JP2016150117A - 心理状態判定方法、装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】基準となる心理状態（正しい心理状態）に対する現在の心理状態を出力する心理状態判定方法を提供する。
【解決手段】心理状態判定方法は、所定運動中の一次被検者から取得された一次生体情報に少なくとも基づき一次被検者の心理状態を判定または記憶し、所定運動中の二次被検者から取得された一次生体情報に少なくとも基づき二次被検者の心理状態を判定し、一次被検者の心理状態と二次被検者の心理状態とを比較し比較結果を出力する。
【選択図】図４

Description

この発明は、心理状態を判定する技術に関する。

野球におけるピッチング、バッティングやゴルフにおけるスイング、パッティング等のスポーツの基本動作を適切に習得する上で、運動のポイントとなる「ばらつき」や「リズム」などを映像や音で可視化・可聴化し、運動のコツを掴みやすくるす手法が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。

運動のコツを掴むことができたとしても、それだけでは不十分で、普段通りのパフォーマンス又はより高いパフォーマンスを発揮するためには、より良い心理状態を保つことも重要である。極度の力みや緊張はパフォーマンスを低下させることが知られている。（例えば、非特許文献２）
また、緊張/リラックス状態を定量化する手法が知られており、例えば、心拍数変動の低周波数成分（LF: 0.05-0.15 Hz）と高周波数成分（HF: 0.15-0.4 Hz）を算出して、HFはリラックス度、LF/HFは緊張度、として評価する（非特許文献３）。

http://www.kecl.ntt.co.jp/openhouse/2014/exhibition/25/index.html Psychophysiology, 47 (2010), 1109-1118. Wiley Periodicals, Inc. 「Psychological, muscular and kinematic factors mediate performance under pressure」 http://www.frontiersin.org September 2014|Volume5|Article1040| 1-19 「Ahealthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart’s anatomy and heart rate variability」

しかしながら、どのような心理状態が好ましいのか、その判断は難しく、現在の心理状態が好ましい状態なのか、そうでないのかを判断する仕組みが望まれている。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、基準となる心理状態（正しい心理状態）に対する現在の心理状態を出力する心理状態判定方法、装置、及びプログラムを提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、実施形態に係る心理状態判定方法は、所定運動中の一次被検者から取得された一次生体情報に少なくとも基づき前記一次被検者の心理状態を判定または記憶し、所定運動中の二次被検者から取得された一次生体情報に少なくとも基づき前記二次被検者の心理状態を判定し、前記一次被検者の心理状態と前記二次被検者の心理状態とを比較し比較結果を出力する。

（２）さらに、上記（１）の心理状態判定方法において、前記一次生体情報及び前記二次生体情報は少なくとも心電位データを含む。

（３）さらに、上記（１）の乃至（２）の何れかに記載の心理状態判定方法において、前記一次被検者の心理状態は、複数人の前記一次被検者からの一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものである。

（４）さらに、上記（１）乃至の（３）の何れかに記載の心理状態判定方法において、前記一次被検者の心理状態は、複数回の所定運動中の前記一次被検者からの一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものである。

（５）さらに、上記（１）乃至の（４）の何れかに記載の心理状態判定方法において、前記二次被検者の心理状態は、複数回の所定運動中の前記二次被検者からの二次生体情報に基づき判定するものである。

（６）さらに、上記（１）、（２）、（４）乃至の（５）の何れかに記載の心理状態判定方法において、前記一次被検者と前記二次被検者とは、同一の被験者である。

（７）さらに、上記（３）乃至（６）の何れに記載の心理状態判定方法において、前記一次被検者の心理状態は、前記一次生体情報の統計に基づき前記一次被検者の心理状態を判定するまたは判定されたものである。

（８）さらに、上記（４）乃至の（７）の何れかに記載の心理状態判定方法において、前記二次被検者の心理状態は、前記二次生体情報の統計に基づき判定するものである。

（９）さらに、上記（１）の心理状態判定方法において、前記一次被検者の心理状態は、第１の状況における所定運動中の前記一次被検者から取得された前記一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものであり、前記二次被検者の心理状態は、第２の状況における所定運動中の前記二次被検者から取得された前記二次生体情報に基づき前記二次被検者の心理状態を判定するものである。

