CN106573168A - 运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序 - Google Patents

运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够减少实施所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力的运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序。运动分析方法包括：使用传感器单元(10)的输出信号而对用户(2)的运动中的动作进行检测的动作检测工序(S100)、取得拍摄装置(30)所拍摄到的用户(2)的运动的图像数据的图像数据取得工序(S110)、以及将所取得的图像数据与所检测出的动作进行对应的分析信息生成工序(S120)。

Description

运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序
技术领域
本发明涉及一种运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序。
背景技术
在专利文献1中，公开了一种在高尔夫球杆上安装三轴加速度传感器和三轴陀螺传感器从而实施高尔夫挥杆的分析的装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-73210号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在使用了专利文献1所公开的那种惯性传感器的挥击分析装置中，也存在用户例如多数觉得自己的实际的挥击与所显示的挥击轨迹的图像不符等、看到挥击分析结果时不满意的情况。鉴于这种情况，开始探讨将挥击分析结果与将用户的挥击拍摄而成的动画组合在一起的服务。例如，用户通过利用智能手机或平板电脑对自己的挥击的动画进行拍摄，并通过使拍摄到的动画与根据传感器输出而运算出的轨迹重叠地显示，从而设法使用户易于观查挥击分析结果。然而，在用户欲实施所拍摄到的图像的编辑作业的情况下，例如，存在不容易准确地确定挥击中的顶点或击打等具有特征性的瞬间的图像，并且实施所拍摄到的图像的编辑作业需要较多的时间和精力的情况，并且存在使用不便等的问题。
本发明为鉴于上述的问题而完成的发明，根据本发明的几个方式，能够提供一种能够减少实施所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力的运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序。
用于解决课题的方法
本发明为用于解决前述的课题的至少一部分而完成的发明，并能够作为以下的方式或应用例而实现。
应用例1
本应用例所涉及的运动分析方法包括：使用惯性传感器的输出信号而对用户的运动中的动作进行检测的动作检测工序、取得拍摄单元所拍摄到的所述用户的运动的图像数据的图像数据取得工序、以及将所述图像数据与所检测出的所述动作进行对应的分析信息生成工序。
惯性传感器既可以是能够对加速度或角速度等的惯性量进行计测的传感器，也可以是例如能够对加速度或角速度进行计测的惯性计测单元(IMU：Inertial MeasurementUnit)。此外，惯性传感器可以是例如相对于运动器具或用户而能够拆装地被配置在运动器具或用户的部位上，也可以是被内置于运动器具中等被固定在运动器具中从而无法拆卸的传感器。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，由于能够对应于用户的运动中的动作来确定所拍摄到的图像数据，因此能够减少实施所拍摄到的图像编辑作业时的时间和精力。
应用例2
在上述应用例所涉及的运动分析方法中，也可以采用如下方式，即，使所述惯性传感器的输出信号与所述拍摄单元所拍摄到的所述图像数据取得同步。
应用例3
在上述应用例所涉及的运动分析方法中，也可以采用如下方式，即，基于根据所述惯性传感器的输出信号而进行检测的所述运动中的第一状态的时刻而取得所述同步。
应用例4
上述应用例所涉及的运动分析方法也可以采用如下方式，即，在所述分析信息生成工序中，对所述图像数据中的、与所检测出的所述动作相对应的所述图像数据标注标志。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够基于标志而对应于用户的运动中的动作来确定所拍摄到的图像数据。
应用例5
上述应用例所涉及的运动分析方法也可以采用如下方式，即，在所述分析信息生成工序中，根据所检测出的所述动作的种类而使所述标志的种类不同。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够基于标志的种类而对应于用户的运动中的所需的动作来容易地确定所拍摄到的图像数据。
应用例6
在上述应用例所涉及的运动分析方法中，也可以采用如下方式，即，所述运动为使用了运动器具的挥击运动。
运动器具为例如高尔夫球杆、网球拍、棒球棒、曲棍球的球棍等。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够减少实施在用户的挥击运动中所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力。
应用例7
上述应用例所涉及的运动分析方法也可以采用如下方式，即，
在所述动作检测工序中，对所述用户开始进行所述挥击运动时的动作进行检测。
开始进行挥击运动时的动作不局限于开始进行挥击运动的瞬间的动作，也可以是开始进行挥击运动的附近(包括开始进行挥击运动的瞬间在内的预定范围)的动作。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够对应于用户开始进行挥击运动时的动作从而容易地确定所拍摄到的图像数据。
应用例8
上述应用例所涉及的运动分析方法也可以采用如下方式，即，在所述动作检测工序中，对所述用户切换所述挥击运动的方向时的动作进行检测。
切换挥击运动的方向时的动作不局限于切换挥击运动的方向的瞬间的动作，也可以是切换挥击运动的方向的附近(包括切换挥击运动的方向的瞬间在内的预定范围)的动作。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够对应于切换用户挥击的方向时的动作从而容易地确定所拍摄到的图像数据。
应用例9
上述应用例所涉及的运动分析方法也可以采用如下方式，即，在所述动作检测工序中，对所述挥击运动的速度达到最大时的动作进行检测。
挥击的速度达到最大时的动作不局限于挥击的速度达到最大的瞬间的动作，也可以是挥击的速度达到最大的附近(包括挥击的速度达到最大的瞬间在内的预定范围)的动作。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够对应于挥击的速度达到最大时的动作从而容易地确定所拍摄到的图像数据。
应用例10
上述应用例所涉及的运动分析方法也可以采用如下方式，即，在所述动作检测工序中，对所述用户进行击球时的动作进行检测。
击球时的动作不局限于击球的瞬间的动作，也可以是击球的附近(包括击球的瞬间在内的预定范围)的动作。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够对应于用户击球时的动作从而容易地确定所拍摄到的图像数据。
应用例11
上述应用例所涉及的运动分析方法也可以采用如下方式，即，在所述动作检测工序中，对所述用户结束所述挥击运动时的动作进行检测。
结束挥击运动时的动作不局限于结束挥击运动的瞬间的动作，也可以是结束挥击运动的附近(包括结束挥击运动的瞬间在内的预定范围)的动作。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够对应于结束用户挥击运动时的动作从而容易地确定所拍摄到的图像数据。
应用例12
在上述应用例所涉及的运动分析方法中，也可以采用如下方式，即，所述运动器具为高尔夫球杆。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，能够减少实施在用户的高尔夫挥杆中所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力。
应用例13
在上述应用例所涉及的运动分析方法中，也可以采用如下方式，即，所述拍摄为静止图像的连续拍摄。
