JP2016140693A - スイング計測装置、スイング計測システム、スイング計測方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】スイング中の体の部位の動きを改善するのを支援する。【解決手段】スイング計測装置は、運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着された第１のモーションセンサーから、第１のセンサー信号を取得する第１取得部と、前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する第２取得部と、前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測し、前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する計測部とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、スイング計測装置、スイング計測システム、スイング計測方法、およびプログラムに関する。

特許文献１には、ゴルフクラブのヘッド部及びグリップ部にジャイロセンサーを搭載し、これらのジャイロセンサーの出力からゴルフクラブのスイングに関する評価情報を生成するスイング評価支援システムが記載されている。

特開２００８−７３２１０号公報

ところで、ゴルフのスイングでは、ゴルフクラブ自体の動きが重要であるが、プレイヤーの頭、腕、腰などの体の各部位の動きも重要である。しかし、スイングを改善するために体の各部位の動きを練習する場合、体の各部位が理想どおり動いているかを確認することは難しい。また、体の各部位が理想どおりに動いていていないことに気づけないことがある。

特許文献１の技術では、プレイヤーの体の各部位の動きの変化については着目しておらず、スイングに関する評価情報を、体の各部位の動きの改善に結びつけることができない。また、カメラを用いてスイングを解析する装置が知られているが、カメラ画像からプレイヤーの体の各部位の動きを定量的にかつ精度よく計測することは難しい。

そこで、本発明は、スイング中の体の部位の動きを改善するのを支援することを目的とする。

上記の課題を解決する本発明の一態様は、スイング計測装置であって、運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着された第１のモーションセンサーから、第１のセンサー信号を取得する第１取得部と、前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する第２取得部と、前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測し、前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する計測部とを有する。これにより、スイング期間が特定されるとともに、当該スイング期間中の体の部位の動きが特定されるため、スイング中の体の部位の動きを改善するのを支援することができる。

前記スイング計測装置は、前記スイング期間中の前記ユーザーの前記所定部位の動きを評価する評価部と、前記評価部による評価を出力する出力部とを有してもよい。これにより、スイング中の体の部位の動きの評価が出力されるため、ユーザーは簡単にスイング中の体の部位の動きがどうなっているかを認識し、改善に役立てることができる。

前記スイング計測装置において、前記第２のモーションセンサーは、前記ユーザーの頭に装着され、前記計測部は、前記スイング期間中のダウンスイング期間中の前記ユーザーの頭の動きを計測してもよい。これにより、特にゴルフにおいて重要な、ダウンスイング期間中の頭の動きを改善するのを支援することができる。

前記スイング計測装置は、前記ダウンスイング期間中の前記ユーザーの頭の動きの変化量に基づいて、ヘッドアップしているか否かを評価する評価部と、前記評価部による評価を出力する出力部とを有してもよい。これにより、ユーザーは簡単にダウンスイング中のヘッドアップがあるか否かを認識し、改善に役立てることができる。

前記スイング計測装置において、前記第２のモーションセンサーは、前記ユーザーの腰に装着され、前記計測部は、前記スイング期間中のダウンスイング期間中の前記ユーザーの腰の動きを計測してもよい。これにより、特にゴルフにおいて重要な、ダウンスイング期間中の腰の動きを改善するのを支援することができる。

前記スイング計測装置は、前記ダウンスイング期間中の前記ユーザーの腰の動きの変化量に基づいて、前記ユーザーの体が開いているか否かを評価する評価部と、前記評価部による評価を出力する出力部とを有してもよい。これにより、ユーザーは簡単にダウンスイング中の体の開きがあるか否かを認識し、改善に役立てることができる。

前記スイング計測装置は、前記スイング期間中の前記ユーザーの動きの変化量が所定量を超えたか否かを評価する評価部と、前記ユーザーの動きの変化量が前記所定量を超えた場合に、報知手段により出力させる出力部とを有してもよい。このようにすれば、ユーザーは、評価が表示される画面を見ずに簡単に体の動きの評価を認識することができる。

前記スイング計測装置において、前記計測部は、前記スイングに関する情報と、前記スイング期間中の前記ユーザーの動きに関する情報とを関連付けて記憶部に格納してもよい。これにより、スイングごとに、当該スイングに関する情報と当該スイングにおけるユーザーの体の動きに関する情報を蓄積することができる。

前記スイング計測装置は、前記第２のモーションセンサー、ならびに、前記第１取得部、前記第２取得部、および前記計測部を内蔵した携帯装置であってもよい。これにより、外部接続するセンサーを用意せずに、簡易な構成でユーザーの体の部位の動きの計測を行うことができる。

上記の課題を解決する本発明の他の態様は、スイング計測システムであって、運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着される第１のモーションセンサーと、前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーと、前記第１のモーションセンサーから第１のセンサー信号を取得する第１取得部と、前記第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する第２取得部と、前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測し、前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する計測部とを有する。これにより、スイング期間が特定されるとともに、当該スイング期間中の体の部位の動きが特定されるため、スイング中の体の部位の動きを改善するのを支援することができる。

上記の課題を解決する本発明のさらに他の態様は、スイング計測システムにおけるスイング計測方法であって、運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着された第１のモーションセンサーから、第１のセンサー信号を取得する工程と、前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する工程と、前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測する工程と、前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する工程とを含む。これにより、スイング期間が特定されるとともに、当該スイング期間中の体の部位の動きが特定されるため、スイング中の体の部位の動きを改善するのを支援することができる。

