JPH0326281A - 動作診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人の動作を解析して診断する装置に関する。

特に動作解析を行って目標とする動作に対する評価値を
求めて診断結果を出力する装置に関する。本発明は、ゴ
ルフスウィングをリアルタイムで診断するゴルフスウィ
ング診断装置に利用できる。

〔概要〕

本発明は、被診断者の動作を撮影してその動作を解析す
る動作診断装置において、 撮影した被診断者の動作ポイントの移動から比較基準と
の比較に必要な各種データを抽出して比較基準のデータ
と比較してその結果を直ちに出力することにより、 動作感覚の記憶のあるうちに定量的データに基づいた評
価診断を与えることができるようにするものである。

〔従来の技術〕

スポーツなどにおける動作の解析評価は従来指導者によ
って行われてきた。たとえばゴルフのスウィングの練習
を行う場合、そのスウィングを指導者が見て適切なアド
バイスを与えることで行っていた。その場に指導者がい
ない場合には、ＶＴＲやフィルムにスウィングを撮影し
ておき、これを再生して指導者がスウィングを見てアド
バイスを行うというやり方で行っていた。

あるいは、動作解析装置として、スウィングを撮影して
これに画像処理を行う装置もあることはあるが、撮影し
たスウィングをリアルタイムに解析して何らかの評価基
準と比較し診断を行うものではなかった。

また、ゴルフのスウィングの評価装置として、ボールの
速さや方向あるいはインパクトの瞬間のクラブヘッドの
スピードを測定してその数字を表示する装置もあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、一人で練習する場合に、指導者がいなければ、
そのスウィングを診断して適当なアドバイスが与えられ
ないので、練習の効果が上がらない。また、その場でス
ウィングの実感が残っているうちに何らかの診断が下さ
れ、アドバイスが与えられないと、指導効果は上がらな
いものであり、時間的に間隔を置いて指導されても学習
効果が上がらなかった。また、スウィングを画像処理装
置で解析しても、その診断が時間的に間隔をおいて示さ
れれば、そのスウィングを行ったときの感覚は失われて
しまっているので、指導効果は上がらない問題があった
。

さらに、ボールの速さや方向あるいはインパクトの瞬間
のヘッドスピードを測定してその数値を表示しても、全
体としての動きを評価するものではないため、スウィン
グの診断にはなっておらず、スウィング全体の診断装置
としては不十分であった。

本発明は、上述の従来技術の問題を解決するもので、リ
アルタイムに動作を解析して、動作実感の残っているう
ちに自動的に動作の診断評価を行うことができる動作診
断装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、被診断者の動作を撮影する撮影手段と、この
撮影手段で撮影された動作画像をサンプリングしてディ
ジタル信号に変換するサンプリング手段と、このディジ
タル信号に変換された画像データから、被診断者の動作
解析のために設定されている複数の動作ポイントについ
てそれぞれの座標を抽出する計測手段とを備えた動作診
断装置において、 上記計測手段で抽出した各動作ポイントの座標から動作
の特徴を表すデータを演算するデータ演算手段と、この
データ演算手段で演算されたデータと、比較基準のデー
タとを比較してその評価値を求める比較手段と、この比
較手段で得られた評価値にしたがってあらかじめ用意さ
れている診断結果を選択して出力する出力手段とを備え
たことを特徴とする。

この装置は、複数の比較基準を備え、この複数の比較基
準と被診断者のデータとを比較し、被診断者のデータが
どの比較基準に近いものであるかを判断する手段を含む
ことができ、また複数の比較基準を選択する手段を備え
、比較手段はこの選択手段で選択された比較基準のデー
タと被診断者のデータとを比較することができる。

また、データ演算手段は、演算された二以上の時点のデ
ータの値を用いてさらに比較基準のデータと同一の時点
のデータの値に演算する手段を含むことが好ましい。

また、計測手段は、設定された複数の動作ポイントのそ
れぞれの移動方向に移動し、その動作ポイントを含む領
域を指定してその動作ポイントの座標信号を出力させる
追跡手段を含むことが好ましい。

なお、診断結果の出力は音声によって行われることが好
ましく、診断される動作はゴルフスウィングであること
ができる。

〔作用〕

撮影された被診断者の動作の画像は、ディジタル値信号
に変換されて比較基準との比較のためのデータが抽出演
算される。このデータの抽出は、まず、被診断者の動作
を評価するに必要な手首、肩、クラブヘッドなどに設定
された動作ポイントごとに座標を抽出する。次にこの動
作ポイントごとの座標から、動作の特徴を表している速
度、加速度、角速度、角加速度、あるいはピーク値など
比較基準のデータと比較できる種々のデータを演算する
。そして、この演算で得られたデータと比較基準のデー
タと比較して、比較基準のデータとの差により評価値を
求め、対応する診断を音声あるいは画像などにより被診
断者に対して出力する。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明実施例を説明する。