（１０）さらに、上記（１）の心理状態判定方法において、前記一次被検者の第１の心理状態は、第１の時刻における所定運動中の前記一次被検者から取得された前記一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものであり、前記二次被検者の第２の心理状態は、第２の時刻における所定運動中の前記二次被検者から取得された前記二次生体情報に基づき判定するものであり、前記第１の心理状態と前記第２の心理状態とを比較し、前記二次被検者の心理状態の変化を判定する。

（１１）実施形態に係る心理状態判定装置は、上記（１）乃至（１０）の何れか一つに記載の心理状態判定方法と同様に判定及び比較を実行する。

（１２）実施形態に係る心理状態判定プログラムは、上記（１）乃至（１０）の何れか一つに記載の心理状態判定方法と同様に判定及び比較をコンピュータに実行させる。

すなわちこの発明によれば、基準となる心理状態（正しい心理状態）に対する現在の心理状態を出力する心理状態判定方法、装置、及びプログラム提供することができる。

上記（１）の心理状態判定方法によれば、所定運動中の一次被検者（例えば上級者やプロ（基準となる選手））から取得された一次生体情報に少なくとも基づく心理状態（一次指標）と、実質的に同一の所定運動中の二次被検者（例えば上達志望者、上級者、未熟練者）から取得された二次生体情報に少なくとも基づく心理状態（二次指標）との比較結果（正しい運動との差分）から、一次被検者の心理状態に対する二次被検者心理状態（良し悪し）を判定することができる。なお、一次生体情報と二次生体情報は同一被検者からの情報であってもよく、例えば被検者の過去の情報（例えば、調子が良いときの情報）を一次生体情報としてもよい。

上記（２）の心理状態判定方法によれば、前記一次生体情報及び前記二次生体情報は少なくとも心電位データを含むので、所定運動中の上級者やプロ（基準となる選手）の心理状態と、実質的に同一の所定運動中の上達志望者の心理状態との比較結果から、上級者やプロの運動状態に対する上達志望者の心理状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（３）の心理状態判定方法によれば、所定運動中の１００人の上級者やプロ（基準となる選手）の一次生体情報に基づく心理状態と、実質的に同一の所定運動中の上達志望者の二次生体情報に基づく心理状態との比較結果（正しい心理状態との差分）から、上級者やプロの心理状態に対する上達志望者の心理状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（４）の心理状態判定方法によれば、１００回の所定運動中の上級者やプロ（基準となる選手）の一次生体情報に基づく心理状態と、実質的に同一の所定運動中の上達志望者の二次生体情報に基づく心理状態との比較結果（正しい心理状態との差分）から、上級者やプロの心理状態に対する上達志望者の運動状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（５）の心理状態判定方法によれば、実質的に同一の１００回の所定運動中の上達志望者の二次生体情報に基づく心理状態から、上級者やプロの運動状態に対する上達志望者の心理状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（６）の心理状態判定方法によれば、一次被検者と二次被検者とを同一の被検者として心理状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（７）の心理状態判定方法によれば、一次生体情報の統計に基づく心理状態（球速が速い、コントロールが良いときのデータ）と、二次生体情報に基づく心理状態との比較結果（正しい心理状態との差分）から、上級者やプロの心理状態に対する上達志望者の運動状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（８）の心理状態判定方法によれば、二次生体情報の統計に基づく心理状態から、上級者やプロの運動状態に対する上達志望者の運動状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（９）の心理状態判定方法によれば、第１の状況における（例えば練習中の）心理状態と、第２の状況における（例えば試合中の）心理状態との比較結果から、練習中の心理状態に対する試合中の心理状態（良し悪し）を判定することができる。

上記（１０）の心理状態判定方法によれば、日々の調子や試合中の変動などの時間経過に伴い変化する心理状態を判定することができる。

上記（１１）の心理状態判定装置によれば、上記（１）乃至（１０）の何れか一つに記載の心理状態判定方法と実質的に同様の効果が得られる。

上記（１２）の心理状態判定プログラムによれば、上記（１）乃至（１０）の何れか一つに記載の心理状態判定方法と実質的に同様の効果が得られる。

運動上達のためのフィードバックシステムの一例を示す図である。 センシング部の一例を示す図である。 状態判定部の一例を示す図である。 心理状態判定装置による運動状態の判定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。

