JP2015033425A - センサーユニット、および運動検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運動器具などのスイングにともなう運動を検出するセンサーユニットと、運動検出装置提供する。
【解決手段】センサーユニットは、運動を検出するセンサー部と、センサー部の出力信号の状態を告知する告知部と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、センサーユニット、および運動検出装置に関するものである。

近年、様々な分野において被検査体（人間）の運動を解析する装置が求められている。例えば、ゴルフクラブ、テニスラケット、および野球バッド等、運動器具のスイング軌道などの被検査体（競技者）の運動フォームを解析し、解析結果から被検査体に適した運動器具の選定、運動フォームの改善をおこなうことで競技力の向上につなげることができる。

この様な運動の解析装置および解析方法として、例えば、特許文献１には、光学式モーションキャプチャー装置を用いた運動検出装置、および解析方法が開示されている。この装置は、マーカーが取り付けられた測定対照物体（被検査体や運動器具）を赤外線カメラ等で撮影し、撮影された画像を用いてマーカーの移動軌跡を算出することで運動を解析するものである。

また、運動の解析装置および解析方法として、例えば、特許文献２には、運動器具のスイングに伴う被検査体の運動を被検査体に取り付けた慣性センサーで検出し、慣性センサーから出力された被検査体の運動データに基づいて運動の解析をする運動検出装置および解析方法が開示されている。かかる装置は、赤外線カメラ等のモーションキャプチャー手段が不要であるため取り扱いが簡便であるという利点がある。

特開２０１０−１１０３８２号公報 特開２００８−７３２１０号公報

ここで、慣性センサーとして角速度センサー等を用いて被検査体の運動を検出し、その運動を解析する際に、慣性センサーのバイアスを除去することが求められる。換言すると、被検査体の運動の原点を決定することが求められる。
バイアスとは、被検査体の運動の開始前で角速度がゼロである初期状態の時のゼロバイアスと、電源変動や温度変動などの外部要因に起因するドリフトを含む総称である。
このバイアスを除去するためには、初期状態のバイアス値を求めることを要する。例えば、ゴルフクラブのスイング解析において、スイング開始前に被検査体が静止する静止期間を設定する。そして、静止期間中に角速度センサー等から出力された信号に基づいて初期状態のバイアス値の決定がおこなわれる。即ち、被検査体の運動の原点を決定する。

しかしながら、バイアス値の決定、および運動の原点が決定したことを確認するために解析装置のディスプレイ装置を目視した後に運動（スイング）を開始することから、被検査体の視線が逸れることによって適正なスイングの解析ができない虞があった。また、被検査体とは別の者がディスプレイ装置を確認し、発声などによる合図によって運動（スイング）を開始する方法を採用した場合には、被検査体とは別の者を配置することから運動解析の利便性を欠く課題もあった。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例に係るセンサーユニットは、運動を検出するセンサー部と、センサー部の出力信号の状態を告知する告知部と、を備えることを特徴とする。

この様なセンサーユニットによれば、計測対象の動きを検出するセンサー部の出力信号の状態を告知する告知部が設けられている。したがって、当該センサーユニットを用いて運動器具のスイングに伴う被検査体の運動を検出する場合、運動器具を握持する被検査体は、姿勢を崩すことなくセンサー部の出力信号の状態を覚知することができる。よって、この様なセンサーユニットは、被検査体が運動器具を握持して運動（スイング）する運動の検出の信頼性を高めることができる。

［適用例２］
上記適用例に係るセンサーユニットにおいて、告知部は、センサー部の計測対象物が静止状態であるか否かを告知することが好ましい。

この様なセンサーユニットによれば、計測対象物の動きをセンサー部で検出し、かかる計測対象物が静止状態であることを告知することができる。したがって、運動器具のスイングに伴う被検査体の運動を検出する場合、被検査体が静止状態を覚知してから運動を開始させることで静止状態におけるセンサー部の出力信号のバイアスを除去することができる。

［適用例３］
上記適用例に係るセンサーユニットにおいて、告知部は、一定期間においてセンサー部の出力信号の値が第１しきい値より下まわるか否かの第１の判定をおこない、第１の判定を満たしているか否かを告知することが好ましい。

この様なセンサーユニットによれば、一定期間継続してセンサー部の出力信号の値が第１しきい値より下まわるか否かの第１の判定を行い、告知部は、その結果を告知することができる。即ち、第１しきい値を計測対象物が静止状態であるセンサー部の出力値とすることで一定期間継続して計測対象物の静止状態であるかの判定をすることができる。
したがって、一定期間継続して静止状態であることを覚知してから運動を開始することで静止状態におけるセンサー部の出力信号のバイアスの除去の精度を高めることができる。

［適用例４］
上記適用例に係るセンサーユニットにおいて、告知部は、センサー部の出力信号の値が第２しきい値を上まわるか否かの第２の判定をおこない、第２の判定を満たしているか否かを告知することが好ましい。

この様なセンサーユニットによれば、センサー部の出力信号の値が第２しきい値を上まわるか否かの第２の判定を行い、告知部は、その結果を告知することができる。したがって、第２しきい値を計測対象物の運動を検出することができるセンサー部の上限の出力値や、好適とする運動時の出力値とすることで、センサー部の計測レンジに対して計測対象の運動がオーバーレンジであることや、計測対象の運動が好適であることの判定をすることができる。

