JP2013195103A - Sensor unit and motion measuring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定対象物体に取り付けられるセンサーユニット及び運動計測システム等に関する。 The present invention relates to a sensor unit attached to a measurement object, a motion measurement system, and the like.
従来、モーションセンサー等の計測機器を運動器具等の計測対象物に取り付ける際、計測機器と計測対象物との間に衝撃・振動吸収材を配置している。吸収材により、測定対象物から受ける衝撃や振動を減衰して、衝撃や振動の影響を受けずに正確な計測を行っている。 Conventionally, when a measuring device such as a motion sensor is attached to a measurement object such as an exercise device, an impact / vibration absorber is disposed between the measurement device and the measurement object. With the absorbent material, the impact and vibration received from the measurement object are attenuated, and accurate measurement is performed without being affected by the impact or vibration.
特許文献1では、加速度センサーの外装パッケージの外面に緩衝材を取り付けて、搬送時の落下によって半導体センサーが破損することを防止している。加速度センサーは、緩衝材を介して車体に取り付け可能であることが開示されている。
In
特許文献2では、加速度センサーの基板を支持する機械的強度の高い第1部材に、コネクター部と並設されて緩衝材が設けられる。コネクターを本体部に接続すると、加速度センサーと本体部との間に緩衝材が介在される。
In
引用文献3では、加速度センサーのハウジングを衝撃吸収性の高い弾性覆体で被覆している。引用文献4では、加速度センサーと基板との間に緩衝材を介在させている。 In Cited Document 3, the housing of the acceleration sensor is covered with an elastic cover having high shock absorption. In the cited document 4, a buffer material is interposed between the acceleration sensor and the substrate.
特許文献1〜4には、運動器具に加速度センサー等のセンサー部を取り付ける具体的な構造については開示されていない。
一方、特許文献5には、ゴルフクラブのグリップエンドに取り付けられるセンサーユニットが開示されている(特許文献の図11及び図12)。特許文献5では、グリップエンドに嵌合される凹部を有する第一本体の頂部に緩衝部を介してセンサーを取り付けている。 On the other hand, Patent Document 5 discloses a sensor unit attached to a grip end of a golf club (FIGS. 11 and 12 of Patent Document). In patent document 5, the sensor is attached to the top part of the 1st main body which has a recessed part fitted by a grip end via a buffer part.
図1は、運動器具例えばテニスラケット1のグリップエンド1Aの取付面1Bにセンサー部2を取付けるに際して、特許文献1〜4のように衝撃・振動吸収材3を介在させる比較例を図示している。センサー部2によりテニスラケット1の動きを計測する場合、ボールを打撃した時に発生する衝撃・振動が直接センサー部2に伝達されないようにするために、図1の比較例のように衝撃・振動吸収材3を介在させることができる。
FIG. 1 illustrates a comparative example in which an impact / vibration absorbing material 3 is interposed as in
ここで、衝撃・振動吸収材3が打撃時の高い衝撃・振動を吸収するためには、衝撃・振動吸収材3の体積を増やすか、衝撃・振動を吸収し易い材質に変更する必要がある。 Here, in order for the shock / vibration absorbing material 3 to absorb high impact / vibration at the time of impact, it is necessary to increase the volume of the shock / vibration absorbing material 3 or to change the material to easily absorb the shock / vibration. .
しかし、例えば図2に示すように衝撃・振動吸収材3の体積を増やすと、衝撃・振動吸収材3が重くなってラケット1全体を重くし、ラケット1の重量バランスも変化させてしまう。テニスラケット1のグリップを握るのに、図2のように突出した衝撃・振動吸収材3が邪魔になる。
However, for example, as shown in FIG. 2, when the volume of the shock / vibration absorbing material 3 is increased, the shock / vibration absorbing material 3 becomes heavier and the
また、衝撃・振動吸収材3の材質を軟らかくして衝撃・振動を吸収し易くすると、図3に示すようにセンサー部2自体が揺らいでしまい、テニスラケット1の正確な動きを計測できなくなる。
Further, if the material of the shock / vibration absorber 3 is made soft to easily absorb the shock / vibration, the
ゴルフクラブのグリップエンドに取り付けられるセンサーユニットを開示した特許文献5でも、グリップエンドに嵌合される凹部を有する第一本体の頂部に緩衝部を介してセンサーを取り付けている。特許文献5の第一本体は、緩衝について無言であるので剛体と解される。そうすると、特許文献5の技術もまた、図1において、グリップエンド1Aに取り付けられた剛体である第一本体とセンサー部2との間に衝撃・振動吸収部材3を介在させるものとなり、結果として特許文献1〜4と同じ構造となる。
In Patent Document 5 that discloses a sensor unit that is attached to the grip end of a golf club, the sensor is attached to the top of the first main body having a recess that is fitted to the grip end via a buffer portion. Since the 1st main body of patent document 5 is silent about a buffer, it is understood as a rigid body. Then, in the technique of Patent Document 5, the shock / vibration absorbing member 3 is interposed between the
本発明の幾つかの態様によれば、衝撃・振動吸収材の体積や材質だけで解決するのではなく、衝撃や振動を吸収し易い構造を備え、かつ、測定対象物体への着脱が容易なセンサーユニット及びそれを用いた運動計測システムを提供することができる。 According to some aspects of the present invention, the problem is not solved only by the volume and material of the shock / vibration absorber, but has a structure that easily absorbs shock and vibration, and can be easily attached to and detached from the object to be measured. A sensor unit and a motion measurement system using the sensor unit can be provided.
