JP2005110850A - 身体運動の評価方法、スイング動作評価方法および身体運動の計測システム - Google Patents

身体運動の評価方法、スイング動作評価方法および身体運動の計測システム Download PDF

Info

Publication number
JP2005110850A
JP2005110850A JP2003347214A JP2003347214A JP2005110850A JP 2005110850 A JP2005110850 A JP 2005110850A JP 2003347214 A JP2003347214 A JP 2003347214A JP 2003347214 A JP2003347214 A JP 2003347214A JP 2005110850 A JP2005110850 A JP 2005110850A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
swing
acceleration
timing
acceleration sensor
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003347214A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotsugu Oki
裕嗣 仰木
Toshiyuki Baba
敏之 馬場
Isao Sakaguchi
勇夫 坂口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keio University
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Keio University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd, Keio University filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2003347214A priority Critical patent/JP2005110850A/ja
Publication of JP2005110850A publication Critical patent/JP2005110850A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/36Training appliances or apparatus for special sports for golf
    • A63B69/3623Training appliances or apparatus for special sports for golf for driving
    • A63B69/3632Clubs or attachments on clubs, e.g. for measuring, aligning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/36Training appliances or apparatus for special sports for golf
    • A63B69/3608Attachments on the body, e.g. for measuring, aligning, restraining
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • G06V40/23Recognition of whole body movements, e.g. for sport training
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • G09B19/0038Sports
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/0002Training appliances or apparatus for special sports for baseball
    • A63B2069/0004Training appliances or apparatus for special sports for baseball specially adapted for particular training aspects
    • A63B2069/0008Training appliances or apparatus for special sports for baseball specially adapted for particular training aspects for batting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/40Acceleration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/83Special sensors, transducers or devices therefor characterised by the position of the sensor
    • A63B2220/833Sensors arranged on the exercise apparatus or sports implement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/83Special sensors, transducers or devices therefor characterised by the position of the sensor
    • A63B2220/836Sensors arranged on the body of the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/50Wireless data transmission, e.g. by radio transmitters or telemetry
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/36Training appliances or apparatus for special sports for golf
    • A63B69/3614Training appliances or apparatus for special sports for golf using electro-magnetic, magnetic or ultrasonic radiation emitted, reflected or interrupted by the golf club
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/38Training appliances or apparatus for special sports for tennis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、所定の期間における身体の特定注目点の運動に係る定量的な計測データとその期間の身体の運動に係る画像データとが時間的に同期された情報を提示可能な計測システムを提供することを目的としている。
【解決手段】本発明の計測システムは、前記身体に設定された少なくとも2箇所の特定注目点の運動量を計測する計測手段と、前記計測手段のいずれかの計測データに基づき所定の期間の計測データを時間的に同期させる情報処理部とを有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、人あるいは動物の身体運動の評価方法および計測システムを係り、特に、ゴルフやテニス、野球などの競技においてスイング動作を評価する方法に適するものである。
人あるいは動物を問わずその身体の運動を計測し、得られた定量的なデータに基づいて運動を診断する技術は近年様々な分野で応用されている。その代表的な例としてスポーツの分野がある。その分野、例えば水泳や陸上競技では、競技者の泳行や走行フォームを計測したデータを解析し、効果的にスピードを向上できる最適なフォームに矯正することが行われている。また、ゴルフやテニス、野球など競技者がスイング用具をスイングしてボールを打撃するスポーツにおいては、競技者のスイングフォームを計測したデータを解析し、打撃されたボールが所望の距離および方向に飛球する最適なフォームに矯正することが行われている。このように、競技者の運動に関する定量的なデータに基づき診断し指導することにより、従前の指導者の勘や経験による感覚的な指導に比べ適確にフォームの矯正ができるので、競技者の技量を短期間に上達させることが可能となってきた。
従来の身体運動を評価する技術について、例えばゴルフスイングを評価する技術の一例が記載された下記特許文献1および2を用いて解説する。
特許文献1の技術は、ゴルファーの身体の特定注目点(手首関節の両側)とゴルフクラブの特定注目点(ヘッド近傍)に取付けた加速度センサでゴルファーがゴルフクラブをスイングする運動を計測し、手首関節の両側に取付けられた加速度センサの検出出力に基づいて手首関節の角度を求めるとともにクラブヘッド近傍に取付けられた加速度センサの検出出力に基づいてスイング中の所定の動作(例えばインパクト、トップスイング)の時刻を求め、ゴルファーのスイングを評価するものである。
特許文献2の技術は、ゴルフボール打撃時のスイング画像と、該打撃時に計測した打撃解析データとを関連させたスイング情報として情報処理機器の記憶媒体に保存し、該保存されたスイング情報をユーザーに提示し評価可能としているものである。
この二つの特許文献に例示される従来技術によれば、ゴルフスイングという身体運動に関する定量的なデータが提示され評価される。しかしながら、従来技術においては次述する問題があった。
