JP6380733B2

JP6380733B2 - 運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法、運動解析情報の表示方法及びプログラム

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Publication number: JP6380733B2
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Inventors: 裕哉石川; 和宏澁谷
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Description

本発明は、運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法、運動解析情報の表示方法及びプログラムに関する。

ゴルフ、テニス、野球などのスポーツでは、スイング運動のリズムやフォームを改善することで競技力を向上させることができると考えられ、近年、運動器具に取り付けたセンサーの出力データを用いて、被験者の運動を解析して提示する運動解析装置が実用化されてきている。例えば、特許文献１では、ゴルフクラブに加速度センサーとジャイロセンサーを装着し、被験者のゴルフスイングを解析する装置が開示されている。

特開２００８−７３２１０号公報

しかしながら、特許文献１の装置のように、従来の運動解析装置では、センサーの出力データを用いて、例えばスイングスピードやスイング軌跡等の運動解析はできるものの、実際の打球方向はセンサーの出力データから解析するのが難しい。したがって、運動解析の結果と打球方向との紐付けはできないため、紐付けしたい場合には、被験者が打球方向を目視確認して紙に書きとめる等の煩わしい手作業が必要であった。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、運動解析の結果と打球方向との紐付けを行うことが可能な運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法、運動解析情報の表示方法及びプログラムを提供することができる。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例に係る運動解析装置は、運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する動作検出部と、前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する打球情報生成部と、前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する運動解析部と、前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる記憶処理部と、を含む。

運動器具は、例えば、ゴルフクラブ、テニスラケット、野球のバット、ホッケーのスティック等の打球に用いられる器具である。

センサーユニットは、加速度センサー、角速度センサー、地磁気センサー、圧力センサーの一部又は全部を含んでもよく、例えば、加速度や角速度を計測可能な慣性計測ユニッ
ト（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）でもよい。また、センサーユニットは、運動器具又は被験者に対して脱着可能であってもよいし、例えば、運動器具に内蔵されるなど、運動器具に固定されていて取り外すことができないものでもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、センサーユニットの計測データを用いて、被験者が行う第１の動作を検出して打球方向を特定することで、運動解析の結果と打球方向とを紐付けて記憶させることができる。従って、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球方向との関係を認識することができる。

［適用例２］
上記適用例に係る運動解析装置は、前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる表示処理部を含んでもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、被験者は表示部に表示された情報を見ることで、運動解析の結果と打球方向との関係を視覚的に認識することができる。

［適用例３］
上記適用例に係る運動解析装置において、前記第１の動作は、打球方向を指し示す動作であってもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、打球方向を特定するために、被験者は、打球後に打球方向を指し示すという簡単な動作を行えばよい。

［適用例４］
上記適用例に係る運動解析装置において、前記第１の動作は、前記運動器具又は前記被験者の腕を捻る動作であってもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、打球方向を特定するために、被験者は、打球後に運動器具又は腕を捻るという簡単な動作を行えばよい。

［適用例５］
上記適用例に係る運動解析装置において、前記動作検出部は、前記計測データを用いて、前記被験者が前記運動器具を用いて打球した後であって前記第１の動作を行う前に行った第２の動作を検出し、前記打球情報生成部は、前記第２の動作を検出した場合に、前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成してもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、被験者が打球した後、第１の動作を行う前に行った第２の動作を検出することで、被験者の打球動作と第１の動作とを明確に区別することができるので、打球方向の特定を誤る確率を低減させることができる。

［適用例６］
上記適用例に係る運動解析装置において、前記第２の動作は、前記運動器具に衝撃を与える動作であってもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、打球動作と第１の動作を区別するために、被験者は、運動器具に衝撃を与えるという簡単な動作を行えばよい。

［適用例７］
上記適用例に係る運動解析装置において、前記第２の動作は、前記運動器具を静止させ
る動作であってもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、打球動作と第１の動作を区別するために、被験者は、運動器具を静止させるという簡単な動作を行えばよい。

［適用例８］
上記適用例に係る運動解析装置において、前記動作検出部は、前記計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球の曲がり方に対応づけて行った第３の動作を検出し、前記打球情報生成部は、前記第３の動作に応じて前記打球の曲がり方を特定し、前記打球方向と前記打球の曲がり方を含む前記打球情報を生成してもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、センサーユニットの計測データを用いて、被験者が行う第３の動作を検出して打球方向と打球の曲がり方を特定することで、運動解析の結果と打球の方向及び曲がりとを紐付けて記憶させることができる。従って、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球の方向及び曲がり方との関係を認識することができる。

［適用例９］
上記適用例に係る運動解析装置において、前記運動解析部は、前記計測データを用いて、前記運動解析情報を生成してもよい。

本適用例に係る運動解析装置によれば、計測データを用いて被験者の運動を解析するので、例えば、カメラのような大型の装置が必要なく、計測場所の制約を少なくすることができる。

［適用例１０］
本適用例に係る運動解析システムは、上記のいずれかの運動解析装置と、前記センサーユニットと、を含む。

本適用例に係る運動解析システムによれば、被験者の運動解析の結果と打球方向とを紐付けて記憶させることが可能な運動解析装置を含むので、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球方向との関係を認識することができる。

［適用例１１］
本適用例に係る運動解析方法は、運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる工程と、を含む。

本適用例に係る運動解析方法によれば、センサーユニットの計測データを用いて、被験者が行う第１の動作を検出して打球方向を特定することで、運動解析の結果と打球方向とを紐付けて記憶させることができる。従って、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球方向との関係を認識することができる。

［適用例１２］
上記適用例に係る運動解析方法は、前記センサーユニットが計測した計測データを用いて、前記センサーユニットの姿勢を算出する工程を含み、前記打球情報を生成する工程では、前記被験者が前記第１の動作を行ったときの前記センサーユニットの姿勢に基づき前
記打球方向を特定してもよい。

［適用例１３］
上記適用例に係る運動解析方法は、前記被験者が運動を開始した後に前記センサーユニットが計測したデータを用いて、前記被験者が打球したタイミングを検出する工程と、前記タイミングの後に前記センサーユニットが計測したデータを用いて、前記被験者が前記第１の動作を行う前に行った第２の動作を検出する工程と、前記第２の動作を検出した後に前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成してもよい。

