JP2011019627A - トレーニングマシン、方法、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザのトレーニング中の姿勢をリアルタイムにユーザに提供すること。
【解決手段】トレーニング器具と、トレーニング器具を用いてトレーニングしている人物を撮像しながら、撮像されたトレーニングしている人物の映像である第１映像を出力する第１撮像部と、人物がトレーニングしながら観察できる位置に設けられ、第１撮像部から出力された第１映像を表示する第１表示部とを備える。トレーニングしている人物の体の位置を示す指標を、第１映像に重畳して第１表示部に表示させる表示制御部をさらに備えてよい。表示制御部は、トレーニングしている人物の体の位置を示すマークである指標を、第１映像に重畳して第１表示部に表示させてよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、トレーニングマシン、方法、および、プログラムに関する。

トレッドミルのような運動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２９６６４９号公報

しかしながら、ユーザのトレーニング中の姿勢をリアルタイムにユーザが確認することができないという課題があった。不適切な姿勢でトレーニングすると十分なトレーニング効果を得ることができず、場合によっては体の故障につながる。

上記課題を解決するために、本発明の一態様においては、トレーニングマシンであって、トレーニング器具と、トレーニング器具を用いてトレーニングしている人物を撮像しながら、撮像されたトレーニングしている人物の映像である第１映像を出力する第１撮像部と、人物がトレーニングしながら観察できる位置に設けられ、第１撮像部から出力された第１映像を表示する第１表示部とを備える。

トレーニングしている人物の体の位置を示す指標を、第１映像に重畳して第１表示部に表示させる表示制御部をさらに備えてよい。

表示制御部は、トレーニングしている人物の体の位置を示すマークである指標を、第１映像に重畳して第１表示部に表示させてよい。

表示制御部は、トレーニングしている人物の体の目標位置を示す指標を、第１映像に重畳して第１表示部に表示させてよい。

第１映像における目標位置を外部から取得する位置取得部をさらに備え、表示制御部は、第１映像上における位置取得部が取得した目標位置にマークを重畳して、第１表示部に表示させてよい。

トレーニングしている人物と異なる人物が観察できる位置に、第１映像を表示する第２表示部をさらに備えてよい。

第２表示部は、第１映像に指標が重畳された映像を表示してよい。

異なる人物から、第１映像において指標が表示されるべき位置の入力を受け付ける入力受付部をさらに備えてよい。

トレーニングしている人物を、第１撮像部により撮像される方向と異なる方向から撮像しながら、撮像されたトレーニングしている人物の映像である第２映像を出力する第２撮像部をさらに備え、第１表示部は、第１映像および第２映像を表示してよい。

第１映像と第２映像とを切り替えて第１表示部に表示させる切替制御部をさらに備えてよい。

第１表示部は、第１映像および第２映像とを、それぞれの撮像タイミングで同期させて表示してよい。

第１映像の内容に基づいて、トレーニングしている人物の姿勢の基準位置を、第１映像上において特定する基準位置特定部をさらに備え、表示制御部は、基準位置を示す指標を第１映像に重畳して第１表示部に表示させてよい。

基準位置特定部が特定した基準位置に基づいて、トレーニングしている人物の肢部の目標位置を第１映像上において決定する目標位置決定部をさらに備え、表示制御部は、目標位置決定部が決定した目標位置を示す指標を第１映像に重畳して第１表示部に表示させてよい。

人物を特徴づける情報に対応づけて、人物の肢部の目標位置と人物の基準位置との間の位置関係を記憶している位置情報格納部と、トレーニングしている人物を特徴づける情報を取得する人物情報取得部をさらに備え、目標位置決定部は、人物情報取得部が取得した情報に対応づけて位置情報格納部が記憶している位置関係を抽出し、基準位置特定部が特定した基準位置と抽出した位置関係とに基づいて、トレーニングしている人物の肢部の目標位置を第１映像上において決定してよい。

人物を特徴づける情報は、人物の身長、性別および年齢の少なくとも１つを含んでよい。

トレーニング器具は、トレッドミルであってよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

一実施形態に係るトレーニングマシン１０の利用環境の一例を示す図である。 トレーニング支援装置１２０の機能ブロック構成の一例を示す図である。 表示部１３０における表示画面の一例を示す図である。 表示部１３０における表示画面の他の一例を示す図である。 表示部１３０における表示画面の更なる他の一例を示す図である。 基準位置特定部２１０および目標位置決定部２２０による位置決定の処理の一例を示す図である。 基準位置特定部２１０および目標位置決定部２２０による位置決定の処理の他の一例を示す図である。 位置情報格納部２２２が格納しているデータの一例をテーブル形式で示す図である。 映像から目標位置を算出するまでの処理フローの一例を示す図である。 表示部１３０による表示画面の一例を示す図である。 表示部１３０による表示内容のさらなる他の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係るトレーニングマシン１０の利用環境の一例を示す。トレーニングマシン１０は、トレーニング環境を人物１５０に提供するとともに、トレーニングしている人物１５０に、トレーニングを支援する映像を人物１５０に提供する。

以下において、ランニングまたはウォーキングの少なくとも一方をトレーニングするトレッドミル装置をトレーニングマシン１０の一例として、トレーニングマシン１０の機能および動作を説明する。一実施形態において、トレーニングマシン１０の機能および動作は、人物１５０がランニングのトレーニングをする場合とウォーキングのトレーニングをする場合とで本質的な違いはない。このため、人物１５０がランニングのトレーニングをする場合を例に挙げて、トレーニングマシン１０の機能および動作を以下に説明する。トレーニングマシン１０は、カメラ１００ａおよびカメラ１００ｂ、トレッドミル１１０、トレーニング支援装置１２０、および、ネットワーク回線１４０を備える。

