The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014
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Kinect
用い
飛距
伸ば
投球
ニン
研究
Study of a System for Training in Pitching Form to Improve Throwing Distance using Kinect
塚本裕樹
*1角薫
Tsukamoto Yuki Sumi Kaoru
*1
公立
未来大学大学院
情報科学研究科
ン領域
Graduate School of Information Science, Future University Hakodate
This paper describes a system for training pitching form to improve throwing distance using Kinect for children. This system improves for the pitching form and exercises children in a fan way. The system shows pitching form on a screen to be able to imitate the professional baseball player. Additionally, the system is able to advice and leads the pitching form according to the position of an elbow of the skeleton data. In the first experiment, the subjects were 28 children in the sixth grade of elementary school. As a result, most children became interested in the pitching form. However, there were some problems with the user interface which is hard to use. Then, the second experiment was conducted by comparing the modified interface and the non-modified interface. As a result, it was found that the modified interface was better than the non-modified interface.
1.
じめに
近 子 動 進 ， 文 部 科 学 省 実 施 い 新体力 動記録 々 い ． ，子 動 進 い .外 び や ツ 時 間 減 少 傾 向 あ ， 動 嫌 い 子 増 加 い いわ い . 問 題 子 発 育 影響 及ぼ 可 能 性 あ ， 特 ， 子
動 時 間 ， 児 童期 ，青 期 動 や ツ 親 資質や 能力 育 阻 害 ， 意欲や 気力 減 弱 ，対 人関 ュニ ョ ン う く構築 い ， 心 発 大 影響 及ぼ い.
本研究 目的 ，子 動 記録 伸ば ，体 動 楽 感 え 開発 行い，子
体験 う あ ． ， 動 楽 く ，苦手 意識 持 い 子 少 動 ツ 対 興 味 抱 い く 目 指 . 動嫌 い 治 ， 楽 い 動 記録 伸び 感
え 検 討 ． 本 研 究 子 動 嫌 い 克 服 題 材 ， 投 対 象 . ， ソ
投 記録 30 前 比較 5.2m程度 い 点 ， 投 いう動 作 歩 く 走 動 作 比
後 天 的 得 ， 指 向
や い点 択 .
動 支 援 組 合 わ ， 九 大 学 樹立 森 ビ
2
高齢者
動支援 行 い . WiiやKinect や，全身
使 ぶ体感 ツ あ e ツ ン 3
あ ．
， ツ 動 向 い 研究
行 わ い . ョン 利 用 右 反転動作 習得支援環境 構築[石井 11] ， 右反転 動 作 い 研 究 行 い . 利 手 動 学 び ， 体験者 右 差異 合わ 右反転 習得 効率
的 行 いく う い .Kinect 用 い ツ
練習支援 開発[ 胡 13] ， ツ 用い 確
投 学 習 行 う 研 究 あ .自 身 ツ
矯 目的 い .本手法 優 性 確認 い ．
[藤本 07a]や ョン[ ン
ニ 11] いわ 利用 学 習
効 果 注 目 い ． ン ン ン 含 大衆 複 雑 ， 人 々 認 知 能 力 高 い いう指 摘[Johnson 05]や ， 子 教 育 積 極 的 利
用 要性 示 [Prensky 06] 対
社会的認識 好転 あ ． 海外 学校 教 育 や 職 業 訓 練 等 利 用 関 心 々 高
い [藤本 06b]．最近 身体 動
体育 授業 利用 組 あ ． 以 体 動 ， 楽 ニン
動 向 動 興味 持 う 可能 あ 考え . ， 動記録 動 楽 直結 い ．投
方 指 時 行 い く ． 投 方 指 関 ，45度 方 投 いう指 投 方 指 行 いく． 指 投 記録 伸ば
出来 い 考え ．
2.
