(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーが運動する運動経路の環境情報を利用して前記運動経路の環境変化を予測する環境予測部と、
前記ユーザーの生体情報及び前記環境予測部の予測結果を利用して、前記ユーザーの生体情報の変化を予測し、前記ユーザーの運動のペースを示す情報である運動支援情報を生成する運動支援情報生成部と、
を含む、情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの前記ユーザーの過去の生体情報、前記環境予測部の予測結果、および前記生成された過去の運動支援情報の少なくとも何れか１つを含む実績データを記憶する記憶部を含み、
前記運動支援情報の生成には、前記実績データが利用される、情報処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の情報処理装置において、
前記記憶部は、
前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときのタイムも前記実績データとして記憶している、情報処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の情報処理装置において、
前記ユーザーの生体情報を利用して、前記ユーザーの疲労度を計算する疲労度計算部を含み、
前記運動支援情報の生成には、前記疲労度の変化の予測が利用される、情報処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の情報処理装置において、
前記運動支援情報生成部は、
前記ユーザーに運動のペースの維持又は変更を指示する運動支援情報を生成する、情報処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記運動経路を含む領域に配置されている環境計測装置と、
を含む、運動支援情報提供システム。
【請求項７】
ユーザーが運動する運動経路の環境情報を利用して前記運動経路の環境変化を予測するステップと、
前記ユーザーの生体情報を取得するステップと、
予測された前記運動経路の環境変化及び前記取得された前記ユーザーの生体情報を利用して、前記ユーザーの生体情報の変化を予測し、前記ユーザーの運動のペースを示す情報である運動支援情報を生成するステップと、
を含む、運動支援情報提供方法。
【請求項８】
請求項７に記載の運動支援情報提供方法において、
前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの前記ユーザーの過去の生体情報、前記環境予測部の予測結果、および前記生成された過去の運動支援情報の少なくとも何れか１つを含む実績データを記憶するステップを含み、
前記運動支援情報の生成には、前記実績データが利用される、
運動支援情報提供方法。
【請求項９】
請求項８に記載の運動支援情報提供方法において、
前記記憶するステップは、
前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときのタイムも前記実績データとして記憶している、運動支援情報提供方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の運動支援情報提供方法において、
前記ユーザーの生体情報を利用して、前記ユーザーの疲労度を計算するステップを含み、
前記運動支援情報の生成には、前記疲労度の変化の予測が利用される、運動支援情報提供方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の運動支援情報提供方法において、
前記運動支援情報を生成するステップは、
前記ユーザーに運動のペースの維持又は変更を指示する運動支援情報を生成する、運動支援情報提供方法。
【請求項１２】
ユーザーが運動する運動経路の環境情報を利用して前記運動経路の環境変化を予測するステップと、
前記ユーザーの生体情報を取得するステップと、
予測された前記運動経路の環境変化及び前記取得された前記ユーザーの生体情報を利用して、前記ユーザーの生体情報の変化を予測し、前記ユーザーの適した運動のペースを示す情報である運動支援情報を生成するステップと、
をコンピューターに実行させる、運動支援情報提供プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の運動支援情報提供プログラムにおいて、
前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの前記ユーザーの過去の生体情報、前記環境予測部の予測結果、および前記生成された過去の運動支援情報の少なくとも何れか１つを含む実績データを記憶するステップを含み、
前記運動支援情報の生成には、前記実績データが利用される、
運動支援情報提供プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の運動支援情報提供プログラムにおいて、
前記記憶するステップは、
前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときのタイムも前記実績データとして記憶している、運動支援情報提供プログラム。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の運動支援情報提供プログラムにおいて、
前記ユーザーの生体情報を利用して、前記ユーザーの疲労度を計算するステップを含み、
前記運動支援情報の生成には、前記疲労度の変化の予測が利用される、
運動支援情報提供プログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の運動支援情報提供プログラムにおいて、
前記運動支援情報を生成するステップは、
前記ユーザーに運動のペースの維持又は変更を指示する運動支援情報を生成する、運動支援情報提供プログラム。
【請求項１７】
請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の運動支援情報提供プログラムが記憶されている、記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、運動支援情報提供システム及び運動支援情報提供方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のレースにおいて、テレメトリーシステム（telemetry system：遠隔測定システム）が使用されていることは一般に知られている。自動車のレースでは、テレメトリーシステムによって、エンジンの状態など、車両の詳細な情報を車外の者がリアルタイムに把握できる。車外の者は、リアルタイムに得られる車両の詳細な情報に基づいて、自動車の走行に関する戦略を立てることができる。
【０００３】
ここで、人間が行うレースについては、競技の戦略を競技者（後述するユーザーに対応）自身で考えることが多い。例えば、マラソンにおけるペースアップ、ペースダウン、スパートのタイミング等は競技者の練習や経験に基づいて決定される。
【０００４】
しかし、例えば特許文献１や特許文献２のように、競技者にタグ又はカード形状の小型のセンサーをつけることで、競技者一人一人の順位やタイムを自動的に管理することができる。これを分析することで後日のマラソンレースの戦略に役立つデータを取得可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１１７５４２号公報
【特許文献２】特開２００４−２４８７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２は順位やタイムを自動的に管理するシステムを提案する。しかし、ランナーの心拍数、呼吸数といった生体情報や、風向、風速といった天候の変化をリアルタイムに取得するものではない。そのため、実行中のレースにおいて競技者以外の者（後述する管理者に対応）が状況の変化に応じた戦略を立てて選手に伝える、といった使い方ができない。また、後日のマラソンレースで、例えば天候が全く異なる場合に、同じ戦略が有効であるとは限らない。
【０００７】
また、練習時において、記録を向上させるために監督やコーチが戦略的に選手のペース調整を指示したい場合がある。しかし、特許文献１や特許文献２のシステムでは、コース途中でのタイムはとれるものの、ランナーの生体情報と関連付けることはできない。そのため、例えばランナーの疲労度を考慮した、リアルタイムな状況に応じた戦略を立てることができない。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、人間が行うレースにおいて競技者以外が戦略を立てるテレメトリーシステムを実現可能とし、競技者の生体情報と環境変化の予測を考慮した競技者に適した運動のペースを示す情報を生成する運動支援情報提供システム及び運動支援情報提供方法を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］