特許文献1の技術は、ゴルファーおよびクラブの特定注目点に取り付けたセンサを通じて得られたデータに基づいてスイングを評価するものである。つまり、ゴルファーの運動に関するデータは、センサが取付けられている特定注目点の主たるデータのみとなる。例えばゴルフレッスンにおいて経験されるように、ゴルファーのフォームを矯正するためには、特定注目点の運動のみではなく、身体全体の運動あるいは特定注目点以外に選択されたスイング用具や身体の諸部位(例えば頭部や腰部、脚部)の運動が観察されている場合が多い。その部位は、ゴルファーの技量などに応じ観察者により任意に選択される。この点について特許文献1を見ると、特定注目点以外の部位の運動に関する二次的なデータは、特定注目点のセンサのデータから求めることができないという問題がある。この問題は、例えばゴルファーの身体の所望の部位にセンサを取り付ければ解消されるが、身体に多数個取付けられたセンサはゴルファーの動作の障害となり、ゴルファーの真の運動を計測できなくなるという問題を招来する。
特許文献2の技術は、打撃した瞬間を含むその前後のゴルファーのゴルフスイングを撮像したスイング画像と打撃した瞬間の打撃解析データ(ヘッドスピード、ボールスピード、ミート率など)に基づいてスイングを評価するものである。ここで、特に、スイング用具でボールを打撃するスポーツでは、所望の方向に所望の距離ボールを飛球させるように打撃することが求められる。そのようにボールの飛球させるためには、ゴルファーは、打撃する瞬間において適性な運動状態(例えばスイング用具の姿勢あるいは打撃力)でスイング用具がボールを打撃するように打撃する瞬間は言うまでもなくその前後の期間においても身体の運動を制御しなければならない。したがって、このようなスポーツでは、ゴルファーとスイング用具の運動の関連性を確認するためそれらの定量的なデータが提供されることが望まれ、さらに、所定の期間における時間的に同期されたデータが提供されることが望まれている。この点について特許文献2を見ると、スイング画像から把握できるゴルファーの運動に関するデータは定量性が乏しく、さらにスイング用具の運動に関するデータは打撃の瞬間の打撃解析データのみであり上記の要求に応じることができないという問題があった。
特開2001−614号公報 特開2003−88604号公報
本発明は、かかる問題を解決するため本願発明者らが鋭意検討したうえでなされたものであり、所定の期間における身体の特定注目点の運動に係る定量的な計測データとその期間の身体の運動に係る画像データとが時間的に同期された情報を提示可能な計測システムを提供することを目的としている。さらに、本発明は、該計測データ及び画像データに基づいて身体運動を適切に評価可能な評価方法を提供することを別の目的としている。さらに加えて、本発明は、ゴルフやテニス、野球のように競技者がスイング用具をスイングしボールを打撃するスポーツにおいて、競技者のスイング動作を適切に評価できる評価方法を提供することを別の目的としている。
本発明の第1の身体運動の評価方法は、力を生成する身体の駆動部と、該駆動部で生じた力を伝達する前記身体の伝達部と、該伝達部を介して伝達された力を作用する前記身体の作用部について、前記いずれかの部の運動量を計測し、その計測データに基づいて前記いずれかの部の特定動作の状態を判定するものである。
本発明の第2の身体運動の評価方法は、力を生成する身体の駆動部と、該駆動部で生じた力を伝達する前記身体の伝達部と、該伝達部を介して伝達された力を作用する前記身体が操作する器具の作用部について、前記いずれかの部の運動量を計測し、その計測データに基づいて前記身体のいずれかの部の特定動作の状態を判定するものである。
本発明の第1のスイング動作評価方法は、評価対象者がスイングするスイング用具の先端部に取り付けられた第1の加速度センサおよび評価対象者の腕部またはスイング用具の持ち手部に取り付けられた第2の加速度センサにより得られる計測データに基づき評価対象者のスイング動作を評価するスイング動作評価方法であって、
第2の加速度センサにより測定される第2の加速度波形からスイング動作におけるコック開放のタイミングを決定するコック開放タイミング決定ステップと、
第1の加速度センサにより測定される第1の加速度波形からインパクトのタイミングを決定するインパクトタイミング決定ステップと、
コック開放タイミング、および、インパクトタイミングの時間軸上の出現位置からスイング動作の良否を評価するスイング動作評価ステップと、
からなることを特徴としている。
本発明の第2のスイング動作評価方法は、評価対象者がスイングするスイング用具の先端部に取り付けられた第1の加速度センサおよび評価対象者の腕部またはスイング用具の持ち手部に取り付けられた第2の加速度センサ、および、評価対象者の腰に取り付けられた第3の加速度センサに基づき評価対象者のスイング動作を評価するスイング動作評価方法であって、
第3の加速度センサにより測定される第3の加速度波形からスイング動作におけるスイング開始のタイミングを決定するスイング開始タイミング決定ステップと、
第2の加速度センサにより測定される第2の加速度波形からスイング動作におけるコック開放のタイミングを決定するコック開放タイミング決定ステップと、
第3の加速度波形から左の壁発生のタイミングを決定する左の壁発生タイミング決定ステップと、
第1の加速度センサにより測定される第1の加速度波形からインパクトのタイミングを決定するインパクトタイミング決定ステップと、
スイング開始タイミング、コック開放タイミング、左の壁発生タイミング、および、インパクトタイミングの時間軸上の出現位置からスイング動作の良否を評価するスイング動作評価ステップと、
からなることを特徴としている。
さらに、コック開放タイミング決定ステップにおいて、第2の加速度センサにより腕の長軸方向の加速度を測定し、第2の加速度波形の極値が現れた時点をコック開放タイミングとして決定すれば好ましい。
さらに加えて、インパクトタイミング決定ステップにおいて、第1の加速度センサによりスイング用具長手方向の加速度を測定し、第1の加速度波形の極値が現れた時点をインパクトタイミングとして決定すれば好ましい。
さらに加えて、スイング開始タイミング決定ステップにおいて、第3の加速度センサにより体幹断面方向の加速度を測定し、第3の加速度波形の極値が現れた時点をスイング開始タイミングとして決定すれば好ましい。
さらに加えて、左の壁発生タイミング決定ステップにおいて、第3の加速度センサにより体幹の左右方向の加速度を測定し、第3の加速度波形にゼロクロスが現れた時点を左の壁発生タイミングとして決定すれば好ましい。
さらに、上記第1のスイング動作評価方法において、同一評価対象者による複数回のスイング動作についてコック開放タイミングおよびインパクトタイミングを決定し、コック開放タイミングおよびインパクトタイミングの時間軸上の出現位置のばらつきからスイング動作の良否を評価すれば好ましい。
さらに、上記第2のスイング動作評価方法において、同一評価対象者による複数回のスイング動作についてスイング開始タイミング、コック開放タイミング、左の壁発生タイミング、および、インパクトタイミングを決定し、スイング開始タイミング、コック開放タイミング、左の壁発生タイミング、および、インパクトタイミングの時間軸上の出現位置のばらつきからスイング動作の良否を評価すれば好ましい。
さらに加えて、第1の加速度センサによりスイング用具先端における加速度のスイング方向成分Ayを測定し、該Ayと評価対象者の上肢長とスイング用具長との和Rとから、
によりスイング用具先端の速度Vyを算出すれば好ましい。
本発明の第1の計測システムは、身体の運動を計測するシステムであって、前記身体に設定された少なくとも2箇所の特定注目点の運動量を計測する計測手段と、前記計測手段のいずれかの計測データに基づき所定の期間の計測データを時間的に同期させる情報処理部とを有することを特徴としている。
本発明の第2の計測システムは、身体の運動を計測するシステムであって、前記身体の特定注目点の運動量を計測する計測手段と、前記身体を撮像する撮像手段と、前記計測手段の計測データに基づき所定の期間の該計測データとその期間の撮像手段の画像データとを時間的に同期させる情報処理部とを有することを特徴としている。
さらに本発明の計測システムは、計測手段として加速度センサを備える第1または第2の計測システムであって、加速度センサの計測データを用いて上記の第1または第2のスイング動作評価方法を実行する評価手段を備えれば好ましい。
本発明によれば、身体運動に関し、所定の期間における身体の特定注目点の運動量に関する計測データと該身体運動の画像データが時間的に同期されて提供されるので、該計測データに基づき身体の特定注目点の運動が詳細に確認されるとともに身体の所望の部位を適宜選択してその運動を確認できる。したがって、選択された部位と特定注目点の運動の関連性が適確に把握される。もって、本発明は、特にスイング用具を使用するスポーツにおいてフォームを評価するに当たっては必要不可欠なものとなる。
以下、本発明について、従来技術との差異を明らかにするために運動としてゴルフスイングを対象とする事例に基づき説明する。なお、本発明はゴルフのみに限定して実施されるものではなく、例えばスイング用具でボールを打撃するスポーツ(例えばテニス、野球)、人体でボールを打撃するスポーツ(例えばサッカー、バレー)、その他のスポーツ(例えば水泳、陸上競技、ボクシング)など様々なスポーツの分野、並びに人の歩行運動などスポーツに係らない分野の身体運動を対象として実施することが可能である。さらに、本発明は人に限らず、動物の身体運動を対象として実施することも可能である。
本発明の計測システムの実施例について図1〜図8を参照し説明する。図1は、ゴルファーのスイングを計測するシステムの概略構成図である。図2〜4は、ゴルファーとクラブに装着される計測手段の装着状態を示した図である。図5は、計測データと画像データとを時間的に同期させる方法を示した図である。図6は、画像データを取り込む方法を示した図である。図7、8は、提供される画像データと運動量データの一例を示した図である。
