JP2004024627A - 動作練習装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】予め定めた動作中の複数部位のずれを判りやすく、かつ、リアルタイムで通知することができる動作練習装置を提供する。
【解決手段】動作練習装置１は、体の各部位毎に協和音を構成する異なる音程（例えば、ドミソ）の音を割り当て、複数のセンサ１０ａ〜１０ｌで測定した各部位の姿勢ずれに応じて対応する音程の音をピッチ変化させてヘッドホン３０から放音する。
【選択図】 図２
【解決手段】動作練習装置１は、体の各部位毎に協和音を構成する異なる音程（例えば、ドミソ）の音を割り当て、複数のセンサ１０ａ〜１０ｌで測定した各部位の姿勢ずれに応じて対応する音程の音をピッチ変化させてヘッドホン３０から放音する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフのスイング動作などの練習に使用する動作練習装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ゴルフのスイングを練習するための練習器具が各種提供されている。この種の練習器具には、練習者の体の動きを矯正する器具、例えば、バックスイング時に両肘と両腕を正しい位置に矯正したり、クラブを持つ手首の角度を固定したり、バックスイング時やフォワードスイング時の足の動きを矯正するものがある。また、特開平１１−９９２３３号公報には、ガイドループに沿ってクラブのスイング練習を行うスイング練習器が開示されている。
また、その他に、練習器具には、体の動きを矯正するのではなく、手首の曲がり（角度）を機械的スイッチまたはセンサにより検出し、予め定めた一点の閾値を越えた時に警告音を出すものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、体の動きを矯正する練習器具は、対象とする動作以外の動きを制限するため、移動時（歩行時や運転時）は取り外す必要があり、また、服装も制限され、着脱が面倒である、といった問題がある。
さらに、この練習器具を外すと、矯正された動きを再現できなくなってしまう場合が多い。この問題は、ガイドループによってスイングをガイドするスイング練習機にもある問題である。
【０００４】
また、矯正せずに警告音を出す練習器具は、スイングの全動作中で警告音が出ないように練習させるものと、ある時点で警告音が出るように練習させるものとがあるが、そもそも悪い状態のときに警告を行うものであるため、悪いか良いかしか判らず、どの程度悪いのか（どの程度良いのか）といったことを通知するものはなかった。また、従来のこの種の練習器具は、スイング動作中のある部分のみの動きの練習しか対象としておらず、体全体の動きを練習できるようなものはなかった。
【０００５】
また、従来、スイング動作中の各関節の角度をセンサで検出してグラフ表示する測定装置が提供されている。しかしながら、この測定装置は動作を数値（時間［秒］や角度［ｄｅｇ］）で表すため、測定対象者が、理論的に修正すべき点が判っても、感覚的にどの時点でどの程度修正すべきかが判りにくい、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上述された従来技術に介在する問題を解決するためになされたものであり、スイング練習などに好適な装置であって、予め定めた動作中の複数部位のずれを判りやすく、かつ、リアルタイムで通知することができる動作練習装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するため、本発明は、練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記各測定手段の検出結果と、各測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音を変化させる放音制御を行う放音制御手段と、前記放音制御手段の制御に基づいて放音する放音手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【０００８】
この構成によれば、練習者の部位の姿勢と部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、部位毎に割り当てた異なる音を変化させるので、練習者に、聴覚を介して複数部位の姿勢ずれを通知することができる。この構成において、部位毎に割り当てた異なる音を協和な音にする。これにより、練習者にとって心地よい和音が聞こえるか否かによって、練習者の習熟度を通知することができる。また、練習者にとって耳障りな音によって、どの部位の姿勢が悪いのかを通知することができる。
【０００９】
また、本発明は、練習者が練習対象の動作を行う際に使用する道具を模した動作練習装置であって、当該動作練習装置の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記各測定手段の検出結果と、各測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音を変化させる放音制御を行う放音制御手段と、前記放音制御手段の制御に基づいて放音する放音手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、動作練習装置の部位の姿勢の測定結果と部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、部位毎に割り当てた異なる音を変化させるので、練習者に、聴覚を介して該装置の複数部位の姿勢ずれを通知することができる。この構成において、部位毎に割り当てた異なる音を協和な音にすることが好ましい。これによって、練習者にとって心地よい和音が聞こえるか否かによって、練習者の習熟度を通知することができる。また、練習者にとって耳障りな音によって、どの部位の姿勢が悪いのかを通知することができる。
【００１１】
また、本発明は、練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記測定手段の検出結果と、前記測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、発光手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記発光手段の発光制御を行う発光制御手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【００１２】
この構成によれば、練習者の部位の姿勢と部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、部位毎に割り当てた発光手段を発光させるので、練習者に、視覚を介して部位の姿勢ずれを通知することができる。また、この視覚を介して部位の姿勢ずれを通知する発明を、練習者が練習対象の動作を行う際に使用する道具を模した動作練習装置に適用する態様でも実施され得る。
【００１３】
また、本発明は、練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記測定手段の検出結果と、前記測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、前記練習者の部位に取り付けられる振動手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記振動手段の振動制御を行う振動制御手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、練習者の複数部位の姿勢と各部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、各部位毎に割り当てた発光手段を発光させるので、練習者に、振動によって複数部位の姿勢ずれを通知することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。以下に示す実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００１６】
（１） 第１実施形態
（１．１） 第１実施形態の構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る練習装置１の構成を示す図である。
