JP2021529058A - 動作検出器を備えるスポーツ訓練補助具 - Google Patents
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Abstract
Description
− 動作センサ・モジュールと、
− フィードバック刺激器、又はフィードバック刺激器と無線で通信する手段と、
− プロセッサと
を備え、
スポーツ訓練補助具は、ユーザによって実行される、検討されるスポーツ動作の動作欠陥と関係づけられたリアル・タイムでのフィードバックを提供するよう構成され、
i)センサ・ユニットは、ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具の代表的な場所に取り付けることを意図しており、代表的な場所は、検討されるスポーツ動作を表す軌道を進むよう拘束されており、
ii)センサ・ユニットの動作センサ・モジュールは、加速度センサ及びジャイロ・センサを備え、
iii)センサ・ユニットのプロセッサは、動作センサ・モジュールからのデータを用いて、センサ・ユニットが静止していると判断されるイベントに対応する静止位置を判断するよう構成され、
iv)プロセッサは、静止位置に対するセンサ・ユニットのセンサ・モジュールの動きを追跡し続けるよう構成され、
v)プロセッサは、センサ・ユニットの動作センサ・モジュールの動作の軌道で表される、ユーザの検討されるスポーツ動作におけるスポーツ動作の欠陥を、リアル・タイムで検出すると、フィードバック刺激器をリアル・タイムで作動させるよう構成される、スポーツ訓練補助具を提供する。
本発明のために、また以下の本文において、以下の用語は、下記で説明される意味で使用される。
システムは、プロセッサ105が制御ユニット120と通信することを可能にする無線通信手段、たとえば、ブルートゥース(登録商標)又はWIFIをさらに備え得る。
様々な実施例では、制御ユニットを使用して、システムを2つのモード、すなわち閾値設定モード及び監視モードのうちの一方に設定できる。
− 閾値設定モードでは、最初の3次元軌跡が、許容可能なずれとも呼ばれる閾値と共に定義され得る。許容可能なずれとは、動作に関連する任意の制限又は閾値であり得、基準動作軌跡を中心軸として用いて作成された仮想チューブの半径を含むが、それに限定されるものではない。また、このモードでは、姿勢ずれパラメータを設定できる。
さらに、システムは、制御ユニットをインターネットに接続し、基準動作軌跡及び許容可能なずれをインポートできるように構成される。制御ユニットはまた、許容可能なずれのパラメータの調整を容易にするよう構成される。許容可能なずれの典型的なパラメータには、許容チューブ431、432、433の中心曲線410から測定された半径が含まれ得る。図4bを参照されたい。また、許容可能なずれの典型的なパラメータには、許容可能な姿勢角の円錐で表される許容可能な姿勢角のずれ、及び/又は姿勢角の間隔が含まれ得る。図4cを参照されたい。様々な実施例において、所望の軌跡及び/又は所望の姿勢角は、練習(訓練)すべき動作に応じて、たとえば指先から地面までの距離及び腕の長さなど、所定の身体測定値を入力することによって調整され得る、工場設定として事前定義され得る。
様々な実施例において、システムは、基準動作又は特定の動作の判定基準と比較した現在の動作に応じて刺激を引き起こす、刺激器102を備える。刺激器102は、思いとどまらせる刺激を与えるよう構成されることが好ましい。刺激は、触覚刺激、電気刺激、光刺激、聴覚刺激、熱刺激、若しくは冷刺激、又はそれらの組合せであり得る。刺激は、ユーザのニーズに応じて、運動学習を最大限にするよう選択され得る。刺激ユニットによって引き起こされる刺激は、電気刺激であることが好ましい。刺激ユニットは、ほとんどの人間にとって痛いと知覚されるような大きさの電気刺激を引き起こし得るよう構成されることが、さらにより好ましい。刺激ユニットは、かかる刺激を送達できるよう構成される。システムは、刺激の大きさが調整可能であるように構成され得る。
ここで図2aを参照すると、身体動作を改善するために、動作センサ・ユニット110を備えた、人又は動物のための訓練補助のための方法が提供され、該方法は、
− 動作センサ・ユニット110のデータを受信するステップ215と、
− センサ・ユニットのデータに基づいて、センサ・ユニットの現在の位置を判断するステップ220と、
− 判断されたセンサ・ユニットの現在の動作位置の値を、所定の所望の動作に対応する位置の値、又は特定の動作判定基準と比較するステップ225と、
