JP7704090B2 - トレーニング支援システム、トレーニング支援制御装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

この発明の一態様は、例えばスポーツやエクササイズのトレーニングを行う際に使用するトレーニング支援システムと、このシステムで使用されるトレーニング支援制御装置、トレーニング支援制御方法およびプログラムに関する。

スポーツやエクササイズにおける身体スキルを向上させるトレーニング手法として、客観的なからだの使い方を会得しようとするスポーツ科学的アプローチのほかに、主観的な体感やフィーリングを言語化（以後「ことば化」とも云う）することにより着眼点の発見を促す「からだメタ認知」と呼ばれる手法が知られている。しかし、「ことば化」は、一般に競技者等が自身の記憶に頼るものであるため、自身の動き等を漏れなく的確に表現できるとは限らない。

そこで、「ことば化」を活性化する手法として、他の競技者のトレーニングを見ながら自身の動きを思い出して連想し言語化する、いわゆる身体移入原理を利用する手法や、映像などのメディアを利用して自身の動きを思い出して連想し、言語化する手法が提案されている。

例えば、非特許文献１には、運動時の自身の動きを観察するために、一人称視点で撮影した映像と三人称視点で撮影した映像を併用し、運動者がこれらの映像を観察することで自身の動きを内省し言語化する手法が記載されている。この手法を用いれば、運動者は自身の動きを記憶に頼ることなく漏れなく「ことば化」することが可能となる。

大野寛季、林佑樹、瀬田和久、「一人称と三人称視点映像に基づく「からだメタ認知」の活性化支援システム」、教育システム情報学会、2016年度学生研究発表会

ところが、非特許文献１に記載された手法は、運動者自身が実際に運動し、その様子を撮影した映像を観察することにより自身の動きを内省し、ことば化するものとなっている。このため、例えば映像から気付きを得て新たな動きを試そうとした場合、運動者自身がその新たな動きを自ら試行してその様子を再度撮影しなければ、上記新たな動きを検証することができない。従って、運動者が試行錯誤を繰り返しながら最適な動きを確認したい場合には、多くの時間と手間が掛かる。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、試行錯誤による動きの確認を効率良く行えるようにし、これによりトレーニング効率の向上を図る技術を提供しようとするものである。

上記課題を解決するためにこの発明の一態様は、用具を用いたユーザのトレーニングを支援するトレーニング支援システムであって、前記ユーザおよび前記用具のサイズが反映された実寸比メディアと、前記実寸比メディアとの間でデータの送受信が可能な支援制御装置とを具備する。
このうち前記実寸比メディアは、前記ユーザおよび前記用具の姿勢を再現するための複数の可動部位とその駆動部と、前記制御装置から送られる制御データに基づいて前記駆動部を制御して前記複数の可動部位の姿勢を変化させる制御部とを備える。
一方、前記支援制御装置は、前記実寸比メディアの姿勢に対する操作データの入力を受け付ける第１の処理部と、前記操作データが入力されるごとに、前記操作データに対応する前記制御データを前記実寸比メディアへ送信して、前記複数の可動部位を前記ユーザが試行を希望する姿勢に対応する状態に変化させる第２の処理部とを備える。

この発明の一態様によれば、ユーザおよび用具のサイズが反映された実寸比メディアにおいて、ユーザが試行を希望する姿勢が再現される。このため、例えばユーザがトレーニングを行う際の様々な姿勢を事前に試したい場合には、その各々の姿勢を実寸比メディアにおいて順次再現させてその状態を確認することにより、ユーザは簡単かつ短時間に様々な姿勢を確認することが可能となる。従って、ユーザが希望する最適な姿勢を簡単かつ短時間に見つけることが可能となり、これによりトレーニング効率を向上させることができる。