この練習装置１は、ゴルフのスイング練習を行うときに練習者が体に装着して使用する装置であり、複数のセンサ１０ｋ（ｋ＝ａ〜ｌ）、情報処理ユニット２０およびヘッドホン３０から構成される。
図２に示すように、センサ１０ｋは、練習者の姿勢を測定するためのセンサであり、具体的には、同図に示すように、上半身の前屈角度を測定する傾斜センサ１０ａ、肩の角度を測定する肩角度センサ（ジャイロセンサ）１０ｂ、腰の角度を測定する腰角度センサ（ジャイロセンサ）１０ｃ、肩と腕の角度を測定する肩腕角度センサ１０ｄ、肘の曲がりを測定する肘角度センサ１０ｅ、手首の曲がりを測定する手首センサ１０ｆ、膝の曲がりを測定する膝角度センサ１０ｇ、両足にかかる圧力を各々測定する圧力センサ１０ｈ、クラブのグリップを握る圧力を測定するグリップ圧力センサ１０ｉ、クラブの加速度を測定する加速度センサ１０ｊ、クラブの角度を測定するジャイロセンサ１０ｌなどがある。
【００１７】
ここで、傾斜センサ１０ａは、上半身の前屈角度を精度良く測定するために首の後ろと腰の二点にそれぞれ取り付けることが好ましい。また、クラブに取り付ける加速度センサ１０ｊおよびジャイロセンサ１０ｌについても、高精度の測定を行うためにはグリップ側とクラブヘッド側にできるだけ間隔を空けて取り付けることが好ましい。また、両足にかかる圧力を各々測定する圧力センサ１０ｈは、例えば、図２に符号αにて示すように、両足の各領域ａ〜ｇの圧力を各々測定するようにマトリックス構造にして重心位置を測定するようにしてもよい。
なお、これらセンサは、加速度センサ、歪み検出器を用いた圧力センサ、ジャイロセンサなどの公知の種々のセンサを単体で使用し、または組み合わせて使用すればよい。
【００１８】
また、これらセンサ１０ｋは、練習者の動きを妨げないように柔軟な素材を使って練習者の体に取り付けることが好ましい。例えば、これらセンサ１０ｋを、、布製のベルトなどで体に装着させる方法や、ベストやベルトやパンツなどの衣服、シューズのインナーや靴底または足マットなどに内蔵する方法を採用すればよい。衣服や靴などに内蔵すれば、装着が楽になり、かつ、外観上は通常の服装に見えるので、練習者は周りの目を意識することなくスイング練習を行うことができ、実際のプレー時にも使用することが可能である。また、クラブに取り付ける各種センサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌは、クラブに内蔵する場合と、クラブに後付けする場合のどちらを採用してもよい。
【００１９】
また、これらセンサ１０ｋからは各々コードが引き出され、その先端に接続端子が取り付けられている。これによって、この接続端子を情報処理ユニット２０に抜き差しするだけで、これらセンサ１０ｋを情報処理ユニット２０に簡易に接続することができる。したがって、センサ１０ｋの交換も容易である。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、これらセンサ１０ｋのうち、傾斜センサ１０ａ、肩角度センサ１０ｂ、腰角度センサ１０ｃ、両足にかかる圧力を各々測定する圧力センサ１０ｈおよびクラブのジャイロセンサ１０ｌを使用する場合を例に説明する。
【００２０】
情報処理ユニット２０は、上述した各センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｈ、１０ｌの接続端子と一対一で対応する複数の入力端子を備え、これら入力端子を介して入力される各センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｈ、１０ｌの測定信号に応じて音声信号を生成することにより、ヘッドホン３０から音を放音させる。なお、以下、センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｈ、１０ｌを特に区別する必要がない場合は、まとめてセンサ１０ｋと表記する。
【００２１】
前掲図１に示すように、情報処理ユニット２０は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）２１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３、操作検出部２４、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２５、ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）２６が共通のバス２７に接続されて構成される。
また、図示はしていないが、この情報処理ユニット２０は、各センサ１０ｋの接続端子が挿入される入力端子の他に、ヘッドホン端子、電源スイッチなどの操作子を具備し、かつ、この情報処理ユニット２０の駆動電源となる一次電池または二次電池が挿入される。
【００２２】
ＭＰＵ２１は、バス２７に接続された各部との間で各種データの授受を行うことにより、この情報処理ユニット２０の制御中枢として機能する。ＲＯＭ２２は、信号処理用プログラムやソフトウェア音源用プログラムなどの各種プログラムやプログラム実行時に使用する各種データが記憶される。ＲＡＭ２３は、ＭＰＵ２１がＲＯＭ２２から読み出したプログラムや、各センサ１０ｋの測定データや、各センサ１０ｋの測定データとの比較演算に使用する比較対象データなどが一時的に記憶される。
【００２３】
ここで、比較対象データとは、スイング動作中の各部位の模範的な変化特性を示すデータである。具体的には、本実施形態では、図３〜図５に示すように、スイングの開始から終了までの前屈角度の変化特性を示すデータ（図３）、スイングの開始から終了までの肩と腰の捻れ角度の変化特性を示すデータ（図４）、スイングの開始から終了までの左右の足にかかる体重の割合の変化特性を示すデータ（図５）が比較対象データとして適用される。なお、比較対象データは、より具体的には、これら変化特性を示す座標データまたはベクトルデータである。
【００２４】
操作検出部２４は、電源スイッチなどの操作子の操作をＭＰＵ２１に通知するものである。
Ａ／Ｄ変換器２５は、各センサ１０ｋの測定信号をアナログディジタル変換し、バス２７を介して測定データとしてＭＰＵ２１に出力する。Ｄ／Ａ変換器２６は、ＭＰＵ２１によって生成された音声信号をディジタルアナログ変換して図示しないヘッドホン端子を介してヘッドホン３０に出力する。なお、音声信号は、図示しないアンプによって所定レベルに増幅された後にヘッドホン３０に出力される。なお、この情報処理ユニット２０の小型化を図るべくアンプをヘッドホン３０側に内蔵してもよい。
【００２５】
また、この情報処理ユニット２０は、装着性と携帯性の観点から、練習者のポケットに入る程度の大きさで製作するか、若しくは、ベルトなどに取り付け可能でかつ、邪魔にならない程度の大きさで製作することが好ましい。
【００２６】
（１．２） 実施形態の動作
次に、この練習装置１の動作を説明する。
この練習装置１において、情報処理ユニット２０の電源スイッチが操作されて電源がオンされると、ＭＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムを実行する。ここで、図６は、このＭＰＵ２１がプログラムを実行することによって行われる処理フローを示す図である。なお、前提として、ＭＰＵ２１は、電源がオンされて各センサ１０ｋを駆動させた後は所定のサンプリング周期ＴＳで各センサの測定データを継続的に取得するものとする。
【００２７】
まず、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１のスイング開始検出処理を行う。この処理は、予め定めた一又は複数のセンサ１０ｋの測定データから練習者のスイング開始動作を自動検出する処理である。例えば、この処理として、クラブに取り付けられたジャイロセンサ１０ｌ、といったスイング（アドレススイング）開始時の特徴動作を検出するセンサ１０ｋの測定データが、予め定めた閾値を越えたか否かを検出する処理を行う。または、このジャイロセンサ１０ｌの測定データからクラブヘッドの移動量を求め、この移動量が予め定めた閾値を越えたか否かを検出する処理を行ってもよい。
【００２８】
