JP2009285165A

JP2009285165A - 運動促進装置

Info

Publication number: JP2009285165A
Application number: JP2008141182A
Authority: JP
Inventors: Kohei Shigeta; 光平繁田; Koko Yamada; 幸功山田; Toyonori Takagi; 豊典高木
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2009-12-10

Abstract

【課題】ユーザが一定の負荷で、達成感を得ながらゲーム感覚で運動することを可能にする運動促進装置を提供する。
【解決手段】ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進装置１０であって、楽曲を再生する再生部１２と、ユーザの周期的な運動の回数をカウントするカウント部１３と、ユーザの周期的な運動のテンポを算出する算出部１４と、算出されたテンポと再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する判定部１５と、算出されたテンポと再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、ユーザに報酬を付与する報酬付与部１７と、を備える。これにより、ユーザは音楽のテンポに運動を合わせるため一定の負荷で運動することができ、テンポが合っているときには報知されるため達成感を得ながらゲーム感覚で運動することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進装置に関する。

従来、加速度センサを利用した歩数計が存在する。また、それを応用し、単に歩数を測るだけではなく、歩くテンポを測り、一定のテンポに合わせて歩くというエクササイズを提供する機器が提案されている。そのような機器には、歩行やランニングのテンポに音楽の再生テンポを合わせる装置がある（たとえば、特許文献１）。特許文献１記載の最適歩行促進システムは、音楽データを読み取って出力インターフェイスに再生出力し、利用者の実際の歩行テンポを計測して計測した実際の歩行テンポと最適歩行テンポとを比較しその差異が所定閾値以上であるかを判定する。判定により利用者の歩行テンポと最適歩行テンポとの差異が所定閾値以上であることが判明した場合には、音楽データの再生テンポの加減速をテンポの差異の大小に応じて行う。
特開２００６−９１３１３号公報

しかしながら、上記のような装置は、音楽の再生テンポを歩行のテンポに合わせようとするものであり、音楽の再生テンポに歩行のテンポを合わせるものではない。一定の負荷でエクササイズをしたい場合やゲーム感覚の達成感を得たい場合には、音楽がウォーキングやランニングのテンポを与えて先導してくれる方が、都合が良い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ユーザが一定の負荷で、達成感を得ながらゲーム感覚で運動することを可能にする運動促進装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するため、本発明の運動促進装置は、ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進装置であって、前記楽曲を再生する再生部と、前記ユーザの周期的な運動の回数をカウントするカウント部と、前記ユーザの周期的な運動のテンポを算出する算出部と、前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する判定部と、前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記ユーザに報酬を付与する報酬付与部と、を備えることを特徴としている。

このように本発明の運動促進装置は、ユーザによる運動のテンポと再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定し、差が所定範囲内であると判定されたときには、ユーザに報酬を付与する。これにより、ユーザに運動へのインセンティブを与えることができる。その結果、ユーザは音楽のテンポに運動を合わせるため一定の負荷で運動することができる。たとえば、楽曲の再生トラックが増やすという報酬が考えられる。

（２）また、本発明の運動促進装置は、前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記周期運動のテンポが適切であることをユーザに報知する報知部を更に備えることを特徴としている。これにより、テンポを合わせることに成功したとき、成功が報知されるためユーザは達成感を得ながらゲーム感覚で運動することができる。

（３）また、本発明の運動促進装置は、前記楽曲の音の波形の周期性から前記楽曲のテンポを読み取るテンポ読取部を、更に備え、前記判定部は、前記算出されたテンポと前記読み取られた楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定することを特徴としている。

これにより、楽曲のテンポのデータがあらかじめ準備されていない場合でも楽曲からテンポのデータを抽出することができ、そのデータを用いて運動のテンポが楽曲のテンポに合っているか否かを判定することができる。たとえば、自分の好みの曲のデータを装置に記憶させておき、それを用いて運動することができる。

（４）また、本発明の運動促進装置は、前記判定部は、前記所定範囲内を前記算出されたテンポの５％以内として、前記判定を行うことを特徴としている。これにより、テンポの差が所定範囲内であるときには、ユーザに運動がテンポに合っている感覚を与えることができる。

（５）また、本発明の運動促進方法は、ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進方法であって、楽曲を再生する再生ステップと、ユーザの周期的な運動の回数をカウントするカウントステップと、前記ユーザの周期的な運動のテンポを算出する算出ステップと、前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する判定ステップと、前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記ユーザに報酬を付与する報酬を付与する報酬付与ステップと、を含むことを特徴としている。これにより、ユーザに運動へのインセンティブを与えることができる。その結果、ユーザは音楽のテンポに運動を合わせるため一定の負荷で運動することができる。たとえば、楽曲の再生トラックが増やすという報酬が考えられる。

