CN107007994A - 显示方法、挥击分析装置、挥击分析系统以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够客观地对挥击的一系列的动作是如何转变进行识别的分析结果的显示方法、挥击分析装置、挥击分析系统、以及记录介质。所述显示方法中，在根据对运动器具的挥击进行测量的惯性传感器的输出而获得的挥击轨迹(30)上，重叠地显示所述挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象(31、32、33、34、35)。

Description

显示方法、挥击分析装置、挥击分析系统以及记录介质
技术领域
本发明涉及显示方法、挥击分析装置、挥击分析系统、挥击分析程序以及记录介质。
背景技术
一直以来，已知如下方法，即，在高尔夫球、网球、棒球等运动中，通过对作为运动器具的高尔夫球杆、球拍、球棒等挥击的轨迹进行分析，从而改善其轨迹，进而提高竞技力。作为这种方法的一个示例，例如在专利文献1中，公开了通过摄像机来拍摄挥击，并利用所拍摄到的动画来实施分析的技术。另外，例如，在专利文献2中，公开了一种技术，即，根据对连续被拍摄到的挥击的一系列的图像进行重叠合成而得到的多运动图像，来实施挥击的分析。另外，例如，在专利文献3中，公开了一种技术，即，利用运动传感器，并根据挥击过程中的高尔夫球的击打而检测出击打的时间点，从而实施挥击分析。
但是，在专利文献1以及专利文献2所记载的技术中，存在如下的课题，即，由于对动画或连续图像(多运动图像)进行拍摄(摄像)的装置变得庞大，因此，用户难以容易地进行挥击分析。另一方面，在专利文献3所记载的技术中，虽然通过使用被搭载于运动器具(高尔夫球杆)上的运动传感器，而能够容易地进行挥击分析，但是存在不易客观地对挥击的一系列的动作是如何转变进行识别的课题。
专利文献1：日本特开2015-123206号公报
专利文献2：日本特开2014-64125号公报
专利文献3：日本特开2014-100341号公报
发明内容
本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的发明，能够作为以下的方式或应用例来实现。
应用例1
本应用例所涉及的显示方法为，在根据惯性传感器的输出而获得的运动器具的挥击轨迹上，重叠地显示所述挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象。
根据本应用例的显示方法，通过使挥击轨迹、与挥击过程中的多个时间点的运动器具的各个位置的、该运动器具所涉及的对象重叠地显示，从而能够客观地识别到挥击的一系列的动作是如何转变。另外，由于基于惯性传感器的输出而生成挥击轨迹等的分析数据并进行显示，因此，无需利用大型的拍摄装置等，从而用户能够容易地实施挥击分析。
应用例2
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，对所述对象的任意一个进行指定，并对被指定的所述对象所涉及的所述时间点的分析信息进行显示。
根据本应用例，由于通过对被显示的对象中的判断为需要进行分析信息的对象进行指定，从而显示被指定的对象所涉及的时间点的分析信息，因此，能够有效地获得分析信息。另外，由于能够集中获得所需的分析信息，因此，能够提高分析效率。
应用例3
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述指定为，针对显示有所述对象的显示部而进行指示来实施。
根据本应用例，针对显示有对象的显示部，通过例如触摸(画面点击)显示部等而实施对象的指定。因此，能够直接对对象进行指定，从而切实地且容易地实施指定。
应用例4
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，对被指定的所述对象进行强调显示。
根据本应用例，由于被指定的对象被强调显示，因此能够更加容易地实施被指定的对象的识别或感知。
应用例5
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述分析信息为所述运动器具的姿态信息。
根据本应用例，能够获得运动器具的姿态信息以作为分析信息，从而能够客观且容易地对特定的时间点的运动器具的姿态进行判断，进而能够提高分析精度或分析效率。
应用例6
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述姿态信息为，相对于预先被分配有识别数据的多个区域，而显示所述运动器具的位置所属的所述区域。
根据本应用例，能够通过识别数据而对运动器具的位置属于哪个区域进行检测识别。由此，能够容易地实施各时间点的运动器具的位置是否良好的判断。
应用例7
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述区域根据与至少一个假想面之间的关系而被设定。
根据本应用例，根据假想面与挥击过程中的所期望的时间点的运动器具的位置所涉及的识别数据之间的关系，而能够以规则化的方式明示挥击的特点。
应用例8
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述分析信息为所述运动器具的击打部的姿态信息。
根据本应用例，能够获得运动器具的击打部的姿态信息以作为分析信息，能够客观且容易地判断特定的时间点的运动器具的击打部的姿态，从而能够提高分析精度或分析效率。
应用例9
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述姿态信息为所述击打部的击打面的朝向。
根据本应用例，能够获得运动器具的击打部的朝向的姿态信息以作为分析信息，从而能够客观且容易地对特定的时间点的运动器具的击打部的朝向所涉及的姿态进行判断，进而能够提高分析精度或分析效率。
应用例10
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述分析信息为所述运动器具的旋转角。
根据本应用例，能够获得运动器具的旋转角以作为分析信息，从而能够客观且容易地对特定的时间点的运动器具的旋转角进行判断，进而能够提高分析精度或分析效率。
应用例11
在上述应用例所记载的显示方法中，优选为，所述挥击为高尔夫球杆的挥杆，所述多个时间点包括上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程以及击打的至少两个。
根据本应用例，能够对作为高尔夫球杆的挥杆的重要的时间点的、上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程以及击打的时间点的至少两个进行显示，从而能够提高分析精度或分析效率。
应用例12
本应用例所涉及的挥击分析装置包括：处理部，其利用对运动器具的挥击进行测量的惯性传感器的输出而生成所述挥击所涉及的分析数据，并输出基于所述分析数据而得到的挥击轨迹以及分析信息；显示部，其对所述挥击轨迹以及所述分析信息进行显示，以使所述挥击轨迹，与所述挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象重叠的方式，显示于所述显示部上。
根据本应用例的挥击分析装置，通过使挥击轨迹、和挥击过程中的多个时间点的运动器具的各个位置的、该运动器具所涉及的对象重叠地显示于显示部上，从而能够客观地识别到挥击的一系列的动作是如何转变。另外，根据惯性传感器的输出，而生成挥击轨迹等分析数据。通过以此方式使用惯性传感器，从而无需使用大型的拍摄装置等，进而用户能够容易地实施挥击分析。
应用例13
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，包括对所述对象的任意一个进行指定的操作部，并且对被指定的所述对象所涉及的所述分析信息进行显示。
根据本应用例，由于通过利用操作部而对被显示的对象中的判断为需要进行分析信息的对象进行指定，从而对被指定的对象所涉及的时间点的分析信息进行显示，因此能够有效地获得分析信息。另外，由于能够归纳并得到所需的分析信息，因此能够提高分析效率。
应用例14
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述操作部被设置于所述显示部上，所述指定针对所述显示部而被实施。
根据本应用例，针对被设置于显示部上的操作部，例如通过触摸(画面点击)显示部等，而能够实施对象的指定。因此，能够直接对对象进行指定，且能够切实地且容易地实施指定。
应用例15
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，被指定的所述对象被强调显示。
根据本应用例，由于被指定的对象强调显示，因此，能够更加容易地实施被指定的对象的识别或感知。
应用例16
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述分析信息为所述运动器具的姿态信息。
根据本应用例，能够获得运动器具的姿态信息以作为分析信息，从而能够客观且容易地对特定的时间点的运动器具的姿态进行判断，进而能够提高分析精度或分析效率。
应用例17
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述姿态信息为，相对于预先被分配有识别数据的多个区域，而显示所述运动器具的位置所属的所述区域。
根据本应用例，能够通过识别数据来验证运动器具的位置属于哪个区域。由此，能够容易地实施对各时间点的运动器具的位置是否良好的判断。
应用例18在
上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述区域根据与至少一个假想面之间的关系而被设定。
根据本应用例，根据假想面、与挥击过程中的所期望的时间点的运动器具的位置所涉及的识别数据之间的关系，而能够以规则化的方式明示挥击的特点。
应用例19
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述分析信息为所述运动器具的击打部的姿态信息。
根据本应用例，能够获得运动器具的击打部的姿态信息以作为分析信息，从而能够客观且容易地对特定的时间点的运动器具的击打部的姿态进行判断，进而能够提高分析精度或分析效率。
应用例20
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述姿态信息为所述击打部的击打面的朝向。
根据本应用例，能够获得运动器具的击打部的朝向的姿态信息以作为分析信息，从而能够客观且容易地对特定的时间点的运动器具的击打部的朝向所涉及的姿态进行判断，进而能够提高分析精度或分析效率。
应用例21
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述分析信息为所述运动器具的旋转角。
根据本应用例，能够获得运动器具的旋转角以作为分析信息，从而能够客观且容易地对特定的时间点的运动器具的旋转角进行判断，进而能够提高分析精度或分析效率。
应用例22
在上述应用例所记载的挥击分析装置中，优选为，所述挥击为高尔夫球杆的挥杆，所述多个时间点包括上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程以及击打的至少两个。