ここでの実施例の説明はゴルフスウィング診断の例で説
明する。

第１図は本発明一実施例のゴルフスウィング診断装置の
システム構或を示すものである。第１図のゴルフスウィ
ング診断装置は、被診断者１０６のスウィングを撮影す
るＴＶカメラ１００と、このＴＶカメラ１００に附属す
るストロボ１０１　と、このＴＶカメラ１００で撮影し
た画像が人力され、画像処理、演算、比較等の情報処理
を行う処理装置１０３と、画像を表示するモニタ用のＣ
ＲＴ１０２と、診断した結果とそのアドバイスならびに
揉作手順を被診断者に音声によって与えるスピーカ１０
４と、被診断者がどの比較基準によって診断されたいか
を選択しあるいは計測スタートを指示するなどの動作を
行うスイッチ１０５とを備えている。また被診断者１０
６がスウィングを行うときにその上に乗るフォースプレ
ート１０７を備え、その出力は処理装置１０３に入力さ
れている。また、被診断者の体およびゴルフヘッドには
反射テープが張られた動作ポイントＰＩ　、Ｐ２、Ｐ３
、Ｐ４、Ｐ５、Ｐｇが設けられている。

なお、フォースプレートｌ０７は、体重の移動、体重の
両足への分布等を計測できる装置であり、その変化を計
測して動作解析の評価に補助的に使用すると本実施例の
効果をさらに挙げることができる。

次に第２図に本実施例装置がスウィング診断処理で行う
処理部の構或についてその概要を示す。

すなわち、この処理部は、ＴＶカメラ１００で撮影した
スウィングのデータが入力される入力手段２１と、この
データから画像処理技術を用いてスウィング解析の基礎
となる動作ポイントの座標のデータを抽出するスウィン
グ計測手段２２と、このスウィング計測手段２２で得ら
れた座標データから各動作ポイントごとの速度、加速度
、角速度、角加速度などのデータを抽出演算して比較対
象となる比較基準に合わせたデータ群を演算するデータ
演算手段２３と、複数の比較基準のデータを保持する比
較基準保持手段２４と、抽出演算したデータと比較基準
のデータとを比較する比較判定手段２５と、比較結果に
より比較基準保持手段２４に保持されている選択された
比較基準ごとの診断結果を選択して音声出力や画像表示
出力できるように処理を行う後処理手段２６と、この結
果を音声や画像表示などで出力する出力手段２７により
構或されている。

第３ＴＩ！Ｊはこの処理装置１０３のスウィング計測手
段２２の構或を示すものである。このスウィング計測手
段２２は、ＴＶカメラ１００の出力画像をタイミング信
号発生回路２０３から供給されるクロック信号によって
サンプリングして二値信号に変換するサンプリング回路
２０１　と、このサンプリング回路２０１から出力され
る二値信号から動作ポイントごとにその座標値を演算し
てＣ　Ｐ　Ｕ２０５に出力する座標演算回路２０２と、
Ｃ　Ｐ　Ｕ２０５から与えられる動作ポイントの位置信
号により、動作ポイントを追跡しその検出出力を通過さ
せる窓領域を形或するための窓信号を出力する窓信号発
生回路２０４と、ＴＶカメラｌ００およびサンプリング
回路２０１、座標演算回路２０２、窓信号発生回路２０
４に必要なクロック信号（ＣＬＫ）　、Ｘ，Ｙ座標信号
、垂直同期信号（ＶＤ）および水平同期信号（ＨＤ）を
供給するタイミング信号発生回路２０３を備えている。

次に第４図にタイミング信号発生回路２０３の構或を示
す。このタイミング信号発生回路２０３は、サンプリン
グおよび画像処理のためのクロック信号（ＣＬＫ）、ラ
スクスキャン用の水平同期信号（ＶＤ）および垂直同期
信号（ＨＤ）、およびＸ１Ｙ座標信号を発生して出力す
るためのものである。

発振器３０１から出力されるクロック信号はそのままサ
ンプリング回路２０１、あるいは座標演算回路２０２お
よび窓信号発生回路２０４に出力される。またクロック
信号は、水平方向のＸ座標信号をそれぞれ発生する座標
信号発生回路３０２に導かれている。そしてこの座標信
号発生回路３０２の先端の出力は水平同期信号ＨＤとし
て出力される。また、水平同期信号ＨＤはＹ座標信号を
それぞれ発生する座標信号発生回路３０３に導かれてい
る。この座標信号発生回路３０３の先端の出力は垂直同
期信号ＶＤとして出力される。この座標信号発生回路３
０２、３０３はシフトレジスタによって構或できる。水
平同期信号ＨＤおよび垂直同期信号ＶＤはＴＶカメラ１
００にも導かれる。