次に、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１の処理を行うと、ステップＳ２に処理を進め、スイング開始動作を検出したか否かを判断する。このステップＳ２の判断において、スイング開始動作を検出しなかった場合は判断結果が「ＮＯ」となり、ＭＰＵ２１は、処理を再びステップＳ１の処理に戻す。
【００２９】
一方、スイング開始動作を検出した場合は、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＭＰＵ２１は、処理をステップＳ３の処理に進める。
なお、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となるまで、つまり、スイング開始動作が検出されるまでは、ステップＳ１の処理で使用するセンサ１０ｋだけを駆動させて電力消費量の節約を図ってもよい。この場合、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となった後に全てのセンサ１０ｋを駆動させ、サンプリング周期ＴＳ毎に全ての測定データを取得するようにすればよい。
【００３０】
ステップＳ３において、ＭＰＵ２１は、取得した各センサ１０ｋの測定データから練習者の各部位の姿勢を取得する。具体的には、ＭＰＵ２１は、２つの傾斜センサ１０ａの測定データの平均値を算出することにより、前屈角度を算出する。また、ＭＰＵ２１は、肩角度センサｂおよび腰角度センサ１０ｃの測定データからそれぞれ肩の捻れ角度および腰の捻れ角度を取得する。
【００３１】
このステップＳ３の処理が終了すると、ＭＰＵ２１は、処理をステップＳ４に進め、取得した各部位の姿勢（前屈角度、肩と腰の捻れ角度）の値と、各部位に対応する比較対象データのうち上述したサンプリング周期ＴＳを一周期分進めた時点に対応する値とをそれぞれ比較し、各差分値を算出する。
【００３２】
次に、ＭＰＵ２１は、処理をステップＳ５の処理に進め、各差分値に基づく放音処理を開始する。この放音処理は、各部位と一対一で割り当てた異なる音程の音を、各部位の差分値に応じてそれぞれピッチ変化させて放音させる処理である。具体的には、本実施形態においては、上半身の前屈角度には「ド」の音程を割り当て、肩の回転角には「ミ」の音程を割り当て、腰の回転角には「ソ」の音程を割り当てる。このとき、差分値が０より大きくなるほど、各々に割り当てた音程のピッチを高くし、その反対に差分値が０より小さくなるほど（マイナスの値が大きくなるほど）ピッチを低くする。
【００３３】
したがって、各センサ１０ｋで検出した各部位の姿勢が比較対象データの定めた時点の値と一致した場合は、「ドミソ」の協和音がヘッドホン３０から放音されるのに対し、一致していない部位がある場合は差分値に応じて、該部位に割り当てた音程のピッチが変化した和音が放音される。これにより、各部位に割り当てた音程の音が、各部位の姿勢に応じてリアルタイムにピッチ変化されて放音される。このため、各部位の姿勢が模範的な姿勢となっている場合は協和音が放音されるが、１つの部位でも模範的な姿勢からずれていると、その部位のずれに応じて不協和度が大きい和音が放音されることとなる。なお、この放音処理が一旦開始されると、止音指示を行うまでは継続して音が放音されるように放音制御される。
【００３４】
この放音処理を開始すると、ＭＰＵ２１は、ステップＳ６に処理を進め、スイング動作が終了したか否かを判断する。このステップＳ６の判断は、先のステップＳ３で取得した一又は複数の部位の姿勢に基づいてフォロースイングが実際に終了したかを判断する処理（定めた部位の姿勢が予め定めた閾値を越えたか否かを判断する処理）や、スイング開始動作を検出してから所定の時間が経過したか否かを判断するタイムアウト判断処理などが適用される。
【００３５】
このステップＳ６の判断において、スイング動作が終了していない場合は判断結果が「ＮＯ」となり、処理を再びステップＳ３の処理に戻す。これにより、スイング動作の終了を検出するまで、上述したステップＳ３〜Ｓ６までの処理が繰り返される。
【００３６】
ここで、ステップＳ３〜Ｓ５の循環処理は、サンプリング周期ＴＳ毎に取得した全センサ１０ｋの測定データに対して行われる処理である。言い換えれば、ステップＳ３〜Ｓ５の循環処理は、サンプリング周期ＴＳと同期して実行される処理であって、かつ、１サンプリング周期ＴＳ内で終了する処理である。
【００３７】
また、ステップＳ４の比較処理においては、上記循環処理を行う毎に１サンプリング周期ＴＳ分だけ時間を進めた時点の比較対象データの値を、取得した各部位の姿勢とそれぞれ比較する。したがって、各センサ１０ｋの測定データから取得した現時点の姿勢が、比較対象データに示されるその時点に対応する模範的な姿勢の値と比較されるので、姿勢のずれを継続的に比較することができる。
【００３８】
また、放音中の各部位に対応する音は、ステップＳ５の処理により、現時点の各部位の姿勢のずれに応じて予め割り当たられた音程をピッチ変化させた音に変更させられる。
【００３９】
このようにして、練習者は、ヘッドホン３０から放音される和音が協和な音か否かによって、現時点の姿勢が模範的な姿勢であるか否かを聴覚で知ることができる。この場合、協和度が高い音ほど心地よく聞こえるため、練習者は、自身の動作がどの程度模範的な姿勢に近いのかを直感的に知ることができ、自身の習熟度の把握も容易にできる。
さらに、耳障りな音（不協和な音）は知覚し易いので、その音が体のどの部位に対応するかを知っておくことにより、どの部位の姿勢が悪いのかがすぐに判り、また、その耳障りな音のピッチの高低および耳障りな程度によって、姿勢のずれを感覚的に知ることができる。
【００４０】
一方、ステップＳ６の判断において、スイング動作が終了したと判断した場合は判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＭＰＵ２１は、ステップＳ７の止音処理を行い、その後、処理をステップＳ１の処理に戻す。したがって、練習者がスイングを終了すればヘッドホン３０からの放音は自動停止される一方、練習者が再びスイング動作を開始すれば、スイングの開始から終了までの姿勢のずれに対応する和音がヘッドホン３０から再び放音されることとなる。
【００４１】
以上の記述から明らかなように、本実施形態による練習装置１を使用すれば、スイング動作中における現時点の複数部位の姿勢のずれを感覚的に判りやすく練習者に通知することができる。この結果、練習者は、ヘッドホン３０から聞こえる音が心地よい協和な音になるようにスイング練習を行うことによって、正しいスイングを身につけることが可能となる。
【００４２】
（２） 第２実施形態
図７は、第２実施形態に係る練習装置１００の構成を示す図である。
この練習装置１００は、ゴルフのクラブ１１０とヘッドホン３０とから構成される。なお、この練習装置１００において、第１実施形態に係る練習装置１と同様の構成は同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００４３】
練習装置１００において、クラブ１１０は、練習者がクラブ１１０のグリップを握る圧力を測定するグリップ圧力センサ１０ｉ、クラブ１１０の先端とグリップの加速度を測定する加速度センサ１０ｊ、クラブ１１０の先端とグリップの角度を測定するジャイロセンサ１０ｌ、および情報処理ユニット２００が取り付けられている。なお、クラブ１１０は、これらセンサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌおよび情報処理ユニット２００が予め内蔵されたクラブでもよいし、一般のクラブにこれらセンサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌおよび情報処理ユニット２００を後付けしたものでもよい。
【００４４】
情報処理ユニット２００の構成が、第１実施形態の情報処理ユニット２０と異なる点は、比較対象データがスイング動作時のクラブ１１０の姿勢変化を示すデータである点である。具体的には、第２実施形態の比較対象データは、スイングの開始から終了までのクラブ１１０全体の加速度と角度の理想的な変化特性や、グリップを握る圧力の変化特性を示すデータなどが適用される。なお、情報処理ユニット２００に無線送信部を内蔵し、ヘッドホン３０への音声信号の送信を無線で行うようにしてもよい。
【００４５】
