JP2018033565A - 運動支援システム、運動支援方法、および運動支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーがトレーニングの実施中に疲労度や回復状態を確認でき、オーバートレーニングや故障などを予防して効果的なトレーニングを行うことを支援できる運動支援システム、運動支援方法、および運動支援装置を提供する。【解決手段】運動支援システム１００は、ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報を取得する疲労度情報取得部３１３と、現在の疲労状態の改善に必要な回復期間を算出する回復期間算出部３１４と、ユーザーが運動を実施しているときに、ユーザーの脈拍情報に基づいて運動の負荷を表す負荷情報を算出する負荷情報算出部３１２と、負荷情報、疲労度情報、および回復期間に基づいて、ユーザーに報知を行う報知部３２０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図８

Description

本発明は、運動支援システム、運動支援方法、および運動支援装置に関する。

近年、マラソン大会をはじめとする各種スポーツイベントに参加する人が増えており、成績や記録の向上を目指して日々トレーニングが行われている。トレーニングは体力や運動能力の向上を目的として行われるが、トレーニングによる疲労（負荷）が過度に蓄積されると、オーバートレーニングや故障などを生じてしまう場合がある。そこで、トレーニングを行う人（ユーザー）の体調管理をサポートするための装置やシステムが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、ユーザーの睡眠時の眠りの深さから、ユーザーが回復した活動量である回復量を算出する装置が開示されている。特許文献１に記載の装置は、ユーザーの心拍や呼吸等の睡眠中の身体の状態から眠りの深さを算出し、算出された眠りの深さのうち、睡眠段階４に相当する深い眠りと、ＲＥＭ睡眠の割合またはＲＥＭ睡眠の累積時間との乗算から回復量を算出する。これにより、ユーザーは、トレーニングを実行した後で、現在の回復状態を推定することが可能である。

ＷＯ２０１３／１６１０７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、トレーニングを実行中に現在の負荷に対する回復期間を把握することは困難であり、ユーザー自身で回復状態を確認しながらトレーニングを行わなければならない。そのため、負荷が過剰となりオーバートレーニングや故障などを生じてしまう場合や、その反対に負荷が不足して十分なトレーニング効果を得ることができない場合があるという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る運動支援システムは、ユーザーの疲労状態に関する疲労度情報を取得する疲労度情報取得部と、前記疲労状態の改善に必要な回復期間を算出する回復期間算出部と、前記ユーザーが運動を実施しているときに、前記ユーザーの脈拍情報に基づいて前記運動の負荷を表す負荷情報を算出する負荷情報算出部と、前記負荷情報、前記疲労度情報、および前記回復期間に基づいて、前記ユーザーに報知を行う報知部と、を備えることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、疲労度情報取得部が取得するユーザーの疲労度情報と、回復期間算出部が算出する疲労状態の改善に必要な回復期間と、運動を実施しているときのユーザーの脈拍情報に基づいて負荷情報算出部が算出する負荷情報とに基づいて、報知部がユーザーに報知を行う。そのため、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷、疲労度、回復期間について知ることができる。これにより、ユーザーがトレーニングの実施中に、疲労の回復状態を考えて運動の負荷や実施時間を調整することが可能になる。この結果、ユーザーは、オーバートレーニングや故障などを予防して、効果的なトレーニングを行うことができる。

［適用例２］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記疲労度情報と前記回復期間とに基づいて、前記ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する報知条件決定部を備え、前記報知部は、前記負荷情報が前記報知条件を満たした場合に、前記ユーザーに報知を行うことが好ましい。

本適用例の構成によれば、疲労度情報と回復期間とに基づいて、報知条件決定部がユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する。そして、運動を実施しているときの負荷情報が報知条件を満たした場合に、報知部がユーザーに報知を行う。そのため、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷による疲労度や回復期間について報知条件を満たしたことを、操作等を行わなくても知ることができる。

［適用例３］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記報知条件は、前記負荷情報に関する上限値、目標値、および所定の範囲の少なくともいずれかを含むことが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷が、その上限値、目標値、および、適正な範囲の少なくともいずれかの条件を満たしたことを知ることができる。これにより、ユーザーは、トレーニングによる負荷が過剰、あるいは不足とならないように、適正な負荷の運動を実施することができる。

［適用例４］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記報知部は、前記運動の負荷が継続した場合に、前記上限値に到達するまでに要する時間または距離を前記ユーザーに報知することが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷が上限値に到達するまでに要する時間または距離を確認することができる。これにより、ユーザーは、オーバートレーニングとならないように運動を実施することができる。

［適用例５］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記ユーザーの前記運動の開始を検知したときに、前記疲労度情報が所定値以上である場合には、前記報知部は、前記疲労度情報、前記回復期間、または前記報知条件の少なくともいずれかを報知することが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングを開始したときに、そのときの疲労度が所定値以上であること、および、その疲労の程度、疲労の回復に必要な期間、または報知条件（負荷の上限値、目標値、および所定の範囲）を確認することができる。これにより、ユーザーは、トレーニングを開始する際の疲労度の状態に合わせて、実施する運動の負荷や実施時間を調整することができる。

［適用例６］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記ユーザーに関するイベントのイベント情報を取得するイベント情報取得部を備え、前記報知条件決定部は、前記イベント情報、前記疲労度情報、および前記回復期間に基づいて前記報知条件を決定することが好ましい。

本適用例の構成によれば、報知条件決定部は、疲労度情報および回復期間だけでなく、例えばユーザーが参加するイベントの開催日やその競技内容、環境情報等のイベント情報を加味して報知条件を決定する。これにより、ユーザーは、参加するイベント当日までに疲労が回復可能なように、またイベントの競技内容や環境情報等に応じて、運動の負荷や実施時間を調整してトレーニングを実施することができる。

［適用例７］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記報知部は、前記運動中の前記ユーザーの脈拍情報に基づいて算出された前記負荷情報を用いて算出された暫定疲労度情報、または前記暫定疲労度情報から算出された暫定回復期間の少なくともいずれかを前記ユーザーに報知することが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動による現在の疲労度や、現在の疲労度の回復に必要な期間を確認することができる。これにより、ユーザーは、現在の疲労度や現在の疲労度の回復に必要な期間に応じて、実施している運動の負荷や実施時間を調整することができる。

［適用例８］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記疲労度情報は、過去に前記ユーザーが実施した運動において算出された過去の負荷情報に基づいて算出されることが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーが過去に実施した運動において算出された過去の負荷情報がわかれば、現在のユーザーの疲労度情報を算出することができる。

［適用例９］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記脈拍情報は心拍数を含み、前記負荷情報は、前記運動を実施しているときの前記心拍数、最大心拍数、および安静時心拍数を用いて算出されることが好ましい。

本適用例の構成によれば、脈拍情報として、ユーザーが運動を実施しているときの心拍数、最大心拍数、および安静時心拍数を用いて負荷情報が算出される。これにより、ユーザーが運動を実施しているときの負荷を、ユーザーの脈拍情報に基づいて公知の数学モデルを用いて算出することができる。

［適用例１０］上記適用例に係る運動支援システムであって、前記回復期間は、前記過去の負荷情報と、前記過去に前記ユーザーが実施した運動からの経過時間と、に基づいて決定されることが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーが過去に実施した運動において算出された過去の負荷情報と、過去にユーザーが実施した運動からの経過時間とがわかれば、現在のユーザーの疲労状態の改善に必要な回復期間を算出することができる。

［適用例１１］本適用例に係る運動支援方法は、ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報を取得するステップと、前記現在の疲労状態の改善に必要な回復期間を算出するステップと、前記疲労度情報と前記回復期間とに基づいて、前記ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定するステップと、前記ユーザーが運動を実施しているときに、前記ユーザーの脈拍情報に基づいて前記運動の負荷を表す負荷情報を算出するステップと、前記負荷情報が前記報知条件を満たした場合に、前記ユーザーに報知を行うステップと、を備えることを特徴とする。

本適用例の方法によれば、取得したユーザーの現在の疲労度情報と、計算した現在の疲労状態の改善に必要な回復期間とに基づいて、ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する。そして、運動を実施しているときのユーザーの脈拍情報に基づいて算出した負荷情報が報知条件を満たした場合に、ユーザーに報知を行う。そのため、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷による疲労度に対する回復期間について報知条件を満たしたことを、操作等を行わなくても確認することができる。これにより、ユーザーは、負荷と回復とのバランスが取れたトレーニングを行うことができる。

［適用例１２］本適用例に係る運動支援装置は、ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報と、前記現在の疲労状態の改善に必要な回復期間と、に基づいて、前記ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する報知条件決定部と、前記ユーザーの脈拍情報を検出する脈拍情報検出部と、前記ユーザーが運動を実施しているときに、前記ユーザーの前記脈拍情報に基づいて前記運動の負荷を表す負荷情報を算出する負荷情報算出部と、前記負荷情報が前記報知条件を満たした場合に、前記ユーザーに報知を行う報知部と、を備えることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報と、現在の疲労状態の改善に必要な回復期間とに基づいて、ユーザーへの報知を実行するための報知条件を報知条件決定部が決定する。そして、ユーザーが運動を実施しているときに脈拍情報検出部が検出したユーザーの脈拍情報に基づいて負荷情報算出部が算出した運動の負荷情報が報知条件を満たした場合に、報知部がユーザーに報知を行う。そのため、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷による疲労度に対する回復期間について報知条件を満たしたことを、操作等を行わなくても知ることができる。これにより、ユーザーがトレーニングの実施中に、疲労の回復状態を考えて運動の負荷や実施時間を調整することが可能になる。この結果、ユーザーは、オーバートレーニングや故障などを予防して、効果的なトレーニングを行うことができる。

［適用例１３］上記適用例に係る運動支援装置であって、前記報知条件は、前記負荷情報に関する上限値、目標値、および所定の範囲の少なくともいずれかであることが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷が、その上限値、目標値、および、適正な範囲の少なくともいずれかの条件を満たしたことを確認することができる。これにより、ユーザーは、トレーニングによる負荷が過剰、あるいは不足とならないように、適正な負荷の運動を実施することができる。

［適用例１４］上記適用例に係る運動支援装置であって、前記報知部は、前記運動の負荷が継続した場合に、前記上限値に到達するまでに要する時間または距離を前記ユーザーに報知することが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷が上限値に到達するまでに要する時間または距離を確認することができる。これにより、ユーザーは、負荷が上限値を超えて過剰とならないように運動を実施することができる。

［適用例１５］上記適用例に係る運動支援装置であって、前記報知部は、前記運動中の前記ユーザーの前記脈拍情報に基づいて算出された前記負荷情報を用いて算出された暫定疲労度情報、または前記暫定疲労度情報から算出された暫定回復期間の少なくともいずれかを前記ユーザーに報知することが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動による現在の疲労度や、現在の疲労度の回復に必要な期間を確認することができる。これにより、ユーザーは、現在の疲労度や現在の疲労度の回復に必要な期間に応じて、実施している運動の負荷や実施時間を調整することができる。