第５図は窓信号発生回路２０４の構或を示すものである
。この窓信号発生回路２０４は複数の動作ポイントを追
跡して座標位置を検出していくときに、複数の動作ポイ
ントが動き回るので、それぞれの動作ポイントの移動を
間違いなく追跡して座標位置を検出するためのものであ
る。また、診断解析に使用しない動作ポイント以外の座
標の演算処理を削減して、座標演算回路２０２の演算処
理量およびＣ　Ｐ　０２０５の演算処理量を減らすこと
ができる。

この窓信号発生回路２０４はＸ方向の信号とＹ方向の信
号との論理積によって窓信号ＷＳを出力する構或である
。Ｘ方向信号は、水平同期信号ＨＤとクロック信号とが
入力されるカウンタ１４１と、このカウンタ１４１の出
力するＸ信号の出力をＣＰＵ２０５から与えられる窓信
号用のＸ方向の枠座標を設定するＸ＋　、Ｘ２信号とを
比較するコンパレータ　（ＣＯＭＰ）　１４２　、１４
３　と、このコンパレータ１４２　、１４３との出力の
論理積によりカウンタ１４１の出力するＸ方向信号がＸ
１≦Ｘ≦ｘ２のときにＸ方向での窓信号を出力するアン
ド回路１４４を備えている。またＹ方向信号も同様であ
り、垂直同期信号ＶＤと、クロック信号ＣＬＫが入力さ
れるカウンタ１４５とＣ　Ｐ　Ｕ２０５から与えられる
Ｙ１、Ｙ２信号とＹ方向信号とを比較するコンバレータ
１４６　、１４７　と、コンパレータ１４６　と１４７
　との出力の論理積をとるアンド回路１４８とを備えて
いる。

そして、アンド回路１４４　、１４Ｂの出力の論理積を
アンド回路１４９でとって窓信号ＷＳを座標演算回路２
０２に出力する構戒となっている。

この窓信号による作或される窓例を第６図に挙げる。動
作ボイン｝Ｐの近傍のＸｌ≦Ｘ≦Ｘ２、Ｙ１≦Ｙ≦Ｙ２
の枠内の斜線の部分が窓となり、この中に入っている動
作ボイン｝Ｐの座標値が座標演算回路２０２から出力さ
れる。この窓信号の領域は、動作ポイン｝Ｐの移動にし
たがって、移動方向に移動する。この移動は、Ｃ　Ｐ　
Ｕ２０５で求めた動作ポイントＰの移動方向により順次
窓領域を移動していく。

なお、この第６図に示した例は窓を一つ作る構或であり
、実際には複数の動作ポイン｝Ｐ＋”Ｐｓについて座標
を求めるので、それぞれの動作ポイントごとに窓信号を
出力するために、第５図の構戊の窓信号発生回路２０４
は設定された動作ポイント数分だけ用意されている。

第７図はＣ　Ｐ　Ｕ２０５の周辺の構或を示すものであ
る。Ｃ　Ｐ　Ｕ２０５　は、スイッチ１０５が接続され
るインタフェース回路４０１、処理プログラムを記憶し
ているプログラムメモリ４０２、メモリ４０３、スピー
カ１０４が接続されている音声合或回路４０４、数字を
表示できる表示器４０５　、ＣＲＴ１０２が接続サレる
ＣＲＴインタフェース４０６にそれぞれバスによって接
続されている。また、座標演算回路２０２および窓信号
発生回路２０４にもバスによって接続されている。

次に本実施例装置の動作をフローチャートを参照しなが
ら説明する。

第８図は本実施例装置におけるゴルフスウィング診断動
作のフローチャートを示すものである。

まずスウィング診断に先立ち、どの比較基準により診断
するかを被診断者が選択する。この選択はスイッチ１０
５を操作することにより行う。また、別の比較基準の選
択方法として、比較基準のデータが記憶されたＩＣカー
ドなどのメモリカードを処理装置１０３の外部記憶入出
力装置に被診断者の選択に従って挿入することによって
選択することもできる。比較基準としては、複数のタイ
プの違うゴルフプレーヤのスウィングのデータが準備さ
れている。例えば、ゴルフプレーヤとして著名な「中島
常幸」、「尾崎将司」、「青木功コなどのスウィングの
動作を解析したデータ群からなる動作のパターンが用意
されている。