カメラ１００ａは、トレッドミル１１０を用いてトレーニングしている人物１５０を撮像しながら、撮像されたトレーニングしている人物１５０の映像を出力する。カメラ１００ａが出力した映像は、ネットワーク回線１４０を通じて、トレーニング支援装置１２０に送信される。トレーニング支援装置１２０は映像を表示することができる表示部１３０ａおよび表示部１３０ｂを有している。表示部１３０ａは、人物１５０がトレーニングしながら観察できる位置に設けられ、カメラ１００ａから出力された映像を表示する。表示部１３０ａは、トレーニングしている人物１５０の映像を実質的にリアルタイムで表示することができる。

また、カメラ１００ｂは、トレーニングしている人物を、カメラ１００ａにより撮像される方向と異なる方向から撮像しながら、撮像されたトレーニングしている人物１５０の映像を出力する。カメラ１００ａが出力した映像は、ネットワーク回線１４０を通じて、トレーニング支援装置１２０に送信される。表示部１３０ａは、カメラ１００ａから出力された映像およびカメラ１００ｂから出力された映像を表示することができる。なお、カメラ１００ａおよびカメラ１００ｂは、それぞれこの発明における第１撮像部および第２撮像部の一例であってよい。以後の説明では、カメラ１００ａおよびカメラ１００ｂを、カメラ１００と総称する。

カメラ１００は、人物１５０がトレーニングしている最中に、トレッドミル１１０に対して固定的に設けられる。そして、カメラ１００は、人物１５０がトレッドミル１１０上でトレーニングしている映像を、トレッドミル１１０に対して固定された視点から撮像して、リアルタイムにトレーニング支援装置１２０に提供する。トレーニングマシン１０は、カメラ１００を３個以上備えることもできる。

トレッドミル１１０は、トレーニング機器の一例であってよい。人物１５０は、トレッドミル１１０の回転ベルト上に乗り、ランニングのトレーニングをする。このとき、トレーニング支援装置１２０は、人物１５０のトレーニングを支援する情報を、人物１５０がトレーニングをしている最中にリアルタイムに提供する。なお、以下の説明において、「トレーニングしている人物１５０」を、単に「人物１５０」と呼ぶ。「人物１５０」がトレーニングをしていない人物１５０のことを示す場合は、別途言及される。

カメラ１００から出力された人物１５０の上記映像は、トレーニングを支援する情報の一例であってよい。すなわち、トレーニング支援装置１２０は、カメラ１００により撮像された人物１５０の映像を表示することにより、トレーニングを支援する情報を人物１５０に提供する。ここで、人物１５０の映像とは、カメラ１００ａから出力された映像と、カメラ１００ｂから出力された映像とを総称する用語とする。

トレーニングを支援する情報としては、さらに、人物１５０の姿勢を示す情報を例示することができる。例えば、トレーニング支援装置１２０は、人物１５０の姿勢を示すラインを、人物１５０の映像に重畳して表示する。例えば、表示部１３０ａは、人物１５０の体軸を示すラインを映像に重畳して表示する。人物１５０は、ラインが重畳された映像を見ながらランニングすることができ、ランニング姿勢を矯正することができる。なお、回転ベルトの回転スピードに対応するスピードで人物１５０がランニング動作をしている場合には、人物１５０の頭部位置の位置変動は比較的に小さいので、表示部１３０ａに表示された人物１５０の姿勢を比較的に容易に視認することができる。

また、表示部１３０ａは、人物１５０の目標姿勢に関する情報を表示する。例えば、表示部１３０ａは、目標とすべき位置を示すラインを、人物１５０の映像に重畳して表示する。例えば、表示部１３０ａは、肩の位置、膝の位置などが位置すべき目標位置を、人物１５０の映像上にラインで表示する。これにより、人物１５０は、正しい姿勢をより容易に視認することができる。表示部１３０に肩・膝などの好ましい位置がリアルタイムで表示されるので、人物１５０は姿勢を容易に矯正することができる。

目標位置は、人物１５０がトレーニング支援装置１２０に入力することができる。例えば、表示部１３０ａはタッチパネル機能を有してよい。人物１５０は、当該タッチパネル機能を用いて上記ラインを移動させることにより、目標位置のラインを調整することができる。トレーニング支援装置１２０は、目標位置を示す情報を、人物１５０のトレーニングを指導する指導者１６０から取得してもよい。

具体的には、表示部１３０ｂは、指導者１６０が観察することができる位置に設けられている。表示部１３０ｂは、表示部１３０ａと同様の機能を有してよい。指導者１６０は、表示部１３０ｂが有するタッチパネル機能を用いて、上記ラインを移動させることにより、目標位置のラインを調整することができる。

以上説明したように、人物１５０にとっては、トレーニング支援装置１２０は、自身のランニング姿勢を改善する改善機器として機能することができる。指導者１６０にとっては、トレーニング支援装置１２０は、人物１５０に対する指導の指示出しを支援する指示機器として機能することができる。

図２は、トレーニング支援装置１２０の機能ブロック構成の一例を示す。トレーニング支援装置１２０は、映像取得部２００、基準位置特定部２１０、目標位置決定部２２０、位置情報格納部２２２、人物情報取得部２２４、位置取得部２３０、表示制御部２４０、切替制御部２５０、記録部２６０、入力受付部２７０、および、映像表示部２９０を有する。映像表示部２９０は、表示部１３０ａおよび表示部１３０ｂを含む。

映像取得部２００は、カメラ１００が取得した映像を取得する。表示制御部２４０は、人物１５０の体の位置を示す指標を、映像に重畳して表示部１３０に表示させる。表示制御部２４０は、指標が埋め込まれた埋め込み映像を生成して、生成した埋め込み情報を表示部１３０に供給して表示させてよい。他にも、表示制御部２４０は、映像信号と指標信号とを対応づけて表示部１３０に供給して、表示部１３０において重ね合わせて表示されてよい。