本適用例に係る情報処理装置は、ユーザーが運動する運動経路の環境情報を利用して前記運動経路の環境変化を予測する環境予測部と、前記ユーザーの生体情報と前記環境予測部の予測結果とを利用して、前記ユーザーの生体情報の変化を予測し、前記ユーザーの適した運動のペースを示す情報である運動支援情報を生成する運動支援情報生成部と、を含む。
【００１１】
本適用例に係る情報処理装置によれば、環境予測部を備えることで環境情報に基づくユーザー（運動する者であって、例えば競技者）が運動する運動経路（以下、コース）の環境変化を予測できる。また、運動支援情報生成部を備えることでユーザーの生体情報に基づく運動支援情報を生成できる。つまり、ユーザーの生体情報と環境変化の予測を考慮したユーザーに適した運動のペースを示す情報を生成することができる。そして、ユーザー以外の者（管理者であって、例えば監督やコーチ）が、例えば携帯端末やサーバーで運動支援情報を見ることで、状況の変化にリアルタイムに対応した戦略を立てることも可能なテレメトリーシステムを実現できる。
【００１２】
ここで、環境情報は、例えばコースを含む領域に分散して配置された環境計測装置によって計測される気象に関する環境データである。環境データとして、例えば気圧、温度、湿度、風向、風速、降雨量、空気質等の１つ又は複数のデータが使用されてもよい。生体情報は、例えば心拍数、脈拍数、呼吸数、血糖値、発汗量、体温、血液中の塩分濃度、心電図、筋電図、脳波等の１つ又は複数のデータであってもよい。
【００１３】
運動支援情報は、例えば、「この先３００ｍまでペースアップ」や「疲労度急上昇中、ペースダウン」といったユーザーの適した運動のペースを直接示す内容、すなわち指示そのものであってもよい。また、例えば、「この先３００ｍまで追い風下り坂、気温も安定」や「心拍数が３０％急上昇、給水も必要」といったユーザーのペースを変化させるのに用いる情報であってもよい。
【００１４】
また、運動は特定のものに限られないが、マラソン、長距離走といった持久系の運動に適している。このような運動では、ユーザーの行動体力（特に持久力）をゴールまで持続させる必要がある。持久力を維持しつつも記録を向上させるには、生体情報に加えて環境の変化を考慮して、ペースを調整する必要がある。よって、本適用例に係る情報処理装置は、特に持久系の運動のレース又は練習時に有効に使用され得る。
【００１５】
［適用例２］
上記適用例に係る情報処理装置は、前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの前記ユーザーの生体情報、前記環境予測部の予測結果、および前記運動支援情報の少なくとも１つを含む実績データを記憶する記憶部を含み、前記運動支援情報生成部は、前記記憶部からの実績データを利用して、前記運動支援情報を生成してもよい。
【００１６】
［適用例３］
上記適用例に係る情報処理装置において、前記記憶部は、前記ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの記録も前記実績データとして記憶してもよい。
【００１７】
これらの適用例に係る情報処理装置によれば、ユーザーの過去の実績データを利用して、例えば比較を行うことで、ユーザーのそれぞれに適した運動支援情報を生成することができる。このとき、実績データには記録が含まれていてもよい。過去の記録に対して短縮目標時間を設定して、運動支援情報を生成することが可能になる。ここで、短縮目標時間は、例えば過去の記録よりも３分短縮といった内容であって、監督やコーチが記憶部に記憶させてもよい。
【００１８】
これらの適用例に係る情報処理装置によれば、ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときのユーザーの生体情報、環境予測部の予測結果、運動支援情報などを利用することで、それぞれのユーザーの個別の記録向上を支援する運動支援情報を生成することができる。
【００１９】
［適用例４］
上記適用例に係る情報処理装置は、前記ユーザーの生体情報を利用して、前記ユーザーの疲労度を計算する疲労度計算部を含み、前記運動支援情報生成部は、前記疲労度の変化を予測して前記運動支援情報を生成してもよい。
【００２０】
［適用例５］
上記適用例に係る情報処理装置において、前記運動支援情報生成部は、前記ユーザーに運動のペースの維持又は変更を指示する運動支援情報を生成してもよい。
【００２１】
これらの適用例に係る情報処理装置によれば、ユーザーの生体情報を利用して、ユーザーの疲労度を計算する疲労度計算部を含む。そして、運動支援情報生成部は、疲労度の変化を例えば環境予測部の予測結果を利用して予測し、ゴールまで到達できるか、疲労度が途中で限界に達しないか等を判断することが可能である。そのため、実現性の高い効果的な戦略を可能にする、運動支援情報を生成できる。
【００２２】
このとき、運動支援情報生成部は、ユーザーに運動のペースの維持又は変更（例えば、ペースアップ、ペースダウン）を指示する運動支援情報を生成してもよい。ユーザーは直接ペースに対する指示を受け取るので、監督やコーチがいない練習時にも、戦略的に記録向上を図ることができる。
【００２３】
［適用例６］
本適用例に係る運動支援情報提供システムは、上記のいずれかの情報処理装置と、前記運動経路を含む領域に分散して配置された複数の環境計測装置と、を含む。
【００２４】
本適用例に係る運動支援情報提供システムによれば、コースを含む領域に分散配置された複数の環境計測装置の各々が計測した環境情報を用いて環境条件の解析をリアルタイムに行う。そのため、コースの環境変化をより正確に予測し、情報処理装置がより的確な運動支援情報をユーザーに示すことを可能にする。
【００２５】
［適用例７］
本適用例に係る運動支援情報提供方法は、ユーザーが運動する運動経路の環境情報を利用して前記運動経路の環境変化を予測するステップと、前記ユーザーの生体情報を取得するステップと、予測された前記運動経路の環境変化と取得された前記ユーザーの生体情報とを利用して、前記ユーザーの生体情報の変化を予測し、前記ユーザーの適した運動のペースを示す情報である運動支援情報を生成するステップと、を含む。
【００２６】
［適用例８］
本適用例に係るプログラムは、コンピューターを、ユーザーが運動する運動経路の環境情報を利用して前記運動経路の環境変化を予測する環境予測部と、前記ユーザーの生体情報と前記環境予測部の予測結果とを利用して、前記ユーザーの生体情報の変化を予測し、前記ユーザーの適した運動のペースを示す情報である運動支援情報を生成する運動支援情報生成部として機能させる。
【００２７】
［適用例９］
本適用例に係る記録媒体は、上記適用例に係るプログラムが記録されている、記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｂ）は、運動支援情報提供システムの概要の説明図。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、情報端末の外観の一例を示す図。
【図３】第１実施形態の運動支援情報提供システムの構成例を示す図。
【図４】環境計測装置の構成例を示す図。
【図５】第１実施形態における情報端末の構成例を示す図。
【図６】第１実施形態におけるサーバーの構成例を示す図。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、環境変化の予測結果の一例を示す図。
【図８】第１実施形態におけるサーバーの処理のフローチャートの一例を示す図。
【図９】第１実施形態における情報端末の処理のフローチャートの一例を示す図。
【図１０】情報端末の表示画面の一例を示す図。
【図１１】情報端末の表示画面の別の例を示す図。
【図１２】第２実施形態における情報端末の構成例を示す図。
【図１３】第２実施形態におけるサーバーの構成例を示す図。
【図１４】第２実施形態における情報端末の処理のフローチャートの一例を示す図。
【図１５】第２実施形態におけるサーバーの処理のフローチャートの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３０】
１．第１実施形態
１−１．運動支援情報提供システムの概要
図１（Ａ）〜図１（Ｂ）は、運動支援情報提供システムの概要についての説明図である。第１実施形態の運動支援情報提供システムでは、図１（Ａ）に示すように、マラソンなどの競技会のコースを含むエリアに、複数の環境計測装置２（白抜きの丸で表示）が数十ｍ〜数百ｍの間隔で分散配置されている。各環境計測装置２は、コースに沿って配置されていてもよいし、必ずしもコースに沿って配置されていなくてもよい。また、環境計測装置２は均一な密度で配置されていなくてもよく、場所によって粗密があってもよい。例えば、コースの周辺は環境計測装置２の密度を高く、それ以外の場所は環境計測装置２の密度を低くしてもよい。
【００３１】
これらの環境計測装置２により、コースを含むエリアに環境計測ネットワークが形成されており、各環境計測装置２は、現在の気象等の環境データを計測してサーバー（不図示）に送信する。
【００３２】
