JP7493721B2 - Adaptability assessment device, adaptability assessment method, and adaptability assessment program - Google Patents

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Description

この発明は、適応能力評価装置、適応能力評価方法及び適応能力評価プログラムに関する。 This invention relates to an adaptability assessment device, an adaptability assessment method, and an adaptability assessment program.

状況が変化する目標とする運動を行うユーザの適応能力の評価についてシステム(ゲーム)を通じて行うアプローチがある(例えば、非特許文献1を参照)。このアプローチで適応能力の評価に用いられるパラメータは、目標とする運動を達成した際のスコアである、得点と成功回数である。 There is an approach that uses a system (game) to evaluate the adaptability of a user performing a target exercise in which the situation changes (see, for example, non-patent document 1). In this approach, the parameters used to evaluate adaptability are the score when the target exercise is achieved, and the number of successes.

齋藤徹、浅川康吉、“体感型ゲームの遂行能力に対するバランス機能および認知的注意・遂行機能の関連” 理学療法学Supplement, vol. 2013, p. 519, 2014.Toru Saito, Yasuyoshi Asakawa, “Relationship between balance function, cognitive attention, and executive function and performance ability in a physical game” Physical Therapy Supplement, vol. 2013, p. 519, 2014.

しかしながら、非特許文献1は、目標とする運動の状況変化を考慮していないため、適応能力の正しい評価が行えない。 However, Non-Patent Document 1 does not take into account changes in the situation of the target exercise, and therefore cannot correctly evaluate adaptability.

この発明の課題は、目標とする運動の状況変化に対するユーザの適応能力を正しく評価することができるようにすることにある。 The objective of this invention is to correctly evaluate a user's adaptability to changes in the situation of the targeted exercise.

上記目的を達成するために、この発明の、ユーザが実行した結果、成功か失敗かを判定可能であり、且つ、所定の条件が変化することにより変化する、目標とする運動に対する前記ユーザの適応能力を評価する適応能力評価装置は、前記所定の条件を設定する条件制御部と、前記設定された条件で前記目標とする運動を前記ユーザが所定の回数実行する際、前記ユーザが前記目標とする運動を実行する毎に前記ユーザについての運動情報を計測する計測部と、前記運動情報に基づいて、直近に計測された運動情報をどれだけ再現しているかを表す再現性評価値及び前記目標とする運動を実行した際の前記ユーザの動きの少なさを表す効率性評価値を算出する運動内容評価計算部と、前記ユーザが前記目標とする運動を前記所定の回数実行した結果、成功と判定された回数に基づいて前記目標とする運動の成功率を算出する目標運動判定部と、前記再現性評価値、前記効率性評価値及び前記成功率に基づいて、前記目標とする運動に対する前記ユーザの前記適応能力を表す適応能力評価値を算出する適応能力評価計算部と、を備えるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the adaptability evaluation device of the present invention, which evaluates the adaptability of a user to a target exercise that can be judged as a success or failure when performed by the user and changes as a predetermined condition changes, includes a condition control unit that sets the predetermined condition, a measurement unit that measures motion information about the user each time the user performs the target exercise under the set conditions a predetermined number of times, an exercise content evaluation calculation unit that calculates a reproducibility evaluation value that indicates how well the most recently measured motion information is reproduced based on the motion information and an efficiency evaluation value that indicates the degree of movement of the user when performing the target exercise, a target exercise judgment unit that calculates a success rate of the target exercise based on the number of times that the user performs the target exercise and is judged to be successful, and an adaptability evaluation calculation unit that calculates an adaptability evaluation value that indicates the adaptability of the user to the target exercise based on the reproducibility evaluation value, the efficiency evaluation value, and the success rate.

この発明の一態様によれば、ユーザの目標とする運動の状況変化に対する適応能力を正しく評価することができる適応能力評価装置、適応能力評価方法及び適応能力評価プログラムを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an adaptability assessment device, an adaptability assessment method, and an adaptability assessment program that can correctly assess a user's adaptability to changes in the situation of the targeted exercise.

図1は、この発明の一実施形態に係る適応能力評価装置と、バーチャルリアリティ装置と、目標とする動作を実行するユーザとの一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an adaptability assessment device according to an embodiment of the present invention, a virtual reality device, and a user performing a target action. 図2は、適応能力評価装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the adaptability assessment device. 図3は、この実施形態に係る適応能力評価装置の機能構成図を示したものである。FIG. 3 shows a functional configuration diagram of the adaptability assessment device according to this embodiment. 図4は、本実施形態における適応能力評価装置がユーザの適応能力を評価するための動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the adaptability assessment device in this embodiment for assessing the adaptability of a user. 図5は、図4中のステップS105をより詳細に説明したフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating step S105 in FIG. 4 in more detail.

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。
[構成]
図1は、この発明の一実施形態に係る適応能力評価装置10と、バーチャルリアリティ装置11と、目標とする動作を実行するユーザ20との一例を示す模式図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[composition]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an adaptability assessment device 10 according to an embodiment of the present invention, a virtual reality device 11, and a user 20 performing a target action.

適応能力評価装置10は、目標とする運動をユーザ20に実行させる。目標とする運動は、実行の結果、適応能力評価装置10が成功したか失敗したかを判定可能な運動であれば任意の運動であって良い。例えば、目標とする運動が片足で5秒立っていることである場合、5秒以上片足で立っていれば成功であり、5秒未満で両足が地面についてしまった場合、失敗となる。以下において、目標とする運動は、落下や飛行等の規則的に移動する任意の移動物体をユーザ20の右手で掴む運動であるとして説明する。この場合、ユーザ20が右手で飛行物体を掴めたら成功と判定され、掴めたなった場合、失敗と判定される運動である。なお、目標とする運動を実行する手は、ユーザの利き手であって良い、すなわち、右手ではなくて、左手を用いて目標とする運動を実行しても良いのは勿論である。目標とする運動は、例えば、適応能力評価装置10と連動して動作する、デジタル空間に射影可能なバーチャルリアリティ環境を提供可能なバーチャルリアリティ装置11を利用して実行される。すなわち、ユーザ20は、バーチャルリアリティ環境で移動物体を見ながら目標とする運動を実行する。なお、バーチャルリアリティ装置11は、バーチャルリアリティ環境を提供できる装置であれば一般的な装置で良い。また、適応能力評価装置10は、バーチャルリアリティ装置11と有線又は無線で接続可能であるとする。 The adaptability assessment device 10 has the user 20 perform a target exercise. The target exercise may be any exercise that the adaptability assessment device 10 can judge as a success or failure as a result of the execution. For example, if the target exercise is to stand on one leg for 5 seconds, standing on one leg for 5 seconds or more is a success, and if both feet touch the ground in less than 5 seconds, it is a failure. In the following, the target exercise is described as an exercise in which the user 20 grabs any moving object that moves regularly, such as falling or flying, with his/her right hand. In this case, if the user 20 grabs the flying object with his/her right hand, it is judged as a success, and if he/she cannot grab it, it is judged as a failure. Note that the hand that performs the target exercise may be the user's dominant hand, that is, it is of course possible to perform the target exercise using the left hand instead of the right hand. The target exercise is performed, for example, using a virtual reality device 11 that operates in conjunction with the adaptability assessment device 10 and can provide a virtual reality environment that can be projected into a digital space. That is, the user 20 performs a target movement while viewing a moving object in a virtual reality environment. The virtual reality device 11 may be a general device that can provide a virtual reality environment. The adaptability assessment device 10 can be connected to the virtual reality device 11 by wire or wirelessly.