本適用例に係る運動解析方法によれば、被験者が打球した後、第１の動作を行う前に行った第２の動作を検出することで、被験者の打球動作と第１の動作とを明確に区別することができるので、打球方向の特定を誤る確率を低減させることができる。

［適用例１４］
本適用例に係る運動解析情報の表示方法は、運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、を含む。

本適用例に係る運動解析情報の表示方法によれば、センサーユニットの計測データを用いて、被験者が行う第１の動作を検出して打球方向を特定することで、運動解析の結果と打球方向とを紐付けて表示させることができる。従って、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球方向との関係を視覚的に認識することができる。

［適用例１５］
本適用例に係るプログラムは、運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、をコンピューターに実行させる。

本適用例に係るプログラムによれば、センサーユニットの計測データを用いて、被験者が行う第１の動作を検出して打球方向を特定することで、運動解析の結果と打球方向とを紐付けて記憶させることができる。従って、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球方向との関係を認識することができる。

本実施形態の運動解析システムの概要の説明図。センサーユニットの取り付け位置の一例を示す図。第１実施形態において被験者が行う動作の手順を示す図。被験者が打球方向に対応づけて行う動作の一例について説明するための図。本実施形態の運動解析システムの構成例を示す図。打球方向について説明するための図。第１実施形態における運動解析処理の手順の一例を示すフローチャート図。被験者が打球したタイミングを検出する処理の手順の一例を示すフローチャート図。センサーユニットを取り付ける位置及び向きの一例を示す図。図１０（Ａ）はスイング時の３軸角速度をグラフ表示した図、図１０（Ｂ）は３軸角速度のノルムの計算値をグラフ表示した図、図１０（Ｃ）は３軸角速度のノルムの微分の計算値をグラフ表示した図。センサーユニットの姿勢を計算する処理の手順の一例を示すフローチャート図。打球時の入射角とフェース角を説明するための図。運動解析情報と打球情報とを対応づけた表示画面の一例を示す図。運動解析情報と打球情報とを対応づけた表示画面の他の一例を示す図。第２実施形態において被験者が行う動作の手順を示す図。被験者が打球方向と打球の曲がり方に対応づけて行う動作の一例について説明するための図。第２実施形態における運動解析処理の手順の一例を示すフローチャート図。

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。

以下では、ゴルフスイングの解析を行う運動解析システム（運動解析装置）を例に挙げて説明する。

１．運動解析システム
１−１．第１実施形態
［運動解析システムの概要］
図１は、本実施形態の運動解析システムの概要について説明するための図である。本実施形態の運動解析システム１は、センサーユニット１０及び運動解析装置２０を含んで構成されている。

センサーユニット１０は、３軸の各軸方向に生じる加速度と３軸の各軸回りに生じる角速度を計測可能であり、ゴルフクラブ３（運動器具の一例）および被験者２の少なくとも一方に装着される。センサーユニット１０は、例えば、図２（Ａ）に示すように、ゴルフクラブ３のシャフトの一部、例えば、グリップ部に近い位置に取り付けられてもよい。シャフトは、ゴルフクラブ３のヘッドを除いた柄の部分であり、グリップ部も含まれる。また、センサーユニット１０は、例えば、図２（Ｂ）に示すように、被験者の手やグローブなどに取り付けられてもよい。また、センサーユニット１０は、例えば、図２（Ｃ）に示すように、腕時計などのアクセサリーに取り付けられてもよい。

被験者２は、あらかじめ決められた手順に従って、ゴルフボール４を打球するスイング動作を行う。図３は、被験者２が行う動作の手順を示す図である。図３に示すように、被験者２は、まず、ゴルフクラブ３を握って、所定時間以上（例えば、１秒以上）静止する（Ｓ１）。次に、被験者２は、スイング動作を行い、ゴルフボール４を打球する（Ｓ２）。次に、被験者２は、スイングを終了したことを示す所定の動作（第２の動作の一例）を行う（Ｓ３）。この所定の動作は、例えば、ゴルフクラブ３で地面を叩く等してゴルフクラブ３に大きな衝撃を与える動作であってもよいし、所定時間以上（例えば１秒以上）の静止動作であってもよい。最後に、被験者２は、打球方向を確認し、打球方向に対応づけて所定の動作（第１の動作の一例）を行う（Ｓ４）。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、図３のステップＳ４で被験者２が打球方向に対応づけて行う動作の一例について説明するための図である。被験者２は、例えば図４（Ａ）に示すように、ゴルフクラブ３で打球方向を指し示す（ゴルフクラブ３のヘッドを打球方向に向ける）動作を行ってもよい。また、被験者２は、例えば図４（Ｂ）に示すように、打球方向に対応づけて、ゴルフクラブ３又は腕を捻る動作を行ってもよい。被験者２は、例えば、打球方向が右方向であればゴルフクラブ３を握った腕を右に捻り、打球方向が左方向であれば左に捻る動作を行うことで、センサーユニット１０はゴルフクラブ３の長軸（シャフト軸）回りに右回転（Ｒ）（時計回りに回転）又は左回転（Ｌ）（反時計回りに回転）する。被験者２は、図４（Ｂ）の動作を行う場合、例えば、あらかじめ真正面の方向（目標方向）を決めておいて、打球方向がほぼ目標方向と一致した場合は腕を捻らず、打球方向が目標方向から右方向又は左方向にずれた場合は、ずれが大きいほどセンサーユニット１０の回転量あるいは回転速度を増やすようにゴルフクラブ３又は腕を捻る動作をしてもよい。

被験者２が図３に示す手順に従ってゴルフボール４を打球する動作を行う間、センサーユニット１０は、所定周期（例えば１ｍｓ）で３軸加速度と３軸角速度を計測し、計測したデータを順次、運動解析装置２０に送信する。センサーユニット１０は、計測したデータをすぐに送信してもよいし、計測したデータを内部メモリーに記憶しておき、被験者２のスイング動作の終了後などの所望のタイミングで計測データを送信するようにしてもよい。あるいは、センサーユニット１０は、計測したデータをメモリーカード等の着脱可能な記録媒体に記憶しておき、運動解析装置２０は、当該記録媒体から計測データを読み出すようにしてもよい。