体の位置を示す指標としては、マークを例示することができる。すなわち、表示制御部２４０は、人物１５０の体の位置を示すマークである指標を、映像に重畳して表示部１３０ａに表示させてよい。マークとしては、映像上の体の位置を示すライン、マーカなどのマーキング情報を例示することができる。その他、体の位置を示す指標としては、体の位置を示す座標値などの数値を例示することができる。

表示制御部２４０は、人物１５０の体の目標位置を示す指標を、映像に重畳して表示部１３０ａに表示させてよい。人物１５０の体の目標位置としては、人物１５０の肢部の目標位置を例示することができる。目標位置を示す指標としては、映像上の目標位置に表示されるマーキング情報などを例示することができる。

位置取得部２３０は、映像における目標位置を外部から取得する。例えば、位置取得部２３０は、人物１５０および指導者１６０の少なくとも一方から、映像における目標位置を取得する。表示制御部２４０は、映像上における位置取得部２３０が取得した目標位置にマーキング情報を重畳して、表示部１３０ａに表示させる。

入力受付部２７０は、人物１５０および指導者１６０の少なくとも一方から、映像において指標が表示されるべき位置の入力を受け付ける。入力受付部２７０は、入力された位置を示す情報を、位置取得部２３０に提供する。このように、位置取得部２３０は目標位置を、入力受付部２７０を通じて取得することができる。

切替制御部２５０は、カメラ１００ａからの映像とカメラ１００ｂからの映像とを切り替えて、表示部１３０ａに表示させる。切替制御部２５０は、人物１５０および指導者１６０の少なくとも一方から、入力受付部２７０を通じて、切り替え指示を取得することができる。なお、表示部１３０ａは、カメラ１００ａからの映像およびカメラ１００ｂからの映像を、それぞれの撮像タイミングで同期させて表示する。例えば、表示制御部２４０は、カメラ１００ａおよびカメラ１００ｂからの映像を並べて、表示部１３０ａに表示させてよい。

基準位置特定部２１０は、映像の内容に基づき、人物１５０の姿勢の基準位置を、映像上において特定する。基準位置としては、人物１５０の体軸の位置を例示することができる。基準位置特定部２１０は、映像上の人物１５０の膝の位置の中点を、体軸の位置として決定してよい。そして、表示制御部２４０は、基準位置を示す指標を映像に重畳して、表示部１３０ａに表示させる。また、基準位置としては、人物１５０の腰の位置を例示することができる。基準位置特定部２１０は、映像上の人物１５０の膝の位置、および、肩の位置に基づき、腰の位置を特定してよい。

目標位置決定部２２０は、基準位置特定部２１０が特定した基準位置に基づき、人物１５０の肢部の目標位置を映像上において決定する。人物１５０の肢部の目標位置としては、人物１５０の肩の目標位置、膝の目標位置などを例示することができる。表示制御部２４０は、目標位置決定部２２０が決定した目標位置を示す指標を映像に重畳して表示部１３０ａに表示させる。

人物情報取得部２２４は、人物１５０を特徴づける情報を取得する。例えば、人物情報取得部２２４は、入力受付部２７０を通じて、人物１５０を特徴づける情報を取得する。人物１５０を特徴づける情報としては、身長、体重、年齢、性別などを例示することができる。

位置情報格納部２２２は、人物を特徴づける情報に対応づけて、人物の肢部の目標位置と人物の基準位置との間の位置関係を記憶している。位置関係としては、基準位置からの位置のシフト量を例示することができる。目標位置決定部２２０は、人物情報取得部２２４が取得した情報に対応づけて位置情報格納部２２２が記憶している位置関係を抽出して、基準位置特定部２１０が特定した基準位置と抽出した位置関係とに基づき、人物１５０の肢部の目標位置を映像上において決定する。

表示部１３０ｂは、人物１５０と異なる人物が観察できる位置に、映像を表示する。例えば、表示部１３０ｂは、指導者１６０が観察できる位置に映像を表示する。表示部１３０ｂは、表示部１３０ａと全く同じ映像をすることができる。例えば、表示部１３０ｂは、上記指標が重畳された映像を表示することができる。

記録部２６０は、カメラ１００から出力された映像を保持する。例えば、記録部２６０は、ハードディスクなどの不揮発性の記録媒体に、映像を記憶してよい。記録部２６０は、入力受付部２７０の指示に応じて、記憶した映像を表示部１３０または外部に出力してよい。記録部２６０は、外部から提供された携帯型のメモリデバイスなどに、映像を書き込んでよい。

なお、映像取得部２００、基準位置特定部２１０、目標位置決定部２２０、位置情報格納部２２２、人物情報取得部２２４、位置取得部２３０、表示制御部２４０、切替制御部２５０、記録部２６０、入力受付部２７０、および、表示部１３０ｂの機能は、例えば指導者１６０が操作するパーソナルコンピュータ等のコンピュータにより実現されてよい。例えば、表示部１３０ｂは、パーソナルコンピュータのモニタであってよい。そして、表示部１３０ａは、トレーニングマシン１０に組み込まれ、当該パーソナルコンピュータにより設定された上記指標が重畳された映像を表示してよい。また、トレーニング支援装置１２０の機能を、１以上のパーソナルコンピュータで実現することもできる。当該パーソナルコンピュータおよびレーニングマシン１０は、トレーニングシステムとして機能することができる。

なお、トレーニング支援装置１２０は、プログラムにより制御され得る。例えば、コンピュータなどの演算処理装置がプログラム・コードに従って動作することにより、当該演算処理装置がトレーニング支援装置１２０の機能を実現することができる。カメラ１００についても同様に、コンピュータなどの演算処理装置がプログラム・コードに従って動作することにより、当該演算処理装置がカメラ１００の機能を実現することができる。