［適用例１６］上記適用例に係る運動支援装置であって、前記ユーザーの前記運動の開始を検知したときに、前記疲労度情報が所定値以上である場合には、前記報知部は前記疲労度情報、前記回復期間、または前記報知条件の少なくともいずれかを報知することが好ましい。

本適用例の構成によれば、ユーザーは、トレーニングを開始したときに、そのときの疲労度が所定値以上であること、および、その疲労の程度、疲労の回復に必要な期間、または報知条件（負荷の上限値、目標値、および所定の範囲）を確認することができる。これにより、ユーザーは、トレーニングを開始する際の疲労度の状態に合わせて、実施する運動の負荷や実施時間を調整することができる。

運動の強度と負荷との関係の一例を示す図。 運動の時間と累積負荷との関係の一例を示す図。 運動により蓄積した疲労と回復期間との関係の一例を示す図。 第１の実施形態に係る運動支援システムの概要を示す概略構成図。 第１の実施形態に係るウェアラブル機器の概略構成を示す外観図。 ウェアラブル機器の装着例を示す外観図。 ウェアラブル機器の構成を示す断面図。 第１の実施形態に係る運動支援装置の構成例を示すブロック図。 第１の実施形態に係る運動支援方法の実施例を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る運動支援方法の実施例を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図。 第１の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図。 第１の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図。 ＨＲＶを説明する図。 パフォーマンス下降時におけるパフォーマンスと経過時間との相関図。 図１５のＰ部の状態におけるＨＲＶを示すグラフ。 パフォーマンス上昇時におけるパフォーマンスと経過時間との相関図。 図１７のＱ部の状態におけるＨＲＶを示すグラフ。 ＴＲＩＭＰの日毎の推移を示す棒グラフ。 ＨＲＶの日毎の推移を示す折れ線グラフ。 ＨＲＶとＴＲＩＭＰとの相関図で。 第２の実施形態における運動により蓄積した疲労と回復期間との関係の一例を示す図。 第２の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図。 第２の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図。 第２の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図。 変形例１に係る減衰率の補正方法を示すフローチャート。 変形例２に係る減衰率の補正方法を示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した運動支援システム、運動支援方法、および運動支援装置の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

（第１の実施形態）
＜運動支援システムの概要＞
まず、第１の実施形態に係る運動支援システムの概要を説明する。第１の実施形態に係る運動支援システムは、ユーザーがトレーニングを実行中に、現在のユーザーの疲労状態を改善するために必要な回復期間を想定した運動強度や運動時間の目安をユーザーに提供し、オーバートレーニングや故障を予防して、ユーザーが効果的なトレーニングを行うことをサポートすることを目的とする。より具体的には、本実施形態に係る運動支援システムは、以下の方法でユーザーの運動支援を行う。

１）ユーザーが運動を実施しているときの脈拍情報に基づいて、ユーザーが実施している運動の負荷を表す負荷情報（運動負荷）を算出する。

２）ユーザーが過去に実施した運動において算出された過去の負荷情報に基づいて、ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報（疲労度）を算出する。また、ユーザーが運動中に算出された負荷情報に基づいて、運動中の疲労状態に関する暫定疲労度情報を算出する。

３）ユーザーの現在の疲労状態を改善するために必要な回復期間を算出する。また、ユーザーが運動中の疲労状態を改善するために必要な暫定回復期間を算出する。

４）疲労度情報と回復期間とに基づいて、ユーザーへの報知を実行するための報知条件（負荷情報に関する上限値、目標値、および所定の範囲等）を決定する。

５）ユーザーが運動を実施しているときに、負荷情報が報知条件を満たした場合に、ユーザーに報知を行う。

運動支援システムの詳細については後述するが、ここでは、運動支援システムにおいて、運動による疲労と、その疲労の改善に必要な回復期間とを算出する方法について説明する。図１は、運動の強度と負荷との関係の一例を示す図である。図２は、運動の時間と累積負荷との関係の一例を示す図である。図３は、運動により蓄積した疲労と回復期間との関係の一例を示す図である。

図１において、横軸は運動強度であり、横軸の右側へ行くほど運動強度が大きいことを示す。縦軸は運動の負荷であり、縦軸の上側へ行くほど運動負荷が大きいことを示す。図１に曲線で示すように、単位時間当たりの運動強度が大きくなるほど、運動負荷も大きくなる。

図２において、横軸は運動時間であり、運動時間の単位毎の運動強度を棒グラフで表している。縦軸は運動を継続する（または繰り返す）ことにより累積された運動負荷であり、運動時間（または日数）の経過にしたがって累積された運動負荷を折れ線グラフで表している。図２に示すように、運動を継続することで運動負荷が累積され、運動時間が長いほど（または日数が多いほど）累積運動負荷は大きくなる。

図３において、横軸は時間であり、運動を開始した時間をｔ０、運動を終了した時間をｔ１、運動による疲労が回復した時間をｔ２とする。縦軸は疲労度であり、縦軸の上側へ行くほど疲労の度合いが大きいことを示す。ここでは、運動開始時（ｔ０）の疲労度を０とする。図３に曲線Ｃ１で示すように、運動をしている間（ｔ０からｔ１まで）は、時間の経過とともに運動負荷が累積されて疲労度が上昇する。

また、図３に曲線Ｃ２で示すように、運動を終了した後は、時間の経過とともに疲労が減衰して（回復して）疲労度が低下する。ｔ１以降運動をしなければ（休息すれば）、時間の経過とともに疲労が回復して疲労度が０に戻る。ｔ２は疲労度が０に戻る時間であり、ｔ１からｔ２までの時間を回復期間とする。

なお、前回の運動による疲労が回復しないうちに（すなわち、図３の時間ｔ２になる前に）運動が行われると、今回の運動の開始時（ｔ０）における疲労度が０ではない（残留疲労がある）ため、今回の運動終了時の疲労度は前回の残留疲労に今回の運動による疲労が加えられたものとなる。その場合、疲労を回復して疲労度が０に戻る時間は、運動の開始時における疲労度が０である場合と比べて長くなる。

本実施形態では、運動負荷を、ユーザーの脈拍情報、より具体的には、心拍数（ＨＲ：Heart Rate）に基づき、公知の数学モデルを用いて算出する。以下、本実施形態に係る運動支援システムにおいて、運動負荷（ＴＲＩＭＰ：Training Impulse）を、公知の数学モデルの一例であるＢａｎｉｓｔｅｒモデルを用いて算出する場合を例に取り説明する。

脈拍情報としては、ユーザーの心拍数の最大値（ＨＲｍａｘ）と、休息時の心拍数（ＨＲｒｅｓｔ）と、ユーザーが運動を実施しているときの心拍数（ＨＲ）を用いる。心拍数の最大値と休息時の心拍数とは、過去（運動を実施する前）に測定されたユーザーの心拍数のデータから取得される。これらの脈拍情報に基づいて、ユーザーが運動を実施したときの運動強度（％ＨＲＲ）は、以下に示す式（１）で表される。
％ＨＲＲ＝（ＨＲ−ＨＲｒｅｓｔ）／（ＨＲｍａｘ−ＨＲｒｅｓｔ）…（１）

式（１）から、ユーザーが運動を実施したことによる運動負荷（ＴＲＩＭＰ）は、以下に示す式（２）で表される。
ＴＲＩＭＰ＝％ＨＲＲ×０．６４×ｅｘｐ（ｋ×％ＨＲＲ×ｔ）…（２）

式（２）において、係数ｋは、ユーザーが男性の場合は１．９２であり、ユーザーが女性の場合は１．６７である。また、ｔは計測時間（秒）である。そして、ユーザーが運動を実施したことによる疲労度（ｈ（ｔ））は、以下に示す式（３）で表される。
ｈ（ｔ）＝ｈ（ｔ−ｄ）×ｅｘｐ（−ｄ／τ）＋ＴＲＩＭＰ…（３）

式（３）において、ｔはユーザーが今回運動を実施した日であり、ｄは休息日数（ユーザーが前回運動を実施した日からの経過日数）である。τは１５日とされている。ｅｘｐ（−ｄ／τ）は、疲労度の減衰率に相当する。式（３）におけるＴＲＩＭＰは、過去（前回まで）の運動負荷（ＴＲＩＭＰ）の累積値である。したがって、ユーザーの現在の疲労度（ｈ（ｔ））は、過去の負荷情報と、過去にユーザーが実施した運動からの経過時間とに基づいて決定される。

回復期間も、過去の負荷情報と、過去にユーザーが実施した運動からの経過時間とに基づいて決定される。より具体的には、式（３）により、現在の疲労度を解消するために必要な疲労回復期間（ｈ（ｔ）を０にするために必要な休息日数ｄ）が求められる。これにより、本実施形態に係る運動支援システムでは、ユーザーに、現在の疲労状態と、現在の疲労状態を改善するために必要な回復期間との目安をユーザーに提供することができる。

例えば、本実施形態に係る運動支援システムでは、ユーザーが参加する予定のマラソン大会等のスポーツイベントの開催日までに疲労回復できるような、運動強度や運動時間の目安をユーザーに提供することができる。また、所望の回復期間から逆算して運動負荷（ＴＲＩＭＰ）の上限値を設定し、その上限値を超えないように運動強度に応じた目標運動時間をユーザーに提供することができる。そして、運動負荷の上限値や目標値、および所定の範囲等の報知条件を設定しておき、その報知条件を満たした場合に、運動中のユーザーに対して報知することができる。

＜運動支援システムの構成＞
次に、第１の実施形態に係る運動支援システムの構成について、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係る運動支援システムの概要を示す概略構成図である。第１の実施形態に係る運動支援システム１００は、トレーニングを行う人（ユーザー）の体調管理をサポートするための機能を有する。運動支援システム１００は、図１に示すように、運動支援装置１１０と、ネットワークＮＥを介して接続される情報処理装置４００と、を含む。運動支援装置１１０は、運動支援システム１００の中核部であり、ウェアラブル機器２００と携帯端末装置３００とを含む。

ウェアラブル機器２００は、運動支援システム１００における検出装置としての機能を有する。ここでは、ウェアラブル機器２００として、ユーザーの手首に装着されるウェアラブル機器を例示して説明する。ウェアラブル機器２００は、脈拍情報検出部としての脈波センサーと、体動センサーとを備えている。

