JP6804017B2 - スポーツ打具判定システム及びスポーツ打具判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、スポーツ打具を使用する使用者にとって好適なスポーツ打具を判定するための、スポーツ打具判定システム及びスポーツ打具判定方法に関する。

現代において、スポーツは若者から高齢者まで幅広い年代で行われている。スポーツの中にはラケットやバットのような打具を使用するものが数多く存在する。このようなスポーツを楽しむためには、各プレイヤが自分に適した打具を選択することが非常に重要である。

従来より、同一スポーツに使用される複数本のスポーツ打具の中からプレイヤに適したものを選択するための判断材料を提示するシステムが知られている。例えば、特許文献１に記載の分析システムでは、複数本のテニスラケットの各々について、プレイヤのスイング動作がサンプリングされる。具体的には、テニスラケットの所定の部分に取り付けられたマークの変位がスイング動作ごとに計測される。そして、計測された変位に基づいてラケット又はラケットにより打たれたボールの速度や加速度といった各種指標が算出され、表示部に表示される。これにより、分析システムのオペレータは、各指標について複数本のテニスラケットの値を比較することができ、また、各テニスラケットについて複数の指標の値からプレイヤとの相性を判断することもできる。さらに、特許文献１には、各テニスラケットについて加速度等の指標の値のバラツキを分析し、バラツキの小さいテニスラケットを推奨することが記載されている。

特開２０１３−９９５２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の分析システムでは、マークがテニスラケットに付けられているため、同一のテニスラケットを使用して複数回計測を行っても、プレイヤのグリップの握りの強さや位置が毎回同一になるとは限らず、ボールに対するインパクト動作の再現性に影響を及ぼす。このため計測結果の信頼性に問題がある。また、特許文献１に記載の分析システムでは、プレイヤの嗜好といった主観的な要因や、実際のプレイにおいてどのような影響が出るかについては考慮されていなかった。

本発明は、上記従来技術の課題を解消すると共に、スポーツ打具を使用する使用者にとって好適なスポーツ打具を、信頼性の高い計測で選定又は判定することができるスポーツ打具判定システム及び方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、スポーツ打具を使用する使用者にとって好適なスポーツ打具を判定するためのスポーツ打具判定システムであって、
複数本のスポーツ打具について、体の一部にマーカを付けた前記使用者が対象物を打つ動作を複数回観測し、各動作について、前記マーカの位置を取得する位置取得部と、
各スポーツ打具について、前記取得したマーカの位置の標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
各スポーツ打具について、スポーツ打具が対象物に接触する前後の所定の時間における前記標準偏差の総和を算出し、前記標準偏差の総和に基づいて、各スポーツ打具の前記使用者に対する適正を判定する適正判定部とを備えるスポーツ打具判定システムが提供される。

第１の態様において、前記所定の時間を、スポーツ打具が対象物に接触する前後の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間とし、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間の時刻ｔにおける前記標準偏差をＶｆ（ｔ）としたとき、前記標準偏差の総和であるＶｇは、以下の式（１）によって求め得る。

第１の態様において、前記位置取得部は、前記マーカの、地面からの垂直方向の位置、及び／又はスポーツ打具によって打たれた対象物の移動方向と直交する方向の位置を取得してもよい。

第１の態様において、前記マーカは、前記使用者の利き腕の手首又は肘に付けられてもよい。

第１の態様において、前記スポーツ打具は、バドミントンラケット、ゴルフクラブ、又はテニスラケットであってもよい。

本発明の第２の態様に従えば、スポーツ打具を使用する使用者にとって好適なスポーツ打具を判定するためのスポーツ打具判定方法であって、
複数本のスポーツ打具について、体の一部にマーカを付けた前記使用者が対象物を打つ動作を複数回観測し、各動作について、前記マーカの位置を取得することと、
各スポーツ打具について、前記取得したマーカの位置の標準偏差を算出することと、
各スポーツ打具について、スポーツ打具が対象物に接触する前後の所定の時間における前記標準偏差の総和を算出し、前記標準偏差の総和に基づいて、各スポーツ打具の前記使用者に対する適正を判定することとを含むスポーツ打具判定方法が提供される。

第２の態様において、前記所定の時間を、スポーツ打具が対象物に接触する前後の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間とし、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間の時刻ｔにおける前記標準偏差をＶｆ（ｔ）としたとき、前記標準偏差の総和であるＶｇは、以下の式（２）によって求め得る。

第２の態様において、前記位置取得部は、前記マーカの、地面からの垂直方向の位置、及び／又はスポーツ打具によって打たれた対象物の移動方向と直交する方向の位置を取得してもよい。