（６）また、本発明の運動促進装置は、ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進プログラムであって、楽曲を再生する再生処理と、ユーザの周期的な運動の回数をカウントするカウント処理と、前記ユーザの周期的な運動のテンポを算出する算出処理と、前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する判定処理と、前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記ユーザに報酬を付与する報酬付与処理と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。これにより、ユーザに運動へのインセンティブを与えることができる。その結果、ユーザは音楽のテンポに運動を合わせるため一定の負荷で運動することができる。たとえば、楽曲の再生トラックが増やすという報酬が考えられる。

本発明によれば、音楽のテンポに運動を合わせるため一定の負荷で運動することができ、テンポが合っているときにはユーザに報酬を与え、運動へのインセンティブを与えることができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

（装置の構成）
図１は、運動促進装置１０の構成を示すブロック図である。運動促進装置１０は、ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する装置であり、専用の装置であってもよいし、携帯電話機を兼ねていてもよい。図１に示すように、運動促進装置１０は、記憶部１１、再生部１２、カウント部１３、算出部１４、判定部１５、報知部１６、報酬付与部１７、テンポ読取部１８および制御部１９を備えている。

記憶部１１は、楽曲のデータを記憶する。楽曲はあらかじめテンポエクササイズ用のデータで記憶されている。テンポエクササイズとは、楽曲のテンポに運動のテンポを合わせる一種の競技ゲームである。テンポとは、一定時間あたりの運動やリズムの数を意味する。たとえば、楽曲にはたとえばＭＩＤＩ形式のデータが用いられる。これにより、再生トラックを増減し容易に重奏のリッチな音や独奏のプアな音を作ることが容易となる。楽曲のデータには、テンポのデータが添付されている。再生部１２は、楽曲を再生する。楽曲を聴いたユーザは、楽曲のテンポに合わせて運動することができる。

カウント部１３は、ユーザの周期的な運動の回数をカウントする。カウント部１３は、加速度センサを備えており、たとえば、加速度が所定値以上に変わる回数をカウントすることで周期的な運動をカウントすることができる。算出部１４は、カウント結果に基づいてユーザの周期的な運動のテンポを算出する。算出部１４は、所定時間あたりのカウントの回数をテンポとして算出する。すなわち、（テンポ）＝（測定時間内の運動回数）／（測定時間）である。たとえば、周期的な運動として歩行について計測したとき２０秒に３８歩で歩いた場合には、（テンポ）＝３８／２０＝１１４ｂｐｍ（ｂｅａｔｐｅｒｍｉｎｕｔｅ）という結果が得られる。なお、上記の所定時間は、２０秒に限られず３０秒であってもよく、運動周期とのずれによる誤差の影響を受け難い程度の長さで時間を設定すればよい。

判定部１５は、算出されたテンポと再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する。判定部１５は、所定範囲内を算出されたテンポの５％以内として、判定を行うことが好ましい。ただし、これに限定されず、加速度センサの精度や運動周期と所定時間とのずれ等を考慮して何％にするかを適宜設定すればよい。

報知部１６は、算出されたテンポと再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、テンポエクササイズが成功であることをユーザに報知する。報知部１６は、さらに表示部１６ａおよび鳴音部１６ｂを備えている。表示部１６ａは、テンポエクササイズが成功である場合にたとえば走行中の人物が階段を上る表示を行う。鳴音部１６ｂは、たとえば成功である場合にＷＡＶ等のパーカッション音により軽快な成功音を鳴らし、失敗のときには不快な失敗音を鳴らす。また、失敗が連続する場合には誘導音を鳴らしてもよい。このように、テンポエクササイズの判定結果をリアルタイムに音や光でユーザに知らせることで、ユーザの運動を促進することができる。

報酬付与部１７は、算出されたテンポと再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、報酬を付与する。たとえば、楽曲の再生可能なトラック数を増加させる。たとえば、ＭＩＤＩ形式のデータを用いた場合には、ＭＩＤＩ再生状態を変更して再生可能なトラックを増減させる。すなわち、再生トラックの増減はトラックごとの再生ボリュームのオンオフにより行うことができる。

テンポ読取部１８は、楽曲の音の波形の周期性から楽曲のテンポを読み取る。これにより、楽曲のテンポのデータがあらかじめ準備されていない場合でも楽曲からテンポのデータを抽出することができ、そのデータを用いて運動のテンポが楽曲のテンポに合っているか否かを判定することができる。たとえば、自分の好みの曲のデータを運動促進装置１０に記憶させておき、それを用いて運動することができる。

テンポ読取部１８が、楽曲の音の波形の周期性から楽曲のテンポを読み取る際には、一例として次のような技術を利用し、波形データの時間長や音量を調整した上で波形の周期を検出する。まず、あらかじめ波形データを波形周期に分けておき、その複数周期波形のうちの一部の波形の波形再生時間を、指定されたピッチ（音高）とは独立に変更する。そして、波形メモリ音源において、波形メモリの波形のピッチと時間軸とを独立に制御し、読み出された波形データの時間長を調整する。