ウェアラブル機器２００では、脈波センサーにより、ユーザーの心拍数（ＨＲ）や心拍間隔（ＲＲＩ：R-R Interval）などの脈拍情報を取得することが可能である。脈波センサーとしては、例えば、光電センサー（図７に示す光電センサー４０１）が用いられる。この場合には、生体（ユーザー）に対して照射された光の反射光または透過光を当該光電センサーで検出する手法等が考えられる。血管内の血流量に応じて、照射された光の生体での吸収量、反射量が異なるため、光電センサーで検出したセンサー情報は血流量等に対応した信号となり、当該信号を解析することで拍動に関する情報を取得することができる。

光電センサーを含む運動支援システム１００では、必要な光を受光し、且つ不要な光を遮光する必要がある。脈波センサーの例であれば、測定の対象物である被検体（特に測定対象のユーザーの血管が含まれる部位）で反射された脈波成分を含む反射光を強い光として受光し、それ以外の光はノイズ成分となるため遮光する。なお、脈波センサーは、光電センサーに限定されず、心電計や超音波センサー等、他のセンサーを用いてもよい。

体動センサーは、ユーザーの体動を検出するセンサーである。体動センサーとしては、加速度センサーや角速度センサー等を用いることが考えられるが、他のセンサーを用いてもよい。本実施形態では、体動センサーとして、加速度センサー（図７に示す加速度センサー５５）を備えている。

なお、ウェアラブル機器２００は、ユーザーの手首ではなく、頸部や足首等、ユーザーの他の部位に装着されるものとしてもよい。また、ウェアラブル機器２００は、光電センサー以外の生体センサーを含んでもよい。ウェアラブル機器２００の詳細な構成については、後述する。

携帯端末装置３００は、例えば、スマートフォンやタブレット型の端末装置などで構成される。携帯端末装置３００は、ウェアラブル機器２００と、近距離無線通信や有線通信（図示しない）等によって接続されている。携帯端末装置３００は、ネットワークＮＥを介して、ＰＣ（Personal Computer）やサーバーシステム等の情報処理装置４００と接続される。ここでのネットワークＮＥとしては、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、近距離無線通信等、種々のネットワークを利用できる。情報処理装置４００は、ネットワークＮＥを介して運動支援装置１１０（ウェアラブル機器２００および携帯端末装置３００）で取得され処理された各種の情報を記憶する記憶部としての機能を有する。

なお、運動支援装置１１０の機能は、ウェアラブル機器２００と携帯端末装置３００との少なくともいずれかにより実現されていればよい。換言すれば、運動支援装置１１０がウェアラブル機器２００または携帯端末装置３００のいずれか一方で実現されていてもよい。また、本実施形態におけるウェアラブル機器２００の構成要素の一部が携帯端末装置３００に含まれていてもよいし、その逆であってもよい。

例えば、ウェアラブル機器２００は、携帯端末装置３００との通信が可能であればよく、直接的にネットワークＮＥに接続する必要がない。よって、ウェアラブル機器２００の構成を簡略化することが可能になる。また、携帯端末装置３００を省略し、ウェアラブル機器２００と情報処理装置４００とを直接接続する変形実施も可能である。

また、運動支援システム１００は、情報処理装置４００により実現されるものには限定されない。例えばスマートフォン等の携帯端末装置３００は、サーバーシステムに比べれば処理性能や記憶領域、バッテリー容量に制約があることが多いが、近年の性能向上を考慮すれば、十分な処理性能等を確保可能となることも考えられる。よって、携帯端末装置３００の処理性能等の要求が満たされ情報処理装置４００の役割を果たすことが可能であれば、運動支援システム１００が情報処理装置４００を含まない構成とすることが可能である。さらに、ウェアラブル機器２００により、運動支援システム１００を実現することとしてもよい。なお、運動支援システム１００が、ウェアラブル機器２００、携帯端末装置３００、情報処理装置４００以外の機器を含むことも妨げられない。

また、運動支援システム１００は、情報を記憶するメモリーと、メモリーに記憶された情報に基づいて動作するプロセッサーを含む。プロセッサーは、例えば各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよいし、あるいは各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。プロセッサーは、例えばＣＰＵであってもよい。ただしプロセッサーはＣＰＵに限定されるものではなく、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等、各種のプロセッサーを用いることが可能である。またプロセッサーはＡＳＩＣによるハードウェア回路でもよい。

メモリーは、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリーであってもよいし、レジスターであってもよいし、ハードディスク装置等の磁気記憶装置であってもよいし、光学ディスク装置等の光学式記憶装置であってもよい。例えば、メモリーはコンピューターにより読み取り可能な命令を格納しており、当該命令がプロセッサーにより実行されることで、運動支援システム１００の各部の機能が実現されることになる。ここでの命令は、プログラムを構成する命令セットの命令でもよいし、プロセッサーのハードウェア回路に対して動作を指示する命令であってもよい。

本実施形態に係る運動支援システム１００で実行される処理は、いずれか１つの機器において実行されてもよいし、複数の機器で分散処理されてもよい。

＜ウェアラブル機器＞
次に、第１の実施形態に係るウェアラブル機器の構成について、図５および図６を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係るウェアラブル機器の概略構成を示す外観図である。図６は、ウェアラブル機器の装着例を示す外観図である。図７は、ウェアラブル機器の構成を示す断面図である。

ウェアラブル機器２００は、図６に示すように、ユーザーの所与の部位（例えば手首などの測定の対象物）に装着され、脈拍情報等を検出する。ウェアラブル機器２００は、図５に示すように、ケース部３０を含み、ユーザーに密着されて脈拍情報等を検出する機器本体１８と、機器本体１８に取り付けられ機器本体１８をユーザーに装着するための一対のバンド部１０と、を有する。

機器本体１８のケース部３０には、表示部５０および脈波センサー部４０が設けられている。また、ケース部３０には、ユーザーが操作するための操作ボタン２５が設けられている。バンド部１０には、嵌合穴１２と尾錠１４とが設けられる。尾錠１４は、尾錠枠１５と係止部（突起棒）１６とを含む。

なお、以下のウェアラブル機器２００の説明では、機器本体１８をユーザーに装着したとき、測定の対象物（被検体）側に位置する側を「裏側、もしくは裏面側」、その反対側となる機器本体１８表示面側を「表側、もしくは表面側」として説明する。また、測定される「対象物」を「被検体」ということがある。

また、ウェアラブル機器２００のケース部３０を基準として座標系を設定し、表示部５０の表示面に交差する方向であって、表示部５０の表示面側を表面とした場合の裏面から表面へと向かう方向をＺ軸正方向としている。あるいは、脈波センサー部４０から表示部５０に向かう方向、あるいは表示部５０の表示面の法線方向においてケース部３０から離れる方向をＺ軸正方向と定義してもよい。ウェアラブル機器２００が被検体に装着された状態では、上記Ｚ軸正方向とは、被検体からケース部３０へと向かう方向に相当する。また、Ｚ軸に直交する２軸をＸＹ軸とし、特にケース部３０に対してバンド部１０が取り付けられる方向をＹ軸に設定している。

図５は、嵌合穴１２と係止部１６とを用いてバンド部１０が固定された状態であるウェアラブル機器２００を、バンド部１０側の方向（ケース部３０の面のうち装着状態において被検体側となる面側）から見た斜視図である。ウェアラブル機器２００では、バンド部１０に複数の嵌合穴１２が設けられ、尾錠１４の係止部１６を、複数の嵌合穴１２のいずれかに挿入することでユーザーへの装着が行われる。複数の嵌合穴１２は、バンド部１０の長手方向に沿って設けられる。

機器本体１８は、図７に示すように、トップケース２１とボトムケース２２とを含むケース部３０を有する。ボトムケース２２は、機器本体１８をユーザーに装着したとき、測定の対象物の側に位置する。トップケース２１は、ボトムケース２２に対して、測定の対象物側と反対側（表側）に配置される。そして、ボトムケース２２の裏面には、検出窓２２１が設けられ、検出窓２２１に対応する位置に脈波センサー部４０が設けられている。

図５では、生体センサーとして脈拍情報を取得する脈波センサー（図７に示す光電センサー４０１）を想定し、ケース部３０のうち、ウェアラブル機器２００の装着時に被検体側となる面に脈波センサー部４０が設けられる例を示した。ただし、生体センサーが設けられる位置は、図５の例示には限定されない。生体センサーは、例えば、ケース部３０の内部に設けられてもよい。

図６は、ユーザーが装着した状態でのウェアラブル機器２００を、表示部５０の設けられる側から見た図である。図６に示すように、本実施形態に係るウェアラブル機器２００は、通常の腕時計の文字盤に相当する位置、あるいは数字やアイコンを視認可能な位置に表示部５０を有する。ウェアラブル機器２００の装着状態では、ケース部３０のうちのボトムケース２２側が被検体に密着するとともに、表示部５０は、ユーザーによる視認が容易な位置となる。

続いて、ウェアラブル機器２００のうちの機器本体１８の詳細な断面構造の例を、図７を参照して説明する。図７に示すように、機器本体１８は、トップケース２１とボトムケース２２とに加えて、モジュール基板３５と、モジュール基板３５に接続された脈波センサー部４０と、回路基板４１と、パネル枠４２と、回路ケース４４と、表示部５０を構成するＬＣＤ５０１と、体動センサーの一例としての加速度センサー５５と、二次電池６０と、ＧＰＳアンテナ６５と、を含む。ただし、ウェアラブル機器２００の構成は図７に示す構成に限定されず、他の構成を追加することや、一部の構成を省略することが可能である。

トップケース２１は、胴部２１１とガラス板２１２を備えてもよい。この場合、胴部２１１およびガラス板２１２は、内部構造を保護する外壁として用いられるとともに、ガラス板２１２を介して、ガラス板２１２の直下に設けられる表示部５０の液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤ５０１）の表示をユーザーが閲覧可能な構成としてもよい。つまり、本実施形態では、表示部５０を用いて運動支援システム１００が提供する情報、あるいは時刻情報等の種々の情報を表示し、当該表示をトップケース２１側からユーザーに提示するものであってもよい。

なお、ここでは、機器本体１８の天板部分をガラス板２１２により実現する例を示したが、ＬＣＤ５０１を閲覧可能な透明部材であり、ＬＣＤ５０１等のケース部３０の内部に含まれる構成を保護可能な程度の強度を有する部材であれば、天板部分を透明のプラスチック等、ガラス以外の材料により構成することが可能である。

ボトムケース２２には、検出窓２２１および土手部２２２が設けられる。土手部２２２は、ボトムケース２２から被検体に向かう方向に沿って隆起しており、検出窓２２１は、土手部２２２に設けられている。そして、検出窓２２１に対応する位置に、脈波センサー部４０が設けられる。検出窓２２１においては光が透過する構成となっており、脈波センサー部４０に含まれる発光部４６（図８参照）から射出される光は、検出窓２２１を透過して被検体（測定の対象物）に対して照射される。また、検出窓２２１は、脈波センサー４０から被検体に向かって突出した凸部を有する。検出窓２２１の凸部と、土手部２２２との間には溝部が設けられ、これらの構成を有することで、例えば特開２０１４−１８０２９１に詳細に記載されているように、運動中にも安定した脈波計測を実現することができる。

