(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動者の対象部位の動作を識別する識別手段と、上記識別手段の識別結果に基づいて対象部位の移動量と移動速度を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された移動量と移動速度から運動者の消費カロリーを演算する演算手段と、上記識別手段により識別された運動者の対象部位の動作と基準動作を比較する比較手段と、上記演算手段により演算された消費カロリーと上記比較手段の比較結果を提示する提示手段とを備えた運動支援装置。
【請求項２】
演算手段により運動開始当初から消費カロリーを積算して、提示手段によりその積算値を提示す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】
提示手段により、消費カロリーと積算値を音声合成し、その消費カロリーと積算値をアナウンス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】
提示手段により消費カロリーと積算値をグラフ表示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５】
予め、グラフィック表示する食品が選択されると、提示手段により、消費カロリーの積算値に応じて当該食品の表示個数を計算し、その個数分だけ当該食品をグラフィック表示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６】
提示手段により消費カロリーの積算値に応じてキャラクターの体型を変化させ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７】
提示手段により、運動者の対象部位の動作が基準動作と相違する場合、比較結果に応じたアドバイスを提示す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８】
提示手段により、相違レベルが許容レベルを超えている場合、基準動作を変更することを特徴とする請求項７記載の運動支援装置。
【請求項９】
コンピュータを、運動者の対象部位の動作を識別する識別手段、上記識別手段の識別結果に基づいて対象部位の移動量と移動速度を検出する検出手段、上記検出手段により検出された移動量と移動速度から運動者の消費カロリーを演算する演算手段、上記識別手段により識別された運動者の対象部位の動作と基準動作を比較する比較手段、上記演算手段により演算された消費カロリーと上記比較手段の比較結果を提示する提示手段として機能させるための運動支援プログラムを記録した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、健康維持やダイエットを目的とする運動を支援する運動支援装置，運動支援方法及び運動支援プログラムが記録された記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の運動支援装置は、インストラクターが運動のポイントをアドバイス（例えば、膝を曲げずに足を高く上げる等のアドバイス）しながら体操する様子が録画されたビデオテープを再生するものである。したがって、運動者はインストラクターの動作とアドバイスに注意しながら運動を行うことになる。
【０００３】
なお、上記従来例の他に、万歩計を用いて運動者の運動量を測定して、運動者の消費カロリーを表示する技術が特開平８−３０８８２０号公報に開示されているが、あくまでも歩行数を基準にして消費カロリーを計算するものであるため、、歩行を伴わない運動（例えば、手の振り上げ運動）の消費カロリーは把握することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の運動支援装置は以上のように構成されているので、運動者は運動のポイントを認識することができるが、運動者は自己の動作を見ることができないため、指定の体操を正確に運動しているか否かを判断することができず、また、運動の効果を運動者に実感させる手段がないなどの課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、運動の効果を運動者に実感させ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が記録された記憶媒体を得ることを目的とする。  また、この発明は、運動者が指定の体操を正確に運動しているか否かを判断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が記録された記憶媒体を得ることを目的とする。
