JP2017170078A - Impact detection method, impact detection apparatus, impact detection system, impact detection program and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インパクト検出方法、インパクト検出装置、インパクト検出システム、インパクト検出プログラム及び記憶媒体等に関する。 The present invention relates to an impact detection method, an impact detection device, an impact detection system, an impact detection program, a storage medium, and the like.
特許文献1には、スイングにおいて、モーションセンサーを用いてボールの打撃によりインパクトを検出して、スイング解析を行うことが開示されている。
ところで実際にはボールを打撃しない単なる素振りの場合においても、ユーザーはクラブヘッドのフェース面にボールが当たる瞬間をイメージしながら、スイングする。以下、本明細書においては、素振り時にクラブヘッドのフェース面にボールが当たるとイメージされる瞬間を「インパクト」と称する。ところが、単なる素振りにおいては、クラブヘッドはボールを打撃することがないので、特許文献1に記載されている技術思想では素振り時のインパクトを検出することができない。
Patent Document 1 discloses that swing analysis is performed by detecting an impact by hitting a ball using a motion sensor in a swing.
By the way, even in the case of simple swinging without actually hitting the ball, the user swings while imagining the moment when the ball hits the face surface of the club head. Hereinafter, in this specification, the moment when a ball hits the face surface of the club head during swinging is referred to as “impact”. However, in simple swinging, the club head does not hit the ball, so the technical idea described in Patent Document 1 cannot detect impact during swinging.
一方、特許文献2,3では、ボールを打撃することがない素振りの場合であっても、予め定められているインパクト位置をクラブヘッドが通過した瞬間を、インパクトのタイミングとして検出することが開示されている。
On the other hand,
特許文献2,3では共に、モーションセンサーが取り付けられているゴルフクラブのインパクト位置の直前の位置にレーザー光源と受光センサーを配置し、クラブヘッドがレーザーを遮った瞬間のタイミングをインパクトとして検出している。
In both
しかしながら、特許文献2,3は共に、レーザー光源とレーザーの受光部を必要とするので、部品点数の増加に伴い製品コストが上昇する。
However, since both
本発明の幾つかの態様は、素振りの場合においても、レーザー光源とレーザーの受光部を必要とせずにインパクトを検出することができるインパクト検出方法、インパクト検出装置、インパクト検出システム、インパクト検出プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。 Some aspects of the present invention provide an impact detection method, an impact detection device, an impact detection system, an impact detection program, and an impact detection method capable of detecting an impact without requiring a laser light source and a laser light receiving unit even in the case of swinging. An object is to provide a storage medium.
(1)本発明の一態様は、
素振りされる器具の打撃部が予め設定されているインパクト位置を通過する前後の期間に亘って、前記打撃部を撮影する撮影部からの出力を用いて、前記打撃部の第1の移動軌跡を取得するステップと、
撮影中の前記打撃部の物理量を測定する慣性センサーの出力を用いて、前記打撃部の第2の移動軌跡を取得するステップと、
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡上で重力加速度方向に最下点となる位置を共通の基準位置としてそれぞれ特定するステップと、
前記共通の基準位置を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定するステップと、
を含むインパクト検出方法に関する。
(1) One aspect of the present invention is
The first movement trajectory of the striking unit is obtained using the output from the photographing unit that photographs the striking unit over a period before and after the striking unit of the instrument to be shaken passes through a preset impact position. A step to obtain,
Using the output of an inertial sensor that measures the physical quantity of the hitting part during shooting to obtain a second movement locus of the hitting part;
Identifying a position that is the lowest point in the gravitational acceleration direction on the first movement locus and the second movement locus as a common reference position;
Identifying an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor using the common reference position;
It is related with the impact detection method containing.
本発明の一態様によれば、素振りされる器具の打撃部の移動軌跡として、インパクト位置を含めて撮像された第1の移動軌跡と、慣性センサーを用いて取得された第2の移動軌跡とを取得し、第1,第2の移動軌跡上の最下点を共通の基準位置とし、共通の基準位置を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定することができる。よって、ボールを打撃することがない素振りの場合において、レーザー光源とレーザーの受光部を用いることなくインパクトを検出することができる。 According to one aspect of the present invention, as the movement trajectory of the striking unit of the instrument to be shaken, the first movement trajectory imaged including the impact position, and the second movement trajectory acquired using the inertial sensor, The lowest point on the first and second movement trajectories is set as a common reference position, and the output corresponding to the impact position is specified from the outputs of the inertial sensor using the common reference position. be able to. Therefore, in the case of swinging without hitting the ball, the impact can be detected without using the laser light source and the laser light receiving unit.