また、被検体での反射光も検出窓２２１を透過し、脈波センサー部４０のうちの受光部４５（図８参照）において受光される。つまり、検出窓２２１を設けることで、光電センサーを用いた生体情報の検出が可能になる。脈波センサー部４０は、モジュール基板３５に接続されている。なお、モジュール基板３５は、例えばフレキシブル基板４７などを用いて回路基板４１と電気的な接続がなされている。

回路基板４１には、一方の面にＬＣＤ５０１を案内するパネル枠４２が配置され、他方の面に二次電池６０などを案内する回路ケース４４が配置されている。回路基板４１には、脈波センサー部４０を駆動し心拍を測定する回路、ＬＣＤ５０１を駆動する回路、各回路を制御する回路などを構成する素子が実装されている。回路基板４１は、ＬＣＤ５０１の電極と図示しないコネクターを介して導通されている。そして、ＬＣＤ５０１では、各モードに応じて、運動支援システム１００が提供する情報や現在時刻などの時刻情報などが表示される。

回路ケース４４には、充電可能な二次電池６０（リチウム二次電池）が格納されている。二次電池６０は、両極の端子が接続基板４８などによって回路基板４１に接続され、電源を制御する回路へ電源を供給する。電源は、この回路で所定の電圧に変換されるなどして各回路へ供給され、脈波センサー部４０を駆動し心拍を検出する回路、ＬＣＤ５０１を駆動する回路、各回路を制御する回路などを動作させる。二次電池６０の充電は、コイルばねなどの導通部材（不図示）により回路基板４１と導通された一対の充電端子を介して行われる。なお、ここでは電池として二次電池６０を用いる例を説明したが、電池には、充電が不要な一次電池を用いてもよい。

また、図７に示したように、検出窓２２１は、トップケース２１とボトムケース２２との接続部に設けられる密封部５１まで延在形成されていてもよい。ここで、密封部５１は、ケース部３０の内部を外部から密閉するパッキン５２が設けられているものであってもよい。パッキン５２は、トップケース２１とボトムケース２２との接続部に設けられ、ケース部３０の内部を外部から密閉するものである。

＜運動支援装置＞
次に、第１の実施形態に係る運動支援装置１１０の機能的な構成について、図８を参照して説明する。図８は、第１の実施形態に係る運動支援装置の構成例を示すブロック図である。上述したように、運動支援装置１１０は、ウェアラブル機器２００と携帯端末装置３００とを含む。

ウェアラブル機器２００は、脈拍情報検出部としての脈波センサー部４０と、体動センサー部１７０と、操作部２３０と、報知部２４０と、処理部２５０とを含む。脈波センサー部４０は、ユーザーの脈拍情報を検出するものであり、受光部４５と発光部４６とを含む。これらの受光部４５、発光部４６等により脈波センサー（光電センサー）が実現される。脈波センサー部４０は、脈波センサーにより検出された信号を、脈波検出信号として出力する。

脈波センサー部４０には、例えば光電センサーが用いられる。この場合には、生体（ユーザーの手首）に対して発光部４６から照射された光の反射光または透過光を受光部４５によって検出する手法等が考えられる。このような手法では、血管内の血流量に応じて、照射された光の生体での吸収量、反射量が異なるため、光電センサーで検出したセンサー情報は血流量等に対応した信号となり、当該信号を解析することで脈拍情報（心拍数ＨＲ）を取得することができる。ただし、脈波センサーは光電センサーに限定されず、心電計や超音波センサー等、他のセンサーを用いてもよい。

体動センサー部１７０は、ユーザーの体動を検出するセンサーであり、体動に応じて変化する信号である体動検出信号を出力する。体動センサー部１７０は、体動センサーとして、例えば加速度センサー５５を含む。なお、体動センサー部１７０は、体動センサーとして角速度センサー、圧力センサー、およびジャイロセンサーなどを有していてもよい。

操作部２３０は、ユーザーがウェアラブル機器２００の表示や機能の切り替えを行う際に操作するためのものである。操作部２３０は、ケース部３０に設けられた操作ボタン２５で構成される。なお、表示部５０にタッチパネルを備える場合は、タッチパネルも操作部２３０として機能する。

報知部２４０は、ユーザーに対して各種の情報を報知する機能を有する。報知部２４０は、表示部５０と、アラーム５３とを含む。表示部５０は、ユーザーが運動を実施しているときに、ユーザーの負荷情報、疲労度情報、回復期間等の情報を表示する。表示部５０は、上述したように、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）５０１で構成されるが、ＯＬＥＤ（有機ＥＬディスプレイ）等の他のディスプレイであってもよい。また、表示部５０にタッチパネルを備えていてもよい。

アラーム５３は、ユーザーが運動を実施しているときの負荷情報が報知条件を満たした場合等に、例えば、音、音声、光の点灯、光の点滅、振動等により、ユーザーに報知する。アラーム５３は、例えば、電磁ブザー、発光体、振動モーター（バイブレーター）等の少なくともいずれかで構成される。ユーザーに対する情報の報知は、表示部５０への画像表示のみで行ってもよいし、アラーム５３（電磁ブザー、発光体、振動モーター等）の少なくともいずれかと表示部５０への画像表示とを組み合わせて行ってもよい。

処理部２５０は、暫定情報算出部２５１と、報知条件取得部２５２とを含む。なお、本実施形態では、運動支援装置１１０における主要な処理は、携帯端末装置３００で行う構成例を示している。換言すれば、ウェアラブル機器２００の処理部２５０は、後述する携帯端末装置３００の処理部３１０に対して、ユーザーが運動を実施している最中に必要となる暫定的な処理や補助的な処理を行うものとする。

暫定情報算出部２５１は、後述する携帯端末装置３００（処理部３１０）の負荷情報算出部３１２と疲労度情報取得部３１３と回復期間算出部３１４とに準ずる機能を有する。すなわち、暫定情報算出部２５１は、ユーザーが運動を実施しているときのユーザーの脈拍情報を取得して、ユーザーが現在実施している運動の負荷を表す負荷情報を算出する。そして、暫定情報算出部２５１は、現在の負荷情報に基づいて運動中のユーザーの暫定疲労度情報を取得し、ユーザーの現在の疲労状態の改善に必要な暫定回復期間を算出する。報知条件取得部２５２は、携帯端末装置３００（処理部３１０）の報知条件決定部３１５で決定された報知条件を取得する。

携帯端末装置３００は、例えば、スマートフォンやタブレット型の端末装置などで構成される。携帯端末装置３００は、処理部３１０と、報知部３２０と、入力部３３０と、通信部３４０と、記憶部３５０とを含む。

処理部３１０は、例えば記憶部３５０をワーク領域として、各種の信号処理や制御処理を行うものであり、例えばＣＰＵ等のプロセッサーあるいはＡＳＩＣなどの論理回路により実現できる。処理部３１０は、体動情報取得部３１１と、負荷情報算出部３１２と、疲労度情報取得部３１３と、回復期間算出部３１４と、報知条件決定部３１５と、イベント情報取得部３１６と、位置情報取得部３１７とを含む。

体動情報取得部３１１は、ウェアラブル機器２００に含まれる体動センサー部１７０によって検出されたユーザーの体動情報（体動検出信号）を取得する。体動情報取得部３１１で体動情報を取得することにより、例えば、ユーザーがウェアラブル機器２００を装着したことや、ユーザーが運動を開始したこと等を検知できる。

負荷情報算出部３１２は、ウェアラブル機器２００に含まれる脈波センサー部４０によって検出された脈波検出信号を処理して、ユーザーの脈拍情報を取得する。そして、負荷情報算出部３１２は、取得したユーザーの脈拍情報に基づいて、ユーザーが実施している運動の負荷を表す負荷情報を算出する。

すなわち、負荷情報算出部３１２は、運動を実施しているときのユーザーの脈拍情報（心拍数ＨＲ）に基づいて上述の式（１）により運動強度（％ＨＲＲ）を算出し、上述の式（２）によりユーザーが運動を実施したことによる運動負荷（ＴＲＩＭＰ）を算出する。ただし、ユーザーの心拍数の最大値（ＨＲｍａｘ）と休息時の心拍数（ＨＲｒｅｓｔ）とは、事前に計測されているものとする。

なお、負荷情報算出部３１２がノイズ低減部を含み、脈波センサー部４０によって検出された脈波検出信号から、体動センサー部１７０からの体動検出信号に基づいて体動に起因したノイズを低減（除去）する処理を行う構成としてもよい。

疲労度情報取得部３１３は、負荷情報算出部３１２が算出した負荷情報に基づいて、ユーザーの疲労状態に関する疲労度情報を取得する。疲労度情報は、ユーザーが過去に実施した運動において算出された過去の負荷情報に基づいて算出される。すなわち、疲労度情報取得部３１３は、ユーザーが運動を実施したことによる運動負荷（ＴＲＩＭＰ）から、上述の式（３）によりユーザーの疲労度情報として疲労度（ｈ（ｔ））を算出する。

なお、ウェアラブル機器２００（処理部２５０）の暫定情報算出部２５１で算出する暫定疲労度情報は、運動中のユーザーの脈拍情報から算出された運動中のユーザーの負荷情報に基づいた疲労度情報である。

回復期間算出部３１４は、疲労度情報取得部３１３が算出した疲労度情報から、ユーザーの現在の疲労状態の改善に必要な回復期間を算出する。回復期間は、過去の負荷情報と、過去にユーザーが実施した運動からの経過時間とに基づいて決定される。すなわち、回復期間算出部３１４は、式（３）によりユーザーの疲労度ｈ（ｔ）を０、あるいは所定の値以下にするために必要な休息日数ｄ（または時間）を回復期間として算出する。なお、ウェアラブル機器２００（処理部２５０）の暫定情報算出部２５１で算出する暫定回復期間は、運動中のユーザーの暫定疲労度情報から算出された回復期間である。

算出された疲労度情報および回復期間に基づいて、ユーザーの疲労状態（回復状態）が、例えば以下の４段階で表現される。
１）Ｖｅｒｙ Ｆａｔｉｇｕｅ：激しい疲労状態
２）Ｆａｔｉｇｕｅ：疲労状態
３）Ｆａｉｒ：適度な状態
４）Ｒｅｃｏｖｅｒｙ：回復状態

報知条件決定部３１５は、疲労度情報取得部３１３が算出した疲労度情報と、回復期間算出部３１４が算出した回復期間とを用いて、ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する。そして、報知条件決定部３１５は、決定した報知条件（報知信号）を、ウェアラブル機器２００の報知部２４０に送信する。報知条件は、負荷情報に関する上限値、目標値、および所定の範囲の少なくともいずれかを含む。