［適用例５］
上記適用例に係るセンサーユニットにおいて、告知部は、センサーユニットに接続された他の装置へセンサー部の出力信号の伝送が完了したか否かを告知することが好ましい。

この様なセンサーユニットによれば、センサーユニットに接続された他の装置へ、センサー部の出力信号の伝送が完了したか否かを告知部で告知することができる。
したがって、センサー部で検出した運動に伴う出力信号が他の装置に伝送されたことを計測対象となる運動器具のスイングをおこなう被検査体に覚知させることができ、次の計測を速やかにおこなうことができる。

［適用例６］
上記適用例に係るセンサーユニットにおいて、告知部は、光、音、および振動の少なくとも一つを用いて、センサー部の出力信号の状態を告知することが好ましい。

この様なセンサーユニットによれば、告知部は、光または音の少なくとも１つを用いてセンサー部の出力信号の状態を告知することで、計測対象となる運動器具のスイングをおこなう被検査体に対して視聴覚的に覚知させることができる。

［適用例７］
上記適用例に係るセンサーユニットにおいて、センサー部が収容される筐体を備え、告知部は、筐体の側面に設けられていることが好ましい。

この様なセンサーユニットによれば、告知部が筐体の側面に設けられていることで、告知部による告知を容易にセンサーユニットの外部から覚知することができる。したがって、計測対象となる運動器具のスイングをおこなう被検査体に対して、告知部による告知を容易に覚知させることができる。

［適用例８］
上記適用例に係るセンサーユニットにおいて、筐体を保持しつつ計測対象物に取り付ける保持部を備え、告知部は、保持部に設けられていることが好ましい。

この様なセンサーユニットによれば、保持部を介して計測対象物に取り付けられ、その保持部に告知部が設けられている。したがって、センサーユニットの取り付け位置にかかわらず保持部に設けられた告知部による告知を被検査体に覚知させることができる。

［適用例９］
本適用例に係る運動検出装置は、上述したセンサーユニットと、センサーユニットのセンサー部の出力信号を解析する解析ユニットと、を備えることを特徴とする。

この様な運動検出装置によれば、計測対象物にセンサーユニットが設けられている。センサーユニットには、運動検出装置の状態や計測対象物の運動に基づくセンサー部からの出力信号の状態を告知する告知部が設けられている。したがって、当該センサーユニットを用いて運動器具のスイングに伴う被検査体の運動を検出する場合、運動器具を握持する被検査体は、姿勢を崩すことなくセンサー部の出力信号の状態を覚知させることができる。よって、この様な運動検出装置は、被検査体が運動器具を握持して運動（スイング）する運動の解析の信頼性を高めることができる。

［適用例１０］
上記適用例に係る運動検出装置において、センサーユニットは、出力信号を解析ユニットに伝送し、解析ユニットは、出力信号の解析を行い、出力信号の状態を示すトリガー信号を告知部に送信し、告知部は、解析ユニットからトリガー信号を受け取ったら告知することが好ましい。

この様な運動検出装置によれば、解析ユニットにおける出力信号の状態を示すトリガー信号を告知部で受信し、そのトリガー信号に基づいて解析ユニットにおける出力信号の状態を告知することができる。したがって、センサー部の出力信号が解析ユニットに伝送されたことを被検査体に覚知させるとともに、次の計測や計測のやり直しなどを促すことができる。

第１実施形態に係る運動検出装置のセンサーユニットを中心とした概略示すブロック図。 第１実施形態に係る運動検出装置の解析ユニットを中心とした概略を示すブロック図。 第１実施形態に係る運動器具に適用した運動検出装置を模式的に示す図。 第１実施形態に係る運動器具に適用した運動検出装置と被検査体との関係を示す模式図。 第１実施形態に係る運動検出方法の工程を説明するフロー図。 第１実施形態に係る告知部の告知パターンの一例を示す図。 第２実施形態に係る運動検出装置を模式的に示す図。 第２実施形態に係る告知部の告知パターンの一例を示す図。 変形例に係る運動検出装置の概略構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。

［第１実施形態］
第１実施形態に係るセンサーユニット１０を含む運動検出装置１は、図４に示すような被検査体Ｍの運動を検出する装置であり、例えば、図３に示すようなゴルフクラブ５００やそれ以外のテニスラケット、野球バッド等の運動器具のスイング軌道など、被検査体Ｍの運動フォームを運動解析に用いるものである。
以下に、運動検出装置１の実施形態の一例としてゴルフクラブ５００に適用した場合について説明をする。

図１は、本実施形態に係る運動検出装置１の概略を示すブロック図で、主にセンサーユニット１０のセンサー部１００の概略を示す図である。図２は、本実施形態に係る運動検出装置１の概略を示すブロック図で、主に解析ユニット５０の概略を示す図である。図３は、運動検出装置１をゴルフクラブ５００に適用した一例を示す模式図であり解析ユニット５０の図示を省略している。図４は、運動検出装置１をゴルフクラブ５００に適用した場合の被検査体Ｍとの関係を示す模式図である。図５は、運動検出装置１を用いた運動解析方法の概略を示すフロー図である。図６は、運動検出装置１の各種状態を被検査体Ｍに知らせる告知部３０における告知パターンの一例を示す図である。