すなわちこの発明の一態様によれば、試行錯誤による動きの確認を効率良く行えるようにし、これによりトレーニング効率の向上を図った技術を提供することができる。

図１は、この発明の一実施形態に係るトレーニング支援システムの構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示したトレーニング支援システムで使用される実寸比メディアの回路構成の一例を示すブロック図である。 図３は、図１に示したトレーニング支援システムで使用されるトレーニング支援制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図４は、図１に示したトレーニング支援システムで使用されるトレーニング支援制御装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 図５は、図４に示したトレーニング支援制御装置の制御部が実行する支援制御処理の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。 図６は、図４に示したトレーニング支援制御装置のトレーニングデータ記憶部に記憶されるトレーニング履歴情報の一例を示す図である。 図７は、図４に示したトレーニング支援制御装置のトレーニングデータ記憶部に記憶される映像ファイルリストの一例を示す図である。 図８は、図４に示したトレーニング支援制御装置のトレーニングデータ記憶部に記憶されるセンサファイルリストの一例を示す図である。 図９は、図４に示したトレーニング支援制御装置の姿勢データ生成処理部により生成されるユーザデータファイルの一例を示す図である。 図１０は、図４に示したトレーニング支援制御装置の姿勢データ生成処理部により生成されるユーザの姿勢データファイルの一例を示す図である。 図１１は、図４に示したトレーニング支援制御装置の姿勢データ生成処理部により生成される用具の姿勢データファイルの一例を示す図である。 図１２は、図４に示したトレーニング支援制御装置からユーザに対して提示される、ことば入力のためのユーザ姿勢質問シートの一例を示す図である。 図１３は、図４に示したトレーニング支援制御装置からユーザに対して提示される、ことば入力のための用具姿勢質問シートの一例を示す図である。 図１４は、図４に示したトレーニング支援制御装置からユーザに対して提示される、ことば入力のための検証項目入力シートの一例を示す図である。 図１５は、操作データが反映されたユーザ姿勢データファイルの一例を示す図である。 図１６は、操作データが反映された実寸比メディアの状態の一例を示す図である。 図１７は、操作データが反映された用具姿勢データファイルの一例を示す図である。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。

［一実施形態］
一実施形態では、ユーザによるウィンドサーフィンのトレーニング（練習ともいう）を支援する場合を例にとって説明を行う。

（構成例）
（１）システム
図１は、この発明の一実施形態に係るトレーニング支援システムの構成の一例を示す図である。
一実施形態に係るトレーニング支援システムは、実寸比メディアＭＤと、この実寸比メディアＭＤとの間でデータ伝送が可能なトレーニング支援制御装置ＣＴとを備える。

（２）装置
（２－１）実寸比メディアＭＤ
実寸比メディアＭＤは、例えばミニチュアからなり、競技者を模した人型の模型ＨＭと、用具であるセーリングボードを模した模型ＴＬとを実寸比で製作したものである。上記人型の模型ＨＭおよびセーリングボードの模型ＴＬは、いずれも関節部を備える複数の可動部を備え、トレーニングを行うときの競技者の姿勢および用具の姿勢を再現できるように構成されている。なお、実寸比メディアＭＤとしては、他にシミュレータが用いられてもよい。

図２は、実寸比メディアＭＤの回路構成の一例を示すブロック図である。
同図に示すように実寸比メディアＭＤは、駆動機構部７と、この駆動機構部７に接続される実寸比メディア制御回路８とを備えている。駆動機構部７は、上記複数の可動部を個別に動作させる複数のサーボ機構７１～７ｎを備える。例えば、サーボ機構７１～７ｎは、人型模型ＨＭの肘、膝、腰などの関節に相当する部位と、用具模型ＴＬのボードおよびセイルにおけるヨー、ロール、ピッチの各軸に設けられる。

実寸比メディア制御回路８は、駆動制御部８１と、操作量検出部８２と、通信インタフェース（以後インタフェースをＩ／Ｆと略称する）部８３とを備える。

駆動制御部８１は、後述するトレーニング支援制御装置ＣＴから送信される制御データに従い、サーボ機構７１～７ｎのうち駆動対象として指定されたサーボ機構を指定された回転量だけ回転駆動する。

操作量検出部８２は、ユーザが上記複数の可動部を直接手で操作した場合に、その操作量を上記サーボ機構７１～７ｎの回転量をもとに検出し、検出した上記回転量を表す検出データを操作検出データとして通信Ｉ／Ｆ部８３へ出力する。なお、上記可動部の操作量は、例えばカメラにより実寸比メディアＭＤを撮影し、その映像データから骨格推定処理を行うことで推定されてもよい。

通信Ｉ／Ｆ部８３は、トレーニング支援制御装置ＣＴから送信される上記制御データを無線回線を介して受信すると共に、上記操作検出データを無線回線を介してトレーニング支援制御装置ＣＴへ送信する。

なお、上記無線回線としては、例えばWiFi（登録商標）やBluetooth（登録商標）等の小電力無線データ通信規格を採用した無線インタフェースが用いられるが、その他の無線インタフェースであってもよく、さらには無線以外に信号ケーブル等により有線接続されるものであってもよい。

（２－２）トレーニング支援制御装置ＣＴ
図３および図４は、それぞれこの発明の一実施形態に係るトレーニング支援制御装置ＣＴのハードウェア構成およびソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。

トレーニング支援制御装置ＣＴは、例えばパーソナルコンピュータからなり、中央処理ユニット（Central Processing Unit：ＣＰＵ）等のハードウェアプロセッサを使用した制御部１を備える。そして、この制御部１に対し、プログラム記憶部２およびデータ記憶部３を有する記憶ユニットと、入出力Ｉ／Ｆ部４と、通信Ｉ／Ｆ部５とを、バス６を介して接続したものとなっている。