本計測システム1は、図1に示すように、ゴルフクラブ8をスイングするゴルファー(本実施例のゴルファーは右利きである。)9及びゴルフクラブ8の特定注目点の運動量を計測する計測手段12と、ゴルファー9を撮像する撮像手段13と、前記計測手段12の計測データに基づき該計測データと撮像手段13の画像データとを時間的に同期させる情報処理部11とを備えている。ここで、計測手段12で計測される「運動量」とは、例えば加速度または速度、位置、方向、角度などゴルファー9およびクラブ8の運動に係る物理量のことである。以下、検出手段12、撮像手段13、情報処理部11について解説する。
[計測手段]
計測手段12は、ゴルファー9及びゴルフクラブ(以下クラブと称する。)8の特定注目点の運動量を測定可能なものを採用する。したがって、計測手段12としては、ゴルファー9の外部に配設される非接触式のセンサ、例えば光学式あるいは磁気式の測長装置を採用することができる。しかし、ゴルファー9及びクラブ8に取付可能な加速度センサを採用すれば、ゴルファー9の行動範囲が制限されず望ましい。加速度センサによれば、特定注目点に負荷される加速度に応じた計測データが出力される。
なお、加速度センサとしては、特定注目点の運動に関して計測する軸数や負荷される加速度の大きさに応じ適切なものを採用すればよい。本実施例では、本発明を好適に実施する測定手段12として加速度センサを採用した。さらに、互いに直交するX軸及びY軸、Z軸の3軸成分に分解し加速度を計測するため3軸方向の加速度を同時に計測可能な小型の加速度センサ(日立金属製、腰部:許容加速度±3G、左手首部:許容加速度±20G、クラブヘッド:許容加速度±150G)を採用した。したがって、「計測手段」を「加速度センサ」、「計測データ」を「加速度データ」と言い替えて以下説明する。なお、加速度センサは、所望の軸数に合わせ1軸あるいは2軸のものを適宜組合せて使用してもよい。
ゴルファー9の特定注目点としてはその左手首部と腰部を選定し、それぞれの部位に加速度センサ121(第2の加速度センサ)と122(第3の加速度センサ)を装着した。ここで、特定注目点として左手首部と腰部を選定した理由は、クラブヘッドに付与される打撃力を発生する体幹の運動を代表する腰部の運動と、該打撃力をクラブヘッドへ伝達する左手首部の運動に関するデータはフォームを検討するうえでは主たるデータであり、そのデータには定量性が必要なためである。なお、ゴルファー9の特定注目点は目的に応じた部位を選定すればよく、また1箇所でもさらに複数箇所でもよい。
ゴルファー9の左手首部の加速度センサ(以下センサと称する。)121は、図2に示すように、左手首部に巻回され容易に着脱可能なリストバンド124に取付けられている。ここで、左手首部の特定注目点で生じる加速度は、左手の甲91の面と平行で左上腕部の長手に沿う軸をp1y軸、該p1y軸に対し直交するとともに甲91の面と平行な軸をp1x軸、それぞれに対し直交する軸をp1z軸(すなわち甲91の面に対して垂直な軸)とした各軸の成分に分けて計測した。したがって、センサ121は、そのX軸がp1x軸に、Y軸がp1y軸に、Z軸がp1z軸に、各軸が通過する原点が特定注目点に対応するように左手首部の甲91の側にリストバンド124で装着した。該センサ121によれば、左手首部の特定注目点の加速度は、p1x軸方向の成分がX軸加速度、p1y軸方向の成分がY軸加速度、p1z軸方向の成分がZ軸加速度として図示する極性で出力される。なお、該センサ121は、クラブ8のグリップ(持ち手部)に取付けてもよい。
ゴルファー9の腰部のセンサ122は、図3に示すように、腰部に巻回され容易に着脱可能なベルト125に取付られている。ここで、腰部の特定注目点で生じる加速度は、鉛直な軸をp2y軸、該p2y軸に対し直交するとともに背面92に平行な軸をp2x軸、それぞれに対し直交する軸(すなわちゴルファー9の背面92に対して垂直な軸)をp2z軸とした各軸の成分に分けて計測した。したがって、センサ122は、そのX軸がp2x軸に、Y軸がp2y軸に、Z軸がp2z軸に、各軸が通過する原点が特定注目点に対応するように腰部の背面92の側にベルト125で装着した。該センサ122によれば、腰部の特定注目点の加速度は、p2x軸方向の成分がX軸加速度、p2y軸方向の成分がY軸加速度、p2z軸方向の成分がZ軸加速度として図示する極性で出力される。
クラブ9のセンサ123(第1の加速度センサ)は、作用する加速度が大きいため負荷可能な加速度が大きいものを採用し、スイング中に最も大きな加速度が作用するクラブヘッドを特定注目点とし取付けた。ここで、該特定注目点に作用する加速度は、図4に示すように、スイングされるクラブヘッドの略円環状の軌跡における接線に沿う軸(つまりクラブフェース821に対し直交する軸)をkx軸、半径に沿う軸(シャフト81の長手に沿う軸)をky軸、この2つの軸に対し直交する軸をkz軸とした各軸の成分に分けて計測した。したがって、センサ123は、そのX軸がkx軸に、Y軸がky軸に、Z軸がkz軸に、各軸が通過する原点が特定注目点に対応するように螺子で固定した。(接着剤で固定してもよい。)該センサ123によれば、クラブ8の特定注目点の加速度は、kx軸方向の成分がX軸加速度、ky軸方向の成分がY軸加速度、kz軸方向の成分がZ軸加速度として図示する極性で出力される。
なお、このクラブ8に取付けたセンサ123は本システム1において必ずしも必要ではない。すなわち、本システム1で提供される計測データの利用目的により、特定注目点、つまり計測手段12の装着位置は適宜選定される。例えばスイング用具を使用しないスポーツなど身体のみに特定注目点が設定される場合には、計測手段12は身体のみに装着される。
図1に示すように、センサ12から出力された加速度データは、ケーブルを介して伝送され情報処理部11へ入力される。そのケーブルは、スイングの障害とならないように、クラブ8やゴルファー9に余裕をもった長さで取付けられることが望ましい。クラブ8に取付けたセンサ123のケーブルはシャフト81の内部を通すようにすれば、さらにスイングの障害をならないので望ましい。さらに加えて、加速度データが情報処理部11へ無線で伝送されればスイングの障害をならないので好適である。
[撮像手段]
撮像手段13としては例えばビデオカメラなどが採用される。撮像手段13は、図1に示すように、ゴルファー9の正面視の運動を撮像するためにゴルファー9の正面を望む位置に配設される。撮像手段13の画像データは、ケーブルを介して伝送され情報処理部11へ入力される。なお、撮像手段13は、図示するようにゴルファー9の全身を一台で撮像するようにしてもよいし、ゴルファー9の各部位を複数台のビデオカメラ14で撮像してもよい。さらに、必要に応じゴルファー9の背面や側面、上面などにも配設し、複数面から身体運動を撮像してもよい。
ビデオカメラとしては、動きの速いスイングを画像がぶれることなく撮像するためにシャッター速度の速いシャッター機能付きのものを採用することが望ましい。さらに、一般のビデオカメラは通常1/30秒のフレーム速度で撮像されるが、プログレッシブ機能付きでフレーム速度の速いビデオカメラを採用すれば、短時間に多くの画像データを得ることができるので望ましい。
[情報処理部]
情報処理部11は、図1に示すように、センサ12の加速度データに基づきトリガー信号を生成するトリガー信号発生回路(以下トリガー回路と称する。)111と、センサ12の加速度データと撮像手段13の画像データを前記トリガー信号に基づき時間的に同期させる同期化回路112とを備えている。情報処理部11は、デジタル信号を処理する情報処理機器(例えばコンピュータ)で実現される。したがって、加速度データや画像データがアナログ信号の場合には、図示するように、加速度データを所定の増幅率で増幅する増幅器113および増幅された加速度データをデジタル化する変換器114と、画像データをデジタル化する画像入力回路115とを情報処理部11に内蔵させておけばよい。なお、図において、情報処理部11は、ハードウエア的な要素で構成されているが、各要素の動作を実行可能なソフトウエアを用い演算処理回路(CPU)でソフトウエア的に実現することもできる。
本システム1で提示される加速度データと画像データすなわちスイング情報は、情報処理部11に内蔵された記憶回路に記憶され、情報処理部11に接続された表示装置(例えばディスプレイ)に表示されるようにしてもよい。また、該スイング情報は、情報処理部11に接続された媒体記録装置により外部記録媒体(CD−RやCD−R/W、メモリーカードなど)に記録され、別個に設けられた情報処理機器で再生し表示されるようにしてもよい。さらに、該スイング情報は、情報処理部11に通信ネットワーク(インターネットなど)を介して接続された情報処理機器に伝送され、該情報処理機器で表示されるようにしてもよい。
トリガー回路111は、加速度データと画像データを時間的に同期する際に同期化回路112で基準となる時刻を決定するためのトリガー信号を生成するものであり、図5(b)に示すように、ハードウエア的には比較器で実現されるものである。本実施例におけるトリガー回路111は、クラブ8に取付けたセンサ123のY軸(クラブヘッドの軌跡において半径方向の軸)の加速度データ(第1の加速度波形)300と基準データ301が入力され、該加速度データ300を基準データ301と比較し、加速度データ300が次述する判断条件と合致した場合にトリガー信号を出力する。
図5(a)に示すように、クラブヘッドの半径方向加速度(加速度データ300)において、ボールが打撃された瞬間(インパクト)の加速度(加速度データ303)は、a)他の時刻の加速度データに比べその値が格段に高いので誤判断しにくい、b)インパクトの直後に急激にその値が低下するのでインパクトの時刻を適確に判別できるという特徴がある。したがって、本実施例では、インパクトの時刻をトリガー信号を出力するタイミングとし、その時刻は、加速度データ300が基準データ301を超過し、その後下降して基準データ300と交差した時刻とするという判断条件とした。
このトリガー回路111の動作を比較器の動作に模して具体的に説明する。この比較器は、+側端子と−側端子の値を比較し、+側端子の方が−側端子より大きい場合には「HI」レベルの信号302を出力し、−側端子の方が+側端子より大きい場合には「LO」レベルの信号302を出力するものである。加速度データ300と基準データ301がそれぞれ比較器の+側および−側入力端子に入力される。インパクトの直前に加速度データ300が基準データ301を超えると比較器の出力302は図示するように「HI」となる。インパクトの直後に加速度データ300が基準データ301以下になると比較器の出力302は「LO」となる。したがって、比較器の出力302の立下りからインパクトの時刻が判断され、トリガー信号が出力される。