(2)本発明の一態様では、前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡が前記共通の基準位置で重なるように移動軌跡を取得するステップと、前記撮影部からの出力を用いて、前記移動軌跡上で前記基準位置と前記インパクト位置との間の距離を取得するステップと、前記距離を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定するステップと、を含むことができる。こうすると、第1,第2の移動軌跡が基準位置で重なるようにして取得された移動軌跡には、インパクト位置と共通の基準位置とが示されるので、第2の移動軌跡上でインパクト位置が特定され、慣性センサーの出力の中からインパクト位置に対応する出力を特定することができる。 (2) In one aspect of the present invention, using the output from the photographing unit and the step of acquiring the movement locus so that the first movement locus and the second movement locus overlap at the common reference position Obtaining a distance between the reference position and the impact position on the movement locus, and using the distance to specify an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor; , Can be included. In this way, since the impact trajectory and the common reference position are indicated in the travel trajectory acquired so that the first and second travel trajectories overlap at the reference position, the impact position is indicated on the second travel trajectory. The output corresponding to the impact position can be specified from the output of the inertial sensor.
(3)本発明の一態様では、前記インパクト位置が、前記第1の移動軌跡と同時に撮影されることを特徴とするインパクト検出方法。こうすると、撮影された第1の移動軌跡上にはマーカーが存在するので、第1の移動軌跡上でインパクト位置を容易に特定することができる。 (3) In one aspect of the present invention, the impact detection method is characterized in that the impact position is photographed simultaneously with the first movement trajectory. In this way, since the marker is present on the photographed first movement locus, the impact position can be easily specified on the first movement locus.
(4)本発明の一態様では、前記インパクト位置は、前記第1の移動軌跡を撮影した時と同じ撮影範囲中に設定され、前記第1の移動軌跡の撮影時とは異なる時期に撮影されてもよい。こうすると、撮影範囲を重ねることで、第1の移動軌跡上にて打撃位置を特定することができる。 (4) In one aspect of the present invention, the impact position is set within the same shooting range as when the first movement locus is photographed, and is photographed at a time different from the photographing time of the first movement locus. May be. In this way, it is possible to specify the striking position on the first movement locus by overlapping the photographing ranges.
(5)前記基準位置は、前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡が円弧状であるとき、前記円弧状の軌跡の頂点とすることができる。円弧状の軌跡の頂点は打撃部の最下点を示すので、第1,第2の移動軌跡上で基準位置を容易に特定することができる。 (5) The reference position may be a vertex of the arcuate locus when the first movement locus and the second movement locus are arcuate. Since the vertex of the arc-shaped trajectory indicates the lowest point of the hitting portion, the reference position can be easily specified on the first and second movement trajectories.
(6)本発明の他の態様は、
素振りされる器具の打撃部が予め設定されているインパクト位置を通過する前後の期間に亘って、前記打撃部を撮影する撮影部と、
前記素振りされる器具の前記打撃部の物理量を測定する慣性センサーの出力を用いて、前記打撃部の第1の移動軌跡を取得する第1の移動軌跡取得部と、
前記撮影部の出力を用いて、前記打撃部の第2の移動軌跡を取得する第2の移動軌跡取得部と、
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡上で重力加速度方向に最下点となる位置を共通の基準位置としてそれぞれ特定する基準位置特定部と、
前記共通の基準位置を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定する出力特定部と、
を含むインパクト検出装置に関する。
本発明の他の態様によれば、ボールを打撃することがない素振りの場合において、レーザー光源とレーザーの受光部を必要とせずに本発明の一態様に係るインパクト検出方法を好適に実施することができる。
(6) Another aspect of the present invention is:
An imaging unit that photographs the hitting unit over a period before and after the hitting unit of the instrument to be shaken passes through a preset impact position;
A first movement trajectory acquisition unit that acquires a first movement trajectory of the hitting unit, using an output of an inertial sensor that measures a physical quantity of the hitting unit of the instrument to be shaken;
A second movement trajectory acquisition unit that acquires a second movement trajectory of the hitting unit using the output of the photographing unit;
A reference position specifying unit that specifies the position that is the lowest point in the gravitational acceleration direction on the first movement locus and the second movement locus as a common reference position;
Using the common reference position, an output specifying unit that specifies an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor,
It is related with the impact detection apparatus containing.