第２の態様において、前記マーカは、前記使用者の利き腕の手首又は肘に付けられてもよい。

第２の態様において、前記スポーツ打具は、バドミントンラケット、ゴルフクラブ、又はテニスラケットであってもよい。

本発明の第１及び第２の態様によれば、スポーツ打具を使用する使用者にとって好適なスポーツ打具を、バラツキが少ない指標に基づいて判定することができる。

本発明の実施形態に係るスポーツ打具適正判定システムの構成を示すブロック図である。 バドミントンのプレイヤと、プレイヤの身体の一部に取り付けられたマーカとを示す図である。 本発明の実施形態に係るスポーツ打具適正判定システムによる適正判定方法を示すフローチャートである。 実験協力者１のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図４（ａ）はラケットＡを使用した場合、図４（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図４（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者２のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図５（ａ）はラケットＡを使用した場合、図５（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図５（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者３のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図６（ａ）はラケットＡを使用した場合、図６（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図６（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者４のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図７（ａ）はラケットＡを使用した場合、図７（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図７（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者５のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図８（ａ）はラケットＡを使用した場合、図８（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図８（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者６のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図９（ａ）はラケットＡを使用した場合、図９（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図９（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者７のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図１０（ａ）はラケットＡを使用した場合、図１０（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図１０（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者８のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図１１（ａ）はラケットＡを使用した場合、図１１（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図１１（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者９のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図１２（ａ）はラケットＡを使用した場合、図１２（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図１２（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者１０のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図１３（ａ）はラケットＡを使用した場合、図１３（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図１３（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者１１のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図１４（ａ）はラケットＡを使用した場合、図１４（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図１４（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 実験協力者毎に、各ラケットを使用した場合の標準偏差の総和をまとめた表である。 各実験協力者に対して行ったアンケート調査における質問項目をまとめた表である。 各実験協力者に対して行ったアンケート調査における評価基準を示す図である。 実験協力者１の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者２の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者３の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者４の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者５の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者６の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者７の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者８の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者９の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者１０の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者１１の評価結果を示すレーダチャートである。 実験協力者毎に各ラケットに対する評価の合計をまとめた表である。 実験協力者毎に各ラケットを使用した場合のシャトルの命中数をまとめた表である。 実験協力者１のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者２のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者３のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者４のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者５のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者６のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者７のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者８のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者９のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者１０のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 実験協力者１１のスマッシュ動作におけるマーカＭの垂直方向の速度を時系列に示すグラフである。 手首にマーカＭを取り付けてスマッシュ動作を行った場合のマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図４２（ａ）はラケットＡを使用した場合、図４２（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図４２（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 グリップの上端部付近にマーカＭを取り付けてスマッシュ動作を行った場合のマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図４３（ａ）はラケットＡを使用した場合、図４３（ｂ）はラケットＢを使用した場合、図４３（ｃ）はラケットＣを使用した場合を示す。 手首にマーカＭを取り付けた場合のラケット毎の標準偏差の総和と、グリップの上端部付近にマーカＭを取り付けた場合のラケット毎の標準偏差の総和をまとめた表である。 実験協力者１のゴルフスイング動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図４５（ａ）はドライバＡを使用した場合、図４５（ｂ）はドライバＢを使用した場合を使用した場合を示す。 実験協力者２のゴルフスイング動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図４６（ａ）はドライバＡを使用した場合、図４６（ｂ）はドライバＢを使用した場合、図４６（ｃ）はドライバＣを使用した場合を示す。 実験協力者３のゴルフスイング動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図４７（ａ）はドライバＡを使用した場合、図４７（ｂ）はドライバＢを使用した場合、図４７（ｃ）はドライバＣを使用した場合を示す。 実験協力者毎に、各ドライバを使用した場合の標準偏差の総和をまとめた表である。 実験協力者１のゴルフスイング動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図４９（ａ）はアイアンＡを使用した場合、図４９（ｂ）はアイアンＢを使用した場合、図４９（ｃ）はアイアンＣを使用した場合を示す。 実験協力者２のゴルフスイング動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図５０（ａ）はアイアンＡを使用した場合、図５０（ｂ）はアイアンＢを使用した場合、図５０（ｃ）はアイアンＣを使用した場合を示す。 実験協力者３のゴルフスイング動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図５１（ａ）はアイアンＡを使用した場合、図５１（ｂ）はアイアンＢを使用した場合、図５１（ｃ）はアイアンＣを使用した場合を示す。 実験協力者毎に、各アイアンを使用した場合の標準偏差の総和をまとめた表である。 実験協力者１のテニスストローク動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図５３（ａ）はテニスラケットＣを使用した場合、図５３（ｂ）はテニスラケットＤを使用した場合を示す。 実験協力者２のテニスストローク動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図５４（ａ）はテニスラケットＣを使用した場合、図５４（ｂ）はテニスラケットＤを使用した場合を示す。 実験協力者３のテニスストローク動作におけるマーカＭの垂直位置の標準偏差を時系列に示すグラフであり、図５５（ａ）はテニスラケットＣを使用した場合、図５５（ｂ）はテニスラケットＤを使用した場合を示す。 実験協力者毎に、各テニスラケットを使用した場合の標準偏差の総和をまとめた表である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