また、本実施形態の運動支援情報提供システムでは、図１（Ｂ）に示すように、ユーザー７（複数人が参加するレース等では各ユーザー７）が、情報端末５、生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）を携帯し、競技を行う。情報端末５と生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）とは有線又は無線で接続されている。
【００３３】
情報端末５（複数人が参加するレース等では各情報端末５）は、生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）からユーザー７の生体情報を取得するとともに位置情報を生成し、サーバー（不図示）に送信する。
【００３４】
サーバーは、各環境計測装置２がリアルタイムに計測した環境データの時系列から、エリア内の環境の時間的な推移を予測する。また、サーバーは、情報端末５からユーザー７の生体情報、位置情報を受信する。そして、サーバーは、環境の予測結果、ユーザーの生体情報及び位置情報から、ユーザーの適した運動のペースを示す情報（以下、「運動支援情報」という）を生成し、ユーザーが携帯する情報端末５に送信する。
【００３５】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は、情報端末５の外観の一例を示す図である。情報端末５は、例えば、図２（Ａ）に示すような腕時計タイプのものであってもよいし、図２（Ｂ）に示すような、衣服のポケット等に入れる、又はバンドやクリップでユーザー７の体や衣服に固定するタイプのものであってもよい。あるいは、情報端末５は、図２（Ｃ）に示すように、スマートフォンや携帯電話等の端末であってもよい。また、ナビゲーション端末であってもよい。ユーザー７は、情報端末５の操作部４０を操作することで画面の切り替えやサーバーへの情報の送信などを行い、サーバーから受信した運動支援情報は情報端末５の表示部（表示画面）７０に表示される。なお、情報端末５は、表示部７０に対する接触検出機構を設けて表示部７０を操作部として兼用してもよい。
【００３６】
なお、本実施形態の運動支援情報提供システムは、マラソン大会に限らず、コースを移動する任意の競技会やその練習に適用することができる。コースを移動する競技の例としては、マラソン（ランニング）、競歩（ウォーキング）、トライアスロン、クロスカントリー、ノルディックスキー、自転車のロードレース（サイクリング）等が挙げられる。
【００３７】
１−２．運動支援情報提供システムの構成
［全体構成］
図３は、第１実施形態の運動支援情報提供システムの構成例を示す図である。本実施形態の運動支援情報提供システムは、図３の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【００３８】
図３に示すように、第１実施形態の運動支援情報提供システム１は、複数の環境計測装置２、サーバー４、各ユーザーに携帯される複数の情報端末５、各ユーザーに装着されて情報端末５と有線又は無線で通信する生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）を含む。なお、図３では複数のユーザーを想定しており、各ユーザーが携帯する複数の情報端末５が示されているが、ユーザーが１人で情報端末５が１つであってもよい。運動支援情報提供システム１は、例えばユーザーが１人で練習するような場合でも利用できる。
【００３９】
環境計測装置２は、コースを含むエリアに分散して配置され、当該エリアの各地点における気象等の環境をリアルタイムに計測し、計測した環境データ（環境情報）を、通信ネットワーク３（インターネットやＬＡＮ等）を介してサーバー４に送信する。
【００４０】
生体情報センサー６は、ユーザーの生体情報を取得するセンサーである。生体情報は、例えば、心拍数、脈拍数、呼吸数、血糖値、発汗量、体温、血液中の塩分濃度、心電図、筋電図、脳波等の情報である。生体情報センサー６は、これらの様々な生体情報の１又は複数の生体情報を取得するセンサーであり、それぞれ必要な生体情報を取得できる位置に装着される。例えば、脈波数を取得する生体情報センサー６はユーザーの手首に接触するように装着されてもよい。また、例えば脳波を取得する生体情報センサー６はヘッドバンドやサンバイザーに組み込まれていてもよい。なお、生体情報センサー６の一部又は全部は、情報端末５と一体になっていてもよい。
【００４１】
情報端末５は、ユーザーの位置情報を生成し、通信ネットワーク３を介して、サーバー４に送信する。また、情報端末５は、生体情報センサー６からユーザーの生体情報を取得し、通信ネットワーク３を介して、サーバー４に送信する。
【００４２】
サーバー４（情報処理装置の一例）は、通信ネットワーク３を介して、環境計測装置２から環境データを受信するとともに、情報端末５から、ユーザーの位置情報、生体情報等を受信する。そして、サーバー４は、受信したこれらの情報を解析して運動支援情報を生成し、情報端末５に送信する。
【００４３】
情報端末５は、運動支援情報を受信し、表示あるいは音によりユーザー７に通知する。
【００４４】
［環境計測装置の構成］
図４は、本実施形態における環境計測装置２の構成例を示す図である。図４に示すように、本実施形態では、環境計測装置２は、気圧センサー１０、温度センサー１１、湿度センサー１２、風向・風速センサー１３、降雨量センサー１４、空気質センサー１５、送信部１６を備える。ただし、環境計測装置２は、上記各種センサーの一部を備えていなくてもよいし、逆に、他のセンサー（放射線センサー等）を備えていてもよい。
【００４５】
気圧センサー１０は、周辺の気圧を計測するセンサーである。例えば、気圧が低いほどユーザーの酸素吸収率が低下するので、ユーザーが疲れやすくなり、疲労度が高くなる。
【００４６】
温度センサー１１は、周辺の温度（気温）を計測するセンサーである。例えば、温度（気温）が高いほどユーザーの発汗量が増加する。そのため、体力が奪われて疲労度が高くなる。逆に、温度（気温）が低いほどユーザーの体温が奪われるので、ユーザーが体温を維持するためにカロリーを消費する。そのため、ユーザーの体力が消耗して疲労度が高くなる可能性がある。
【００４７】
湿度センサー１２は、周辺の湿度を計測するセンサーである。例えば、湿度が高いほどユーザーの発汗量が増加するので、ユーザーが脱水状態になり疲労度が高くなる。
【００４８】
風向・風速センサー１３は、周辺の風向及び風速を計測するセンサーである。例えば、向かい風が強いほど、ユーザーが受ける抵抗が大きいので、ユーザーの体力が消耗して疲労度が高くなる。
【００４９】
降雨量センサー１４は、周辺の単位時間当たりの降雨量を計測するセンサーである。例えば、気温が低い時に降雨量が多いとユーザーの体温が奪われるので、ユーザーが体温を維持するためにカロリーを消費する。そのため、ユーザーの体力が消耗して疲労度が高くなる可能性がある。
【００５０】
空気質センサー１５は、周辺の空気中の微粒子（煙、砂、花粉等）や窒素酸化物（ＮＯＸ）等の濃度を計測するセンサーである。例えば、空気中に存在する微粒子等の濃度が高いほど酸素濃度が低くなるので、ユーザーが疲れやすくなり、疲労度が高くなる。
【００５１】
各環境計測装置２は、例えば秒オーダーの周期でリアルタイムに気象等の環境を計測し、気圧センサー１０、温度センサー１１、湿度センサー１２、風向・風速センサー１３、降雨量センサー１４、空気質センサー１５により計測された環境データ（気圧データ、温度データ、湿度データ、風向・風速データ、降雨量データ、空気質データ）は、送信部１６によりサーバー４に送信される。
【００５２】
なお、環境計測装置２が風向・風速センサーを備えていなくても、任意の２点間（２つの環境計測装置２の間）の気圧差から気圧傾度（＝２点間の気圧差／２点間の距離）を計算し、気圧傾度の分布から現在の風向や風速を概算することができる。
【００５３】
ここで、前記のように、環境計測装置の配置については様々な形態を採用することが可能である。例えば、図１（Ａ）のように数十ｍ〜数百ｍの等間隔で分散配置する形態があり得る。このとき、計測装置間の距離が決まっているので、計測データに基づく演算における処理負担が軽減される。また、例えばユーザーのコースに近いほど環境計測装置の密度を高める配置などを採用することも可能である。このとき、コース付近での測定精度を向上させることが可能である。
【００５４】
［情報端末の構成］
図５は、本実施形態における情報端末５の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施形態では、情報端末５は、操作部４０、処理部（ＣＰＵ）５０、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２、記憶部６６、記録媒体６８、表示部７０、音出力部７２、通信部７４を含んで構成されている。本実施形態の情報端末５は、図５の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【００５５】
操作部４０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理部（ＣＰＵ）５０に出力する。