入出力Ｉ／Ｆ部４には、入力デバイス４１および出力デバイス４２が接続される。入力デバイス４１は、例えばキーボードやマウス、操作ボタンを備える。入力デバイス４１は、主としてユーザが、自身のトレーニングデータを入力したり、実寸比メディアＭＤに対する操作データを入力するために使用される。なお、入力デバイス４１としては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の外部記憶媒体やスマートフォン等の携帯端末が用いられてもよい。

出力デバイス４２は、例えばディスプレイを備え、上記トレーニングデータおよび操作データの入力に必要な表示データや、「からだメタ認知」のためのことばデータを入力する際にユーザに提示する質問データを表示する。

通信Ｉ／Ｆ部５は、制御部１の制御の下、実寸比メディアＭＤとの間で無線回線を介して制御データおよび検出データの送受信を行う。なお、通信Ｉ／Ｆ部５は、ネットワークを介して、他の端末やＷｅｂ上またはクラウド上のサーバコンピュータとの間でデータの送受信を行う場合にも使用可能である。

プログラム記憶部２は、例えば、記憶媒体としてＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリとを組み合わせて構成したもので、ＯＳ（Operating System）等のミドルウェアに加えて、一実施形態に係るトレーニング支援制御に必要なアプリケーション・プログラムを格納する。なお、以後ＯＳと各アプリケーション・プログラムとをまとめてプログラムと称する。

データ記憶部３は、例えば、記憶媒体として、ＳＳＤ等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリと組み合わせたもので、その記憶領域には、この発明の一実施形態を実施するために必要な主たる記憶部として、トレーニングデータ記憶部３１と、姿勢データ記憶部３２と、質問データ記憶部３３と、ことばデータ記憶部３４と、数値変換データ記憶部３５が用意されている。

トレーニングデータ記憶部３１は、ユーザ自身のトレーニングデータを記憶するために使用される。姿勢データ記憶部３２は、トレーニング中のユーザ自身および用具の姿勢を表す数値データを保存するために使用される。質問データ記憶部３３は、ユーザによる「からだメタ認知」のためのことばデータの入力を行いやすくするための質問データを記憶する。ことばデータ記憶部３４は、上記質問データに対しユーザが入力した回答データを「からだメタ認知」のためのことばデータとして保存するために使用される。数値変換データ記憶部３５は、ユーザが上記ことばデータの入力過程で入力した、ユーザが検証する予定のユーザ自身および用具の姿勢を表す仮説変数を数値化するための数値変換データを記憶する。

制御部１は、この発明の一実施形態を実施するために必要な処理機能として、トレーニングデータ取得処理部１１と、姿勢データ生成処理部１２と、姿勢初期設定処理部１３と、ことばデータ取得処理部１４と、仮説変数数値化処理部１５と、姿勢可変制御処理部１６と、操作データ取得処理部１７とを備える。これらの処理部１１～１７は、何れもプログラム記憶部２に格納されたアプリケーション・プログラムを制御部１のハードウェアプロセッサに実行させることにより実現される。

なお、上記処理部１１～１７の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

トレーニングデータ取得処理部１１は、ユーザが実際にトレーニングを行ったときのトレーニングデータを入出力Ｉ／Ｆ部４を介して取得し、取得したトレーニングデータをトレーニングデータ記憶部３１に記憶する。

トレーニングデータは、例えば、トレーニング中のユーザおよび用具の様子を三人称視点で撮影した映像データと、ユーザおよび用具の可動部における動きをセンサにより検出したセンサデータとを含む。センサとしては、例えば３次元加速度センサが用いられるが、他にジャイロセンサやＧＰＳセンサ等と併用されてもよい。

姿勢データ生成処理部１２は、上記トレーニングデータに基づいて、ユーザ別にトレーニングごとのユーザおよび用具の姿勢データファイルを生成し、生成した上記ユーザおよび用具の各姿勢データファイルを姿勢データ記憶部３２に保存する。なお、姿勢データファイルの一例は動作例において述べる。

姿勢初期設定処理部１３は、上記姿勢データ生成処理部１２により生成されたユーザおよび用具の各姿勢データファイルをもとに、トレーニング中の上記ユーザおよび用具の姿勢を実寸比メディアＭＤに初期設定するための初期設定制御データを生成する。そして、姿勢初期設定処理部１３は、生成した上記初期設定制御データを通信Ｉ／Ｆ部５から実寸比メディアＭＤへ送信する。

ことばデータ取得処理部１４は、「からだメタ認知」のために、ユーザが実寸比メディアＭＤの姿勢を観察し、その観察結果をもとに感想や改善点、検証予定等をことばで入力しようとする場合に、質問データ記憶部３３から予め記憶された質問データ（スクリプトデータ）を読み出す。そして、読み出した上記質問データを入出力Ｉ／Ｆ部４から出力デバイス４２へ出力し、表示させる。