【０００８】
この発明に係る運動支援装置は、検出手段により検出された移動量と移動速度から運動者の消費カロリーを演算して、その消費カロリーを提示するとともに、識別手段により識別された運動者の対象部位の動作と基準動作を比較して、その比較結果を提示するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る運動支援装置は、演算手段により運動開始当初から消費カロリーを積算して、提示手段によりその積算値を提示するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る運動支援装置は、提示手段により、消費カロリーと積算値を音声合成し、その消費カロリーと積算値をアナウンスするようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る運動支援装置は、提示手段により消費カロリーと積算値をグラフ表示するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係る運動支援装置は、予め、グラフィック表示する食品が選択されると、提示手段により、消費カロリーの積算値に応じて当該食品の表示個数を計算し、その個数分だけ当該食品をグラフィック表示するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る運動支援装置は、提示手段により消費カロリーの積算値に応じてキャラクターの体型を変化させるようにしたものである。
【００１８】
この発明に係る運動支援装置は、提示手段により、運動者の対象部位の動作が基準動作と相違する場合、比較結果に応じたアドバイスを提示するようにしたものである。
【００１９】
この発明に係る運動支援装置は、提示手段により、相違レベルが許容レベルを超えている場合、基準動作を変更するようにしたものである。
【００２４】
この発明に係る運動支援プログラムが記録された記憶媒体は、コンピュータを、運動者の対象部位の動作を識別する識別手段、上記識別手段の識別結果に基づいて対象部位の移動量と移動速度を検出する検出手段、上記検出手段により検出された移動量と移動速度から運動者の消費カロリーを演算する演算手段、上記識別手段により識別された運動者の対象部位の動作と基準動作を比較する比較手段、上記演算手段により演算された消費カロリーと上記比較手段の比較結果を提示する提示手段として機能させるための運動支援プログラムを記録するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による運動支援装置を示す構成図であり、図において、１は運動者、２は運動支援プログラム及び運動の基準動作が記録された記憶媒体であるデータベース、３は運動支援プログラムを実行する処理装置（例えば、パーソナルコンピュータやゲーム機）、４は運動者１を撮影して、運動者１の動画像を出力する人工網膜チップ（識別手段）、５は人工網膜チップ４から出力される動画像から運動者１の対象部位の動画像を抽出する識別部（識別手段）である。
【００２６】
６は識別部５から出力される対象部位の動画像の変化を監視して、対象部位の移動量と移動速度を検出する検出部（検出手段）、７は検出部６により検出された移動量と移動速度から運動者１の消費カロリーを演算する演算部（演算手段）、８は識別部５から出力される対象部位の動画像の変化を監視して、運動者１の対象部位の動作と基準動作を比較する比較部（比較手段）、９は演算部７により演算された消費カロリーと比較部８の比較結果をＣＲＴ１０又はスピーカ１１を介して提示するとともに、運動者１の対象部位の動作が反映されたＣＧキャラクターをＣＲＴ１０に表示させる提示部（提示手段）、１０はＣＧキャラクター等を表示するＣＲＴ（提示手段）、１１は消費カロリー等をアナウンスするスピーカ（提示手段）である。
なお、図２はこの発明の実施の形態１による運動支援方法を示すフローチャートである。
【００２７】
次に動作について説明する。
運動者１は、運動を開始する場合、処理装置３の動作開始スイッチ（図示せず）をプッシュする必要があるが、処理装置３は動作開始スイッチがプッシュされると、データベース２から運動支援プログラムと運動の基準動作を読み込む処理を実行する（ステップＳＴ１）。
【００２８】
そして、処理装置３は、読込処理を完了すると、運動支援プログラムの実行を開始するが、最初に、処理装置３の提示部９が、図３に示すように、運動者１の対象部位の動作が反映されるＣＧキャラクターと、基準動作が反映されるインストラクターのＣＧキャラクターをＣＲＴ１０に表示する。