なお、トリガー回路111で参照するデータとしては、前記Y軸以外のセンサ123の加速度データ、またはゴルファー9に取付けたセンサ121、122の加速度データを採用することができる。また、前記特許文献2(特願2003−88604号公報)に記載されるようにインパクトを検出した光センサの信号などを参照することができる。さらに、トリガー信号を出力するタイミングは、例えばゴルフではテークアップの運動の終点やフォロースイングの終点など適宜に設定すればよい。
次に、同期化回路112について図1、6を参照し説明する。同期化回路112は、前記加速度データと画像データとを時間的に関連付けて記憶可能な記憶回路116を有し、所定の時間間隔(サンプリングタイム)で前記加速度データと画像データを採取(サンプリング)し前記記憶回路116に記憶するとともに、前記トリガー回路111から入力されたトリガー信号から基準時刻Nを決定する。同期化回路112は、予め設定された期間と該基準時刻Nに基づいてスイングの期間の始点と終点を求め、前記記憶回路116に記憶された加速度データおよび画像データから該スイング期間に対応したものを抽出する。
本実施例の記憶回路116には、いわゆる「リングバッファ」と通称されるものを採用した。すなわち、記憶回路116は、所定のスイング期間に計測される加速度データおよび画像データを記憶可能な記憶容量を有し、図6(a)に示すように、加速度データと画像データを時間的に関連付けながら記憶回路116の区画M、M、…、Mにサンプリングの順序で記憶する。なお、図において、「加速度データ、画像データ」の左に表示された数字はサンプリングの順序を示している。記憶回路116は、その記憶容量がいっぱいになるたびに、図6(b)に示すように、順序を一つずらした加速度データと画像データを区画M、M、…、Mに上書きしつつ記憶する。したがって、記憶回路116は、所望のスイング期間における同期された最新の加速度データと画像データを記憶できるとともに、その記憶容量を必要最小限に抑えることができる。
同期化回路112は、前記トリガー信号が入力されると基準時刻Nを決定し、図示するように、基準時刻N以降の所定期間Npostの加速度データと画像データを採取し、記憶回路116に記憶する。基準時刻N以前の所定期間Npreの加速度データと画像データは既に記憶回路116に記憶されている。したがって、この2つの期間NpostとNpreに対応した加速度データと画像データを抽出し連結すれば所望の期間における同期された加速度データと画像データが同期化回路112上に形成される。なお、前記所定期間NpostとNpreは、基準時刻N、すなわちインパクト時刻の前後において加速度データと画像データを提示すべき期間を定めたものである。
本システム1でゴルフスイングを計測した結果を図7,8に示す。図7は、横軸を時間縦軸を加速度の大きさとしてセンサ121〜123の加速度データをグラフ化したものである。図8(a)〜(c)は、それぞれ図7で示されたグラフにおいて矢印a〜cが示すインパクト前、インパクト、インパクト後のある時刻の画像データを示したものである。このように、本システム1によれば、スイングする期間におけるゴルファー9およびクラブ8の特定注目点の運動量に係る定量的な加速度データとその期間におけるゴルファー9の画像データとが時間的に同期された情報が提供される。したがって、特定注目点が設定された部位のスイング中の運動状態を該加速度データで定量的に確認することができるとともに、前記加速度データが計測された時刻それぞれに対応するゴルファー9の身体全体や適宜選択可能な部位の運動状態を画像データで確認することができる。これにより、ゴルファー9の特定注目点が設定された部位の運動状態とその全身あるいは選択された部位の運動状態の関係を把握することができスイングフォームを評価することが容易となる。
加えて、本システム1によれば、スイング中のゴルファー9とクラブ8の運動量に関する定量的で同期された加速度データが提供される。したがって、ゴルファー9のスイングフォームがクラブ8の運動状態に及ぼすその関連性が適確に把握されスイングフォームを評価することが容易となる。
本システム1で提示される加速度データと画像データの表示例を図9に示す。図9において、符号4は表示画面であり、符号401〜403は、横軸が時間軸、縦軸が加速度のグラフ化された加速度データであり、符号404は画像データであり、符号405は、動画像スロー画像、コマ送り画像、静止画像など画像データ404の送りパターンを選択する送り操作スイッチである。加速度データ401〜403にはグラフ上を時間軸方向に可動のカーソル406が重ねて表示され、カーソル406の位置する時刻に対応した画像データ404が表示される。該カーソル406の位置は、マウスなどのポインティングデバイスやキーボードで自在に移動でき、したがって所望の時刻の加速度データと画像データが確認できる。加速度データ401〜403の一部にはカーソル406が位置する加速度データの値が表示され、画像データ404の一部にはカーソル406が位置する時刻が表示される。測定データと画像データが表示画面4に並列した状態で表示されるのでそれらを同時に確認でき比較が容易となる。
次に、本発明の身体運動の評価方法について説明する。
本発明の評価方法によれば、力を生成する身体の駆動部と、該力を伝達する前記身体の伝達部と、該伝達部を介して伝達された力を作用する前記身体の作用部について、いずれかの部の運動量を計測し、該計測データに基づきその部の特定動作の状態を判定し、身体運動が評価される。ここで、前記身体が道具(例えば前記実施例のスイング用具であるクラブ8、バットなど)を操作する場合には、その道具が作用を行う部位も前記作用部に含まれる。
その評価方法について、具体的に、前記実施例のシステム1で計測されたゴルファー9およびクラブ8の加速度データに基づいてスイングを評価した一例を参照しつつ説明する。図10、11は、本評価例のフロー図である。図12は、プロゴルファーを被験者としそのスイングを評価した結果を説明する図である。図13、14は、アマチュアゴルファーを被験者としそのスイングを評価した結果を説明する図である。なお、図12〜14の(a)〜(c)のグラフは、各々ゴルファーの腰部および左手首部、クラブヘッドの加速度データを示したものであり、横軸が時間、縦軸が加速度の大きさで、横軸における縦軸との交点が、前記同期化回路112においてインパクトタイミング決定ステップで決定されたインパクトの時刻(タイミング)を示している。また、同図(d)は、次に説明する「コック開放」の時刻におけるゴルファーの画像データを示したものである。
上記「駆動部」および「伝達部」、「作用部」に相当する本例における部位は、特定注目点を設定したゴルファー9の腰部(体幹)および左手首部、クラブヘッドである。また、上記「特定動作」は、1」ダウンスイング開始時の体幹の始動、2」中盤における左手首部の「コック開放(アンコックとも通称される。)」、3)終盤における体幹の減速、4)インパクト直前の左手首部の反し、である。この4種の動作は、インパクトにおけるクラブヘッドの打撃力を左右する注目すべき動作である。すなわち、前記1)項によれば、「クラブは腰で振れ」と言われるように身体において大きな力の起源である体幹で力が生成されたか否かが判定される。前記2)項によれば、生成された力が「コック開放」によりクラブヘッドへ充分に伝達されたか否かが判定される。前記3)項によれば、いわゆる「左の壁」と通称される状態が形成されクラブヘッドに伝達された力がボールへ効率的に転位したか否かが判定される。前記4)項によれば、インパクト直前のクラブヘッドの姿勢が適正であったか否かが判定される。したがって、この4種の動作の状態(例えば動作時刻やその運動量の大きさ)を加速度データ基づいて解析し、定量的にその状態の良否を判定すればゴルファー9のスイングが適確に評価される。
ゴルファーのスイングは、前記情報処理部11に組み込まれ次述する評価フローを実行可能な評価手段で評価される。
評価手段は、図10に示すステップ1〜5の「スイング開始タイミング判定ステップ」で、腰部の加速度データに基づいてダウンスイング開始時の体幹の始動状態を判定する。
1)評価をスタートする。(ステップ1)
2)腰部のセンサ122から出力されたZ軸の加速度データ(第3の加速度波形)に基づいて、図12(a)に示すように、予め設定した期間T0における特異点A1を抽出する。(ステップ2)なお、その期間T0は、トップオブスイングの時刻近傍において適宜すればよい。
3)所定の判別基準に基づき特異点の有無を判別する。(ステップ3)例えば図示するような場合には、所定期間T0の平坦な部分とピークとの差異に基づいて判別するようにすればよい。
4)特異点A1が存在する場合には、クラブ8の切返しとともに体幹の運動が開始され力が体幹で生じているので良と判定する。(ステップ5)
5)特異点A1が存在しない場合には、体幹の運動が認められず力は腕部のみで発生しているので不良と判定する。(ステップ4)
次に、評価手段は、図10、11に示すステップ6〜12の「コック開放タイミング決定ステップ」で、左手首部とクラブヘッドの加速度データに基づいてダウンスイング中盤における左手首部の「コック開放」の状態を判定する。
6)左手首部のセンサ121から出力されたY軸の加速度データ(第2の加速度波形)に基づき、図12(b)に示すように、その最小値の時刻を求め、その時刻とインパクト時刻との間隔T1を算出する。(ステップ6)
7)インパクト時刻を基準とし定めた期間Ts1と該間隔T1を比較する。(ステップ7)
8)「T1≦Ts1」の場合、すなわち前記最小値の時刻がインパクト時刻に近い場合には、「コック開放」のタイミングが早すぎ不良と判定する。(ステップ8)発明者らの研究によれば、「コック開放」のタイミングが早すぎる場合には、ゴルファー9の上肢とクラブ8が一体化され回転半径が大きくなるとともに慣性モーメントが増大するためクラブヘッドのスピードが上がらず、したがって、前記最小値の時刻がインパクト時刻に接近する。