また、ことばデータ取得処理部１４は、上記質問データに対しユーザが入力デバイス４１において入力した回答データを入出力Ｉ／Ｆ部４を介して取得し、取得した上記回答データを「からだメタ認知」のためのことば入力データとして、ことばデータ記憶部３４に保存する。

仮説変数数値化処理部１５は、上記回答データのうち検証予定を表すデータを仮説変数データとして抽出する。そして、仮説変数数値化処理部１５は、抽出した上記仮説変数データを、数値変換データ記憶部３５に記憶されている数値変換データをもとに、実寸比メディアＭＤの姿勢を制御するための数値データに変換し、姿勢可変制御処理部１６に与える。

操作データ取得処理部１７は、ユーザが実寸比メディアＭＤの姿勢を操作するために入力デバイス４１により数値データを入力した場合に、入力した上記数値データを入出力Ｉ／Ｆ部４を介して取得し、姿勢可変制御処理部１６に与える。また、操作データ取得処理部１７は、実寸比メディアＭＤからユーザが可動部を直接手で操作したときの操作量を表す検出データを通信Ｉ／Ｆ部５を介して取得する処理も行う。

姿勢可変制御処理部１６は、上記仮説変数数値化処理部１５および上記操作データ取得処理部１７から上記数値データが与えられた場合に、実寸比メディアＭＤの各可動部の姿勢を制御するための姿勢制御データを生成する。そして、生成した上記姿勢制御データを通信Ｉ／Ｆ部５から実寸比メディアＭＤへ送信する。

（動作例）
次に、以上のように構成されたトレーニング支援システムの動作例を説明する。
図５は、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１が実行する支援制御処理の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。

（１）トレーニングデータの取得
ユーザは、実際にトレーニングを行ったときの様子を撮影した映像データと、ユーザ自身および用具の各可動部の動作をセンサにより検出したセンサデータを、例えばＵＳＢメモリ等の外部記憶媒体に記録しておく。なお、外部記憶媒体に記憶する代わりにスマートフォン等の携帯端末やＷｅｂまたはクラウド上のサーバコンピュータ等に記憶するようにしてもよい。

トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、ステップＳ１０においてトレーニングデータの入力要求を監視している。この状態で、例えばユーザが入力デバイス４１において上記入力要求を入力すると、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１はトレーニングデータ取得処理部１１の制御の下、ステップＳ１１において、例えば外部記憶媒体またはスマートフォン等の携帯端末に記憶されたトレーニングデータを入出力Ｉ／Ｆ部４を介して読み込み、トレーニングデータ記憶部３１に格納する。

このとき、トレーニングデータ記憶部３１には、トレーニングデータとして、複数のユーザのトレーニング履歴を表すトレーニング履歴情報と、映像ファイルリストと、センサファイルリストがそれぞれ記憶される。

図６は、トレーニング履歴情報の一例を示すもので、この例ではトレーニングごとにユニークに設定されるトレーニングＩＤに対応付けて、ユーザＩＤ、日付、練習の種別を表す練習ＩＤ、練習スタート時刻および練習終了時刻を記憶した場合を示している。

図７は、映像ファイルリストの一例を示すもので、この例ではトレーニングＩＤに対応付けて、ユーザＩＤ、日付、映像データ名および映像ファイル名が保存された場合を示している。

図８は、センサファイルリストの一例を示すもので、この例ではトレーニングＩＤに対応付けて、ユーザＩＤ、日付、センサデータ名およびセンサファイル名が保存された場合を示している。

なお、トレーニングデータがＷｅｂまたはクラウド上のサーバコンピュータ等に保存されている場合には、トレーニングデータを上記サーバコンピュータ等から通信Ｉ／Ｆ部５を介して取得するようにしてもよい。

（２）姿勢データの生成および実寸比メディアＭＤに対する姿勢の初期設定
（２－１）姿勢データの生成
上記トレーニングデータの記憶後に、ユーザがトレーニング支援制御装置ＣＴに対しトレーニング支援サービスの利用要求を入力したとする。この場合、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、姿勢データ生成処理部１２の制御の下、ステップＳ１２において以下のように姿勢データの生成処理を行う。

すなわち、姿勢データ生成処理部１２は、先ず上記ユーザから要求されたトレーニングＩＤに対応するセンサデータファイルを、トレーニングデータ記憶部３１から読み込む。そして、姿勢データ生成処理部１２は、上記センサデータファイルに含まれる複数のセンサによる角度の実測値をもとに、ユーザおよび用具の姿勢データファイルをそれぞれ生成する。