− 所定の閾値に鑑みて、現在の動作の位置の値と所定の所望の動作の位置の値との間の不一致のレベルに基づいて、又は特定の動作判定基準に基づいて、刺激を発するステップ230と
を含み、発せられる刺激は、電気刺激であり得る。
− センサ・ユニットの位置、速度、及び姿勢の内部での動作記録を開始するステップ(306)(以下の段落も参照)と、
− 動作センサからデータを受信するステップ307と、
− 動作開始判定基準を受信データに適用するステップ315(以下参照)と、
− 動作が開始されたかどうかを判定するステップ320と、
− ステップ320の判定に基づいて、デバイスを較正するステップ325(以下参照)と、
− 基準動作軌跡が使用可能かどうかを判定するステップ330と、
− 進行中の現在の動作軌跡を、基準動作軌跡と比較するステップ335と、
− 現在の動作軌跡が基準動作軌跡から事前定義された程度を超えて外れているかどうかを判定し、外れている場合はこれを示すステップ340と、
− 動作が終了したかどうかを判定し、終了した場合はメモリに保存するステップ342と、
− ユーザ入力に基づいて、動作軌跡を基準動作軌跡として保存されるべきかどうかを判定するステップ344と
を含む。
様々な実施例において、訓練補助は、MEMS動作追跡デバイスからの加速度計及びジャイロスコープのデータに依存する。プロセッサは、動作センサ・ユニットの現在の位置、姿勢、及び速度を更新し続けるために、(プロセッサの)内部又は外部の位置レジスタ、姿勢レジスタ、及び速度レジスタを備えるよう構成される。レジスタは、動作センサ・ユニットからの動作センサ・データを使用して更新される。プロセッサは、動作センサ・ユニットの位置の位置座標をリセットする、開始手順を実行するよう構成される。様々な実施例では、レジスタは、センサ・ユニットを所定の時間、静止状態に保つことによって開始される。
にリセットされたという概念(概案、考え、事実)に基づいて、現在の位置及び現在の速度に更新される。
様々な実施例において、プロセッサは、動作開始識別子、すなわち動作が開始したことを示す(知らせる、信号を送る)短い動作シーケンス又は所定値に達した動作速度を探索するよう構成されることが好ましい。開始シーケンスの方向は、動作センサ・ユニットの動作速度が所定の絶対値に達したときに、速度ベクトルの方向として判断され得る。この方向は、基準動作軌跡を現在の動作に合わせるために使用され、このプロセスは、ここでは「較正」とも呼ばれる。
様々な例示的な実施例において、
ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具に取付け可能となるよう構成されたセンサ・ユニットを備えるスポーツ訓練補助具であって、センサ・ユニット(110)は、
− 動作センサ・モジュールと、
− フィードバック刺激器、又はフィードバック刺激器と無線で通信する手段と、
− プロセッサと
を備え、
スポーツ訓練補助具は、ユーザによって実行される、検討されるスポーツ動作の動作欠陥と関係づけられた瞬時的なフィードバックを提供するよう構成され、
i)センサ・ユニットは、ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具の代表的な場所に取り付けることを意図しており、代表的な場所は、検討されるスポーツ動作を表す軌道を進むよう拘束されており、
ii)センサ・ユニットの動作センサ・モジュールは、加速度センサ及びジャイロ・センサを備え、
iii)センサ・ユニットのプロセッサは、動作センサ・モジュールからのデータを用いて、センサ・ユニット(110)が静止していると判断されるイベントに対応する静止位置を判断するよう構成され、
iv)プロセッサは、静止位置に対するセンサ・ユニットのセンサ・モジュールの動きを追跡し続けるよう構成され、
v)プロセッサは、センサ・ユニットの動作センサ・モジュールの動作の軌道で表される、ユーザの検討されるスポーツ動作におけるスポーツ動作の欠陥を、リアル・タイムで検出すると、フィードバック刺激器をリアル・タイムで作動させるよう構成される、
スポーツ訓練補助具が提供される。
− 3軸加速度計センサからのデータに基づいて、加速度ベクトルを繰り返し計算するステップと、
− 加速度ベクトルの絶対値が所定の時間、所定の閾値を下回ったままであることを判断するステップと、
− 加速度計のベクトルが、所定の時間、地球の重力加速度に等しいか又はそれに近い、安定した絶対値を保持していることを判断するステップと
