JP3090782U - 動作解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 競技中における動作、特に重心の動き、身体
の軸の動きを解析する装置を構造簡単にして安価にて提
供する。 【解決手段】 センサ部１における２個の２軸加速度セ
ンサ３、３によって出力された信号を記憶装置４に記憶
させる。この記憶された情報を情報送出部８から無線通
信等によって解析装置９における情報受取部１０に送出
する。解析装置９においてその受け取った情報をデータ
ベース１１により解析すると共にこれを記録する。そし
て解析結果表示手段１２によりデータベース１１の解析
結果をアニメーション表現、グラフ表示、音の変化等の
動作を視覚的に確認し易い表現方法で表示する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は動作解析装置に関し、主にスポーツ選手の競技中における動作、特に 重心の動き、身体の軸の動きを解析し、動作の矯正を行うために用いるものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

スポーツはどのような種目にせよ夫々理想的な動作がなされたときに最高の結 果を生み出すことができるものである。しかし、競技している最中の動作は、特 に重心の動き、身体の軸の動き等は、本人はもとより、これを見ているコーチ等 にも正確には分かり難いものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

そして、従来にあってもこのような観点から種々の動作解析装置が提案されて いるが、従来の装置はいずれも複雑で部品点数が多く、そのためいきおい高価に ならざるを得なかった。

【０００４】 本考案は上記の点に鑑みなされたものであって、スポーツ選手の競技中におけ る動作、特に重心の動き、身体の軸の動きを解析する装置を構造簡単にして安価 にて提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

而して、本考案の要旨とするところは、互いに直交する２軸上の加速度を検出 する加速度センサと、該加速度センサが各軸に対応して出力する各信号を記憶す る記憶装置と、前記加速度センサの信号を受け取り、前記記憶装置に情報を記憶 させる中央処理装置と、前記記憶装置に記憶した情報を後記解析装置に送出する 情報送出部を備えたセンサ部と、前記センサ部における情報送出部から送出され る情報を受け取る情報受取部と、受け取った情報を基に動作を解析すると共にこ れを記録するデータベースと、該データベースの解析結果をアニメーション表現 、グラフ表示、音の変化等の動作を視覚的に確認し易い表現方法で表示するよう になした解析結果表示手段とを備えた解析装置とからなる動作解析装置にある。

【０００６】 また、上記構成において、センサ部に高度計、受光センサ等の外部センサの接 続端子を備えるようにしてもよい。

【０００７】 また、上記構成において、加速度センサとして２個の加速度センサを一組とし て用いるようにしてもよい。

【０００８】 また、上記構成において、センサ部における情報送出部から無線通信によって 解析装置における情報受取部に情報を送出するようになしてもよい。

【０００９】 また、上記構成において、センサ部を解析装置に接続することにより、センサ 部における情報送出部から直接有線的に解析装置における情報受取部に情報を送 出するようになしてもよい。

【００１０】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 図１は本考案に係る動作解析装置の構成ブロック図、図２は２個の２軸加速度 センサの配置説明図、図３は２個の２軸加速度センサの作用説明図、図４乃至図 ９は２個の２軸加速度センサの競技の特性や固定位置に応じた向きの組み合わせ 例の説明図、図１０乃至図１２はセンサ部における中央処理装置の処理フローチ ャート図、図１３乃至図１７はスキーのジャンプ競技における競技者を対象とす る場合を例にとって示した使用方法の説明図である。

【００１１】 本考案は以下のセンサ部と解析装置とをもって構成されるものである。図中、 １はセンサ部である。また、該センサ部１は、筐体２内に組み込んだ、互いに直 交する２軸上の加速度を検出する加速度センサの２個一組３、３と、該加速度セ ンサ３、３が各軸に対応して出力する各信号を記憶する記憶装置４と、前記加速 度センサ３、３の信号を受け取り、該記憶装置４に情報を記憶させると共に、高 度計や受光センサ等の外部センサ５の接続端子６からの信号を受け取る中央処理 装置（ＣＰＵ）７と、前記記憶装置４に記憶した情報を後記解析装置に送出する 情報送出部８とからなるものである。また、本実施形態にあっては、センサ部１ における情報送出部８から無線通信によって後記解析装置に情報を送出するよう になしている。