9)「T1>Ts1」の場合には、クラブヘッドのセンサ123から出力されたX軸の加速度データに基づき、図12(c)に示すように、その最大値K1を求める。(ステップ9)
10)予め設定した基準加速度Ks1と該最大値K1を比較する。(ステップ10)
11)「K1>Ks1」の場合には、「コック開放」のタイミングが遅すぎて不良と判定する。(ステップ11)すなわち、「コック開放」のタイミングが遅すぎる場合には、インパクトの直前にクラブヘッドのフェース面が回転して該フェース面が飛球方向を向くためにセンサ123のX軸は過大な加速度を検出する。
12)「K1≦Ks1」の場合には、コック開放のタイミングが適性であり良と判定する。(ステップ12)
次に、評価手段は、図11に示すステップ13〜16の「左の壁発生タイミング決定ステップ」で、腰部の加速度データに基づいてダウンスイング終盤における体幹の減速状態を判定する。
13)腰部のセンサから出力されたX軸の加速度データに基づいて、図12(a)に示すように、該加速度データが負から正に転じる時刻(ゼロクロスのタイミング。すなわち左の壁が発生したタイミングである。)を求め、その時刻とインパクト時刻の間隔T2を算出する。(ステップ13)
14)インパクト時刻を基準とし定めた期間Ts2と該間隔T2とを比較する。(ステップ14)
15)「T2≦Ts2」の場合、すなわちゼロクロスのタイミングがインパクトに近い場合には、体幹が十分に減速されず左の壁が形成されていないため不良と判定する。(ステップ15)
16)「T2>Ts2」の場合には体幹が適性に減速され良と判定する。(ステップ16)
次に、評価手段は、図11に示すステップ17〜21の「手首部反しタイミング決定ステップ」で、左手首部の加速度データに基づいてインパクト直前の左手首部の反しの状態を判定する。
17)左手首部のセンサ121から出力されたZ軸の加速度データに基づき、図12(b)に示すように、インパクトの時刻を基準とし予め設定された期間T3における最小値K2を求める。(ステップ17)
18)基準加速度Ks2と最小値K2を比較する。(ステップ18)
19)「K2≦Ks2」の場合には、左手の甲が打撃方向を向いており左手首部の返しが大きく不良であると判定する。(ステップ19)
20)「K2>Ks2」の場合には、左手首部の反しは適性で良あると判定する(ステップ20)
21)評価を終了する。(ステップ21)
上記説明した評価方法でプロゴルファーを評価対象者としそのスイングを評価した結果を説明する。プロゴルファーのスイングは、図12に示すように、
1)腰部のZ軸の加速度データにおいて期間T0に特異点A1が存在する。(図12(a))
2)左手首部のY軸の加速度データにおいてその最小値の時刻とインパクト時刻の間隔T1は基準期間Ts1より長く(図12(b))、クラブヘッドのZ軸の加速度データにおいてその最大値K1は基準加速度Ks1より小さい(図12(c))。
3)腰部のZ軸の加速度データにおいてその正から負に転じる時刻とインパクト時刻の間隔T2は基準期間Ts2より長い。(図12(a))
4)左手首部のZ軸の加速度データの期間T3においてその最小値K2は基準加速度Ks2より大きい。(図12(b))したがってプロゴルファーのスイングは表1のように評価された。
次に、アマチュアゴルファーのスイングを評価した結果を説明する。該アマチュアゴルファーのスイングは、図13に示すように、
1)腰部のZ軸の加速度データにおいて期間T0に特異点A1がない。(図13(a))
2)左手首部のY軸の加速度データにおいてその最小値の時刻とインパクト時刻の間隔T1は基準期間Ts1より短い。(図13(b))
3)腰部のZ軸の加速度データにおいてその正から負に転じる時刻とインパクト時刻の間隔T2は基準期間Ts2より長い。(図13(a))
4)左手首部のZ軸の加速度データの期間T3においてその最小値K2は基準加速度Ks2より小さい。(図13(b))したがって該アマチュアゴルファーのスイングは表2のように評価された。この評価結果から、該アマチュアゴルファーは特に左手首部の動作を矯正する必要があることが判る。
別のアマチュアゴルファーのスイングを評価した結果を説明する。該アマチュアゴルファーのスイングは、図14に示すように、
1)腰部のZ軸の加速度データにおいて期間T0に特異点A1がない。(図14(a))
2)左手首部のY軸の加速度データにおいてその最小値の時刻とインパクト時刻の間隔T1は基準期間Ts1より長く(図14(b))、クラブヘッドのZ軸の加速度データにおいてその最大値K1は基準加速度Ks1より小さい(図14(c))。
3)腰部のZ軸の加速度データにおいてその正から負に転じる時刻とインパクト時刻の間隔T2は基準期間Ts2より短い。(図14(a))
4)左手首部のZ軸の加速度データの期間T3においてその最小値K2は基準加速度Ks2より大きい。(図14(b))したがって該アマチュアゴルファーのスイングは表3のように評価された。この評価結果から、該アマチュアゴルファーは特に体幹の動作を矯正する必要があることが判る。
なお、上記評価フローにおいて、コック開放タイミング決定ステップ及びスイング開始決定ステップ、左の壁発生タイミング決定ステップ、手首部反しタイミング決定ステップは、それぞれ単独に或いは適宜な順序で組合せて実施されてよい。さらに、それぞれが参照する加速度データは、上記説明に限定されることなく、いずれの部位のいずれの軸から出力された加速度データを参照することができる。さらに、同一のゴルファーを評価対象者とし、ぞのゴルファーの複数回のスイングにおける加速度データのバラツキからスイングの良否を評価することもできる。さらに加えて、クラブヘッドのY軸の加速度データ(Ay)と評価対象者の上腕長とクラブ8の長さの和(R)に基づいて数式1によりクラブヘッドの速度Vyを求めれば、適切にスイングの評価が行えるので好適である。
上記加速度データは、それを一回積分すれば特定注目点のスイング中の速度データに変換され、2回積分すれば位置データに変換される。したがって、例えば加速度を位置に変換可能な(すなわち所定の物理量を他の物理量に変換可能な)演算手段を情報処理部11に組込み、該演算手段で前記加速度データを変換すればスイング中の特定注目点の位置データが算出される。その算出された位置データを示すポイントを画像データに重ねて表示すれば、特定注目点の移動パターンとスイングフォームを同時に確認しつつスイングを診断できる。また、位置データの動きを示す連続したラインを画像データに重ねて表示すれば、該ラインの不連続点すなわち円滑にスイングが行われない点が容易に把握され診断を効率的に行うことができる。また、算出された位置データを三次元的に構成すれば特定注目点の動きが可視的に表示されその移動パターンの把握が容易となり診断を効率的に行うことができる。
さらに、画像データに基づいてスイングを評価すれば好ましい。例えば、画像データを2値化処理する2値化処理回路や演算処理する画像演算回路などを備えた画像処理手段を情報処理部11に組み込み、該画像処理手段で画像データを画像処理し、該画像データの特徴量を抽出することにより実現される。その特徴量としては、例えばクラブ8を含むゴルファー9の全身あるいは選択された部位の画像データの輪郭線を採用することができる。該輪郭線を表示することにより、衣服や背景など視覚的にノイズとなる成分が除去されるのでゴルファー9の運動が適確に把握され評価を容易に行うことができる。
前記特徴量としては、クラブ8を含むゴルファー9の画像データから少なくとも一箇所抽出され設定される動作ポイントを採用することができる。すなわち、図15(a)に示す加速度データ401における時刻eに対応した同図(b)の画像データ404において、ゴルファー9の画像データ404の任意の部位(本例では頭部)にウインドウW1を設定し、そのウインドウW1の中の画像データの輪郭線に基づいて重心(動作ポイント)P1を算出する。次に、図15(c)に示すように、その後の時刻fに対応した画像データ404において、同様に重心P2を算出する。画像データごとに求めた重心Pの動きを、各画像データ404に重ねて表示すれば頭部の動きを明瞭に確認することができ診断が容易となる。さらに、該重心Pの移動量に基づいて算出されるその移動速度や加速度は、加速度データに比べ定量性は低いもの診断に当たり利用可能な有効な情報となる。なお、ウインドウW1、2は、それが設定される部位の画像データの動きに追従して移動する構成であれば好ましい。前記動作ポイントは、例えばゴルファー9の所望の部位に反射テープを貼付け、該ゴルファー9の画像データを画像処理し反射テープの部分で現れる特徴量を抽出し設定することができ、ゴルファー9自身の特徴部(例えば目や鼻など)を利用して設定することもできる。
本発明は人や動物の身体運動のみならず、例えば機械装置の可動部の運動を測定する手段として適用することも可能である。
本発明の一例であり、ゴルファーのスイングを計測するシステムの概略構成図である。 上記システムにおいて、ゴルファーの左手首部に装着される計測手段の装着状態を示す図である。 上記システムにおいて、ゴルファーの腰部に装着される計測手段の装着状態を示す図である。 上記システムにおいて、クラブヘッドに取付けられる計測手段の取付け状態を示す図である。 上記システムにおいて、計測データと画像データとを時間的に同期させる方法を示す図である。 上記システムにおいて、画像データの取込方法を示す図である。 上記システムで提示された計測データの一例を示す図である。 上記システムで提示された画像データの一例を示す図である。 上記計測データおよび画像データの表示例を示す図である。 上記計測データおよび画像データを用いゴルフスイングを評価した評価例において、該計測データおよび画像データを処理するフローの一部を示す図である。 図10の処理フローの他部を示す図である。 プロゴルファーを被験者としそのスイングを評価した図である。 アマチュアゴルファーを被験者としそのスイングを評価した図である。 別のアマチュアゴルファーを被験者としそのスイングを評価した図である。 画像データを用いゴルフスイングを評価した例を説明する図である。
符号の説明
1 計測システム、11 情報処理部、12 計測手段、13 撮像手段
8 ゴルフクラブ
9 ゴルファー