適応能力評価装置10はさらに、バーチャルリアリティ装置11が提供するバーチャルリアリティ環境においてユーザ20が目標とする運動を実行している際のユーザ20の各身体部位の運動情報を取得し、解析する。適応能力評価装置10は、例えば、目標とする運動を実行しているユーザ20の右手の3次元位置データ及び視線を運動情報として計測し、解析する。なお、解析方法は、後述する。計測する運動情報は、以下では右腕の3次元位置データ及び視線データを例にして説明するが、これらのデータに限らず、頭、肘、肩、腰、体幹、膝、足等他の身体の各部位の3次元位置データに置き換え可能であることは勿論である。 The adaptability assessment device 10 further acquires and analyzes motion information of each body part of the user 20 when the user 20 is performing a target exercise in the virtual reality environment provided by the virtual reality device 11. The adaptability assessment device 10 measures and analyzes, for example, three-dimensional position data and gaze of the right hand of the user 20 performing the target exercise as motion information. The analysis method will be described later. The measured motion information will be described below using three-dimensional position data and gaze data of the right arm as an example, but is not limited to these data and can of course be replaced with three-dimensional position data of other body parts such as the head, elbows, shoulders, waist, trunk, knees, and feet.

ユーザ20は、バーチャルリアリティ環境において、目標とする運動を所定の回数、例えば、N回実行する。ここで、Nは、任意の正の整数である。 The user 20 performs a target movement in the virtual reality environment a predetermined number of times, e.g., N times, where N is any positive integer.

図2は、適応能力評価装置10のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the adaptability assessment device 10.

適応能力評価装置10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等のハードウェアプロセッサ101を有する。そして、このハードウェアプロセッサ101に対し、プログラムメモリ102、データメモリ103、通信インタフェース104及び入出力インタフェース105が、バス106を介して接続されている。 The adaptability assessment device 10 has a hardware processor 101, such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). A program memory 102, a data memory 103, a communication interface 104, and an input/output interface 105 are connected to the hardware processor 101 via a bus 106.

プログラムメモリ102は、記憶媒体として、非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等の随時書込み及び読出しが可能な不揮発性メモリとROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリとを組み合わせて使用することができる。プログラムメモリ102は、各種処理を実行するために必要なプログラムを格納している。すなわち、後述する機能構成の各部における計算機能部は、いずれも、プログラムメモリ102に格納されたプログラムを上記プロセッサ101により読み出して実行することにより実現され得る。なお、これらの処理機能部の一部又は全部は、特定用途向け集積回路(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(field-programmable gate array)、又はGPU(Graphics Processing Unit)などの集積回路を含む、他の多様な形式によって実現されても良い。 The program memory 102 can be used as a storage medium, a non-transient tangible computer-readable storage medium, for example, a combination of a non-volatile memory such as a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD) that can be written and read at any time, and a non-volatile memory such as a read only memory (ROM). The program memory 102 stores programs necessary for executing various processes. That is, the calculation function units in each part of the functional configuration described below can be realized by reading and executing the programs stored in the program memory 102 by the processor 101. Note that some or all of these processing function units may be realized in various other forms, including integrated circuits such as application specific integrated circuits (ASICs), field-programmable gate arrays (FPGAs), or graphics processing units (GPUs).

データメモリ103は、有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、上記の不揮発性メモリと、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリとを組み合わせて使用したストレージである。データメモリ103は、プロセッサ101がプログラムを実行して各種処理を行う過程で取得及び生成されたデータを記憶するために用いられる。データメモリ103は、例えば、計測される右手の3次元位置データ及び視線データの目標とする再現性パラメータ及び効率性パラメータを有している。なお再現性パラメータ及び効率性パラメータの詳細は、後述する。すなわち、データメモリ103には、各種処理が行われる過程で、適宜、各種データを記憶するための領域が確保される。 The data memory 103 is a storage that uses, as a tangible computer-readable storage medium, for example, a combination of the above-mentioned non-volatile memory and a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory). The data memory 103 is used to store data acquired and generated in the process of the processor 101 executing a program and performing various processes. The data memory 103 has, for example, repeatability parameters and efficiency parameters that are targets for the measured three-dimensional position data of the right hand and the gaze data. The repeatability parameters and efficiency parameters will be described in detail later. That is, an area is allocated in the data memory 103 for storing various data as appropriate in the process of performing various processes.

通信インタフェース104は、例えば一つ以上の有線又は無線の通信モジュールを含むことができる。例えば、通信インタフェース104は、Wi-Fiアクセスポイントや携帯電話基地局と無線接続する無線通信モジュールを含む。さらに通信インタフェース104は、近距離無線技術を利用してバーチャルリアリティ装置11等と無線接続するための無線通信モジュールを含むこともできる。 The communication interface 104 may include, for example, one or more wired or wireless communication modules. For example, the communication interface 104 may include a wireless communication module for wirelessly connecting to a Wi-Fi access point or a mobile phone base station. Furthermore, the communication interface 104 may also include a wireless communication module for wirelessly connecting to a virtual reality device 11 or the like using short-range wireless technology.

入出力インタフェース105は、ユーザインタフェース装置107とのインタフェースである。なお、図2では、「ユーザインタフェース装置」を「ユーザIF装置」と記載している。 The input/output interface 105 is an interface with the user interface device 107. Note that in FIG. 2, the "user interface device" is written as the "user IF device."

ユーザインタフェース装置107は、入力装置1071及び出力装置1072を含む。入力装置1071は、例えば、出力装置1072である表示デバイスの表示画面上に配置された、静電方式又は圧力方式を採用した入力検知シートであり、ユーザ20のタッチ位置を入出力インタフェース105を介してプロセッサ101に出力する。出力装置1072は、例えば液晶、有機EL(Electro Luminescence)、等を使用した表示デバイスであり、入出力インタフェース105から入力された信号に応じた画像及びメッセージを表示する。 The user interface device 107 includes an input device 1071 and an output device 1072. The input device 1071 is, for example, an input detection sheet using an electrostatic or pressure method that is placed on the display screen of the display device that is the output device 1072, and outputs the touch position of the user 20 to the processor 101 via the input/output interface 105. The output device 1072 is, for example, a display device that uses liquid crystal, organic EL (Electro Luminescence), etc., and displays images and messages according to signals input from the input/output interface 105.

出力装置1072はまた、ユーザ20にバーチャルリアリティ環境を提供することが可能なメガネ又はゴーグルであるバーチャルリアリティ装置11であっても良い。入出力インタフェース105から入力された信号に応じた画像をメガネ又はゴーグル内に表示し、ユーザ20にバーチャルリアリティ環境を提供することも可能である。 The output device 1072 may also be a virtual reality device 11 that is glasses or goggles capable of providing a virtual reality environment to the user 20. It is also possible to display an image in the glasses or goggles according to a signal input from the input/output interface 105, thereby providing the user 20 with a virtual reality environment.