運動解析装置２０は、センサーユニット１０が計測したデータを用いて、被験者２が行った運動を解析して運動解析情報（スイングの情報）と打球情報（打球方向を含む）を生成し、これらの情報を対応づけて記憶部に記憶させる。そして、運動解析装置２０は、所定の入力操作が行われると、あるいは、自動的に、当該運動解析情報と当該打球情報とを対応づけて表示部に表示する。

なお、センサーユニット１０と運動解析装置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。

［運動解析システムの構成］
図５は、センサーユニット１０及び運動解析装置２０の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施形態では、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。

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。

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。

信号処理部１２０は、加速度センサー１００と角速度センサー１１０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時刻情報を付して不図示の記憶部に記憶し、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。

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（センサー座標系）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（センサー座標系）のデータに変換する処理を行う。

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。

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。

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運動解析装置２０に送信する処理や、運動解析装置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。

運動解析装置２０は、処理部２００、通信部２１０、操作部２２０、ＲＯＭ２３０、ＲＡＭ２４０、記録媒体２５０、表示部２６０を含んで構成されており、例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）やスマートフォンなどの携帯機器であってもよい。

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。

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。

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。

記録媒体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憶する不揮発性の記憶部である。また、記録媒体２５０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てもよい。

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。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）などであってもよい。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あるいは記録媒体２５０に記憶されているプログラム、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や記録媒体２５０に記憶した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、処理部２００は、当該プログラムを実行することにより、データ取得部２０１、動作検出部２０２、運動解析部２０３、打球情報生成部２０４、記憶処理部２０５及び表示処理部２０６として機能する。

データ取得部２０１は、通信部２１０がセンサーユニット１０から受信したパケットデータを受け取り、受け取ったパケットデータから時刻情報及びセンサーユニット１０の計測データ（加速度データと角速度データ）を取得し、記憶処理部２０５に送る処理を行う。

記憶処理部２０５は、データ取得部２０１から時刻情報と計測データを受け取り、これらを対応づけてＲＡＭ２４０に記憶させる処理を行う。

動作検出部２０２は、ＲＡＭ２４０に記憶された時刻情報と計測データを用いて、被験者２がゴルフクラブ３を用いて打球した運動における動作を検出する処理を行う。具体的には、動作検出部２０２は、被験者２がスイング動作を開始する前に行った静止動作（図３のステップＳ１の動作）、スイングを終了したことを示す所定の動作（図３のステップＳ３の動作）、及び打球方向に対応づけて行った所定の動作（図３のステップＳ４の動作）を時刻と対応づけて検出する。また、動作検出部２０２は、被験者２のスイング動作（図３のステップＳ２の動作）の期間において打球したタイミング（時刻）を検出する。

運動解析部２０３は、動作検出部２０２が検出した静止時の計測データを用いてオフセット量を計算し、計測データからオフセット量を減算してバイアス補正し、バイアス補正された計測データを用いてセンサーユニット１０の位置と姿勢を計算する処理を行う。例えば、運動解析部２０３は、打球方向を示すターゲットラインをＸ軸、Ｘ軸に垂直な水平面上の軸をＹ軸、鉛直上方向（重力方向と逆方向）をＺ軸とするＸＹＺ座標系（ワールド座標系）を定義し、このＸＹＺ座標系（ワールド座標系）におけるセンサーユニット１０の位置及び姿勢を計算する。ターゲットラインとは、例えば、ボールをまっすぐ飛ばす方向を指す。被験者２のアドレス時（静止動作時）のセンサーユニット１０の位置及び姿勢をそれぞれ初期位置及び初期姿勢としてもよい。運動解析部２０３は、例えば、センサーユニット１０の初期位置をＸＹＺ座標系の原点（０，０，０）とし、被験者２のアドレス時（静止動作時）の加速度データと重力加速度の方向からセンサーユニット１０の初期姿勢を計算することができる。センサーユニット１０の姿勢は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りの回転角（ロール角、ピッチ角、ヨー角）、オイラー角、クオータ二オン（四元数）などで表現することができる。

また、運動解析部２０３は、ゴルフクラブ３の特徴（シャフトの長さや重心の位置等）や人体の特徴（腕の長さや重心の位置、関節の曲がる方向等）を考慮した運動解析モデル（二重振子モデル等）を定義し、センサーユニット１０の位置と姿勢の情報を用いて、この運動解析モデルの軌跡を計算する。そして、運動解析部２０３は、この運動解析モデルの軌跡情報と動作検出部２０２の検出情報から、被験者２がゴルフクラブ３を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報（スイングの情報）を生成する。運動解析情報は、例えば、スイングの軌跡（ゴルフクラブ３のヘッドの軌跡）、バックスイングからフォロースルーまでのスイングのリズム、ヘッドスピード、打球時の入射角（クラブパス）やフェース角、シャフトローテーション（スイング中のフェース角の変化量）、Ｖゾーン、ゴルフクラブ３の減速率の情報、あるいは、被験者２が複数回のスイングを行った場合のこれら
各情報のばらつきの情報等である。

打球情報生成部２０４は、動作検出部２０２が検出した、被験者２が打球方向に対応づけて行った所定の動作（図３のステップＳ４の動作）に応じて打球方向を特定し、打球方向を含む打球情報を生成する。例えば、打球情報生成部２０４は、図６に示すように、被験者２が静止中（図３のステップＳ１の動作中）におけるゴルフクラブ３のフェース面と直交する軸を水平面に投影した軸Ｐに対して、被験者２の動作（図３のステップＳ４の動作）から計算される打球の角度（水平面に投影した角度）が、±３０°以内であれば「中央」、＋３０°よりも大きく＋６０°以下であれば「右」、−３０°よりも小さく−６０°以上であれば「左」というように、打球方向を特定してもよい。被験者２は、空振りした場合やほとんど前に飛ばなかった場合等、打球方向の情報を記憶させたくない場合は、打球方向に対応づけた所定の動作を行わなければよい。

なお、センサーユニット１０の信号処理部１２０が、計測データのオフセット量を計算し、計測データのバイアス補正を行うようにしてもよいし、加速度センサー１００及び角速度センサー１１０にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。これらの場合は、運動解析部２０３による計測データのバイアス補正が不要となる。

