JP2013152503A

JP2013152503A - 運動解析システム及び運動解析方法

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Publication number: JP2013152503A
Application number: JP2012011679A
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Inventors: Kazuo Nomura; 和生野村
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Filing date: 2012-01-24
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Abstract

【課題】同期信号を複数のセンサーに時系列で送信しても、複数のセンサーからの出力の時間同期を取ることができる運動解析システム及び運動解析方法を提供する。
【解決手段】運動解析システムは、物体に取り付けられた複数のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇからそれぞれ出力される複数のサンプリングデータを取得して、物体の運動を解析する解析部６０と、第１〜第Ｎのセンサーユニット２０に対して、第１のセンサーユニットから順番にＮ個の第１同期信号を含む第１同期信号群Ｐ１を送信し、第Ｎのセンサーユニットから逆の順番にＮ個の第２同期信号を含む第２同期信号群Ｐ２を送信する同期信号発信部７０と、第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々にて受信された第１同期信号群と第２同期信号群とに基づいて、第１〜第Ｎのセンサーユニットに対して基準となる基準同期信号を生成する基準同期信号生成部８０と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばゴルフスイング等の物体の運動を解析する運動解析システム及び運動解析方法等に関する。

ゴルフスイング等の物体の運動を評価する手法として、カメラで撮像した画像では解析情報に限界がある。その点、例えば特許文献１のようにゴルフクラブに加速度センサーやジャイロセンサー等の複数のセンサーを設けることで、スイング解析を行うことが提案されている。

特開２００８−７３２１０号公報

物体の運動を解析するには、物体に複数のセンサーが取り付けられる。特許文献１では、ゴルフクラブのシャフト部にジャイロセンサーと加速度センサーが、ヘッド部にもジャイロセンサーと加速度センサーが取り付けられている。

このように、物体に取り付けられた複数のセンサーからの出力に基づいて物体の運動を解析するには、複数のセンサーからの出力の時間同期をとる必要がある。同一時刻または物体の同一位置での情報を複数のセンサーから取得する必要があるからである。

その際、例えばホスト端末から同期信号を複数のセンサーに時系列で送信すると、複数のセンサーにて同期信号を受信するタイミングがずれるため、複数のセンサーからの出力の時間同期を正確に取ることができない。

本発明の幾つかの態様によれば、同期信号を複数のセンサーに時系列で送信しても、複数のセンサーからの出力の時間同期を正確に取ることができる運動解析システム及び運動解析方法を提供することができる。

（１）本発明の一態様は、
各々が同期信号の受信部とセンサーとを含み、物体にそれぞれ取り付けられる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のセンサーユニットと、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々からそれぞれ出力される複数のサンプリングデータを取得して、前記物体の運動を解析する解析部と、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部に対して、前記第１のセンサーユニットから前記第Ｎのセンサーユニットの順番でＮ個の第１同期信号を含む第１同期信号群を送信し、前記第Ｎのセンサーユニットから前記第１のセンサーユニットの順番でＮ個の第２同期信号を含む第２同期信号群を送信する同期信号発信部と、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部にて受信された前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とに基づいて、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットに対して基準となる基準同期信号を生成する基準同期信号生成部と、
を有する運動解析システムに関する。

本発明の一態様では、第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた受信部では、第１同期信号群中のＮ個の第１同期信号の一つと第２同期信号群中のＮ個の第２同期信号の一つとの計２つの同期信号が受信される。このとき、第１のセンサーユニットは順方向のＮ個の第１同期信号の一つを最初に受信し、逆方向のＮ個の第２同期信号の一つを最後に受信する。一方、第Ｎのセンサーユニットは順方向のＮ個の第１同期信号の一つを最後に受信し、逆方向のＮ個の第２同期信号の一つを最初に受信する。よって、第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々では、各受信部が受信した２つの同期信号の受信時刻の間隔を二等分した中間時刻を実質的に同一にすることができる。基準同期信号生成部は、第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々の受信部が受信した２つの同期信号に基づいて基準同期信号を生成することができる。解析部は、基準同期信号に基づいて、第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々から取得される複数のサンプリングデータの中から、同一時刻のデータを抽出することができ、物体の複数個所について同一時刻での角速度、加速度、速度、位置などを解析することができる。なお、第１同期信号群と第２同期信号群との送信順序は問わず、どちらを先に送信しても良い。

