(57)【要約】【課題】ランニングやマラソン等の運動において、実在のペースメーカーのようにランナーを引っ張り（走りを誘導して）、高い運動効果や好記録の実現に寄与することができる運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムを提供する。【解決手段】ユーザＵＳの運動中（走行中）に検出されるセンサデータに基づいて、ピッチや走行速度等を含む動作情報を取得し、当該動作情報に基づいて、走りのピッチをユーザＵＳのピッチに同期させ、走行速度の変化に応じて表示サイズが設定されたバーチャルランナーＶＲの画像を生成する。そして、ユーザＵＳが頭部に装着したディスプレイグラス１００の表示部１１０に、生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を周囲の景色ＶＩＥＷに重ね合わせて表示する。【選択図】図１
2014054303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行又は走行の運動中の利用者の動作に関連する動作データを検出するセンサ部と、
前記動作データに基づいて、前記利用者の動作情報を検出する動作情報検出部と、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成する画像生成部と、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面を有し、前記仮想走行者の動画像を前記表示面に周囲の景色に重ね合わせて表示する表示部と、
を備えることを特徴とする運動支援装置。
【請求項２】
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の足の着地及び離地のタイミングを検出し、
前記画像生成部は、前記仮想走行者の足の動き方を前記タイミングに同期させることを特徴とする請求項１記載の運動支援装置。
【請求項３】
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の単位時間当たりの歩数を検出し、
前記画像生成部は、前記仮想走行者の動画像を、歩数が前記利用者の歩数より多く、足の動き方が前記タイミングからずれた動画像とする期間を有することを特徴とする請求項２記載の運動支援装置。
【請求項４】
前記センサ部は、少なくとも前記利用者の移動速度の変化の割合を検出する加速度センサを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項５】
前記センサ部は、前記利用者の移動速度の変化の割合を検出する加速度センサと、前記利用者の移動方向の変化を検出する角速度センサを有し、
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の移動速度を検出し、
前記画像生成部は、前記仮想走行者の表示サイズを前記移動速度に応じた大きさにすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項６】
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の前記移動速度の変化量を検出し、
前記画像生成部は、前記動作情報検出部が検出した前記移動速度の前記変化量に応じて、前記仮想走行者の前記表示サイズを、拡大又は縮小するように設定することを特徴とする請求項５記載の運動支援装置。
【請求項７】
前記画像生成部は、前記移動速度と予め設定した所定の目標値との差分に応じて、前記仮想走行者の前記表示サイズを、拡大又は縮小するように設定することを特徴とする請求項５記載の運動支援装置。
【請求項８】
前記画像生成部は、前記移動速度と前記利用者の移動距離ごとに予め設定した目標値との差分に応じて、前記仮想走行者の前記表示サイズを、拡大又は縮小するように設定することを特徴とする請求項５記載の運動支援装置。
【請求項９】
前記表示部は、少なくとも、前記利用者の頭部に装着される眼鏡型の機器に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１０】
前記センサ部、前記動作情報検出部、前記画像生成部及び前記表示部は、単一の機器に設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１１】
前記センサ部と前記表示部は、別体の機器に個別に設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１２】
歩行又は走行の運動中の利用者の動作状態に関連する動作データを検出し、
前記動作データに基づいて、少なくとも、前記利用者の動作情報を検出し、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成し、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面に、前記仮想走行者の動画像を周囲の景色に重ね合わせて表示する、
ことを特徴とする運動支援方法。
【請求項１３】
前記動作情報として前記利用者の足の着地及び離地のタイミングを検出し、
前記仮想走行者の足の動き方を前記タイミングに同期させる、
ことを特徴とする請求項１２記載の運動支援方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
歩行又は走行の運動中の利用者の動作状態に関連する動作データを検出させ、
前記動作データに基づいて、少なくとも、前記利用者の動作情報を検出させ、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成させ、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面に、前記仮想走行者の動画像を周囲の景色に重ね合わせて表示させる、
ことを特徴とする運動支援プログラム。
【請求項１５】
前記動作情報として前記利用者の足の着地及び離地のタイミングを検出させ、
前記仮想走行者の足の動き方を前記タイミングに同期させる、
ことを特徴とする請求項１４記載の運動支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムに関し、特に、ランニングやマラソン等の運動に適用可能な運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康志向の高まりにより、日常的にランニングやウォーキング、サイクリング等の運動を行い、健康状態を維持、増進する人々が増えている。さらに、日常の運動を通して、マラソン大会等の競技大会（レース）への参加を目指す人も増加している。競技大会への参加を目指す人々は、当該競技での好成績を目標としているため、効率的かつ効果的なトレーニング方法に対する意識や関心が非常に高い。
【０００３】
現在、このような要望に対応する機器が種々開発されている。例えば、手首に装着した腕時計型の情報端末や、頭部に装着したヘッドマウントディスプレイを介して、ユーザに実行している運動に関連する各種の情報（例えば、走行タイムや競技中の現在の順位、心拍数等の生体情報）を表示して提供する技術が開発されている。ここで、ヘッドマウントディスプレイを介して各種の情報を提供する技術については、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０９９８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ランニングやマラソン等の運動においては、実在のペースメーカーがランナーの前を実際に走ることにより、後続となるランナーの走りのリズムを維持又は調整したり、さらに、無理なく走行速度を上げさせたりして記録を向上させるトレーニング方法が採用されている。このようなペースメーカーを利用したトレーニング方法は、運動効果が高く、好記録を期待することができるため、ペースメーカーは重要な役割を担っている。しかしながら、ランナーの実力を理解して適切な誘導ができるペースメーカーを見つけることは、人材確保の面や経済的な面からも非常に難しかった。
【０００６】
一方、上述したような情報端末やヘッドマウントディスプレイ等の機器の中には、ペースメーカーとしての情報をユーザに提供するものも知られている。しかしながら、このような機器により提供される情報は、例えば、ピッチ（歩数）や走行速度等の数値情報を単に表示するものや、あるいは、当該数値情報の表示形式や表示方法を変更して、ペースメーカーとして表示しているに過ぎなかった。すなわち、従来の技術においては、実在のペースメーカーのように、高い運動効果や好記録を実現するために、後続のランナーを引っ張る（走りを誘導する）という機能は実現されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、ランニングやマラソン等の運動において、実在のペースメーカーのようにランナーを引っ張り（走りを誘導して）、高い運動効果や好記録の実現に寄与することができる運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る運動支援装置は、
歩行又は走行の運動中の利用者の動作に関連する動作データを検出するセンサ部と、
前記動作データに基づいて、前記利用者の動作情報を検出する動作情報検出部と、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成する画像生成部と、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面を有し、前記仮想走行者の動画像を前記表示面に周囲の景色に重ね合わせて表示する表示部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る運動支援方法は、
歩行又は走行の運動中の利用者の動作状態に関連する動作データを検出し、