上記の課題を解決する本発明のさらに他の態様は、プログラムであって、運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着された第１のモーションセンサーから、第１のセンサー信号を取得する工程と、前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する工程と、前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測する工程と、前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する工程とをコンピューターに実行させる。これにより、スイング期間が特定されるとともに、当該スイング期間中の体の部位の動きが特定されるため、スイング中の体の部位の動きを改善するのを支援することができる。

本発明の第一実施形態に係るスイング計測システムの外観の一例を示す図である。 スイング計測システムの構成の一例を示すブロック図である。 スイング情報のデータ構造の一例を示す図である。 ゴルフクラブに装着されたセンサーから出力される角速度の一例を示す図である。 角速度のノルムの一例を示す図である。 角速度のノルムの微分の一例を示す図である。 スイング計測処理の一例を示すフローチャートである。 スイング評価を表示する画面の一例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るスイング計測システムの外観の一例を示す図である。 スイング計測システムの構成の一例を示すブロック図である。 スイング評価を表示する画面の一例を示す図である。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。各実施形態では、ゴルフを例に上げて説明する。ゴルフでは、運動器具としてゴルフクラブが挙げられる。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係るスイング計測システムの外観の一例を示す図である。

スイング計測システム１は、スイング計測装置２と、センサー装置３と、センサー装置４とを備える。スイング計測装置２とセンサー装置３及びセンサー装置４とは、互いに通信可能に有線又は無線により接続される。図１では、スイング計測装置２は、ユーザーＰの腰に装着されている。また、センサー装置３は、クラブＣに装着されている。また、センサー装置４は、ユーザーＰの頭部に装着されている。

スイング計測装置２は、センサー装置３から出力される信号に基づいて、ユーザーＰによるクラブＣを使ったスイングを検出する。クラブＣには、ドライバー、アイアン、パター等が含まれる。また、スイング計測装置２は、センサー装置４から出力される信号に基づいて、スイング中のユーザーＰの頭部の動きを検出する。スイング計測装置２は、例えば、スマートフォンやタブレットなどの携帯装置により実現することができる。

もちろん、スイング計測装置２の装着位置は、特に限定されず、例えば、ユーザーＰの背中、脚、クラブＣなどであってもよい。また、センサー装置３の装着位置は、スイングを検出できれば特に限定されず、例えば、ユーザーＰの手の甲、手首、クラブヘッドなどであってもよい。また、センサー装置４の装着位置は、ユーザーＰの頭部の動きを検出できれば特に限定されず、例えば、ユーザーＰの首や肩などであってもよい。

センサー装置３は、測定対象の動きを検出して信号を出力するモーションセンサーを複数備える。本実施形態では、複数のモーションセンサーは、角速度センサー（ジャイロセンサーともいう）と加速度センサーである。角速度センサーは、検出軸回りの角速度を検出し、検出した角速度の大きさに応じた出力信号を出力する。本実施形態では、角速度センサーは、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の軸回りの角速度をそれぞれ検出する。加速度センサーは、検出軸方向の加速度を検出し、検出した加速度の大きさに応じた出力信号を出力する。本実施形態では、加速度センサーは、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の加速度をそれぞれ検出する。

センサー装置４は、モーションセンサーとして、例えば、３軸の角速度センサーを備える。センサー装置４は、例えば、１つの検出軸が、ユーザーＰが真っすぐ立った場合の正面方向と沿い、もう１つの検出軸がユーザーＰの体軸と沿うように、ユーザーＰの頭部に装着される。

図２は、スイング計測システムの構成の一例を示すブロック図である。

スイング計測装置２は、制御部１０と、第１の通信部１１と、第２の通信部１２と、記憶部１３と、操作部１４と、表示部１５とを備える。

第１の通信部１１は、携帯電話回線、インターネット等のネットワークに接続し、情報の送受信を行う。第１の通信部１１は、例えば、ネットワーク・インターフェイス装置などで実現することができる。

第２の通信部１２は、センサー装置３及びセンサー装置４に接続し、センサー信号の受信や制御信号の送受信を行う。第２の通信部１２は、例えば、ネットワーク・インターフェイス装置などで実現することができる。

記憶部１３は、制御部１０が処理に使用するデータなどを記憶する。記憶部１３は、例えば、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性の記憶装置で実現することができる。

本実施形態では、記憶部１３には、ユーザーのスイングおよびスイング中のユーザーの動作に関するスイング情報が記憶される。図３は、スイング情報のデータ構造の一例を示す図である。スイング情報１３０は、スイングの識別子であるスイング番号１３１と、当該スイング時のセンサー装置３からのセンサー信号（以下、第１のセンサー信号ともいう）を解析した結果（インパクトのタイミングなど、後に詳述する）を含むスイング解析データ１３２と、当該スイング中のセンサー装置４からのセンサー信号（以下、第２のセンサー信号ともいう）を解析した結果（ユーザーＰの頭部がヘッドアップしたタイミングなど、後に詳述する）を含む動作解析データ１３３と、当該スイングに関する評価１３４とを対応付けたレコードを含む。

図２の説明に戻って、操作部１４は、ユーザーの操作入力を受け付け、操作に応じた操作信号を制御部１０に出力する。操作部１４は、例えば、キー、タッチセンサー、タッチパネルなどの入力装置で実現することができる。

表示部１５は、画面を表示する。表示部１５は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどで実現することができる。