According to another aspect of the present invention, in the case of swinging without hitting a ball, the impact detection method according to one aspect of the present invention is suitably implemented without the need for a laser light source and a laser light receiving unit. Can do.
(7)本発明の他の態様では、前記撮影部は、前記期間に亘ってシャッターを連続的に開いて撮影することができる。こうすると、表示フレームレートが低くても、インパクト位置を確実に撮影することができる。 (7) In another aspect of the present invention, the photographing unit can photograph by continuously opening the shutter over the period. In this way, the impact position can be reliably photographed even when the display frame rate is low.
(8)本発明のさらに他の態様は、
上述した(6)または(7)に記載のインパクト検出装置と、
慣性センサーと、
を含むインパクト検出システムに関する。
本発明のさらに他の態様によれば、ボールを打撃することがない素振りの場合において、レーザー光源とレーザーの受光部を用いることなくインパクト位置を検出することができるインパクト検出システムを実現することができる。
(8) Still another aspect of the present invention provides:
The impact detection device described in (6) or (7) above;
An inertial sensor,
It is related with the impact detection system containing.
According to still another aspect of the present invention, it is possible to realize an impact detection system capable of detecting an impact position without using a laser light source and a laser light receiving unit in the case of swinging without hitting a ball. it can.
(9)本発明のさらに他の態様は、
素振りされる器具の打撃部が予め設定されているインパクト位置を通過する前後の期間に亘って、前記打撃部を撮影する撮影部からの出力を用いて、前記打撃部の第1の移動軌跡を取得する手順と、
撮影中の前記打撃部の物理量を測定する慣性センサーの出力を用いて、前記打撃部の第2の移動軌跡を取得する手順と、
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡上で重力加速度方向に最下点となる位置を共通の基準位置としてそれぞれ特定する手順と、
前記共通の基準位置を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定する手順と、
をコンピューターに実行させるインパクト検出プログラムに関する。
本発明のさらに他の態様に係るインパクト検出プログラムは、インパクト検出装置またはインパクト検出システムの記憶装置に内蔵させるか、あるいは外部機器、サーバーまたは記録媒体からインパクト検出装置またはインパクト検出システムの記憶装置にインストールすることができる。こうして、このプログラムは本発明の一態様に係る外部機器の支援方法の実行を司ることができる。
(9) Still another aspect of the present invention provides:
The first movement trajectory of the striking unit is obtained using the output from the photographing unit that photographs the striking unit over a period before and after the striking unit of the instrument to be shaken passes through a preset impact position. The steps to get and
Using the output of an inertial sensor that measures the physical quantity of the hitting part during shooting, a procedure for acquiring a second movement trajectory of the hitting part;
A procedure for specifying a position that is the lowest point in the direction of gravitational acceleration on the first movement locus and the second movement locus as a common reference position;
A procedure for identifying an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor using the common reference position;
The present invention relates to an impact detection program for causing a computer to execute.
The impact detection program according to still another aspect of the present invention is incorporated in the storage device of the impact detection device or the impact detection system, or is installed in the storage device of the impact detection device or the impact detection system from an external device, a server, or a recording medium. can do. Thus, this program can control execution of the external device support method according to an aspect of the present invention.
