JP7442258B2 - Evaluation method and evaluation system - Google Patents
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Description
本発明は、評価方法および評価システムに関する。 The present invention relates to an evaluation method and an evaluation system.
従来、ゴルフのレッスンにおいて、モーションセンサ、カメラなどの計測器を用いてゴルファーのゴルフスイング中の身体の動きを測定し、その測定により得られる、ゴルファーの身体の動きという外から見える情報に基づき、インストラクターがゴルファーに指導を行うのが一般的であった。 Conventionally, in golf lessons, measuring instruments such as motion sensors and cameras are used to measure the golfer's body movements during the golf swing, and based on the externally visible information of the golfer's body movements obtained from the measurement, It was common for instructors to provide instruction to golfers.
特許文献1には、ゴルファーの身体の所定部位に取り付けられたセンサにより、ゴルフスイングとは異なる所定動作をゴルファーが行う際の所定部位の動きを検出し、その検出結果に基づいて、ゴルファーの身体の状態(関節の柔軟性など)を評価する技術が開示されている。
ゴルフスイングは一般に、アドレス、バックスイング、トップ、ダウンスイング、インパクト、フィニッシュの順に連続的に進む、ゴルファーの身体全体を使った身体運動である。そのため、ゴルファーの身体の状態を評価するだけでなく、ゴルフスイングを行う際のゴルファーの身体の使い方も評価し、これらの評価結果に応じた指導を行うことが、ゴルファーの上達のためには重要である。しかし、特許文献1に開示されている技術のように、身体の状態を評価するだけでは、ゴルファーの動作を適切に評価することができないという問題がある。
A golf swing is generally a physical movement using the golfer's entire body that progresses sequentially from address, backswing, top, downswing, impact, and finish. Therefore, in order for golfers to improve, it is important to not only evaluate a golfer's physical condition, but also evaluate how the golfer uses his or her body when making a golf swing, and provide instruction based on these evaluation results. It is. However, there is a problem in that the golfer's motion cannot be appropriately evaluated by only evaluating the physical condition as in the technique disclosed in
上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、ユーザが行う動作を適切に評価することができる、評価方法および評価システムを提供することにある。 An object of the present invention, which was made in view of the above problems, is to provide an evaluation method and an evaluation system that can appropriately evaluate actions performed by a user.
本発明の一態様としての評価方法は、ユーザが行う第1の動作を評価する評価方法であって、前記ユーザが行う前記第1の動作における、前記ユーザの関節ごとの関節トルク、関節ごとの関節パワーおよび前記関節ごとの前記第1の動作への寄与の大きさのうち少なくとも1つを評価した第1の評価結果を取得する、第1の取得ステップと、前記ユーザが行う前記第1の動作とは異なる第2の動作により、前記ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した第2の評価結果を取得する、第2の取得ステップと、を含む。
上記構成を有することにより、ユーザが行う動作を適切に評価することができる。
An evaluation method as an aspect of the present invention is an evaluation method for evaluating a first movement performed by a user, and includes joint torque for each joint of the user in the first movement performed by the user, and joint torque for each joint of the user in the first movement performed by the user. a first acquisition step of acquiring a first evaluation result obtained by evaluating at least one of joint power and the magnitude of contribution to the first motion for each joint; and a first acquisition step performed by the user. and a second obtaining step of obtaining a second evaluation result obtained by evaluating a motor function of a body part of the user including each joint by a second action different from the action.
With the above configuration, it is possible to appropriately evaluate the actions performed by the user.
本発明に係る評価方法において、前記関節ごとの前記第1の動作への寄与は、前記第1の動作で使用する運動具の移動スピードに対する前記関節ごとの寄与および前記運動具の運動エネルギーに対する前記関節ごとの寄与のうち少なくとも一方であることが好ましい。
上記構成を有することにより、第1の動作による運動具の移動スピード、運動エネルギーに対する関節ごとの寄与の評価結果を取得することができる。
In the evaluation method according to the present invention, the contribution of each joint to the first movement is determined by the contribution of each joint to the moving speed of the exercise equipment used in the first movement and the contribution of each joint to the kinetic energy of the exercise equipment. Preferably, at least one of the contributions for each joint is present.
With the above configuration, it is possible to obtain an evaluation result of the contribution of each joint to the movement speed and kinetic energy of the exercise tool due to the first motion.
本発明に係る評価方法において、前記第1の動作は、ゴルフスイングであることが好ましい。
上記構成を有することにより、ゴルフスイングを適切に評価することができる。
In the evaluation method according to the present invention, it is preferable that the first motion is a golf swing.
With the above configuration, a golf swing can be appropriately evaluated.
本発明に係る評価方法において、運動具の移動スピードとは、ゴルフクラブのヘッドスピードであり、前記運動具の運動エネルギーとは、ゴルフクラブのヘッドの運動エネルギーであることが好ましい。
上記構成を有することにより、ゴルフスイングによるゴルフクラブのヘッドスピード、ヘッドの運動エネルギーに対する関節ごとの寄与の評価結果を取得することができる。
In the evaluation method according to the present invention, it is preferable that the moving speed of the exercise equipment is the head speed of the golf club, and the kinetic energy of the exercise equipment is the kinetic energy of the head of the golf club.
With the above configuration, it is possible to obtain evaluation results of the contribution of each joint to the head speed of the golf club and the kinetic energy of the head due to the golf swing.
本発明に係る評価方法において、前記運動機能は、前記身体部位の柔軟性および前記身体部位の可動域のうち少なくとも一方であることが好ましい。
上記構成を有することにより、第1の動作をより詳細に分析し、適切に評価することができるようになる。
In the evaluation method according to the present invention, it is preferable that the motor function is at least one of flexibility of the body part and range of motion of the body part.
With the above configuration, the first operation can be analyzed in more detail and evaluated appropriately.
本発明に係る評価方法において、前記第2の動作は、複数の動作からなり、前記複数の動作はそれぞれ、前記ユーザの1または複数の関節に関連する動作であることが好ましい。
上記構成を有することにより、ユーザの各関節について、運動機能を評価することができる。
In the evaluation method according to the present invention, it is preferable that the second motion includes a plurality of motions, and each of the plurality of motions is a motion related to one or more joints of the user.
With the above configuration, the motor function of each joint of the user can be evaluated.
本発明に係る評価方法において、記第1の評価結果および前記第2の評価結果に応じて、前記ユーザに対するレッスン内容を提示する提示ステップをさらに含むことが好ましい。
上記構成を有することにより、適切なレッスン内容をユーザに提示することができる。
The evaluation method according to the present invention preferably further includes a presentation step of presenting lesson content to the user according to the first evaluation result and the second evaluation result.
With the above configuration, appropriate lesson content can be presented to the user.
本発明に係る評価方法において、前記第1の動作に付随する前記ユーザの動作、前記第1の動作に付随する前記ユーザの思考、および、前記第1の動作による結果のうち少なくとも1つを評価した第3の評価結果を取得する、第3の取得ステップをさらに含むことが好ましい。
上記構成を有することにより、より適切に第1の動作を評価することができる。
In the evaluation method according to the present invention, at least one of the user's action accompanying the first action, the user's thoughts accompanying the first action, and the result of the first action is evaluated. Preferably, the method further includes a third obtaining step of obtaining a third evaluation result.
By having the above configuration, the first operation can be evaluated more appropriately.