（２）本発明の一態様では、前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とは、発信時刻を時間軸上でプロットした各点を、前記第１同期信号群と前記第２同期信号群との間隔を二等分した点を通る前記時間軸との直交線に対して線対称とすることができる。

こうすると、送信時の第１，第２同期信号群の線対称性は、受信遅延された受信時の第１，第２同期信号群にも反映される。よって、基準同期信号生成部は、各受信部が受信した２つの同期信号の受信時刻の間隔を二等分した中間時刻を、第１同期信号群と第２同期信号群との間隔を二等分した点での時刻に実質的に一致させることができる。これにより、基準同期信号生成部により生成される基準同期信号を、第１〜第Ｎのセンサーユニットからのサンプリングデータに対して実質的に等しく設定できる。

（３）本発明の一態様では、前記第１同期信号群のｎ（１≦ｎ≦Ｎ−１）番目と（ｎ＋１）番目の各同期信号間の発信間隔と、前記第２同期信号群の（Ｎ−ｎ）番目と［Ｎ−（ｎ−１）］番目の同期信号間の発信間隔とを等しくすることできる。

これにより、第１，第２同期信号群の上述した線対称性を担保することができる。つまり、第１，第２同期信号群の各同期信号は一定間隔で送信されても良いし、線対称性が担保される限りにおいて間隔を異ならせても良い。

（４）本発明の一態様では、前記基準同期信号生成部は、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部が受信した前記第１同期信号および前記第２同期信号の各受信時刻の間隔を二等分した中間時刻に、前記基準同期信号を生成することができる。

上述したとおり、第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々では、各受信部が受信した２つの同期信号の受信時刻の間隔を二等分した中間時刻を実質的に同一にすることができるので、その中間時刻に基準同期信号を生成することが好ましい。

（５）本発明の一態様では、前記同期信号発信部は、前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とを一対の同期信号群としたとき、複数対の同期信号群を発信し、前記基準同期信号生成部は、前記複数対の同期信号群中の各一対の同期信号群から得られた複数の前記中間時刻を平均した平均中間時刻に、前記基準同期信号を生成することができる。こうすると、基準同期信号の精度をより高めることができる。

（６）本発明の一態様では、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々からの出力が入力されるホスト端末が設けられ、前記解析部及び前記基準同期信号生成部は前記ホスト端末に設けられ、前記複数のセンサーユニットの各々にはデータ処理部が設けられ、前記データ処理部は、前記センサーの出力を時系列にサンプリングした複数のサンプリングデータと、前記複数のサンプリングデータのうち前記第１同期信号と前記第２同期信号が受信された受信時に対応するサンプリング時にサンプリングされた２つのサンプリングデータに付与される同期フラグと、を出力することができる。

こうすると、複数のセンサーユニットの処理部は、２つの同期信号に基づいて特定される２つのサンプリングデータに同期フラグを付与するだけでよく、その余の処理はホスト端末での処理に委ねることができる。

（７）本発明の一態様では、前記基準同期信号生成部は、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々から取得される前記複数のサンプリングデータの各一つであって、前記同期フラグが付された２つのサンプリングデータ間の中心位置に相当するサンプリングデータに対して、基準同期フラグを付与することができる。

このように、基準同期信号生成部は、同期信号の受信時刻から演算するような処理は不要となり、２つの同期フラグから基準同期フラグが割り当てられるデータ位置を特定できる。なお、２つのサンプリングデータ間の中心位置とは、２つのサンプリングデータ及びその間のデータの総データ数ｋが奇数であれば［（ｋ＋１）／２］番目の位置で一義的に定まり、総データ数ｋが偶数であれば、（ｋ／２）番目および［（ｋ＋２）／２］番目の２つの中心データのいずれか一方とすることができる。

（８）本発明の一態様では、前記基準同期信号生成部が前記複数のセンサーユニットの各々に設けられ、前記複数のセンサーユニットの各々は、データ処理部をさらに有し、前記データ処理部は、前記センサーの出力を時系列にサンプリングした複数のサンプリングデータと、前記複数のサンプリングデータの一つであって、前記基準同期信号に対応するサンプリング時に相当するサンプリングデータに付与される基準同期フラグとを出力することができる。

