情報処理学会 インタラクション 2014
IPSJ Interaction 2014

B1-5
2014/2/28

Wearable Music Performer: 上半身の運動による音楽生成木下淩一†1	  玉城絵美†1†2	  岩崎健一郎†1†3	  近年，身体を動かすインタラクティブデバイスが普及している．これらのデバイスは屋内で簡単に運動強度が調整できる利便性があるが，下半身による運動が中心であった．一方で，我が国ではベッドで過ごす人たちや車椅子の人たちが 176 万人いると報告されており，その人たちが楽しめるようなインタラクティブデバイスは少ない．本発表では，上半身だけで運動が可能なインタラクティブデバイス Wearable Music Performer を提案する．本デバイスは，肩の動きのみのジェスチャにより，音を奏でるため，一般的な楽器で使用する指先の複雑な動きは使用しない．また，曲によって運動強度を変えることができ，低運動強度からでも楽しむことが可能である．実際に遅いテンポ（60bpm）の曲を被験者が演奏したところ，運動強度は平均して 12.0%の低負荷運動が実現できた．

Wearable Music Performer: Music Generation byShoulder MovementsRyoichi Kinoshita†1Emi Tamaki†1†2

Ken Iwasaki†1†3

Recently, we benefit from exercise with interactive devices. The intensity of exercise can be adjusted with thesedevices. However, these devices often need users to move lower half of body. In Japan, it is reported that 1,760
thousand people should stay on the bed or use wheel chair. Few interactive devices are developed to benefit thosepeople with exercise. In this paper, we suggest Wearable Music Performer that allows users to exercise with only
upper half of the body. This device use only the shoulder movements and can adjust intensity of exercise byvarious musical tempos. For evaluation, participants played musical tune of relatively lower tempo (60 bpm) andachieved 12.0 % of exercise intensity. The result shows the device provides various exercise intensity from lowerone.

1. は じ め に	  現代の高度に情報化された社会では，身体を動かすことや，心をリラックスさせる必要が高まっている．身体を動かしながら心をリラックスさせる方法として，音楽に合わせてダンスを行う Wii Fit [1]や Dance Dance Revolution[2]などのインタラクティブデバイスが普及している．また，ダンスパフォーマンスのためのウェアラブルデバイスについての研究もなされている[3]．これらのデバイスはテンポに合わせて簡単に運動強度が調整できる利便性があるが，下半身による運動が中心であった．

図１: 肩の動きのみのジェスチャと指定される音の種類	  一方で，我が国ではベッドで過ごす人たちや車椅子の人

2. We a ra b le M u sic P e rfo rm e r

たちが約 176 万人いると報告されており[4]，その人たちが

2.1 シ ス テ ム 概 要

身体を動かし心をリラックスさせるインタラクティブデバ

Wearable Music Performer は，図１のように腕の動きをイスは少ない．そこで我々は，上半身だけで運動が可能な使ってメロディを生成する．システム構成図を図２に示す．

インタラクティブデバイス Wearable Music Performer を

実際の演奏モードは 2 種類から選択が可能である．

提案する．本デバイスは，肩の動きのみのジェスチャによ2.2 肩 の 動 き の み で 作 れ る 簡 単 な ジ ェ ス チ ャり，音を奏でるため，一般的な楽器で使用する指先の複雑

腕の伸ばす方向が左，上，右の順に大きくなるとし，右手な動きは使われていない（図１）．また，音楽のテンポによを 1 桁目，左手を 2 桁目とする 3 進数で 9 種類の状態を生って運動強度を変えることができ，低運動強度からでも楽成できる．右腕が右を向いたら，左腕の状態が１つ上がり，しむことが可能である．

右腕が左を向くといった形でジェスチャを定義した．
2.3 デ バ イ ス
Wearable Music Performer の具体的なシステム構成を図†1 プロトタイピング講座, Rapid Prototyping Class†2 早稲田大学 人間科学部 人間科学学術院†3 東京大学大学院 情報理工学系研究科

２に示す．3 つのウェアラブルモジュールから送られたセンサ値をもとに MIDI データを生成し，PC 上で再生する．
2 つのウェアラブルモジュールは左右の手に装着し，加速© 2014 Information Processing Society of Japan388

