(57)【要約】【課題】身体の回転運動を利用した打撃運動において、より運動パフォーマンスを向上しやすい技術を提供する。【解決手段】本発明のフィードバック装置は、運動情報取得部、および第１フィードバック部または第２フィードバック部を備える。運動情報取得部は、対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する。第１フィードバック部は、回転運動の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を検出し、ピーク時刻を認識可能に出力する。第２フィードバック部は、回転運動の時系列情報を認識可能に出力する。【選択図】図６
2019097853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する運動情報取得部と、
前記回転運動の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を検出し、前記ピーク時刻を知覚可能に出力する第１フィードバック部と
を備えるフィードバック装置。
【請求項２】
対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する運動情報取得部と、
前記回転運動の時系列情報を知覚可能に出力する第２フィードバック部と
を備えるフィードバック装置。
【請求項３】
対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する運動情報取得部と、
前記回転運動の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を検出し、前記ピーク時刻を知覚可能に出力する第１フィードバック部と、
前記回転運動の時系列情報を知覚可能に出力する第２フィードバック部と、
前記第１フィードバック部の出力と前記第２フィードバック部の出力のいずれかを選択して出力する切替部と
を備えるフィードバック装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のフィードバック装置であって、
打撃付与物と被打撃付与物が接触した時刻であるインパクト時刻を検出するインパクト検出部と、
前記インパクト時刻を知覚可能に出力するインパクトフィードバック部
も備えるフィードバック装置。
【請求項５】
請求項４記載のフィードバック装置であって、
対象者に運動環境に関する映像を提示する情報提示部と、
前記運動環境に関する映像に対応したピーク時刻とインパクト時刻のサンプル、または前記運動環境に関する映像に対応した前記回転運動の時系列情報とインパクト時刻のサンプルを記録した記録部と、をさらに備え、
前記情報提示部は、前記運動環境に関する映像と共に、前記サンプルの情報を知覚可能に出力する
ことを特徴とするフィードバック装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のフィードバック装置であって、
打撃付与物の運動の時系列情報を取得する打撃付与物運動情報取得部と、
前記打撃付与物の運動の大きさが最大となる時刻である第２ピーク時刻を検出し、当該第２ピーク時刻を知覚可能に出力する第３フィードバック部
も備えることを特徴とするフィードバック装置。
【請求項７】
対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する運動情報取得部と、
打撃付与物の運動の時系列情報を取得する打撃付与物運動情報取得部と、
前記打撃付与物の運動の時系列情報と、前記回転運動の時系列情報との時刻毎の差を知覚可能に出力する第４フィードバック部と
を備えるフィードバック装置。
【請求項８】
対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する運動情報取得ステップと、
前記回転運動の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を検出し、前記ピーク時刻を知覚可能に出力する第１フィードバックステップ、または、前記回転運動の時系列情報を知覚可能に出力する第２フィードバックステップ、
を実行するフィードバック方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載のフィードバック装置としてコンピュータを機能させるためのフィードバックプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象者の身体の回転運動の時系列情報を、対象者にフィードバックするためのフィードバック装置、フィードバック方法、フィードバックプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スポーツの基本動作を適切に習得するために、対象者（行為者）が、自身の身体動作と熟練者の身体動作との違いを客観的に把握できるようにする技術がある。例えば、特許文献１に記載された技術が従来技術として知られている。特許文献１では、対象者の生体センサで取得した情報とお手本となる人の生体センサで取得した情報との差分を音等でフィードバックすることで、お手本と自身の運動状態の差異を把握可能にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５０１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、心電情報や筋電位の情報をお手本と比較し、その差分を音で可聴化等することにより、対象者がお手本の運動状態に近づけるよう支援するものである。