ユーザ姿勢データファイルは、ユーザの身体の各部位における角度の実測値［Degree］をリスト化したもので、図１０にその一例を示す。用具姿勢データファイルは、用具の各部位における角度の実測値［Degree］をリスト化したもので、図１１にその一例を示す。

また、姿勢データ生成処理部１２は、上記ユーザおよび用具の各姿勢データファイル名を、上記日付および練習ＩＤと対応付けたユーザデータファイルを生成し、このユーザデータファイルを姿勢データ記憶部３２に保存する。図９にこのユーザデータファイルの一例を示す。

なお、以上の説明ではユーザ姿勢データファイルをセンサデータファイルに基づいて生成した場合について述べた。しかし、それに限らず、例えば映像データファイルをもとにユーザの骨格推定を行い、推定された各部位の角度を用いてユーザ姿勢データファイルを生成するようにしてもよい。

（２－２）実寸比メディアＭＤに対する姿勢の初期設定
トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、続いて姿勢初期設定処理部１３の制御の下、ステップＳ１３において、上記ユーザおよび用具の各姿勢データファイルをもとに、実寸比メディアＭＤの各可動部を駆動制御するための制御データを生成する。そして、生成した上記制御データを初期設定制御データとして通信Ｉ／Ｆ部５から実寸比メディアＭＤへ送信する。

これに対し、実寸比メディアＭＤは、上記初期設定制御データを実寸比メディア制御回路８で受信する。実寸比メディア制御回路８は、受信した上記初期設定制御データに従い、駆動対象となる可動部に対応するサーボ機構７１～７ｎに対し駆動制御信号を与え、これにより可動部の角度を指定された量だけ変化させる。このため、実寸比メディアＭＤの人型模型ＨＭおよび用具模型ＴＬの姿勢は変化し、これにより実寸比メディアＭＤには上記トレーニング中のユーザおよび用具の姿勢が初期設定される。つまり、トレーニング時のユーザおよび用具のそれぞれの姿勢が実寸比メディアＭＤにおいて再現される。

（３）ことばデータの入力
上記実寸比メディアＭＤに、トレーニング時のユーザおよび用具の姿勢が再現された状態で、ユーザがことばメタ認知のために、入力デバイス４１においてことばデータの入力要求を入力したとする。この場合、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、ステップＳ１４により上記入力要求を検出すると、ことばデータ取得処理部１４の制御の下、先ずステップＳ１６において、質問データ記憶部３３から質問データを読み出す。そして、読み出した上記質問データを入出力Ｉ／Ｆ部４から出力デバイス４２へ出力し、表示させる。

この状態で、入力デバイス４１においてユーザが、感想や改善点、検証内容等を表す回答データを入力したとする。この場合、ことばデータ取得処理部１４は、ステップＳ１７において、上記入力された回答データを入出力Ｉ／Ｆ部４を介して取得し、取得した上記回答データをことばデータ記憶部３４に保存する。ことばデータ記憶部３４に記憶された上記回答データは、後に「からだメタ認知」によるユーザ自身のトレーニングの振り返りなどを行う際に利用される。

ところで、質問データには、ユーザ姿勢に対する質問データと、用具姿勢に対する質問データと、検証項目データとがある。ユーザは上記各質問データに対しそれぞれ質問項目に応じた回答を入力する。

図１２は、ユーザ姿勢質問データの一例を示すもので、身体の複数の部位とその状態についての質問項目がマトリクス状に配置されている。この質問データに対しユーザは、図中Ｗ１に示す回答領域に対しテキストデータなる回答を入力する。

図１３は、用具姿勢質問データの一例を示すもので、用具の複数の部位とその状態についての質問項目がマトリクス状に配置されている。この質問データに対しユーザは、図中Ｗ２に示す回答領域に対しテキストデータなる回答を入力する。

図１４は、検証項目データの一例を示すもので、ステータスとして「検証テーマ」、「検証方法」、「狙い・理由」が定義されている。ユーザは、上記各ステータスに対しそれぞれ検証予定をテキストデータにより入力する。

なお、以上の例では各質問項目に対しユーザが回答をテキストデータにより入力する場合について説明したが、音声認識機能を使用してユーザが音声により回答を入力するようにしてもよい。また、質問項目に回答する形態ではなく、ユーザが自由なコメントを入力するようにしてもよい。

（４）仮説変数に基づく実寸比メディアＭＤの姿勢制御
（４－１）仮説変数の数値化
トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、上記ことば入力過程において、検証予定を表すデータが入力された場合、仮説変数数値化処理部１５の制御の下、ステップＳ１８において上記検証予定を表すデータを仮説変数データとして抽出する。そして、仮説変数数値化処理部１５は、ステップＳ１９において、数値変換データ記憶部３５に記憶されている数値変換データに従い、上記仮説変数データを実寸比メディアＭＤの姿勢を制御するための数値データに変換する。