本発明の実施形態であるスポーツ打具判定システム１は、ボール等の対象物を打つ各種スポーツで使用されるスポーツ打具の使用者に対する適正を判定するために利用することができる。以下では、長さ、重量、及び重心位置の少なくとも一つが異なる複数本のバドミントンラケットについて、プレイヤに対していずれのラケットが適正かを選定する場合を例に挙げて説明する。

図１に示されるように、スポーツ打具判定システム１は、主に、プレイヤがバドミントンのシャトルを打つ動作を撮影するモーションキャプチャカメラ２と、モーションキャプチャカメラ２で撮影した画像に基づいて、プレイヤに対するラケットの適正を判定する適正判定装置３とを備える。

図２に示されるように、モーションキャプチャカメラ２で撮影するにあたり、プレイヤ１０がラケット２０を握る利き腕（図２では右腕）の手首には、予めマーカＭが取り付けられている。そして、プレイヤ１０の正面上方から落下するシャトル４０をプレイヤ１０がラケット２０でスマッシュする動作（以下、「スマッシュ動作」という。）を、モーションキャプチャカメラ２によって撮影する。本実施形態では、複数本の異なるラケット２０それぞれについて、プレイヤ１０に対する適正を判定するため、各ラケット２０について複数回のスマッシュ動作をモーションキャプチャカメラ２で撮影する。

適正判定装置３は、コンピュータで読取可能な記録媒体に格納された適正判定プログラムをコンピュータにインストールすることにより実現される。適正判定プログラムは、モーションキャプチャカメラ２によって撮影された画像データに基づいて、複数本のラケット２０のプレイヤ１０に対する適正を判定するためのソフトウェアである。適正判定プログラムは、適正判定装置に後述の動作を実行させる。

図１に示されるように、適正判定装置３は、主に、インターフェース３１、記憶部３２、制御部３３、入力部３４、及び表示部３５を備え、これらはバス３６を介して互いに接続されている。インターフェース３１はモーションキャプチャカメラ２等の外部機器と接続するためのインターフェースである。記憶部３２は、内蔵又は外付けのハードディスク等によって構成され、適正判定プログラムやモーションキャプチャカメラ２で撮影した画像データ等が記憶される。制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成されており、記憶部３２から適正判定プログラムを読み出して実行することにより、位置取得部３３ａ、標準偏差算出部３３ｂ、及び適正判定部３３ｃとして機能する。入力部３４は、適正判定装置３に対するユーザからの操作を受け付けるユーザインターフェースであり、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル等を含む。表示部３５は、各種情報を表示するためのユーザインターフェースであり、液晶ディスプレイ等にし得る。

次に、スポーツ打具判定システム１における適正判定方法について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、ステップＳ１では、複数本のラケット２０の各々について、プレイヤ１０の複数回のスマッシュ動作をモーションキャプチャカメラ２で撮影する。本実施形態では、プレイヤ１０がラケット２０によってシャトル４０を的確に捉え、プレイヤ１０が意図した方向にシャトル４０が飛んだ場合のスマッシュ動作を撮影対象とする。このため、シャトル４０がラケット２０の適切な箇所に当たらなかった場合や空振りした場合の動作は撮影対象には含まれない。また、各スマッシュ動作については、プレイヤ１０がラケット２０のテイクバック動作を開始した時点から、シャトル４０を打ち終わった時点までを撮影対象とする。なお、複数本のラケット２０の適正を公平に比較するためには、撮影対象とするスマッシュ動作の回数を複数本のラケット２０の間で統一しておくことが望ましい。そして、モーションキャプチャカメラ２で撮影された画像データを、ラケット２０ごとに区分けした状態で、適正判定装置３の記憶部３２に記憶させる。

ステップＳ２では、制御部３３の位置取得部３３ａが、記憶部３２に記憶されている画像データを解析することにより、プレイヤ１０の利き腕の手首に取り付けられたマーカＭの位置を取得する。具体的には、まず、一本目のラケット２０を使用した一回目のスマッシュ動作について、マーカＭの地面からの垂直方向の位置（以下、「マーカＭのＺ位置」ともいう。）をサンプリング時刻毎に取得し、記憶部３２に記憶させる。ここで、マーカＭのＺ位置は、スマッシュ動作時におけるプレイヤ１０の手首の地面からの高さを表している。そして、位置取得部３３ａは、一本目のラケット２０を使用した二回目以降のスマッシュ動作についても、一回目のスマッシュ動作の場合と同様の処理を繰り返す。これにより、記憶部３２には、一本目のラケット２０を使用したスマッシュ動作におけるマーカＭのＺ位置のデータが、サンプリング時刻毎に複数回分記憶される。さらに、位置取得部３３ａは、二本目以降のラケット２０についても、一本目のラケット２０と同様の処理を繰り返す。これにより、記憶部３２には、二本目以降のラケット２０についても、スマッシュ動作におけるマーカＭのＺ位置のデータが、サンプリング時刻毎に複数回分記憶される。

