(57)【要約】【課題】ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出すトレーニング装置を提供する。【解決手段】トレーニング装置は、対象物が移動する映像を表示するディスプレイと、ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得する回転速度取得部と、前記映像中の対象物の移動速度を変更する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記映像中の対象物の移動速度を加速度α１（＞０）で大きくし（Ｓ１０１）、前記対象物の移動速度を加速度α１で大きくした後、前記ペダルの回転速度が上がっている場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、前記対象物の移動速度を加速度α２（＜α１）で大きくし（Ｓ１０４）、前記対象物の移動速度を加速度α２で大きくした後、前記ペダルの回転速度が上がっている場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）、前記対象物の移動速度を加速度α２で大きくし続ける（Ｓ１０７）。【選択図】図１４
2017144228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物が移動する映像を表示するディスプレイと、
ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得する回転速度取得部と、
前記映像中の対象物の移動速度を変更する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
（ａ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくし、
（ｂ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくし、
（ｃ）前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続ける、
トレーニング装置。
【請求項２】
前記制御回路は、さらに、
（ｄ）前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続けた後、前記ペダルの回転速度の変化が一定の範囲になった場合、前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくする、
請求項１に記載のトレーニング装置。
【請求項３】
前記制御回路は、さらに、
（ｅ）前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくし始めた時から所定時間経過後前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくするか、又は前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくした後、前記取得したペダルの回転速度が一定の範囲から下がり始めた場合、前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくする、
請求項２に記載のトレーニング装置。
【請求項４】
前記第４の加速度は前記第１の加速度と同じであり、
前記制御回路は、さらに、
（ｆ）前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっていない場合、前記映像中の対象物の移動速度を、前記第４の加速度よりも大きい第５の加速度で大きくする、
請求項３に記載のトレーニング装置。
【請求項５】
前記第４の加速度は前記第１の加速度よりも大きい、
請求項３に記載のトレーニング装置。
【請求項６】
前記制御回路は、さらに、
（ｇ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっていない場合、前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくする、
請求項１に記載のトレーニング装置。
【請求項７】
前記制御回路は、さらに、
（ｈ）前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくし始めた時から所定時間経過後前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくするか、又は前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくした後、前記取得したペダルの回転速度が一定の範囲から下がり始めた場合、前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくする、
請求項６に記載のトレーニング装置。
【請求項８】
前記第４の加速度は前記第１の加速度よりも大きい、
請求項７に記載のトレーニング装置。
【請求項９】
前記制御回路は、さらに、
（ｉ）前記映像中の対象物の移動速度を第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっていない場合、前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくする、
請求項１に記載のトレーニング装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、さらに、