根据本应用例所涉及的运动分析方法，与进行动态图像的拍摄的情况相比能够获得高画质的图像。
应用例14
本应用例所涉及的运动分析装置包括：动作检测部，其使用惯性传感器的输出信号而对用户的运动中的动作进行检测；图像数据取得部，其取得拍摄单元所拍摄到的所述用户的运动的图像数据；分析信息生成部，其将所述图像数据与所检测出的动作进行对应。
根据本应用例所涉及的运动分析装置，由于能够对应于用户的运动中的动作来确定所拍摄到的图像数据，因此能够减少实施所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力。
应用例15
本应用例所涉及的运动分析系统包括上述的运动分析装置和所述惯性传感器。
应用例16
上述应用例所涉及的运动分析系统也可以包括所述拍摄单元。
根据这些应用例所涉及的运动分析系统，由于能够对应于用户的运动中的动作来确定所拍摄到的图像数据，因此能够减少实施所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力。
应用例17
本应用例所涉及的程序使计算机执行如下工序：使用惯性传感器的输出信号而对用户的运动中的动作进行检测的动作检测工序、取得拍摄单元所拍摄到的所述用户的运动的图像数据的图像数据取得工序、以及将所述图像数据与所检测出的所述动作进行对应的分析信息生成工序。
根据本应用例所涉及的程序，由于能够对应于用户的运动中的动作来确定所拍摄到的图像数据，因此能够减少实施所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力。
附图说明
图1为第一实施方式的运动分析系统的概要的说明图。
图2为表示传感器单元的安装位置的一个示例的图。
图3为表示在本实施方式中用户所实施的动作的顺序的图。
图4为表示第一实施方式的运动分析系统的结构例的图。
图5为表示由处理部21实施的拍摄控制的一个示例的图。
图6为表示图5的示例中的图像数据与各个动作的对应关系的图。
图7为表示第一实施方式中的运动分析处理的顺序的一个示例的流程图。
图8为表示对挥击中的各个动作进行检测的处理的顺序的一个示例的流程图。
图9(A)为以曲线来表示挥击时的三轴角速度的图，图9(B)为以曲线来表示三轴角速度的合成值的图，图9(C)为以曲线来表示三轴角速度的合成值的微分值的图。
图10为第二实施方式的运动分析系统的概要的说明图。
图11为表示第二实施方式的运动分析系统的结构例的图。
图12为表示第二实施方式中的运动分析处理的顺序的一个示例的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。另外，以下所说明的实施方式并不是对专利申请的范围中所记载的本发明的内容进行不当限定的内容。此外，在以下所说明的结构并非全部是本发明的必须结构要素。
在下文中，以实施高尔夫挥杆的分析的运动分析系统(运动分析装置)为例来进行说明。
1.运动分析系统
1-1.第一实施方式
1.1-1-1.运动分析系统的概要
图1为用于对第一实施方式的运动分析系统的概要进行说明的图。第一实施方式的运动分析系统1被构成为，包括传感器单元10(惯性传感器的一个示例)、运动分析装置20以及拍摄装置30(拍摄单元的一个示例)。
传感器单元10能够对在三轴中的各轴方向上所产生的加速度和绕三轴中的各轴而产生的角速度进行计测，并且被安装在高尔夫球杆3(运动器具的一个示例)或者或佩戴在用户2的部位上。
例如，传感器单元10既可以如图2(A)所示而被安装在高尔夫球杆3的杆身等部位上，也可以如图2(B)所示而被佩戴在用户2的手或手套等上，还可以如图2(C)所示而被安装在手表等配件上。
尤其如图2(A)所示，由于只要以使三个检测轴(x轴、y轴、z轴)之中的一个轴、例如y轴与杆身的长轴方向一致的方式而将传感器单元10安装在高尔夫球杆3上，则传感器单元10的一个检测轴的方向与高尔夫球杆3的姿势的相对关系就会被固定，因此能够削减挥击分析中的计算量。此外，在将传感器单元10安装在高尔夫球杆3的杆身上的情况下，如图2(A)所示，优选为安装在击球时的冲击不易传递且挥击时不易受到离心力影响的接近握柄部的位置处。
在本实施方式中，用户2根据预先确定的顺序而实施对高尔夫球4进行击球的挥击动作。图3为表示用户2所实施的动作的顺序的图。如图3所示，首先，用户2握住高尔夫球杆3，而以高尔夫球杆3的杆身的长轴相对于目标线(击球的目标方向)成为垂直的方式采取瞄准的姿势，并静止预定时间以上(例如，1秒以上)(S1)。接下来，用户2实施挥击动作，从而对高尔夫球4进行击球(S2)。
在用户2按照图3所示的顺序而实施对高尔夫球4进行击球的动作的期间，传感器单元10以预定周期(例如1ms)对三轴加速度和三轴角速度进行计测，并将所计测到的数据依次发送到运动分析装置20中。传感器单元10与运动分析装置20之间的通信既可以为无线通信，也可以为有线通信。
另外，用户2在图3所示的动作之前对运动分析装置20进行操作，使挥击分析用的应用软件启动，并输入分析所需的信息。另外，用户2对运动分析装置20进行操作以使传感器单元10开始计测。此外，用户2在实施了图3所示的动作之后，对运动分析装置20进行操作以使传感器单元10结束计测。之后，运动分析装置20自动地或根据用户的操作来对挥击运动进行分析。
在运动分析装置20利用传感器单元10所计测到的数据而检测出与用户2的挥击运动相关的特定的状态的情况下，生成用于对由拍摄装置30实施的拍摄进行控制的控制信号并向拍摄装置30发送。此外，运动分析装置20利用传感器单元10所计测到的数据，从而对用户2使用高尔夫球杆3进行了击球的挥击运动中的特定的动作进行检测。而且，运动分析装置20取得拍摄装置30所拍摄到的图像数据，并以将所取得的图像数据与挥击运动中的特定的动作进行对应的方式生成分析信息，并通过图像或声音而向用户2进行提示。运动分析装置20可以为例如智能手机等移动设备或个人计算机(PC)。
拍摄装置30通过从运动分析装置20接收用于使拍摄开始的控制信号，从而在传感器单元10的计测过程中自动地开始实施与用户2的挥击运动相关的动态图像的拍摄或者静止图像的连续拍摄，并将所拍摄到的图像依次存储在内置的存储部中。此外，拍摄装置30通过从运动分析装置20接收用于使拍摄结束的控制信号，从而自动地结束拍摄。即，在本实施方式中，用户2能够在不操作拍摄装置30的情况下获得与挥击运动相关的图像。
1-1-2.运动分析系统的结构
图4为表示第一实施方式的运动分析系统1的结构例的图。如图4所示，第一实施方式的运动分析系统1被构成为包括传感器单元10、运动分析装置20以及拍摄装置30。
[传感器单元的结构]
如图4所示，在本实施方式中，传感器单元10被构成为包括加速度传感器12、角速度传感器14、信号处理部16以及通信部18。
加速度传感器12对互相交叉的(理想上为正交)三个轴方向中的各个方向上所产生的加速度进行计测，并输出与所计测到的三轴加速度的大小及方向对应的数字信号(加速度数据)。
角速度传感器14对围绕互相交叉的(理想上为正交)三个轴的各轴所产生的角速度进行计测，并输出与所计测到的三个轴角速度的大小及方向对应的数字信号(角速度数据)。
信号处理部16分别从加速度传感器12和角速度传感器14接收加速度数据和角速度数据且以标注计测时刻的方式而存储于未图示的存储部中，再利用所存储的计测数据(加速度数据和角速度数据)和计测时刻而生成符合通信用的格式的数据包数据，并向通信部18输出。
虽然在理想的情况下，将加速度传感器12以及角速度传感器14以各自的三个轴与针对传感器单元10而被定义的正交坐标系(传感器坐标系)的三个轴(x轴、y轴、z轴)一致的方式安装在传感器单元10上是较为理想的，但实际上会产生安装角的误差。因此，信号处理部16实施如下处理，即，利用根据安装角误差而预先计算出的补正参数，而将加速度数据及角速度数据转换为xyz坐标系的数据的处理。
并且，信号处理部16也可以实施加速度传感器12及角速度传感器14的温度补正处理。或者，也可以在加速度传感器12及角速度传感器14中加入温度补正的功能。
另外，加速度传感器12和角速度传感器14也可以是输出模拟信号的传感器，在该情况下，信号处理部16只要分别对加速度传感器12的输出信号和角速度传感器14的输出信号进行A/D转换从而生成计测数据(加速度数据和角速度数据)，并使用这些数据来生成通信用的数据包数据即可。