前記動作データに基づいて、少なくとも、前記利用者の動作情報を検出し、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成し、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面に、前記仮想走行者の動画像を周囲の景色に重ね合わせて表示する、
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る運動支援プログラムは、
コンピュータに、
歩行又は走行の運動中の利用者の動作状態に関連する動作データを検出させ、
前記動作データに基づいて、少なくとも、前記利用者の動作情報を検出させ、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成させ、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面に、前記仮想走行者の動画像を周囲の景色に重ね合わせて表示させる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ランニングやマラソン等の運動において、実在のペースメーカーのようにランナーを引っ張り（走りを誘導して）、高い運動効果や好記録の実現に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る運動支援装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る運動支援装置に適用されるディスプレイグラスの一構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る運動支援方法に適用されるバーチャルランナーの表示方法の一例を示す概略図である。
【図４】第１の実施形態に係る運動支援方法に適用されるノーマルモードの第１の例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る運動支援方法に適用されるノーマルモードの第２の例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る運動支援方法に適用される持久走モードの例を示すフローチャートである。本発明に係る運動支援方法に適用される報知動作に用いられる分析結果の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る運動支援方法に適用されるペース設定モードの例を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係る運動支援方法に適用されるビルドアップモードの例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る運動支援装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】第２の実施形態に係る運動支援装置に適用される機器の一構成例を示すブロック図である。
【図１１】第３の実施形態に係る運動支援装置に適用される機器の一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラムについて、実施形態を示して詳しく説明する。なお、以下の説明では、運動の一例として、ユーザがマラソンやランニング等のトレーニングを行う場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウォーキング等の他の運動であっても適用することができる。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
（運動支援装置）
まず、本発明に係る運動支援装置について説明する。
図１は、本発明に係る運動支援装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。図２は、本実施形態に係る運動支援装置に適用されるディスプレイグラスの一構成例を示すブロック図である。
【００１５】
本実施形態に係る運動支援装置は、例えば図１（ａ）に示すように、概略、ランナーであるユーザＵＳが頭部に装着するディスプレイグラス（又は、ヘッドマウントディスプレイ）１００を有している。ディスプレイグラス１００は、例えば図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、眼鏡型又はゴーグル型の外観を有し、大別して、ユーザＵＳの視界前方に透過型の表示部１１０を有するとともに、頭部に装着するためのテンプル（つる）を備えた本体１０１と、本体１０１の表示部１１０に所望の画像や各種の運動情報を透過表示または投影表示させて、視覚を通してユーザＵＳに提供するための表示制御部１０２と、を備えている。ここで、ディスプレイグラス１００は、例えば図１（ｂ）に示すように、本体１０１に表示制御部１０２が一体的に組み込まれた構成を有するものであってもよいし、例えば図１（ｃ）に示すように、市販のスポーツグラスやサングラス、眼鏡に、画像投影装置１０３を有する表示制御部１０２を付加的に組み付けた構成を有するものであってもよい。
【００１６】
ディスプレイグラス１００は、具体的には、例えば図２に示すように、大別して、表示部１１０と、モーションセンサ部１２０と、操作部１３０と、中央演算回路（以下、「ＣＰＵ」と略記する）１４０と、メモリ１５０と、動作電源１６０と、を備えている。
【００１７】
表示部１１０は、図１（ｂ）に示したように、本体１０１に表示制御部１０２が一体的に組み込まれた構成においては、透過型の表示パネルを有し、例えばカラーやモノクロ表示が可能な透過型の液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を適用することができ、ユーザＵＳの視界に、周囲の景色に重ね合わせて所望の画像や運動情報が透過表示される。また、図１（ｃ）に示したように、市販のスポーツグラス等に表示制御部１０２が付加的に組み付けられた構成においては、表示部１１０は、画像投影装置１０３に直接透過表示したり、あるいは、ユーザＵＳの視界前方のスポーツグラス等の透過ガラスや透過樹脂、レンズ等に投影表示したりすることにより、ユーザＵＳの視界に、周囲の景色に重ね合わせて所望の画像や運動情報が表示される。
【００１８】
ここで、本実施形態においては、表示部１１０に表示される画像として、後述する運動支援方法に基づいて生成される、ユーザＵＳ専用のペースメーカーとなる仮想走行者（バーチャルランナー）の動画像や静止画像が表示される。また、表示部１１０に表示される運動情報として、ユーザＵＳが行う運動に関連する数字情報や文字情報（例えば、ピッチ（歩数）や走行速度、走行距離、カロリー消費量等）が表示される。なお、これらの画像や運動情報は、表示部１１０に同時に表示されるものであってもよいし、後述する操作部１３０を操作することにより、画像と１乃至複数の運動情報のいずれか一方のみが表示されるものであってもよい。
【００１９】
モーションセンサ部１２０は、例えば図２に示すように、加速度センサ１２１と、ジャイロセンサ（角速度センサ）１２２と、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）受信回路１２３と、を有している。
【００２０】
加速度センサ１２１は、ユーザＵＳの走行中の動作速度の変化の割合（加速度データ）を検出する。この加速度センサ１２１により検出された加速度データに基づいて、ユーザＵＳのピッチ（１秒間の歩数）及び走行速度（ペース）の相対的な変化が取得される。また、ジャイロセンサ（角速度センサ）１２２は、ユーザＵＳの運動中の動作方向の変化（角速度データ）を検出する。このジャイロセンサ１２２により検出された角速度データと、上記の加速度センサ１２１により検出された加速度データの変化傾向や波形のピーク周波数に基づいて、走行時のピッチや走行速度の絶対値が取得される。さらに、上記の走行速度と経過時間に基づいて走行距離が取得される。また、ＧＰＳ受信回路１２３は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、緯度経度からなる（地理的な）位置データを検出する位置センサである。このＧＰＳ受信回路１２３により検出された位置データに基づいて、ユーザＵＳの移動距離（すなわち、走行距離データ）が取得される。また、ＧＰＳ受信回路１２３は、ＧＰＳ衛星からの電波のドップラーシフト効果を利用して、ユーザＵＳの移動速度（すなわち、走行速度データ）が取得される。ここで、加速度センサ１２１が検出する加速度データと、ジャイロセンサ１２２が検出する角速度データと、ＧＰＳ受信回路１２３が検出する位置データと、を総称してセンサデータ（動作データ）と呼ぶ。
【００２１】
このように、本実施形態に係るモーションセンサ部１２０は、ユーザＵＳのピッチを取得するためのセンサとして、少なくとも、図２に示した加速度センサ１２１やジャイロセンサ１２２、もしくは、他の構成として圧力センサ等のうち、いずれか１つを有している。また、モーションセンサ部１２０は、ユーザＵＳの走行速度を取得するためのセンサとして、少なくとも、図２に示した加速度センサ１２１とジャイロセンサ１２２のセンサ群、もしくは、ＧＰＳ受信回路１２３のうちのいずれかを有している。したがって、モーションセンサ部１２０には少なくとも上記の加速度センサ１２１とジャイロセンサ１２２とを備えていればよく、ＧＰＳ受信回路１２３を備えていない構成であってもよい。
【００２２】
なお、ＧＰＳ受信回路１２３により検出される位置データに基づいて取得される移動距離データ及び移動速度データは、上記の加速度センサ１２１及びジャイロセンサ１２２により検出された加速度データや角速度データに基づいて取得される走行距離や走行速度と併用することにより、又は、相互補完することにより、ユーザＵＳの走行距離や走行速度の精度を高めるために利用されるものであってもよい。
【００２３】