図１は、運動上達のためのフィードバックシステム１００の一例を示す図である。図１に示すように、フィードバックシステムは、心理状態判定装置１３０及びフィードバック装置１４０を備える。心理状態判定装置１３０は、センシング部１３１、状態判定部１３２を備える。

本実施形態では、フィードバックシステム１００を構成する心理状態判定装置１３０による運動中の心理状態の判定を中心に説明する。また、運動の例として、野球の投球動作を取り上げて説明する。なお、本実施形態で説明するフィードバックシステムは、運動上達や高いパフォーマンスの発揮のためだけに限定されるものではなく、リハビリテーション、技術伝承等に利用することもできる。

センシング部１３１は、一次被検者及び二次被検者に取り付けられる少なくとも一つの心電位センサー１２０からの心電位信号をセンシングする。また、センシング部１３１は、胸部から取得される信号をセンシングしてもよいし、胸部から得られる信号に代えて手首から得られる信号をセンシングしてもよいし、胸部から得られる信号と手首から得られる信号とをセンシングし両者のセンシング結果からどちらか一方のセンシング結果を利用するようにしてもよい。心電位センサー１２０は、電極等で構成され、心電位センサー１２０は心電位信号（生体情報）を出力する。例えば、心電位センサー１２０はウェアに取付けられたウェアラブルセンサであって、心電位センサー１２０は一次被検者及び二次被検者の体の胸等に対応するようにウェアに取付けられている。これにより、心電位センサー１２０は一次被検者及び二次被検者の体の胸等からの心電位信号（一次被検者からの一次生体情報及び二次被検者からの二次生体情報）を出力することができ、例えば、投球動作開始前から投球動作終了までの一定期間（即ち所定運動中）にわたる心電位信号を出力することができる。また、心電位センサー１２０をリストバンド、ヘアバンド等に取り付け、リストバンド、ヘアバンド等の装着位置から心電位信号を取得するようにしてもよい。なお、一次生体情報は、上記した心電位信号だけに限定されるものではなく、心電位信号、脈波、呼吸、発汗、脳波、眼球運動、及び瞳孔径のうちの少なくとも一つを一次生体情報とすることができる。

心電位センサー１２０からの心電位信号はセンシング部１３１に入力される。図２に示すように、センシング部１３１は、信号増幅器１３１ａ等を備え、センシング部１３１は、信号増幅器１３１ａにより増幅された心電位信号をセンシングし、例えば、投球動作開始前から投球動作終了までの一定期間にわたる心電位データを取得する。

例えば、一次被検者に心電位センサー１２０を取り付け（一次被検者が心電位センサー１２０が取り付けられたウェアを着用し）、センシング部１３１が一定期間にわたる心電位データ（一次生体情報）を取得する。同様に、二次被検者に心電位センサー１２０を取り付け（二次被検者が心電位センサー１２０が取り付けられたウェアを着用し）、センシング部１３１が一定期間にわたる心電位データ（二次生体情報）を取得する。なお、一次被検者と二次被検者が同一のウェアを着用してもよいし、一次被検者と二次被検者の体格が異なる場合には異なるウェアを着用してもよいが、この場合、各ウェアにおける心電位センサー１２０の取り付け位置は実質的に対応する同一の位置となる。

例えば、一次被検者とは、上級者又はプロの投手等であり、二次被検者とは、野球の投球技術を上達したい者（上達志望者）である。上級者又はプロの投手１人からの心電位データを取得し一次被検者からの心電位データとしてもよいし、上級者又はプロの投手１００人からの心電位データを取得し一次被検者からの心電位データとしてもよい。例えば、統計的に上級者又はプロの投手１００人からの心電位データを処理し理想の心電位データを算出し、算出された心電位データを一次被検者からの筋電位データとしてもよい。

また、同一人物の１００回の投球動作中の心電位データを取得し一次被検者からの心電位データとしてもよい。例えば、上級者又はプロの投手１人の１００回の投球動作からの心電位データを取得し一次被検者からの心電位データとしてもよいし、一次被検者と二次被検者とを同一人物（上達志望者）とし、上達志望者の１００回の投球動作（例えば練習中の投球動作）からの心電位データを取得し一次被検者からの心電位データとし、上達志望者の１回の投球動作（例えば試合本番の投球動作）からの心電位データを取得し二次被検者からの心電位データとしてもよい。この場合、例えば、上達志望者が好調時に一次被検者となり、好調時以外（不調時）に二次被検者となる方法が考えられる。また、統計的に１００回の投球動作からの心電位データを処理し理想の心電位データを算出し、算出された心電位データを一次被検者からの心電位データとしてもよい。