例えば、数値変換データ記憶部３５には、
ボードのヒールが“フラット” ＝＞ ０°
ボードのヒールが“強め” ＝＞ １５°
ボードのヒールが“弱め” ＝＞ ５°
ボードとマストが“直角” ＝＞ ９０°
後ろ足の位置 “ストラップ” ＝＞ （２５，２５）
後ろ足の位置 “ボード中央” ＝＞ （４０，０）
後ろ足の位置 “ボードより” ＝＞ （３５、１５）
のような数値変換データのデフォルト値が記憶されている。仮説変数数値化処理部１５は、上記仮説変数データを上記数値変換データに従い対応する数値データに変換する。

図１５および図１７は、それぞれ上記仮説変数が反映されたユーザ姿勢データファイルおよび用具姿勢データファイルの一例を示すものである。この例では、ユーザ姿勢データファイルでは「後ろ足位置」に“ストラップ”が追加され、また用具姿勢データファイルでは「ボードヒール」が“－１５”、「セイルレイキ」が“０”にそれぞれ変更された場合を示している。なお、図１６は、ボードＳＢおよびマストＭＴの位置に対するユーザの前足および後ろ足の位置Ｐの例を示す。

（４－２）実寸比メディアＭＤの姿勢可変制御
トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、姿勢可変制御処理部１６の制御の下、ステップＳ２０において、上記仮説変数数値化処理部１５により変換された仮説変数の数値データをもとに、実寸比メディアＭＤの姿勢を制御するための姿勢可変制御データを生成する。そして、姿勢可変制御処理部１６は、上記姿勢可変制御データを通信Ｉ／Ｆ部５から実寸比メディアＭＤへ送信する。

これに対し、実寸比メディアＭＤは、上記姿勢可変制御データが受信されると、実寸比メディア制御回路８が上記受信した上記姿勢可変制御データに基づいて、駆動対象となる可動部に対応するサーボ機構７１～７ｎに対し駆動制御信号を与え、これにより可動部の角度を指定された量だけ変化させる。この結果、実寸比メディアＭＤの人型模型ＨＭおよび用具模型ＴＬの姿勢は変化し、これにより実寸比メディアＭＤはユーザが仮説変数データにより指定した姿勢に対応する状態に可変設定される。従って、ユーザは上記実寸比メディアＭＤの変更後の姿勢を見て、自身が試そうとする姿勢が希望するものであるか否かを確認することができる。

（５）操作データに基づく実寸比メディアＭＤの姿勢可変制御
トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、ステップＳ１５においてユーザによる操作データの入力を監視する。この状態で、ユーザが入力デバイス４１において、実寸比メディアＭＤの姿勢を操作するための数値データを入力したとする。この場合、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、操作データ取得処理部１７の制御の下、ステップＳ２１において、上記数値データを入出力Ｉ／Ｆ部４を介して取得し、取得した上記数値データを姿勢可変制御処理部１６に与える。

なお、上記数値データの入力の参考とするために、操作データ取得処理部１７は、姿勢データ記憶部３２に保存されている、現在の実寸比メディアＭＤの姿勢に対応するユーザ姿勢データファイルおよび用具姿勢データファイルを読み出し、出力デバイス４２に表示するようにしてもよい。

姿勢可変制御処理部１６は、上記数値データが与えられると、ステップＳ２０において、上記数値データをもとに実寸比メディアＭＤの姿勢を制御するための姿勢可変制御データを生成する。そして、姿勢可変制御処理部１６は、上記姿勢可変制御データを通信Ｉ／Ｆ部５から実寸比メディアＭＤへ送信する。

これに対し、実寸比メディアＭＤは、上記姿勢可変制御データが受信されると、実寸比メディア制御回路８の制御の下、受信した上記姿勢可変制御データに基づいて、駆動対象となる可動部に対応するサーボ機構７１～７ｎに対し駆動制御信号を与え、これにより可動部の角度を指定された量だけ変化させる。かくして、実寸比メディアＭＤには、ユーザが試したい姿勢に対応する状態が設定される。

（６）ユーザが実寸比メディアＭＤを直接操作した場合
実寸比メディアＭＤは、ユーザが直接手で操作することが可能である。すなわち、ユーザが実寸比メディアＭＤの可動部を手で動かして自身が試したい姿勢にすると、上記可動部の変化が対応するサーボ機構７１～７ｎにより検出され、その変化量を表す検出信号が実寸比メディア制御回路８に入力される。実寸比メディア制御回路８は、上記検出信号により表される変化量、つまり操作量を表す検出データを生成し、生成した検出データを操作検出データとしてトレーニング支援制御装置ＣＴへ送信する。