根据本应用例，能够对作为高尔夫球杆的挥杆而重要的时间点的、上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程以及击打的时间点的至少两个进行显示，从而能够提高分析精度或分析效率。
应用例23
本应用例所涉及的挥击分析系统包括：上述应用例中的任意一个示例所记载的挥击分析装置、和惯性传感器。
根据本应用例的挥击分析系统，基于小型的惯性传感器的输出而生成挥击轨迹等分析数据。而且，根据该分析数据，通过将挥击轨迹、与挥击过程中的多个时间点的运动器具的各个位置的、该运动器具所涉及的对象重叠地显示于显示部上，从而能够客观地识别到挥击的一系列的动作是如何转变。另外，通过使用小型的惯性传感器，从而能够使挥击分析装置小型或轻量化。因此，无需使用大型的拍摄装置等，从而用户能够容易地实施挥击分析。
应用例24
本应用例所涉及的挥击分析程序使计算机实施如下工序，所述工序为：根据对运动器具的挥击进行检测的惯性传感器的输出而生成挥击轨迹以及分析信息的工序；输出所述挥击轨迹以及所述分析信息的工序；在所述挥击轨迹上重叠地显示所述挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象的工序。
根据本应用例的挥击分析程序，以基于惯性传感器的输出而生成挥击轨迹等分析数据，并且根据该分析数据，而使挥击轨迹、与挥击过程中的多个时间点的运动器具的各个位置的、该运动器具所涉及的对象重叠显示的方式，使计算机执行。由此，用户能够客观地识别到挥击的一系列的动作是如何转变。
应用例25
本应用例所涉及的记录介质记录有使计算机执行如下工序的程序，所述工序为：根据对运动器具的挥击进行检测的惯性传感器的输出而生成运动器具的挥击轨迹以及分析信息的工序；输出所述挥击轨迹以及所述分析信息的工序；在所述挥击轨迹上重叠地显示所述挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象的工序。
根据本应用例的记录介质，通过根据被记录的程序而使计算机执行，从而根据惯性传感器的输出而生成挥击轨迹等分析数据，并且根据该分析数据，而使挥击轨迹、与挥击过程中的多个时间点的运动器具的各个位置的、该运动器具所涉及的对象重叠地显示。由此，用户能够客观地识别到挥击的一系列的动作是如何转变。
附图说明
图1为挥击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以及方向的一个示例的图。
图3为关于挥击动作的说明图。
图4为表示挥击分析系统的结构例的图。
图5为从X轴的负侧观察用户静止时的高尔夫球杆和传感器单元的俯视图。
图6为表示三轴角速度的时间变化的一个示例的图表。
图7为表示三轴角速度的合成值的时间变化的图表。
图8为表示合成值的微分的时间变化的图表。
图9为表示杆身平面以及霍根平面的图。
图10为从X轴的负侧观察以YZ平面剖切杆身平面所得的剖视图的图。
图11为从X轴的负侧观察以YZ平面剖切霍根平面所得的剖视图的图。
图12为用于对杆面扣角和杆头轨迹(入射角)进行说明的图。
图13为表示从挥击开始(上挥击开始)至击打的杆身轴旋转角的时间变化的一个示例的图。
图14为表示杆身平面以及霍根平面与多个区域之间的关系的一个示例的图。
图15为表示挥击分析系统的动作顺序(分析结果的显示方法)的流程图。
图16为表示挥杆信息的显示例1的图。
图17为表示挥杆的分析信息的显示例的杆身旋转轴的变化的图。
图18为表示挥杆信息的显示例2的图。
图19为表示挥杆信息的显示例3的图。
图20为表示挥杆信息的显示所涉及的应用例1的图。
图21为表示挥杆信息的显示所涉及的应用例2的图。
图22为表示运动分析显示装置的一个示例的头戴式显示器的立体图。
图23为表示可穿戴型的一个示例的、手臂安装型的运动分析显示装置的立体图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的优选的实施方式进行详细的明。另外，以下所说明的实施的方式并非是对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当限定的方式。此外，以下所说明的全部结构并不一定均为本发明的必要结构要件。
挥击分析(运动分析)系统
1-1.挥击分析(运动分析)系统的概要
图1为用于对本实施方式的挥击分析系统的概要进行说明的图。图2为表示传感器单元的安装位置以及方向的一个示例的图。图3为关于一系列的挥击动作的说明图。图4为表示挥击分析系统的结构例的图。
如图1所示，本实施方式的挥击分析系统1被构成为，包括传感器单元10(惯性传感器的一个示例)、以及作为挥击分析装置的运动分析显示装置20。在挥击分析系统1中，对用户(被实验者)2为了对作为目标的高尔夫球4进行击球而实施的高尔夫球杆3的挥杆(以下，也称为高尔夫球挥杆)进行分析。在本实施方式中，虽然以实施高尔夫球挥杆的分析的挥击分析装置为例而进行说明，但是本发明的挥击分析装置也能够应用于网球、羽毛球、乒乓球等的球拍、棒球或软式棒球所使用的击球棒等挥击所使用的各种各样的运动器具的挥击分析中。
作为测量部的传感器单元10通过所具备的惯性传感器(图4所示的加速度传感器12以及角速度传感器14)而能够对三轴的各轴方向上所产生的加速度和绕三轴的各轴而产生的角速度进行测量，在本方式中，被安装于高尔夫球杆3(运动器具的一个示例)上。
在本实施方式中，如图2所示，作为测量部的传感器单元10以使三个检测轴(x轴、y轴、z轴)中的一个轴，例如y轴与高尔夫球杆3的杆身的长度方向一致的方式被安装于高尔夫球杆3的杆身的一部分上。优选为，传感器单元10击球时的冲击不易传递且在挥杆时不易施加离心力的靠近握柄的位置处。杆身为高尔夫球杆3的除了杆头3a以外的柄的部分，也包括握柄部。但是，传感器单元10既可以被安装于作为被实验者的用户2的部位(例如，手或手套等)上，也可以被安装于手表等饰品上。
并且，在本方式中，例示了以高尔夫球杆3的挥杆为一个示例的挥击分析(运动分析)。高尔夫球挥杆例如实施如图3所示的一系列的挥击动作。具体而言，如图3所示，包含如下的动作，即，在从作为静止状态的瞄球的位置起开始挥击(上挥摆)之后，经过在上挥摆过程中高尔夫球杆3的杆身成为水平的上杆半程(halfway back)、从上挥摆向下挥摆切换的挥杆顶点、在下挥摆过程中高尔夫球杆3的杆身成为水平的下杆半程(halfway down)的各状态，而直至击打高尔夫球4的击打的动作。击打后，直至未图示的送球，从而结束一系列的挥击动作。
1-2.挥击分析(运动分析)系统的结构
图4为表示本实施方式的挥击分析(运动分析)系统1的结构例(传感器单元10、以及运动分析显示装置20的结构例)的图。如图4所示，在本实施方式中，传感器单元10被构成为，包括作为惯性传感器的加速度传感器12以及角速度传感器14、信号处理部16以及通信部18。
作为惯性传感器的加速度传感器12对相互交叉(理想状态为正交的)的三轴方向上的各个轴方向上所产生的加速度进行测量，并输出与所测量到的三轴加速度的大小以及方向相对应的数字信号(加速度数据)。
作为惯性传感器的角速度传感器14对绕相互交叉(理想状态为正交的)的三轴中的各个轴上所产生的角速度进行测量，并输出与所测量到的三轴角速度的大小以及方向相对应的数字信号(角速度数据)。
信号处理部16从加速度传感器12和角速度传感器14分别接收加速度数据和角速度数据(测量数据)，并附加时刻信息而存储于未图示的存储部中，并且对所存储的测量数据(姿态或者位置信息的一个示例)附加时刻信息而生成符合通信用的格式的数据包，并向通信部18输出。
虽然理想状态为，加速度传感器12以及角速度传感器14分别以三轴与相对于传感器单元10而被定义的正交坐标系(传感器坐标系)的三轴(x轴、y轴、z轴)一致的方式被安装于传感器单元10上，但是，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，使用根据安装角误差而预先计算出的补正参数，而将加速度数据以及角速度数据转换为xyz坐标系的数据的处理。
而且，信号处理部16也可以实施加速度传感器12以及角速度传感器14的温度补正处理。或者，也可以在加速度传感器12以及角速度传感器14中加入温度补正的功能。
并且，加速度传感器12和角速度传感器14也可以为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转换而生成测量数据(加速度数据和角速度数据)，并使用这些数据而生成通信用的数据包数据即可。
传感器单元10的通信部18实施如下处理，即，将从信号处理部16获取的数据包数据发送给运动分析显示装置20的处理、和从运动分析显示装置20接收控制指令并发送给信号处理部16的处理等。信号处理部16实施与控制指令对应的各种处理。
运动分析显示装置20例如通过智能手机、个人计算机、后文叙述的头戴式显示器(HMD：Head Mounted Display)500、以及后文叙述的手臂安装型的分析显示装置600等信息终端(客户终端)而被实现。运动分析显示装置(显示装置)20被构成为，包括处理部21(处理部的一个示例)、通信部22、操作部23、存储部24、显示部25、声音输出部26、以及拍摄部27。
运动分析显示装置20的通信部22实施如下处理，即，接受从传感器单元10发送的数据包数据并向处理部21发送的处理、将来自处理部21的控制指令向传感器单元10发送的处理等。
作为输入部的操作部23实施如下处理，即，取得来自用户(被实验者)2的操作数据并向处理部21发送的处理。操作部23例如也可以为触摸面板型显示器、按钮、按键、话筒等。换言之，操作部23作为能够输入操作数据等的输入部而发挥功能。而且，用户(被实验者)2能够从操作部23输入所需的操作数据。并且，从操作部23所取得的数据中，例如，能够包括挥杆的时刻(日期和时间)、用户识别信息(用户ID)、用户2的性别、高尔夫球杆信息242、用户2的身体信息244、作为传感器单元10的位置信息的传感器安装位置信息246等。
另外，在从操作部23取得的数据中，选择在分析结束后进行提示(图像显示或语音报告等)的分析信息，并包括所输入的分析信息的指标。由此，由于能够在挥杆的分析信息中选择进行提示(图像显示或语音报告等)的分析信息并预先进行设定，因此，能够在挥击结束时不用烦劳用户2的手而自动地实施所期望的提示(图像显示或语音报告等)等，从而能够提高操作的便利性。
存储部24例如由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(IntegratedCircuit：集成电路)存储器、硬盘、存储卡等记录介质等构成。
存储部24对供处理部21实施各种计算处理、控制处理的程序、用于实现应用功能的各种程序、数据等进行存储。尤其，在本实施方式中，在存储部24中，存储有用于通过处理部21而被读取并用于执行挥击分析处理的挥击分析程序(运动分析程序)240。挥击分析程序240既可以预先被存储于非易失性的记录介质(记录介质的一个示例)，也可以由处理部21经由网络而从服务器接受挥击分析程序240并被存储于存储部24中。