図３に示すように、状態判定部１３２は、判定器１３２ａ、心理状態記憶部１３２ｂ、切り替え器１３２ｃ、比較器１３２ｄを備える。例えば、判定器１３２ａは、一次被検者からの心電位データに基づき一次被検者の心理状態を判定し、切り替え器１３２ｃは、オペレータからの入力（一次被検者からの情報入力指示）に基づき、一次被検者の心理状態を心理状態記憶部１３２ｂへ送り、心理状態記憶部１３２ｂは一次被検者の心理状態を基準心理状態として記憶する。また、判定器１３２ａは、二次被検者からの心電位データに基づき二次被検者の心理状態を判定し、切り替え器１３２ｃは、オペレータからの入力（二次被検者からの情報入力指示）に基づき、二次被検者の心理状態を比較器１３２ｄへ送る。比較器１３２ｄは、一次被検者の心理状態と二次被検者の心理状態とを比較し、比較結果（差異）を出力する。例えば、一次被検者の心理状態に対する二次被検者の心理状態（心理状態の良し悪し）を出力する。なお、比較結果は、一次被検者と二次被検者の心電位データを含んでもよい。

図４は、心理状態判定装置１３０による心理状態の判定処理の一例を示すフローチャートである。

例えば、事前に、センシング部１３１は、一次被検者から一次生体情報（心電位データ）を取得し（ＳＴ１１）、判定器１３２ａは、一次被検者の一次生体情報から心理状態を判定し（ＳＴ１２）、心理状態記憶部１３２ｂは、一次被検者の心理状態を記憶する（ＳＴ１３）。例えば、一人の一次被検者からの一次生体情報に基づく心理状態を記憶してもよいし、複数人の一次被検者からの一次生体情報を統計的に分析し一人分の心理状態として記憶してもよいし、複数人の一次被検者からの一次生体情報に基づく複数人分の心理状態として記憶してもよい。

続いて、センシング部１３１は、二次被検者から二次生体情報（心電位データ）を取得し（ＳＴ１４）、判定器１３２ａは、二次被検者の二次生体情報から心理状態を判定し（ＳＴ１５）、比較器１３２ｄは、一次被検者からの心理状態と二次被検者からの心理状態とを比較し（ＳＴ１６）、比較結果を出力する（ＳＴ１７）。例えば、一次被検者の心理状態の変化特性と二次被検者の心理状態の変化特性に基づき、差分を検出する。差分の検出方法については各種方法を適用することができる。比較器１３２ｄは、一次被検者の心理状態に対する二次被検者の心理状態（心理状態の良し悪し）を出力する。例えば、一次被検者及び二次被検者からの心電位データの取得と並行して、一次被検者及び二次被検者から筋電位データを取得し、筋電位データの変化特性を利用し、一次被検者及び二次被検者からの心電位データを対応付けることができる。投球動作中の一次被検者からの筋電位データと実質的に同一の投球動作中の二次被検者からの筋電位データは、特定の動作タイミングで類似の特徴量を含む。「特定の動作タイミング」とは、一連の動作イベントからなる動作（例えば、投球動作）における特定の動作イベント（例えば、足挙げやボールリリースなど）のタイミング（時間または時間区間）を意味する。時系列の一次被検者の筋電位データと時系列の二次被検者の筋電位データから特定の動作タイミングで得られた特徴量を抽出し、一次被検者の筋電位データと二次被検者の筋電位データから抽出された特徴量に基づき、一次被検者の筋電位データと心電位データと、二次被検者の筋電位データと心電位データとを対応付けて、心電位データの比較、心電位データの差分検出が可能となる。

例えば、一人分の一次被検者の心理状態と二次被検者の心理状態とを比較し、一人の一次被検者の心理状態に対する二次被検者の心理状態の良し悪しを比較結果として出力することができる。また、複数人分の一次被検者の心理状態と二次被検者の心理状態とを比較し、各一次被検者の心理状態に対する二次被検者の心理状態の良し悪しを出力することもできる。

