JP4934629B2 - 運動管理装置、運動管理方法、運動管理プログラム、及び運動管理システム - Google Patents

運動管理装置、運動管理方法、運動管理プログラム、及び運動管理システム Download PDF

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本発明は、運動者を各種の動作に誘導すると共に、運動者の動きを検出する動き検出手段から得られる運動者の動きに対する評価を行う運動管理に関わる技術に関する。
従来、音楽ゲームの一種として、特許文献１に示すようなダンスゲーム装置が知られている。ダンスゲーム装置は、予め準備されたシート体に敷設された複数のフットスイッチを音楽に合わせて運動者に順次踏ませるものである。このダンスゲーム装置は、ダンスのステップ位置をガイドする画面をモニタに出力する。運動者は、画面の指示に従ったフットスイッチを順次踏むステップ動作を行う。運動者のステップ動作は、各フットスイッチのオン、オフに基づいて判断される。ダンスゲーム装置は、判断の結果、運動者が指示通りにダンスできたかどうかを示す評価ポイントを算出し、これをモニタに表示する。評価は、動作を指示するタイミングからフットスイッチの踏み動作が検出されるタイミングまでのずれ時間が小さいほど高いポイントを付与するようにしている。
また、近年、フットスイッチを用いたダンスゲーム装置とは別に、特許文献２に示すようなトレーニング装置が提案されている。このトレーニング装置は、フットスイッチに代えて、運動者の腰にベルトを介して加速度センサを取り付けて、運動者のステップを検出する。その結果、運動者に、踏み位置の制約がなく、かつ比較的自由な態様で運動を行わせ得るようにしている。
特開２０００−３７４９０号公報 特開２００７−１２５２５１号公報
特許文献１のダンスゲーム装置では、運動者のステップ動作が、直接、フットスイッチに対して行われるため、検出はステップ動作とほぼ同時となり、かつ検出結果もオン、オフの一方として明確に得られる。一方、特許文献２のトレーニング装置では、運動者のステップ動作は、運動者の足から膝や腰の関節を経て加速度センサに伝わること、また、腰の関節と加速度センサの取付位置との間の脂肪の揺動の影響、さらには加速度センサの取り付け状態、主に締め付けの程度によって、運動者に応じた様々なタイムラグを生じることが考えられる。このタイムラグによって、画面のガイド通りに行ったステップに対して高い評価ポイントが付与されない場合がある。その反面、加速度センサは、運動者のステップ動作の他、種々の動きまでも検出する可能性があるため、画面の指示通りでない動きに対しても、加速度センサの検出信号からステップ動作ありとの誤判断を行うことが考えられる。従って、特許文献２のトレーニング装置では、初心者と熟練者との評価の差が明確に現れにくいという課題がある。
本発明の目的は、運動者を各種の動作に誘導するための経時方向における画面表示されるガイド情報を含む基準動作データの一部に互いに動作パターンの異なるものを含め、動作パターンの変化時における運動者の応答性に対して重み付けされた評価を加味することで、初心者と熟練者との評価の差をより顕在化し得る運動管理装置、運動管理方法、運動管理プログラム、及び運動管理システムを提供することにある。
請求項１記載の発明は、運動者を各種の動作に誘導すると共に、運動者の動きを検出する動き検出手段から得られる運動者の前記誘導に応答した動きに対する評価を行う運動管理装置において、運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを記憶する基準動作データ記憶手段と、
前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を所定の基準に基づいて行う評価手段とを備え、前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、前記評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とするものである。
請求項８記載の発明は、運動者を各種の動作に誘導すると共に、運動者の動きを検出する動き検出手段から得られる運動者の動きに対する評価を運動管理装置に行わせる運動管理プログラムにおいて、運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを記憶する基準動作データ記憶手段と、前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を所定の基準に基づいて行う評価手段として、前記運動管理装置を機能させ、前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、前記評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とするものである。
請求項９記載の発明は、運動者を各種の動作に誘導すると共に、運動者の動きを検出する動き検出手段から得られる運動者の動きに対する評価を運動管理装置に行わせる運動管理プログラムにおいて、運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを記憶する基準動作データ記憶手段と、前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を所定の基準に基づいて行う評価手段として、前記運動管理装置を機能させ、前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、前記評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とするものである。
請求項１０記載の発明は、運動者に装着され、運動者の動きを検出する動き検出手段を有する端末装置と、運動者を各種の動作に誘導すると共に、前記動き検出手段で検出された運動者の前記誘導に応答した動きに対する評価を行う運動管理装置とを備えた運動管理システムにおいて、前記運動管理装置は、運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを記憶する基準動作データ記憶手段と、前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を所定の基準に基づいて行う評価手段とを備え、前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、前記評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の運動管理装置において、
前記所定の重み付けは、
前記運動者が前記変化時に動作パターンの変化に対応できた場合において、前記所定の基準に基づいて行われた前記変化時についての第１評価と、前記運動者が前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった場合において、前記所定の基準に基づいて行われた前記変化時についての第２評価と、の差よりも、前記運動者がその変化に対応できた場合に基づく所定の重み付けが、前記第１評価に加えられた後の第３評価と、前記運動者がその変化に対応できなかった場合に基づく所定の重み付けが、前記第２評価に加えられた後の第４評価と、の差の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする。
これらの発明によれば、運動管理装置は、運動者を各種の動作に誘導するガイド画像を提示する一方、提示されたガイド画像に応答する運動者の動きが動き検出手段で検出され、その検出結果から運動者の応答性に対する評価が行われる。基準動作データ記憶手段には、運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データが記憶されている。この基準動作データは、誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとが少なくとも経時方向に連続したものを含んでいる。評価手段は、前記基準動作データ記憶手段から前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を行う。さらに、評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性に対する評価に所定の重み付けの付加を行う。
誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとは、経時方向における、ガイド情報の並び順が異なるもの、ガイド画像の経時方向での並びの異同に関係なく、動作を誘導する時間情報の時間間隔が異なるもの、動きの誘導が連続していた時に、突然、ポーズ（静止）のパターンに変化するもの（請求項４）を含む。
第１の動作パターンと第２の動作パターンとが連続して誘導されるため、第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時に、この変化に巧みに追随（応答）するためには、より一層の注意力、熟練が必要な場合が少なくない。評価部によって、この変化への追随（応答）結果に対して重み付けされた評価を付加するようにすれば、巧みに追随（応答）できた運動者、いわば熟練者は誘導された動作に対する応答性の評価に加えて、さらに加算された評価を受け、又は、応答できない、いわば初心者は誘導された動作に対する応答性のみの評価となり、両者間に評価の開きが発生する。あるいは、巧みに応答できなかった、いわば初心者に対して、誘導された動作に対する応答性の評価から減算された評価を受けるようにすれば、両者間に評価の開きが発生する。従って、誘導される動きに対する応答のみの評価の場合に比して、熟練者と初心者との間の評価の差が顕在化される。
請求項４記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の運動管理装置において、評価手段は、前記各ガイド情報に対応する時刻情報と前記動き検出手段の検出内容としての検出タイミングとのずれの有無をポイントに換算して評価するものであり、前記所定の重み付けは、前記ずれが無い場合に、さらに所定のポイントを加算することである。
この構成によれば、誘導される動きに対する応答性の評価として、各ガイド情報に対応する時刻情報と動き検出手段の検出内容としての検出タイミングとのずれの有無をポイントに換算することで行われる。この場合、所定の重み付けは、ずれが無い場合に所定のポイントが加算される。特に運動者の各種の動きを検出するセンサが時間軸方向における検出結果のみを得る簡易タイプであるような場合に有効となる。なお、ここで、ずれとは時間的に完全に一致する場合のほか、所定の時間幅を許容するものとしてもよい。例えば、運動者の運動を誘導するガイド情報に対応する時刻情報自体を所定時間、例えば０．５秒という幅を持たせるものとし、この０．５秒という時間内のどこかに運動者の動き検出手段の検出内容としての検出タイミングが入っていること、すなわち、動き検出手段として運動者が身に付けてる動作センサの態様では、この動作センサの動作パルスが入っていることをもって、ずれがないと判断してもよい。
請求項５記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の運動管理装置において、基準動作データ記憶手段は、第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における最初のガイド情報と、該最初のガイド情報に続く動作静止状態を誘導するガイド情報とを含むものであり、前記評価手段は、前記最初のガイド情報に対応する時刻情報と前記動き検出手段の検出内容としての検出タイミングとのずれがなく、かつ動作静止状態を誘導するガイド情報に対応する時刻情報に対して前記動き検出手段の検出がない場合に、前記所定の重み付けの付加として所定のポイントを加算することを特徴とするものである。
この構成によれば、第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における最初のガイド情報に対応する時刻情報と動き検出手段の検出内容としての検出タイミングとのずれがなく、かつ該最初のガイド情報に続く動作静止状態を誘導するガイド情報に対応する時刻情報に対して動き検出手段の検出がない場合に、所定のポイントが加算される。例えば、第1の動作パターンから第２の動作パターンへ移行する動作が、片足でのステッ
プとし、次の動作静止状態の誘導によって、その片足立ちのまましばらく静止するというパターンである。このような動作の場合、動作パターンが変化した直後に応答よく動作をするだけでなく、加えて静止姿勢も求められ、この両方をクリア（一対クリア）して初めて所定のポイントが加算されるので、初心者のように、仮に動作パターンの変化までは追随できても、さらにその後、動作を止めるといった変化に適応することは難しいことを考慮すると、熟練者と初心者との差がより明確になる。なお、このような一対の誘導を第２の動作パターンと見なしてもよい。
請求項６記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の運動管理装置において、評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における誘導内容に応答できたと評価された運動者に対し、前記所定の重み付けの付加として所定のポイントを加算し、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における誘導内容に応答できなかったと評価された運動者に対し、前記所定の重み付けの付加として所定のポイントを減算することを特徴とするものである。この構成によれば、第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における誘導に対して、応答できた運動者には所定のポイントが加算され、応答できなかった運動者には所定のポイントが減算されるようにしたので、両者間の評価差はより顕著となる。なお、加算される所定のポイントと減算される所定のポイントとは同じ値である必要はない。
請求項７記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の運動管理装置において、ガイド情報による誘導内容は、運動者の前後左右方向に対するステップ動作を含むものである。この構成によれば、ステップ動作として基本的な動きを含むので、トレーニングの他、単にゲーム用としても適用でき、さらに、リハビリや介護トレーニングにも好適となる。
請求項１〜３，８，９，１０記載の発明によれば、動作パターンの変化時における運動者の応答性（追随性）に対して重み付けされた評価を加味することで、初心者と熟練者との評価の差をより顕在化できる。従って、初心者、熟練者の双方に対してトレーニング意欲の増進上、有益となる。
請求項４記載の発明によれば、特に運動者の各種の動きを検出するセンサが時間軸方向における検出結果のみを得る簡易タイプであるような場合に有効となる。
請求項５記載の発明によれば、動作パターンが変化した直後に応答よく動作をするだけでなく、加えて静止姿勢を求め、この両方をクリア（一対クリア）して初めて所定のポイントを加算するので、初心者のように、仮に動作パターンの変化までは追随できても、さらにその後、動作を止めるといった変化に適応することは難しいことを考慮すると、熟練者と初心者との差をより明確にできる。
請求項６記載の発明によれば、第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における誘導に対して、応答できた運動者には所定のポイントを加算し、応答できなかった運動者には所定のポイントを減算するので、動作パターンの変更時における両者間の評価の差を顕著にすることができる。