在存储部24中，存储有高尔夫球杆信息242、身体信息244、作为传感器单元10的位置信息的传感器安装位置信息246等，以作为挥击分析处理所使用的信息。
高尔夫球杆信息242为，表示用户2所使用的高尔夫球杆3的规格的信息。例如，用户2可以对操作部23进行操作而输入所使用的高尔夫球杆3的高尔夫球杆的信息，并将所输入的高尔夫球杆的信息设为高尔夫球杆信息242。或者，用户2也可以在后文叙述的图15所示的步骤S100中输入(或者，从型号列表中选择)高尔夫球杆3的型号，并将预先存储于存储部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、杆面倾角等信息等)中的所输入的型号的规格信息设为高尔夫球杆信息242。
身体信息244为表示用户2的体格(腰的高度、颈部的高度、手臂的长度等)的信息。例如，用户2也可以对操作部23进行操作，从而输入身体的信息，并将所输入的身体的信息设为身体信息244。
传感器安装位置信息246为表示高尔夫球杆3中的传感器单元10的安装位置的信息。例如，在图15所示的步骤S100中，用户2也可以对操作部23进行操作而输入传感器单元10的安装位置与高尔夫球杆3的握柄端部之间的距离，并将所输入的距离的信息设为传感器安装位置信息246。或者，作为将传感器单元10安装于所规定的预定位置(例如，距握柄起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246而被预先存储。
存储部24作为处理部21的工作区域而被使用，并暂时对从操作部23输入的数据、处理部21根据各种程序而执行的运算结果等进行存储。而且，存储部24也可以对通过处理部21的处理而生成的数据中的、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、图形、表格、动画、其他图像的形式进行显示的装置。显示部25例如也可以为CRT(CathodeRayTube：阴极射线管)、LCD(LiquidCrystalDisplay：液晶显示器)、触摸面板式显示器、头戴式显示器(HMD：HeadMounted Display)等。另外，也可以通过一个触摸面板式显示器来实现操作部23和显示部25的功能。
并且，作为显示部25中的操作部23的功能，能够通过对显示部25进行触碰(画面触碰)等而实施在显示部25上被显示的对象31～35(参照后文叙述的图16、图18)中的进行分析显示的时间点的指定。通过这种方式，能够针对显示部25所具有的操作部23而实施所进行分析显示的对象31～35的任意一个的指定，例如通过对显示部25进行触摸(画面触碰)等而实施所进行分析显示的对象31～35的任意一个的指定。因此，能够直接指定对象31～35的任意一个，从而能够切实地且容易地实施指定。
声音输出部26为，为了将处理部21的处理结果(分析信息)作为语音或蜂鸣音等的声音形式进行提示而输出的装置。声音输出部26例如也可以为扬声器或蜂鸣器等。
拍摄部27包括受光单元(未图示)，该受光单元包括未图示的光学透镜(摄像光学系统)或CCD(Charge-Coupled Device)等。拍摄部27对被摄对象图像(用户2)进行拍摄，并将拍摄数据存储于存储部24中，或将拍摄数据发送至图像数据生成部216，并且通过图像数据生成部216而生成的图像数据显示在显示部25上。
处理部21根据各种程序而实施如下处理，即，向传感器单元10发送控制指令的处理、和针对经由通信部22而从传感器单元10接收到的数据的各种计算处理、其他各种控制处理。处理部21使用从传感器单元10接收的挥杆的数据，而生成对该挥杆进行了分析的分析数据，并能够根据该分析数据，而形成挥杆轨迹30(参照图16、图18)、以及分析信息的显示数据并输出。处理部21通过执行挥击分析程序(运动分析程序)240，从而作为数据取得部210、挥杆诊断部211、挥击分析部215、图像数据生成部216、存储处理部217、显示处理部218以及声音输出处理部219而发挥功能。
数据取得部210实施如下处理，即，获取通信部22从传感器单元10接收到的数据包数据，并从所获取的数据包数据取得时刻信息以及测量数据，并向存储处理部217发送的处理。
挥杆诊断部211根据由挥击分析部215计算出的挥杆的指标，而对该挥杆是否良好进行诊断。使用了如下方法，即，利用对上杆半程时和下杆半程时的杆头3a的位置分别属于多个区域A～D中的哪一个区域而进行判断的方法，具体的方法将在后文叙述，所述多个区域A～D是基于通过挥击分析部215而被计算出的杆身平面SP以及霍根平面HP(V区域)而被确定的。在该显示中，在运动分析显示装置20中，显示了被预先分配有识别数据的多个区域A～D，能够针对多个区域A～D，而对一系列的挥杆中的高尔夫球杆3的杆头3a的位置所属的区域A～D进行判断。
挥击分析部215实施如下处理，即，使用传感器单元10所输出的测量数据(被存储在存储部24中的测量数据)和来自操作部23的数据等，而对用户2的挥杆运动进行分析，并生成包括实施了挥杆的时刻(日期和时间)、用户2的识别信息或性别、高尔夫球杆3的种类、挥击动作的分析结果的信息在内的挥击分析数据248的处理。尤其是，在本实施方式中，挥击分析部215对挥杆的各指标的值进行计算，以作为挥击动作的分析结果的信息中的至少一部分。
挥击分析部215也可以对至少一个假想面进行计算以作为挥杆的指标。例如，至少一个假想面包括后文叙述的杆身平面SP(第一假想面)和、与杆身平面SP形成预定的角度的霍根平面HP(第二假想面)，挥击分析部215也可以对“杆身平面SP”和“霍根平面HP”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以对上挥摆过程中的第一时间点的高尔夫球杆3的杆头3a的位置进行计算以作为挥杆的指标。例如，第一时间点为，在上挥摆过程中高尔夫球杆3的长度方向成为沿着水平方向的方向的上杆半程的时刻，挥击分析部215也可以对后文叙述的“上杆半程时的杆头3a的位置”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以对下挥摆过程中的第二时间点的高尔夫球杆3的杆头3a的位置进行计算以作为挥杆的指标。例如，第二时间点为，在下挥摆过程中高尔夫球杆3的长度方向成为沿着水平方向的方向的下杆半程的时刻，挥击分析部215可以对后文叙述的“下杆半程时的杆头3a的位置”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以对基于击打(击球时)的高尔夫球杆3的杆头3a的入射角而得到的指标进行计算以作为挥杆的指标。例如，挥击分析部215也可以对后文叙述的“杆头轨迹(入射角)ψ”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以对基于击打(击球时)的高尔夫球杆3的杆头3a的倾斜而得到的指标进行计算以作为挥杆的指标。例如，挥击分析部215也可以对后文叙述的“(绝对)杆面扣角φ”、“相对杆面扣角η”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以对基于击打(击球时)的高尔夫球杆3的速度而得到的指标进行计算以作为挥杆的指标。例如，挥击分析部215也可以对后文叙述的“杆头速度”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以以杆身的长度方向为旋转轴而对如下的指标进行计算，以作为挥杆的指标，即，基于从上挥摆开始时至击打(击球时)为止的期间内的预定的时间点的高尔夫球杆3的杆身绕旋转轴(以下，称为绕长轴)的旋转角而得到的指标。高尔夫球杆3的绕长轴的旋转角可以为，从成为基准的时间点起至该预定的时间点为止高尔夫球杆3绕长轴旋转的角度。成为基准的时间点既可以为上挥摆的开始时，也可以为瞄球时。另外，预定的时间点可以为从上挥摆向下挥摆转变时(挥杆顶点时)。例如，挥击分析部215也可以对后文叙述的“挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以对基于下挥摆中的高尔夫球杆3的握柄的减速量而得到的指标进行计算以作为挥杆的指标。例如，挥击分析部215也可以对后文叙述的“握柄减速率RV”进行计算以作为该指标。
另外，挥击分析部215也可以对基于下挥摆过程中的高尔夫球杆3的握柄的减速期间而得到的指标进行计算以作为挥杆的指标。例如，挥击分析部215也可以对后文叙述的“握柄减速时间率RT”进行计算以作为该指标。
但是，挥击分析部215既可以适当地不对这些指标中的一部分的值进行计算，也可以适当地对其他指标的值进行计算。
图像数据生成部216实施如下处理，即，生成与显示部25上所显示的图像相对应的图像数据的处理。例如，图像数据生成部216根据数据取得部210所接收到的各种信息而生成与各种画面对应的图像数据。
存储处理部217实施如下的处理，即，从数据取得部210接收时刻信息和测量数据并使它们相对应地存储于存储部24中。另外，存储处理部217实施针对存储部24的各种程序或各种数据的读取或写入处理。存储处理部217除了实施使从数据取得部210接收的时刻信息和测量数据相对应地存储于存储部24的处理之外，还实施将挥击分析部215生成的判断结果信息等存储于存储部24中的处理。
显示处理部218实施如下处理，即，使各种图像(除了包括与图像数据生成部216所生成的图像数据相对应的图像之外，还包括文字或记号等)显示在显示部25上的处理。例如，显示处理部218在用户2的挥杆运动结束之后，使该挥杆的挥杆轨迹(挥杆轨迹图像)30(参照图16、图18)、以及表示挥杆过程中的多个时间点的高尔夫球杆3(杆头3a)的各个位置的对象31～35(参照图16、图18)重叠显示在显示部25上。
另外，显示处理部218能够将被显示的对象31～35中通过用户2而被指定的对象32所涉及的时间点的分析信息显示在显示部25上。此时被显示的分析信息既可以重叠显示在与挥杆轨迹30或对象31～35同一画面上，也可以以预定的时间点来切换画面以作为分析信息的显示。通过这种方式，由于通过由用户2对判断为需要进行分析信息的对象(在本示例中，为对象32)进行指定，从而被指定的对象32所涉及的时间点的分析信息被显示，因此，能够有效地得到分析信息。另外，由于能够集中地得到所需的分析信息，因此，能够提高分析效率。
此时，优选为，显示处理部218对通过用户2而被指定的对象32以改变其色调(变浓)或改变对象32的尺寸(变大)的方式进行强调显示。通过以此方式进行强调显示，从而能够容易实施被指定的对象(在本示例中，为对象32(参照图16、图18))的识别和感知。
通过利用显示处理部218而在显示部25上实现这样的显示，从而用户2能够客观地识别到该挥杆的一系列的动作如何变化。
通过这种方式，显示处理部218根据自动地或者通过用户2的输入操作而被选择的指标，而使与图像数据生成部216所生成的图像数据对应的图像或表示挥击分析部215的判断结果的文字等显示在显示部25上。或者，也可以在传感器单元10上设置显示部(未图示)，或者设置其他的显示装置(未图示)，并且显示处理部218经由通信部22而向传感器单元10或其他显示装置发送图像数据，并在传感器单元10的显示部或其他显示装置上显示各种图像或文字等。