したがって、練習者がクラブ１１０を持ってスイング動作を開始すると、情報処理ユニット２００において、ＭＰＵ２１（図示せず）が、スイング開始動作を自動で検出し（ステップＳ１、２）、各センサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌの測定データからクラブ１１０の各部位の姿勢（加速度、角度、グリップ圧力）を取得する（ステップＳ３）。そして、ＭＰＵ２１が、取得したクラブ１１０の各部位の姿勢の値と、各部位に対応する比較対象データの該スイング時点の値とを比較し、各差分値を算出し（ステップＳ４）、各差分値に基づき放音処理（ステップＳ５）を行う。
【００４６】
このステップＳ３〜Ｓ５の処理はスイング動作が終了するまで繰り返し実行されるので、各センサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌにより測定されたクラブの各時点の姿勢と模範的な姿勢との差分値に応じて各々ピッチが変化する和音がヘッドホン３０から放音される。
【００４７】
この第２実施形態においては、クラブ１１０の加速度には「ド」の音程を割り当て、クラブ１１０の角度には「ミ」の音程を割り当て、グリップ圧力には「ソ」の音程を割り当てるものとする。
これにより、この練習装置１００においては、クラブ１１０の加速度、角度およびグリップ圧力の値が比較対象データの値と一致している場合は、「ドミソ」の協和音が放音される。また、いずれかの値が比較対象データと一致しない場合は、その差分値に応じて対応する音程の音がピッチ変化されて放音されるので、不協和な音が放音される。
【００４８】
このようにして、練習者は、ヘッドホン３０から放音される和音が協和な音か否かによって、現時点の姿勢が模範的な姿勢であるか否かを聴覚でリアルタイムに知ることができる。この場合、協和度が高い音ほど心地よく聞こえるため、練習者は、自身の動作がどの程度模範的な姿勢に近いのかを直感的に知ることができ、自身の上達度の把握も容易にできる。
さらに、耳障りな音は知覚し易いので、その音が体のどの部位に対応するかを知っておくことにより、どの部位の姿勢が悪いのかがすぐに判り、また、その耳障りな音のピッチの高低および耳障りな程度によって、姿勢のずれを感覚的に知ることができる。
【００４９】
また、練習者がクラブ１１０のスイング動作を終了すると、ＭＰＵ２１がスイング動作の終了を検出し（ステップＳ６）、止音処理を行うので、ヘッドホン３０からの放音が停止される（ステップＳ７）。このため、練習者が再びクラブ１１０のスイングを開始すれば、スイングの開始から終了までのクラブ１１０の姿勢のずれに対応する和音がヘッドホン３０から再び放音されることとなる。
【００５０】
以上の記述から明らかなように、本実施形態による練習装置１００を使用すれば、スイング動作中のクラブ１１０の姿勢のずれを感覚的に判りやすくリアルタイムで練習者に通知することができる。この結果、練習者は、ヘッドホン３０から聞こえる音が心地よい協和な音になるようにクラブ１１０をスイングすることによって、正しいスイングを身につけることが可能となる。
【００５１】
（３） 補足
本願発明は、上述した実施形態に限らず種々の態様にて実施することができる。例えば、以下のような変形実施が可能である。
【００５２】
（３．１）
上述の各実施形態では、比較対象データがＲＯＭ２２に予め記憶されている場合について述べたが、スイングの開始から終了までの各センサ１０ｋから取得した測定データまたは測定データから得た各部位の姿勢のデータを比較対象データとして使用できるようにしてもよい。このようにすれば、練習者が調子のよいときの自己のスイング動作を登録しておき、そのスイング動作を再現するように練習することが可能となる。また、ＲＯＭ２２に記憶されている比較対象データを練習者の身長やクラブの長さなどに応じて補正する機能を設けてもよい。
【００５３】
（３．２）
上述の各実施形態では、ソフトウェア音源で音を放音する場合について述べたが、情報処理ユニット２０または２００に音源装置を内蔵し、ハードウェア音源によって音声信号の生成およびピッチ変更処理を行うようにしてもよい。
【００５４】
（３．３）
上述の各実施形態では、各部位の姿勢のずれに応じて対応する音をピッチ変化させる放音制御を行ったが、各部位の姿勢のずれが大きいほど音量を大きくしたり、ほぼ模範的な姿勢と一致する部位に対応する音は消音する音量制御を行うようにしてもよい。この消音の音量制御を行えば、放音された音から問題がある部位をすぐに特定することができる。
【００５５】
また、本発明は音で通知する方法に限らず、複数の発光部を設け、各部位の差分値に応じて対応する発光部の発光制御を行うようにしてもよい。練習者に視覚を介して通知するので、聴覚障害者も使用することができる。
【００５６】
また、練習者の複数部位に振動装置を取り付け、各部位の差分値に応じて対応する振動装置の振動制御を行うようにしてもよい。振動で通知するので、他人に知られることなく、練習者に姿勢ずれの箇所やその程度を感覚的に通知することができる。この場合も聴覚障害者が使用することができる。
【００５７】
（３．４）
上述の各実施形態では、ゴルフのスイング練習に使用する練習装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、野球のバットやテニスラケットなどのスイング練習などに使用する練習装置に広く適用することができる。
また、本発明を適用する練習装置は、クラブなどの道具を使用した動作の練習装置に限る必要はない。すなわち、本発明は、スポーツに限らず、舞踊などの予め定めた動作の練習を行う動作練習装置に広く適用することが可能である。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、予め定めた動作中の複数部位の姿勢のずれを判りやすく、かつ、リアルタイムで通知することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る練習装置の構成を示す図である。
【図２】上記練習装置のセンサの説明に供する図である。
【図３】上記練習装置の比較対象データの説明に供する図である。
【図４】上記練習装置の比較対象データの説明に供する図である。
【図５】上記練習装置の比較対象データの説明に供する図である。
【図６】上記練習装置の操作を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る練習装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、１００……練習装置、２０、２００……情報処理ユニット、
２１……ＭＰＵ、 ２２……ＲＯＭ、２３……ＲＡＭ、
２４……操作検出部、２５……Ａ／Ｄ変換器、
２６……Ｄ／Ａ変換器、２７……バス、
３０……ヘッドホン、１１０……クラブ、
１０ｋ（１０ａ〜ｌ）……センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフのスイング動作などの練習に使用する動作練習装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ゴルフのスイングを練習するための練習器具が各種提供されている。この種の練習器具には、練習者の体の動きを矯正する器具、例えば、バックスイング時に両肘と両腕を正しい位置に矯正したり、クラブを持つ手首の角度を固定したり、バックスイング時やフォワードスイング時の足の動きを矯正するものがある。また、特開平１１−９９２３３号公報には、ガイドループに沿ってクラブのスイング練習を行うスイング練習器が開示されている。
また、その他に、練習器具には、体の動きを矯正するのではなく、手首の曲がり（角度）を機械的スイッチまたはセンサにより検出し、予め定めた一点の閾値を越えた時に警告音を出すものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、体の動きを矯正する練習器具は、対象とする動作以外の動きを制限するため、移動時（歩行時や運転時）は取り外す必要があり、また、服装も制限され、着脱が面倒である、といった問題がある。
さらに、この練習器具を外すと、矯正された動きを再現できなくなってしまう場合が多い。この問題は、ガイドループによってスイングをガイドするスイング練習機にもある問題である。
【０００４】