（ｊ）前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくし始めた時から所定時間経過後前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくするか、又は前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくした後、前記取得したペダルの回転速度が一定の範囲から下がり始めた場合、前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくする、
請求項９に記載のトレーニング装置。
【請求項１１】
前記第４の加速度は前記第１の加速度と同じであり、
前記制御回路は、さらに、
（ｋ）前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっていない場合、前記映像中の対象物の移動速度を、前記第４の加速度よりも大きい第５の加速度で大きくする、
請求項１０に記載のトレーニング装置。
【請求項１２】
前記第４の加速度は前記第１の加速度よりも大きい、
請求項１０に記載のトレーニング装置。
【請求項１３】
ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得するステップと、
ディスプレイに表示する映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくするステップと、
前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくするステップと、
前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続けるステップと、
を含むトレーニング方法。
【請求項１４】
ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得するステップと、
ディスプレイに表示する映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくするステップと、
前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくするステップと、
前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続けるステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１５】
対象物が移動する映像を表示するディスプレイと、
ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を検出する自転車と、
前記映像中の対象物の移動速度を変更する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
（ａ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくし、
（ｂ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記検出したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくし、
（ｃ）前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記検出したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続ける、
トレーニングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出すための、トレーニング用の映像制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内でのトレーニング装置の一つとして、自転車エルゴメータがある。ユーザが自転車に模した装置に乗り、ペダルを漕いで運動する。このような運動を長時間で行うとユーザが退屈になり得るため、前面にディスプレイを置いたり、あるいはユーザにヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を装着させたりする試みがある。ディスプレイまたはＨＭＤに映像を流し、ユーザが運動する際により楽しくするためである。
【０００３】
特許文献１では、自転車、ＤＶＤプレイヤとディスプレイを用いたトレーニングシステムにおける映像の制御方法が記載されている。室内置き自転車のペダル回転数を回転センサによって検知し、検知された回転数を赤外線リモコンでＤＶＤプレイヤに伝送してディスプレイに風景映像を表示する。風景映像は、ドライバーズアイで縦スクロールし、ペダル回転数に応じて再生速度が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、風景映像の再生速度をユーザが漕いでいる時のペダル回転数に合わせている。ペダルの回転数の増減に合わせて再生速度が増減する風景映像によって、ユーザはより大きな臨場感と興趣性とを得ることができる。しかしながら、そのような風景映像は、ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出すためには、必ずしも十分ではない。
【０００６】
