JP6207510B2 - ゴルフ・スイングを分析するための装置および方法 - Google Patents
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Description
幾つかの相対的に低速で低加速度の簡略化された人間の移動または身体部分の移動の運動パラメータが、筋肉筋電図検査、力プレート、および機器搭載型クラブを用いた技術により、様々な成功度合で先行技術において測定されている。しかし、これらの技術は、ゴルフのダウンスイングにおいて少数の非常に限られたNJPを、通常は困難でかつ制限された研究条件の下で測定するにすぎない。逆動力学および順力学を含む力学の原理を用いた他の技術も試行されているが、実用的なコーチング、トレーニング、または大規模データベース編成に使用できるのに十分な精度と利便性とが要求される、高加速の身体全体の高速な動きに関して実用的には全く成功していない。
1 頭(セグメント)
2 上中部胴体(セグメント)
3 右上部胴体(セグメント)
4 上腕(セグメント)
5 中部胴体(セグメント)
6 前腕(セグメント)
7 骨盤(セグメント)
8 右手(セグメント)
9 右大腿(セグメント)
10 右下腿(セグメント)
11 右足(セグメント)
12 首(関節)
13 左内方肩部(関節)
14 左外方肩部(関節)
15 胸部(関節)
16 左肘(関節)
17 腰部(関節)
18 左手首(関節)
19 左腰(関節)
20 左膝(関節)
21 左足首(関節)
NJPを決定するための装置の例を次に説明する。当該装置は、とりわけ、コスト、および利便性が重要な、個々のコーチングおよびコーチングまたは分析に使用される大規模データベースの編成に適している。当該装置はまた、必要とされる場合に、異なる場所での容易な伝達と構成に適している。当該装置を使用して、ゴルフ・スイングの他の側面を決定し分析してもよい。当該側面には運動学的側面が含まれるが、本明細書では詳細には説明しない。コーチングと練習における直接的な使用に加えて、運動学的パラメータはセグメントの運動エネルギ・パラメータをの計算にも使用される。当該パラメータはとりわけ、生成されたエネルギの伝達の計算に使用される。
2 人工競技台表面
3 左足力プレート
4 右足力プレート
5 足の輪郭により表した競技者
6 力プレートに対する処理ユニットおよびインタフェース・ユニット
7 競技者セグメントとクラブ・シャフトに固定したMMCSセンサ
8 センサからMMCS処理ユニットおよびインタフェース・ユニットへの配線の供給接続
9 MMCSタッチペン
10 MMCS磁界送信器
11 MMCS処理ユニットおよびインタフェース・ユニット
12 装置プロセッサ
13 操作者インタフェース
逆動力学計算には、競技者のBSIPを測定する必要がある。当該BSIPの値は、従来は固定されていると仮定されている。BSIPを高レベルの精度と一貫性で決定することが重要である。なぜならば、接続された連鎖の端にない任意のセグメントにおける誤差により、誤差が逆動力学計算の連鎖に沿って関節から関節へと伝播して多大な影響を結果に及ぼすからである。システムを個々のコーチングに使用する場合、または、競技者の大規模データベースが生成されている場合には、競技者に対する最小限の不都合さでBSIPをを測定することも重要である。
説明したタイプのタッチペン触診および幾何モデル化は一般にかなり便利でBSIPを決定する先行技術の方法よりかなり高い精度レベルを与えるが、本発明の別の態様は、競技者の身体の表面を実用的な方式でスキャンまたは測定するシステムを用いてさらに高い精度レベルを実現できるという洞察に関する。
逆動力学計算または同様な技術を上手く適用する際のさらなる問題は、ダウンスイングまたはスイングにわたって、競技者の移動およびBSIPに関してGRFが適用される点を正確に特定することにある。この特定は非常に重要である。なぜならば、当該特定における非常に小さな誤差でも、計算の精度に大きな影響を及ぼしうるからである。本例では、タッチペンを用いてシステムの参照フレームに関する力プレートの位置をさらに参照し、これらの関連測定の全てに対して高度に正確かつ統一された参照システムを使用することによって、この問題を克服する。力プレートが、タッチペンの動作と干渉するであろう金属を含む場合には、可動性で非金属の剛性較正器具を、力プレートの上の正確な位置に配置する。当該較正器具は、タッチペンが力プレート金属からの干渉なしに特定できる程度に十分な力プレート面上の距離にある標識点を含む。力プレートを参照して読取値を取得するときには、当該器具は外される。
複雑な運動学的情報とGRFを時間制約のもとで測定するとき、または、多数の試験を処理しなければならない場合には、構成エラーが検出されないままで、コスト含有、および競技者に対する不都合さと苛立ちを伴う、台無しな試験が生じるおそれがある。本例では、これらの問題を、以下で説明するものを含めて様々な監視チェックまたは技術により最小化する。
以上の段落で説明した本発明の様々な態様は、ゴルフ・スイングにおけるエネルギ生成と伝達を、逆動力学のような計算技術を用いて正確、実用的、かつ有用に測定できるという全く進歩的な洞察に関する。、有意な科学的分析において非常に大きな商用的利点に関する明らかな可能性があった先行技術ではこの実施に完全に失敗している。
本発明の代替的な実施形態では、NJPを、本明細書の他所で説明したNJPを決定するための技術を用いて編成したゴルフ・スイングの大規模かつ代表的なデータベースを用いてシステムおよび装置により決定する。当該データベースはGRFデータを含む。当該データベースを使用して、神経回路網システムのような人工知能システムをトレーニングし、新たなスイングのNJPをそのGRFパラメータの分析から予測または決定する。当該新たなスイングを「エンドユース」スイングを称することもある。GRFパラメータには、夫々の足および両足の組合せに関するGRFおよびモーメント、夫々の足および両足の組合せに関する圧力の中心が含まれる。GRFからのスイング・パラメータの予測は先行技術で公知であり、特許文献4に開示されている。
次に、ゴルフ・スイングの運動特性および運動学的特性を決定または分析するための本発明の代替的な実施形態を説明する。当該実施形態では、決定手段が、画像処理、人体の関節セグメント・モデルの抽出および関節セグメント・モデルの動き追跡が可能な組込みソフトウェアを備える3Dカメラのような、GRF決定手段と光深度決定手段を備える。前述のように、この種の組込みソフトウェアを有するシステムを「高度3Dカメラ」と称してもよい。当該システムは、コンピュータ・ベースのゲームで広く使用され、コンパクトであり相対的に安価である。
2 人工競技台表面
3 左足力プレート
4 右足力プレート
5 足の輪郭により表した競技者
6 力プレートに対する処理ユニットおよびインタフェース・ユニット
7 競技者に面する3Dカメラ
8 装置プロセッサ
9 ユーザ・インタフェースと通信手段
10 電子装置を包含する筐体
本発明はまた、スイングのエネルギ生成とエネルギ伝達のパラメータの解釈と通信を含む、ゴルフ・スイングを分析するためのシステムと装置を提供する。これらのパラメータを本発明の前述の実施形態の何れかにより決定してもよい。さらに、本発明の諸態様は以下の実現と開示に関する。
1 バックスイングのトップからインパクトまでの、零のパワーの時間軸
2 インパクトでの垂直軸と時間マーカ
3 インパクト前約0.29秒の、クラブのバックスイングのトップにある垂直軸と時間マーカ
4 約700Wの関節パワーでのプロットの上限
5 左臀部関節パワーのプロット、即ち、第1の主要ブロック
6 胸部関節パワーのプロット
7 腰部関節パワーのプロット、即ち、主要ブロック
8 腰部関節パワーのプロット、即ち、副次ブロック
9 結合肩関節パワーのプロット
10 右臀部関節パワーのプロット
11 結合肘関節パワーのプロット
12 左臀部関節パワーのプロット、即ち、第2の主要ブロック
13 結合手首関節パワーのプロット
14 非常に大規模なブロックを生成する関節に関連付けられた、関節パワーのプロット
15 左腰クワッド、即ち、第1のクワッド
16 胸部クワッド
17 腰部クワッド、即ち、主要クワッド
18 腰部クワッド、即ち、副次クワッド
19 結合肩クワッド
20 右腰クワッド
21 結合肘クワッド
22 左腰クワッド、即ち、第2のクワッド
23 結合手首クワッド
24 クラブ・シャフト角度が180°、即ち前面で上方向に垂直である垂直時間マーカ
25 クラブ・シャフト角度が前面で135°である、垂直時間マーカ
26 クラブ・シャフト角度が90°、即ち、前面で水平である垂直時間マーカ
27 クラブ・シャフト角度が前面で45°である、垂直時間マーカ
1 関節パワー曲線
2 2つのピーク値のうち小さい方の垂直高さ
3 2つのピーク値のうち大きい方の垂直高さ
4 2つのピークのうち最小値の垂直高さ
5 関節パワー曲線から構築した単一のクワッド
6 関節パワー曲線の初期部分から構築した第1の切欠きクワッド
7 関節パワー曲線の残りの部分から構築した第2の切欠きクワッド
8 関節パワー曲線の初期部分から構築した第1の重複クワッド
9 関節パワー曲線の残りの部分から構築した第2の重複クワッド。第1の重複クワッドと区別するために点線で示してある。
本発明に従って、様々な技術を用いて関節パワー・ブロックの分析結果をゴルフ・スイングに実用的に適用することができる。当該技術には、競技者またはゴルフ・コーチのような専門家により表示されたブロックもしくはクワッド・パターンの直接的な分析、または、プロセッサによるブロックまたはクワッド・パターンの自動的な分析がある。当該自動的な分析結果の結果は、競技者またはコーチに伝えられる。当該結果をクワッドまたは簡略化ブロック形式で表示する場合には、総エネルギ値、全期間、立ち上がり速度、減衰速度、および保持値が増大、安定、または低下するかどうかを含めて、各クワッドまたは簡略化ブロックの個々の特性を分析することができる。他のクワッドまたは簡略化ブロック値との関係も重要である。これらの特性の一部の関連は既に説明した。分析技術には、スイングのクワッドまたは簡略化ブロックのパターンを同一の競技者による他のスイングのパターンと比較することが含まれる。当該比較を競技者の過去のスイングの履歴で行って、例えば、コーチのプログラムを所定期間実施した際の進歩をチェックしてもよい。当該比較を、一連の直近のスイングで行って、スイングの個々のクワッドまたは簡略化ブロックのパターンの一貫性をチェックしてもよい。当該比較をさらに他のクラブで実行したスイングで行って、例えば、どのように競技者がドライバのような長距離クラブの使用スキルを、最大距離は要求されないがエネルギの同じ効率性、スムーズな生成と伝達が依然として望ましいスイングに変換したかをチェックしてもよい。分析技術がさらに、適切な専門家モデルの等価なスイングまたはスイング範囲に関連するクワッドまたは簡略化ブロックのパターンとの比較を含んでもよい。当該基準が、例えば、個々の関節パワーの作業量とその領域により表したクワッドまたは簡略化ブロックとの比較、相対座標位置とクワッドもしくは簡略化ブロックの重心の比較、または、立ち上がりの相対角度とクワッドもしくは簡略化ブロックの減衰の比較のような、統計分析に基づいてもよい。ゴルフ・スイングは複雑な動作であり、最適なエネルギ生成と伝達をもたらすと経験的に知られているクワッドまたは簡略化ブロックのパターンとの比較によりさらなる洞察を得ることができる。当該専門家モデルは、分析のもとでスイングと競技者に対して適切に調節された、専門家の競技者によるスイングの合成に基づく。これらの分析技術を、コーチもしくは競技者により直接実行してもよく、または、プロセッサにより自動的に実行してもよい。競技者からの過去の結果を、プロセッサによりアクセスでき分析において自動的に使用できるメモリのログに保持してもよい。
セグメント・エネルギのクワッドまたは簡略化ブロックを、スイングの過程にわたって時間に対してプロットしたセグメント・エネルギの変化率曲線により表した時間変化するセグメント・エネルギの変化のブロックに対して構築してもよい。関節パワーのクワッドまたは簡略化ブロックと異なり、当該クワッドまたは簡略化ブロックは関節ではなくセグメントと関連付けられ、エネルギ生成よりエネルギ伝達に対してより密接に関連付けられる。当該クワッドまたは簡略化ブロックを関節パワーのクワッドと同様な4つの直線形式で構築できるが、当該クワッドまたは簡略化ブロックは、脳または中枢神経システムによる立ち上がり、保持および減衰命令を表現しないという点で異なり、したがって、元の形式または、時間軸により画される平滑化曲線のような他の幾何形式で示してもよい。当該クワッドまたは簡略化ブロックは、正の形式または負の形式で現れ、その両方のタイプは典型的なスイングに固有なエネルギ伝達プロセスにおいて重要である。セグメント・エネルギのブロックを分割し、異種の時間変化するセグメント・エネルギの変化に対して別々に示してもよい。例えば、別々のブロックを運動エネルギと位置エネルギに対して示すことができる。