(1)本発明の一態様は、
測定対象物体の取付面に当接する外側壁を有する第1緩衝部と、
前記第1緩衝部の前記外側壁の内側に配置され、かつ、前記第1緩衝部よりも軟らかい第2緩衝部と、
前記第2緩衝部内に保持されるセンサー部と、
前記第1緩衝部の前記外側壁の端面から延出し、前記測定対象物体の端部周面を覆って装着されて、前記第1緩衝部を前記測定対象物体の取付面に固定する薄肉固定部材と、
を有するセンサーユニットに関する。
(1) One aspect of the present invention is
A first buffer having an outer wall that contacts the mounting surface of the object to be measured;
A second buffer portion disposed inside the outer wall of the first buffer portion and softer than the first buffer portion;
A sensor unit held in the second buffer unit;
A thin-walled fixing member that extends from the end surface of the outer wall of the first buffer portion and is mounted so as to cover the peripheral surface of the end portion of the measurement target object, and fixes the first buffer portion to the mounting surface of the measurement target object When,
It relates to a sensor unit having
本発明の一態様では、衝撃・振動吸収構造を二重構造とし、外側を硬めの外側壁を備えた第1緩衝部とし、その第1緩衝部の外側壁の内側を軟らかめの第2緩衝部としている。外側を硬めの外側壁を備えた第1緩衝部が、その内側の第2緩衝部を押さえ込むことで、第2緩衝部が変形し易くなって衝撃・振動を抑える。第1緩衝部は、第2緩衝部が吸収し切れなかった衝撃・振動を吸収する。また、第1緩衝部の外側壁の端面から延出された薄肉固定部材が、弾性的にフィットして測定対象物体の端部周面を覆って装着されることで、第1緩衝部を測定対象物体の取付面に固定することができる。従って、センサーユニットを接着剤等により測定対象物体に取り付け必要がなく、センサーユニットを測定対象物体に容易に着脱することができる。 In one aspect of the present invention, the shock / vibration absorbing structure is a double structure, the outer side is a first buffer part having a hard outer wall, and the inner side of the outer wall of the first buffer part is a soft second buffer. As a part. The first buffer portion having a hard outer wall presses the second buffer portion on the inner side, whereby the second buffer portion is easily deformed and suppresses shock and vibration. The first buffer portion absorbs the shock / vibration that the second buffer portion has not completely absorbed. In addition, the thin buffer member extended from the end surface of the outer wall of the first buffer portion is fitted elastically so as to cover the end surface of the object to be measured, thereby measuring the first buffer portion. It can be fixed to the mounting surface of the target object. Therefore, it is not necessary to attach the sensor unit to the measurement target object with an adhesive or the like, and the sensor unit can be easily attached to and detached from the measurement target object.
なお、前記第1緩衝部は、前記外側壁と前記薄肉固定部材とを一体的に有し、前記薄肉固定部材は、前記外側壁が前記測定対象物体の前記取付面と当接する端面より延長して形成してもよい。このように、外側壁と薄肉固定部材とが一体的に形成されることで、激しい運動であってもセンサーユニットが測定対象物体より離脱する虞が低減する。 The first buffer portion integrally includes the outer wall and the thin-walled fixing member, and the thin-walled fixing member extends from an end surface where the outer wall contacts the mounting surface of the object to be measured. May be formed. As described above, the outer wall and the thin fixing member are integrally formed, so that the possibility that the sensor unit is detached from the object to be measured is reduced even if the movement is intense.
(2)本発明の一態様では、前記薄肉固定部材は断面が円形あり、前記薄肉固定部材が前記外側壁と連結される基端部よりも開口部の直径を狭くすることができる。 (2) In one aspect of the present invention, the thin fixing member has a circular cross section, and the diameter of the opening can be made narrower than the base end where the thin fixing member is connected to the outer wall.
例えばテニスラケットのグリップエンドは、最端部の膨出部からテーパー面を経由して、膨出部よりも径の小さいグリップ部に至る形状を有する。その場合、薄肉固定部材のうち直径の小さい開口部を測定対象物体のテーパー面に位置させて装着することができる。こうして、薄肉固定部材が弾性的にフィットして測定対象物体のテーパー状の周面に装着されて、センサーユニットがより強固に固定される。 For example, the grip end of a tennis racket has a shape that extends from the bulge portion at the end to the grip portion having a smaller diameter than the bulge portion via a tapered surface. In that case, an opening having a small diameter among the thin fixing members can be mounted on the tapered surface of the object to be measured. Thus, the thin fixing member is elastically fitted and attached to the tapered peripheral surface of the object to be measured, so that the sensor unit is more firmly fixed.