また、入出力インタフェース105には、センサ108も接続され得る。センサ108は、入出力インタフェース105を介して、プロセッサ101に取得したデータを送信可能である。センサ108は、例えば、ユーザ20が目標とする運動を実行する際にユーザ20の位置を計測し、位置を示す3次元位置データを取得することが可能なセンサである。さらにセンサ108は、バーチャルリアリティ装置11内に配置された、ユーザ20の視線を計測して視線の動きを示す視線データを取得することが可能なセンサも含む。センサ108は、例えば、距離センサ、加速度センサ、視線検出センサ等、ユーザ20の運動に対するユーザ20の3次元位置データを計測可能なセンサ、及びユーザ20の視線データを計測可能なセンサであれば良い。例えば、ユーザ20の右腕等に加速度センサを張り付け、ユーザ20の右腕の動きを加速度センサによって検出することにより、右腕の動きについての3次元位置データを計測することができる。センサ108によって計測された3次元位置データ及び視線データは、入出力インタフェース105を介して出力装置1072でバーチャルリアリティ環境でのユーザ20の動きに反映するようにしても良い。なお、センサ108は、適応能力評価装置10内に配置されても良いし、適応能力評価装置10とは別個の装置として配置されても良い。また、センサ108は、1つ又は複数のカメラに置き換え可能である。すなわち、1つ又は複数のカメラにより、ユーザ20が目標とする運動を実行する際のユーザ20についての3次元位置データ及びユーザ20の視線を計測可能であれば、センサ108は、1つ又は複数のカメラに置き換え可能である。その他、センサ108は、ユーザ20が目標とする運動を実行する際のユーザ20についての3次元位置データ及び視線データを計測可能であれば良く、上述した例に限定されないのは勿論である。 The input/output interface 105 may also be connected to a sensor 108. The sensor 108 may transmit acquired data to the processor 101 via the input/output interface 105. The sensor 108 may be, for example, a sensor capable of measuring the position of the user 20 when the user 20 performs a target movement and acquiring three-dimensional position data indicating the position. The sensor 108 may also include a sensor arranged in the virtual reality device 11 capable of measuring the line of sight of the user 20 and acquiring line of sight data indicating the movement of the line of sight. The sensor 108 may be, for example, a distance sensor, an acceleration sensor, a line of sight detection sensor, or the like, which is capable of measuring three-dimensional position data of the user 20 relative to the movement of the user 20, and a sensor capable of measuring the line of sight data of the user 20. For example, an acceleration sensor may be attached to the right arm of the user 20, and the movement of the right arm of the user 20 may be detected by the acceleration sensor, thereby measuring three-dimensional position data regarding the movement of the right arm. The three-dimensional position data and gaze data measured by the sensor 108 may be reflected in the movement of the user 20 in the virtual reality environment by the output device 1072 via the input/output interface 105. The sensor 108 may be disposed in the adaptability assessment device 10, or may be disposed as a device separate from the adaptability assessment device 10. The sensor 108 may be replaced with one or more cameras. That is, if one or more cameras can measure the three-dimensional position data and the gaze of the user 20 when the user 20 performs the target exercise, the sensor 108 can be replaced with one or more cameras. In addition, the sensor 108 may be any other sensor that can measure the three-dimensional position data and gaze data of the user 20 when the user 20 performs the target exercise, and is not limited to the above-mentioned example.

また、バーチャルリアリティ装置11は、3次元位置データを取得可能なセンサが無いことを除いて適応能力評価装置10のハードウェア構成と同様のハードウェア構成を有することが可能であり、ここでの説明を省略する。 In addition, the virtual reality device 11 can have a hardware configuration similar to that of the adaptability assessment device 10, except that it does not have a sensor capable of acquiring three-dimensional position data, and therefore a description thereof will be omitted here.

図3は、この実施形態に係る適応能力評価装置10の機能構成図を示したものである。 Figure 3 shows a functional configuration diagram of the adaptability assessment device 10 according to this embodiment.

適応能力評価装置10は、条件制御部301と、計測部302と、運動内容評価計算部303と、目標運動判定部304と、適応能力評価計算部305と、を備える。 The adaptability assessment device 10 includes a condition control unit 301, a measurement unit 302, an exercise content evaluation calculation unit 303, a target exercise determination unit 304, and an adaptability assessment calculation unit 305.

条件制御部301は、物体特性制御部306と、環境特性制御部307と、運動特性制御部308と、を備える。条件制御部301は、目標とする運動の各条件を設定し制御することが可能である。条件は、例えば、物体特性と、環境特性と、運動特性とが有る。物体特性は、飛行物体の大きさや重量、形状等である。環境特性は、飛行物体の速度、加速度が変化する領域等である。ここで、加速度が変化する領域とは、移動物体がある位置に到達したら加速又は減速する領域である、又は移動物体を一定加速度で速度を上げていき、ある速度に達したら加速度を定数倍する領域であるとする。運動特性は、運動負荷、運動の大きさ等である。なお、運動特性における運動の大きさを変更することは、バーチャルリアリティ環境におけるユーザ20が腕を動かした際の運動の大きさがバーチャルリアリティ環境において小さく又は大きくなることを意味する。各条件は、適応能力評価装置10の管理者による指示に基づいて条件制御部301により設定され、データメモリ103中に保持されることが可能である。なお、ここでは、バーチャルリアリティ環境で目標とする運動を実行する例を示しているが、バーチャルリアリティ環境で目標とする運動を実行しない場合であっても、条件制御部301は、データメモリ103に記憶した条件に従って制御することができるのは勿論である。 The condition control unit 301 includes an object characteristic control unit 306, an environment characteristic control unit 307, and a motion characteristic control unit 308. The condition control unit 301 can set and control each condition of the target motion. The conditions include, for example, object characteristics, environment characteristics, and motion characteristics. The object characteristics are the size, weight, shape, etc. of the flying object. The environment characteristics are the area in which the speed and acceleration of the flying object change. Here, the area in which the acceleration changes is the area in which the moving object accelerates or decelerates when it reaches a certain position, or the area in which the moving object increases its speed at a constant acceleration and the acceleration is multiplied by a constant when it reaches a certain speed. The motion characteristics are the exercise load, the magnitude of the motion, etc. Note that changing the magnitude of the motion in the motion characteristics means that the magnitude of the motion when the user 20 moves his/her arm in the virtual reality environment becomes smaller or larger in the virtual reality environment. Each condition can be set by the condition control unit 301 based on an instruction from the administrator of the adaptability assessment device 10 and can be stored in the data memory 103. Note that, although an example is shown here in which the target exercise is performed in a virtual reality environment, the condition control unit 301 can of course control according to the conditions stored in the data memory 103 even if the target exercise is not performed in a virtual reality environment.