請求項７記載の発明によれば、ステップ動作として基本的な動きを含むので、トレーニングの他、単にゲーム用としても適用でき、さらに、リハビリや介護トレーニングにも好適となる。
図１は、本発明に係る運動管理システムが適用される一態様を示すトレーニングジムの上方から見た概略斜視図である。なお、この態様では、ある館内の一室をトレーニングルーム（室）としている。
図１において、トレーニング室１には前方に所定サイズ、例えば１００インチ程度の表示器としての投写スクリーン２０が後方に向けて立設されており、後方上部（天井部）には、この投写スクリーン２０の画面に画像を投射するための、例えば公知の液晶型のプロジェクタ２１が備えられている。運動者は、投写スクリーン２０に表示される、トレーニングを時系列的に誘導するためのガイド画像（図６参照）を見ながら、該ガイドの指示内容に沿うように床上で動作を行う。トレーニング室１の適所、ここでは前方の左右上部には、音声出力用のスピーカ２２が配置されている。
また、本実施形態では、トレーニング室１の適所、例えば左側には本システムを可動させるための運動管理装置３０が配置されている。なお、運動管理装置３０は、必ずしもトレーニング室１内に配備しなくともよい。運動管理装置３０の近くには、少なくとも１台、ここでは２台の送受信機４０が配置されている。送受信機４０は運動者の腰に巻いて装着される通常のベルトを模擬した端末装置５０からの電波信号を受信するものである。バッテリーステーション６０は、ここではトレーニング室１内の適所、好ましくは出入り口の近傍に配置され、端末装置５０の収納を兼ねた充電装置である。また、バッテリーステーション６０は、端末装置５０の各々を垂下した状態で保管するものである。
送受信機４０は、端末装置５０からの電波を受信するもので、受信した信号がいずれの端末装置５０からの信号かを確実に識別するために、各端末装置５０毎に送信のコード化方法を異ならせたり、送信のためのキャリア周波数を互いに異ならせたりすることで対応可能としている。送受信機４０は、通常の受信機能のみを行う態様でもよいが、双方向通信を行う態様では、送受信機４０からの順次の送信要求に応答して各端末装置５０が送信動作を行うようにすれば混信はほとんどなくなる。あるいは、別方法として、異なるキャリア周波数を準備するのではなく、同一周波数帯で、データ中に個別の識別情報を付加して送信する一方、送受信機４０でこの識別情報を識別することで、各端末装置を特定するという方法も採用可能である。本実施形態では、時分割スロットを各端末装置５０に割り当て、各端末装置５０がスロットに同期して送信を行うことで、送受信機４０側で端末装置５０を識別し得るようにしている。
図２は 端末装置の外観図であり、図３は、バッテリーステーションの外観図である。端末装置５０は、ベルト部５１及びバックル部５２を備えると共に、センサ５３、発光部５４及び無線通信インターフェース５５とを有している。ベルト部５１は、所要幅を有し、運動者の腰に所要圧で巻くに好適な長さを有する伸縮性の弾性材からなる。バックル部５２は、ベルト部５１の基端側と連結され、ベルト部５１の先端を差し込んで係止するものである。バックル部５２にはセンサ５３が内装されている。
センサ５３は、例えば振動板を内蔵し、振動を電圧に変換して出力する衝撃センサからなる。このセンサ５３は、例えば運動者の腰に装着された状態で垂直方向の衝撃が検知可能な向きとなるようにバックル部５２に内装されている。センサ５３は、衝撃により生じる振動の振幅に応じたレベルの電圧を出力するものである。なお、センサ５３は、垂直、前後、左右のうち、少なくとも垂直方向の衝撃を検知可能であれば、さらに１軸、２軸を付加して、その成分を検出可能な衝撃センサを採用してもよい。センサ５３は、所定時間間隔、例えば０．０６秒毎に動きを検出（サンプリング）し、検出結果を所定の閾値と比較して、“０”か“１”の検出データに変換して無線通信インターフェース５５に出力する。また、センサ５３は、公知の歩数計を採用したものでもよい。
なお、詳細は図示していないが、バックル部５２のベルト先端の差し込み口には、充電用コネクタが設けられている。この充電用コネクタは、端末装置５０に内蔵された二次電池の両端子に接続されている。二次電池は、センサ５３、発光部５４及び無線通信インターフェース５５に駆動用電源を供給するためのものである。発光部５４は、ベルト部５１の表面に設けられている。発光部５４は、センサ５３に内蔵されている二次電池の電圧レベルに応じて点灯状態を変えるもので、この点灯状態から二次電池の残容量が視認可能にされている。ここでは、発光部５４は、複数個のＬＥＤ等の発光素子が配設されている。発光部５４は、内蔵の電池の電圧レベルに応じて、発光素子の点灯個数、あるいは点灯する発光素子が切り替わるようになされており、これによって内蔵の電池の残容量をより細かく認識可能にしている。
無線通信インターフェース５５は、センサ５３が所定時間間隔で検出した検出データを電波信号に変換して送受信機４０に送信するものである。送信は、割り当てられた時分割スロットに同期して所定時間周期で行われる。送信時間の間隔は、センサ５３の検出時間間隔と一致させたものとしてもよいが、ここでは、検出時間間隔より長く設定され、例えば０．１秒である。従って、無線通信インターフェース５５は、センサ５３から入力された検出データを一時的に保管して、所定周期毎に送受信機４０に送信する。
図３に示すように、バッテリーステーション６０は、基部６１と、基部に立設された脚部６２と、脚部６２の上端に水平方向を長尺にして取り付けられた係合部６３とを備える。係合部６３は長手方向に所要数、ここでは２４個のコネクタ接続部６４を備える。コネクタ接続部６４は、ベルト部５１の先端との係止が開放された状態のバックル部５２の充電用コネクタを接続させるものである。コネクタ接続部６４に接続された端末装置５０は下方に垂下されている。コネクタ接続部６４は、バックル部５２の充電用コネクタを介して端末装置５０内の二次電池と電気的に接続される。なお、図３の左端のコネクタ接続部６４には、端末装置５０が係合されていない状態を示している。バッテリーステーション６０の適所には、図略の商用電源からの電力を変換し、コネクタ接続部６４を介して端末装置５０の二次電池を充電する充電制御回路が内装されている。
端末装置５０の使用開始を示すエントリー信号は、次のようにして端末装置５０から送信機４０を介して運動管理装置３０に送信することができる。バッテリーステーション６０のコネクタ接続部６４と端末装置５０の充電用コネクタとの接続の切断を検出する検出部を端末装置５０に別途設け、切断の検出に応じてエントリー信号を送受信機４０に送信する。また、運動者によるバッテリーステーション６０から端末装置５０を取り外す動作、乃至はその後に装着する際における動作をセンサ５３で検出し、この検出信号をエントリー信号として送受信機４０に送信する態様でもよい。あるいは、端末装置５０が運動者の腰に装着された（ベルト部５１の先端がバックル部５２内に差し込まれた）ことを、別途の検出部で検出してエントリー信号として送受信機４０に送信する態様でもよい。なお、エントリー信号の送信には、端末装置５０の識別情報、例えば端末装置５０の適所に表記されている連番に対応する情報含まれる。
図４は、運動管理装置３０のハードウエア構成を示すブロック図である。運動管理装置３０は制御部（ＣＰＵ）３１を備える。ＣＰＵ３１は、本システムの動作を統括的に制御するもので、ＲＯＭ３２及びＲＡＭ３３とバスを介して接続されている。ＲＯＭ３２は、所定の制御プログラム及び必要な画像情報や処理に必要な各種のデータを予め記憶するものである。ＲＡＭ３３は、処理データを一時的に格納するものである。