そこで、本開示の非限定的で例示的な一態様は、ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出すことができるトレーニング用の映像制御技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るトレーニング装置は、対象物が移動する映像を表示するディスプレイと、ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得する回転速度取得部と、前記映像中の対象物の移動速度を変更する制御回路と、を備え、前記制御回路は、（ａ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくし、（ｂ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくし、（ｃ）前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続けるものである。
【０００８】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記録媒体を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、表示された映像を見ながらペダルを漕ぐユーザは、加速する映像に影響されて（いわば、映像に引きずられて）無意識のうちにペダルの回転速度を上げる。その結果、当該ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出すことができる。
【００１０】
また、映像の加速に前記第１の加速度と前記第１の加速度よりも低い第２の加速度とを用いることで、映像の再生速度を過度に上げずに、ユーザが漕ぐペダルの回転速度を効果的に上げることができる。
【００１１】
本開示の一態様の付加的な恩恵及び有利な点は本明細書及び図面から明らかとなる。この恩恵及び／又は有利な点は、本明細書及び図面に開示した様々な態様及び特徴により個別に提供され得るものであり、その１以上を得るために全てが必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実験における映像の再生速度の変化の一例を示すグラフである。
【図２】実験における映像の再生速度の変化の一例を示すグラフである。
【図３】実験における映像の再生速度の変化の一例を示すグラフである。
【図４】実験で測定されたペダルの回転速度の変化の一例を示すグラフである。
【図５】実験で測定されたペダルの回転速度の変化の一例を示すグラフである。
【図６】実験で測定されたペダルの回転速度の変化の一例を示すグラフである。
【図７】実施の形態に係る映像の再生速度の制御方法の一例を示すグラフである。
【図８】実施の形態に係る映像の再生速度の制御方法の変形例を示すグラフである。
【図９】実施の形態に係る映像の再生速度の制御方法の変形例を示すグラフである。
【図１０】実施の形態に係る映像の再生速度の制御方法の変形例を示すグラフである。
【図１１】実施の形態に係るトレーニング装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１２Ａ】ディスプレイに表示される映像の一例を表す図である。
【図１２Ｂ】ディスプレイに表示される映像の一例を表す図である。
【図１３】映像中の対象物の移動方向を説明する図である。
【図１４】実施の形態に係るトレーニング装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態に係るトレーニング装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】実施の形態に係るトレーニングシステムの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本開示の基礎となる知見）
本願発明者らは、自転車を模した装置（以下、単に自転車と言う）を漕いでいるユーザに、実際の自転車に乗って道路を走行する人の視点で見られる風景映像を表示することにより、当該ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出す技術を検討している。
【００１４】
この検討において、本願発明者らは、ペダルの回転速度が映像の再生速度に影響される可能性に着目し、鋭意実験を重ねた結果、ユーザが無意識のうちにペダルの回転速度を上げる映像の表示方法を見出した。ここで、ペダルの回転速度とは、ケイデンス（ユーザがペダルに足を置いて自転車を漕ぐ際のクランクの中心軸周りの回転速度）を意味し、映像の再生速度とは、表示されている映像によって表される映像内での自転車の走行速度を意味する。
【００１５】
本願発明者らが行った実験について説明する。
【００１６】
当該実験において、被験者は、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）を装着し、再生速度の変化を伴う１０分間の風景映像を当該ＨＭＤで見ながら、一定と思う速度で自転車を漕いだ。再生速度の変化の仕方に３つのパターンＡ、Ｂ、Ｃを設定した。そして、各パターンで２回ずつ映像を再生し、映像再生中のペダルの回転速度を測定した。１回目の測定結果は被験者の通常状態に対応し、２回目の測定結果は被験者の疲労状態に対応する。
【００１７】
図１は、パターンＡによる映像の再生速度の変化を示すグラフである。前半５分間では、再生速度を１倍から徐々に２倍に上げる。後半５分間では、再生速度を２倍で一定にする。
【００１８】
図２は、パターンＢによる映像の再生速度の変化を示すグラフである。前半５分間では、再生速度を１倍から徐々に２倍に上げる。後半５分間では、再生速度を２倍から徐々に０．５倍に下げる。
【００１９】
図３は、パターンＣによる映像の再生速度の変化を示すグラフである。前半５分間では、再生速度を１倍から徐々に０．５倍に下げる。後半５分間では、再生速度を０．５倍から徐々に２倍に上げる。
【００２０】