ステップＳ３では、制御部３３の標準偏差算出部３３ｂが、各ラケット２０について、サンプリング時刻毎のマーカＭのＺ位置のバラツキ、即ち標準偏差を算出する。具体的には、まず、一本目のラケット２０について、記憶部３２に記憶されているマーカＭのＺ位置のデータを複数回分読み出し、サンプリング時刻毎にマーカＭのＺ位置の標準偏差を算出し、算出した標準偏差の値を記憶部３２に記憶させる。そして、標準偏差算出部３３ｂは、二本目以降のラケット２０についても、一本目のラケット２０と同様の処理を繰り返す。これにより、二本目以降のラケット２０についても、マーカＭのＺ位置の標準偏差の値がサンプリング時刻毎に記憶される。

ステップＳ４では、制御部３３の適正判定部３３ｃが、マーカＭのＺ位置の標準偏差の値に基づいて、各ラケット２０のプレイヤ１０に対する適正を判定する。具体的には、まず、一本目のラケット２０について、ラケット２０がシャトル４０に接触するインパクト前後の所定の時間における標準偏差の総和を算出する。例えば、所定の時間を、インパクト前後のサンプリング時刻Ｔ１からサンプリング時刻Ｔ２までの時間とし、サンプリング時刻Ｔ１とサンプリング時刻Ｔ２の間のサンプリング時刻ｔにおける標準偏差をＶｆ（ｔ）としたとき、標準偏差の総和Ｖｇは、以下の式（１）によって算出することができる。

このようにして算出された標準偏差の総和Ｖｇは、一本目のラケット２０のプレイヤ１０に対する適正を判定するための材料として、記憶部３２に記憶される。そして、適正判定部３３ｃは、二本目以降のラケット２０についても一本目のラケット２０と同様の処理を繰り返す。これにより、二本目以降のラケット２０についても、プレイヤ１０に対する適正を判定するための材料としての標準偏差の総和Ｖｇが、記憶部３２に記憶される。この標準偏差の総和Ｖｇは、サンプリング時刻Ｔ１からＴ２の間におけるプレイヤ１０の手首の軌跡のブレ幅或いはバラツキとみなすこともできる。

さらに、適正判定部３３ｃは、各ラケット２０について、標準偏差のＶｇを所定の閾値と比較することにより、プレイヤ１０に対する適正を判定する。例えば、所定の閾値をＴｈ１、Ｔｈ２（Ｔｈ１＜Ｔｈ２）としたとき、標準偏差の総和Ｖｇが閾値Ｔｈ１未満であれば、スマッシュ動作時における手首の高さ位置のブレが小さく、プレイヤ１０の手首は毎回ほぼ同じ軌跡を描くため、プレイヤ１０に対する適正が高いと判定する。一方、標準偏差の総和Ｖｇが閾値Ｔｈ２を超えていれば、スマッシュ動作時における手首の高さ位置のブレが大きく、プレイヤ１０に対する適正が低いと判定する。標準偏差の総和Ｖｇが閾値Ｔｈ１以上閾値Ｔｈ２以下の場合は、スマッシュ動作時における手首の高さ位置のブレは中程度であり、プレイヤ１０に対する適正も中程度と判定する。

そしてステップＳ５では、制御部３３が、各ラケット２０についての適正判定部３３ｃによる判定結果を、表示部３５に表示する。

以上説明したように、本発明の実施形態であるスポーツ打具判定システム１では、各ラケット２０について、プレイヤ１０の複数回のスマッシュ動作をモーションキャプチャカメラ２で撮影し（Ｓ１）、撮影した画像データを解析することにより、プレイヤ１０の手首につけられたマーカＭのＺ位置を取得する（Ｓ２）。そして、サンプリング時刻毎にマーカＭのＺ位置の標準偏差を算出し（Ｓ３）、算出した標準偏差の所定時間における総和Ｖｇに基づいてプレイヤ１０に対する適正を判定し（Ｓ４）、判定結果を表示部３５に表示する。このため、判定結果を見たプレイヤ１０は、各ラケット２０について、スマッシュ動作における手首の高さ位置や軌跡のブレの大小を判断することができ、プレイヤ１０にとって好適なラケット２０を選択するのに役立てることができる。