Claims (14)

  1. 力を生成する身体の駆動部と、該駆動部で生じた力を伝達する前記身体の伝達部と、該伝達部を介して伝達された力を作用する前記身体の作用部について、前記いずれかの部の運動量を計測し、その計測データに基づいて前記いずれかの部の特定動作の状態を判定する身体運動の評価方法。
  2. 力を生成する身体の駆動部と、該駆動部で生じた力を伝達する前記身体の伝達部と、該伝達部を介して伝達された力を作用する前記身体が操作する器具の作用部について、前記いずれかの部の運動量を計測し、その計測データに基づいて前記身体のいずれかの部の特定動作の状態を判定する身体運動の評価方法。
  3. 評価対象者がスイングするスイング用具の先端部に取り付けられた第1の加速度センサおよび評価対象者の腕部またはスイング用具の持ち手部に取り付けられた第2の加速度センサにより得られる計測データに基づき評価対象者のスイング動作を評価するスイング動作評価方法であって、
    第2の加速度センサにより測定される第2の加速度波形からスイング動作におけるコック開放のタイミングを決定するコック開放タイミング決定ステップと、
    第1の加速度センサにより測定される第1の加速度波形からインパクトのタイミングを決定するインパクトタイミング決定ステップと、
    コック開放タイミング、および、インパクトタイミングの時間軸上の出現位置からスイング動作の良否を評価するスイング動作評価ステップと、
    からなることを特徴とするスイング動作評価方法。
  4. 評価対象者がスイングするスイング用具の先端部に取り付けられた第1の加速度センサおよび評価対象者の腕部またはスイング用具の持ち手部に取り付けられた第2の加速度センサ、および、評価対象者の腰に取り付けられた第3の加速度センサに基づき評価対象者のスイング動作を評価するスイング動作評価方法であって、
    第3の加速度センサにより測定される第3の加速度波形からスイング動作におけるスイング開始のタイミングを決定するスイング開始タイミング決定ステップと、
    第2の加速度センサにより測定される第2の加速度波形からスイング動作におけるコック開放のタイミングを決定するコック開放タイミング決定ステップと、
    第3の加速度波形から左の壁発生のタイミングを決定する左の壁発生タイミング決定ステップと、
    第1の加速度センサにより測定される第1の加速度波形からインパクトのタイミングを決定するインパクトタイミング決定ステップと、
    スイング開始タイミング、コック開放タイミング、左の壁発生タイミング、および、インパクトタイミングの時間軸上の出現位置からスイング動作の良否を評価するスイング動作評価ステップと、
    からなることを特徴とするスイング動作評価方法。
  5. コック開放タイミング決定ステップにおいて、第2の加速度センサにより腕の長軸方向の加速度を測定し、第2の加速度波形の極値が現れた時点をコック開放タイミングとして決定することを特徴とする請求項3又は4のスイング動作評価方法。
  6. インパクトタイミング決定ステップにおいて、第1の加速度センサによりスイング用具長手方向の加速度を測定し、第1の加速度波形の極値が現れた時点をインパクトタイミングとして決定することを特徴とする請求項3乃至5のいずれかのスイング動作評価方法。
  7. スイング開始タイミング決定ステップにおいて、第3の加速度センサにより体幹断面方向の加速度を測定し、第3の加速度波形の極値が現れた時点をスイング開始タイミングとして決定することを特徴とする請求項3乃至6のいずれかのスイング動作評価方法。
  8. 左の壁発生タイミング決定ステップにおいて、第3の加速度センサにより体幹の左右方向の加速度を測定し、第3の加速度波形にゼロクロスが現れた時点を左の壁発生タイミングとして決定することを特徴とする請求項3乃至7のいずれかのスイング動作評価方法。
  9. 同一評価対象者による複数回のスイング動作についてコック開放タイミングおよびインパクトタイミングを決定し、コック開放タイミングおよびインパクトタイミングの時間軸上の出現位置のばらつきからスイング動作の良否を評価することを特徴とする請求項3のスイング動作評価方法。
  10. 同一評価対象者による複数回のスイング動作についてスイング開始タイミング、コック開放タイミング、左の壁発生タイミング、および、インパクトタイミングを決定し、スイング開始タイミング、コック開放タイミング、左の壁発生タイミング、および、インパクトタイミングの時間軸上の出現位置のばらつきからスイング動作の良否を評価することを特徴とする請求項4のスイング動作評価方法。
  11. 第1の加速度センサによりスイング用具先端における加速度のスイング方向成分Ayを測定し、Ayと評価対象者の上肢長とスイング用具長との和Rとから、
    [式]
    Vy=√(R×Ay)
    によりスイング用具先端の速度Vyを算出することを特徴とする請求項3乃至10のいずれかのスイング動作評価方法。
  12. 身体の運動を計測するシステムであって、前記身体に設定された少なくとも2箇所の特定注目点の運動量を計測する計測手段と、前記計測手段のいずれかの計測データに基づき所定の期間の計測データを時間的に同期させる情報処理部とを有することを特徴とする身体運動の計測システム。
  13. 身体の運動を計測するシステムであって、前記身体の特定注目点の運動量を計測する計測手段と、前記身体を撮像する撮像手段と、前記計測手段の計測データに基づき所定の期間の該計測データとその期間の撮像手段の画像データとを時間的に同期させる情報処理部とを有することを特徴とする身体運動の計測システム。
  14. 計測手段として加速度センサを備える請求項12又は13の身体運動の計測システムであって、加速度センサの計測データを用いて請求項3乃至11のいずれかのスイング動作評価方法を実行する評価手段を備えることを特徴とする身体運動の計測システム。
JP2003347214A 2003-10-06 2003-10-06 身体運動の評価方法、スイング動作評価方法および身体運動の計測システム Pending JP2005110850A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003347214A JP2005110850A (ja) 2003-10-06 2003-10-06 身体運動の評価方法、スイング動作評価方法および身体運動の計測システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003347214A JP2005110850A (ja) 2003-10-06 2003-10-06 身体運動の評価方法、スイング動作評価方法および身体運動の計測システム