記憶処理部２０５は、運動解析部２０３が生成した運動解析情報と打球情報生成部２０４が生成した打球情報とを対応づけてＲＡＭ２４０に記憶させ、あるいは、記録として残したい場合は記録媒体２５０に記憶させる処理も行う。

表示処理部２０６は、被験者２のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、所定の入力操作が行われたときに、ＲＡＭ２４０あるいは記録媒体２５０に記憶されている運動解析情報と打球情報を読み出し、読み出した運動解析情報と打球情報とを対応づけて表示部２６０に表示させる処理を行う。

［運動解析処理］
図７は、第１実施形態における処理部２００による運動解析処理の手順の一例を示すフローチャート図である。

図７に示すように、まず、処理部２００は、センサーユニット１０の計測データを取得する（Ｓ１０）。処理部２００は、工程Ｓ１０において、被験者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工程Ｓ２０以降の処理を行ってもよいし、センサーユニット１０から被験者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、工程Ｓ２０以降の処理を行ってもよい。

次に、処理部２００は、取得した計測データを用いて、被験者２の静止動作（図３のステップＳ１の動作）を検出する（Ｓ２０）。処理部２００は、リアルタイムに処理を行う場合は、静止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、被験者２に静止状態を検出したことを通知し、被験者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。

次に、処理部２００は、取得した計測データを用いて、被験者２が打球したタイミングを検出する処理（Ｓ３０）、被験者２が行った、スイングの終了を示す動作（図３のステップＳ３の動作）を検出する処理（Ｓ４０）、及び、被験者２が行った、打球方向に対応付けた動作（図３のステップＳ４の動作）検出する処理（Ｓ５０）を順番に行う。

また、処理部２００は、工程Ｓ３０〜Ｓ５０の処理と並行して、センサーユニット１０
の位置と姿勢を計算する処理（Ｓ６０）、及び、センサーユニット１０の位置と姿勢の変化から運動解析モデルの軌跡を計算する処理（Ｓ７０）を行う。処理部２００は、工程Ｓ６０において、センサーユニット１０の初期位置をＸＹＺ座標系の原点とし、工程Ｓ２０で検出された静止動作時の計測データを用いて、センサーユニット１０のＸＹＺ座標系での初期姿勢を計算し、その後の計測データを用いて、時刻と対応づけてセンサーユニット１０の位置及び姿勢を計算する。

次に、処理部２００は、工程Ｓ７０で計算した運動解析モデルの軌跡と、工程Ｓ２０〜Ｓ５０で検出した動作やタイミングに基づき、被験者２が行ったスイング運動の運動解析情報を生成する（Ｓ８０）。

次に、処理部２００は、工程Ｓ５０で検出した動作に対応する、工程Ｓ６０で計算したセンサーユニット１０の位置や姿勢の変化から、打球方向を特定し、打球情報を生成する（Ｓ９０）。

次に、処理部２００は、工程Ｓ８０で生成した運動解析情報と打球情報とを対応づけて記憶する（Ｓ１００）。

最後に、処理部２００は、所定の入力操作があった場合に（Ｓ１１０のＹ）、工程Ｓ１００で記憶した運動解析情報と打球情報を対応づけて表示する（Ｓ１２０）。

なお、図７のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。

［インパクト検出処理］
図８は、被験者２が打球したタイミングを検出する処理（図７の工程Ｓ３０の処理）の手順の一例を示すフローチャート図である。

図８に示すように、まず、処理部２００は、取得した角速度データ（時刻ｔ毎の角速度データ）を用いて各時刻ｔでの角速度のノルムｎ_０（ｔ）の値を計算する（Ｓ２００）。例えば、時刻ｔでの角速度データをｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）、ｚ（ｔ）とすると、角速度のノルムｎ_０（ｔ）は、次の式（１）で計算される。

図９に示すように、センサーユニット１０を、ｘ軸がシャフトの長軸に平行な方向、ｙ軸がスイングの方向、ｚ軸がスイング面と垂直な方向になるように、ゴルフクラブ３のシャフトのグリップ近くに取り付け、被験者２がスイングを行ってゴルフボール４を打ったときの３軸角速度データｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）、ｚ（ｔ）の一例を、図１０（Ａ）に示す。図１０（Ａ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度（ｄｐｓ）である。

次に、処理部２００は、各時刻ｔでの角速度のノルムｎ_０（ｔ）を所定範囲に正規化（スケール変換）したノルムｎ（ｔ）に変換する（Ｓ２１０）。例えば、計測データの取得期間における角速度のノルムの最大値をｍａｘ（ｎ_０）とすると、次の式（２）により、角速度のノルムｎ_０（ｔ）が０〜１００の範囲に正規化したノルムｎ（ｔ）に変換される。

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の３軸角速度データｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ）から３軸角速度のノルムｎ_０（ｔ）を式（１）に従って計算した後に式（２）に従って０〜１００に正規化したノルムｎ（ｔ）をグラフ表示した図である。図１０（Ｂ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度のノルムである。

次に、処理部２００は、各時刻ｔでの正規化後のノルムｎ（ｔ）の微分ｄｎ（ｔ）を計算する（Ｓ２２０）。例えば、３軸角速度データの計測周期をΔｔとすると、時刻ｔでの角速度のノルムの微分（差分）ｄｎ（ｔ）は次の式（３）で計算される。

図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）の３軸角速度のノルムｎ（ｔ）からその微分ｄｎ（ｔ）を式（３）に従って計算し、グラフ表示した図である。図１０（Ｃ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は３軸角速度のノルムの微分値である。なお、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）では横軸を０〜５秒で表示しているが、図１０（Ｃ）では、打球の前後の微分値の変化がわかるように、横軸を２秒〜２．８秒で表示している。