Claims (66)
- 競技者とクラブが関与するゴルフ・スイングを分析するための装置であって、測定手段と処理手段を備え、
前記測定手段と前記処理手段は、スイング・パラメータを決定するように動作可能であり、
前記処理手段は、
(A)計算において競技者の身体モデルを利用し、前記モデルが複数の実質的に剛性な身体セグメントと複数の身体関節を含み、前記身体セグメントは前記身体関節により1つまたは複数の連鎖で接続され、前記身体セグメントは、前記計算で使用される、慣性モーメントのパラメータを含む、身体セグメントの慣性パラメータを決定しており、
(B)決定された前記身体セグメントの慣性パラメータを前記計算において利用し、前記身体セグメントの慣性パラメータは前記競技者の測定値から決定され、
(C)前記身体モデルと決定されたスイング・パラメータを利用して前記スイングを分析し、前記計算は、前記身体関節によって接続された身体セグメントの前記1つまたは複数の連鎖に沿った関節ごとまたはセグメントごとの計算を利用し、
(D)前記スイングを、前記身体モデルにおける個々の身体関節または身体関節のグループで、生成されたエネルギまたはエネルギの生成速度の分析を含めて、競技者の身体におけるエネルギ生成および/または競技者の身体とクラブを通じたエネルギ伝達に関連した分析し、
(E)ドライバおよび長距離アイアン・クラブのような、高加速度な高速スイングを含む、スイングのダウンスイング部分を分析し、
(F)コーチングまたはトレーニングのニーズを満たす方式、または、大規模かつ代表的なデータベース収集のニーズを満たす方式で、
(i)前記身体の内部のエネルギ生成とエネルギ伝達に関連する分析を含めて、有意かつ科学的な分析を利用し、
(ii)コーチング、トレーニングまたはデータベース収集のための実用的で有意な使用であるために、十分な精度で運動学的結果および運動結果を決定および計算する
ように動作可能であることにより、前記ゴルフ・スイングを分析し、
(G)自動的にまたはほぼ自動的に前記装置を動作させることによって、コーチングまたはトレーニングのニーズを満たし、または大規模かつ代表的なデータベース収集のニーズを満たす実用的な方法でゴルフ・スイングを分析する
ように動作可能である、装置。 - 前記処理手段はさらに、複数の分析パラメータを用いて前記スイングを分析するように動作可能であり、前記分析パラメータは、前記身体モデルと、前記決定されたスイング・パラメータとに基づいて計算される、請求項1に記載の装置。
- 前記処理手段は、競技者を実質的に接続された剛性セグメントの系としてモデル化するように動作可能であり、前記モデルは、以下の特徴、即ち、
前記処理手段が、競技者を、前記モデルの異なるセグメントまたは異なるセグメント・グループにおける、競技者の右下腿、右大腿、左下腿、左大腿、骨盤、上部胴体、頭、右上腕、右前腕、左上腕および左前腕の各々でモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、関節と中部胴体セグメントに接続された上部胴体または上中部胴体を含むセグメントとでモデル化するように動作可能であり、前記関節は、背骨を通る前後線の上の2つのセグメントの境界のほぼ間、即ち、前記背骨の中央、または、前記背骨と前記前後線の前端から内部に3分の1にある点との間の点にあること、
前記処理手段が、関節と中部胴体セグメントに接続された骨盤セグメントを含むセグメントとでモデル化するように動作可能であり、前記関節は、背骨を通る前後線の上の2つのセグメントの境界のほぼ間、即ち、前記背骨の中央、または、前記背骨と前記前後線の前端から内部に3分の1にある点との間の点にあること、
前記処理手段が、関節と、上中部胴体セグメント、右上腕セグメント、および左上腕セグメントの間でそれぞれ接続された、右上部胴体セグメントおよび左上部胴体セグメントを含むセグメントとを用いてでモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、関節とグリップ・セグメントに接続されたおよび右手セグメントおよび左手セグメントとを含むセグメントを用いてモデル化するように動作可能であり、1つのグリップ関節が左手の位置と右手の位置の間のクラブ・シャフトの略中心軸に配置されること、
前記処理手段が、関節と、右前腕セグメントおよび左前腕セグメントにそれぞれ接続された右手セグメントおよび左手セグメントを含むセグメントとを用いてモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、関節と、右下腿セグメントおよび左下腿セグメントにそれぞれ接続された、右足セグメントおよび左足セグメントを含むセグメントとを用いてモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、上部胴体セグメントに接続された首の上部を含む頭セグメントをモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、概念上の移動面にほぼマッチする、大腿と骨盤の隣接セグメントの境界、および、上腕と上部胴体の境界をモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、大部分の隣接セグメントの境界を、当該セグメントを接続する関節の異なる側に当該境界が存在するようにモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、競技者が直立しているとき、第7頸椎の略高さに配置された、頭セグメントと上部胴体セグメントまたは上中部胴体セグメントの間の関節をモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、競技者が直立しているとき、第8胸椎の高さに略配置された、関節および中部胴体セグメントと上部胴体セグメントまたは上中部胴体セグメントの境界をモデル化するように動作可能であること、
前記処理手段が、競技者が直立しているとき、第5腰部椎骨と仙骨の間の高さに略配置された、関節と、中部胴体セグメントおよび骨盤セグメントの境界とをモデル化するように動作可能であること、
のうち1つを含む、請求項1または2に記載の装置。 - 前記処理手段は、競技者とクラブを剛性のクラブ・ヘッドと柔軟なシャフトとしてモデル化し、以下の技術および特徴、即ち、
前記処理手段が、有限要素分析を用いてシャフトをモデル化して、シャフトの屈曲動作を決定すること、
前記処理手段が、クラブの種類に固有な有限要素分析を用いてクラブの種類をモデル化し、競技者が使用するクラブの種類を代表する有限のクラブの種類を試験において使用すること、
前記処理手段が、前記クラブのグリップ・エンドの測定した動作を有限要素分析の入力として使用すること、
のうち1つを含むように動作可能である、請求項1乃至3の何れか1項に記載の装置。 - 前記処理手段は逆ダイナミクスの原理に基づく計算方法を使用するように動作可能である、請求項1乃至4の何れか1項に記載の装置。
- 前記処理手段は、以下の逆ダイナミクス計算の特徴、即ち、
地面と接触する近位の右足および左足ならびにクラブの遠位端および頭を含む4つの点から計算を開始すること、
より正確かつ信頼できる結果を遠位から近位への計算または近位から遠位への計算から生成すると期待される関節を選択することによって、近位の計算と遠位の計算が終了する終端点を決定すること、
遠位から前記終端点への関節は、パラメータを計算するための近位から遠位への値を使用し、近位から前記終端点への関節は、パラメータを計算するための近位から遠位への値を使用し、遠位とは、競技者の身体と付属するクラブとに沿った、前記クラブ・ヘッドまたは競技者の頭へと向かう方向を指し、近位とは、競技者の身体に沿った、競技者の左足または右足および地面の間の接触点へと向かう反対方向を指すこと、
のうち1つを使用するように動作可能である、請求項5に記載の装置。 - 前記処理手段は競技者の身体で生成されたエネルギまたは競技者の身体とクラブを通じて伝達されるエネルギの測定または分析を、以下の特性、即ち、
競技者の多数の複雑な筋肉により生成されたエネルギが特定の個々の関節に直接作用する筋肉群により生成されたエネルギとして測定または分析されること、
筋肉群により関節で生成されたエネルギは、前記関節の周りのトルクと角度変位の積として計算され、関節での前記筋肉群の力は、前記関節の周りのトルクと角速度の積として計算されること、
競技者において生成されたエネルギの主要分析パラメータは個々の関節での関節パワーであること、
競技者とクラブを通じて伝達されるエネルギの重要な分析パラメータは個々のセグメントのエネルギ変化率であること、
のうち1つを用いて実行するように動作可能である、請求項1乃至6の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段は、競技者に取り付けたアクティブ・センサを用いて磁気運動捕捉手段により測定したパラメータまたは競技者に取り付けたパッシブなマーカまたはターゲットを用いて高速写真式運動捕捉手段により測定したパラメータを含む運動学的パラメータを測定するように動作可能である、請求項1乃至7の何れか1項に記載の装置。
- 前記測定手段は、磁気運動捕捉手段を備え、磁気参照フィールドにおいて前記クラブと複数の競技者セグメントの3D位置と3D方位を直接追跡するように動作可能であり、以下の技術または特徴、即ち、
前記測定手段が、グリップより下の前記クラブ・シャフトの上部にあるセンサを追跡することによって前記クラブを直接追跡すること、
前記測定手段が、右下腿、左下腿、右大腿、左大腿、骨盤、上中部胴体、右上腕、左上腕、右前腕、左前腕、右手、左手、および頭にあるセンサを追跡することにより、右下腿、左下腿、右大腿、左大腿、骨盤、上中部胴体、右上腕、左上腕、右前腕、左前腕、右手、左手、および頭を直接追跡すること、
前記測定手段が前腕にセンサを備えないこと、
前記測定手段が左上部胴体と右上部胴体にセンサを備えないこと、
前記測定手段が左足および右足にセンサを備えないこと、
前記測定手段と前記処理手段が、直接は追跡されないセグメントを、隣接セグメント上の直接追跡されたセンサを参照して間接的に追跡すること、
脚のセンサがストラップに取り付けられるように動作可能であり、かつ/または、骨盤と上中部胴体のセンサがジャケットに取り付けられるように動作可能であり、かつ/または、手のセンサが手袋に取り付けられるように動作可能であり、かつ/または、頭のセンサがキャップもしくは帽子に取り付けられるように動作可能であること、
下腿のセンサが、地盤反力を測定する装置からの金属信号干渉を回避するために前記下腿の上部付近に配置されるように動作可能であること、
金属シャフトのクラブに取り付けたセンサが、前記クラブからは離れた固定関係にある非金属部材に取り付けられること、
のうち1つを含むように動作可能である、請求項1乃至8の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段は、競技者の足または脚に関連付けられた力を測定または決定するための手段を備え、前記測定手段および前記処理手段は、個々の脚における力の配分に関連するパラメータを測定するように動作可能であり、以下の技術または特徴、即ち、
前記測定手段および前記処理手段が地面と右足の接触点と右足から右臀部関節までの点のうち1つにおける力、および、地面と左足の接触点と左足から左臀部関節までの点のうち1つにおける力を測定し、前記処理手段が、測定した前記力を用いて個々の脚における力の配分を決定すること、
前記測定手段が、左足および右足と地面または固定表面との接触領域で生ずる地盤反力(GRF)を測定すること、
前記測定手段が1対の力プレートを用いてGRFを測定すること、
前記測定手段が地面と競技者の足の接触点における3次元の力を測定すること、
前記測定手段が1対の3軸力プレートを用いて3次元の力を測定すること、
前記測定手段が、運動捕捉システムの磁気参照フレームを、地面と競技者の足の接触点で測定した力と揃えること、
前記測定手段が、前記運動捕捉システムの前記磁気参照フレームの内部で動作するタ
ッチペンを用いて、運動捕捉システムの前記磁気参照フレームを地面と競技者の足の接触点で測定した力と揃えること、
のうち1つを実行するように動作可能である、請求項1乃至9の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段は、個々の腕における力の配分および/または関節パワーに関する力を測定または決定するための手段を備え、以下の技術または特徴、即ち、
前記測定手段および前記処理手段は、右手セグメント、左手セグメント、およびクラブの間のグリップ関節における力またはパワーを測定するように動作可能であること、