また、試合本番中の第１の時刻（５回の守備）における所定運動中の二次被検者から取得された心電位データに基づき二次被検者の第１の心理状態を判定し、試合本番中の第２の時刻（７回の守備）における所定運動中の二次被検者から取得された心電位データに基づき二次被検者の第２の心理状態を判定し、第１の心理状態と第２の心理状態を比較し、比較結果として、時間経過（例えば疲労）による二次被検者の心理状態の変化を出力することもできる。

本実施形態では、心理状態記憶部１３２ｂが、基準（正解）となる心理状態を保持するケースについて説明したが、基準となる心理状態をサーバ等から受信し、受信した心理状態を用いるようにしてもよい。

以下、センシング部１３１と状態判定部１３２についてまとめる。ここでは、心理状態のセンシングと判定と比較だけでなく、運動状態のセンシングと判定と比較についても説明する。

１．センシング部１３１
センシング部１３１は、一人ないし複数の対象から生体情報（運動信号及び心理信号）を計測する。生体情報をどのような手段で取得するかは問わない。

＜運動信号のセンシング＞
センシング部１３１は、一つないし複数の筋から、筋電位信号（生体電極）を計測する。さらに、センシング部１３１は、一箇所ないし複数の部位の加速度信号（加速度センサ）や圧力信号（圧力センサ）、関節角度信号（曲げセンサ）を計測することもできる。

＜心理信号のセンシング＞
センシング部１３１は、例えば心理状態を判定するために、自律神経活動を計測することもできる。例えば、センシング部１３１は、心電位信号（生体電極）や脈波（光センサ）を計測する。これにより、自律神経活動（興奮/リラックス）を検出できる。

また、センシング部１３１は、その他の生理反応を計測することもできる。例えば、センシング部１３１は、呼吸や発汗、脳波、眼球運動、瞳孔径を計測する。これにより、情動（興奮/リラックス）や感情（サプライズや選好）、注意、意図などを検出できる。

野球の装備で考えられる計測対象として、ヘルメット、帽子（脳波）、サングラス（眼球運動（注視方向、マイクロサッケード）、瞳孔径）、手袋（発汗、脈波、圧、加速度）、アンダーウェア（筋電、心電、呼吸、加速度）、シューズ（発汗、脈波、圧、加速度）がある。

２．状態判定部１３２
＜（運動）判定器１３２ａ＞
判定器１３２ａは、計測された筋電位データなどから、下記のような運動状態を判定する。

判定器１３２ａは、運動パターン（コツや力み）を判定する。例えば、判定器１３２ａは、ある動き（加速度や関節角度の変化）に対する筋活動パターンや筋活動の相互タイミングなどを判定する。

判定器１３２ａは、姿勢パターン（バランス）を判定する。例えば、判定器１３２ａは、足底圧力の変化に対する筋の組み合わせの活動状態や活動タイミングなどを判定する。例えば、判定器１３２ａは、スキーのときの足底の圧力変化と筋の使い方などを判定する。

判定器１３２ａは、筋疲労度を判定する。例えば、判定器１３２ａは、一つないし複数の筋電位信号を周波数解析することで判定（疲労すると、筋活動のパワーが低周波帯域にシフトする）する。例えば、この判定結果は、選手の交代時の判断に用いることができる。

＜（運動）比較器１３２ｄ＞
比較器１３２ｄは、運動状態の変化や良し悪しを判定するため、一人ないし複数の一次被検者から得られた情報と二次被検者から得られた情報とを比較する。

比較器１３２ｄは、特定の対象である一次被検者の運動状態と二次被検者の運動状態とを比較する。事前に、判定器１３２ａが、特定の上級者や一流選手など（手本）の一次被検者の運動状態を判定し、比較器１３２ｄは、一次被検者の運動状態と二次被検者の運動状態とを比較する。

また、比較器１３２ｄは、ある集団の一次被検者から得られた運動状態と二次被検者から得られた運動状態を比較する。例えば、事前に、判定器１３２ａが、ある集団の一次被検者から得られる運動状態（平均パターン、データマイニングで特徴づけられたパターンなど）を判定し、比較器１３２ｄは、一次被検者の運動状態と二次被検者の運動状態とを比較する。

また、比較器１３２ｄは、自分（二次被検者）を一次被検者とし、一次被検者の運動状態と二次被検者の運動状態とを比較する。比較器１３２ｄは、普段（練習等で１００球投げたときの平均値）の運動状態と現在（試合等の本番）の運動状態とを比較する。