制御部１０は、スイング計測装置２を統合的に制御する。制御部１０は、第１のセンサー情報取得部（本発明の第１取得部に相当する）１０１と、第２のセンサー情報取得部（本発明の第２取得部に相当する）１０２と、計測部１０３と、評価部１０４と、出力部１０５とを備える。

制御部１０は、例えば、演算装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）、揮発性の記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性の記憶装置であるＲＯＭ、制御部１０と他のユニットを接続するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路、これらを互いに接続するバス、などを備えるコンピューターにより実現することができる。コンピューターは、画像処理回路など各種の専用処理回路を備えていてもよい。また、制御部１０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などにより実現されてもよい。

上記の制御部１０の機能（第１のセンサー情報取得部１０１、第２のセンサー情報取得部１０２、計測部１０３、評価部１０４、出力部１０５）の少なくとも一部は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭに格納された所定のプログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより実現することができる。当該所定のプログラムは、例えばＯＳ（Operating System）上で動作するアプリケーションプログラムであり、持ち運び可能な記憶媒体から読み出してスイング計測装置２にインストールしたり、ネットワーク上のサーバーからダウンロードしてスイング計測装置２にインストールしたりすることができる。もちろん、制御部１０の機能の少なくとも一部は、例えば、専用処理回路により実現してもよい。また、制御部１０の機能の少なくとも一部は、例えば、ＣＰＵ及び専用処理回路の両方により実現されてもよい。

第１のセンサー情報取得部１０１は、センサー装置３から第２の通信部１２を介して第１のセンサー信号を取得する。第１のセンサー情報取得部１０１は、例えば、所定サンプリング周期で第１のセンサー信号を取得する。上述したように、本実施形態では、第１のセンサー信号は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の軸回りの角速度の大きさに応じた信号と、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の加速度の大きさに応じた信号とを含む。取得された第１のセンサー信号は、例えばＲＡＭや記憶部１３等の記憶装置に記憶される。

第２のセンサー情報取得部１０２は、センサー装置４から第２の通信部１２を介して第２のセンサー信号を取得する。第２のセンサー情報取得部１０２は、例えば、所定サンプリング周期で第２のセンサー信号を取得する。上述したように、本実施形態では、第２のセンサー信号は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りの角速度の大きさに応じた信号を含む。取得された第２のセンサー信号は、例えばＲＡＭや記憶部１３等の記憶装置に記憶される。

計測部１０３は、取得された第１のセンサー信号に基づいて、スイングを検出する。本実施形態では、計測部１０３は、スイングの開始から終了までの一連の動作（「リズム」ともいう）、例えば、スイングの開始から、バックスイング、トップ、ダウンスイング、インパクト、フォロースルー、スイングの終了までを検出する。

具体的なリズムの検出手順は、特に限定されないが、例えば下記のような方法を採用することができる。

まず、計測部１０３は、例えば、各軸回りの角速度及び各軸方向の加速度が、所定時間（例えば２秒）の間、安定している（例えば所定の閾値範囲内に収まっている）か否かを判定する。角速度及び加速度が安定していると判定した場合に、計測部１０３は、データ取得の開始タイミングを検出する。もちろん、センサー信号が安定しているか否かの判定方法は、上記に限られず、例えば、各軸回りの角速度及び各軸方向の加速度の変化が、所定の変化パターン（例えばワッグルの変化パターン）に一致又は近似する場合に、データ取得の開始タイミングを検出してもよい。なお、全ての軸回りの角速度及び全ての軸方向の加速度を用いずに一部を用いるようにしてもよい。また、計測部１０３は、例えば、操作部１４を介して、ユーザー等からデータ取得の開始指示を受け付けて、データ取得の開始タイミングとして検出するようにしてもよい。

なお、ユーザーは、データ取得の開始タイミングが検出された後、所定時間（例えば５秒）の間に、クラブＣを使ってスイングを行う。また、データ取得の開始タイミングが検出された場合、第１のセンサー情報取得部１０１は、所定時間（例えば５秒）の間、所定サンプリング周期毎に、センサー装置３から第１のセンサー信号を取得し、各信号の値をＲＡＭ等の記憶装置に記憶する。また、データ取得の開始タイミングが検出された場合、第２のセンサー情報取得部１０２は、所定時間（例えば５秒）の間、所定サンプリング周期毎に、センサー装置４から第２のセンサー信号を取得し、各信号の値をＲＡＭ等の記憶装置に記憶する。

計測部１０３は、記憶装置に記憶された所定時間内の第１のセンサー信号値に基づいて、所定サンプリング周期毎に、各軸回りの角速度の大きさの和（ノルムという）を計算する。また、計測部１０３は、所定サンプリング周期毎に、角速度のノルムを時間で微分してもよい。

ここで、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の軸回りの角速度は、例えば図４（ゴルフクラブに装着されたセンサーから出力される角速度の一例を示す図）に示すようなグラフに表れる。図４では、横軸が時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が角速度（ｄｐｓ）である。また、角速度のノルムは、例えば図５（角速度のノルムの一例を示す図）に示すようなグラフに表れる。図５では、横軸が時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が角速度のノルムである。また、角速度のノルムの微分は、例えば図６（角速度のノルムの微分の一例を示す図）に示すようなグラフに表れる。図６では、横軸が時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が角速度のノルムの微分値である。なお、図４〜図６は、本実施形態を理解し易くするためものであり、正確な値を示しているわけではない。