(3)本発明の一態様では、前記第2緩衝部と前記センサー部との間に介在される緩衝層をさらに有することができる。こうすると、第2緩衝部の衝撃・振動を吸収するための変形は緩衝層にて吸収できるので、センサー部への衝撃・振動の伝達がより少なくなる。 (3) In one mode of the present invention, it can further have a buffer layer interposed between the 2nd buffer part and the sensor part. In this case, the deformation for absorbing the shock / vibration of the second buffer portion can be absorbed by the buffer layer, so that the transmission of the shock / vibration to the sensor portion is further reduced.
ここで、前記緩衝層は例えばエアーギャップとすることができる。第2緩衝部の変形はエアーギャップにて吸収して、センサー部に伝達されることを低減できる。 Here, the buffer layer may be an air gap, for example. The deformation of the second buffer portion can be absorbed by the air gap and transmitted to the sensor portion can be reduced.
(4)本発明の一態様では、前記緩衝層は、前記第2緩衝部と前記センサー部との隙間に充填されて固化された充填材にて形成することができる。第2緩衝部の変形は充填材にて吸収して、センサー部に伝達されることを低減できる。しかも、充填材はセンサー部を第2緩衝部と直接接触させずに中空状態で保持できるので、衝撃・振動の伝達を極小にすることができる。 (4) In one aspect of the present invention, the buffer layer may be formed of a filler that is filled and solidified in a gap between the second buffer portion and the sensor portion. The deformation of the second buffer portion can be absorbed by the filler and reduced from being transmitted to the sensor portion. In addition, since the filler can be held in a hollow state without directly contacting the sensor portion with the second buffer portion, transmission of impact and vibration can be minimized.
(5)本発明の一態様では、前記センサー部は基板を有し、前記第2緩衝部は、前記基板を境にして2つの緩衝部に分割することができる。こうすると、センサー部を第2緩衝部内に配置させる組み立て性が向上する。 (5) In one aspect of the present invention, the sensor unit may include a substrate, and the second buffer unit may be divided into two buffer units with the substrate as a boundary. If it carries out like this, the assembly property which arrange | positions a sensor part in a 2nd buffer part will improve.
なお、前記第2緩衝部は、前記2つの緩衝部によって前記基板を挟待することができる。こうして、第2緩衝部が基板を挟待することで、第2緩衝部とセンサー部との間にエアーギャップを形成でき、あるいはそのエアーギャップ内を充填材で満たすことができる。 The second buffer portion can hold the substrate between the two buffer portions. In this way, the second buffer portion holds the substrate, whereby an air gap can be formed between the second buffer portion and the sensor portion, or the air gap can be filled with a filler.
(6)本発明の一態様では、前記第1緩衝部は、前記測定対象物体に固定される面とは反対側の面に対向壁を含み、前記センサー部は、前記緩衝層を形成する充填材を介して前記対向壁に固定することができる。こうすると、第1緩衝部のうち最も変形が少ない対向壁に、緩衝層を形成する充填材を介してセンサー部を固定しているので、センサー部への衝撃・振動の伝達を低減することができる。 (6) In an aspect of the present invention, the first buffer portion includes a facing wall on a surface opposite to a surface fixed to the measurement target object, and the sensor portion is a filling that forms the buffer layer. It can fix to the said opposing wall through a material. In this case, since the sensor unit is fixed to the opposing wall of the first buffer unit with the least deformation via the filler forming the buffer layer, the transmission of shock and vibration to the sensor unit can be reduced. it can.
(7)前記第1緩衝部の前記外側壁は、厚さ方向にて貫通するスリットを有し、前記第2緩衝部を前記スリット内に入り込んで配置することができる。こうすると、第2緩衝部はスリットからはみ出す方向に変形する自由度が増して、変形し易くなる。よって、第2緩衝部での衝撃・振動吸収量を増大できる。しかも、スリットにより第1,第2緩衝部の接触面積が増え、第1,第2緩衝部間で衝撃・振動が伝達し易くなり、衝撃・振動吸収効率が増大する。 (7) The outer wall of the first buffer portion may have a slit penetrating in the thickness direction, and the second buffer portion may be disposed in the slit. If it carries out like this, the freedom degree which deform | transforms the 2nd buffer part in the direction which protrudes from a slit increases, and it becomes easy to deform | transform. Therefore, the shock / vibration absorption amount in the second buffer portion can be increased. In addition, the contact area between the first and second buffer portions is increased by the slit, and it becomes easy to transmit shock and vibration between the first and second buffer portions, and the shock and vibration absorption efficiency is increased.
(8)本発明の一態様では、前記第2緩衝部の比重は前記第1緩衝部の比重よりも小さくすることができる。より多く衝撃・振動を吸収する第2緩衝部の体積を増やしても、比重が小さいので重量の増大を抑制できる。しかも、外側壁を備えた第1緩衝部が硬く比重が重いので、センサー部の揺らぎは防止される。 (8) In an aspect of the present invention, the specific gravity of the second buffer portion can be made smaller than the specific gravity of the first buffer portion. Even if the volume of the second buffer portion that absorbs more shock and vibration is increased, the increase in weight can be suppressed because the specific gravity is small. In addition, since the first buffer portion having the outer wall is hard and has a high specific gravity, fluctuation of the sensor portion is prevented.