投球トレーニング
ため
システム
本 ン 見本 撮 写 真
進 表示 時 体 験者自身 映像 表示 ． 体 験 者 見本 投 球 練 習 行 う． 本
開発言語 C＃，開発ツ Microsoft Visual Studio C＃
2010 Express， Microsoft Windows SDK 利用
開 発 . Xbox360 ン あ
Kinect 使用 ．
図 移図 あ ． 手
択 行う．投球 見本 手 択 ，決定 ン ぶ ニン 開 始 ． ニ ン
1 連絡先：
塚本裕樹，公立 未来大学 情報科学部， 海 函館市亀田中 116-20，[email protected]
2
九 大学大学院芸術 学院, 特定医療法人 和 長尾病院: ビ 起立く .
http://www2.medica.co.jp/topcontents/kirithu/ ,
出版(2013) 3e
ツ ン ,http://esportsground.com/
(2014/3 セ )
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，Kinect 認識 投球 断
行い，音声 用い指 ． ニン 5回練習 行い， 後合格 移 ．
図 ． 移図
図 ． 概念図
図 概念図 あ ．Kinect 用い 認
識 腕 動 定 ， 良 い場 合 悪 い 場 合 音 鳴
．Kinect 映像投影 体験者自身 映像 表示
．音声合 ソ 指 行
2.1 投球フォーム 判定基準
図 ．良い 図 ． 悪い
投 球 定 基準 ， 腕 い ば ， 図 動 ．腕 い 場 合 図 考 え ．投球 ニン 最初 状態 ，腕 あ 状態， 腕 振 始 状態，腕 振 状態 進 いく
定 ． 状態 変 行え い場合 腕 あ い い 定 ．
Kinect 骨格情報 ElbowPoint Y値 ShoulderPoint
Y値 用い 定基準 用い ．例えば， 投 前
腕 あ いく段階 ，肘 肩 置
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置 肩 置 い 場合(erpoint.Y<srpoint.Y)
OK 定 行う．
3.
小学校における実験
評価実験 ，函館市立赤 学校6 生27人(男子
12 ，女子15 ) 投 実施 行 ．対象
投 行 い ， 使 用 使 用 後 記 録 変 生 調 査 ． 本 実 験 目 的 ， 使
投 ニン 投 記録 伸び
調査 あ ．
3.1 調査実験 結果
事 前 結 果 ， 全 体 均 記 録 ，22.1m， 男 子 均 記
録 29.4m，女子 均記録 16.6m あ (表 )．
使用後 ，全体 均記録 ，23.9m，男子 均記録32.8m，
女子 17.2m あ (表 )．全体 均記録 t検定 行
結果，p値 0.0018 あ ，p<0.05 有意 差 確認
． ，男子 t 検定 行 場合 ，有意 差 確 認 ．女子 t 検定 有意差 確認 ．
表 ．全体 記録 変 表 ．男女 均 変
ン 目 ，興味関心，実用的，操作性 目 1点
(悪い)~5点(良い) 評価 ．結果 4点5点
付 子 数 全 体 換 算 ． 興 味 関 心 い
64% ， 楽 い いう 感 想 あ ． ン
面 白 ， 手 操 作 良 あ ． 実用的 い 43% 投 方 学ぶ 出来 感 ．
ン 投 方 ， 投球 確認
意見 あ ．操作性 良 感 く 人 39％ ．
3.2 システム評価 結果と考察
函館市立赤 学校 実験 行 結果 使用 前後 比較 ，記録 伸び 確認 ．男子 最大7m， 女子 最大 4m伸び，記録 伸び い 人 17 あ ． 全体 均記録 使用前 使用後 1.8m 伸び 確認 ．特 男子 記録 大 く伸び いう結果 ．
，男 子 方 外 び 投 機会 く ， 対 応 投 方 早 く慣 出 来 い あ 考え ． ， 球 手 興味 抱 や い対 象 あ い 考え . ，女子 あ 記録 伸び い .女子 ン ， 球 手 く
方 良 い や， 手 知 い 女 子
あ 興 味 い い あ 可能
性 あ ．
使 良 感 い ， 楽
， 面白 感想 や ， 投 方 学 ぶ 出 来 いう ン あ ， 悪 ， 面
見 ， う い ， 操作 い ン あ
. ， 使 用 者 自 見 や く 方 良
い 考 え ． 意 見 問 題 点 改 良 行 いく．
3.3 システム改善後 実験
学校 結果 ，表 通 改善 行 ．
1 点 目 音 声 い あ ． 改 善 前 投 終 わ 後
指 示 子 今 投 方 く