これに対し、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、上記実寸比メディア制御回路８から送信された上記操作検出データが通信Ｉ／Ｆ部５により受信されると、操作データ取得処理部１７の制御の下、受信された上記操作検出データの値を、姿勢データ記憶部３２に保存されているユーザ姿勢データファイルおよび用具姿勢データファイルに反映する。

（７）支援制御の終了
トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、上記した実寸比メディアＭＤに対する姿勢制御が終了するごとに、ステップＳ２２において支援サービスの終了を判定する。この状態で、ユーザが、ことば入力において検証要求データを入力するか、姿勢操作のための数値データを入力するか、或いは実寸比メディアＭＤを直接手で操作すると、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、その都度上記数Ｓ１４～Ｓ２２による一連の処理を繰り返し実行する。これにより、ユーザは、実寸比メディアＭＤを使用してトレーニングで試す姿勢を試行錯誤的に繰り返し検証することが可能となる。

そして、ユーザが終了要求を入力すれば、トレーニング支援制御装置ＣＴの制御部１は、上記一連の支援制御を終了する。

（効果）
以上述べたように一実施形態では、ユーザおよび用具の姿勢を再現可能な複数の可動部を有する実寸比メディアＭＤを使用し、この実寸比メディアＭＤに、ユーザが実際に行ったトレーニングのデータをもとにユーザおよび用具の姿勢を初期設定した後、ことば入力の過程で入力された検証内容データにより表される仮説変数を数値データに変換して上記実寸比メディアＭＤの姿勢を可変制御している。また、実寸比メディアＭＤの姿勢を操作するための数値データの入力に応じて、上記実寸比メディアＭＤの姿勢を可変制御している。さらに、実寸比メディアＭＤの可動部をユーザが直接手で操作できるようにし、その操作データをトレーニング支援制御装置ＣＴで管理するようにしている。

従って、ユーザがトレーニングで試したい姿勢を実寸比メディアＭＤにおいて再現することが可能となり、これによりユーザはトレーニングを行う前に様々な姿勢を試行錯誤的に繰り返し確認することが可能となる。すなわち、トレーニングにおいて試す姿勢を簡単かつ短時間に検証することが可能となり、これによりトレーニング効率を向上させることができる。

［その他の実施形態］
（１）一実施形態では、ユーザが実際に行ったトレーニングのデータをもとにユーザおよび用具の姿勢を実寸比メディアＭＤに初期設定するようにした。しかし、これに限らず、例えば用具およびユーザのサイズを表すデータを取得し、取得した上記サイズを表すデータに基づいて実寸比メディアの姿勢を初期設定するようにしてもよく、また予め設定された姿勢を実寸比メディアＭＤに初期設定するようにしてもよい。

（２）一実施形態では、検証内容データにより表される仮説変数に基づく姿勢制御と、ユーザによる操作データの入力に応じた姿勢制御との両方を実行可能としたが、いずれか一方のみを実行するようにしてもよい。また、実寸比メディアＭＤを直接手で操作する場合、その操作データは必ずしもトレーニング支援制御装置ＣＴで管理しなくてもよい。

（３）一実施形態では、実寸比メディアの実物をユーザに提示する場合を例にとって説明したが、例えばＣＧ技術を利用して実寸比メディアの３次元映像を生成し、生成した３次元映像をユーザに提示するようにしてもよい。このようにすると、ユーザはどこにいてもトレーニング支援を受けることが可能となり、また同時に複数のユーザが支援を受けることが可能となる。

（４）また、以上述べた各実施形態では、説明の簡単のため実寸比メディアＭＤの姿勢を制御する場合を例にとって説明したが、一定期間における姿勢の時間変化、つまり動きを制御するようにしてもよい。

（５）トレーニング支援制御装置ＣＴの機能の全部または一部は、パーソナルコンピュータ以外にＷｅｂまたはクラウド上のサーバコンピュータに設けてもよい。また、トレーニングの種類としてはその他のスポーツやエクササイズであってもよく、その他実寸比メディアの構成やトレーニング支援制御装置の機能、支援制御処理の処理手順と処理内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

以上、この発明の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点においてこの発明の例示に過ぎない。この発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、この発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＭＤ…実寸比メディア
ＨＭ…人型模型
ＴＬ…用具模型
ＣＴ…トレーニング支援制御装置
１…制御部
２…プログラム記憶部
３…データ記憶部
４…入出力Ｉ／Ｆ部
５…通信Ｉ／Ｆ部
６…バス
７…駆動機構部
８…実寸比メディア制御回路
１１…トレーニングデータ取得処理部
１２…姿勢データ生成処理部
１３…姿勢初期設定処理部
１４…ことばデータ取得処理部
１５…仮説変数数値化処理部
１６…姿勢可変制御処理部
１７…操作データ取得処理部
３１…トレーニングデータ記憶部
３２…姿勢データ記憶部
３３…質問データ記憶部
３４…ことばデータ記憶部
３５…数値変換データ記憶部
４１…入力デバイス
４２…出力デバイス
７１～７ｎ…サーボ機構
８１…駆動制御部
８２…操作量検出部
８３…通信Ｉ／Ｆ部