を含む方法を使用して、静止位置を判断するよう構成される。
− ジャイロ・センサの読取り値が所定の事前定義された制限値内に限定されていることを判断するステップ
を含む方法を使用して、静止位置を判断するよう構成され得る。
様々な実施例において、安定した絶対値を判断するステップは、
− 加速度計のベクトル絶対値の変動が、所定の間隔内、好ましくは地球の重力加速度から+/−の所定の割合内にあることを確認するステップ
を含む。
上記にも記載されているように、動作センサ・モジュールからの動作データは、加速度計のデータ及びジャイロスコープのデータを含む。静止位置が識別される開始手順中に、いくつかの位置レジスタはゼロに設定される。動作センサ・モジュールの向きは、加速度の方向の平均に設定され、該平均は、地球の重力、及びおそらく通常の軽微な無意識の筋肉収縮による多少の小さい不規則な変動に起因すると推測される。
ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具に取付け可能となるよう構成されたセンサ・ユニットを備えるスポーツ訓練補助具であって、センサ・ユニット(110)は、
− 動作センサ・モジュールと、
− フィードバック刺激器、又はフィードバック刺激器と無線で通信する手段と、
− プロセッサと
を備え、
スポーツ訓練補助具は、ユーザによって実行される、検討されるスポーツ動作の動作欠陥と関係づけられた瞬時的なフィードバックを提供するよう構成され、
i)センサ・ユニットは、ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具の代表的な場所に取り付けることを意図しており、代表的な場所は、検討されるスポーツ動作を表す軌道を進むよう拘束されており、
ii)センサ・ユニットの動作センサ・モジュールは、加速度センサ及びジャイロ・センサを備え、
iii)センサ・ユニットのプロセッサは、動作センサ・モジュールからのデータを用いて、センサ・ユニット(110)が静止していると判断されるイベントに対応する静止位置を判断するよう構成され、
iv)プロセッサは、静止位置に対するセンサ・ユニットのセンサ・モジュールの動きを追跡し続けるよう構成され、
v)プロセッサは、センサ・ユニットの動作センサ・モジュールの動作の軌道で表される、ユーザの検討されるスポーツ動作におけるスポーツ動作の欠陥を、リアル・タイムで検出すると、フィードバック刺激器をリアル・タイムで作動させるよう構成され、
vi)センサ・モジュールの最初の向きは、動作センサ・モジュールの加速度計のデータに基づいて判断及び設定され、動作センサ・モジュールの加速度計のデータは静止位置だけに対応し、
vii)さらに動的に変化するセンサ・ユニットの向きは、動作センサ・モジュールのジャイロスコープからの角速度及び動作センサ・モジュールのジャイロスコープからの角速度だけに基づいて、判断される、
スポーツ訓練補助具が提供される。
− 3軸加速度計センサからのデータに基づいて、加速度ベクトルを繰り返し計算するステップと、
− 加速度ベクトルの絶対値が所定の時間、所定の閾値を下回ったままであることを判断するステップと、
− 加速度計のベクトルが、所定の時間、地球の重力加速度に等しいか又はそれに近い、安定した絶対値を保持していることを判断するステップと
を含む方法を使用して、静止位置を判断するよう構成される。
− ジャイロ・センサの読取り値が所定の事前定義された制限値内に限定されていることを判断するステップ
を含む方法を使用して、静止位置を判断するよう構成され得る。
該所定の時間は、0.5から2.5秒の間隔であり得ることが好ましい。
様々な実施例において、システムが今使用される準備ができていることを示す代替手段として、固定期間が、静止検出器及びインジケータに置き換えられる。静止検出器は、センサ・データを評価し、加速度及び/又はジャイロスコープのパラメータが所定の閾値を下回ったときに、知らせることができる。
− 加速度計のベクトル絶対値の変動が、所定の間隔内、好ましくは地球の重力加速度から所定の割合内にあることを確認するステップ
を含む。
図5は、訓練補助具の静止検出器の流れ図を示す。補助具は、
− 手首センサ・ユニットの向きを判断するために、AHRSアルゴリズムへの入力として、3軸加速度計の出力及び3軸ジャイロスコープの出力を使用するステップ510と、
− 重力方向を推定するものとして3軸加速度計の出力を、また角運動速度については3軸ジャイロスコープを使用して、向きを推定するステップ520と、