ＲＯＭ３２は、図５に示すように、制御プログラム記憶部３２１、基準動作データ記憶部３２２及びトレーニング画像・楽曲データ記憶部３２３を有する他、制御プログラムの実行に必要な各種のデータを記憶する記憶部を有している。制御プログラム記憶部３２１は、運動者にトレーニング動作を誘導するためのトレーニング誘導プログラム、運動者の動作を評価するための評価プログラムが記憶されている。基準動作データ記憶部３２２には、後述する基準動作データが記憶されている。トレーニング画像・楽曲データ記憶部３２３には、複数曲分の演奏用の楽曲データが記憶されている。また、トレーニング画像・楽曲データ記憶部３２３は、各楽曲データに対応して、トレーニング画面を構成する、インストラクタ画像を含むアニメーション画像乃至はビデオ画像からなるガイド画像（図１０は、その１コマ分）、動作を誘導するためのガイド画像としての基準マークＲＭ、シーケンスマークＳＭ（図１０参照）、さらに評価結果を表示するための画面を構成する画像が記憶されている。これにより、楽曲の演出と各ガイド画像による運動の指示とが同期して行われるようにされている。
図６（ａ）は、基準動作データの一例を示す説明図である。基準動作データは、楽曲の長さやリズム、テンポ、メロディー等に合わせて楽曲毎に作成されている。従って、図示していないが、基準動作データは楽曲と対応付けられて記憶されている。基準動作データは、運動者を各種の動作に誘導する動き情報と、動作を誘導する時刻情報とを有する。この例では、動き情報は、動きフラグ、方向フラグ、及び動きのパターンの変化の有無を示す変化情報である変化フラグを含む。動きフラグは、１つの動きを誘導する時間単位毎に、動きの指示があればフラグ“１”がセットされ、なければフラグ“０”がセットされている。方向フラグは、ガイド画像として表示されるシーケンスマークＳＭの種類を示すもので、本実施例では、前、後、左、右の各方向を示す４種類の矢印（“Ｆ”、“Ｂ”、“Ｌ”、“Ｒ”）がセットされている。変化フラグは、経時方向において、直前までの動きのパターンと今回の動きのパターンとの間に変化があれば、フラグ“１”がセットされ、同じ動きパターン内であれば、フラグ“０”がセットされている。時刻情報は、楽曲の始まりからの相対的な経過時間を示している。時刻情報の時間間隔、すなわち、時刻ｔiと時刻ｔi+1との差（Δｔ）は、本実施形態では、センサ５３の検出時間間隔と同一に設定されている。
次に、動き情報の内容、特に変化フラグとの関連について、図６（ａ）、図７、図８を用いて詳細に説明する。なお、これらの図は、説明の便宜上のものであり、Δｔと１シーケンスとの時間幅の関係は必ずしも現実のものとは一致しない。
まず、図６（ａ）の基準動作データについて説明する。この例では、時刻ｔ1，ｔ5，ｔ9，ｔ13，ｔ17，ｔ21・・で、すなわち、４×Δｔ（＝１シーケンス）毎に、動きフラグが“１”にセットされ、かつ方向フラグがセットされている。時刻ｔ1，ｔ5では、動きフラグ“Ｒ”、“Ｌ”というように、左右へのステップパターン（第１の動作パターン）である。一方、時刻ｔ9，ｔ13，ｔ17，ｔ21では、“Ｆ”と“Ｂ”、“Ｌ”と“Ｒ”との繰り返しのジャンプパターン（第２の動作パターン）である。従って、動きパターンの変化時点である、時刻ｔ9におけるシーケンス（ｔ9〜ｔ12）に対して変化フラグ“１”がセットされている。また、図６（ａ）中（図７、図８も同様）、時刻ｔ1は、説明の便宜上、トレーニングのスタート時点に対応したものとして説明しているが、発明の性質上、時刻ｔ1は、トレーニング中の任意の途中の時刻に対応するものとして扱ってもよい。
図７は、基準動作データの他の例を示している。この例では、時刻ｔ1，ｔ5，ｔ9，ｔ13，ｔ16，ｔ19，ｔ22で動きフラグに“１”がセットされ、かつ方向フラグが同じパターン、例えば“Ｒ”と“Ｌ”との繰り返しとしてセットされている。しかし、時刻ｔ1，ｔ5，ｔ9，ｔ13では、各シーケンスが、４×Δｔの間隔（第１の動作パターン）であるのに対し、時刻ｔ13，ｔ16，ｔ19，ｔ22では各シーケンスが、３×Δｔの間隔（第２の動作パターン）である。従って、１シーケンスの時間間隔の変化、すなわち動きパターンの変化の時点である時刻ｔ13におけるシーケンス（ｔ13〜ｔ15）に対して、変化フラグ“１”がセットされている。
図８は、基準動作データの、さらに他の例を示している。この例では、時刻ｔ1，ｔ5，ｔ9，ｔ13，ｔ17，ｔ21・・で、すなわち、４×Δｔ（＝１シーケンス）毎に、動きフラグが“１”にセットされ、かつ方向フラグが同じパターン、例えば“Ｒ”と“Ｌ”との繰り返しとしてセットされている。しかし、時刻ｔ9では、動きフラグが“０”、従って方向フラグが“−”のとおり、動作静止状態を誘導する状態にある。この指示は、時刻ｔ5の方向フラグ“Ｌ”のまま、１シーケンス期間、運動者にポーズ（静止）姿勢という異なった動きを取らせることを意味している。従って、時刻ｔ1，ｔ5の動きパターン（第１の動作パターン）に対して、時刻ｔ9におけるシーケンス（ｔ9〜ｔ12）（第２の動作パターン）に対して、変化フラグ“１”がセットされている。なお、この動作静止状態を誘導するガイド画像としては、動作の静止（ポーズ）を容易に視認可能なガイド画像（シーケンスマーク、あるいはインストラクタ画像）を採用可能である。また、動作静止状態を示すガイド画像としては、シーケンスマークを非表示で指示するようなガイド態様も採用可能である。
これらのように、動作パターンの変化には、複数のシーケンスマークＭＳの経時方向での並び（配列）が変化する態様（図６（ａ））、シーケンスマークＭＳの経時方向での並びの異同に関係なく、シーケンスの時間間隔が変わる態様（図７）、連続する動き指示が次に突然にポーズ（静止）のパターンに変化する態様（図８）を、それぞれ第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化として含む。
図１１は、ガイド画像の誘導タイミングとセンサ５３の検出タイミングとの一例を示すタイムチャートである。図１１において、（ａ）はガイド画像による誘導タイミングを示し、（ｂ）はセンサ５３の検出出力を示し、（ｃ）はセンサ出力と閾値とを比較して得られた検出信号を示している。なお、センサ出力（ｂ）は、振動信号を包絡線と共に示している。この例では、ガイド画像Ａ１の次のガイド画像Ａ２は動作パターンの変更後の最初のガイド画像を想定しており、それに続くガイド画像Ａ３は動作静止状態を示すものとしている。ガイド画像Ａ４は、その次のものである。
ガイド画像Ａ１による誘導タイミングに応答してセンサ出力Ｂ１が、ガイド画像Ａ２による誘導タイミングに応答してセンサ出力Ｂ２が、ガイド画像Ａ４による誘導タイミングに応答してセンサ出力Ｂ４が出力されており、各センサ出力Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４はいずれも閾値Ｄを越えて、検出信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４として出力されており、運動者が誘導タイミングに対して運動を行ったことが判る。一方、ガイド画像Ａ３による誘導タイミングに対してはセンサ出力は見られず、このガイド画像Ａ３による動作静止状態の誘導に対しては、運動者は運動を行っていない（ポーズの姿勢を維持した）、すなわち好ましい応答をしたことが判る（なお、図中では、動きかけたことを想定し、その分、僅かにセンサ出力Ｂ３が見られるが、閾値Ｄには達していない状態を示している。）。
図１１の場合には、ガイド画像Ａ１が直前の動作パターンの最後のガイド画像であり、ガイド画像Ａ２が動作パターン変更後の最初のガイド画像であり、このガイド画像Ａ２に続いて動作静止状態を示すガイド画像Ａ３が並んだ態様を示している。この場合、評価は、ガイド画像Ａ２に応答でき、かつ動作静止状態を示すガイド画像Ａ３にも応答できたことを条件として特別ポイントを付加することが好ましい。すなわち、動作パターンの変更直後の最初の動作指示と動作静止状態の指示とに、連続して対応できた場合にのみ特別ポイントを付加するようにすることで、熟練者といわば初心者との間で評価の差を広げることが期待できる。
図４に戻って、描画処理プロセッサ３４は、ＣＰＵ３１が発行する描画命令に基づいて、ＲＯＭ３２から必要な画像データを読み出してＲＡＭ３３の表示エリアに対して描画処理を行い、この描画画像を所定の高速周期（例えば１／６０秒）でプロジェクタ２１に出力するものである。