また、計測部１０３は、計算した角速度のノルムを用いて、スイングにおけるインパクトのタイミング（クラブヘッドがボールを打つタイミング）を検出する。計測部１０３は、例えば、角速度のノルムが最大となるタイミングをインパクトのタイミングとして検出する（図５のＴ５）。または、計測部１０３は、例えば、計算した角速度のノルムの微分の値が最大となるタイミングと最小となるタイミングのうち、先のタイミングをインパクトのタイミングとして検出するようにしてもよい（図６のＴ５）。

また、計測部１０３は、例えば、インパクトより前で、計算した角速度のノルムが極小となるタイミングをスイングのトップのタイミングとして検出する（図５のＴ３）。また、計測部１０３は、例えば、インパクトより前で角速度のノルムが第１閾値以下の連続した期間をトップ期間（トップでの溜めの期間）として特定する（図５のＴ２〜Ｔ４）。

また、計測部１０３は、例えば、トップより前で、角速度のノルムが第２閾値以下となるタイミングをスイングの開始のタイミングとして検出する（図５のＴ１）。

また、計測部１０３は、例えば、インパクトより後で、角速度のノルムが極小となるタイミングをスイングの終了（フィニッシュ）のタイミングとして検出する（図５のＴ７）。または、計測部１０３は、例えば、インパクトより後で、角速度のノルムが第３閾値以下となる最初のタイミングをスイングの終了（フィニッシュ）のタイミングとして検出するようにしてもよい。また、計測部１０３は、例えば、インパクトのタイミングより後で且つインパクトのタイミングに接近し、角速度のノルムが第４閾値以下となる連続した期間をフィニッシュ期間として特定する（図５のＴ６〜Ｔ８）。

上記のようにして、計測部１０３は、スイングのリズムを検出することができる。また、計測部１０３は、リズムを検出することにより、スイング中の各期間（例えば、スイング開始からトップ開始までのバックスイング期間、トップ終了からインパクトまでのダウンスイング期間、インパクトからスイング終了までのフォロースルー期間）を特定することができる。

また、計測部１０３は、上記のようにして特定されるダウンスイング期間の第２のセンサー信号値に基づいて、ダウンスイング中のユーザーＰの頭部の動きを検出する。例えば、計測部１０３は、ダウンスイング期間の第２のセンサー信号値に基づいて、傾きの変化を計算する。一般的に、ゴルフのダウンスイング中には、プレイヤーは視線をボールの方から外さない、すなわち頭部の傾きを変化させないのが理想とされている。インパクト直前に視線がターゲットの方に向いたり頭が上がったりする（ヘッドアップとも呼ばれる）と、体が開くなどして、ミスショットに繋がる可能性が高くなる。そこで、計測部１０３は、ダウンスイング中の頭部の傾きの変化を計測する。なお、角速度センサーを使って傾きを求める方法は、一般的な技術を利用すればよいので、説明を省略する。

評価部１０４は、計測部１０３により検出されたダウンスイング期間の傾きの変化に基づいて、ユーザーＰの頭部の傾きのダウンスイング開始時からの変化量を特定し、特定した変化量に応じて、スイングを評価する。例えば、評価部１０４は、ユーザーＰの頭部の傾きが、ダウンスイング開始時から所定量以上変化したか否かを判定する。頭部の傾きが所定量以上変化している場合、評価部１０４は、当該スイングはヘッドアップしている旨の評価を行う。

出力部１０５は、評価部１０４によるスイングの評価を示す画面を生成し、表示部１５に出力して表示させる。出力部１０５は、生成した画面を、第１の通信部１２等を介して、ＰＣ（Personal Computer）、タブレットＰＣ、スマートフォン、ＨＭＤ（Head Mount Display）などの外部のデバイスに出力して、表示させるようにしてもよい。

次に、上述のスイング計測装置２の動作例について説明する。

図７は、スイング計測処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、例えば、上述したようにデータ取得の開始タイミングが検出された後、所定時間のデータ取得処理が終了した場合に、開始される。

まず、計測部１０３は、スイングを計測する（ステップＳ１０）。具体的には、上述したとおりである。すなわち、計測部１０３は、所定時間（例えば５秒）の間の第１センサー信号値について、所定サンプリング周期毎に、各軸回りの角速度のノルムを計算し、さらに角速度のノルムの微分を計算する。また、計測部１０３は、計算した角速度のノルムを用いて、インパクトのタイミング、トップのタイミング、トップ期間、スイングの開始のタイミング、スイングの終了のタイミング、フィニッシュ期間を特定する。また、計測部１０３は、新規にスイング番号１３１を設定したレコードを、スイング情報１３０に追加する。また、計測部１０３は、追加したレコードに、例えば上述のようにした特定した各リズムの時刻を、スイング解析データ１３２として設定する。

それから、計測部１０３は、ユーザーＰの頭部の動きを計測する（ステップＳ２０）。具体的には、上述したとおりである。すなわち、計測部１０３は、ステップＳ１０で特定したリズムに基づいてダウンスイング期間を特定する。また、計測部１０３は、ダウンスイング期間の第２のセンサー信号値に基づいて、ユーザーＰの頭部の傾きの変化を検出する。また、計測部１０３は、ステップＳ１０で追加したレコードに、例えば上述のように特定したダウンスイング期間の傾きの変化を示す値を、時系列に、動作解析データ１３３として設定する。