［変形例］
上記実施形態では、バドミントンラケット２０の適正を判定するため、プレイヤ１０の利き腕の手首にマーカＭを取り付けたが、マーカＭを取り付ける位置は手首に限られず、スポーツ打具の種類や分析対象とする動作に応じて、観測のし易さ、ブレの生じ易さ等を考慮し、プレイヤ１０の体の適切な部位にマーカＭを取り付ければよい。また、マーカＭの取り付けは利き腕に限らず、逆の腕も打具を握るスポーツ、例えば、ゴルフ、野球においては、利き腕と逆の腕に取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、プレイヤ１０の利き腕に手首に取り付けられたマーカＭの垂直方向の位置の標準偏差を算出し、その総和を使って各ラケット２０の適正を判定したが、各ラケット２０の適正を判定するために用いる指標はこれに限られない。例えば、マーカＭ垂直方向の位置データに対して微分処理を施すことにより垂直方向の速度データを取得し、垂直方向の速度の標準偏差を使って各ラケット２０の適正を判定してもよい。

上記実施形態では、スポーツ打具判定システム１を、バドミントンラケットのプレイヤに対する適正を判定するために利用したが、スポーツ打具判定システム１は、バドミントン以外のスポーツに使用される打具についても利用することができる。例えば、ゴルフクラブ、テニスラケット、バット等の打具のプレイヤに対する適正を判定するためにも利用することができる。

上記実施形態では、利き腕の手首にマーカＭを取り付けたプレイヤ１０のスマッシュ動作をモーションキャプチャカメラ２で撮影し、撮影した画像を解析することにより、マーカＭのＺ位置を取得していたが、これには限られない。例えば、プレイヤ１０の利き腕の手首に加速度センサを取り付け、スマッシュ動作時の加速度センサからの出力に積分処理等を施すことにより、プレイヤ１０の手首の地面からの高さ位置を取得してもよい。この場合、スマッシュ動作を撮影する必要はないため、モーションキャプチャカメラ２やステップＳ１は不要となる。

上記実施形態では、ステップＳ１において、プレイヤ１０の利き腕の手首に取り付けられたマーカＭの垂直方向の位置を取得し、ステップＳ２において、マーカＭの垂直方向の位置の標準偏差を算出したが、これには限られない。例えば、マーカＭの、垂直方向の位置ではなく、ラケット２０によって打たれたシャトル４０の移動方向と直交する方向の位置を取得し、この位置データを用いてステップＳ２以降の処理を実行してもよい。或いは、マーカＭの垂直方向の位置データとシャトル４０の移動方向と直交する方向の位置データの両方を取得し、両者に対してステップＳ２以降の処理を実行してもよい。

上記実施形態における適正判定方法では、ステップ毎に複数本のラケット２０全てについて処理を行っていたが、ラケット２０毎にステップＳ１〜ステップＳ５を繰り返してもよい。

次に、上記実施形態及びその変形例の有効性の検証結果について説明する。

＜適正判定結果とプレイヤの嗜好との相関＞
上記実施形態と同様に標準偏差の総和に基づいて判定した各ラケット２０の適正と、プレイヤ１０の各ラケット２０に対する嗜好との相関について検証した。具体的には、実験協力者１１名の利き腕の肘にマーカＭを取り付け、各実験協力者に、長さ、重量、及び重心位置の少なくとも一つが異なる３本のバドミントンラケットＡ〜Ｃを使ってそれぞれ５回ずつスマッシュ動作を行ってもらい、それらのスマッシュ動作をモーションキャプチャカメラ２（ＯｐｔｉＴｒａｃｋ社製Ｆｌｅｘ３）で撮影した。そして、上記実施形態と同様に、サンプリング時刻毎にマーカＭのＺ位置の標準偏差を算出した。この結果を図４〜１４に示す。図４〜１４は、各実験協力者のマーカＭのＺ位置の平均値±標準偏差の時刻歴を示しており、各図において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、ラケットＡを使用した場合、ラケットＢを使用した場合、ラケットＣを使用した場合を示している。そして、各ラケットについて、上記実施形態と同様に、テイクバック動作終了時（各図における１．５秒）からインパクト時（各図における２秒）までのマーカＭのＺ位置の標準偏差の総和を算出した。この結果を図１５に示す。図１５においては、実験協力者毎に、標準偏差の総和が最も小さかったラケット、即ち、３本のラケットのうちその実験協力者に対する適正が最も高いと判定されるラケットの標準偏差の総和値の欄にハッチングが施されている。