(10)本発明のさらに他の態様は、インパクト検出プログラムが記憶されている、コンピューターが読み取り可能な記憶媒体を定義している。この記憶媒体は、インパクト検出装置またはインパクト検出システムの記憶装置として用いるか、あるいはこの記録媒体からインパクト検出装置またはインパクト検出システムの記憶装置にプログラムをインストールさせるものとして用いることができる。 (10) Still another aspect of the present invention defines a computer-readable storage medium in which an impact detection program is stored. This storage medium can be used as a storage device of an impact detection device or an impact detection system, or can be used to install a program from this recording medium into the storage device of the impact detection device or the impact detection system.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、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い。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1.インパクト検出システムの構成
以下、インパクト検出の一例として、ゴルフスイングの解析を例に挙げて説明する。図1は、本実施形態のインパクト検出システムの構成例を示す図である。図1に示すように、本実施形態のインパクト検出システム1は、センサーユニット(慣性センサーの一例)10と、撮影部30であるカメラ及びインパクト検出装置40を備えた電子機器例えばスマートフォン20とを含む。センサーユニット10とスマートフォン20との間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。スマートフォン20に代えて、パーソナルコンピューター、タブレット等の携帯機器、あるいはヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)やリスト機器等のウェアラブル端末等の各種情報端末(クライアント端末)等の電子機器をインパクト検出装置40として用いても良い。この場合、撮影部30を備えない電子機器(インパクト検出装置)40の他に、カメラ等の撮影部30が必要となる。
1. Configuration of Impact Detection System Hereinafter, golf swing analysis will be described as an example of impact detection. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an impact detection system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the impact detection system 1 of the present embodiment includes a sensor unit (an example of an inertial sensor) 10 and an electronic device such as a
インパクト検出システム1は、スマートフォン20とは別にサーバー50を含んで構成されても良い。サーバー50は、インパクト検出装置40にインパクト検出プログラムを提供し、必要によりインパクト検出装置40からのデータを処理することもできる。スマートフォン20とサーバー50とは、ネットワーク60を介して接続されても良い。ネットワーク60は、インターネット等のワイドエリアネットワーク(WAN:Wide Area Network)でもよいし、ローカルエリアネットワーク(LAN:Local Area Network)でもよい。この場合、インパクト検出装置40とサーバー50とで広義のインパクト検出装置が構成される。
The impact detection system 1 may be configured to include the
2.センサーユニット及び撮影部
図2に示すように、センサーユニット10は例えばゴルフクラブ3に装着され、スマートフォン20は、アドレス時のプレイヤー(ユーザー)2と正対する位置にて例えば地面に配置される。アドレス時のプレイヤー(ユーザー)2と正対する位置に配置されるスマートフォン20の撮影範囲であって、ゴルフクラブ3のクラブヘッド(打撃部)3bのインパクト位置の目印または標識となるインパクトマーカー5が、例えば地面より垂直に延びるように配置される。
2. Sensor Unit and Shooting Unit As shown in FIG. 2, the
センサーユニット10は、図3に示すように、例えば3軸の各軸方向の加速度と、3軸の各軸回りの角速度とを計測可能な慣性センサーを含み、例えばゴルフクラブ3に装着される。
As shown in FIG. 3, the
センサーユニット10は、例えば図3に示すように、互いに交差する(理想的には直交する)3つの検出軸(x軸,y軸,z軸)の向きが合わせられてゴルフクラブ3に装着される。図3では、例えばy軸をゴルフクラブ3のシャフト3aの長手方向(ゴルフクラブ3の長手方向)に、例えばx軸を打球のターゲット方向に合わせるようにして、シャフト3aの一部に取り付けられる。好ましくは、センサーユニット10は、打撃時の衝撃が伝わりにくく、スイング時に遠心力がかかりにくいグリップに近い位置に取り付けられる。シャフト3aは、ゴルフクラブ3のヘッド(打撃部)3bを除いた柄の部分であり、グリップも含まれる。ただし、センサーユニット10は、ユーザー2の部位(例えば、手やグローブなど)に取り付けられてもよいし、腕時計などのアクセサリーに取り付けられてもよい。
For example, as shown in FIG. 3, the
図4は、センサーユニット10、撮影部30及びインパクト検出装置40のブロック図である。図4に示すように、センサーユニット10は、加速度センサー100、角速度センサー110、信号処理部120及び通信部130を含んで構成されている。
FIG. 4 is a block diagram of the
慣性センサーである加速度センサー100は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の加速度を計測し、計測した3軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号(加速度データ)を出力する。
The
慣性センサーである角速度センサー110は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の角速度を計測し、計測した3軸角速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号(角速度データ)を出力する。
An