これらのピッチや走行速度、走行距離は、後述するＣＰＵ１４０が所定の制御プログラムを実行することにより、上記の各センサからのセンサデータに基づいて測定又は算出される。そして、これらのピッチや走行速度、走行距離は、走行時間ごとに相互に関連付けられて、後述するメモリ１５０の所定の記憶領域に保存される。
【００２４】
操作部１３０は、少なくとも電源スイッチを有し、後述する動作電源１６０からディスプレイグラス１００内部の各構成への駆動用電力の供給（電源オン）、遮断（電源オフ）を制御する。また、操作部１３０は、上述した表示部１１０における運動情報の表示設定や、後述する運動支援方法における動作（トレーニング）モードの選択設定、当該動作モードにおけるバーチャルランナーの画像デザイン（例えば、体格や性別、服装等）の選択設定や数値条件の入力設定、表示部１１０におけるバーチャルランナーの表示位置（例えば、左右いずれの視界に表示するか等）の設定、バーチャルランナーの動作の一時停止の設定等に用いられる。
【００２５】
メモリ１５０は、不揮発性メモリを有し、上述したモーションセンサ部１２０により検出された加速度データや角速度データ、位置データ等のセンサデータ、及び、これらのセンサデータに基づいて取得された走行時のピッチや走行速度、走行距離等を含む動作情報を、走行時間ごとに相互に関連付けて保存する。また、メモリ１５０の不揮発性メモリ部分には、後述する運動支援方法により生成される、又は、参照される各種のデータや情報が保存される。ここで、メモリ１５０は、表示部１１０やモーションセンサ部１２０、ＣＰＵ１４０、メモリ１５０における所定の機能を実現するための制御プログラム（ソフトウェア）が記憶された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含むものであってもよい。なお、メモリ１５０を構成する不揮発性メモリ部分は、メモリカード等のリムーバブル記憶媒体を有し、ディスプレイグラス１００に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。
【００２６】
ＣＰＵ１４０は、計時機能を備え、所定の制御プログラムに従って処理を行うことにより、表示部１１０やモーションセンサ部１２０、メモリ１５０における動作を制御して所定の機能を実現する。この制御プログラムは、上述したメモリ１５０に記憶されているものであってよいし、予めＣＰＵ１４０に組み込まれているものであってもよい。
【００２７】
ＣＰＵ１４０は、具体的には、図２に示すように、大別して、センサデータ取得部１４１と、動作情報検出部１４２と、画像生成部１４３と、表示駆動部１４４と、を有している。センサデータ取得部１４１は、上述したモーションセンサ部１２０の加速度センサ１２１からユーザＵＳの走行中の加速度データを取得する。動作情報検出部１４２は、センサデータ取得部１４１により取得された加速度データに基づいて、ユーザＵＳのピッチ、並びに、ユーザＵＳの足の着地及び離地（離着地）のタイミングを検出する。画像生成部１４３は、動作情報検出部１４２により検出されたピッチ及び離着地のタイミングに基づいて、バーチャルランナーの動画像を生成する。すなわち、画像生成部１４３は、検出されたピッチ及び離着地のタイミングに合わせるように、バーチャルランナーの動画像の再生速度や再生方法、表示サイズ等を設定する。表示駆動部１４４は、画像生成部１４３により生成されたバーチャルランナーの画像を、ディスプレイグラス１００の表示部１１０に表示させる。なお、ＣＰＵ１４０により実現される運動支援方法については、詳しく後述する。
【００２８】
動作電源１６０は、ディスプレイグラス１００の各構成に駆動用電力を供給する。動作電源１６０は、例えば市販のコイン型電池やボタン型電池等の一次電池や、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を適用することができるほか、振動や光、熱、電磁波等のエネルギーにより発電する環境発電（エナジーハーベスト）技術による電源等を適用することもできる。
【００２９】
（運動支援方法；バーチャルランナーの表示方法）
次に、本実施形態に係る運動支援装置における運動支援方法について説明する。
まず、本発明に係る運動支援方法に適用されるバーチャルランナーの表示方法について説明する。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る運動支援方法に適用されるバーチャルランナーの表示方法の一例を示す概略図である。ここでは、ユーザＵＳが図３（ａ）に示すような景色ＶＩＥＷの中をランナーとして走っている場合について説明する。
【００３１】
本実施形態に係る運動支援方法に適用されるバーチャルランナーの表示方法においては、まず、上述したようなディスプレイグラス１００を装着したユーザＵＳの視界には、表示部１１０を透過して、図３（ａ）に示すような、ユーザＵＳの周囲の実際の景色ＶＩＥＷが認識される。そして、ディスプレイグラス１００において、後述する運動支援方法を実行することにより、図３（ｂ）に示すように、ユーザＵＳが設定した動作モード、及び、現在のユーザＵＳの運動状態に基づいて生成された、自分専用のペースメーカーとなるバーチャルランナーＶＲの動画像や静止画像が、表示部１１０の所定の領域に、所定の表示形式で表示される。ここで、本実施形態に係る運動支援装置は、上述したように、単一の機器であるディスプレイグラス１００により構成され、表示部１１０が透過型の表示パネルや透過ガラス等の透明な表示面を有しているので、図１（ａ）に示したように、ユーザＵＳが頭部に装着する簡易な装着方法で、表示部１１０を通して周囲の景色ＶＩＥＷを見ることを可能としながら、その表示面内にバーチャルランナーＶＲが表示される。すなわち、ユーザＵＳの視界には、図３（ｃ）に示すように、表示部１１０を透過した景色ＶＩＥＷと、表示部１１０に表示されたバーチャルランナーＶＲの画像が重ね合わされて、前方の景色ＶＩＥＷの中を、あたかも自分専用のペースメーカーであるバーチャルランナーＶＲが目の前で走ってくれているかのように認識される。
【００３２】
特に、本実施形態に適用されるバーチャルランナーの表示方法においては、表示部１１０に表示されるバーチャルランナーＶＲが、ランナーであるユーザＵＳと同じピッチで、一定の位置関係（離間距離）を保持して走っているような表示状態を基準として、例えばユーザＵＳの走行速度が低下してきたときには、バーチャルランナーＶＲが前方に移動して（進んで）ユーザＵＳとの距離が離れた状態に変化するように表示される。これにより、ユーザＵＳに対して、バーチャルランナーＶＲとの距離が離れていくことを認識させて、心理的にバーチャルランナーＶＲに追いつくようにペースアップしようという意識を起こさせ、実際にペースアップすることを促す。
【００３３】
このように、本実施形態に適用されるバーチャルランナーの表示方法によれば、実際のペースメーカーと同様に、バーチャルランナーＶＲにユーザＵＳの走りを引っ張って（誘導して）もらうことができ、ユーザＵＳの運動能力を向上させるように支援（アシスト）することができる。ここで、表示部１１０に表示されたバーチャルランナーＶＲをどのような状態のときにどのように変化させ、また、元の状態（初期状態）に戻すように制御するかについては、後述する運動支援方法の具体例において、ディスプレイグラス１００に設定される各種の動作モード（トレーニングモード）を具体的に示しながら説明する。
【００３４】
なお、図３においては、ディスプレイグラス１００の表示部１１０に表示されるバーチャルランナーＶＲの画像について、特に限定しないが、例えばユーザＵＳが操作部１３０を操作することにより、あるいは、後述する運動支援方法における各動作モードが選択設定されること（すなわち、プログラム）により、その画像デザインを選択、変更することができるものであってもよい。また、図３（ｂ）においては、ディスプレイグラス１００の表示部１１０の左右いずれか（一方）の視界に、バーチャルランナーの画像を表示する場合を示したが、この表示位置を、ユーザＵＳが操作部１３０を操作することにより、左右いずれの視界に表示するかを選択することができ、さらに、表示部１１０内で左右上下の任意の方向に移動調整することができるものであってもよい。
【００３５】
（運動支援方法；各種動作モードにおける具体例）
次に、上述したバーチャルランナーの表示方法を適用した運動支援方法について、各種の動作モード（トレーニングモード）を具体的に示しながら説明する。
【００３６】
本実施形態に係る運動支援装置に適用されるディスプレイグラスにおいては、複数の動作モード（トレーニングモード）を有し、ユーザＵＳが操作部１３０を操作することにより、任意の動作モードが選択設定される。この選択された動作モードに応じて、上述した表示部１１０に表示されたバーチャルランナーＶＲの画像の再生速度や再生方法、表示サイズ等の表示形式が個別に設定される。これらの運動支援方法に係る一連の動作は、上述したディスプレイグラス１００のＣＰＵ１４０において、所定の制御プログラムに従って処理を行うことにより実現される。
【００３７】
ここで、本実施形態に係る運動支援方法おいては、上述したディスプレイグラス１００のモーションセンサ部１２０が、加速度センサ１２１のみを有している場合には、後述するノーマルモードと持久走モードの選択設定、及び、実行が可能となる。一方、モーションセンサ部１２０が、少なくとも加速度センサ１２１とジャイロセンサ１２２を有している場合には、後述する全ての動作モードの選択設定、及び、実行が可能となる。
【００３８】
（ノーマルモード（その１））
図４は、本実施形態に係る運動支援方法に適用されるノーマルモードの第１の例を示すフローチャートである。
【００３９】
本実施形態に適用されるノーマルモードは、ユーザＵＳが頭部に装着したディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、動作モードをノーマルモードに選択設定することにより、ＣＰＵ１４０が制御プログラムのノーマルモードに関連するプログラムモジュールを呼び出して処理を実行することにより実現される。