バッティングなどの打撃動作を考える場合は、特にボールがバットに当たる時刻近傍のごく短期間の運動状態が訓練対象となる。しかしながら、従来技術はボールリリースからスイングが完了するまでの区間全体を可聴化するので、身体の回転運動が大きく変化するタイミングの動きの違いを認識することが難しいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、身体の回転運動を利用した打撃運動において、より運動パフォーマンスを向上しやすい技術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】
【０００６】
本発明のフィードバック装置は、運動情報取得部、および第１フィードバック部または第２フィードバック部を備える。運動情報取得部は、対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する。第１フィードバック部は、回転運動の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を検出し、ピーク時刻を知覚可能に出力する。第２フィードバック部は、回転運動の時系列情報を知覚可能に出力する。
【発明の効果】
【０００７】
身体の回転運動の大きさが最大となるタイミングまたは回転運動の大きさの変化は、身体の回転運動を利用した打撃運動において重要であるが、対象者自身では認識しにくい。本発明のフィードバック装置によれば、回転運動の大きさが最大となるタイミング、または回転運動の大きさの変化を対象者が認識できる。したがって、より運動パフォーマンスを向上させやすい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ソフトボールのピッチャーがボールをリリースしたときを基準とした腰の角速度の変化を示す図。
【図２】インパクト時刻を基準とした腰の角速度の変化を示す図。
【図３】球種を知っている場合のインパクト時刻を基準とした腰の角速度の変化を示す図。
【図４】球種を知らない場合のインパクト時刻を基準とした腰の角速度の変化を示す図。
【図５】インパクト時刻を基準としたピーク時刻の平均値をトップ選手と若手選手、球種を知っている場合と知らない場合でグラフ化した図。
【図６】実施例１とその変形例のフィードバック装置の構成例を示す図。
【図７】実施例１とその変形例のフィードバック装置の処理フロー例を示す図。
【図８】実施例２とその変形例のフィードバック装置の構成例を示す図。
【図９】実施例２とその変形例のフィードバック装置の処理フロー例を示す図。
【図１０】実施例３とその変形例のフィードバック装置の構成例を示す図。
【図１１】実施例３とその変形例のフィードバック装置の処理フロー例を示す図。
【図１２】実施例４とその変形例のフィードバック装置の構成例を示す図。
【図１３】実施例４とその変形例のフィードバック装置の処理フロー例を示す図。
【図１４】実施例５とその変形例のフィードバック装置の構成例を示す図。
【図１５】実施例５とその変形例のフィードバック装置の処理フロー例を示す図。
【図１６】実施例６のフィードバック装置の構成例を示す図。
【図１７】実施例６のフィードバック装置に追加された構成の処理フロー例を示す図。
【図１８】実施例６の変形例のフィードバック装置の構成例を示す図。
【図１９】実施例６の変形例のフィードバック装置の処理フロー例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【００１０】
＜本発明の基礎となる分析＞
図１は、ソフトボールのピッチャーがボールをリリースしたときを基準とした腰の角速度の変化を示している。図１（Ａ）はトップ選手の場合であり、図１（Ｂ）は若手選手の場合である。球種はストレート（速球）とチェンジアップであり、選手には球種を知らせない状態で測定した。横軸は時間（秒）であり、ピッチャーがボールをリリースしたときが時刻０である。縦軸は腰の角速度（度／秒）である。実線がストレートの場合、点線がチェンジアップの場合を示しており、１つの線が１回の試行を示している。トップ選手の場合は、リリースしたときを基準とした角速度の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻が球種ごとに異なることが分かる。一方、若手選手は球種によるピーク時刻の明確な差がないことが分かる。つまり、熟練度の高い選手は、球種に応じて腰を回転させるタイミングを調節していることが分かる。
【００１１】
図２は、インパクト時刻（ボールがバットに接触した時刻）を基準とした腰の角速度の変化を示している。図２は、図１の結果をインパクト時刻が０秒となるように正規化したものであり、図２（Ａ）はトップ選手の場合であり、図２（Ｂ）は若手選手の場合である。図２から、トップ選手は球種に関係なく、腰の角速度が最大となる時刻であるピーク時刻とインパクト時刻との差がある時間区間に集中する（偏る）が、若手選手はピーク時刻とインパクト時刻との差がばらつくことが分かる。
【００１２】
