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プロスポーツを目指すならApple Watchじゃない!セイコーエプソンのスマートウォッチがおすすめ!秘密はバイタルセンシング!

今回は、下記の特許を解説します。
特許第7005975号(令和4年1月11日)
発明の名称「携帯型電子機器」
出願人「セイコーエプソン株式会社」
*詳細を知りたい人は該当の特許番号から直接お調べください。

目次

  1. 出願人(会社)について
    セイコーエプソン株式会社
  2. どんな発明をしたのか
    水泳などの運動時に、ユーザーが操作部の操作をし忘れたときにも携帯型電子機器は休憩時間の計測を開始することができるスマートウォッチ。
  3. どうやって発明したか
    スマートウォッチに操作部、体動センサー、計時部及び処理部を備えさせた。

セイコーエプソン株式会社(出願人)について

 セイコーエプソンは、プリンターなどインクジェットのメーカーです。インクジェットプリンタは国内首位級で、最近は大容量モデルに注力しています。上場もしており、売り上げが1兆円を超える大企業です。

どんな発明をしたのか

水泳などの運動時に、ユーザーが操作部の操作をし忘れたときにも携帯型電子機器は休憩時間の計測を開始することができるスマートウォッチ。

図1 携帯型電子機器の設置例を説明するための模式図
チェックポイント

 一般的な加速度センサーは、運動時と休憩時を判断が遅く、実際の運動とデータがマッチしていなかった。

 最近、水泳時の運動量や、パフォーマンスをモニタリングするスマートウォッチがあります。それには各種のセンサーが備えられており、泳者の体に装着した状態で水泳を行い、その際のセンサー信号を取得することができます。取得されたデータに基づいて、水泳に関するフォーム解析、水泳時間、水泳距離、水泳速度等の計測や、消費カロリー計測を行えます。さらにこれらの情報は、目標設定、トレーニング計画、当該計画の実施、レースペースの組み立て及びレース反省にも活用することができます。
  従来のスマートウォッチは加速度センサーを用いてユーザーが水泳状態か、ターン動作か、水泳を終了したかの判断をしており、ユーザーが泳いだ距離、時間、消費カロリーを演算して表示していました。
  水泳のトレーニングを行うときユーザーは、水泳状態と休憩状態を繰り返します。ユーザーは水泳状態にかける時間と休憩にかける時間とを管理してトレーニングします。従って、トレーニングを精度良く管理するために、水泳状態を開始する時刻、水泳状態から休憩状態に移行した時刻、休憩状態から水泳状態に移行した時刻、およびユーザーの状態変化を精度良く検出する必要がありました。

 従来のスマートウォッチは加速度センサーの出力を用いて水泳状態か休憩状態かの分析をしていました。このとき、加速度センサーが一定のパターンで出力している時にユーザーが水泳状態であると判断していました。従って、ユーザーが複数回の反復動作を行うときに水泳が開始されたことが判断可能となります。しかし、水泳を終了したことを判断する時にも、所定の期間のパターンを解析しないと判断ができませんでした。このように加速度センサー等を用いたデータ解析の場合、水泳状態と休憩状態との切替えを行うタイミングを瞬時に判断することが難しかったのです。
  対策として水泳の開始及び終了時にユーザーがスイッチ等を操作する方法がありますが、ユーザーが水泳状態をつづけるとき疲労が蓄積するので、スイッチを押し忘れることがあります。そこで、ユーザーが休憩指示操作を忘れたときにも休憩時間の計測を開始することができる携帯型電子機器が望まれていたのです。

どうやって発明したのか

スマートウォッチに操作部、体動センサー、計時部及び処理部を備えさせた。

図11 休憩時間の計測工程を説明するための図
チェックポイント

 加速度センサーではなく、体動センサー(バイタルセンシング)を用いた!

  本発明のスマートウォッチは操作部、体動センサー、計時部及び処理部を備えています。操作部はユーザーが休憩開始を指示する操作を受け付けてレスト開始信号を出力します。体動センサーはユーザーの動きに基づく体動信号を出力します。計時部はユーザーが休憩する休憩時間を計測します。そして、処理部は操作部、体動センサー及び計時部と電気的に接続されています。
  ユーザーが休憩開始を指示する操作を行うとき、操作部は処理部にレスト開始信号を出力します。そして、処理部は計時部に休憩時間の計測を開始させます。ユーザーが反復動作の動き(水泳や歩行など)をするとき、処理部が体動信号にユーザーの動きに基づく周期成分を検出します。ユーザーが反復動作の動きをやめるとき、処理部には体動信号にユーザーの動きに基づく周期成分が検出されません。そして、ユーザーが休憩するときには反復動作が所定期間行われません。処理部は体動信号にユーザーの動きに基づく周期成分を所定期間検出できないとき、計時部に休憩時間の計測を開始させます。そして、計時部は休憩時間の計測を開始します。従って、ユーザーが休憩するときに操作部の操作をし忘れたときにも携帯型電子機器は休憩時間の計測を開始することができるのです。

まとめ

 セイコーエプソンは、より高い精度の運動データを取得できるスマートウォッチ発明しました。

 最近、運動のパフォーマンスを上げる為に、トレーニングをこなすだけではなく、運動データから解析を行い個人に適したメニューを考えることが重視されています。運動データを取得する為にスマートウォッチに様々な機能が搭載されています。現在は、スマートウォッチが普及しており、多くの方が利用しています。ウォーキングやサイクリングなど趣味などを行う際にデータを採取している方が多いと思います。そんな中、プロに限らず、本格的な趣味として運動されている人はもっとパフォーマンスを上げる為に精度よく管理できるスマートウォッチを求めていました。しかし、廉価版のスマートウォッチは制度の低い加速度センサーを使っているので、実際の運動データとの差異が出てしまっていたのです。それを解決したのが本発明です。加速度センサーではなく、セイコーエプソンの技術であるバイタルセンシングを利用したのです。これによって、従来のスマートウォッチよりも精度よく運動データを採取できるようになったのです。本件では、主にスイミングに焦点を当てていましたが、それ以外のスポーツでも同様の性能を発揮すると思います。
 今まで使っていたスマートウォッチの運動データで満足できない人は、試しに購入してみると良いかもしれません。この発明品は、「WristableGPSシリーズ」の一部の機能として使用されています。
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