さらに、各実験協力者に対して、３本のラケットＡ〜Ｃのスマッシュ動作時の打感について、アンケート調査を行った。質問項目については、評価グリッド法により導出した、図１６に示す２０項目を用いた。図１７に示すように評価は７段階で行われ、ラケットＡを基準にしてラケットＢとラケットＣをそれぞれ評価してもらった。そして、良い評価につながる方向を７としてアンケート調査結果をチャートにまとめたものが、図１８〜２８に示すレーダチャートである。なお、図１８〜２８の各チャートにおいて周囲に示されている数値は、図１６の質問項目番号を意味する。そして、２０項目の評価の合計をラケットＢとラケットＣについて求めた。この結果を図２９に示す。なお、今回のアンケート調査では、ラケットＡを基準としてラケットＢとラケットＣを評価しているため、ラケットＡの評価の合計は、４×２０＝８０となる。図２９においても、実験協力者毎に、評価の合計が最も高かったラケットの評価の合計値の欄にハッチングが施されている。

図１５と図２９とを比較すると、１１名の全ての実験協力者において、適正が最も高いと判定されたラケットとアンケート調査による評価が最も高かったラケットとが一致していた。つまり、上記実施形態における適正判定方法によって判定されたラケットの適正と、ラケットを使用する使用者の嗜好とは相関が非常に高いことが認められた。

＜適正判定結果と実際のプレイへの影響との相関＞
次に、上記実施形態と同様に標準偏差の総和に基づいて判定した各ラケット２０の適正と、実際のプレイへの影響との相関について検証した。具体的には、上記の検証と同じラケットＡ〜Ｃを使って、同じ実験協力者１１名に、各ラケットにつき１８回ずつ的を狙ってスマッシュ動作を行ってもらい、的に命中した回数を測定した。なお、的は、バドミントン競技規則に従い、ネットと同じ高さである１．５５ｍの場所に設置した。各実験協力者の的への命中数をラケット毎にまとめたものが、図３０である。図３０に示されるように、実験協力者１、実験協力者４、及び実験協力者７については、いずれのラケットを使用した場合でも１８回命中しており、命中数に違いは生じなかったが、他の実験協力者については、図１５においてハッチングが施されている欄のラケット、即ち、その実験協力者に対する適正が最も高いと判定されたラケットを使用した場合、命中数が最も多くなっていることが確認された。つまり、上記実施形態における適正判定方法によって判定された適正と、的への命中数とは相関が高いことが認められた。

さらに、上記の検証と同じラケットＡ〜Ｃを使って、同じ実験協力者１１名に、各ラケットにつき１回ずつスマッシュ動作を行ってもらい、各実験協力者の手首に取り付けられたマーカＭの垂直方向の速度を算出した。なお、マーカＭの垂直方向の速度は、上記の実施形態と同様にスマッシュ動作の画像を解析し、サンプリング時刻毎に取得したマーカＭのＺ位置に基づいて算出した。この結果を図３１〜４１に示す。図３１〜４１から、全ての実験協力者において、インパクト後（２秒〜２．１秒の間）に、３本のラケットＡ〜Ｃの間でマーカＭの垂直方向の速度に違いが生じていることが確認できた。そして、実験協力者３及び実験協力者８を除き、図１５においてハッチングが施されている欄のラケット、即ち、その実験協力者に対する適正が最も高いと判定されたラケットを使用した場合に、マーカＭの垂直方向の最大速度が得られていることが確認できた。このことから、上記実施形態における適正判定方法によって適正が高いと判定されたラケットでは、スイングスピードが速く、より鋭いスマッシュが打てていると考えられる。

＜マーカＭの取り付け位置＞
さらに、マーカＭをプレイヤ１０の体の一部に取り付けた場合と、プレイヤ１０が使用するラケット２０に取り付けた場合とで、マーカＭのＺ位置の標準偏差の総和にどのような相違が生じるか検証した。具体的には、長さ、重量、及び重心位置の少なくとも一つが異なる３本のバドミントンラケットＡ〜Ｃを用意し、各ラケットを使って１名の実験協力者にスマッシュ動作を行ってもらった。そして、各ラケットについて、上記実施形態と同様にマーカＭを実験協力者の手首に取り付けた場合のスマッシュ動作と、マーカＭをラケットのグリップの上端部付近に取り付けた場合のスマッシュ動作とをそれぞれ５回ずつ、モーションキャプチャカメラ２（ＯｐｔｉＴｒａｃｋ社製Ｆｌｅｘ３）で撮影した。そして、上記実施形態と同様に、サンプリング時刻毎にマーカＭのＺ位置の標準偏差を算出した。この結果を図４２及び図４３に示す。図４２は、マーカＭを手首に取り付けた場合のマーカＭのＺ位置の平均値±標準偏差の時刻歴を示しており、図４３は、マーカＭをグリップの上端部付近に取り付けた場合のマーカＭのＺ位置の平均値±標準偏差の時刻歴を示している。また、図４２及び図４３において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、ラケットＡを使用した場合、ラケットＢを使用した場合、ラケットＣを使用した場合を示している。そしてさらに、テイクバック動作終了時（図４２、４３の各図における１．５秒）からインパクト時（図４２、４３の各図における２秒）までの標準偏差の総和を上記実施形態と同様に算出した。この結果を図４４に示す。