図３は、表示部１３０における表示画面の一例を示す。表示部１３０は、録画ボタン３０１、セーブボタン３０２、メインボタン３０３、プレイボタン３０４、ラインボタン３０５、および、ライブボタン３０６を表示する。入力受付部２７０は、上記各ボタンの選択操作を、各ボタンに対応づけられた指示入力として受け付ける。

ライブボタン３０６の選択操作に応じて、入力受付部２７０は、カメラ１００ａおよびカメラ１００ｂのいずれの映像を表示部１３０に表示させるかを指示する信号を、切替制御部２５０に供給する。切替制御部２５０は、当該信号に応じて、カメラ１００ａおよびカメラ１００ｂのいずれの映像ソースを表示するかを指示する信号を、表示部１３０に供給する。例えば、ライブボタン３０６が押下される度に、切替制御部２５０は、１）カメラ１００ａからの映像だけを表示することを指示する信号、２）カメラ１００ｂからの映像だけを表示することを指示する信号、３）カメラ１００ａおよびカメラ１００ａからの映像をともに表示することを指示する信号を、順次切り替えて表示部１３０に供給する。表示部１３０は、切替制御部２５０から供給された信号に応じて、表示する映像ソースを選択して表示する。

ここでは、カメラ１００ａからの映像だけを表示することが選択されているとする。ラインボタン３０５が選択されると、表示制御部２４０は、カメラ１００ａからの映像に、人物１５０の体軸方向と当該体軸方向に垂直方向とのそれぞれに３本のラインを重畳して、表示部１３０に表示させる。再びラインボタン３０５が選択された場合には、表示制御部２４０はラインの重畳表示を表示部１３０に停止させる。

各ラインは、映像上における人物１５０の姿勢の基準となる位置に対応する基準位置を示すラインと、人物１５０の姿勢を定める人物１５０の肢部の目標位置を示すラインとのいずれかを示す。基準位置としては、人物１５０の体軸の位置、および、人物１５０の腰の位置を例示することができる。肢部としては、人物１５０の肩および両膝を例示することができる。表示制御部２４０は、肢部の目標位置および基準位置を、位置取得部２３０から取得して、当該位置に応じてライン表示用の信号を生成する。後述するように、表示制御部２４０は、基準位置を基準位置特定部２１０から取得することができ、目標位置を目標位置決定部２２０から取得することもできる。

表示制御部２４０は、表示部１３０に、人物１５０における体軸に対応するライン３１０、および、腰に対応するライン３２０を、人物１５０の映像に重畳して表示する。また、表示制御部２４０は、人物１５０の肩の目標位置を示すライン３２２ａを、人物１５０の映像に重畳して表示部１３０に表示させる。また表示部１３０には、人物１５０の両膝の目標位置（例えば、Ｙ座標）を示すライン３２２ｂとともに、人物１５０の膝の目標位置（例えば、Ｘ座標）を示すライン３１２ａおよびライン３１２ｂを、人物１５０の映像に重畳して表示部１３０に表示させる。表示制御部２４０は、これら重畳するラインの信号を生成して、人物１５０の映像とともに表示部１３０に出力してよい。

表示部１３０に表示された各ラインの位置は、表示部１３０が有するタッチパネル機能を通じて、調整され得る。例えば、表示制御部２４０は、位置を調整すべきラインを人物１５０に選択させるメニューを、表示部１３０に表示させる。例えば、表示制御部２４０は、Ｘ軸に垂直な３つのライン（ライン３１０ｂ、ライン３１０、ライン３１２ａ）にそれぞれ対応する３つのアイコンと、Ｙ軸に垂直なライン３２２ａ、ライン３２０、ライン３２２ｂにそれぞれ対応する３つのアイコンとを、表示部１３０に表示させる。人物１５０によりいずれかのアイコンがタッチされた場合に、入力受付部２７０は、タッチされたアイコンに対応するラインを、位置調整すべきラインとして選択する。

表示制御部２４０は、当該ラインが選択状態であることを人物１５０に知らせるべく、選択されたラインを表示部１３０に点滅表示させる。この状態で人物１５０がパネル面上のタッチ位置を移動させた場合に、入力受付部２７０は、パネル面上におけるタッチ位置の移動量を検知する。例えば、入力受付部２７０は、ライン３１０、ライン３１２ａ、および、ライン３１２ｂに対する移動量として、タッチ位置のＸ方向の移動量を検知する。また、入力受付部２７０は、ライン３２０、ライン３２０ａ、および、ライン３２２ａに対する移動量として、Ｙ方向の移動量を検知する。

そして、位置取得部２３０は、入力受付部２７０が検知した移動量に応じた量だけ、選択されたラインを表示すべき位置をシフトさせる。表示制御部２４０は、シフトされた位置に、選択されたラインの表示位置を移動させる。表示制御部２４０は、人物１５０による最後のタッチ入力があった時点から所定の期間（例えば、３秒間）、選択されたラインを点滅表示させつづける。当該所定の期間内は、当該ラインは選択状態に維持されており、人物１５０による再度のタッチ位置のシフト操作により、その位置を再調整することができる。パネル面にタッチされない状態が所定の期間を超えた時点で、位置調整は確定され、表示制御部２４０はラインの点滅表示を停止する。本制御により、人物１５０は各ラインの位置を容易に調整することができる。

