JP3208518U - 複数の角度から見た教師の動画と音声を練習者の頭部方向に応じて練習者に選択表示する、頭部方向追従画像提供型運動練習装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の角度から見た教師の動画と音声を練習者の頭部方向に選択表示する、頭部方向追従画像提供型の運動練習装置を提供する。【解決手段】表示装置Ｃ、スピーカＤ、姿勢検出器Ｅ、記憶装置Ｆおよび信号処理装置Ａを一体化し頭部に装着する。予め前後左右および斜め等の複数方向から教師を撮影し記憶憶装置Ｆに格納する。姿勢検出器Ｅで得た練習者の頭部方向に応じて、信号処理装置Ａが記憶装置Ｆから映像と音声を抽出し表示装置ＣとスピーカＤに出力する。この結果、教師が方向転換しても練習者は常に教師背面を見て動作を倣うことができる。同時に左右逆転の問題も解決される。頭部を回転すればその方向から教師を見た画像が得られるので教師観察の死角も無くす事ができる。【選択図】図４

Description

本考案は、複数の角度から見た教師の動画と音声を練習者の頭部方向に応じて練習者に選択表示する、頭部方向追従画像提供型運動練習装置に関するものである。

太極拳や舞踏など規定の身体動作を習得しようとする場合、教師が模範動作を行い練習者がその動作を目視し追従する練習方法があった。あるいは、練習者がビデオに収録された模範動作を視聴しつつ動作を行う練習方法があった。

動作学習支援装置 出願 2009-092757 (2009/04/07) 公開 2010-240185 (2010/10/28)

太極拳指導教本 公益社団法人 日本武術太極拳連盟刊 太極拳修練精要 ＩＳＢＮ ９７８−７−５３３５−４９７１−８ 福建科学技術出版社 第四章二節〜三節

これには以下の問題があった。

（ア）教師が練習者の前方に常に位置できない問題
教師が模範動作を行い、練習者がその背後から教師を目視追従して練習を行う場合において教師が方向転換を行うと、練習者も共に方向転換を行うことになる。その結果、教師は練習者の背後や側面に位置することになり、練習者はそのままでは教師の模範動作を見ることができなくなる。このため従来は教師が動作を一時中断して練習者視線前方へ移動し動作を再開するか、練習者が振り向いた状態になる必要があり練習リズムの乱れや練習者の姿勢が乱れてしまう問題があった。別法として教師と教師に準じた技量を有する者が練習者を囲む形で模範動作を行う方法もあるがこの場合、練習者の数に対して模範動作を行う人員が数多く必要になるという問題があった。

（イ）ビデオ学習における、教師と練習者の左右逆転問題
ビデオに収録された教師の模範動作を視聴しながら練習を行う場合、模範動作が正面から収録されたものである場合は練習者と左右が逆になり動作を倣いにくいという欠点があった。逆に模範動作が背面から収録されたものを用いれば左右は逆にならないが、教師が身体を反対方向に転回させると練習者と教師の左右が逆となり動作を倣いにくくなってしまうという問題があった。

（ウ）練習者が教師を見る角度を自由に選択できない問題
教師の背後から練習者が追従しながら練習を行う場合、練習者が見ることができるのは教師の後姿のみである。従ってこのとき教師の側面あるいは前面姿勢に重要動作事項が含まれている場合、それを見ることが出来ないという問題があった。ビデオに収録された教師の模範動作を視聴しながら練習を行う場合においても同じ問題があった。

本考案は、以上のような欠点をなくすためになされたものである。

図３のように教師（２７）の模範動作映像を、およそ教師を中心とする円（２６）上の（１８）から（２４）の複数の方向から教師（２７）を囲むように撮影し、この映像を編集の上、図４の頭部方向追従画像提供型運動練習装置（Ｏ）の動画記録媒体（Ｆ）に格納する。

本考案の頭部方向追従画像提供型運動練習装置（Ｏ）を図５のように練習者（１）の頭部に装着する。
練習者が練習を開始する時、図４の操作スイッチ（B）を操作すると姿勢検出器（E）からの情報を元に得られる頭部方向角が図５の動作開始頭部平面角（α）として信号処理装置（A）に記憶される。

以後、練習者（１）が動作を続ける間、図６のように信号処理装置（A）は記憶済の動作開始頭部平面角（α）と姿勢検出器（E）からの信号を元にして得られる現在頭部平面角（β）との差から頭部平面変移角（θ）を求め続ける。頭部平面変移角（θ）は信号処理装置（A）内の角度比較器（J）に入力される。角度比較器（J）の一方には画像選択角度範囲（I）が入力されている。頭部平面変移角（θ）が画像選択角度範囲（I）の範囲内にある、角度比較器（J）の出力が一箇所だけがＯＮする。この結果、頭部平面変移角（θ）に最も近い角度で撮影された画像が（２）〜（８）の画像から選択され表示装置（C）に表示される。

例として、練習者（１）が頭部を正面に向けた場合は、教師を背後からみた 画像（２）が表示装置（C）により練習者（１）に提示される。頭部を右横に向けた場合には、教師を右からみた画像（４）が表示装置（C）により練習者（１）に提示される。その他の頭部方向についても同様である。

本考案の頭部方向追従画像提供型運動練習装置（Ｏ）により、図１（２）〜（９）の中から練習者（１）の頭部方向に応じた教師画像が表示装置（Ｃ）に提示される。この結果、教師が方向転換し、それに倣って練習者（１）が方向転換した場合も練習者（1）の頭部方向に常に教師が練習者の頭部方向に位置するような画像が練習者に提示される。従って（ア）教師が練習者の前方に常に位置できないことによる欠点 を解決することができる。