このように、基準同期信号生成部を複数のセンサーユニットの各々に設ける場合には、上述した同期フラグに代えて基準同期フラグを複数のサンプリングデータの一つに付与して出力することができる。この際、基準同期フラグが付されたデータ以降を出力することで、不要なデータをホスト端末に送信しなくても済む。

（９）本発明の他の態様は、
物体にそれぞれ取り付けられる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のセンサーユニットの各々からそれぞれ出力される複数のサンプリングデータを取得して、前記物体の運動を解析する解析する運動解析方法において、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部に対して、前記第１のセンサーユニットから前記第Ｎのセンサーユニットの順番でＮ個の第１同期信号を含む第１同期信号群を送信し、前記第Ｎのセンサーユニットから前記第１のセンサーユニットの順番でＮ個の第２同期信号を含む第２同期信号群を送信し、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部にて受信された前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とに基づいて、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットに対して基準となる基準同期信号を生成する運動解析方法に関する。

本発明の他の態様では、本発明の一態様と同様にして、第１〜第Ｎのセンサーユニットからそれぞれ出力される複数のサンプリングデータの各一つに基準同期信号を割り当てることができる。

本発明の一実施形態に係る運動解析装置の概略斜視図である。運動解析装置の概略ブロック図である。順方向の第１同期信号群と逆方向の第２同期信号群とを示す図である。第１同期信号群と第２同期信号群とを時間軸上にてプロットした点が線対称の関係にあることを示す図である。同期フラグが付与されたサンプリングデータを示す図である。基準同期信号が付与されたサンプリングデータを示す図である。基準同期信号生成部を複数のセンサーユニットの各々に設けた変形例を示す図である。第１，第２同期信号群を一対の同期信号群としたとき、複数対の同期信号群を送信する変形例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．運動解析システムの概略
図１は、本発明の一実施形態が適用されたゴルフクラブ（物体、運動器具）のスイング解析システム（運動解析システム）の概略構成図である。図示するように、スイング解析システムは、ゴルフクラブ１０に設けられるセンサーユニット２０と、ホスト端末５０とを備えて構成される。ホスト端末５０は例えばパーソナルコンピュータである。

クラブ１０は、その内部に、クラブ１０のスイング時の挙動を検出するためのセンサーユニット群２０を備えている。ただし、その外観、重さ、重心などは、通常のゴルフクラブと同等になるように設計されている。

クラブ１０に取り付けられるセンサーユニット２０は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個例えば４個のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇを含んでいる。２つのセンサーユニット２２ｈ，２２ｇは、例えばジャイロセンサーユニットである。ジャイロセンサーユニット２２ｈ、２２ｇは、三軸のジャイロセンサーで、三軸（ｘ，ｙ，ｚ）方向の角速度を検出する。一方のジャイロセンサーユニット２２ｈはクラブ１０のヘッド部１１に、他方のジャイロセンサーユニット２２ｇはクラブ１０のグリップ部１３に、それぞれ内蔵されている。ジャイロセンサーは、例えば、三軸の振動型マイクロジャイロセンサーである。

他の２つのセンサーユニット２３ｈ、２２ｇは、例えば加速度センサーユニットである。加速度センサーユニット２３ｈ、２３ｇにそれぞれ含まれる加速度センサーは、三軸の加速度センサーで、三軸（ｘ，ｙ，ｚ）方向の加速度を検出する。一方の加速度センサーユニット２３ｈはクラブ１０のヘッド部１１に、他方の加速度センサーユニット２３ｇはクラブ１０のグリップ部１３に、それぞれ内蔵されている。加速度センサーは、例えば、三軸の振動型マイクロ加速度センサーである。

なお、複数のセンサーユニットは物体の異なる位置に配置される。本実施形態にてグリップ部１３とヘッド部１１とにそれぞれセンサーを設置するのは、スイング時のシャフト１２の撓りや捩れに配慮したものである。撓りや捩れにより位置関係が変化するグリップ部１３とヘッド部１１にそれぞれセンサーを配することで、スイング時のゴルフクラブ１０の挙動をより精度よく検出することができる。

