JP6985605B2 - 運動評価改善システム及び運動評価改善方法 - Google Patents

Description

本発明は、運動評価改善システム及び運動評価改善方法に関する。

例えばゴルフ、テニス、及び野球等の各種の運動競技では、競技者は最も合理的とされる姿勢やフォームを修練によって習得することで一定の上達を図る。特にゴルフでは、飛球方向の正確性がスコアに直接的に影響するという競技の性質上、正確なスイングフォームを身につけることが要求される。

従来、ゴルフのように反復動作を伴うスポーツの上達には、競技者の運動効率の向上が重要である。上達を目指して、様々な教則本が上梓されている(例えば、非特許文献１参照)。ところが、こうした教則本通りに動作を行っているか否かは、プレーヤーの主観に大きく依存する。そのため、運動効率の定量的な評価を行い、運動効率の改善ができたかを客観的に把握することは、困難であるという課題があった。
また、マーカーをプレーヤーの体に取り付けて映像に捉え、マーカーの軌跡からプレーヤーの運動効率を評価する手法（モーションキャプチャー）や、各種センサをプレーヤーの体に設置して取得したデータより動作分析を行う方法も知られている（例えば、非特許文献２参照）。

栗林保雄、「練習はインパクトゾーンだけでいい！」、ゴルフダイジェスト社、２０１６年２月２４日 川島一明、「ゴルフスイングの動作分析とゴルフプレーヤーの身体特性に関する研究」、早稲田大学大学院、博士（人間科学）学位論文、２００４年１月

しかしながら、前者の手法では、プレーヤーの動作によりマーカーが映像に映らなくなった場合は、マーカーの軌跡を撮影することができない。また、後者の手法では、教則本の場合と同様、動作分析の結果をもとに運動効率の改善ができたか否かを把握することは困難である。

上記事情に鑑み、本発明は、運動効率の向上を図ることができる技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出部と、抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価部と、評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報を提供する改善情報提供部と、を備える運動評価改善システムである。
本発明の一態様は、少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出部と、抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価部と、評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報と前記評価結果を提供する改善情報提供部と、前記改善情報提供部が前回提供した前記被測定者に対する評価結果と、前記改善情報提供部が今回提供した評価結果とを比較して、どのくらい運動効率が変化しているかを示す情報を提供する改善状況提供部と、を備える運動評価改善システムである。

本発明の一態様は、上記の運動評価改善システムであって、前記特徴量抽出部は、機械学習により前記被測定者から得られる情報から前記運動効率に関する特徴量を抽出する。

本発明の一態様は、上記の運動評価改善システムであって、前記被測定者の生体情報を取得する第１のセンサと、前記被測定者の関節の動きに応じた伸縮量の情報を取得する第２のセンサであるストレッチセンサと、前記被測定者の足底部に加えられた圧力情報を取得する第３のセンサと、前記被測定者の運動時に基準となる部位と、前記基準となる部位との距離の測定対象となる部位とに取り付けられ、前記部位間の距離に関する情報を取得する第４のセンサのいずれかをさらに備え、前記特徴量抽出部は、いずれかの前記センサから得られた被測定者の情報から運動効率に関する特徴量を抽出する。

本発明の一態様は、コンピュータが、少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価ステップと、評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報を提供する改善情報提供ステップと、を有する運動評価改善方法である。
本発明の一態様は、コンピュータが、少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価ステップと、評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報と前記評価結果を提供する改善情報提供ステップと、前記改善情報提供ステップにより前回提供した前記被測定者に対する評価結果と、前記改善情報提供ステップにより今回提供した評価結果とを比較して、どのくらい運動効率が変化しているかを示す情報を提供する改善状況提供ステップと、を有する運動評価改善方法である。