図３に球種を知っている場合のインパクト時刻を基準とした腰の角速度の変化を、図４に球種を知らない場合のインパクト時刻を基準とした腰の角速度の変化を示す。これらの図は図２と同様に、各試行における腰の角速度の変化を、インパクト時刻を０として正規化したものである。図５は、インパクト時刻を基準としたピーク時刻の平均値をトップ選手と若手選手、球種を知っている場合と知らない場合でグラフ化した図である。図３（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）はトップ選手の場合であり、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）は若手選手の場合である。
【００１３】
この結果から、トップ選手は、球種を知っているか否かに関係なくピーク時刻とインパクト時刻との差がある時間区間に集中する（偏る）が、若手選手は、球種を知らない場合および球種を知っていてもチェンジアップの場合は、ピーク時刻とインパクト時刻との差のばらつきが大きくなる傾向があるといえる。
【００１４】
まとめると以下の通りである。
（１）トップ選手の方が若手選手よりも、複数回試行したときのボールリリース時刻を基準とする腰の角速度のピーク時刻の平均値の球種（球速）毎の差が大きい
（２）トップ選手の方が若手選手よりも、複数回試行したときのインパクト時刻を基準とする腰の角速度のピーク時刻の分布の偏りが小さい
（３）トップ選手の方が若手選手よりも、チェンジアップに対するバッティングを行う際の、インパクト時刻を基準とする腰の角速度のピーク時刻の分布の偏りが小さい
（４）若手選手はトップ選手よりも、球種を知っている場合のインパクト時刻を基準とする腰の角速度のピーク時刻の分布の偏りと、球種を知らない場合のインパクト時刻を基準とする腰の角速度のピーク時刻の分布の偏りの差が大きい
つまり、トップ選手は、インパクトに対してきちんと体の動きをあわせていくことができる。言い換えれば、ピーク時刻とインパクト時刻の差（時間幅）が球種に関係なく一定の時間幅に揃えることができる。
【００１５】
本発明は、以上の知見に基づいて、対象者に取り付けた慣性センサにより取得した生体情報に基づいて、ピーク時刻とインパクトの時刻、身体の回転運動の大きさとインパクト時刻を対象者が認識できるようにすることで、回転運動のタイミングを認識できるようにし、対象者のパフォーマンス向上に資するフィードバックを提供するものである。あるいは、慣性センサを利用しなくても、対象の回転軸上に反射マーカー等を添付し、モーションキャプチャや映像から得られる位置情報から算出してもよいし、キネクトのような人間の動きを同定できる既存の映像情報を用いてもよい。なお、上述の分析では、飛来するボールに対するバッティングについて分析しているが、他の身体（腰、胴体など）の回転運動を利用した打撃運動にも応用できる。例えば、テニスのストローク、トスバッティング、ティーバッティング、ゴルフ、ボクシングのフックやストレートパンチなどでもピーク時刻とインパクト時刻の差に着目することで、対象者のパフォーマンス向上に資するフィードバックを提供できる。
【００１６】
＜具体的な構成＞
図６に実施例１のフィードバック装置の構成例を、図７に実施例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１００は、少なくとも運動情報取得部１１０、第１フィードバック部１２０を備える。
【００１７】
運動情報取得部１１０は、対象者の身体の回転運動の時系列情報（時刻と大きさに関する情報）を取得する（Ｓ１１０）。回転運動の大きさとは、例えば回転の速度（角速度）、加速度等である。要するに、回転運動の大きさ（または速さ）に対応する指標を取得できる情報であれば良い。このような情報は、対象者に取り付けた生体センサにより取得できる。例えば、角加速度を取得する場合には慣性センサ等である。センサの取り付け位置については、上述の実験では対象者の腰にセンサを取り付けているが、腰でなくとも、身体の回転運動の大きさに対応する指標を取得できる場所であれば良く、腰に限定されるものではない。また、上述したように、対象者に生体センサを取り付けなくても、対象の回転軸上に反射マーカー等を添付し、モーションキャプチャや映像から得られる位置情報から算出してもよいし、キネクトのような人間の動きを同定できる既存の映像情報を用いてもよい。
【００１８】
第１フィードバック部１２０は、回転運動の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を検出し（Ｓ１２１）、ピーク時刻を知覚可能に出力する（Ｓ１２２）。例えば、運動情報取得部１１０は、回転運動の時系列情報を時間区間ごとに取得する。この場合、第１フィードバック部１２０は、運動情報取得部１１０から取得した時間区間ｔにおける回転運動の時系列情報が、回転運動が所定の閾値より大きいことを示しておりかつ、時間区間ｔにおける回転運動の大きさが直前の時間区間ｔ−１の回転運動の大きさよりも小さくなったときを検出し（Ｓ１２１）、ピーク時刻を知覚可能に出力すればよい（Ｓ１２２）。ピーク検出では極大値が取得されるが、１試行内で複数のピーク時刻がある場合は、回転運動の大きさが最大となるピーク時刻を最終的なピーク時刻とする（Ｓ１２１）。つまり、第１フィードバック部１２０は、回転運動の大きさが最大になった時刻の近傍で所定の音を出力することで、対象者にフィードバックする。「知覚可能に出力する」とは、音、光、力などで対象者が認識できるようにすることを意味している。ピーク時刻近傍で所定の音を離散的に出力する場合、一音を出力している時間は短い方が良い。また、閾値は適宜更新すればよい。