［運動検出装置１の構成］
図１から図３に示す運動検出装置１は、センサーユニット１０と、告知部３０と、解析ユニット５０と、を含み構成されている。

（センサーユニット１０の構成）
センサーユニット１０は、センサー部１００と、センサー部１００を収容する筐体１３０と、保持部２００と、を含み構成されている。

（センサー部１００の構成）
センサー部１００は、告知部３０と、センサー１１０と、制御部１２０と、を含み構成されている。また、センサー部１００は後述する筐体１３０に収容されている。

（センサー１１０）
センサー１１０は、運動に伴う所与の物理量を検出し、検出した加速度、角速度、速度、角加速度などの物理量に応じた信号を出力することができる。
センサー１１０は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の加速度を検出する三軸検出型の加速度センサー１１２ｘ，１１２ｙ，１１２ｚ（以下、総称して「三軸加速度センサー」と称す。）が設けられている。また、センサー１１０は、Ｘ軸、Ｙ軸，Ｚ軸方向の角速度を検出する三軸検出型のジャイロセンサー（角速度センサー）１１４ｘ，１１４ｙ，１１４ｚ（以下、総称して「三軸ジャイロセンサー」と称す。）が設けられている。センサー１１０は、三軸加速度センサーと、三軸ジャイロセンサーと、を含む６軸検出型のモーションセンサーとして設けられている。

ここで、三軸ジャイロセンサー（角速度センサー）１１４ｘ〜１１４ｚは、振動型角速度センサーを用いることができる。振動型角速度センサーは、振動体を一定の周波数で振動させる。振動体に角速度が加わるとコリオリ力が発生し、コリオリ力によって振動体が異なる方向に振動する。このコリオリ力による変位を検知することで角速度を検出することで運動に伴う物理量を検出することができる。
なお、本実施形態の運動検出装置１においてセンサー１１０の構成は、特に限定されること無く、運動検出をおこなう計測対象物に応じて適宜変更しても良い。

（制御部１２０）
制御部１２０は、データ処理部１２０Ａと、電源部１２０Ｂと、通信部１２０Ｃと、を含み構成されている。制御部１２０は、各センサー１１２ｘ〜１１２ｚ、１１４ｘ〜１１４ｚ、および後述する告知部３０と、解析ユニット５０と、が接続されている。

データ処理部１２０Ａは、各センサー１１２ｘ〜１１２ｚ、および１１４ｘ〜１１４ｚの出力信号を、例えば、時間情報（タイムベース）とともにパケットデータ変換をおこなう。また、パケットデータ変換された信号を通信部１２０Ｃに伝達する。なお、以下の説明において各センサー１１２ｘ〜１１２ｚ、および１１４ｘ〜１１４ｚの出力信号を、パケットデータに変換した信号を「運動出力信号７０」と称する。
通信部１２０Ｃは、データ処理部１２０Ａから伝達された運動出力信号７０（パケットデータ）を解析ユニット５０に伝送する処理をおこなう。なお、センサーユニット１０と解析ユニット５０との伝送方法は特に限定されること無く無線通信などを用いることができる。
制御部１２０には、電源部１２０Ｂが設けられ、センサー１１０や制御部１２０などの動作に必要な電源の供給をおこなう。電源部１２０Ｂの構成は特に限定されること無く、一次電池（例えば、乾電池やリチウム電池。）や２次電池（ニッケル水素電池やリチウムイオン電池。）を用いることができる。なお、電源部１２０Ｂは、解析ユニット５０に設けて、センサー部１００に電源の供給をおこなっても良い。

（保持部２００の構成）
保持部２００は、運動検出装置１の検出対象である運動器具のスイング軌道を検出するため、センサー部１００を運動器具に取り付けるアタッチメントである。
保持部２００は、図３（ｂ）に示す様に運動検出装置１をゴルフクラブ５００に適用した場合に、センサー部１００をゴルフクラブ５００等の運動器具に取り付けるアタッチメントである。保持部２００の形状は、特に限定されないが、ゴルフクラブ５００に適用する場合には、シャフト５００ｓもしくはグリップ５００ｇにセンサー部１００を設けるとともに、センサー部１００を着脱可能に嵌合する様に取り付けることができれば良い。また、センサー部１００は、グリップ５００ｇの末端と同じ方向に後述する告知部３０が向くようにゴルフクラブ５００に取り付けられることが好ましい。なお、保持部２００は、運動器具の種類によって適宜変更しても良い。

（告知部３０の構成）
告知部３０は、図１および図２に示す様に、センサー部１００に設けられている。告知部３０は、図３（ａ）から（ｃ）に示す様に、発光部１３２を含み構成されている。告知部３０は、被検査体Ｍにセンサー部１００の出力信号の状態や運動検出装置１の各種状態を視覚的に告知するために設けられている。告知部３０は、発光部１３２の明滅によって被検査体Ｍにセンサー部１００の出力信号の状態や運動検出装置１の各種状態の告知をおこなうものである。本実施形態の運動検出装置１の告知部３０は、その一例として第１発光部１３２ａと、第２発光部１３２ｂと、を含み構成されている。第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂは、発光ダイオード等の発光素子を用いることで複数の色（例えば、赤色および緑色）の発光が可能である。よって、告知部３０は、発光部１３２の発光色の違いによって、センサー部１００の運動出力信号７０の状態や運動検出装置１の各種状態を告知することができる。