また、矯正せずに警告音を出す練習器具は、スイングの全動作中で警告音が出ないように練習させるものと、ある時点で警告音が出るように練習させるものとがあるが、そもそも悪い状態のときに警告を行うものであるため、悪いか良いかしか判らず、どの程度悪いのか（どの程度良いのか）といったことを通知するものはなかった。また、従来のこの種の練習器具は、スイング動作中のある部分のみの動きの練習しか対象としておらず、体全体の動きを練習できるようなものはなかった。
【０００５】
また、従来、スイング動作中の各関節の角度をセンサで検出してグラフ表示する測定装置が提供されている。しかしながら、この測定装置は動作を数値（時間［秒］や角度［ｄｅｇ］）で表すため、測定対象者が、理論的に修正すべき点が判っても、感覚的にどの時点でどの程度修正すべきかが判りにくい、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上述された従来技術に介在する問題を解決するためになされたものであり、スイング練習などに好適な装置であって、予め定めた動作中の複数部位のずれを判りやすく、かつ、リアルタイムで通知することができる動作練習装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するため、本発明は、練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記各測定手段の検出結果と、各測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音を変化させる放音制御を行う放音制御手段と、前記放音制御手段の制御に基づいて放音する放音手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【０００８】
この構成によれば、練習者の部位の姿勢と部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、部位毎に割り当てた異なる音を変化させるので、練習者に、聴覚を介して複数部位の姿勢ずれを通知することができる。この構成において、部位毎に割り当てた異なる音を協和な音にする。これにより、練習者にとって心地よい和音が聞こえるか否かによって、練習者の習熟度を通知することができる。また、練習者にとって耳障りな音によって、どの部位の姿勢が悪いのかを通知することができる。
【０００９】
また、本発明は、練習者が練習対象の動作を行う際に使用する道具を模した動作練習装置であって、当該動作練習装置の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記各測定手段の検出結果と、各測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音を変化させる放音制御を行う放音制御手段と、前記放音制御手段の制御に基づいて放音する放音手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、動作練習装置の部位の姿勢の測定結果と部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、部位毎に割り当てた異なる音を変化させるので、練習者に、聴覚を介して該装置の複数部位の姿勢ずれを通知することができる。この構成において、部位毎に割り当てた異なる音を協和な音にすることが好ましい。これによって、練習者にとって心地よい和音が聞こえるか否かによって、練習者の習熟度を通知することができる。また、練習者にとって耳障りな音によって、どの部位の姿勢が悪いのかを通知することができる。
【００１１】
また、本発明は、練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記測定手段の検出結果と、前記測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、発光手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記発光手段の発光制御を行う発光制御手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【００１２】
この構成によれば、練習者の部位の姿勢と部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、部位毎に割り当てた発光手段を発光させるので、練習者に、視覚を介して部位の姿勢ずれを通知することができる。また、この視覚を介して部位の姿勢ずれを通知する発明を、練習者が練習対象の動作を行う際に使用する道具を模した動作練習装置に適用する態様でも実施され得る。
【００１３】
また、本発明は、練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、前記測定手段の検出結果と、前記測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、前記練習者の部位に取り付けられる振動手段と、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記振動手段の振動制御を行う振動制御手段とを備えることを特徴とする動作練習装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、練習者の複数部位の姿勢と各部位に対応する比較対象データとを継続的に比較した比較結果に応じて、各部位毎に割り当てた発光手段を発光させるので、練習者に、振動によって複数部位の姿勢ずれを通知することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。以下に示す実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００１６】
（１） 第１実施形態
（１．１） 第１実施形態の構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る練習装置１の構成を示す図である。
この練習装置１は、ゴルフのスイング練習を行うときに練習者が体に装着して使用する装置であり、複数のセンサ１０ｋ（ｋ＝ａ〜ｌ）、情報処理ユニット２０およびヘッドホン３０から構成される。
図２に示すように、センサ１０ｋは、練習者の姿勢を測定するためのセンサであり、具体的には、同図に示すように、上半身の前屈角度を測定する傾斜センサ１０ａ、肩の角度を測定する肩角度センサ（ジャイロセンサ）１０ｂ、腰の角度を測定する腰角度センサ（ジャイロセンサ）１０ｃ、肩と腕の角度を測定する肩腕角度センサ１０ｄ、肘の曲がりを測定する肘角度センサ１０ｅ、手首の曲がりを測定する手首センサ１０ｆ、膝の曲がりを測定する膝角度センサ１０ｇ、両足にかかる圧力を各々測定する圧力センサ１０ｈ、クラブのグリップを握る圧力を測定するグリップ圧力センサ１０ｉ、クラブの加速度を測定する加速度センサ１０ｊ、クラブの角度を測定するジャイロセンサ１０ｌなどがある。
【００１７】
ここで、傾斜センサ１０ａは、上半身の前屈角度を精度良く測定するために首の後ろと腰の二点にそれぞれ取り付けることが好ましい。また、クラブに取り付ける加速度センサ１０ｊおよびジャイロセンサ１０ｌについても、高精度の測定を行うためにはグリップ側とクラブヘッド側にできるだけ間隔を空けて取り付けることが好ましい。また、両足にかかる圧力を各々測定する圧力センサ１０ｈは、例えば、図２に符号αにて示すように、両足の各領域ａ〜ｇの圧力を各々測定するようにマトリックス構造にして重心位置を測定するようにしてもよい。
なお、これらセンサは、加速度センサ、歪み検出器を用いた圧力センサ、ジャイロセンサなどの公知の種々のセンサを単体で使用し、または組み合わせて使用すればよい。
【００１８】
また、これらセンサ１０ｋは、練習者の動きを妨げないように柔軟な素材を使って練習者の体に取り付けることが好ましい。例えば、これらセンサ１０ｋを、、布製のベルトなどで体に装着させる方法や、ベストやベルトやパンツなどの衣服、シューズのインナーや靴底または足マットなどに内蔵する方法を採用すればよい。衣服や靴などに内蔵すれば、装着が楽になり、かつ、外観上は通常の服装に見えるので、練習者は周りの目を意識することなくスイング練習を行うことができ、実際のプレー時にも使用することが可能である。また、クラブに取り付ける各種センサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌは、クラブに内蔵する場合と、クラブに後付けする場合のどちらを採用してもよい。
