JP2021146050A - 情報処理装置及び集中力向上システム - Google Patents

Abstract

【課題】競技中において競技者の集中力を向上させる。【解決手段】検出装置１０は、競技者の身体に所定の方法で装着されている。検出装置１０は、自装置が装着された競技者の生体情報を検出して、ネットワーク２経由で情報処理装置２０に送信する。情報処理装置２０は、各競技者の生体情報を解析して各競技者の競技に対する集中力のレベルを算出し、その集中力のレベルが閾値レベル未満の場合に、競技者の競技に対する集中力のレベルを大きくするための音声信号を、専用線等を介して各スピーカ３０に出力する。各スピーカ３０は、競技場の所定の位置に設定されており、上記音声信号に応じた放音を行う。各競技者はスピーカ３０から放音される音声を聞く。【選択図】図５

Description

本発明は、人間の集中力を向上させるための技術に関する。

人間の脳波データ等の生体情報を解析してその人間が発揮している集中力のレベルを可視化する技術が知られている。例えば、特許文献１には、作業者の心拍数、血圧、体温、脳波といった生体信号を解析して得た集中力のレベルをグラフ形式でディスプレイに表示するシステムが開示されている。

特開２０１８−３８６０４号公報

例えば野球等を含むスポーツの競技中において、競技者の集中力を向上させるような仕組みを想定した場合に、上記特許文献１の記載のシステムでは、競技者の集中力を向上させるためには不向きな面が多い。例えば集中力のレベルをグラフ形式でディスプレイに表示するという出力形態では、その出力内容が、競技を行っている状態の競技者に対しては伝わりにくい。

そこで、本発明は、競技中において競技者の集中力を向上させ得る仕組みを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、競技者の生体情報を取得する取得部と、取得された前記生体情報を解析して、前記競技者の競技に対する集中力のレベルを算出する算出部と、算出された前記集中力のレベルが閾値レベル未満の場合に、前記競技者の競技に対する集中力のレベルを大きくするための音声を競技場に配置されたスピーカから出力させる出力制御部とを備えることを特徴とする情報処理装置を提供する。

前記算出部は、複数の前記競技者の各々について取得された生体情報を解析して、各々の前記競技者による競技に対する集中力のレベルを算出し、前記出力制御部は、各々の前記競技者について算出された集中力のレベルに応じて前記競技者ごとに異なる前記音声を前記スピーカから出力させるようにしてもよい。

前記競技場において各々の前記スピーカが配置されている位置及び各々の前記競技者の位置を特定する位置特定部を備え、前記出力制御部は、各々の前記競技者の位置に応じた位置に配置されている前記スピーカから、前記競技者ごとに異なる前記音声を出力させるようにしてもよい。

前記スピーカと前記競技者との間の距離を特定する距離特定部を備え、前記出力制御部は、特定された距離に応じた大きさの前記音声を前記スピーカから出力させるようにしてもよい。

前記競技者が競技において集中力のレベルを閾値レベル以上で発揮すべき時期を推測する推測部を備え、前記出力制御部は、推測された前記時期よりも前の時点で前記音声を前記スピーカから出力させるようにしてもよい。

前記出力制御部は、推測された前記時期よりも、算出された前記集中力のレベルと前記閾値レベルとの差に応じた期間だけ前の時点で、前記音声を前記スピーカから出力させるようにしてもよい。

また、本発明は上記の情報処理装置と、競技者の生体情報を検出して前記情報処理装置に送信する検出装置と、競技場に配置されたスピーカとを備えることを特徴とする集中力向上システムを提供する。

本発明によれば、競技中において競技者の集中力を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る集中力向上システムの構成を例示するブロック図である。 検出装置の電気的なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 情報処理装置の電気的なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 情報処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 情報処理装置が記憶するデータを例示する図である。 情報処理装置が記憶するデータを例示する図である。 情報処理装置が記憶するデータを例示する図である。 情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。

［実施形態］
［構成］
図１は、本実施形態に係る集中力向上システム１の構成を例示するブロック図である。集中力向上システム１は、競技を行う競技者の競技に対する集中力を向上させることを目的としたシステムである。ここでいう競技とは、一定の規則に従って優劣を競い合うものであればどのようなものであってもよいが、本実施形態では、競技として野球を想定し、競技者として野球選手を想定し、競技場として野球場を想定している。