【００５６】
表示部７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、処理部（ＣＰＵ）５０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。
【００５７】
音出力部７２は、スピーカー等の音を出力する装置であり、処理部（ＣＰＵ）５０から入力される信号に基づいて各種の音（音声も含む）を出力する。
【００５８】
生体情報受信部６０は、生体情報センサーと有線通信あるいは近距離無線通信を行い、生体情報センサーが取得したユーザーの生体情報を受信する処理を行う。
【００５９】
ＧＰＳデータ受信部６２は、ＧＰＳ衛星から送信される電波信号を受信し、当該電波信号に重畳されているＧＰＳ衛星の軌道情報や時刻情報などを含む航法メッセージを復調する処理を行う。
【００６０】
記憶部６６は、処理部（ＣＰＵ）５０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部６６は、処理部（ＣＰＵ）５０の作業領域として用いられ、操作部４０から入力されたデータ、記録媒体６８から読み出されたプログラムやデータ、通信部７４を介してサーバーから受信したデータ、処理部（ＣＰＵ）５０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶するためにも使用される。
【００６１】
処理部（ＣＰＵ）５０は、記憶部６６や記録媒体６８に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部（ＣＰＵ）５０は、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２からデータを受け取って各種の計算処理を行う。また、処理部（ＣＰＵ）５０は、操作部４０からの操作信号に応じた各種の処理、表示部７０に各種の情報を表示させる処理、音出力部７２に各種の音を出力させる処理、通信部７４を介したサーバーとのデータ通信を制御する処理等を行う。
【００６２】
特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）５０は、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）５０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。
【００６３】
位置情報生成部５１は、ＧＰＳデータ受信部６２が復調した航法メッセージに含まれる軌道情報や時刻情報を用いて測位計算を行い、情報端末５の位置情報を生成する処理を行う。なお、本実施形態では、位置情報生成部５１は、ＧＰＳデータ受信部６２が復調した航法メッセージを利用して情報端末５の位置情報を生成しているが、その他の手段を利用して情報端末５の位置情報を生成してもよい。その場合、ＧＰＳデータ受信部６２はなくてもよい。
【００６４】
例えば、位置情報生成部５１は、複数の基地局（携帯電話などの基地局）から電波を受信し、受信した各電波の強度と各基地局の位置情報を利用して三角測量等の手法で情報端末５の位置情報を生成するようにしてもよい。
【００６５】
通信制御部５２は、通信部７４を介してサーバーとの間で行うデータ通信を制御する処理を行う。特に、本実施形態では、通信制御部５２は、生体情報受信部６０が受信した生体情報、位置情報生成部５１が生成した位置情報を、通信部７４を介してサーバー４に送信する処理を行う。また、通信制御部５２は、通信部７４を介してサーバーから運動支援情報を受信する処理を行う。
【００６６】
表示制御部５３は、表示部７０の表示を制御する処理を行う。特に、本実施形態では、表示制御部５３は、サーバーから受信した運動支援情報を表示部７０に表示させる処理を行う。
【００６７】
音出力制御部５４は、音出力部７２に各種の音を出力させる処理を行う。例えば、音出力制御部５４は、運動支援情報を読み上げる音声を音出力部７２に出力させるようにしてもよい。
【００６８】
記録媒体６８は、コンピューター読み取り可能な記録媒体であり、特に本実施形態では、コンピューターを上記の各部として機能させるためのプログラムが記憶されている。そして、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）５０は、記録媒体６８に記憶されているプログラムを実行することで、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４として機能する。あるいは、通信部７４等を介して有線又は無線の通信ネットワークに接続されたサーバーから当該プログラムを受信し、受信したプログラムを記憶部６６や記録媒体６８に記憶して当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【００６９】
なお、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４の少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。
【００７０】
記録媒体６８は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現することができる。
【００７１】
なお、情報端末５は、情報端末５を携帯するユーザーの活動量を計算するために必要な活動データを取得する活動量センサーを含んでいてもよい（不図示）。例えば、ユーザーの歩数（活動データの一例）に基づいて活動量を計算する場合、活動量センサーとして歩数計が用いられてもよい。また、ユーザーの動き（移動速度や移動時間）（活動データの一例）に基づいて活動量を計算する場合、活動量センサーとして３軸加速度センサーなどが用いられてもよい。活動量センサーからの活動データは、通信制御部５２によって、通信部７４を介してサーバー４に送信されてもよい。例えばサーバー４は、活動データに基づいて、疲労度の補正を実行してもよい。
【００７２】
［サーバーの構成］
図６は、本実施形態におけるサーバー４の構成例を示す図である。図６に示すように、本実施形態では、サーバー４は、処理部（ＣＰＵ）２０、記憶部３０、記録媒体３２、通信部３４、操作部３６、表示部３８、音出力部３９を含んで構成されている。本実施形態のサーバー４は、図６の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【００７３】
操作部３６は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、管理者（例えば、監督やコーチ）による操作に応じた操作信号を処理部（ＣＰＵ）２０に出力する。
【００７４】
表示部３８は、ＬＣＤ等により構成される表示装置であり、処理部（ＣＰＵ）２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。
【００７５】
音出力部３９は、スピーカー等の音を出力する装置であり、処理部（ＣＰＵ）２０から入力される信号に基づいて各種の音（音声も含む）を出力する。
【００７６】
記憶部３０は、処理部（ＣＰＵ）２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部３０は、処理部（ＣＰＵ）２０の作業領域として用いられ、記録媒体３２から読み出されたプログラムやデータ、通信部３４を介して受信した情報、処理部（ＣＰＵ）２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶するためにも使用される。
【００７７】
記憶部３０が記憶するデータには、ユーザーの実績データが含まれていてもよい。実績データは、ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの生体情報、予測結果、運動支援情報、記録等が含まれていてもよい。これらは、処理部（ＣＰＵ）２０からの指示に従って、あるいは操作部３６から適宜、記憶部３０に書き込まれる。また、運動支援情報生成部２３が運動支援情報を生成する際に読み出される。
【００７８】
処理部（ＣＰＵ）２０は、記憶部３０や記録媒体３２に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部（ＣＰＵ）２０は、通信部３４を介して、環境計測装置２や情報端末５からデータを受け取って各種の計算処理を行う。また、処理部（ＣＰＵ）２０は、操作部３６からの操作信号に応じた各種の処理、表示部３８に各種の情報を表示させる処理、音出力部３９に各種の音を出力させる処理、通信部３４を介した環境計測装置２や情報端末５等とのデータ通信を制御する処理等を行う。
【００７９】
特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）２０は、環境データ取得部２１、環境予測部２２、運動支援情報生成部２３、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７、疲労度計算部２８を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）２０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。