物体特性制御部306は、ユーザ20が目標とする運動をN回実行する際、各回において物体特性を変更することが可能である。環境特性制御部307は、ユーザ20が目標とする運動をN回実行する際、各回において環境特性を変更することが可能である。運動特性制御部308は、ユーザ20が目標とする運動をN回実行する際、各回において運動特性を変更することが可能である。すなわち物体特性制御部306、環境特性制御部307及び運動特性制御部308は、ユーザ20が目標とする運動を実行する前に設定された条件に従って移動物体を制御する。なお、N回の運動実行の各回において物体特性制御部306、環境特性制御部307及び運動特性制御部308の全てが特性を変更しても良いし、いずれか一つの特性のみを変更する様にすることも可能である。 The object characteristic control unit 306 can change the object characteristics each time the user 20 performs the target exercise N times. The environment characteristic control unit 307 can change the environment characteristics each time the user 20 performs the target exercise N times. The motion characteristic control unit 308 can change the motion characteristics each time the user 20 performs the target exercise N times. That is, the object characteristic control unit 306, the environment characteristic control unit 307, and the motion characteristic control unit 308 control the moving object according to the conditions set before the user 20 performs the target exercise. Note that, in each of the N exercise executions, all of the object characteristic control unit 306, the environment characteristic control unit 307, and the motion characteristic control unit 308 may change the characteristics, or it is also possible to change only one of the characteristics.

計測部302は、運動計測部309と、視線計測部310と、を備える。計測部302は、ユーザ20が目標とする運動をN回実行する際の各実行回において運動情報を計測する。運動情報は、例えば、ユーザ20の右手の3次元位置データ及び視線データである。 The measurement unit 302 includes a motion measurement unit 309 and a gaze measurement unit 310. The measurement unit 302 measures motion information each time the user 20 performs a target motion N times. The motion information is, for example, three-dimensional position data and gaze data of the user 20's right hand.

運動計測部309は、ユーザ20が目標とする各回の運動実行時、ユーザ20の動きについての3次元位置データを計測する。視線計測部310は、ユーザ20が目標とする各回の運動実行時、ユーザ20の視線の動きである視線データを計測する。運動計測部309及び視線計測部310は、目標とする運動を実行する毎に、同一のサンプルサイズnからなるユーザ20の3次元位置データ及び視線データを計測する。すなわち、運動計測部309及び視線計測部310は、ユーザ20が目標とする運動を実行する毎に、センサ108を用いてn回計測を行い、各データをデータメモリ103に保存する。 The motion measurement unit 309 measures three-dimensional position data regarding the motion of the user 20 when the user 20 performs each targeted exercise. The gaze measurement unit 310 measures gaze data, which is the movement of the user's gaze, when the user 20 performs each targeted exercise. The motion measurement unit 309 and the gaze measurement unit 310 measure three-dimensional position data and gaze data of the user 20 consisting of the same sample size n each time the user 20 performs the targeted exercise. That is, the motion measurement unit 309 and the gaze measurement unit 310 perform measurements n times using the sensor 108 each time the user 20 performs the targeted exercise, and store each data in the data memory 103.

運動内容評価計算部303は、再現性評価計算部311と、効率性評価計算部312と、を備える。 The exercise content evaluation calculation unit 303 includes a reproducibility evaluation calculation unit 311 and an efficiency evaluation calculation unit 312.

再現性評価計算部311は、i回目に取得された運動情報及びi-1回目に取得された運動情報に基づいて再現性評価値を算出する。ここで、各運動情報はn個の3次元位置データ及び視線データを含み、iは、2<i≦Nを満たす整数である。すなわち、再現性評価値は、直近に計測された運動情報をどれだけ再現しているかを表す指標である。なお、当該再現性評価値の算出方法は、後述する。 The repeatability evaluation calculation unit 311 calculates a repeatability evaluation value based on the movement information acquired the i-th time and the movement information acquired the i-1th time. Here, each piece of movement information includes n pieces of three-dimensional position data and gaze data, and i is an integer that satisfies 2<i≦N. In other words, the repeatability evaluation value is an index that indicates how well the most recently measured movement information is reproduced. The method for calculating the repeatability evaluation value will be described later.

効率性評価計算部312は、i回目に取得された運動情報に基づいて効率性評価値を算出する。効率性評価値は、目標とする運動を実行した際のユーザ20の動きの少なさを表す指標であり、効率的な動きで目標とする運動を実行できたかを示す。なお、当該効率性評価値の算出方法は、後述する。 The efficiency evaluation calculation unit 312 calculates an efficiency evaluation value based on the exercise information acquired the i-th time. The efficiency evaluation value is an index that indicates the degree of movement of the user 20 when performing the target exercise, and indicates whether the target exercise was performed with efficient movement. The method of calculating the efficiency evaluation value will be described later.

目標運動判定部304は、目標運動成功判定部313と、目標運動成功率計算部314と、を備える。 The target motion determination unit 304 includes a target motion success determination unit 313 and a target motion success rate calculation unit 314.

目標運動成功判定部313は、ユーザ20が目標とする運動を実行した結果、ユーザ20が目標とする運動が成功したかどうかを判定する。例えば、ユーザ20が右手で移動物体を掴めた場合、目標運動成功判定部313は、目標とする運動が成功したと判定する。 The target motion success determination unit 313 determines whether the target motion of the user 20 is successful as a result of the user 20 performing the target motion. For example, if the user 20 is able to grasp the moving object with his/her right hand, the target motion success determination unit 313 determines that the target motion is successful.

目標運動成功率計算部314は、目標運動成功判定部313で成功と判定された回数をユーザ20が目標とする運動を実行した回数で割ることにより目標とする運動の成功率を算出する。 The target exercise success rate calculation unit 314 calculates the success rate of the target exercise by dividing the number of times determined to be successful by the target exercise success determination unit 313 by the number of times the user 20 performed the target exercise.

適応能力評価計算部305は、運動内容評価計算部303で算出された再現性評価値及び効率性評価値と、目標運動判定部304で算出された成功率に基づいて、適応能力を算出する。 The adaptability evaluation calculation unit 305 calculates the adaptability based on the reproducibility evaluation value and efficiency evaluation value calculated by the exercise content evaluation calculation unit 303 and the success rate calculated by the target exercise determination unit 304.

また、適応能力評価装置10は、出力装置1072を介して、ユーザ20又は図示していない適応能力評価装置10の管理者に適応能力評価計算部305で算出された適応能力を提示することが可能である。 In addition, the adaptability assessment device 10 can present the adaptability calculated by the adaptability assessment calculation unit 305 to the user 20 or an administrator of the adaptability assessment device 10 (not shown) via the output device 1072.

[動作]
図4は、本実施形態における適応能力評価装置10がユーザ20の適応能力を評価するための動作の一例を示すフローチャートである。適応能力評価装置10のプロセッサ101がプログラムメモリ102に格納された適応能力評価プログラムを読み出して実行することにより、このフローチャートの動作が実現される。このフローチャートは、ユーザ20又は適応能力評価装置10の管理者によってユーザ20の運動に対する適応能力を評価したい旨の指示を適応能力評価装置10が受信することにより開始する。なお、指示は、目標とする運動を実行する際の条件についての情報及び目標とする運動を実行する回数等の情報を含む。条件についての情報は、例えば、物体特性、環境特性、運動特性をどのように設定するかという指示である。また、目標とする運動を実行する際、適応能力評価装置10は、ユーザ20に開始を報知するようにしても良い。
[motion]
4 is a flowchart showing an example of the operation of the adaptability assessment device 10 in this embodiment for evaluating the adaptability of the user 20. The processor 101 of the adaptability assessment device 10 reads out and executes the adaptability assessment program stored in the program memory 102, thereby realizing the operation of this flowchart. This flowchart is started when the adaptability assessment device 10 receives an instruction from the user 20 or an administrator of the adaptability assessment device 10 to evaluate the adaptability of the user 20 to exercise. The instruction includes information on the conditions for performing the target exercise and information such as the number of times the target exercise is performed. The information on the conditions is, for example, an instruction on how to set the object characteristics, the environment characteristics, and the exercise characteristics. When performing the target exercise, the adaptability assessment device 10 may notify the user 20 of the start.