図４は、パターンＡでの映像再生中に測定されたペダルの回転速度を示すグラフである。前半の５分間では、回転速度が徐々に上がった。これは、加速する映像に引きずられたものと考えられる。後半の５分間では、再生速度が一定にも関わらず、回転速度がさらに徐々に上がった。
【００２１】
この結果から、再生速度を徐々に上げ、加速する映像に引きずられてペダルの回転速度が上がった後に、再生速度を一定にすれば、再生速度を過度に上げることなく、ペダルの回転速度を効果的に上げることができると言える。
【００２２】
図５は、パターンＢでの映像再生中に測定されたペダルの回転速度を示すグラフである。前半の５分間では、パターンＡと同様、回転速度が徐々に上がった。後半の５分間では、回転速度がしばらく上がってから徐々に下がった。しかし、最終の再生速度（０．５倍）が最初の再生速度（１倍）より低いにも関わらず、最終の回転速度が最初の回転速度より低くならなかった。
【００２３】
図６は、パターンＣでの映像再生中に測定されたペダルの回転速度を示すグラフである。前半の５分間では、回転速度が徐々に下がった。後半の５分間では、回転速度がしばらく下がってから徐々に上がった。しかし、前半では回転速度が緩やかに下がったのに対して、後半では回転速度が前半より急峻に上がった。
【００２４】
これらの結果は、ユーザが漕ぐペダルの回転速度が減速する映像に引きずられる度合いは、加速する映像に引きずられる度合いよりも小さいことを意味している。したがって、再生速度を上げた後に再生速度を下げることは、ペダルの回転速度を大きく低下させることなく、かつ、再生速度の過度の上昇を回避するために有効であると言える。
【００２５】
本願発明者らは、上述の実験で得られた知見に基づいて、ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出すためのトレーニング装置、トレーニング方法、プログラム、及びトレーニングシステムに想到した。
【００２６】
開示される一態様に係るトレーニング装置は、対象物が移動する映像を表示するディスプレイと、ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得する回転速度取得部と、前記映像中の対象物の移動速度を変更する制御回路と、を備え、前記制御回路は、（ａ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくし、（ｂ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくし、（ｃ）前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続ける。
【００２７】
この構成によれば、ユーザは、前記トレーニング装置の制御下で表示される映像を見ながら自転車のペダルを漕ぐことにより、加速する映像に引きずられて無意識のうちにペダルの回転速度を上げるので、当該ユーザからより大きな運動パフォーマンスが引き出される。
【００２８】
また、前記映像中の対象物の移動加速度を前記第１の加速度から前記第２の加速度へ落とすことで、前記対象物の移動速度の過度の上昇が抑制される。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感または不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避し、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００２９】
また、前記制御回路は、さらに、（ｄ）前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続けた後、前記ペダルの回転速度の変化が一定の範囲になった場合、前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくしてもよい。
【００３０】
この構成によれば、映像の再生速度を第３の加速度で下げている。この制御は、ユーザが漕ぐペダルの回転速度が減速する映像に引きずられる度合いは、加速する映像に引きずられる度合いよりも小さいという実験結果に基づいて、ユーザが漕ぐペダルの回転速度を大きく落とすことなく、映像の再生速度が過度に上昇することを抑制するめたに有効である。
【００３１】
また、前記制御回路は、さらに、（ｅ）前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくし始めた時から所定時間経過後前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくするか、又は前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくした後、前記取得したペダルの回転速度が一定の範囲から下がり始めた場合、前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくしてもよい。
【００３２】
この構成によれば、映像を一旦減速してから再び加速することにより、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００３３】
また、前記第４の加速度は前記第１の加速度と同じであり、前記制御回路は、さらに、（ｆ）前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっていない場合、前記映像中の対象物の移動速度を、前記第４の加速度よりも大きい第５の加速度で大きくしてもよい。
【００３４】
この構成によれば、映像の再生速度を一旦減速した後、再び加速しても、ユーザが漕ぐペダルの回転速度が上がってこないとき、より大きな加速度で映像を加速することで、ユーザが、ペダルの回転速度を無意識に上げるように促すことができる。