グリップ関節の力またはパワーのプロフィールおよび対応するシャフト角度位置が、測定および記録され、シャフト角度位置を含む、両方のスイングにおいて容易に測定されるパラメータを照合することによって、後に別のスイングと同期されること、
グリップ関節の力またはパワーのプロフィールおよび対応するシャフト角度位置が、競技者のスイングに関して代表的なクラブの種類の範囲で測定および記録され、競技者による他のスイングに後に適用されること、
グリップ関節の力またはパワーのプロフィールおよび対応するシャフト角度位置が、代表的なクラブの種類の範囲で測定および記録され、後に他の競技者によるスイングに適用されること、
前記グリップ関節の位置における力またはパワーが、前記グリップ関節における包括的な3D力を測定することによって測定され、逆ダイナミクス計算において直接的に使用されること、
前記グリップ関節の位置における力またはパワーが、前記グリップ関節における単純モーメントを測定することにより決定され、右腕および左腕における力およびパワーの相対比を決定するために使用されること、
前記グリップ関節が右手および左手位置の間でクラブ・シャフトの中心軸に沿って配置されること、
前記測定手段が、前記グリップ関節の領域における前記クラブ・シャフトに配置された歪計を備えること、
前記測定手段が、前記グリップ関節にわたって前記クラブ・シャフトを支持する部材上の前記グリップ関節の領域に配置された歪計を備えること、
前記測定手段が、平衡ブリッジ構成で配置された歪計を備えること、
前記測定手段が、曲げモーメントを測定し前記クラブ・シャフトの長軸に沿って整列した歪計を備えること、
前記測定手段が、捩れを測定し前記クラブ・シャフトの長軸に対して略45度の角度のような角度で整列した歪計を備えること、
のうち1つを用いて力を測定または決定ように動作可能である、請求項1乃至10の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段および前記処理手段は、身体セグメント慣性パラメータ(BSIP)に関連するパラメータを測定するように動作可能であり、以下の技術または特徴、即ち、
前記測定手段および前記処理手段が、セグメントの関節位置、セグメントの質量、セグメントの質量分布または質量中心および主要な相互直交方向の各々におけるセグメントの慣性モーメントを含む身体セグメント慣性パラメータから選択したものを測定または決定すること、
前記処理手段が、衣服と靴の重さを当然なものとして、BSIP測定および計算から決定した重さが、重み付け基準で決定した重さに対応するように、BSIPを調節すること、
前記処理手段が、競技者の身体の片側で取得したBSIP関連測定値を競技者の身体の反対側に適用すること、
前記処理手段が、特定のセンサに対して関節中心を確立するために必要とならない身体の片側のBSIP関連測定値を、前記身体の反対側に自動的に適用すること、
前記測定手段および前記処理手段が、隣接セグメントに配置したセンサに対する関節中心を測定または決定すること、
のうち1つを含む、請求項1乃至11の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段および前記処理手段は、中部胴体のBSIPを、以下の技術または特徴、即ち、
競技者が前傾し、ボール・アドレス位置またはインパクト位置に近づくと、中部胴体に対して測定値を取得すること、
少なくとも2つの位置で中部胴体に対して測定値を取得し、前記少なくとも2つの位置の一方は、バックスイングのトップ位置に対応する直立位置にある競技者であり、前記少なくとも2つの位置の他方は、インパクトに対応する前傾位置にある競技者であり、適用されるBSIP値は、前記スイングの最中に、前記直立位置で測定したスイングおよび前傾位置で測定したスイングと略異なる範囲にわたって変化すること、
適用されるBSIP値は、前記直立位置で測定したスイングと経験的方法により決定した前記クラブの角度変位に対応する前傾位置で測定したスイングと略異なる範囲にわたってスイング中に自動的に変化し、バックスイングのトップでの値が直立測定値に近づき、インパクトでの値が前傾測定値に近づくこと、
少なくとも2つの位置で中部胴体に対して測定値を取得し、前記少なくとも2つの位置の一方は、バックスイングのトップ位置に対応する直立位置にある競技者であり、前記少なくとも2つの位置の他方は、インパクト位置に対応する前傾位置にある競技者であり、BSIP値が、前記2つの位置の間の適切な中間地点でスイング中の全ての位置に対して決定されること、
のうち1つで測定または決定するように動作可能である、請求項1乃至12の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段および前記処理手段は、以下の技術または特徴、即ち、
身体セグメントの形状および体積が、前記身体セグメントの境界にある特定の身体測定目印により定義された前記身体セグメントの簡略幾何表現から計算されること、
大腿および上腕セグメントが、上部胴体または骨盤の関節の移動面とほぼ同じ角度をなすサーフェスを有する楕円錐台から成るソリッド含むこと、
身体の片側の足、下腿、大腿、上腕、前腕、および手のセグメントの中央部で取得した幾何測定値が自動的に反対側に適用されること、
セグメントの表現で使用されるソリッドが8つの目印により定義され、そのうち4つの各端が幅と深さを定義すること、
のうち1つを用いて、3D幾何形状に関する身体セグメント慣性パラメータを測定または決定するように動作可能である、請求項1乃至13の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段、処理手段および通信手段は、以下の技術または特徴、即ち、
器具が解剖学的特徴点に配置され、読取値が取得されること、
器具が解剖学的特徴点に配置され、読取値が取得され、前記器具は、運動捕捉システムの参照フレームで追跡されるタッチペンであること、
器具がセグメントの解剖学的特徴点に配置され、読取値が取得され、前記器具は参照フレームで追跡されるタッチペンであり、前記セグメントも同一の参照フレームで追跡されること、
磁気参照フレームにおいて動作し、センサに対して、競技者、クラブまたはシステム装置のサーフェスの点の位置を測定し、かつ/または、身体およびクラブの目印ならびに関節中心の決定または計算において使用されるセグメントの表面または形状、セグメント体積およびセグメントの質量分布を発見するように動作可能であるタッチペンを前記測定手段が備えること、
前記測定手段が、同一の磁気参照フレームにおいて動作する運動捕捉センサとタッチペンを備えること、
前記通信手段が、処理手段により制御され、目印を示す可聴通信または視覚通信を提供し、操作者が精通している名前で一度に一回、測定すべき目印または点を通って、前記操作者に通信される測定値を自動的に登録するように動作可能であること、
のうち1つを用いて人間の操作者による触診により支援されたとき、身体セグメント慣性パラメータを測定または決定するように動作可能である、請求項1乃至14の何れか1項に記載の装置。 - 同心技術は、関節の移動が生じたときに関節中心の位置を2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、運動捕捉手段または他の手段により別々に追跡される2つの隣接セグメントに共通であり、
固定同心技術は、関節の移動が生じ、競技者が2つのセグメントの組合せの間の関節を意図的に固定したときに、前記位置を第1のセグメントおよび前記2つのセグメントの組合せに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、隣接する第1のセグメントと隣接する2つのセグメントの組合せに共通であり、前記第1のセグメントとセグメントの前記組合せは運動捕捉手段または他の手段により別々に追跡され、
前記測定手段および前記処理手段は、以下の技術または特徴、即ち、
前記処理手段が、前記位置を前記同心技術により決定すること、
前記処理手段が、前記位置を前記固定同心技術により決定すること、
前記測定手段が、ゴルフ・スイングに関連する移動を表す定義された関節の移動を測定し、前記処理手段が前記位置を前記同心技術または固定同心技術により決定すること、
前記測定手段が、前記関節を互いに固定関係に固定された前記2つのセグメントの組合せの内部に保つのを容易にする定義された移動を測定し、前記処理手段が前記位置を前記固定同心技術により決定すること、
以下の技術、即ち、前記測定手段が、ゴルフ・スイングの限界において無理なく実行できる程度の大きさである定義された移動を測定すること、前記測定手段が、関節に対する皮膚の動きに起因するセンサの大幅なまたは過度の移動を生じさせない大きさである定義された移動を測定すること、筋肉の活性化により妨害される可能性が低いセグメント面の領域にセンサが配置されること、および、関節からの半径方向距離を増加させるようにセンサが配置されること、のうちから選択し、前記測定手段および前記処理手段が、セグメントに取り付けたセンサを用いて前記位置を前記同心技術または固定同心技術により決定すること、
前記測定手段および前記処理手段が、同心技術または固定同心技術を用いて、競技者の解剖学的特徴点に対して一般に一回限りで前記位置を決定し、前記測定手段および前記処理手段が、続いて関節中心と解剖学的特徴点の関係を使用して特定の競技者の関節中心の位置を決定すること、
前記測定手段および前記処理手段が、同心技術または固定同心技術を用いて前記位置を決定し、競技者の特定の関節中心を個別に直接決定すること、
のうち1つを用いて関節中心の位置を測定または決定するように動作可能である、請求項1乃至15の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段および前記処理手段は、競技者の身体の3Dサーフェスの決定を用いて身体セグメント慣性パラメータ(BSIP)を測定または決定するように動作可能である、請求項1乃至16の何れか1項に記載の装置。
- 前記測定手段および前記処理手段は、運動捕捉により追跡されるタッチペンをセグメント面の代表的な部分にわたって動かし、一連のサーフェス点を測定し記録させ、前記セグメント面の形状を決定するために十分な点が収集されるまで点を収集し続け、前記セグメント面の形状を測定点から決定することによって、BSIPを測定または決定するように動作可能である、請求項17に記載の装置。
- 前記測定手段または決定手段および処理手段は、光深度測定を用いて競技者の身体の3Dサーフェスを決定するように動作可能である3Dカメラ手段を備える、請求項17に記載の装置。
- 同心技術は、関節の移動が生じたときに関節中心の位置を2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、運動捕捉手段または他の手段により別々に追跡される2つの隣接セグメントに共通であり、
固定同心技術は、関節の移動が生じ、競技者が2つのセグメントの組合せの間の関節を意図的に固定したときに、前記位置を第1のセグメントおよび前記2つのセグメントの組合せに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、隣接する第1のセグメントと隣接する2つのセグメントの組合せに共通であり、前記第1のセグメントとセグメントの前記組合せは運動捕捉手段または他の手段により別々に追跡され、
前記測定手段または決定手段および処理手段は3Dカメラ手段を備え、前記3Dカメラ手段は、光深度測定を用いて競技者の身体の3Dサーフェスを決定するように動作可能であり、かつ、以下のステップ、即ち、
前記測定手段または決定手段および処理手段が、競技者が姿勢および動きを実行したときにセグメントの表面の部分を光深度測定により決定すること、
前記処理手段が、決定されたサーフェスの部分からセグメントの3D形状を決定すること、
前記処理手段が、決定された3Dサーフェスとは異なる情報から、競技者の部分モデルをセグメントごとの決定された関節中心および/または決定された参照フレームで構築すること、
前記処理手段が、競技者のモデルを関節中心および/またはセグメント参照フレームに適合する3Dセグメント形状で構築すること、
前記処理手段が、所定の密度を前記3Dセグメント形状に適用すること、
前記処理手段が、BSIPを前記3Dセグメント形状に適用された前記モデルおよび密度から決定すること、
を実行するように動作可能であり、「セグメント」という用語はセグメントまたは隣接セグメントの組合せを指し、
前記装置は、以下の技術、即ち、
関節中心が、前記部分モデルの前記関節中心にマッチした3Dカメラを用いて、決定されたセグメント形状に対して決定され、前記3Dカメラが、画像処理、人体の関節セグメント・モデルの抽出および前記関節セグメント・モデルの動作追跡が可能な組込みソフトウェアを備えること、
関節中心が、同心技術または固定同心技術を用いて、決定されたセグメント形状に対して決定され、前記部分モデルの前記関節中心にマッチすること、