なお、基準位置を示すライン３１０が選択されて位置がシフトされた場合には、表示制御部２４０は、ライン３１０の位置に対する目標位置を示すライン３１２ａおよびライン３１２ｂの位置も、同量だけシフトさせてよい。同様に、基準位置を示すライン３２０が選択されて位置がシフトされた場合には、表示制御部２４０は、ライン３２０の位置に対する目標位置を示すライン３２２ａおよびライン３２２ｂの位置も、同量だけシフトさせてよい。本制御により、３本のラインの位置関係を保った状態で３本とも位置をシフトすることができるので、人物１５０はライン位置を効率的に調整することができる。

人物１５０は、表示部１３０に表示された映像を見ながら、映像中の人物１５０の像３５０における膝の位置が、ライン３１２ａ、ライン３１２ｂ、ライン３２２ｂに合致する姿勢でランニングすることにより、正しいランニングフォームを学習することができる。また、人物１５０は、映像中の人物１５０の像３５０における肩の位置が、ライン３２２ａに合致する姿勢でランニングすることにより、正しいランニングフォームを学習することができる。

既に説明したように表示部１３０ａおよび表示部１３０ｂの表示内容は同じであってよい。上記の各ボタンの選択、および、各ラインの位置調整は、指導者１６０によりなされてよい。指導者１６０は、上記において人物１５０の動作として説明したボタン操作およびライン位置の調整操作と同様の操作により、各ボタンの選択、および、各ラインの位置調整をすることができる。指導者１６０により各ボタンの選択、各ライン位置の調整がなされた場合には、表示部１３０ｂの表示内容だけでなく、表示部１３０ａの表示内容も表示部１３０ｂと同様に変化させてよい。すなわち、表示制御部２４０は、指導者１６０の操作内容に応じて、表示部１３０ａの表示内容を遷移させてよい。

図４は、表示部１３０における表示画面の他の一例を示す。本図の例では、ライブボタン３０６の選択により、カメラ１００ｂの映像を表示するよう選択されている。切替制御部２５０は、カメラ１００ｂからの映像だけを表示することを指示する信号を表示部１３０に供給する。

カメラ１００ｂからの映像における基準位置は、図３の場合と同様、体軸の位置、および、腰の位置にとられる。目標位置は、肩の位置および膝の位置にとられる。すなわち、表示制御部２４０は、人物１５０の映像における人物１５０の体軸の位置に、ライン４１０を重畳して表示部１３０に表示させる。そして、表示制御部２４０は、人物１５０の映像における人物１５０の肩の位置にライン４１０に平行なライン４１２ａおよびライン４１２ｂを重畳して表示部１３０に表示させる。また、表示制御部２４０は、人物１５０の映像における人物１５０の肩の位置に、ライン４２０に平行なライン４２２ａを重畳して表示部１３０に表示させる。また、表示制御部２４０は、人物１５０の映像における人物１５０の膝の位置にライン４２２ｂを重畳して表示部１３０に表示させる。

なお、本図に示す各ラインの調整は、図３で説明した調整方法と同様の方法で調整することができるので、説明を省略する。人物１５０は、表示部１３０に表示された映像を見ながら、映像中の人物１５０の像４５０における膝の位置が、ライン４２２ｂに合致する姿勢でランニングすることにより、正しいランニングフォームを学習することができる。また、人物１５０は、映像中の人物１５０の像４５０における肩の位置が、ライン４１２ａ、ライン４１２ｂ、および、ライン４２２ａに合致する姿勢でランニングすることにより、正しいランニングフォームを学習することができる。

図５は、表示部１３０における表示画面の更なる他の一例を示す。本図の例では、ライブボタン３０６の選択により、カメラ１００ａおよびカメラ１００ｂの映像を表示するよう選択されている。切替制御部２５０は、カメラ１００ａおよびカメラ１００ａからの映像をともに表示することを指示する信号を表示部１３０に供給する。表示部１３０は、画面分割された２つの表示エリアに、カメラ１００ａからの映像およびカメラ１００ａからの映像をそれぞれ表示する。

このとき、表示部１３０は、カメラ１００ａからの映像と、カメラ１００ｂからの映像とを、それぞれの撮像タイミングに関して同期させて表示する。具体的には、表示部１３０は、実質的に同時刻に撮像された映像を、実質的に同時に表示する。本同期表示は、同期して撮像された映像を表示制御部２４０が同期して表示部１３０に出力するとともに、表示部１３０が取得した両映像を同期してそれぞれ表示することにより、達成される。

なお、各表示エリア内の表示内容は、図３および図４に例示した表示内容と同じであるので、説明を省略する。また、各エリア内の各ラインの調整方法も、図３で説明した調整方法と同様の方法で調整することができるので、説明を省略する。人物１５０は、異なる方向から撮像された映像を見ながら、正しいランニングフォームを矯正することができる。このため、一方向からみたランニングフォームの矯正ばかり気にして、他方向のランニングフォームの矯正がおろそかになってしまうようなことを未然に防ぐことができる。

図６は、基準位置特定部２１０および目標位置決定部２２０による位置決定の処理の一例を示す。本図のケースでは、カメラ１００ｂからの映像を処理対象とする。

基準位置特定部２１０は、映像に含まれる人物１５０の像６９０から、人物１５０の肩および膝の位置を特定する。基準位置特定部２１０は、例えば人物の首部から肩にかけての人物パターンに適合する画像パターンを像６９０から抽出することにより、肩の位置を特定することができる。同様に、基準位置特定部２１０は、人物の脚部のパターンに適合する画像パターンを像６９０から抽出することにより、膝の位置を特定することができる。上記画像パターンの抽出は、パターンマッチングなどの手法を用いることができる。

基準位置特定部２１０は、両膝のＸ座標の平均値を、体軸のＸ座標として特定することができる（符号６５０）。このように、基準位置特定部２１０は、膝の位置に基づき、体軸の位置を特定することができる。また、基準位置特定部２１０は、肩の位置と、膝の位置とを結ぶ線分を、予め定められた内分比で内分する内分点のＹ座標を、腰の位置のＹ座標として特定することができる（符号６６０）。このように、基準位置特定部２１０は、肩および膝の位置に基づき、腰の位置を特定することができる。