なお、告知部３０は、センサー部１００の筐体１３０の側面（外表面）に設けられていることが好ましい。
例えば、センサーユニット１０を後述するゴルフクラブ５００のシャフト５００ｓの裏側に装着する場合、告知部３０を筐体１３０の表面にのみに設けられていると、被検査体Ｍによる告知部３０の発光の視認（覚知）を妨げる場合がある。そこで、筐体１３０の側面にも告知部３０を設けることで、センサーユニット１０の装着方法にかかわらず告知部３０の発光を被検査体Ｍに視認（覚知）させることができる。また、告知部３０は、センサーユニット１０の筐体１３０の幅方向（例えば、シャフト５００ｓが延伸する方向と交差する方向）の両端に設けられることが好ましい。ゴルフクラブ５００のスイングにおいて、利き腕にかかわらず告知部３０の発光を視認（覚知）させることができる。

（解析ユニット５０の構成）
図２にもどり解析ユニット５０の構成を説明する。
図２に示す様に解析ユニット５０は、処理部（ＣＰＵ）２０１、通信部２１０、操作部２２０、ＲＯＭ２３０、ＲＡＭ２４０、不揮発性メモリー２５０、および表示部２６０を含み構成されている。

通信部２１０は、センサーユニット１０から伝送された運動出力信号７０（パケットデータ）を受信し、処理部２０１に伝達する処理をおこなう。操作部２２０は、被検査体Ｍや補助者（不図示）からの操作データを取得し、処理部２０１に伝達する処理をおこなう。ＲＯＭ２３０は、処理部２０１が各種の計算処理や制御処理をおこな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２０１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２０１が各種プログラムや、アプリケーション機能にしたが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。表示部２６０は、処理部２０１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、およびタッチパネル型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との機能を実現するようにしても良い。

処理部２０１は、演算部２０２と、判定部２０４と、解析部２０６を、を含み構成されている。処理部２０１は、ＲＯＭ２３０に記憶されているプログラムにしたがって、センサーユニット１０から通信部２１０を介して受信した運動出力信号７０に対する各種の計算処理、解析処理、および判定処理などをおこなう。

処理部２０１は、センサーユニット１０から伝送される運動出力信号７０の演算処理を演算部２０２でおこなう。また、処理部２０１は、その演算処理の結果に基づいて被検査体Ｍが静止状態であるか否かの判定を判定部２０４でおこなうとともに、センサー１１０のバイアス値をＲＡＭ２４０に記憶する。換言すると、判定部２０４は、センサーユニット１０が取り付けられたゴルフクラブ５００がスイングの原点状態にあるか否かの判定をおこなう。

また、処理部２０１は、センサーユニット１０から伝送される運動出力信号７０の演算処理を演算部２０２で演算処理をおこなう。処理部２０１は、演算処理の結果に基づいて運動検出が適正におこなわれたか否かの判定を判定部２０４でおこなう。また、処理部２０１は、演算処理の結果に基づいて解析部２０６で計測対象の運動解析をおこなう。処理部２０１は、これらの静止状態の判定、運動検出適否の判定、運動解析結果の完了、などのトリガー（結果）信号８０を告知部３０へ伝送する。
なお、解析ユニット５０は、上述した機能を有するパーソナルコンピューターやスマートホン（タブレット端末を含む。）などを用いることができる。

（運動検出装置１をゴルフクラブ５００に適用した態様）
上述した運動検出装置１をゴルフクラブ５００に適用した態様について説明する。
図３（ａ）は、センサーユニット１０を構成するセンサー部１００の外観を示す模式図である。センサー部１００は、センサー部１００を構成するセンサー１１０および制御部１２０が筐体１３０に収容されている。また、筐体１３０の側面（外表面）には、告知部３０を構成する第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂが設けられている。

図３（ｂ）および図３（ｃ）は、運動検出装置１の実施態様の一例としてセンサーユニット１０をゴルフクラブ５００に取り付けた状態を示す図である。図３（ｂ）に示す様に、センサー部１００は、保持部２００を用いてゴルフクラブ５００に取り付けられている。具体的には、図３（ｃ）に示す様にセンサー部１００は、ゴルフクラブ５００のシャフト５００ｓもしくはグリップ５００ｇに取り付けられた保持部２００に嵌合するように取り付けられている。なお、センサーユニット１０のゴルフクラブ５００への取付は、告知部３０の発光部１３２（１３２ａ，１３２ｂ）がグリップ５００ｇの端部側に向うように取り付けられている。被検査体Ｍが発光を容易に視認（覚知）することができる様にするためである。

図４は、被検査体Ｍがゴルフクラブ５００を握持している状況を模式的に示している。
図４に示す様に、被検査体Ｍのゴルフクラブ５００のスイング（運動）を運動検出装置１で検出し、後述する運動解析方法によってスイングの解析おこなう場合、告知部３０の発光を被検査体Ｍが視認することで運動検出装置１の状態を認知することができる。よって、被検査体Ｍは、視線ｅを逸らすことなくスイングをおこなうことができる。