【００２９】
そして、提示部９は、運動者１のＣＧキャラクターとインストラクターのＣＧキャラクターをＣＲＴ１０に表示にすると、これから運動を開始することを示すアナウンスをスピーカ１１から出力し、インストラクターのＣＧキャラクターの動作を開始する（ステップＳＴ２）。ただし、インストラクターのＣＧキャラクターは基準動作にしたがって動作する。
【００３０】
これにより、運動者１は、インストラクターのＣＧキャラクターの動作を真似ながら運動を開始することになるが、運動者１が運動を開始すると、処理装置３の人工網膜チップ４が、運動者１を撮影して、運動者１の動画像を出力する（ステップＳＴ３）。
そして、処理装置３の識別部５は、人工網膜チップ４が運動者１の動画像を出力すると、運動者１の動画像から運動者１の対象部位の動画像を抽出する（ステップＳＴ４）。
例えば、運動者１の手や足の動画像を抽出するが、対象部位の動画像を抽出すること自体は公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００３１】
そして、処理装置３の検出部６は、識別部５が運動者１の対象部位の動画像を出力すると、その対象部位の動画像の変化を監視して、対象部位の移動量と移動速度を検出する（ステップＳＴ５）。動画像の変化を監視して対象部位の移動量と移動速度を検出する技術は公知技術であるため詳細説明は省略するが、一般に、対象部位の重心位置に着目して、その重心位置の単位時間当たりの移動量を計測し、その移動量から対象部位の移動量と移動速度を検出する。ただし、対象部位の移動量と移動速度は、１サンプリング時間内の移動量と平均速度である。
【００３２】
このようにして、検出部６が対象部位の移動量と移動速度を検出すると、演算部７は、その移動量と移動速度から運動のエネルギー代謝率Ｒを求め、そのエネルギー代謝率Ｒを下記の演算式に代入して、運動者１の消費カロリーＥを演算する（ステップＳＴ６）。また、演算部７は運動者１の消費カロリーＥを演算すると、運動開始当初から消費カロリーＥを積算する。
【００３３】
Ｅ＝（Ｒ＋１．２）×Ｔ×Ｂ
Ｂ＝Ｂｓ×Ｓ
ただし、Ｔ：運動時間（１サンプリング時間）
Ｂ：基礎代謝量
Ｂｓ：体表面積１ｍ２当たりの基礎代謝基準値
Ｓ：体表面積
【００３４】
一方、比較部８は、識別部５が運動者１の対象部位の動画像を出力すると、その対象部位の動画像の変化を監視して、運動者の対象部位の動作と基準動作を比較し（ステップＳＴ７）、その比較結果を提示部９に出力する。
【００３５】
そして、提示部９は、演算部７が運動者１の消費カロリーＥ（１サンプリング時間当たりの消費カロリー）と、運動開始当初からの消費カロリーＥの積算値Ｅｓを出力すると、その消費カロリーＥと積算値Ｅｓを音声合成し、その消費カロリーＥと積算値Ｅｓをスピーカ１１からアナウンスする（ステップＳＴ８）とともにその消費カロリーＥと積算値Ｅｓを図４に示すようにＣＲＴ１０に表示する。
【００３６】
また、提示部９は、比較部８が比較結果を出力すると、例えば、運動者１の対象部位の動作が基準動作と大きく相違している場合（その相違レベルが許容レベルを超えて相違している場合）には、大きく相違している旨をスピーカ１１からアナウンスする。また、運動者１の対象部位の動作が基準動作とほぼ一致している場合には、例えば、「この調子で頑張れ」等のアナウンスをスピーカ１１から出力する（ステップＳＴ８）。
【００３７】
さらに、提示部９は、識別部５から出力される運動者１の対象部位の動画像に基づいて、ＣＲＴ１０に表示されている運動者１のＣＧキャラクターを動作させる（ステップＳＴ９）。即ち、運動者１の対象部位の動作を運動者１のＣＧキャラクターに反映させる。
なお、提示部９は、運動者１が次の動作を明確に把握することができるようにするため、矢印を用いて対象部位の運動方向を明示するようにしている。図４の例では、次の動作が腕の振り上げであることを明示している。
【００３８】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、検出部６により検出された移動量と移動速度から運動者１の消費カロリーＥを演算し、その消費カロリーＥを提示するように構成したので、運動の効果を運動者１に実感させることができるとともに、無理な運動の防止に寄与することができる効果を奏する。
また、運動者１の対象部位の動作が反映されたＣＧキャラクターを表示するように構成したので、運動者１は自己の動作を把握することができる効果を奏する。