声音输出处理部219实施使声音输出部26输出各种声音(也包括由声音数据而产生的语音或蜂鸣声等)的处理。并且，声音输出了处理部219也可以在被实施了预定的输入操作时，读取被存储于存储部24中的各种信息，并使声音输出部26输出挥击分析用的声音或语音。或者，也可以在传感器单元10上设置声音输出部26，并且声音输出处理部219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。
1-3.结构要素的位置以及姿态等的计算、挥击动作的各时间点的检测
以下，利用图5至图13，而对结构要素(例如，传感器单元10)的位置以及姿态、挥击动作的各时间点的检测、杆身平面以及霍根平面的算出、杆面扣角以及杆头轨迹(入射角)的计算、杆身轴旋转角的计算等的具体方法进行说明。
传感器单元10的位置以及姿态的计算
当用户2实施后文叙述的步骤S103(参照图15)的动作(瞄球时的静止动作)时，首先，在加速度传感器12所测量出的加速度数据的变化量持续预定时间且未超过阈值的情况下，挥击分析部215判断为用户2以瞄球姿态静止。接下来，挥击分析部215利用该预定时间内的测量数据(加速度数据以及角速度数据)，而对测量数据所包含的偏移量进行计算。接下来，挥击分析部215从测量数据中减去偏移量而进行偏置补正，并利用被实施了偏置补正的测量数据而对用户2的挥击动作中(图15的步骤S106)的传感器单元10的位置以及姿态进行计算。
具体而言，首先，挥击分析部215利用加速度传感器12所测量出的加速度数据、高尔夫球杆信息242以及传感器安装位置信息246，而对XYZ坐标系(整体坐标系)中的用户2静止时(瞄球时)的传感器单元10的位置(初始位置)进行计算。
图5为从X轴的负侧观察用户2静止时(瞄球时)的高尔夫球杆3和传感器单元10的俯视图。高尔夫球杆3的杆头的位置61为原点O(0，0，0)，握柄端部的位置62的坐标为(0、GY、GZ)。由于用户2进行瞄球时的静止动作(图15的步骤S103)，因此握柄端部的位置62和传感器单元10的初始位置的X坐标为0，并存在于YZ平面上。如图5所示，由于在用户2静止时传感器单元10上被施加有重力加速度1G，因此传感器单元10所测量出的y轴加速度y(0)与高尔夫球杆3的杆身的倾斜角(杆身的长度方向与水平面(XY平面)所成的角)α的之间的关系由式(1)表示。
[数学式1]
y(0)＝1G·sinα …(1)
因此，挥击分析部215能够使用瞄球时(静止时)的任意的时刻之间的任意的加速度数据，并通过式(1)而计算出倾斜角α。
接下来，挥击分析部215从高尔夫球杆信息242中所包含的杆身的长度L1减去传感器安装位置信息246中所包含的传感器单元10与握柄端部的位置62之间的距离，从而求出传感器单元10与杆头3a之间的距离LSH。而且，挥击分析部215将从杆头3a的位置61(原点O)向通过杆身的倾斜角α而被确定的方向(传感器单元10的y轴的负方向)离开距离LSH的位置设为传感器单元10的初始位置。
而且，挥击分析部215对之后的加速度数据进行积分，从而按照时间序列对传感器单元10距初始位置的位置的坐标进行计算。
另外，挥击分析部215使用加速度传感器12所测量出的加速度数据而对XYZ坐标系(整体坐标系)中的用户2静止时(瞄球时)的传感器单元10的姿态(初始姿态)进行计算。由于用户2进行瞄球时的静止动作(图15的步骤S103)，因此在用户2瞄球时(静止时)，传感器单元10的x轴与XYZ坐标系的X轴的方向一致，且传感器单元10的y轴处于YZ平面上，因此挥击分析部215能够通过高尔夫球杆3的杆身的倾斜角α而确定传感器单元10的初始姿态。
而且，挥击分析部215实施使用了之后由角速度传感器14所测量出的角速度数据的旋转运算，从而按照时间序列对从传感器单元10的初始姿态起的姿态的变化进行计算。传感器单元10的姿态例如能够通过绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角(横滚角、俯仰角、偏转角)、四元数(quaternion)等来表现。
并且，传感器单元10的信号处理部16既可以对测量数据的偏移量进行计算而实施测量数据的偏置补正，也可以在加速度传感器12以及角速度传感器14中加入偏置补正的功能。在这些情况下，无需由挥击分析部215实施的测量数据的偏置补正。
挥击开始、挥杆顶点以及击打的时间点的检测
挥击分析部215首先使用测量数据而对用户2击球的时间点(击打的时间点)进行检测。例如，挥击分析部215也可以对测量数据(加速度数据或角速度数据)的合成值进行计算，并根据该合成值而对击打的时间点(时刻)进行检测。
具体而言，首先，挥击分析部215使用角速度数据(每个时刻t被实施了偏置补正后的角速度数据)，而对各个时刻t的角速度的合成值n0(t)的值进行计算。例如，当将时刻t的角速度数据设为x(t)、y(t)、z(t)时，挥击分析部215通过下式(2)而而对角速度的合成值n0(t)进行计算。
[数学式2]
接下来，挥击分析部215将各个时刻t的角速度的合成值n0(t)转换为规则化至预定范围内(比例转换)的合成值n(t)。例如，当将测量数据的取得期间内的角速度的合成值的最大值设为max(n0)时，挥击分析部215通过下式(3)，将角速度的合成值n0(t)转换为规则化至0～100的范围内的合成值n(t)。
[数学式3]
接下来，挥击分析部215对各个时刻t的规则化后的合成值n(t)的微分dn(t)进行计算。例如，当将三轴角速度数据的测量周期设为Δt时，挥击分析部215通过下式(4)，对时刻t的角速度的合成值的微分(差分)dn(t)进行计算。
[数学式4]
dn(t)＝n(t)-n(t-Δt) …(4)
图6表示用户2进行挥杆而击打高尔夫球4时的三轴角速度数据x(t)、y(t)、z(t)的一个示例。在图6中，横轴为时间(msec)，纵轴为角速度(dps)。
图7为，以图表的形式表示根据图6的三轴角速度数据x(t)、y(t)、z(t)，并按照式(2)而计算出三轴角速度的合成值n0(t)之后，按照式(3)而规则化至0～100内而得到的的合成值n(t)的图。在图7中，横轴为时间(msec)，纵轴为角速度的合成值。
图8为根据图7的三轴角速度的合成值n(t)，并按照式(4)而对其微分dn(t)进行计算且以图标的形式进行表示的图。在图8中，横轴为时间(msec)，纵轴为三轴角速度的合成值的微分值。并且，在图11以及图12中，用0～5秒表示横轴，但在图8中，用2秒～2.8秒表示横轴，以明确击打前后的微分值的变化。
接下来，挥击分析部215将合成值的微分dn(t)的值成为最大的时刻和成为最小的时刻中的在先的时刻作为击打的时刻timpact(击打的时间点)而检测出(参照图8)。认为在通常的高尔夫球挥杆中，在击打的瞬间挥杆速度成为最大。而且，由于认为角速度的合成值的值也会根据挥杆速度而发生变化，因此挥击分析部215能够将在一系列的挥击动作的过程中角速度的合成值的微分值成为最大或最小的时间点(即，角速度的合成值的微分值成为正的最大值或负的最小值的时间点)作为击打的时间点而进行捕捉。并且，虽然认为由于高尔夫球杆3因击打而产生振动，因此角速度的合成值的微分值成为最大的时间点与成为最小的时间点成对地产生，但是，将其中在先的时间点作为击打的瞬间来考虑。
接下来，挥击分析部215将在击打的时刻timpact之前合成值n(t)接近于0的极小点的时刻作为挥杆顶点的时刻ttop(挥杆顶点的时间点)而检测出(参照图7)。认为在通常的高尔夫球挥杆中，在挥击开始后，于挥杆顶点处动作会暂时停止，之后，挥杆速度逐渐变大直至击打。因此，挥击分析部215能够将在击打的时间点之前角速度的合成值接近于零而成为极小的时间点作为挥杆顶点的时间点而进行捕捉。
接下来，挥击分析部215将在挥杆顶点的时刻ttop的前后合成值n(t)在预定的阈值以下的区间设为挥杆顶点区间，并将在挥杆顶点区间的开始时刻之前且合成值n(t)成为预定的阈值以下的最后时刻作为挥击开始(上挥击开始)的时刻tstart而检测出(参照图7)。很难认为在通常的高尔夫球挥杆中，从静止的状态起开始挥击动作，并且到达挥杆顶点时挥击动作停止。因此，挥击分析部215能够将在挥杆顶点区间之前角速度的合成值成为预定的阈值以下的最后的时间点作为挥击动作的开始的时间点而进行捕捉。另外，挥击分析部215也可以将在挥杆顶点的时刻ttop之前合成值n(t)接近于零的极小点的时刻作为挥击开始的时刻tstart而检测出。
并且，挥击分析部215使用三轴加速度数据也能够同样地检测出挥击开始、挥杆顶点、击打的各个时间点。
杆身平面以及霍根平面的计算
杆身平面SP为，在用户2的挥击开始前的瞄球时(静止状态)，通过目标线(击球的目标方向)和高尔夫球杆3的杆身的长度方向而被确定的第一假想面。另外，霍根平面HP为，在用户2瞄球时由对用户2的肩部附近(肩或脖根等)与高尔夫球杆的杆头3a(或者，高尔夫球4)进行连结的假想线和目标线(击球的目标方向)而被确定的第二假想面。
图9为表示杆身平面以及霍根平面的图。在图9中，还标记了XYZ坐标系(整体坐标系)的X轴、Y轴、Z轴。
如图9所示，在本实施方式中，将包括作为沿着击球的目标方向的第一轴的第一线段51、和作为沿着高尔夫球杆3的杆身的长度方向的第二轴的第二线段52，并以U1、U2、S1、S2为四个顶点的假想平面设为杆身平面SP(第一假想面)。在本实施方式中，将瞄球时的高尔夫球杆3的杆头3a的位置61设为XYZ坐标系的原点O(0、0、0)，第二线段52为对高尔夫球杆3的杆头3a的位置61(原点O)和握柄端部的位置62进行连结的线段。另外，第一线段51为，将X轴上的U1、U2设为两端并以原点O为中点的长度UL的线段。通过用户2在瞄球时进行静止动作(图15的步骤S103)从而使高尔夫球杆3的杆身相对于目标线(X轴)而垂直，因此，第一线段51为，与高尔夫球杆3的杆身的长度方向正交的线段，即与第二线段52正交的线段。挥击分析部215对XYZ坐标系中的四个顶点U1、U2、S1、S2的各坐标进行计算，以作为杆身平面SP。
具体而言，首先，挥击分析部215利用倾斜角α和被包含于高尔夫球杆信息242中的杆身的长度L1，而对高尔夫球杆3的握柄端部的位置62的坐标(0、GY、GZ)进行计算。如图5所示，挥击分析部215能够利用杆身的长度L1和倾斜角α，并通过式(5)以及式(6)，而分别计算出GY、GZ。
[数学式5]
GY＝L1·cosα …(5)
GZ＝L1·sinα…(6)
接下来，挥击分析部215将高尔夫球杆3的握柄端部的位置62的坐标(0、GY、GZ)与比例因子S相乘，而对杆身平面SP的顶点S1与顶点S2的中点S3的坐标(0、SY、SZ)进行计算。即，挥击分析部215分别通过式(7)以及式(8)而对SY以及SZ进行计算。
[数学式6]
SY＝GY·S …(7)
SZ＝GZ·S …(8)
图10为从X轴的负侧对用YZ平面剖切图9的杆身平面SP所得到的剖视图进行观察的图。如图10所示，对顶点S1(参照图9)和顶点S2(参照图9)的中点S3与原点O进行连结的线段的长度(杆身平面SP的与X轴正交的方向上的宽度)成为第二线段52的长度L1的S倍。该比例因子S被设定为，使用户2的挥击动作中的高尔夫球杆3的轨迹被收敛于杆身平面SP中的值。例如，当将用户2的臂长设为L2(参照图11)时，可以以杆身平面SP的与X轴正交的方向上的宽度S×L1成为杆身的长度L1与臂长L2之和的2倍的方式，而如式(9)那样对比例因子S进行设定。