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008299478A Division JP2009050721A (ja) 2008-11-25 2008-11-25 スイング動作評価方法、スイング動作評価装置、スイング動作評価システム及びスイング動作評価プログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005110850A true JP2005110850A (ja) 2005-04-28

Family

ID=34539873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003347214A Pending JP2005110850A (ja) 2003-10-06 2003-10-06 身体運動の評価方法、スイング動作評価方法および身体運動の計測システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005110850A (ja)

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007056390A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Toyobo Co Ltd 情報機能を持つゴルフウエア
JP2007296204A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Kunihiro Tamura 打球競技の機能効果と生体運動助勢装置
JP2008080098A (ja) * 2006-08-30 2008-04-10 Kunihiro Tamura 打球運動に於ける上肢と下肢の運動機能効果助勢装置
JP2011000210A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Sri Sports Ltd ゴルフスイングの分析方法
JP2013009917A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Seiko Epson Corp 運動解析システム、運動解析プログラム、および、運動解析プログラムを記録した記録媒体
JP2013090862A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Seiko Epson Corp ゴルフスイング解析装置およびゴルフスイング解析方法
JP2013188426A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Sony Corp 情報処理装置、情報処理システムおよびプログラム
JP2014073313A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Seiko Epson Corp ゴルフスイング解析装置およびゴルフスイング解析方法
JP2014073314A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Seiko Epson Corp ゴルフスイング解析装置およびゴルフスイング解析方法
JP2014117519A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Seiko Epson Corp 運動解析システム、計測ユニット、プログラム、記録媒体および運動解析方法
KR20140099199A (ko) * 2013-02-01 2014-08-11 던롭 스포츠 가부시키가이샤 골프 스윙에서의 임팩트 시간의 추출 방법
JP2015096105A (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 セイコーエプソン株式会社 運動解析方法、および運動解析装置
JP2015119833A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 カシオ計算機株式会社 運動支援システム及び運動支援方法、運動支援プログラム
JP2015150130A (ja) * 2014-02-13 2015-08-24 美津濃株式会社 計測システム、および計測装置
WO2016024392A1 (ja) * 2014-08-11 2016-02-18 セイコーエプソン株式会社 運動解析方法、運動解析装置、運動解析システム及びプログラム
JP2017022727A (ja) * 2016-08-23 2017-01-26 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理システムおよびプログラム
JP2017136402A (ja) * 2017-03-21 2017-08-10 株式会社ニコン プログラム及び外部機器
US9731165B2 (en) 2010-12-20 2017-08-15 Seiko Epson Corporation Swing analyzing apparatus
JP2017159047A (ja) * 2017-03-21 2017-09-14 株式会社ニコン プログラム
CN107545229A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 卡西欧计算机株式会社 运动评价装置、运动评价方法以及记录介质
US9949229B2 (en) 2011-12-12 2018-04-17 Nikon Corporation Electronic device
JP2018099416A (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 カシオ計算機株式会社 運動解析装置、運動解析方法及びプログラム
US10166454B2 (en) 2015-07-24 2019-01-01 Seiko Epson Corporation Swing analysis device, swing analysis system, swing analysis method, and storage medium
JP2019010569A (ja) * 2018-10-24 2019-01-24 株式会社ニコン プログラム
JP2019010574A (ja) * 2018-10-24 2019-01-24 株式会社ニコン プログラム
CN109528207A (zh) * 2018-11-06 2019-03-29 北京诺亦腾科技有限公司 一种动作评估方法、装置及存储介质
JP2019058600A (ja) * 2017-09-28 2019-04-18 住友ゴム工業株式会社 スイング解析装置
JP2019081064A (ja) * 2019-03-04 2019-05-30 株式会社ニコン プログラム
WO2020090899A1 (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 リオモ インク モーションキャプチャーシステム、モーションキャプチャープログラム及びモーションキャプチャー方法
JP2020174845A (ja) * 2019-04-17 2020-10-29 セイコーエプソン株式会社 運動解析方法、運動解析システム及び運動解析装置
CN112791365A (zh) * 2017-11-20 2021-05-14 卡西欧计算机株式会社 电子设备、评价结果输出方法以及记录介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61179175A (ja) * 1985-02-02 1986-08-11 柳沢 賢一郎 ゴルフクラブスウイング診断装置
JPH0663209A (ja) * 1992-08-25 1994-03-08 Kubota Corp 打球動作練習機
JPH08196677A (ja) * 1995-01-30 1996-08-06 Sugino Mach Ltd ゴルフスイング分析システム
JPH1043349A (ja) * 1996-08-08 1998-02-17 Tokico Ltd スイング診断装置
JPH10108932A (ja) * 1996-10-09 1998-04-28 Tokico Ltd スイング分析装置
JPH10113343A (ja) * 1996-07-03 1998-05-06 Hitachi Ltd 動作及び行動の認識方法及び装置及びシステム
JP2001000614A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Ritsumeikan スイング解析方法及びその装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61179175A (ja) * 1985-02-02 1986-08-11 柳沢 賢一郎 ゴルフクラブスウイング診断装置
JPH0663209A (ja) * 1992-08-25 1994-03-08 Kubota Corp 打球動作練習機
JPH08196677A (ja) * 1995-01-30 1996-08-06 Sugino Mach Ltd ゴルフスイング分析システム
JPH10113343A (ja) * 1996-07-03 1998-05-06 Hitachi Ltd 動作及び行動の認識方法及び装置及びシステム
JPH1043349A (ja) * 1996-08-08 1998-02-17 Tokico Ltd スイング診断装置
JPH10108932A (ja) * 1996-10-09 1998-04-28 Tokico Ltd スイング分析装置
JP2001000614A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Ritsumeikan スイング解析方法及びその装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
井上喜雄: "ゴルフスイングの動力学に関する一考察(シャフト剛性と振りやすさ)", 日本機械学会〔NO.99−41〕シンポジウム講演論文集, JPN6009007198, 27 October 1999 (1999-10-27), pages 34 - 38, ISSN: 0001252655 *
井上喜雄: "ゴルフスイングの動力学に関する一考察(トルク入力の場合のリストターン)", 日本機械学会〔NO.98−8 1〕機械力学・計測制御講演論文集(VOL.B), JPN6009007199, 17 August 1998 (1998-08-17), pages 117 - 120, ISSN: 0001252656 *
野澤むつこ: "女子プロゴルファーによるドライバーショットの三次元動作分析−動作の時間的推移(タイミング)に着目して", ゴルフの科学, JPN6009007200, 15 March 2002 (2002-03-15), pages 52 - 59, ISSN: 0001252657 *
鈴木聡一郎: "ゴルフスイングのスキル解析", シミュレーション, vol. 第22巻第1号, JPN6009007201, March 2003 (2003-03-01), pages 10 - 15, ISSN: 0001252658 *