【００１９】
また、これらセンサ１０ｋからは各々コードが引き出され、その先端に接続端子が取り付けられている。これによって、この接続端子を情報処理ユニット２０に抜き差しするだけで、これらセンサ１０ｋを情報処理ユニット２０に簡易に接続することができる。したがって、センサ１０ｋの交換も容易である。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、これらセンサ１０ｋのうち、傾斜センサ１０ａ、肩角度センサ１０ｂ、腰角度センサ１０ｃ、両足にかかる圧力を各々測定する圧力センサ１０ｈおよびクラブのジャイロセンサ１０ｌを使用する場合を例に説明する。
【００２０】
情報処理ユニット２０は、上述した各センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｈ、１０ｌの接続端子と一対一で対応する複数の入力端子を備え、これら入力端子を介して入力される各センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｈ、１０ｌの測定信号に応じて音声信号を生成することにより、ヘッドホン３０から音を放音させる。なお、以下、センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｈ、１０ｌを特に区別する必要がない場合は、まとめてセンサ１０ｋと表記する。
【００２１】
前掲図１に示すように、情報処理ユニット２０は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）２１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３、操作検出部２４、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２５、ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）２６が共通のバス２７に接続されて構成される。
また、図示はしていないが、この情報処理ユニット２０は、各センサ１０ｋの接続端子が挿入される入力端子の他に、ヘッドホン端子、電源スイッチなどの操作子を具備し、かつ、この情報処理ユニット２０の駆動電源となる一次電池または二次電池が挿入される。
【００２２】
ＭＰＵ２１は、バス２７に接続された各部との間で各種データの授受を行うことにより、この情報処理ユニット２０の制御中枢として機能する。ＲＯＭ２２は、信号処理用プログラムやソフトウェア音源用プログラムなどの各種プログラムやプログラム実行時に使用する各種データが記憶される。ＲＡＭ２３は、ＭＰＵ２１がＲＯＭ２２から読み出したプログラムや、各センサ１０ｋの測定データや、各センサ１０ｋの測定データとの比較演算に使用する比較対象データなどが一時的に記憶される。
【００２３】
ここで、比較対象データとは、スイング動作中の各部位の模範的な変化特性を示すデータである。具体的には、本実施形態では、図３〜図５に示すように、スイングの開始から終了までの前屈角度の変化特性を示すデータ（図３）、スイングの開始から終了までの肩と腰の捻れ角度の変化特性を示すデータ（図４）、スイングの開始から終了までの左右の足にかかる体重の割合の変化特性を示すデータ（図５）が比較対象データとして適用される。なお、比較対象データは、より具体的には、これら変化特性を示す座標データまたはベクトルデータである。
【００２４】
操作検出部２４は、電源スイッチなどの操作子の操作をＭＰＵ２１に通知するものである。
Ａ／Ｄ変換器２５は、各センサ１０ｋの測定信号をアナログディジタル変換し、バス２７を介して測定データとしてＭＰＵ２１に出力する。Ｄ／Ａ変換器２６は、ＭＰＵ２１によって生成された音声信号をディジタルアナログ変換して図示しないヘッドホン端子を介してヘッドホン３０に出力する。なお、音声信号は、図示しないアンプによって所定レベルに増幅された後にヘッドホン３０に出力される。なお、この情報処理ユニット２０の小型化を図るべくアンプをヘッドホン３０側に内蔵してもよい。
【００２５】
また、この情報処理ユニット２０は、装着性と携帯性の観点から、練習者のポケットに入る程度の大きさで製作するか、若しくは、ベルトなどに取り付け可能でかつ、邪魔にならない程度の大きさで製作することが好ましい。
【００２６】
（１．２） 実施形態の動作
次に、この練習装置１の動作を説明する。
この練習装置１において、情報処理ユニット２０の電源スイッチが操作されて電源がオンされると、ＭＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムを実行する。ここで、図６は、このＭＰＵ２１がプログラムを実行することによって行われる処理フローを示す図である。なお、前提として、ＭＰＵ２１は、電源がオンされて各センサ１０ｋを駆動させた後は所定のサンプリング周期ＴＳで各センサの測定データを継続的に取得するものとする。
【００２７】
まず、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１のスイング開始検出処理を行う。この処理は、予め定めた一又は複数のセンサ１０ｋの測定データから練習者のスイング開始動作を自動検出する処理である。例えば、この処理として、クラブに取り付けられたジャイロセンサ１０ｌ、といったスイング（アドレススイング）開始時の特徴動作を検出するセンサ１０ｋの測定データが、予め定めた閾値を越えたか否かを検出する処理を行う。または、このジャイロセンサ１０ｌの測定データからクラブヘッドの移動量を求め、この移動量が予め定めた閾値を越えたか否かを検出する処理を行ってもよい。
【００２８】
次に、ＭＰＵ２１は、ステップＳ１の処理を行うと、ステップＳ２に処理を進め、スイング開始動作を検出したか否かを判断する。このステップＳ２の判断において、スイング開始動作を検出しなかった場合は判断結果が「ＮＯ」となり、ＭＰＵ２１は、処理を再びステップＳ１の処理に戻す。
【００２９】
一方、スイング開始動作を検出した場合は、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＭＰＵ２１は、処理をステップＳ３の処理に進める。
なお、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となるまで、つまり、スイング開始動作が検出されるまでは、ステップＳ１の処理で使用するセンサ１０ｋだけを駆動させて電力消費量の節約を図ってもよい。この場合、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となった後に全てのセンサ１０ｋを駆動させ、サンプリング周期ＴＳ毎に全ての測定データを取得するようにすればよい。
【００３０】
ステップＳ３において、ＭＰＵ２１は、取得した各センサ１０ｋの測定データから練習者の各部位の姿勢を取得する。具体的には、ＭＰＵ２１は、２つの傾斜センサ１０ａの測定データの平均値を算出することにより、前屈角度を算出する。また、ＭＰＵ２１は、肩角度センサｂおよび腰角度センサ１０ｃの測定データからそれぞれ肩の捻れ角度および腰の捻れ角度を取得する。
【００３１】
このステップＳ３の処理が終了すると、ＭＰＵ２１は、処理をステップＳ４に進め、取得した各部位の姿勢（前屈角度、肩と腰の捻れ角度）の値と、各部位に対応する比較対象データのうち上述したサンプリング周期ＴＳを一周期分進めた時点に対応する値とをそれぞれ比較し、各差分値を算出する。
【００３２】
次に、ＭＰＵ２１は、処理をステップＳ５の処理に進め、各差分値に基づく放音処理を開始する。この放音処理は、各部位と一対一で割り当てた異なる音程の音を、各部位の差分値に応じてそれぞれピッチ変化させて放音させる処理である。具体的には、本実施形態においては、上半身の前屈角度には「ド」の音程を割り当て、肩の回転角には「ミ」の音程を割り当て、腰の回転角には「ソ」の音程を割り当てる。このとき、差分値が０より大きくなるほど、各々に割り当てた音程のピッチを高くし、その反対に差分値が０より小さくなるほど（マイナスの値が大きくなるほど）ピッチを低くする。
【００３３】