図１に示すように、集中力向上システム１は、複数の競技者の各々が保持する検出装置１０と、本発明に係る情報処理装置として機能する情報処理装置２０と、放音手段として機能する複数のスピーカ３０とを備えている。各検出装置１０は、各競技者の身体に所定の方法で装着されている。各検出装置１０を、例えば、競技者が着用する帽子やヘルメット、ユニフォーム等の着装物と一体化した、いわゆるウェアラブル装置として構成されてよい。検出装置１０は、自装置が装着された競技者の生体情報を検出し、ネットワーク２経由で情報処理装置２０に送信する。ネットワーク２は、例えばＬＰＷＡ（LOW Power Wide Area）等の無線通信規格に従う無線通信網を含む。ＬＰＷＡは消費電力の低減やデバイスの小型化に有利であり、その無線伝送距離は数ｋｍ程度である。情報処理装置２０は、各競技者の生体情報を解析して各競技者の競技に対する集中力のレベルを算出し、その集中力のレベルが閾値レベル未満の場合に、競技者の競技に対する集中力のレベルを大きくするための音声信号を、専用線等を介して各スピーカ３０に出力する。各スピーカ３０は、競技場においてそれぞれ異なる位置に設定されており、上記音声信号に応じた放音を行う。これにより、競技中の各競技者、及び競技を観戦する観客は、これらスピーカ３０から放音される音声を聞くことができる。

図２は、検出装置１０の電気的なハードウェア構成を例示する図である。検出装置１０は、制御装置１０１、センサ１０２、測位装置１０３、通信装置１０４、及び記憶装置１０５を有する。制御装置１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。ＣＰＵがＲＯＭ及び記憶装置１０５に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより検出装置１０の各部が制御される。センサ１０２は、競技者の生体の状態に関する各種の生体情報（例えば脳波、心拍数、筋電位等）を検出する。測位装置１０３は、例えばＧＰＳ(Global Positioning System)ユニットであり、制御装置１０１の指示に応じて、衛星から発信されるＧＰＳ信号に基づいて測位を行う。ただし、測位装置１０３の測位手法は、ＧＰＳを用いたものに限らず、例えば複数の外部装置から発せられた無線信号を用いて測位するものであってもよい。通信装置１０４は、例えばＬＰＷＡ通信ユニットであり、制御装置１０１の指示のもとで通信を行う。ただし、通信装置１０４の通信規格はＬＰＷＡに限らない。記憶装置１０５は、例えばソリッドステートドライブやハードディスクドライブ等の記憶手段であり、制御装置１０１のＣＰＵに読み込まれる各種のプログラムやデータ等を記憶する。なお、検出装置１０は、図２に例示した構成以外に例えば電池や、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えばキー、スイッチ、ボタン等）及び外部への出力を実施する出力デバイス（例えばＬＥＤランプ等）を含んでいる。検出装置１０における各機能は、制御装置１０１がソフトウェア（プログラム）を実行して、各種の演算を行ったり、通信装置１０４による通信を制御したり、記憶装置１０５におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。

図３は、情報処理装置２０の電気的なハードウェア構成を例示する図である。情報処理装置２０は、制御装置２０１、通信装置２０２、及び記憶装置２０３を有する。制御装置２０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有する。ＣＰＵがＲＯＭ及び記憶装置２０３に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより情報処理装置２０の各部が制御される。通信装置２０２は、ネットワーク２又は専用線経由で通信を行う通信ユニットであり、制御装置２０１の指示のもとで通信を行う。記憶装置２０３は、例えばソリッドステートドライブやハードディスクドライブ等の記憶手段であり、制御装置２０１のＣＰＵに読み込まれる各種のプログラムやデータ等を記憶する。なお、情報処理装置２０は、図３に例示した構成以外に、例えば外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えばキー、スイッチ、ボタン等）及び外部への出力を実施する出力デバイス（例えばディスプレイ、スピーカ、ＬＥＤランプ等）を含んでいてもよい。情報処理装置２０における各機能は、制御装置２０１がソフトウェア（プログラム）を実行して、各種の演算を行ったり、通信装置２０２による通信を制御したり、記憶装置２０３におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。

図４は、情報処理装置２０の機能構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置２０において上記ハードウェアが連携することによって、取得部２１、位置特定部２２、距離特定部２３、算出部２４及び出力制御部２５という機能が実現される。

取得部２１は、競技者の生体情報及び検出装置１０の位置情報を、検出装置１０からネットワーク２経由で取得する。競技者の生体情報は、検出装置１０のセンサ１０２によって検出された結果を示す情報である。検出装置１０の位置情報は、検出装置１０の測位装置１０３によって測位された位置を示す情報である。