本発明により、運動効率の向上を図ることが可能となる。

本発明における運動評価改善システムのシステム構成を表す構成図である。 第１の実施形態の運動評価改善システムにおけるセンサの一例を示す図である。 図２に示す複数のセンサにより得られた被測定者の動作の計測結果を示す図である。 図２に示す複数のセンサにより得られた被測定者の動作の計測結果を示す図である。 図２に示す複数のセンサにより得られた被測定者の動作の計測結果を示す図である。 情報提供装置の機能構成を表す概略ブロック図である。 第２の実施形態の運動評価改善システムにおけるセンサの一例を示す図である。 ストレッチセンサによる腕の動きの検出例を示す図である。 肩甲上腕関節が基準位置にある状態を示す図である。 第３の実施形態の運動評価改善システムにおけるセンサの一例を示す図である。 第４の実施形態の運動評価改善システムにおけるセンサの一例を示す図である。 第５の実施形態の運動評価改善システムにおけるセンサの一例を示す図である。 第５の実施形態の運動評価改善システム１００におけるセンサの別例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明における運動評価改善システム１００のシステム構成を表す構成図である。運動評価改善システム１００は、センサ（図１では不図示）、中継装置（図１では不図示）及び情報提供装置２０を備える。センサと、中継装置２０とは、有線又は無線により接続される。また、中継装置と情報提供装置２０とは、有線通信又は無線通信により通信を行う。
なお、以下の説明では、運動評価改善システム１００が適用される運動競技としてゴルフを例に説明するが、運動評価改善システム１００はゴルフに限らず、テニス、及び野球等の各種の運動競技全般においても適用可能である。

センサは、被測定者１に取り付けられ、被測定者１の生体情報及び被測定者１の動きに関する情報を計測する。ここで、被測定者１とは、運動評価の測定対象となる人物である。センサは、計測結果を中継装置に出力する。
中継装置は、センサにより計測された計測結果を情報提供装置２０に送信する。

情報提供装置２０は、計測結果に基づいて、被測定者１の運動効率を評価し、評価結果を被測定者１に提供する。また、情報提供装置２０は、評価結果に基づく運動効率の改善に関する情報及び改善状況に関する情報を被測定者１に提供する。運動効率の評価指標としては、動作、位置、タイミング、強さ及び緊張等が挙げられる。また、運動効率の改善に関する情報とは、運動効率が悪いと評価された場合において、悪いと評価された項目を改善するために行う動作の情報である。また、改善状況に関する情報とは、運動効率の改善に関する情報に応じた動作の実行によってどのくらい運動効率が改善されたのかを示す情報である。
以下、本発明における運動評価改善システム１００の具体的な構成例について説明する。

（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態の運動評価改善システム１００におけるセンサの一例を示す図である。図２（Ａ）は腕１０の手掌側に固定されるセンサの一例を示す図であり、図２（Ｂ）は腕１０の手背側に固定されるセンサの一例を示す図である。
第１の実施形態における運動評価改善システム１００は、情報提供装置２０の他に、被測定者１に取り付けられる生体電極３２、３３、ストレッチセンサ３４、３６と、センサの計測結果を情報提供装置２０に送信する中継装置３５とを備えている。

本実施形態のセンサは、被測定者１の腕１０に取り付けられる。センサは、複数（本実施形態では２つ）の生体電極３２及び３３と、複数（本実施形態では２つ）のストレッチセンサ３４及び３６と、生体電極３２、３３、ストレッチセンサ３４、３６を内蔵する固定具（腕カバー）２とを備えている。
図２（Ａ）に示すように、生体電極３２、３３及びストレッチセンサ３４は、固定具３により前腕１１に固定される。また、中継装置３５は、上腕１２付近に固定される。また、図２（Ｂ）に示すように、ストレッチセンサ３６は、固定具３により肘関節１４付近に固定される。

生体電極３２及び３３は、被測定者１の生体信号を取得する。生体信号は、被測定者１の心電図、脳波及び筋電図等の生体からの電位変動の信号である。生体電極３２及び３３の大きさは、例えば１〜４ｃｍ角程度である。生体電極３２は、橈側手根筋群の筋電図を取得する。また、生体電極３３は、尺側手根筋群の筋電図を取得する。