位置が、関節の移動が生じたときに、2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として前記同心技術で決定され、関節の移動が生じ競技者が2つのセグメントの組合せの間の関節を意図的に固定したときに、第1のセグメントおよび2つのセグメントの組合せに対して固定された点に最も近い点として前記固定同心技術で決定され、前記位置は、隣接する第1のセグメントおよび隣接する2つのセグメントの組合せに共通であること、
セグメント端が、セグメント形状から決定され、関節中心がセグメント端にあると仮定され、前記部分モデルの前記関節中心にマッチすること、
セグメント形状が、前記部分モデルにおいて構築された潜在的なセグメント形状範囲またはテンプレートにマッチすること、
のうち1つにより、前記3Dセグメント形状を前記関節中心および/またはセグメント参照フレームに適合させるステップを支援するように動作可能である、請求項17に記載の装置。 - 前記測定手段または決定手段および処理手段は3Dカメラ手段を備え、前記3Dカメラ手段は、光深度測定を用いて競技者の身体の3Dサーフェスを測定または決定するように動作可能であり、かつ、以下のステップ、即ち、
前記測定手段または決定手段および処理手段が、競技者が姿勢および動きを実行したときに、セグメントの表面の部分を光深度測定により決定すること、
前記処理手段が、決定されたサーフェスの部分からセグメントの3D形状を決定すること、
前記測定手段または決定手段および処理手段が、競技者が別々に姿勢および動きを実行したときに、セグメント参照フレームと関節中心の推定値を光深度測定でない運動捕捉から決定すること、
前記処理手段が、追加の利用可能な情報を用いて、改善された関節中心の推定値を決定すること、
前記処理手段が、セグメントごとに、競技者の部分モデルを前記改善された関節中心の推定値と前記決定された参照フレームで構築すること、
前記処理手段が、前記セグメント参照フレームに適合された前記関節中心と3Dセグメント形状から競技者のモデルを構築すること、
前記処理手段が、所定の密度を前記3Dセグメント形状に適用すること、
前記処理手段が、構築された前記モデルおよび前記3Dセグメント形状に適用された密度からBSIPを決定すること、
を実行するように動作可能である、請求項17に記載の装置。 - 前記測定手段または決定手段および処理手段は3Dカメラ手段を備え、前記3Dカメラ手段は、光深度測定を用いて競技者の身体の3Dサーフェスを測定または決定するように動作可能であり、かつ、以下のステップ、即ち、
前記測定手段または決定手段および処理手段が、競技者が姿勢および動きを実行したときに、セグメントの表面の部分を光深度測定および光深度測定でない運動捕捉により決定すること、
前記処理手段が、セグメントの表面の部分を光深度測定から決定すること、
前記処理手段が、セグメントの3D形状をセグメント面の決定された部分から決定すること、
前記測定手段および前記処理手段が、セグメント参照フレームと関節中心の推定値を運動捕捉から決定すること、
前記処理手段が、追加の利用可能な情報を用いて、改善された関節中心の推定値を決定すること、
前記処理手段が、セグメントごとに、競技者の部分モデルを前記改善された関節中心の推定値と前記決定された参照フレームで構築すること、
前記処理手段が、前記セグメント参照フレームに適合された前記関節中心と3Dセグメント形状から競技者のモデルを構築すること、
前記処理手段が、所定の密度を前記3Dセグメント形状に適用すること、
前記処理手段が、前記モデルと前記3Dセグメント形状に適用された密度とからBSIPを決定すること、
を実行するように動作可能、請求項17に記載の装置。 - 前記測定手段または決定手段および処理手段は以下の技術または特徴、即ち、
光深度測定と運動捕捉に対する参照フレームを整列すること、
光深度測定と運動捕捉が同時に実行されること、
光深度測定と運動捕捉が共通位置で実行されること、
のうち1つを実行するように動作可能である、請求項22に記載の装置。 - 同心技術は、関節の移動が生じたときに関節中心の位置を2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、運動捕捉手段または他の手段により別々に追跡される2つの隣接セグメントに共通であり、
前記測定手段または決定手段および処理手段は、追加の利用可能な情報を用いて関節中心の推定値を改善するために、以下の技術または特徴、即ち、
前記処理手段が、原則として運動捕捉または光深度測定から2つの独立に検出された移動に対する最小の移動を表す点として決定される同心技術を使用すること、
前記処理手段が、競技者が安定的な直立位置に立ったときに、左足首、右足首、膝、腰、内方肩部、外方肩部、肘、および手首関節が競技者を二分する正中矢状面に関して対称であると仮定して、位置対称情報を使用すること、
前記処理手段が、競技者が安定的な直立位置に立ったときに、腰部、胸部、および首関節が競技者を二分する正中矢状面にあると仮定して、位置対称情報を使用すること、
前記処理手段が、左下腿、右下腿、大腿、上腕、および前腕の関節中心の間の等距離を仮定して、位置対称情報を使用すること、
前記処理手段が、左臀部および右臀部から腰部までの間の関節中心、胸部から内方肩部までの間の関節中心、および内方肩部から外方肩部までの間の関節中心の間の等距離を仮定して、位置対称情報を使用すること、
前記処理手段が、左臀部関節と右臀部関節の距離が運動捕捉中に全ての位置で略一定のままである仮定を含めて、関節中心の既知の関係を使用すること、
前記処理手段が、競技者モデルに適切に拡大縮小された、平均的な人間の形状に関する位置情報を使用すること、
前記処理手段が、光深度測定システムで利用可能な関節セグメント・モデル情報を使用すること、
前記処理手段が、複数の関節中心の推定値を結合し使用して、期待される精度レベルに応じて、重み付けを適用して比例的な影響を決定するように動作可能であること、
のうち1つを実行するように動作可能である、請求項19乃至21の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段または決定手段および処理手段は3Dカメラ手段を備え、前記3Dカメラ手段は、光深度測定を用いて競技者の身体の3Dサーフェスを測定または決定するように動作可能であり、かつ、以下のステップ、即ち、
運動捕捉手段が競技者を測定すること、
前記運動捕捉手段と前記処理手段がセグメント位置と関節中心を運動捕捉参照フレームにおいて決定すること、
前記測定手段が、前記運動捕捉手段の前記運動捕捉参照フレームにおいて追跡される深さ測定手段を備え、前記測定手段および前記処理手段が、操作者により制御され、光深度測定を用いて、セグメントの表面の部分を前記運動捕捉参照フレームで測定すること、
前記測定手段および前記処理手段が、決定されたサーフェスの部分から、セグメントの3D形状を前記運動捕捉参照フレームで決定すること、
前記処理手段が、競技者のモデルをセグメント参照フレームに適合された前記関節中心と3Dセグメント形状から構築すること、
前記処理手段が、所定の密度を前記3Dセグメント形状に適用すること、
前記処理手段が、前記モデルと前記3Dセグメント形状に適用された密度とからBSIPを決定すること、
を実行するように動作可能である、請求項17または20の何れかに記載の装置。 - 前記測定手段または決定手段および処理手段は、追加の利用可能な情報を用いて関節中心の推定値を改善するために、以下の技術、即ち、
前記処理手段が競技者のモデルを逆ダイナミクス計算に関連する形式で構築すること、
前記測定手段または決定手段および処理手段が、セグメントに取り付けたセンサまたはマーカを含む項目であって、光深度測定におけるセグメント面の決定を大幅に不明瞭にするかまたは歪める項目を破棄すること、
前記測定手段または決定手段および処理手段が、セグメントに取り付けたセンサまたはマーカを含む項目であって、光深度測定におけるセグメント面の決定を大幅に不明瞭にするかまたは歪める項目を、色付けすることにより認識し、前記項目を破棄すること、
前記測定手段または決定手段および処理手段が、所定の調整因子に基づく光深度測定における衣服の厚みを許可すること、
前記測定手段および前記処理手段が、組込み処理手段と競技者の関節セグメント・モデルを抽出可能なソフトウェアとを有する深さ決定カメラを備えること、
のうち1つを実行するように動作可能である、請求項7乃至25の何れか1項に記載の装置。 - 前記処理手段は、以下の監視チェックおよび関連する技術および特徴、即ち、
前記処理手段が競技者のモデルを漸進的に構築し、クラブが身体計測用の目印として測定および記録され、漸進的に構築された前記モデルが操作者またはユーザに表示され、それにより前記操作者または前記ユーザに明らかなエラーを警告すること、
競技者のBSIPの一部または全部の測定および計算が完了したときに、前記処理手段が、下腿、大腿、上腕、および前腕の各々の左セグメントおよび右セグメントの間で比較して、関節の間の計算された長さの対称性をチェックすること、
競技者のBSIPの一部または全部の測定および計算が完了したときに、前記処理手段が、外方肩部関節、胸部関節、および腰部関節の間の線の中点、および臀部関節の間の線の中点を含む、競技者の背骨に関連する点の配置をチェックすること、
競技者のBSIPの一部または全部の測定および計算が完了したときに、前記処理手段が、重み付けによる拡大縮小で決定した重さとBSIP測定および計算から決定した重さとの差分をチェックして、適切な許可と調節を行うこと、
スイング測定が進行中であるとき、前記処理手段が、下腿、大腿、上腕、および前腕の各々の左セグメントおよび右セグメントの間で比較して、関節の間の計算された長さの対称性をチェックすること、
スイング測定が進行中であるとき、前記処理手段が、腰と膝の関節を含めて、計算された関節中心の間の一致を監視しチェックし、前記関節中心は複数のセンサで追跡されること、
スイング測定が進行中であるとき、前記処理手段が、外方肩部回転関節、胸部関節、および腰部関節の間の線の中点、および臀部関節の間の線の中点を含めて、競技者の背骨に関連する点の配置を監視しチェックすること、
基本スイング分析計算が完了したとき、逆ダイナミクスにより、前記処理手段が、近位から遠位へのトルクおよび遠位から近位へのトルクの計算または関節でのパワーを比較しチェックし、当該パラメータの両方を有意な精度レベルで計算できること、
基本スイング分析計算が完了したとき、逆ダイナミクスにより、前記処理手段が、スイングを通じて総セグメント・エネルギの変化率と総結合関節パワーの変化率を比較しチェックすること、
前記処理手段が自動的にチェックを実行し、通信手段が自動的に結果を操作者またはユーザに送信すること、
前記処理手段が自動的にチェックを実行し、前記通信手段が自動的に遅延なく結果を操作者またはユーザに送信し、それにより、故障が迅速に検出および/または訂正されること、
前記処理手段が、チェックを複数の設定可能閾値レベルに関連付け、1つの閾値は操作者またはユーザに警告する警告をトリガして、システムでのチェックを促し、以降の閾値はより緊急な警告をトリガして、関連する問題が解決するまで試験の継続を妨げること、
のうち1つを用いて監視チェックを実行するように動作可能である、請求項1乃至26の何れか1項に記載の装置。 - 前記処理手段は、以下の技術および特徴、即ち、
測定手段からの信号の周波数内容がフィルタにより局所化されること、
測定手段からの雑音データが、ウェーブレット変換またはフーリエ変換のような変換手段により、フィルタにより周波数領域に変換されること、
フィルタが、特定の身体セグメント移動または特定の力出力を測定するセンサまたは測定手段に最適な性能を提供するように、それぞれ配置されること、
時間導関数を計算するときに最終微分に先行する信号パラメータから、フィルタを用いて雑音を測定手段からの信号から除去すること、
前記処理手段が、様々なウェーブレットを試験(trialing)し相互補正または自動補正方法を用いて結果を評価することによって測定手段からの信号の周波数内容の最良特性を取得するために選択された最適なウェーブレット関数を使用すること、
前記処理手段が、多数の信号にわたる経験的な観察と判定により選択された、測定手段からの、分解された信号を閾値化するための最適値を使用すること、
のうち1つを用いて、測定信号をフィルタして信号雑音を除去するように動作可能である、請求項1乃至27の何れか1項に記載の装置。 - 前記処理手段は、
時系列信号をウェーブレット変換に変換するステップと、
前記時系列信号を異なるウェーブレットに分解するステップと、
前記ウェーブレットを閾値化するステップと、
結果を時系列信号に再変換するステップと、