それから、評価部１０４は、スイングの評価を行う（ステップＳ３０）。具体的には、上述したとおりである。すなわち、評価部１０４は、ステップＳ２０で計測されたデータに基づいて、例えば、ユーザーＰの頭部の傾きが、ダウンスイング開始時から所定量以上変化したか否かを判定する。そして、頭部の傾きが所定量以上変化している場合、評価部１０４は、当該スイングはヘッドアップしている旨の評価を行う。頭部の傾きが所定量以上変化していない場合、評価部１０４は、当該スイングは良好である旨の評価を行う。また、評価部１０４は、ステップＳ１０で追加されたレコードに、例えば上述のように求めた評価を示す情報を、評価１３４として設定する。そして、評価部１０４は、本フローチャートの処理を終了する。

以上のようなスイング計測処理は、スイングごとに実行され、各スイングのスイング情報が記憶装置に蓄積される。

出力部１０５は、ユーザーの操作に応じて、例えば図８（スイング評価を表示する画面の一例を示す図）に示すような画面５００を生成し、表示部１５に出力して表示させる。

画面５００には、スイング画像領域５１０、メッセージ領域５２０、前スイングボタン５３０、次スイングボタン５４０等が含まれる。

出力部１０５は、例えば、操作部１４を介して、スイング番号の指定を受け付け、指定されたスイングに関する情報を、画面５００に表示する。出力部１０５は、例えば、プレイヤーのスイング動作を表すコンピューター・グラフィックス画像、スイング中のクラブヘッドの軌跡を表す画像等をスイング画像領域５１０に表示する。

また、出力部１０５は、例えば、指定されたスイングのスイング情報を参照し、評価１３４がヘッドアップを示している場合は、ヘッドアップしていることを示す画像をスイング画像領域５１０に表示する。図８では、プレイヤーの首の近傍に、矢印が表示されている。

また、出力部１０５は、例えば、指定されたスイングのスイング情報を参照し、評価１３４がヘッドアップを示している場合は、ヘッドアップしていることを示すメッセージをメッセージ領域５２０に表示する。図８では、「ヘッドアップしています。」というメッセージが表示されている。また、この場合、出力部１０５は、「インパクトまでボールから視線を外さないように意識しましょう。」、「インパクトまで頭が前後左右に動かないように意識しましょう。」などといったアドバイスを含むメッセージを表示してもよい。また、評価１３４が「良好」を示している場合は、出力部１０５は、例えば、スイングが良好であることを示すメッセージをメッセージ領域５２０に表示してもよい。

また、出力部１０５は、例えば、操作部１４を介して、前スイングボタン５３０又は次スイングボタン５４０が操作された場合には、指定された前スイング又は次スイングについて、上述のようにスイング画像領域５１０及びメッセージ領域５２０の表示を行う。

以上、本発明の第一実施形態について説明した。本実施形態によれば、ダウンスイング期間が特定され、当該ダウンスイング期間中の頭部の動きが特定される。これにより、ヘッドアップなどのスイング中の頭部の動きを改善するのを支援することができる。また、本実施形態によれば、例えば、ダウンスイング期間中の頭の動きの変化量に基づいて、ヘッドアップしているか否かの評価と出力が行われる。これにより、ユーザーは簡単にダウンスイング中のヘッドアップがあるか否かを認識し、改善に役立てることができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態では、スイング中のユーザーＰの腰の動きを検出する。以下では、第一実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。

図９は、本発明の第二実施形態に係るスイング計測システムの外観の一例を示す図である。

スイング計測システム１ａは、スイング計測装置２ａと、センサー装置３とを備える。第一実施形態のスイング計測システム１と異なり、スイング計測システム１ａは、センサー装置４を含んでいない。スイング計測装置２ａは、後述するセンサー部１６から出力される信号に基づいて、スイング中のユーザーＰの腰の動きを検出する。

図１０は、スイング計測システムの構成の一例を示すブロック図である。

スイング計測装置２ａは、第一実施形態のスイング計測装置２と異なり、センサー部１６を備える。また、制御部１０ａは、第一実施形態の制御部１０と異なり、第２のセンサー情報取得部１０２の替わりに、第２のセンサー情報取得部（本発明の第２取得部に相当する）１０２ａを備える。

センサー部１６は、例えば、３軸の角速度センサーを備える。スイング計測装置２ａは、例えば、センサー部１６の１つの検出軸が、ユーザーＰの腰の回転軸に沿うように、ユーザーＰの腰回りに装着される。

第２のセンサー情報取得部１０２ａは、センサー部１６から第２のセンサー信号を取得する。第２のセンサー情報取得部１０２ａは、例えば、所定サンプリング周期で第２のセンサー信号を取得する。第２のセンサー信号は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りの角速度の大きさに応じた信号を含む。取得された第２のセンサー信号は、例えばＲＡＭや記憶部１３等の記憶装置に記憶される。

計測部１０３は、スイングのリズムを検出する点は、第一実施形態と同様である。本実施形態では、計測部１０３は、ダウンスイング期間の第２のセンサー信号値に基づいて、ダウンスイング中のユーザーＰの腰の動きを検出する。例えば、計測部１０３は、ダウンスイング期間の第２のセンサー信号値に基づいて、腰の回転角の変化を計算する。一般的に、ゴルフのダウンスイング中に、インパクトの前に体が早く開くと、腕と腰の連動のバランスが崩れたりして、ミスショットに繋がる可能性が高くなる。そこで、計測部１０３は、ダウンスイング中の腰の回転角の変化（体の開きの変化）を計測する。なお、計測部１０３は、ダウンスイング期間の回転角の変化を示す値を、時系列に、動作解析データ１３３として設定すればよい。