なお、センサー部１００の筐体１３０が被検査体Ｍの視野（視界）に入るとスイング時に気になって通常のスイングとは異なるスイングとなる可能性がある。そこで、センサー部１００の筐体１３０は、ゴルフクラブ５００をスイングする前の静止状態の時（アドレス時）に被検査体Ｍから見てシャフト５００ｓの裏側に装着するのが好ましい。その場合において、先に述べたように告知部３０をセンサー部１００の筐体１３０の側面に設けることにより告知部３０の発光有無を被検査体Ｍは容易に視認（覚知）することができる。

［運動解析方法］
本実施形態の運動解析方法は、計測準備工程と、運動計測工程と、運動計測工程で得られた運動出力信号７０を解析ユニット５０へ伝送する伝送工程と、伝送工程で伝送された運動出力信号７０を解析する解析工程と、を含む。また、運動解析方法は、計測準備工程の完了を告知する静止状態告知工程と、運動計測工程の完了を告知する計測完了告知工程と、センサーユニット１０から解析ユニット５０へ運動出力信号７０の伝送が完了したことを告知する伝送完了告知工程と、を含む。
運動検出装置１を用いた運動解析方法について図５に示すフロー図を参照しながら各工程をステップ毎に説明をする。なお、運動解析方法の説明は、上述した運動検出装置１をゴルフクラブ５００に適用した運動解析方法について説明する。

（計測準備工程）
計測準備工程は、運動の計測準備をおこなう工程で、運動（スイング）開始前のセンサー１１０のバイアスを計測する工程である。
ここでバイアスとは、被検査体Ｍの運動開始前で角速度がゼロである初期状態の時のバイアスと、電源変動や温度変動などの外部要因に起因するドリフトを含む総称である。

計測準備工程は、ステップＳ１０において被検査体Ｍがゴルフクラブ５００を握持して静止状態（いわゆる「アドレス状態」）の場合の運動出力信号７０を解析ユニット５０に取得する。

計測準備工程は、ステップＳ２０において解析ユニット５０に取得された運動出力信号７０の演算を演算部２０２でおこなう。

計測準備工程は、ステップＳ３０において演算部２０２で演算された運動出力信号７０と、予めＲＯＭ２３０に記録されている第１しきい値である静止状態における運動出力信号７０の値と、を比較し、一定期間において第１しきい値である静止状態における運動出力信号７０の値を下まわるか否かの第１の判定を判定部２０４でおこなう。なお、判定する一定期間は、計測対象によって適宜設定されるものであり、本実施形態のその期間を３秒としている。ステップＳ３０において運動出力信号７０が静止状態の範囲内であると判定する場合は、ステップＳ４１の「静止状態検知」の告知に工程を進めるとともに、その際の運動出力信号７０をバイアス値としてＲＡＭ２４０に記憶させる。また、ステップＳ３０において運動出力信号７０が静止状態の範囲外であると判定する場合は、ステップＳ４２の「静止状態検知エラー」の告知をおこない、ステップＳ１０に戻り静止状態の運動出力信号７０の取得から再度おこなう。

（静止状態告知工程）
静止状態告知工程は、上述の計測準備工程で運動出力信号７０に基づいて、ゴルフクラブ５００およびゴルフクラブ５００を握持する被検査体Ｍが静止（アドレス）状態であるか否かの判定結果を告知する工程である。
静止状態告知工程は、ステップＳ３０において運動出力信号７０に基づいてゴルフクラブ５００、およびゴルフクラブ５００を握持する被検査体Ｍが静止状態であると判断された場合に、ステップＳ４１によって「静止状態検知」の告知をおこなう。当該告知は、計測対象の運動開始の告知でもある。
また、静止状態告知工程は、ステップＳ３０において運動出力信号７０に基づいてゴルフクラブ５００およびゴルフクラブ５００を握持する被検査体Ｍが静止状態でないと判断された場合に、ステップＳ４２によって「静止状態検知エラー」の告知をおこなう。

静止状態告知工程は、告知部３０に設けられた発光部１３２によっておこなう。ここで告知部３０による静止状態検知の告知は、第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂの明滅と発光色によっておこなう。告知部３０は、被検査体Ｍに告知する情報に応じて発光色と明滅パターンを変えることができる。図６に告知部３０の発光部１３２の発光色および明滅パターンを例示する。

ステップＳ４１における「静止状態検知」の告知は、その一例として図６の告知種別３に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。告知種別３は、第１発光部１３２ａの発光色を緑色として一定時間発光させ、第２発光部１３２ｂは消灯させている。これにより被検査体Ｍに「静止状態検知」の告知をおこなうものである。
また、ステップＳ４２における「静止状態検知エラー」の告知は、その一例として図６の告知種別７に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。告知種別７は、第２発光部１３２ｂの発光色を赤色として一定時間発光させ、第１発光部１３２ａは消灯させている。これにより被検査体Ｍに「静止状態検知エラー」の告知をおこなうとともに、さらに静止（アドレス）状態を保つように促すものである。