そして、目標位置決定部２２０は、体軸のＸ座標から、Δ１だけＸ軸の正負両方向にシフトした位置に、両肩の目標位置のＸ座標を定める（符号６５２ａおよび符号６５２ｂ）。また、目標位置決定部２２０は、腰位置のＹ座標から、Δ２だけＹ軸の正方向にシフトした位置に、肩の目標位置のＹ座標を定める（符号６６２ａ）。また、目標位置決定部２２０は、腰位置のＹ座標から、Δ２だけＹ軸の負方向にシフトした位置に、膝の目標位置のＹ座標を定める（符号６６２ｂ）。

以上説明したように、基準位置特定部２１０および目標位置決定部２２０は、基準位置および目標位置を決定することができる。基準位置特定部２１０および目標位置決定部２２０が決定した位置情報は、表示制御部２４０に供給される。表示制御部２４０は、基準位置特定部２１０および目標位置決定部２２０から受け取った基準位置および目標位置に基づき、図３から図５に関連して説明した各ラインを定める。

本図に関連して説明した制御によれば、自動的にライン位置を決定することができる。このため、人物１５０が各ラインの位置をいちいち設定する手間を省くことができる。決定された位置に多少の誤差あったとしても、人物１５０は当該誤差を補正する程度の調整をするだけでよいので、初めからライン位置を設定する場合に比べて、ラインの設定操作は著しく容易となる。また、指導者１６０にとっても、ラインを迅速に設定することができる。このため、例えばトレーニングジムなどにおいて一人の指導者１６０が多くのユーザを指導しなければならない場合でも、多くのユーザに対してライン設定を速やかに完了することが期待できる。

なお、シフト量Δは、多くの人物の平均的な値として予め定められていてよいが、人物の身長、性別などの人物を特徴づけるパラメータ毎に予め定められていることが好ましい。このことについては、後に説明する。

図７は、基準位置特定部２１０および目標位置決定部２２０による位置決定の処理の他の一例を示す。本図のケースでは、カメラ１００ａからの映像を処理対象とする。

基準位置特定部２１０は、映像に含まれる人物１５０の像７９０から、人物１５０の肩および膝の位置を特定する。人物１５０の肩の位置（符号７００）および膝の位置（符号７１０ａおよび符号７１０ｂ）は、図６に関連して説明したように、パターンマッチング等の手法を用いて特定することができるので、その説明を省略する。

基準位置特定部２１０は、両膝のＸ座標の平均値を、体軸のＸ座標として特定することができる（符号７５０）。また、基準位置特定部２１０は、肩の位置と、膝の位置とを結ぶ線分を、予め定められた内分比で内分する内分点のＹ座標を、腰の位置のＹ座標として特定することができる（符号７６０）。

そして、目標位置決定部２２０は、体軸のＸ座標から、Δ４だけＸ軸の正負両方向にシフトした位置に、両膝の目標位置のＸ座標を定める（符号７５２ａおよび符号７５２ｂ）。また、目標位置決定部２２０は、腰位置のＹ座標から、Δ２だけＹ軸の正方向にシフトした位置に、肩の目標位置のＹ座標を定める（符号７６２ａ）。また、目標位置決定部２２０は、腰位置のＹ座標から、Δ２だけＹ軸の負方向にシフトした位置に、膝の目標位置のＹ座標を定める（符号７６２ｂ）。

図６および７に関連した説明では、人物１５０の肢部の位置に基づき、基準位置が特定された。その他の方法として、基準位置となる人物１５０の位置に所定のマーカが貼り付けられている場合には、基準位置特定部２１０は、映像からマーカの位置を検出して、検出した位置を基準位置として特定することができる。

図８は、位置情報格納部２２２が格納しているデータの一例をテーブル形式で示す。位置情報格納部２２２は、身長、体重、性別および年齢に対応づけて、シフト量Δ１、Δ２Δ３、および、Δ４を格納している。また、位置情報格納部２２２は、ランニングスピードおよびトレッドミル１１０の傾斜角度に対応づけて、上記シフト量Δを格納している。身長、体重、性別および年齢は、人物を特徴づける情報の一例であり、ランニングスピードおよび傾斜角度は、トレッドミル１１０によるランニング設定の一例である。

人物情報取得部２２４は、トレーニングマシン１０を用いてトレーニングする人物１５０の身長、体重、性別および年齢を、入力受付部２７０を通じて取得する。本情報は、トレーニングしようとする人物１５０の使用時に予めなされてよい。また、目標位置決定部２２０は、トレッドミル１１０のランニング設定情報を取得する。そして、目標位置決定部２２０は、取得した身長、体重、性別、年齢、ランニングスピード、傾斜角度に対応づけて、位置情報格納部２２２が格納しているシフト量Δを抽出する。

取得した人物情報のパラメータ（身長、体重、性別、齢、ランニングスピード、および、傾斜角度）と完全に一致するパラメータに対応するシフト量Δを位置情報格納部２２２が記憶していない場合には、目標位置決定部２２０は、取得したパラメータと一致度がより高いパラメータに対応づけて記憶されているシフト量Δをより優先して選択してよい。目標位置決定部２２０は、パラメータとシフト量Δとを対応づけるテーブルからではなく、取得したパラメータを引数とする所定の関数演算により、シフト量Δを算出してもよい。

なお、位置情報格納部２２２は、人物１５０を識別する識別情報、および、ランニング設定情報に対応づけて、シフト量Δを予め格納していてよい。この場合に、人物情報取得部２２４は、トレーニングマシン１０を利用する人物１５０を識別する識別情報を取得する。例えば、人物情報取得部２２４は、トレーニングマシン１０を利用する人物１５０の識別情報が記録されているＩＤカードから、当該識別情報を読み取ってよい。