【００８０】
環境データ取得部２１は、通信部３４を介して環境計測装置２から識別ＩＤとともに環境データを継続して取得し、環境計測装置２毎に割り当てられた識別ＩＤと対応づけて順番に記憶部３０に保存する処理を行う。
【００８１】
環境予測部２２は、環境データ取得部２１が取得した環境データの時系列から、コースを含むエリアの環境を予測する処理を行う。具体的には、環境予測部２２は、所定の時刻（ユーザーが競技を開始するよりも前の時刻が望ましい）からの現在までの環境計測装置の計測地点での環境の変化を総合的に解析し、計測地点での環境を所定時間間隔で所定時間後（例えば、１０分間隔で１時間後）まで予測する。
【００８２】
例えば、コース周辺の気温の分布が３０分前は図７（Ａ）に示すような分布であり、現在は図７（Ｂ）に示すような分布であったとすると、この３０分の間にエリアＡ，Ｂ，Ｄの気温は変化していないが、エリアＣ，Ｅ，Ｆ，Ｇの気温は低下している。このような場合、環境予測部２２は、例えば、３０分後は、図７（Ｃ）に示すように、エリアＡ，Ｂ，Ｄの気温は変化せず、エリアＣ，Ｅ，Ｆ，Ｇの気温は少し低下すると予測し、１時間後は、図７（Ｄ）に示すように、エリアＡ，Ｂ，Ｄの気温は変化せず、エリアＣ，Ｅ，Ｆ，Ｇの気温はさらに低下すると予測してもよい。
【００８３】
端末データ取得部２７は、通信部３４を介して情報端末５から識別ＩＤ（端末ＩＤ）とともに、ユーザーの位置情報や生体情報などを継続して取得し、情報端末５毎に割り当てられた識別ＩＤと対応づけて記憶部３０に保存する処理を行う。
【００８４】
疲労度計算部２８は、ユーザーの疲労度を計算する処理を行う。各人の体調を客観的に把握するために、疲労度計算部２８は、端末データ取得部２７からユーザーの生体情報を取得して疲労度を計算する。例えば、疲労度は、特定の条件を満たした場合にポイントを加算する方法で算出してもよい。例えば、心拍数、脈拍数、呼吸数の上昇、血糖値の低下、発汗量の増加、体温の上昇、筋電図における筋活動の低下傾向等があれば、ポイントを加算してもよい。また、ユーザーの身体能力に応じて疲労が回復するアルゴリズム、すなわち時間の経過と共にある程度疲労度が低下する算出方法を採用してもよい。計算された疲労度は記憶部に記憶されてもよい。
【００８５】
運動支援情報生成部２３は、環境予測部２２の予測結果と、疲労度計算部２８が計算した疲労度から、ユーザーの適した運動のペースを示す情報である運動支援情報を生成する。例えば、運動支援情報は、例えば、「この先３００ｍまでペースアップ」や「疲労度急上昇中、ペースダウン」といったユーザーの適した運動のペースを直接示す内容、すなわち指示そのものであってもよい。また、例えば、「この先３００ｍまで追い風下り坂、気温も安定」や「心拍数が３０％急上昇、給水も必要」といったユーザーのペースを変化させるのに用いる情報であってもよい。
【００８６】
このとき、運動支援情報生成部２３は、ユーザーの現在および今後の位置における環境についての予測結果を環境予測部２２から取得して、その予測結果から疲労度をシミュレートしてもよい。シミュレートとはゴールまでの疲労度の変化の予測である。例えば、発汗による体力消耗を考慮して気温が高い場合には気温に応じて疲労度のポイントを加算し、向かい風の場合にも風速に応じてポイントを加算する、といった処理を行ってもよい。
【００８７】
また、過去の記録、生体情報、環境予測部の予測結果、運動支援情報などが実績データとして記憶部に記憶されていてもよい。運動支援情報生成部２３は、これらを読み出して比較することでユーザーのそれぞれに適した運動支援情報を生成することができる。このとき、過去の記録に対する短縮目標時間を事前に設定しておき、記録を更新するように運動支援情報を生成してもよい。ここで、短縮目標時間は、例えば過去の記録よりも３分短縮といった内容であって、監督やコーチが記憶部に記憶させてもよい。
【００８８】
なお、運動支援情報生成部２３は、シミュレートした疲労度について、ゴールまでユーザーが移動不可能になる限界の値（以下、限界値）に達しないように運動支援情報を生成する。そのため、実現可能な戦略に沿ったユーザーのペース調整が可能になる。なお、レース直前の練習などでは、短縮目標時間を調整することで、疲労を残さないようにペース調整させる運動支援情報を生成することも可能である。
【００８９】
通信制御部２４は、通信部３４を介して行う、環境計測装置２や情報端末５とのデータ通信等を制御する処理を行う。
【００９０】
表示制御部２５は、表示部３８の表示を制御する処理を行う。特に、本実施形態では、表示制御部２５は、運動支援情報生成部２３が生成した運動支援情報を表示部３８に表示させる処理を行う。また、表示制御部２５は、疲労度計算部２８が生成した疲労度等を表示部３８に表示させるようにしてもよい。
【００９１】
音出力制御部２６は、音出力部３９に各種の音を出力させる処理を行う。例えば、音出力制御部２６は、運動支援情報に変化があった場合などに、音出力部３９に警報音又は音声を出力させる処理などを行ってもよい。
【００９２】
記録媒体３２は、コンピューター読み取り可能な記録媒体であり、特に本実施形態では、コンピューターを上記の各部として機能させるためのプログラムが記憶されている。そして、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）２０は、記録媒体３２に記憶されているプログラムを実行することで、環境データ取得部２１、環境予測部２２、運動支援情報生成部２３、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７、疲労度計算部２８として機能する。あるいは、通信部３４等を介して有線又は無線の通信ネットワークに接続された他のサーバーから当該プログラムを受信し、受信したプログラムを記憶部３０や記録媒体３２に記憶して当該プログラムを実行するようにしてもよい。ただし、環境データ取得部２１、環境予測部２２、運動支援情報生成部２３、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７、疲労度計算部２８の少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。
【００９３】
なお、記録媒体３２は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現することができる。
【００９４】
１−３．運動支援情報提供システムの処理
図８及び図９は、本実施形態の運動支援情報提供システム１の処理のフローチャートの一例を示す図である。図８は、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０による処理のフローチャートの一例を示す図であり、図９は、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０による処理のフローチャートの一例を示す図である。
【００９５】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者（例えば、監督やコーチ）による処理の開始操作が行われるまで待機し（Ｓ１０のＮ）、開始操作が行われると（Ｓ１０のＹ）、まず、通信ネットワーク３を介して情報端末５に計測開始の指示を行う（Ｓ１２）。
【００９６】
次に、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、環境計測装置２から環境データを受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１４）。
【００９７】
情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、サーバー４から計測開始の指示を受けるまで待機し（Ｓ５０のＮ）、計測開始の指示を受けると（Ｓ５０のＹ）、まず、ユーザーの位置情報を生成し、端末ＩＤと位置情報をサーバー４に送信する（Ｓ５２）。
【００９８】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、情報端末５から端末ＩＤとユーザーの位置情報を受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１６）。
【００９９】
次に、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、生体情報センサー６からユーザーの生体情報を取得し、端末ＩＤと生体情報をサーバー４に送信する（Ｓ５４）。
【０１００】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、情報端末５から端末ＩＤとユーザーの生体情報を受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１８）。