[数学式7]
另外，用户2的臂长L2与用户2的身高L0(未图示)相关，根据统计信息，例如，在用户2为男性的情况下，通过如式(10)那样的相关式来表示，在用户2为女性的情况下，通过如式(11)那样的相关式来表示。
[数学式8]
L2＝0.41×L0-45.5[mm] …(10)
L2＝0.46×L0-126.9[mm] …(11)
因此，挥击分析部215能够利用身体信息244中所包括的用户2的身高L0和性别，并通过式(10)或者式(11)而对用户的臂长L2进行计算。
接下来，挥击分析部215利用中点S3的坐标(0、SY、SZ)以及杆身平面SP的X轴方向上的宽度(第一线段51的长度)UL，而对杆身平面SP的顶点U1的坐标(-UL/2、0、0)、顶点U2的坐标(UL/2、0、0)、顶点S1的坐标(-UL/2、SY、SZ)、S2的坐标(UL/2、SY、SZ)进行计算。X轴方向的宽度UL被设定为，使用户2的挥击动作中的高尔夫球杆3的轨迹被收敛于杆身平面SP中的值。例如，可以将X轴方向的宽度UL设定为与同X轴正交的方向上的宽度S×L1相同，即，杆身的长度L1与臂长L2之和的2倍。
通过采用这种方式，挥击分析部215能够计算出杆身平面SP的四个顶点U1、U2、S1、S2的坐标。
另外，如图9所示，在本实施方式中，将包括第一线段51和第三线段53在内并以U1、U2、H1、H2为四个顶点的假想平面设为霍根平面HP(第二假想面)。第三线段53为，对处于连结用户2的两肩部的线段附近的预定位置63与高尔夫球杆3的杆头3a的位置61进行连结的线段。但是，第三线段53可以为对预定位置63与高尔夫球4的位置进行连结的线段。挥击分析部215对XYZ坐标系中的四个顶点U1、U2、H1、H2的各坐标进行计算，衣作为霍根平面HP。
具体而言，首先，挥击分析部215利用瞄球时(静止时)的高尔夫球杆3的握柄端部的位置62的坐标(0、GY、GZ)、和基于身体信息244而得到的用户2的臂长L2，而对预定位置63进行推断，并对其坐标(AX，AY，AZ)进行计算。
图11为从X轴的负侧]对用YZ平面剖切图9的霍根平面HP所得到的剖视图进行观察的图。在图11中，将连结用户2的两肩部的线段的中点设为预定位置63，预定位置63存在于YZ平面上。因此，预定位置63的X坐标AX为0。而且，如图11所示，挥击分析部215推断为，使高尔夫球杆3的握柄端部的位置62向Z轴的正方向移动了用户2的臂长L2而得到的位置为预定位置63。因此，挥击分析部215将预定位置63的Y坐标AY设为与握柄端部的位置62的Y坐标GY相同的值。另外，挥击分析部215以式(12)的方式将预定位置63的Z坐标AZ作为握柄端部的位置62的Z坐标GZ与用户2的臂长L2之和而进行计算。
[数学式9]
AZ＝GZ+L2 …(12)
接下来，挥击分析部215使预定位置63的Y坐标AY以及Z坐标AZ分别与比例因子H相乘，而对霍根平面HP的顶点H1与顶点H2的中点H3的坐标(0，HY，HZ)进行计算。即，挥击分析部215通过式(13)以及式(14)而分别对HY以及HZ进行计算。
[数学式10]
HY＝AY·H …(13)
HZ＝AZ·H …(14)
如图11所示，对顶点H1(参照图9)和顶点H2(参照图9)的中点H3和原点O进行连结的线段的长度(霍根平面HP的与X轴正交的方向的宽度)成为第三线段53的长度L3的H倍。该比例因子H被设定为，使用户2的挥击动作中的高尔夫球杆3的轨迹被收敛于霍根平面HP中的值。例如，霍根平面HP可以设为与杆身平面SP相同的形状及大小。在该情况下，霍根平面HP的与X轴正交的方向的宽度H×L3同杆身平面SP的与X轴正交的方向上的宽度S×L1一致，成为高尔夫球杆3的杆身的长度L1与用户2的臂长L2之和的2倍。因此，挥击分析部215能够通过式(15)而对比例因子H进行计算。
[数学式11]
另外，挥击分析部215能够利用预定位置63的Y坐标AY以及Z坐标AZ，并通过式(13)而对第三线段53的长度L3进行计算。
接下来，挥击分析部215利用中点H3的坐标(0、HY、HZ)以及霍根平面HP的X轴方向上的宽度(第一线段51的长度)UL，而对霍根平面HP的顶点H1的坐标(-UL/2、HY、HZ)、H2的坐标(UL/2、HY、HZ)进行计算。并且，由于霍根平面HP的两个顶点U1、U2与杆身平面SP共同，因此挥击分析部215无需重新对霍根平面HP的顶点U1、U2的坐标进行计算。
通过采用这种方式，挥击分析部215能够计算出霍根平面HP的四个顶点U1、U2、H1、H2的坐标。
由杆身平面SP(第一假想面)和霍根平面HP(第二假想面)夹持的区域被称为“V区域”，能够根据上挥摆过程中或下挥摆过程中的高尔夫球杆3的杆头3a的位置与V区域之间的关系，而在某种程度上推断出击球的轨道(球路)。例如，在上挥摆或者下挥摆过程中的预定的时间点高尔夫球杆3的杆头存在于与V区域相比较低的空间的情况下，容易成为左曲球类的击球。另外，在上挥摆或者下挥摆过程中的预定的时间点高尔夫球杆3的杆头3a存在于与V区域相比较高的空间的情况下，容易成为右曲球类的击球。在本实施方式中，由图11可明知，杆身平面SP与霍根平面HP所成的第一角度β根据高尔夫球杆3的杆身的长度L1与用户2的臂长L2而确定。即，由于第一角度β不是固定值，而是根据高尔夫球杆3的种类或用户2的身体来决定，因此，作为对用户2的挥杆进行判断的指标，而能够更加确切地对杆身平面SP以及霍根平面HP(V区域)进行计算。
杆面扣角以及杆头轨迹(入射角)的计算
杆面扣角为基于击打中的高尔夫球杆3的杆头3a的杆头的倾斜的指标，杆头轨迹(入射角)为基于击打中的高尔夫球杆3的杆头3a的轨道的指标。
图12为用于对杆面扣角和杆头轨迹(入射角)进行说明的图。在图12中，显示在XYZ坐标系中从Z轴的正侧观察到的XY平面上的高尔夫球杆3(仅图示杆头3a)。在图12中，高尔夫球杆3例示了击球面(击打面)74、击球点75、表示击球的目标方向的目标线70、与目标线70正交的平面71、表示高尔夫球杆3的杆头3a的轨迹的曲线76、以及相对于曲线76的击球点75处的切线72。在图12中，杆面扣角φ为平面71与击球面74所成的角，换言之，为与击球面74正交的直线73与目标线70所成的角。另外，杆头轨迹(入射角)ψ为切线72(XY平面中的杆头从击球点75通过的方向)与目标线70所成的角。
例如，设定杆头3a的击球面74与x轴方向(参照图2)所成的角始终固定(例如，正交)，挥击分析部215根据击打的时刻timpact的传感器单元10的姿态而对与击球面正交的直线的方向进行计算。而且，挥击分析部215将使该直线的方向上的Z轴分量为0的方向设为直线73的方向，对直线73与目标线70所成的角(杆面扣角)φ进行计算。
另外，例如，挥击分析部215将使击打的时刻timpact的杆头3a的速度的Z轴分量成为0的速度(即，XY平面中的杆头3a的速度)的方向设为切线72的方向，并对接线72与目标线70所成的角(杆头轨迹(入射角))ψ进行计算。
并且，由于杆面扣角φ表示将方向与杆头3a的向击球点75入射的方向无关而被固定的目标线70作为基准的击球面74的倾斜度，因此，也被称为绝对杆面扣角。与此相对，由于直线73与切线72所成的角η表示将杆头3a向击球点75入射的方向作为基准的击球面74的倾斜度，因此，被称为相对杆面扣角。相对杆面扣角η为，从(绝对)杆面扣角φ减去杆头轨迹(入射角)ψ而得到的角。
挥杆顶点时的杆身轴旋转角的计算
挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop(未图示)为，高尔夫球杆3从成为基准的时间点起至挥杆顶点的时间点为止绕杆身轴所旋转的角度(相对旋转角)。成为基准的时间点例如为上挥击开始时或瞄球时。在本实施方式中，在用户2为惯用右手者的情况下，将使顶端朝向高尔夫球杆3的杆头侧的右旋的拧紧方向(在从握柄端部侧观察杆头3a侧时的顺时针旋转的方向)设为杆身轴旋转角θtop的正方向。相反，在用户2为惯用左手者的情况下，将使顶端朝向高尔夫球杆3的杆头3a侧的左旋的拧紧方向(在从握柄端部侧观察杆头3a侧时的逆时针的方向)设为杆身轴旋转角θtop的正方向。
图13，表示从挥击开始(上挥击开始)起至击打为止的杆身轴旋转角的时间变化的一个示例的图。在图13中，横轴为时间(s)，纵轴为杆身轴旋转角(deg)。在图13，示出了将挥击开始时(上挥击开始时)设为基准的时间点(杆身轴旋转角为0°)的挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop。
在本实施方式中，如图2所示，传感器单元10的y轴与高尔夫球杆3的杆身的长度方向(高尔夫球杆3的长度方向)大致一致。因此，例如，挥击分析部215通过从挥击开始的时刻tstart(上挥击开始时)或瞄球时至挥杆顶点的时刻ttop(挥杆顶点时)对角速度数据中所包含的y轴角速度进行时间积分，从而对杆身轴旋转角θtop进行计算。
1-4.挥击分析中的诊断处理
在本实施方式中，作为挥杆的分析的诊断方法的一个示例，使用了如下的方法，即，利用上杆半程时和下杆半程时的杆头3a的位置分别属于基于由挥击分析部215计算出的杆身平面SP以及霍根平面HP(V区)而被确定的多个区域中的哪一个区域而进行判断的方法。以下，参照图14，对其方法进行说明。
挥杆诊断部211例如求出上杆半程时和下杆半程时的杆头3a的位置分别属于基于杆身平面SP以及霍根平面HP(V区)而被确定的多个区域中的哪一个区域。
图14为表示杆身平面SP以及霍根平面HP(V区域)与多个区域之间的关系的一个示例的图。图14示出了从X轴的负侧观察(投影至YZ平面的)的情况下的杆身平面SP、霍根平面HP以及五个区域A～E之间的关系。区域B为包括霍根平面HP在内的预定的空间，区域D为包括杆身平面SP在内的预定的空间。区域C为被区域B和区域D夹持的空间(与区域B的分界面SBC和与区域D的分界面SCD之间的空间)。区域A为，在与区域C相反的一侧的分界面SAB处与区域B相接的空间。区域E为在与区域C相反的一侧的分界面SDE处与区域D相接的空间。并且，在后文叙述的本实施方式的显示例中，对使用了区域A～区域D的示例进行说明。
考虑到几种分界面SAB、分界面SBC、分界面SCD以及分界面SDE的设定方法。列举出一个示例，能够以在YZ平面上，使霍根平面HP成为分界面SAB与分界面SBC的正中，且杆身平面SP成为分界面SCD与分界面SDE的正中，且区域B、区域C、区域D的绕原点O(X轴)的角度相等的方式进行设定。即，如果相对于杆身平面SP与霍根平面HP所成的第一角度β，而将霍根平面HP与分界面SAB以及分界面SBC所成的角分别设定为β/4，将杆身平面SP与分界面SCD以及分界面SDE所成的角分别设定为β/4，则区域B、区域C、区域D的角度均被设定为β/2。
并且，由于无法设想上杆半程时或下杆半程时的杆头3a的位置的Y坐标成为负的挥杆，因此，在图14中，区域A的与分界面SAB相反的一侧的分界面被设定于XZ平面上。同样地，由于无法设想上杆半程时或下杆半程时的杆头3a的位置的Z坐标成为负的挥杆，因此，区域E的与分界面SDE相反的一侧的分界面被设定于XY平面上。显然，也可以以使区域A或区域E的绕原点O(X轴)的角度也与区域B、区域C、区域D相等的方式，对区域A或区域E的分界面进行设定。