上限値は、例えば、疲労状態の改善に必要な回復期間（あるいは、疲労を回復するべき期日）から逆算した運動負荷の最大値として設定される。運動負荷がこの上限値を超えないようにユーザーの運動強度に応じた適正な運動時間の目安を提示することで、ユーザーは、想定した回復期間（期日）で疲労を回復させるようにトレーニングを実施することが可能となる

目標値は、例えば、トレーニングの効果を高めるために目標とする運動負荷として設定される。運動負荷がこの目標値に到達するようにユーザーの運動強度に応じた適正な運動時間の目安を提示することで、ユーザーは、適正な負荷の運動を実施して想定したトレーニング効果を得ることが可能となる。

所定の範囲は、例えば、トレーニングの効果を得るための運動負荷の最小値と回復期間を想定した運動負荷の上限値との範囲として設定される。運動負荷が所定の範囲内となるようにユーザーの運動強度に応じた適正な運動時間の目安を提示することで、ユーザーは、想定したトレーニング効果を得つつ（運動負荷が不足することなく）、想定した回復期間（期日）で疲労を回復させるようにトレーニングを実施することが可能となる。

イベント情報取得部３１６は、ユーザーに関するイベントのイベント情報を取得する。イベント情報には、例えば、ユーザーが出場しようとしているスポーツ大会の開催日時、競技種目（競技内容）、および環境情報（開催地の標高、起伏状況、気候など）の少なくとも一つを含む。なお、イベント情報取得部３１６は、ユーザーが入力部３３０に当該情報を入力することによってイベント情報を取得する。

イベント情報取得部３１６がイベント情報を取得した場合は、報知条件決定部３１５は、当該イベント情報、疲労度情報、および回復期間に基づいて報知条件を決定する。すなわち、ユーザーが入力してイベント情報取得部３１６が取得したイベント情報は、報知条件決定部３１５が決定する報知条件に反映される。これにより、例えば、スポーツ大会の開催日時、競技種目、および環境情報等を考慮して、運動負荷の上限値、目標値、および所定の範囲を含む報知条件を決定できる。

位置情報取得部３１７は、例えば、図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ時刻情報と軌道情報とを含む高周波の電波を、アンテナ３１８を介して取得した位置情報、もしくは図示しない方位センサーなどによって取得した方位情報に基づいて、ユーザーの位置を示したり、移動情報としたりすることができる。

報知部３２０は、ユーザーに対して各種の情報を報知する機能を有する。報知部３２０は、表示部３２１を含む。表示部３２１は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＯＬＥＤ（有機ＥＬディスプレイ）等のディスプレイで構成される。表示部３２１にタッチパネルを備えていてもよい。

入力部３３０は、表示部３２１にタッチパネルを備えている場合は、タッチパネルで構成される。入力部３３０は、キーボード等であってもよい。ユーザーは、入力部３３０を介してイベント情報を入力することができる。また、ユーザーは、入力部３３０を介して携帯端末装置３００の操作や表示部３２１の表示の切り替え等を行うことができる。

通信部３４０は、外部との通信処理を行う。すなわち、通信部３４０は、ウェアラブル機器２００や情報処理装置４００、あるいは、それ以外の装置との通信処理を行う。例えば、処理部３１０の各部の処理によって得られた疲労度情報、回復期間、報知条件等の情報は、通信部３４０を介してウェアラブル機器２００に送信される。また、処理部３１０の各部の処理によって得られた各種の情報（データ）は、通信部３４０を介して情報処理装置４００に送信され、情報処理装置４００に蓄積される。

記憶部３５０は、プログラムや処理部３１０で取得された各種のデータ等の情報を記憶する。記憶部３５０は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリーで構成される。

なお、運動支援装置１１０（ウェアラブル機器２００および携帯端末装置３００）の構成は、図８に示す構成に限定されない。これらの一部の構成要素を省略してもよいし、他の構成要素を追加してもよい。また、運動支援装置１１０で実行する処理をいずれか１つの機器において実行してもよいし、双方の機器で分散処理してもよい。例えば、運動支援装置１１０における基本的な処理を携帯端末装置３００の処理部３１０で実行し、その処理結果をウェアラブル機器２００の処理部２５０が取得する構成としてもよいし、携帯端末装置３００の処理部３１０の機能をウェアラブル機器２００の処理部２５０に持たせる構成としてもよい。

＜運動支援方法＞
次に、本実施形態に係る運動支援方法の実施例を、図９および図１０を参照して説明する。図９および図１０は、第１の実施形態に係る運動支援方法の実施例を示すフローチャートである。詳しくは、図９に示す各ステップは、ユーザーが運動を実施しているときに、主にウェアラブル機器２００により実行される処理であり、図１０に示す各ステップはユーザーが運動を実施した後に（例えば、１日の運動が終了した状態において）携帯端末装置３００により実行される処理である。図１１、図１２、および図１３は、第１の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図である。

図９および図１０に示すように、本実施形態に係る運動支援方法は、ユーザーが運動を実施しているときにユーザーの脈拍情報を取得するステップ（ステップＳ０３）と、ユーザーの脈拍情報に基づいて運動の負荷を表す負荷情報を算出するステップ（ステップＳ０４）と、ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報を取得するステップ（ステップＳ０５およびステップＳ１１）と、現在の疲労状態の改善に必要な回復期間を算出するステップ（ステップＳ０６およびステップＳ１２）と、疲労度情報と回復期間とに基づいてユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定するステップ（ステップＳ１４）と、ユーザーが運動を実施しているときに負荷情報が報知条件を満たした場合にユーザーに報知を行うステップ（ステップＳ０８）とを含む。

図９に示すステップＳ０１では、ウェアラブル機器２００の処理部２５０が携帯端末装置３００の処理部３１０から、ユーザーが運動を開始する前の時点における（過去の負荷情報に基づいて後述するステップＳ１１およびステップＳ１２で算出された）疲労度情報および回復期間を取得する。そして、ステップＳ０２では、ウェアラブル機器２００の報知条件取得部２５２が、携帯端末装置３００の報知条件決定部３１５が決定した報知条件を取得する。

図１１に、ステップＳ０１で取得した情報に基づいて、ウェアラブル機器２００の表示部５０に表示する画像の一例を示す。表示領域５６には、ユーザーが運動を開始する前の時点におけるユーザーの疲労状態（回復状態）が表示される。図１１では、Ｆａｉｒ（適度な状態）と表示されているが、例えば、ユーザーの疲労が大きくなっている場合には、Ｖｅｒｙ Ｆａｔｉｇｕｅ（激しい疲労状態）等と表示される。

表示領域５７には、疲労状態（回復状態）がグラフィック表示される。表示領域５７の右端５７ａは、報知条件のうち運動負荷の上限値（または目標値）に対応する。表示領域５７内の点灯部５８は、運動負荷の上限値（または目標値）に対する現在の疲労度を示している。表示領域５９には、現在の疲労状態を改善するために必要な回復期間（ここでは、回復に要する時間や回復予定時刻等）が表示されている。これにより、ユーザーは、運動を開始する前に現在の疲労回復状態を知ることができるので、オーバートレーニングとならないように、実施する運動の強度や継続時間を適宜調整することが可能となる。

また、ユーザーが運動を開始する前に、疲労状態や回復期間を表示するように構成すれば、ユーザーが運動を開始する前に、現在の疲労回復状態を知ることができる。この場合、処理部３１０の少なくとも一部の機能はウェアラブル機器２００の処理部２５０において実行される。例えば、ユーザーが操作部２３０を操作したことを処理部２５０が検知すると、疲労状態や回復期間を表示させるように構成することができる。検知するユーザーの操作とは、トレーニングのスタート、ストップ、または一時停止を意図したボタン操作、ユーザーによる表示メニュー選択操作などが挙げられる。このように構成することで、ユーザーが運動を開始する前に、現在の疲労回復状態を知ることができる。

また、定刻またはユーザーが予め設定した時刻に疲労状態や回復期間を表示してもよい。この場合、例えば、ウェアラブル機器２００は、処理部２５０と電気的に接続された計時部および時刻記憶部を備え、処理部２５０は、計時部からの信号に基づいて現在時刻を検知する。そして時刻記憶部に記憶された所定の報知時刻、あるいはユーザーが設定した時刻を過ぎたことを検出すると、疲労状態や回復期間を表示するように構成することができる。このように構成することで、運動時以外の日常生活の中で自分の疲労度を確認することができ、ユーザーが自身のコンディションを認識することができるので、運動開始前にユーザーのコンディションを整えることができる。例えば、毎正時に疲労状態や回復期間を表示するように設定されていた場合、運動実施日に疲労状態が高い場合には昼寝をして回復を促すというような、日常生活の中で疲労回復につながる行動を積極的に取るように促すことができる。

また、処理部２５０が体動センサー部１７０および脈波センサー部４０の少なくとも１つからの信号に基づいてユーザーの行動を解析し、ユーザーの行動が運動開始、運動の中断、または運動の終了に該当すると判断すると、疲労状態や回復期間を表示してもよい。このように構成することで、ユーザーがウェアラブル機器２００を操作することなく、運動を開始する前、あるいは運動を開始してすぐに、現在の疲労回復状態を知ることができる。

また、ユーザーの運動実施日が設定されているスケジュール情報を参照して、処理部３１０または処理部２５０が今日は運動実施日であると判定し、ユーザーがその日の最初にウェアラブル機器２００を操作したときに、疲労状態や回復期間を表示してもよい。さらに、運動を実施する時刻が設定されている場合には、運動実施時刻になったとき、あるいはその前後に疲労状態や回復期間を表示してもよい。

続いて、図９に示すステップＳ０３では、ユーザーが運動を実施しているときに、ウェアラブル機器２００の脈波センサー部４０により、ユーザーの脈拍情報として心拍数（ＨＲ）を取得する。ステップＳ０４では、暫定情報算出部２５１により、脈波センサー部４０で検出した脈拍情報を取得して、ユーザーが運動を実施しているときの運動負荷（ＴＲＩＭＰ）を算出する。そして、ステップＳ０５でユーザーが運動を実施しているときの暫定疲労度ｈ（ｔ）を算出し、ステップＳ０６で暫定疲労度ｈ（ｔ）を改善するために必要な暫定回復期間（休息日数ｄまたは時間）を算出する。

続いて、図９に示すステップＳ０７では、ステップＳ０４〜ステップＳ０６で算出した負荷情報（暫定疲労度情報および暫定回復期間を含む）が、報知条件決定部３１５が決定した報知条件を満たしているか否かを判定する。負荷情報が報知条件を満たしていない場合には（ステップＳ０７：ＮＯ）、処理をステップＳ０３に戻す。負荷情報が報知条件を満たしている場合には（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、処理をステップＳ０８に進め、ユーザーに報知条件を満たしたことを報知する。