運動者への運動の誘導は、シーケンスマークＳＭが基準マークＲＭと重なるタイミングで、対応するマット１０の位置を踏むようにしている。
音声処理プロセッサ３５は、ＲＯＭ３２から読み出された楽曲のＡＤＰＣＭデータをＲＡＭ３３のワークエリアに転送し、このワークエリアに記憶されたＡＤＰＣＭデータを音源として、このデータを所定周波数のクロックで読み出す。なお、音声処理プロセッサ３５は、ワークエリアから読み出したＡＤＰＣＭデータに対し、ピッチの変換、ノイズの付加、エンベロープの設定、レベルの設定、リバーブの付加等の処理を施して、楽曲をスピーカ２２から音声出力させる。
なお、楽曲データ、これに対応する基準動作データ及びガイド画像のデータは外部メモリから図略のドライバを介して取り込んでもよく、この場合の外部メモリとしては、例えばＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、半導体メモリ等が採用可能である。ドライバを介して外部メモリから画像、音声、プログラムデータを読み出す態様では、読み出したデータは、図略のデコーダを介してＲＡＭ、又は音声処理プロセッサ３５に取り込まれる。また、楽曲の演奏の進行に伴い、予め演奏時間と関連付けされて作成されたガイド画像が演奏時間と同期してプロジェクタ２１に出力される。
図５は、運動管理装置３０のＣＰＵ３１のソフトウエアを示すブロック図である。トレーニング制御部３１１は、後述するように、ＲＯＭ３２に格納された制御プログラムに基づいてトレーニング処理を実行するものである。
画像表示制御部３１２は、描画処理プロセッサ３４を介してプロジェクタ２１に所要の画像信号を送出し、投写スクリーン２０に映像の投射を行わせるものである。表示される画像は、図１０の１コマ分に見られるようなトレーニング中のガイド画像の他、図１４に示すような、トレーニング終了時における評価結果を表示する画像等である。画像表示制御部３１２は、図１０に示すように、投写スクリーン２０の上部に前後左右の方向を示す基準マークＲＭ（ＲＭｌ、ＲＭｂ、ＲＭｆ、ＲＭｒ）を表示し、それらの下方にそれぞれ対応するシーケンスマークＳＭを下端から上方に向けて所定間隔（すなわち、単位シーケンス間隔）毎に、かつ所定の速度でスクロール表示される。スクロール表示は、ＲＡＭ３３の表示エリアに形成される画像データの所定周期毎の書き換え時に、シーケンスマークＳＭの画像の書込位置を順次所定アドレス分だけ変更することで実現される。運動者への運動の誘導は、シーケンスマークＳＭが基準マークＲＭと重なるタイミングであり、またインストラクタ画像ＩＧが対応する方向への踏み動作を行うタイミングである。
図１０の例では、次にガイドされる動作は右矢印のシーケンスマークＳＭであり、その次は、左矢印のシーケンスマークＳＭであり、さらにその次は、左、右矢印のシーケンスマークＳＭ，・・、すなわち左右の脚を左右に広げて行うジャンプである。なお、図１０に示す前、後矢印の基準マークＲＭｆ、ＲＭｂに対応して表示された一対の「○印」は、両脚を閉じた（揃えた）状態で行うジャンプを指示するマークである。
さらに、画像表示制御部３１２は、投写スクリーン２０内に、背景画像として予め準備されたインストラクタ画像ＩＧを動画として併記表示するようにしている。インストラクタ画像ＩＧの脚の動きは、ガイド画像に対応したものとして予め作成されている。すなわち、インストラクタ画像ＩＧの脚は、基準マークＲＭとシーケンスマークＳＭとの一致タイミングに同期して、画像としての床面に表示されている前後左右の４種の矢印画像の内の対応する矢印画像に対するステップを行うように作成されている。また、インストラクタ画像ＩＧは、一致タイミングに同期して、あるいは同期とは無関係に、所望の時点で脚に対する動作以外の動作を運動者に促すべく、例えば腕を左右に広げたり、上方へ突き出すような動きを行うように作成されている。これにより、レッスン動作を下半身の運動だけでなく上半身乃至は全身を使った、より張りのある運動を誘導している。
音声出力制御部３１３は、音声処理プロセッサ３５に対して、選択された楽曲のＡＤＰＣＭデータをＲＡＭ３３のワークエリアに転送する指令、ワークエリアから時間経過に従ってスピーカ２２に出力する指令を行うものである。通信処理部３１４は、端末装置５０のセンサ５３からの検出信号を送受信機４０を介して受信する。
動き履歴データ取込部３１５は、各端末装置５０から送受信機４０を介して受信される検出信号を端末装置５０毎に取り込むと共に、一つの楽曲分の間における、Δｔ毎の検出タイミングによって検出された検出信号を、端末装置５０毎に動き履歴データ記憶部３３１に取り込むものである。
ところで、運動者の腰にセンサ５３を取り付ける形態の場合、運動者のステップ動作は、足から膝や腰の関節を経て衝撃センサに伝わるため、実際にステップ動作した時点と、センサ５３がこのステップ動作を検出する時点との間にはタイムラグが生じる。このタイムラグは、腰の関節と衝撃センサの取付位置との間に存在する脂肪の揺動の影響によって、また、脂肪の量やステップの仕方の癖等の個人差によって、さらには衝撃センサの取り付け状態、主に運動者の腰への締め付けの程度によって、生じると考えられる。
シフトデータ作成部３１６は、このタイムラグの影響を排除するためのもので、動き履歴データ記憶部３３１に取り込まれた動き履歴データを所定時間、本実施形態ではΔｔだけ前方にシフトさせたデータを作成し、シフトデータ記憶部３３２に取り込むものである。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の基準動作データに対応する、あるひとつの端末装置５０から受信された動き履歴データ及びそのシフトデータである。また、図６（ｂ）において、時刻ｔ1〜ｔeは１つの楽曲の演奏期間におけるガイドタイミング及び検出タイミングを示している。動き履歴データの比較結果及びシフトデータの比較結果とは、基準動作データと動き履歴データ、及び基準動作データとシフトデータとの一致、不一致を示したものである。
データ選択部３１７は、ある楽曲に合わせて実行されたトレーニングの結果である動き履歴データとそのシフトデータとから、所定の方法に従って一方のデータを選択データとして選択するものである。データ選択部３１７は、時刻ｔi（ｉ＝１〜ｅ）における基準動作データと動き履歴データとの一致数、及び基準動作データとシフトデータとの一致数をそれぞれ算出し、一致数の多い方（一致度の高い方）のデータを該運動者の選択データとして決定する。図６（ｂ）において、基準動作データと動き履歴データとの一致数は、表中で１１個であり、一方、基準動作データとシフトデータとの一致数は、表中で少なくとも１３個である。従って、表中に現われていない時刻ｔ17〜ｔ(e-1)における一致数が同数であると仮定すると、シフトデータ側の一致数が動き履歴データ側の一致数よりも多いことになる。従って、この場合、該運動者については、シフトデータが選択データとして選出される。
動き履歴データの他に、シフトデータを採用する理由は以下のとおりである。すなわち、運動者が端末装置５０を装着する際のベルト部５１の締め付け具合や運動者の動きの癖などにより、運動者が実際に動いてから、その動きが検出されるまでのタイムラグは運動者によって異なる。例えば、ある運動者について、ベルト部５１の締め付けが緩いなどの理由により、ステップが適正なタイミングで行われたとしても、タイムラグが恒常的にほぼ決まった時間だけ生じることが考えられる。そこで、動き履歴データとシフトデータとのいずれが選択データになるかを一致状況から判断し、決定することで、前述した運動者毎の事情を可及的に排除することが可能となる。
評価部３１８は、データ選択部３１７によって選択された選択データに対して所定の方法で評価を行うものである。評価方法は、例えば下記の演算式に基づいて運動者の評価ポイントを、例えば１００点満点で算出する方法である。このようにして、一楽曲の終了毎に各運動者について評価ポイントＰの演算を行う。
Ｐ＝Ｎｂｌｕｅ×１００／Ｎｒｅｆ−Ｎｙｅｌｌｏｗ×α−Ｎｒｅｄ×β
但し、
Ｎｂｌｕｅ：現在の一時的評価テーブルにおける評価結果が「青」の個数