さらに、運動者１の対象部位の動作を基準動作と比較して、その比較結果を提示するようにしたので、運動者１は指定の体操を正確に運動しているか否かを判断することができる効果を奏する。
【００３９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、消費カロリーＥと積算値Ｅｓを数値表示するものについて示したが、図５に示すように、消費カロリーＥと積算値Ｅｓをグラフ表示するようにしてもよい。
これにより、運動者１は一見して消費カロリーＥの変化と積算値Ｅｓを認識することができる効果を奏する。
【００４０】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、消費カロリーの積算値Ｅｓを数値表示するものについて示したが、予め、運動者１がグラフィック表示する食品（例えば、アイスクリーム）を選択すると、消費カロリーの積算値Ｅｓに応じて食品の表示個数を計算し、その個数分だけ当該食品をグラフィック表示するようにしてもよい。
【００４１】
即ち、グラフィック表示する食品として、例えば、アイスクリームを選択し、アイスクリーム１個当たりのカロリーが１０ｋｃａｌとすると、消費カロリーの積算値Ｅｓが例えば５０ｋｃａｌの場合、図６に示すように、アイスクリームを５個表示するようにする。
これにより、運動者１は感覚的に消費カロリーの積算値Ｅｓを認識することができるとともに、運動の効果を運動者１に実感させることができる効果を奏する。
【００４２】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、消費カロリーの積算値Ｅｓを数値表示するものについて示したが、消費カロリーの積算値Ｅｓに応じて運動者１のＣＧキャラクターの体型を変化させるようにしてもよい。
【００４３】
即ち、図７に示すように、消費カロリーの積算値Ｅｓが増加するにしたがって運動者１のＣＧキャラクターの各部を細く描画する。
これにより、現実にはほとんど痩せていなくても、自分が痩せていく様子が見られるため、運動者１は運動の効果を実感することができるとともに、運動に対する意欲が向上する効果が得られる。
【００４４】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、比較部８の比較結果を提示するものについて示したが、運動者１の対象部位の動作が基準動作と相違する場合、その比較結果に応じたアドバイスを提示するようにしてもよい。
例えば、本来ならば両腕を振り上げるべきところを、両腕を左右に広げている場合には、両腕を振り上げる旨を示すアドバイスをスピーカ１１から出力する。これにより、運動者１の対象部位の動作を基準動作に近づけることができる効果を奏する。
【００４５】
実施の形態６．
上記実施の形態１では、比較部８の比較結果を提示するものについて示したが、運動者の対象部位の動作が基準動作と相違する場合において、その相違レベルが第１の許容レベルを超えている場合、運動者の運動スピードについてアドバイスを行い、さらに第２の許容レベルを超えている場合、基準動作を変更するようにしてもよい。即ち、体操の種類を変更するようにしてもよい。
これにより、実行が困難であると思われる体操を中止できるので、運動者１は無理のない運動を行うことができる効果を奏する。
【００４６】
実施の形態７．
上記実施の形態６では、相違レベルが許容レベルを超えている場合、基準動作を変更するものについて示したが、運動者の対象部位の移動速度が基準動作の移動速度より遅い場合には、基準動作の動作速度を低下させるようしてもよい。
これにより、実行が困難であると思われる体操を中止できるので、運動者１は無理のない運動を行うことができる効果を奏する。
【００４７】
実施の形態８．
上記実施の形態１では、矢印を用いて対象部位の運動方向を明示するものについて示したが、図８に示すように、次に運動者１が対象部位を移動させる目標地点を繰り返し表示するようにしてもよい。
【００４８】
即ち、移動させる目標地点を例えばモンスターやポイントアイテムを用いて表示すると、モンスターの撃退やアイテムの取得動作を実現することができるため、運動者１はゲーム感覚で運動を行うことができる効果を奏する。
【００４９】
実施の形態９．
上記実施の形態１では、運動者１の後ろ姿を示すＣＧキャラクターを前方から撮像した運動者1の像を反転させて反映してＣＲＴ１０に表示するものについて示したが、前向きのＣＧキャラクターをＣＲＴ１０に表示するようにしてもよい。
【００５０】
この場合、運動者１の正面側に人工網膜チップ４を設置し、人工網膜チップ４により撮影された動画像を左右反転して運動者１のＣＧキャラクターに反映させればよい。