通信部18实施向运动分析装置20发送从信号处理部16接收的数据包数据的处理、和从运动分析装置20接收控制信号(计测控制指令)并向信号处理部16发送的处理等。信号处理部16实施与计测控制指令对应的各种处理。例如，信号处理部16若接收到计测开始指令，则使加速度传感器12及角速度传感器14开始进行计测，并且开始进行数据包数据的生成。此外，信号处理部16若接收到计测结束指令，则使加速度传感器12及角速度传感器14结束计测，并且结束数据包数据的生成。
[运动分析装置的结构]
如图4所示，在本实施方式中，运动分析装置20被构成为，包括处理部21、通信部22、操作部23、存储部24、显示部25、声音输出部26及通信部27。
通信部22实施接收由传感器单元10发送的数据包数据并向处理部21发送的处理、和从处理部21接收用于对由传感器单元10实施的计测进行控制的控制信号(计测控制指令)并向传感器单元10发送的处理等。
操作部23实施取得来自用户2等的操作数据并向处理部21发送的处理。操作部23也可以为例如触摸面板型显示器、按钮、按键、麦克风等。
存储部24通过例如ROM(Read Only Memory：只读存储器)或闪存ROM、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等各种IC存储器或硬盘或存储卡等记录介质等而构成。
存储部24对用于使处理部21实施的各种计算处理或控制处理的程序或用于实现应用功能的各种程序或数据等进行存储。尤其是在本实施方式中，在存储部24中存储有用于由处理部21读取并执行运动分析处理的运动分析程序240。运动分析程序240既可以预先被存储于非易失性的记录介质中，也可以通过处理部21经由网络而从服务器接收运动分析程序240并被存储到存储部24中。
此外，在本实施方式中，在存储部24中存储有表示高尔夫球杆3的规格的球杆规格信息242以及表示传感器单元10的安装位置的传感器安装位置信息244。
例如，也可以采用如下方式，即，用户2对操作部23进行操作并输入所使用的高尔夫球杆3的型号(或者，从型号列表中进行选择)，并且将预先被存储于存储部24中的每个型号的规格信息(例如，杆身的长度、重心的位置、杆底角、杆面扣角、杆面倾角等信息)之中的已输入了的型号的规格信息作为球杆规格信息242。或者，当用户2对操作部23进行操作从而输入高尔夫球杆3的型号或者种类(1号木杆、1～9号铁杆等)的信息时，处理部21将与已输入了的型号或者种类的高尔夫球杆相关的杆身的长度等的各种项目的缺省值以可编辑的方式显示在显示部25上，球杆规格信息242也可以包含各种项目的缺省值或者编辑后的值。
此外，例如，也可以采用如下方式，即，用户2对操作部23进行操作从而输入传感器单元10的安装位置与高尔夫球杆3的握柄端之间的距离，并将所输入的距离的信息作为传感器安装位置信息244而存储在存储部24中。或者，也可以采用如下方式，即，作为将传感器单元10安装在已确定的预定位置(例如，距握柄端20cm的距离等)处的信息，该预定位置的信息也可以作为传感器安装位置信息244而预先被存储。
此外，存储部24作为处理部21的作业区域而被使用，并对从操作部23被输入的数据、处理部21根据各种程序而执行所得到的运算结果等临时性地进行存储。并且，存储部24也可以对通过处理部21的处理而生成的数据之中的需要长期保存的数据进行存储。
显示部25为将处理部21的处理结果以文字、曲线、表、动画以及其他的图像的形式来显示的部件。显示部25也可以为例如CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管显示器)、LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、触摸面板型显示器、HMD(头戴式显示器)等。另外，也可以采用如下方式，即，通过一个触摸面板型显示器来实现操作部23与显示部25的功能。
声音输出部26为将处理部21的处理结果以声音或蜂鸣声等声音的形式来输出的部件。声音输出部26可以为例如扬声器或蜂鸣器等。
通信部27实施从处理部21接收用于对由拍摄装置30实施的拍摄进行控制的控制信号(拍摄控制指令)并向拍摄装置30发送的处理、或接收拍摄装置30所拍摄到的图像数据及其拍摄时刻的信息并向处理部21发送的处理等。
处理部21实施向传感器单元10发送计测控制指令的处理、或针对从传感器单元10经由通信部22而接收到的数据的各种计算处理。此外，处理部21实施向拍摄装置30发送拍摄控制指令的处理、或针对从拍摄装置30经由通信部27而接收到的数据的各种处理。此外，处理部21根据从操作部23接收到的操作数据而实施针对存储部24的数据的读取/写入处理、向显示部25发送图像数据的处理、向声音输出部26发送声音数据的处理等其他的各种的控制处理。尤其是在本实施方式中，处理部21通过执行运动分析程序240，从而作为计测数据取得部210、特定状态检测部211、拍摄控制部212、动作检测部213、图像数据取得部214、分析信息生成部215、存储处理部216、显示处理部217以及声音输出处理部218而发挥功能。
计测数据取得部210实施如下的处理，即，对通信部22从传感器单元10接收到的数据包数据进行接收，并从所接收到的数据包数据中取得计测时刻及计测数据的处理。计测数据取得部210所取得的计测时刻和计测数据对应地被存储于存储部24中。
特定状态检测部211实施利用传感器单元10所输出的计测数据而对与用户2的挥击相关的特定的状态进行检测的处理。在本实施方式中，特定状态检测部211对作为特定状态之一的第一状态进行检测。第一状态为例如用户2开始进行挥击之前的静止状态(瞄准时的静止状态)。此外，特定状态检测部211对作为特定状态之一的第二状态进行检测。第二状态为例如用户2结束挥击之后的静止状态(送球后的静止状态)。
拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出特定的状态的情况下，生成用于对由拍摄装置30实施的拍摄进行控制的控制信号(拍摄控制指令)，并实施经由通信部27而向拍摄装置30发送该拍摄控制指令的处理。在本实施方式中，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出第一状态(例如，用户2开始进行挥击之前的静止状态)的情况下，生成用于使拍摄装置30开始拍摄的第一控制信号(拍摄开始指令)并向拍摄装置30发送。由此，传感器单元10所输出的计测数据(传感器单元10的输出信号)与拍摄装置30所拍摄到的图像数据基于第一状态的时刻而取得同步。
此外，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出第二状态(例如，用户2结束挥击之后的静止状态)的情况下，生成用于使拍摄装置30结束拍摄的第二控制信号(拍摄结束指令)并向拍摄装置30发送。
动作检测部213实施利用传感器单元10所输出的计测数据而对用户2的挥击中的动作进行检测、并确定所检测出的时刻(计测数据的计测时刻)的处理。在本实施方式中，动作检测部213对挥击中的具有特征性的多个动作进行检测。例如，动作检测部213对用户2开始进行挥击时的动作(例如，刚刚开始了后挥摆之后的动作)进行检测。此外，动作检测部213对用户2切换挥击的方向时的动作(例如，从后挥摆切换为下挥摆的挥击的顶点)进行检测。此外，动作检测部213对挥击的速度为最大时的动作(用户2在下挥摆过程中减缓手腕的力的动作(自然下挥摆的动作))进行检测。此外，动作检测部213对用户2击球时的动作(例如，击打)进行检测。此外，动作检测部213对用户2结束挥击时的动作(例如，即将结束送球之前的动作)进行检测。
具体而言，动作检测部213首先使用在传感器单元10的计测结束后被存储到存储部24中的、用户2的静止时(瞄准时)的计测数据(加速度数据及角速度数据)，而对计测数据中所包含的偏离量进行计算。接下来，动作检测部213从被存储到存储部24中的计测数据中减去偏离量从而进行偏差补正，并使用被实施了偏差补正厚的计测数据来对用户2的挥击中的具有特征性的各个动作进行检测。例如，动作检测部213也可以对被实施了偏差补正厚的加速度数据或角速度数据的合成值进行计算，并基于该合成值而对刚刚开始后挥击之后、顶点、击球以及结束送球之前的各个动作进行检测。此外，例如也可以采用如下方式，即，动作检测部213使用被实施了偏差补正后的加速度数据的积分值和球杆规格信息242以及传感器安装位置信息244来计算握柄速度，并将握柄速度的速度成为最大时作为自然下挥摆的动作而进行检测。
图像数据取得部214实施经由通信部27而取得拍摄装置30所拍摄到的图像数据及拍摄时刻的处理。图像数据取得部214所取得的图像数据和拍摄时刻对应地被存储于存储部24中。