ストレッチセンサ３４は、固定具３により手掌１３Ａに固定される。ストレッチセンサ３４は、手関節１５の動きに追従して伸縮するとともに、伸縮量を電気信号に変換する。具体的には、ストレッチセンサ３４は伸縮性と導電性とを有している。ストレッチセンサ３４は、例えばエラストマーのような弾性体で形成されている。本実施形態に係るストレッチセンサ３４は、薄く細長いテープ状をなしている。ストレッチセンサ３４は、伸縮による長さや面積の変化に応じて静電容量が変化する。即ち、ストレッチセンサ３４は、自身の伸びを電気信号（静電容量の変化）に変換する。静電容量の変化を定量的に検出することで、伸びの量（伸縮量）を定量的に測定することができる。なお、ストレッチセンサ３４の態様は上記に限定されず、伸縮により抵抗値の変化するセンサ等の他の方式で伸びを検出するセンサを用いることも可能である。

中継装置３５は、生体電極３２、３３、ストレッチセンサ３４及びストレッチセンサ３６と電気的に接続されている。中継装置３５は、生体電極３２、３３、ストレッチセンサ３４及びストレッチセンサ３６から送出された電気信号（即ち、生体情報や静電容量の変化）を情報提供装置２０に送信する。中継装置３５と情報提供装置２０との間の通信方式としては、一例としてＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した無線通信が好適に用いられる。
ストレッチセンサ３６は、固定具３により肘関節１４に固定される。ストレッチセンサ３６は、肘関節１４の動きに追従して伸縮するとともに、伸縮量を電気信号に変換する。

図３〜５は、図２に示すセンサにより得られた複数の被測定者１の動作の計測結果を示す図である。図３は上級者の動作の計測結果を示す図であり、図４及び図５は初中級者の動作の計測結果を示す図である。

図６は、情報提供装置２０の機能構成を表す概略ブロック図である。情報提供装置２０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、情報提供プログラムを実行する。情報提供プログラムの実行によって、情報提供装置２０は、入力部２０１、学習部２０２、モデル記憶部２０３、取得部２０４、特徴量抽出部２０５、評価部２０６、改善情報提供部２０７、評価結果記憶部２０８、改善状況提供部２０９を備える装置として機能する。なお、情報提供装置２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、情報提供プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、情報提供プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

入力部２０１は、学習用データを入力する。本実施形態では、学習用データとして教師ありの学習用データを用いる。教師ありの学習用データは、例えば運動競技における上級者から得られる動作の計測結果の特徴量である。なお、教師ありの学習用データは、上級者にセンサを設置して、上級者からセンサにより得られる動作の計測結果の特徴量である。
学習部２０２は、入力部２０１から入力された学習用データを用いて学習することによってモデルを生成する。
モデル記憶部２０３は、学習部２０２によって生成されたモデルを記憶する。モデル記憶部２０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。

取得部２０４は、センサから各種情報を取得する。例えば、取得部２０４は、生体情報及び伸縮量の情報を取得する。取得部２０４は、取得した情報を特徴量抽出部２０５に出力する。
特徴量抽出部２０５は、モデル記憶部２０３に記憶されているモデルを用いて、取得部２０４から出力された情報から特徴量を抽出する。例えば、特徴量抽出部２０５は、モデル記憶部２０３に記憶されているモデルを用いて生体情報及び伸縮量の特徴量を抽出する。このように、特徴量抽出部２０５は、機械学習により得られるモデルを用いて特徴量を抽出する。特徴量抽出部２０５は、抽出した特徴量を評価部２０６に出力する。

評価部２０６は、特徴量抽出部２０５から出力された特徴量に基づいて、被測定者１の運動効率を評価する。具体的には、評価部２０６は、モデル記憶部２０３に記憶されているモデルを参照し、取得された特徴量と、モデルの特徴量とを比較する。この際、評価部２０６は、モデルの特徴量として、特徴量が取得された部位と同じ部位の特徴量を用いる。評価部２０６は、取得された特徴量と、モデルの特徴量との相関が所定の閾値以上である場合には運動効率が良いと評価する。一方、評価部２０６は、取得された特徴量と、モデルの特徴量との相関が所定の閾値未満である場合には運動効率が悪いと評価する。評価部２０６は、評価結果と、取得された特徴量と、モデルの特徴量とを改善情報提供部２０７に出力する。また、評価部２０６は、評価結果と、取得された特徴量と、モデルの特徴量とを対応付けて評価結果記憶部２０８に記憶させる。