信号処理部120は、加速度センサー100と角速度センサー110とから、それぞれ加速度データと角速度データを受け取って図示しない記憶部に記憶し、記憶した計測データ(加速度データと角速度データ)に時刻情報を付して通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部130に出力する。
The
加速度センサー100及び角速度センサー110は、それぞれ3軸が、センサーユニット10に対して定義される直交座標系の3軸(x軸、y軸、z軸)と一致するようにセンサーユニット10に取り付けられるのが理想的だが、実際には取り付け角の誤差が生じる。そこで、信号処理部120は、取り付け角誤差に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、加速度データ及び角速度データをxyz座標系のデータに変換する処理を行う。
The
さらに、信号処理部120は、加速度センサー100及び角速度センサー110の温度補正処理を行う。なお、加速度センサー100及び角速度センサー110に温度補正の機能が組み込まれていてもよい。
Further, the
なお、加速度センサー100と角速度センサー110は、アナログ信号を出力するものであってもよく、この場合は、信号処理部120が、加速度センサー100の出力信号と角速度センサー110の出力信号をそれぞれA/D変換して計測データ(加速度データと角速度データ)を生成し、これらを用いて通信用のパケットデータを生成すればよい。
The
通信部130は、信号処理部120から受け取ったパケットデータをスマートフォン20に送信する処理や、スマートフォン20から制御コマンドを受信して信号処理部120に送る処理等を行う。信号処理部120は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。
The
スマートフォン20は、撮影部30、インパクト検出部40、通信部210、操作部220、ROM230、RAM240、表示部250を含んで構成されている。
The
通信部210は、センサーユニット10から送信されたパケットデータを受信し、処理部200に送る処理や、処理部200からの制御コマンドをセンサーユニット10に送信する処理等を行う。
The
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、マイクなどであってもよい。
The
ROM230は、インパクト検出部40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。
The
RAM240は、インパクト検出部40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、インパクト検出部40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。
The
また、本実施形態では、ROM230、RAM240には、ゴルフクラブ3の仕様情報(シャフトの長さ、重心の位置、ライ角、フェース角、ロフト角等の情報)、センサーユニット10の装着位置(ゴルフクラブ3のヘッドあるいはグリップエンドからの距離)の情報、ユーザー2の腕の長さや重心の位置等の情報が記憶されており、これらの情報はインパクト検出部40によって使用される。
In the present embodiment, the
表示部260は、処理部200の処理結果を文字、グラフ、表、アニメーション、その他の画像として表示するものである。 The display unit 260 displays the processing results of the processing unit 200 as characters, graphs, tables, animations, and other images.
インパクト検出部40は、ROM230に記憶されているインパクト検出プログラム、あるいはネットワークを介してサーバーから受信してRAM240に記憶したインパクト検出プログラムに従って、センサーユニット10に制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット10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、その他の各種の制御処理を行う。特に、本実施形態では、インパクト検出部40は、当該プログラムを実行することにより、第1の移動軌跡取得部410、第2のインパクト検出部420、基準位置特定部430及び力特定部440として機能する。
The
本実施形態では、撮影部30は、インパクト検出プログラムが実行されることにより、素振りされるゴルフクラブ3のクラブヘッド3bが予め設定されているインパクトマーカー5が示すインパクト位置を通過する前後の期間に亘って、クラブヘッド3b及びインパクトマーカー5を同時に撮影する。
In the present embodiment, the photographing
第1の移動軌跡取得部410は、素振りされる前ゴルフクラブ3のクラブヘッド3bの物理量を測定するセンサーユニット10の出力を用いて、クラブヘッド3bの第1の移動軌跡を算出して取得する。第2の移動軌跡取得部420は、撮影部30の出力を用いて、クラブヘッド3bの第2の移動軌跡を取得する。基準位置特定部430は、第1の移動軌跡及び第2の移動軌跡上での特徴点、例えば重力加速度方向に最下点となる位置を共通の基準位置としてそれぞれ特定する。出力特定部440は、共通の基準位置を用いて、センサーユニット10の出力の中からインパクト位置に対応する出力を特定する。
The first movement
3.処理手順
3.1.第1の移動軌跡及び最下点の取得
スイング動作中のクラブヘッド3bは、図1に示す位置に配置されるスマートフォン20の撮影部30により撮影される。撮影される期間は、インパクトマーカー5により示されるインパクト位置を通過する前後の期間である。ここで、スマートフォン20のフレームレートは30fps程度であるため、クラブヘッド3bがインパクト位置に到達したタイミングを正確にとらえることは不可能である。このような場合には、クラブヘッド3bがインパクト位置を通過する前後の期間に亘って撮影部30のシャッターを連続的に開放することができる。こうすると、図6に示すようにクラブヘッドの第1の移動軌跡T1と、インパクトマーカー5とがスマートフォン20により撮影される。第1の移動軌跡取得部410は、撮影部30から第1の移動軌跡T1を取得する。第1の移動軌跡取得部410は、図6に示すように、基準位置となる最下点P1を、円弧状の第1の移動軌跡T1の頂点として求めることができる。
3. Processing procedure 3.1. Acquisition of First Trajectory and Bottom Point The
3.2.第2の移動軌跡及び最下点の取得
図5は、本実施形態による第2の移動軌跡及び該移動軌跡上の最下点を取得する手順の一例を示すフローチャート図である。
3.2. Acquisition of Second Trajectory and Bottom Point FIG. 5 is a flowchart showing an example of a procedure for acquiring the second trajectory and the lowest point on the trajectory according to the present embodiment.