最後に、処理部２００は、ノルムの微分ｄｎ（ｔ）の値が最大となる時刻と最小となる時刻のうち、先の時刻を打球のタイミングとして検出する（Ｓ２３０）。通常のゴルフスイングでは、打球の瞬間にスイング速度が最大になると考えられる。そして、スイング速度に応じて角速度のノルムの値も変化すると考えられるので、一連のスイング動作の中で角速度のノルムの微分値が最大又は最小となるタイミング（すなわち、角速度のノルムの微分値が正の最大値又は負の最小値になるタイミング）を打球（インパクト）のタイミングとして捉えることができる。なお、打球によりゴルフクラブ３が振動するため、角速度のノルムの微分値が最大となるタイミングと最小となるタイミングが対になって生じると考えられるが、そのうちの先のタイミングが打球の瞬間と考えられる。従って、例えば、図１０（Ｃ）のグラフでは、Ｔ１とＴ２のうち、Ｔ１が打球のタイミングとして検出される。

なお、被験者２がスイング動作を行う場合、トップ位置でゴルフクラブを静止し、ダウンスイングを行い、打球し、フォロースルーを行うといった一連のリズムが想定される。従って、処理部２００は、図８のフローチャートに従って、被験者２が打球したタイミングの候補を検出し、検出したタイミングの前後の計測データがこのリズムとマッチするか否かを判定し、マッチする場合には、検出したタイミングを被験者２が打球したタイミングとして確定し、マッチしない場合には、次の候補を検出するようにしてもよい。

また、図８のフローチャートでは、処理部２００は、３軸角速度データを用いて打球のタイミングを検出しているが、３軸加速度データを用いて、同様に打球のタイミングを検出することもできる。

［センサーユニットの姿勢計算処理］
図１１は、センサーユニット１０の姿勢（時刻Ｎでの姿勢）を計算する処理（図７の工
程Ｓ６０の一部の処理）の手順の一例を示すフローチャート図である。

図１１に示すように、まず、処理部２００は、時刻ｔ＝０として（Ｓ３００）、静止時の３軸加速度データから重力加速度の向きを特定し、センサーユニット１０の初期姿勢（時刻ｔ＝０の姿勢）を表すクォータニオンｐ（０）を計算する（Ｓ３１０）。

例えば、初期姿勢のクォータニオンｐ（０）は、次の式（４）で表される。

また、回転を表すクォータニオンｑは次の式（５）で表される。

式（５）において、対象とする回転の回転角をθ、回転軸の単位ベクトルを（ｒ_ｘ，ｒ_ｙ，ｒ_ｚ）とすると、ｗ，ｘ，ｙ，ｚは、次の式（６）で表される。

時刻ｔ＝０ではセンサーユニット１０は静止しているのでθ＝０として、時刻ｔ＝０での回転を表すクォータニオンｑ（０）は、式（６）にθ＝０を代入した式（５）より、次の式（７）のようになる。

次に、処理部２００は、時刻ｔをｔ＋１に更新し（Ｓ３２０）、時刻ｔの３軸角速度データから、時刻ｔの単位時間あたりの回転を表すクォータニオンΔｑ（ｔ）を計算する（Ｓ３２０）。

例えば、時刻ｔの３軸角速度データをω（ｔ）＝（ω_ｘ（ｔ），ω_ｙ（ｔ），ω_ｚ（ｔ））とすると、時刻ｔで計測された１サンプルあたりの角速度の大きさ｜ω（ｔ）｜は、次の式（８）で計算される。

この角速度の大きさ｜ω（ｔ）｜は、単位時間当たりの回転角度となっているため、時刻ｔの単位時間あたりの回転を表すクォータニオンΔｑ（ｔ＋１）は、次の式（９）で計
算される。

ここでは、ｔ＝１なので、処理部２００は、時刻ｔ＝１の３軸角速度データω（１）＝（ω_ｘ（１），ω_ｙ（１），ω_ｚ（１））から、式（９）により、Δｑ（１）を計算する。

次に、処理部２００は、時刻０からｔまでの回転を表すクォータニオンｑ（ｔ）を計算する（Ｓ３４０）。クォータニオンｑ（ｔ）は、次の式（１０）で計算される。

ここでは、ｔ＝１なので、処理部２００は、式（７）のｑ（０）と工程Ｓ３３０で計算したΔｑ（１）から、式（１０）により、ｑ（１）を計算する。

次に、処理部２００は、ｔ＝Ｎになるまで工程Ｓ３２０〜Ｓ３４０の処理を繰り返し、ｔ＝Ｎになると（Ｓ３５０のＹ）、工程Ｓ３１０で計算した初期姿勢を表すクォータニオンｐ（０）と直近の工程Ｓ３４０で計算した時刻ｔ＝０からＮまでの回転を表すクォータニオンｑ（Ｎ）とから、次の式（１１）により、時刻Ｎでの姿勢を表すクォータニオンｐ（Ｎ）を計算し（Ｓ３６０）、処理を終了する。

式（１１）において、ｑ^＊（Ｎ）はｑ（Ｎ）の共役クォータニオンである。このｐ（Ｎ）は、次の式（１２）のように表され、センサーユニット１０の時刻Ｎの姿勢をＸＹＺ座標系のベクトルで表記すると、（Ｘ_Ｎ，Ｙ_Ｎ，Ｚ_Ｎ）となる。

［運動解析情報と打球情報とを対応付けた表示］
打球の方向は、打球時の入射角及びフェース角から予測することができる。図１２は、打球時の入射角とフェース角を説明するための図であり、ＸＹＺ座標系でＺ軸の正側から見たＸＹ平面上でのゴルフクラブ３（ヘッドのみ図示）が示されている。図１２において、Ｓ_Ｆはゴルフクラブ３のフェース面であり、Ｒは打球点である。点線矢印Ｌ０はターゲットラインであり、破線Ｌ１はターゲットラインＬ０に直交する仮想面である。また、実線Ｑはゴルフクラブ３のヘッドの軌跡を表す曲線であり、一点鎖線Ｌ２は曲線Ｑに対する
打球点Ｒでの接線である。この時、入射角θはターゲットラインＬ０と接線Ｌ２とのなす角であり、フェース角φは仮想面Ｌ１とフェース面Ｓ_Ｆとのなす角である。

前述したように、処理部２００は、運動解析モデルの軌跡を用いて、運動解析情報を生成するが、運動解析モデルの軌跡と被験者２の実際のスイングの軌跡との間に誤差が生じるため、正確な入射角及びフェース角、あるいは、打球時にフェース面のどこにボールが当たったかを正確に計算することは難しい。従って、打球方向の予測結果と実際の打球方向とが一致するとは限らない。そこで、本実施形態では、被験者２に打球方向と対応づけた所定の動作（図１のステップＳ４の動作）を行ってもらい、処理部２００は、この動作を検出して実際の打球方向を特定し、運動解析情報と打球方向を含む打球情報とを対応づけて表示部２６０に表示する。