改善情報提供部２０７は、評価結果を被測定者１に提供するとともに、改善情報を被測定者１に提供する。改善情報提供部２０７は、評価結果を、音、振動、光、映像等の態様で提供してもよい。また、改善情報提供部２０７は、改善情報を、音、振動、光、映像、数値、図表等の態様で提供してもよい。改善情報提供部２０７は、改善情報として、被測定者１の特徴量と、モデルの特徴量との差を解消するような情報（例えば、運動効率を改善するための方法や方向性）を被測定者１に提供する。

ここで、改善情報提供部２０７による提供情報の一例を図３〜図５を用いて説明する。すなわち、図３〜図５に示す情報が、被測定者１から得られる特徴量である場合を例に説明する。
図３において、改善情報提供部２０７は、ダウンスイング時に肘関節が屈曲するので上向きのピークが立っている。インパクト直前に肘関節が伸び下向きのピークが出ている。右手関節の背屈（コック）はダウンスイング時（インパクト前）に逆方向に掌屈している（手首が曲がっている）等の情報を提供する。

また、図４において、改善情報提供部２０７は、右手関節コックはインパクト直前までキープ等の情報を提供する。
また、図５において、改善情報提供部２０７は、右肘関節の屈曲が少なめ ダウンスイングの早期から右肘が伸びている等の情報を提供する。

評価結果記憶部２０８は、被測定者１毎に、評価結果と、取得された特徴量と、モデルの特徴量とを対応付けて記憶する。評価結果記憶部２０８は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。

改善状況提供部２０９は、評価結果記憶部２０８に記憶されている情報と、改善後の情報とを比較して、評価結果記憶部２０８に記憶されている情報に比べてどのように運動効率が変化しているかを示す情報を改善状況として被測定者１に提供する。改善後の情報であるか否かの判定は、評価結果記憶部２０８に被測定者１の情報が既に記憶されているか否かで行われてもよい。例えば、評価結果記憶部２０８に被測定者１の情報が既に記憶されている場合、改善状況提供部２０９は改善情報提供部２０７から得られた情報を改善後の情報であると判定する。また、評価結果記憶部２０８に被測定者１の情報が既に記憶されていない場合、改善状況提供部２０９は改善情報提供部２０７から得られた情報を改善後の情報ではないと判定する。なお、改善後の情報ではないと場合、改善状況提供部２０９は処理を行わない。

以上のように構成された第１の実施形態における運動評価改善システム１００によれば、被測定者１の運動時に得られる測定結果の特徴量と、予めモデルとして記憶されている上級者の運動時に得られる測定結果の特徴量とを比較することによって被測定者１の運動効率を評価するとともに、運動効率の改善に関する情報を提供する。そのため、運動効率の向上を図ることが可能になる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態の運動評価改善システム１００におけるセンサの一例を示す図である。第２の実施形態における運動評価改善システム１００は、情報提供装置２０の他に、被測定者１に取り付けられる複数の生体電極３７、３８、マーカー３９、複数のストレッチセンサ４０、４１、４２と、センサの計測結果を情報提供装置２０に送信する中継装置３５とを備えている。

本実施形態のセンサは、被測定者１の腕１０に取り付けられる。センサは、複数（本実施形態では４つ）の生体電極３７及び３８と、マーカー３９と、複数（本実施形態では３つ）のストレッチセンサ４０、４１及び４２と、生体電極３７、３８、マーカー３９、ストレッチセンサ４０、４１及び４２を内蔵する固定具（サポーター）３とを備えている。

図３に示すように、生体電極３７は固定具３により上腕１２に固定され、生体電極３８は固定具３により前腕１１に固定される。また、中継装置３５は、上腕１２付近に固定される。また、図３に示すように、マーカー３９、ストレッチセンサ４０、４１及び４２は固定具３により肘関節１４付近に固定される。