【００１２】 ９は解析装置であり、競技や運動の特性を踏まえた専用の科学的ソフトウエア を用いるパソコンや小型携帯端末等からなるものである。また、該解析装置９は 、前記センサ部１における情報送出部８から送出される情報を受け取る情報受取 部１０と、受け取った情報を基に動作を解析すると共にこれを記録するデータベ ース１１と、該データベース１１の解析結果をアニメーション表現、グラフ表示 、音の変化等の動作を視覚的に確認し易い表現方法で表示するようになした解析 結果表示手段１２とからなるものである。

【００１３】 また、前記センサ部１における２個の加速度センサ３、３は、図２に示す如く 数センチの間隔をとって配置しており、図３に示す如く、競技動作中の体軸の振 れをその振り幅の差から感知するものである。

【００１４】 また、この２個の加速度センサ３、３は、その向きを調節して配置することに よって競技の特性や装着位置に応じた競技中における身体の重心・身体の軸の動 きを感知することが可能となるものであり、図４乃至図９にはその向きの組み合 わせの例を示している。

【００１５】 図４は図上における上下の加速度センサ３、３を同じ向きとして、共にＸ軸と Ｙ軸の加速度を検知するものである。

【００１６】 図５は図上における上下の加速度センサ３、３を、その上側の加速度センサは 前記図４におけると同様の向きとしてＸ軸とＹ軸の加速度を検出するようになす 一方、下側の加速度センサは上側の加速度センサに対して直角に倒し、Ｘ軸とＺ 軸の加速度を検出するようになしたものである。

【００１７】 図６は図上における上下の加速度センサ３、３を、そのいずれをも前記図５に おける下側の加速度センサと同様の向きとし、いずれもＸ軸とＺ軸の加速度を検 出するようになしたものである。

【００１８】 図７は図上における上下の加速度センサ３、３を、上側の加速度センサは図４ におけると同様の向きとしてＸ軸とＹ軸の加速度を検出するようになす一方、下 側の加速度センサは上側の加速度センサに対して水平方向に９０度ずらした角度 とし、Ｙ軸とＺ軸の加速度を検出するようになしたものである。

【００１９】 図８は図上における上下の加速度センサ３、３を、前記図７における下側の加 速度センサと同様の向きとし、いずれもＹ軸とＺ軸の加速度を検出するようにな したものである。

【００２０】 図９は図上における上下の加速度センサ３、３を、上側の加速度センサは前記 図５における下側の加速度センサと同様の向きとしてＸ軸とＺ軸の加速度を検出 するようになす一方、下側の加速度センサは前記図７における下側の加速度セン サと同様の向きとしてＹ軸とＺ軸の加速度を検出するようになしたものである。

【００２１】 そしてまた、本実施形態における前記センサ部１の中央処理装置（ＣＰＵ）７ の処理動作は、図１０乃至図１２に示すフローチャートの通りに進行する。

【００２２】 次に、本考案の使用方法について説明する。 図１３乃至図１７に示した例はスキーのジャンプ競技における競技者を対象と する場合であり、先ず図１３に示す如く競技者Ａは競技前にセンサ部１を腹部に 固定する。次に図１４に示す如く競技者Ａは競技開始直前にセンサ部１のスイッ チをＯＮにする。これにより動作データの記録を始める。そして図１５に示す如 き飛行中にあっては加速度センサ３による加速度変化の記録がデータとして記憶 装置４に記憶される。そして競技が終了したら、図１６に示す如く競技者Ａはセ ンサ部１のスイッチをＯＦＦとして、これを身体から外す。その後図１７に示す 如く、分析ソフトが入った小型携帯端末等の解析装置９にセンサ部１を接続し、 データの分析結果を表示してその場で検証するものである。尚、本例においては センサ部１を競技者の腹部に固定したが、センサ部１の固定位置はこの他膝、腰 、頭など、その運動特性に合わせた部位とするものである。