Claims (8)

1. 用具を用いたユーザのトレーニングを支援するトレーニング支援システムであって、
   前記ユーザおよび前記用具のサイズが反映された実寸比メディアと、
   前記実寸比メディアとの間でデータの送受信が可能な支援制御装置と
   を具備し、
   前記実寸比メディアは、
   前記ユーザおよび前記用具の姿勢を再現するための複数の可動部位を動作させる機構部と、
   前記支援制御装置から送られる制御データに基づいて、前記機構部を制御して前記複数の可動部位の姿勢を変化させる制御部と
   を備え、
   前記支援制御装置は、
   前記実寸比メディアの姿勢に対する操作データの入力を受け付ける入力処理部と、
   前記操作データが入力されるごとに、前記操作データに対応する前記制御データを前記実寸比メディアへ送信して、前記複数の可動部位を前記ユーザが試行を希望する姿勢に対応する状態に変化させる姿勢制御処理部と
   を備えるトレーニング支援システム。
2. 前記実寸比メディアの前記制御部は、
   前記ユーザにより前記複数の可動部位が直接手で操作された場合に、前記複数の可動部位に対する操作量を検出して、検出した前記操作量を表す検出データを前記支援制御装置へ送信する処理機能を、さらに備え、
   前記支援制御装置は、
   前記検出データを受信し、受信した前記検出データを前記操作データとして管理する操作管理処理部を
   さらに備える請求項１に記載のトレーニング支援システム。
3. ユーザおよび用具の姿勢を再現するための複数の可動部位を動作させる機構部を有し、前記機構部を制御データに基づいて制御して前記複数の可動部位の姿勢を変化させる機能を有する実寸比メディアとの間で、データの送受信が可能なトレーニング支援制御装置であって、
   前記実寸比メディアに対する操作データの入力を受け付ける第１の処理部と、
   前記操作データが入力されるごとに、前記操作データに対応する前記制御データを前記実寸比メディアに対し送信して、前記複数の可動部位を前記ユーザが試行を希望する姿勢に対応する状態に変化させる第２の処理部と
   を備えるトレーニング支援制御装置。
4. トレーニング中の前記ユーザおよび前記用具の姿勢を表す姿勢検出データを取得し、取得した前記姿勢検出データをもとに前記制御データを生成して前記実寸比メディアへ送信し、前記実寸比メディアの前記複数の可動部位を前記トレーニング中の前記ユーザおよび前記用具の姿勢に対応する状態に初期設定する第３の処理部を
   さらに備える、請求項３に記載のトレーニング支援制御装置。
5. 前記第１の処理部は、前記実寸比メディアの前記状態に対する所定の質問項目を前記ユーザに対し提示し、前記質問項目に対する前記ユーザの回答結果を前記操作データとして受け付け、
   前記第２の処理部は、前記ユーザの回答結果を前記ユーザが試行を希望する姿勢を表す仮説変数に変換し、変換した前記仮説変数に対応する前記制御データを前記実寸比メディアに対し送信して、前記複数の可動部位を前記ユーザが試行を希望する姿勢に対応する前記状態に変化させる、請求項３に記載のトレーニング支援制御装置。
6. 前記第１の処理部は、前記実寸比メディアの前記複数の可動部位の制御量を表す値を前記操作データとして受け取り、
   前記第２の処理部は、前記制御量を表す値を前記制御データに含めて前記実寸比メディアへ送信して、前記複数の可動部位を前記ユーザが試行を希望する姿勢に対応する状態に変化させる、請求項３に記載のトレーニング支援制御装置。
7. ユーザおよび用具の姿勢を再現するための複数の可動部位を動作させる機構部を有し、前記機構部を制御データに基づいて制御して前記複数の可動部位の姿勢を変化させる機能を有する実寸比メディアとの間で、データの送受信が可能な支援制御装置が実行するトレーニング支援制御方法であって、
   前記実寸比メディアに対する操作データの入力を受け付ける過程と、
   前記操作データが入力されるごとに、前記操作データに対応する前記制御データを前記実寸比メディアに対し送信して、前記複数の可動部位を前記ユーザが試行を希望する姿勢に対応する状態に変化させる過程と
   を備えるトレーニング支援制御方法。
8. 請求項３乃至請求項６のいずれかに記載のトレーニング支援制御装置が備える前記第１の処理部および前記第２の処理部による処理を、前記トレーニング支援制御装置が備えるプロセッサに実行させるプログラム。