具体而言，首先，挥杆诊断部211根据与挥杆相关的数据(被选择的挥击分析数据248)中所包含的杆身平面SP的四个顶点U1、U2、S1、S2的各坐标以及霍根平面HP的四个顶点U1、U2、H1、H2的各坐标，而对区域A～E的各分界面SAB、分界面SBC、分界面SCD以及分界面SDE进行设定。接下来，挥杆诊断部211对与挥杆相关的数据(被选择的挥击分析数据248)中所包含的上杆半程时的杆头3a的位置的坐标以及下杆半程时的杆头3a的位置的坐标分别属于区域A至区域E中的哪个区域进行判断。
该判断结果的信息被发送至图像数据生成部216或显示处理部218，并被使用于后文叙述的分析结果的画面中。在后文叙述的图18所示的本实施方式中的显示例中，显示有作为识别数据而预先被分配有(A～D)的多个区域A～D，针对于多个区域A～D，而显示有高尔夫球杆3的位置所属的区域A～D。通过设为这样的显示，能够根据识别数据(A～D)，而对高尔夫球杆3的位置属于哪个区域(区域A～D中的哪个区域)进行确认。由此，能够容易地实施各时间点的高尔夫球杆3的位置是否良好的判断。
另外，优选为，运动分析显示装置20上所显示的区域A～D根据与至少表示一个假想面(杆身平面SP、以及霍根平面HP)的线段SPL、HPL(参照图18)之间的关系而被设定。由此，根据假想面(杆身平面SP、以及霍根平面HP)和挥杆过程中的所期望的时间点的高尔夫球杆3的位置所涉及的识别数据(A～D)之间的关系，而能够将挥杆的特点以规则化的方式进行明示。
之后，挥杆诊断部211参照被预先设定的与挥杆相关的数据中所包含的“上杆半程时的杆头3a的位置所属的区域”和“下杆半程时的杆头3a的位置所述的区域”等信息而进行判断。具体而言，求出上杆半程时的杆头3a的位置所属的区域和下杆半程时的杆头3a的位置所属的区域的每个组合的分数，例如，求出上杆半程时的杆头3a的位置属于区域A且下杆半程时的杆头3a的位置属于区域A的情况下的分数，并且根据其高低而进行判断。
基于杆身平面SP、霍根平面HP、上杆半程时的杆头3a的位置、下杆半程时的杆头3a的位置之间的关系而被预测出的击球越易于变成曲线球，则挥杆诊断部211可以计算出越低的分数。“易于变成曲线球”既可以指击球后的轨道容易变成曲线(容易成为右曲球或左曲球)，也可以指击球的方向脱离目标方向(目标线)。或者，击球越易于直飞则挥杆诊断部211也可以计算出越高的分数。“易于直飞”既可以指击球后的轨道难以边曲线(容易变成直球)，也可以指击球的方向难以脱离目标方向(目标线)。
例如，由于在上杆半程时的杆头3a的位置属于区域E且下杆半程时的杆头3a的位置属于区域A的情况下，被预测为击球易于变成曲线球，因此挥杆诊断部211计算出相对较低的分数。
另外，例如，由于在上杆半程时的杆头3a的位置和下杆半程时的杆头3a的位置均属于区域C的情况下，被预测为击球易于直飞，因此挥杆诊断部211计算出相对较高的分数。
挥杆诊断部211能够根据挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop和杆面扣角φ分别属于多个范围中的哪个范围内，而对“旋转”的项目进行评价。具体而言，首先，挥杆诊断部211对与挥杆相关的数据(诊断对象的输入数据)中所包含的挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop(未图示)和杆面扣角φ(参照图12)分别属于哪个范围内进行判断。接下来，挥杆诊断部211参照旋转分数表(未图示)，而对与判断结果相对应的分数进行计算。
基于挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop与杆面扣角φ之间的关系而被预测出的击球越易于变成曲线球，则挥杆诊断部211可以计算出越低的分数。例如，由于挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop极大的状态是高尔夫球杆3的击球面(击打面)74(参照图12)极度打开的状态，因此预测为击打时击球面未完全返回至方正(Square)从而击球易于变成曲线球。另外，杆面扣角φ极大的状态是击打时的击球面极度打开的状态(Open)，并且杆面扣角φ极小的状态(绝对值较大的负的状态)是击打时的击球面极度关闭的状态(Closed)，在任意一个状态下，均被预测为击球易于变成曲线球。在这样的情况下，挥杆诊断部211计算出相对较低的分数。
另外，例如，如果挥杆顶点时的杆身轴旋转角θtop较小，则击球时击球面完全返回至方正，从而预测为击球易于变成直球。另外，由于杆面扣角φ接近0°的状态是在击打时的击球面接近方正，因此预测为击球易于变成直球。在这样的情况下，挥杆诊断部211计算出相对较高的分数。
根据上述的挥击分析系统1，用户(被实验者)2的挥杆由传感器单元10的惯性传感器(加速度传感器12以及角速度传感器14)进行测量。而且，根据测量结果的输出，通过作为挥击分析装置的运动分析显示装置20而对用户(被实验者)2的挥杆进行分析，并作为分析信息或显示杆头轨迹的图像而被显示于作为挥击分析装置的运动分析显示装置20的显示部25上。通过这样方式，无需使用大型的拍摄装置等，用户2能够容易地实施挥击分析。
另外，根据作为挥击分析装置的运动分析显示装置20，挥杆轨迹30、和挥杆过程中的多个时间点的作为运动器具的高尔夫球杆3的各个位置的与高尔夫球杆3所涉及的对象31～35被重叠显示于显示部25上。由此，能够客观地识别到用户2的挥杆的一系列的动作的转变，从而能够实施有效的挥击分析。
另外，运动分析显示装置20上被显示的分析信息为高尔夫球杆3的例如，杆头3a(击打部)的姿态信息、杆头3a的击打面的朝向、以及高尔夫球杆3的旋转角的任意一个信息。由此，能够客观且容易地对特定的时间点的高尔夫球杆3的杆头3a的姿态信息、杆头3a的击打面的朝向、以及高尔夫球杆3的旋转角等的状态进行判断，从而能够提高分析精度或分析效率。
另外，运动分析显示装置20上被显示的区域A～D根据与至少表示一个假想面(杆身平面SP、以及霍根平面HP)的线段SPL，HPL(参照图18)之间的关系而被设定。由此，根据假想面(杆身平面SP、以及霍根平面HP)和挥杆过程中的所需的时间点的高尔夫球杆3的位置所涉及的识别数据(A～D)之间的关系，能够以规则化的方式明示挥杆的特点。
另外，由于在运动分析显示装置20上被显示的多个时间点中，包括有作为高尔夫球杆3的挥杆而重要的时间点的上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程、以及击打，因此能够提高分析精度或分析效率。并且，更加优选为，在所显示的多个时间点中包括上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程、以及击打中的至少两个，由此能够更加提高分析精度或分析效率。
1-5.挥击分析(运动分析)系统的动作顺序
接下来，参照图15，对挥击分析(运动分析)系统1、以及用户2的挥击动作的动作顺序(分析结果的显示方法)进行说明。用户(被实验者)2根据预先被确定的顺序，而实施对高尔夫球4进行击球的一系列的挥击动作。图15为表示用户2的挥击动作、以及挥击分析(运动分析)系统1所实施的挥击分析的顺序的流程图。
并且，在以下的顺序的说明中，使用前文所述的挥击分析(运动分析)系统1的结构中所使用的符号。另外，在以下的动作顺序中，通过在挥击分析系统1中使计算机执行挥击分析程序(运动分析程序)240，来实现。
如图15所示，首先，用户2通过运动分析显示装置20而实施用户2的身体信息244和与用户2所使用的高尔夫球杆3相关的信息等的输入操作(步骤S100)。身体信息244也可以包括用户2的身高、臂长、以及腿长的至少一个信息，还可以包括性别信息或其他信息。高尔夫球杆信息242包括高尔夫球杆3的长度(球杆长)的信息、以及高尔夫球杆3的种类(杆号)中的至少一个信息。
在步骤S100中，用户2将身高、性别、年龄、国籍等身体信息作为身体信息244而进行输入，并且将球杆长、杆号等与高尔夫球杆相关的信息作为高尔夫球杆信息242而进行输入。并且，身体信息244中所包含的信息并不仅限于此，例如，在身体信息中也可以代替身高或与身高一起而包含臂长以及腿长中的至少一个信息。同样地，高尔夫球杆信息242中所包含的信息并不仅限于此，例如，高尔夫球杆信息既可以不包括球杆长和杆号中的某一方信息，也可以还包含其他信息。
接下来，用户2经由运动分析显示装置20而实施测量开始操作(用于使传感器单元10开始测量的操作)(步骤S101)。当在步骤S101中，用户2实施测量开始操作时，传感器单元10(作为惯性传感器的加速度传感器12以及角速度传感器14)以预定周期(例如1ms)对三轴加速度和三轴角速度进行测量，并将所测量出的数据依次向运动分析显示装置20发送。传感器单元10与运动分析显示装置20之间的通信既可以为无线通信，也可以为有线通信。该数据显示传感器单元10的位置和姿态，甚至表示高尔夫球杆3的各部的位置和姿态。
接下来，用户2在从运动分析显示装置20接收到指示采取瞄球姿态(运动开始前的基本姿态)的通知(例如，由语音进行的通知)之后(步骤S102中的是)，以高尔夫球杆3的杆身的长度方向的轴与目标线(击球的目标方向)垂直的方式采取瞄球的姿态，并静止预定的时间以上(步骤S103)。在此，运动分析显示装置20利使用传感器单元10所输出的测量数据，生成(取得)静止时的用户2的手头2a的姿态信息(步骤S104)。并且，在未从运动分析显示装置20接收指示采取瞄球姿态(运动开始前的基本姿态)的通知(例如，由语音进行的通知)的情况(步骤S102中的否)下，待机直至接收到通知。
接下来，用户2在从运动分析显示装置20接收到允许挥杆的通知(例如，由语音进行的通知)之后(步骤S105中的是)，实施挥击动作，对目标的高尔夫球4进行击球(步骤S106)。并且，在从运动分析显示装置20没有收到允许挥杆的通知(例如，由语音进行的通知)的情况(步骤S105中的否)下，直至作出允许挥杆的通知为止，准备进行挥击动作。
接下来，运动分析显示装置20根据来自对用户2的挥杆进行测量的传感器单元10的测量数据，而对一系列的挥杆过程中的各个时间点(例如上杆半程、自然非曲腕挥杆、下杆半程、以及击打等)进行检测(步骤S107)。具体而言，已经在前述的1-3项所说明的、结构要素的位置以及姿态等的计算、挥击动作的各时间点的检测中进行了详细的叙述。
接下来，运动分析显示装置20根据来自传感器单元10的测量数据，而对所检测出的各时间点的高尔夫球杆3(参照图3)的杆头3a的位置、以及作为击打面的击球面74(参照图12)的朝向进行计算(步骤S108)。并且，运动分析显示装置20对高尔夫球杆3的杆身轴旋转角θ(未图示)和杆面扣角φ等进行计算(步骤S109)。
接下来，运动分析显示装置20的挥击分析部215根据所求出的一系列的挥杆的位置、以及姿态和动作数据，而生成(取得)杆头轨迹数据(杆头轨迹信息)(步骤S110)。
接下来，运动分析显示装置20的挥杆诊断部211实施一系列的挥杆所涉及的各种分析(步骤S111)。在此处的分析中，实施在前文所述的1-4.挥击分析的诊断处理中所说明的各种诊断。分析(诊断)结果的信息(挥杆的分析信息)被发送至图像数据生成部216或显示处理部218。