本発明に係る評価方法において、前記第1の評価結果、前記第2の評価結果および前記第3の評価結果に応じて、前記ユーザに対するレッスン内容を提示する、提示ステップをさらに含むことが好ましい。
上記構成を有することにより、適切なレッスン内容をユーザに提示することができる。
The evaluation method according to the present invention preferably further includes a presenting step of presenting lesson content to the user according to the first evaluation result, the second evaluation result, and the third evaluation result.
With the above configuration, appropriate lesson content can be presented to the user.
本発明の一態様としての評価システムは、ユーザが行う第1の動作を評価する評価システムであって、前記ユーザが行う前記第1の動作における、前記ユーザの関節ごとの関節トルク、前記関節ごとの関節パワーおよび前記関節ごとの前記第1の動作への寄与の大きさのうち少なくとも1つを評価した第1の評価結果を取得する、第1の取得部と、前記ユーザが行う前記第1の動作とは異なる第2の動作により、前記ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した第2の評価結果を取得する、第2の取得部と、を備える。
上記構成を有することにより、ユーザが行う動作を適切に評価することができる。
An evaluation system as one aspect of the present invention is an evaluation system that evaluates a first motion performed by a user, and includes a joint torque for each joint of the user in the first motion performed by the user, and a joint torque for each joint of the user in the first motion performed by the user. a first acquisition unit that acquires a first evaluation result obtained by evaluating at least one of the joint power of each joint and the magnitude of contribution to the first motion of each joint; and a second acquisition unit that acquires a second evaluation result of evaluating the motor function of a body part including each joint of the user by a second operation different from the operation.
With the above configuration, it is possible to appropriately evaluate the actions performed by the user.
本発明によれば、ユーザの動作を適切に評価することができる、評価方法および評価システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an evaluation method and an evaluation system that can appropriately evaluate a user's actions.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図中、同一符号は、同一または同等の構成要素を示している。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals indicate the same or equivalent components.
図1は、本発明の一実施形態に係る評価システム1の構成例を示す図である。本実施形態に係る評価システム1は、ユーザが行う動作(第1の動作)を評価し、その評価結果に応じて、ユーザに対するレッスン内容を提示するものである。以下では、ユーザはゴルファーであり、ゴルファーのゴルフスイングを評価して、レッスン内容を提示するものとして説明する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an
図1に示す評価システム1は、第1の取得部10と、第2の取得部20と、第3の取得部30と、提示部40とを備える。
The
第1の取得部10は、ユーザが行う第1の動作における、ユーザの関節ごとの関節トルク、関節ごとの関節パワー、および、関節ごとの第1の動作への寄与の大きさのうち少なくとも1つを評価した評価結果(第1の評価結果)を取得する。本実施形態においては、関節ごとの第1の動作への寄与は、第1の動作で使用する運動具の移動スピードに対する関節ごとの寄与、および、運動具の運動エネルギーに対する関節ごとの寄与のうち、少なくとも一方である。運動具は、例えば、ゴルフクラブ(以下、「クラブ」と称することがある)である。すなわち、第1の動作は、ゴルフスイングである。第1の動作がゴルフスイングである場合、運動具の移動スピードとは、ゴルフクラブのヘッドスピードである。また、運動具の運動エネルギーとは、ゴルフクラブのヘッドの運動エネルギーである。また、運動具は、例えば、テニスラケットであってもよい。すなわち、第1の動作は、テニススイングであってもよい。以下では、第1の動作は、ゴルフクラブである例を用いて説明する。第1の取得部10は、ユーザが行うゴルフスイングにおける、ユーザの関節ごとの関節トルク、関節ごとの関節パワー、および、関節ごとのゴルフスイングへの寄与の大きさといった、ゴルフスイング中のゴルファーの身体の使い方の評価結果を取得する。ここで、第1の取得部10は、詳細は後述するが、関節ごとのゴルフスイングへの寄与の大きさとして、例えば、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与、および、クラブのヘッドの運動エネルギーに対する関節ごとの寄与のうち少なくとも一方を評価する。
The
以下では、第1の取得部10による第1の評価結果の取得について、詳細に説明する。
Below, acquisition of the first evaluation result by the
図2Aは、第1の取得部10の構成例を示す図である。
FIG. 2A is a diagram illustrating a configuration example of the
図2Aに示す第1の取得部10は、位置座標データ取得部11と、地面反力データ取得部12と、第1の算出部13と、第2の算出部14とを備える。
The
位置座標データ取得部11は、ゴルファーによるクラブのスイング中の、ゴルファーの身体の所定部位の位置座標データおよびクラブの所定部位の位置座標データを取得し、第1の算出部13に出力する。位置座標データ取得部11としては、例えば、モーションキャプチャ、慣性センサなどを用いることができる。
The position coordinate
位置座標データ取得部11としてモーションキャプチャが用いられる場合、例えば、図3Aに示すように、ゴルファーの身体の所定部位にマーカーが取り付けられる。図3Aにおいては、身体の34箇所にマーカーM01~M34を取り付けた例を示している。また、図3Bに示すように、クラブの所定部位にマーカーが取り付けられる。図3Bにおいては、クラブの4箇所にマーカーM35~M38を取り付けた例を示している。マーカーM35は、クラブのグリップ端に取り付けられている。マーカーM36は、クラブのシャフトの手元に取り付けられている。マーカーM37は、クラブのシャフトの先端に取り付けられている。マーカーM38は、シャフトの手元であって、ヘッドのフェース面と直角に取り付けられている。
When motion capture is used as the position coordinate
ゴルファーおよびクラブにマーカーを取り付けた状態で、ゴルファーのスイングを、周囲から複数(例えば、10台以上)のモーションキャプチャカメラで、所定のサンプリングレート(例えば、100Hz以上)で撮影する。位置座標データ取得部11は、各モーションキャプチャカメラの撮影画像から各マーカーの位置座標を特定することで、スイング中の、ゴルファーの身体の所定部位の位置座標データおよびクラブの所定部位の位置座標データを取得する。
With markers attached to the golfer and the club, the golfer's swing is photographed from the surrounding area using a plurality of motion capture cameras (for example, 10 or more) at a predetermined sampling rate (for example, 100 Hz or more). The positional coordinate
位置座標データ取得部11として慣性センサが用いられる場合、ゴルファーの身体の所定部位およびクラブの所定部位に慣性センサが取り付けられる。位置座標データ取得部11は、スイング中の各慣性センサの測定結果から、スイング中のゴルファーの身体の所定部位の位置座標データおよびクラブの所定部位の位置座標データを取得(推定)する。位置座標データ取得部11としてモーションキャプチャが用いられる場合、ゴルファーおよびクラブにマーカーを取り付け、スイングの様子を多数のモーションキャプチャカメラで撮影するために、大規模な設備が必要となる。また、専用のスーツの着用、および、カメラのキャリブレーションなど、データの取得に多大な手間および時間が必要となる。一方、位置座標データ取得部11として慣性センサが用いられる場合、ゴルファーおよびクラブに慣性センサを取り付け、慣性センサの位置座標を取得するだけでよい。そのため、モーションキャプチャを使用する場合と比較して、非常に簡易な構成で、ゴルファーの身体の所定部位およびクラブの所定部位の位置座標データを取得することができる。
When an inertial sensor is used as the position coordinate
図2Bは、第1の取得部10の他の構成例を示す図である。図2Aに示す位置座標データ取得部11は、図2Bに示すように、動作データ取得部15に置き換えることができる。位置座標データ取得部11が取得する位置座標データは、ゴルファーの身体およびクラブの所定部位に取り付けたマーカーの位置座標とその位置座標の時間変化の情報とを含む。そこで、予め作成しておいた位置座標の情報を含んだ既存の剛体リンクモデルと、動作データ取得部15として、ゴルファーおよびクラブの所定部位に取り付けた慣性センサで得られた動作データとを組み合わせることで、位置座標データ取得部11を動作データ取得部15に置き換えることができる。
FIG. 2B is a diagram illustrating another configuration example of the
予め準備(作成)しておいた既存の剛体リンクモデルを使用し、動作を慣性センサなどで捕捉する場合、位置座標ではなくセグメントの姿勢を取得してもよい。こうすることで、位置座標から剛体リンクモデルを作成する方法に比べ、マーカーの貼付箇所のずれ、および、カメラに起因する誤差などを排除することができる。また、大規模な設備が必要なく、カメラのキャリブレーションなどの初期設定を簡易化することができるため、場所を選ばずに動作データを取得することができる。 When using an existing rigid link model that has been prepared (created) in advance and capturing the motion with an inertial sensor or the like, the orientation of the segment may be acquired instead of the position coordinates. By doing this, compared to the method of creating a rigid link model from positional coordinates, it is possible to eliminate misalignment of the marker attachment location and errors caused by the camera. Furthermore, since large-scale equipment is not required and initial settings such as camera calibration can be simplified, operational data can be acquired from any location.