ステップＳ０８での報知は、例えば、表示部５０への画像表示や、アラーム５３による音、音声、光の点灯、光の点滅、振動等により行われる。図１２に、ウェアラブル機器２００の表示部５０に表示する画像の一例を示す。表示領域５６には、現在の疲労状態がＦａｔｉｇｕｅ（疲労状態）と表示されている。表示領域５７内の点灯部５８は右端５７ａ（上限値）側に延びて、ユーザーの疲労が蓄積されたことを示している。表示領域５９の回復期間（時間）は、ユーザーの疲労が蓄積されたことで、運動開始前よりも長くなっている。

これにより、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動による現在の疲労度や、現在の疲労度の回復に必要な期間を確認することができる。これにより、ユーザーは、現在の疲労度や現在の疲労度の回復に必要な期間に応じて、実施している運動の負荷や実施時間を調整することができる。

なお、表示部５０の各表示領域における表示は、図１１および図１２に示す表示に限定されない。例えば、表示領域５６に、イベント開催日等のイベント情報を表示することとしてもよい。このように構成することで、ユーザーが目標とするイベントと回復に必要な期間や疲労度とを関連付けて認識させることができ、目的を持った休息あるいは運動の実施を促すことができる。また、表示領域５７に、目標とする運動強度の範囲に対する現在の運動強度を表示することとしてもよい。

また、表示領域５９に、現在の運動強度（負荷）で運動を継続した場合に疲労度が上限値（または目標値）に到達するまでに要する時刻や時間、距離、スピード、ペース等を表示することとしてもよい。例えば、ユーザーが実施する運動がランニングであれば、体動センサー部１７０やＧＰＳアンテナ６５を用いて移動距離やスピード、ペース等を取得することが可能である。このようにすれば、ユーザーは、オーバートレーニングとならないように運動を実施することが可能となる。これらの異なる表示は、ユーザーが操作部２３０を操作することにより、切り替え可能な構成とすることができる。

なお、本実施形態では、ステップＳ０７で負荷情報（暫定疲労度情報および暫定回復期間を含む）が報知条件を満たした場合にユーザーに報知することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、負荷情報が報知条件を満たしていない場合であっても、ユーザーが任意のタイミングで操作部２３０を操作すれば、そのときのユーザーの負荷情報が表示部５０に表示されることとしてもよい。

また、ユーザーが運動を開始したことを検知した場合に、疲労度情報が所定値以上である場合（例えば、激しい疲労状態である場合）は、報知部２４０により、ユーザーに警告を発したり、疲労度情報、回復期間、または報知条件の少なくともいずれかを報知したりすることとしてもよい。なお、ユーザーが運動を開始したことは、ユーザーによる操作部２３０の操作や体動センサー部１７０により検知できる。さらに、ユーザーが回復状態となった場合（回復期間が完了した場合）に、報知部２４０によりユーザーに報知することとしてもよい。

このように、本実施形態では、ユーザーが運動を実施しているときに、負荷情報が報知条件を満たした場合に、報知部２４０がユーザーに報知を行う。そして、実施している運動の負荷による現在の疲労度や、その疲労度に対する回復期間を表示部５０に表示する。そのため、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷による現在の疲労状態や回復期間について、操作等を行わなくても知ることができる。

次に、図１０に示すステップＳ１１では、携帯端末装置３００の負荷情報算出部３１２により、ユーザーが運動を実施しているときに取得した脈拍情報から、ユーザーが運動を実施していた間の運動負荷（ＴＲＩＭＰ）を算出する。そして、負荷情報算出部３１２により、ユーザーが運動を実施していた間の疲労度ｈ（ｔ）を算出する。そして、ステップＳ１２では、回復期間算出部３１４により、疲労度ｈ（ｔ）を改善するために必要な回復期間（休息日数ｄまたは時間）を算出する。

続いて、ステップＳ１３では、イベント情報取得部３１６により、ユーザーが参加するイベントの開催日等のイベント情報を取得する。なお、ステップＳ１３の処理は、ユーザーがイベント情報を入力した場合に実行されるが、図１０に示すステップ順に関わらず、ユーザーによりイベント情報が入力されたときに実行されることとしてもよい。

続いて、ステップＳ１４では、ステップＳ１１で算出した疲労度情報と、ステップＳ１２で算出した回復期間とを用いて、ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する。ステップＳ１３でイベント情報を取得した場合は、疲労度情報と回復期間とイベント情報を用いて、報知条件を決定する。イベント情報を用いて報知条件を決定することで、ユーザーは、参加するイベント当日までに疲労が回復可能なように、またイベントの競技内容や環境情報等に応じて、運動の負荷や実施時間を調整してトレーニングを実施することが可能となる。

ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理は、定期的に（例えば日毎に）実行され更新される。そして、取得、または算出された情報は記憶部３５０または情報処理装置４００に蓄積される。

なお、ユーザーの疲労状態（回復状態）を、携帯端末装置３００の表示部３２１に表示することとしてもよい。一般に、携帯端末装置３００の表示部３２１は、ウェアラブル機器２００の表示部５０よりも大きな表示面積を有しているので、例えば、疲労度や回復状態の日別推移等を表示することが可能である。

図１３に、携帯端末装置３００の表示部３２１に表示する画面表示の一例を示す。図１３は、疲労状態（回復状態）の日毎の推移を示す棒グラフである。図１３において、横軸は日（Ｄａｙ）である。縦軸は疲労度であり、疲労度の大小に応じてＶｅｒｙ Ｆａｔｉｇｕｅ（激しい疲労状態）、Ｆａｔｉｇｕｅ（疲労状態）、Ｆａｉｒ（適度な状態）、Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（回復状態）の４段階に区分けされている。このような表示によれば、ユーザーは、日毎の疲労状態（回復状態）の推移を認識することができる。

ユーザーが運動を実施した後、運動を実施しない状態が継続すれば（休息すれば）、時間経過とともに疲労度が減少して回復状態となる。回復期間の途中で運動を実施すれば、その運動による疲労度が回復中であった疲労度に重加わり、疲労度が増大する。その状態から休息すれば、経過時間とともに疲労度が減少して疲労が回復することとなる。図１３のような表示によれば、例えば、ユーザーが現在実施している運動の強度、継続時間、休息時間等が適正であるか否かの判断や、ユーザーが参加するイベントに向けてのトレーニング計画の立案等を支援することができる。

以上述べたように、第１の実施形態に係る運動支援システム１００、運動支援方法、および運動支援装置１１０によれば、運動を実施しているときのユーザーの脈拍情報（心拍数ＨＲ）に基づいて運動中のユーザーの疲労状態（回復状態）を簡便に推定できる。そして、トレーニングを実施している間のユーザーの疲労状態（回復状態）の目安を把握できる。また、運動中のユーザーの疲労状態（回復状態）が報知条件を満たした場合に、ユーザーに報知を行う。そのため、ユーザーは、トレーニングの実施中に、実施している運動の負荷による現在の疲労度に対する回復期間について報知条件を満たしたことを、操作等を行わなくても知ることができる。これにより、ユーザーがトレーニングの実施中に、疲労の回復状態を考えて運動の負荷や実施時間を調整することが可能になる。この結果、ユーザーは、オーバートレーニングや故障などを予防して、効果的なトレーニングを行うことができる。

なお、本実施形態に係る運動支援システム１００、運動支援方法、および運動支援装置１１０によるユーザーのトレーニングを支援する機能は、上述の機能に限定されるものではない。例えば、疲労度情報として、数学モデルを用いて算出する運動負荷（ＴＲＩＭＰ）の他に、運動が通常よりもきつく感じたことや、運動時間を通常と異ならせたこと等、ユーザーの主観情報を加味することとしてもよい。体動センサー部１７０やＧＰＳアンテナ６５を用いて取得した運動のパワー（加速度）や移動スピード等のデータ情報を加味することとしてもよい。

また、ユーザーが運動する際の運動時間に制限がある場合には、その制限時間内で疲労度が上限値を超えないような（あるいは運動負荷が目標値に到達するような）運動強度の目標値を運動支援システム１００が提示する構成としてもよい。また、運動を実施したことにより疲労度が上限値を超えてしまった場合には、その疲労状態を改善するために必要な回復期間が、予め想定した回復期間に対してどの位増加するかを提示する構成としてもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る運動支援システム、運動支援方法、および運動支援装置を説明する。第２の実施形態では、運動支援システム、運動支援方法、および運動支援装置の構成は第１の実施形態とほぼ同じであるが、ユーザーの脈拍情報として、心拍数（ＨＲ）だけでなく、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）を用いる点が異なる。ここでは、第１の実施形態との相違点を説明し、第１の実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

まず、ユーザーの脈拍情報の一つであるＨＲＶについて、図１４、図１５、図１６、図１７、および図１８を参照して説明する。図１４は、ＨＲＶを説明する図である。図１５は、パフォーマンス下降時におけるパフォーマンスと経過時間との相関図である。図１６は、図１５のＰ部の状態におけるＨＲＶを示すグラフである。図１７は、パフォーマンス上昇時におけるパフォーマンスと経過時間との相関図である。図１８は、図１７のＱ部の状態におけるＨＲＶを示すグラフである。

なお、ここでいうパフォーマンスは、ユーザーの体調や運動能力を含む。トレーニングを適切に行うことで、ユーザーのパフォーマンス（運動能力）を向上させることができる。しかしながら、トレーニングによる運動負荷が過剰になると、疲労が回復しないために本来の運動能力を発揮できない場合や、故障などを生じてしまう場合がある。その反対に、トレーニングによる運動負荷が不足すると、運動能力が向上しない、すなわち、十分なトレーニング効果を得ることができない場合がある。また、ユーザーの体調の良し悪しも、パフォーマンスに影響を与える。

ＨＲＶ（Heart Rate Variability）は、心拍の揺らぎを表す指標であり、心拍変動ともいわれる。ＨＲＶは、ユーザーが睡眠中、あるいは起床直後の安静状態（例えば、３分〜５分程度安静にしている状態）などにおいて測定される。本実施形態では、ＨＲＶは、脈波センサー部４０により測定された脈波検出信号に基づいて、負荷情報算出部３１２により算出される。

図１４に示すように、心拍の一拍毎の時間間隔は、通常一定ではなく揺らいでいる（常に変動する）。図１４において、心拍の時系列の変化における、Ｒ波と次のＲ波との間隔、例えばＲ１とＲ２との間隔ｒ１と次のＲ２とＲ３との間隔ｒ２との差、Ｒ２とＲ３との間隔ｒ２と次のＲ３とＲ４との間隔ｒ３との差、Ｒ３とＲ４との間隔ｒ３と次のＲ４とＲ５との間隔ｒ４との差、をＲＲＩ（R-R Interval）とする。この心拍の一拍毎の時間間隔（間隔ｒ１〜ｒ４）を示すＲＲＩのばらつきの大きさを、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）として捉える。

