JP2006302122A - 運動支援システムとその利用者端末装置及び運動支援プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】利用者端末UT1において、カメラ50により撮像された利用者の運動画像データと、指導者端末MTから送られた指導者の運動画像データとを、時間的な同期をとって1画面に編集してディスプレイ51に表示する。また、上記表示動作と並行して、上記利用者の運動画像データと、体型を近づけるためのCG加工が施された指導者の運動画像データとを、監視対象部位別に比較してその動きの差分を検出する。そして、この検出された動きの差分が判定しきい値を超えている場合に、スピーカ52からアラーム音を出力するようにしたものである。
【選択図】 図4
Description
このようにすると、利用者ごとに異なる判定基準により動きの差分が判定されることになり、これにより利用者の運動能力又は運動目的に応じた判定が可能となる。
このようにすると、利用者の体型と指導者の体型が著しく異なる場合でも、動きの差分を精度良く検出することが可能となる。
したがってこの発明によれば、利用者自身が動きのずれや誤りを的確に把握できるようになり、これにより常に正確で効果的な運動を行えるようにした運動支援システムとその利用者装置及び運動支援プログラムを提供することができる。
(第1の実施形態)
図1は、この発明に係わる運動支援システムの第1の実施形態を示す概略構成図である。この第1の実施形態の運動支援システムは、利用者の自宅等に設置される複数の利用者端末UT1〜UTnを、保健センタ、スポーツクラブ又はフィットネスクラブ等に設置される運動支援サーバ装置SVに対し通信ネットワークNWを介して接続可能としている。またそれと共に、指導者が使用する指導者端末MTを例えばLAN(Local Area Network)を介して上記運動支援サーバ装置SVに接続している。
すなわち、指導者端末MTは、中央処理ユニット(CPU:Central Processing Unit)11を備える。このCPU11には、バス12を介してプログラムメモリ13及びデータメモリ14が接続され、さらに通信インタフェース(通信I/F)15、カメラインタフェース(カメラI/F)16、表示インタフェース(表示I/F)17、音声入出力インタフェース(音声入出力I/F)18及び入力インタフェース(入力I/F)19がそれぞれ接続されている。
画像取り込み制御プログラム13aは、カメラI/F16を動作させてカメラ20により撮像された指導者の運動画像データを取り込んで、上記画像データ記憶エリア14aに記憶する。なお、このとき上記撮像と同時にマイクロホン23に入力された指導者の音声データも、上記運動画像データに含めて上記画像データ記憶エリア14aに記憶する。
なお、上記ディスプレイ21は、指導者端末MTに付属するディスプレイでもよいが、別に設けられたテレビジョン受像機やビデオプロジェクタを用いてもよい。その他、ディスプレイ装置の種類や形状、大きさは特に限定されない。
すなわち、運動支援サーバ装置SVはCPU31を備える。このCPU31には、バス32を介してプログラムメモリ33及びデータメモリ34が接続され、さらに通信インタフェース(通信I/F)35が接続されている。
個人データ記憶エリア34aには、利用者端末UT1〜UTnから送られた利用者の個人データが記憶される。個人データは、利用者の会員番号と、利用者の属性情報と、運動能力に関する情報と、運動の目的を表す情報とから構成される。属性情報には、住所、氏名、連絡先のアドレス等が含まれる。運動能力に関する情報には、年齢、性別、身長、体重、運動履歴、病歴及び医療機関による診断内容(高血圧、糖尿等)等が含まれ、さらに過去の運動実績とそれに応じて設定される運動能力レベル(初級、中級、上級等)が付加される。運動の目的を表す情報は、生活習慣病予防、介護予防(転倒予防)、ダイエット(ウエイトダウン、部分痩せ(足、腕、ウエスト等))、筋力増強、運動不足解消、リフレッシュ(全身のリラックス運動、デスクワーク疲労の解消等)、趣味や楽しみのため、等からなる。
個人データ管理プログラム33aは、通信I/F35により利用者端末UT1〜UTnとの間で通信を行うことで利用者の個人データを受信し、受信した個人データを上記個人データ記憶エリア34aに記憶する。