図１３は、運動解析情報と打球情報とを対応づけた表示画面の一例を示す図である。図１３の例では、横軸に打球時のフェース角φ、縦軸に打球時の入射角θがそれぞれ割り当てられており、３行３列に分割された９つの領域Ａ１〜Ａ９が表示されている。９つの領域Ａ１〜Ａ９のうち中央の領域Ａ５には、弾道予測として「Ｓｔｒａｉｇｈｔ」の文字が表示されている。また、右打ちのゴルファー用に、中央の領域Ａ５に対して入射角θの正方向に移動した領域Ａ４には、弾道予測として「Ｐｕｓｈ」の文字が表示され、同様に中央の領域Ａ５から入射角θの負方向に移動した領域Ａ６には、弾道予測として「Ｐｕｌｌ」の文字が表示されている。また、領域Ａ４，Ａ５，Ａ６に対してそれぞれフェース角φを正方向に移動させた領域Ａ１，Ａ２，Ａ３には、それぞれ弾道予測として「ＰｕｓｈＳｌｉｃｅ」，「Ｓｌｉｃｅ」，「Ｆａｄｅ」の文字が表示されている。また、領域Ａ４，Ａ５，Ａ６に対してそれぞれフェース角φを負方向に移動させた領域Ａ７，Ａ８，Ａ９には、それぞれ弾道予測として「Ｄｒａｗ」，「Ｈｏｏｋ」，「ＰｕｌｌＨｏｏｋ」の文字が表示されている。

さらに、図１３の例では、被験者２が６回打球し、それぞれ計測されたフェース角φと入射角θに対応する座標位置に、打球方向を示すマークＭ１〜Ｍ６が表示されている。マークＭ１〜Ｍ６は、それぞれ１回目〜６回目の打球に対応しており、丸印は打球方向が中央方向であった場合は「丸」、右方向であった場合は「三角」、左方向であった場合は「四角」で表示されている。また、最新の打球における打球方向を示すマークＭ６は、白抜きで表示されている。被験者２は、図１３のような表示画像を見ることで、フェース角φ及び入射角θと打球方向との関係の傾向や、予測される打球方向と実際の打球方向との関係を認識することができる。

図１４は、運動解析情報と打球情報とを対応づけた表示画面の他の一例を示す図である。図１４の例では、仮想３次元空間に配置された、被験者２，ゴルフクラブ３，ゴルフボール４をそれぞれ模したオブジェクトＯ２，Ｏ３，Ｏ４が時間とともに動く（位置や姿勢を変化させる）３次元アニメーション画像が表示されている。オブジェクトＯ２やＯ３の動きは、運動解析モデルの軌跡情報から計算される。また、オブジェクトＯ４の動きは、被験者２が行った所定の動作（図３のステップＳ４の動作）に基づき特定された打球方向から計算される。被験者２は、図１４のようなアニメーション画像を見ることで、スイングのフォームやゴルフクラブの軌跡と打球方向との関係を認識することができる。

以上に説明したように、第１実施形態の運動解析システム１あるいは運動解析装置２０によれば、センサーユニット１０の計測データを用いて、被験者２のスイング運動を解析するとともに、被験者２が打球後に行う、打球方向を指し示す、あるいはゴルフクラブ３又は腕を捻るといった簡単な動作を検出して打球方向を特定することで、スイングの解析結果と打球方向とを紐付けて記憶及び表示させることができる。従って、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球方向との関係を視覚的に認識するこ
とができる。

また、第１実施形態の運動解析システム１あるいは運動解析装置２０によれば、被験者２が打球した後、打球方向を特定するための所定の動作を行う前に行った、ゴルフクラブ３で地面を叩く、あるいは所定時間以上静止するといった簡単な動作を検出することで、被験者２の打球動作と打球方向を特定するための所定の動作とを明確に区別することができる。従って、打球方向の特定を誤る確率を低減させることができる。

１−２．第２実施形態
第２実施形態の運動解析システム１では、運動解析装置２０は、打球方向と打球の曲がり方とを含む打球情報を生成し、解析情報と打球情報を対応づけて記憶及び表示する。第２実施形態の運動解析システム１の基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の運動解析システム１と同じ構成には同じ符号を付加して共通する説明を省略し、以下では、第１実施形態と異なる内容を中心に説明する。

図１５は、第２実施形態の運動解析システム１において、被験者２が行う動作の手順を示す図である。図１５に示すように、被験者２は、図３と同様に、ゴルフクラブ３を握って所定時間以上静止し（Ｓ１）、スイング動作を行ってゴルフボール４を打球し（Ｓ２）、スイングを終了したことを示す所定の動作を行う（Ｓ３）。

最後に、被験者２は、打球方向と打球の曲がり方を確認し、打球方向と打球の曲がり方に対応づけて所定の動作（第３の動作の一例）を行う（Ｓ４）。

図１６は、図１５のステップＳ４で被験者が打球方向と打球の曲がり方に対応づけて行う動作の一例について説明するための図である。被験者２は、例えば図１６に示すように、ゴルフクラブ３で打球方向を指し示しながら、ゴルフボール４が右曲がりにスライスした場合にはゴルフクラブ３を握った腕を右に捻り、左曲がりにフックした場合には左に捻る動作を行ってもよい。被験者２が腕を捻ることで、センサーユニット１０はゴルフクラブ３の長軸（シャフト軸）回りに右回転（Ｒ）（時計回りに回転）又は左回転（Ｌ）（反時計回りに回転）する。被験者２は、図１６の動作を行う場合、例えば、ゴルフボール４が曲がらずに飛んだ場合は腕を捻らず、ゴルフボール４が曲がって飛んだ場合は、曲がりが大きいほどセンサーユニット１０の回転量あるいは回転速度を増やすようにゴルフクラブ３又は腕を捻る動作をしてもよい。