心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）は、疲労が回復した状態では大きくなり、疲労が蓄積された状態では小さくなる。したがって、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）の大きさによって、ユーザーの疲労状態を知ることができる。そして、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）を経時的に把握することで、トレーニングによる運動負荷が適切であるか否かの目安とすることができる。

図１５に、パフォーマンス下降時（疲労が回復していない状況や体調が思わしくない状況下）において、トレーニングＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，を順次行った場合の、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）の推移を示す。図１５において、パフォーマンスは、初回のトレーニングＴｒ１によって矢印ｆ１で示すように下降した後、矢印ｆ２で示すように上昇に転じる。

ここで、初回のトレーニングＴｒ１による疲労の回復が十分でない状況下で、次のトレーニングＴｒ２を実施すると、パフォーマンスは下降し初回のトレーニングＴｒ１後よりも低下する。その疲労が回復しきれていない状況で、次のトレーニングＴｒ３を実施することによって、パフォーマンスは下降してさらに低下する。すなわち、トレーニングによる疲労が蓄積されることで、図１５に矢印ｆ５で模式的に示すように、パフォーマンスが徐々に下降していく。

図１６には、図１５のＰ部の状態における心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）が示されている。図１６を後で説明する図１８と比較すると、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）が小さくなっていることがわかる。このように、疲労が回復せずパフォーマンスが下降している状況下においては、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）が小さい状態となる。

これに対し、図１７には、パフォーマンス上昇時（疲労度が回復して、体調の良好な状況下）において、トレーニングＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，を順次行った場合の、疲労度（ＨＲＶ）の推移を示している。図１７に示すように、パフォーマンスが、初回のトレーニングＴｒ１によって矢印ｆ１で示すように下降した後矢印ｆ２で示すように上昇し、初回のトレーニングＴｒ１時よりも高くなった（疲労が回復した）状態で、次のトレーニングＴｒ２を実施する。これによって、パフォーマンスは、再び下降するが図１５に示す場合と比べて高いレベルとなる。同様に、トレーニングＴｒ２実施後のパフォーマンスが上昇した（疲労が回復した）ところで次のトレーニングＴｒ３を実施すれば、図１７に矢印ｆ１０で模式的に示すように、パフォーマンスは徐々に上昇していく。

図１８には、図１７のＱ部の状態における心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）が示されている。図１８を図１６と比較すると、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）は大きくなっている。このように、疲労が回復して体調が良好となりパフォーマンスが上昇している状況下においては、心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）が大きな状態となる。

心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）は、運動負荷（ＴＲＩＭＰ）と関係がある。ＨＲＶとＴＲＩＭＰとの関係を、図１９および図２０を参照して説明する。図１９は、ＴＲＩＭＰの日毎の推移を示す棒グラフである。図１９において、横軸は日（Ｄａｙ）である。図１９の縦軸はＴＲＩＭＰであり、疲労度に対応する。図１９において、縦軸の上側へ行くほど運動負荷（ＴＲＩＭＰ）が大きいこと、すなわち疲労度が大きいことを示す。

図２０は、ＨＲＶの日毎の推移を示す折れ線グラフである。図２０において、横軸は日（Ｄａｙ）であり、図１９の横軸に対応している。図２０の縦軸は、ＨＲＶの値であり、ｆａｉｒ（適度な状態）とｕｎｄｅｒｌｏａｄ（低負荷状態）とｏｖｅｒｌｏａｄ（過負荷状態）との３段階に区分している。ＨＲＶの値のバラツキを示す偏差値（σ）を用いて、ＨＲＶの値の平均値を中心とし、所定の（本例では、＋σを上限とし−σを下限とする）範囲内を、ｆａｉｒとする。そして、所定の範囲（上限の＋σ）より上側をｕｎｄｅｒｌｏａｄとし、所定の範囲（下限の−σ）より下側をｏｖｅｒｌｏａｄとする。

図１９および図２０からわかるように、ＴＲＩＭＰが大きくなれば（疲労度が大きくなれば）ＨＲＶは小さくなり、ＴＲＩＭＰが小さくなれば（疲労度が小さくなれば）ＨＲＶは大きくなる。ここで、ＨＲＶの日毎の変化よりも、連続的な（継続的な）変化に着目する。すなわち、ＨＲＶの値が連続してｏｖｅｒｌｏａｄの区分（−σより下側）にある場合は、ユーザーの疲労が蓄積していると考えられ、さらに、その区分内でＨＲＶの値が継続的に低下していれば、トレーニングによる運動負荷が過剰であり休息をとることが推奨される状態であると考えられる。

一方、ＨＲＶの値が連続してｕｎｄｅｒｌｏａｄの区分（＋σより上側）にある場合は、疲労が回復されているが運動負荷が不足していることも考えられ、その区分内でＨＲＶの値が継続的に上昇していれば、トレーニングによる効果を得るためにもっと運動負荷を大きくすることが推奨される状態であると考えられる。したがって、オーバートレーニングを予防しつつ、十分なトレーニング効果を得るためには、ＨＲＶの値が連続してｆａｉｒの範囲内となるように、運動の強度や運動時間を調整することが好ましい。

ここで、ＨＲＶには、自律神経系の活動が反映される。したがって、ＨＲＶは、運動による負荷だけでなく、睡眠（休息）の状態、栄養状態、外部環境（例えば、標高や温度等）の身体への様々な負荷を反映した指標である。したがって、ＨＲＶは、運動による負荷（ＴＲＩＭＰ）が同じであっても、ユーザー個人個人で一様ではなく、同じユーザーであっても置かれた環境や体調によって異なる場合がある。したがって、ユーザーのトレーニングを支援する上では、ユーザーが運動を実施しているときの負荷（ＴＲＩＭＰ）だけでなく、ＨＲＶも用いて、ユーザーによる個人差やユーザーが置かれた環境等も反映させることが望ましい。

図２１は、ＨＲＶとＴＲＩＭＰとの相関図である。図２１において、横軸はＴＲＩＭＰの値であり、縦軸はＨＲＶの値である。図１９および図２０の日毎のＴＲＩＭＰとＨＲＶとの値をプロットし、そのプロットした相関図の近似線をＤ１とする。図２１に示す例では、近似線Ｄ１は傾き１（傾斜角４５°）の直線となっている。これに対して、ユーザーによって、あるいは同じユーザーによってもその置かれた環境において、近似線Ｄ１に対して近似線Ｄ２や近似線Ｄ３のように傾きが異なる場合がある。

第１の実施形態では、数学モデルを用いるため運動負荷（ＴＲＩＭＰ）が同じであれば、算出される回復期間はどのユーザーに対しても同じとなるが、実際の回復期間は、ユーザーの個人差や置かれた環境等によって、必ずしも同じとはならない。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態に対して、ＴＲＩＭＰだけでなくＨＲＶを反映させて、ユーザーが運動を実施しているときの暫定疲労度に対する暫定回復期間を提供する。さらに、ＨＲＶの推移等の情報を付加して提供することで、より実態に近い情報を提供してユーザーのトレーニングを支援する。

図２２は、第２の実施形態における運動により蓄積した疲労と回復期間との関係の一例を示す図である。図２２は、第１の実施形態における図３に対応しており、曲線Ｃ１、曲線Ｃ２は図３の曲線Ｃ１、曲線Ｃ２に対応している。図２２において、曲線Ｃ２は第１の実施形態で数学モデルを用いて算出された回復期間とし、曲線Ｃ３はユーザーの実際の回復期間（ｔ３＜ｔ２）とする。すなわち、曲線Ｃ１で示す疲労度に対して、曲線Ｃ３で示すユーザーの実際の回復期間（ｔ１からｔ３まで）は、曲線Ｃ２で示す数学モデルを用いて算出した回復期間（ｔ１からｔ２まで）よりも短い。

そこで、第２の実施形態では、ユーザーのＨＲＶを反映させることにより、曲線Ｃ２を曲線Ｃ３に近付ける補正を行い、より実態に近い回復期間を提示できるようにする。なお、実際の回復期間はユーザーの個人差や環境によって異なるため、曲線Ｃ２で示す数学モデルを用いて算出した回復期間に対して、曲線Ｃ３で示すユーザーの実際の回復期間は、短くなる場合（ｔ３＜ｔ２）だけでなく、長くなる場合（ｔ３＞ｔ２）や、変わらない場合（ｔ３≒ｔ２）がある。

第２の実施形態におけるＨＲＶを反映させる方法としては、近似線Ｄ２や近似線Ｄ３の傾きが近似線Ｄ１の傾きに近付くように、例えば、ＴＲＩＭＰを算出するための式（３）において、疲労度の減衰率に相当するｅｘｐ（−ｄ／τ）を補正する。これにより、ユーザーによる個人差や、ユーザーの環境条件等が反映されて、ＴＲＩＭＰから算出される疲労度ｈ（ｔ）が回復するための回復期間が補正される。

このような補正は、時系列的に（例えば１か月以上）取得されたユーザーのＴＲＩＭＰおよびＨＲＶのデータに基づいて、図１０に示すステップＳ１１およびステップＳ１２において行われる。このように補正した結果は、第１の実施形態と同様に、図１１および図１２に示すように、ウェアラブル機器２００の表示部５０に表示される。なお、式（２）における係数ｋを補正することとしてもよい。

このように、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様にユーザーが運動を実施しているときに現在の疲労状態を改善するために必要な回復期間を提示する機能を有するが、ＨＲＶに基づくユーザーによる個人差やユーザーが置かれた環境等が反映されたものとなる。

図２３、図２４、および図２５は、第２の実施形態に係る運動支援システムの報知部に表示する画像の実施例を示す模式図である。図２３には、第２の実施形態において、図１１および図１２に加えて、ウェアラブル機器２００の表示部５０に表示する画像の一例を示す。図２３において、例えば、ＨＲＶの値に基づき、現在のユーザーのコンディションが、ｆａｉｒ、ｕｎｄｅｒｌｏａｄ、ｏｖｅｒｌｏａｄの３段階の区分で、表示領域６１の６１ａ（ｆａｉｒ）、６１ｂ（ｕｎｄｅｒｌｏａｄ）、６１ｃ（ｏｖｅｒｌｏａｄ）にグラフィカルに表示され、表示領域６２には文字で表示される。

図２３に示す画面表示は、例えば、ユーザーがウェアラブル機器２００の操作部２３０を操作することにより、図１１および図１２に示す画面表示と切り替えて、表示部５０に表示させることができる。