剛体リンクモデルとは、人体を複数の剛体要素(セグメント)と、剛体要素同士を接続する関節要素とで表わすモデルである。それぞれの剛体要素に座標の情報を与えておいてもよいし、センサーから取得した座標を入力してもよい。予め準備(作成)しておいた単一の身体モデルを使用する場合、システムを簡素化することで、計算時間の短縮を図ることができる。予め準備しておいた複数の身体モデルを使用する場合、予め準備しておいた複数の身体モデルの中から、ゴルファーの身長、性別、体重といった属性に基づき、ゴルファーに適した身体モデルを適宜選択することができる。 A rigid link model is a model in which a human body is represented by a plurality of rigid elements (segments) and joint elements that connect the rigid elements. Coordinate information may be given to each rigid element, or coordinates obtained from a sensor may be input. When using a single body model prepared (created) in advance, the calculation time can be shortened by simplifying the system. When using multiple body models prepared in advance, select the body model suitable for the golfer based on the golfer's attributes such as height, gender, and weight from among the multiple body models prepared in advance. can do.
慣性センサデータは、ゴルファーおよびクラブの所定部位に取り付けた慣性センサの移動量あるいは姿勢を示すデータであり、3軸加速度センサあるいは3軸角速度センサなどにより検出される。これらのセンサでスイング動作中の位置座標、速度、角速度など、様々なデータを取得することができる。図2Aに示すように、位置座標データを用いて剛体リンクモデルを作成し、解析システムを実行することもできるが、図2Bに示すように、予め準備しておいた剛体リンクモデルを使用することで、大規模な設備を使用することなく、また、インストラクターがセンサを身体計測点に取り付ける技量の差が結果に影響しにくくなるので、店舗などで簡易に利用できるようになる。 The inertial sensor data is data indicating the amount of movement or posture of an inertial sensor attached to a predetermined part of a golfer and a club, and is detected by a 3-axis acceleration sensor, a 3-axis angular velocity sensor, or the like. These sensors can acquire various data such as position coordinates, speed, and angular velocity during swing motion. As shown in Figure 2A, it is possible to create a rigid link model using position coordinate data and run the analysis system, but as shown in Figure 2B, it is also possible to use a rigid link model prepared in advance. This does not require the use of large-scale equipment, and differences in the skill of instructors in attaching sensors to body measurement points are less likely to affect the results, making it easy to use in stores and other locations.
人体モデルは、身体各部(セグメント)の長さ、関節位置および初期姿勢が事前に決定されており、各セグメントの時々刻々の姿勢をセンサで取得することによってリアルタイムで全身の動作を再現することができる。姿勢の取得のためには、隣接するセグメントのなす相対角度(オイラー角)またはクオータニオンなどを取得すればよい。これらのデータから各セグメントの姿勢を、右股関節(R.hip)の位置から身体の遠位方向へ順に計算することにより、人体モデル全体の姿勢が得られ、そこからスイングに伴う時々刻々の身体各部の変位も推定することが可能となる。クラブについても同様に、両手の位置とクラブのグリップ部の位置が一致すると仮定し、前述したセンサで取得したクラブの姿勢を予め準備しておいたモデルに入力することでその動きを推定することが可能となる。 In a human body model, the length of each body part (segment), joint position, and initial posture are determined in advance, and by acquiring the moment-by-moment posture of each segment with sensors, it is possible to reproduce the movements of the whole body in real time. can. To obtain the orientation, it is sufficient to obtain the relative angle (Euler angle) or quaternion between adjacent segments. By calculating the posture of each segment from these data in order from the right hip (R.hip) position to the distal direction of the body, the posture of the entire human body model can be obtained, and from there It is also possible to estimate the displacement of each part. Similarly, regarding the club, assuming that the position of both hands and the position of the grip of the club match, the movement of the club can be estimated by inputting the posture of the club obtained by the above-mentioned sensor into a model prepared in advance. becomes possible.
なお、アドレス時の踵と爪先とを結んだ線上にゴルファーの足圧中心の位置(COP(Center of pressure)位置)があると仮定する、もしくはフォースプレートの定点に左右少なくとも一方の爪先を合わせて飛球線方向と平行にアドレスをとって、データを取得することにより、地面反力データとの空間上の同期を行うことができる。 It is assumed that the center of pressure of the golfer's foot (COP (Center of pressure) position) is on the line connecting the heel and toe at address, or that at least one of the left and right toes is aligned with the fixed point of the force plate. By taking the address parallel to the flight line direction and acquiring data, spatial synchronization with ground reaction force data can be performed.