を実行するように動作可能である、請求項1乃至28の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段および前記処理手段は、以下のステップ、即ち、
前記測定手段および前記処理手段が、ボールとのインパクトに接近するクラブ・ヘッドの速度プロフィールを測定または決定し、速度プロフィールの最良推定値を決定すること、
前記測定手段および前記処理手段が、ボールとのインパクト後のクラブ・ヘッドの速度を測定または決定し、速度プロフィールの最良推定値を決定すること、
ボール測定手段がインパクト後のボール速度を測定するか、または、または前記処理手段がインパクト後のボール速度を取得すること、
前記処理手段が、ボールとクラブ・ヘッドの運動量の保存および典型的なインパクト期間にわたる一定のクラブ・ヘッド減速の仮定を用いて、インパクト時のクラブ・ヘッド速度の変化を決定すること、
前記処理手段が、接近するクラブ・ヘッドの速度プロフィールを、インパクト時のクラブ・ヘッド速度の変化を取り込むことによってインパクトの最中または後に、調節すること、
を実行するように動作可能である、請求項1乃至29の何れか1項に記載の装置。 - 前記測定手段および前記処理手段は、クラブ・ヘッドから、遠位から近位への方向へ移動する、前記測定手段により感知される1つまたは複数の点でのインパクトの衝撃波を、前記クラブ・シャフトと競技者を介して検出することによって、インパクト時刻を決定するように動作可能であり、前記処理手段は、経験的データを用いて、インパクト衝撃波が前記クラブ・ヘッドからインパクトが感知された点まで移動する際の遅延を許可するように動作可能である、請求項1乃至29の何れか1項に記載の装置。
- 前記測定手段および前記処理手段は、以下のステップ、即ち、
前記測定手段および前記処理手段が、多数の競技者の運動学的パラメータ、BSIPおよびGRFスイングのパラメータを監視および決定すること、
処理手段が、エネルギ・パラメータと称する、競技者の身体の中のエネルギ生成および/または競技者の身体とクラブを介したエネルギ伝達に関連するパラメータを、測定した運動学的、BSIPおよびGRFパラメータから決定すること、
処理手段が、前記GRFパラメータ入力および前記エネルギ・パラメータ出力で人工知能をトレーニングすること、
処理手段が、トレーニングされた人工知能を使用して、エンドユース・スイングのエネルギ・パラメータを、前記エンドユース・スイングで測定したGRFパラメータを用いて予測すること、
を実行するように動作可能であり、
前記装置は、以下の特徴および技術、即ち、
処理手段が、神経回路網または1組の神経回路網を備える人工知能を使用すること、
測定手段が、GRFパラメータを右足および左足に対して別々に測定すること、
測定手段および処理手段が、右足、左足、および両足に対する圧力データの計算された中心を含むGRFパラメータを計算すること、
のうち1つを含む、請求項1乃至31の何れか1項に記載の装置。 - 以下の技術または特徴、即ち、
測定または分析がダウンスイングに集中または限定されること、
ドライバと長いアイアン・クラブを用いて実現したスイングを含めて、高加速度要素を有するゴルフ・スイングに適していること、
動作において操作者によるパラメータまたは結果の調節または操作が必要でないこと、
自動的にまたはほぼ自動的に動作すること、
熟練度の高い者を必要とせずに動作すること、
競技者に都合が良い方式で動作すること、
迅速にかつ低単位コストで動作すること、
専門家や技術者を含めて、操作者の関与を殆ど必要とせずに動作すること、
良いプレイおよび悪いプレイの要素を研究し隔離するのに適していること、
プロフェッショナルで低ハンディキャップの競技者のコーチングにおける使用に適していること、
実用的で有意な個々のゴルフ・コーチングに有用である十分な精度で、エネルギ生成および/またはエネルギ伝達を決定または計算するのに適していること、
同一の競技者による異なる記録されたスイングを有用かつ有意に比較し評価するのに十分な精度で結果を生成すること、
実用的で有意なゴルフ・コーチングまたは有意なゴルフ・コーチングに関連する活動に対して十分な精度で運動学的パラメータまたは運動パラメータを決定または計算するのに適していること、
過去の測定または分析から取得した運動学的データまたは運動データに対する必要なリソースなしに測定または分析を実行すること、
のうち1つを含むように動作可能である、請求項1乃至32の何れか1項に記載の装置。 - 競技者とクラブが関与するゴルフ・スイングを分析する方法であって、
1つまたは複数のプロセッサが、スイング・パラメータを測定し決定することによって、
(A)前記1つまたは複数のプロセッサが、計算において競技者の身体モデルを利用し、前記モデルが複数の実質的に剛性な身体セグメントと複数の身体関節を含み、前記身体セグメントは前記身体関節により1つまたは複数の連鎖で接続され、前記身体セグメントは、前記計算で使用される、慣性モーメントのパラメータを含む、身体セグメントの慣性パラメータを決定しており、
(B)前記1つまたは複数のプロセッサが、決定された前記身体セグメントの慣性パラメータを前記計算において利用し、前記身体セグメントの慣性パラメータは前記競技者の測定値から決定され、
(C)前記1つまたは複数のプロセッサが、前記身体モデルと決定されたスイング・パラメータを利用して前記スイングを分析し、前記計算は、前記身体関節によって接続された身体セグメントの前記1つまたは複数の連鎖に沿った関節ごとまたはセグメントごとの計算を利用し、
(D)前記1つまたは複数のプロセッサが、前記身体モデルにおける個々の身体関節または身体関節のグループで、生成されたエネルギまたはエネルギの生成速度の分析を含めて、競技者の身体におけるエネルギ生成および/または競技者の身体とクラブを通じたエネルギ伝達に関連した前記スイングを分析し、
(E)前記1つまたは複数のプロセッサが、ドライバおよび長距離アイアン・クラブのような、高加速度な高速スイングを含む、スイングのダウンスイング部分を分析し、
(F)コーチングまたはトレーニングのニーズを満たす方式、または、大規模かつ代表的なデータベース収集のニーズを満たす方式で、
(i)前記1つまたは複数のプロセッサが、前記身体の内部のエネルギ生成とエネルギ伝達に関連する分析を含めて、有意かつ科学的な分析を利用し、
(ii)前記1つまたは複数のプロセッサが、コーチング、トレーニングまたはデータベース収集のための実用的で有意な使用であるために、十分な精度で運動学的結果および運動結果を決定および計算する
ことにより前記ゴルフ・スイングを分析し、
(G)自動的にまたはほぼ自動的に前記装置を動作させることによって、コーチングまたはトレーニングのニーズを満たし、または大規模かつ代表的なデータベース収集のニーズを満たす実用的な方法でゴルフ・スイングを分析する
ことにより特徴付けられる、方法。 - 前記1つまたは複数のプロセッサが、さらに、複数の分析パラメータを使用して前記スイングを分析し、前記分析パラメータは、前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記身体モデルと、前記決定されたスイング・パラメータとに基づいて計算される、請求項34に記載の方法。
- 前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者は、実質的に接続された剛性セグメントの系として計算においてモデル化され、前記モデルは、以下の特徴、即ち、
競技者の右下腿、右大腿、左下腿、左大腿、骨盤、上部胴体、頭、右上腕、右前腕、左上腕および左前腕がそれぞれ、前記モデルの異なるセグメント、または、異なるグループのセグメントに存在すること、
関節およびセグメントが、中部胴体セグメントに接続された上部胴体または上中部胴体セグメントを含み、前記関節は、背骨を通る前後線の上の2つのセグメントの境界のほぼ間、即ち、前記背骨の中央、または、前記背骨と前記前後線の前端から内部に3分の1にある点との間の点にあること、
関節とセグメントが、中部胴体セグメントに接続された骨盤セグメントを含み、前記関節は、背骨を通る前後線の上の2つのセグメントの境界のほぼ間、即ち、前記背骨の中央、または、前記背骨と前記前後線の前端から内部に3分の1にある点との間の点にあること、
関節とセグメントが、上中部胴体セグメント、右上腕セグメント、および左上腕セグメントの間でそれぞれ接続された、右上部胴体セグメントおよび左上部胴体セグメントを含むこと、
関節とセグメントが、左手の位置と右手の位置の間のクラブ・シャフトの略中心軸に配置された単一のグリップ関節でクラブ・セグメントに結合された、右手および左手セグメントを含むこと、
関節とセグメントが、それぞれ右前腕セグメントおよび左前腕セグメントに結合された右手および左手セグメントを含むこと、
関節とセグメントが、それぞれ右下腿セグメントおよび左下腿セグメントに接続された右足および左足セグメントを含むこと、
大腿と骨盤の隣接セグメントの間の境界、上腕と上部胴体の境界が概念上の移動面にほぼマッチすること、
隣接セグメントの境界が当該セグメントを接続する関節の異なる側に存在すること、
首の上部を含む頭セグメントが上部胴体セグメントに接続されること、
頭セグメントと上部胴体セグメントまたは上中部胴体セグメントの間の関節が、競技者が直立しているとき、第7頸椎の高さに略配置されること、
前記関節および中部胴体セグメントと上部胴体セグメントまたは上中部胴体セグメントの境界が、競技者が直立しているとき、第8胸椎の高さに略配置されること、
前記関節と中部胴体セグメントと骨盤セグメントの境界とが、競技者が直立しているとき、第5腰部椎骨と仙骨の間の高さに略配置されること、
うち1つを含む、請求項34または35の何れかに記載の方法。 - 前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記クラブは剛性のクラブ・ヘッドと柔軟なシャフトとしてモデル化され、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、シャフトが、シャフトの屈曲動作を決定するために有限要素分析を用いてモデル化されること、
前記1つまたは複数のプロセッサが、競技者が使用するクラブの種類を代表する有限のクラブの種類を試験において使用し、クラブの種類を、クラブの種類に固有な有限要素分析を用いてモデル化すること、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記クラブのグリップ・エンドの測定した動作を有限要素分析に対する入力として使用すること、
技術および特徴のうち1つを含む、請求項34乃至36の何れか1項に記載の方法。 - 計算方法は逆ダイナミクスの原理に基づく、請求項34乃至37の何れか1項に記載の方法。
- 以下の逆ダイナミクス計算の特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、計算が、地面と接触する近位の右足および左足ならびにクラブの遠位端および頭を含む4つの点から開始されること、
前記1つまたは複数のプロセッサが、より正確かつ信頼できる結果を遠位から近位への計算または近位から遠位への計算から生成すると期待される関節を選択することによって、近位の計算と遠位の計算が終了する終端点を決定すること、
遠位から前記終端点への関節は、パラメータを計算するための近位から遠位への値を使用し、近位から前記終端点への関節は、パラメータを計算するための近位から遠位への値を使用し、遠位とは、競技者の身体と付属するクラブとに沿った、前記クラブ・ヘッドまたは競技者の頭へと向かう方向を指し、近位とは、競技者の身体に沿った、競技者の左足または右足および地面の間の接触点へと向かう反対方向を指すこと、
のうち1つを含む、請求項38に記載の方法。 - 競技者の身体で生成されたエネルギまたは競技者の身体とクラブを通じて伝達されるエネルギの測定または分析は、以下の特性、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者の多数の複雑な筋肉により生成されたエネルギが特定の個々の関節に直接作用する筋肉群により生成されたエネルギとして測定または分析されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、筋肉群により関節で生成されたエネルギは、前記関節の周りのトルクと角度変位の積として計算され、関節での前記筋肉群の力は、前記関節の周りのトルクと角速度の積として計算されること、
主要分析パラメータは個々の関節での関節パワーであること、
重要な分析パラメータは個々のセグメントのエネルギ変化率であること、
のうち1つを含む、請求項34乃至39の何れか1項に記載の方法。 - 測定パラメータは、磁気運動捕捉により測定されたパラメータまたは高速写真式運動捕捉により測定されたパラメータを含む運動学的パラメータを含む、請求項34乃至40の何れか1項に記載の方法。