そして、第２の実施形態では、携帯端末装置３００の表示部３２１に、図１９に示すＴＲＩＭＰの日毎の推移を示す棒グラフや、図２０に示すＨＲＶの日毎の推移を示す折れ線グラフを表示してもよい。このような表示を提供すれば、ユーザーの体調管理に役立てることができる。

また、携帯端末装置３００の表示部３２１に、図２４および図２５に示すように、ＨＲＶの状態をより詳細に表示することとしてもよい。図２４には、心拍の時系列の変化におけるＲ波と次のＲ波との間隔の分布（ばらつき）が楕円で示されている。大きな楕円がＲＲＩの過去の平均値のばらつきであり、小さな楕円がＲＲＩの現在のばらつきである。心拍の揺らぎ（ＨＲＶ）が大きいほど楕円の面積も大きくなる。

一般に、体調の良いとき、あるいは疲労度合の低いときはＨＲＶのばらつきが大きくなり、グラフの分布も大きくなる。そして体調の悪いとき、あるいは疲労度合の高いときはＨＲＶのばらつきが小さくなり、グラフの分布も小さくなる。図２４のグラフにおいて、過去は比較的体調が良く（疲労度が少なく）、現在のデータにおいては比較的体調が悪い（疲労度が高い）ことが、楕円の大きさを比較表示することで容易に把握できる。図２４に示す図の他に、楕円の短軸および長軸の長さや楕円の面積等の数値データを併せて表示することとしてもよい。

図２５には、自律神経系の活動指標（ＴＰ：Total Power、ＶＬＦ：Very Low Frequency、ＬＦ：Low Frequency、ＨＦ：High Frequency）の過去の平均値と現在の値とが棒グラフで示されている。これらの数値データを併せて表示することとしてもよい。図２４や図２５に示すように、ＨＲＶに関する指標について、過去の平均値と現在の値とを比較して示すことで、ＨＲＶについて深い知識を有するユーザーに対して、より詳細な情報を提供することができる。

以上述べたように、第２の実施形態では、第１の実施形態と比べて、ユーザーによる個人差やユーザーが置かれた環境等を反映させて、ユーザーの実態により近く精度が高い情報を提供することが可能となる。また、第２の実施形態では、ユーザーの心拍数に基づいて得られる疲労度や回復期間等の情報に加えて、ユーザーのＨＲＶに基づいて得られる疲労の回復状態や、ＨＲＶの推移に基づく疲労状態（回復状態）の変化等の情報を提供することができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
第２の実施形態では、ＴＲＩＭＰに基づいて疲労度と回復期間とを算出する際に、ＨＲＶを用いて式（３）における減衰率を補正することとしたが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、トレーニングにおけるベストタイムを過去のベストタイムと比較することで減衰率を補正することとしてもよい。図２６は、変形例１に係る減衰率の補正方法を示すフローチャートである。

図２６に示すステップＳ２１では、ユーザーが過去に実施した運動のデータの中からベストタイムのデータを取得する。ベストタイムとは、例えば、１００ｍ走やマラソン等における所要時間や速度等の最高記録を指す。そして、ステップＳ２２では、ユーザーが今回実施した運動のデータの中からベストタイムのデータを取得する。

ステップＳ２３では、ベストタイムを更新したか否か、すなわち、今回のベストタイムが過去のベストタイムよりも良かったか否かを判定する。ベストタイムを更新した場合は（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、減衰率を大きくする（ステップＳ２４）。一方、ベストタイムを更新しなかった場合は（ステップＳ２３：ＮＯ）、減衰率を小さくする（ステップＳ２５）。

トレーニングは、ユーザーのパフォーマンス（運動能力）向上を目的としている。したがって、変形例１のように、ベストタイムを更新できたか否かで運動能力が向上したか否かを判断し、ベストタイムを更新できたら（運動能力が向上したら）、運動負荷をより大きくして、さらなるパフォーマンスを目指すこととしてもよい。なお、ベストタイムの更新判断は、運動の都度行ってもよいが、ある期間運動を実施した上で行うこととしてもよい。

（変形例２）
また、トレーニングにおける最大酸素摂取量（ＶＯ₂ｍａｘ）を過去の最大酸素摂取量と比較することで減衰率を補正することとしてもよい。最大酸素摂取量も、ユーザーのパフォーマンス（運動能力）向上の指標とすることができる。図２７は、変形例２に係る減衰率の補正方法を示すフローチャートである。

図２７に示すステップＳ３１では、最大酸素摂取量の初期値を設定する。初期値は、過去のデータであってもよいし、トレーニングを開始する際に最初に測定した値であってもよい。ステップＳ３２では、トレーニングを開始した後、ユーザーが今回実施した運動中に測定した最大酸素摂取量のデータを取得する。ステップＳ３３では、最大酸素摂取量が増加したか否かを判定する。最大酸素摂取量が増加した場合は（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、減衰率を大きくする（ステップＳ３４）。一方、最大酸素摂取量が増加しなかった場合は（ステップＳ３３：ＮＯ）、減衰率を小さくする（ステップＳ３５）。

なお、ユーザーのパフォーマンス（運動能力）向上に関係する指標であれば、上述したベストタイムや最大酸素摂取量の他の指標を用いることができる。例えば、乳酸値を用いることとしてもよい。

４０…脈波センサー部（脈拍情報検出部）、１００…運動支援システム、１１０…運動支援装置、２００…ウェアラブル機器、２４０，３２０…報知部、２５１…暫定情報算出部（負荷情報算出部、疲労度情報取得部、回復期間算出部）、３００…携帯端末装置、３１２…負荷情報算出部、３１３…疲労度情報取得部、３１４…回復期間算出部、３１５…報知条件決定部、３１６…イベント情報取得部。

Claims (16)

1. ユーザーの疲労状態に関する疲労度情報を取得する疲労度情報取得部と、
   前記疲労状態の改善に必要な回復期間を算出する回復期間算出部と、
   前記ユーザーが運動を実施しているときに、前記ユーザーの脈拍情報に基づいて前記運動の負荷を表す負荷情報を算出する負荷情報算出部と、
   前記負荷情報、前記疲労度情報、および前記回復期間に基づいて、前記ユーザーに報知を行う報知部と、
   を備えることを特徴とする運動支援システム。
2. 請求項１に記載の運動支援システムであって、
   前記疲労度情報と前記回復期間とに基づいて、前記ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する報知条件決定部を備え、
   前記報知部は、前記負荷情報が前記報知条件を満たした場合に、前記ユーザーに報知を行うことを特徴とする運動支援システム。
3. 請求項２に記載の運動支援システムであって、
   前記報知条件は、前記負荷情報に関する上限値、目標値、および所定の範囲の少なくともいずれかを含むことを特徴とする運動支援システム。
4. 請求項３に記載の運動支援システムであって、
   前記報知部は、前記運動の負荷が継続した場合に、前記上限値に到達するまでに要する時間または距離を前記ユーザーに報知することを特徴とする運動支援システム。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載の運動支援システムであって、
   前記ユーザーの前記運動の開始を検知したときに、前記疲労度情報が所定値以上である場合には、
   前記報知部は、前記疲労度情報、前記回復期間、または前記報知条件の少なくともいずれかを報知することを特徴とする運動支援システム。
6. 請求項２から５のいずれか一項に記載の運動支援システムであって、
   前記ユーザーに関するイベントのイベント情報を取得するイベント情報取得部を備え、
   前記報知条件決定部は、前記イベント情報、前記疲労度情報、および前記回復期間に基づいて前記報知条件を決定することを特徴とする運動支援システム。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の運動支援システムであって、
   前記報知部は、前記運動中の前記ユーザーの脈拍情報に基づいて算出された前記負荷情報を用いて算出された暫定疲労度情報、または前記暫定疲労度情報から算出された暫定回復期間の少なくともいずれかを前記ユーザーに報知することを特徴とする運動支援システム。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の運動支援システムであって、
   前記疲労度情報は、過去に前記ユーザーが実施した運動において算出された過去の負荷情報に基づいて算出されることを特徴とする運動支援システム。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の運動支援システムであって、
   前記脈拍情報は心拍数を含み、
   前記負荷情報は、前記運動を実施しているときの前記心拍数、最大心拍数、および安静時心拍数を用いて算出されることを特徴とする運動支援システム。
10. 請求項８に記載の運動支援システムであって、
    前記回復期間は、前記過去の負荷情報と、前記過去に前記ユーザーが実施した運動からの経過時間と、に基づいて決定されることを特徴とする運動支援システム。
11. ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報を取得するステップと、
    前記現在の疲労状態の改善に必要な回復期間を算出するステップと、
    前記疲労度情報と前記回復期間とに基づいて、前記ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定するステップと、
    前記ユーザーが運動を実施しているときに、前記ユーザーの脈拍情報に基づいて前記運動の負荷を表す負荷情報を算出するステップと、
    前記負荷情報が前記報知条件を満たした場合に、前記ユーザーに報知を行うステップと、
    を備えることを特徴とする運動支援方法。
12. ユーザーの現在の疲労状態に関する疲労度情報と、前記現在の疲労状態の改善に必要な回復期間と、に基づいて、前記ユーザーへの報知を実行するための報知条件を決定する報知条件決定部と、
    前記ユーザーの脈拍情報を検出する脈拍情報検出部と、
    前記ユーザーが運動を実施しているときに、前記ユーザーの前記脈拍情報に基づいて前記運動の負荷を表す負荷情報を算出する負荷情報算出部と、
    前記負荷情報が前記報知条件を満たした場合に、前記ユーザーに報知を行う報知部と、
    を備えることを特徴とする運動支援装置。
13. 請求項１２に記載の運動支援装置であって、
    前記報知条件は、前記負荷情報に関する上限値、目標値、および所定の範囲の少なくともいずれかであることを特徴とする運動支援装置。
14. 請求項１３に記載の運動支援装置であって、
    前記報知部は、前記運動の負荷が継続した場合に、前記上限値に到達するまでに要する時間または距離を前記ユーザーに報知することを特徴とする運動支援装置。
15. 請求項１２から１４のいずれか一項に記載の運動支援装置であって、
    前記報知部は、前記運動中の前記ユーザーの前記脈拍情報に基づいて算出された前記負荷情報を用いて算出された暫定疲労度情報、または前記暫定疲労度情報から算出された暫定回復期間の少なくともいずれかを前記ユーザーに報知することを特徴とする運動支援装置。
16. 請求項１２から１５のいずれか一項に記載の運動支援装置であって、
    前記ユーザーの前記運動の開始を検知したときに、前記疲労度情報が所定値以上である場合には、前記報知部は前記疲労度情報、前記回復期間、または前記報知条件の少なくともいずれかを報知することを特徴とする運動支援装置。

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