【００４０】
ノーマルモードの第１の例においては、まず、ＣＰＵ１４０がモーションセンサ部１２０を制御して、少なくとも加速度センサ１２１によりユーザＵＳの運動中（走行中）の加速度データを検出する動作を開始する。次いで、例えば図４に示すように、ＣＰＵ１４０は、センサデータ取得部１４１により、加速度センサ１２１から加速度データを取得させ、動作情報検出部１４２により、当該加速度データに基づいてユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミング等の動作情報を検出させる（ステップＳ１１１）。次いで、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、検出されたピッチ及び足の離着地のタイミングに基づいて、バーチャルランナーＶＲの足の離着地のタイミングをユーザＵＳの現在の足の離着地のタイミングに一致させ、バーチャルランナーＶＲのピッチをユーザＵＳの現在のピッチに一致させて、ユーザＵＳの動作状態と同期させたバーチャルランナーＶＲの動画像（ピッチ同期画像）を生成する（ステップＳ１１２）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ１１３）。そして、ＣＰＵ１４０は、このような一連の処理を一定の時間間隔で、又は、常時繰り返し実行する。
【００４１】
（ノーマルモード（その２））
図５は、本実施形態に係る運動支援方法に適用されるノーマルモードの第２の例を示すフローチャートである。ここで、上述したノーマルモードの第１の例と同等の処理動作については、その説明を簡略化する。ユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミングは、例えば周囲のランナーや走路の状況等によって時間的に多少ばらつくことがある。これに対し、ノーマルモードの第２の例は、バーチャルランナーＶＲの動画像を、ユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミングの所定の短時間での平均値に基づいて設定するようにしたものである。
【００４２】
ノーマルモードの第２の例においては、まず、ＣＰＵ１４０がモーションセンサ部１２０（加速度センサ１２１）によりユーザＵＳの運動中の加速度データを検出する動作を開始する。次いで、例えば図５に示すように、ＣＰＵ１４０は、センサデータ取得部１４１及び動作情報検出部１４２により、加速度センサ１２１から取得された加速度データに基づいてユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミング等の動作情報を検出させる（ステップＳ１２１）。次いで、ＣＰＵ１４０は、上記のピッチ及び足の離着地のタイミングの検出を、例えば１０秒間継続させて、これらの動作情報を保持する（ステップＳ１２２）。次いで、ＣＰＵ１４０は、動作情報検出部１４２により、１０秒間継続して検出されたユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミングに基づいて、ピッチの平均値（平均ピッチ）及び足の離着地のタイミングの平均値（平均タイミング）を算出する（ステップＳ１２３）。なお、ステップＳ１２２、Ｓ１２３においては、ユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミングを検出する検出時間（サンプリングタイム）として、１０秒間に設定した場合を例に示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば５秒間や３０秒間のように、任意のサンプリングタイムに設定するものであってもよい。ここで、サンプリングタイムの設定を長くしすぎると、実際のユーザＵＳのピッチと、後述するバーチャルランナーＶＲのピッチとのずれが大きくなる（乖離する）場合があるため、例えば５秒間や１０秒間のように、比較的短い時間に設定することが好ましい。次いで、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、算出された平均ピッチ及び平均タイミングに基づいて、バーチャルランナーＶＲの足の離着地のタイミングを平均タイミングに一致させ、バーチャルランナーＶＲのピッチを平均ピッチに一致させて、サンプリングタイム間のユーザＵＳの平均の動作状態と同期させたバーチャルランナーＶＲの動画像（ピッチ同期画像）を生成する（ステップＳ１２４）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ１２５）。そして、ＣＰＵ１４０は、このような一連の処理を一定の時間間隔で、又は、常時繰り返し実行する。
【００４３】
これにより、上述した各ノーマルモード（その１、その２）においては、ランナーであるユーザＵＳは、自分専用のペースメーカー（バーチャルランナーＶＲ）が、自分の現在（リアルタイム）、又は、直近（過去１０秒間の平均）のピッチに合わせた走りで目の前を走っている動画像を認識することができる。したがって、ユーザＵＳは、前方を走っているバーチャルランナーＶＲの背中（画像）を追いかけるように走り続けることにより、バーチャルランナーＶＲに引っ張って（走りを誘導して）もらうことができ、ユーザＵＳの運動能力の向上（すなわち、高い運動効果や好記録の実現）に寄与することができる。
【００４４】
なお、上述したノーマルモードにおいては、加速度センサ１２１により検出される加速度データのみを適用した処理動作を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上述したノーマルモードにおいて、加速度データに加えて、モーションセンサ部１２０のジャイロセンサ１２２やＧＰＳ受信回路１２３により検出される角速度データや位置データを適用して、表示部１１０に表示される画像や運動情報に適宜反映させるものであってもよい。
【００４５】
（持久走モード）
図６は、本実施形態に係る運動支援方法に適用される持久走モードの例を示すフローチャートである。ここで、上述したノーマルモードと同等の処理動作については、その説明を簡略化する。この持久走モードは、バーチャルランナーＶＲにより、走行速度の大きな変動を抑えるように促す動作モードである。
【００４６】
本実施形態に適用される持久走モードは、ユーザＵＳがディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、動作モードを持久走モードに選択設定することにより、ＣＰＵ１４０が制御プログラムの持久走モードに関連するプログラムモジュールを呼び出して処理を実行することにより実現される。
【００４７】
持久走モードにおいては、まず、ＣＰＵ１４０がモーションセンサ部１２０を制御して、少なくとも加速度センサ１２１によりユーザＵＳの運動中（走行中）の加速度データを検出する動作を開始する。次いで、例えば図６に示すように、ＣＰＵ１４０は、センサデータ取得部１４１により、加速度センサ１２１から加速度データを取得させ、動作情報検出部１４２により、当該加速度データに基づいてユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミング、並びに、走行速度（ペース）の変化等の動作情報を検出させる（ステップＳ２１１）。次いで、ＣＰＵ１４０は、検出された走行速度の変化が予め設定した範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。
【００４８】
そして、ステップＳ２１２において、走行速度の変化が設定範囲内にあると判定した場合には、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、検出されたピッチ及び足の離着地のタイミングに基づいて、バーチャルランナーＶＲの足の離着地のタイミングをユーザＵＳの現在の足の離着地のタイミングに一致させ、バーチャルランナーＶＲのピッチをユーザＵＳの現在のピッチに一致させて、ユーザＵＳの動作状態と同期させたバーチャルランナーＶＲの動画像（ピッチ同期画像）を生成する（ステップＳ２１３）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、ユーザＵＳの動作状態に同期するように生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ２１４）。
【００４９】
一方、ステップＳ２１２において、走行速度の変化が設定範囲内にないと判定した場合には、ＣＰＵ１４０は、当該走行速度の変化に基づいて、ユーザＵＳの走行速度が低下しているか否かを判定する（ステップＳ２１５）。そして、ステップＳ２１５において、ユーザＵＳの走行速度が短時間で大きく（例えばしきい値以上）低下していると判定した場合には、画像生成部１４３により、当該走行速度の変化（低下）の程度に応じて、表示サイズを前回のステップＳ２１４での表示サイズより縮小したバーチャルランナーＶＲの動画像を生成する（ステップＳ２１６）。すなわち、走行速度の低下の程度が大きい程、表示サイズを相対的に小さくする。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、ユーザＵＳの走行速度の低下に応じて縮小して生成したバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ２１４）。
【００５０】
一方、ステップＳ２１５において、ユーザＵＳの走行速度が低下していない場合には、ＣＰＵ１４０は、ユーザＵＳの走行速度が上昇しているものと判定して、画像生成部１４３により、当該走行速度の変化（上昇）の程度に応じて、表示サイズを前回のステップＳ２１４での表示サイズより拡大したバーチャルランナーＶＲの動画像を生成する（ステップＳ２１８）。すなわち、走行速度の上昇の程度が大きい程、表示サイズを相対的に大きくする。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、ユーザＵＳの走行速度の上昇に応じて拡大して生成したバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ２１４）。そして、ＣＰＵ１４０は、このような一連の処理を一定の時間間隔で、又は、常時繰り返し実行する。