- 前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記クラブと複数の競技者セグメントの3D位置および3D方位が、磁気参照フィールドにおける磁気運動捕捉により直接追跡され、以下の技術および特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記クラブが、グリップ下方の前記クラブ・シャフトの上部を直接追跡することによって追跡されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、右下腿および左下腿、右大腿および左大腿、骨盤、上中部胴体、右上腕および左上腕、右前腕および左前腕、右手および左手ならびに頭が直接追跡されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、前腕は、直接は追跡されないこと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、左上部胴体と右上部胴体は、直接は追跡されないこと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、左足および右足は、直接は追跡されないこと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、直接は追跡されないセグメントは、直接追跡された隣接セグメントを参照して間接的に追跡されること、
のうち1つを含む、請求項34乃至41の何れか1項に記載の方法。 - 測定パラメータは、個々の脚における力の配分に関連するパラメータを含み、以下の技術または特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、力が、地面と右足の接触点と右足から右臀部関節までの点のうち1つ、および、地面と左足の接触点と左足から左臀部関節までの点のうち1つで測定され、前記1つまたは複数のプロセッサが、測定された前記力を使用して個々の脚における力の配分を決定すること、
測定された前記力は、左足および右足と地面または固定表面との接触領域で発生する地盤反力(GRF)であること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、地面と競技者の足の接触点で測定した力は、3次元の力として測定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサが、地面と競技者の足の接触点で測定した力が運動捕捉システムの参照フレームと整列すること、
のうち1つを含む、請求項34乃至42の何れか1項に記載の方法。 - 測定パラメータは、個々の腕における力の配分および/または関節パワーに関連するパラメータを含み、以下の技術または特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、力またはパワーが、右手セグメント、左手セグメント、およびクラブの間のグリップ関節で測定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、グリップ関節の力またはパワーのプロフィールおよび対応するシャフト角度位置が、測定および記録され、シャフト角度位置を含む、両方のスイングにおいて容易に測定されるパラメータを照合することによって、後に別のスイングと同期されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、グリップ関節の力またはパワーのプロフィールおよび対応するシャフト角度位置が、競技者のスイングに関して代表的なクラブの種類の範囲で測定および記録され、競技者による他のスイングに後に適用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、グリップ関節の力またはパワーのプロフィールおよび対応するシャフト角度位置が、代表的なクラブの種類の範囲で測定および記録され、後に他の競技者によるスイングに適用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記グリップ関節の位置における力またはパワーが、前記グリップ関節における包括的な3D力を測定することによって決定され、逆ダイナミクス計算において直接的に使用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記グリップ関節の位置における力またはパワーが、前記グリップ関節における単純モーメントを測定することによって決定され、右腕および左腕における力およびパワーの相対比を決定するために使用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記グリップ関節が右手および左手位置の間でクラブ・シャフトの中心軸に沿って配置されること、
のうち1つを含む、請求項34乃至43の何れか1項に記載の方法。 - 測定パラメータは、身体セグメント慣性パラメータ(BSIP)に関連するパラメータを含み、以下の技術または特徴、即ち、
身体セグメント慣性パラメータが、セグメントの関節位置、セグメントの質量、セグメントの質量分布または質量中心および主要な相互直交方向の各々におけるセグメントの慣性モーメントのうち1つを含むこと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、衣服と靴の重さを当然なものとして、BSIP測定および計算から決定した重さが、重み付け基準で決定した重さに対応するように、BSIPが調節されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者の身体の片側で取得したBSIP関連測定値が競技者の身体の反対側に適用されること、
のうち1つを含む、請求項34乃至44の何れか1項に記載の方法。 - 中部胴体のBSIPは、以下の技術または特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサが、競技者が前傾し、ボール・アドレス位置またはインパクト位置に近づくと、中部胴体に対して測定値を取得すること、
前記1つまたは複数のプロセッサが、少なくとも2つの位置で中部胴体に対して測定値を取得し、前記少なくとも2つの位置の一方は、バックスイングのトップ位置に対応する直立位置にある競技者であり、前記少なくとも2つの位置の他方は、インパクトに対応する前傾位置にある競技者であり、適用されるBSIP値は、前記スイングの最中に、前記直立位置で測定したスイングおよび前傾位置で測定したスイングと略異なる範囲にわたって変化すること、
適用されるBSIP値は、前記直立位置で測定したスイングと経験的方法により決定した前記クラブの角度変位に対応する前傾位置で測定したスイングと略異なる範囲にわたってスイング中に自動的に変化し、バックスイングのトップでの値は直立測定値に近づき、インパクトでの値は前傾測定値に近づくこと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、少なくとも2つの位置で中部胴体に対して測定値を取得し、前記少なくとも2つの位置の一方は、バックスイングのトップ位置に対応する直立位置にある競技者であり、前記少なくとも2つの位置の他方は、インパクト位置に対応する前傾位置にある競技者であり、BSIP値が、前記2つの位置の間の適切な中間地点でスイング中の全ての位置に対して決定されること、
のうち1つにより測定または決定される、請求項34乃至45の何れか1項に記載の方法。 - 身体セグメント慣性パラメータは、以下の技術または特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、身体セグメントの形状および体積が、前記身体セグメントの境界にある特定の身体測定目印により定義される前記身体セグメントの簡略幾何表現から計算されること、
大腿および上腕セグメントが、上部胴体または骨盤の関節の移動面とほぼ同じ角度をなすサーフェスを有する楕円錐台から成るソリッドを含むこと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、身体の片側の足、下腿、大腿、上腕、前腕、および手のセグメントの中央部で取得した幾何測定値が自動的に反対側に適用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの表現で使用されるソリッドが8つの目印により定義され、そのうち4つの各端が幅と深さを定義すること、
のうち1つを用いて3D幾何形状に関して測定または決定される、請求項34乃至46の何れか1項に記載の方法。 - 身体セグメント慣性パラメータは、以下の技術または特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、器具が解剖学的特徴点に配置され、読取値が取得されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、器具が解剖学的特徴点に配置され、読取値が取得され、前記器具は運動捕捉システムの参照フレームで追跡されるタッチペンであること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、器具がセグメントの解剖学的特徴点に配置され、読取値が取得され、前記器具は参照フレームで追跡されるタッチペンであり、前記セグメントも同一の参照フレームで追跡されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、目印を示す可聴通信または視覚通信が、操作者が精通した名前で一度に一回、測定すべき目印または点を通って前記操作者に与えられ、前記操作者に通信している間に測定値が自動的に登録されること、
のうち1つを用いて人間の操作者による触診により測定または決定される、請求項34乃至47の何れか1項に記載の方法。 - 同心技術は、関節の移動が生じたときに関節中心の位置を2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、運動捕捉または他の方法により別々に追跡される2つの隣接セグメントに共通であり、
固定同心技術は、関節の移動が生じ、競技者が2つのセグメントの組合せの間の関節を意図的に固定したときに、前記位置を第1のセグメントおよび前記2つのセグメントの組合せに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、隣接する第1のセグメントと隣接する2つのセグメントの組合せに共通であり、前記第1のセグメントとセグメントの前記組合せは運動捕捉または他の方法により別々に追跡され、
関節中心の位置は、以下の技術または特徴、即ち、
定義された前記関節の移動がゴルフ・スイングに関連する移動を表し、前記位置は前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される「同心」技術または「固定同心」技術により発見されること、
定義された前記移動が、前記関節を互いに固定関係に固定された前記2つのセグメントの組合せの内部に保つことを容易にし、前記位置は前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される前記「固定同心」技術により発見されること、
以下の技術、即ち、定義された前記移動が、ゴルフ・スイングの限界において無理なく実行できる程度の大きさであること、定義された前記移動が、関節に対する皮膚の動きに起因するセンサの大幅なまたは過度の移動を生じさせない大きさであること、筋肉の活性化により妨害される可能性が低いセグメント面の領域にセンサが配置されること、および、関節からの半径方向距離を増加させるようにセンサが配置されること、のうちから選択し、セグメントに取り付けたセンサを用いて前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される「同心」技術または「固定同心」技術により前記位置が発見されること、
関節中心は、前記1つまたは複数のプロセッサによって競技者の解剖学的特徴点に対して一般に一回限りで決定され、続いて関節中心と解剖学的特徴点の関係を使用して、前記1つまたは複数のプロセッサによって特定の競技者の関節中心を決定し、前記位置は前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される同心技術または固定同心技術を用いて発見されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって競技者の特定の関節中心は個別に直接決定され、前記位置は前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される同心技術または固定同心技術を用いて発見されること、