図5に示すように、まず、第2の移動軌跡取得部420は、センサーユニット10の計測データを取得する(ステップ1)。第2の移動軌跡取得部420は、ステップ1において、ユーザー2のスイング運動(静止動作も含む)における最初の計測データを取得するとリアルタイムにステップ2以降の処理を行ってもよいし、センサーユニット10からユーザー2のスイング運動における一連の計測データの一部又は全部を取得した後に、ステップ2以降の処理を行ってもよい。
As shown in FIG. 5, first, the second movement
次に、第2の移動軌跡取得部420は、センサーユニット10から取得した計測データを用いてユーザー2の静止動作(アドレス動作)を検出する(ステップ2)。第1の移動軌跡取得部410は、リアルタイムに処理を行う場合は、静止動作(アドレス動作)を検出した場合に、例えば、所定の画像や音を出力し、あるいは、センサーユニット10にLEDを設けておいて当該LEDを点灯させる等して、ユーザー2に静止状態を検出したことを通知し、ユーザー2は、この通知を確認した後にスイングを開始してもよい。
Next, the second movement
次に、第2の移動軌跡取得部420は、センサーユニット10から取得した計測データを用いて、ユーザー2のアドレス時のクラブヘッド3bの初期位置と初期姿勢を計算する(ステップ3)。第2の移動軌跡取得部420は、クラブヘッド3bの初期位置をXYZ座標系の原点とし、センサーユニット10が計測する加速度データから重力加速度の方向を特定し、XYZ座標系での初期姿勢を計算する。
Next, the second movement
また、第2の移動軌跡取得420は、ユーザー2のスイング動作中のクラブヘッド3bの位置と姿勢を計算する処理(ステップ4)、及び、クラブヘッド3bの位置と姿勢の変化からクラブヘッド3bの第2の移動軌跡を計算する処理(ステップ5)を行う。第2の移動軌跡取得部420は、センサーユニット10が計測する加速度データを積分して位置を計算するとともに、センサーユニット10が計測する角速度データを用いて回転計算を行って姿勢を計算し、クラブヘッド3bの位置及び姿勢、ゴルフクラブ3の仕様情報、センサーユニット10の装着位置、ユーザー2の特徴情報等を用いて、クラブヘッド3bの第2の移動軌跡を計算する。取得された第2の移動軌跡T2を図7に示す。
The second
次に、基準位置特定部430は、クラブヘッド3bの第2の移動軌跡T2上で、図6に示すように基準位置となる最下点P2の位置座標を計算して求める(ステップ6)。基準位置となる最下点P2は、円弧状の第2の移動軌跡T2の頂点としても求めることができる。
Next, the reference
3.3.インパクトの特定
図6に示す第1の移動軌跡T1と、図7に示す第2の移動軌跡T2とを、基準位置P1,P2が最下点となるように、図8に示す通りに重ねる。図6に示す第1の移動軌跡T1と図7に示す第2の移動軌跡T2とは、同一対象のクラブヘッド3bの移動軌跡であることから、重なり合った移動軌跡Tが得られる。基準位置P1(P2)をクラブヘッド3bが通過した時刻をtuとし、インパクト位置を示すインパクトマーカー5をクラブヘッド3bが通過したインパクト時刻をtiとする。両時刻ti,tu間にクラブヘッド3bがx方向に進んだ距離xiは、図9に示すように、クラブヘッド3bの速度v(t)を両時刻ti,tuの間で時間積分して求められ、以下のようにして求めることができる。
ここで、x(tu)は時刻tuでのクラブヘッド3bのx方向の位置であり、x(ti)は時刻tiでのクラブヘッド3bのx方向の位置である。ここで、x(tu)とxiはスイング解析データと画像データより既知のため、インパクト時のクラブヘッド3bの位置x(ti)は次式で求まる。
4.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。
4). Although the present embodiment has been described in detail as described above, those skilled in the art can easily understand that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Let's go. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention.