図2Aを再び参照すると、地面反力データ取得部12は、スイング中のゴルファーの地面反力データを取得し、第1の算出部13に出力する。地面反力データ取得部12としては、例えば、フォースプレートを用いることができる。地面反力データ取得部12としてフォースプレートが用いられる場合、2枚のフォースプレートを用意し、一方に右足を載せ、他方に左足を載せた状態でゴルファーがスイングすることで、地面反力データを取得することができる。地面反力データ取得部12は、地面反力データとして、例えば、ゴルファーのスイングにより、フォースプレートに加えられる力およびモーメントを取得する。また、地面反力データ取得部12は、地面反力データとして、例えば、鉛直軸回りの摩擦によって発生するモーメント(フリーモーメント)、ゴルファーの足圧中心の位置(COP位置)を取得する。
Referring again to FIG. 2A, the ground reaction force
第1の算出部13は、位置座標データ取得部11により取得されたゴルファーの身体の所定部位の位置座標データおよびクラブの所定部位の位置座標データ、または、動作データ取得部15により取得されたゴルファーの身体の所定部位の動作データおよびクラブの所定部位の動作データと、地面反力データ取得部12により取得された地面反力データと、剛体リンクモデルと、身体部分慣性係数とに基づき、ゴルファーの関節ごとの関節トルクを算出し、第2の算出部14に出力する。身体部分慣性係数は、身体部分の質量、質量中心位置、慣性モーメントなどの慣性特性に関する情報を示すものである。身体部分慣性係数は、種々の測定などにより、予め求められている。第1の算出部13の動作の詳細は後述する。
The
第2の算出部14は、第1の算出部13により算出されたゴルファーの関節ごとの関節トルク、および、スイング中のゴルファーの動作により生じた力の、クラブのヘッドスピードに対する寄与を、ゴルファーの関節ごとに算出する。ゴルフにおいては、飛距離を伸ばすことが重要な要素の1つであり、飛距離を伸ばすためには、クラブのヘッドスピードを上げることが重要である。したがって、クラブのヘッドスピードに対して、ゴルファーの各関節がどのように寄与をしているかを分析することは非常に有用である。第2の算出部14の動作の詳細は後述する。なお、クラブのヘッドスピードに対する関節の寄与とは、各関節によりクラブのヘッドに与えられる加速度、運動エネルギーなどを指す。
The
次に、第1の取得部10による第1の評価結果の取得方法について説明する。
Next, a method for acquiring the first evaluation result by the
第1の評価結果の取得方法は、位置座標データ取得部11が、ゴルファーによるクラブのスイング中のゴルファーの身体の所定部位の位置座標データおよびクラブの所定部位の位置座標データを取得する、位置座標データ取得ステップ、または、動作データ取得部15が、ゴルファーによるクラブのスイング中のゴルファーの身体の所定部位の動作データおよびクラブの所定部位の動作データを取得する、動作データ取得ステップと、地面反力データ取得部12が、スイング中のゴルファーの地面反力データを取得する、地面反力データ取得ステップと、第1の算出部13が、位置座標データ取得ステップにより取得された、ゴルファーの身体の所定部位の位置座標データおよびクラブの所定部位の位置座標データと、地面反力データ取得ステップにより取得された、地面反力データと、人体を複数の剛体要素と剛体要素同士を接続する関節要素とで表わす、剛体リンクモデルとに基づき、ゴルファーの関節ごとの関節トルクを算出する、第1の算出ステップと、第2の算出部14が、第1の算出ステップにより算出されたゴルファーの関節ごとの関節トルクおよびスイング中のゴルファーの動作により生じた力の、クラブのヘッドスピードに対する寄与をゴルファーの関節ごとに算出する、第2の算出ステップとを含む。以下では、第1の算出部13および第2の算出部14の動作について、より詳細に説明する。
The first evaluation result acquisition method is such that the position coordinate
まず、第1の算出部13の動作について説明する。
First, the operation of the
第1の算出部13は、大きく分けて、キネマティクス(kinematics)計算と、キネティクス(kinetics)計算とを行う。第1の算出部13は、キネマティクス計算として、例えば、セグメントの姿勢/角速度/角加速度、重心位置/重心速度/重心加速度などを算出する。また、第1の算出部13は、キネティクス計算として、ゴルファーの各関節の関節トルク、等価トルク算出用のモーメントアーム(回転軸と力の作用線とを結んだ垂線)などを算出する。
The
まず、キネマティクス計算について説明する。第1の算出部13はまず、位置座標データ取得部11が取得した位置座標データ、または動作データ取得部15が取得した動作データ、および、既存剛体リンクモデルなどに基づき、逆動力学計算に必要な計算用のマーカー座標位置および各セグメントの姿勢などを算出する。逆動力学計算とは、計測で得られた動作を実現するために、各関節が発揮するトルクを算出する手法である。次に、第1の算出部13は、算出したマーカー座標位置に基づき、剛体リンクモデルを作成し、各マーカーの速度/加速度を計算する。次に、第1の算出部13は、Local座標系を設定し、算出した各マーカーの速度/加速度に基づき、Local座標系における、ゴルファーの身体を表わす剛体リンクモデルにおける各セグメントの姿勢/角速度/角加速度、重心位置/重心速度/重心加速度などを算出する。なお、第1の算出部13は、上述した各計算において、必要に応じて、身体部分慣性係数を用いる。
First, kinematics calculation will be explained. The
次に、キネティクス計算について説明する。第1の算出部13は、地面反力データ取得部12が取得した地面反力データ、および、キネマティクス計算で算出した各セグメントの角速度などに基づき、逆動力学計算を用いて、ゴルファーの関節ごとの関節トルクを算出する。第1の算出部13は、例えば、図4に示すように、ゴルファーの首(Neck)、右肩(R.shoulder)、右肘(R.elbow)、右手首(R.wrist)、左肩(L.shoulder)、左肘(L.elbow)、左手首(L.wrist)、胴体(Torso)、右股関節(R.hip)、右膝(R.knee)、右足首(R.ankle)、左股関節(L.hip)、左膝(L.knee)、左足首(L.ankle)のそれぞれについて、3軸方向(X軸、Y軸、Z軸)の関節トルクを算出する。また、第1の算出部13は、地面反力データに基づき、ゴルファーのスイングにより生じた地面反力を算出する。また、第1の算出部13は、算出したトルクの等価トルク算出用のモーメントアームを計算する。
Next, kinetics calculation will be explained. The
第1の算出部13は、キネマティクス計算およびキネティクス計算の計算結果を第2の算出部14に出力する。
The
次に、第2の算出部14の動作について説明する。
Next, the operation of the
第2の算出部14は、以下の式(1)~(3)を解く。
The
第2の算出部14は、式(2),(3)におけるC1,C2,hを計算する。なお、これらの計算は当業者によく知られているため、詳細な説明は省略する。
The
式(5)の両辺にクラブのヘッドの質量Mheadをかけると以下の式(6)となる。 By multiplying both sides of equation (5) by the mass M head of the club head, the following equation (6) is obtained.