全体の診断動作を説明すると、まず、計測をスタートし
て、ＴＶカメラ１００により被診断者のスウィングを撮
影してこの撮影したスウィングの計測とその計測したデ
ータの記憶を行う（ステップＳ３２）。ステップＳ３２
で計測したデータからスウィングの特徴データを演算す
る（ステノプＳ３３）。

演算された特徴データを選択された比較基準のデータと
比較する（ステップＳ３５−１〜Ｓ　３５−ｎ）。そし
て、比較基準のデータとの差を求めて、それぞれの比較
基準に合わせたアドバイスをメモリからロードし（ステ
ップＳ　３６−１−　５　３６−ｎ）　、音声信号に変
換して出力する（ステップＳ３７〉。さらに診断を行う
場合は再度診断動作処理を行う。なおステップＳ３１は
計測が開始されたか否かの判断を行うステップであり、
ステップ３３８は終了か否かの判断を行うステップであ
る。

次にそれぞれの診断処理の過程の動作を説明する。

ＴＶカメラ１００は被診断者のスウィングを撮影する。

この際に被診断者の動作を解析するに必要な部位に反射
テープを付けて動作ポイントＰ１〜Ｐ６とする。このよ
うに反射テープを付けることにより動作ボイン｝　Ｐ　
＋　〜Ｐ６の輝度を高めて画像上から抽出し易くする。

また、動作ポイントＰの抽出は、色によっても行うこと
ができ、その場合はＴＶカメラ１００は、カラーＴＶカ
メラを使用する。さらにその出力カラー画像より最大動
作ポイント数の色抽出回路を必要とする。

ＴＶカメラ１００は撮影する被診断者の動作が高速で動
作するので、その動作を捉えるためにストロボ１０１を
用いて映像信号に同期して短く点灯させて撮影するとよ
い。また、ＴＶカメラ１００にはシャツタカメラも利用
できる。この場合は、ストロボ１０１に換えて常時点灯
する照明ライトとしてもよい。

ＴＶカメラ１００で撮影した画像はそのサンプリング回
路２０１に送られ、サンプリング回路２０１でタイミン
グ信号発生回路２０３からのクロック信号によってサン
プリングされて二値信号に変換され、その二値信号は座
標演算回路２０２に送出される。

座標演算回路２０２はサンプリング回路２０１から人力
される動作画像データをタイミング信号発生回路２０３
から人力されるクロック信号、ＸおよびＹ信号によりｘ
１Ｙ座標信号に変換する。この際に窓信号発生回路２０
４から供給される窓信号に基づいて画像中に生ずる窓領
域内のみの座標演算結果がＣ　Ｐ　Ｕ２０５に人力され
る。これにより、スウィングの解析に必要な動作ポイン
トＰ，〜Ｐ６に係わる座標信号がＣ　Ｐ　Ｕ２０５に取
り込まれる。

次にＣ　Ｐ　Ｕ２０５での処理について説明する。

このＣ　Ｐ　Ｕ２０５では、ステップ３３２〜Ｓ３６が
行う、スウィングの計測および記憶、データの演算およ
び比較の各処理を行う。

まず、スウィングの計測およびその記憶処理について説
明する。

第９図は、ステップＳ３２の処理をさらに説明するフロ
ーチャートである。

スウィングの計測は、上述の座標演算回路２０２から入
力される動作ポイントの座標信号から各動作ポイント位
置についての位置座標を演算する。

すなわち、各動作ポイン｝　Ｐ　＋〜Ｐ５の重心位置を
計算する。この動作ポイントの重心位置の計算は各動作
ポイントごとに座標演算回路２０２から入力されるＸ座
標値およびＹ座標値を加算する。また、各動作ポイント
についての動作ポイントの座標として入力された信号の
数Ｎを計測する。そして、動作ポイントごとの座標値の
平均値Ｘ＝ΣＸ／ＮＳ　Ｙ＝ΣＹ／Ｎ を計算し、その座標値を動作ポイントの座標値とし、こ
の各動作ポイントごとの座標値をメモリ４０３に記憶す
る。

また、計測した座標値を取り入れるための窓領域を各動
作ポイントごとに前の画像での動作ポイントの位置にく
るように、その動作ポイントの位置座標および動作ポイ
ントを中心として窓領域を設定した範囲の位置座標を窓
信号発生回路２０４に対して出力する。このとき、前の
動作ポイントの位置と現在の動作ポイントの位置とを比
較することにより次の動作ポイントの座標位置を予測し
て窓領域用の位置座標を窓信号発生回路２０４に出力し
てもよい。