例えば、インパクト位置は、第1の移動軌跡T1を撮影した時と同じ撮影範囲中に設定され、第1の移動軌跡T1の撮影時とは異なる時期に撮影されもよい。同じ撮影範囲であれば、第1の移動軌跡t1上にインパクトマーカー5を正確に重ね合わせることができる。また、インパクトマーカー5は必ずしも必要ではなく、例えば撮影部30により撮影されるインパクトマーカーを撮影部に設けてもよい。撮影部30を所定の位置におくことで、ユーザー2は撮影部30のインパクトマーカーを目印としてインパクトをイメージすることができる。
また、上述した実施形態では、撮影部30及びインパクト検出部40を有するスマートフォン20を用いたが、インパクト検出部40を頭部装着型の表示部(HMD:ヘッドマウントディスプレイ)に設けても良い。
For example, the impact position may be set in the same shooting range as when the first movement trajectory T1 is shot, and may be shot at a time different from the shooting time of the first movement trajectory T1. Within the same shooting range, the
In the above-described embodiment, the
図10は、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a head mounted display (HMD).
図10に示すように、HMD500は、ユーザー2の頭部に装着される眼鏡本体501を有する。眼鏡本体501には、表示部502が設けられている。表示部502は、画像表示部503から射出した光束を、外界からユーザー2の眼に向かう光束に統合することで、ユーザー2から見た外界の実像に画像表示部503の虚像を重畳させる。
As shown in FIG. 10, the
表示部502には、例えば、LCD(液晶ディスプレー)等の画像表示部503と、第1ビームスプリッター504と、第2ビームスプリッター505と、第1凹状反射ミラー506と、第2凹状反射ミラー507と、シャッター508と、凸状レンズ509とが備えられる。
The
第1ビームスプリッター504は、ユーザー2の左眼の正面に配置され、画像表示部503から射出した光を、部分透過及び部分反射させる。
第2ビームスプリッター505は、ユーザー2の右眼の正面に配置され、第1ビームスプリッター504からの部分透過光を、部分透過及び部分反射させる。
第1凹状反射ミラー506は、第1ビームスプリッター504の正面に配置され、第1ビームスプリッター504の部分反射光を部分反射させて、第1ビームスプリッター504を透過させてユーザー2の左眼に導く。
第2凹状反射ミラー507は、第2ビームスプリッター505の正面に配置され、第2ビームスプリッター505の部分反射光を部分反射させて、第2ビームスプリッター505を透過させてユーザー2の右眼に導く。
凸状レンズ509は、シャッター508が開放された時に第2ビームスプリッター505の部分透過光をHMD500の外部に導く。
The
The
The first concave reflecting
The second
The
以上のHMD500によると、ユーザー2は、自分のスイングタイプなどの必要な情報を、インパクト検出部40を手で持たずに確認することができる。
According to the
あるいは、上述した実施形態では、判定結果(診断結果)などの表示先として、運動解析装置の全部または一部(表示部)をリスト型端末とすることができる。図11は、ユーザー2のリストに装着されるリスト型端末600を示し、リスト型端末600は操作部601及び表示部602を備えている。
Alternatively, in the above-described embodiment, all or part of the motion analysis device (display unit) can be a list-type terminal as a display destination of a determination result (diagnosis result) or the like. FIG. 11 shows a
1…インパクト検出システム、2…ユーザー、3…ゴルフクラブ、3b…クラブヘッド(打撃部)、10…センサーユニット、20…電子機器(スマートフォン)、30…撮影部、40…インパクト検出部、410…第1の移動軌跡取得部、420…第2の移動軌跡取得部、430…基準位置特定部、440…出力特定部、T1…第1の移動軌跡、T2…第2の移動軌跡、T…移動軌跡、P1,P2…基準位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Impact detection system, 2 ... User, 3 ... Golf club, 3b ... Club head (striking part), 10 ... Sensor unit, 20 ... Electronic device (smartphone), 30 ... Imaging | photography part, 40 ... Impact detection part, 410 ... First moving track acquisition unit, 420 ... second moving track acquisition unit, 430 ... reference position specifying unit, 440 ... output specifying unit, T1 ... first moving track, T2 ... second moving track, T ... moving Locus, P1, P2 ... reference position
Claims (10)
撮影中の前記打撃部の物理量を測定する慣性センサーの出力を用いて、前記打撃部の第2の移動軌跡を取得するステップと、
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡上で重力加速度方向に最下点となる位置を共通の基準位置としてそれぞれ特定するステップと、
前記共通の基準位置を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定するステップと、
を含むことを特徴とするインパクト検出方法。 The output of the impacting unit including the impact position is output using the output from the imaging unit that captures the impacting part over a period before and after the impacting part of the instrument to be shaken passes through a preset impact position. Obtaining a movement trajectory of 1;
Using the output of an inertial sensor that measures the physical quantity of the hitting part during shooting to obtain a second movement locus of the hitting part;
Identifying a position that is the lowest point in the gravitational acceleration direction on the first movement locus and the second movement locus as a common reference position;
Identifying an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor using the common reference position;
The impact detection method characterized by including.