（運動計測工程）
運動計測工程は、ゴルフクラブ５００を握持する被検査体Ｍの運動（スイング）を計測する工程である。運動計測工程は、センサーユニット１０に搭載されたセンサー１１０によって被検査体Ｍの運動（スイング）の計測をおこなう工程である。
運動計測工程は、ステップＳ５０において被検査体Ｍの運動に伴う加速度等を運動出力信号７０としてセンサーユニット１０から取得する。

（伝送工程）
伝送工程は、運動計測工程で取得したゴルフクラブ５００を握持する被検査体Ｍの運動（スイング）に基づく運動出力信号７０を解析ユニット５０に伝送をおこなう工程である。

伝送工程は、ステップＳ５０において取得した運動出力信号７０をセンサーユニット１０から解析ユニット５０へ伝送をおこなう。

伝送工程は、ステップＳ７０において、ステップＳ６０によって解析ユニット５０へ伝送される運動出力信号７０にエラー（例えば、オーバーレンジや欠測など。）が含まれていないかの第２の判定を判定部２０４でおこなう。また、伝送工程は、ステップＳ７０において、ステップＳ６０によって解析ユニット５０へ伝送される運動出力信号７０に基づき運動に伴う加速度等が、予め設定された値を超えるか否かの第２の判定を判定部２４０でおこなう。
エラー判定は、第２のしきい値として予めＲＯＭ２３０に記録されている正常な運動出力信号７０と比較することでおこなう。また、運動に伴う加速度等の判定は、第２のしきい値として予めＲＯＭ２３０に記録されている運動出力信号７０と比較することでおこなう。なお、運動に伴う加速度等の判定は、被検査体Ｍの運動出力信号７０の最大値や最小値など任意の運動出力信号７０の値を第２のしきい値として判定することとしても良い。

ステップＳ７０において運動出力信号７０にエラーが含まれないと判定する場合、もしくは運動出力信号７０が予め設定された第２のしきい値を超える場合（しきい値の条件を満たす場合）は、ステップＳ８１の「計測良好」の告知に工程を進める。また、ステップＳ７０において運動出力信号７０にエラーを内包すると判定する場合は、ステップＳ８２の「計測エラー」の告知に工程を進めるとともに、ステップＳ１０に戻り静止状態の運動出力信号７０の取得から再度、運動解析をおこなう。

ステップＳ８１における「計測良好」の告知は、その一例として図６の告知種別２に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。告知種別２は、第１発光部１３２ａの発光色を赤色とし、第２発光部１３２ｂの発光色を緑色とする。告知種別２は、第１発光部１３２ａと第２発光部１３２ｂとを交互に発光させる。これにより被検査体Ｍに「計測良好」の告知をおこなうものである。
また、ステップＳ８２における「計測エラー」の告知は、その一例として図６の告知種別１に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。告知種別１は、第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂの発光色を赤色とし、同時に一定間隔おきに発光させる。これにより被検査体Ｍに「計測エラー」の告知をおこなうとともに、ステップＳ１０の静止状態の運動出力信号７０の取得から再度、運動解析をおこなうように促すものである。

伝送工程は、ステップＳ９０において、ステップＳ６０によって解析ユニット５０へ伝送される運動出力信号７０の伝送終了の判定を判定部２０４でおこなう。伝送終了の判定は、伝送される運動出力信号７０（パケットデータ）にセンサーユニット１０に設けられたデータ処理部１２０Ａで付加される開始パリティーおよび終了パリティーを受信することで判定する。ステップＳ９０において開始パリティー受信後、予めＲＯＭ２３０に記憶されている一定時間の経過までに終了パリティーを受信することができた場合に伝送完了と判定し、ステップＳ１０１の「伝送完了」の告知へ工程を進める。また、一定時間経過までに終了パリティーを受信することができない場合は、ステップＳ１０２の「伝送エラー」の告知へ工程を進めるとともに、ステップＳ１０に戻り静止状態の運動出力信号７０の取得から再度、運動解析をおこなう。

ステップＳ１０１における「伝送完了」の告知は、その一例として図６の告知種別４に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。告知種別４は、第２発光部１３２ｂの発光色を緑色とする。告知種別２は、第１発光部１３２ａを消灯させ、第２発光部１３２ｂを一定間隔おきに発光させる。これにより被検査体Ｍに「伝送完了」の告知をおこなうものである。
また、ステップＳ１０２における「伝送エラー」の告知は、その一例として図６の告知種別６に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。告知種別６は、第１発光部１３２ａの発光色を赤色とし、第２発光部１３２ｂの発光色を緑色とする。第１発光部１３２ａと第２発光部１３２ｂとは、同時に一定間隔おきに発光させる。これにより被検査体Ｍに「伝送エラー」の告知をおこなうとともに、ステップＳ１０の静止状態の運動出力信号７０の取得から再度、運動解析をおこなうように促すものである。

（解析工程）
解析工程は、解析ユニット５０に伝送された運動計測工程で取得したゴルフクラブ５００を握持する被検査体Ｍの運動（スイング）に基づく運動出力信号７０を解析する工程である。