(9)本発明の他の態様は、(1)〜(8)のいずれかのセンサーユニットと、前記センサーユニットからの出力に基づいて前記測定対象物体の運動を解析する運動解析部と、を有する運動計測システムに関する。 (9) According to another aspect of the present invention, there is provided the sensor unit according to any one of (1) to (8), and a motion analysis unit that analyzes the motion of the measurement target object based on an output from the sensor unit. The present invention relates to a motion measurement system.
この運動計測システムは、例えば打撃時などによって発生する過大な衝撃・振動を第1,第2緩衝部が吸収するので、計測に不要な衝撃・振動を緩和させることができる。 In this motion measurement system, for example, excessive shock / vibration generated by hitting or the like is absorbed by the first and second buffer units, so that the shock / vibration unnecessary for measurement can be reduced.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
1.第1実施形態
図4は、本発明の第1実施形態に係るセンサーユニットを示す断面図である。図4において、このセンサーユニット10Aは、センサー部20と、第1緩衝部30と、第2緩衝部40とを有する。
1. First Embodiment FIG. 4 is a cross-sectional view showing a sensor unit according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 4, the
センサー部20は、基板22Aの例えば表裏面に、3軸加速度センサー及び3軸角速度センサーや、その駆動回路及び信号処理回路を搭載することができる。センサー部20を含む運動計測システムは、センサー部20の他、センサー部20からの信号出力に基づいて計測対象物の動きを出力する表示装置や印刷装置などの出力装置を含み、必要によりセンサー部20からの信号出力を演算して出力結果を得る演算回路などの処理回路を含むことができる。本実施形態では、センサー部20で計測できる最大加速度は例えば50Gである。
The
第1緩衝部30は、外側壁32と薄肉固定部材33とを一体的に有する例えばゴム製部材である。薄肉固定部材33は、例えば外側壁32より薄く、かつ、外側壁32が測定対象物体例えばテニスラケット1の棒状端部例えばグリップエンド1Aの取付面1Bと当接する端面32Cより延びている。薄肉固定部材33は、テニスラケット1のグリップエンド1Aの周面を覆って装着される。
The
第1緩衝部30はさらに、テニスラケット1の取付面1Bと対向する対向壁34を有することができる。第1緩衝部30は、組み立て性の便宜から、上蓋30Aと下蓋30Bとに分割しても良い。この場合、上蓋30Aは外側壁32Aと対向壁34を有し、下蓋30Bは外側壁32Bを有する。
The
第2緩衝部40は、第1緩衝部30の内側に配置される。第2緩衝部40内にセンサー部20が保持される。第2緩衝部40は、第1緩衝部30よりも軟らかい材質で形成される。第1緩衝部30が硬質ゴム製であれば、第2緩衝部40は例えば軟質ゴム製とすることができる。第2緩衝部40の比重は第1緩衝部30よりも小さい。
The
本発明の第1実施形態では、衝撃・振動吸収構造を二重構造とし、外側を硬めの外側壁32を備えた第1緩衝部30とし、その第1緩衝部30の外側壁32の内側を軟らかめの第2緩衝部40としている。外側を硬めの外側壁32を備えた第1緩衝部30が、その内側の第2緩衝部40を押さえ込むことで、第2緩衝部40が変形し易くなって衝撃・振動を抑えることができる。第1緩衝部30は、第2緩衝部40が吸収し切れなかった衝撃・振動を吸収することができる。
In the first embodiment of the present invention, the shock / vibration absorbing structure is a double structure, the outer side is the
こうして、図4に示すテニスラケット1にてボールをヒットした打撃時などの衝撃・振動は、図5に示すようにセンサーユニット10Aの第1,第2緩衝部30,40にて吸収され、センサー部20には伝達されにくい構造となる。
Thus, the impact and vibration at the time of hitting the ball with the
これに対して、図1〜図3に示す比較例では、テニスラケット1の打撃時などの衝撃・振動は、図6に示すように、衝撃・振動吸収材3で吸収されて緩和されるが、衝撃・振動吸収材3で吸収されなかった衝撃・振動の逃げ道の途上にセンサー部2が存在するので、過大な衝撃・振動はいわゆる玉突き状態となってセンサー部2に直接伝達されていた。
On the other hand, in the comparative example shown in FIGS. 1 to 3, the impact / vibration when the