位置特定部２２は、競技場において各スピーカ３０が配置されている位置、及び各競技者の位置を特定する。より具体的には、位置特定部２２は、図５に例示するような各スピーカの識別情報であるスピーカＩＤと競技場における各スピーカの位置を示す位置情報とを対応付けた情報を記憶しており、スピーカＩＤに基づいて、各スピーカ３０が配置されている位置を特定する。また、位置特定部２２は、図６に例示するような各競技者の識別情報である競技者ＩＤとその競技者が装着している検出装置１０の識別情報である検出装置ＩＤとを対応付けた情報を記憶しており、これらの情報と取得部２１により取得された検出装置１０の位置情報とを用いて、その検出装置１０を装着している各競技者の位置を特定する。ここでは、各検出装置１０の位置が各競技者の位置とみなされる。

距離特定部２３は、各スピーカ３０と各競技者との間の距離を特定する。具体的には、距離特定部２３は、位置特定部２２により特定された各スピーカ３０の位置及び各競技者の位置を用いて、各スピーカ３０と各競技者との間の距離を計算により求める。

算出部２４は、取得部２１により取得された各競技者の生体情報を解析して、各競技者の競技に対する集中力のレベルを算出する。生体情報から人間の集中力のレベルを算出するアルゴリズムとしては種々のものが知られている。例えば生体情報として脳波を用いた場合には、その脳波の周波数やゆらぎを解析モデルに入力することで、人間の集中力のレベルを算出するアルゴリズムなどがある。

出力制御部２５は、算出部２４により算出された集中力のレベルが閾値レベル未満の場合に、競技者の競技に対する集中力のレベルを大きくするための音声をスピーカ３０から出力させる。ここでいう、競技者の競技に対する集中力のレベルを大きくするための音声とは、例えば各競技者が好きな音楽や興奮する音楽であるとか、各競技者が競技に集中するように促す競技者向けの応援メッセージであるとか、各競技者への応援を行うように観客に促す観客向けのメッセージ等である。各競技者がどのような音声によって集中力が高まるかという点については、様々な音声を聞いた競技者の生体情報を解析するなどの実験を予め行って特定して記憶しておいてもよいし、シミュレーションや計算により推測して記憶しておいてもよい。つまり、この音声は、競技者ごとに異なっていてもよい。このような音声をスピーカ３０から出力させるための音声データは、出力制御部２５に予め記憶されている。

さらに、この音声は、競技者について算出された集中力のレベルに応じて異なっている。このため、出力制御部２５は、図７に例示するように、集中力のレベルと音声データとが対応付けられて記憶されている。例えば集中力のレベルが１（ここでは「１」が最も小さい集中力のレベルであり、「５」が最も大きい集中力のレベルであるとする）の競技者に対しては、音声データ「ｄａｔａＡ」が出力されることになる。これらの音声が競技者ごとに異なっている場合には、図７に例示したような集中力のレベル別の音声データの１セットが、各競技者ＩＤに対応付けて記憶されている。

さらに、この音声は、各競技者の位置に応じた位置に配置されているスピーカ３０から出力される。ここでいう、各競技者の位置に応じた位置に配置されているスピーカ３０とは、複数のスピーカ３０のうち競技者に最も近い位置に配置されているスピーカ３０である。

さらに、この音声は、競技者と、その競技者の位置に応じた位置に配置されているスピーカ３０との距離に応じた大きさで出力される。ここでいう、競技者と、その競技者の位置に応じた位置に配置されているスピーカ３０との距離に応じた音声の大きさとは、例えば上記競技者と上記スピーカ３０との間の距離が大きいほど、音声の大きさ（ボリューム）が大きい状態で出力されるということである。つまり、音声を聞く競技者とその音声を放音するスピーカ３０とが遠く離れているほど、より大きなボリュームで音声が放音されるようになっている。

［動作］
次に、図８を参照して、集中力向上システム１の動作について説明する。なお、以下の説明において、情報処理装置２０を処理の主体として記載する場合には、制御装置２０１がソフトウェア（プログラム）を実行して、各種の演算を行ったり、通信装置２０４による通信を制御したり、記憶装置２０５におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることにより、処理が実行されることを意味する。検出装置１０についても同様である。