− センサ・ユニットが十分静止状態に保たれているかどうかを、加速度計及び/又はジャイロの活動レベルに基づいて判断するステップ525と、
− 位置を、x=y=z=0にリセットするステップ530と、
− 直線速度及び角運動速度をリセットするステップ530と、
− 適合されるように姿勢及び重力方向を維持するステップ530と、
− ユーザにゴーサインを表示することにより行われ得る、準備ができていることを示すステップ535と、
− 計算を開始して、位置を更新するステップ535と、
− ジャイロ・センサのデータだけを使用して姿勢を更新するステップと、
− スイングの検出を開始するステップ540と、
− 所定の時間内にスイングがないことに基づいて、静止検出を再開するステップ540と
を含む、静止検出500の方法を実行するよう構成される。
人の身体に取付け可能なボディ・ユニットを備えるゴルフ訓練補助具が提供され、ボディ・ユニットは、
− 測位センサ・モジュールと、
− フィードバック刺激器、又はフィードバック刺激器と無線で通信する手段と、
− プロセッサと
を備える。
ボディ・ユニットは、人の身体の代表的な場所に取り付けることを意図しており、該場所は、検討されるスポーツ動作を表す軌道を進むよう拘束されており、
測位センサ・モジュールは、加速度センサ及びジャイロ・センサを備え、該モジュールは、人の動きを追跡し続け、ボディ・ユニットが静止していると判断される静止位置を判断するよう構成され、静止位置から加速度及び/又はジャイロ信号を使用して、ボディ・ユニットの位置を判断でき、静止時には、ボディ・ユニットの向きを判断するために加速度センサのデータだけを使用し、静止していないときには、ボディ・ユニットの向きを判断するためにジャイロスコープのデータだけを使用し、
プロセッサは、ゴルフ・スイングが開始されたことを検出するよう配置されるゴルフ・スイング検出器を実現するよう構成され、ゴルフ・スイング検出器は、包含判定基準(inclusion criteria)及び排除判定基準(rejection criteria)を有することができ、
包含判定基準は、
− 静止状態から所定の期間、好ましくは1.7から2.0秒間の所定の期間内に、少なくとも所定の高さの増加量がある、高さの増加と、
− 少なくとも所定の量の累積移動角度を含む動きであって、該所定の量は、好ましくは100から120度以内、より好ましくは約110度である動きと
を含み、
排除判定基準は、
− システムにz方向を判断させることができない、最初の静止期間
を含み、
プロセッサは、人のスポーツ動作の欠陥が検出されると、フィードバック刺激器を作動させるよう構成される。
ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具に取付け可能なセンサ・ユニットを備えるゴルフ訓練補助具が提供され、センサ・ユニットは、
− 位置センサ・モジュールと、
− フィードバック刺激器と、
− プロセッサと
を備える。
ボディ・ユニットは、人の身体(又は人のスポーツ器具)の代表的な場所に取り付けることを意図しており、該場所は、検討されるスポーツ動作を表す軌道を進むよう拘束されており、
ゴルフ訓練補助具は、
− ボディ・ユニットが、いつ静止状態にあるかを判断し、
− ボディ・ユニットの位置を判断し、
− ゴルフ・スイングが開始されたことを検出する
手段を備え、
オーバーザトップ検出器は、人がオーバーザトップのスイング欠陥をもつゴルフ・スイングを実行すると、信号で知らせるよう配置され、オーバーザトップ検出器は、
− プロセッサ
を備え、
プロセッサは、位置センサ・データに基づいてスイング・プレーンの位置を計算するよう構成されており、
プロセッサはさらに、スイング・プレーンに対するボディ・ユニットの位置をリアル・タイムで計算し、且つ
オーバーザトップのスイング欠陥と一致しているスイング・プレーンに対するボディ・ユニットの軌道に基づいて、フィードバック刺激器を作動させるよう構成されている。
− ボディ・ユニットの軌道の下向きの部分が、上向きの軌道の前へ、スイング・プレーンに垂直な方向に距離Aだけ、離れている。
外部基準を用いずに、ユーザの動きの計算及び分析を容易にするために、上記で紹介したように、内部基準が、自発的な非活動期間中に重力を感知することをベースとする手順を使用して確立される。