図４４に示されるように、ラケットＡ〜ラケットＣのいずれのラケットにおいても、マーカＭを手首に取り付けた場合の方が、マーカＭをラケットのグリップの上端部付近に取り付けた場合よりも標準偏差の総和の値が小さかった。つまり、マーカＭのＺ位置のバラツキが少なかった。また、マーカＭを手首に取り付けた場合には、ラケットＡ〜Ｃの標準偏差の和で最大０．７程度の差が生じている（ラケットＡとラケットＢ）のに対して、マーカＭをラケットに取り付けた場合には、ラケットＡ〜Ｃの標準偏差の和で最大でも０．１程度の差しか生じていない。それ故、マーカＭをラケットに取り付けた場合には、ラケットＡ〜Ｃの適正の判定が容易ではない。これは、マーカＭをグリップの上端部付近に取り付けた場合、手首に取り付けた場合よりも、グリップの握り方の強弱、握り位置の違いによるインパクト時の衝撃の相違による影響が加わったためと考えられる。この結果から、上記実施形態のようにマーカＭを手首に取り付けた場合の方が、マーカＭをラケットのグリップの上端部付近に取り付けた場合よりも、ラケットの適正を判断し易いと言える。さらに、上記１名の実験協力者に対して上記２０項目についてのアンケート調査を行い、各質問項目について７段階で評価してもらったところ、評価の高い順にラケットＡ、ラケットＣ、ラケットＢとなった。この順位は、マーカＭを手首に取り付けた場合の標準偏差の総和の小さい順（ラケットＡ＜ラケットＣ＜ラケットＢ）、即ち、上記１名の実験協力者に対する適正が高いと判定される順位と一致したが、マーカＭをラケットのグリップの上端部付近に取り付けた場合の標準偏差の総和の小さい順（ラケットＣ＜ラケットＢ＜ラケットＡ）とは一致しなかった。

＜ゴルフクラブへの適用性＞
実験協力者３名の利き腕の肘にマーカＭを取り付け、各実験協力者に、異なる３本のドライバ（ゴルフクラブ）Ａ〜Ｃを使ってそれぞれ５回ずつスイング動作を行ってもらい、モーションキャプチャカメラ２（ＯｐｔｉＴｒａｃｋ社製Ｆｌｅｘ３）で撮影した。そして、上記実施形態と同様に、サンプリング時刻毎にマーカＭのＺ位置の標準偏差を算出した。この結果を図４５〜４７に示す。図４５〜４７は、各実験協力者のマーカＭのＺ位置の平均値±標準偏差の時刻歴を示しており、各図において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、ドライバＡを使用した場合、ドライバＢを使用した場合、ドライバＣを使用した場合を示している。そして、各ドライバについて、上記実施形態と同様に、テイクバック動作終了時（各図における１．６秒）からインパクト時（各図における２秒）までのマーカＭのＺ位置の標準偏差の総和を算出した。この結果を図４８に示す。さらに、同じ実験協力者３名に、異なる３本の６番アイアン（ゴルフクラブ）Ａ〜Ｃを使って、ドライバＡ〜Ｃと同様のスイング動作を行ってもらい、マーカＭのＺ位置の標準偏差を算出した。この結果を図４９〜５１に示す。また、マーカＭのＺ位置の標準偏差の総和を算出した。この結果を図５２に示す。図４８及び５２においては、実験協力者毎に、標準偏差の総和が最も小さかったゴルフクラブ、即ち、その実験協力者に対する適正が最も高いと判定されるゴルフクラブの標準偏差の総和値の欄にハッチングが施されている。そして、各実験協力者に対して上記のバドミントンラケットの場合と同様のアンケート調査を行い、各ゴルフクラブについて評価してもらったところ、適正が最も高いと判定されたゴルフクラブとアンケート調査による評価が最も高かったゴルフクラブとが一致していることが確認された。つまり、ゴルフクラブにおいても、上記実施形態における適正判定方法によって判定された適正と、使用者の嗜好とは相関が非常に高いことが認められた。