すなわち、利用者端末UT1〜UTnは先に述べた指導者端末MTと同様に、中央処理ユニット(CPU:Central Processing Unit)41を備える。このCPU41には、バス42を介してプログラムメモリ43及びデータメモリ44が接続され、さらに通信インタフェース(通信I/F)45、カメラインタフェース(カメラI/F)46、表示インタフェース(表示I/F)47、音声入出力インタフェース(音声入出力I/F)48及び入力インタフェース(入力I/F)49がそれぞれ接続されている。
このシステムの運動支援サービスを利用する場合、利用者は先ず会員登録を行う。この会員登録処理は以下のように行われる。すなわち、利用者は利用者端末(例えばUT1)においてWeb上の該当するホームページを開くための操作を行う。そうすると利用者端末UT1のCPU41は、ブラウザ機能を起動して上記ホームページに対しアクセスし、その会員登録画面の表示データをダウンロードしてディスプレイ51に表示する。この状態で、利用者が会員登録画面において会員登録のための入力操作を行ったとすると、CPU41は上記入力された利用者の属性情報、運動能力に関する情報、及び運動の目的を表す情報をそれぞれ取り込み、これらの情報を通信I/F45から運動支援サーバ装置SVへ送信する。
すなわち、利用者端末UT1において、上記スケジュールにより決められた運動準備時刻(例えば運動開始の5分前)になると、利用者端末UT1は図5に示すようにステップS1からステップS2へ移行し、ここで先ず動きのずれを判定するためのしきい値を設定する。この判定しきい値の設定は、個人データ記憶エリア44aから利用者の個人データに含まれる情報、つまり運動能力に関する情報及び運動の目的を表す情報を読み出し、この読み出された各情報を分析することによりなされる。
かくして、以後利用者は自身の運動画像を指導者の運動画像と見比べながら運動を行うことが可能となる。
すなわち、先ずステップS8において画像データ記憶エリア44bから上記CG加工された指導者の運動画像データと、利用者の運動画像データをそれぞれ読み出し、両画像データ上における監視対象部位の比較を行って、当該監視対象部位間の動きの差を検出する。例えば、指導者が右手を上げたタイミングと利用者が右手を上げたタイミングとがどの程度の時間差があるか、或いは手足を上げたときの肘及び膝の角度や姿勢にどの程度の差があるかを検出する。具体的には、指導者及び利用者の運動画像データをそれぞれメッシュ状に細分化(座標化)し、この座標上で肘や膝等の監視対象部位がどのように移動したかを検出することにより行われる。
したがって、利用者は上記アラーム音や音声メッセージにより、指導者に対する自身の動きのずれや誤りに気づくことができ、これにより自身の動作を修正することが可能となる。
さらに指導者の運動画像データには、動作差分の検出処理に先立ち体型を近づけるためのCG加工が施されるため、指導者の体型と利用者の体型とが著しく異なる場合でも、正確に両者間の動きのずれを検出することができる。
この発明の第2の実施形態は、複数の利用者が同時に一人の指導者を相手にグループ運動を行う場合において、利用者と指導者との間の動きの差分検出とその判定処理を可能としたものである。
図8及び図9はそれぞれこの発明の第2の実施形態に係わる運動支援サーバ装置SV及び利用者端末UT1〜UTnの構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図3及び図4と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。また、指導者端末については、利用者端末UT1〜UTnとほぼ同様の構成であるため、図示は省略する。
利用者の会員登録がなされると、運動支援サーバ装置SVは個人データ記憶エリア34aに記憶された各利用者の個人データを分析し、利用者ごとの運動スケジュールを作成する。例えば、共通の運動目的を持つと共に運動能力が同程度で、かつ同一の時間帯を希望する利用者を選択してグループ化する。そして、このグループに対し共通のスケジュールを作成する。このスケジュールには、グループIDと、グループを構成する利用者ID、担当指導者のID、運動の種類とその内容を表す情報、及び運動開始時刻が含まれる。この作成されたスケジュールデータは、運動支援サーバ装置SVのグループデータ記憶エリア34cに保存されると共に、運動支援サーバ装置SVから該当する各利用者端末(例えばUT1〜UT5)及び指導者端末MTへ通知される。