【０１０１】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、ユーザーの生体情報に基づいて疲労度を計算、記憶部３０に保存する（Ｓ２０）。
【０１０２】
次に、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、現在までの環境データの時系列（ステップＳ１４で順番に保存された環境データ）から、コース周辺の環境変化を予測する（Ｓ２２）。
【０１０３】
そして、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、ユーザーが走行するコースの地形データ（例えば距離、起伏、直線やカーブといった道の状態）を読み出して、変化や距離に基づいて区域に分ける（Ｓ２４）。例えば、コースをカーブで分割して、それぞれの区域に番号を振って管理してもよい。また、さらに上り坂、下り坂、水平という道の状態で区分してもよい。さらに距離が長すぎる区域があるような場合には、一定の距離（例えば５００ｍ）で分けてもよい。
【０１０４】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、このようにユーザーが走行するコースを区域に分けた上で、それぞれの区域の境界（以下、境界点）毎に、ペースの変化を表す属性（後述するペースアップポイント、ペースダウンポイント、ペース維持ポイント）を与える。
【０１０５】
また、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、実績データを記憶部３０から読み出す（Ｓ２６）。ここでは、実績データは、ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの記録を含み、他にも過去の生体情報、予測結果、運動支援情報が含まれてもよい。
【０１０６】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、この記録を短縮目標時間だけ上回るように、境界点のそれぞれをペースアップポイント、ペースダウンポイント、ペース維持ポイントに設定する（Ｓ２８）。ペースアップポイントは、前の区域よりも走行のペースを上げることを意味し、ペースダウンポイントは、前の区域よりも走行のペースを下げることを意味する。なお、ベース維持ポイントは、前の区域のペースを維持することを意味する。
【０１０７】
このとき、過去の記録、生体情報、環境予測部の予測結果、運動支援情報等が参照されてもよい。
【０１０８】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、現在までの疲労度の時系列（ステップＳ２０で順番に保存された環境データ）、予測されたコース周辺の環境変化、境界点毎の設定ペース（ペースアップポイント、ペースダウンポイント、ペース維持ポイントのいずれか）からゴールまでの疲労度を予測（シミュレート）する（Ｓ３０）。
【０１０９】
そして、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、シミュレートされた疲労度が、どの地点においても限界値に達しないことを確認する（Ｓ３２）。もし、疲労度が限界値以上になる場合には（Ｓ３２のＮ）、ユーザーが競技続行不能となることを意味するので、短縮目標時間を小さくするなどの調整を行い（Ｓ３４）、再びＳ２８に戻ってＳ２８〜Ｓ３２の処理を行う。
【０１１０】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、シミュレートされた疲労度が、どの地点においても限界値に達しないならば（Ｓ３２のＹ）、情報端末５に送信する運動支援情報を生成する（Ｓ３６）。運動支援情報は、ユーザーの位置情報を考慮して、必要なコース情報、ユーザーが次に走行する境界点の設定ペース、予測された環境変化、疲労度、必要な生体情報、の全部又は一部を含む。そして、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、生成された運動支援情報を情報端末５に送信する。
【０１１１】
情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、サーバー４から運動支援情報を受信する（Ｓ６０）。例えば、ユーザーの情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、表示部７０に、例えば図１０に示すような画面１００を表示してもよい。図１０の画面１００には、ユーザーに対する具体的なペース変化の指示（ここでは、「ペースを上げてください」）である運動支援情報が書かれている。そのため、ユーザーは監督やコーチが近くにいない場合でも、戦略的に走行ペースを調整することが可能になる。
【０１１２】
また、監督やコーチがユーザーの近くにいる場合に、監督やコーチの情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、例えば図１１に示すような画面１００を表示してもよい。図１１の画面１００には、近くを走る選手Ａと選手Ｂに対する運動支援情報が書かれている。監督やコーチの経験に基づく判断、すなわち戦略の選択が可能なように、疲労度や心拍数、呼吸ピッチといった生体情報、および過去のタイムとの比較も表示されている。このとき、監督やコーチは、選手Ａ、選手Ｂに対して例えば口頭で指示を与えてもよい。つまり、監督やコーチが近くにいる場合には、ユーザーの情報端末５には図１０のような画面１００が表示されなくてもよい。例えば、ユーザーがレースに集中したいときに、監督やコーチから口頭で指示を受けた方が好ましく、本実施形態ではそのような状況にも対応可能である。
【０１１３】
なお、本実施形態のＳ２８〜Ｓ３４の処理により、限界値を超える疲労度になるようなペースアップは指示されないため、現実に実現可能な戦略が立てられる。そして、ゴールまでの疲労度をシミュレーションした広い視点での戦略に基づいて、ユーザーの現在の位置に対応する運動支援情報が送信される（Ｓ３６）。そのため、人間が経験に基づいて狭い視点で指示（運動支援情報）を出す場合に比べて、記録を向上させる可能性が高まる。
【０１１４】
サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者による処理の終了操作が行われるまで（Ｓ３８のＮ）、所定時間Δｔ（例えば１分）が経過する毎に（Ｓ４０のＹ）、ステップＳ１４〜Ｓ３６の処理を繰り返し行い、終了操作が行われると（Ｓ３８のＹ）、情報端末５に計測終了の指示を行い（Ｓ４２）、処理を終了する。
【０１１５】
一方、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、サーバー４から計測終了の指示を受けるまで（Ｓ６２のＮ）、所定時間Δｔ（例えば１分）が経過する毎に（Ｓ６４のＹ）、ステップＳ５２〜Ｓ６０の処理を繰り返し行い、計測終了の指示を受けると（Ｓ６２のＹ）、処理を終了する。
【０１１６】
以上に説明した第１実施形態の運動支援情報提供システムによれば、サーバー４は、コースを含むエリアに分散配置された複数の環境計測装置２の各々が計測した環境データを用いて環境条件の解析をリアルタイムに行うことで、コース周辺の環境変化を正確に捉えることができる。
【０１１７】
そして、サーバー４は、ユーザーの生体情報から疲れ具合を表す疲労度を計算し、疲労度の時系列、予測された環境変化、境界点毎の設定ペースを利用してゴールまでの疲労度をシミュレーションする。そのため、実現可能性の高い戦略に基づいて、ユーザーが今後とるべき行動（ペース配分、ペース変化）について適切な運動支援情報を提供できる。
【０１１８】
つまり、人間が行うレースにおいてユーザー以外が戦略を立てるテレメトリーシステムを実現可能とし、ユーザーの生体情報と環境変化の予測を考慮したユーザーに適した運動のペースを示す情報を生成できる。
【０１１９】
また、本実施形態の運動支援情報提供システムによれば、処理能力の高いサーバー４が、情報端末５を介さずに、多数の環境計測装置２が計測した環境データを直接受信し、環境データを集中管理し、運動支援情報の生成等を集中処理することで、情報端末５の処理負荷を大幅に軽減することができる。
【０１２０】
２．第２実施形態
２−１．運動支援情報提供システムの概要
第２実施形態の運動支援情報提供システムでは、第１実施形態においてサーバー４が行う処理を情報端末５が行う。すなわち、情報端末５は、その情報端末５を携帯するユーザー７の位置情報や生体情報を用いて第１実施形態と同様の運動支援情報を生成し、ユーザーに提供する。ここで、運動支援情報を生成する情報端末５は、ユーザーのそれぞれが携帯する情報端末５であってもよいし、監督又はコーチが携帯する情報端末５だけであってもよい。
【０１２１】
ここで、情報端末５は、その情報端末５を持つユーザー７の運動支援情報をサーバー４に送信し、サーバー４は、全てのユーザー７の運動支援情報を集約して表示することができる。このとき、保存も行いデータベース化してもよい。
【０１２２】
２−２．運動支援情報提供システムの構成
［全体構成］