クラブ１０に設けられる蓄電池２４は、繰り返し充電可能な電池であり、クラブバッグ３０に備えられた充電装置３１により充電される。充電方式は、接点の接触が不要な、非接触電力供給方式とすることができる。そのため、充電のための電力の受動素子を備えている。クラブバッグ３０には、クラブ１０がグリップ部１３を下にして収納されるので、受動素子は、グリップ部１３に設けられている。クラブ１０がクラブバッグ３０に収められると、自動的に、受動素子への給電が行われ、蓄電池２４に充電されるようになっている。

図２は、運動解析システムの概略ブロック図である。図２において、センサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々は、同期信号の受信部２５Ａとデータの送信部２５Ｂとを含む通信部２５と、センサー２６と、データ処理部２７とを含むことができる。センサー２６は、上述した三軸ジャイロセンサーまたは三軸加速度センサーとすることができる。データ処理部２７は、センサー２６からの出力を所定のサンプリング周波数にてサンプリングした複数のサンプリングデータＸ（ｔ），Ｙ（ｔ），Ｚ（ｔ）を取得する。データ処理部２７は、例えば通信部２５にて受信された同期信号に基づく同期フラグを２つのサンプリングデータに割り当てることができる。

一方、ホスト端末５０には、解析部６０、同期信号発信部７０、基準同期信号生成部８０および通信部９０を設けることができる。

解析部６０は、センサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々の通信部２５からそれぞれ出力される複数のサンプリングデータが通信部９０を介して取得されて、ゴルフクラブ１０のスイングを解析する。解析部６０は、ジャイロセンサーユニット２２ｈ、２２ｇから取得される角速度データω（ｔ）を時間積分することで、ヘッド部１１とグリップ部１３との角度Ａｎ（ｔ）を検出することができる。解析部６０は、加速度センサーユニット２３ｈ、２３ｇから取得される加速度データＡｃ（ｔ）を時間積分することで、ヘッド部１１とグリップ部１３との速度Ｖ（ｔ）と位置Ｐ（ｔ）などを検出することができる。

同期信号発信部７０は、センサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々の受信部２５に対して同期信号を、通信部９０を介して時系列で送信する。基準同期信号生成部８０は、センサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々の通信部２５にて受信された同期信号に基づいて、センサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇに対して基準となる基準同期信号を生成する。本実施形態では、基準同期信号生成部８０は、センサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々から通信部９０および解析部６０を介して取得される複数のサンプリングデータの各一つであって、同期フラグが付された２つのサンプリングデータ間の中心位置に相当するサンプリングデータに対して、基準同期フラグを付与することができる。

なお、センサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの通信部２５と、ホスト端末５０の通信部９０とは、好ましくはブルートゥース規格等を用いて無線接続されている。ただし、センサーユニットが取り付けられる物体の種類によっては、有線接続を用いても良い。

また、図２に示す例では、図１に示すホスト端末５０に、解析部５０および通信部９０に加えて、同期信号発信部６０及び基準同期信号生成部８０を設けているが、これに限定されない。つまり、同期信号発信部６０及び基準同期信号生成部８０はホスト端末５０の外部に設けても良い。例えば、基準同期信号生成部８０をセンサーユニット側に設けることができ、この例については図７にて後述する。また、同期信号生成部６０は、センサーユニット２０及びホスト端末５０の外部に設けた発信器とすることができる。

２．複数のセンサーユニットからのデータの同期をとる方法
複数のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇからのデータの同期をとる方法を、図３〜図６を参照して説明する。なお、図３〜図６では、図１及び図２に示すＮ＝４個のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇを、第１のセンサーユニット２２ｈ、第２のセンサーユニット２２ｇ、第３のセンサーユニット２３ｈ及び第４（Ｎ）のセンサーユニット２３ｇと称する。

図３に示すように、同期信号発信部７０は、第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々に設けられた通信部２５に対して同期信号群を送信する。この同期信号群は、第１のセンサーユニット２２ｈから第４のセンサーユニット２３ｇに向かう順方向にて時系列で送信される第１同期信号群Ｐ１（Ｎ個の第１同期信号Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４）と、第４のセンサーユニット２３ｇから第１のセンサーユニット２２ｈに向かう逆方向にて時系列で送信される第２同期信号群Ｐ２（Ｎ個の第２同期信号Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４）とが含まれる。