【００５１】
これにより、ユーザＵＳは、自己の走行速度（ペース）が相対的に低下したときには、バーチャルランナーＶＲが小さく表示されるため、バーチャルランナーＶＲが前方に遠ざかったように認識する。このとき、ユーザＵＳは、自分がバーチャルランナーＶＲの走りについて行けず、遅れてきた状態を認識することができる。したがって、ユーザＵＳは、前方を走っているバーチャルランナーＶＲに追いつこうとして、ピッチを増加させて、あるいは、ストライド（歩幅）を伸ばしてペースアップを図るように促されることになる。一方、ユーザＵＳは、自己の走行速度が相対的に上昇したときには、バーチャルランナーＶＲが大きく表示されるため、バーチャルランナーＶＲに近づいたように認識する。このとき、ユーザＵＳは、それ以前にバーチャルランナーＶＲに対して遅れていたときには、バーチャルランナーＶＲに追いついてきたことを認識することができ、また、それ以前にバーチャルランナーＶＲに対して遅れていなかったときには、バーチャルランナーＶＲより速く走っていてオーバーペースとなっていることを認識することができる。こうして、結果的に、走行速度の大きな変動を抑えるようにバーチャルランナーＶＲに引っ張って（走りを誘導して）もらうことができ、ユーザＵＳの運動能力の向上に寄与することができる。
【００５２】
（ペース設定モード）
図７は、本実施形態に係る運動支援方法に適用されるペース設定モードの例を示すフローチャートである。ここで、上述したノーマルモードや持久走モードと同等の処理動作については、その説明を簡略化する。このペース設定モードは、バーチャルランナーＶＲにより、走行速度を予め設定した目標値に近づけるように促す動作モードである。
【００５３】
本実施形態に適用されるペース設定モードは、ユーザＵＳがディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、動作モードをペース設定モードに選択設定することにより、ＣＰＵ１４０が制御プログラムのペース設定モードに関連するプログラムモジュールを呼び出して処理を実行することにより実現される。
【００５４】
ペース設定モードにおいては、例えば図７に示すように、まず、ユーザＵＳがディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、走行速度（ペース）の目標値を入力設定する（ステップＳ３１１）。次いで、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３及び表示駆動部１４４により、初期画像として予め登録されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ３１２）。ここで、初期画像は、ユーザＵＳに対してバーチャルランナーＶＲが視界前方に比較的離れて走っている状態になるように、表示サイズを縮小した動画像として生成される。次いで、ＣＰＵ１４０がモーションセンサ部１２０を制御して、少なくとも加速度センサ１２１及びジャイロセンサ１２２によりユーザＵＳの運動中（走行中）の加速度データ及び角速度データを検出する動作を開始する。次いで、ＣＰＵ１４０は、センサデータ取得部１４１により、加速度センサ１２１から加速度データを、また、ジャイロセンサ１２２から角速度データを取得させ、動作情報検出部１４２により、当該加速度データ及び角速度データに基づいてユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミング、並びに、走行速度（ペース）の絶対値等の動作情報を検出させる（ステップＳ３１３）。次いで、ＣＰＵ１４０は、検出された走行速度と予め設定した走行速度の目標値（目標ペース）との差分（検出値−目標値）を算出し（ステップＳ３１４）、当該差分に基づいて、検出された走行速度が上昇しているか（差分の絶対値が縮小しているか）否かを判定する（ステップＳ３１５）。
【００５５】
そして、ステップＳ３１５において、走行速度が上昇（差分の絶対値が縮小）している場合には、ＣＰＵ１４０は、当該走行速度が目標値に到達したか否かを判定する（ステップＳ３１６）。そして、ステップＳ３１６において、走行速度が目標値に到達した場合には、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、ユーザＵＳに対してバーチャルランナーＶＲが視界前方の直前を走っている状態になるように、表示サイズを拡大して予め設定された標準の大きさとするとともに、ユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミングに基づいて、バーチャルランナーＶＲの足の離着地のタイミングをユーザＵＳの足の離着地のタイミングに一致させ、バーチャルランナーＶＲのピッチをユーザＵＳのピッチに一致させて、ユーザＵＳの動作状態に同期させたバーチャルランナーＶＲの動画像（標準画像）を生成する（ステップＳ３１７）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、表示サイズを拡大し、ユーザＵＳの動作状態に同期するように生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ３１８）。
【００５６】
一方、ステップＳ３１５において、走行速度が上昇していない（差分の絶対値が拡大している）場合には、ＣＰＵ１４０は、ユーザＵＳの走行速度が低下していると判定して、画像生成部１４３により、当該差分の絶対値の大きさに応じて、初期画像の大きさに対して例えば反比例させて表示サイズを縮小したバーチャルランナーＶＲの動画像を生成する（ステップＳ３１９）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、走行速度の低下に応じて縮小して生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ３１８）。
【００５７】
また、ステップＳ３１６において、走行速度が目標値に到達していない場合には、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、当該差分の絶対値の大きさに応じて、初期画像の大きさに対して例えば反比例させて表示サイズを拡大したバーチャルランナーＶＲの動画像を生成する（ステップＳ３２０）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、走行速度の上昇に応じて拡大して生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ３１８）。そして、ＣＰＵ１４０は、このような一連の処理を一定の時間間隔で、又は、常時繰り返し実行する。
【００５８】
これにより、ユーザＵＳは、走り始めでは視界前方に表示されたバーチャルランナーＶＲの表示サイズが小さく設定されて、ユーザＵＳの比較的前方に離れて走っているように認識し、自己の走行速度（ペース）が予め設定した目標値に近づくにつれて、バーチャルランナーＶＲの表示サイズが大きく設定されて次第に追いついていくように認識することができる。したがって、ユーザＵＳは、前方を走っているバーチャルランナーＶＲとの距離を一定に維持するように、走行速度（ペース）を調整することにより、結果的に、バーチャルランナーＶＲに予め設定した目標値の走行速度で引っ張って（走りを誘導して）もらうことができ、ユーザＵＳの運動能力の向上に寄与することができる。
【００５９】
なお、上述したペース設定モードにおいては、予めユーザＵＳが目標値となる走行速度（ペース）を設定して、この目標値に近似する走りを実現するための処理動作を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上述したペース設定モードにおいて、目標値として走行速度（ペース）に加え、任意のピッチを設定して、バーチャルランナーＶＲの表示サイズ（すなわち、ユーザＵＳからの離間距離）に対応させて、ピッチを増減させるように制御するものであってもよい。
【００６０】
（ビルドアップモード）
図８は、本実施形態に係る運動支援方法に適用されるビルドアップモードの例を示すフローチャートである。ここで、上述した各動作モードと同等の処理動作については、その説明を簡略化する。このビルドアップモードは、バーチャルランナーＶＲにより、予め設定した走行速度のビルドアップ走を行うように促す動作モードである。ここで、ビルドアップ走は、予め設定した走行距離毎に走行速度を徐々に上昇させていく走り方であり、持久力の向上やスピードアップを図ることができる練習方法として知られているものである。
【００６１】
本実施形態に適用されるビルドアップモードは、ユーザＵＳがディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、動作モードをビルドアップモードに選択設定することにより、ＣＰＵ１４０が制御プログラムのビルドアップモードに関連するプログラムモジュールを呼び出して処理を実行することにより実現される。
【００６２】