訓練補助具は、x、y、z座標系を内部的に使用し、センサ・ユニットの動きによって反映されるユーザの動きを、追跡及び分析するよう構成される。z方向の判断は、上記で説明されている。グローバル・フレームのx方向及びy方向は、ゴルフ・コース又は周囲の環境に照らして判断する必要はない。ただし、ユーザ及びゴルフ・スイングは、内部的には、グローバル・フレーム内で、グローバル・フレームのxy平面上に投影された基準平面又は「スイング・プレーン」(下記参照)への法線ベクトルが正のx方向に向いているように、回転される。これは、ゴルフ・ボールを放つ方向がy軸に沿い、ゴルファの鼻が正のx方向に沿って向くことを意味する。
様々な実施例において、ゴルフ・スイング訓練補助具が提供される。訓練補助具は、ゴルフ・スイングの開始を認識するための、ハードウェア又はソフトウェアを備える特徴を有し得る。様々な実施例において、発明者らが「ゴルフ・スイング検出器」と呼ぶことを選択したものが提供される。
ここで図6に目を向けると、様々な実施例において、手首センサ・ユニットの位置は、手首センサ・ユニットのジャイロ・データ・ユニット605及びセンサ・ユニットの加速度計データ・ユニット610からのデータを、AHRSユニット615に供給することによって判断される。AHRSユニットは、グローバル・フレームに対するローカル・フレームの向きを確立及び追跡し続ける4元数回転ユニット620へ、向き/姿勢データを供給する。4元数回転ユニットは、重力成分を減算する重力減算ユニット625へ、グローバル・フレーム形式で加速度データを供給する。加速度データは、重力減算ユニット625から2重積分ユニット630に供給され、次いで、2重積分ユニット630が位置データを供給する。位置座標のリセットは、リセット・ユニット635によって実行され得る。
様々な実施例において、訓練補助具は、基準面を判断するよう構成される。この平面はスイング・プレーンと呼ばれることもあるが、この用語はゴルフの文献において他の意味で使用されることがあるので、ここでは基準平面と呼ぶことが好ましい。図7aは、訓練補助具で使用するための、基準平面を確立する方法の流れ図を示す。該方法は、
− 動きが始まったことを判断する、すなわち、静止位置からの加速度計及び/又はジャイロのデータが、センサ・ユニットの動きと一致していることを判断するステップと、
− 初期位置を、動き開始直前の位置に設定し、x=y=z=0とするステップ715と、
− センサ・ユニットの相対位置を追跡し続けるステップ720と、
− ジャイロスコープの動いた角度の累積(静止状態以降の)が所定の値以上であるかどうかを判断するステップであって、該動いた角度の累積は、スイングの相当な部分である可能性があり、テストでは、好適な値は約110度であることが示されたステップ725と、
− 第1の基準点を、初期位置に設定するステップ730と、
− 第2の基準点を、所定の累積角度値の位置に設定するステップ735と、
− 第3の基準点を、所定の累積角度値の半分の位置に設定するステップ740と、
− 第1、第2、第3の基準点を含む平面として、基準平面を作成するステップ745と
を含む。
− 動きが始まったことを判断する、すなわち、静止位置からの加速度計及び/又はジャイロのデータが、センサ・ユニットの動きと一致していることを判断するステップ755と、
− 初期位置を、動き開始直前の位置で、x=y=z=0に設定するステップと、
− センサ・ユニットの相対位置を追跡し続けるステップと、
− ジャイロスコープの動いた角度の累積が所定の値以上であるかどうかを判断するステップであって、該累積角度は、スイングの相当な部分であると予測され、テストでは、好適な値は約110度であることが示された、ステップ765と、
− 第1の基準点を、初期位置に設定するステップ770と、
− 第2の基準点を、所定の累積角度値の位置に設定するステップ775と、
− 第3の基準点を、所定の累積角度値の半分の位置に設定するステップ780と、
− 回転の中心点を、上記の基準平面の、第1の基準点と第3の基準点との間の直線に対する垂直線、並びに第2の基準点と第3の基準点との間の直線に対する垂直線の交差する点に設定するステップ785と
を含む。
図9は、棒状のゴルファの側面図を示す。バックスイングの軌跡BST(backswing track)は、BSTとマークされた破線で示される。ダウンスイングの軌跡DST(downswing track)は、DSTとマークされた破線で示される。基準平面又はスイング・プレーンは、SP(swing plane)とマークされている。バックスイングの軌跡BSTとダウンスイングの軌跡DSTとの間の距離Aは、Aとマークされている。