Ｎｒｅｆ：サンプリング数
Ｎｙｅｌｌｏｗ：現在の一時的評価テーブルにおける評価結果が「黄」の個数
Ｎｒｅｄ：現在の一時的評価テーブルにおける評価結果が「赤」の個数
α、β：重み係数。
ここで、評価ポイントの演算式中の「青」、「黄」、「赤」の色種別について、図７（ａ）（ｂ）の内容に対応する図９を用いて説明する。図９において、左欄は時刻情報、２欄目は基準動作データの動きフラグ、３欄及び４欄目は動き履歴データ及びその評価内容（色種別）、右２欄分はシフトデータ及びその評価内容（色種別）である。
基準動作データの指示タイミングにおいて、センサ５３の出力が基準動作データの動作フラグと一致している場合、評価種別は「青」に設定され、遅れが大きくなほど、「黄」、「赤」の順で色種別が設定されている。この実施形態では、遅れがΔｔ以下であれば「青」とされ、Δｔを超えて〜２Δｔ以下であれば「黄」とされ、２Δｔを超えれば「赤」とされる。そこで、図９を参照すると、動き履歴データについては、時刻ｔ11で「黄」が発生し、そのシーケンスについて、すなわち時刻ｔ13の直前まで、「黄」が設定されている。一方、シフトデータについては、この例では、全てのシフトデータがΔｔ以下の遅れとなっているので、全て「青」が設定されている。なお、シフトデータの時刻ｔ1には、動作履歴データの時刻ｔ1 における動きフラグ“１”が設定されている。
さらに、図１０に示すように、画像表示制御部３１２は、投写スクリーン２０の画面適所に、前記動き履歴データに対するシーケンスでの色識別による評価結果を一次的な評価結果として、運動者毎に準備された表示枠にそれぞれ、ほぼリアルタイムで表示するようにしている。前記表示枠は、例えば、画面の左右に最大トレーニング人数の半分ずつを縦方向に配列すればよい。かかるリアルタイムでの色識別による一次的な評価結果を表示することによって、各運動者は自己の応答性の程度をトレーニング中において知ることが可能となる。なお、自己の応答性の程度をトレーニング中において視認させるためには、端末装置５０と運動者との紐付けが必要となる。例えば、端末装置５０からの送信情報に端末装置５０の識別情報、例えば連番などの端末装置番号を含ませ、かつ端末装置５０の表面適所に視認可能に該番号が表記されていれば、運動者は自己が使用している端末装置５０の番号を知ることができ、かつ各表示枠にそれぞれ端末装置５０の番号を表示することによって、画面内の自己の表示枠を識別することができることとなる。
評価部３１８は、前記評価ポイントの演算式を運動者毎に実行することで、評価ポイントを算出する。前記式において、例えば、Ｎｂｌｕｅ＝Ｎｒｅｆであれば（すなわち、Ｎｙｅｌｌｏｗ、Ｎｒｅｄがいずれも０）、評価ポイントは１００点となる。
評価部３１８は、さらに、変化フラグがセットされているシーケンスに対して、所定の重み付け処理、例えば特別ポイント（所定のポイント）の付加処理を実行するものである。すなわち、選択データ（図９の例では、シフトデータ）の評価結果において、図６（ａ）に示す変化フラグに“１”がセットされているシーケンスの間に、選択データの色識別が「青」であれば、所定の特別ポイントが評価ポイントにさらに加算される。あるいは、選択データの色識別が「青」であれば、所定の点数の特別ポイントが、選択データの色識別が「黄」であれば、「青」の特別ポイントより小さい所定の特別ポイントが付加される態様としてもよい。
なお、より具体的には下記のようにして特別ポイントの付加が行われる。例えば、１つの楽曲の中で、ある動作パターンから別の動作パターンへの変化点が１０箇所あるものとする。ここで、１つの変化点でうまく変化に対応できた場合に「青」であれば３点、「黄」であれば２点の加算が行われるようにする。そして、１つの楽曲が終了した時点で、まず、上記１０箇所の変化点以外の評価点を求め、この評価点に前記１０箇所で得られた全得点を加算して、最終的な評価点とする。例えば、１０箇所の変化点すべてで「青」となった場合には、３点×１０箇所＝３０点が変化点に関する評価点となる。一方、１０箇所の変化点以外の評価も満点であった場合には７０点とし、両者を併せた最終的な評価点は１００点となる。これは最も理想的な熟練者の評価のケースであるが、これに対して、熟練者ほどには慣れていない運動者の場合は、仮に１０箇所の変化点以外の箇所で満点の７０点をとったとしても、インストラクタ画像の動きに対する追随が難しい運動パターンの変化点で満点を取得することは困難であり、例えば仮に黄色を2回クリアした場合の加算点4点を加えた最終的な評価は７４点となる。従って、本実施態様によれば、例えば熟練者１００点に対して運動者７４点となり、２６点の差が発生する。一方、本実施態様のような変化点を含まない従来の評価の場合は、上記と同じようなケースを想定すると、熟練者もそうでない運動者もほぼ１００点を取得することになってしまい、明確な差が出にくい。
このように、トレーニング中において、動きパターンに変化が生じた場合に、この変化に巧みに応答できた運動者に、評価ポイントに、さらに特別ポイントを加算するようにすることで、動きパターンの変化に巧みに対応できる運動者と、そうでない、いわば初心者との間で評価ポイントの差が開く（顕在化する）ようにしている。各運動者の評価結果は、画像表示制御部３１２によって、図１４に示すように投写スクリーン２０に表示される。なお、この例では、満点（１００点）以上にはポイントは付かないが、この場合に、計算上満点を超えた運動者に対して、満点の表示に加えて更なる表示形態、例えば表示される１００点の数値を点滅させたり、異なる色で表示させたり、通常の１００点よりも大きな数字で表示させたりするような、演出の付加も可能である。また、色識別は評価の程度を表す例示であって、これに限定されず、ランク的乃至はレベル的な表現形態であってもよい。評価の種別も３段階に限定されず、２段階でもよく、あるいは４段階又はそれ以上の所定段数あってもよい。
次いで、トレーニング制御部３１１の動作について説明する。トレーニング制御部３１１は、ＲＯＭ３２のトレーニング画像・楽曲データ記憶部３２３に格納された複数の楽曲の中から１つの楽曲を選出する。選出された楽曲データは、音声出力制御部３１３によってスピーカ２２に出力される。選出された楽曲データに対応するトレーニング画像は、画像表示制御部３１２によってプロジェクタ２１に出力される。なお、楽曲が図略の操作部からマニュアルで選択入力される態様では、トレーニング制御部３１１は選出結果を音声出力制御部３１３に報知する処理を行うものでもよい。
トレーニング制御部３１１は、基準動作データ記憶部３２２に格納されている基準動作データから、楽曲データの選出に応じて対応する基準動作データを選択する。基準動作データは、選出された楽曲データ及び対応するトレーニング画像と同期して、画像表示制御部３１２によってプロジェクタ２１に出力される。また、トレーニング制御部３１１は、楽曲の開始時点から終了まで、すなわちトレーニングの進行を監視し、トレーニングの終了時点で、シフトデータ作成部３１６、データ選択部３１７及び評価部３１８に所与の動作を行わせる指示を出力する。なお、タイマ３１９は、各種の動作タイミング、時間間隔を計時するためのものである。
続いて、図１２は、運動管理装置３０のＣＰＵ３１が実行するメインルーチンの処理の流れの一例を示すフローチャートである。この処理は、運動管理装置３０が起動すると実行される。先ず、トレーニング制御部３１１によって、トレーニング開始時間に達するまで待機処理が行われ（ステップＳ１）、開始時間に達すると、スクリーン２０にエントリー画面が表示されて、エントリーの受付通知処理が実行される（ステップＳ３）。なお、所定のトレーニング開始時間はＲＯＭ３２に予め設定されていてもよく、あるいは運営者やインストラクタ、あるいは運動者の一人が図略の操作部を介して時間設定したり、開始指示を行ったりする態様でもよい。