【００１９】
対象者が打撃運動中にフィードバック装置１００を使用する場合であれば、インパクトの瞬間には打撃音が発生し、バットなどを介して衝撃も伝わるので、対象者はインパクト時刻を認識できる。一方、身体の回転運動の大きさが最大となるタイミング（ピーク時刻）は、身体の回転運動を利用した打撃運動において重要であるが、対象者自身では認識しにくい。そこで、フィードバック装置１００がピーク時刻を知覚可能に出力すれば、対象者はピーク時刻とインパクト時刻、およびそれらの間隔を認識できる。したがって、より運動パフォーマンスを向上させやすい。
【００２０】
［変形例１］
図６に実施例１の変形例１のフィードバック装置の構成例を、図７に実施例１の変形例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。第１フィードバック部１２０は、対象者が理解しやすいように、ピーク時刻に加えてそれ以外のタイミングで音を出すことも可能である。例えば外部装置９２０から入力されたボールリリースのタイミングや、身体の回転運動の大きさがある値以上になったタイミングでも良い。このときの音はそれぞれ違う音であっても良い。その他の構成や処理は実施例１と同じである。
【００２１】
本変形例の場合でも、理想的にはピーク時刻とインパクト時刻の時間幅が一定であるので、理想的な時間幅に近づくように対象者に訓練を促すことで、対象者が運動パフォーマンスの高い人の運動に近い運動ができるよう支援することができる。
【００２２】
［変形例２］
図６に実施例１の変形例２のフィードバック装置の構成例を、図７に実施例１の変形例２のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１００は、インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０と記録部１９０も備えてもよい。インパクト検出部１６０は、打撃を与える打撃付与物と打撃を与えられる被打撃付与物との接触した時刻であるインパクト時刻を検出する（Ｓ１６６１，Ｓ１６２）。「打撃付与物」とは、ボールなどに打撃を与える物であり、例えばバット、ラケット、ボクシングのグローブなどである。「被打撃付与物」とは、打撃付与物により打撃を与えられる物であり、例えばボール、サンドバックなどである。具体的には、インパクト検出部１６０はバットなどに取り付けられたセンサで歪もしくは振動、加速度を検出してもよいし、カメラで映像を取得してもよく、一定間隔でインパクトを検出するためのインパクト情報を取得する。そして、あらかじめ定めたインパクトであると判断する条件を満たしたときにインパクト検出と判断すればよい。インパクトフィードバック部１７０は、インパクト時刻を知覚可能に出力する（Ｓ１７０）。
【００２３】
対象者が打撃運動中にフィードバック装置１００を使用する場合であれば、インパクトの瞬間には打撃音が発生するので、実施例１に示したようにインパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０は無くてもよい。一方、対象者が打撃運動を試行した直後に対象者自身の運動パフォーマンスを確認するような使い方をする場合は、インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０が必要である。この場合は、第１フィードバック部１２０はピーク時刻を記録部１９０に記録し、インパクトフィードバック部１７０はインパクト時刻を記録部１９０に記録する。そして、第１フィードバック部１２０はピーク時刻を認識させる出力を、インパクトフィードバック部１７０はインパクト時刻を認識させる出力を、時刻に応じたタイミングで出力する（Ｓ１２２，Ｓ１７０）。
【００２４】
インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０も備えれば、打撃運動中だけでなく、後からピーク時刻とインパクト時刻を確認できるので、対象者自身が客観的に運動パフォーマンスを確認しやすい。
【実施例２】
【００２５】
図８に実施例２のフィードバック装置の構成例を、図９に実施例２のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１０１は、少なくとも運動情報取得部１１０、第２フィードバック部１３０を備える。運動情報取得部１１０は、対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する（Ｓ１１０）。運動情報取得部１１０は実施例１と同じである。第２フィードバック部１３０は、回転運動の時系列情報を知覚可能に出力する（Ｓ１３０）。
【００２６】
例えば、回転運動が大きくなるほど（回転の角速度の振幅値の大きさが大きくなるほど）音量が大きくなる、もしくは周波数が高くなるように、音を出力する。あるいは、回転の角速度の振幅値が大きくなるほど振動が大きくなるように、対象者に取り付けた振動デバイスを振動させる。