条件制御部301は、条件についての情報に基づいて各条件を設定する(ステップS101)。条件制御部301は、当該指示に従って、物体特性制御部306、環境特性制御部307及び運動特性制御部308それぞれを用いて物体特性、環境特性及び運動特性を設定する。これらの条件は、ユーザ20が目標とする運動を実行可能な範囲、例えば、ユーザ20の右手で移動物体を掴むことができる範囲であれば、任意の条件に設定することが可能である。なお、条件が同一である場合、条件制御部301は、移動物体が条件に従った同一の挙動になるように制御する。このステップS101では、条件制御部301は、物体特性、環境特性及び運動特性の一つを、各回の運動毎に変更するような条件を設定するものとする。 The condition control unit 301 sets each condition based on the information about the conditions (step S101). In accordance with the instructions, the condition control unit 301 sets the object characteristics, the environment characteristics, and the motion characteristics using the object characteristics control unit 306, the environment characteristics control unit 307, and the motion characteristics control unit 308, respectively. These conditions can be set to any condition within the range in which the user 20 can perform the target motion, for example, within the range in which the user 20 can grasp the moving object with his/her right hand. Note that when the conditions are the same, the condition control unit 301 controls the moving object so that it behaves in the same way according to the conditions. In this step S101, the condition control unit 301 sets a condition that changes one of the object characteristics, the environment characteristics, and the motion characteristics for each exercise.

適応能力評価装置10は、バーチャルリアリティ装置11により、ステップS101で設定された条件に従った挙動を行う移動物体をデジタル環境に射影することで、ユーザ20に目標とする運動を実行させる。この運動実行中、計測部302は、運動計測部309及び視線計測部310を用いてユーザ20の運動情報を計測する(ステップS102)。運動情報は、例えば、ユーザ20の右腕の3次元位置データ及び視線データである。例えば、任意の正の整数であるi回目の目標とする運動を実行した際のユーザ20の3次元位置データH及び視線データEは、以下の式のように得られる。 The adaptability assessment device 10 has the user 20 execute a target movement by projecting a moving object that behaves according to the conditions set in step S101 onto the digital environment using the virtual reality device 11. During execution of this movement, the measurement unit 302 measures the movement information of the user 20 using the movement measurement unit 309 and the gaze measurement unit 310 (step S102). The movement information is, for example, three-dimensional position data and gaze data of the right arm of the user 20. For example, the three-dimensional position data H i and gaze data E i of the user 20 when executing the i-th target movement, which is an arbitrary positive integer, can be obtained as shown in the following formula.

ここで、x、y、zは、右手のz、y、z座標成分であり、例えば、 where x, y, z are the z, y, z coordinate components of the right hand, e.g.,

は、i回目の目標とする運動実行におけるx座標成分の1つ目の計測値である。すなわち、式1及び式2で表されるユーザ20の3次元位置データ及び視線データは、ユーザ20が目標とする運動を実行した際、3次元位置データ及び視線データを時系列でn回計測していることを示す。ここで、nは、任意の正の整数である。 is the first measured value of the x-coordinate component in the i-th execution of the target movement. In other words, the three-dimensional position data and gaze data of user 20 expressed by Equation 1 and Equation 2 indicate that the three-dimensional position data and gaze data are measured n times in time series when user 20 executes the target movement. Here, n is any positive integer.

目標運動判定部304は、ユーザ20がこのi回目の運動実行において、目標とする運動を成功させたかどうかを判定する(ステップS103)。目標とする運動がユーザ20の右手で移動物体を掴むことである場合、目標運動判定部304は、ユーザ20の右手で移動物体を掴めた場合を成功と判定し、掴めなかった場合を失敗とする。 The desired motion determination unit 304 determines whether the user 20 has succeeded in the desired motion in this i-th motion execution (step S103). If the desired motion is to grasp a moving object with the right hand of the user 20, the desired motion determination unit 304 determines that the motion is successful if the user 20 is able to grasp the moving object with the right hand, and determines that the motion is unsuccessful if the user is unable to grasp the moving object.

適応能力評価装置10は、ユーザ20が目標とする運動をN回実行したかどうかを判定する(ステップS104)。ユーザ20が目標とする運動をN回実行していないと判定する場合、処理は、ステップS102に戻る。なお、条件制御部301は、こうして戻ったi+1回目の条件設定においては、i回目とは異なる各条件を設定する、すなわち、運動の状況を変更することになる。また、ステップS103においてユーザ20が目標とする運動をN回実行したと判定した場合、処理は、ステップS104に進む。 The adaptability assessment device 10 determines whether the user 20 has performed the target exercise N times (step S104). If it is determined that the user 20 has not performed the target exercise N times, the process returns to step S102. Note that the condition control unit 301 sets different conditions for the i+1th condition setting to be returned to in this way from the ith condition setting, i.e., changes the exercise situation. Also, if it is determined in step S103 that the user 20 has performed the target exercise N times, the process proceeds to step S104.

適応能力評価装置10は、計測されたユーザ20の3次元位置データ及び視線データと、ステップS103で判定した目標とする運動の成功率に基づいて適応能力評価値を算出する(ステップS105)。 The adaptability assessment device 10 calculates an adaptability assessment value based on the measured three-dimensional position data and gaze data of the user 20 and the success rate of the target exercise determined in step S103 (step S105).

図5は、図4中のステップS104をより詳細に説明したフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart that explains step S104 in Figure 4 in more detail.

適応能力評価装置10の運動内容評価計算部303は、計測部302によって計測された運動情報を取得する(ステップS201)。上述したように、運動情報は、例えば、ユーザ20の右腕の3次元位置データ及び視線データである。 The exercise content evaluation calculation unit 303 of the adaptability assessment device 10 acquires the exercise information measured by the measurement unit 302 (step S201). As described above, the exercise information is, for example, three-dimensional position data and gaze data of the right arm of the user 20.

適応能力評価装置10の再現性評価計算部311は、取得した3次元位置データ及び視線データに基づいて再現性評価値を算出する(ステップS202)。再現性評価計算部311は、3次元位置データ及び視線データについて試行間の運動の類似性を以下の式の様に算出する。 The repeatability evaluation calculation unit 311 of the adaptability evaluation device 10 calculates a repeatability evaluation value based on the acquired three-dimensional position data and gaze data (step S202). The repeatability evaluation calculation unit 311 calculates the similarity of movements between trials for the three-dimensional position data and gaze data using the following formula.

