JP5949004B2

JP5949004B2 - センサーユニット、運動計測システム、装着具及び運動器具

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Publication number: JP5949004B2
Application number: JP2012059816A
Authority: JP
Inventors: 一正水田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: JP2013195103A

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並びに装着具及び運動器具等に関する。

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。

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。

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。

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。

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。

特開平１−３０２１６９号公報特開平３−１７００６５号公報実開平７−００８７７５号公報特開平９−１４５７３８号公報特開２０１０−２７６４９３号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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並びに装着具及び運動器具を提供することができる。

（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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

（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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

テニスラケットのグリップエンドに衝撃・振動吸収材を介してセンサー部を固定した比較例を示す図である。図１に示す比較例にて衝撃・振動吸収材の体積を増やした態様を示す図である。図１に示す比較例にて衝撃・振動吸収材の材質を軟らかくした態様を示す図である。本発明の第１実施形態のセンサーユニットを示す断面図である。本発明の第１実施形態での衝撃・振動の伝達作用を示す図である。図１に示す比較例での玉突き状態の衝撃・振動の伝達作用を示す図である。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は衝撃・振動吸収材なしの３軸加速度の計測データを示し、図７（Ａ）はＺ軸成分を、図７（Ｂ）はＹ軸成分を、図７（Ｃ）はＸ軸成分をそれぞれ示している。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は図１に示す比較例の３軸加速度の計測データを示し、図８（Ａ）はＺ軸成分を、図８（Ｂ）はＹ軸成分を、図８（Ｃ）はＸ軸成分をそれぞれ示している。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は本発明の第１実施形態の３軸加速度の計測データを示し、図９（Ａ）はＺ軸成分を、図９（Ｂ）はＹ軸成分を、図９（Ｃ）はＸ軸成分をそれぞれ示している。本発明の第２実施形態に係るセンサーユニットの断面図である。本発明の第３実施形態に係るセンサーユニットの断面図である。図１３に示すセンサーユニットの側面図である。本発明の一実施形態に係る運動解析装置のブロック図である。センサーユニットに設けられるに示すセンサー部の詳細を示すブロック図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

Claims

測定対象物体の端部に装着されるセンサーユニットであって、
内部に収納空間を構成し、かつ、前記測定対象物体に装着した場合に前記測定対象物体の前記端部に少なくとも一部が当接する端面を有した外側壁を有する第１緩衝部と、
前記収納空間に配置され、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、
前記外側壁の前記端面に接続され、前記測定対象物体の前記端部を覆う形状の固定部材と、
を有することを特徴とするセンサーユニット。
請求項１において、
前記固定部材の断面は、円形であり、かつ、前記外側壁と接続される基端部の直径よりも先端側の開口部の直径が小さいことを特徴とするセンサーユニット。
請求項１または２において、
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。
請求項３において、
前記緩衝層は、前記第２緩衝部と前記センサー部との間に充填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。
請求項４において、
前記センサー部は基板上に搭載され、
前記第２緩衝部は、前記基板を境に２つの部材に分割されていることを特徴とするセンサーユニット。
請求項４または５において、
前記第１緩衝部は、前記外側壁に接続されて前記収納空間の壁を構成する対向壁を含み、
前記センサー部は、前記充填材で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。
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記固定部材は、前記外側壁の厚みよりも厚みが薄いことを特徴とするセンサーユニット。
請求項１乃至７のいずれか一項において、
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、前記収納空間および前記スリットの内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。
請求項１乃至８のいずれか一項において
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。
請求項１乃至９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。
測定対象物体の端部にセンサーユニットを装着するための装着具であって、
内部に収納空間を構成し、かつ、前記測定対象物体に装着した場合に前記測定対象物体の前記端部に少なくとも一部が当接する端面を有した外側壁を有する第１緩衝部と、
前記収納空間に配置され、前記第１緩衝部よりも軟らかい部材で構成され、かつ、センサーを保持する空間が設けられた第２緩衝部と、
前記外側壁の前記端面に接続され、前記測定対象物体の前記端部を覆う形状の固定部材と、
を有することを特徴とする装着具。
端部にセンサーユニットを装着した運動器具であって、
前記センサーユニットは、
内部に収納空間を構成し、かつ、前記運動器具の前記端部に少なくとも一部が当接する端面を有した外側壁を有する第１緩衝部と、
前記収納空間に配置され、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、
前記外側壁の前記端面に接続され、前記運動器具の前記端部を覆う形状の固定部材と、を備え、
前記センサーユニットが前記端部に固定されていることを特徴とする運動器具。