度センサのデータを送信する．また，片方の手に感圧セン12.91 上昇した．カルボーネン法による運動強度の定義（式サのモジュールを持ち，押すことでメロディを出力できる．

１）によれば，この場合の運動強度は，平均 12.00％である．

図２：システム構成

図 4: 安静時と Wearable Music Performer での運動後の 1 分間あたりの脈拍数．上下バーは，安静時と運動後の標準誤差を示している

図３: ウェアラブルモジュールと装着の様子

2.4 演 奏 モ ー ド と ア プ リ ケ ー シ ョ ン
リズムとメロディの 2 つの出力アプリケーション用に 2 種

図 5: 1 曲あたりの間違い音数の推移.	  青，赤と緑: それぞれ被験者 A, B と類の演奏モードを用意した．

C を示す．太線:各セッションの間違い音数の推移．２重線:各被験者の間違

１． フリー・モード

い音数の 2 次元近似曲線．

腕の動きに合わせて連続的に音が出るモード．主にリ

つまり，本実験で高齢者向けの低い運動強度 30.00%以下

ズム出力アプリケーション向け．

も Wearable Music Performer で実現できることが確認さ

２． コントロール・モードれた．	 

感圧センサモジュールの値に応じて，音の長さや音程運動強度 =運動後心拍数 −安静時心拍数 220−年齢 − 安静をコントロールする．メロディ出力アプリケーション

時心拍数×100・・・(式 1)

向け．

3. 実 験

3.3 演 奏 上 達
各被験者に，4 セッション演奏してもらった場合の 1 曲あたりの間違い音数の推移を図 5 に示す．各セッションの間

3.1 概 要には 3 分以上の休みをおいた．2 次元近似曲線から，多くWearable Music Performer は，ベッドで過ごす人たちのとも 8 セッション行えば，間違い音数がゼロになることが使用を想定しているため，高齢者や身体的な理由により低予測される．1 曲あたり 40 秒程度であるから，連続で演奏い運動強度での音楽演奏が出来なければならない．そこで，しても 5 分程度と，短時間での演奏上達が見込める．

カルボーネン法で示される高齢者向けの低い運動強度30.00%以下での音楽演奏が可能であるかどうか実験を行

4. ま と め と 今 後 の 課 題う．また，短時間の使用でユーザに達成感を与えられるか上半身の運動のみで低い運動強度かつ短時間で音楽演奏が演奏上達にかかる時間について実験を行った．20 代~60 代

楽 し め る イ ン タ ラ ク テ ィ ブ デ バ イ ス Wearable Music

までの 3 名の被験者に提案装置を装着してもらい，2.4 節

Performer を提案した．今後，本実験の被験者数を増やし，で示されるコントロール・モードで，29 音数で構成の「か楽器としての演奏の楽しさや，他の楽器やインタラクティえるの歌」を遅いテンポ（60bpm）で演奏してもらった．

ブデバイスとの比較実験，またフリー・モードでの評価をその運動強度と演奏上達についての結果を記す．

行う予定である．	 

3.2 運 動 強 度

参考文献

安静時と運動直後の心拍数を測定した結果を図 4 に示す．

1) Wii	 Fit,	 任天堂株式会社，http://www.nintendo.co.jp/wii/rfnj/	 安静時と運動後それぞれで一人の被験者あたり 4 回，脈拍2) Dance	 Dance	 Revolution,	 コナミ株式会社,	 	 数を計測した．結果，安静時に比べ，運動後は心拍数が	  	  http://www.konami.jp/bemani/ddr/jp/	 © 2014 Information Processing Society of Japan389

3) 藤本	 実，藤田直生，竹川佳成，寺田	 努，塚本昌彦，“ウェアラブルダ
ンスパフォーマンスのための動作認識手法の提案”,	 	 ユビキタス・ウェアラブルワークショップ 2008 論文集，p.	 43	 (2008)．	 
4) 平成 18 年身体障害児・者実態調査結果,	 厚生労働省.	 	 

© 2014 Information Processing Society of Japan390