以上の計測を計測開始ポイントから計測終了ポイントま
での各画像について行ってそれぞれ抽出した各動作ポイ
ントの動作を示す座標値をメモリ４０３に記憶する。

なお、ここで、計測トリガポイントから、必要なデータ
の計測を開始する。この計測トリガポイントとしては、
クラブヘッドの最高点やクラブ角度が鉛直方向に対して
６０゜の位置に来たとき、あるいはクラブが頭上を右か
ら左に通過したときなどをトリガポイントに設定できる
。また、スタートボタンを押してから１秒後にトリガさ
せるなど時間的なタイミングをトリガポイントにするこ
とができる。

さらに計測終了ポイントは、スウィング解析に必要なデ
ータが終了した点であり、計測終了ポイントとしては、
スウィングのインパクト以降のフォロースルーのいずれ
かの地点が選ばれる。なお、この計測終了ポイントは設
定されなくてもよく、計測トリガポイントから一定時間
経過によって終了させてもよい。

次に被診断者のスウィングの特徴を抽出するためにデー
タの演算を行う。

このデータは、各動作ポイントＰ１〜Ｐ６についての、
クラブヘッドの速度ＶＰｔ，クラブの角度θ１、腕の角
度θ２、クラブ角速度θ１、腕の算によって求め、求め
た動作データを、サンプリングした画像の時系列にそっ
て第１表に示す形式のようなテーブル形式にする。なお
、このテーブルには、クラブヘッド座標ＰＩ　，手首座
標Ｐ２、肩座標Ｐ３のみのデータについて示している。

この場合の動作ポイントと動作データとの関係を第１０
図に示す。

〈以下本頁余白） データを動作ポインｌ’　Ｐ　＋〜Ｐ６の座標値から演
このデータを求める計算は、動作ポイントの位置座標か
ら、次のような計算式によって求めることができる。

ＶＰ　ｌｎ−”　　　Ｘｌｈ　　Ｘ＋ｎ−＋）　　＋　
（３’＋ｆｉ一ｙ＋ｈ−＋）２’ｒｌＲ＝ｔａｎ−’　
［：（Ｘ２Ｒ　　ｘ＋ｈ）／（ｙ２．，　　ｙｅｎ）　
］’ｒ，ｈ＝ｔａｎ−’　［（ｘｓｎ−ｘ２ｈ）／（ｙ
３ｎ−ｙ２ｎ）　］Ｄ　Ｔ　ｌ，，＝　Ｔ　ｔ　−　　
Ｔ　＋　−　＋ＤＴ２ｈ＝Ｔ２，，Ｔ２ｌ，−１ ＰＤＴ．％＝ＤＴ．Ｉｌ／ＤＴ２ｈ Ｄ　Ｄ　Ｔ　１ｈ＝　Ｄ　Ｔ　Ｉ，，Ｄ　Ｔ　＋　．，
−　ｒＤＤＴ２−＝ＤＴ２Ｉ，　ＤＴ２ｈ−１なお、こ
こで、 ＶＰ：ヘッドスピード、 Ｔ１　：クラブ角度、　Ｔ２　：腕角度、ＤＴ，：クラ
ブ角速度、ＤＴ２：腕角速度、ＰＤＴ：角速度比、 ＤＤＴ．：クラブ角加速度、 ＤＤＴ．：腕角加速度 である。

次に上述のテーブルに得られたデータから、ピーク時あ
るいはインパクト時および比較基準として保持されてい
るデータとその計測時点が同一のデータを演算によって
求める。

被診断者の動作の撮影した画像データの取込みは、計測
のトリガポイントから開始されるが、被診断者がボール
をインパクトする時点や、加速度がピークとなる点がサ
ンプリングされて出力されるわけではないので、比較基
準のデータとの比較のため、このピーク時点のデータを
演算により得る必要がある。また、比較基準のデータは
このボールのインパクト時点から所定の時間間隔にある
データあるいは所定の角度間隔のデータおよび各データ
のピーク値として与えるのがよいので、この比較基準の
データの時点に合致したデータとする必要がある。

また、ヘッドスピードのピーク値の時間的または座標的
位置のポイントとインパクト時点と比較することにより
スウィングのタイミングの良否を判定でき、また、腕の
角加速度のピークとクラブの角加速度のピークの時点を
比べることにより、？ウィングの回転中心から遠いほう
にピークが移動していくかを判断することが可能である
ので、ピーク値およびその時間的位置を求めることによ
リスウィングの評価を行うことが可能となる。