＜テニスラケットへの適用性＞
実験協力者３名の利き腕の手首にマーカＭを取り付け、各実験協力者に、異なる２本のテニスラケットＣ、Ｄを使ってそれぞれ５回ずつストローク動作を行ってもらい、モーションキャプチャカメラ２（ＯｐｔｉＴｒａｃｋ社製Ｆｌｅｘ３）で撮影した。そして、上記実施形態と同様に、サンプリング時刻毎にマーカＭのＺ位置の標準偏差を算出した。この結果を図５３〜５５に示す。図５３〜５５は、各実験協力者のマーカＭのＺ位置の平均値±標準偏差の時刻歴を示しており、各図において、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、テニスラケットＣを使用した場合、テニスラケットＤを使用した場合を示している。そして、各テニスラケットについて、インパクト前後の０．２秒間（各図の０．４秒から０．６秒まで）におけるマーカＭのＺ位置の標準偏差の総和を算出した。この結果、図５６に示すように、いずれの実験協力者においても、テニスラケットＣの標準偏差の総和がテニスラケットＤよりも小さかった。そして、各実験協力者に対して上記のバドミントンラケットの場合と同様のアンケート調査を行い、テニスラケットＣとテニスラケットＤについて評価してもらったところ、いずれの実験協力者においてもテニスラケットＣの方がテニスラケットＤよりも評価が高いことが確認された。つまり、適正が高いと判定されたテニスラケットとアンケート調査による評価が高かったテニスラケットとが一致していることが確認された。このことから、テニスラケットにおいても、上記実施形態における適正判定方法によって判定された適正と、使用者の嗜好とは相関が非常に高いことが認められた。

１ スポーツ打具適正判定システム、 ２ モーションキャプチャカメラ、 ３ 適正判定装置、 １０ プレイヤ、 ２０ ラケット、 ３１ インターフェース、 ３２ 記憶部、 ３３ 制御部、 ３３ａ 位置取得部、 ３３ｂ 標準偏差算出部、 ３３ｃ 適正判定部、 ３４ 入力部、 ３５ 表示部、 ３６ バス、 ４０ シャトル、 Ｍ マーカ

Claims (10)

1. スポーツ打具を使用する使用者にとって好適なスポーツ打具を判定するためのスポーツ打具判定システムであって、
   複数本のスポーツ打具について、体の一部にマーカを付けた前記使用者が対象物を打つ動作を複数回観測し、各動作について、前記マーカの位置を取得する位置取得部と、
   各スポーツ打具について、前記取得したマーカの位置の標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
   各スポーツ打具について、スポーツ打具が対象物に接触する前後の所定の時間における前記標準偏差の総和を算出し、前記標準偏差の総和に基づいて、各スポーツ打具の前記使用者に対する適正を判定する適正判定部とを備えるスポーツ打具判定システム。
2. 前記所定の時間を、スポーツ打具が対象物に接触する前後の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間とし、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間の時刻ｔにおける前記標準偏差をＶｆ（ｔ）としたとき、前記標準偏差の総和であるＶｇが、以下の式（１）によって求められる請求項１に記載のスポーツ打具判定システム。
   

   
3. 前記位置取得部は、前記マーカの、地面からの垂直方向の位置、及び／又はスポーツ打具によって打たれた対象物の移動方向と直交する方向の位置を取得する請求項１又は２に記載のスポーツ打具判定システム。
4. 前記マーカは、前記使用者の利き腕の手首又は肘に付けられる請求項１〜３のいずれか一項に記載のスポーツ打具判定システム。
5. 前記スポーツ打具は、バドミントンラケット、ゴルフクラブ、又はテニスラケットである請求項１又は２に記載のスポーツ打具判定システム。
6. 位置取得部と、標準偏差算出部と、適正判定部とを備えるスポーツ打具判定システムを用いて、スポーツ打具を使用する使用者にとって好適なスポーツ打具を判定するための、スポーツ打具判定方法であって、
   複数本のスポーツ打具について、体の一部にマーカを付けた前記使用者が対象物を打つ動作を複数回観測し、各動作について、前記マーカの位置を前記位置取得部により取得することと、
   各スポーツ打具について、前記位置取得部により取得したマーカの位置の標準偏差を前記標準偏差算出部により算出することと、
   各スポーツ打具について、スポーツ打具が対象物に接触する前後の所定の時間における前記標準偏差の総和を前記適正判定部により算出し、前記標準偏差の総和が所定の閾値未満である場合に、当該スポーツ打具の前記使用者に対する適正が高いと前記適正判定部により判定することとを含むスポーツ打具判定方法。
7. 前記所定の時間を、スポーツ打具が対象物に接触する前後の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間とし、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間の時刻ｔにおける前記標準偏差をＶｆ（ｔ）としたとき、前記標準偏差の総和であるＶｇが、以下の式（２）によって求められる請求項６に記載のスポーツ打具判定方法。
   

   
8. 前記マーカの位置は、地面からの垂直方向の位置、及び／又はスポーツ打具によって打たれた対象物の移動方向と直交する方向の位置である請求項６又は７に記載のスポーツ打具判定方法。
9. 前記マーカは、前記使用者の利き腕の手首又は肘に付けられる請求項６〜８のいずれか一項に記載のスポーツ打具判定方法。
10. 前記スポーツ打具は、バドミントンラケット、ゴルフクラブ、又はテニスラケットである請求項６又は７に記載のスポーツ打具判定方法。

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