【００２３】 また、本例で示したスキーのジャンプ競技の場合には、その解析する内容とし ては、アプローチ姿勢中の上体の上下左右動、踏切時の上方向、前方向の推 進力、空中動作中の上体の上下左右動、空中での浮力の大きさ等であり、更 に具体的な運用によっては、センサ部１に設けた外部センサの接続端子６に外部 センサ５として受光センサを接続し、踏み切り位置の照射機からの信号により、 踏み切りタイミングと動作の関連を正確に連動させて把握することが可能となり 、またフォーム自体の解析ばかりでなく、ウェアや板などの違いによる空中の浮 力の比較の把握を正確且つ容易に行い得るようになるものである。

【００２４】 また、例えば、ランニング（長距離）やクロスカントリースキーの場合には、 その解析する内容としては、単位時間あたりの歩数（ピッチ）、上体の上下 左右動、１歩毎の前進方向の推進力等であり、更に具体的な運用によっては、 センサ部１に設けた外部センサの接続端子６に外部センサ５として高度計を接続 し、周期的に高度のデータを取り込むことで、長距離の起伏のあるコース全体に おいて登り降り時などのコース状況に応じたピッチやフォームの変化を把握する ことができるようになるものである。

【００２５】 また、陸上の短距離、中距離やスピードスケートの場合には、その解析する内 容としては、単位時間あたりの歩数（ピッチ）、上体の上下左右動、１歩 毎の前進方向の推進力、踏切時の上方向、前方向の推進力等であり、更に具体 的な運用によっては、上下（重力）方向と前方（前進）方向の２軸の加速度変化 に基づき、歩行としての１歩やスケートの１滑りを歩数として検知することで、 歩数やピッチをカウントすることができるものである。

【００２６】 また、ゴルフや野球の場合には、その解析する内容としては、スイング時の 上体の上下左右動、スイング時の上体のひねり、ため等であり、更に具体的な 運用によっては、ゴルフのクラブのスイングや野球のバットのスイングなどの固 定位置でのスイング動作の場合、スイング時の動作の加速度測定と同時にビデオ 撮影し、そのビデオ映像と測定した上体の加速度変化の様子とをアニメーション 化したものをコンピュータ画面上で重ね合わせて表示することで、より具体的に フォームの特徴を把握することが可能となるものである。

【００２７】 また、自動車やオートバイのレースの場合には、その解析する内容としては、 シフトチェンジ、ブレーキ、アクセルワーク、コーナリング時の横Ｇ／横滑 り等であり、更に具体的な運用によっては、センサ部１に設けた外部センサの接 続端子６に外部センサ５として受光センサを接続し、サーキット内の幾つかのポ イントの照射機からの信号により、カーブ前のブレーキのタイミングやアクセル ワークのタイミングなどを正確に把握することが可能となるものである。

【００２８】

【考案の効果】

本考案は上記の如き構成、作用であり、２軸加速度センサは小型で取扱い易い から、センサ部を競技者の身体に固定したときに動きの邪魔にならないように小 型に構成することができる。且つまた２軸加速度センサは安価であるから、全体 のコストを従来品よりも大幅に引き下げることができるものである。また、２個 の加速度センサを一組として用いる場合には、その向きを調整することによって 競技の特性や固定位置に応じた競技中における身体の重心・身体の軸の動きを感 知することが可能となるものである。

【提出日】平成１４年６月２８日（２００２．６．２８）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】

而して、本考案の要旨とするところは、互いに直交する２軸上の加速度を検出 する加速度センサと、該加速度センサが各軸に対応して出力する各信号を記憶す る記憶装置と、前記加速度センサの信号を受け取り、前記記憶装置に情報を記憶 させる中央処理装置と、前記記憶装置に記憶した情報を後記解析装置に送出する 情報送出部を備えたセンサ部と、前記センサ部における情報送出部から送出され る情報を受け取る情報受取部と、受け取った情報を基に動作を解析すると共にこ れを記録するデータベースと、該データベースの解析結果をアニメーション表現 、グラフ表示、音の変化等の動作を視覚的又は聴覚的に確認し易い表現方法で表 示するようになした解析結果表示手段とを備えた解析装置とからなる動作解析装 置にある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】 ９は解析装置であり、競技や運動の特性を踏まえた専用の科学的ソフトウエア を用いるパソコンや小型携帯端末等からなるものである。また、該解析装置９は 、前記センサ部１における情報送出部８から送出される情報を受け取る情報受取 部１０と、受け取った情報を基に動作を解析すると共にこれを記録するデータベ ース１１と、該データベース１１の解析結果をアニメーション表現、グラフ表示 、音の変化等の動作を視覚的又は聴覚的に確認し易い表現方法で表示するように なした解析結果表示手段１２とからなるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る動作解析装置の構成ブロック図で
ある。