図４は、第１同期信号群Ｐ１と第２同期信号群Ｐ２とを時間軸ｔ上にてプロットした図である。第１同期信号群Ｐ１と第２同期信号群Ｐ２の発信時刻ｔ１〜ｔ８を時間軸ｔ上でプロットすると、第１同期信号群Ｐ１と第２同期信号群Ｐ２との間隔Ｔを二等分した点を通る時間軸ｔに直交する線Ｌに対して、第１同期信号群Ｐ１（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４）と第２同期信号群Ｐ２（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４）とは線対称に配列される。

ここで、図４においては、ｔ２−ｔ１＝ΔＴ１、ｔ３−ｔ２＝ΔＴ２、ｔ４−ｔ３＝ΔＴ３とすると、ΔＴ１＝ΔＴ２＝ΔＴ３となっている。ただし、ΔＴ１≠ΔＴ２≠ΔＴ３であっても良い。その場合でも、第２同期信号群Ｐ２にて、ｔ６−ｔ５＝ΔＴ３、ｔ７−ｔ６＝ΔＴ２、ｔ８−ｔ７＝ΔＴ１が成立していれば、上述した線Ｌに対して、第１同期信号群Ｐ１（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４）と第２同期信号群Ｐ２（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４）との線対称の関係が担保される。つまり、第１同期信号群Ｐ１のｎ（１≦ｎ≦Ｎ−１）番目と（ｎ＋１）番目の各同期信号間の発信間隔と、第２同期信号群Ｐ２の（Ｎ−ｎ）番目と［Ｎ−（ｎ−１）］ｎ番目の同期信号間の発信間隔とが等しければよい。

図３に示すように、順方向で送信された同期信号Ｐ１１と逆方向で送信された同期信号Ｐ２４とは、第１のセンサーユニット２２ｈの通信部２５で受信される。同様に、同期信号Ｐ１２，Ｐ２３は第２のセンサーユニット２２ｇで受信され、同期信号Ｐ１３，Ｐ２２は第３のセンサーユニット２３ｈで受信され、同期信号Ｐ１４，Ｐ２１は第４のセンサーユニット２３ｇで受信される。なお、ホスト端末５０がブルートゥース規格で同期信号群を送信する場合、ホスト端末５０と第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々とは、事前にリンクキーを共有しており、通信時にパスキーを用いてペアリングを設定することができる。

図１において、例えばクラブ１０がクラブバック３０に配置された静止状態のときに同期信号群が発信されると、第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇでの受信遅延量は等しいとみなすことができる。よって、第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇで受信された同期信号の受信時刻を図４と同様に時間軸ｔ上にプロットすると、発信された同期信号群の線対称関係は受信時にも成立することが分かる。よって、以下の説明では受信遅延量を無視して時刻ｔ１〜ｔ８が発信時刻と受信時刻の双方を示すものとする。

図４が受信時刻ｔ１〜ｔ８を時間軸ｔ上でプロットしたものとすると、上述した線対称性から、第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた受信部２５Ａが受信した２つの同期信号の各受信時刻の間隔を二等分した中間時刻（ｔ８−ｔ１）／２、（ｔ７−ｔ２）／２、（ｔ６−ｔ３）／２及び（ｔ５−ｔ４）／２は、図４の線Ｌ上の時刻Ｔ０に一致することが分かる。つまり、時刻Ｔ０で基準同期信号を生成すれば、第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇに共通する基準同期信号として利用できることがわかる。これが、第１，第２同期信号群Ｐ１，Ｐ２を用いて基準同期信号を生成することができる原理である。

図５は、第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々のデータ処理部２７にて、センサー２６からの出力を所定サンプリング周期でサンプリングしたデータ構造を示している。図５に示すサンプリング周波数クロックは、図４の同期信号群の周波数に一致させた例であるが、これに限定されない。

図５に示すように、例えばブルートゥース規格に適合するビット長のデータ構造は、所定ビット長のＸ，Ｙ，Ｚ軸サンプリングデータと、例えば先頭１ビットの同期フラグビットを含んでいる。