さらに、再現性評価計算部311は、式4で表される類似性RE及びREに対して説明変数p=1,...,Nとする関数f(p)を算出する。関数f(p)は、α、β、γ、δをパラメータとする以下の式5で表される。 Furthermore, the reproducibility evaluation calculation unit 311 calculates a function f(p) with explanatory variables p=1,...,N for the similarities REH and REE expressed by Equation 4. The function f(p) is expressed by the following Equation 5 with α, β, γ, and δ as parameters.

なお、具体的には、p=iの時、RE が目的変数となり、誤差 Specifically, when p=i, RE i H is the objective variable, and the error

を最小化するようなパラメータ(α,β,γ、δ)をα≧0,β≧0,γ≧0,δ≧0の制約で求める。再現性RE及びREは、はじめの数試行については上昇し続け一定試行後は特定値に漸近すると考えられる。再現性評価計算部311は、このような特徴を持つ曲線から、再現性が上昇する速度、タイミング、漸近する値を特徴量として抽出することで、ユーザの再現性の特徴を得る。再現性評価計算部311は、上昇速度、タイミング、漸近する値の抽出のため、式5に示すシグモイド関数にて曲線近似を行う。得られたパラメータについては、αは、再現性の上昇速度、βは、上昇タイミング、(γ-δ)は、漸近する値である。上記で求められたパラメータ(α,β,γ,δ)から再現性パラメータとして、 The parameters (α, β, γ, δ) that minimize the above are found under the constraints of α≧0, β≧0, γ≧0, δ≧0. It is considered that the repeatability RE H and RE E continue to rise for the first few trials and then asymptotically approach a specific value after a certain number of trials. The repeatability evaluation calculation unit 311 obtains the repeatability characteristics of the user by extracting the rate at which repeatability rises, timing, and asymptotic value as feature quantities from a curve having such characteristics. The repeatability evaluation calculation unit 311 performs curve approximation using a sigmoid function shown in Equation 5 to extract the rate at which repeatability rises, timing, and asymptotic value. As for the obtained parameters, α is the rate at which repeatability rises, β is the timing of rise, and (γ-δ) is the asymptotic value. From the parameters (α, β, γ, δ) found above, the repeatability parameters are calculated as follows:

が取得される。再現性評価計算部311は、取得した再現性パラメータと、データメモリ103に予め記憶している各身体部位の目標とする再現性パラメータのうちの対応する再現性パラメータ is obtained. The reproducibility evaluation calculation unit 311 calculates the reproducibility parameter obtained and the corresponding reproducibility parameter among the target reproducibility parameters for each body part stored in advance in the data memory 103.

とのコサイン類似度 Cosine similarity with

を算出する。なお、目標とする再現性パラメータは、目標とする運動を実行する際の理想とする動作から算出されたものでもその他の目標とする運動を実行する際の平均的な動作から算出されたものでも良い。そして再現性評価計算部311は、この算出された値を再現性評価値とする。 The target reproducibility parameter may be calculated from an ideal movement when performing the target exercise, or may be calculated from an average movement when performing other target exercises. The reproducibility evaluation calculation unit 311 then determines this calculated value as the reproducibility evaluation value.

効率性評価計算部312は、取得した3次元位置データ及び視線データに基づいて効率性評価値を算出する(ステップS203)。効率性評価計算部312は、3次元位置データ及び視線データの目標とする運動毎の効率性を以下の式の様に算出する。 The efficiency evaluation calculation unit 312 calculates an efficiency evaluation value based on the acquired three-dimensional position data and gaze data (step S203). The efficiency evaluation calculation unit 312 calculates the efficiency of each target movement based on the three-dimensional position data and gaze data using the following formula.

さらに、効率性評価計算部312は、この効率性EF及びEFに対して説明変数p=1,...,Nとする関数f(p)を算出する。関数f(p)は、上で説明した式5と同一である。具体的には、p=iの時、EF が目的変数となり、誤差 Furthermore, the efficiency evaluation calculation unit 312 calculates a function f(p) for the efficiencies EF H and EF E with explanatory variables p = 1,...,N. The function f(p) is the same as the above-described formula 5. Specifically, when p = i, EF i H is the objective variable, and the error

を最小化するようなパラメータ(α,β,γ,δ)をα≦0,β≧0,γ≧0,δ≧0の制約で求める.効率性EF及びEFは、はじめの数試行については減少し続け一定試行後は特定値に漸近すると考えられる。効率性評価計算部312は、このような特徴を持つ曲線から、効率性が減少する速度、タイミング、漸近する値を特徴量として抽出することで、ユーザの効率性の特徴を得る。効率性評価計算部312は、減少速度、タイミング、漸近する値の抽出のため、式5に示すシグモイド関数にて曲線近似を行う。得られたパラメータについては、|α|は、効率性の減少速度、βは減少タイミング、(γ-δ)は、漸近する値である。上記で求められたパラメータ(α,β、γ、δ)から効率性パラメータとして、 The parameters (α, β, γ, δ) that minimize are found under the constraints of α≦0, β≧0, γ≧0, δ≧0. It is considered that the efficiencies EF H and EF E continue to decrease for the first few trials and then asymptotically approach a specific value after a certain number of trials. The efficiency evaluation calculation unit 312 obtains the efficiency characteristics of the user by extracting the rate at which the efficiency decreases, the timing, and the asymptotic value from a curve having such characteristics. In order to extract the rate at which the efficiency decreases, the timing, and the asymptotic value, the efficiency evaluation calculation unit 312 performs curve approximation using a sigmoid function shown in Equation 5. With regard to the obtained parameters, |α| is the rate at which the efficiency decreases, β is the timing of the decrease, and (γ-δ) is the asymptotic value. From the parameters (α, β, γ, δ) found above, the following is obtained as the efficiency parameters:

が取得される。効率性評価計算部312は、取得した効率性パラメータと、データメモリ103に予め記憶している各身体部位の目標とする効率性パラメータのうちの対応する効率性パラメータ is obtained. The efficiency evaluation calculation unit 312 calculates the efficiency parameter obtained and the corresponding efficiency parameter of the target efficiency parameters for each body part stored in advance in the data memory 103.

とのコサイン類似度 Cosine similarity with

を算出する。そして効率性評価計算部312は、この算出された値を効率性評価値とする。なお、効率性パラメータは、目標とする運動を実行する際の理想とする動作から算出されたものでもその他の目標とする運動を実行する際の平均的な動作から算出されたものでも良い。 The efficiency evaluation calculation unit 312 then sets this calculated value as the efficiency evaluation value. Note that the efficiency parameter may be calculated from an ideal movement when performing the target exercise, or may be calculated from an average movement when performing other target exercises.

目標運動成功率計算部314は、目標とする運動の成功率Sを算出する(ステップS204)。目標運動成功率計算部314は、ステップS103の結果に基づいて、ユーザ20が目標とする運動をN回実行したうち何回成功したかに基づいて目標とする運動の成功率Sを算出する。 The target exercise success rate calculation unit 314 calculates the success rate S of the target exercise (step S204). Based on the result of step S103, the target exercise success rate calculation unit 314 calculates the success rate S of the target exercise based on how many times the user 20 succeeded in performing the target exercise out of N times that the user 20 performed the target exercise.