分析信息生成部215实施将图像数据取得部214所取得的图像数据与动作检测部213所检测出的动作进行对应的处理。例如，可以采用如下方式，即，分析信息生成部215将拍摄控制部212发送了拍摄开始指令之后由计测数据取得部立即取得的计测数据的计测时刻作为拍摄装置30的拍摄开始时刻，且将各个图像数据的拍摄时刻换算为计测时刻，并将动作检测部213所检测出的各个动作、与换算后的拍摄时刻同检测出所述各个动作的计测时刻一致的(或者最接近的)各个图像数据进行对应。在本实施方式中，分析信息生成部215在图像数据取得部214所取得的图像数据之中的与动作检测部213所检测出的各个动作相对应的图像数据上，根据所检测出的动作的种类而标注不同种类的标志。例如，分析信息生成部215在与用户2开始进行挥击时的动作相对应的图像数据上标注标志1(第一标志)。此外，分析信息生成部215在与用户2切换挥击的方向时的动作相对应的图像数据上标注标志2(第二标志)。此外，分析信息生成部215在与挥击的速度为最大时的动作相对应的图像数据上标注标志3(第三标志)。此外，分析信息生成部215在与用户2进行击球时的动作相对应的图像数据上标注标志4(第四标志)。此外，分析信息生成部215在与用户2结束挥击时的动作相对应的图像数据上标注标志5(第五标志)。
而且，分析信息生成部215生成包括图像数据取得部214所取得的图像数据与动作检测部213所检测出的动作的对应关系在内的分析信息。例如，分析信息生成部215生成将表述挥击中的具有特征性的各个动作(顶点、自然下挥摆的动作、击球等动作)的文字与对应于各个动作的图像数据(拍摄到的各个动作的图像)进行了对应的分析信息。
此外，分析信息生成部215也可以采用如下方式，即，例如，对将表示击球的目标方向的目标线设为X轴、将与X轴垂直的水平面上的轴设为Y轴、将铅直上方向(与重力加速度的方向相反的方向)设为Z轴的XYZ坐标系(全局坐标系)进行定义，并使用从计测数据中减去偏离量从而进行了偏差补正厚的计测数据，来对传感器单元10的XYZ坐标系(全局坐标系)中的位置及姿势进行计算。例如，分析信息生成部215能够对加速度数据进行二阶微分处理并按照时间序列对从传感器单元10的初始位置起的位置的变化进行计算，并且，实施使用了角速度数据的旋转运算从而能够按照时间序列而对从传感器单元10的初始姿势起的姿势的变化进行计算。另外，传感器单元10的姿势能够通过例如围绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角(滚转角、俯仰角、偏转角)、欧拉角、四元数(quaternion)等来表现。
由于用户2实施图3的步骤S1的动作，因此传感器单元10的初始位置的X坐标为0。并且，由于在用户2的静止时加速度传感器12仅对重力加速度进行计测，因此例如，如图2(A)所示，在使传感器单元10的y轴与高尔夫球杆3的杆身的长轴方向一致的情况下，分析信息生成部215能够使用y轴加速度数据而对杆身的倾斜角(相对于水平面(XY平面)或者铅直面(XZ平面)的斜率)进行计算。而且，分析信息生成部215能够使用杆身的倾斜角、球杆规格信息242(杆身的长度)以及传感器安装位置信息244而对传感器单元10的初始位置的Y坐标及Z坐标进行计算，从而确定传感器单元10的初始位置。
此外，由于在用户2的静止时加速度传感器12仅对重力加速度进行计测，因此分析信息生成部215能够使用三轴加速度数据来确定传感器单元10的x轴、y轴、z轴各自与重力方向所成的角度。并且，由于用户2实施图3的步骤S1的动作，因此在用户2的静止时，由于传感器单元10的y轴位于YZ平面上，因此分析信息生成部215能够确定传感器单元10的初始姿势。
分析信息生成部215也可以使用传感器单元10的位置及姿势的信息来计算对挥击中的高尔夫球杆3的轨迹，并基于图像数据与具有特征性的动作之间的对应关系，而生成将高尔夫球杆3的轨迹与拍摄装置30所拍摄到的图像(动态图像或者连续拍摄的静止图像)重叠显示的分析信息。
并且，除此以外，分析信息生成部215也可以使用传感器单元10的位置及姿势的信息，而生成包括击球时的杆头速度、击球时的入射角(球杆路径)或杆面扣角、杆身旋转(挥击过程中的杆面扣角的变化量)、高尔夫球杆3的减速率等信息、或者用户2实施了多次挥击的情况下的这些信息的偏差的信息等在内的分析信息。
另外，传感器单元10的信号处理部16既可以对计测数据的偏差量进行计算从而实施计测数据的偏差补正，也可以在加速度传感器12及角速度传感器14上加入偏差补正的功能。在这种情况下，不需要由动作检测部213或分析信息生成部215实施的计测数据的偏差补正。
存储处理部216实施针对存储部24的各种程序或各种数据的读取/写入处理。具体而言，存储处理部216实施将计测数据取得部210所取得的计测数据以与计测时刻进行对应的方式存储在存储部24中的处理、以及从存储部24读取这些信息的处理。此外，存储处理部216实施将图像数据取得部214所取得的图像数据以与拍摄时刻进行对应的方式存储在存储部24中的处理、以及从存储部24读取这些信息的处理。此外，存储处理部216还实施使与用户2对操作部23进行操作而输入的信息对应的球杆规格信息242及传感器安装位置信息244存储在存储部24中的处理、以及从存储部24读取这些信息的处理。此外，存储处理部216还实施使拍摄控制部212发送拍摄开始指令或拍摄结束指令时的计测时刻的信息、用于确定动作检测部213所检测出的各个动作的信息、分析信息生成部215所生成的分析信息等存储在存储部24中的处理、以及从存储部24读取这些信息的处理。
显示处理部217实施使显示部25显示各种图像(也包括文字或符号等)的处理。例如，表示处理部217在用户2的挥击运动结束后自动地或者根据用户2的输入操作而实施生成与被存储于存储部24中的分析信息对应的图像并显示在显示部25上的处理。另外，也可以将显示部设置于传感器单元10中，并且显示处理部217经由通信部22而向传感器单元10发送各种的图像数据，并使传感器单元10的显示部显示各种图像。
声音输出处理部218实施使声音输出部26输出各种声音(也包括声音或蜂鸣音等)的处理。例如，声音输出处理部218也可以在用户2的挥击运动结束后自动地或者根据用户2的输入操作而实施生成与被存储于存储部24中的分析信息对应的声音或语音并从声音输出部26输出的处理。另外，也可以将声音输出部设置于传感器单元10中，并且声音输出处理部218经由通信部22而向传感器单元10发送各种声音数据或语音数据，并使传感器单元10的声音输出部输出各种声音或语音。
此外，也可以在运动分析装置20或传感器单元10中设置振动机构，并通过该振动机构将各种信息转换为振动信息并向用户2提示。
[拍摄装置的结构]
如图4所示，在本实施方式中，拍摄装置30被构成为，包括处理部31、通信部32、操作部33、存储部34、显示部35及拍摄部36。
通信部32实施从处理部31接收拍摄到的图像数据及其拍摄时刻的信息并向运动分析装置20发送的处理、或从运动分析装置20接收拍摄控制指令并向处理部31发送的处理等。
操作部33实施取得来自用户2等的操作数据并向处理部31发送的处理。操作部33也可以为例如触摸面板型显示器、按钮、按键、麦克风等。
拍摄部36实施生成与被拍摄体(用户2)所发出的光对应的动态图像或静止图像的图像数据并向处理部31发送所生成的图像数据的处理。例如，拍摄部36将被拍摄体(用户2)所发出的光穿过透镜(未图示)且利用拍摄元件(未图示)来接收并转换为电信号，并将该电信号分解为RGB成分(红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue))，并实施所需的调节或补正以及A/D转换从而生成图像数据。
拍摄部36在从处理部31接收到静止图像的拍摄指示时生成静止图像的图像数据。此外，拍摄部36在从处理部31接收到动态图像的拍摄的开始指示时，以被设定的帧频(例如，60帧/秒)而生成动态图像的图像数据。此外，拍摄部36在从处理部31接收到静止图像的连续拍摄的开始指示时，以被设定的时间间隔(例如，0.1秒间隔)而连续地生成静止图像的图像数据。此外，若从处理部31接收到拍摄的结束指示，则结束图像数据的生成。
存储部34通过例如ROM或闪存ROM、RAM等各种IC存储器或硬盘或存储卡等记录介质等而构成。
存储部34对用于使处理部31实施各种计算处理或控制处理的程序或数据等进行存储。此外，存储部34作为处理部31的作业区域而被使用，并临时性地对从操作部33输入的数据、处理部31根据程序而执行所得到的运算结果等进行存储。并且，存储部34所包含的记录介质对需要长期保存的数据(图像数据等)进行存储。