評価部１０４は、計測部１０３により検出されたダウンスイング期間の回転角の変化に基づいて、ユーザーＰの腰の回転角のダウンスイング開始時からの変化量を特定し、特定した変化量に応じて、スイングを評価する。例えば、評価部１０４は、ユーザーＰの腰の回転が、ダウンスイング開始時から所定量以上変化したか否かを判定する。腰の回転角が所定量以上変化している場合、評価部１０４は、体が早く開いている旨の評価を行う。腰の回転角が所定量以上変化していない場合、評価部１０４は、当該スイングは良好である旨の評価を行う。なお、評価部１０４は、当該評価を示す情報を、評価１３４として設定すればよい。

出力部１０５は、ユーザーの操作に応じて、例えば図１１（スイング評価を表示する画面の一例を示す図）に示すような画面５００を生成し、表示部１５に出力して表示させる。

出力部１０５は、例えば、指定されたスイングのスイング情報を参照し、評価１３４が、体が早く開いている旨を示している場合は、体が早く開いていることを示す画像をスイング画像領域５１０に表示する。図１１では、プレイヤーの腰の近傍に、矢印が表示されている。

また、出力部１０５は、例えば、指定されたスイングのスイング情報を参照し、評価１３４が、体が早く開いている旨を示している場合は、体が早く開いていることを示すメッセージをメッセージ領域５２０に表示する。図１１では、「体が早く開いています。」というメッセージが表示されている。また、この場合、出力部１０５は、「インパクトまで体が正面を向くように意識しましょう。」、「インパクトまで体がターゲット方向に向かないように意識しましょう。」などといったアドバイスを含むメッセージを表示してもよい。また、評価１３４が「良好」を示している場合は、出力部１０５は、例えば、スイングが良好であることを示すメッセージをメッセージ領域５２０に表示してもよい。

以上、本発明の第二実施形態について説明した。本実施形態によれば、ダウンスイング期間が特定され、当該ダウンスイング期間中の腰の動きが特定される。これにより、体の早い開きなどのスイング中の腰の動きを改善するのを支援することができる。また、本実施形態によれば、例えば、ダウンスイング期間中の腰の回転の変化量に基づいて、体が早く開いているか否かの評価と出力が行われる。これにより、ユーザーは簡単にダウンスイング中の早い体の開きがあるか否かを認識し、改善に役立てることができる。

＜変形例＞
本発明は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の各実施形態には、下記のような変形を加えてもよい。また、各実施形態及び各変形例は、適宜２つ以上を組み合わせてもよい。

上記の第一実施形態では、頭部の傾きが所定量以上変化している場合にヘッドアップしていると評価し、所定量以上変化していない場合に良好と判定している。しかし、逆に、例えば頭部の動きが極端に少ないと、スイングに悪い影響が出ることがある。そこで、評価部１０４は、例えば、ダウンスイング開始時からのユーザーＰの頭部の傾きの変化量が、所定量以下であるか否かを判定してもよい。そして、評価部１０４は、頭部の傾きの変化量が所定量以下である場合、当該スイングは良くない旨の評価を行う。また、評価部１０４は、頭部の傾きの変化量が所定量を超える場合、当該スイングは良好である旨の評価を行う。この場合、出力部１０５は、評価１３４が「良くない」を示している場合は、スイングが良くないことを示すメッセージを表示したり、「リラックスして頭部を自然に動かしましょう。」などといったアドバイスを表示したりしてもよい。このようにすれば、ユーザーは、頭の動きが少ないためにスイングが良くないことを認識することができる。

同様に第二実施形態においても、評価部１０４は、腰の回転が所定量以下であるか否かを判定してもよい。この場合、出力部１０５は、評価１３４が「良くない」を示している場合は、スイングが良くないことを示すメッセージを表示したり、「リラックスして腰を自然に回転させましょう。」などといったアドバイスを表示したりしてもよい。このようにすれば、ユーザーは、腰の回転が少ないためにスイングが良くないことを認識することができる。

例えば、計測部１０３は、ダウンスイング期間の頭部の傾きの変化量に加え、傾きの変化の方向（上下左右斜めなど）を計測してもよい。評価部１０４は、頭部の傾きが特定方向に所定量以上変化している場合、当該スイングはヘッドアップしている旨の評価とともに、ヘッドアップの方向（上下左右斜めなど）を、評価として記録してもよい。また、出力部１０５は、評価１３４がヘッドアップを示している場合、ヘッドアップしている方向を示す画像をスイング画像領域５１０に表示してもよい。また、出力部１０５は、ヘッドアップしている方向を示すメッセージをメッセージ領域５２０に表示してもよい。このようにすれば、ヘッドアップの方向が提示されるため、スイング中の頭部の動きを改善するのをより正確に支援することができる。

また、例えば、計測部１０３は、ダウンスイング期間の上半身の姿勢の変化の方向（上下左右斜め）とその変化量とを計測してもよい。評価部１０４は、例えば、水平面に対する上半身の角度が、所定量以上大きく変化している場合、上半身が上がっている旨の評価を行ってもよい。また、出力部１０５は、上半身が上がっている旨を示す画像をスイング画像領域５１０に表示してもよい。また、出力部１０５は、上半身が上がっていることを示すメッセージをメッセージ領域５２０に表示してもよい。このようにすれば、上半身の動きが提示されるため、スイング中の上半身の動きを改善するのを支援することができる。