本発明の第1実施形態ではさらに、衝撃・振動吸収構造を第1,第2緩衝部30,40の二重構造とし、その一方の第1緩衝部30は、緩衝作用を成す外側壁32と一体的に薄肉固定部材33を有する。このように、第1緩衝部30の外側壁32よりも薄く形成されることで柔軟性を有する薄肉固定部材34が、弾性的にフィットして測定対象物体1の端部1Aの周面を覆って装着されることで、第1緩衝部30を測定対象物体1の取付面1Bに固定することができる。従って、センサーユニット10Aを接着剤等により測定対象物体1に取り付け必要がなく、センサーユニット10Aを測定対象物体1に容易に着脱することができる。特に、外側壁32と薄肉固定部材33とが一体的に形成されることで、激しい運動であってもセンサーユニット10Cが測定対象物体1より離脱する虞が低減する。
Further, in the first embodiment of the present invention, the shock / vibration absorbing structure is a double structure of the first and
本実施形態では、薄肉固定部材33は断面が円形あり、薄肉固定部材33が外側壁32と連結される基端部33Aよりも開口部33Bの直径を狭く形成している。測定対象物体である例えばテニスラケット1のグリップエンド1Aは、最端部の膨出部1A1からテーパー面1A2を経由して、膨出部1A1の外径D1よりも小さい外径D2のグリップ部1Cに至る形状を有する。その場合、薄肉固定部材33のうち直径の小さい開口部33Bをグリップエンド1Aのテーパー面1A2に位置させて装着することができる。こうして、薄肉固定部材33が弾性的にフィットしてテニスラケット1のテーパー状の周面に装着されて、センサーユニット10Aがより強固に固定される。なお、図4はグリップエンド1Aへの装着後の薄肉固定部材33の形状を示しているが、装着前の状態であっても、基端部33Aよりも開口部33Bの径は小さく形成されている。
In the present embodiment, the thin fixing
図4では、第2緩衝部40とセンサー部20との間に介在される緩衝層50をさらに有することができる。こうすると、第2緩衝部40の変形は緩衝層50にて吸収できるので、センサー部20への衝撃・振動の伝達がより少なくなる。
In FIG. 4, the
この緩衝層50はエアーギャップとすることができる。第2緩衝部40の変形はエアーギャップ50にて吸収して、センサー部20に伝達されることを低減できる。
The
ここで、図4では、第2緩衝部40は、組み立て性の便宜から、上蓋40Aと下蓋40Bとに分割されている。しかも、第2緩衝部40は、センサー部20の基板22Aを境にして上蓋40Aと下蓋40Bとに分割されている。そして、センサー部20を第2緩衝部40内に配置させる組み立て性を向上させている。
Here, in FIG. 4, the
特に図4では、第2緩衝部40は、上蓋40Aと下蓋40Bとによって基板22Aを挟待している。こうして、第2緩衝部40が基板22Aを挟待することで、第2緩衝部40とセンサー部20との間にエアーギャップ50を形成できる。
In particular, in FIG. 4, the
図7(A)〜図9(C)に、衝撃・振動試験結果のデータを示す。図7(A)〜図7(C)は図1に示すテニスラケット1の取付面1Bに取付治具を介してセンサー部2を取り付けて(衝撃・振動吸収材3なし)計測したデータを示す。図8(A)〜図8(C)は図1に示す比較例の方法により衝撃・振動吸収材3を介してセンサー部2を取り付けて計測したデータである。図9(A)〜図9(C)が図4に示す本実施形態のセンサーユニット10Aを図1に示すテニスラケット1の取付面1Bに取り付けて計測したデータである。
FIG. 7A to FIG. 9C show data of impact / vibration test results. 7 (A) to 7 (C) show data obtained by attaching the
図7(A)〜図9(C)は、同じ高さからテニスラケット1をZ軸方向に落下させた時に3軸(X,Y,Z軸)の加速度を計測したデータである。図7(A)、図8(A)及び図9(A)はそれぞれZ軸の加速度を示し、図7(B)、図8(B)及び図9(B)はそれぞれY軸の加速度を示し、図7(C)、図8(C)及び図9(C)はそれぞれX軸の加速度を示す。図7(A)〜図7(C)と図8(A)〜図8(C)とを比較すると、図8(A)ではZ軸方向の強い衝撃を受けている時間が短くなっているのは、図1の衝撃・振動吸収材3を挿入した効果であると認められる。その一方で、図8(B)(C)は図7(B)(C)よりもX,Y軸方向での変化が大きい。これは、図1の衝撃・振動吸収材3を挿入したことで、センサー部2自体の揺らぎが大きくなったからと考えられる。
FIG. 7A to FIG. 9C are data obtained by measuring acceleration in three axes (X, Y, and Z axes) when the
その点、本実施形態の測定データである図9(A)では、Z軸方向の強い衝撃を受けている時間が図8(A)よりもさらに短く、図9(B)(C)に示すようにX,Y軸を含めて、衝撃・振動の影響を受けている時間が短縮される等、高い効果が確認できる。 In that respect, in FIG. 9A, which is the measurement data of this embodiment, the time during which a strong impact in the Z-axis direction is applied is even shorter than that in FIG. 8A, and is shown in FIGS. As described above, it is possible to confirm a high effect such as shortening the time under the influence of shock and vibration including the X and Y axes.