適応能力評価計算部305は、成功率Sと、再現性評価値と、効率性評価値とに基づいて適応能力評価値Aを以下の式8のように算出する(ステップS205)。 The adaptability evaluation calculation unit 305 calculates the adaptability evaluation value A based on the success rate S, the reproducibility evaluation value, and the efficiency evaluation value using the following formula 8 (step S205).

この適応能力評価値Aが、物体特性、環境特性及び運動特性に係わるいずれか1つの条件が変化した場合におけるユーザ20の適応能力の指標となる。 This adaptability evaluation value A is an indicator of the adaptability of the user 20 when any one of the conditions related to the object characteristics, the environmental characteristics, and the movement characteristics changes.

適応能力評価装置10は、開始時に受信した指示に含まれる情報に基づいて他の条件で目標とする運動を実行する必要があるかどうか判定する(ステップS106)。適応能力評価装置10は、様々に条件を変更することにより、その条件下でのユーザ20の適応能力を取得することが可能である。物体特性、環境特性及び運動特性に関して他の条件で目標とする運動を実行する必要があると判定した場合、適応能力評価装置10は、ステップS101に戻る。ここで、例えば、物体特性を様々に変化させれば、物体特性が変化した場合のユーザ20の適応能力評価値A(物体)を取得することが可能である。同様に、環境特性又は運動特性を様々に変化させれば、環境特性又は運動特性が変化した場合のユーザ20の適応能力評価値A(環境)又は適応能力評価値A(運動)を取得することが可能である。さらに、物体特性、環境特性及び運動特性を様々に変化させてユーザ20の適応能力を取得することができるのは勿論である。また、ステップS106において、適応能力評価装置10は、他の条件で目標とする運動を実行する必要がないと判定した場合、処理を終了する。なお、適応能力評価装置10は、この処理で得られた適応能力評価値Aをユーザ20又は適応能力評価装置10の管理者に出力装置1072を介して提示しても良い。 The adaptability evaluation device 10 determines whether it is necessary to perform the target exercise under other conditions based on the information included in the instruction received at the start (step S106). The adaptability evaluation device 10 can acquire the adaptability of the user 20 under the conditions by changing the conditions in various ways. If it is determined that it is necessary to perform the target exercise under other conditions with respect to the object characteristics, the environmental characteristics, and the motion characteristics, the adaptability evaluation device 10 returns to step S101. Here, for example, by changing the object characteristics in various ways, it is possible to acquire the adaptability evaluation value A (object) of the user 20 when the object characteristics are changed. Similarly, by changing the environmental characteristics or the motion characteristics in various ways, it is possible to acquire the adaptability evaluation value A (environment) or the adaptability evaluation value A (motion) of the user 20 when the environmental characteristics or the motion characteristics are changed. Furthermore, it is of course possible to acquire the adaptability of the user 20 by changing the object characteristics, the environmental characteristics, and the motion characteristics in various ways. Also, in step S106, if the adaptability evaluation device 10 determines that it is not necessary to perform the target exercise under other conditions, it ends the process. The adaptability assessment device 10 may present the adaptability assessment value A obtained by this process to the user 20 or an administrator of the adaptability assessment device 10 via the output device 1072.

[作用効果]
上記実施形態によれば、条件を様々に設定することで目標とする運動の状況を変化させた場合の、その状況変化に対するユーザ20の適応能力を正しく評価することが可能になる。
[Action and Effect]
According to the above embodiment, when the conditions for the target exercise are changed by setting various conditions, it is possible to correctly evaluate the adaptability of the user 20 to the change in the situation.

[他の実施形態]
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。
[Other embodiments]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment.

例えば、目標とする運動を実行する毎に条件を変更するようにしたが、任意回数実行する毎に条件を変更するようにしても良い。N回の実行の途中で1回だけ条件を変更するものであっても構わない。 For example, the conditions are changed each time the target exercise is performed, but the conditions may be changed every time an arbitrary number of exercises are performed. It is also acceptable to change the conditions only once during N exercises.

また、前記実施形態に記載した手法は、計算機(コンピュータ)に実行させることができるプログラム(ソフトウェア手段)として、例えば磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD-ROM、DVD、MO等)、半導体メモリ(ROM、RAM、フラッシュメモリ等)等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウェア手段(実行プログラムのみならずテーブル、データ構造も含む)を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウェア手段を構築し、このソフトウェア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書で言う記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部或いはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。 The method described in the above embodiment can be stored as a program (software means) that can be executed by a calculator (computer) on a recording medium such as a magnetic disk (floppy disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, MO, etc.), semiconductor memory (ROM, RAM, flash memory, etc.), and can also be distributed by transmitting it via a communication medium. The program stored on the medium also includes a setting program that configures the software means (including not only execution programs but also tables and data structures) that the calculator executes. The computer that realizes this device reads the program recorded on the recording medium, and in some cases, configures the software means using the setting program, and executes the above-mentioned processing by controlling the operation of the software means. Note that the recording medium referred to in this specification is not limited to a storage medium for distribution, but also includes storage media such as a magnetic disk or semiconductor memory installed inside the computer or in a device connected via a network.

要するに、この発明は上記実施形態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種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。 In short, this invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made in the implementation stage without departing from the gist of the invention. Furthermore, the embodiments may be implemented in combination as appropriate as possible, in which case the combined effects can be obtained. Furthermore, the above-described embodiment includes inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriate combinations of the multiple constituent elements disclosed.

10…適応能力評価装置
11…バーチャルリアリティ装置
20…ユーザ
101…プロセッサ
102…プログラムメモリ
103…データメモリ
104…通信インタフェース
105…入出力インタフェース
106…バス
107…ユーザインタフェース装置
1071…入力装置
1072…出力装置
108…センサ
301…条件制御部
302…計測部
303…運動内容評価計算部
304…目標運動判定部
305…適応能力評価計算部
306…物体特性制御部
307…環境特性制御部
308…運動特性制御部
309…運動計測部
310…視線計測部
311…再現性評価計算部
312…効率性評価計算部
313…目標運動成功判定部
314…目標運動成功率計算部
10...Adaptability evaluation device 11...Virtual reality device 20...User 101...Processor 102...Program memory 103...Data memory 104...Communication interface 105...Input/output interface 106...Bus 107...User interface device 1071...Input device 1072...Output device 108...Sensor 301...Condition control unit 302...Measurement unit 303...Movement content evaluation calculation unit 304...Desired motion judgment unit 305...Adaptability evaluation calculation unit 306...Object characteristic control unit 307...Environment characteristic control unit 308...Movement characteristic control unit 309...Movement measurement unit 310...Gaze measurement unit 311...Reproducibility evaluation calculation unit 312...Efficiency evaluation calculation unit 313...Desired motion success judgment unit 314...Desired motion success rate calculation unit

Claims (8)