運動解析工程は、ステップＳ１１０において解析ユニット５０に伝送された被検査体Ｍの運動（スイング）に基づく運動出力信号７０の解析を、ＲＯＭ２３０に記憶された所定の解析プログラムに基づきおこなう。また、運動解析工程は、表示部２６０に解析結果の表示（出力）をおこなう。

運動解析工程は、ステップＳ１２０においてステップＳ１１０によって解析された結果の判定を判定部２０４でおこなう。解析結果の判定は、予めＲＯＭ２３０に記憶されている解析結果に基づき判定をおこなう。

運動解析工程は、ステップＳ１２０においてステップＳ１１０で解析された運動出力信号７０の解析結果と、予めＲＯＭ２３０に記録されている所定の範囲の解析結果（以下、「標準解析結果」と称す。）と、を比較し、標準解析結果の範囲内であるか否かの判定を判定部２０４でおこなう。
ステップＳ１２０において解析結果が標準解析結果の範囲内であると判定する場合は、ステップＳ１３１の「解析完了」の告知に工程を進める。また、ステップＳ１２０において解析結果が標準解析結果の範囲外であると判定する場合は、ステップＳ１３２の「解析エラー」の告知へ工程を進めるとともに、ステップＳ１０に戻り静止状態の運動出力信号７０の取得から再度おこなう。

ステップＳ１３１における「解析完了」の告知は、その一例として図６の告知種別８に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。告知種別８は、第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂの発光色を緑色とする。告知種別８は、第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂを一定間隔おきに同時発光させる。これにより被検査体Ｍに「解析完了」の告知をおこなうものである。
また、ステップＳ１３２における「解析エラー」の告知は、その一例として図６の告知種別５に示す発光色および告知（明滅）パターンを用いておこなう。第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂの発光色を赤色とする。告知種別５は、第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂを一定間隔おきに同時発光させる。これにより被検査体Ｍに「解析エラー」の告知をおこなうとともに、ステップＳ１０の静止状態の運動出力信号７０の取得から再度、運動解析をおこなうように促すものである。

運動解析方法は、ステップＳ１３１の「解析完了」の告知を以て一連の工程が完了する。
なお、上述した運動解析方法は、ステップＳ４１における「静止状態検知」の告知以降の各ステップが連続しておこなわれるものである。また、上述した解析方法は、ステップＳ４１における「静止状態検知」の告知以降の各ステップによる告知を適宜省略または追加してもよい。

上述した第１実施形態に係る運動検出装置１によれば、以下の効果が得られる。
この様な運動検出装置１によれば、運動器具を握持する被検査体Ｍに姿勢を崩すことなく運動検出装置１の状態を告知部３０の発光によって視覚的に覚知させることができる。したがって、この様な運動検出装置１は、被検査体Ｍが運動器具を握持して視線ｅや注意力を逸らすことなく運動（スイング）をおこなうことができる。よって、自然な運動（スイング）姿勢を検出することができ、運動解析の信頼性を高めることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る運動検出装置について、図７および図８を用いて説明する。
図７は、第２実施形態に係る運動検出装置１ｂのセンサー部１００を模式的に示す図である。図８は、センサー部１００に備える告知部３０の告知パターンの一例を示す図である。なお、図７に示す運動検出装置１ｂにおいて、センサー部１００以外の図示を要略している。

第２実施形態に係る運動検出装置１ｂは、第１実施形態で説明した運動検出装置１と比して、告知部３０の構成が異なる。
その他の構成および運動解析方法は、第１実施形態で上述した運動検出装置１および運動解析方法と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略して運動検出装置１ｂについて説明する。

［運動検出装置１ｂの構造］
本実施形態の運動検出装置１ｂを構成するセンサーユニット１０は、センサー部１００と、保持部２００（図７において不図示）と、を含み構成されている。センサー部１００は、告知部３０と、センサー１１０と、制御部１２０、を含み構成され、これらが筐体１３０に収容されている。

（告知部３０の構成）
第１実施形態で説明をした運動検出装置１と同様にセンサー部１００には、告知部３０が設けられている。
告知部３０は、音響部１３４を含み構成されている。告知部３０は、被検査体Ｍに運動検出装置１ｂの各種状態を聴覚的に告知するために設けられている。告知部３０は、音響部１３４から発せられる音によって被検査体Ｍに運動検出装置１ｂの各種状態の告知をおこなうものである。本実施形態の運動検出装置１ｂの告知部３０は、その一例として高音（音程の高い音）を鳴動させる第１音響部１３４ａと、低音（音程の低い音）を鳴動させる第２音響部１３４ｂと、を含み構成されている。

［運動解析方法］
本実施形態の運動検出装置１ｂを用いた運動解析方法は、第１実施形態で上述した運動検出装置１を用いた運動解析方法と略同様であり、被検査体Ｍに運動検出装置１ｂの状態を告知する告知パターンが異なる。
本実施形態の運動解析方法において、被検査体Ｍに運動検出装置１ｂの状態を告知する方法は、音響部１３４から発せられる音によって聴覚的に告知をおこなう。また、第１音響部１３４ａおよび第２音響部１３４ｂの音程の組合せによって告知するものである。運動検出装置１ｂは、音響部から発せられる音の鳴動の間隔を変えることで運動検出装置１ｂの状態、および運動出力信号７０の解析結果など複数の情報を告知することができる。