のうち1つを用いて測定または決定される、請求項34乃至48の何れか1項に記載の方法。 - 前記1つまたは複数のプロセッサによって、身体セグメント慣性パラメータ(BSIP)を、競技者の身体の3Dサーフェスの決定を用いて測定または決定する、請求項34乃至49の何れか1項に記載の方法。
- 前記1つまたは複数のプロセッサによって、BSIPは、運動捕捉により追跡されるタッチペンをセグメント面の代表的な部分にわたって動かすことによって測定または決定され、一連のサーフェス点を測定および記録させ、少なくとも前記セグメント面の形状を決定するのに十分な点が収集されるまで点を収集し続け、前記セグメント面の形状を測定点から決定する、請求項50に記載の方法。
- 前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度測定を用いて競技者の身体の3Dサーフェスを決定する、請求項50に記載の方法。
- 同心技術は、関節の移動が生じたときに関節中心の位置を2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、運動捕捉または他の方法により別々に追跡される2つの隣接セグメントに共通であり、
固定同心技術は、関節の移動が生じ、競技者が2つのセグメントの組合せの間の関節を意図的に固定したときに、前記位置を第1のセグメントおよび前記2つのセグメントの組合せに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、隣接する第1のセグメントと隣接する2つのセグメントの組合せに共通であり、前記第1のセグメントとセグメントの前記組合せは運動捕捉または他の方法により別々に追跡され、
光深度測定は、競技者の身体の3Dサーフェスを決定するために使用され、以下のステップ、即ち、
競技者の姿勢および動きに応じて、前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの表面の部分が光深度測定によって決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの3D形状が、決定されたサーフェスの部分により決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者の部分モデルが、決定された3Dサーフェスとは異なる情報から、セグメントに対する決定された関節中心および/または決定された参照フレームで構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者のモデルが、部分モデルの関節中心および/またはセグメント参照フレームに適合されたセグメントの3D形状で構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、所定の密度が前記3Dセグメント形状に適用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、BSIPが、前記3Dセグメント形状に適用された前記モデルおよび密度から決定されること、
を含み、「セグメント」という用語はセグメントまたは隣接セグメントの組合せを指し、
前記3Dセグメント形状を前記関節中心および/またはセグメント参照フレームに適合するステップが、以下の技術、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、関節中心が前記部分モデルの前記関節中心にマッチした3Dカメラを用いて決定されたセグメント形状に対して決定され、前記3Dカメラが、画像処理、人体の関節セグメント・モデルの抽出および前記関節セグメント・モデルの動作追跡が可能な組込みソフトウェアを備えること、
関節中心が前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される同心技術または固定同心技術を用いて決定されたセグメント形状に対して決定され、前記部分モデルの前記関節中心にマッチされ、位置が、関節の移動が生じたときに2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として前記同心技術で決定され、前記位置が、関節の移動が生じ競技者が2つのセグメントの組合せの間の関節を意図的に固定したときに、第1のセグメントおよび2つのセグメントの組合せに対して固定された点に最も近い点として前記固定同心技術で決定され、前記位置は、隣接する第1のセグメントおよび隣接する2つのセグメントの組合せに共通であること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメント端がセグメント形状から決定され、関節中心がセグメント端にあると仮定され、前記部分モデルの前記関節中心にマッチすること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメント形状が、前記部分モデルにおいて構築された潜在的なセグメント形状範囲またはテンプレートにマッチすること、
のうち1つによって支援さる、請求項50に記載の方法。 - 光深度測定は、競技者の身体の3Dサーフェスを測定するために使用され、
競技者の姿勢および動きに応じて、前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの表面の部分が光深度測定により決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの3D形状が、決定されたサーフェスの部分から決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメント参照フレームと関節中心の推定値が光深度測定でない運動捕捉から決定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、改善された関節中心の推定値が、追加の利用可能な情報を用いて決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者の部分モデルが、セグメントごとに、改善された関節中心の推定値および決定された参照フレームで構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者のモデルが、決定された前記セグメント参照フレームに適合された前記関節中心および3Dセグメント形状から構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、所定の密度が前記3Dセグメント形状に適用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、BSIPが、構築された前記モデルおよび前記3Dセグメント形状に適用された密度および関節中心から決定されること、
のステップを含む、請求項50に記載の方法。 - 光深度測定は、競技者の身体の3Dサーフェスを決定するために使用され、
競技者の光深度測定および光深度測定でない運動捕捉により測定される姿勢および動きに応じて、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの表面の部分が光深度測定から決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの3D形状が、セグメント面の決定された部分から決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメント参照フレームと関節中心の推定値が、運動捕捉から決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、改善された関節中心の推定値が、追加の利用可能な情報を用いて決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者の部分モデルが、セグメントごとに、改善された関節中心の推定値および決定された参照フレームで構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者のモデルが、前記セグメント参照フレームに適合された前記関節中心と3Dセグメント形状から構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、所定の密度が、前記3Dセグメント形状に適用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、BSIPが、前記モデルおよび前記3Dセグメント形状に適用された密度から決定されること、
のステップを含む、請求項50に記載の方法。 - 以下の技術または特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度測定と光深度測定でない運動捕捉に対する前記参照フレームが整列されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度測定と運動捕捉が同時に実行されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度測定と運動捕捉が共通位置で実行されること、
のうち1つを含む、請求項55に記載の方法。 - 同心技術は、関節の移動が生じたときに関節中心の位置を2つの隣接セグメントに対して固定された点に最も近い点として決定することであり、前記位置は、運動捕捉または他の方法により別々に追跡される2つの隣接セグメントに共通であり、
関節中心の推定値を改善することに関する追加の利用可能な情報が、以下の技術または特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、原則として運動捕捉または深さ決定から2つの独立に検出された移動に対する最小の移動を表す点として決定される同心技術の利用すること、
競技者が安定的な直立位置に立ったとき、前記1つまたは複数のプロセッサによって、左足首、右足首、膝、腰、内方肩部、外方肩部、肘、および手首関節が競技者を二分する正中矢状面に関して対称であることを仮定する、位置対称情報の利用すること、
競技者が安定的な直立位置に立ったとき、前記1つまたは複数のプロセッサによって、腰部、胸部、および首関節が競技者を二分する正中矢状面にあると仮定する、位置対称情報の利用すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、左下腿、右下腿、大腿、上腕、および前腕の関節中心の間の等距離を仮定する、位置対称情報の利用すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、左臀部および右臀部から腰部までの間の関節中心、胸部から内方肩部までの間の関節中心、および内方肩部から外方肩部までの間の関節中心の間の等距離を仮定する、位置対称情報の利用すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、左臀部関節と右臀部関節の距離が運動捕捉中に全ての位置で略一定のままである仮定を含めた、関節中心の既知の関係の利用すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者モデルに適切に拡大縮小された、平均的な人間の形状に関する位置情報の利用すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度測定システムから取得した関節セグメント・モデル情報の利用すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、複数の関節中心の推定値を結合し使用して、期待される精度レベルに応じて、重み付けを適用して比例的な影響を決定すること、
のうち1つを含む、請求項54乃至56の何れか1項に記載の方法。 - 前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度測定が、競技者の身体の3Dサーフェスを決定するために使用され、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者が運動捕捉によって測定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメント位置と関節中心が運動捕捉参照フレームで決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサが、光深度測定によってセグメントの表面の部分を前記運動捕捉参照フレームで決定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、セグメントの3D形状が、決定されたサーフェスの部分から前記運動捕捉参照フレームで決定されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者のモデルが、セグメント参照フレームに適合された前記関節中心と3Dセグメント形状から構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、所定の密度が前記3Dセグメント形状に適用されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、BSIPが、前記モデルおよび前記3Dセグメント形状に適用された密度から決定されること、