実施例１の第１フィードバック部１２０は、ピーク時刻の近傍でのみフィードバック情報が提示されるのに対し、第２フィードバック部１３０はボールリリース時刻からピーク時刻に向けて徐々に増大する回転運動の大きさが知覚可能なように、連続的なフィードバック情報が提示される。
【００２７】
身体の回転運動の大きさの変化は、身体の回転運動を利用した打撃運動において重要であるが、対象者自身では認識しにくい。フィードバック装置１０１によれば、回転運動の大きさの変化を対象者が認識できる。したがって、より運動パフォーマンスを向上させやすい。
【００２８】
［変形例１］
図８に実施例２の変形例１のフィードバック装置の構成例を、図９に実施例２の変形例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１０１は、インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０と記録部１９０も備えてもよい。インパクト検出部１６０は、打撃付与物と被打撃付与物が接触した時刻であるインパクト時刻を検出する（Ｓ１６６１，Ｓ１６２）。インパクトフィードバック部１７０は、インパクト時刻を知覚可能に出力する（Ｓ１７０）。インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０は、実施例１の変形例２と同じである。
【００２９】
対象者が打撃運動中にフィードバック装置１０１を使用する場合であれば、インパクトの瞬間には打撃音が発生するので、実施例２に示したようにインパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０は無くてもよい。一方、対象者が打撃運動を試行した直後に対象者自身の運動パフォーマンスを確認するような使い方をする場合は、インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０が必要である。この場合は、第２フィードバック部１３０は回転運動の時系列情報を記録部１９０に記録し、インパクトフィードバック部１７０はインパクト時刻を記録部１９０に記録する。そして、第２フィードバック部１３０は回転運動の大きさを認識させる出力を、インパクトフィードバック部１７０はインパクト時刻を認識させる出力を、時刻に応じたタイミングで出力する（Ｓ１３０，Ｓ１７０）。
【００３０】
インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０も備えれば、打撃運動中だけでなく、後から回転運動の大きさとインパクト時刻を確認できるので、対象者自身が客観的に運動パフォーマンスを確認しやすい。
【実施例３】
【００３１】
図１０に実施例３のフィードバック装置の構成例を、図１１に実施例３のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１０２は、少なくとも運動情報取得部１１０、第１フィードバック部１２０、第２フィードバック部１３０、切替部１４０を備える。運動情報取得部１１０は、対象者の身体の回転運動の時系列情報を取得する（Ｓ１１０）。第１フィードバック部１２０は、回転運動の大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を検出し（Ｓ１２１）、ピーク時刻を知覚可能に出力する（Ｓ１２２）。第２フィードバック部１３０は、回転運動の時系列情報を知覚可能に出力する（Ｓ１３０）。  切替部１４０は、第１フィードバック部１２０の出力と第２フィードバック部１３０の出力のいずれかを選択して出力する（Ｓ１４０）。なお、ステップＳ１１０の前に第１フィードバック部１２０と第２フィードバック部１３０のどちらを動作させるかを選択してもよい。
【００３２】
経験が浅い人は、ピークとインパクトの時間幅のばらつきよりも、ピークの値の大きさのばらつきのほうが大きい傾向がある。つまり、回転運動のタイミングよりも、身体の回転（例えばバットの振り方）そのものが安定していない。そこで、まずはピークの大きさを揃えられるように、言い換えれば、安定して身体を使えるように訓練をすることで、上達しやすくなると考えられる。一方、ある程度経験を積んでくると、身体を安定して使えるようになる（ピークの大きさは安定してくる）ことから、ピーク時刻とインパクト時刻の時間幅のばらつきを揃えていくよう訓練することで、さらに上達が見込まれる。
【００３３】
フィードバック装置１０２の場合は、対象者のレベルに応じて、第１フィードバック部１２０（タイミングをフィードバックする構成）と第２フィードバック部１３０（大きさをフィードバックする構成）を切り替えられるので、経験に応じて機能を選択できる。
【００３４】
［変形例１］
図１０に実施例３の変形例１のフィードバック装置の構成例を、図１１に実施例３の変形例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。実施例３では、切替部１４０に、第１フィードバック部１２０を選択するか第２フィードバック部を選択するかを直接的に外部から指示する前提で説明した。切替部１４０は、入力された基礎情報に基づいて、フィードバックの種別（タイミングか大きさか）を切り替えてもよい。「基礎情報」とは、対象者にフィードバックする情報の種別（タイミングか大きさか）を特定するための情報である。例えば対象者のレベル、フィードバック装置の実行シーン（練習環境／実践環境）などである。
【００３５】