同様に練習者は教師がどのように方向転換した場合も教師と同方向に頭部を向ければ、常に教師の背面画像を追うことができる。具体的には、教師が振り向いて自分と正対した場合、自分も振り向けば、再び教師を背後からみた画像が得られるわけである。この事から、（イ）ビデオ学習における、教師と練習者の左右逆転問題、もまた解決される。

練習者（１）が教師を背面から見た画像（２）を得ている場合、教師の背に隠れて動作が見難い場合があったとしよう。この場合、練習者（１）が頭部を右に向ければ教師を右から見た画像（４）が見える。また練習者（１）が頭部を左に向ければ教師を左からみた画像（８）が得られる。これにより教師の背後を追従するだけでは分かりにくい動作も頭部方向を変える事で簡単に観察できる。これにより、（ウ）練習者が教師を見る角度を自由に選択できない問題、が解決される。

要約して言うならば図２に示す様に、練習者（１）は自分の周囲を（１１）〜（１７）の８人の教師が同時に模範動作を行っているような視覚情報を得ることができる。これが本考案の効果である。

頭部方向により異なった画像が提示される事を示す図である。 提示映像により練習者が、その周囲に複数の教師が存在するような感覚で練習出来ることを示す図である。 教師の映像を収録するビデオカメラの平面配置位置の例を示す図である。 頭部方向追従画像提供型運動練習装置の実施形態図である。 頭部方向追従画像提供型運動練習装置の使用形態を示す図である。 頭部方向追従画像提供型運動練習装置の信号処理を示す図である。

頭部方向追従画像提供型運動練習装置（Ｏ）は、信号処理装置（Ａ）、操作スイッチ（B）、表示装置（C）、スピーカ（D）、姿勢検出器（E）、動画記録媒体（F）、バッテリ（G）およびヘッドバンド（H）で構成される。

頭部方向追従画像提供型運動練習装置（Ｏ）の構成要素について説明する。
信号処理装置（Ａ）は操作スイッチ（B）と姿勢検出器（E）からの信号を受け、頭部方向角に応じた映像を動画記録媒体（F）から読み出し、表示装置（C）に表示するとともに補助情報としての音声をスピーカ（D）に出力する。
操作スイッチ（B）は電源入り切り、練習開始終了の基本的操作を検出するのに使用する。また表示装置（C）に表示された操作メニュー選択にも使用される。
表示装置（C）は小型の液晶表示パネルにより映像を表示する。本考案では練習者が動きながら映像音声を視聴するので、安全を考慮して映像は片眼のみに提供しているが、安全な場所で使用する場合には両眼に提供する構成も可能である。
スピーカ（D）は練習者に音声による練習補助情報を提供するのに使用され、動作の名称、動作要領および注意事項が音声で提供される。
姿勢検出器（E）は頭部方向角の検出に使用される。３軸地磁気センサ、３軸ジャイロ、３軸加速度計が集積されたセンサである。
動画記録媒体（F）は図３のように収録した全ての方向の教師動作ビデオを格納する。
バッテリ（G）は頭部方向追従画像提供型運動練習装置（Ｏ）動作用の電力を供給する。
ヘッドバンド（H）は頭部方向追従画像提供型運動練習装置（Ｏ）を頭部に装着するために使用される。

１ 練習者
２ 練習者が頭部を前方(紙面上側)へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を背後から撮影したものである。
３ 練習者が頭部を右前方へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を左後方から撮影したものである。
４ 練習者が頭部を右横(紙面右)へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を左横から撮影したものである。
５ 練習者が頭部を後右方向へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を左後方から撮影したものである。
６ 練習者が頭部を後方(紙面下)へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を正面から撮影したものである。
７ 練習者が頭部を後左方向へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を右前方から撮影したものである。
８ 練習者が頭部を左横方向(紙面左)へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を右横から撮影したものである。
９ 練習者が頭部を左前方へ向けたときに練習者に提示される画像で、教師を右後方から撮影したものである。

１０ 練習者にとっての仮想的な前方教師
１１ 練習者にとっての仮想的な右前方教師
１２ 練習者にとっての仮想的な右横教師
１３ 練習者にとっての仮想的な右後方教師
１４ 練習者にとっての仮想的な後方教師
１５ 練習者にとっての仮想的な左後方教師
１６ 練習者にとっての仮想的な左横教師
１７ 練習者にとっての仮想的な左前方教師

１８ 教師を正面から撮影するカメラ
１９ 教師を右前から撮影するカメラ
２０ 教師を右横から撮影するカメラ
２１ 教師を右後から撮影するカメラ
２２ 教師を後方から撮影するカメラ
２３ 教師を左後から撮影するカメラ
２４ 教師を左横から撮影するカメラ
２５ 教師を左前から撮影するカメラ
２６ おおむね教師を中心とする円
２７ 教師

Ｏ 頭部方向追従画像提供型運動練習装置
A 信号処理装置
B 操作スイッチ
C 表示装置
D スピーカ
E 姿勢検出器
F 動画記録媒体
G バッテリ
H ヘッドバンド
I 画像選択角度範囲
J 角度比較器
α 動作開始頭部平面角
β 現在頭部平面角
θ 頭部平面変移角

Claims (1)

1. 練習者が頭部に装着する装置であって、予め前後左右および斜めなど複数の方向から教師を撮影した映像から、その装置に設けられた姿勢検出器により検出した練習者の頭部平面変移角に応じた、適切な映像と音声を抽出し、練習者に提示する、運動練習装置。

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