次に、トレーニング制御部３１１によって、エントリー信号の受信の有無が判断され（ステップＳ５）、エントリー信号が受信されると、エントリー数がインクリメントされる。そして、エントリー数が、所定の定員数に達したか否かが判断される（ステップＳ７）。定員数は、予め設定された数、好ましくは準備されている端末装置５０の個数である。エントリー信号の受信がなければ、エントリー時間が時間切れか否かが判断され（ステップＳ９）、時間切れでなければ、ステップＳ５に戻り、時間切れであれば、ステップＳ１１に移行する。
次いで、トレーニング制御部３１１によって、トレーニングのための楽曲が決定されて（ステップＳ１１）、デモンストレーション画像の出力が開始される。このデモンストレーション画像は、選択された楽曲におけるトレーニングでの基本的なステップを予め報知するものである（ステップＳ１３）。
デモンストレーション画像の出力期間中に、トレーニング制御部３１１によって、エントリーしている全ての端末装置５０からの検出信号が受信できているか否かが判断され（ステップＳ１５）、この判定が否定された場合、デモンストレーション期間内であれば、（ステップＳ１７でＮｏ）再びステップＳ１５に戻る。一方、ステップＳ１５、ステップＳ１７で、判断が首肯された場合には、ステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９では、トレーニング制御部３１１によって楽曲の再生が開始され、その楽曲に対応付けられている基準動作データに基づいて基準マークＲＭ、シーケンスマークＳＭ及びインストラクタ画像ＩＧを含むガイド画像が、画像表示制御部３１２によって、投写スクリーン２０に表示される。
楽曲の再生開始から終了までの期間中、動き履歴データ作成部３１５によって、Δｔ毎に各端末装置５０の検出信号の取り込みが行われ（ステップＳ２１）、ＲＡＭ３３の動き履歴データ記憶部３３１に順次格納される。また、取り込まれた検出信号から前述した一次的な評価のための処理が実行され、その評価結果に応じた色種別による一次的評価が投写スクリーン２０上の各表示枠に表示される。そして、楽曲の再生が終了すると（ステップＳ２３）、シフト評価処理サブルーチンが実行される（ステップＳ２５）。このサブルーチンでは、基準動作データと選択データとから作成された前述のワークテーブルを用いて前記演算式が実行されて、各運動者の評価ポイントが算出される。次いで、算出された各運動者の評価ポイントが、端末装置５０の番号と対応付けられて投写スクリーン２０に表示される（ステップＳ２７）。
図１３は、メインルーチンのステップＳ２５において実行されるシフト評価処理サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。まず、運動者の番号ｊが０にリセットされ（ステップＳ３１）、次いで、ｊ＝ｊ＋１、すなわち評価対象の運動者が１人目から特定される（ステップＳ３３）。そして、シフトデータ作成部３１６によって、この特定された運動者に対するシフトデータが該運動者の動き履歴データから作成され（ステップＳ３５）、続いて、データ選択部３１７によって、基準動作データと該運動者の動き履歴データとが比較されて一致数が算出され（ステップＳ３７）、さらに、基準動作データとステップＳ３５で作成されたシフトデータとが比較されて一致数が算出される（ステップＳ３９）。次いで、ステップＳ３７とステップＳ３９とで得られた両方の一致数の大小比較が行われ、一致数の多い方のデータが該運動者の選択データとして決定される（ステップＳ４１）。そして、評価部３１８によって、選択データと基準動作データとに基づいて評価演算のためのワークテーブルが作成され（ステップＳ４３）、このワークテーブルに基づいて、該運動者の評価ポイントの演算が実行される（ステップＳ４５）。演算結果は、一時的にＲＡＭ３３に記憶される。
次いで、評価部３１８によって、このワークテーブルに基づいて変化フラグが設定されているシーケンスにおける基準動作データと選択データとが判断され、一致している場合には、特別ポイントが算出され、前記の評価ポイントに加算される（ステップＳ４７）。
続いて、ｊ＝Ｊ（Ｊはエントリーした運動者人数）に達したか否かが判断され（ステップＳ４９）、達していなければ、ステップＳ３３に戻って、順次、次の運動者に対して、同様の処理を繰り返される。一方、ｊ＝Ｊになれば、エントリーした全ての運動者に対する評価処理が終了したとして、メインルーチンにリターンする。
なお、本発明は、以下の変形態様を採用することができる。
（１）本実施形態で示した動作管理システムは、トレーニング用の他、単にゲーム用としても適用可能である。
また、本システムは、リハビリや介護トレーニングにも好適であり、介護、リハビリ施設で使用可能である。また、子供、幼児用のゲームとしても適用可能である。
（２）表示器は液晶プロジェクタに限定されず、例えば１００インチ等の大型のプラズマディス運動者液晶ディスプレイ等のモニタでもよい。
（３）本発明においては、シフトデータは必須ではなく、動き履歴データのみで評価を行うようにしてもよい。逆に、シフト量として２Δｔ、３Δｔを有するシフトデータを作成し、これらも含めて、基準動作データとの一致、不一致を比較することで選択データの選出を行うようにしてもよい。この場合、応答性の一層の精度アップが図れる。
（４）変化フラグの期間の一致データに対する重み付けの一態様として、変化に対応できた運動者に特別ポイントを加算する態様としたが、逆に、変化に対応できなかった運動者に所定のポイント分だけ減点する態様としてもよく、あるいは変化に対応できた運動者には特別ポイントを加算し、かつ変化に対応できなかった運動者には所定のポイントを減算する態様としてもよい。後者の場合には、評価の開き（差）をさらに顕在化させることが可能となる。
（５）変化フラグが設定されたシーケンスの重み付け評価は、本実施形態のような特別ポイントの付加に限定されず、前記演算式で算出された評価ポイントに、所定の重み係数を乗算するようにしてもよい。変化に対応できた運動者に対しては、“１”を超える係数を、変化に対応できなかった運動者に対しては、“１”未満の係数を適用するようにしてもよい。
（６）変化フラグをトレーニング中に所要数を含めるように設定しておけば、熟練者と初心者とのポイント差をより開かせることが可能となる。また、変化フラグの対応結果に関するポイントを、前記演算式で算出した評価ポイントとは合算せず、両値を併記表示する態様でもよい。
（７）センサ５３は、衝撃センサに限定されず、圧電素子等から構成され、加速度が発生すると加速度に応じた軸方向成分のレベル電圧を出力する加速度センサでもよい。加速度センサを使用する場合、例えばインストラクタの連続的な動きに追随しているか否かを判断することも可能となる。また、センサ５３として、公知の歩数計を採用したものでもよい。
本発明に係る動き情報処理システムが適用される一態様を示すトレーニングジムの上方から見た概略斜視図である。 端末装置の外観図である。 バッテリーステーションの外観図である。 運動管理装置３０のハードウエア構成を示すブロック図である。 運動管理装置３０のＣＰＵ３１のソフトウエアを示すブロック図である。 基準動作データ、動き履歴データ及びシフトデータとの関係を示すもので、（ａ）は基準動作データを示す図表、（ｂ）は動き履歴データとシフトデータ及び各比較結果を示す図表である。 基準動作データの他の例を示す図表である。 基準動作データの、さらに他の例を示す図表である。 動き履歴データ及びシフトデータの一時的評価の内容を示す図表である。 トレーニング中の画像の１コマ分の一例を示す画面図である。 ガイド画像の誘導タイミングとセンサ５３の検出タイミングとの一例を示すタイムチャートで、（ａ）はガイド画像による誘導タイミングを示し、（ｂ）はセンサ５３の検出出力を示し、（ｃ）はセンサ出力と閾値とを比較して得られた検出信号を示している。 運動管理装置３０のＣＰＵ３１が実行するメインルーチンの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 メインルーチンのステップＳ２５において実行されるシフト評価処理サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 評価結果の表示の一例を示す画面図である。