第2の算出部14は、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与を算出することで、例えば、図5に示すように、スティックピクチャ表示されたゴルファーの身体に、そのゴルファーのスイング中の各時刻における関節ごとの寄与を重畳して表示部(不図示)に表示することができる。図5においては、ヘッドスピードを加速させている関節(正の寄与をしている関節)には菱形の印が付され、ヘッドスピードを減速させている関節(負の寄与をしている関節)には丸印が付されている。また、図5においては、関節ごとの寄与の大きさを、関節に付された印の大きさで示している。図5に示すように、ゴルファーの身体に、スイング中の各時刻における関節ごとの寄与を重畳して表示することで、スイングの各段階で、各関節がどのような寄与をしているかを容易に把握することができる。
The
また、第2の算出部14は、寄与を算出した全関節による寄与に対する、関節ごとの寄与の割合を算出してもよい。こうすることで、各関節の寄与の程度をより詳細に把握することができる。
Further, the
また、第2の算出部14は、ゴルファーのスイング中の特定の姿勢(例えば、トップの姿勢)からの、クラブのヘッドスピードに対する関節の寄与(ヘッドに作用するパワー)を積分することで、その特定の姿勢からの、その関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値を算出することができる。スイング中の各時刻までのヘッドスピードに対する関節の累積寄与は、各時刻におけるクラブのヘッドの運動エネルギーに対するその関節の寄与を示す。第2の算出部14は、上述した累積寄与を各関節について算出する。こうすることで、各関節が、クラブのヘッドの運動エネルギーに対してどのような寄与をしているかを容易に把握することができる。
In addition, the
図6は、第2の算出部14による、ゴルファーの各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値の表示例を示す図である。図6に示すように、第2の算出部14は、ゴルファーの各関節について、スイング中の各時刻ごとに、その時刻までのゴルファーの関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値を算出し、表示部に表示することができる。ある時刻における、各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値の総和は、その時刻におけるクラブのヘッドの運動エネルギーに相当する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the display of the cumulative value of the kinetic energy of the club head caused by each joint of the golfer by the
また、第2の算出部14は、スイング中の特定のタイミング(例えば、インパクトのタイミング)における、ゴルファーの各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値の、関節ごとの割合を算出してもよい。こうすることで、図6に示すように、第2の算出部14は、スイング中の特定のタイミング(図6では、インパクトのタイミング)における、クラブのヘッドの全運動エネルギーに対する、関節ごとの割合を表示部に表示することができる。
The
また、第2の算出部14は、第1のスイングについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与と、第2のスイングについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与とを比較し、比較結果を出力してもよい。すなわち、第2の算出部14は、複数のスイングそれぞれについて、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与を算出し、スイング毎に算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与を比較し、比較結果を出力してもよい。こうすることで、スイング間での関節ごとの寄与の違いを抽出し、ヘッドスピードの差を生じさせる要因を特定することができる。
The
例えば、第2の算出部14は、同じゴルファーによる2回のスイング(第1のスイングおよび第2のスイング)それぞれについて、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与を計算する。そして、第2の算出部14は、第1のスイングについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与と、第2のスイングについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与との差を時系列的に比較し、差異が大きな点を、ヘッドスピードの差を生じさせる要因として抽出してもよい。
For example, the
また、第2の算出部14は、第1のスイングについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与と、第2のスイングについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与との差を時系列的に比較し、ゴルファーの上達の程度を示す指標を算出してもよい。例えば、第2の算出部14は、第1のスイングおよび第2のスイングそれぞれについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与の一致度に応じて、ゴルファーの上達の程度を示す指標として、スイングの安定度合いを示す指標を算出してもよい。こうすることで、生体力学的に算出されたクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与という、より客観的な指標により、より効果的にゴルファーの上達の程度を評価することができる。
In addition, the
また、第2の算出部14は、第1のスイングをゴルファーによるスイングとし、第2のスイングを、目標となるスイング(例えば、上級者によるスイング)とし、第1のスイングをしたゴルファーの上達の程度を示す指標を算出してもよい。すなわち、第2の算出部14は、第1のスイングについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与と、第2のスイング(手本となるスイング)について算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与との差を時系列的に比較することで、第1のスイングをしたゴルファーの上達の程度を示す指標を算出してもよい。例えば、第2の算出部14は、第1のスイングおよび第2のスイングそれぞれについて算出したクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与の一致度に応じて、第1のスイングをしたゴルファーの上達の程度を示す指標を算出してもよい。こうすることで、生体力学的に算出されたクラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与という、より客観的な指標により、より効果的にゴルファーの上達の程度を評価することができる。
Further, the
また、第2の算出部14は、スイング中の特定の期間(例えば、トップからインパクトまでの期間)における、クラブのヘッドスピードに対する関節の寄与を、複数のスイング間で比較し、該比較の結果を出力してもよい(表示部に表示してもよい)。こうすることで、複数のスイング間での、スイング中の特定の期間における関節ごとの寄与を比較することができる。
Further, the
また、第1の算出部13による関節ごとのキネマティクス計算およびキネティクス計算と、第2の算出部14による、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与の算出とを、複数のスイングについて行い、それぞれのスイングについての算出結果を比較可能に表示してもよい。すなわち、第1の算出部13は、複数のスイングそれぞれについて、ゴルファーの関節ごとのキネマティクス計算およびキネティクス計算を行い、複数のスイングそれぞれについて算出したゴルファーの関節ごとの計算結果の少なくとも1つを、比較可能に表示してもよい。また、第1の算出部13は、複数のスイングそれぞれについて算出した、ゴルファーの関節トルクを、比較可能に表示してもよい。また、第2の算出部14は、複数のスイングそれぞれについて、ゴルファーの関節ごとの関節トルクおよびスイング中のゴルファーの動作により生じた力の、クラブのヘッドスピードに対する寄与をゴルファーの関節ごとに算出し、複数のスイングそれぞれについて算出したゴルファーの関節ごとの寄与を、比較可能に表示してもよい。また、第1の算出部13は、複数のスイングそれぞれについて算出したキネマティクス計算結果を、比較可能に表示してもよい。
Further, the kinematics calculation and kinetics calculation for each joint by the
例えば、第1の算出部13は、図7に示すように、関節ごとに、第1のスイングにより算出した関節トルクと、第2のスイングにより算出した関節トルクとを重畳して、表示部に表示してもよい。こうすることで、第1のスイングと第2のスイングとで、どの関節で差異が大きいかを容易に把握することができる。
For example, as shown in FIG. 7, the
また、第1の算出部13は、関節ごとに、第1のスイングについて算出した関節トルクと、第2のスイングについて算出した関節トルクとのコヒーレンス(相関値)を算出し、表示部に表示してもよい。第1の算出部13は、例えば、以下の式(8)に基づき、コヒーレンスを算出する。
The
第1の算出部13は、関節ごとに、第1のスイングについて算出した関節トルクと、第2のスイングについて算出した関節トルクとのコヒーレンスを算出し、表示部に表示してもよい。図9は、第1のスイングおよび第2のスイングそれぞれについて算出された関節ごとの三軸方向の関節トルク(TorqueX,TorqueY,TorqueZ,)のコヒーレンスの表示例を示す図である。図9においては、右股関節(Rhip)、右膝(Rknee)、右足首(Rankle)、左股関節(Lhip)、左膝(Lknee)、左足首(Lankle)、胴体(Trunk)、右肩(Rshoulder)、右肘(Relbow)、右手首(Rwrist)、左肩(Lshoulder)、左肘(Lelbow)、左手首(Lwrist)それぞれについて、第1のスイングについて算出した関節トルクと、第2のスイングについて算出した関節トルクとのコヒーレンスを示している。こうすることで、第1のスイングと第2のスイングとで差異が大きい関節を容易に把握することができる。
The
また、第2の算出部14は、第1のスイングおよび第2のスイングそれぞれについて算出した、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与を、表示部に比較可能に表示してもよい。例えば、第2の算出部14は、図10に示すように、第1のスイングおよび第2のスイングそれぞれについて算出した、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与を、時系列的に、スティックピクチャ表示されたゴルファーの身体に重畳して表示部に表示してもよい。図10に示すように、第1のスイングおよび第2のスイングについて算出した、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与を並べて表示することで、例えば、第1のスイングでは、トップの位置からクラブを振り下げインパクトに至るまでの間において、下半身からの寄与が大きい、第2のスイングでは、インパクトの手前で、肩関節によるクラブの減速が顕著であるといった、第1のスイングと第2のスイングとの差異を容易に把握することができる。
Further, the
また、第2の算出部14は、第1のスイングおよび第2のスイングそれぞれについて算出した、各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値、あるいは、クラブのヘッドの全運動エネルギーに対する、関節ごとの運動エネルギーの累積値の割合を、表示部に比較可能に表示してもよい。例えば、第2の算出部14は、図11に示すように、第1のスイングについて算出した各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値と、第2のスイングについて算出した各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値とを並べて表示部に表示してもよい。また、第2の算出部14は、図11に示すように、スイング中の特定のタイミング(例えば、インパクトのタイミング)における、第1のスイングについて算出した各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値の関節ごとの割合と、第2のスイングについて算出した各関節に起因するクラブのヘッドの運動エネルギーの累積値の関節ごとの割合とを並べて表示部に表示してもよい。
Further, the
なお、第1のスイングと第2のスイングとは、同じゴルファーによるスイングであってもよいし、異なるゴルファーによるスイングであってもよい。第1のスイングと第2のスイングとが異なるゴルファーによるものである場合、例えば、第1のスイングは、レッスンを受けるゴルファーによるスイングであり、第2のスイングは、上級者によるスイング(目標となるスイング)である。 Note that the first swing and the second swing may be swings by the same golfer, or may be swings by different golfers. If the first swing and the second swing are by different golfers, for example, the first swing is a swing by a golfer taking lessons, and the second swing is a swing by an advanced golfer (with a target golfer). swing).