上記の各実施形態において、計測部１０３は、ユーザーの体の所定部位の動きの変化を計測し、評価部１０４は、計測部１０３により計測されたデータに基づいて、当該所定部位の変化量を特定して、評価を行っている。しかし、計測及び評価の方法はこれに限られない。例えば、計測部１０３は、ユーザーのスイング中の所定時点の所定部位の傾きや回転角を示す値を計測する。そして、評価部１０４は、計測された値を所定の閾値や閾値範囲と比較することにより、スイングの評価を行ってもよい。もちろん、計測部１０３は、ユーザーの体の所定部位の動きの変化を計測し、評価部１０４は、ユーザーのスイング中の所定時点の所定部位の傾きや回転角を示す値を特定して評価を行うようにしてもよい。

上記の第一実施形態において、例えば、スイング計測装置２又はセンサー装置３にスピーカー（本発明の報知手段に相当する）を設け、出力部１０５は、計測されたスイングの評価がヘッドアップを示している場合に、ヘッドアップしている旨を知らせる音声をスピーカーから出力する。ヘッドアップしていない場合には、その旨を知らせる音声をスピーカーから出力してもよい。このようにすれば、ユーザーは、画面を見なくても簡単にヘッドアップの有無を認識することができる。同様に第二実施形態においても、例えば、スイング計測装置２ａ又はセンサー装置３にスピーカーを設け、出力部１０５は、計測されたスイングの評価が体が早く開いていることを示している場合に、体が早く開いている旨を知らせる音声をスピーカーから出力する。体が早く開いていない場合には、その旨を知らせる音声をスピーカーから出力してもよい。このようにすれば、ユーザーは、画面を見なくても簡単に体の早い開きの有無を認識することができる。

上記の第一実施形態において、例えば、スイング計測装置２又はセンサー装置３に、ＬＥＤ等の発光部（表示部とも呼ぶことができる。本発明の報知手段に相当する）を設け、出力部１０５は、計測されたスイングの評価がヘッドアップを示している場合に、ヘッドアップしている旨を知らせる発光パターン又は発光色で、発光部を発光させる。ヘッドアップしていない場合には、その旨を知らせる発光パターン又は発光色で、発光部を発光させてもよい。このようにすれば、ユーザーは、画面を見なくても簡単にヘッドアップの有無を認識することができる。同様に第二実施形態においても、例えば、スイング計測装置２ａ又はセンサー装置３に、ＬＥＤ等の発光部（表示部とも呼ぶことができる）を設け、出力部１０５は、計測されたスイングの評価が体が早く開いていることを示している場合に、体が早く開いている旨を知らせる発光パターン又は発光色で、発光部を発光させる。体が早く開いていない場合には、その旨を知らせる発光パターン又は発光色で、発光部を発光させる。このようにすれば、ユーザーは、画面を見なくても簡単に体の早い開きの有無を認識することができる。

上記の各実施形態では、角速度センサー（センサー装置４、センサー部１６）を用いて頭の傾き又は腰の回転角を検出しているが、このような態様に限定されない。例えば、加速度センサーを用いて、あるいは加速度センサー及び角速度センサーの両方を用いて、頭の傾き又は腰の回転角を検出するようにしてもよい。

上記の各実施形態では、ダウンスイング期間中のユーザーＰの頭又は腰の動きを計測及び評価しているが、これに限定されない。例えば、肩、腕、手首、脚などの動きを計測及び評価してもよい。なお、この場合、センサー装置又はセンサー部は、肩、腕、手首、脚などに装着すればよい。また、例えば、複数のセンサーを用いて、複数の体の部位の動きを計測及び評価するようにしてもよい。具体例としては、第一実施形態と第二実施形態を組み合わせて、頭と腰の動きを計測及び評価すればよい。

上記の各実施形態では、ダウンスイング期間中のユーザーＰの体の部位の動きを計測及び評価しているが、これに限定されない。例えば、バックスイング、トップ、フォロースルー等の期間におけるユーザーＰの体の部位の動きを計測及び評価してもよい。例えば、バックスイング期間中の頭、肩、腕、手首、腰、脚等の動き、フォロースルー期間中の頭、肩、腕、手首、腰、脚等の動きなどである。

上記の第一実施形態において、センサー装置４の替わりにセンサー部をスイング計測装置２に内蔵させ、スイング計測装置２をユーザーの頭部に装着するようにしてもよい。このようにすれば、外部接続するセンサー装置を用意せずに、簡易な構成でユーザーＰの体の部位の動きの計測を行うことができる。上記の第二実施形態において、センサー部１６の替わりにセンサー装置をスイング計測装置２ａに外部接続し、当該センサー装置をユーザーの腰に装着するようにしてもよい。

上記の各実施形態では、１台のセンサー装置に複数のセンサーが含まれているが、この態様に限られない。例えば、複数のセンサー装置を用意してそれぞれのセンサー装置に１以上のセンサーを搭載し、それぞれのセンサー装置とスイング計測装置を接続するようにしてもよい。この場合、複数のセンサー装置は、例えばゴルフクラブとプレイヤーに装着するなど、異なる位置に装着することができる。

上記の各実施形態では、センサー装置３は、３軸加速度センサーと３軸角速度センサーを含んでいるが、この態様に限られない。例えば、加速度センサーは、１軸又は２軸であってもよいし、角速度センサーは、１軸又は２軸であってもよい。また、例えば、センサー装置３は、加速度センサーを備えていなくてもよい。