ビルドアップモードにおいては、例えば図８に示すように、まず、ユーザＵＳがディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、走行速度（ペース）の目標値を入力設定する（ステップＳ４１１）。ここで、入力設定される走行速度の目標値は、任意の走行距離や区間距離等の設定距離ごとに、徐々に走行速度を上昇させるように設定される。次いで、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３及び表示駆動部１４４により、初期画像として予め登録されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ４１２）。ここで、初期画像は、上述したペース設定モードに示した場合と同様に、ユーザＵＳに対してバーチャルランナーＶＲが視界前方に比較的離れて走っている状態になるように、表示サイズを縮小した動画像として生成される。次いで、ＣＰＵ１４０がモーションセンサ部１２０を制御して、少なくとも加速度センサ１２１及びジャイロセンサ１２２によりユーザＵＳの運動中（走行中）の加速度データ及び角速度データを検出する動作を開始する。次いで、ＣＰＵ１４０は、センサデータ取得部１４１により、加速度センサ１２１から加速度データを、また、ジャイロセンサ１２２から角速度データを取得させ、動作情報検出部１４２により、当該加速度データ、角速度データ及び走行時間に基づいてユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミング、並びに、走行速度（ペース）の絶対値、さらに、走行距離等の動作情報を検出させる（ステップＳ４１３、Ｓ４１４）。次いで、ＣＰＵ１４０は、検出された走行距離が、ステップＳ４１１において、予め走行速度の目標値が設定された設定距離に到達しているか否かを判定する（ステップＳ４１５）。
【００６３】
そして、ステップＳ４１５において、検出された走行距離が設定距離に到達していない場合には、検出された走行速度と当該設定距離に設定された走行速度の目標値（目標ペース）との差分（検出値−目標値）を算出し（ステップＳ４１６）、当該差分に基づいて、検出された走行速度が上昇しているか（差分の絶対値が縮小しているか）否かを判定する（ステップＳ４１７）。そして、ステップＳ４１７において、走行速度が上昇（差分の絶対値が縮小）している場合には、ＣＰＵ１４０は、当該走行速度が目標値に到達したか否かを判定する（ステップＳ４１８）。そして、ステップＳ４１８において、走行速度が目標値に到達した場合には、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、ユーザＵＳに対してバーチャルランナーＶＲが視界前方の直前を走っている状態になるように、表示サイズを拡大したバーチャルランナーＶＲの動画像を生成するとともに、ユーザＵＳのピッチ及び足の離着地のタイミングに基づいて、バーチャルランナーＶＲの足の離着地のタイミングをユーザＵＳの離着地のタイミングに一致させ、バーチャルランナーＶＲのピッチをユーザＵＳの現在のピッチに一致させて、ユーザＵＳの動作状態と同期させたバーチャルランナーＶＲの動画像を生成する（ステップＳ４１９）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、表示サイズを拡大し、ユーザＵＳの動作状態と同期するように生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ４２０）。
【００６４】
一方、ステップＳ４１５において、検出された走行距離が設定距離に到達した場合には、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、バーチャルランナーＶＲのピッチを上昇させるとともに、ユーザＵＳに対してバーチャルランナーＶＲが視界前方に遠ざかっていくように、表示サイズを縮小した動画像を生成する（ステップＳ４２１）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、表示サイズを縮小し、ピッチを上昇させて生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ４２０）。
【００６５】
また、ステップＳ４１７において、走行速度が上昇していない（差分の絶対値が拡大している）場合には、ＣＰＵ１４０は、ユーザＵＳの走行速度が低下していると判定して、画像生成部１４３により、当該差分の絶対値の大きさに応じて、例えば反比例させて表示サイズを縮小したバーチャルランナーＶＲの動画像を生成する（ステップＳ４２２）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、走行速度の低下に応じて縮小して生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ４２０）。
【００６６】
また、ステップＳ４１８において、走行速度が目標値に到達していない場合には、ＣＰＵ１４０は、画像生成部１４３により、当該差分の絶対値の大きさに応じて、例えば反比例させて表示サイズを拡大したバーチャルランナーＶＲの動画像を生成する（ステップＳ４２３）。次いで、ＣＰＵ１４０は、表示駆動部１４４により、走行速度の上昇に応じて拡大して生成されたバーチャルランナーＶＲの動画像を表示部１１０の所定の領域に表示させる（ステップＳ４２０）。そして、ＣＰＵ１４０は、このような一連の処理を一定の時間間隔で、又は、常時繰り返し実行する。
【００６７】
これにより、ユーザＵＳは、任意の設定距離ごとに、視界前方に表示されたバーチャルランナーＶＲの表示サイズが小さく設定されて、ユーザＵＳの比較的前方に離れて走っているように認識し、自己の走行速度（ペース）が上記の設定距離ごとに徐々に上昇するように予め設定した目標値に近づくにつれて、バーチャルランナーＶＲの表示サイズが大きく設定されて次第に追いついていくように認識することができる。したがって、ユーザＵＳは、前方を走っているバーチャルランナーＶＲに追いつくように、あるいは、バーチャルランナーＶＲとの離間距離を一定に維持するように、走行速度（ペース）を調整することにより、結果的に、設定距離ごとにバーチャルランナーＶＲに予め設定した目標値の走行速度で引っ張って（走りを誘導して）もらうことができ、ユーザＵＳの運動能力の向上に寄与することができる。
【００６８】
（インターバルモード）
本実施形態に係る運動支援方法に適用されるインターバルモードは、上述したビルドアップモードと略同等の処理動作により実現される。ここでは、上述したビルドアップモードに示したフローチャート（図８）を適宜参照し、本実施形態に係るインターバルモードに特有の処理動作について詳しく説明する。このインターバルモードは、バーチャルランナーＶＲにより、予め設定した走行速度のインターバル走を行うように促す動作モードである。ここで、インターバル走は、走行速度を上昇させて速く走る期間と走行速度を下げてゆっくり走る期間とを予め設定した走行距離毎に交互に繰り返す走り方であり、持久力を高めることができる練習方法として知られているものである。
【００６９】
本実施形態に適用されるインターバルモードは、ユーザＵＳがディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、動作モードをインターバルモードに選択設定することにより、ＣＰＵ１４０が制御プログラムのインターバルモードに関連するプログラムモジュールを呼び出して処理を実行することにより実現される。
【００７０】
インターバルモードにおいては、図８に示したビルドアップモードのフローチャートにおいて、まず、ユーザＵＳがディスプレイグラス１００の操作部１３０を操作して、走行速度（ペース）の目標値を入力設定する（ステップＳ４１１）。ここで、インターバルモードにおいては、入力設定される走行速度の目標値は、任意の設定距離ごとに、走行速度を上昇させた期間と走行速度を低下させた期間とを交互に設けるように設定される。次いで、表示部１１０に初期画像となるバーチャルランナーＶＲの動画像を、ユーザＵＳに対して視界前方に比較的離れて走っている状態で表示させる（ステップＳ４１２）。以下、上述したビルドアップモードと同様に、ステップＳ４１３〜Ｓ４２０の一連の処理を一定の時間間隔で、又は、常時繰り返し実行する。
【００７１】
これにより、インターバルモードにおいても、上述したビルドアップモードと同様に、ユーザＵＳは、任意の設定距離ごとに、バーチャルランナーＶＲがユーザＵＳの比較的前方に離れて走っているように認識し、自己の走行速度（ペース）が上記の設定距離ごとに上昇又は低下するように予め設定した目標値に近づくにつれて、バーチャルランナーＶＲに次第に追いついていくように認識することができる。したがって、ユーザＵＳは、前方を走っているバーチャルランナーＶＲに追いつくように、あるいは、バーチャルランナーＶＲとの離間距離を一定に維持するように、走行速度を調整することにより、結果的に、設定距離ごとにバーチャルランナーＶＲに予め設定した目標値の走行速度で引っ張って（走りを誘導して）もらうことができ、ユーザＵＳの運動能力の向上に寄与することができる。
【００７２】
なお、上述したビルドアップモード及びインターバルモードにおいては、予めユーザＵＳが目標値となる走行速度（ペース）を任意の設定距離ごとに設定して、この目標値に近似する走りを実現するための処理動作を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上述したビルドアップモード又はインターバルモードにおいて、目標値として走行速度（ペース）に加え、任意のピッチを設定して、バーチャルランナーＶＲの表示サイズ（すなわち、ユーザＵＳからの離間距離）に対応させて、ピッチを増減させるように制御するものであってもよい。
【００７３】
なお、上述した各動作モードにおいては、バーチャルランナーＶＲのピッチを、ランナーであるユーザＵＳのピッチに合わせるようにして、ユーザＵＳのストライド（歩幅）を伸ばすようにしてペースアップを図るものであったが、本発明はこの手法に限定されるものではない。例えば、ユーザＵＳのピッチの低下が検出されたとき、ユーザＵＳのペースの低下が検出されたとき、あるいは任意のタイミング等で、バーチャルランナーＶＲの足の離地から着地までの時間を、ユーザＵＳのピッチよりもわずかに速い、すなわちピッチがわずかに速い動画像を生成して表示することにより、ユーザＵＳのピッチを上昇させるように促すものであってもよい。この場合においては、バーチャルランナーに設定されるピッチは、ユーザＵＳのピッチに対して、例えば一律に一定の歩数だけ速めるものであってもよいし、ユーザＵＳのピッチに応じて、例えば一定の比率の歩数だけ速めるものであってもよいし、さらに他の演算式や条件式等に基づいて、可変的に設定するものであってもよい。