図1を再び参照すると、第1の取得部10は、取得した第1の評価結果を提示部40に出力する。すなわち、第1の取得部10は、第1の算出部13により算出された、第1の動作(ゴルフスイング)における、ユーザの関節ごとの関節トルク、また、第2の算出部14により算出された、関節ごとの関節パワー、あるいは、関節ごとの第1の動作への寄与の大きさを、第1の評価結果として提示部40に出力する。
Referring to FIG. 1 again, the
第2の取得部20は、ユーザが行う第1の動作(本実施形態においては、ゴルフスイング)とは異なる第2の動作により、ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した評価結果(第2の評価結果)を取得する。運動機能としては、例えば、ユーザの身体部位の柔軟性および身体部位の可動域のうち少なくとも一方が含まれる。
The
第2の動作は、例えば、ユーザの身体部位の柔軟性および可動域を評価するための動作であり、例えば、複数の動作からなる。第2の動作を構成する各動作は、ユーザの1または複数の関節に関連する動作(1または複数の関節の運動機能を評価するための動作)である。そのため、ユーザの各関節について、運動機能の評価結果を取得することがでる。 The second motion is, for example, a motion for evaluating the flexibility and range of motion of the user's body part, and includes, for example, a plurality of motions. Each motion constituting the second motion is a motion related to one or more joints of the user (a motion for evaluating the motor function of one or more joints). Therefore, it is possible to obtain motor function evaluation results for each joint of the user.
第2の動作は、例えば、以下の7つの動作からなる。 The second operation consists of, for example, the following seven operations.
1つ目の動作は、バーを持った両腕を上方に伸ばした状態でしゃがむ、という動作である。1つ目の動作は、肩、股関節、膝、足首などの関節に関連する動作である。 The first movement is to squat down with both arms holding the bar extended upwards. The first motion is motion related to joints such as the shoulder, hip joint, knee, and ankle.
2つ目の動作は、バーを肩に担いだ状態で、ハードルを跨ぐという動作である。2つ目の動作は、脚の各関節に関連する動作である。 The second movement is to straddle a hurdle while carrying the bar on your shoulders. The second motion is related to each joint of the leg.
3つ目の動作は、細長い台上で左右の脚を前後に並べ、背中側でバーを上下につかんだ状態で、台上で前に踏み込むという動作である。3つ目の動作は、肩、股関節、膝、足首などの関節に関連する動作である。 The third movement is to line up your left and right legs one behind the other on a long, narrow platform, hold the bar up and down with your back, and step forward on the platform. The third motion is motion related to joints such as the shoulder, hip joint, knee, and ankle.
4つ目の動作は、左右の拳を上下から背中側に回すという動作である。4つ目の動作は、首、胸、肩などの関節に関連する動作である。 The fourth movement is to rotate the left and right fists from above and below towards the back. The fourth motion is motion related to joints such as the neck, chest, and shoulders.
5つ目の動作は、仰向けに寝た状態から、膝を伸ばしたまま片脚を上げるという動作である。5つ目の動作は、股関節に関連する動作である。 The fifth movement is to lie on your back and raise one leg while keeping your knees straight. The fifth motion is a motion related to the hip joint.
6つ目の動作は、四つん這いの状態から、左右交互に、同側の肘と膝とをタッチさせた後に伸ばし、その後、元の状態に戻るという動作である。6つ目の動作は、肩、股関節などに関連する動作である。 The sixth action is to start from a state of crawling on all fours, alternately touch the elbow and knee on the same side, then stretch, and then return to the original state. The sixth motion is related to the shoulders, hip joints, etc.
7つ目の動作は、脚を肩幅に開いてうつ伏せになり、手を肩の延長線上に置き、肘を伸ばすという動作である。7つ目の動作は、体幹(胴体)に関連する動作である。 The seventh movement is to lie face down with your legs shoulder-width apart, your hands on an extension of your shoulders, and your elbows extended. The seventh motion is a motion related to the trunk (torso).
以上のような各種の動作をユーザが行い、各動作をユーザが正しく行えているかを、例えば、インストラクターが評価する。第2の取得部20は、その評価結果を第2の評価結果として取得する。なお、本実施形態においては、第2の動作は、上述した7つの動作である例を用いて説明したが、これに限られるものではない。要は、第2の動作は、ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能(例えば、柔軟性および可動域)を評価することができる動作であればよい。
The user performs the various actions described above, and, for example, an instructor evaluates whether the user is performing each action correctly. The
第2の取得部20は、取得した第2の評価結果を提示部40に出力する。
The
第3の取得部30は、第1の動作に付随するユーザの動作、第1の動作に付随するユーザの思考、および、第1の動作による結果のうち少なくとも1つを評価した評価結果(第3の評価結果)を取得する。第3の評価結果は、例えば、ゴルフコースでのプレーを模擬したシミュレーター上でのゴルフスイング(第1の動作)に付随するユーザの動作、ゴルフスイングに付随するユーザの思考、および、ゴルフスイングの結果のうち少なくとも1つを評価することで得られる。第1の動作がゴルフスイングである場合、ゴルフスイングに付随するユーザの動作、ゴルフスイングに付随するユーザの思考、および、ゴルフスイングの結果それぞれの評価項目の一例を表1に示す
The
上記の表に示すような、ゴルフスイングに付随するユーザの動作、ゴルフスイングに付随するユーザの思考、および、ゴルフスイングの結果それぞの評価項目を、例えば、インストラクターが評価する。第3の取得部30は、その評価結果を第3の評価結果として取得し、提示部40に出力する。
For example, an instructor evaluates the evaluation items of the user's actions associated with the golf swing, the user's thoughts associated with the golf swing, and the results of the golf swing, as shown in the table above. The
提示部40は、第1の取得部10から出力された第1の評価結果、および、第2の取得部20から出力された第2の評価結果に応じて、ユーザに対するレッスン内容を提示する。
The
上述したように、第1の評価結果は、ユーザが行う第1の動作(ゴルフスイング)における、ユーザの関節ごとの関節トルク、関節ごとの関節パワーおよび関節ごとの第1の動作への寄与の大きさのうち少なくとも1つの評価結果である。すなわち、第1の評価結果は、第1の動作におけるユーザの身体の使い方の評価結果に相当する。また、第2の評価結果は、ユーザが行う第2の動作による、ユーザの身体部位の運動機能の評価結果である。すなわち、第2の評価結果は、例えば、ユーザの各関節を含む身体部位の柔軟性あるいは可動域といった、ユーザの身体部位の状態の評価結果に相当する。このように、第1の動作におけるユーザの身体の使い方の評価結果と、ユーザの身体部位の状態の評価結果とを取得することで、第1の動作を適切に評価することができる。そして、第1の動作の評価結果および第2の動作の評価結果に応じたレッスン内容を提示することで、より適切なレッスン内容を提示することができる。 As mentioned above, the first evaluation result is the joint torque of each joint of the user, the joint power of each joint, and the contribution of each joint to the first movement in the first movement (golf swing) performed by the user. It is an evaluation result of at least one of the sizes. That is, the first evaluation result corresponds to the evaluation result of how the user uses his or her body in the first action. Further, the second evaluation result is an evaluation result of the motor function of the user's body part based on the second movement performed by the user. That is, the second evaluation result corresponds to an evaluation result of the state of the user's body part, such as the flexibility or range of motion of the user's body part including each joint, for example. In this way, the first action can be appropriately evaluated by obtaining the evaluation result of how the user uses his or her body in the first action and the evaluation result of the state of the user's body parts. By presenting the lesson content according to the evaluation result of the first movement and the evaluation result of the second movement, more appropriate lesson content can be presented.