处理部31实施如下处理，即，接收由通信部32从运动分析装置20接收到的拍摄控制指令、并根据所接收到的拍摄控制指令而对拍摄部36进行控制的处理。具体而言，处理部31在接收到拍摄开始指令的情况下，对拍摄部36实施动态图像的拍摄的开始指示或者进行静止图像的连续拍摄的开始指示。关于处理部31实施动态图像的拍摄的开始指示和静止图像的连续拍摄的开始指示中的哪一个，可以是固定的，也可以是用户2等能够选择的。此外，处理部31在接收到拍摄结束指令的情况下，对拍摄部36实施拍摄的结束指示。
此外，处理部31根据用户2等经由操作部33而输入的信息，对拍摄部36进行静止图像的拍摄指示、动态图像的拍摄的开始指示、静止图像的连续拍摄的开始指示、以及拍摄的结束指示等。
此外，处理部31实施如下的处理，即，从拍摄部36接收图像数据且在该图像数据上标注拍摄时刻并存储在存储部34中，同时向显示部35发送该图像数据的处理。此外，处理部31实施如下的处理，即，从被存储在存储部34中的图像数据之中选择与用户2等的选择操作相对应的图像数据，并向显示部35发送该图像数据的处理。
此外，处理部31实施如下的处理，即，在接收到拍摄结束指令之后的所需的时刻，将最近拍摄并被存储在存储部34中的动态图像或静止图像(连续拍摄的静止图像)的图像数据与拍摄时刻的信息一起进行读取，并经由通信部32而向运动分析装置20发送的处理。
此外，处理部31根据从操作部33接收到的操作数据而实施针对存储部34的数据的读取/写入处理、向显示部35发送图像数据的理等其他的各种控制处理。
显示部35为，从处理部31接收图像数据并显示与该图像数据相对应的图像。显示部35可以为例如CRT、LCD、触摸面板型显示器等。另外，也可以采用如下方式，即，通过一个触摸面板型显示器来实现操作部33和显示部35的功能。
另外，拍摄装置30也可以具备取得拍摄过程中的声音的集音部(麦克风等)和将所取得的声音与动态图像的重放一起进行输出的声音输出部(扬声器等)。此外，拍摄装置30也可以具备与网络或LAN连接从而与其他的设备进行通信的功能。
1-1-3.拍摄控制
图5为表示由处理部21实施的拍摄控制的一个示例的图。在图5的示例中，将传感器单元10开始进行计测后的最初的计测数据的计测时刻设为t0。之后，用户2从计测时刻t1至t3以瞄准姿态势而静止(图3的S1)，处理部21在计测时刻t2处对用户2开始进行挥击之前的静止状态进行检测，并使拍摄装置30开始进行拍摄。在此，若将拍摄装置30开始进行拍摄时的拍摄时刻设为T0，将从处理部21取得计测时刻t2的计测数据起至拍摄装置30开始进行拍摄为止的延迟时间设为Δt，则拍摄时刻T0相当于计测时刻t2+Δt。
之后，用户2在从计测时刻t3起至t4为止实施了被称为轻挥摆的、较小幅度地移动手和脚的动作之后，在计测时刻t4处开始进行挥击。从计测时刻t4起至t5为止是后挥摆的期间，从计测时刻t5起至t7为止是下挥摆的期间。在从后挥摆切换为下挥摆时的计测时刻t5处成为挥击的顶点，并且在下挥摆结束时的计测时刻t7处进行击打。此外，在稍早于击打的计测时刻t6处成为自然下挥摆的状态。
从计测时刻t7起至t8为止是送球的期间，并且在送球结束时的计测时刻t8处结束挥击。之后，处理部21在计测时刻t9处对用户2结束挥击后的静止状态进行检测，并使拍摄装置30结束拍摄。在此，若将拍摄装置30结束拍摄时的拍摄时刻设为TN，将处理部21从取得计测时刻t9的计测数据起至拍摄装置30结束拍摄为止的延迟时间设为Δt，则拍摄时刻TN相当于计测时刻t9+Δt。
之后，当在计测时刻t10处传感器单元10结束计测时，处理部21使用计测时刻t1～t9的计测数据而对挥击开始、顶点、自然下挥摆、击打、挥击结束的各个动作进行检测，从而确定与各个动作对应的计测时刻t4、t5、t6、t7、t8。
此外，处理部21从拍摄装置30取得在拍摄时刻T0～TN的拍摄期间内所拍摄到的图像数据，并将所检测出的各个动作与所取得的图像数据进行对应。具体而言，处理部21在与所检测出的各个动作对应的图像数据上分别标注标志1～5。
图6为表示图5的示例中的图像数据与各个动作的对应关系的图。如图6所示，在与开始进行挥击时的计测时刻t4对应的拍摄时刻T105的图像数据105上标注标志1。例如，T105＝T0+(t4－t2－Δt)。此外，在与顶点时的计测时刻t5对应的拍摄时刻T190的图像数据190上标注标志2。例如，T190＝T0+(t5－t2－Δt)。此外，在与自然下挥摆时的计测时刻t6对应的拍摄时刻T240的图像数据240上标注标志3。例如，T240＝T0+(t6－t2－Δt)。此外，在与击打时的计测时刻t7对应的拍摄时刻T250的图像数据250上标注标志4。例如，T250＝T0+(t7－t2－Δt)。此外，在与结束挥击时的计测时刻t8对应的拍摄时刻T305的图像数据305上标注标志5。例如，T305＝T0+(t8－t2－Δt)。
以此方式，通过以在与挥击中的具有特征性的各个动作相对应的各个图像上标注不同种类的标志的方式来进行显示，从而使用户2能够容易地观看到各个动作的图像，并且图像的编辑作业也较为容易。
1-1-4.运动分析装置的处理
[运动分析处理]
图7为表示由第一实施方式中的运动分析装置20的处理部21所实施的运动分析处理的顺序的一个示例(运动分析方法的一个示例)的流程图。运动分析装置20(计算机的一个示例)的处理部21通过执行被存储在存储部24中的运动分析程序240，而以例如图7的流程的顺序来执行运动分析处理。以下，对图7的流程进行说明。
首先，处理部21基于操作数据而对是否实施了计测开始的操作进行判断(S10)，并且待机至计测开始操作被实施为止(S10的否(N))。处理部21在实施了计测开始的操作的情况下(S10的是(Y))，向传感器单元10发送计测开始指令(S20)。传感器单元10接收计测开始指令并开始进行三轴加速度及三轴角速度的计测。之后，处理部21依次取得传感器单元10所输出的计测数据并存储在存储部24中。此外，用户2实施图3的S1及S2的动作。
接下来，处理部21使用传感器单元10所输出的计测数据而对用户2开始进行挥击前的静止状态(瞄准时的静止状态)进行检测(S30)。例如，处理部21在偏差补正后的三轴加速度的合成值或者偏差补正后的三轴角速度的合成值为预定的阈值以下的状态持续了预定时间的情况下对静止状态进行检测。
接下来，处理部21向拍摄装置30发送拍摄开始指令(S40)。拍摄装置30接收拍摄开始指令并开始进行拍摄。
接下来，处理部21使用传感器单元10所输出的计测数据而对挥击进行检测(S50)。例如，处理部21在偏差补正后的三轴加速度的合成值或者偏差补正后的三轴角速度的合成值超过了预定的阈值时(例如，下挥摆过程中或击球时)对挥击进行检测。
接下来，处理部21使用传感器单元10所输出的计测数据而对用户2结束挥击后的静止状态进行检测(S60)。例如，处理部21在偏差补正后的三轴加速度的合成值或者偏差补正后的三轴角速度的合成值在预定的阈值以下的状态持续了预定时间的情况下对静止状态进行检测。另外，S50的检测处理是为了在S60的检测处理中不会误检测出挥击开始前的静止状态而设置的。
接下来，处理部21向拍摄装置30发送拍摄结束指令(S70)。拍摄装置30接收拍摄结束指令并结束拍摄。
接下来，处理部21基于操作数据而对是否在预定时间内实施了计测结束的操作进行判断(S80)，在于预定时间内未实施计测结束的操作的情况下(S80的是)，再次实施S30以后的处理。此外，用户2实施图3的S1及S2的动作。
在计测结束的操作于预定时间内被实施了的情况下(S80的是)，处理部21向传感器单元10发送计测结束指令(S90)。传感器单元10接收计测结束指令，并结束三轴加速度及三轴角速度的计测。
接下来，在之后，处理部21使用在S30以后被存储到存储部24中的计测数据对挥击中的具有特征性的各个动作进行检测(S100)。该S100的处理的详细顺序将在下文中叙述。
接下来，处理部21从拍摄装置30取得所拍摄到的图像数据(S110)。
然后，处理部21以使在工序S110中所取得的图像数据与在工序S100中所检测出的各个动作相对应的方式生成分析信息(S120)，并结束处理。
另外，在图7的流程中，也可以在可能的范围内适当地改变各个工序的顺序。
[动作检测处理]
图8为表示对用户2的挥击中的各个动作进行检测的处理(图7的工序S100的处理)的顺序的一个示例的流程图。以下，对图8的流程进行说明。