【００３５】
また、前記第４の加速度は前記第１の加速度よりも大きくてもよい。
【００３６】
この構成によれば、映像の再生速度を一旦減速した後、当初の第１の加速度より大きな第４の加速度で加速することで、ユーザがペダルの回転速度を無意識に上げる効果をより確実に得ることができる。
【００３７】
また、前記制御回路は、さらに、（ｇ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっていない場合、前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくしてもよい。
【００３８】
この構成によれば、ペダルの回転速度が映像の加速に追従しないとき、映像の再生速度は一旦減速される。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感や不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避し、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００３９】
また、前記制御回路は、さらに、（ｈ）前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくし始めた時から所定時間経過後前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくするか、又は前記映像中の対象物の移動速度を第３の加速度で小さくした後、前記取得したペダルの回転速度が一定の範囲から下がり始めた場合、前記映像中の対象物の移動速度を第４の加速度で大きくしてもよい。
【００４０】
この構成によれば、映像の再生速度を一旦減速した後、所定時間の経過、及びペダルの回転速度の低下のうち適した条件に従って、映像を再び加速し始めることができる。
【００４１】
開示される一態様に係るトレーニング方法は、ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得するステップと、ディスプレイに表示する映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくするステップと、前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくするステップと、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続けるステップと、を含む。
【００４２】
この方法によれば、ユーザは、前記トレーニング方法に従って表示される映像を見ながら自転車のペダルを漕ぐことにより、加速する映像に引きずられて無意識のうちにペダルの回転速度を上げるので、当該ユーザからより大きな運動パフォーマンスが引き出される。
【００４３】
また、前記映像中の対象物の移動加速度を前記第１の加速度から前記第２の加速度へ落とすことで、前記対象物の移動速度の過度の上昇が抑制される。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感または不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避し、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００４４】
開示される一態様に係るプログラムは、ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を取得するステップと、ディスプレイに表示する映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくするステップと、前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくするステップと、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続けるステップと、をコンピュータに実行させる。
【００４５】
このプログラムによれば、ユーザは、前記プログラムを実行するコンピュータの制御下で表示される映像を見ながら自転車のペダルを漕ぐことにより、加速する映像に引きずられて無意識のうちにペダルの回転速度を上げるので、当該ユーザからより大きな運動パフォーマンスが引き出される。
【００４６】
また、前記映像中の対象物の移動加速度を前記第１の加速度から前記第２の加速度へ落とすことで、前記対象物の移動速度の過度の上昇が抑制される。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感または不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避し、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００４７】
開示される一態様に係るトレーニングシステムは、対象物が移動する映像を表示するディスプレイと、ユーザがペダルを漕いでいる時の前記ペダルの回転速度を検出する自転車と、前記映像中の対象物の移動速度を変更する制御装置と、を備え、前記制御装置は、（ａ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくし、（ｂ）前記映像中の対象物の移動速度を第１の加速度で大きくした後、前記取得したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を、０以上であり、かつ、前記第１の加速度より低い第２の加速度で大きくし、（ｃ）前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくした後、前記検出したペダルの回転速度が上がっている場合、前記映像中の対象物の移動速度を前記第２の加速度で大きくし続ける。