本実施形態のセンサーユニット10Aでは、図1に示すテニスラケット1にてボールをヒットした打撃時の衝撃・振動の影響を低減できることも確認できた。
In the
2.第2実施形態
本発明の第2実施形態に係るセンサーユニット10Bを図10に示す。図10に示すセンサーユニット10Bが図4に示すセンサーユニット10Aと相違する点は、図4のエアーギャップで形成された緩衝層50を、図10では充填材60にて形成している。
2. Second Embodiment FIG. 10 shows a
充填材60は、第2緩衝部40とセンサー部20との隙間に充填されて固化される。充填材60として、商品名TSE3051(株式会社タナック)または商品名TB1230G(スリーボンド)等のポッティング材を好適に使用することができる。
The
充填材60を用いる利点として、図4に示すように第2緩衝部40の上蓋40Aと下蓋40Bにより基板22Aは挟待されたが、図10の基板22Bは挟待される必要はない。充填材60により第2緩衝部40内にてセンサー部20を保持することができるからである。こうすると、センサー部20は第2緩衝部40と直接接触しないので、第2緩衝部40の変形がセンサー部20に伝達されることがなくなる。これにより、センサー部20の揺らぎを低減することができる。
As an advantage of using the
なお、図10に示すセンサー部20は、緩衝層を形成する充填材60を介して、第1緩衝部30の対向壁34に固定することができる。こうすると、第1緩衝部30のうち最も変形が少ない対向壁34に、緩衝層を形成する充填材60を介してセンサー部20を固定しているので、センサー部20の揺らぎを低減することができる。
Note that the
3.第3実施形態
本発明の第3実施形態では、図11及び図12に示すように、第1緩衝部30の外側壁32は、厚さ方向にて貫通するスリット36を有する。第2緩衝部40は第1緩衝部30のスリット36内に入り込んで配置することができる。こうすると、第2緩衝部40はスリット36からはみ出す方向に変形する自由度が増して、変形し易くなる。よって、第2緩衝部40での衝撃・振動吸収量を増大できる。しかも、スリット36により第1,第2緩衝部30,40の接触面積が増える。このため、第1,第2緩衝部30,40間、特に内側の第2緩衝部40から外側の第1緩衝部30との間で衝撃・振動が伝達し易くなり、衝撃・振動吸収効率が増大する。
3. 3rd Embodiment In 3rd Embodiment of this invention, as shown in FIG.11 and FIG.12, the
4.第4実施形態
図13は、本実施形態の運動解析システムの構成を示す図である。実施形態の運動解析システム100は、上述したセンサーユニット10A,10B,10Cのいずれか一つと、とホスト端末150を含んで構成され、測定対象物体1の運動を解析する。センサーユニット10A〜10Cに設けられたセンサー部20とホスト端末150は無線接続されていてもよいし、有線接続されていてもよい。
4). Fourth Embodiment FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a motion analysis system of the present embodiment. The
センサーユニット20は、運動解析の測定対象物体1に取り付けられ、所与の物理量を検出する処理を行う。本実施形態では、センサーは、図14にも示すように、少なくとも一つ例えば複数のセンサー102x〜102z及び104x〜104z、データ処理部110、通信部120を含んで構成されている。
The
ここで、センサーは所与の物理量を検出し、検出した物理量(例えば、加速度、角速度など)の大きさに応じた信号(データ)を出力するセンサーである。本実施形態では、X軸、Y軸、Z軸方向の加速度を検出する三軸加速度センサー102x〜102z(慣性センサーの一例)と、X軸、Y軸、Z軸方向の角速度を検出する三軸ジャイロセンサー(角速度センサー、慣性センサーの一例)104x〜104zとからなる6軸モーションセンサーを備えている。
Here, the sensor is a sensor that detects a given physical quantity and outputs a signal (data) corresponding to the magnitude of the detected physical quantity (for example, acceleration, angular velocity, etc.). In the present embodiment,
データ処理部110は、各センサー102x〜102z及び104x〜104zの出力データの同期を取り、当該データを時刻情報などと組合せたパケットにして通信部120に出力する処理を行う。さらに、データ処理部110は、センサー102x〜102z及び104x〜104zのバイアス補正や温度補正の処理を行うようにしてもよい。なお、バイアス補正や温度補正の機能をセンサー自体に組み込んでもよい。
The
通信部120は、データ処理部110から受け取ったパケットデータをホスト端末150に送信する処理を行う。
The
図13に示すホスト端末150は、処理部(CPU)200、通信部210、操作部220、ROM230、RAM240、不揮発性メモリー250、表示部260を含んで構成されている。
A
通信部210は、センサー部20から送信されたデータを受信し、処理部200に送る処理を行う。操作部220は、ユーザーからの操作データを取得し、処理部200に送る処理を行う。操作部220は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどである。
The
ROM230は、処理部200が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムや、アプリケーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。RAM240は、処理部200の作業領域として用いられ、ROM230から読み出されたプログラムやデータ、操作部220から入力されたデータ、処理部200が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する記憶部である。不揮発性メモリー250は、処理部200の処理により生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記録する記憶部である。
The
表示部260は、処理部200の処理結果を文字やグラフ、その他の画像として表示するものである。表示部260は、例えば、CRT、LCD、タッチパネル型ディスプレイ、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)などである。なお、1つのタッチパネル型ディ
スプレイで操作部220と表示部260の機能を実現するようにしてもよい。
The
処理部200は、ROM230に記憶されているプログラムに従って、センサー部20から通信部210を介して受信したデータに対する各種の計算処理や、各種の制御処理(表示部260に対する表示制御等)を行う。
The
本実施形態では、処理部200は、データ取得部202、演算部204、データ補正部206、運動解析情報生成部208を含むことができる。データ取得部202は、センサー102x〜102z及び104x〜104zからの出力データを取得する処理を行う。取得したデータは例えばRAM240に記憶される。演算部204は、センサー部20の出力データをm階時間積分する演算を実施する。それにより、加速度データから、速度データや位置データが生成される。あるいは、角速度データから角度が生成される。