また、音源で発生した信号を制御することにより音量を制御する。たとえば、設定された音量係数を記憶し、音源で発生した信号と記憶されている音量係数とを乗算する。そして、乗算された出力をユーザにより指定された音量に応じて増幅する。このようにして、波形周期の検出に適した音量範囲に音量を制御する。

このように、波形データの時間長や音量を調整した上で、波形周期を検出する。まず、サンプリング周期Ｔｓで周期波形を複数回サンプリングする。この複数回のサンプリングを、サンプリング周期ＴｓをδＴ増加させながら繰り返し、その分散値Ｖ（Ｔｓ）が０となる最初のサンプリング周期Ｔｓを第１サンプリング周期Ｔ_１、次のサンプリング周期Ｔｓを第２サンプリング周期Ｔ_２とする。そして、Ｔ_１とＴ_２との差のｋ倍を仮想基本周期Ｐｋとする。Ｐｋ内での検出位相θνをθν＝θ_１〜θ_Ｎｐとして一様に設定したうえ、周期波形を検出位相θ_１〜θ_ＮｐにてＮｓ回サンプリングし、その分散値Ｖ（θ_１）〜Ｖ（θ_Ｎｐ）を求める。分散値Ｖ（θ_１）〜Ｖ（θ_Ｎｐ）の全てが０となる最小のＰｋを、ｋを増加させながら探し出し、基本周期Ｔ_０とする。このようにして、波形の周期を検出することで楽曲のテンポを読み取る。なお、通常は、テンポ読取部１８がテンポを読み取らなくても楽曲のデータがそのテンポを特定するデータを含んでいる。制御部１９は、各部の制御や終了条件の判定等を行う。

（装置の動作）
上記のように構成された運動促進装置１０の動作を説明する。図２は、運動促進装置１０の特徴的な動作を示すフローチャートである。図２に示すように、まず運動促進装置１０は、記憶部１１から楽曲のデータを読み取り、楽曲を再生する（ステップＳ１）。そして、ユーザによる周期的な運動を検知し、運動の回数をカウントする（ステップＳ２）。

次に、運動促進装置１０は、カウント数から運動のテンポを算出する（ステップＳ３）。そして、運動のテンポと楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ４）。運動のテンポと楽曲のテンポとの差が所定範囲内でないと判定された場合には、テンポを楽曲に合わせた運動が失敗したことを報知する（ステップＳ５）。

一方、運動促進装置１０は、運動のテンポと楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定された場合には、運動が成功したことを報知する（ステップＳ６）。そして、成功したことの報酬を付与する（ステップＳ７）。たとえば、報酬として楽曲データの再生トラックを増加させる。

次に、終了条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ８）。なお、終了条件としては、あらかじめユーザにより設定された時間の経過が挙げられるが、楽曲の終了等であってもよい。ユーザによりあらかじめ終了までの時間を設定されたときに、楽曲の終了によりリピートを行う。終了条件を満たしていない場合には、次のブロックに進む。終了条件を満たしている場合には、そのまま終了する（ステップＳ９）。

（表示例）
次に運動促進装置１０を動作させたときの画面表示の例について説明する。図３は、運動促進装置１０の画面表示の例である。図３は、運動中に運動促進装置１０に表示される画面２０の一例を示している。図３に示すように、画面２０の中央にはメインフレーム２１、左側にはフレーム切替タグ２２〜２４、右側には選択ボタン２７〜２９が示されている。

運動促進装置１０は、メインフレーム２１上段に、テンポエクササイズのために設定した時間について残り時間が３２分２４秒であることを表示している。そして、現在のユーザの到達レベルを走行中の人物の表示３１および階段の表示３２により表示している。図３に示す例では、ユーザの到達レベルが４段階中最も低いレベルであることが分かる。なお、レベルの段階は任意であるが、再生トラックの増減をレベルに対応させる場合には４段階程度が好ましい。成功または失敗を視覚的に判断しやすくするために、たとえばテンポエクササイズに成功したときは人物が階段を上り、失敗したときには人物が階段を下りる表示を行う。また、運動促進装置１０は、メインフレーム２１の下段に、楽曲のテンポ、すなわち目標の運動テンポが１６０ｂｐｍであるのに対して、ユーザの運動テンポが９０ｂｐｍであることを表示している。

フレーム切替タグ２２〜２４には、テンポタグ２２、データタグ２３およびマップタグ２４がある。テンポタグ２２は、主にテンポに関する情報が含まれるフレームを選ぶためのタグである。データタグ２３は、主にこれまでの走行時間や走行距離のデータに関する情報が含まれるフレームを選ぶためのタグである。マップタグ２４は、主にＧＰＳにより特定された現在の位置に関する情報が含まれるフレームを選ぶためのタグである。