検出装置１０は、定期的に、自装置が装着された競技者の生体情報を検出し、自装置の位置情報及び検出装置ＩＤとともに、ネットワーク２経由で情報処理装置２０に送信する。図８において、取得部２１は、或る検出装置１０から送信されてくる、これらの競技者の生体情報、検出装置１０の位置情報及び検出装置ＩＤといった情報を取得する（ステップＳ１１）。

次に、算出部２４は、取得部２１により取得された競技者の生体情報を所定のアルゴリズムによって解析し、競技者の競技に対する集中力のレベルを算出する（ステップＳ１２）。

次に、出力制御部２５は、算出部２４により算出された競技者の集中力のレベルが閾値レベル未満であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。ここで、算出部２４により算出された集中力のレベルが閾値レベルを超えている場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、処理はステップＳ１１に戻る。

算出部２４により算出された集中力のレベルが閾値レベル未満の場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、位置特定部２２は、競技場において各スピーカ３０が配置されている位置及び上記競技者の位置を特定するとともに、距離特定部２３は、各スピーカ３０と上記競技者との間の距離を特定する（ステップＳ１４）。ここでは、競技者ＩＤによって識別される各競技者の位置として、検出装置ＩＤによって識別される各検出装置１０の位置情報が示す位置が用いられる。

次に、出力制御部２５は、上記競技者の位置に応じた位置に配置されているスピーカ３０を出力先として特定する（ステップＳ１５）。ここでは、複数のスピーカ３０のうち、上記検出装置ＩＤによって識別される検出装置１０の位置に最も近い位置に配置されているスピーカ３０が、出力先として特定される。

次に、出力制御部２５は、競技者及び集中力のレベルに応じた音声データと、集中力のレベルに応じた音声の大きさとを特定する（ステップＳ１６）。

そして、出力制御部２５は、特定した音声データを読み出し、この音声データについて音声の大きさを指定して出力先のスピーカ３０に送信する（ステップＳ１７）。これにより、このスピーカ３０から、競技者及び集中力のレベルに応じた音声データに応じた音声が、その集中力のレベルに応じた大きさで放音される。この音声が、例えば競技者が好きな音楽や興奮する音楽である場合には、その音楽を聞いた競技者は知らず知らずのうちに集中力を高めることが可能となる。また、この音声が、競技者が競技に集中するように促す競技者向けの応援メッセージ（例えば打者である競技者に対して「ここで打て！」とか、投手である競技者に対して「この打者だけはアウトにしろ！」というようなメッセージ）である場合には、そのメッセージを聞いた競技者はそのメッセージに従って集中力を高めることが可能となる。また、音声が、競技者への応援を行うように観客に促す観客向けのメッセージ（例えば「○○選手を応援しよう」とか、「○○選手の応援歌を大きな声で歌おう」というようなメッセージ）である場合には、そのメッセージを聞いた観客がそのメッセージに従って応援を行うことで、応援された競技者は集中力を高めることが可能となる。

以上の実施形態によれば、競技中において競技者の集中力を音声出力により向上させることができる。例えば競技者の集中力向上を、音声出力ではなく、表示による出力で実現しようとした場合には、競技者がその表示をいちいち視認しなければならないため、競技者と表示媒体との位置関係に依存してしまうという不都合が予想される。これに対し、本実施形態のように空間を全方位的に拡散して競技者に届く音声を用いるようにすれば、そのような不都合が生じない。

また、競技者の位置に応じた位置に配置されたスピーカ３０から音声が出力されるため、複数のスピーカ３０からそれぞれ異なる音声が出力された場合であっても、これらの音声が混同されずに、どの音声がどの競技者に対するものであるかを認識しやすくなる。