生体電極３７及び３８は、被測定者１の生体信号を取得する。生体電極３７及び３８の大きさは、例えば１〜４ｃｍ角程度である。
マーカー３９は、例えば光学マーカー距離センサであり、肘関節１４の肘頭部に固定される。

ストレッチセンサ４０、４１及び４２は、被測定者１の肘関節（関節）１４の一方側に接続された上腕１２の体表面上に一端が配置されている。ストレッチセンサ４０、４１及び４２は、上腕１２とは反対側で肘関節１４に接続された前腕１１の体表面上に他端が配置されている。ストレッチセンサ４０、４１及び４２は、ストレッチセンサ３４及び３６と同様の構成である。

固定具３は、伸縮性の比較的高い繊維素材で形成されている。固定具３は、被測定者１の腕１０に着脱可能な筒状をなしている。より具体的には、固定具３は、被測定者１の上腕１２の付け根から手関節１５の上方まで延びており、肘関節１４の動作に追従して伸縮する。固定具３を被測定者１に装着した状態において肘関節１４に対応する部分（即ち、固定具３の長さ方向における中央部を含む部分）には、上述のストレッチセンサ４０、４１及び４２が３つ取り付けられている。なお、ストレッチセンサ４０、４１及び４２を取り付けるに当たっては、固定具３を二層構造として層同士の間にストレッチセンサ４０、４１及び４２を内蔵する方式や、固定具３の表面にストレッチセンサ４０、４１及び４２を貼付する方式が考えられる。いずれの方式においても、ストレッチセンサ４０、４１及び４２は固定具３に対して相対移動不能に固定されている。

３つのストレッチセンサ４０、４１及び４２の一端４０Ａ、４１Ａ及び４２Ａは、肘関節１４を基準として固定具３の長さ方向における一方側（上腕１２側）の体表面上に配置されている。３つのストレッチセンサ４０、４１及び４２の他端４０Ｂ、４１Ｂ及び４２Ｂは、肘関節１４を基準として固定具３の長さ方向における他方側（前腕１１側）の体表面上に配置されている。したがって、被測定者１が肘関節１４を動かすと、ストレッチセンサ４０、４１、４２及び固定具３は、肘関節１４周囲の体表面の変位に追従して伸縮する。

複数のストレッチセンサ４０、４１及び４２の一端４０Ａ、４１Ａ、４２Ａは、上腕１２における体の前面側（胸側）から背面側（背側）に向かって間隔をあけて配列されている。ストレッチセンサ４０、４１及び４２は、それぞれ互いに交差する方向に延びている。言い換えると、ストレッチセンサ４０、４１及び４２は、それぞれ互いに平行をなしていない。ストレッチセンサ４０、４１及び４２は、肘関節１４を伸ばした状態での上腕１２、肘関節１４及び前腕１１を結ぶ仮想直線上で交差している。

本実施形態では、ストレッチセンサ４０はストレッチセンサ４２と前腕１１で交差している。ストレッチセンサ４１はストレッチセンサ４２と前腕１１で交差している。ストレッチセンサ４０とストレッチセンサ４１は交差していないが、上腕１２側から前腕１１側に向かうにしたがって次第に近接している。つまり、ストレッチセンサ４０とストレッチセンサ４１とは、その延長線が前腕１１で交差するように延びている。したがって、ストレッチセンサ４２の他端４２Ｂは、ストレッチセンサ４０の他端４０Ｂ及びストレッチセンサ４１の他端４１Ｂより前腕１１の前面側の位置に固定されている。

中継装置３５は、生体電極３７、３８、ストレッチセンサ４０、４１及び４２と電気的に接続されている。中継装置３５は、生体電極３７、３８、ストレッチセンサ４０、４１及び４２から送出された電気信号（即ち、生体情報や静電容量の変化）を情報提供装置２０に送信する。中継装置３５と情報提供装置２０との間の通信方式としては、一例としてＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した無線通信が好適に用いられる。