なお、提示部40は、例えば、第1の動作におけるユーザの身体の使い方と、ユーザの身体部位の状態とに応じたレッスン内容を予め規定したテーブルを保持しており、このテーブルを参照することで、第1の評価結果および第2の評価結果に応じたレッスン内容を提示する。
Note that the
また、提示部40は、第1の取得部10から出力された第1の評価結果、第2の取得部20から出力された第2の評価結果、および、第3の取得部30から出力された第3の評価結果に応じて、ユーザに対するレッスン内容を提示してもよい。
The
次に、本実施形態に係る評価システム1による第1の動作の評価方法について説明する。本実施形態に係る評価方法は、第1の取得部10が、ユーザが行う第1の動作における、ユーザの関節ごとの関節トルク、関節ごとの関節パワーおよび関節ごとの第1の動作への寄与の大きさのうち少なくとも1つを評価した第1の評価結果を取得する、第1の取得ステップと、第2の取得部20が、ユーザが行う第1の動作とは異なる第2の動作により、ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した第2の評価結果を取得する、第2の取得ステップと、を含む。ここで、関節ごとの第1の動作への寄与は、例えば、第1の動作で使用する運動具の移動スピードに対する関節ごとの寄与、および、運動具の運動エネルギーに対する関節ごとの寄与の少なくとも一方である。また、第1の動作は、例えば、ゴルフスイングである。また、運動具の移動スピードとは、例えば、ゴルフクラブのヘッドスピードである。また、運動具の運動エネルギーとは、ゴルフクラブのヘッドの運動エネルギーである。また、関節ごとの第1の動作への寄与は、例えば、クラブのヘッドスピードに対する関節ごとの寄与およびクラブのヘッドの運動エネルギーに対する関節ごとの寄与のうち少なくとも一方である。
Next, a method for evaluating the first motion by the
また、運動機能は、例えば、ユーザの身体部位の柔軟性および可動域のうち少なくとも一方である。また、第2の動作は、例えば、複数の動作からなる。その複数の動作はそれぞれ、ユーザの1または複数の関節に関連する動作である。 Further, the motor function is, for example, at least one of flexibility and range of motion of the user's body part. Further, the second operation is, for example, composed of a plurality of operations. Each of the plurality of motions is a motion associated with one or more joints of the user.
また、本実施形態に係る評価方法は、提示部40が、第1の評価結果および第2の評価結果に応じて、ユーザに対するレッスン内容を提示する、提示ステップをさらに含んでもよい。
Furthermore, the evaluation method according to the present embodiment may further include a presentation step in which the
また、本実施形態に係る評価方法は、第3の取得部30が、第1の動作に付随するユーザの動作、第1の動作に付随するユーザの思考、および、第1の動作による結果のうち少なくとも1つを評価した第3の評価結果を取得する、第3の取得ステップをさらに含んでもよい。
Further, in the evaluation method according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る評価方法は、第1の評価結果、第2の評価結果および第3の評価結果に応じて、ユーザに対するレッスン内容を提示する提示ステップをさらに含んでもよい。 Furthermore, the evaluation method according to the present embodiment may further include a presentation step of presenting the lesson content to the user according to the first evaluation result, the second evaluation result, and the third evaluation result.
次に、提示部40によるレッスン内容の提示例について説明する。
Next, an example of presentation of lesson content by the
例えば、ユーザのゴルフスイングに対する第1の評価結果により、「股関節の関節パワーが小さい」という問題点が発見されたとする。この場合、第1の評価結果だけに応じてレッスン内容を提示する場合、ユーザの身体部位の状態に関わらず、一律のレッスン内容が提示される。しかしながら、本実施形態においては、第2の評価結果(ユーザの身体部位の運動機能の評価結果)を取得することで、上記問題点が生じる原因をより詳細に分析することができる。 For example, assume that the first evaluation result of the user's golf swing reveals a problem that "the joint power of the hip joint is low." In this case, if the lesson content is presented based only on the first evaluation result, the uniform lesson content will be presented regardless of the state of the user's body parts. However, in the present embodiment, by acquiring the second evaluation result (evaluation result of the motor function of the user's body part), it is possible to analyze the cause of the above problem in more detail.
例えば、「股関節の関節パワーが小さい」という問題があるユーザであっても、肩関節の運動機能に問題があるユーザと、股関節の運動機能に問題があるユーザとがいる。このようなユーザに、一律のレッスン内容を提示しても、有効なレッスンを行えないことがある。一方、本実施形態においては、第1の評価結果および第2の評価結果に応じて、レッスン内容を提示することで、各ユーザにより適したレッスン内容を提示することができる。 For example, even among users who have the problem of "low joint power in the hip joint," there are users who have problems with the motor function of the shoulder joint and users who have problems with the motor function of the hip joint. Even if a uniform lesson content is presented to such users, it may not be possible to provide an effective lesson. On the other hand, in this embodiment, by presenting the lesson content according to the first evaluation result and the second evaluation result, it is possible to present the lesson content more suitable for each user.
例えば、肩関節の運動機能に起因して股関節の関節パワーが小さいユーザは、上半身の回転・捻転が十分ではないので、腕だけでバックスイングをしてしまい、その結果、オーバースイングを抑えるために下半身の動きを抑えていると推測することができる。このようなユーザに対しては、肩関節の運動機能を高めるために、例えば、胸椎の回旋を高めるようなレッスン内容が提示される。 For example, a user with low joint power in the hip joint due to the motor function of the shoulder joint will not be able to rotate or twist the upper body sufficiently, so they will backswing with only their arms, and as a result, they will have to use the arm to prevent overswing. It can be inferred that the movement of the lower body is suppressed. For such users, in order to improve the motor function of the shoulder joints, lesson content is presented that, for example, increases rotation of the thoracic vertebrae.
また、股関節の運動機能に起因して股関節の関節パワーが小さいユーザは、股関節、大腿筋膜張筋の伸張性が十分ではないので、バックスイング時に右足(左打ちのプレーヤーの場合、左足)で踏ん張ることができず、腰が引けた状態でのスイングとなるために、股関節の関節パワーが小さくなると推測することができる。このようなユーザに対しては、大腿筋膜張筋など、股関節の動きに起因する部位の運動機能を高めるためのレッスン内容が提示される。 In addition, users who have low joint power in the hip joint due to the movement function of the hip joint will not have sufficient extensibility of the hip joint and tensor fasciae latae, so they will use their right foot (or left foot in the case of left-handed players) during the backswing. It can be inferred that the joint power of the hip joint is reduced because the player cannot maintain his footing and swings with his hips pulled back. For such users, lesson content is presented to improve the motor function of areas caused by hip joint movement, such as the tensor fasciae latae.