したがって、各センサ１０ｋで検出した各部位の姿勢が比較対象データの定めた時点の値と一致した場合は、「ドミソ」の協和音がヘッドホン３０から放音されるのに対し、一致していない部位がある場合は差分値に応じて、該部位に割り当てた音程のピッチが変化した和音が放音される。これにより、各部位に割り当てた音程の音が、各部位の姿勢に応じてリアルタイムにピッチ変化されて放音される。このため、各部位の姿勢が模範的な姿勢となっている場合は協和音が放音されるが、１つの部位でも模範的な姿勢からずれていると、その部位のずれに応じて不協和度が大きい和音が放音されることとなる。なお、この放音処理が一旦開始されると、止音指示を行うまでは継続して音が放音されるように放音制御される。
【００３４】
この放音処理を開始すると、ＭＰＵ２１は、ステップＳ６に処理を進め、スイング動作が終了したか否かを判断する。このステップＳ６の判断は、先のステップＳ３で取得した一又は複数の部位の姿勢に基づいてフォロースイングが実際に終了したかを判断する処理（定めた部位の姿勢が予め定めた閾値を越えたか否かを判断する処理）や、スイング開始動作を検出してから所定の時間が経過したか否かを判断するタイムアウト判断処理などが適用される。
【００３５】
このステップＳ６の判断において、スイング動作が終了していない場合は判断結果が「ＮＯ」となり、処理を再びステップＳ３の処理に戻す。これにより、スイング動作の終了を検出するまで、上述したステップＳ３〜Ｓ６までの処理が繰り返される。
【００３６】
ここで、ステップＳ３〜Ｓ５の循環処理は、サンプリング周期ＴＳ毎に取得した全センサ１０ｋの測定データに対して行われる処理である。言い換えれば、ステップＳ３〜Ｓ５の循環処理は、サンプリング周期ＴＳと同期して実行される処理であって、かつ、１サンプリング周期ＴＳ内で終了する処理である。
【００３７】
また、ステップＳ４の比較処理においては、上記循環処理を行う毎に１サンプリング周期ＴＳ分だけ時間を進めた時点の比較対象データの値を、取得した各部位の姿勢とそれぞれ比較する。したがって、各センサ１０ｋの測定データから取得した現時点の姿勢が、比較対象データに示されるその時点に対応する模範的な姿勢の値と比較されるので、姿勢のずれを継続的に比較することができる。
【００３８】
また、放音中の各部位に対応する音は、ステップＳ５の処理により、現時点の各部位の姿勢のずれに応じて予め割り当たられた音程をピッチ変化させた音に変更させられる。
【００３９】
このようにして、練習者は、ヘッドホン３０から放音される和音が協和な音か否かによって、現時点の姿勢が模範的な姿勢であるか否かを聴覚で知ることができる。この場合、協和度が高い音ほど心地よく聞こえるため、練習者は、自身の動作がどの程度模範的な姿勢に近いのかを直感的に知ることができ、自身の習熟度の把握も容易にできる。
さらに、耳障りな音（不協和な音）は知覚し易いので、その音が体のどの部位に対応するかを知っておくことにより、どの部位の姿勢が悪いのかがすぐに判り、また、その耳障りな音のピッチの高低および耳障りな程度によって、姿勢のずれを感覚的に知ることができる。
【００４０】
一方、ステップＳ６の判断において、スイング動作が終了したと判断した場合は判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＭＰＵ２１は、ステップＳ７の止音処理を行い、その後、処理をステップＳ１の処理に戻す。したがって、練習者がスイングを終了すればヘッドホン３０からの放音は自動停止される一方、練習者が再びスイング動作を開始すれば、スイングの開始から終了までの姿勢のずれに対応する和音がヘッドホン３０から再び放音されることとなる。
【００４１】
以上の記述から明らかなように、本実施形態による練習装置１を使用すれば、スイング動作中における現時点の複数部位の姿勢のずれを感覚的に判りやすく練習者に通知することができる。この結果、練習者は、ヘッドホン３０から聞こえる音が心地よい協和な音になるようにスイング練習を行うことによって、正しいスイングを身につけることが可能となる。
【００４２】
（２） 第２実施形態
図７は、第２実施形態に係る練習装置１００の構成を示す図である。
この練習装置１００は、ゴルフのクラブ１１０とヘッドホン３０とから構成される。なお、この練習装置１００において、第１実施形態に係る練習装置１と同様の構成は同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００４３】
練習装置１００において、クラブ１１０は、練習者がクラブ１１０のグリップを握る圧力を測定するグリップ圧力センサ１０ｉ、クラブ１１０の先端とグリップの加速度を測定する加速度センサ１０ｊ、クラブ１１０の先端とグリップの角度を測定するジャイロセンサ１０ｌ、および情報処理ユニット２００が取り付けられている。なお、クラブ１１０は、これらセンサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌおよび情報処理ユニット２００が予め内蔵されたクラブでもよいし、一般のクラブにこれらセンサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌおよび情報処理ユニット２００を後付けしたものでもよい。
【００４４】
情報処理ユニット２００の構成が、第１実施形態の情報処理ユニット２０と異なる点は、比較対象データがスイング動作時のクラブ１１０の姿勢変化を示すデータである点である。具体的には、第２実施形態の比較対象データは、スイングの開始から終了までのクラブ１１０全体の加速度と角度の理想的な変化特性や、グリップを握る圧力の変化特性を示すデータなどが適用される。なお、情報処理ユニット２００に無線送信部を内蔵し、ヘッドホン３０への音声信号の送信を無線で行うようにしてもよい。
【００４５】
したがって、練習者がクラブ１１０を持ってスイング動作を開始すると、情報処理ユニット２００において、ＭＰＵ２１（図示せず）が、スイング開始動作を自動で検出し（ステップＳ１、２）、各センサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌの測定データからクラブ１１０の各部位の姿勢（加速度、角度、グリップ圧力）を取得する（ステップＳ３）。そして、ＭＰＵ２１が、取得したクラブ１１０の各部位の姿勢の値と、各部位に対応する比較対象データの該スイング時点の値とを比較し、各差分値を算出し（ステップＳ４）、各差分値に基づき放音処理（ステップＳ５）を行う。
【００４６】
このステップＳ３〜Ｓ５の処理はスイング動作が終了するまで繰り返し実行されるので、各センサ１０ｉ、１０ｊ、１０ｌにより測定されたクラブの各時点の姿勢と模範的な姿勢との差分値に応じて各々ピッチが変化する和音がヘッドホン３０から放音される。
【００４７】
この第２実施形態においては、クラブ１１０の加速度には「ド」の音程を割り当て、クラブ１１０の角度には「ミ」の音程を割り当て、グリップ圧力には「ソ」の音程を割り当てるものとする。
これにより、この練習装置１００においては、クラブ１１０の加速度、角度およびグリップ圧力の値が比較対象データの値と一致している場合は、「ドミソ」の協和音が放音される。また、いずれかの値が比較対象データと一致しない場合は、その差分値に応じて対応する音程の音がピッチ変化されて放音されるので、不協和な音が放音される。
【００４８】
このようにして、練習者は、ヘッドホン３０から放音される和音が協和な音か否かによって、現時点の姿勢が模範的な姿勢であるか否かを聴覚でリアルタイムに知ることができる。この場合、協和度が高い音ほど心地よく聞こえるため、練習者は、自身の動作がどの程度模範的な姿勢に近いのかを直感的に知ることができ、自身の上達度の把握も容易にできる。
さらに、耳障りな音は知覚し易いので、その音が体のどの部位に対応するかを知っておくことにより、どの部位の姿勢が悪いのかがすぐに判り、また、その耳障りな音のピッチの高低および耳障りな程度によって、姿勢のずれを感覚的に知ることができる。
【００４９】
また、練習者がクラブ１１０のスイング動作を終了すると、ＭＰＵ２１がスイング動作の終了を検出し（ステップＳ６）、止音処理を行うので、ヘッドホン３０からの放音が停止される（ステップＳ７）。このため、練習者が再びクラブ１１０のスイングを開始すれば、スイングの開始から終了までのクラブ１１０の姿勢のずれに対応する和音がヘッドホン３０から再び放音されることとなる。
【００５０】