図５において、第１のセンサーユニット２２ｈからの出力データには、同期信号Ｐ１１の受信時刻ｔ１に対応するサンプリングデータ（１）と同期信号Ｐ２４の受信時刻ｔ８に対応するサンプリングデータ（ｋ）との各先頭ビットに同期フラグ「１」が割り当てられる。同様にして、第２のセンサーユニット２２ｇからのサンプリングデータ（２）（ｋ−１）、第３のセンサーユニット２３ｈからのサンプリングデータ（３）（ｋ−２）、第４のセンサーユニット２３ｇからのサンプリングデータ（４）（ｋ−４）の先頭ビットに同期フラグ「１」が割り当てられる。この同期フラグの割り当ては、通信部２５にて受信された同期信号の受信時刻に基づいて、データ処理部２６が実施することができる。

図５に示すサンプリングデータは第１〜第４のサンプリングユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各通信部２５から通信部９０を介してホスト端末５０の解析部６０に入力される。

ホスト端末５０に設けられた基準同期信号生成部８０は、図５に示す同期フラグが付与された２つのサンプリングデータから、図４に示す時刻Ｔ０に相当するサンプリングデータに基準同期信号を設定する。

その一例として、図６に示すように、基準同期信号生成部は図４に示す時刻Ｔ０に相当する受信時刻に対応するサンプリングデータに基準同期フラグ「１」を付与している。換言すれば、基準同期信号生成部８０は、第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々から取得される複数のサンプリングデータの各一つであって、同期フラグが付された２つのサンプリングデータ間の中心位置に相当するサンプリングデータに対して、基準同期フラグを付与することができる。

このように、基準同期信号生成部８０は、同期信号の受信時刻から演算するような処理は不要となり、２つの同期フラグから基準同期フラグが割り当てられるデータ位置を特定できる。なお、２つのサンプリングデータ間の中心位置とは、２つのサンプリングデータ及びその間のデータの総データ数ｋが奇数であれば［（ｋ＋１）／２］番目の位置で一義的に定まり、総データ数ｋが偶数であれば、（ｋ／２）番目および［（ｋ＋２）／２］番目の２つの中心データのいずれか一方とすることができる。この基準同期フラグの付与は、第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇからの出力に対してそれぞれ実施される。

解析部６０は、基準同期フラグが付与されたサンプリングデータを用いて、クラブ１０のヘッド部１１とグリップ部１３の各々について、同一時刻での角速度、角度、加速度、速度、位置を解析することができる。それらの解析データは、ホスト端末５０の表示部に表示することができる。

３．変形例
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、本発明の測定対象物体は、好適にはゴルフクラブ、テニスラケット等の運動器具に適用することができるが、これに限定されない。

図７は、基準同期信号生成部８０を第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々に設けた例を示している。この場合、複数のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々のデータ処理部５０は、図５ではなく図６に示すサンプリングデータを出力することができる。つまり、基準同期信号生成部８０を第１〜第４のセンサーユニット２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇの各々に設ける場合には、上述した同期フラグに代えて基準同期フラグを複数のサンプリングデータの一つに付与して出力することができる。この際、基準同期フラグが付されたデータ以降のデータを出力することで、不要なデータをホスト端末５０に送信しなくても済む。

図８は、第１同期信号群Ｐ１と第２同期信号群Ｐ２とを一対の同期信号群（Ｐ１／Ｐ２）としたとき、同期信号発信部７０が、複数対の同期信号群（Ｐ１−１／Ｐ２−１、Ｐ１−２／Ｐ２−２）を発信することを示している。基準同期信号生成部８０は、複数対の同期信号群中の一対の同期信号群（Ｐ１−１／Ｐ２−１）から得られた中間時刻と、他の一対の同期信号群（Ｐ１−２／Ｐ２−２）から得られた中間時刻とを平均した平均中間時刻に、基準同期信号を生成することができる。こうすると、基準同期信号の精度をより高めることができる。

また、上述した実施形態では、同期信号または基準同期信号をそれぞれサンプリングデータ中にフラグとして付与したが、例えば有線接続された場合などにはデータと同期した同期信号または基準同期信号を送信するようにしても良い。

１０物体（ゴルフクラブ）、２０，２２ｈ，２２ｇ，２３ｈ，２３ｇセンサーユニット、２５通信部、２５Ａ受信部、２６センサー、２７データ処理部、５０ホスト端末、６０解析部、７０同期信号発信部、８０基準同期信号生成部、９０通信部、Ｐ１（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４），Ｐ１−１，Ｐ１−２第１同期信号群、Ｐ２（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４），Ｐ２−１，Ｐ２−２第２同期信号群、ｔ１〜ｔ８送信時刻（受信時刻）