− ダウンスイングが開始されたことを判断するステップであって、これは、回転の中心点を中心とする角度がもはや増加しておらず、減少していることを検出することによって行われ得るステップ1105と、
− 遷移点TPからの角度ベータ(β)の追跡を続けるステップ1110(図10a、図10b参照)と、
− バックスイングの軌跡BSTとダウンスイングの軌跡DSTとの間の距離Aの追跡を続けるステップ1120と、
− 角度ベータが所定の角度間隔内にあるかどうか、同時に、バックスイングの軌跡とダウンスイングの軌跡との間の距離Aが所定の距離間隔内にあるかどうかを検討することによって、ダウンスイングの軌跡がオーバーザトップのスイング欠陥と一致するか否かを判断するステップであって、テストでは、好適な値が、10から25度の該所定の角度間隔及び2cmを超える値の該所定の距離間隔を含むことが示された、ステップ1130と
を含む。
該方法は、
− フィードバック刺激器を作動させるステップ1135と、
− 角度ベータが所定の間隔を超えていることを判断するステップ1140と
をさらに含み得る。
Claims (14)
- ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具に取付け可能となるよう構成されたセンサ・ユニットを備えるスポーツ動作訓練補助具であって、前記センサ・ユニット(110)は、
− 動作センサ・モジュールと、
− フィードバック刺激器、又はフィードバック刺激器と無線で通信する手段と、
− プロセッサと
を備え、
前記スポーツ訓練補助具は、前記ユーザによって実行される、検討されるスポーツ動作の動作欠陥と関係づけられたリアル・タイムでのフィードバックを提供するよう構成され、
i)前記センサ・ユニットは、ユーザの身体又はユーザのスポーツ器具の代表的な場所に取り付けることを意図しており、前記代表的な場所は、前記検討されるスポーツ動作を表す軌道を進むよう拘束されており、
ii)前記センサ・ユニットの前記動作センサ・モジュールは、加速度センサ及びジャイロ・センサを備え、
iii)前記センサ・ユニットの前記プロセッサは、前記動作センサ・モジュールからのデータを用いて、前記センサ・ユニット(110)が静止していると判断されるイベントに対応する静止位置を判断するよう構成され、
iv)前記プロセッサは、前記静止位置に対する前記センサ・ユニットの前記センサ・モジュールの動きを追跡し続けるよう構成され、
v)前記プロセッサは、前記センサ・ユニットの前記動作センサ・モジュールの動作の軌道で表される、前記ユーザの前記検討されるスポーツ動作におけるスポーツ動作の欠陥を、リアル・タイムで検出すると、前記フィードバック刺激器をリアル・タイムで作動させるよう構成され、
vi)前記センサ・モジュールの最初の向きは、動作センサ・モジュールの加速度計のデータに基づいて計算及び設定され、動作センサ・モジュールの加速度計のデータは前記静止位置だけに対応し、
vii)前記センサ・ユニットのさらに動的に変化する向きは、前記動作センサ・モジュールのジャイロスコープからの角速度、及び前記動作センサ・モジュールの前記ジャイロスコープからの角速度だけに基づいて、計算され、
viii)前記プロセッサは、特定のタイプの動きが開始されたことを検出するよう構成される、スポーツ訓練補助具。 - 前記プロセッサは、
− 加速度計センサからのデータに基づいて、加速度ベクトルを繰り返し計算するステップと、
− 前記加速度ベクトルの絶対値が所定の時間、所定の閾値を下回ったままであることを判断するステップと、
− 加速度計のベクトルが、前記所定の時間、地球の重力加速度に等しいか又はそれに近い、安定した絶対値を保持していることを判断するステップと
を含む方法を使用して、前記静止位置を判断するよう構成される、請求項1に記載のスポーツ訓練補助具。 - 前記プロセッサは、
− ジャイロ・センサの読取り値が所定の事前定義された制限値内に限定されていることを判断するステップ
を含む方法を使用して、前記静止位置を判断するよう構成される、請求項1又は2に記載のスポーツ訓練補助具。 - 前記所定の時間は、
− 1から5秒の間隔である、
請求項2及び3に記載のスポーツ訓練補助具。 - 安定した絶対値を判断する前記ステップは、
− 加速度計のベクトルの絶対値の変動が、所定の間隔内、好ましくは地球の重力加速度からある割合内にあることを確認するステップ
を含む、請求項2に記載のスポーツ訓練補助具。 - 前記プロセッサは、前記静止位置を判断するときに、ジャイロ・センサのデータを破棄するよう構成される、請求項2に記載のスポーツ訓練補助具。