【００４８】
この構成によれば、上記のトレーニングと装置と同様に、ユーザからより大きな運動パフォーマンスが引き出すトレーニングシステムが得られる。
【００４９】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００５０】
以下、本開示の一態様に係るトレーニング装置、トレーニング方法、プログラム、及びトレーニングシステムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００５１】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００５２】
（トレーニング方法）
本願発明者らは、実験で得られた知見に基づいて、映像を見ながら自転車を漕ぐユーザから、より大きな運動パフォーマンスを引き出すことができる当該映像の再生速度の制御方法を考案した。当該映像の再生速度の制御方法は、本開示に係るトレーニング方法の一例である。
【００５３】
図７は、実施の形態に係る映像の再生速度の一例を示すグラフである。図７の例では、映像の再生速度を加速度α１（＞０）で徐々に上げ（ｔ０〜ｔ１）、映像に引きずられてペダルの回転速度が上がった後に、再生速度を加速度α２（＝０）で一定に維持する（ｔ１〜ｔ２）。
【００５４】
実験で得られた知見によると、再生速度を一定にしても、しばらく回転速度が上がる。そうすることで、再生速度を過度に上げなくても済む。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感や不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避できる。つまり、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００５５】
再生速度を一定にした後に、いつかの時点で回転速度が飽和し始めると考えられる（ｔ２〜ｔ３）。その場合、再生速度を加速度α３（＜０）で下げてから（ｔ３〜ｔ４）、加速度α４（＞０）で徐々に上げる（ｔ４以降）。加速度α４は、加速度α１と等しくてもよく、加速度α１よりも大きくてもよい。
【００５６】
実験で得られた知見によると、ユーザが漕ぐペダルの回転速度が減速する映像に引きずられる度合いは、加速する映像に引きずられる度合いよりも小さいため、再生速度を下げても回転速度は下がりにくいと考えられる。再生速度を少し下げてから上げることで、再生速度を過度に上げなくても済む。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感または不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避できる。つまり、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００５７】
図８は、実施の形態に係る映像の再生速度の変形例を示すグラフである。図８に示すように、ｔ１〜ｔ２において、再生速度を、ｔ０〜ｔ１の加速度α１より低い加速度α２で徐々に上げてもよい。
【００５８】
図９は、実施の形態に係る映像の再生速度の変形例を示すグラフである。図９の例は、再生速度を上げるときに（ｔ０〜ｔ１）、ペダルの回転速度が映像に引きずられない、つまり回転速度が上がってこない場合の制御方法を示す。上記の説明と同様の理由で、再生速度を加速度α３（＜０）で下げてから（ｔ１〜ｔ２）、加速度α４（＞０）で徐々に上げる（ｔ２以降）。ｔ０〜ｔ１において、加速度α１で再生速度を上げても、回転速度が映像に引きずらないため、ｔ３〜における再生速度を、ｔ０〜ｔ１における加速度α１より大きい加速度α４で上げてもよい。
【００５９】
図１０は、実施の形態に係る映像の再生速度の変形例を示すグラフである。図１０の例は、再生速度を一定にするときに（ｔ１〜ｔ２）、ペダルの回転速度が上がっていない場合の制御方法を示す。上記の説明と同様の理由で、再生速度を加速度α３（＜０）で下げてから（ｔ２〜ｔ３）、加速度α４（＞０）で徐々に上げる（ｔ３以降）。
【００６０】
（トレーニング装置の構成）
次に、上述したトレーニング方法を実行するトレーニング装置について説明する。
【００６１】
図１１は、本実施形態に係るトレーニング装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。トレーニング装置１００は、ディスプレイ１と、回転速度取得部２と、制御回路３とを備えている。制御回路３は、映像加速部３１、判断部３２、映像加速度変化部３３、映像減速部３４と、を有している。
【００６２】
（ディスプレイ１）
ディスプレイ１は、ユーザが自転車のペダルを漕いでいるときに、映像を表示する。ディスプレイ１は、例えば、自転車の前方又は周囲に配置されたフラットパネルディスプレイ、また、ユーザが頭部に装着するＨＭＤで構成されてもよい。ディスプレイ１に表示される映像は、制御回路３により制御される。
【００６３】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、ディスプレイ１に表示される映像の、限定されない一例を示す図である。図１２Ａ及び図１２Ｂに例示されるように、ディスプレイ１には、自転車に乗って道路を走行する人の視点（以下、仮想視点と言う）で見られる風景映像が遠近法によって表示されてもよい。図１２Ｂは、図１２Ａの表示後、仮想視点が所定距離進行したときに表示される画像である。
【００６４】