以上の記述から明らかなように、本実施形態による練習装置１００を使用すれば、スイング動作中のクラブ１１０の姿勢のずれを感覚的に判りやすくリアルタイムで練習者に通知することができる。この結果、練習者は、ヘッドホン３０から聞こえる音が心地よい協和な音になるようにクラブ１１０をスイングすることによって、正しいスイングを身につけることが可能となる。
【００５１】
（３） 補足
本願発明は、上述した実施形態に限らず種々の態様にて実施することができる。例えば、以下のような変形実施が可能である。
【００５２】
（３．１）
上述の各実施形態では、比較対象データがＲＯＭ２２に予め記憶されている場合について述べたが、スイングの開始から終了までの各センサ１０ｋから取得した測定データまたは測定データから得た各部位の姿勢のデータを比較対象データとして使用できるようにしてもよい。このようにすれば、練習者が調子のよいときの自己のスイング動作を登録しておき、そのスイング動作を再現するように練習することが可能となる。また、ＲＯＭ２２に記憶されている比較対象データを練習者の身長やクラブの長さなどに応じて補正する機能を設けてもよい。
【００５３】
（３．２）
上述の各実施形態では、ソフトウェア音源で音を放音する場合について述べたが、情報処理ユニット２０または２００に音源装置を内蔵し、ハードウェア音源によって音声信号の生成およびピッチ変更処理を行うようにしてもよい。
【００５４】
（３．３）
上述の各実施形態では、各部位の姿勢のずれに応じて対応する音をピッチ変化させる放音制御を行ったが、各部位の姿勢のずれが大きいほど音量を大きくしたり、ほぼ模範的な姿勢と一致する部位に対応する音は消音する音量制御を行うようにしてもよい。この消音の音量制御を行えば、放音された音から問題がある部位をすぐに特定することができる。
【００５５】
また、本発明は音で通知する方法に限らず、複数の発光部を設け、各部位の差分値に応じて対応する発光部の発光制御を行うようにしてもよい。練習者に視覚を介して通知するので、聴覚障害者も使用することができる。
【００５６】
また、練習者の複数部位に振動装置を取り付け、各部位の差分値に応じて対応する振動装置の振動制御を行うようにしてもよい。振動で通知するので、他人に知られることなく、練習者に姿勢ずれの箇所やその程度を感覚的に通知することができる。この場合も聴覚障害者が使用することができる。
【００５７】
（３．４）
上述の各実施形態では、ゴルフのスイング練習に使用する練習装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、野球のバットやテニスラケットなどのスイング練習などに使用する練習装置に広く適用することができる。
また、本発明を適用する練習装置は、クラブなどの道具を使用した動作の練習装置に限る必要はない。すなわち、本発明は、スポーツに限らず、舞踊などの予め定めた動作の練習を行う動作練習装置に広く適用することが可能である。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、予め定めた動作中の複数部位の姿勢のずれを判りやすく、かつ、リアルタイムで通知することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る練習装置の構成を示す図である。
【図２】上記練習装置のセンサの説明に供する図である。
【図３】上記練習装置の比較対象データの説明に供する図である。
【図４】上記練習装置の比較対象データの説明に供する図である。
【図５】上記練習装置の比較対象データの説明に供する図である。
【図６】上記練習装置の操作を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る練習装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、１００……練習装置、２０、２００……情報処理ユニット、
２１……ＭＰＵ、 ２２……ＲＯＭ、２３……ＲＡＭ、
２４……操作検出部、２５……Ａ／Ｄ変換器、
２６……Ｄ／Ａ変換器、２７……バス、
３０……ヘッドホン、１１０……クラブ、
１０ｋ（１０ａ〜ｌ）……センサ。
Claims (8)
- 練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、
前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、
前記各測定手段の検出結果と、各測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、
前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音を変化させる放音制御を行う放音制御手段と、
前記放音制御手段の制御に基づいて放音する放音手段と
を備えることを特徴とする動作練習装置。 - 練習者が練習対象の動作を行う際に使用する道具を模した動作練習装置であって、
当該動作練習装置の部位の姿勢を測定する測定手段と、
前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、
前記各測定手段の検出結果と、各測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、
前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音を変化させる放音制御を行う放音制御手段と、
前記放音制御手段の制御に基づいて放音する放音手段と
を備えることを特徴とする動作練習装置。 - 前記放音制御手段は、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音程の音をそれぞれピッチ変化させた音を放音するように制御を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の動作練習装置。 - 前記部位毎に割り当てた異なる音程の音は、協和な音であることを特徴とする請求項３に記載の動作練習装置。
- 前記放音制御手段は、前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記部位毎に割り当てた異なる音の音量が変化するように放音制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の動作練習装置。
- 練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、
前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、
前記測定手段の検出結果と、前記測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、
発光手段と、
前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記発光手段の発光制御を行う発光制御手段と
を備えることを特徴とする動作練習装置。 - 練習者の部位の姿勢を測定する測定手段と、
前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを予め記憶する記憶手段と、
前記測定手段の検出結果と、前記測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、
前記練習者の部位に取り付けられる振動手段と、
前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記振動手段の振動制御を行う振動制御手段と
を備えることを特徴とする動作練習装置。 - 練習者が練習対象の動作を行う際に使用する道具を模した動作練習装置であって、
当該動作練習装置の部位の姿勢を測定する測定手段と、
前記部位の姿勢変化を示す比較対象データを記憶する記憶手段と、
前記測定手段の検出結果と、前記測定手段が検出する部位に対応する前記比較対象データとを継続的に比較する比較手段と、
発光手段と、
前記比較手段の部位毎の比較結果に応じて、前記発光手段の発光制御をリアルタイムで行う発光制御手段と
を備えることを特徴とする動作練習装置。
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