首先，处理部21对被存储在存储部24中的计测数据(加速度数据及角速度数据)进行偏差补正(S200)。
接下来，处理部21使用在工序S200中被实施了偏差补正的角速度数据(每时刻t的角速度数据)，而对各个时刻t处的角速度的合成值n0(t)的值进行计算(S210)。例如，若将时刻t处的角速度数据设为x(t)、y(t)、z(t)，则角速度的合成值n0(t)通过下式(1)来计算。
数学式1
将用户2实施挥击并击打高尔夫球4时的三轴角速度数据x(t)、y(t)、z(t)的一个示例示于图9(A)中。在图9(A)中，横轴为时间(msec)、纵轴为角速度(dps)。
接下来，处理部21将各个时刻t处的角速度的合成值n0(t)转换为规则化到预定范围内(量度变换)的合成值n(t)(S220)。例如，若将计测数据的取得期间内的角速度的合成值的最大值设为max(n0)，则通过下式(2)而将角速度的合成值n0(t)转换为规则化到0～100的范围内的合成值n(t)。
数学式2
图9(B)为以曲线来表示在依据式(1)而由图9(A)的三轴角速度数据x(t)、y(t)、z(t)计算出了三轴角速度的合成值n0(t)之后依据式(2)而规则化到0～100内的合成值n(t)的图。在图9(B)中，横轴为时间(msec)，纵轴为角速度的合成值。
接下来，处理部21对各个时刻t处的规则化后的合成值n(t)的微分dn(t)进行计算(S230)。例如，若将三轴角速度数据的计测周期设为Δt，则时刻t处的角速度的合成值的微分(差分)dn(t)通过下式(3)来计算。
数学式3
dn(t)＝n(t)-n(t-Δt)…(3)
图9(C)为依据式(3)而由图9(B)的三轴角速度的合成值n(t)计算出其微分dn(t)并以曲线来表示的图。在图9(C)中，横轴为时间(msec)，纵轴为三轴角速度的合成值的微分值。另外，虽然在图9(A)及图9(B)中将横轴显示为0～5秒，但在图9(C)中，将横轴显示为2秒～2.8秒以便知晓击打的前后的微分值的变化。
接下来，处理部21将合成值的微分dn(t)的值为最大的时刻和为最小的时刻之中的在先的时刻确定为击打的计测时刻t7(S240)(参照图9(C))。在通常的高尔夫挥杆中，认为在击打的瞬间挥击速度达到最大。而且，由于考虑到角速度的合成值的值也会根据挥击速度而发生变化，因此，能够将一系列的挥击动作中角速度的合成值的微分值成为最大或最小的时刻(即，角速度的合成值的微分值为正的最大值或负的最小值的时刻)作为击打的时刻来捕捉。另外，虽然考虑到由于高尔夫球杆3会因击打而发生振动，因此角速度的合成值的微分值为最大的时刻与为最小的时刻成对地产生，但是其中的在先的时刻被认为是击打的瞬间。
接下来，处理部21将在击打的计测时刻t7之前合成值n(t)接近0的极小点的时刻确定为顶点的计测时刻t5(S250)(参照图9(B))。在通常的高尔夫挥杆中，认为在挥击开始后，在顶点处动作暂时停止，之后，挥击速度逐渐增大直至击打。因此，能够将在击打的时刻之前、角速度的合成值接近0从而成为极小值的时刻作为顶点的时刻来捕捉。
接下来，处理部21将在击打的计测时刻t7之后、合成值n(t)接近0的极小点的时刻确定为挥击结束的计测时刻t8(S260)(参照图9(B))。在通常的高尔夫挥杆中，认为在击打之后挥击速度逐渐地减小而停止。因此，能够将在击打的时刻之后、角速度的合成值接近0从而成为极小值的时刻作为挥击结束的时刻来捕捉。
接下来，处理部21将在顶点的计测时刻t5的前后且合成值n(t)在预定的阈值以下的区间确定为顶点区间(S270)。在通常的高尔夫挥杆中，由于在顶点处动作暂时停止，因此可以认为在顶点的前后挥击速度较小。因此，能够将包含顶点的时刻且角速度的合成值在预定的阈值以下的连续的区间作为顶点区间来捕捉。
接下来，处理部21将在顶点区间的开始时刻之前、合成值n(t)成为预定的阈值以下的最后的时刻确定为挥击开始的计测时刻t4(S280)(参照图9(B))。在通常的高尔夫挥杆中，不容易考虑到从静止的状态起开始进行挥击动作，并在到顶点之前停止挥击动作。因此，能够将在顶点的时刻之前、角速度的合成值成为预定的阈值以下的最后的时刻作为挥击动作的开始的时刻来捕捉。另外，也可以将在顶点的计测时刻t5之前、合成值n(t)接近0的极小点的时刻确定为挥击开始的计测时刻。
接下来，处理部21使用在工序S200中被实施了偏差补正的加速度数据(每个时刻t的加速度数据)对各个时刻t处的握柄速度v(t)进行计算(S290)。
最后，处理部21将握柄速度v(t)达到最大的时刻确定为自然下挥摆的计测时刻t6(S300)，并结束处理。
另外，在图8的流程中，也可以在可能的范围内适当地改变各个工序的顺序。此外，虽然在图8的流程中，处理部21使用三轴角速度数据来确定击球等，但也能够使用三轴加速度数据以同样的方式确定击打等。
1-1-5.效果
如以上所说明的那样，由于在第一实施方式的运动分析系统1中，运动分析装置20使用传感器单元10所输出的计测数据而对用户2的挥击中的具有特征性的各个动作进行检测，并使拍摄装置30所拍摄到的图像数据与所检测出的各个动作相对应，因此用户2能够对应于具有特征性的各个动作来确定所拍摄出的图像数据。因此，能够减少实施所拍摄到的图像的编辑作业的情况下的时间和精力。
尤其，运动分析装置20通过对挥击开始、顶点、自然下挥摆、击球、挥击结束的动作进行检测，并在与所检测出的各个动作相对应的图像数据上标注互相不同种类的标志1～5，从而能够分别对应于挥击中的具有特征性的各个动作而容易地确定所拍摄到的图像数据。因此，能够大幅度地减少实施所拍摄到的图像的编辑作业的情况下的时间和精力。
此外，由于在第一实施方式的运动分析系统1中，运动分析装置20在使用传感器单元10所输出的计测数据而检测出与用户2的挥击相关的特定的状态的情况下，向拍摄装置30发送用于控制拍摄的拍摄控制指令，因此能够以与用户2的挥击运动连动的方式而自动地对由拍摄装置30实施的拍摄进行控制。
例如，运动分析装置20通过在检测到了开始进行挥击之前的静止状态(瞄准)的情况下向拍摄装置30发送拍摄开始指令，并在检测到了结束挥击后的静止状态的情况下向拍摄装置30发送拍摄结束指令，从而能够在用户2不对拍摄装置30实施拍摄的开始或结束的操作的情况下，自动地拍摄挥击中的顶点、自然下挥摆、击球等具有特征性的动作的瞬间，并且也能够大幅削减所拍摄的图像的数据量。
此外，例如，通过运动分析装置20在检测出开始进行挥击之前的静止状态(瞄准)的情况下向拍摄装置30发送高分辨率设定指令，并且在检测出结束挥击之后的静止状态的情况下向拍摄装置30发送低分辨率设定指令，从而使用户2能够不实施分辨率的变更操作，而以高分辨率来拍摄挥击中的具有特征性的动作的瞬间，并且无论在瞄准前或挥击结束后均能够在削减数据量的同时继续实施拍摄。
此外，在第一实施方式的运动分析系统1中，运动分析装置20既可以使拍摄装置30实施动态图像的拍摄，也可以使拍摄装置30实施静止图像的连续拍摄。如果使拍摄装置30实施动态图像的拍摄，则用户2能够看到挥击的动态图像。另一方面，如果使拍摄装置30实施静止图像的连续拍摄，则用户2能够在看到挥击中的具有特征性的动作的高画质的图像的同时，看到挥击的帧传送图像。
此外，由于在第一实施方式的运动分析系统1中，运动分析装置20使用传感器单元10所输出的计测数据对用户2的挥击进行分析，因此与通过分析从多个方向拍摄到的图像来对用户2的挥击进行分析的情况相比，减少了实施挥击分析的场所的限制。
1-2.第二实施方式
1-2-1.运动分析系统的概要
在第二实施方式的运动分析系统中，对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号，在下文中，省略或简化与第一实施方式重复的说明。图10为用于对第二实施方式的运动分析系统的概要进行说明的图。如图10所示，第二实施方式的运动分析系统1被构成为包括传感器单元10以及运动分析装置20。
传感器单元10与第一实施方式同样能够对三轴加速度和三轴角速度进行计测，并且如例如图2(A)、图2(B)及图2(C)那样被安装或佩戴在高尔夫球杆3或用户2的部位上。
与第一实施方式相同，用户2依照图3所示的顺序而实施对高尔夫球4进行击球的挥击动作。在用户2依照图3所示的顺序来实施对高尔夫球4进行击球的动作的期间内，传感器单元10以预定周期(例如1ms)对三轴加速度和三轴角速度进行计测，并依次将所计测到的数据发送到运动分析装置20中。