のステップを含む、請求項50または52の何れかに記載の方法。 - 以下の技術または特徴、即ち、
競技者の姿勢および動きに応じて、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者のモデルが、逆ダイナミクス計算に関連する形式で構築されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度決定においてセグメント面の測定または決定を大幅に不明瞭にするかまたは歪める項目を破棄すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、光深度決定においてセグメント面の測定を大幅に不明瞭にするかまたは歪める項目を、色付けすることにより認識し、前記項目を破棄すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、所定の調整因子に基づいて光深度測定における衣服の厚みを許可すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、競技者の関節セグメント・モデルを、他の処理動作の前に、深さ測定に沿って抽出すること、
のうち1つを含む、請求項40乃至58の何れか1項に記載の方法。 - 以下の監視チェックおよび関連する技術および特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、身体計測用の目印を測定および記録するにつれて競技者のモデルとクラブを漸進的に構築し、漸進的に構築された前記モデルを操作者またはユーザに表示し、それにより前記操作者またはユーザに明らかなエラーを警告すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによる競技者のBSIPの一部または全部の測定および計算が完了したときに、前記1つまたは複数のプロセッサによって、関節、下腿、大腿、上腕、および前腕の各々の左セグメントおよび右セグメントを比較して、関節の間の計算された長さの対称性をチェックすること、
前記1つまたは複数のプロセッサによる競技者のBSIPの一部または全部の測定および計算が完了したときに、前記1つまたは複数のプロセッサによって、外方肩部関節、胸部関節、および腰部関節の間の線の中点、および臀部関節の間の線の中点を含む、競技者の背骨に関連する点の配置をチェックすること、
前記1つまたは複数のプロセッサによる競技者のBSIPの一部または全部の測定および計算が完了したときに、前記1つまたは複数のプロセッサによって、重み付けによる拡大縮小で決定した重さとBSIP測定および計算から決定した重さとの差分をチェックし、適切な許可と調節を行うこと、
前記1つまたは複数のプロセッサによるスイング測定が進行中であるとき、前記1つまたは複数のプロセッサによって、関節、下腿、大腿、上腕、および前腕の各々の左セグメントおよび右セグメントを比較して、関節の間の計算された長さの対称性をチェックすること、
前記1つまたは複数のプロセッサによるスイング測定が進行中であるとき、前記1つまたは複数のプロセッサによって、腰および膝関節を含めて、計算された関節中心の間の一致を監視し、関節中心が複数のセンサで追跡されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによるスイング測定が進行中であるとき、前記1つまたは複数のプロセッサによって、外方肩部回転関節、胸部関節、および腰部関節の間の線の中点、および臀部関節の間の線の中点を含めて、競技者の背骨に関連する点の配置を監視すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによる基本スイング分析計算が完了したとき、前記1つまたは複数のプロセッサによって、逆ダイナミクスにより、近位から遠位へのトルクおよび遠位から近位へのトルクの計算または関節でのパワーを比較しチェックし、当該パラメータの両方を有意な精度レベルで計算できること、
前記1つまたは複数のプロセッサによる基本スイング分析計算が完了したとき、前記1つまたは複数のプロセッサによって、逆ダイナミクスにより、スイングを通じて総セグメント・エネルギの変化率と総結合関節パワーの変化率を比較しチェックすること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、チェックが自動的に実行され結果が自動的に操作者またはユーザに送信されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、チェックが自動的に実行され、結果が自動的に遅延なく操作者またはユーザに送信され、それにより、故障が迅速に検出および/または訂正されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、チェックが複数の設定可能閾値レベルに関連付けられ、1つの閾値は操作者またはユーザに警告する警告、システムでのチェックを促し、以降の閾値はより緊急な警告をトリガし、関連する問題が解決するまで試験の継続を妨げること、
のうち1つを含む、請求項34乃至59の何れか1項に記載の方法。 - 以下の技術および特徴、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、信号の周波数内容がフィルタにより局所化されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、雑音データが、ウェーブレット変換またはフーリエ変換のような変換手段により、フィルタにより周波数領域に変換されること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、フィルタが、特定の身体セグメント移動または特定の力出力を測定する際に最適な性能を提供するように、それぞれ配置されること
前記1つまたは複数のプロセッサによって、時間導関数を計算するときに最終微分に先行する信号パラメータから、雑音をフィルタにより除去すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、様々なウェーブレットを試験(trialing)し相互補正または自動補正方法を用いて結果を評価することによって、信号の周波数内容の最良特性を取得するために選択された最適なウェーブレット関数を使用すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、多数の信号にわたる経験的な観察と判定により選択された、分解された信号を閾値化するための最適値を使用すること、
のうち1つを用いて測定信号をフィルタして信号雑音を除去する、請求項34乃至60の何れか1項に記載の方法。 - 前記1つまたは複数のプロセッサによって、時系列信号をウェーブレット変換に変換するステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記時系列信号を異なるウェーブレットに分解するステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、前記ウェーブレットを閾値化するステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、結果を時系列信号へ再変換するステップと、
をさらに含む、請求項34乃至61の何れか1項に記載の方法。 - 前記1つまたは複数のプロセッサによって、ボールとのインパクトに接近するクラブ・ヘッド速度を測定し、速度プロフィールの最良推定値を決定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、ボールとのインパクト後のクラブ・ヘッド速度を測定し、速度プロフィールの最良推定値を決定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、インパクト後のボール速度を測定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、ボールとクラブ・ヘッドの運動量の保存および典型的なインパクト期間にわたる一定のクラブ・ヘッド減速を仮定して、インパクト時のクラブ・ヘッド速度の変化を決定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、接近するクラブ・ヘッドの速度プロフィールを、インパクト時のクラブ・ヘッド速度の変化を取り込むことによってインパクトの最中または後に調節すること、
のステップを含む、請求項34乃至62の何れか1項に記載の方法。 - 前記1つまたは複数のプロセッサによって、クラブ・ヘッドから、遠位から近位への方向へ移動するインパクトの衝撃波を前記クラブ・シャフトと競技者を介して検出することによって、インパクト時刻を決定し、経験的データを用いて、インパクト衝撃波が前記クラブ・ヘッドからインパクトが感知された点まで移動する際の遅延を許可する、請求項34乃至63の何れか1項に記載の方法。
- 以下のステップ、即ち、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、多数の競技者の運動学的パラメータ、BSIPおよびGRFスイングのパラメータを測定および決定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、エネルギ・パラメータと称する、競技者の身体の中のエネルギ生成および/または競技者の身体およびクラブを介したエネルギ伝達に関連するパラメータを、測定した運動学的、BSIPおよびGRFパラメータから決定すること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、人工知能を、前記GRFパラメータ入力およびエネルギ・パラメータ出力でトレーニングすること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、トレーニングされた人工知能が、エンドユース・スイングで測定したGRFパラメータを用いて前記エンドユース・スイングのエネルギ・パラメータを予測すること、
を含み、
以下の特徴および技術、即ち、
前記人工知能が神経回路網または1組の神経回路網を備えること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、GRFパラメータを右足および左足に対して別々に測定すること、
GRFパラメータが、右足、左足、および両足に対する圧力データの計算された中心を含むこと、
のうち1つを含む、請求項34乃至64の何れか1項に記載の方法。 - 以下の技術または特徴、即ち、
測定または分析がダウンスイングに集中または限定されること、
ドライバと長いアイアン・クラブを用いて実現したスイングを含めて、高加速度要素を有するゴルフ・スイングに適していること、
操作者によるパラメータまたは結果の調節または操作が必要でないこと、
自動的にまたはほぼ自動的に動作すること、
熟練度の高い者を必要とせずに動作すること、
競技者に都合が良い方式で動作すること、
迅速にかつ低単位コストで動作すること、
専門家や技術者を含めて、操作者の関与を殆ど必要とせずに動作すること、
良いプレイおよび悪いプレイの要素を研究し隔離するのに適していること、
プロフェッショナルで低ハンディキャップの競技者のコーチングにおいて使用するのに適していること、
実用的で有意な個々のゴルフ・コーチングに有用である十分な精度で、競技者の身体の中のエネルギ生成および/または競技者の身体およびクラブを通じたエネルギ伝達を決定または計算するのに適していること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、同一の競技者による異なる記録されたスイングを有用かつ有意に比較し評価するのに十分な精度で結果を生成すること、
実用的で有意なゴルフ・コーチングまたは有意なゴルフ・コーチングに関連する活動に対して十分な精度で運動学的パラメータまたは運動パラメータを決定または計算するのに適していること、
前記1つまたは複数のプロセッサによって、過去の測定または分析から取得した運動学的データまたは運動データに対する必要なリソースなしに測定または分析を実行すること、
のうち1つを含む、請求項34乃至65の何れか1項に記載の方法。
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