また、比較器１３２ｄが、パートナー間の運動状態の関係を比較（判定）するようにしてもよい。例えば、判定器１３２ａが、投手と打者の運動状態（例えば力み度）を判定し、比較器１３２ｄは、投手と打者の運動状態を比較する。比較結果を駆け引きの様子や相性の判断に用いることができる。

＜（心理状態）判定器１３２ａ＞
判定器１３２ａは、心電位信号や脈波から得られる心拍数や血流の変動（ゆらぎ）を周波数解析することで自律神経状態（交感神経と副交感神経の活動のバランス＝緊張/リラックス）を判定できる（例えば、非特許文献３）。緊張/リラックス状態を定量化する手法として、例えば、心拍数変動の低周波数成分（LF: 0.05-0.15 Hz）と高周波数成分（HF: 0.15-0.4 Hz）を算出して、HFはリラックス度、LF/HFは緊張度、として評価することができます。

他に、判定器１３２ａは、呼吸や発汗、脳波、眼球運動、瞳孔径などから、情動（興奮/リラックス）や感情（サプライズや選好）、注意、意図などの状態も判定できる
＜（心理状態）比較器１３２ｄ＞
比較器１３２ｄは、心理状態の変化や良し悪しを判定するため、一人ないし複数の一次被検者から得られた情報と二次被検者から得られた情報とを比較する。

比較器１３２ｄは、ある集団の一次被検者から得られた自律神経状態と二次被検者から得られた自律神経状態を比較する。例えば、事前に、判定器１３２ａが、ある集団の一次被検者から得られる自律神経状態（平均値、データマイニングで特徴づけられた値など）を判定し、比較器１３２ｄは、一次被検者の自律神経状態と二次被検者の自律神経状態とを比較する。

また、比較器１３２ｄは、自分（二次被検者）を一次被検者とし、一次被検者の自律神経状態と二次被検者の自律神経状態とを比較する。比較器１３２ｄは、第１の状況での（普段、例えば練習中）自律神経状態と第２の状況での（現在、例えば試合等の本番中）自律神経状態とを比較する。

また、比較器１３２ｄは、パートナー間の心理状態の関係を比較（判定）する。例えば、判定器１３２ａが、投手と打者の心理状態を判定し、比較器１３２ｄは、投手と打者の心理状態を比較する。比較結果を駆け引きの様子や相性の判断に用いることができる。

＜（運動状態と心理状態）比較器１３２ｄ＞
比較器１３２ｄは、運動状態や自律神経状態を組み合わせることで、「自律神経状態と運動状態の関係性」を比較（判定）する。例えば、緊張すると、運動が乱れるなどの関係がわかる。

続いて、運動状態と自律神経の状態の判定について詳しく説明する。

事例１として、実戦におけるプロの投手の総合的な状態モニタリングについて説明する。

１．投手Ａが上下半身両方に、筋電位センサー（ウェアラブルセンサー）を搭載したコンプレッションインナーウェア（例えばＨｉｔｏｅ（登録商標））を着用する。上半身に心電位センサー１２０（ウェアラブルセンサー）を搭載したコンプレッションインナーウェア（例えばＨｉｔｏｅ（登録商標））を着用する。上半身用のウェアには筋電位を計測するために、例えば、着用者の腕、肩、胸囲、腰に対応する複数箇所に筋電位センサーが配置されている。また、上半身用のウェアには心電位を計測するために、例えば、着用者の心臓周囲に対応する箇所に心電位センサー１２０が配置されている。下半身用のウェアには、下半身の疲労度を測定するために、着用者の臀部（下肢のその他の筋でもよい）の筋電位を計測するために、着用者の臀部に対応する複数箇所に筋電位センサーが配置されている。

２．状態判定部１３２は、上半身及び下半身の筋電位を周波数解析し、筋の疲労度合いを推定することができる。一方で、状態判定部１３２は、心電位に基づく心拍変動の解析から、投手の交感神経と副交感神経の活動バランスを推定することができる。

３．筋電位センサー、心電位センサー１２０、及びセンシング部１３１は、普段の練習および試合から投手Ａの筋電位および心電位を継続的に測定し、以下に列挙するような様々な状況におけるデータを長期的に取り貯める。