运动分析装置20具有拍摄功能，并且在使用传感器单元10所计测到的数据而检测出与用户2的挥击运动相关的第一状态的情况下，自动地开始进行与用户2的挥击运动相关的动态图像的拍摄或者静止图像的连续拍摄，并将所拍摄到的图像依次存储在内置的存储部中。此外，运动分析装置20在使用传感器单元10所计测到的数据而检测出与用户2的挥击运动相关的第二状态的情况下，自动地结束拍摄。即，在本实施方式中，用户2能够在不对运动分析装置20实施用于拍摄的操作的情况下，获得与挥击运动相关的图像。
此外，与第一实施方式同样，运动分析装置20使用传感器单元10所计测到的数据，而对用户2使用高尔夫球杆3而进行了击球的挥击运动中的特定的动作进行检测。而且，运动分析装置20使所拍摄到的图像数据与挥击运动中的特定的动作相对应而从生成分析信息，并利用图像或声音向用户2提示。运动分析装置20也可以为例如智能手机等的移动设备或个人计算机(PC)。
1-2-2.运动分析系统的结构
图11为表示第二实施方式的运动分析系统1的结构例的图。在图11中，对与图4相同的结构要素标注相同的符号。如图11所示，第二实施方式的运动分析系统1被构成为包括传感器单元10及运动分析装置20。
如图11所示，第二实施方式中的传感器单元10的结构及功能与第一实施方式相同。此外，第二实施方式中的运动分析装置20被构成为，包括处理部21、通信部22、操作部23、存储部24、显示部25、声音输出部26以及拍摄部28(拍摄单元的一个示例)。通信部22、操作部23、存储部24、显示部25、声音输出部26的结构以及功能与第一实施方式相同。
拍摄部28实施生成与被拍摄体(用户2)所发出的光对应的动态图像或静止图像的图像数据并向处理部21发送所生成的图像数据的处理。例如，拍摄部28使被拍摄体(用户2)所发出的光穿过透镜(未图示)并利用拍摄元件(未图示)来接收并转换为电信号，并将该电信号分解为RGB成分，并实施所需的调节或补正以及A/D转换从而生成图像数据。
拍摄部28在从处理部21接收到静止图像的拍摄指示时生成静止图像的图像数据。此外，拍摄部28在从处理部21接收到动态图像的拍摄的开始指示时以所设定的帧频(例如，60帧/秒)而生成动态图像的图像数据。此外，拍摄部28在从处理部21接收到静止图像的连续拍摄的开始指示时以所设定的时间间隔(例如，0.1秒间隔)而连续地生成静止图像的图像数据。此外，当从处理部21接收到拍摄的结束指示时，结束图像数据的生成。
处理部21实施向传感器单元10发送计测控制指令的处理、或针对从传感器单元10经由通信部22而接收到的数据的各种的计算处理。此外，处理部21实施向拍摄部28发送用于控制拍摄的控制信号(拍摄控制指令)的处理、或针对从拍摄部28接收到的数据的各种的处理。此外，处理部21实施根据从操作部23接收到的操作数据而实施针对存储部24的数据的读取/写入处理、向显示部25发送图像数据的处理、向声音输出部26发送声音数据的处理等其他的各种控制处理。尤其是在本实施方式中，处理部21通过执行运动分析程序240，从而作为计测数据取得部210、特定状态检测部211、拍摄控制部212、动作检测部213、图像数据取得部214、分析信息生成部215、存储处理部216、显示处理部217以及声音输出处理部218而发挥功能。计测数据取得部210、特定状态检测部211、动作检测部213、分析信息生成部215、存储处理部216、显示处理部217以及声音输出处理部218的功能与第一实施方式相同。
拍摄控制部212实施如下的处理，即，在特定状态检测部211检测出特定的状态的情况下，生成用于控制由拍摄部28实施的拍摄的控制信号(拍摄控制指令)，并向拍摄部28发送的处理。在本实施方式中，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出第一状态(例如，用户2开始进行挥击之前的静止状态)的情况下，生成用于使拍摄部28开始拍摄的第一控制信号(拍摄开始指令)并向拍摄部28发送。此外，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出第二状态(例如，用户2结束了挥击之后的静止状态)的情况下，生成用于使拍摄部28结束拍摄的第二控制信号(拍摄结束指令)并向拍摄部28发送。
图像数据取得部214实施取得拍摄部28所拍摄到的图像数据的处理。图像数据取得部214所取得的图像数据与计测时刻对应地被存储在存储部24中。
1-2-3.拍摄控制
由于由第二实施方式中的处理部21所实施的拍摄控制的一个示例与图5相同，并且表示图像数据与标志的对应关系的附图也与图6相同，因此省略该图示及说明。但是，由于在第二实施方式中，处理部21对计测时刻和拍摄时刻进行管理，因此能够将计测时刻兼用为拍摄时刻。此外，由于在处理部21与拍摄部28之间几乎不存在通信延迟，因此也可以将处理部21检测出挥击开始前的静止状态时的计测时刻t2作为拍摄部28开始进行拍摄的时刻。同样，也可以将处理部21检测出挥击开始后的静止状态时的计测时刻t9作为拍摄部28结束拍摄的时刻。
1-2-4.运动分析装置的处理
图12为表示由第二实施方式中的由处理部21实施的运动分析处理的顺序的一个示例的流程图。在图12中，对实施与图7相同的处理的工序标注相同的符号。处理部21通过执行被存储于存储部24中的运动分析程序240，从而例如以图12的流程的顺序来执行运动分析处理。以下，对图12的流程进行说明。
首先，处理部21基于操作数据而对是否实施了计测开始的操作进行判断(S10)，并待机至实施计测开始操作为止(S10的否)。处理部21在计测开始的操作被实施了的情况下(S10的是)，与图7同样地在实施了S10～S30的处理之后，向拍摄部28发送拍摄开始指令，使拍摄部28开始实施拍摄，并取得所拍摄到的图像数据(S42)。
接下来，与图7同样，处理部21在实施了S50及S60的处理之后，向拍摄部28发送拍摄结束指令，从而使拍摄部28结束拍摄(S72)。
接下来，处理部21基于操作数据而对是否在预定时间内实施了计测结束的操作进行判断(S80)，并计测结束的操作未在预定时间内被实施的情况下(S80的否)，再次实施S30以后的处理。
处理部21在计测结束的操作于预定时间内被实施了的情况下(S80的是)，与图7同样地在实施了S90及S100的处理之后，使在工序S42中所取得的图像数据与在工序S100中所检测出的各个动作相对应并生成分析信息(S120)，并结束处理。
另外，在图12的流程中，也可以在可能的范围内适当地改变各个工序的顺序。
1-2-5.效果
根据第二实施方式的运动分析系统1，获得与第一实施方式相同的效果。另外，由于在第二实施方式的运动分析系统1中，几乎可以忽视处理部21与拍摄部28之间的通信延迟，因此，例如也可以将处理部21检测出挥击开始前的静止状态时的计测时刻作为拍摄部28开始进行拍摄的时刻，并将处理部21检测出挥击开始后的静止状态时的计测时刻作为拍摄部28结束拍摄的时刻。因此，由于运动分析装置20能够容易且准确地实施所拍摄到的图像数据与所检测出的动作的相互对应，因此能够提供精度较高的分析信息。
2.改变例
本发明并不限定于本实施方式，也可以在本发明的主旨的范围内实施各种改变。
例如，虽然在上述的各实施方式中，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出第一状态(例如，用户2开始进行挥击之前的静止状态)的情况下立刻开始进行拍摄，但在只要能够拍摄挥击的顶点以后或者击球的瞬间即可的情况下，也可以考虑到从瞄准起至到达顶点或者击球为止的时间，从而使拍摄的开始时间延迟。例如，也可以采用如下方式，即，每当用户2实施挥击时，对特定状态检测部211检测出开始进行挥击之前的静止状态时的计测时刻与动作检测部检测出到达顶点或者检测出了击打时的计测时刻的差分进行计算，并求出用户2接连实施了多次的挥击中的该差分的平均值等从而对从瞄准直至到达顶点或者击打为止的时间进行预测。而且，也可以采用如下方式，即，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出开始进行挥击之前的静止状态(瞄准)的情况下，考虑到直至到达顶点或者击球为止的预测时间，而在稍早于到达顶点或者击球时，开始进行拍摄。通过采用这种方式，能够在大幅度地削减图像的数据量的同时，获得顶点以后的图像或者击球的瞬间的图像。
此外，虽然在上述的各实施方式中，作为特定状态检测部211进行检测的第一状态而以用户2开始进行挥击之前的静止状态作为一个示例进行了列举，但是在只要能够拍摄击打的瞬间即可的情况下，特定状态检测部211也可以将挥击的开始或顶点作为第一状态而进行检测。