【図２】２個の２軸加速度センサの配置説明図である。

【図３】２個の２軸加速度センサの作用説明図である。

【図４】２個の２軸加速度センサの競技の特性や固定位
置に応じた向きの組み合わせ例の説明図である。

【図５】２個の２軸加速度センサの競技の特性や固定位
置に応じた向きの組み合わせ例の説明図である。

【図６】２個の２軸加速度センサの競技の特性や固定位
置に応じた向きの組み合わせ例の説明図である。

【図７】２個の２軸加速度センサの競技の特性や固定位
置に応じた向きの組み合わせ例の説明図である。

【図８】２個の２軸加速度センサの競技の特性や固定位
置に応じた向きの組み合わせ例の説明図である。

【図９】２個の２軸加速度センサの競技の特性や固定位
置に応じた向きの組み合わせ例の説明図である。

【図１０】センサ部における中央処理装置の処理フロー
チャート図である。

【図１１】センサ部における中央処理装置の処理フロー
チャート図である。

【図１２】センサ部における中央処理装置の処理フロー
チャート図である。

【図１３】本考案の使用方法の説明図であり、センサ部
をスキーのジャンプ競技者の身体に固定する状態を示す
ものである。

【図１４】本考案の使用方法の説明図であり、センサ部
のスイッチをＯＮにする状態を示すものである。

【図１５】本考案の使用方法の説明図であり、飛行中の
状態を示すものである。

【図１６】本考案の使用方法の説明図であり、センサ部
のスイッチをＯＦＦにして身体から外す状態を示すもの
である。

【図１７】本考案の使用方法の説明図であり、センサ部
を解析装置に接続した状態を示すものである。

【符号の説明】

１ センサ部 ２ 筐体 ３、３ ２軸加速度センサ ４ 記憶装置 ５ 外部センサ ６ 外部センサの接続端子 ７ 中央処理装置（ＣＰＵ） ８ 情報送出部 ９ 解析装置 １０ 情報受取部 １１ データベース １２ 解析結果表示手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年６月２８日（２００２．６．２
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに直交する２軸上の加速度を検出す
   る加速度センサと、該加速度センサが各軸に対応して出
   力する各信号を記憶する記憶装置と、前記加速度センサ
   の信号を受け取り、前記記憶装置に情報を記憶させる中
   央処理装置と、前記記憶装置に記憶した情報を後記解析
   装置に送出する情報送出部を備えたセンサ部と、前記セ
   ンサ部における情報送出部から送出される情報を受け取
   る情報受取部と、受け取った情報を基に動作を解析する
   と共にこれを記録するデータベースと、該データベース
   の解析結果をアニメーション表現、グラフ表示、音の変
   化等の動作を視覚的に確認し易い表現方法で表示するよ
   うになした解析結果表示手段とを備えた解析装置とから
   なる動作解析装置。
2. 【請求項２】 センサ部に高度計、受光センサ等の外部
   センサの接続端子を備えてなる請求項１記載の動作解析
   装置。
3. 【請求項３】 ２個の加速度センサからなる請求項１又
   は２記載の動作解析装置。
4. 【請求項４】 センサ部における情報送出部から無線通
   信によって解析装置における情報受取部に情報を送出す
   るようになした請求項１、２又は３記載の動作解析装
   置。
5. 【請求項５】 センサ部を解析装置に接続することによ
   り、センサ部における情報送出部から直接有線的に解析
   装置における情報受取部に情報を送出するようになした
   請求項１、２又は３記載の動作解析装置。