３．１ ブルペンで打者が立っていない非実戦的な状況
３．２ 打者と対戦する状況（練習）
３．３ 打者と対戦する状況（試合）
以上の状況から取得した以下のようなデータを、生体状態推定器として機能する状態判定部１３２に投入する。状態判定部１３２は、「３．１」、「３．２」、及び「３．３」を入力として直近の将来の投球パフォーマンスを推定するためのモデルを逐次更新する。

３．４．１ 筋電位から推定される客観的筋疲労度
３．４．２ 全身の筋活動パターンから推定される運動連鎖の効率
３．４．３ 心拍変動から推定される自律神経活動バランス
３．４．４ 投球速度、コントロールのばらつき等のパフォーマンス指標
＜ユーザー使用例１：実戦場面を想定＞
上記３．４．１〜３．４．４の情報は、二次被検者（データを測定されている本人）、および周囲の人間が常時モニターできる状態にある。つまり、フィードバック装置１４０が、上記３．４．１〜３．４．４の情報を出力する。

４．試合前半：投手Ａは、試合開始直後（立ち上がり）のパフォーマンスが不安定であることが課題の一つである。長期的なデータ計測から、心電位から推定されるメンタルの状態が過緊張状態に陥ることが、頻繁に生じることがわかっている。さらに、過緊張状態と投球パフォーマンスの低下に相関があることもわかっている。そのため、試合中にそのような状況に陥った場合、投手コーチが「間を取る」などの対応をすることによって、投手Ａが大きくパフォーマンスを乱すことは少なくなった。

５．試合中盤：疲労が増大していることが、モニターしている筋電位データから推測されるが、筋活動から推測される筋状態は良い状態を保っていると推測される場合（例えば疲労の蓄積は小さいと推測される場合）、首脳陣は続投させることを決断する。

６．試合後半：筋疲労、メンタル面双方において、状態の劣化が推定され、全身の筋活動パターンにも疲労時特有のパターンが見られた場合、打者に打ち込まれる前に、投手Ａを降板させることを決断する。

７．上記のような使用により、より良いタイミングでの選手交代が可能となるだけでなく、無理をさせる機会が減ることによるケガのリスク減少も期待できる。
＜ユーザー使用例２：試合で生じた課題を練習で克服する＞
８．投手Ａには、試合で普段の練習通りのパフォーマンスを発揮できないという課題がある（（メンタルが影響しているのかもしれないが）フィジカルに原因があるのではないかと周囲の人間は推測している）。

９．上記課題を克服するために、前項３．１〜３．３各々の投球時の、全身の筋活動パターン、自律神経活動バランスおよび投球パフォーマンス指標を比較する。

１０．その結果、投手Ａはブルペンでの投球時のみ非常にリラックスした状態で投球をしており、打者との対戦シーン、特に試合での対戦シーンにおいて、メンタル面での変動が大きいことが判明する。さらには、メンタル面の変動を生じさせる試合状況もピックアップできる。

１１．投手Ａは「１０．」のフィードバックを受けて、当該試合状況下における対応（状況の整理、気持ちの持ち方等）を指導者と議論する。さらに、練習において、当該状況を再現した実戦練習を行うことで、試合時のパフォーマンスの不安定さを改善することが期待できる。

事例２として、オーバートレーニング予防としての心拍変動解析について説明する。

１２．若手野球選手Ａ（投手）は、シーズン中に、多くの試合と並行して、高強度なトレーニングを行わなくてはならない。疲労が蓄積した状態で試合に望むと、パフォーマンスを発揮できないだけでなく、ケガのリスクを増大させることにもつながる。そのため、当日の選手のコンディションをモニタリングすることで、流動的にその日の登板可否を判断する仕組みが有用となる。

１３．起床時の心電位から得られる心拍変動データからオーバートレーニング症候群を検知する。

若手野球選手Ａは起床時から日常的に心電位及び筋電位を計測することで、心拍変動および筋電位データを継続的に取り貯めている。オーバートレーニングに陥った選手には、起床時の心拍数増大や心拍変動の減少が見られることが報告されている。また、筋電位から推定される筋疲労度合いと、心拍変動から推定される疲労度には関連があることも報告されている。これらと本人の主観的な疲労度と合わせて、コンディショニングコーチは投手Ａの登板可否を当日の朝に判断する。