基礎情報が対象者の熟練度のレベルであれば、例えば、
・レベルＡ：プロ選手（トップ選手）
・レベルＢ：経験者
・レベルＣ：初心者
とし、対象者のレベルがＡ，Ｂ，Ｃのいずれであるかを示す情報が基礎情報である。これに対し、切替部１４０は、レベルＡであればタイミングのフィードバック（第１フィードバック部１２０を動作させること）、レベルＢまたはＣであれば大きさのフィードバック（第２フィードバック部を動作させること）を選択する。
【００３６】
基礎情報が実行シーンであれば、練習環境（トスバッティング、ティーバッティング等）であれば大きさのフィードバック（第２フィードバック部を動作させること）、実践環境であればタイミングのフィードバック（第１フィードバック部１２０を動作させること）を選択する。
【００３７】
実施例３の変形例１のフィードバック装置１０２であれば、対象者のレベルや実行シーンなどに応じて適切な情報でフィードバックできる。
【００３８】
［変形例２］
図１０に実施例３の変形例２のフィードバック装置の構成例を、図１１に実施例３の変形例２のフィードバック装置の処理フロー例を示す。実施例３では、切替部１４０に、第１フィードバック部１２０を選択するか第２フィードバック部を選択するかを直接的に外部から指示する前提で説明した。しかし、切替部１４０は、レベル判定機能を更に有してもよい。例えば、最初に対象者に何度か打撃運動をさせ、運動情報取得部１１０で取得した時間区間毎の回転運動の時系列情報を記録部１９０に記録しておく。そして、切替部１４０が、各試行におけるピークの大きさを求め、複数の試行（例えば、全試行）についてピークの大きさのばらつきを示す指標を計算し、ピークの大きさを示す指標が所定の閾値以上であれば、第２フィードバック部１３０を選択し、そうでない場合には第１フィードバック部１２０を選択すればよい。
【００３９】
実施例３の変形例２のフィードバック装置１０２であれば、確認した対象者のレベルに応じた適切な情報でフィードバックできる。
【００４０】
［変形例３］
図１０に実施例３の変形例３のフィードバック装置の構成例を、図１１に実施例３の変形例３のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１０２は、インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０と記録部１９０も備えてもよい。インパクト検出部１６０は、打撃付与物と被打撃付与物が接触した時刻であるインパクト時刻を検出する（Ｓ１６６１，Ｓ１６２）。インパクトフィードバック部１７０は、インパクト時刻を知覚可能に出力する（Ｓ１７０）。インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０は、実施例１の変形例２と同じである。
【００４１】
対象者が打撃運動中にフィードバック装置１０２を使用する場合であれば、インパクトの瞬間には打撃音が発生するので、インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０は無くてもよい。一方、対象者が打撃運動を試行した直後に対象者自身の運動パフォーマンスを確認するような使い方をする場合は、インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０が必要である。この場合は、第１フィードバック部１２０はピーク時刻を記録部１９０に記録し、第２フィードバック部１３０は回転運動の時系列情報を記録部１９０に記録し、インパクトフィードバック部１７０はインパクト時刻を記録部１９０に記録する。そして、切替部１４０の選択に応じてピーク時刻を認識させる出力または回転運動の大きさを認識させる出力と、インパクト時刻を認識させる出力を、時刻に応じたタイミングで出力する（Ｓ１２２，Ｓ１３０，Ｓ１７０）。
【００４２】
インパクト検出部１６０とインパクトフィードバック部１７０も備えれば、打撃運動中だけでなく、後からピーク時刻、回転運動の大きさとインパクト時刻を確認できるので、対象者自身が客観的に運動パフォーマンスを確認しやすい。
【実施例４】
【００４３】
図１２に実施例４のフィードバック装置の構成例を、図１３に実施例４のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１０３は、運動情報取得部１１０、第１フィードバック部１２０、インパクト検出部１６０、インパクトフィードバック部１７０、情報提示部１８０、記録部１９０を備える。実施例４ではバーチャル・リアリティ（ＶＲ）を用いる。
【００４４】
記録部１９０は、運動環境に関する映像を記録しておく。情報提示部１８０は、対象者に運動環境に関する映像を提示する（Ｓ１８０）。「運動環境に関する映像」とは、野球やソフトボールの場合は投手がボールを投げる様子とボールの映像であり、テニスの場合は相手選手がボールを打つ様子とボールの映像であり、ゴルフの場合は打つ対象のボールである。より具体的には、情報提示部１８０は、野球やソフトボールであれば、対象者に提示する仮想環境の投手が投げる球種及びボールの速度を決定し、球種及びボールの速度の情報に応じた投球映像を提示すればよい。インパクト検出部１６０は、実際のボールが無い状態で、インパクトに関する情報を取得する（Ｓ１６１）。例えば、カメラで対象者が操作するバットの映像を取得する。インパクト検出部１６０は、そして仮想のボールと接触すると予想される位置にバットがきたときにインパクトを検出したと判断する（Ｓ１６２）。カメラ映像を用いなくても、バットに取り付けた位置センサや加速度センサで取得した情報からバットの軌道を求め、仮想のボールの位置と重ね合わせることでボールがバットに当たったか否かを判定する等、周知の当たり判定の技術によりインパクトを検出してもよい。フィードバック装置１０３の場合は、実際の打撃音は生じないので、対象者が打撃運動中にフィードバック装置１０３を使うときにもインパクト検出部１６０、インパクトフィードバック部１７０は必要である。