図８は、ストレッチセンサ４３による腕の動きの検出例を示す図である。
図８左図に示すように腕１０が体幹１６と近い（例えば、密接している）状態から、図８右図に示すように腕１０が体幹１６から離れると、ストレッチセンサ４３が伸びる。スイング動作では上腕の前挙や捻転によってもストレッチセンサ４３は伸縮する脇締め（外転抑制）の識別のため、図９に示すように交差する２本のストレッチセンサを用いる外転（脇の開き）が生じた場合は２本とも伸びる。前挙や捻転では片方が有意に伸びる２本のストレッチセンサの伸縮から、上腕の前挙や捻転と脇開き（外転）を識別できる。

図９は、肩甲上腕関節１７が基準位置にある状態（即ち、腕１０が下方に向かって真っ直ぐに伸びている状態）を示している。被験者は、センサ１Ｃを装着した後、この基準位置を保持したまま、上記第一実施形態で説明した判別部５の初期化を必要に応じて行う。

基準位置から腕１０を外転させた場合（即ち、腕１０を体から遠ざけるように側方に振り上げた場合）、図９に示すように、ストレッチセンサ４４及びストレッチセンサ４５は伸縮する。情報提供装置２０は、ストレッチセンサ４４及びストレッチセンサ４５の伸び量の差に基づいて、肩甲上腕関節１７が外転位に変位したことを検知するとともに、その動作量を検出する。被測定者１は、外転が生じていること、及びその量を認知し、自身の動作を評価することができる。

さらに、詳しくは図示しないが、基準位置から腕１０を内転させた場合（即ち、腕１０を体の正面に重なるように振り上げた場合）、ストレッチセンサ４４及びストレッチセンサ４５は伸縮する。情報提供装置２０は、ストレッチセンサ４４及びストレッチセンサ４５の伸び量の差に基づいて、肩甲上腕関節１７が内転位に変位したことを検知するとともに、その動作量を検出する。被測定者１は、内転が生じていること、及びその量を認知し、自身の動作を評価することができる。

第２の実施形態における情報提供装置２０の動作は、センサにより得られる情報の種別が増えること、その種別に応じた学習用データにより学習部２０２で学習が行われることを除けば第１の実施形態における情報提供装置２０の動作と同様であるため具体的な説明は省略する。

以上のように構成された第２の実施形態における運動評価改善システム１００によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態の運動評価改善システム１００におけるセンサの一例を示す図である。第３の実施形態における運動評価改善システム１００は、情報提供装置２０の他に、被測定者１に取り付けられるストレッチセンサ４６と、中継装置３５（図１０では不図示）を備えている。本実施形態における運動評価改善システム１００は、手関節（手首）１５の動作を評価及び改善するために用いられる。したがって、第３の実施形態のセンサは、被測定者１の手関節１５に取り付けられる。

図１０に示すように、本実施形態におけるセンサは、ストレッチセンサ４６が手袋状の固定具４に内蔵されている。ストレッチセンサ４６は、固定具４により手背１３Ｂに固定される。また、第３の実施形態において、中継装置３５は上腕１２付近に固定される。

図１０は、手関節１５が基準位置にある状態（即ち、手関節１５が真っ直ぐに伸びている状態）を示している。ここで、例えば、被測定者１がゴルフスイングを行った場合、手関節１５が背屈位に変位することがある。なお、背屈位とは、手関節１５を手背１３Ｂ側に向かって屈曲させた姿勢を指す。

手関節１５が基本位置から背屈位に変化することで、ストレッチセンサ４６が伸縮する。ストレッチセンサ４６の伸び量に基づいて、情報提供装置２０は、手関節１５が背屈位に変位したことを検知するとともにその動作量を検出する。

一方で、詳しく図示はしないが、手関節１５が背屈位とは反対の掌屈位（即ち、手関節１５を手掌１３Ａ側に屈曲させた姿勢）に変化した場合も、同様に、ストレッチセンサ４６が伸縮する。ストレッチセンサ４６の伸び量に基づいて、情報提供装置２０は、手関節１５が掌屈位に変位したことを検知するとともに、その動作量を検出する。これらにより、被測定者１は、手関節１５が動いていること、及びその量を認知し、自身の動作を評価することができる。