運動解析装置２０は、センサーユニット１０が計測したデータを用いて、被験者２が行った運動を解析して運動解析情報（スイングの情報）と打球情報（打球方向と打球の曲がり方を含む）を生成し、これらの情報を対応づけて記憶部に記憶させる。そして、運動解析装置２０は、所定の入力操作が行われると、あるいは、自動的に、当該運動解析情報と当該打球情報とを対応づけて表示部に表示する。

特に、本実施形態では、動作検出部２０２は、被験者２がスイング動作を開始する前に行った静止動作（図１５のステップＳ１の動作）、スイングを終了したことを示す所定の動作（図１５のステップＳ３の動作）、打球方向と打球の曲がり方に対応づけて行った所定の動作（図１５のステップＳ４の動作）を時刻と対応づけて検出する。また、動作検出部２０２は、被験者２のスイング動作（図１５のステップＳ２の動作）の期間において打球したタイミング（時刻）を検出する。

また、打球情報生成部２０４は、動作検出部２０２が検出した、被験者２が打球方向と打球の曲がり方に対応づけて行った所定の動作（図１５のステップＳ４の動作）に応じて打球方向と打球の曲がり方を特定し、打球方向と打球の曲がり方を含む打球情報を生成す
る。被験者２は、空振りした場合やほとんど前に飛ばなかった場合等、打球方向や打球の曲がり方の情報を記憶させたくない場合は、打球方向と打球の曲がり方に対応づけた所定の動作を行わなければよい。

図１７は、第２実施形態における処理部２００による運動解析処理の手順の一例を示すフローチャート図である。

図１７に示すように、まず、処理部２００は、図７と同様に、工程Ｓ１０及びＳ２０の処理を行った後、工程Ｓ３０〜Ｓ５０の処理と工程Ｓ６０及びＳ７０の処理とを平行して行う。特に、本実施形態では、処理部２００は、工程Ｓ５０において、打球方向と打球の曲がり方に対応づけた動作を検出する処理を行う。

次に、処理部２００は、図７と同様に工程Ｓ８０の処理を行った後、センサーユニット１０の位置や姿勢の変化から打球方向とゴルフボール４の曲がり方を特定し、打球情報を生成する処理を行う（Ｓ９０）。

処理部２００は、工程Ｓ１２０において、例えば、図１３と同様の画面により、打球時のフェース角φ及び入射角θと打球方向及び打球の曲がり方とを対応づけて表示してもよい。この場合、例えば、３通りの打球方向（中央方向、右方向、左方向）と３通りの曲がり方（曲がりなし、右曲り、左曲がり）との組み合わせを網羅した９種類のマークを、計測されたフェース角φと入射角θに対応する座標位置に表示させればよい。また、例えば、計測されたフェース角φと入射角θに対応する座標位置に、打球方向を特定するための３種類のマークを表示させるか、ゴルフボール４の曲がり方を特定するための３種類のマークを表示させるかを、入力操作により選択可能にしてもよい。また、例えば、計測されたフェース角φと入射角θに対応する座標位置に打球方向と打球の曲がり方の一方を特定するための３種類のマークを表示させ、表示されているマークの１つを選択すれば、打球方向と打球の曲がり方の他方を特定するための３種類のマークに表示が切り替わるようにしてもよい。被験者２は、このような表示画像を見ることで、フェース角φ及び入射角θと打球方向及び打球の曲がり方との関係の傾向や、予測される打球方向や曲がり方と実際の打球方向や曲がり方との関係を認識することができる。

あるいは、処理部２００は、工程Ｓ１２０において、例えば、図１４と同様のアニメーション画像を表示させ、ゴルフボール４を模したオブジェクトＯ２を右や左に曲がりながら右方向や左方向に飛行させてもよい。被験者２は、このようなアニメーション画像を見ることで、スイングのフォームやゴルフクラブの軌跡と打球方向や打球の曲がり方との関係を認識することができる。

第２実施形態の運動解析システム１あるいは運動解析装置２０によれば、センサーユニット１０の計測データを用いて、被験者２のスイング運動を解析するとともに、被験者２が打球後に行う、打球方向を指し示しながらゴルフクラブ３又は腕を捻るといった簡単な動作を検出して打球の方向と曲がり方を特定することで、スイングの解析結果と打球の方向及び曲がり方とを紐付けて記憶及び表示させることができる。従って、被験者は、過度の負担を強いられることなく、運動解析の結果と打球の方向及び曲がり方との関係を視覚的に認識することができる。

また、第２実施形態の運動解析システム１あるいは運動解析装置２０によれば、被験者２が打球した後、打球の方向と曲がり方を特定するための所定の動作を行う前に行った簡単な動作を検出することで、被験者２の打球動作と打球の方向と曲がり方を特定するための所定の動作とを明確に区別することができる。従って、打球の方向や曲がり方の特定を誤る確率を低減させることができる。

２．変形例
本発明は本実施形態に限定されず、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、被験者２は、打球方向あるいは打球の曲がり方を特定するために、打球方向に応じた回数だけゴルフクラブ３で地面を叩く動作を行ってもよい。例えば、１回叩く動作は打球方向が中央方向あるいは曲がりがないことを示し、２回叩く動作は打球方向が右方向あるいは右曲がりであることを示し、３回叩く動作は打球方向が左方向あるいは左曲がりであることを示すようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、運動解析装置２０は、センサーユニット１０に搭載されている加速度センサー１００や角速度センサー１１０の計測データを用いて打球方向を特定しているが、センサーユニット１０が他の種類のセンサーを搭載し、運動解析装置２０は、当該センサーの計測データを用いて打球方向を特定してもよい。例えば、地磁気センサーは方位を計測するので、運動解析装置２０は、地磁気センサーの計測データを用いることで、打球方向が中央方向か右方向か左方向かを容易に特定することができる。

また、上述した各実施形態では、運動解析装置２０は、計測された加速度データや角速度データを用いて、左右の打球方向、すなわち水平面に投影した打球方向を特定しているが、上下の打球方向、すなわち水平面に垂直な平面に投影した打球方向を特定してもよい。センサーユニット１０が加速度センサーや角速度センサーとは異なる種類のセンサーを搭載し、運動解析装置２０は、当該センサーの計測データを用いて上下の打球方向を特定してもよい。例えば、圧力センサーは気圧を計測する（高度が高いほど気圧が低い）ので、運動解析装置２０は、圧力センサーの計測データを用いることで、打球方向が上方向か下方向かを容易に特定することができる。