これにより、運動者１は鏡像を見る感覚でＣＧキャラクターが見られるので、違和感を覚えることなく、ＣＧキャラクターを見ることができる効果を奏する。
【００５１】
なお、上記実施の形態１等では、ＣＧキャラクターを用いて運動者１の動きを表示するものについて示したが、人工網膜チップ４により撮影された動画像をＣＲＴ１０に表示するようにしてもよい。
また、人工網膜チップ４の代わりに、ＣＣＤチップと画像処理チップを用いて構成してもよい。
【００５４】
この発明によれば、識別手段により識別された運動者の対象部位の動作と基準動作を比較して、その比較結果を提示するように構成したので、運動者は指定の体操を正確に運動しているか否かを判断することができる効果がある。
【００５８】
この発明によれば、演算手段により運動開始当初から消費カロリーを積算して、提示手段によりその積算値を提示するように構成したので、運動者は運動開始当初から運動量を把握することができる効果がある。
【００５９】
この発明によれば、提示手段により、消費カロリーと積算値を音声合成し、その消費カロリーと積算値をアナウンスするように構成したので、運動者は運動に集中していても、消費カロリーと積算値を知ることができる効果がある。
【００６０】
この発明によれば、提示手段により消費カロリーと積算値をグラフ表示するように構成したので、運動者は一見して消費カロリーの変化や積算値を認識することができる効果がある。
【００６１】
この発明によれば、予め、グラフィック表示する食品が選択されると、提示手段により、消費カロリーの積算値に応じて当該食品の表示個数を計算し、その個数分だけ当該食品をグラフィック表示するように構成したので、運動者は感覚的に消費カロリーの積算値を認識することができる効果がある。
【００６２】
この発明によれば、提示手段により消費カロリーの積算値に応じてキャラクターの体型を変化させるように構成したので、運動者は運動の効果を実感することができるとともに、運動に対する意欲の向上に寄与することができる効果がある。
【００６４】
この発明によれば、提示手段により、運動者の対象部位の動作が基準動作と相違する場合、比較結果に応じたアドバイスを提示するように構成したので、運動者の対象部位の動作を基準動作に近づけることができる効果がある。
【００６５】
この発明によれば、提示手段により、相違レベルが許容レベルを超えている場合、基準動作を変更するように構成したので、運動者は無理のない運動を行うことができる効果がある。
【００７０】
この発明によれば、コンピュータを、運動者の対象部位の動作を識別する識別手段、上記識別手段の識別結果に基づいて対象部位の移動量と移動速度を検出する検出手段、上記検出手段により検出された移動量と移動速度から運動者の消費カロリーを演算する演算手段、上記識別手段により識別された運動者の対象部位の動作と基準動作を比較する比較手段、上記演算手段により演算された消費カロリーと上記比較手段の比較結果を提示する提示手段として機能させるための運動支援プログラムを記録するように構成したので、運動者は指定の体操を正確に運動しているか否かを判断することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による運動支援装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による運動支援方法を示すフローチャートである。
【図３】  ＣＲＴ１０の表示内容を示す画面図である。
【図４】  ＣＲＴ１０の表示内容を示す画面図である。
【図５】  ＣＲＴ１０の表示内容を示す画面図である。
【図６】  ＣＲＴ１０の表示内容を示す画面図である。
【図７】  ＣＲＴ１０の表示内容を示す画面図である。
【図８】  ＣＲＴ１０の表示内容を示す画面図である。
【符号の説明】
４  人工網膜チップ（識別手段）、５  識別部（識別手段）、６  検出部（検出手段）、７  演算部（演算手段）、８  比較部（比較手段）、９  提示部（提示手段）、１０  ＣＲＴ（提示手段）、１１  スピーカ（提示手段）。
【図１】
0004021066.tif 000002
【図２】
0004021066.tif 000003
【図３】
0004021066.tif 000004
【図４】
0004021066.tif 000005
【図５】
0004021066.tif 000006
【図６】
0004021066.tif 000007
【図７】
0004021066.tif 000008
【図８】
0004021066.tif 000009