このピーク時および比較のための時点のデータを得るに
は、上述のデータのうちの３点からデータを内挿するこ
とによって得ることができる。

例えば角速度のピーク時刻は次の演算式によって求める
ことができる。

クラブ角速度ＤＴ．■が最大値であったとするとで内挿
される。同様に、腕角速度ＤＴ．．、クラブ角加速度Ｄ
ＤＴ．．、腕角加速度ＤＤＴ２ｆｉのピーク時刻を求め
ることができる。そしてこのピーク時刻の時点のピーク
値をその時刻の前後のデータを内挿することにより得る
ことが可能である。このデータの内挿は、放物線近似で
上述の３点のデータを挿入することによって行うことが
でき、また円弧の近似や線形演算でも行うことができる
。

また、インパクト時の値は、計測開始前にアドレスを行
ったヘッドの座標位置（ｘｏ　，　ＹＱ　）をインパク
ト時の座標として、その時点Ｘ。に近い座標の３点を選
び出してその３点の各データを放物線近似で求めること
ができる。また、アドレス位置ではなく、上述のピーク
値の内挿によって、ヘッドスピードのピーク値をとる座
標位置を求めてその時点をインパクト時点として同様に
求めることができる。

この内挿を放物線により行う例について説明する。

第１１図に示すように、放物線を ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ　　　　　　　　−｛１）とし、
３点のデータｄ　１１−１　、ｄｌ’ｌ　、ａ，，。１
は、ｄｏ−＋　＝　ａ　Ｘｌ％−１２＋　ｂ　Ｘｙ，−
＋　＋　Ｃ　　　−｛２）ｄｈ＝＝　ａ　ｘｒ１２　＋
　ｂ　ｘ．，＋　ｃ　　　　　−（ａ）ｄａｒｔ　”　
ａ　Ｘｎ＋＋”　＋　ｂ　Ｘ　ｎｉｌ　＋　Ｃ　　　−
−（４）とするとき、 上記のＸＩ，−１　＜　Ｘ６　＜　Ｘｇ＋１であるＸｏ
点のデータｄ。については、（２）〜（４）式の連立方
程式からａ，ｂ，ｃを求めてｄ。を求めることができる
。

また、比較基準のデータと同一時点のデータの演算も同
様にして内挿、あるいは線形近似等の演算によって求め
る。

次に選択した比較基準のデータと比較を行う。

比較基準のデータとしては、練習模範とするプロゴルフ
ァーのスウィングの特徴動作のデータが上述の表に対応
するデータの形として与えられている。

上述の被診断者のデータが抽出演算されたところで、選
択された比較基準のデータを読み出し、被診断者のデー
タとの距離を判定する。

この距離は、比較基準のそれぞれの時点でのヘッドスピ
ード、腕角速度、加速度、角速度比などとの値について
差を求め、その各データの差を自乗和として計算するこ
とによって求める。これにより被診断者のスウィングの
データが比較基準のデータとどれだけ差があるかを求め
ることができる。

このデータの距離については、比較基準としてどのプロ
ゴルファーを選択するかによって、どの点を重点として
診断をしたいかが異なるので、各データについて重み付
けを行う。例えば「尾崎将司」を目標とすると飛距離を
重点として診断したいためであるので、ボールの飛距離
に影響するデータについては重み付けを大きくする。ま
た、「青木功」を目標とするときは飛距離ではなく、手
首の使い方に重点をおいた診断となるため、手首の動き
に重点をおいた重み付けを行う。

この比較基準とのデータの比較における重み付けでは、
特定のプロゴルファー例えば「青木功」の多数回にわた
って収集したデータ群または多数のプロゴルファーのス
ウィングから収集したデータ群より、各種の統計的手法
、例えば多変量解析の手法により重み付けの変数を決定
することができる。

この比較によって、得られた動作データと比較基準のデ
ータとの距離すなわち評価値が与えられると、その評価
値に応じて、アドバイスを出力する。このアドバイスは
、比較基準ごとに用意されており、目標とする比較基準
ごとに与えられるアドバイスは異なる。これは目標とす
るプロゴルファーによって、診断されたいスウィングの
チェック項目が異なるためである。例えば、比較基準が
「尾崎将司」であれば、ボールの飛距離をのばすための
腕の振りや体のひねりをチェックすることになるので、
その点に重点をおいたアドバイスが出力されるのが好ま
しいからである。

次に比較基準と比較によって得られた評価値に対応して
出力されるアドバイス例について説明する。

ここでは、説明を簡単にするために、上述の内挿を用い
る演算により得られたインパクト時の角速度ＰＤＴとイ
ンパクト時のヘッドスピードＶＰ．との２つのデータに
よりアドバイスを出力する例で説明する。