【００７４】
また、上述した各動作モードにおいて、ユーザＵＳが運動中（走行中）に、休息や給水等の運動を一時的に中断する動作を行って、検出される走行速度が低下（ペースダウン）したときには、上述した処理動作に基づいてバーチャルランナーＶＲが走行速度を上昇させて（ペースアップして）遠ざかる表示動作をしないように、例えばユーザＵＳが操作部１３０を操作することにより、バーチャルランナーＶＲの画像を一時的に停止することができるようにしてもよい。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る運動支援装置委及び運動支援方法によれば、実際のランナーであるユーザの動作情報（ピッチやペース等）を、バーチャルランナーの画像生成にフィードバックして、ユーザの視界に表示することにより、実際のペースメーカーと同様にユーザを引っ張る（走りを誘導する）機能、及び、ユーザの力（運動能力）を十分に引き出す機能を実現することができる。
【００７６】
また、ユーザ自身と同等以上の走力を持つランナーであり、かつ、ユーザの実力を理解して適切な誘導ができるという、ペースメーカーに必要とされる能力や条件を満たす人材を確保することは、非常に難しかったが、上述した運動支援装置及び運動支援方法を適用することにより、自己に最適なペースメーカーを容易に利用することができる。さらに、ペースメーカーとユーザの互いの体調に左右されて、常にうまくいくとは限らなかった、走行速度（ペース）を調整しつつユーザの走りを誘導する引っ張る練習を、常に良好に実行することができ、ユーザの運動能力の向上に寄与することができる。
【００７７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る運動支援装置の第２の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態においては、表示部やモーションセンサ部、ＣＰＵ等が、単一の機器であるディスプレイグラスに一体的に組み込まれた構成を有する場合について説明した。第２の実施形態においては、少なくとも表示機能とセンサ機能とが、別個の機器に分離されて設けられた構成を有している。
【００７８】
図９は、本発明に係る運動支援装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。図１０は、本実施形態に係る運動支援装置に適用される機器の一構成例を示すブロック図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００７９】
第２の実施形態に係る運動支援装置は、例えば図９（ａ）に示すように、概略、表示機能を備えたディスプレイグラス１００に加え、センサ機能を備えた、チェストセンサ２００、リストアナライザ３００、フットセンサ４００等のうち、少なくとも１つのセンサ機器を有している。
【００８０】
本実施形態に適用されるディスプレイグラス１００は、上述した第１の実施形態（図１（ｂ）、（ｃ）参照）と同様に、眼鏡型又はゴーグル型の外観を有して、ユーザＵＳの頭部に装着される。ディスプレイグラス１００は、具体的には、例えば図１０（ａ）に示すように、大別して、表示部１１０と、操作部１３０と、ＣＰＵ１４０と、メモリ１５０と、動作電源１６０と、通信機能部１７０と、を備えている。すなわち、本実施形態に係るディスプレイグラス１００は、上述した第１の実施形態に示した構成（図２参照）において、モーションセンサ部１２０を省略し、通信機能部１７０を付加した構成を有している。ここで、表示部１１０、操作部１３０、ＣＰＵ１４０、メモリ１５０、動作電源１６０は、上述した第１の実施形態と略同等の構成及び機能を有しているので、その説明を省略する。
【００８１】
ディスプレイグラス１００に適用される通信機能部１７０は、後述するチェストセンサ２００、リストアナライザ３００、フットセンサ４００等のセンサ機器との間で、各種の無線通信方式や、通信ケーブルを介した有線による通信方式により種々のデータの伝送を行う。ここで、無線通信方式によりディスプレイグラス１００とセンサ機器との間でデータの伝送を行う場合には、例えばデジタル機器用の近距離無線通信規格であるブルートゥース（Bluetooth（登録商標））や、この通信規格において低消費電力型の規格として策定されたブルートゥースローエナジー（Bluetooth（登録商標）
low energy（LE））を良好に適用することができる。この無線通信方式によれば、上述した環境発電技術等により生成された小電力であっても良好にデータ伝送を行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態に適用されるチェストセンサ２００は、例えば図９（ｂ）に示すように、チェストセンサ型の外観を有し、大別して、センサ機能を備えた機器本体２０１と、ユーザＵＳの胸部に巻き付けることにより機器本体２０１を胸部に装着するためのベルト部２０２と、を備えている。また、本実施形態に適用されるリストアナライザ３００は、例えば図９（ｃ）に示すように、リストバンド型又は腕時計型の外観を有し、大別して、センサ機能を備えた機器本体３０１と、ユーザＵＳの手首に巻き付けることにより機器本体３０１を手首に装着するためのベルト部３０２と、を備えている。なお、図９（ｃ）においては、機器本体３０１に表示部を備えた構成を示したが、本実施形態においては、表示部を備えていないものであってもよい。表示部を備える場合には、例えば図９（ｃ）に示すように、ピッチや走行速度、走行距離、カロリー消費量等の運動情報が適宜表示される。また、本実施形態に適用されるフットセンサ４００は、センサ機能を備え、ユーザＵＳの足首や靴紐、靴底等に装着される。
【００８３】
本実施形態に適用されるセンサ機器（チェストセンサ２００、リストアナライザ３００、フットセンサ４００等）は、具体的には、例えば図１０（ｂ）に示すように、大別して、モーションセンサ部２２０と、操作部２３０と、ＣＰＵ２４０と、メモリ２５０と、動作電源２６０と、通信機能部２７０と、を備えている。モーションセンサ部２２０は、少なくとも、加速度センサ２２１やジャイロセンサ２２２、もしくは、圧力センサ（図示を省略）のうち、いずれか１つを有している。ここで、モーションセンサ部２２０、操作部２３０、ＣＰＵ２４０、メモリ２５０、動作電源２６０は、各々、上述した第１の実施形態に示したモーションセンサ部１２０、操作部１３０、ＣＰＵ１４０、メモリ１５０、動作電源１６０と略同等の機能を有しているので、その説明を省略する。
【００８４】
センサ機器に適用される通信機能部２７０は、上述したディスプレイグラス１００との間で、所定の通信方式により種々のデータの伝送を行う。ここで、ディスプレイグラス１００とセンサ機器との間のデータ伝送は、例えばモーションセンサ部２２０の各センサにおける検出タイミングや、上述した運動支援方法における処理動作の実行タイミング等に同期して一定の時間間隔で実行されるものであってもよいし、常時実行されるものであってもよい。
【００８５】
このように、本実施形態においては、表示機能を備えたディスプレイグラス１００と、センサ機能を備えたセンサ機器（チェストセンサ２００、リストアナライザ３００、フットセンサ４００等）とが、別個の機器に分離され、両者が無線等の所定の通信方式によりデータを伝送するように構成されている。これにより、センサ機能を備えたセンサ機器を、表示機能を備えたディスプレイグラス１００の装着位置に制約されることなく、任意の部位に装着することができる。したがって、ディスプレイグラスの構成を簡素化して軽量化することができ、ユーザの運動（ランニング）を妨げる要因を解消することができる。
【００８６】
なお、本実施形態において、上述した第１の実施形態に示した運動支援方法を実行する場合、一連の処理動作の全てを、ディスプレイグラス１００に設けられたＣＰＵ１４０により実行するものであってもよいし、又は、センサ機器に設けられたＣＰＵ２４０により実行するものであってもよい。あるいは、ＣＰＵ１４０とＣＰＵ２４０により、一連の処理動作を分担して実行するものであってもよい。すなわち、上述した第１の実施形態に示したＣＰＵ１４０の各機能（センサデータ取得部１４１によるセンサデータ取得機能、動作情報検出部１４２による動作情報検出機能、画像生成部１４３による画像生成機能、表示駆動部１４４による表示駆動機能）を、ディスプレイグラス１００のＣＰＵ１４０とセンサ機器のＣＰＵ２４０とにより、適宜分割して実行するものであってもよい。
【００８７】
また、本実施形態においては、センサ機能を備えたセンサ機器として、ユーザの胸部に装着するチェストセンサ２００、手首に装着するリストアナライザ３００、足首や靴紐、靴底等に装着するフットセンサ４００を示したが、これに限定されるものではなく、腰部や上腕部、頸部等、任意の部位に装着するセンサ機器を適用するものであってもよい。
【００８８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る運動支援装置の第３の実施形態について説明する。
上述した第２の実施形態においては、表示機能とセンサ機能とが、別個の機器に分離されて設けられた構成を有する場合について説明した。第３の実施形態においては、表示機能とセンサ機能と演算処理機能とが、別個の機器に分離されて設けられた構成を有している。
【００８９】
図１１は、第３の実施形態に係る運動支援装置に適用される機器の一構成例を示すブロック図である。ここで、上述した第１及び第２の実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００９０】