第２実施形態の運動支援情報提供システムの全体構成図は、図３と同様であるため、その図示を省略する。
【０１２３】
第２実施形態の運動支援情報提供システム１では、情報端末５（情報処理装置の一例）は、通信ネットワーク３を介して、各環境計測装置２から環境データを受信する。あるいは、情報端末５は、直接、各環境計測装置２とデータ通信を行って環境データを受信してもよい。そして、情報端末５は、環境データ、ユーザー７の生体情報などを解析し、運動支援情報を生成する。
【０１２４】
なお、運動支援情報を生成するのが監督又はコーチが携帯する情報端末５だけである場合には、ユーザーの情報端末５は、第１実施形態と同じように通信ネットワーク３を介して、運動支援情報を受信して表示するだけでもよい。
【０１２５】
サーバー４は、通信ネットワーク３を介して、情報端末５が生成した運動支援情報を収集し、例えば表示部３８に全てのユーザー７の運動支援情報を集約して表示することができる。これは、例えば監督やコーチが全てのユーザー７の状況を把握するのに役立つ。
【０１２６】
第２実施形態における環境計測装置２の構成図は、図４と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
【０１２７】
［情報端末の構成］
図１２は、第２実施形態における情報端末５の構成例を示す図である。図１２に示すように、本実施形態では、情報端末５は、操作部４０、処理部（ＣＰＵ）５０、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２、記憶部６６、記録媒体６８、表示部７０、音出力部７２、通信部７４を含んで構成されている。本実施形態の情報端末５は、図１２の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。操作部４０、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２、記憶部６６、記録媒体６８、表示部７０、音出力部７２、通信部７４の各機能は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２８】
処理部（ＣＰＵ）５０は、記憶部６６や記録媒体６８に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）５０は、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４、環境データ取得部８０、環境予測部８１、運動支援情報生成部８２、疲労度計算部８３を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）５０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。
【０１２９】
位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４の各機能は、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１３０】
環境データ取得部８０は、通信部７４を介して、各環境計測装置２が計測した環境データを継続して取得し、環境計測装置２毎に割り当てられた識別ＩＤと対応づけて順番に記憶部６６に保存する処理を行う。
【０１３１】
環境予測部８１、運動支援情報生成部８２、疲労度計算部８３の各処理は、第１実施形態における、環境予測部２２、運動支援情報生成部２３、疲労度計算部２８とそれぞれ同様であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
［サーバーの構成］
図１３は、第２実施形態におけるサーバー４の構成例を示す図である。図１３に示すように、本実施形態では、サーバー４は、処理部（ＣＰＵ）２０、記憶部３０、記録媒体３２、通信部３４、操作部３６、表示部３８、音出力部３９を含んで構成されている。本実施形態のサーバー４は、図１３の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。記憶部３０、記録媒体３２、通信部３４、操作部３６、表示部３８、音出力部３９の各機能は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１３３】
処理部（ＣＰＵ）２０は、記憶部３０や記録媒体３２に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）２０は、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）２０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。
【０１３４】
端末データ取得部２７は、通信部３４を介して、情報端末５から運動支援情報を取得する処理を行う。
【０１３５】
通信制御部２４は、通信部３４を介して行う、情報端末５とのデータ通信等を制御する処理を行う。
【０１３６】
表示制御部２５は、端末データ取得部２７が取得した運動支援情報を集約して表示部３８に表示させる処理を行う。
【０１３７】
音出力制御部２６の処理は、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１３８】
２−３．運動支援情報提供システムの処理
図１４及び図１５は、本実施形態の運動支援情報提供システム１の処理のフローチャートの一例を示す図である。
【０１３９】
図１４は、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０による処理のフローチャートの一例を示す図である。
【０１４０】
図１４に示すように、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザーによる開始操作が行われるまで待機し（Ｓ１５０のＮ）、開始操作が行われると（Ｓ１５０のＹ）、まず、環境計測装置２から環境データを受信し、記憶部６６に保存する（Ｓ１５２）。
【０１４１】
次に、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザーの位置情報を生成し、記憶部６６に保存する（Ｓ１５４）。
【０１４２】
そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、生体情報センサー６からユーザーの生体情報を取得し、記憶部６６に保存する（Ｓ１５６）。
【０１４３】
情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザーの生体情報に基づいて疲労度を計算する（Ｓ１５８）。
【０１４４】
次に、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、現在までの環境データの時系列（ステップＳ１５２で順番に保存された環境データ）から、コース周辺の環境変化を予測する（Ｓ１６０）。
【０１４５】
そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザーが走行するコースの地形データ（例えば距離、起伏、直線やカーブといった道の状態）を読み出して、変化や距離に基づいて区域に分ける（Ｓ１６２）。
【０１４６】
また、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、実績データを記憶部６６から読み出す（Ｓ１６４）。ここでは、実績データは、ユーザーが過去に同じ運動経路で運動したときの記録を含み、他にも過去の生体情報、予測結果、運動支援情報が含まれてもよい。
【０１４７】
情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、この記録を短縮目標時間だけ上回るように、境界点のそれぞれをペースアップポイント、ペースダウンポイント、ペース維持ポイントに設定する（Ｓ１６６）。このとき、過去の記録、生体情報、環境予測部の予測結果、運動支援情報等が参照されてもよい。
【０１４８】
情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、現在までの疲労度の時系列（ステップＳ１５８で順番に保存された環境データ）、予測されたコース周辺の環境変化、境界点毎の設定ペース（ペースアップポイント、ペースダウンポイント、ペース維持ポイントのいずれか）から疲労度をシミュレートする（Ｓ１６８）。
【０１４９】
そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、シミュレートされた疲労度が、どの地点においても限界値に達しないことを確認する（Ｓ１７０）。もし、疲労度が限界値以上になる場合には（Ｓ１７０のＮ）、ユーザーが競技続行不能となることを意味するので、短縮目標時間を小さくするなどの調整を行い（Ｓ１７２）、再びＳ１６６に戻ってＳ１６６〜Ｓ１７０の処理を行う。
【０１５０】