【００４５】
運動情報取得部１１０、第１フィードバック部１２０、インパクトフィードバック部１７０は、実施例１と同じである。フィードバック装置１０３によれば、仮想環境でも運動パフォーマンスを向上できる。
【００４６】
なお、ステップＳ１２２で第１フィードバック部１２０がピーク時刻を記録部１９０に記録し、ステップＳ１７０でインパクトフィードバック部１７０はインパクト時刻を記録部１９０に記録しておけば、打撃運動中だけでなく、対象者は打撃運動の後でも運動パフォーマンスを確認できる。
【００４７】
［変形例１］
図１２に実施例４の変形例１のフィードバック装置の構成例を、図１３に実施例４の変形例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。記録部１９０は、運動環境に関する映像に対応したピーク時刻とインパクト時刻のサンプルも記録する。「サンプル」とは、例えばトップ選手のピーク時刻とインパクト時刻のようなお手本、対象者自身の目標とするピーク時刻とインパクト時刻などである。複数のトップ選手から取得したトップ選手のピーク時刻とインパクト時刻の代表値を用いてもよい。サンプルは複数種類用意しておき、適宜選択して用いることができるようにしてもよい。情報提示部１８０は、運動環境に関する映像と共に、サンプルの情報を知覚可能に出力する。知覚可能に出力するタイミングは、仮想環境の投手が投げる球種及びボールの速度に応じて調整される。また、サンプルのピーク時刻とインパクト時刻の出力は、対象者自身のピーク時刻とインパクト時刻とは異なる出力でもよい。例えば、異なる音にすればよい。
【００４８】
本変形例のフィードバック装置１０３によれば、対象者は、お手本となる運動パフォーマンスが高い人のピーク時刻と自身のピーク時刻とのずれを知覚することが可能となるので、さらに運動パフォーマンスを向上しやすい。
【００４９】
［変形例２］
図１２に実施例４の変形例１のフィードバック装置の構成例を、図１３に実施例４の変形例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。記録部１９０は、運動環境に関する映像に対応したタイミング情報も記録する。「タイミング情報」とは、対象者にタイミングを提示するための情報である。情報提示部１８０は、運動環境に関する映像と共に、タイミング情報を知覚可能に出力する。知覚可能に出力するタイミングは、仮想環境の投手が投げる球種及びボールの速度に応じて調整される。
【００５０】
例えば、「３，２，１、０」といった形でカウントダウンするような情報をＶＲ映像上に提示してもよいし、音がだんだん大きくなるような形で提示してもよいし、ＶＲ映像上のボールの色を徐々に変化させてもよい。
【００５１】
本変形例のフィードバック装置１０３によれば、対象者は、タイミングを認識できるので、さらに運動パフォーマンスを向上しやすい。
【実施例５】
【００５２】
図１４に実施例５のフィードバック装置の構成例を、図１５に実施例５のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１０４は、運動情報取得部１１０、第２フィードバック部１３０、インパクト検出部１６０、インパクトフィードバック部１７０、情報提示部１８０、記録部１９０を備える。実施例５でもバーチャル・リアリティ（ＶＲ）を用いる。
【００５３】
記録部１９０は、運動環境に関する映像を記録しておく。情報提示部１８０は、対象者に運動環境に関する映像を提示する（Ｓ１８０）。より具体的には、情報提示部１８０は、野球やソフトボールの場合は、対象者に提示する仮想環境の投手が投げる球種及びボールの速度を決定し、球種及びボールの速度の情報に応じた投球映像を提示すればよい。インパクト検出部１６０は、実際のボールが無い状態で、インパクトに関する情報を取得する（Ｓ１６１）。例えば、カメラで映像を取得する。インパクト検出部１６０は、そして仮想のボールと接触すると予想される位置にバットがきたときにインパクトを検出したと判断する（Ｓ１６２）。
【００５４】
運動情報取得部１１０、第２フィードバック部１３０、インパクトフィードバック部１７０は、実施例２と同じである。フィードバック装置１０４によれば、仮想環境でも運動パフォーマンスを向上できる。
【００５５】
なお、ステップＳ１３０で第２フィードバック部１３０が回転運動の時系列情報を記録部１９０に記録し、ステップＳ１７０でインパクトフィードバック部１７０はインパクト時刻を記録部１９０に記録しておけば、打撃運動中だけでなく、対象者は打撃運動の後でも運動パフォーマンスを確認できる。
【００５６】
［変形例１］