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡が前記共通の基準位置で重なるように移動軌跡を取得するステップと、
前記撮影部からの出力を用いて、前記移動軌跡上で前記基準位置と前記インパクト位置との間の距離を取得するステップと、
前記距離を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定するステップと、
を含むことを特徴とするインパクト検出方法。 In claim 1,
Obtaining a movement trajectory such that the first movement trajectory and the second movement trajectory overlap at the common reference position;
Obtaining a distance between the reference position and the impact position on the movement locus using an output from the photographing unit;
Identifying an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor using the distance;
The impact detection method characterized by including.
前記インパクト位置は、前記第1の移動軌跡と同時に撮影されることを特徴とするインパクト検出方法。 In claim 1 or 2,
The impact detection method, wherein the impact position is photographed simultaneously with the first movement locus.
前記インパクト位置は、
前記第1の移動軌跡を撮影した時と同じ撮影範囲中に設定され、
前記第1の移動軌跡の撮影時とは異なる時期に撮影されることを特徴とするインパクト検出方法。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The impact position is
It is set within the same shooting range as when shooting the first movement locus,
An impact detection method comprising: photographing at a time different from the time of photographing the first movement locus.
前記基準位置は、
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡が円弧状であるとき、
前記円弧状の軌跡の頂点であることを特徴とするインパクト検出方法。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The reference position is
When the first movement trajectory and the second movement trajectory are arcuate,
An impact detection method, wherein the impact detection method is an apex of the arcuate locus.
前記素振りされる器具の前記打撃部の物理量を測定する慣性センサーの出力を用いて、前記打撃部の第1の移動軌跡を取得する第1の移動軌跡取得部と、
前記撮影部の出力を用いて、前記打撃部の第2の移動軌跡を取得する第2の移動軌跡取得部と、
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡上で重力加速度方向に最下点となる位置を共通の基準位置としてそれぞれ特定する基準位置特定部と、
前記共通の基準位置を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定する出力特定部と、
を含むことを特徴とするインパクト検出装置。 An imaging unit that photographs the hitting unit over a period before and after the hitting unit of the instrument to be shaken passes through a preset impact position;
A first movement trajectory acquisition unit that acquires a first movement trajectory of the hitting unit, using an output of an inertial sensor that measures a physical quantity of the hitting unit of the instrument to be shaken;
A second movement trajectory acquisition unit that acquires a second movement trajectory of the hitting unit using the output of the photographing unit;
A reference position specifying unit that specifies the position that is the lowest point in the gravitational acceleration direction on the first movement locus and the second movement locus as a common reference position;
Using the common reference position, an output specifying unit that specifies an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor,
The impact detection apparatus characterized by including.
前記撮影部は、前記期間に亘ってシャッターが連続的に開いていることを特徴とするインパクト検出装置。 In claim 6,
The impact detector according to claim 1, wherein the photographing unit has a shutter that is continuously open over the period.
慣性センサーと、
を含むことを特徴とするインパクト検出システム。 The impact detection device according to claim 6 or 7,
An inertial sensor,
The impact detection system characterized by including.
撮影中の前記打撃部の物理量を測定する慣性センサーの出力を用いて、前記打撃部の第2の移動軌跡を取得する手順と、
前記第1の移動軌跡及び前記第2の移動軌跡上で重力加速度方向に最下点となる位置を共通の基準位置としてそれぞれ特定する手順と、
前記共通の基準位置を用いて、前記慣性センサーの出力の中から前記インパクト位置に対応する出力を特定する手順と、
をコンピューターに実行させることを特徴とするインパクト検出プログラム。 The first movement trajectory of the striking unit is obtained using the output from the photographing unit that photographs the striking unit over a period before and after the striking unit of the instrument to be shaken passes through a preset impact position. The steps to get and
Using the output of an inertial sensor that measures the physical quantity of the hitting part during shooting, a procedure for acquiring a second movement trajectory of the hitting part;
A procedure for specifying a position that is the lowest point in the direction of gravitational acceleration on the first movement locus and the second movement locus as a common reference position;
A procedure for identifying an output corresponding to the impact position from outputs of the inertial sensor using the common reference position;
Impact detection program characterized by causing a computer to execute.
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