同時に、同様の測定において最もコンディションが良いと推定される投手Ｂを若手野球選手Ａの代わりに登板させることを決定する。

なお、上記した判定及び比較等の処理の手順はソフトウェアによって実行することが可能である。このため、上記処理の手順を実行するプログラムをダウンロードしこのプログラムを通常のコンピュータにインストールして実行するだけで、上記処理を容易に実現することができる。或いは、上記処理の手順を実行するプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等を通じてこのプログラムを汎用のコンピュータにインストールして実行するだけで、上記処理を容易に実現することができる。

例えば、心理状態判定装置１３０は、上記プログラムをダウンロードし、ダウンロードしたプログラムを記憶し、プログラムのインストールを完了することができる。また、心理状態判定装置１３０は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体から上記プログラムを読み取り、読み取ったプログラムを記憶し、プログラムのインストールを完了することができる。これにより、心理状態判定装置１３０は、インストールされた上記プログラムに基づき、上記処理を容易に実現することができる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ネットワークサーバ等で複数の一次被検者からの生体情報を収集し、複数の一次被検者からの生体情報を分析し、基準となる運動状態を生成し、配信するようにしてもよい。心理状態判定装置１３０は、配信される基準となる運動状態を受信し、受信した運動状態と二次被検者の運動状態とを比較し、二次被検者の運動状態を判定することができる。

その他にも、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１００…運動上達のためのフィードバックシステム
１２０…心電位センサー
１３０…心理状態判定装置
１３１…センシング部
１３２…状態判定部
１４０…フィードバック装置
１３２ａ…判定器
１３２ｂ…心理状態記憶部
１３２ｃ…切り替え器
１３２ｄ…比較器

Claims (12)

1. 所定運動中の一次被検者から取得された一次生体情報に少なくとも基づき前記一次被検者の心理状態を判定または記憶し、所定運動中の二次被検者から取得された一次生体情報に少なくとも基づき前記二次被検者の心理状態を判定し、
   前記一次被検者の心理状態と前記二次被検者の心理状態とを比較し比較結果を出力する心理状態判定方法。
2. 前記一次生体情報及び前記二次生体情報は少なくとも心電位データを含む請求項１に記載の心理状態判定方法。
3. 前記一次被検者の心理状態は、複数人の前記一次被検者からの一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものである請求項１乃至２の何れかに記載の心理状態判定方法。
4. 前記一次被検者の心理状態は、複数回の所定運動中の前記一次被検者からの一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものである請求項１乃至３の何れかに記載の心理状態判定方法。
5. 前記二次被検者の心理状態は、複数回の所定運動中の前記二次被検者からの二次生体情報に基づき判定する請求項１乃至４の何れかに記載の心理状態定方法。
6. 前記一次被検者と前記二次被検者とは、同一の被験者である請求項１、２、４乃至５の何れかに記載の心理状態判定方法。
7. 前記一次被検者の心理状態は、前記一次生体情報の統計に基づき前記一次被検者の心理状態を判定するまたは判定されたものである請求項３乃至６の何れかに記載の心理状態判定方法。
8. 前記二次被検者の心理状態は、前記二次生体情報の統計に基づき判定するものである請求項３乃至７の何れかに記載の心理状態判定方法。
9. 前記一次被検者の心理状態は、第１の状況における所定運動中の前記一次被検者から取得された前記一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものであり、前記二次被検者の心理状態は、第２の状況における所定運動中の前記二次被検者から取得された前記二次生体情報に基づき前記二次被検者の心理状態を判定するものである請求項１の心理状態判定方法。
10. 前記一次被検者の第１の心理状態は、第１の時刻における所定運動中の前記一次被検者から取得された前記一次生体情報に基づき判定するまたは判定されたものであり、前記二次被検者の第２の心理状態は、第２の時刻における所定運動中の前記二次被検者から取得された前記二次生体情報に基づき判定するものであり、前記第１の心理状態と前記第２の心理状態とを比較し、前記二次被検者の心理状態の変化を判定する請求項１の心理状態判定方法。
11. 請求項１乃至１０の何れか一つに記載の判定及び比較を実行する心理状態判定装置。
12. 請求項１乃至１０の何れか一つに記載の判定及び比較をコンピュータに実行させるための心理状態判定プログラム。