本実施形態の運動解析方法における各告知は、図６に示す第１実施形態で上述した運動解析方法の各告知における告知種別１から８に対応して、図８に示す告知種別１１から１２に設定された告知パターンによっておこなわれる。また、運動検出装置１ｂにおける第１音響部１３４ａおよび第２音響部１３４ｂは、運動検出装置１における第１発光部１３２ａおよび第２発光部１３２ｂに対応するものである。即ち、発光部１３２の発光を音響部１３４の鳴動に置換し、発光部１３２の発光色を音響部１３４の音程（高音および低音）に置換して告知をおこなう。

その他の運動検出装置１ｂの構成、および運動検出装置１ｂを用いた運動解析方法は、第１実施形態で上述した運動検出装置１の構成、および運動検出装置１と同様のため、説明を省略する。

上述した第２実施形態に係る運動検出装置１によれば、以下の効果が得られる。
この様な運動検出装置１ｂによれば、運動器具を握持する被検査体Ｍに姿勢を崩すことなく運動検出装置１の状態を告知部３０の発する音によって聴覚的に覚知させることができる。したがって、この様な運動検出装置１は、被検査体Ｍが運動器具を握持して視線ｅや注意力を逸らすことなく運動（スイング）をおこなうことができる。よって、自然な運動（スイング）姿勢を検出することができ、運動解析の信頼性を高めることができる。

［変形例］
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
図９は、変形例１に係る運動検出装置の概略構成を示すブロック図である。
上述した第１実施形態および第２実施形態において告知部３０はセンサーユニット１０のセンサー部１００に設けられている。しかし、これに限定されることなく告知部３０は図９に示す様に保持部２００に設けても良い。被検査体Ｍが告知部３０から発せられる光および音を覚知することができ、発光部１３２の発光を視認する視線ｅが妨げられなければ良い。
これにより、ゴルフクラブ５００などの運動器具の重心の偏心を抑え、さらに高精度な運動検出および運動解析を実現することができる。

（変形例２）
上述した第１実施形態および第２実施形態において告知部３０は光や音によって各種状態を告知し、被検査体Ｍに覚知をさせていた。しかし、これに限定されることなく告知部３０は、振動によって各種状態を告知し、その振動をセンサーユニット１０が取り付けられた運動器具を介して被検査体Ｍに伝導させることで覚知させることができる。
これにより、被検査体Ｍにのみ告知することができ、運動計測装置以外からの光や音によって、被検査体Ｍが自己に対する告知と誤認することを抑制し、信頼性の高い運動検出および運動解析を実現することができる。

１，１ｂ…運動検出装置、１０…センサーユニット、３０…告知部、５０…解析部、７０…運動出力信号、８０…トリガー信号、１００…センサー部、１１０…センサー、１２０…制御部、１３０…筐体、１３２…発光部、１３２ａ…第１発光部、１３２ｂ…第２発光部、１３４…音響部、１３４ａ…第１音響部、１３４ｂ…第２音響部、２００…保持部、２０１…処理部、２０２…演算部、２０４…判定部、２０６…解析部、２１０…通信部、２２０…操作部、２３０…ＲＯＭ、２４０…ＲＡＭ、２５０…不揮発性メモリー、２６０…表示部、５００…ゴルフクラブ、５００ｇ…グリップ、５００ｓ…シャフト、Ｍ…被検査体、ｅ…視線。

Claims (10)

1. 運動を検出するセンサー部と、
   前記センサー部の出力信号の状態を告知する告知部と、を備えることを特徴とするセンサーユニット。
2. 請求項１に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記告知部は、前記センサー部の計測対象物が静止状態であるか否かを告知することを特徴とするセンサーユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記告知部は、一定期間において前記センサー部の出力信号の値が第１しきい値より下まわるか否かの第１の判定をおこない、前記第１の判定を満たしているか否かを告知することを特徴とするセンサーユニット。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記告知部は、前記センサー部の出力信号の値が第２しきい値を上まわるか否かの第２の判定をおこない、前記第２の判定を満たしているか否かを告知することを特徴とするセンサーユニット。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記告知部は、前記センサーユニットに接続された他の装置へ前記センサー部の出力信号の伝送が完了したか否かを告知することを特徴とするセンサーユニット。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記告知部は、光または音の少なくとも一つを用いて、前記センサー部の出力信号の状態を告知することを特徴とするセンサーユニット。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記センサー部が収容される筐体を備え、
   前記告知部は、前記筐体の側面に設けられていることを特徴とするセンサーユニット。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記筐体を保持しつつ前記計測対象物に取りつける保持部を備え、
   前記告知部は、前記保持部に設けられていることを特徴とするセンサーユニット。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のセンサーユニットと、
   前記センサーユニットの前記センサー部の出力信号を解析する解析ユニットと、を備えたことを特徴とする運動検出装置。
10. 請求項９に記載の運動検出装置において、
    前記センサーユニットは、前記出力信号を前記解析ユニットに伝送し、前記解析ユニットは、前記出力信号の解析を行い、前記出力信号の状態を示すトリガー信号を前記告知部に送信し、
    前記告知部は、前記解析ユニットから前記トリガー信号を受け取ったら告知することを特徴とする運動検出装置。

Images