被診断者のスウィングを解析したそのデータがＰＤＴ＝
０．６ ＶＰ．＝４５　　（ｍ／ｓ〕 とする。

このとき比較基準として、「青木功」、「尾崎将司」に
ついての角速度比ｍｌ，インパクト時のヘッドスピード
ｍ２が以下の第２表に示ように与えられ、またその重み
付けの重みωが第３表のように与えられていたとする。

第２表 第３表 ここで、被診断者のデータを比較基準のデータと比較し
てその総合評価点Ａを次式で求める。

第４表 ｍ，　　　　　　　　　　　　　　ｍ，ここで、目標と
なる比較基準として、「青木功」を選択したとき、総合
評価点８１点となり、「尾崎将司」を選択したとき、総
合評価点は６１点となる。

そして、アドバイスとしては、「青木功」の場合、『総
合評価点は８ｌ点です。ほぼ目標のスウィングです。も
う少し手首の返しを早くして下さい。

飛距離は十分です。』が出力され、「尾崎将司」の場合
、『総合評価点は６５点です。目標のスウィングへはま
だまだです。もうすこし腰の回転を早くして下さい。も
う少し思い切って振ってください。』が出力される。

このアドバイス出力の最初の文の点数に続く文は総合評
価点に対応する評価の文章である。この文は、総合評価
点にしたがって次の第４表の形で与えられている。

また、アドバイス出力の次の文は比較基準のタイプごと
にインパクト時のヘッドスピードの比較値にしたがって
次の第５表のように与えられており、比較基゜準のデー
タとの差により出力される。

（以下本頁余白） 第５表 第６表 また、アドバイス例の最後の文は、手首、腰の使い方に
対するアドバイスであり、インパクト時の角加速度との
比較値によって次の第６表のように与えられている。

（以下本頁余白） このように、被診断者のデータが同一でも、目標となる
タイプに応じる評価、アドバイスの出力が行われる。

そして、比較基準との比較によって得られたアドバイス
は、音声合或回路４０４によって音声信号に変換された
後、スピーカ１０４から被診断者に出力される。また、
表示器４０５あるいはＣ　Ｒ　Ｔ１０２から文字あるい
は画像として表示することができる。

次に別の実施例について説明する。

上述の実施例では目標とする比較基準の一つを選択し、
その比較基準のデータとの差によって評価値を求め、そ
の評価値に従ってアドバイスを与えるものとしたのに対
して、この別の実施例では種々のスウィングのパターン
である複数の比較基準のデータを記憶しておき、その複
数の比較基準のデータと被診断者のスウィングのデータ
とを比較することにより被診断者のスウィングがどの比
較基準のパターンに近いかを判断する。

このどの比較基準のパターンであるかの判断は、全ての
データとの比較ではなく、データの内のピーク値、ピー
ク値の時間的相互関係など、スウィングがどのパターン
に属するかを判断するに適するデータの組を抽出し、そ
のデータの組がどの比較基準のデータの組に近いかを判
断することによって行うことができる。そして、そのも
っとも近いとされた比較基準と比較基準のデータとの差
である評価値を得て、最も近い比較基準に対応するアド
バイスを与える。

この実施例では、複数の比較基準として目標となる比較
基準ではなく、悪い動作の例となる比較基準も用意して
おき、被診断者のスウィングがどのパターンのものであ
るかを最初に判断して、その診断者のスウィングがどの
ようなタイプのスウィングであるかを出力し、そのタイ
プに対応するアドバイスを出力することもできる。

なお、上述の実施例では、比較基準とのデータの比較は
、動作解析の結果得られたヘッドスピード、クラブ角度
、腕角度、クラブ角速度、角速度比等を比較基準とのデ
ータと比較する構或としたが、この他のデータと比較を
行うことができる。

例えばヘッドスピードのピーク値に対してインパクト時
のヘッドスピードの比であるとか、あるいは最大クラブ
角速度に対するインパクト時のクラブ角速度の比で評価
を行うことができる。また、クラブヘッド、手首、腕の
速度のピーク値がインパクト時に対して如何なる時間関
係のときに現れるかの時間比などを評価の対象とするこ
とができる。これはスウィングの評価は、スウィングに
おけるバランスやスウィングフォームにおける無駄の無
い動きを評価することであるため、単なる速度や加速度
のデータのみの評価ではなく、スウィングフォームを評
価できるものであれば、どのようなデータによって行っ
てもよいためである。