２０ 投写スクリーン
２１ プロジェクタ
３０ 運動管理装置
４０ 送受信機
５０ 端末装置
５１ ベルト部
５３ センサ（動き検出手段）
３１ 制御部（ＣＰＵ）
３１１ トレーニング制御部
３１２ 画像表示制御部
３１５ 動き履歴データ作成部
３１６ シフトデータ作成部
３１７ データ選択部
３１８ 評価部（評価手段）
３２ ＲＯＭ
３２１ 制御プログラム記憶部
３２２ 基準動作データ記憶部（基準動作データ記憶手段）
３２３ トレーニング画像・楽曲データ記憶部
３３ ＲＡＭ
３３１ 動き履歴データ記憶部
３３２ シフトデータ記憶部
ＩＧ インストラクタ画像
ＲＭ、ＲＭｌ、ＲＭｂ、ＲＭｆ、ＲＭｒ
基準マーク
ＳＭ シーケンスマーク

Claims (10)

  1. 運動者を各種の動作に誘導すると共に、運動者の動きを検出する動き検出手段から得られる運動者の前記誘導に応答した動きに対する評価を行う運動管理装置において、
    運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを記憶する基準動作データ記憶手段と、
    前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を所定の基準に基づいて行う評価手段とを備え、
    前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、
    前記評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とする運動管理装置。
  2. 前記所定の重み付けは、
    前記運動者が前記変化時に動作パターンの変化に対応できた場合において、前記所定の基準に基づいて行われた前記変化時についての第１評価と、前記運動者が前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった場合において、前記所定の基準に基づいて行われた前記変化時についての第２評価と、の差よりも、
    前記運動者がその変化に対応できた場合に基づく所定の重み付けが、前記第１評価に加えられた後の第３評価と、前記運動者がその変化に対応できなかった場合に基づく所定の重み付けが、前記第２評価に加えられた後の第４評価と、の差の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の運動管理装置。
  3. 第２の動作パターンは、経時方向に連続する、動作を誘導する２つのガイド情報の間に、動作静止状態を誘導するガイド情報を設けたパターンである請求項１〜２のいずれかに記載の運動管理装置。
  4. 評価手段は、前記各ガイド情報に対応する時刻情報と前記動き検出手段の検出内容としての検出タイミングとのずれの有無をポイントに換算して評価するものであり、前記所定の重み付けは、前記ずれが無い場合に、さらに所定のポイントを加算することである請求項１〜３のいずれかに記載の運動管理装置。
  5. 基準動作データ記憶手段は、第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における最初のガイド情報と、該最初のガイド情報に続く動作静止状態を誘導するガイド情報とを含むものであり、前記評価手段は、前記最初のガイド情報に対応する時刻情報と前記動き検出手段の検出内容としての検出タイミングとのずれがなく、かつ動作静止状態を誘導するガイド情報に対応する時刻情報に対して前記動き検出手段の検出がない場合に、前記所定の重み付けの付加として所定のポイントを加算することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の運動管理装置。
  6. 評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における誘導内容に応答できたと評価された運動者に対し、前記所定の重み付けの付加として所定のポイントを加算し、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における誘導内容に応答できなかったと評価された運動者に対し、前記所定の重み付けの付加として所定のポイントを減算することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の運動管理装置。
  7. ガイド情報による誘導内容は、運動者の前後左右方向に対するステップ動作を含む請求項１〜６のいずれかに記載の運動管理装置。
  8. 運動者を各種の動作に誘導すると共に、運動者の動きを検出する動き検出手段から得られる運動者の前記誘導に応答した動きに対する評価を行う運動管理方法において、
    運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを基準動作データ記憶手段に記憶し、
    前記基準動作データ記憶手段から前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対して評価手段により所定の基準に基づいて評価し、
    前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、
    前記評価手段が、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とする運動管理方法。
  9. 運動者を各種の動作に誘導すると共に、運動者の動きを検出する動き検出手段から得られる運動者の動きに対する評価を運動管理装置に行わせる運動管理プログラムにおいて、
    運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを記憶する基準動作データ記憶手段と、
    前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を所定の基準に基づいて行う評価手段として、前記運動管理装置を機能させ、
    前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、
    前記評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とする運動管理プログラム。
  10. 運動者に装着され、運動者の動きを検出する動き検出手段を有する端末装置と、運動者を各種の動作に誘導すると共に、前記動き検出手段で検出された運動者の前記誘導に応答した動きに対する評価を行う運動管理装置とを備えた運動管理システムにおいて、
    前記運動管理装置は、運動者を各種の動作に誘導するべく予め経時方向に設定されたガイド情報と各動作を誘導する時刻情報とを誘導内容として対応させた基準動作データであって、所定時間内の誘導内容が互いに異なる第１の動作パターンと第２の動作パターンとを少なくとも経時方向に連続して含む基準動作データを記憶する基準動作データ記憶手段と、
    前記基準動作データを読み出して行われる運動者への各動作の誘導に対する前記動き検出手段からの検出内容から運動者の応答性に対する評価を所定の基準に基づいて行う評価手段とを備え、
    前記第１の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、前記第２の動作パターンにおける、前記ガイド情報及び／又は前記時刻情報についての所定時間内の経時方向の変化態様と、が異なっており、
    前記評価手段は、前記第１の動作パターンから第２の動作パターンへの変化時における前記応答性について前記所定の基準に基づいて行った評価に、さらに所定の重み付けを付加することで、前記変化時の動作パターンの変化に対応できた運動者と前記変化時の動作パターンの変化に対応できなかった運動者との評価の差を顕在化することを特徴とする運動管理システム。
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