ユーザが実行した結果、成功か失敗かを判定可能であり、且つ、所定の条件が変化することにより変化する、目標とする運動に対する前記ユーザの適応能力を評価する適応能力評価装置であって、
前記所定の条件を設定する条件制御部と、
前記設定された条件で前記目標とする運動を前記ユーザが所定の回数実行する際、前記ユーザが前記目標とする運動を実行する毎に前記ユーザについての運動情報を計測する計測部と、
前記運動情報に基づいて、直近に計測された運動情報をどれだけ再現しているかを表す再現性評価値及び前記目標とする運動を実行した際の前記ユーザの動きの少なさを表す効率性評価値を算出する運動内容評価計算部と、
前記ユーザが前記目標とする運動を前記所定の回数実行した結果、成功と判定された回数に基づいて前記目標とする運動の成功率を算出する目標運動判定部と、
前記再現性評価値、前記効率性評価値及び前記成功率に基づいて、前記目標とする運動に対する前記ユーザの前記適応能力を表す適応能力評価値を算出する適応能力評価計算部と、
を備える、適応能力評価装置。
1. An adaptability assessment device for assessing a user's adaptability to a target exercise, which is executed by a user and can be judged to be successful or unsuccessful, and which changes as a predetermined condition changes, comprising:
a condition control unit for setting the predetermined conditions;
a measurement unit that measures exercise information about the user each time the user performs the target exercise under the set conditions a predetermined number of times;
an exercise content evaluation calculation unit that calculates, based on the exercise information, a reproducibility evaluation value that indicates how well the most recently measured exercise information is reproduced and an efficiency evaluation value that indicates how little the user moves when performing the target exercise;
a target exercise determination unit that calculates a success rate of the target exercise based on the number of times determined to be successful as a result of the user performing the target exercise the predetermined number of times;
an adaptability evaluation calculation unit that calculates an adaptability evaluation value that represents the adaptability of the user with respect to the target exercise based on the reproducibility evaluation value, the efficiency evaluation value, and the success rate;
An adaptability assessment device comprising:
前記所定の条件は、物体特性、環境特性及び運動特性を含み、
前記物体特性は、目標とする運動に使用される物体の大きさ、重量、又は形状であり、
前記環境特性は、前記物体の速度、又は加速度が変化する領域であり、
前記運動特性は、前記ユーザへの運動負荷、又は運動の大きさである、請求項1に記載の適応能力評価装置。
The predetermined conditions include object characteristics, environmental characteristics, and motion characteristics;
the object characteristic being a size, weight, or shape of an object to be used in a desired motion;
the environmental characteristic is a region in which the speed or acceleration of the object changes;
The adaptability assessment device according to claim 1 , wherein the exercise characteristic is an exercise load or an intensity of the exercise on the user.
前記条件制御部は、前記物体特性、環境特性、運動特性のうちの少なくとも1つを少なくとも1回変化させる、請求項2に記載の適応能力評価装置。 The adaptability assessment device according to claim 2, wherein the condition control unit changes at least one of the object characteristics, the environmental characteristics, and the motion characteristics at least once. 前記運動内容評価計算部は、
前記目標とする運動の目標とする再現性パラメータを予め備え、
1より大きく前記所定の回数以下であるi回目の運動情報とi-1回目の前記運動情報との間のコサイン類似度を目的変数とし、前記目的変数と、前記所定の回数までの正の整数を説明変数とした関数との間の誤差を最小化するような前記関数のパラメータを算出し、
前記算出されたパラメータと、前記再現性パラメータとの間のコサイン類似度により算出された値を、前記再現性評価値とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の適応能力評価装置。
The exercise content evaluation calculation unit is
A target reproducibility parameter of the target motion is provided in advance,
A cosine similarity between the i-th motion information, which is greater than 1 and is equal to or smaller than the predetermined number of times, and the i-1-th motion information is set as an objective variable, and parameters of the function that minimize an error between the objective variable and a function having positive integers up to the predetermined number of times as explanatory variables are calculated;
4. The adaptability evaluation device according to claim 1, wherein a value calculated from a cosine similarity between the calculated parameter and the reproducibility parameter is set as the reproducibility evaluation value.
前記運動内容評価計算部は、
前記目標とする運動の目標とする効率性パラメータを予め備え、
前記運動情報の絶対値を算出し、
前記絶対値を目的変数とし、前記目的変数と、前記所定の回数までの正の整数を説明変数とした関数との間の誤差を最小化するような前記関数のパラメータを算出し、
前記算出されたパラメータと、前記効率性パラメータとの間のコサイン類似度により算出された値を、前記効率性評価値とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の適応能力評価装置。
The exercise content evaluation calculation unit is
A target efficiency parameter of the target exercise is provided in advance,
Calculating the absolute value of the motion information;
a parameter of the function that minimizes an error between the absolute value and a function having positive integers up to the predetermined number of times as explanatory variables,
5. The adaptability evaluation device according to claim 1, wherein a value calculated from a cosine similarity between the calculated parameter and the efficiency parameter is set as the efficiency evaluation value.
前記適応能力評価計算部は、前記再現性評価値と0とのうちの大きい方の値と、前記効率性評価値と0とのうちの大きい方の値と、前記成功率と、を掛け合わせた値を、前記適応能力評価値とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の適応能力評価装置。 The adaptability evaluation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the adaptability evaluation calculation unit multiplies the larger of the reproducibility evaluation value and 0, the larger of the efficiency evaluation value and 0, and the success rate to obtain the adaptability evaluation value. 適応能力評価装置のプロセッサが実行し、ユーザが実行した結果、成功か失敗かを判定可能であり、且つ、所定の条件が変化することにより変化する、目標とする運動に対する前記ユーザの適応能力を評価する適応能力評価方法であって、
前記所定の条件を設定することと、
前記設定された条件で前記目標とする運動を前記ユーザが所定の回数実行する際、前記ユーザが前記目標とする運動を実行する毎に前記ユーザについての運動情報を計測することと、
前記運動情報に基づいて、直近に計測された運動情報をどれだけ再現しているかを表す再現性評価値及び前記目標とする運動を実行した際の前記ユーザの動きの少なさを表す効率性評価値を算出することと、
前記ユーザが前記目標とする運動を前記所定の回数実行した結果、成功と判定された回数に基づいて前記目標とする運動の成功率を算出することと、
前記再現性評価値、前記効率性評価値及び前記成功率に基づいて、前記目標とする運動に対する前記ユーザの前記適応能力を表す適応能力評価値を算出することと、
を備える、適応能力評価方法。
1. An adaptability assessment method for assessing a user's adaptability to a target exercise, the adaptability assessment method being executed by a processor of an adaptability assessment device, capable of determining whether a user's execution is a success or failure, and the adaptability of the user to a target exercise that changes as a predetermined condition changes, comprising:
Setting the predetermined condition;
When the user performs the target exercise under the set conditions a predetermined number of times, measuring exercise information about the user every time the user performs the target exercise;
Calculating a reproducibility evaluation value indicating how well the most recently measured motion information is reproduced based on the motion information, and an efficiency evaluation value indicating how little the user moves when performing the target motion;
Calculating a success rate of the target exercise based on the number of times determined to be successful as a result of the user performing the target exercise the predetermined number of times;
calculating an adaptability evaluation value representing the adaptability of the user to the target exercise based on the reproducibility evaluation value, the efficiency evaluation value, and the success rate;
The adaptive capacity assessment method includes:
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の適応能力評価装置の前記各部としてプロセッサを機能させる適応能力評価プログラム。 An adaptability evaluation program that causes a processor to function as each of the components of the adaptability evaluation device according to any one of claims 1 to 6.
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