目標位置決定部２２０は、当該識別情報に対応づけて位置情報格納部２２２が記憶しているシフト量Δを取得する。目標位置決定部２２０は、取得したシフト量Δと目標位置とに基づき、上述した処理と同様の処理により、目標位置を決定することができる。本処理によると、トレーニングマシン１０を利用する各人物に適した目標位置を設定することができる。

図９は、映像から目標位置を算出するまでの処理フローの一例を示す。人物情報取得部２２４は、人物１５０の人物情報を取得する（ステップ９０２）。具体的には、人物情報取得部２２４は、図８に関連して説明した処理により、人物情報を取得することができる。

目標位置決定部２２０は、基準位置からのシフト量Δを算出して、記憶する（ステップ９０２）。具体的には、目標位置決定部２２０は、図８に関連して説明したように、位置情報格納部２２２が記憶している情報、または、関数演算などにより、シフト量Δを算出する。以上のステップは、トレーニングマシン１０を用いたトレーニングの開始前になされてよい。

基準位置特定部２１０は、トレッドミル１１０上の人物１５０の映像から、基準位置を特定する（ステップ９０６）。具体的には、基準位置特定部２１０は、図６および図７に関連して説明した処理により、体軸および腰の位置などの基準位置を特定することができる。

目標位置決定部２２０は、ステップ９０４において算出したシフト量Δと、ステップ９０６において特定された基準位置とに基づき、目標位置のラインの位置を決定する（ステップ９０８）。具体的には、目標位置決定部２２０は、図４から図８にかけて説明した処理により、目標位置のラインの位置を決定することができる。そして、表示制御部２４０は、ステップ９１０において決定された映像上の位置にラインを重畳して表示部１３０に表示させる（ステップ９１０）。

体軸、腰の位置が時間的に変化しない場合には、重畳されるラインの位置は時間的に固定されてよい。一方、体軸、腰の位置が時間的に実質的に変動した場合には、重畳されるラインの位置も、体軸、腰の位置の位置変動量に応じた量だけ位置が調整されることが望ましい。このため、基準位置特定部２１０は、人物１５０の体軸、腰の位置を予め定められた周期で検出してよい。そして、基準位置特定部２１０は、以前に検出した体軸、腰の位置から予め定められた変動幅より大きく変動した位置が検出された場合には、ステップ９０８およびステップ９１０の処理を再度実行してよい。

また、トレッドミル１１０の傾斜角度、設定スピードなどが変更された場合にも、ステップ９０２およびステップ９０４の処理をしてシフト量を算出し直すとともに、ステップ９０８およびステップ９１０の処理を再度実行してもよい。

図１０は、表示部１３０による表示画面の更なる他の一例を示す。表示制御部２４０は、体軸を示すライン１０１０とストライド情報１０５０とを、人物１５０の映像に重畳して表示部１３０に表示させる。ストライド情報１０５０には、平均ストライド長を示す数値と、ストライドにおける左右バランスを示す数値を含む。トレーニング支援装置１２０は、走行スピードおよび単位時間当たりのステップ数から、平均ストライド長を算出することができる。また、各ステップ幅の比率から、左右のバランスを算出することができる。また、トレーニング支援装置１２０は、検出した左右のバランスに応じて、目標ラインの位置を設定してもよい。

当該左右バランスを示す数値を提供することは、好ましい左右バランスとの差を人物１５０に提供することになる。したがって、ストライド情報１０５０は、人物１５０の体の目標位置を示す指標の一例とみなすことができる。また、人物１５０が指標に従ってランニングフォームを矯正することにより平均ストライド長が改善される場合がある。表示部１３０がストライド情報１０５０を重畳表示することで、トレーニング支援装置１２０を利用することによる改善効果を人物１５０に実感させることができる。

図１１は、表示部１３０による表示内容のさらなる他の一例を示す。表示制御部２４０は、異なるタイミングで撮像された複数の映像を、画面分割した表示エリアに対比して表示部１３０に表示させる。各表示エリアには、一例として、図３および図４などに関連して説明した映像と同内容の映像が表示される。プレイボタン３０４が選択されると、表示部１３０は、記録部２６０が記憶している映像を選択して表示する。表示部１３０は、本図に向かって左上および左下の表示エリアに、特定のタイミングで撮像されたカメラ１００ａおよびカメラ１００ｂの映像をそれぞれ表示する。

また、他のタイミングで撮像され記録部２６０に記録されている他の映像がプレイボタン３０４を通じて選択されると、表示部１３０は、本図に向かって右上および右下の表示エリアに、他のタイミングで撮像されたカメラ１００ａおよびカメラ１００ｂの映像をそれぞれ表示する。本画面を通じて、運動している人物１５０は、異なるタイミングで撮像された映像を対比して閲覧することができる。例えば、目標ラインに従った好ましいフォームでランニングしている状態と、好ましくないフォームでランニングしている状態との対比映像を、人物１５０に提供することができる。

なお、表示部１３０は、リアルタイムで撮像された映像を左側の表示エリアに表示するとともに、記録部２６０に既に記録された映像を、右側の表示エリアに表示してもよい。この場合、人物１５０は、例えば自身が目標ラインに従った好ましいフォームでランニングしている状態の映像と、現在のリアルタイムの映像とを、トレーニングしながら比較することができる。