第３の実施形態における情報提供装置２０の動作は、第１の実施形態における情報提供装置２０の動作と同様であるため具体的な説明は省略する。

以上のように構成された第３の実施形態における運動評価改善システム１００によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態の運動評価改善システム１００におけるセンサの一例を示す図である。第４の実施形態における運動評価改善システム１００は、情報提供装置２０の他に、被測定者１に取り付けられる複数の足圧センサ４７及び４８と、中継装置３５（図１１では不図示）を備えている。本実施形態における運動評価改善システム１００は、足の動作を評価及び改善するために用いられる。したがって、第４の実施形態のセンサは、被測定者１の足に取り付けられる。

センサは、複数（本実施形態では２つ）の足圧センサ４７及び４８と、足圧センサ４７及び４８を外部に設置するする固定具（靴下）５とを備えている。
図１１に示すように、足圧センサ４７及び４８は固定具５により被測定者１の足底部に固定される。
足圧センサ４７及び４８は、被測定者１の足底部に加えられた圧力（以下「足底圧」という。）を測定する。足圧センサ４７及び４８は、長方形の平面型の構成であり、足底部のうち圧力が閾値以上かかる部位又はその付近に設置される。例えば、足圧センサ４７及び４８は、足底部のうち圧力の最もかかる部位又はその付近に設置される。圧力の最もかかる部位とは、例えば拇指球、小指球、踵骨及び足趾である。足圧センサ４７及び４８は、測定結果を中継装置３５に送信する。また、第４の実施形態において、中継装置３５は太もも付近に固定される。

第４の実施形態における情報提供装置２０の動作は、センサにより得られる情報の種別が異なることと、その種別に応じた学習用データにより学習部２０２で学習が行われることを除けば第１の実施形態における情報提供装置２０の動作と同様であるため具体的な説明は省略する。

以上のように構成された第４の実施形態における運動評価改善システム１００によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
図１２は、第５の実施形態の運動評価改善システム１００におけるセンサの一例を示す図である。第５の実施形態における運動評価改善システム１００は、情報提供装置２０の他に、被測定者１に取り付けられる第１機器４９と、第２機器５０と、中継装置３５（図１２では不図示）とを備えている。本実施形態における運動評価改善システム１００は、被測定者の動作中における複数の部位間の距離を評価及び改善するために用いられる。

第１機器４９及び第２機器５０は、２地点間の距離の測定対象となる各部位にそれぞれ取り付けられる。例えば、第１機器４９は基準となる部位に取り付けられ、第２機器５０は基準となる部位との距離の測定対象となる部位に取り付けられる。図１２では、ダウンスイング時の肘関節と体幹との距離を評価及び改善するための例を示している。したがって、第５の実施形態のセンサは、被測定者１の肘及び体幹に取り付けられる。図１２に示す例では、第１機器４９が右肘に取り付けられ、第２機器５０が体幹（腹部）に取り付けられている例を示している。図１２（Ａ）はダウンスイング時の動作を示す図であり、図１２（Ｂ）はピストン・スナップ動作（右肘関節の伸展と回内）時を示す図である。

センサは、第１機器４９と、第２機器５０とを備えている。
第１機器４９は、音波又は電波を出力する。例えば、第１機器４９は、スピーカー又は送信機である。
第２機器５０は、第１機器４９が出力した音波又は電波を入力する。例えば、第２機器５０は、マイク又は受信機である。第２機器５０は、入力した音波又は電波を中継装置３５に出力する。

中継装置３５は、第１機器４９及び第２機器５０と電気的に接続されている。中継装置３５は、第２機器５０から送出された電気信号（即ち、音波又は電波）を情報提供装置２０に送信する。中継装置３５と情報提供装置２０との間の通信方式としては、一例としてＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した無線通信が好適に用いられる。

第５の実施形態における情報提供装置２０は、得られた情報に基づいて２地点間の距離を算出し、算出した結果と、モデルとを比較することによってダウンスイング時に右肘が体幹から離れているか否かを評価し、評価結果を提供するとともに改善情報を提供する。