In the present embodiment, the
データ補正部206は、演算部204での演算結果を、例えば静止状態での既知のデータに基づいて補正する。運動解析情報生成部208は、データ補正部206からの補正データに基づいて、測定対象物体1の運動を解析するための情報(以下、「運動解析情報」という)を生成する処理を行う。生成した運動解析情報は、文字、グラフ、図などで表示部260に表示させてもよいし、ホスト端末150の外部に出力してもよい。なお、上述した演算部204、データ補正部206及び運動解析情報生成部208は、運動解析部の一例である。
The
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、図11及び図12に示すスリット36は、図4及び図10に示すセンサーユニット10A,10Bに設けてもよい。また、第1緩衝部30よりも軟らかい第2緩衝部40の比重は、一般的に第1緩衝部30の比重よりも小さくすることができる。こうして、より多く衝撃・振動を吸収する第2緩衝部40の体積を増やしても、比重が小さいので重量の増大を抑制できる。しかも、外側壁32を備えた第1緩衝部30が硬く比重が重いので、センサー部20の揺らぎは防止される。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, the
また、図4、図10及び図11において、第2緩衝部40は第1緩衝部30の外側壁32の端面32C(図4参照)と面一でなく、テニスラケット1の取付面1Bと直接接触させない構造としても良い。こうすると、テニスラケット1からの衝撃・振動は第1緩衝部30を経由するか、または取付面1Bと第2緩衝部40との間の第2緩衝層(エアーギャップ)を経由することになるので、第2緩衝部40にテニスラケット1からの衝撃・振動が直接伝達されない構造とすることができる。
4, 10, and 11, the
また、本発明のセンサーユニットが装着される計測対象物は、特に打撃に用いるテニスラケットやゴルフクラブ等の運動器具に好適であるが、加速度及び/または角速度計測により動きや姿勢等の計測対象となる他の全ての器具例えば遊戯器具等も広く用いることができる。 In addition, the measurement object to which the sensor unit of the present invention is attached is particularly suitable for a sports equipment such as a tennis racket or a golf club used for hitting, but the measurement object such as movement and posture is measured by measuring acceleration and / or angular velocity. All other devices such as play devices can be widely used.
薄肉固定部材33は必ずしも第1緩衝部30の外側壁32と一体で形成されるものに限らない。例えば有底筒状に形成した薄肉固定部材の底部を第1緩衝部30の端面32Cと接合してもよい。また、薄肉固定部材33は第1緩衝部30と別体である例えばゴムバンドとし、第1緩衝部30及びグリップエンド1Aの外周面に薄肉固定部材33が弾性的にフィットして装着されて、センサーユニット10A,10B,10Cをグリップエンド1Aに固定してもよい。
The
1 測定対象物体、1A グリップエンド、1A1 膨出部、1A2 テーパー面、1B 取付面、1C グリップ部、10A,10B,10C センサーユニット、20 センサー部、22A,22B 基板、30 第1緩衝部、30A 上蓋、30B 下蓋、32,32A,32B 外側壁、33 薄肉固定部材、33A 基端部、33B 開口部、34 対向壁、40 第2緩衝部、40A 上蓋、40B 下蓋、50 緩衝層(エアーギャップ)、60 緩衝層(充填材) 1 object to be measured, 1A grip end, 1A1 bulge part, 1A2 taper surface, 1B mounting surface, 1C grip part, 10A, 10B, 10C sensor unit, 20 sensor part, 22A, 22B substrate, 30 first buffer part, 30A Upper lid, 30B Lower lid, 32, 32A, 32B Outer wall, 33 Thin fixing member, 33A Base end, 33B Opening, 34 Opposite wall, 40 Second buffer, 40A Upper lid, 40B Lower lid, 50 Buffer layer (air Gap), 60 Buffer layer (filler)
Claims (9)
前記第1緩衝部の前記外側壁の内側に配置され、かつ、前記第1緩衝部よりも軟らかい第2緩衝部と、
前記第2緩衝部内に保持されるセンサー部と、
前記第1緩衝部の前記外側壁の端面から延出し、前記測定対象物体の端部周面を覆って装着されて、前記第1緩衝部を前記測定対象物体の取付面に固定する薄肉固定部材と、
を有することを特徴とするセンサーユニット。 A first buffer having an outer wall that contacts the mounting surface of the object to be measured;
A second buffer portion disposed inside the outer wall of the first buffer portion and softer than the first buffer portion;
A sensor unit held in the second buffer unit;
A thin-walled fixing member that extends from the end surface of the outer wall of the first buffer portion and is mounted so as to cover the peripheral surface of the end portion of the measurement target object, and fixes the first buffer portion to the mounting surface of the measurement target object When,
A sensor unit comprising:
前記薄肉固定部材は断面が円形あり、前記薄肉固定部材が前記外側壁と連結される基端部よりも開口部の直径が狭いことを特徴とするセンサーユニット。 In claim 1,
The thin-walled fixing member has a circular cross section, and a diameter of an opening is narrower than a base end portion where the thin-walled fixing member is connected to the outer wall.