すなわち、利用者端末UT1〜UT5において、上記スケジュールにより決められた運動準備時刻(例えば運動開始の5分前)になると、利用者端末UT1〜UT5はそれぞれ図10に示すようにステップS21からステップS22へ移行し、ここで先ず動きのずれを判定するためのしきい値を設定する。この判定しきい値の設定は、個人データ記憶エリア44aから利用者自身の個人データを読み出し、この読み出された個人データを分析することによりなされる。具体的には、前記第1の実施形態と同様に、利用者ごとにその運動能力に関する情報と運動の目的を表す情報を考慮して、監視対象部位ごとにそれぞれ最適な値が設定される。
すなわち、先ずステップS29において画像データ記憶エリア44bから上記CG加工された指導者の運動画像データと、利用者自身の運動画像データをそれぞれ読み出し、両画像データ上における監視対象部位の比較を行って、当該監視対象部位間の動きの差を検出する。その検出方法としては、前記第1の実施形態と同様に、指導者及び利用者の運動画像データをそれぞれメッシュ状に細分化(座標化)し、この座標上で肘や膝等の監視対象部位がどのように移動したかを検出することにより行われる。
したがって、各利用者は上記アラーム音や音声メッセージにより、指導者に対する自身の動きのずれや誤りに気づくことができ、これにより自身の動作を修正することが可能となる。以上の動作はステップS32において運動の終了が検出されるまで繰り返し行われる。
この発明の第3の実施形態は、利用者が複数の指導者から選択的に運動指導を受けることを可能にするものである。
図12は、この発明に係わる運動支援システムの第3の実施形態を示す概略構成図であり、前記図1と同一部分には同一符号を付してある。運動支援サーバ装置SVにはLANを介して複数の指導者端末MT1,MT2,…が接続されている。これらの指導者端末MT1,MT2,…は各々異なる指導者が使用するが、いずれも第1の実施形態で述べた指導者端末と同一の構成を備える。
メニュー選択制御プログラム43hは、運動支援サーバ装置SVからお薦めメニューが送られた場合に、このメニューをディスプレイ51に表示する。そして、このメニューに対し利用者が入力デバイス54により選択指定操作を行った場合に、その選択結果を回答情報として運動支援サーバ装置SVへ返送する処理を実行する。
指導者の個人データが登録され、さらに利用者の会員登録が終了すると、運動支援サーバ装置SVはステップS41にてメニュー決定プログラム33fを実行し、これにより指導者データ記憶エリア34dに記憶された指導者データと、個人データ記憶エリア34aに記憶された各利用者の個人データをそれぞれ分析して、利用者ごとの運動のお薦めメニューを作成する。
したがって、利用者にとっては運動メニューに対する選択肢が拡がり、これにより自身の運動能力や目的、希望により適った、自由度の高い運動を行うことが可能となる。
前記各実施形態では、利用者端末UT1〜UTnにおいて、利用者の運動画像データと指導者の運動画像データとの間の動作差分の検出とその判定処理を行うようにした。しかし、同じ処理を指導者端末MTにおいて行うようにしてもよい。この場合でも、指導者端末MTにおいて発生されるアラーム音は運動画像データと共に利用者端末UT1〜UTnへ送信されるため、利用者は指導者の運動画像データを見ながら、指導者に対する自身の動きのずれを認識することができる。
さらに、指導者と利用者との動作差分を検出する手段としては、モーションキャプチャーよる比較手段を採用してもよく、その他動作を比較する手段は特に限定されない。
その他、システム全体の構成、運動支援装置、利用者端末及び指導者端末の構成、運動支援のための制御手順と制御内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
Claims (10)
- 利用者が使用する利用者端末と、この利用者端末に対し通信ネットワークを介して接続可能な運動支援装置とを具備する運動支援システムであって、
前記運動支援装置は、
前記利用者の運動を指導するための指導画像データを前記利用者端末へ送信する指導画像送信手段を備え、
前記利用者端末は、
前記運動支援装置から送信された指導画像データを受信し、この受信された指導画像データを利用者に提示する手段と、
前記提示された指導画像データを手本に運動を行う利用者を撮像して利用者画像データを得る手段と、
前記利用者画像データと前記指導画像データ又はその鏡像データとを比較して、その動きの差分を検出する差分検出手段と、
前記検出された動きの差分がしきい値を超えた場合にその旨を前記利用者に報知する報知手段と