断 出来 い． 改善 ，腕 あ 段階 腕 う 振 く い いう音 入
改善 ．2 点目 確認 改 善 あ ． 改 善 前 ， 体 験 者 見 本 面 意 識 投 球 練 習 行 い ． ， 体 験 者 映 像
面 見本 面 々 配置 い 自
意識 く い ． 改善 ， 映 出 体験者 自 映像 手
映 出 合わ 自
見 手 動 追 う 出 来 う 考え ． 評価実験 行 ．
表 ．改善点
図 ．改善後 ン 変
改善前 改善後
音声
腕が下がっちゃ
っていたよ
腕を チ ように振
って
デザイン(図 )
カ ラと見本画
面別
カ ラと見本を重
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3.4 システム改善後 評価実験
改善点 見直 改善前
評 価 高 い 確 認 実 験 行 ． 被験者 ，公立 未来大学 学 生(男性 15 女性5 ) あ ．被験者 ，改善前 改善後
使用 い， ン 評価 ．
3.5 システム改善後 評価実験 結果と考察
図 実 験 結 果 あ ． ン 目
意識 変わ い 改善前 い 均値 ，改 善 後 均 値 あ 出 来 ， 一 番 改 善 ． ，
好 目 関 変
．改 善前 改 善後 比較 ， 全 体的 ， 手 自 動 合 わ や い ン ． ，改 善点 音声 い 少 ば 快 感 あ い う 感 想 ， 音 声 あ 明 い 感 いう ン ． 改善 点 ン
変更 ， ン 変え 自 動 見や く ，音声 改善 必要 あ ン 考え ． ， 音声 あ 明 く感 ン あ ，音 声 使 用 ニン 行 いく点 い 必 要 あ 考 え ．今 回 改 善 ， わ や い ， 意 識 改 善 ， 楽 点 い 有意 差 認 ，評価 向 ．
図 ．評価実験結果
4.
考察
学 校 実 験 い 使 用前 後 比 較 記 録 伸 ば 出 来 確 認 ． 男 女 記 録 い 人 く ニン 楽 行 う
出来 い 考 え ． い ，全 体 通
楽 ， 面白 ン く子
楽 い 考え ．
学校 実験 改善 行 ．改善前 改 善 後 印 象 良 く 考 え ． 特
意識 変わ い 目 良く い 点 ， 体験者 映像 手 映 出 い
合 わ 自 見 手
近 い う 出来 い い 考え ． ， 学 校 授 業 使 用 時 意 識 行 う 有効 あ ．
今 回 ， 学校 実 験 記録 伸 び い ， 子 使 ニン 行う 出来 う 感 内的動機付 [松田 87] [乾 95]や， 大学生 学生 対 指 行 う 子 遠 く 投 う 思い込 遠く 投
う 可能性 考え ．
評 価 実 験 本 動記 録 伸 ば 結 果 ， 使 用 い指 比 較 実 験 必 要 あ 考 え ． 本 使 学 校 授 業 使 う 目標 い ． 結果，本 使 子 楽
ニン 行う 出来 い ， 動 記
録 影響 え 出来 考え [塚本 13a] [塚本 13b]，
授業 利用可能 あ 考え ． 使 楽 点 や興 味 抱 い え い点 い 満足 いく結 果 . 再度 使 え う 性 追加
夫 必要 あ ．
5.
まとめ
本研究 い ，投球 ニン
開発 行 ．実験 通 記録 評価 考察 ．
参考文献
[石井 11] 石井和喜，曽 真人，瀧寛和. ョン
利用 右反転動作 習得支援環境 構 築. 情報処理学会 ン ョン， 2011.
[ 胡 13] 胡祐作. Kinect 用い ツ 練習支援
開発. 東京 科大学卒業論文.2013.
[藤本 07a] 藤本 徹， 教育社会 役立
東京電機大学出版局.2007.
[ ン ニ 11] ン ニ ， 妹尾堅一
郎，武山政直，藤本徹. 幸 未来 創 . 早 書 .2011/10/7.
[Johnson 05]Johnson， S. Everything Bad Is Good for You.
Riverhead. 2005.
[Prensky 06]Prensky，M. Don’t bother me mom –I’m learning!
Paragon House. 2006.
[藤本 06b] 藤本徹. 海外 最先端 ン
ン ン 可 能 性.ペ ン ニ 立 大 学 大
学院. Jasag ン .2006.
[松田 87] 松田岩男，杉原隆編著， 動心理学入門，大修館書
店，1987.3.
[乾 95] 乾敏郎編，知覚 動，東京大学出版会，1995.11
[塚本 13a] 塚本裕樹，投球 ニン 研究 ，公 立
未来大学卒業論文，2013.
[塚本 13b] 塚本裕樹，角薫：飛距 伸ば 投球
ニン 研究，日本
学会2013 度 次大会，pp.178-182,日本