- 前記ユーザは動物である、請求項1から6までのいずれか一項に記載のスポーツ訓練補助具。
- 前記動作センサ・モジュールのさらに動的に変化する位置は、前記動作センサ・モジュールの計算された動的に変化する向き、及び動作センサ・モジュールの対応する加速度計のデータに基づいて計算される、請求項1から7までのいずれか一項に記載のスポーツ訓練補助具。
- 前記特定のタイプの動きは、ゴルフ・スイングの動き、槍、円盤、ハンマ、若しくは砲丸の動きなどの投擲の動き、走り高跳び、棒高跳び、3段跳びなどの跳躍の動き、体操の動き、フィギュア・スケートの動き、フェンシング、水泳、ダイビング、テニスの動き、スカッシュの動き、又はユーザの身体若しくはユーザのスポーツ器具に取り付けられたセンサ・ユニットが進む、特定の軌道から識別され得る他の動きからなる群から選択される、請求項1から8までのいずれか一項に記載のスポーツ訓練補助具。
- 前記特定のタイプの動きは、ゴルフ・スイングである、請求項1から9までのいずれか一項に記載のスポーツ訓練補助具。
- 前記動きは、
− 静止状態から所定の期間内に、少なくとも所定の高さの増加量がある、高さの増加
という包含判定基準に基づいて、ゴルフ・スイングとして検出される、請求項10に記載のスポーツ訓練補助具。 - 前記プロセッサは、前記ユニットが、それぞれ所定の最小半径の値及び所定の最大半径の値の、最小及び最大半径を有する、湾曲した軌道(弧)に沿って動くという包含判定基準も適用するよう構成される、請求項11に記載のスポーツ訓練補助具。
- 前記プロセッサは、前記ユニットが、それぞれ所定の最小半径の値及び所定の最大半径の値の、最小及び最大半径を有する、湾曲した軌道(弧)に沿って動き、且つ前記弧に沿った前記動きが所定の角度を超えるという包含判定基準も適用するよう構成される、請求項12に記載のスポーツ訓練補助具。
- 所定の高さの増加量は、0.4から0.6メートルの間隔、より好ましくは0.45から0.55mの間、最も好ましくは0.49から0.51mの間である、請求項10に記載のスポーツ訓練補助具。
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US20210228944A1 (en) * | 2018-07-27 | 2021-07-29 | Tyromotion Gmbh | System and method for physical training of a body part |
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EP4345796A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-03 | deWiz AB | Improved golf swing detector |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060084516A1 (en) * | 2004-07-28 | 2006-04-20 | Smartswing, Inc. | Method and system for defining and using a reference swing for a sports training system |
US20120259578A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Qualcomm Incorporated | Rest detection using accelerometer |
JP2018510040A (ja) * | 2015-02-13 | 2018-04-12 | マス イノヴェーション (ピーヴィーティー) リミテッド | スマートな機能を有する衣料品 |
JP2018187149A (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-29 | 国立大学法人 筑波大学 | 評価装置、評価システム、評価方法及びプログラム |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6778866B1 (en) | 2000-03-16 | 2004-08-17 | Ted S. Bettwy | Method and apparatus for learning specific body motion |