なお、上述の実施例では、その診断時点のスウィングの
みについて比較基準との比較によりアドバイスを与える
ものとしたが、処理装置に外部記憶装置との人出力部を
設け、外部記憶装置のＩＣメモリカードやフロッピィデ
ィスクなどにデータおよび診断結果を記憶させておき、
診断の都度に前回のデータおよび評価と比較して、その
比較結果を、「前回より腕のふりの点が良くなっていま
す。」、「手首の返りが良くなっています。」などの前
のスウィングと比較した診断結果を出力することもでき
る。

なお、上述の実施例はゴルフスウィングの診断装置の例
を示したが、本発明の動作診断装置はスウィング診断だ
けでなく種々の動作解析診断に用いることができる。例
えばフォームの解析やリハビリテーション医学での動作
解析に使用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、動作の解析を行
って直ちにその診断結果を音声あるいは画像によって表
示することができる。

このため、まだ動作の感覚が残っているうちに診断結果
を与えることができるので、被診断者に対する指導効果
を向上させた診断装置を提供できる。また、複数の比較
基準によってそれぞれ与えられる診断を異なるものとす
ることができるので、目標とするモデルごとに最適なア
ドバイスを与えることができる効果がある。

また、被診断者の動作タイプがどのパターンに属するか
を判断してそのパターンに対応したアドバイスを与える
ことができるため、被診断者の動作タイプに応じた指導
ができる効果がある。

さらに、スウィングなどの動作の評価が体の大きさに係
わらず客観的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明一実施例装置の構或図。 第２図は実施例装置処理部の構成図。 第３図は実施例スウィング計測手段の構成図。 第４図は実施例タイミング信号発生回路の構戒図。 第５図は実施例窓信号発生回路の構戊図。 第６図は窓例。 第７図はＣＰＵ周辺構或図。 第８図は実施例動作フローチャート。 第９図は実施例動作フローチャート。 第ｌＯ図は動作ポイントと動作データとの関係を説明す
る図。 第１１図は内挿を説明する図。 １００・・・ＴＶカメラ、ｌＯ１・・・ストロボ、１０
２・・・ＣＲＴ，１０３・・・処理装置、１０４・・・
スピーカ、１０５・・・スイッチ、１０６・・・被診断
者、２０１・・・サンプリング回路、２０２・・・座標
演算回路、２０３・・・タイミング信号発生回路、２０
４・・・窓信号発生回路、２０５・・・ＣＰＵ，３０１
・・・発振器、３０２　、３０３・・・座標信号発生回
路、４０１・・・インタフェース回路、４０２・・・プ
ログラムメモリ、４０３・・・メモリ、４０４・・・音
声合或回路、４０５・・・表示器、４０６・・・ＣＲＴ
インタフェース。 ，￥１１図 Ｘ クィミン７１８号え生日塔 第　４　図 怠　例 昂　６　図 怠１ぎ↑だ主口塔 汽　５　口 ＣＰＵ周逍茨且 第　７　口 昂 ９ 口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被診断者の動作を撮影する撮影手段と、この撮影手
   段で撮影された動作画像をサンプリングしてディジタル
   信号に変換するサンプリング手段と、 このディジタル信号に変換された画像データから、被診
   断者の動作解析のために設定されている複数の動作ポイ
   ントについてそれぞれの座標を抽出する計測手段と を備えた動作診断装置において、 上記計測手段で抽出した各動作ポイントの座標から動作
   の特徴を表すデータを演算するデータ演算手段と、 このデータ演算手段で演算されたデータと、比較基準の
   データとを比較してその評価値を求める比較手段と、 この比較手段で得られた評価値にしたがって対応する診
   断結果を選択して出力する出力手段とを備えた動作診断
   装置。 ２、複数の比較基準を備え、この複数の比較基準と被診
   断者のデータとを比較し、被診断者のデータがどの比較
   基準に近いものであるかを判断する手段を含む請求項１
   に記載の動作診断装置。 ３、複数の比較基準を選択する手段を備え、比較手段は
   この選択手段で選択された比較基準のデータと被診断者
   のデータとを比較する請求項１に記載の動作診断装置。 ４、データ演算手段は、演算された二以上の時点のデー
   タの値を用いてさらに比較基準のデータと同一の時点の
   データの値に演算する手段を含む請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の動作診断装置。 ５、計測手段は、設定された複数の動作ポイントのそれ
   ぞれの移動方向に移動し、その動作ポイントを含む領域
   を指定してその動作ポイントの座標信号を出力させる追
   跡手段を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の動作
   診断装置。 ６、診断結果の出力は音声によって行われる請求項１な
   いし５のいずれかに記載の動作診断装置。 ７、診断される動作はゴルフスウィングである請求項１
   ないし６のいずれかに記載の動作診断装置。