接下来，运动分析显示装置20根据在步骤S110中所生成的杆头轨迹信息和在步骤S111中所实施的一系列的挥杆所涉及的各种分析结果等，作为图像信息而显示在显示部25上以作为挥击分析结果信息(步骤S113)。通过以上步骤，结束一系列的工序。
以下，参照图16至图21，对在步骤S113中被显示在显示部25上的具体的显示例进行说明。图16～图19表示挥杆信息的显示例，图16为表示显示例1的图，图17为表示挥杆的分析信息的显示例的杆身旋转轴的变化的图，图18为表示显示例2的图，图19为表示显示例3的图。另外，图20为表示挥杆信息的显示所涉及的应用例1的图，图21为表示挥杆信息的显示所涉及的应用例1的图。
显示例1
首先，参照图16，对被显示在显示部25上的显示例1进行说明。运动分析显示装置20在检测出挥杆的结束之后，在经过了预定的时间的时间点，将挥杆信息(挥击分析信息)显示在显示部25上。显示例1所涉及的显示如图16所示，显示近似于挥击动作的挥杆轨迹30。
如图16所示，在显示部25上，将用户2的一系列的挥击动作作为挥杆轨迹30而进行了显示。本示例中的挥杆轨迹30的显示为，在从高尔夫球杆3(参照图1)的杆头3a(参照图1)中的与高尔夫球4(参照图1)的击球面交叉的方向主视观察的范围内、从与高尔夫球4侧相反的一侧观察的情况下的作为从后方观察的图像而被显示。另外，作为表示该目视确认方向的标示，显示有标记36。并且，该显示方向也能够设为从高尔夫球4侧进行观察的情况而进行显示。
另外，在本示例的挥杆轨迹30的显示中，将挥杆轨迹30、和表示各时间点(时刻)的高尔夫球杆的位置的多个对象31～35被重叠显示在显示部25上。并且，在图16上，对象31表示瞄球时(静止时)或击打的时间点、对象35表示上杆半程的时间点，对象34表示挥杆顶点的时间点，对象33表示自然非曲腕挥杆的时间点，对象32表示下杆半程的时间点。在此，自然非曲腕挥杆的时间点是指，在下挥摆中释放曲腕时，使高尔夫球杆3的握柄侧减速，并使高尔夫球杆3的杆头3a被加速的运动的时间点。并且，也可以在显示部25的一部分(在本示例中，为画面右下部分)上显示有表示其他的分析信息的显示窗37。
另外，在本示例的挥杆轨迹30的显示中，通过用户2在被显示在显示部25上的对象31～35中，对欲使分析的详细信息进行显示的时间点进行选择并指示，从而进行显示。在该情况下，由用户2实施的指示例如能够通过使用户2的手指接触显示部25(画面点击)等来实现。在本示例中，示出了对对象32(下杆半程的时间点)进行选择并指出的示例，被指示的对象32为了易于对指示进行辨别，从而被设为使色调变浓且增大尺寸的强调显示。并且，强调显示不仅限于色调的变化、尺寸的变化这双方的应用，只要能够辨别出被进行强调，则可以应用某一个结构。另外，也可以为其他的强调显示。
并且，用户2进行指示而使其显示的分析的详细信息(分析信息)包括高尔夫球杆3的姿态信息，例如，能够举例出高尔夫球杆3的杆头3a的位置、作为杆头3a的击打面的击球面74(参照图12)的朝向、高尔夫球杆3的杆身轴旋转角θ(未图示)和杆面扣角φ(参照图12)等的示例。
在此被显示的分析的详细信息(分析信息)能够与挥杆轨迹30和对象31～35在同一画面上被重叠显示(例如显示窗37)，或者在预定的时间点对画面进行切换，而例如如图17所示，对表示作为详细信息(分析信息)的上挥摆时的杆身旋转轴的变化的图表进行显示。并且，在图17所示的图表中，限定于作为所期望的时间点范围的从静止时起至挥杆顶点的时间点为止的区间，而对杆身旋转轴的转变进行显示。由此，通过将旋转轴的显示集中于作为更重要的区间的从静止时起至挥杆顶点的时间点内，从而能够更容易实施判断，进而能够提高练习效率。
根据显示例1所涉及的显示方法，通过将挥杆轨迹30、和挥杆过程中的多个时间点的高尔夫球杆3的各个位置的高尔夫球杆3所涉及的对象31～35重叠显示在显示部25上，从而能够客观地对挥杆的一系列的动作如何变化进行识别。另外，由于通过用户2对判断为需要进行分析信息的对象(在本示例中，为对象32)进行指定，从而被指定的对象32所涉及的时间点的分析信息被显示，因此能够有效地获得分析信息。另外，由于能够集中获得所需的分析信息，因此能够提高分析效率。此时，优选为，显示处理部218以对通过用户2而被指定的对象32的色调或尺寸进行改变等方式进行强调显示。通过设为这样的强调显示，从而能够容易进行被指定的对象(在本示例中，对象32)的识别或感知。
显示例2
接下来，参照图18，对在显示部25上被显示的显示例2进行说明。显示例2在与上述的显示例1同样的时间点被显示于显示部25上。并且，在显示例2的说明中，省略了与上述的显示例1同样的内容的说明。
如图18所示，显示例2所涉及的显示，除了显示有与显示例1同样的挥杆轨迹30、以及表示各时间点(时刻)的高尔夫球杆的位置的多个对象31～35以外，还显示有表示由杆身平面SP以及霍根平面HP形成的V区域的线段SPL、HPL。并且，线段SPL显示作为假想面的杆身平面SP，线段HPL近似于作为假想面的霍根平面HP。另外，在显示例2中，显示有表示基于上述的杆身平面SP以及霍根平面HP(V区)而被决定的多个区域的识别标记A～D。
根据显示例2所涉及的显示方法，例如，能够对上杆半程时以及下杆半程时的杆头3a的位置是否分别位于杆身平面SP以及霍根平面HP(V区域)中进行目视确认，由此能够对挥杆的特点进行判断。另外，根据挥杆过程中的所期望的时间点的杆头3a的位置、例如上杆半程时以及下杆半程时的杆头3a的位置位于通过识别数据(A～D)而被显示的区域A至区域D中的哪个区域，来能够对挥杆的特点进行目视确认。或者，根据挥杆过程中的所期望的时间点的杆头3a的位置、例如上杆半程时以及下杆半程时的杆头3a的位置位于通过识别数据(A～D)而被显示的区域A至区域D中的哪个区域，来能够对挥杆的特点进行判断(诊断)。通过这种方式，由于能够客观且容易地对挥杆的状态进行判断(诊断)，从而能够提高练习效率。
显示例3
接下来，参照图19，对被显示于显示部25上的显示例3进行说明。显示例3在与上述的显示例1同样的时间点被显示于显示部25上。并且，在显示例3的说明中，省略了与上述的显示例1同样的内容的说明。
如图19所示，显示例3所涉及的显示，显示有挥杆轨迹30、以及表示各时间点(时刻)的高尔夫球杆的位置的多个对象31～35。与上述的显示例1相比，对挥杆轨迹30进行目视确认的方向不同。本示例中的挥杆轨迹30的显示为，在从高尔夫球杆3(参照图1)的杆头3a(参照图1)中的、沿着高尔夫球4(参照图1)的击球面的方向的主视观察的范围内、且作为从高尔夫球4侧观察的从用户2的正面观察的图像而被显示。另外，作为表示该目视确认方向的标示，而显示有标记36a。并且，该显示方向还能够作为从与高尔夫球4侧相反侧(用户2的后面侧)观察的情况而被显示。
根据显示例3所涉及的显示方法，能够实现与上述的显示例1同样的效果。具体而言，能够客观地识别到挥杆的一系列的动作是如何转变。另外，强调显示了由用户2指定的对象32，由于显示有被指定的对象32所涉及的时间点的分析信息，从而能够有效地获得分析信息。
接下来，参照图20以及图21，对挥杆信息的显示所涉及的应用例进行说明。并且，以下所说明的应用例1以及应用例2为应用了前文所述的显示例2的显示例。因此，对于与显示例2同样的结构以及内容，省略其说明。
应用例1
如图20所示，挥杆信息的显示所涉及的应用例1除了显示有与显示例1同样的挥杆轨迹30、以及表示各时间点(时刻)的高尔夫球杆的位置的多个对象31～35以外，还显示有线段SPL2、HPL2、以及与线段SPL2、HPL2并行的三条假想线RL1、RL2、RL3。而且，在应用例1的显示中，显示有表示基于三条假想线RL1、RL2、RL3而被决定的多个区域A至区域D的识别标记(A～D)。
并且，线段SPL2表示作为假想面的杆身平面SP，线段HPL2近似于作为假想面的霍根平面HP。另外，本示例的假想线RL1近似于穿过用户2的腋部并与线段SPL2、HPL2并行的线段，假想线RL2近似于穿过用户2的头部并与线段SPL2、HPL2并行的线段，假想线RL3近似于穿过用户2的大腿部并与线段SPL2、HPL2并行的线段。另外，区域A位于假想线RL2的外侧，区域B位于假想线RL1与假想线RL2之间，区域C位于假想线RL1与假想线RL3之间，区域D位于假想线RL3的外侧。
应用例2
如图21所示，挥杆信息的显示所涉及的应用例2与应用例1同样地，显示有挥杆轨迹30、以及表示各时间点(时刻)的高尔夫球杆的位置的多个对象31～35、线段SPL3、HPL3、以及在沿着线段SPL3、HPL3的方向上延伸的三个假想线RL1、RL2、RL3。而且，显示有表示基于三条假想线RL1、RL2、RL3而被决定的多个区域A至区域D的识别标记(A～D)。
并且，线段SPL3表示作为假想面的杆身平面SP，线段HPL3近似于作为假想面的霍根平面HP。另外，本示例中的假想线RL1为近似于穿过用户2的腹部并与线段SPL3、HPL3并行的线段的线段。另外，假想线RL2为穿过用户2的肩部并相对于线段HPL3而以向对象31的方向展开的方式倾斜的线段。另外，假想线RL3为穿过用户2的膝部并相对于线段SP3L而以向对象31的方向展开的方式倾斜的线段。另外，区域A位于假想线RL2的外侧，区域B位于假想线RL1与假想线RL2之间，区域C位于假想线RL1与假想线RL3之间，区域D位于假想线RL3的外侧。
根据挥杆信息的显示所涉及的应用例1以及应用例2的显示方法，能够实现与上述的显示例2同样的效果。例如，根据对挥杆过程中的所期望的时间点的杆头3a的位置、例如上杆半程时以及下杆半程时的杆头3a的位置位于通过识别数据(A～D)而被显示的区域A至区域D的哪个区域，而能够对挥杆的特点进行目视确认。或者，根据挥杆过程中的所期望的时间点的杆头3a的位置、例如上杆半程时以及下杆半程时的杆头3a的位置位于通过识别数据(A～D)而被显示的区域A至区域D的哪个区域，而能够对挥杆的特点进行判断(诊断)。通过这种方式，由于能够客观且容易地对挥杆的状态进行判断(诊断)，因此能够提高练习效率。
根据以上所说明的挥击分析(运动分析)系统1、以及用户2的挥击动作的动作顺序(分析结果的显示方法)，基于构成传感器单元10的作为惯性传感器的加速度传感器12以及角速度传感器14的输出，而生成挥杆轨迹30等的分析数据。因此，无需使用大型的拍摄装置等，并且用户2能够容易地实施挥击分析。另外，通过将挥杆轨迹30、和挥杆过程中的多个时间点的高尔夫球杆3的各个位置的、高尔夫球杆3所涉及的对象31～35重叠显示于显示部25上，从而能够客观地识别挥杆的一系列的动作是如何进行了转变。
另外，由于通过用户2对所显示的对象31～35中的判断为需要进行分析信息的对象进行指定，从而被指定的对象(在上述的示例中，为标物32)所涉及的时间点的分析信息被显示，因此，能够有效地获得分析信息。另外，由于能够集中获得所需的分析信息，因此能够提高分析效率。
1-6.运动分析显示装置的其他结构
头戴式显示器(HMD)
接下来，参照图22，作为运动分析显示装置20，对使用了头部佩戴型的头戴式显示器(HMD)的示例进行说明。图22为表示作为运动分析显示装置的、头戴式显示器(HMD)的一个示例的立体图。