US20030054327A1 (en) | 2001-09-20 | 2003-03-20 | Evensen Mark H. | Repetitive motion feedback system and method of practicing a repetitive motion |
US6786730B2 (en) | 2002-03-01 | 2004-09-07 | Accelerized Golf Llc | Ergonomic motion and athletic activity monitoring and training system and method |
WO2010111705A2 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Infomotion Sports Technologies, Inc. | Monitoring of physical training events |
US9247212B2 (en) * | 2010-08-26 | 2016-01-26 | Blast Motion Inc. | Intelligent motion capture element |
US9101812B2 (en) * | 2011-10-25 | 2015-08-11 | Aquimo, Llc | Method and system to analyze sports motions using motion sensors of a mobile device |
US9737261B2 (en) * | 2012-04-13 | 2017-08-22 | Adidas Ag | Wearable athletic activity monitoring systems |
GB2512380A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | Caddieon Inc | A System and Method for Detecting Golf Swing with a Ball Impact |
CN103933722B (zh) * | 2014-02-28 | 2016-04-27 | 杭州匠物网络科技有限公司 | 一种健身哑铃运动检测装置及健身哑铃运动检测方法 |
EP3252736A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-06 | West & Bergh IT Consulting AB | Motion training aid |
CN106377892B (zh) * | 2016-09-27 | 2018-11-06 | 深圳市宏电技术股份有限公司 | 一种基于可穿戴设备的飞镖运动识别及训练的方法和系统 |
CN106512362A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-03-22 | 中山市得高行知识产权中心(有限合伙) | 一种乒乓球辅助训练系统及方法 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060084516A1 (en) * | 2004-07-28 | 2006-04-20 | Smartswing, Inc. | Method and system for defining and using a reference swing for a sports training system |
US20120259578A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Qualcomm Incorporated | Rest detection using accelerometer |
JP2018510040A (ja) * | 2015-02-13 | 2018-04-12 | マス イノヴェーション (ピーヴィーティー) リミテッド | スマートな機能を有する衣料品 |
JP2018187149A (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-29 | 国立大学法人 筑波大学 | 評価装置、評価システム、評価方法及びプログラム |
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