選択ボタン２７〜２９には、メニューボタン２７、休憩ボタン２８およびＥＸＩＴボタンがある。メニューボタン２７は、音のオンオフ等の設定を行うためのボタンである。休憩ボタン２８は、テンポ計測を一時停止するためのボタンである。ＥＸＩＴボタン２９は、テンポ計測を終了するためのボタンである。

（テンポエクササイズの例）
次に、運動促進装置１０を用いたテンポエクササイズの例を説明する。図４（ａ）は、テンポエクササイズが成功した例における時間と楽曲の再生トラックとの関係を示すグラフである。図４（ｂ）は、テンポエクササイズが失敗した例における時間と楽曲の再生トラックとの関係を示すグラフである。運動促進装置１０を動作させて、ユーザが歩いたり走ったりすると、運動促進装置１０は楽曲に歩行または走行のテンポが合っているかどうかを判定し、音がリッチになったりプアになったりすることでテンポエクササイズが成功したか失敗したかを知らせる。

図４（ａ）に示すように、成功例においては一定時間ごとの判定のたびに成功と判定されている例が示されている。その結果、１ブロックにおいて第１段階から第４段階まで１つずつレベルアップしており、その際に報酬として再生トラックが追加されている。なお、ブロックとは判定のための一区間を指し、たとえば一つの楽曲の６４小節の区間である。レベルが最高レベル（図４に示す例では第４段階）まで到達し、その後さらに成功すると、次のブロックでは新たな楽曲が再生される。新たな楽曲の再生は、１つのトラックの再生から始まり、成功するたびに再生されるトラックが追加される。このように、成功の際に再生トラックが増えることで楽曲の音がリッチになり、ユーザに心地よさを与える。その結果、さらにユーザの運動が促進される。

一方、図４（ｂ）に示すように、失敗例においては判定のたびに失敗と判定される場合が示されている。失敗すると、報酬が与えられずトラックは１つのままである。また、楽曲も同じものがそのまま再生され続ける。同じ楽曲を繰り返すことにより、ユーザは飽きてしまうため、そうならないためにテンポエクササイズを成功させようという気を引き起こさせることができる。なお、一旦成功して再生トラックが増加しても、その後失敗があったときには再生トラックを減少させてもよい。また、失敗の連続が一定数以上になると、楽曲のテンポに合わせて誘導音を鳴らしてもよい。誘導音によりユーザは運動をテンポに合わせやすくなる。

本発明に係る運動促進装置の構成を示すブロック図である。本発明に係る運動促進装置の特徴的な動作を示すフローチャートである。本発明に係る運動促進装置の画面表示の例である。（ａ）、（ｂ）時間とトラックとの関係を示すグラフである。

符号の説明

１０運動促進装置
１１記憶部
１２再生部
１３カウント部
１４算出部
１５判定部
１６報知部
１６ａ表示部
１６ｂ鳴音部
１７報酬付与部
１８テンポ読取部
１９制御部
２０画面
２１メインフレーム
２２−２４フレーム切替タグ
２７−２９選択ボタン

Claims

ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進装置であって、
前記楽曲を再生する再生部と、
前記ユーザの周期的な運動の回数をカウントするカウント部と、
前記ユーザの周期的な運動のテンポを算出する算出部と、
前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記ユーザに報酬を付与する報酬付与部と、を備えることを特徴とする運動促進装置。
前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記周期運動のテンポが適切であることをユーザに報知する報知部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の運動促進装置。
前記楽曲の音の波形の周期性から前記楽曲のテンポを読み取るテンポ読取部を、更に備え、
前記判定部は、前記算出されたテンポと前記読み取られた楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の運動促進装置。
前記判定部は、
前記所定範囲内を前記算出されたテンポの５％以内として、前記判定を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の運動促進装置。
ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進方法であって、
楽曲を再生する再生ステップと、
ユーザの周期的な運動の回数をカウントするカウントステップと、
前記ユーザの周期的な運動のテンポを算出する算出ステップと、
前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する判定ステップと、
前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記ユーザに報酬を付与する報酬を付与する報酬付与ステップと、を含むことを特徴とする運動促進方法。
ユーザが楽曲を聴きながら行う運動を促進する運動促進プログラムであって、
楽曲を再生する再生処理と、
ユーザの周期的な運動の回数をカウントするカウント処理と、
前記ユーザの周期的な運動のテンポを算出する算出処理と、
前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であるか否かを判定する判定処理と、
前記算出されたテンポと前記再生された楽曲のテンポとの差が所定範囲内であると判定されたときには、前記ユーザに報酬を付与する報酬付与処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする運動促進プログラム。