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2013 年度 実施状況報告書

アバターによるフィードバックを用いた運動学習システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25750097
研究種目

若手研究(B)

研究機関独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター

研究代表者

後藤田 中  独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 契約研究員 (40633095)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード教育工学 / 運動学習 / 身体制御 / トレーニング支援 / フィードバック手法
研究概要

動作習得のための運動学習における理解の促進を目的に,運動学習のフィードバックに用いるベースシステムとして,トレーニング中の人の動作に関連するデータを蓄積するシステムを開発した.具体的には,複数の汎用的な小型ワイヤレスセンサ出力に基づき,スマートデバイスを通じて,センサデータを取得でき,データベースに蓄積できるクライアント・サーバシステムを構築した.また,スマートデバイス等の映像も同時に蓄積される仕組みを構築した.これらのシステムにより,リアルタイムにトレーニングの人の動作に関するいくつかの情報(内的:心拍・加速度・ケイデンス等,外的:体の特定部位の位置)を同時に取得することが可能になった.これにより,リアルタイム性の高いフィードバックを行うための動作解析に向けた環境が構築できた.なお,運動学習の対象競技としては,自転車やランニングなど基本的な動作を対象とし,次年度に向けた試用実験を行った.この試用実験では,トレーニング中に,実用的な面から,データが十分に取得できるか,また,簡単な視・聴覚のフィードバックによって,人に意図する改善の情報を与えられるか,検討を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の当初計画は,対象となる動作(競技等)を複数設定した上で,対応する動作成分(内的・外的要素)をシステム上で抽出でき,それをシステム内部で変換・加工できるようにすることである.本年度は,これらを取得・抽出できるクライアント・サーバシステムを既に構築しており,次年度の具体的なアバターを通じたフィードバックに向けた環境は整っている.このため,おおむね順調に進展している.

今後の研究の推進方策

前年度構築を行ったベースシステムに対する入力データに従い,アバターによるフィードバックに反映できるように,アバターのフィードバック制御系のアルゴリズムを実装する.具体的には,まず,動作抽出を目的としたモジュールからの出力に基づき,アバター自体の動作に対応づける.モジュールの出力情報の情報量,送信の間隔(周期)などを調整し,制御の信頼性を高める.これによって,センサからの出力情報がベースシステムを通じて,アバターに正しく伝達できる枠組みを確立する.この基礎的な開発がある程度完了した後,この開発と平行して,アバターによるフィードバックと特定部位の動作成分とどう対応させれば,実際に運動学習を行う人に効果的か,小規模なフィードバックの基礎実験を行う.開発と基礎実験をインタラクティブに行い,機能向上を図る.

次年度の研究費の使用計画

想定していた出張[用務:研究協力者との打ち合わせ](年度末)が調整の結果1件キャンセルとなり,その分の旅費の残額が生じたため.
キャンセルされた出張(1件)は,次年度の任意の時期に行う予定である.なお,当初の研究計画として予定していたアバター開発用機材は,試用実験を行ったところ,いくつかの点で開発(活用)上の困難が予想されることから,別の方法も同時並行に検討する.具体的には,センサとPICマイコン等の小型機材,アクチュエータを組み合わせた機材である.また,実世界のアバターのみに拘らずにCGを用いたフィードバックも検討する.このため,これらに関連した機材・ソフトウェアの購入を計画している.ただし,機器購入費の総額としては,大きな変更はない予定である.また,旅費に関して,本年度は,予定していた国際会議が国内開催となった上で,国内学会および研究会も含めオーガナイザとして自らの研究成果公表の場を準備・開催できる立場となった.このことから,公表を円滑に行うための調整は重要であり,それらに関する国内出張も予定している.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 動きに基づき仮想の協走者を提供するウェアラブルシステム2014

    • 著者名/発表者名
      後藤田中,松浦健二,田中俊夫
    • 雑誌名

      教育システム情報学会論文誌

      巻: 31 ページ: 28-37

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Server-based System Supporting Motor Learning through Real-time and Reflective Learning Activities2013

    • 著者名/発表者名
      Naka Gotoda, Yoshihisa Sakurai, Kenji Matsuura, Koji Nakagawa and Chikara Miyaji
    • 雑誌名

      Human-Computer Interaction: Applications and Services

      巻: 2 ページ: 84-93

    • DOI

      10.1007/978-3-642-39262-7_10

    • 査読あり
  • [学会発表] Design of Tennis Training with Shot-timing Feedback based on Trajectory Prediction of Ball2013

    • 著者名/発表者名
      Naka Gotoda, Kenji Matsuura, Koji Nakagawa and Chikara Miyaji
    • 学会等名
      ICCE2013
    • 発表場所
      Indonesia
    • 年月日
      20131118-20131122
  • [学会発表] スポーツのスキル継承を支援するアクティビティの映像アーカイブ化とその活用例2013

    • 著者名/発表者名
      後藤田中
    • 学会等名
      教育システム情報学会第38回全国大会公開フォーラム
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      20130903-20130904
    • 招待講演
  • [学会発表] 身体スキルの分類に基づく学習者別の段階的学習支援環境の構築2013

    • 著者名/発表者名
      乾博文, 松浦健二, 森口博基, 金西計英, 後藤田中, 濵上佳祐, 山田慶太
    • 学会等名
      教育システム情報学会第38回全国大会
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      20130902-20130904

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公開日: 2015-05-28  

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