JP6074897B2 - 運動解析装置及び運動解析方法 - Google Patents
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Description
測定対象物体の角速度を検出する角速度センサーと、
前記測定対象物体が静止状態である第1期間に前記角速度センサーから取得された出力信号に基づいて、前記角速度センサーの出力信号に含まれて時間とともに変化するバイアス値を、時間を関数とするバイアス推定値として求めるバイアス推定部と、
前記第1期間に続く第2期間に前記角速度センサーから取得された出力信号から、前記出力信号と前記時間軸上で対応する前記バイアス推定値が除去された補正データに基づいて、前記測定対象物体の運動を解析する運動解析部と、
を有する運動解析装置に関する。
前記測定対象物体の加速度を検出する加速度センサーをさらに有し、
前記運動解析部は、前記加速度センサーの出力信号及び記加速度センサーの出力信号のm(mは自然数)階積分値に基づいて前記測定対象物体の運動を解析することができる。
測定対象物体が静止状態である第1期間に、前記測定対象物体に取り付けられた角速度センサーからの出力信号を取得する工程と、
前記第1期間に取得された前記角速度センサーの出力信号に含まれて時間とともに変化するバイアス値を、時間を関数とするバイアス推定値として求める工程と、
前記第1期間に続く第2期間に前記角速度センサーの出力信号を取得する工程と、
前記第2期間に取得された前記角速度センサーの出力信号から、前記出力信号と前記時間軸上で対応する前記バイアス推定値が除去された補正データに基づいて、前記測定対象物体の運動を解析する工程と、
を有する運動解析方法に関する。
運動解析情報収集装置100は、図1に示すように、測定対象物体である例えばゴルフクラブ10に取り付けられた角速度センサーを含むセンサーユニット20と、バイアス推定部及び運動解析部とを含むホスト端末200とを有する。
ここで、運動解析装置1の運動解析情報の対象は、図1に示す被験者により操作されるゴルフクラブ10である。図1は、被験者により操作されるゴルフクラブ10のクラブヘッド11のスイング軌跡Aを示している。スイング軌跡Aは、スイング起動位置P1、トップ位置P2、インパクト位置P3及びフォロースルートップ位置P4を含んでいる。
図5はホスト端末200を示している。ホスト端末200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、表示部260及び告知部270を含んで構成されている。
以下、運動解析方法を図6〜図10も参照して説明する。図6のスタート時には、ゴルフクラブ10は図4に示す充電器30に装着され静止状態である。このとき、センサーユニット20は、図7に示す既知の始点P0(充電器30の位置)にあり、加速度及び角速度は共に零である。これらは、始点P0での既知のデータとなる。
図8のステップS1では、図8のスタート時t0から、ゴルフクラブ10が充電器30に装着されている静止状態でのセンサーユニット20から出力信号を取得する。つまり、図8のスタート時t0から、静止状態にてセンサー出力データを所定のサンプリング周波数でサンプリングして取得する。特に、三軸ジャイロセンサー104x〜104zから、例えばサンプリング時刻情報と共に角速度データが取得される。この静止状態では角速度は零であるが、取得された角速度データは零ではなく、時間とともに変化するバイアス値が含まれている。
Vias(t)=a×t+b…(1)
と表すことができる。バイアス推定値Vias(t)は、X,Y,Z軸についてそれぞれ求められる。
図10(A) −0.0008 −0.0013 −0.0008
図10(B) −0.0448 −0.0008 +0.0147
図10(C) −0.0120 −0.0073 +0.0010
図10(D) +0.0001 +0.0029 −0.0032
図10(A)〜図10(D)にて求められたバイアス推定値の式(1)の傾きaを評価すると、図10(C)(D)が有効である場合にはa≦0.010とすることができる。この場合、図(B)に示すように1秒の静止期間で得られたバイアス推定値は不採用となり、図10(C)に示すように静止期間を2秒として得られたバイアス推定値が確定値となる。しきい値をこのように設定すると、図10(A)に示すように運動期間の前後に静止期間を設けて得られた比較例のバイアス推定値に近いバイアス推定値を得ることができる。
図8のステップS4では、図5に示す告知部270が、バイアス推定部202にてバイアス推定値が確定された時以降に、運動開始を告知することができる。この告知は、表示または音声にて行なうことができる。
Claims (9)
- 外部から測定対象物体の角速度の情報を時刻情報と共に取得する通信部と、
前記測定対象物体が静止状態である第1期間の前記角速度が時間軸上でサンプリングされたデータを直線近似して、時間を関数とするバイアス推定値を求めるバイアス推定部と、
前記第1期間に続く運動期間としての第2期間の前記角速度から当該角速度の時刻情報と対応する前記バイアス推定値が除去された補正データに基づいて、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解析装置。 - 請求項1において、
一秒あたりの角速度(dps)であるバイアス推定値Vias(t)の直線近似式を、Vias(t)=a×t+bとしたとき、前記バイアス推定部は、傾きaがしきい値よりも小さくなった時に前記バイアス推定値を確定することを特徴とする運動解析装置。 - 請求項2において、
前記バイアス推定部は、前記傾きaがa≦0.010となった時に前記バイアス推定値を確定することを特徴とする運動解析装置。 - 請求項2において、
前記バイアス推定部は、前記傾きaがa≦0.005となった時に前記バイアス推定値を確定することを特徴とする運動解析装置。 - 請求項2乃至4のいずれか一項において、
前記バイアス推定部にて前記バイアス推定値が確定された時以降に、運動開始を告知する告知部をさらに有することを特徴とする運動解析装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記運動解析部は、前記補正データ及び前記補正データの積分値に基づいて前記測定対象物体の運動を解析することを特徴とする運動解析装置。 - 請求項6において、
前記運動解析部は、前記第2期間の前記角速度が入力される順に前記測定対象物体の運動を解析することを特徴とする運動解析装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項において、
前記通信部は、外部から前記測定対象物体の加速度の情報を取得し、
前記運動解析部は、前記加速度及び前記加速度のm(mは自然数)階積分値に基づいて前記測定対象物体の運動を解析することを特徴とする運動解析装置。 - 測定対象物体が静止状態である第1期間における前記測定対象物体の角速度の情報を時刻情報と共に取得する工程と、
前記第1期間に取得された前記角速度が時間軸上でサンプリングされたデータを直線近似して、時間を関数とするバイアス推定値を求める工程と、
前記第1期間に続く運動期間としての第2期間における前記測定対象物体の角速度の情報を時刻情報と共に取得する工程と、
前記第2期間に取得された前記角速度から当該角速度の時刻情報と対応する前記バイアス推定値が除去された補正データに基づいて、前記測定対象物体の運動を解析する工程と、
を有することを特徴とする運動解析方法。
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