動作開始のタイミングは、中継装置３５やセンサのスピーカーによって音で知らせてもよいし、中継装置３５やセンサのＬＥＤ等の光で知らせてもよい。

図１３は、第５の実施形態の運動評価改善システム１００におけるセンサの別例を示す図である。図１３に示す例では、第１機器４９が左肘に取り付けられ、第２機器５０が体幹（腹部）に取り付けられている例を示している。

第５の実施形態における情報提供装置２０は、得られた情報に基づいて２地点間の距離を算出し、算出した結果と、モデルとを比較することによってダウンスイングからインパクト時に左肘が体幹から離れているか否かを評価し、評価結果を提供するとともに改善情報を提供する。

以上のように構成された第５の実施形態における運動評価改善システム１００によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例＞
肘にマーカーを固定し、肘の位置や軌跡を取得することによって、情報提供装置２０が被測定者１の評価を行ってもよい。

＜第１の実施形態から第５の実施形態に共通する変形例＞
上記の各実施形態では、教師ありデータで学習することによってモデルを生成する構成を示したが、情報提供装置２０は教師なしデータで学習することによってモデルを生成するように構成されてもよい。
第１の実施形態から第５の実施形態のいずれか又はすべての実施形態は、組み合わせても構成されてもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

２０…情報提供装置， ３２、３３、３７、３８…生体電極， ３５…中継装置， ３４、３６、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６…ストレッチセンサ， ４７、４８…足圧センサ， ４９…第１機器， ５０…第２機器， ２０１…入力部， ２０２…学習部， ２０３…モデル記憶部， ２０４…取得部， ２０５…特徴量抽出部， ２０６…評価部， ２０７…改善情報提供部， ２０８…評価結果記憶部， ２０９…改善状況提供部

Claims (6)

1. 少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
   抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価部と、
   評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報を提供する改善情報提供部と、
   を備える運動評価改善システム。
2. 少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
   抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価部と、
   評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報と前記評価結果を提供する改善情報提供部と、
   前記改善情報提供部が前回提供した前記被測定者に対する評価結果と、前記改善情報提供部が今回提供した評価結果とを比較して、どのくらい運動効率が変化しているかを示す情報を提供する改善状況提供部と、
   を備える運動評価改善システム。
3. 前記特徴量抽出部は、機械学習により前記被測定者から得られる情報から前記運動効率に関する特徴量を抽出する、請求項１又は２に記載の運動評価改善システム。
4. 前記被測定者の生体情報を取得する第１のセンサと、前記被測定者の関節の動きに応じた伸縮量の情報を取得する第２のセンサであるストレッチセンサと、前記被測定者の足底部に加えられた圧力情報を取得する第３のセンサと、前記被測定者の運動時に基準となる部位と、前記基準となる部位との距離の測定対象となる部位とに取り付けられ、前記部位間の距離に関する情報を取得する第４のセンサのいずれかをさらに備え、
   前記特徴量抽出部は、いずれかの前記センサから得られた被測定者の情報から運動効率に関する特徴量を抽出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の運動評価改善システム。
5. コンピュータが、
   少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
   抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価ステップと、
   評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報を提供する改善情報提供ステップと、
   を有する運動評価改善方法。
6. コンピュータが、
   少なくとも被測定者の関節の動きに応じた伸縮量を取得するストレッチセンサから得られた情報から運動効率に関する特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
   抽出された前記特徴量と、比較対象となる特徴量とを比較することによって前記被測定者の運動効率を評価する評価ステップと、
   評価結果に基づいて、前記被測定者の前記特徴量が、前記比較対象となる特徴量に近くなるような情報と前記評価結果を提供する改善情報提供ステップと、
   前記改善情報提供ステップにより前回提供した前記被測定者に対する評価結果と、前記改善情報提供ステップにより今回提供した評価結果とを比較して、どのくらい運動効率が変化しているかを示す情報を提供する改善状況提供ステップと、
   を有する運動評価改善方法。

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