JP6467766B2 - 運動解析方法、運動解析装置および運動解析プログラム - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態に係るゴルフスイング解析装置(運動解析装置)11の構成を概略的に示す。ゴルフスイング解析装置11は例えば慣性センサー12を備える。慣性センサー12には加速度センサーおよびジャイロセンサーが組み込まれる。加速度センサーは互いに直交する三軸方向に個々に加速度を検出することができる。ジャイロセンサーは互いに直交する三軸の各軸回りに個別に角速度を検出することができる。慣性センサー12は検出信号を出力する。検出信号で個々の軸ごとに加速度および角速度は特定される。加速度センサーおよびジャイロセンサーは比較的に精度よく加速度および角速度の情報を検出する。慣性センサー12はゴルフクラブ(運動具)13に取り付けられる。ゴルフクラブ13はシャフト13aおよびグリップ13bを備える。グリップ13bが手で握られる。グリップ13bはシャフト13aの軸に同軸に形成される。シャフト13aの先端にはクラブヘッド13cが結合される。望ましくは、慣性センサー12はゴルフクラブ13のシャフト13aまたはグリップ13bに取り付けられる。慣性センサー12はゴルフクラブ13に相対移動不能に固定されればよい。ここでは、慣性センサー12の取り付けにあたって慣性センサー12の検出軸の1つはシャフト13aの軸に合わせ込まれる。
演算処理回路14は仮想空間を規定する。仮想空間は三次元空間で形成される。三次元空間は実空間を特定する。図2に示されるように、三次元空間は絶対基準座標系(全体座標系)Σxyzを有する。三次元空間には絶対基準座標系Σxyzに従って三次元運動解析モデル26が構築される。三次元運動解析モデル26の棒27は支点28(座標x)に点拘束される。棒27は支点28回りで三次元的に振子として動作する。支点28の位置は移動することができる。ここでは、絶対基準座標系Σxyzに従って、棒27の重心29の位置は座標xgで特定され、クラブヘッド13cの位置は座標xhで特定される。
図4は一実施形態に係る演算処理回路14の構成を概略的に示す。演算処理回路14は位置検出部41および姿勢検出部42を備える。位置検出部41および姿勢検出部42は慣性センサー12に接続される。位置検出部41には慣性センサー12から加速度信号が供給される。位置検出部41は3軸方向の加速度に基づきサンプリング点ごとに慣性センサー12の位置を算出する。位置の算出にあたって個々の検出軸ごとに加速度は二階積分される。こうして検出軸ごとに変位の方向成分(x軸方向変位、y軸方向変位およびz軸方向変位)は特定される。慣性センサー12の位置は慣性センサー12に固有の局所座標系Σsの原点位置で特定される。
ゴルフスイング解析装置11の動作を簡単に説明する。まず、ゴルファーのゴルフスイングは計測される。計測に先立って必要な情報が入力装置21から演算処理回路14に入力される。ここでは、三次元運動解析モデル26に従って、局所座標系Σsに従った支点25の位置lsj、第1計測点32の位置および第2計測点33の位置、並びに、慣性センサー12の初期姿勢の回転行列R0、ゴルファーが目標とする弾道等の入力が促される。入力された情報は例えば特定の識別子の下で管理される。識別子は特定のゴルファーを識別すればよい。
Claims (19)
- 慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時における運動具の打球面の初期姿勢からターゲットラインを特定する工程と、
前記慣性センサーの出力を用いて、インパクト前からインパクト時における運動具の移動軌跡を特定する工程と、
前記ターゲットラインおよび前記移動軌跡の情報を用いて、打球の弾道の種類を判定する工程と、
をコンピューターが実行し、
前記移動軌跡を特定する工程は、前記インパクト時の前記打球面の位置を示す第1座標点と、前記インパクトより前のサンプリング点で前記打球面の位置を示す第2座標点とを特定する工程を含み、
打球の弾道の種類を判定する工程は、前記第1座標点と前記第2座標点とを結ぶ線分と、前記ターゲットラインとの成す角度を求める工程を含み、前記角度に基づいて打球の弾道の種類を判定することを特徴とする運動解析方法。 - 慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時および運動中のインパクト時における運動具の打球面の姿勢を特定する工程と、
前記慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時における運動具の打球面の初期姿勢からターゲットラインを特定する工程と、
前記慣性センサーの出力を用いて、インパクト前からインパクト時における前記運動具の移動軌跡を特定する工程と、
前記静止時における前記打球面の初期姿勢に対する前記インパクト時における前記打球面の姿勢、前記ターゲットラインおよび前記運動具の移動軌跡の情報を用いて打球の弾道の種類を判定する工程と、
をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項1または2に記載の運動解析方法において、
慣性センサーは、3軸加速度センサーおよび3軸ジャイロセンサーを含むことを特徴とする運動解析方法。 - 請求項1または2に記載の運動解析方法において、
慣性センサーの出力を用いて、運動開始前における運動具の打球面の初期位置を特定する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項2に記載の運動解析方法において、
運動開始時の前記打球面に対する前記インパクト時の前記打球面の角度の変化を算出する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項4に記載の運動解析方法において、