また、競技者とスピーカ３０との距離に応じた大きさで音声が放音されるから、競技者にとっては音声を聞き取りやすいという利点がある。

［変形例］
本発明は、上述した実施形態に限定されない。上述した実施形態を以下のように変形してもよい。また、以下の２つ以上の変形例を組み合わせて実施してもよい。

例えば野球という競技であれば、競技者自身が打席に立つときにはその競技者自身に高い集中力が要求されるし、また、相手チームの攻撃時に得点が入る可能性が高い場面においては、守備側のチームの投手等の競技者については高い集中力が要求される。このように、競技者が競技において集中力のレベルを閾値レベル以上で発揮すべき時期は、例えば競技の状況を解析することで推測することができる。具体的には、競技の状況がどのような状況になったときに集中力のレベルを閾値レベル以上で発揮すべきであるかという条件を予め決めて情報処理装置２０が記憶しておく。そして、情報処理装置２０は、競技者の競技の様子を撮像した画像を解析したり、また、競技の管理者（審判やオブザーバ）が入力したストライク／ボールカウント又はアウトカウントや、点差、出塁ランナーの数或いは打順等を解析したりすることで、このような時期が近い将来に到来するか否かを推測する。また、情報処理装置２０は、観客の声の大きさをマイク等で収音し、その声の大きさが或る閾値を超えると、競技者が競技において集中力のレベルを閾値レベル以上で発揮すべき時期が近い将来に到来すると推測するようにしてもよい。そして、情報処理装置２０は、このような時期が到来する少し前の時点で上記の音声を出力する。このように、情報処理装置２０は、競技者が競技において集中力のレベルを閾値レベル以上で発揮すべき時期を推測する推測部を備え、出力制御部２５は、推測された時期よりも前の時点で上記の音声をスピーカ３０から出力させるようにしてもよい。このようにすれば、集中力を要する時期において直ちに競技者の集中力を高める効果が期待できる。

さらに、出力制御部２５は、推測部により推測された時期よりも、算出された集中力のレベルと上記閾値レベルとの差に応じた期間だけ前の時点に、音声をスピーカから出力させるようにしてもよい。つまり、集中力を或る程度以上高めるには一定の時間がかかることを考慮し、集中力が既に或る程度高い競技者に対しては上記のようにして推測された時期よりも期間Ｘだけ前の時点で上記音声を出力し、集中力がかなり低い競技者に対しては上記のようにして推測された時期よりも期間Ｙ（Ｙ＞Ｘ）だけ前の時点で上記音声を出力する。つまり、集中力が低い競技者であるほど、時間的に前の時点で、自身に対する音声を聞くことになるから、集中力を大きく高めるために時間をかけることができる。

本発明は、例えば情報処理装置２０や集中力向上システム１のほか、情報処理装置２０が行う情報処理方法や、情報処理装置２０の制御装置２０１によって実行されるプログラムとして実施されてもよい。情報処理装置２０の制御装置２０１によって実行されるプログラムは、磁気テープ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光記録媒体、光磁気記録媒体、ＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＲＡＭなどの記録媒体に記憶した状態で提供し得る。また、インターネットのようなネットワーク経由で情報処理装置２０にダウンロードさせることも可能である。

１：集中力向上システム、２：ネットワーク、１０：検出装置、１０１：制御装置、１０２：センサ、１０３：測位装置、１０４：通信装置、１０５：記憶装置、２０：情報処理装置、２１：取得部、２２：位置特定部、２３：距離特定部、２４：算出部、２５：出力制御部、２０１：制御装置、２０２：通信装置、２０３：記憶装置、３０：スピーカ。

Claims (7)

1. 競技者の生体情報を取得する取得部と、
   取得された前記生体情報を解析して、前記競技者の競技に対する集中力のレベルを算出する算出部と、
   算出された前記集中力のレベルが閾値レベル未満の場合に、前記競技者の競技に対する集中力のレベルを大きくするための音声を競技場に配置されたスピーカから出力させる出力制御部と
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記算出部は、複数の前記競技者の各々について取得された生体情報を解析して、各々の前記競技者による競技に対する集中力のレベルを算出し、
   前記出力制御部は、各々の前記競技者について算出された集中力のレベルに応じて前記競技者ごとに異なる前記音声を前記スピーカから出力させる
   ことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記競技場において各々の前記スピーカが配置されている位置及び各々の前記競技者の位置を特定する位置特定部を備え、
   前記出力制御部は、
   各々の前記競技者の位置に応じた位置に配置されている前記スピーカから、前記競技者ごとに異なる前記音声を出力させる
   ことを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
4. 前記スピーカと前記競技者との間の距離を特定する距離特定部を備え、
   前記出力制御部は、特定された距離に応じた大きさの前記音声を前記スピーカから出力させる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記競技者が競技において集中力のレベルを閾値レベル以上で発揮すべき時期を推測する推測部を備え、
   前記出力制御部は、推測された前記時期よりも前の時点で前記音声を前記スピーカから出力させる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記出力制御部は、推測された前記時期よりも、算出された前記集中力のレベルと前記閾値レベルとの差に応じた期間だけ前の時点で、前記音声を前記スピーカから出力させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
   競技者の生体情報を検出して前記情報処理装置に送信する検出装置と、
   競技場に配置されたスピーカと
   を備えることを特徴とする集中力向上システム。

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