第３の実施形態に係る運動支援装置は、上述した第２の実施形態と同様に、例えば図９（ａ）に示すように、概略、表示機能を備えたディスプレイグラス１００に加え、センサ機能を備えた、チェストセンサ２００、フットセンサ４００等のセンサ機器と、演算処理機能を備えたリストアナライザ３００等の情報処理機器と、を有している。ここで、ディスプレイグラス１００、チェストセンサ２００、フットセンサ４００は、例えば図１０（ａ）、図１１（ａ）に示すように、上述した第２の実施形態と略同等の構成及び機能を有しているので、その説明を省略する。
【００９１】
本実施形態に適用される情報処理機器（リストアナライザ３００等）は、具体的には、例えば図１１（ｂ）に示すように、大別して、表示部３１０と、操作部３３０と、ＣＰＵ３４０と、メモリ３５０と、動作電源３６０と、通信機能部３７０と、を備えている。表示部３１０は、例えば図９（ｃ）に示すように、ピッチや走行速度、走行距離、カロリー消費量等の運動情報が適宜表示される。ここで、操作部３３０、ＣＰＵ３４０、メモリ３５０、動作電源３６０、通信機能部３７０は、各々、上述した第２の実施形態に示した操作部１３０、２３０、ＣＰＵ１４０、２４０、メモリ１５０、２５０、動作電源１６０、２６０、通信機能部１７０、２７０と略同等の構成及び機能を有しているので、その説明を省略する。
【００９２】
そして、本実施形態においては、リストアナライザ３００に設けられたＣＰＵ３４０により上述した第１の実施形態に示した運動支援方法一連の処理動作の全てを実行する。すなわち、センサ機器であるチェストセンサ２００やフットセンサ４００は、ユーザＵＳの運動中のセンサデータを検出する動作のみを実行する。そして、センサ機器から伝送されたセンサデータに基づいて、リストアナライザ３００において、上述した運動支援方法の一連の処理を実行して、ピッチや表示サイズ等が設定されたバーチャルランナーＶＲの画像を生成し、ディスプレイグラス１００に伝送する。そして、ディスプレイグラス１００は生成されたバーチャルランナーＶＲの画像（動画像）を表示部１１０に表示する動作のみを実行する。
【００９３】
なお、本実施形態においては、リストアナライザ３００に設けられたＣＰＵ３４０のみで、運動支援方法の一連の処理動作を実行する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ディスプレイグラス１００に設けられたＣＰＵ１４０とＣＰＵ３４０により、一連の処理動作を分担して実行するものであってもよい。すなわち、上述した第１の実施形態に示したＣＰＵ１４０の各機能（センサデータ取得部１４１によるセンサデータ取得機能、動作情報検出部１４２による動作情報検出機能、画像生成部１４３による画像生成機能、表示駆動部１４４による表示駆動機能）を、ディスプレイグラス１００のＣＰＵ１４０とリストアナライザ３００のＣＰＵ３４０とにより、適宜分割して実行するものであってもよい。
【００９４】
このように、本実施形態においては、表示機能を備えたディスプレイグラス１００と、センサ機能を備えたセンサ機器（チェストセンサ２００、フットセンサ４００等）と、演算処理機能を備えた情報処理機器（リストアナライザ３００等）が、それぞれ別個の機器に分離され、相互に無線等の所定の通信方式によりデータを伝送するように構成されている。これにより、各機器の機能を特化することができるので、表示機能を備えたディスプレイグラス１００の装着位置に制約されることなく、センサ機能を備えたセンサ機器や演算処理機能を備えた情報処理機器を、任意の部位に装着することができる。
【００９５】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【００９６】
（付記）
［１］
歩行又は走行の運動中の利用者の動作に関連する動作データを検出するセンサ部と、
前記動作データに基づいて、前記利用者の動作情報を検出する動作情報検出部と、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成する画像生成部と、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面を有し、前記仮想走行者の動画像を前記表示面に周囲の景色に重ね合わせて表示する表示部と、
を備えることを特徴とする運動支援装置である。
【００９７】
［２］
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の足の着地及び離地のタイミングを検出し、
前記画像生成部は、前記仮想走行者の足の動き方を前記タイミングに同期させることを特徴とする［１］記載の運動支援装置である。
［３］
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の単位時間当たりの歩数を検出し、
前記画像生成部は、前記仮想走行者の動画像を、歩数が前記利用者の歩数より多く、足の動き方が前記タイミングからずれた動画像とする期間を有することを特徴とする［２］記載の運動支援装置である。
［４］
前記センサ部は、少なくとも前記利用者の移動速度の変化の割合を検出する加速度センサを有することを特徴とする［１］乃至［３］のいずれかに記載の運動支援装置である。
［５］
前記センサ部は、前記利用者の移動速度の変化の割合を検出する加速度センサと、前記利用者の移動方向の変化を検出する角速度センサを有し、
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の移動速度を検出し、
前記画像生成部は、前記仮想走行者の表示サイズを前記移動速度に応じた大きさにすることを特徴とする［１］乃至［３］のいずれかに記載の運動支援装置である。
［６］
前記動作情報検出部は、前記動作情報として、前記利用者の前記移動速度の変化量を検出し、
前記画像生成部は、前記動作情報検出部が検出した前記移動速度の前記変化量に応じて、前記仮想走行者の前記表示サイズを、拡大又は縮小するように設定することを特徴とする［５］記載の運動支援装置である。
［７］
前記画像生成部は、前記移動速度と予め設定した所定の目標値との差分に応じて、前記仮想走行者の前記表示サイズを、拡大又は縮小するように設定することを特徴とする［５］記載の運動支援装置である。
［８］
前記画像生成部は、前記移動速度と前記利用者の移動距離ごとに予め設定した目標値との差分に応じて、前記仮想走行者の前記表示サイズを、拡大又は縮小するように設定することを特徴とする［５］記載の運動支援装置である。
［９］
前記表示部は、少なくとも、前記利用者の頭部に装着される眼鏡型の機器に設けられていることを特徴とする［１］乃至［８］のいずれかに記載の運動支援装置である。
［１０］
前記センサ部、前記動作情報検出部、前記画像生成部及び前記表示部は、単一の機器に設けられていることを特徴とする［１］乃至［９］のいずれかに記載の運動支援装置である。
［１１］
前記センサ部と前記表示部は、別体の機器に個別に設けられていることを特徴とする［１］乃至［９］のいずれかに記載の運動支援装置である。
【００９８】
［１２］
歩行又は走行の運動中の利用者の動作状態に関連する動作データを検出し、
前記動作データに基づいて、少なくとも、前記利用者の動作情報を検出し、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成し、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面に、前記仮想走行者の動画像を周囲の景色に重ね合わせて表示する、
ことを特徴とする運動支援方法である。
［１３］
前記動作情報として前記利用者の足の着地及び離地のタイミングを検出し、
前記仮想走行者の足の動き方を前記タイミングに同期させる、
ことを特徴とする［１２］記載の運動支援方法である。
【００９９】
［１４］
コンピュータに、
歩行又は走行の運動中の利用者の動作状態に関連する動作データを検出させ、
前記動作データに基づいて、少なくとも、前記利用者の動作情報を検出させ、
仮想走行者の足の動き方を前記利用者の動作情報に対応させた動画像を生成させ、
前記利用者の視界前方に配置される外光を透過する表示面に、前記仮想走行者の動画像を周囲の景色に重ね合わせて表示させる、
ことを特徴とする運動支援プログラムである。
［１５］
前記動作情報として前記利用者の足の着地及び離地のタイミングを検出させ、
前記仮想走行者の足の動き方を前記タイミングに同期させる、
ことを特徴とする［１４］記載の運動支援プログラムである。
【符号の説明】
【０１００】
１００    ディスプレイグラス
１１０    表示部
１２１    加速度センサ
１２２    ジャイロセンサ
１２３    ＧＰＳ受信回路
１２０    モーションセンサ部（センサ部）
１３０    操作部
１４０    ＣＰＵ
１４１    センサデータ取得部
１４２    動作情報検出部
１４３    画像生成部
１４４    表示駆動部
１５０    メモリ
１７０    通信機能部
２００    チェストセンサ
２２０    モーションセンサ部
２２１    加速度センサ
２２２    ジャイロセンサ
２３０    操作部
２４０    ＣＰＵ
２５０    メモリ
２７０    通信機能部
３００    リストアナライザ
３１０    表示部
３３０    操作部
３４０    ＣＰＵ
３５０    メモリ
３７０    通信機能部
４００    フットセンサ
ＵＳ      ユーザ
ＶＲ      バーチャルランナー
【図１】
2014054303.tif 000003
【図２】
2014054303.tif 000004
【図３】
2014054303.tif 000005
【図４】
2014054303.tif 000006
【図５】
2014054303.tif 000007
【図６】
2014054303.tif 000008
【図７】
2014054303.tif 000009
【図８】
2014054303.tif 000010
【図９】
2014054303.tif 000011
【図１０】
2014054303.tif 000012
【図１１】
2014054303.tif 000013