以上、この発明の一実施形態を、トレーニング器具の一例としてトレッドミルを例に挙げて説明した。トレーニング器具は、トレッドミル以外のトレーニング機器であってよい。トレーニング中にユーザが映像を見ることができるトレーニング器具であれば、上記のトレーニングマシン１０の機能を適用することができる場合がある。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ トレーニングマシン
１００ カメラ
１１０ トレッドミル
１２０ トレーニング支援装置
１３０ 表示部
１４０ ネットワーク回線
１５０ 人物
１６０ 指導者
３０１ 録画ボタン
３０２ セーブボタン
３０３ メインボタン
３０４ プレイボタン
３０５ ラインボタン
３０６ ライブボタン
３１０、３１２、３２０、３２２、１０１０、４１０、４１２、４２０、４２２、１０１０ ライン
３５０、４５０、７９０ 像
１０５０ ストライド情報
２００ 映像取得部
２１０ 基準位置特定部
２２０ 目標位置決定部
２２２ 位置情報格納部
２２４ 人物情報取得部
２３０ 位置取得部
２４０ 表示制御部
２５０ 切替制御部
２６０ 記録部
２７０ 入力受付部
２９０ 映像表示部

Claims (18)

1. トレーニング器具と、
   前記トレーニング器具を用いてトレーニングしている人物を撮像しながら、撮像された前記トレーニングしている人物の映像である第１映像を出力する第１撮像部と、
   前記人物がトレーニングしながら観察できる位置に設けられ、前記第１撮像部から出力された前記第１映像を表示する第１表示部と
   を備えるトレーニングマシン。
2. 前記トレーニングしている人物の体の位置を示す指標を、前記第１映像に重畳して前記第１表示部に表示させる表示制御部
   をさらに備える請求項１に記載のトレーニングマシン。
3. 前記表示制御部は、前記トレーニングしている人物の体の位置を示すマークである前記指標を、前記第１映像に重畳して前記第１表示部に表示させる
   請求項２に記載のトレーニングマシン。
4. 前記表示制御部は、前記トレーニングしている人物の体の目標位置を示す前記指標を、前記第１映像に重畳して前記第１表示部に表示させる
   請求項２または３に記載のトレーニングマシン。
5. 前記第１映像における前記目標位置を外部から取得する位置取得部
   をさらに備え、
   前記表示制御部は、前記第１映像上における前記位置取得部が取得した目標位置にマークを重畳して、前記第１表示部に表示させる
   請求項４に記載のトレーニングマシン。
6. 前記トレーニングしている人物と異なる人物が観察できる位置に、前記第１映像を表示する第２表示部
   をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載のトレーニングマシン。
7. 前記第２表示部は、前記トレーニングしている人物の体の位置を示す指標が前記第１映像に重畳された映像を表示する
   請求項６に記載のトレーニングマシン。
8. 前記異なる人物から、前記第１映像において前記指標が表示されるべき位置の入力を受け付ける入力受付部
   をさらに備える請求項７に記載のトレーニングマシン。
9. 前記トレーニングしている人物を、前記第１撮像部により撮像される方向と異なる方向から撮像しながら、撮像された前記トレーニングしている人物の映像である第２映像を出力する第２撮像部
   をさらに備え、
   前記第１表示部は、前記第１映像および前記第２映像を表示する
   請求項１から８のいずれかに記載のトレーニングマシン。
10. 前記第１映像と前記第２映像とを切り替えて前記第１表示部に表示させる切替制御部
    をさらに備える請求項９に記載のトレーニングマシン。
11. 前記第１表示部は、前記第１映像および前記第２映像とを、それぞれの撮像タイミングで同期させて表示する
    請求項９に記載のトレーニングマシン。
12. 前記第１映像の内容に基づいて、前記トレーニングしている人物の姿勢の基準位置を、前記第１映像上において特定する基準位置特定部
    をさらに備え、
    前記表示制御部は、前記基準位置を示す前記指標を前記第１映像に重畳して前記第１表示部に表示させる
    請求項４に記載のトレーニングマシン。
13. 前記基準位置特定部が特定した基準位置に基づいて、前記トレーニングしている人物の肢部の目標位置を前記第１映像上において決定する目標位置決定部
    をさらに備え、
    前記表示制御部は、前記目標位置決定部が決定した目標位置を示す前記指標を前記第１映像に重畳して前記第１表示部に表示させる
    請求項１２に記載のトレーニングマシン。
14. 人物を特徴づける情報に対応づけて、人物の肢部の目標位置と人物の基準位置との間の位置関係を記憶している位置情報格納部と、
    前記トレーニングしている人物を特徴づける情報を取得する人物情報取得部
    をさらに備え、
    前記目標位置決定部は、前記人物情報取得部が取得した情報に対応づけて前記位置情報格納部が記憶している位置関係を抽出し、前記基準位置特定部が特定した基準位置と前記抽出した位置関係とに基づいて、前記トレーニングしている人物の肢部の目標位置を前記第１映像上において決定する
    請求項１３に記載のトレーニングマシン。
15. 前記人物を特徴づける情報は、人物の身長、性別および年齢の少なくとも１つを含む
    請求項１４に記載のトレーニングマシン。
16. 前記トレーニング器具は、トレッドミルである
    請求項１から１５のいずれかに記載のトレーニングマシン。
17. トレーニング器具を用いてトレーニングしている人物を撮像部が撮像しながら、撮像された前記トレーニングしている人物の映像である第１映像を撮像部が出力する撮像段階と、
    前記人物がトレーニングしながら観察できる位置に設けられ、前記撮像部から出力された映像を表示する表示段階と
    を備える方法。
18. トレーニング器具を備えるトレーニングマシン用のプログラムであって、コンピュータを、
    前記トレーニング器具を用いてトレーニングしている人物を撮像しながら、撮像された前記トレーニングしている人物の映像を出力する撮像部、
    前記人物がトレーニングしながら観察できる位置に設けられ、前記撮像部から出力された映像を表示する表示部
    として機能させるプログラム。

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