図１２Ａ及び図１２Ｂの映像には、対象物１２１、１２２が表されている。対象物１２１、１２２は、風景中に存在する物体であり、例えば、自動車、人、道路標識、樹木などのあらゆる物体が含まれ得る。
【００６５】
対象物１２１、１２２の表示位置は、中心点１３０から放射状に広がる矢印１３１、１３２の方向に移動する。
【００６６】
対象物１２１、１２２の表示が移動する方向は、ディスプレイ１の表示面に対して、上下方向の成分を有する。つまり、少なくとも、対象物１２１および１２２の表示位置は、上下方向に移動している。
【００６７】
映像中に複数の対象物１２１、１２２が含まれる場合、対象物１２１の移動方向の矢印１３１と、対象物１２２の移動方向の矢印１３２は、中心点１３０を基準として、左右に異なる方向の成分を有していても良い。
【００６８】
ユーザが中心点１３０を見ている場合に、対象物１２１、１２２が移動することにより、ユーザは移動している感覚を得ることができる。なお、中心点１３０は、ディスプレイ１の表示面の中心に位置する必要はない。例えば、ユーザが進行方向を見ていることを想定した映像では、中心点１３０は映像の中心に位置してもよい。ユーザが進行方向以外の方向（例えば側方）を見ていることを想定した映像では、中心点１３０は映像の中心とは異なる場所に位置してもよい。中心点１３０は、矢印１３１と矢印１３２との交点であっても良い。
【００６９】
図１３は、映像中の対象物の移動方向及び速度の一例を、矢印の向き及び長さで示す図である。ここでは、対象物が静止している場合の例を示している。映像中の対象物は、中心点１３０から放射状に広がる方向に移動する。対象物の映像中での移動速度は、遠近法に基づいて、遠くの対象物ほど遅く近くの対象物ほど速い。
【００７０】
対象物が移動体である場合、当該対象物は自らの動きに応じて映像中でさらに複雑な動きをする。例えば、移動体が自動車であり、かつ自動車の速度が自転車の速度よりも速い場合には、中心点１３０に向かって自動車が小さくなり、遠ざかって行く映像を表示してもよい。
【００７１】
なお、本明細書において、映像中の対象物の移動速度という文言は、映像中に表示されている対象物の平均的な移動速度を意味し、より具体的には、映像の再生速度を意味する。
【００７２】
（回転速度取得部２）
回転速度取得部２は、ユーザが自転車のペダルを漕いでいる時のペダル回転速度を取得する。具体的に、回転速度取得部２は、自転車に取り付けられている回転速度センサから、有線又は無線にて、ペダルの回転速度を受信する受信器で構成されてもよい。
【００７３】
（制御回路３）
制御回路３は、ディスプレイ１に表示される映像を制御する。具体的に、制御回路３は、映像を制御された再生速度でディスプレイ１に表示する。制御回路３は、例えば、マイクロプロセッサ又は専用のハードウェア回路、若しくはそれらの組み合わせによって構成されてもよい。回転速度取得部２は、制御回路３に含まれていてもよい。
【００７４】
（映像加速部３１）
映像加速部３１は、映像中の対象物の移動速度（つまり、映像の再生速度）を加速する。
【００７５】
（判断部３２）
判断部３２は、ペダルの回転速度に関する条件を判断し、それによって次の映像の制御方法を決める。判断される条件には、例えば、映像の再生速度の増加に対してペダルの回転速度が追従したか（言い換えれば、加速する映像に引きずられて回転速度が増加したか）、回転速度が増加したままか、回転速度が下がり始めたか、が含まれる。
【００７６】
（映像加速度変化部３３）
映像加速度変化部３３は、映像中の対象物の移動加速度（つまり、映像の再生加速度）を変更する。
【００７７】
（映像減速部３４）
映像減速部３４は、映像中の対象物の移動速度（つまり、映像の再生速度）を減速する。
【００７８】
（トレーニング装置の動作）
次に、上述のように構成されるトレーニング装置１００の動作について説明する。
【００７９】
図１４は、トレーニング装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。トレーニング装置１００は、図１４に示すフローチャートに従って、次のように動作する。
【００８０】
映像加速部３１は、映像の再生速度を徐々に上げる。ここでの再生加速度は第１加速度α１とする。第１加速度α１は０より大きい（Ｓ１０１）。
【００８１】
回転速度取得部２は、ペダル回転速度を取得する（Ｓ１０２）。
【００８２】
判断部３２は、再生速度の増加に対して、回転速度が追従した否かを判断する（Ｓ１０３）。回転速度が追従したとは、回転速度が上がっているという意味である。追従した場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。追従していない場合（Ｓ１０３でＮｏ）、ステップＳ１０８に進む。
【００８３】
回転速度が再生速度の増加に追従している場合、再生速度を大きくした後、回転速度が大きくなる。ここで、再生速度を大きくした後とは、再生速度を大きくしている間、及び再生速度を大きくした後の時間を含む。例えば、再生速度を大きくした後とは、図７に示すｔ０からｔ１までの区間（ｔ０＝０ｓｅｃを除く）と、ｔ１からｔ２までの区間とを含む。
【００８４】
映像加速度変化部３３は、再生加速度を第２加速度α２に下げる（Ｓ１０４）。第２加速度α２は０以上であり、かつ第１加速度α１より低い。第２加速度α２が０の場合、再生速度は、再生加速度を０にした時の再生速度で一定になる。
【００８５】
回転速度取得部２は、ペダル回転速度を取得する（Ｓ１０５）。
【００８６】