此外，虽然在上述的各实施方式中，作为特定状态检测部211进行检测的第二状态而以用户2结束挥击之后的静止状态作为一个示例而进行了列举，但是在只要能够拍摄击打的瞬间即可的情况下，特定状态检测部211也可以作为第二状态而对击打进行检测。
此外，虽然在上述的各实施方式中，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出第一状态(例如，用户2开始进行挥击之前的静止状态)的情况下使拍摄开始，但是也可以设置为使拍摄的分辨率增加。即，拍摄控制部212可以在特定状态检测部211检测出第一状态的情况下，生成用于增加拍摄的分辨率的第一控制信号(高分辨率设定指令)并向拍摄装置30或拍摄部28进行发送。如果采用这种方式，则例如，能够在瞄准前通过以低分辨率进行拍摄从而削减图像的数据量，并且能够在挥击中通过以高分辨率进行拍摄从而得到鲜明的图像。
此外，虽然在上述的各实施方式中，拍摄控制部212在特定状态检测部211检测出第二状态(例如，用户2结束挥击之后的静止状态)的情况下使拍摄结束，但也可以设置为使拍摄的分辨率降低。即，拍摄控制部212可以在特定状态检测部211检测出第二状态的情况下，生成用于降低拍摄的分辨率的第二控制信号(低分辨率设定指令)并向拍摄装置30或拍摄部28进行发送。如果采用这种方式，则例如，能够在挥击结束后通过以低分辨率进行拍摄从而削减图像的数据量，并且能够在挥击中以高分辨率进行拍摄从而得到鲜明的图像。
此外，虽然在上述的第一实施方式中，运动分析装置20使用从传感器单元10接收到的计测数据而对特定的状态进行检测并向拍摄装置30发送拍摄控制指令，但也可以以如下方式进行改变，即，传感器单元10具备特定状态检测部211及拍摄控制部212的功能，并且在检测出特定的状态的情况下向拍摄装置30发送拍摄控制指令。若采用这种方式，则能够缩短通信延迟，因此，即使例如在检测出稍早于击球的状态(例如，挥击的顶点)时开始进行拍摄，也能够对击打的瞬间进行拍摄，从而能够削减所拍摄的图像的数据量。
此外，虽然上述的各实施方式中，使用式(2)所示的平方和的平方根作为传感器单元10所计测出的三轴角速度的合成值来对用户2が击球的时刻(击打)进行检测，但作为三轴角速度的合成值，除此以外，也可以使用例如三轴角速度的平方和、三轴角速度之和或者其平均值、三轴角速度的乘积等。此外，除了三轴角速度的合成值以外，也可以使用三轴加速度的平方和或者其平方根、三轴加速度之和或者其平均值、三轴加速度的乘积等的三轴加速度的合成值。
此外，虽然在上述的各实施方式中，加速度传感器12和角速度传感器14以内置于传感器单元10中的方式而一体化，但也可以不使加速度传感器12与角速度传感器14一体化。或者，加速度传感器12和角速度传感器14也可以不内置于传感器单元10中，而直接安装在高尔夫球杆3上或佩戴在用户2身上。此外，虽然在上述的实施方式中，传感器单元10和运动分析装置20为分体设置，但也可以使其一体化且能够安装在高尔夫球杆3上或佩戴在用户2身上。
此外，虽然在上述的实施方式中，作为用户2所实施的运动而以高尔夫球为例而进行了列举，但本发明也能够应用于网球或棒球等各种运动中。例如，也可以采用如下方式，即，将传感器单元10安装在棒球棒上，从而运动分析装置20根据加速度等变化而对打击的瞬间进行检测，并且拍摄装置30(或者具有拍摄功能的运动分析装置20)在刚刚打击之后立即进行拍摄。此外，本发明也能够应用于，滑雪杖或滑雪板等不伴随有挥击动作的各种各样的运动中。例如，也可以采用如下方式，即，跳高滑雪的选手佩戴传感器单元10和拍摄装置30(或者具有拍摄功能的运动分析装置20)，从而运动分析装置20根据加速度等的变化而对跳高的最顶点进行检测，并且拍摄装置30(或者运动分析装置20)在最顶点处进行拍摄。或者，也可以采用如下方式，即，通过将传感器单元10安装在滑雪板上，并且运动分析装置20根据加速度等的变化而对撞击进行检测，从而由拍摄装置30(或者具有拍摄功能的运动分析装置20)在滑雪板最接近雪面的时刻进行拍摄。
上述的实施方式以及改变例仅为一个示例，而并不限定于此。例如，也能够将各实施方式以及各改变例进行适当组合。
本发明包括与在实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构、或者目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包括对在实施方式中所说明的结构中的非本质的部分进行了置换的结构。此外，本发明包括能够取得与实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构、或实现相同的目的的结构。此外，本发明包括向实施方式中所说明的结构添加了公知技术的结构。
符号说明
1运动分析系统；2用户；3高尔夫球杆；4高尔夫球；10传感器单元；12加速度传感器；14角速度传感器；16信号处理部；18通信部；20运动分析装置；21处理部；22通信部；23操作部；24存储部；25显示部；26声音输出部；27通信部；28拍摄部；30拍摄装置；31处理部；32通信部；33操作部；34存储部；35显示部；36拍摄部；210计测数据取得部；211特定状态检测部；212拍摄控制部；213动作检测部；214图像数据取得部；215分析信息生成部；216存储处理部；217显示处理部；218声音输出处理部；240运动分析程序；242球杆规格信息；244传感器安装位置信息。

Claims (20)

1.一种运动分析方法，包括：
使用惯性传感器的输出信号而对用户的运动中的动作进行检测的动作检测工序、
取得拍摄单元所拍摄到的所述用户的运动的图像数据的图像数据取得工序、以及
将所述图像数据与所检测出的所述动作进行对应的分析信息生成工序。
2.如权利要求1所述的运动分析方法，其中，
使所述惯性传感器的输出信号与所述拍摄单元所拍摄到的所述图像数据取得同步。
3.如权利要求2所述的运动分析方法，其中，
基于根据所述惯性传感器的输出信号而进行检测的所述运动中的第一状态的时刻而取得所述同步。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的运动分析方法，其中，
在所述分析信息生成工序中，对所述图像数据中的、与所检测出的所述动作相对应的所述图像数据标注标志。
5.如权利要求4所述的运动分析方法，其中，
在所述分析信息生成工序中，根据所检测出的所述动作的种类而使所述标志的种类不同。
6.如权利要求1至5中的任意一项所述的运动分析方法，其中，
所述运动为使用了运动器具的挥击运动。
7.如权利要求6所述的运动分析方法，其中，
在所述动作检测工序中，对所述用户开始进行所述挥击运动时的动作进行检测。
8.如权利要求6或7所述的运动分析方法，其中，
在所述动作检测工序中，对所述用户切换所述挥击运动的方向时的动作进行检测。
9.如权利要求6至8中的任意一项所述的运动分析方法，其中，
在所述动作检测工序中，对所述挥击运动的速度达到最大时的动作进行检测。
10.如权利要求6至9中的任意一项所述的运动分析方法，其中，
在所述动作检测工序中，对所述用户进行击球时的动作进行检测。
11.如权利要求6至10中的任意一项所述的运动分析方法，其中，
在所述动作检测工序中，对所述用户结束所述挥击运动时的动作进行检测。
12.如权利要求6至11中的任意一项所述的运动分析方法，其中，
所述运动器具为高尔夫球杆。
13.如权利要求1至12中的任意一项所述的运动分析方法，其中，
由所述拍摄单元实施的拍摄为静止图像的连续拍摄。
14.一种运动分析装置，包括：
动作检测部，其使用惯性传感器的输出信号而对用户的运动中的动作进行检测；
图像数据取得部，其取得拍摄单元所拍摄到的所述用户的运动的图像数据；
分析信息生成部，其将所述图像数据与所检测出的动作进行对应。
15.如权利要求14所述的运动分析装置，其中，
在所述分析信息生成部中，对所述图像数据中的、与所检测出的所述动作相对应的所述图像数据标注标志。
16.如权利要求15所述的运动分析装置，其中，
在所述分析信息生成部中，根据所检测出的所述动作的种类而使所述标志的种类不同。
17.如权利要求14所述的运动分析装置，其中，
所述运动为使用了运动器具的挥击运动。
18.如权利要求17所述的运动分析装置，其中，
在所述动作检测部中，对所述用户开始进行所述挥击运动时的动作进行检测。
19.一种运动分析系统，包括：
权利要求14所述的运动分析装置和所述惯性传感器。
20.如权利要求19所述的运动分析系统，其中，
包括所述拍摄单元。
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