情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、シミュレートされた疲労度が、どの地点においても限界値に達しないならば（Ｓ１７０のＹ）、運動支援情報を生成する（Ｓ１７４）。運動支援情報は、ユーザーの位置情報を考慮して、必要なコース情報、ユーザーが次に走行する境界点の設定ペース、予測された環境変化、疲労度、必要な生体情報、の全部又は一部を含む。そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、生成された運動支援情報を、表示部７０に表示する。
【０１５１】
例えば、ユーザーの情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０がＳ１５０〜Ｓ１７４の処理を行う場合には、表示部７０に、例えば図１０に示すような画面１００を表示してもよい。図１０の画面１００には、ユーザーに対する具体的なペース変化の指示である運動支援情報が書かれている。そのため、ユーザーは監督やコーチが近くにいない場合でも、戦略的に走行ペースを調整することが可能になる。
【０１５２】
また、監督やコーチの情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０だけがＳ１５０〜Ｓ１７４の処理を行う場合には、監督やコーチの情報端末５に、例えば図１１に示すような画面１００が表示されてもよい。このとき、監督やコーチは、選手Ａ、選手Ｂに対して例えば口頭で指示を与えてもよい。つまり、監督やコーチが近くにいる場合には、ユーザーの情報端末５には図１０のような画面１００が表示されなくてもよい。
【０１５３】
また、監督やコーチの情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０だけがＳ１５０〜Ｓ１７４の処理を行う場合であっても、ユーザーが離れている場合には、監督やコーチの情報端末５から運動支援情報が通信ネットワーク３経由でユーザーの情報端末５に送信されてもよい。このとき、ユーザーの情報端末５の表示部７０に、例えば図１０に示すような画面１００が表示される。
【０１５４】
なお、本実施形態のＳ１６６〜Ｓ１７２の処理により、限界値を超える疲労度になるようなペースアップは指示されないため、現実に実現可能な戦略が立てられる。そして、ゴールまでの疲労度をシミュレーションした広い視点での戦略に基づいて、ユーザーの現在の位置に対応する運動支援情報が表示される（Ｓ１７４）。そのため、人間が経験に基づいて狭い視点で指示（運動支援情報）を出す場合に比べて、記録を向上させる可能性が高まる。
【０１５５】
そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、生成した運動支援情報をサーバー４に送信する（Ｓ１７６）。
【０１５６】
情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザー又は監督やコーチによる終了操作が行われるまで（Ｓ１７８のＮ）、所定時間Δｔ（例えば１分）が経過する毎に（Ｓ１８０のＹ）、ステップＳ１５２〜Ｓ１７６の処理を繰り返し行い、終了操作が行われると（Ｓ１７８のＹ）、処理を終了する。
【０１５７】
図１５は、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０による処理のフローチャートの一例を示す図である。
【０１５８】
図１５に示すように、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者（例えば、監督やコーチ）による開始操作が行われるまで待機し（Ｓ１１０のＮ）、開始操作が行われると（Ｓ１１０のＹ）、情報端末５から、端末ＩＤと運動支援情報を受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１１２）。
【０１５９】
次に、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、ステップＳ１１２で記憶部３０に保存した運動支援情報を集約し、表示部３８に例えば一覧表示する（Ｓ１１４）。
【０１６０】
そして、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者による終了操作が行われるまで（Ｓ１１６のＮ）、ステップＳ１１２及びＳ１１４の処理を繰り返し行い、終了操作が行われると（Ｓ１１６のＹ）、処理を終了する。
【０１６１】
以上に説明した第２実施形態の運動支援情報提供システムによれば、情報端末５は、コースを含むエリアに分散配置された複数の環境計測装置２の各々が計測した環境データを用いて環境条件の解析をリアルタイムに行うことで、コース周辺の環境変化を正確に捉えることができる。
【０１６２】
そして、情報端末５は、ユーザーの生体情報から疲労度を計算し、疲労度の時系列、予測された環境変化、境界点毎の設定ペースを利用してゴールまでの疲労度をシミュレーションする。そのため、実現可能性の高い戦略に基づいて、ユーザーが今後とるべき行動（ペース配分、ペース変化）について適切な運動支援情報を提供できる。
【０１６３】
つまり、人間が行うレースにおいてユーザー以外が戦略を立てるテレメトリーシステムを実現可能とし、ユーザーの生体情報と環境変化の予測を考慮したユーザーに適した運動のペースを示す情報を生成できる。
【０１６４】
３．変形例
［変形例１］
第１実施形態ではサーバー４が、第２実施形態では情報端末５が、各環境計測装置２と直接的に通信を行って環境データを取得しているが、環境計測装置２同士がアドホックに通信を行って１つの環境計測装置２に環境データを集約し、当該環境計測装置２がサーバー４又は情報端末５に環境データを一括して送信してもよい。
【０１６５】
このようにすれば、通信対象の切り替えによるサーバー４又は情報端末５のオーバーヘッドを軽減し、環境データの通信速度を向上させることができる。
【０１６６】
［変形例２］
第２実施形態では、情報端末５が各環境計測装置２と通信を行って環境データを取得しているが、第１実施形態と同様に、サーバー４が各環境計測装置２から環境データを取得し、情報端末５は、サーバー４から環境データを取得するようにしてもよい。
【０１６７】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１６８】
また、前記の実施形態等において、ユーザーは運動競技をする競技者であった。しかし、ユーザーを人間以外として、管理者である人間がユーザーの疲労度を知る目的で運動支援情報提供システムを使用してもよい。例えば、ユーザーは犬や猫等のペットであって、飼い主が散歩や運動中のペットの疲労度を把握するのに用いてもよい。このとき、疲労度が所定の値より大きくなるとアラームが鳴って、飼い主が異常に気付くようにしてもよい。また、ペット以外にも、労働に関与する動物に適用することもできる。例えば、競馬で走る馬や、サーカス等でショーを行う象、農地等で働く牛や、観光地で人を乗せて移動するラクダ等の生体情報を取得してもよい。
【０１６９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１７０】
１  運動支援情報提供システム、２  環境計測装置、３  通信ネットワーク、４  サーバー、５  情報端末、６，６ａ，６ｂ  生体情報センサー、７  ユーザー、１０  気圧センサー、１１  温度センサー、１２  湿度センサー、１３  風向・風速センサー、１４  降雨量センサー、１５  空気質センサー、１６  送信部、２０  処理部（ＣＰＵ）、２１  環境データ取得部、２２  環境予測部、２３  運動支援情報生成部、２４  通信制御部、２５  表示制御部、２６  音出力制御部、２７  端末データ取得部、２８  疲労度計算部、３０  記憶部、３２  記録媒体、３４  通信部、３６  操作部、３８  表示部、３９  音出力部、４０  操作部、５０  処理部（ＣＰＵ）、５１  位置情報生成部、５２  通信制御部、５３  表示制御部、５４  音出力制御部、６０  生体情報受信部、６２  ＧＰＳデータ受信部、６６  記憶部、６８  記録媒体、７０  表示部、７２  音出力部、７４  通信部、８０  環境データ取得部、８１  環境予測部、８２  運動支援情報生成部、８３  疲労度計算部、１００  画面
【図１】
0006004160.tif 000002
【図２】
0006004160.tif 000003
【図３】
0006004160.tif 000004
【図４】
0006004160.tif 000005
【図５】
0006004160.tif 000006
【図６】
0006004160.tif 000007
【図７】
0006004160.tif 000008
【図８】
0006004160.tif 000009
【図９】
0006004160.tif 000010
【図１０】
0006004160.tif 000011
【図１１】
0006004160.tif 000012
【図１２】
0006004160.tif 000013
【図１３】
0006004160.tif 000014
【図１４】
0006004160.tif 000015
【図１５】
0006004160.tif 000016