判断部３２は、回転速度が増加し続けているか否かを判断する（Ｓ１０６）。回転速度が増加し続けている場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）、ステップＳ１０７に進む。回転速度が増加し続けていない場合（Ｓ１０６でＮｏ）、ステップＳ１０８に進む。回転速度が増加し続けているか否かは、例えば、ペダルの回転加速度が０よりも大きい所定のしきい値以上であるか否かによって判断される。
【００８７】
映像加速部３１は、ステップＳ１０４で決定された第２加速度α２を維持する（Ｓ１０７）。
【００８８】
映像減速部３４は、再生速度を徐々に下げる（Ｓ１０８）。ここでの再生加速度は第３加速度α３とする。第３加速度α３は０より小さい。
【００８９】
映像加速部３１は、第３加速度α３で再生速度を下げ始めてから所定時間後に（Ｓ１０９でＹｅｓ）、再生速度を徐々に上げる（Ｓ１１２）。ここでの再生加速度は第４加速度α４とする。第４加速度α４は０より大きい。第４加速度α４は第１の加速度α１より大きくてもよい。または、まず第４加速度α４を第１の加速度α１と同じにし、回転速度が上がっていない場合、再生加速度を第４の加速度α４より大きい第５加速度α５に上げてもよい。
【００９０】
図１５は、トレーニング装置１００の動作の他の一例を示すフローチャートである。トレーニング装置１００は、図１５で示すフローチャートに従って、次のように動作する。
【００９１】
トレーニング装置１００は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０８において、図１４で説明した動作と同一の動作を行う。
【００９２】
その後、回転速度取得部２は、ペダル回転速度を取得する（Ｓ１１０）。
【００９３】
判断部３２は、回転速度が一定の範囲から下がり始めたか否かを判断する（Ｓ１１１）。下がり始めた場合（Ｓ１１１でＹｅｓ）、ステップＳ１１２に進む。そうでなければ（Ｓ１１１でＮｏ）、ステップＳ１０８に進む。
【００９４】
映像加速部３１は、再生速度を徐々に上げる（Ｓ１１２）。ここでの再生加速度は第４加速度α４とする。第４加速度α４は０より大きい。第４加速度α４は第１の加速度α１より大きくてもよい。または、まず第４加速度α４を第１の加速度α１と同じにし、回転速度が上がっていない場合、再生加速度を第１の加速度α１より大きい第５の加速度α５にしてもよい。
【００９５】
トレーニング装置１００によれば、制御回路３の制御下でディスプレイ１に表示された映像を見ながらペダルを漕ぐユーザは、加速する映像に引きずられて無意識のうちにペダルの回転速度を上げる。その結果、当該ユーザからより大きな運動パフォーマンスを引き出すことができる。
【００９６】
トレーニング装置１００は、映像の再生速度を第１の加速度α１と第１の加速度α１よりも低い第２の加速度α２とで加速することで、再生速度の過度の上昇を抑制できる。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感または不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避し、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００９７】
また、トレーニング装置１００は、映像の再生速度を第３の加速度α３で下げてから第４の加速度α４で徐々に上げる。実験で得られた知見によると、ユーザが漕ぐペダルの回転速度が減速する映像に引きずられる度合いは、加速する映像に引きずられる度合いよりも小さい。そのため、この制御は、ユーザが漕ぐペダルの回転速度を大きく落とすことなく、再生速度を過度の上昇を抑制するめたに有効である。これにより、再生速度が速すぎる映像に対してユーザが違和感または不安感を持ち自転車を漕ぐ速度を緩める不都合を回避し、ユーザに違和感がない再生速度の範囲内で、ユーザの運動パフォーマンスを効果的に引き出すことができる。
【００９８】
（トレーニングシステム）
図１６は、本実施形態に係るトレーニングシステムの構成の一例を示す図である。トレーニングシステム３００は、トレーニング装置１００と自転車２００とで構成される。トレーニング装置１００は、上記で説明したように、ディスプレイ１、回転速度取得部２、及び制御回路３からなる。自転車２００は、図示していない回転速度センサを有し、当該回転速度センサでペダルの回転速度を検出する。
【００９９】
ここで、ディスプレイ１は、ユーザが装着するＨＭＤで構成されてもよい。また、回転速度取得部２は、自転車２００の回転速度センサからペダルの回転速度の検出結果を受信する受信器で構成されてもよい。また、制御回路３は、パーソナルコンピュータで構成されてもよい。なお、回転速度取得部２から制御回路３へのデータ通信、及び制御回路３からディスプレイ１へのデータ通信は、それぞれ有線及び無線の何れで行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本開示に係るトレーニング装置は、例えば、健康器具またはフィットネス器具として利用できる。
【符号の説明】
【０１０１】
１  ディスプレイ
２  回転速度取得部
３  制御回路
３１  映像加速部
３２  判断部
３３  映像加速度変化部
３４  映像減速部
１００  トレーニング装置
１２１、１２２  対象物
１３０  中心点
１３１、１３２  矢印
２００  自転車
３００  トレーニングシステム
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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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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