前記移動軌跡の特定にあたって、前記インパクト時の前記打球面の位置を示す第1座標点と、前記インパクトより前のサンプリング点で前記打球面の位置を示す第2座標点とを特定する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項4または6に記載の運動解析方法において、
静止時の前記打球面の前記位置における前記打球面に直交する線分に対する前記インパクト時の前記移動軌跡の入射角度を算出する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の運動解析方法において、
前記打球の弾道の種類を判定した結果を表示する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項2に記載の運動解析方法において、
一方の座標軸で前記打球面の姿勢を示し、他方の座標軸で前記インパクト時における前記移動軌跡の状態を表示する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項9に記載の運動解析方法において、
前記一方の座標軸を複数の領域に分割し、前記他方の座標軸を複数の領域に分割して、行列表示する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項10に記載の運動解析方法において、
前記行列表示のうち中央の領域に直進方向の打球の弾道を割り当てて表示する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項9〜11のいずれか1項に記載の運動解析方法において、
ユーザーが目標とする打球の弾道を特定する目標領域を含む画像を重ねて表示する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 請求項9〜12のいずれか1項に記載の運動解析方法において、
最新のスイング動作に基づきプロットを表示する際に、過去のプロットから視覚的に区別づけて最新のプロットを表示する工程をコンピューターが実行することを特徴とする運動解析方法。 - 慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時における運動具の打球面の初期姿勢からターゲットラインを特定する静止時解析部と、
前記慣性センサーの出力を用いて、インパクト前からインパクト時における運動具の移動軌跡を特定するインパクト時解析部と、
前記ターゲットラインおよび前記運動具の移動軌跡の情報を用いて、打球の弾道の種類を判定する判定部と、
を備え、
前記インパクト時解析部は、前記インパクト時の前記打球面の位置を示す第1座標点と、前記インパクトより前のサンプリング点で前記打球面の位置を示す第2座標点とを特定し、
判定部は、前記第1座標点と前記第2座標点とを結ぶ線分と、前記ターゲットラインとの成す角度を求め、前記角度に基づいて打球の弾道の種類を判定することを特徴とする運動解析装置。 - 慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時における運動具の打球面の初期姿勢を特定し、前記初期姿勢からターゲットラインを特定する静止時解析部と、
前記慣性センサーの出力を用いて、インパクト時における運動具の打球面の姿勢を特定し、かつ、インパクト前からインパクト時における前記運動具の移動軌跡を特定するインパクト時解析部と、
前記静止時における前記打球面の初期姿勢に対する前記インパクト時における前記打球面の姿勢、前記ターゲットラインおよび前記運動具の移動軌跡の情報を用いて、打球の弾道の種類を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする運動解析装置。 - 請求項14または15に記載の運動解析装置において、
前記慣性センサーは、3軸加速度センサーおよび3軸ジャイロセンサーを含むことを特徴とする運動解析装置。 - 請求項14または15に記載の運動解析装置において、
慣性センサーの出力を用いて、運動開始前における運動具の打球面の初期位置を特定することを特徴とする運動解析装置。 - 慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時における運動具の打球面の初期姿勢からターゲットラインを特定する手順と、
前記慣性センサーの出力を用いて、インパクト前からインパクト時における運動具の移動軌跡を特定する手順と、
前記ターゲットラインおよび前記移動軌跡の情報を用いて、打球の弾道の種類を判定する手順と、
をコンピューターに実行させ、
前記移動軌跡を特定する手順は、前記インパクト時の前記打球面の位置を示す第1座標点と、前記インパクトより前のサンプリング点で前記打球面の位置を示す第2座標点とを特定する手順を含み、
打球の弾道の種類を判定する手順は、前記第1座標点と前記第2座標点とを結ぶ線分と、前記ターゲットラインとの成す角度を求める手順を含み、前記角度に基づいて打球の弾道の種類を判定することを特徴とする運動解析プログラム。 - 慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時および運動中のインパクト時における運動具の打球面の姿勢を特定する手順と、
前記慣性センサーの出力を用いて、運動開始前の静止時における運動具の打球面の初期姿勢からターゲットラインを特定する手順と、
前記慣性センサーの出力を用いて、インパクト前からインパクト時における前記打球面の移動軌跡を特定する手順と、
前記静止時における前記打球面の初期姿勢に対する前記インパクト時における前記打球面の姿勢、前記ターゲットラインおよび前記運動具の移動軌跡の情報を用いて、打球の弾道の種類を判定する手順と、
をコンピューターに実行させることを特徴とする運動解析プログラム。
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