前記第2緩衝部と前記センサー部との間に介在される緩衝層をさらに有することを特徴とするセンサーユニット。 In claim 1 or 2,
The sensor unit further comprising a buffer layer interposed between the second buffer unit and the sensor unit.
前記緩衝層は、前記第2緩衝部と前記センサー部との隙間に充填されて固化された充填材にて形成されていることを特徴とするセンサーユニット。 In claim 3,
The sensor unit, wherein the buffer layer is formed of a filler that is filled and solidified in a gap between the second buffer portion and the sensor portion.
前記センサー部は基板を有し、
前記第2緩衝部は、前記基板を境にして2つの緩衝部に分割されていることを特徴とするセンサーユニット。 In claim 4,
The sensor unit has a substrate,
The sensor unit, wherein the second buffer part is divided into two buffer parts with the substrate as a boundary.
前記第1緩衝部は、前記測定対象物体に当接する前記端面とは反対側の面に対向壁を含み、
前記センサー部は、前記充填材を介して前記対向壁に固定されることを特徴とするセンサーユニット。 In claim 4 or 5,
The first buffer portion includes a facing wall on a surface opposite to the end surface contacting the measurement target object,
The sensor unit is fixed to the opposing wall via the filler.
前記第1緩衝部の前記外側壁は、厚さ方向に貫通するスリットを有し、
前記第2緩衝部は前記スリット内に入り込んで配置されていることを特徴とするセンサーユニット。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The outer wall of the first buffer portion has a slit penetrating in the thickness direction,
The sensor unit, wherein the second buffer portion is disposed in the slit.
前記第2緩衝部の比重は前記第1緩衝部の比重よりも小さいことを特徴とするセンサーユニット。 The sensor unit according to claim 1, wherein a specific gravity of the second buffer portion is smaller than a specific gravity of the first buffer portion.
前記センサーユニットからの出力に基づいて前記測定対象物体の運動を解析する運動解析部と、
を有することを特徴とする運動計測システム。 The sensor unit according to any one of claims 1 to 8,
A motion analysis unit that analyzes the motion of the object to be measured based on the output from the sensor unit;
A motion measurement system characterized by comprising:
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014178154A1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | ソニー株式会社 | Sensor device |
WO2016173256A1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | 深圳市优宝创科技有限公司 | Wireless intelligent racket sensor |
JP6389943B1 (en) * | 2017-07-28 | 2018-09-12 | 明安國際企業股▲分▼有限公司 | Golf club head |
KR20190102686A (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-04 | 유기영 | Remote Score Recorder |
DE112021001591T5 (en) | 2020-05-12 | 2022-12-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | ACCELERATION DETECTION DEVICE |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09215808A (en) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | Practice device for swing type exercise tool, and swing type exercise tool |
JP2002543947A (en) * | 1999-05-12 | 2002-12-24 | キャラウェイ・ゴルフ・カンパニ | Instrumented golf club system and method of use |
US20060052173A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-09 | Telford Kenneth N | Portable swing speed analyzer |
JP2008073210A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Seiko Epson Corp | Golf club and its swing evaluation support apparatus |
-
2012
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09215808A (en) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | Practice device for swing type exercise tool, and swing type exercise tool |
JP2002543947A (en) * | 1999-05-12 | 2002-12-24 | キャラウェイ・ゴルフ・カンパニ | Instrumented golf club system and method of use |
US20060052173A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-09 | Telford Kenneth N | Portable swing speed analyzer |
JP2008073210A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Seiko Epson Corp | Golf club and its swing evaluation support apparatus |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014178154A1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | ソニー株式会社 | Sensor device |
US10850176B2 (en) | 2013-04-30 | 2020-12-01 | Sony Corporation | Sensor device |
WO2016173256A1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | 深圳市优宝创科技有限公司 | Wireless intelligent racket sensor |
JP6389943B1 (en) * | 2017-07-28 | 2018-09-12 | 明安國際企業股▲分▼有限公司 | Golf club head |
KR20190102686A (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-04 | 유기영 | Remote Score Recorder |
KR102039123B1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-10-31 | 유기영 | Remote Score Recorder |
DE112021001591T5 (en) | 2020-05-12 | 2022-12-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | ACCELERATION DETECTION DEVICE |
US20230046600A1 (en) * | 2020-05-12 | 2023-02-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration detection device |
US11874294B2 (en) | 2020-05-12 | 2024-01-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration detection device |
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