また、上述した各実施形態ではゴルフスイングの解析を行う運動解析システム（運動解析装置）を例に挙げたが、本発明は、テニスラケットや野球のバットなどの様々な運動器具を用いた運動解析システム（運動解析装置）に適用することができる。

また、上述した各実施形態では、運動解析装置２０は、１つのセンサーユニット１０の計測データを用いて運動解析を行っているが、複数のセンサーユニット１０の各々をゴルフクラブ３又は被験者２に装着し、運動解析装置２０は、当該複数のセンサーユニット１０の計測データを用いて運動解析を行ってもよい。

また、上述した各実施形態では、センサーユニット１０と運動解析装置２０が別体であるが、これらを一体化して運動器具又は被験者に装着可能な運動解析装置であってもよい。

上述した各実施形態および各変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び
結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１運動解析システム、２被験者、３ゴルフクラブ、４ゴルフボール、１０センサーユニット、２０運動解析装置、１００加速度センサー、１１０角速度センサー、１２０信号処理部、１３０通信部、２００処理部、２０１データ取得部、２０２動作検出部、２０３運動解析部、２０４打球情報生成部、２０５記憶処理部、２０６表示処理部、２１０通信部、２２０操作部、２３０ＲＯＭ、２４０ＲＡＭ、２５０記録媒体、２６０表示部

Claims

運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する動作検出部と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する打球情報生成部と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する運動解析部と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる記憶処理部と、を含み、
前記第１の動作は、打球方向を指し示す動作である、運動解析装置。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する動作検出部と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する打球情報生成部と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する運動解析部と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる記憶処理部と、を含み、
前記第１の動作は、前記運動器具又は前記被験者の腕を捻る動作である、運動解析装置。
前記動作検出部は、
前記計測データを用いて、前記被験者が前記運動器具を用いて打球した後であって前記第１の動作を行う前に行った第２の動作を検出し、
前記打球情報生成部は、
前記第２の動作を検出した場合に、前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する、請求項１又は２に記載の運動解析装置。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する動作検出部と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する打球情報生成部と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する運動解析部と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる記憶処理部と、を含み、
前記動作検出部は、
前記計測データを用いて、前記被験者が前記運動器具を用いて打球した後であって前記第１の動作を行う前に行った第２の動作を検出し、
前記打球情報生成部は、
前記第２の動作を検出した場合に、前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する、運動解析装置。
前記第２の動作は、前記運動器具に衝撃を与える動作である、請求項３又は４に記載の運動解析装置。
前記第２の動作は、前記運動器具を静止させる動作である、請求項３又は４に記載の運動解析装置。
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる表示処理部を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の運動解析装置。
前記動作検出部は、
前記計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球の曲がり方に対応づけて行った第３の動作を検出し、
前記打球情報生成部は、
前記第３の動作に応じて前記打球の曲がり方を特定し、前記打球方向と前記打球の曲がり方を含む前記打球情報を生成する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の運動解析装置。
前記運動解析部は、
前記計測データを用いて、前記運動解析情報を生成する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の運動解析装置。
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の運動解析装置と、前記センサーユニットと、を含む、運動解析システム。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる工程と、を含み、
前記第１の動作は、打球方向を指し示す動作である、運動解析方法。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる工程と、を含み、
前記第１の動作は、前記運動器具又は前記被験者の腕を捻る動作である、運動解析方法。
前記センサーユニットが計測した計測データを用いて、前記センサーユニットの姿勢を算出する工程を含み、
前記打球情報を生成する工程では、
前記被験者が前記第１の動作を行ったときの前記センサーユニットの姿勢に基づき前記打球方向を特定する、請求項１１又は１２に記載の運動解析方法。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記センサーユニットが計測した計測データを用いて、前記センサーユニットの姿勢を算出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて記憶部に記憶させる工程と、を含み、
前記打球情報を生成する工程では、
前記被験者が前記第１の動作を行ったときの前記センサーユニットの姿勢に基づき前記打球方向を特定する、運動解析方法。
前記被験者が運動を開始した後に前記センサーユニットが計測したデータを用いて、前記被験者が打球したタイミングを検出する工程と、
前記タイミングの後に前記センサーユニットが計測したデータを用いて、前記被験者が前記第１の動作を行う前に行った第２の動作を検出する工程と、
前記第２の動作を検出した後に前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する、請求項１３又は１４に記載の運動解析方法。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、を含み、
前記第１の動作は、打球方向を指し示す動作である、運動解析情報の表示方法。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、を含み、
前記第１の動作は、前記運動器具又は前記被験者の腕を捻る動作である、運動解析情報の表示方法。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記センサーユニットが計測した計測データを用いて、前記センサーユニットの姿勢を算出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、を含み、
前記打球情報を生成する工程では、
前記被験者が前記第１の動作を行ったときの前記センサーユニットの姿勢に基づき前記打球方向を特定する、運動解析情報の表示方法。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、をコンピューターに実行させ、
前記第１の動作は、打球方向を指し示す動作である、プログラム。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけて行った第１の動作を検出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、をコンピューターに実行させ、
前記第１の動作は、前記運動器具又は前記被験者の腕を捻る動作である、プログラム。
運動器具および前記運動器具を操作する被験者の少なくとも一方に装着されたセンサーユニットが計測した計測データを用いて、前記被験者が打球した後に打球方向に対応づけ
て行った第１の動作を検出する工程と、
前記センサーユニットが計測した計測データを用いて、前記センサーユニットの姿勢を算出する工程と、
前記第１の動作に応じて打球方向を特定し、前記打球方向を含む打球情報を生成する工程と、
前記被験者が前記運動器具を用いて打球した運動を解析し、運動解析情報を生成する工程と、
前記運動解析情報と前記打球情報とを対応づけて表示部に表示させる工程と、をコンピューターに実行させ、
前記打球情報を生成する工程では、
前記被験者が前記第１の動作を行ったときの前記センサーユニットの姿勢に基づき前記打球方向を特定する、プログラム。