を備えることを特徴とする運動支援システム。 - 異なる指導者による指導画像データを出力する複数の指導者端末を、さらに具備し、
前記運動支援装置の指導画像送信手段は、
前記利用者の運動能力又は運動目的に係わる個人データを記憶する手段と、
前記記憶された個人データに基づいて、前記複数の指導者端末から出力される指導画像データの中から利用者の運動能力又は運動目的に適した指導画像データを選択する手段と、
前記選択された指導画像データを前記利用者端末へ送信する手段と
を備えることを特徴とする請求項1記載の運動支援システム。 - 前記運動支援装置の指導画像送信手段は、
前記利用者の運動能力又は運動目的に係わる個人データを記憶する手段と、
複数の指導画像データを記憶する手段と、
前記記憶された個人データに基づいて、前記記憶された複数の指導画像データの中から利用者の運動能力又は運動目的に適した指導画像データを選択する手段と、
前記選択された指導画像データを前記利用者端末へ送信する手段と
を備えることを特徴とする請求項1記載の運動支援システム。 - 運動の手本となる指導画像データを利用者に提示する手段と、
前記提示された指導画像データを手本に運動を行う利用者を撮像して利用者画像データを得る手段と、
前記利用者画像データと前記指導画像データ又はその鏡像データとを比較して、その動きの差分を検出する差分検出手段と、
前記検出された動きの差分がしきい値を超えた場合にその旨を前記利用者に報知する報知手段と
を具備することを特徴とする利用者端末装置。 - 前記差分検出手段は、前記利用者画像データと指導画像データ又はその鏡像データとを体の部位別に比較して、その動きの差分をそれぞれ検出し、
前記報知手段は、前記検出された部位別の動きの差分をそれぞれ部位別に設定されたしきい値と比較し、動きの差分がしきい値を超える部位が検出された場合にその旨を前記利用者に報知することを特徴とする請求項4記載の利用者端末装置。 - 前記報知手段は、
前記利用者の運動能力又は運動目的に係わる個人データを記憶する手段と、
前記記憶された個人データに基づいて前記しきい値を利用者の運動能力又は運動目的に対応する値に可変設定する手段と
を、さらに備えることを特徴とする請求項4又は5記載の利用者端末装置。 - 前記差分検出手段は、
前記利用者画像データ中の利用者の体型と前記指導画像データ中の指導者の体型とを対応させるべく、前記利用者画像データ及び指導画像データの少なくとも一方を加工する手段と、
前記加工された利用者画像データと指導画像データ又はその鏡像データとを比較して、その動きの差分を検出する手段と
を備えることを特徴とする請求項4記載の利用者端末装置。 - コンピュータ、情報提示装置及び撮像装置を用いて利用者の運動を支援する利用者端末装置で使用される運動支援プログラムであって、
運動の手本となる指導画像データを取得し、この取得された指導画像データを前記情報提示装置により利用者に提示させる処理と、
前記提示された指導画像データを手本に運動を行う利用者を前記撮像装置により撮像させ、運動中の利用者の画像データを得る処理と、
前記得られた利用者画像データと前記指導画像データ又はその鏡像データとを比較して、その動きの差分を検出する処理と、
前記検出された動きの差分がしきい値を超えた場合にその旨を前記利用者に報知する処理と
を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする運動支援プログラム。 - 前記動きの差分を検出する処理は、前記利用者画像データと指導画像データ又はその鏡像データとを体の部位別に比較して、その動きの差分をそれぞれ検出し、
前記報知する処理は、前記検出された部位別の動きの差分をそれぞれ部位別に設定されたしきい値と比較し、動きの差分がしきい値を超える部位が検出された場合にその旨を前記利用者に報知することを特徴とする請求項8記載の運動支援プログラム。 - 前記利用者端末装置が、利用者の運動能力又は運動目的に係わる個人データを記憶する手段を備える場合に、
前記記憶された個人データに基づいて、前記しきい値を利用者の運動能力又は運動目的に対応する値に可変設定する処理を、さらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項8又は9記載の運動支援プログラム。
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