Claims

各々が同期信号の受信部とセンサーとを含み、物体にそれぞれ取り付けられる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のセンサーユニットと、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々からそれぞれ出力される複数のサンプリングデータを取得して、前記物体の運動を解析する解析部と、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部に対して、前記第１のセンサーユニットから前記第Ｎのセンサーユニットの順番でＮ個の第１同期信号を含む第１同期信号群を送信し、前記第Ｎのセンサーユニットから前記第１のセンサーユニットの順番でＮ個の第２同期信号を含む第２同期信号群を送信する同期信号発信部と、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部にて受信された前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とに基づいて、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットに対して基準となる基準同期信号を生成する基準同期信号生成部と、
を有することを特徴とする運動解析システム。
請求項１において、
前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とは、発信時刻を時間軸上でプロットした点が、前記第１同期信号群と前記第２同期信号群との間隔を二等分した点を通る前記時間軸との直交線に対して線対称であることを特徴とする運動解析システム。
請求項２において、
前記第１同期信号群のｎ（１≦ｎ≦Ｎ−１）番目と（ｎ＋１）番目の各同期信号間の発信間隔と、前記第２同期信号群の（Ｎ−ｎ）番目と［Ｎ−（ｎ−１）］ｎ番目の同期信号間の発信間隔とが等しいことを特徴とする運動解析システム。
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記基準同期信号生成部は、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部が受信した前記第１同期信号および前記第２同期信号の各受信時刻の間隔を二等分した中間時刻に、前記基準同期信号を生成することを特徴とする運動解析システム。
請求項４において、
前記同期信号発信部は、前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とを一対の同期信号群としたとき、複数対の同期信号群を発信し、
前記基準同期信号生成部は、前記複数対の同期信号群中の各一対の同期信号群から得られた複数の前記中間時刻を平均した平均中間時刻に、前記基準同期信号を生成することを特徴とする運動解析システム。
請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々からの出力が入力されるホスト端末が設けられ、
前記解析部及び前記基準同期信号生成部は前記ホスト端末に設けられ、
前記複数のセンサーユニットの各々にはデータ処理部が設けられ、
前記データ処理部は、前記センサーの出力を時系列にサンプリングした複数のサンプリングデータと、前記複数のサンプリングデータのうち前記第１同期信号と前記第２同期信号が受信された受信時に対応するサンプリング時にサンプリングされた２つのサンプリングデータに付与される同期フラグと、を出力することを特徴とする運動解析システム。
請求項６において、
前記基準同期信号生成部は、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々から取得される前記複数のサンプリングデータの各一つであって、前記同期フラグが付された２つのサンプリングデータ間の中心位置に相当するサンプリングデータに対して、基準同期フラグを付与することを特徴とする運動解析システム。
請求項１乃７のいずれか一項において、
前記基準同期信号生成部が前記複数のセンサーユニットの各々に設けられ、
前記複数のセンサーユニットの各々は、データ処理部をさらに有し、
前記データ処理部は、前記センサーの出力を時系列にサンプリングした複数のサンプリングデータと、前記複数のサンプリングデータの一つであって、前記基準同期信号に対応するサンプリング時に相当するサンプリングデータに付与される基準同期フラグとを出力することを特徴とする運動解析システム。
物体にそれぞれ取り付けられる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のセンサーユニットの各々からそれぞれ出力される複数のサンプリングデータを取得して、前記物体の運動を解析する解析する運動解析方法において、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部に対して、前記第１のセンサーユニットから前記第Ｎのセンサーユニットの順番でＮ個の第１同期信号を含む第１同期信号群を送信し、前記第Ｎのセンサーユニットから前記第１のセンサーユニットの順番でＮ個の第２同期信号を含む第２同期信号群を送信し、
前記第１〜第Ｎのセンサーユニットの各々に設けられた前記受信部にて受信された前記第１同期信号群と前記第２同期信号群とに基づいて、前記第１〜第Ｎのセンサーユニットに対して基準となる基準同期信号を生成することを特徴とする運動解析方法。