上記の各実施形態では、スイング計測装置は、スイング情報を記憶部１３等の記憶装置に蓄積するが、この態様に限られない。例えば、計測部１０３は、記憶装置に蓄積されたスイング情報を、ユーザー情報とともに、第１の通信部１１を介してネットワーク上のサーバーに送信してもよい。当該サーバーは、例えば、ユーザー別に、スイング情報を蓄積する。サーバーは、例えば、各ユーザーのスイング情報に基づいて、統計等を求め、ＷＥＢ上で公開してもよい。

なお、図２、及び図１０で示したスイング計測装置の構成は、スイング計測装置の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。スイング計測装置の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、各構成要素の処理又は機能の分担は、本発明の目的を達成できるのであれば、上述したものに限られない。

また、図７で示したフローチャートの処理単位は、スイング計測装置の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。スイング計測装置の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。さらに、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。

また、図３に示すスイング情報の構成は、図示したものに限定されない。また、図８、及び図１１に示す画面の構成は、図示したものに限定されない。

本発明は、ゴルフに限らず、テニス、野球、卓球などの運動器具を使う他のスポーツにも適用可能である。例えば、野球では、スイング中の頭の傾きや体の開きを計測及び評価すれば、体の動きを改善するのを支援することができる。

１：スイング計測システム、１ａ：スイング計測システム、２：スイング計測装置、２ａ：スイング計測装置、３：センサー装置、４：センサー装置、１０：制御部、１０ａ：制御部、１１：第１の通信部、１２：第２の通信部、１３：記憶部、１４：操作部、１５：表示部、１６：センサー部、１０１：第１のセンサー情報取得部、１０２：第２のセンサー情報取得部、１０２ａ：第２のセンサー情報取得部、１０３：計測部、１０４：評価部、１０５：出力部、１３０：スイング情報、１３１：スイング番号、１３２：スイング解析データ、１３３：動作解析データ、１３４：評価、５００：画面、５１０：スイング画像領域、５２０：メッセージ領域、５３０：前スイングボタン、５４０：次スイングボタン、Ｐ：ユーザー、Ｃ：クラブ

Claims (12)

1. 運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着された第１のモーションセンサーから、第１のセンサー信号を取得する第１取得部と、
   前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する第２取得部と、
   前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測し、前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する計測部と
   を有するスイング計測装置。
2. 請求項１に記載のスイング計測装置であって、
   前記スイング期間中の前記ユーザーの前記所定部位の動きを評価する評価部と、
   前記評価部による評価を出力する出力部と
   を有するスイング計測装置。
3. 請求項１に記載のスイング計測装置であって、
   前記第２のモーションセンサーは、前記ユーザーの頭に装着され、
   前記計測部は、前記スイング期間中のダウンスイング期間中の前記ユーザーの頭の動きを計測する
   スイング計測装置。
4. 請求項３に記載のスイング計測装置であって、
   前記ダウンスイング期間中の前記ユーザーの頭の動きの変化量に基づいて、ヘッドアップしているか否かを評価する評価部と、
   前記評価部による評価を出力する出力部と
   を有するスイング計測装置。
5. 請求項１に記載のスイング計測装置であって、
   前記第２のモーションセンサーは、前記ユーザーの腰に装着され、
   前記計測部は、前記スイング期間中のダウンスイング期間中の前記ユーザーの腰の動きを計測する
   スイング計測装置。
6. 請求項５に記載のスイング計測装置であって、
   前記ダウンスイング期間中の前記ユーザーの腰の動きの変化量に基づいて、前記ユーザーの体が開いているか否かを評価する評価部と、
   前記評価部による評価を出力する出力部と
   を有するスイング計測装置。
7. 請求項１に記載のスイング計測装置であって、
   前記スイング期間中の前記ユーザーの動きの変化量が所定量を超えたか否かを評価する評価部と、
   前記ユーザーの動きの変化量が前記所定量を超えた場合に、報知手段により出力させる出力部と
   を有するスイング計測装置。
8. 請求項１に記載のスイング計測装置であって、
   前記計測部は、前記スイングに関する情報と、前記スイング期間中の前記ユーザーの動きに関する情報とを関連付けて記憶部に格納する
   スイング計測装置。
9. 請求項１に記載のスイング計測装置であって、
   前記第２のモーションセンサー、ならびに、前記第１取得部、前記第２取得部、および前記計測部を内蔵した携帯装置である
   スイング計測装置。
10. 運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着される第１のモーションセンサーと、
    前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーと、
    前記第１のモーションセンサーから第１のセンサー信号を取得する第１取得部と、
    前記第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する第２取得部と、
    前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測し、前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する計測部と
    を有するスイング計測システム。
11. 運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着された第１のモーションセンサーから、第１のセンサー信号を取得する工程と、
    前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する工程と、
    前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測する工程と、
    前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する工程と
    を含むスイング計測方法。
12. 運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着された第１のモーションセンサーから、第１のセンサー信号を取得する工程と、
    前記ユーザーに装着され、前記第１のモーションセンサーとは異なる第２のモーションセンサーから第２のセンサー信号を取得する工程と、
    前記第１のセンサー信号に基づいてスイング期間を計測する工程と、
    前記第２のセンサー信号に基づいて前記スイング期間中の前記ユーザーの所定部位の動きを計測する工程と
    をコンピューターに実行させるプログラム。

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