Cited By (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007056390A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Toyobo Co Ltd 情報機能を持つゴルフウエア
JP2007296204A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Kunihiro Tamura 打球競技の機能効果と生体運動助勢装置
JP2008080098A (ja) * 2006-08-30 2008-04-10 Kunihiro Tamura 打球運動に於ける上肢と下肢の運動機能効果助勢装置
US8523696B2 (en) 2009-06-17 2013-09-03 Sri Sports Limited Golf swing analysis method using attachable acceleration sensors
JP2011000210A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Sri Sports Ltd ゴルフスイングの分析方法
US9731165B2 (en) 2010-12-20 2017-08-15 Seiko Epson Corporation Swing analyzing apparatus
JP2013009917A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Seiko Epson Corp 運動解析システム、運動解析プログラム、および、運動解析プログラムを記録した記録媒体
JP2013090862A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Seiko Epson Corp ゴルフスイング解析装置およびゴルフスイング解析方法
US9949229B2 (en) 2011-12-12 2018-04-17 Nikon Corporation Electronic device
JP2013188426A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Sony Corp 情報処理装置、情報処理システムおよびプログラム
US11250247B2 (en) 2012-03-15 2022-02-15 Sony Group Corporation Information processing device, information processing system, and program
US10460157B2 (en) 2012-03-15 2019-10-29 Sony Corporation Information processing device, information processing system, and program
JP2014073313A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Seiko Epson Corp ゴルフスイング解析装置およびゴルフスイング解析方法
JP2014073314A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Seiko Epson Corp ゴルフスイング解析装置およびゴルフスイング解析方法
JP2014117519A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Seiko Epson Corp 運動解析システム、計測ユニット、プログラム、記録媒体および運動解析方法
KR102089934B1 (ko) 2013-02-01 2020-03-17 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤 골프 스윙에서의 임팩트 시간의 추출 방법
KR20140099199A (ko) * 2013-02-01 2014-08-11 던롭 스포츠 가부시키가이샤 골프 스윙에서의 임팩트 시간의 추출 방법
JP2015096105A (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 セイコーエプソン株式会社 運動解析方法、および運動解析装置
JP2015119833A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 カシオ計算機株式会社 運動支援システム及び運動支援方法、運動支援プログラム
JP2015150130A (ja) * 2014-02-13 2015-08-24 美津濃株式会社 計測システム、および計測装置
CN106573168A (zh) * 2014-08-11 2017-04-19 精工爱普生株式会社 运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序
WO2016024392A1 (ja) * 2014-08-11 2016-02-18 セイコーエプソン株式会社 運動解析方法、運動解析装置、運動解析システム及びプログラム
EP3181203A4 (en) * 2014-08-11 2018-05-02 Seiko Epson Corporation Motion analysis method, motion analysis device, motion analysis system, and program
JP2016036681A (ja) * 2014-08-11 2016-03-22 セイコーエプソン株式会社 運動解析方法、運動解析装置、運動解析システム及びプログラム
US10166454B2 (en) 2015-07-24 2019-01-01 Seiko Epson Corporation Swing analysis device, swing analysis system, swing analysis method, and storage medium
CN107545229A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 卡西欧计算机株式会社 运动评价装置、运动评价方法以及记录介质
JP2017022727A (ja) * 2016-08-23 2017-01-26 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理システムおよびプログラム
JP2018099416A (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 カシオ計算機株式会社 運動解析装置、運動解析方法及びプログラム
JP2017159047A (ja) * 2017-03-21 2017-09-14 株式会社ニコン プログラム
JP2017136402A (ja) * 2017-03-21 2017-08-10 株式会社ニコン プログラム及び外部機器
JP2019058600A (ja) * 2017-09-28 2019-04-18 住友ゴム工業株式会社 スイング解析装置
JP7124286B2 (ja) 2017-09-28 2022-08-24 住友ゴム工業株式会社 スイング解析装置
CN112791365B (zh) * 2017-11-20 2022-06-21 卡西欧计算机株式会社 评价结果输出装置、评价结果输出方法以及记录介质
CN112791365A (zh) * 2017-11-20 2021-05-14 卡西欧计算机株式会社 电子设备、评价结果输出方法以及记录介质
JP2019010569A (ja) * 2018-10-24 2019-01-24 株式会社ニコン プログラム
JP2019010574A (ja) * 2018-10-24 2019-01-24 株式会社ニコン プログラム
JP7307447B2 (ja) 2018-10-31 2023-07-12 リオモ インク モーションキャプチャーシステム、モーションキャプチャープログラム及びモーションキャプチャー方法
WO2020090899A1 (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 リオモ インク モーションキャプチャーシステム、モーションキャプチャープログラム及びモーションキャプチャー方法
JP2020069087A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 リオモ インクLEOMO, Inc. モーションキャプチャーシステム、モーションキャプチャープログラム及びモーションキャプチャー方法
US20210398665A1 (en) * 2018-10-31 2021-12-23 Leomo, Inc. Motion-capture system, motion-capture program, and motion-capture method
CN109528207B (zh) * 2018-11-06 2020-04-21 北京诺亦腾科技有限公司 一种动作评估方法、装置及存储介质
CN109528207A (zh) * 2018-11-06 2019-03-29 北京诺亦腾科技有限公司 一种动作评估方法、装置及存储介质
JP2019081064A (ja) * 2019-03-04 2019-05-30 株式会社ニコン プログラム
JP2020174845A (ja) * 2019-04-17 2020-10-29 セイコーエプソン株式会社 運動解析方法、運動解析システム及び運動解析装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005110850A (ja) 身体運動の評価方法、スイング動作評価方法および身体運動の計測システム
JP2009050721A (ja) スイング動作評価方法、スイング動作評価装置、スイング動作評価システム及びスイング動作評価プログラム
US10791968B2 (en) Information processing device, sensor device, information processing system, and storage medium
KR101954959B1 (ko) 운동 수행의 이미지 데이터로부터의 피드백 신호들
US9599635B2 (en) Motion analysis apparatus and motion analysis method
CN103857446B (zh) 用于捕捉网球比赛数据的设备及其数据处理方法
US8944939B2 (en) Inertial measurement of sports motion
US20130018494A1 (en) System and method for motion analysis and feedback with ongoing dynamic training orientation determination
JP6168276B2 (ja) 解析制御装置、運動解析システム、プログラム、記録媒体および運動解析方法
TW201501752A (zh) 運動解析方法及運動解析裝置
EP1930841B1 (en) Method and measuring device for motional performance
JP7215515B2 (ja) 解析装置、解析方法及びプログラム
JP2015156882A (ja) 運動解析装置及び運動解析システム
JP2016067410A (ja) 運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法及びプログラム
KR20160106670A (ko) 운동 해석 방법, 운동 해석 장치, 운동 해석 시스템 및 프로그램
JP5521265B2 (ja) スウィング表示方法およびスウィング表示システム
JP2015126813A (ja) 状態推定装置、状態推定方法及びプログラム
US20170203188A1 (en) Display method, motion analysis apparatus, motion analysis system, motion analysis program, and recording medium
JP2017086850A (ja) 電子機器、システム、方法、プログラム、及び記録媒体
KR20170114452A (ko) 스마트 밴드 및 스마트 공을 이용한 스포츠 트레이닝 시스템
KR20120131953A (ko) 골프 클럽 부착식 스윙 분석 장치
JP2012200540A (ja) スイング解析システムおよびスイング解析装置
JP2016116745A (ja) 傾き判定装置、傾き判定システム、傾き判定方法及びプログラム
Dhinesh et al. Tennis serve correction using a performance improvement platform
US20170120123A1 (en) Electronic apparatus, system, method, program, and recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060823

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061004

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080516

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081208

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090126

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20090220

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20091104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20091105