如图22所示，头戴式显示器(HMD)500具有被佩戴于用户2的头部上的眼镜主体501。在眼镜主体501上设置有显示部502。显示部502通过将从图像显示部503射出的光束与从外界朝向用户2的眼睛的光束整合，从而使图像显示部503的虚像重叠于由用户2观察到的外界的实像上。
在显示部502上，例如，具备LCD(液晶显示器)等图像显示部503、第一分光镜504、第二分光镜505、第一凹状反射镜506、第二凹状反射镜507、快门508、凸状透镜509。
第一分光镜504被配置于用户2的左眼的正面，并使从图像显示部503射出的光部分透过以及部分反射。另外，第二分光镜505被配置于用户2的右眼的正面，并使来自第一分光镜504的部分透过光部分透过以及部分反射。
第一凹状反射镜506被配置于第一分光镜504的正面，并使第一分光镜504的部分反射光部分反射，从而使之透过第一分光镜504并导向用户2的左眼。另外，第二凹状反射镜507被配置于第二分光镜505的正面，并使第二分光镜505的部分反射光部分反射，从而使之透过第二分光镜505并导向用户2的右眼。
凸状透镜509在快门508被开放时将第二分光镜505的部分透过光导向头戴式显示器(HMD)500的外部。
在这样的头戴式显示器(HMD)500中，显示了如前文所述的显示例所表示的用户2的一系列的挥击动作中的分析信息(参照图16、图18)、近似于挥击动作的挥杆轨迹30(参照图16、图18)等挥杆信息等。并且，关于显示内容，由于与前文所述的显示例相同，因此，省略了详细的说明。
根据以上的头戴式显示器(HMD)500，由于被佩戴于头部上来进行显示，因此，用户2能够在不用手握持具备了显示信息的显示部25的挥击分析装置20的情况下对自己的挥杆信息或手头2a的姿态(位置)信息进行确认。
并且，头戴式显示器(HMD)500既可以具备运动分析显示装置20的功能，也可以实施基于传感器单元10的测量数据的挥击分析或挥杆信息的显示，也可以作为从分体的运动分析显示装置20发送的图像数据进行显示的显示部而使用。并且，运动分析显示装置(显示装置)20的功能包括如前文所述的处理部21(处理部的一个示例)、通信部22、操作部23、存储部24、显示部25、声音输出部26、以及拍摄部27。
手臂佩戴型的分析显示装置)
接下来，参照图23，作为运动分析显示装置，对作为可穿戴型(身体佩戴型)的一个示例而使用了手臂佩戴型的分析显示装置的示例进行说明。图23为，表示作为可穿戴型的一个示例的手臂佩戴型的运动分析显示装置的立体图。
如图23所示，可穿戴型(手臂佩戴型)的分析显示装置600被佩戴于用户(被实验者)2(参照图1)的所给的部位(在本示例中，为手腕)，实施基于传感器单元10(参照图1)的测量数据的挥击分析或挥杆信息的显示。分析显示装置600具有被佩戴于用户2上且对挥击分析或用户2的手头2a(参照图1)的姿态信息等的挥击分析信息进行显示的设备主体610、和被安装于设备主体610上且用于将设备主体610佩戴于用户2上的带部615。
在分析显示装置600的设备主体610中，在向用户2的佩戴侧配置有底部外壳613，在与向用户2的佩戴侧相反侧配置有顶部外壳611。在设备主体610的顶点侧(顶部外壳611)设置有边框618，并且，设置有被配置于该边框618的内侧且对内部结构进行保护的作为顶板部分(外壁)的玻璃板619。另外，在底部外壳613的两侧，设置有作为与带部615的连接部的一对带安装部617。
在设备主体610中，在玻璃板619的正下方具备液晶显示器(LCD634)等的显示部。用户2能够经由玻璃板619而阅览被显示于液晶显示器(LCD634)等上的挥击分析信息或用户2的手头2a的姿态信息等。另外，设备主体610能够与参照图4而在前文所述的实施方式的运动分析显示装置20同样地，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27。并且，显示部25相当于本示例的液晶显示器(LCD634)等的显示部。
在液晶显示器(LCD634)的显示部上，显示有如被显示于前文所述的显示例中那样的、用户2的一系列的挥击动作中的分析信息(参照图16、图18)、近似于挥击动作的挥杆轨迹30(参照图16、图18)等的挥杆信息等。并且，关于显示内容，由于与前文所述的显示例同样，因此省略了详细的说明。
另外，在液晶显示器(LCD634)的显示部上，也可以显示基于挥击分析结果的其他的建议信息、例如表示用户2的挥杆类型的正文图像或表示适于用户2的挥杆类型的建议(练习方法等)的正文图像等。另外，在液晶显示器(LCD634)的显示部上，作为视频影像也可以显示动画。
并且，在上述中，示出了通过玻璃板619来实现设备主体610的顶板部分的示例，但只要是能够阅览LCD634的透明部件、且具有能够对LCD634等顶部外壳611和被包含于底部外壳613的内部的结构进行保护的程度的强度的部件，则能够通过透明的塑料等、玻璃以外的材料来构成顶板部分。另外，虽然示出了设置有边框618的结构例，但是也可以为未设置有边框618的结构。
根据以上的可穿戴型(手臂佩戴型)的分析显示装置600，由于被佩戴于手臂部并进行了显示，因此，用户2无需手握持显示信息的显示部(液晶显示器(LCD634))的情况下对能够对自己的挥杆信息或手头2a的姿态(位置)信息等的所需信息进行确认。
并且，可穿戴型(手臂佩戴型)的分析显示装置600也可以具备前述的运动分析显示装置20的功能，并实施基于传感器单元10的测量数据的挥击分析或挥杆信息的显示，也可以作为对从分体的运动分析显示装置20发送的图像数据进行显示的显示部来使用。并且，运动分析显示装置(显示装置)20的功能包括，如在前文所述的实施方式的运动分析显示装置20中所说明的那样的、处理部21(处理部的一个示例)、通信部22、操作部23、存储部24、显示部25、声音输出部26、以及拍摄部27。
本发明包括与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、或目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包括对实施方式中所说明的结构的非本质部分进行了替换而得到的结构。此外，本发明包括能够起到与实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或能够达到相同的目的结构。此外，本发明包括在实施方式中所说明的结构中附加了公知技术的结构。
符号说明
1…挥击分析系统、2…作为被实验者的用户、2a…用户的手头、3…高尔夫球杆、3a…杆头、4…作为目标的高尔夫球、10…作为测量部的传感器单元、12…作为惯性传感器的加速度传感器、14…作为惯性传感器的角速度传感器、16…信号处理部、18…通信部、20…运动分析显示装置(显示装置)、21…处理部、22…通信部、23…作为输入部的操作部、24…存储部、25…显示部、26…声音输出部、27…拍摄部、30…挥杆轨迹、31，32，33，34，35…对象、36…标记、37…显示窗、210…数据取得部、211…挥杆诊断部、215…挥击分析部、216…图像数据生成部、217…存储处理部、218…显示处理部、219…声音输出处理部、240…挥击分析程序、242…高尔夫球杆信息、244…身体信息、246…传感器安装位置信息、500…头戴式显示器(HMD)、600…可穿戴型(手臂佩戴型)的分析显示装置。

Claims (24)

1.一种显示方法，其中，
在根据惯性传感器的输出而获得的运动器具的挥击轨迹上，重叠地显示挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象。
2.如权利要求1所述的显示方法，其中，
对所述对象的任意一个进行指定，并对被指定的所述对象所涉及的所述时间点的分析信息进行显示。
3.如权利要求2所述的显示方法，其中，
通过对显示所述对象的显示部进行指示来实施所述指定。
4.如权利要求2或3所述的显示方法，其中，
对被指定的所述对象进行强调显示。
5.如权利要求2至4中任一项所述的显示方法，其中，
所述分析信息为所述运动器具的姿态信息。
6.如权利要求5所述的显示方法，其中，
所述姿态信息为，相对于预先被分配有识别数据的多个区域，而显示所述运动器具的位置所属的所述区域。
7.如权利要求6所述的显示方法，其中，
所述区域根据与至少一个假想面之间的关系而被设定。
8.如权利要求2至4中任一项所述的显示方法，其中，
所述分析信息为所述运动器具的击打部的姿态信息。
9.如权利要求8所述的显示方法，其中，
所述姿态信息为所述击打部的击打面的朝向。
10.如权利要求2至4中任一项所述的显示方法，其中，
所述分析信息为所述运动器具的旋转角。
11.如权利要求1至10中任一项所述的显示方法，其中，
所述挥击为高尔夫球杆的挥杆，
所述多个时间点包括上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程以及击打之中的至少两个。
12.一种挥击分析装置，包括：
处理部，其使用惯性传感器的输出而生成运动器具的挥击所涉及的分析数据，并输出基于所述分析数据而得到的挥击轨迹以及分析信息；
显示部，其对所述挥击轨迹以及所述分析信息进行显示，
以将所述挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象与所述挥击轨迹重叠的方式，显示于所述显示部上。
13.如权利要求12所述的挥击分析装置，其中，
包括对所述对象的任意一个进行指定的操作部，
对被指定的所述对象所涉及的所述分析信息进行显示。
14.如权利要求13所述的挥击分析装置，其中，
所述操作部被设置于所述显示部上，
针对所述显示部而实施所述指定。
15.如权利要求13或14所述的挥击分析装置，其中，
被指定的所述对象被强调显示。
16.如权利要求13至15中任一项所述的显示方法，其中，
所述分析信息为所述运动器具的姿态信息。
17.如权利要求16所述的挥击分析装置，其中，
所述姿态信息为，相对于预先被分配有识别数据的多个区域，而显示所述运动器具的位置所属的所述区域。
18.如权利要求17所述的挥击分析装置，其中，
所述区域根据与至少一个假想面之间的关系而被设定。
19.如权利要求13至15中任一项所述的挥击分析装置，其中，
所述分析信息为所述运动器具的击打部的姿态信息。
20.如权利要求19所述的挥击分析装置，其中，
所述姿态信息为所述击打部的击打面的朝向。
21.如权利要求13至15中任一项所述的挥击分析装置，其中，
所述分析信息为所述运动器具的旋转角。
22.如权利要求12至21中任一项所述的挥击分析装置，其中，
所述挥击为高尔夫球杆的挥杆，
所述多个时间点包括上杆半程、挥杆顶点、自然非曲腕挥杆、下杆半程以及击打中的至少两个。
23.一种挥击分析系统，包括：
权利要求12至权利要求22中的任一项所述的挥击分析装置；
惯性传感器。
24.一种记录介质，其记录有可被执行的显示方法，
所述显示方法包含：
根据惯性传感器的输出而生成运动器具的挥击轨迹以及分析信息的工序；
输出所述挥击轨迹以及所述分析信息的工序；
在所述挥击轨迹上，重叠地显示所述挥击过程中的多个时间点的所述运动器具的各个位置处的所述运动器具所涉及的对象的工序。
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