図１４に実施例５の変形例１のフィードバック装置の構成例を、図１５に実施例５の変形例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。記録部１９０は、運動環境に関する映像に対応した身体の回転運動の時系列情報とインパクト時刻のサンプルも記録する。「サンプル」とは、例えば複数人のトップ選手の身体の回転運動の時系列情報のようなお手本、対象者自身の目標とする身体の回転運動の時系列情報などである。情報提示部１８０は、運動環境に関する映像と共に、サンプルの情報を知覚可能に出力する。知覚可能に出力するタイミングは、仮想環境の投手が投げる球種及びボールの速度に応じて調整される。回転運動の時系列情報の出力は、音でもよいし、ＶＲ映像として提示してもよいし、対象者に取り付けた振動デバイス等を振動させることで提示しても良い。
【００５７】
また、「サンプル」として、例えば複数人のトップ選手のピーク時刻とインパクト時刻のようなお手本、対象者自身の目標とするピーク時刻とインパクト時刻も記録部１９０に記録してもよい。この場合は、対象者自身の運動パフォーマンスのフィードバックは回転運動の時系列情報であるが、サンプルとして提示される情報はピーク時刻とインパクト時刻になる。この方法でもお手本と対象者自身との差を把握しやすい。
【００５８】
本変形例のフィードバック装置１０４によれば、対象者は、お手本となる運動パフォーマンスが高い人のピーク時刻と自身のピーク時刻とのずれを知覚することが可能となるので、さらに運動パフォーマンスを向上しやすい。
【００５９】
なお、図示していないが、バーチャル・リアリティ（ＶＲ）を用いる場合も、実施例３とその変形例と同様に、第１フィードバック部１２０と第２フィードバック部１３０の両方と切替部１４０を備える構成としてもよい。この場合は、バーチャル・リアリティを利用しながら、実施例３と同様の効果が得られる。
【実施例６】
【００６０】
図１６に実施例６のフィードバック装置の構成例を、図１７に実施例６で追加された構成の処理フロー例を示す。上述の各実施例では、対象者の身体の回転運動の大きさのピーク時刻を知覚可能な形で提示することによりフィードバックを行う例を説明した。打撃運動においては、身体の回転運動や並進運動とともに、打撃付与物（バット等の対象者により操作され、ボール等に打撃を与えるもの）の運動のピークが身体の動きに合っていることも重要となる。そこで、フィードバック装置１０５は、実施例１から５のフィードバック装置１００，１０１，１０２，１０３，１０４のいずれかに加え、打撃付与物運動情報取得部１１５と第３フィードバック部１２５も備える。打撃付与物運動情報取得部１１５は、打撃付与物の運動の時系列情報を取得する（Ｓ１１５）。第３フィードバック部１２５は、打撃付与物の運動の大きさ（回転の角速度、加速度、並進の速度、加速度等）を取得し、この大きさが最大となる時刻であるピーク時刻を知覚可能に出力する（Ｓ１２６，Ｓ１２７）。
【００６１】
［変形例１］
図１８に実施例６の変形例１のフィードバック装置の構成例を、図１９に実施例６の変形例１のフィードバック装置の処理フロー例を示す。フィードバック装置１０６は、少なくとも運動情報取得部１１０と打撃付与物運動情報取得部１１５と第４フィードバック部１３５を備える。第４フィードバック部は、ボールリリース時刻を基準とする身体の回転運動や並進運動の大きさの時刻毎の変化と、打撃付与物の運動の大きさの時刻毎の変化との時間的なずれを知覚可能に出力する（Ｓ１３５）。これにより、身体の回転運動や並進運動の大きさのピーク時刻と打撃付与物の運動の大きさの時刻毎の変化のピーク時刻とがどの程度ずれているかを把握可能なだけでなく、そのずれの要因がどこにあるのか（どの時刻の動きから生じているか）を把握することが可能となる。
【００６２】
フィードバック装置１０６は、第３フィードバック部１２５も備えてもよいし、さらに実施例１から５のフィードバック装置１００，１０１，１０２，１０３，１０４のいずれかの運動情報取得部１１０以外も備えてもよい。
【００６３】
［プログラム、記録媒体］
上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００６４】
また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
【００６５】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。
【００６６】
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００６７】
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。
【００６８】
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６  フィードバック装置
１１０  運動情報取得部
１１５  打撃付与物運動情報取得部
１２０  第１フィードバック部
１２５  第３フィードバック部
１３０  第２フィードバック部
１３５  第４フィードバック部
１４０  切替部
１６０  インパクト検出部
１７０  インパクトフィードバック部
１８０  情報提示部
１９０  記録部
９２０  外部装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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