また、第3の評価結果を取得することで、より適切にゴルフスイングを評価することができる。例えば、上述した、股関節の運動機能に起因して股関節の関節パワーが小さいユーザに対する第3の評価結果として、打ち出したボールの方向性が悪いという評価が得られたとする。この場合、アドレスの向きが悪いという原因の他に、バックスイング時に右足で踏ん張ることができないことにより、スイング中の重心移動、軸ブレなどが生じていることに原因があると推測することができる。この推測結果からも、股関節の運動機能に問題があると推測することができ、より正確に、ユーザに適したレッスン内容を提示することができる。 Moreover, by acquiring the third evaluation result, it is possible to evaluate the golf swing more appropriately. For example, suppose that the third evaluation result for the above-mentioned user who has low joint power in the hip joint due to the movement function of the hip joint is that the directionality of the ball launched is poor. In this case, in addition to the wrong direction of address, it can be assumed that the cause is that the center of gravity shifts and the axis shakes during the swing due to the inability to press firmly with the right foot during the backswing. . From this estimation result, it can be inferred that there is a problem with the motor function of the hip joint, and lesson content suitable for the user can be presented more accurately.
このように本実施形態に係る評価方法は、ユーザが行う第1の動作における、ユーザの関節ごとの関節トルク、関節ごとの関節パワーおよび関節ごとの第1の動作への寄与の大きさのうち少なくとも1つを評価した第1の評価結果を取得する、第1の取得ステップと、ユーザが行う第1の動作とは異なる第2の動作により、ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した第2の評価結果を取得する、第2の取得ステップと、を含む。 As described above, the evaluation method according to the present embodiment is able to evaluate the joint torque of each joint of the user, the joint power of each joint, and the magnitude of the contribution of each joint to the first movement of the user in the first movement performed by the user. A first acquisition step of acquiring a first evaluation result of at least one evaluation, and a second operation different from the first operation performed by the user, to evaluate the motor function of the body part including each joint of the user. A second obtaining step of obtaining the second evaluated evaluation result is included.
また、本実施形態に係る評価装置は、ユーザが行う第1の動作における、ユーザの関節ごとの関節トルク、関節ごとの関節パワーおよび関節ごとの第1の動作への寄与の大きさのうち少なくとも1つを評価した第1の評価結果を取得する、第1の取得部10と、ユーザが行う第1の動作とは異なる第2の動作により、ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した第2の評価結果を取得する、第2の取得部20と、を含む。
The evaluation device according to the present embodiment also evaluates at least one of the joint torque of each joint of the user, the joint power of each joint, and the magnitude of contribution of each joint to the first motion of the user in the first motion performed by the user. The
第1の動作における、ユーザの関節トルク、関節パワーおよび関節ごとの第1の動作への寄与の大きさといった身体の使い方の評価結果と、ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能という身体部位の状態の評価結果とを取得することで、これらの評価結果に基づき、ユーザが行う動作を適切に評価することができる。 In the first movement, evaluation results of how the user uses the body, such as joint torque, joint power, and the contribution of each joint to the first movement, and body parts, which are the motor functions of the user's body parts including each joint. By acquiring the evaluation results of the state of , it is possible to appropriately evaluate the actions performed by the user based on these evaluation results.
本発明に係る評価方法および評価システムは、上述した実施形態に示す具体的な構成に限られず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、種々の変形・変更が可能である。 The evaluation method and evaluation system according to the present invention are not limited to the specific configurations shown in the embodiments described above, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.
1 評価システム
10 第1の取得部
11 位置座標データ取得部
12 地面反力データ取得部
13 第1の算出部
14 第2の算出部
15 動作データ取得部
20 第2の取得部
30 第3の取得部
40 提示部
1
Claims (7)
前記ユーザが行う前記第1の動作における、前記ユーザの関節ごとの前記第1の動作への寄与の大きさを評価した第1の評価結果を、モーションキャプチャまたは慣性センサのいずれかを用いて取得する、第1の取得ステップと、
前記ユーザが行う前記第1の動作とは異なる第2の動作により、前記ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した第2の評価結果を取得する、第2の取得ステップと、
前記第1の動作に付随する前記ユーザの動作、および、前記第1の動作に付随する前記ユーザの思考のうち少なくとも1つを評価した第3の評価結果を取得する、第3の取得ステップと、
前記第1の評価結果、前記第2の評価結果および前記第3の評価結果に応じて、前記ユーザに対するレッスン内容を提示する、提示ステップと、
を含み、
前記第1の動作は、運動具を振る動作であり、
前記第2の動作は、前記ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価する動作であり、
前記第3の評価結果は、ゴルフコースまたはゴルフコースを模したシミュレーター上での前記ユーザが行う前記第1の動作に付随する前記ユーザの動作、および、前記第1の動作に付随する前記ユーザの思考のうち少なくとも1つを評価したものであり、
前記提示ステップでは、前記第2の評価結果および前記第3の評価結果に基づき、前記第1の評価結果から得られた前記ユーザによる前記第1の動作における問題点の原因の推測を行い、前記推測の結果に応じて、前記ユーザに対するレッスン内容を提示することを特徴とする、評価方法。 An evaluation method for evaluating a first action performed by a user, the method comprising:
Obtaining a first evaluation result in which a magnitude of contribution of each joint of the user to the first movement performed by the user is evaluated using either motion capture or an inertial sensor. a first acquisition step of
a second acquisition step of acquiring a second evaluation result of evaluating the motor function of a body part of the user including each joint by a second movement different from the first movement performed by the user;
a third obtaining step of obtaining a third evaluation result obtained by evaluating at least one of the user's action accompanying the first action and the user's thoughts accompanying the first action; and,
a presenting step of presenting lesson content to the user according to the first evaluation result, the second evaluation result, and the third evaluation result;
including;
The first motion is a motion of shaking the exercise equipment,
The second operation is an operation that evaluates the motor function of a body part including each joint of the user,
The third evaluation results include the user's actions accompanying the first action performed by the user on a golf course or a simulator imitating a golf course, and the user's actions accompanying the first action. is an evaluation of at least one of the thoughts ,
In the presenting step, based on the second evaluation result and the third evaluation result, infer the cause of the problem in the first action by the user obtained from the first evaluation result, and An evaluation method characterized by presenting lesson content to the user according to a result of the estimation .
前記関節ごとの前記第1の動作への寄与は、前記第1の動作で使用する運動具の移動スピードに対する前記関節ごとの寄与および前記運動具の運動エネルギーに対する前記関節ごとの寄与のうち少なくとも一方である、評価方法。 In the evaluation method according to claim 1,
The contribution of each joint to the first motion is at least one of the contribution of each joint to the moving speed of the exercise tool used in the first motion and the contribution of each joint to the kinetic energy of the exercise tool. , evaluation method.
前記第1の動作は、ゴルフスイングである、評価方法。 In the evaluation method according to claim 2,
The evaluation method, wherein the first motion is a golf swing.
前記運動具の移動スピードとは、ゴルフクラブのヘッドスピードであり、
前記運動具の運動エネルギーとは、ゴルフクラブのヘッドの運動エネルギーである、評価方法。 In the evaluation method according to claim 3,
The movement speed of the exercise equipment is the head speed of a golf club,
The kinetic energy of the exercise equipment is the kinetic energy of the head of a golf club.
前記運動機能は、前記身体部位の柔軟性および前記身体部位の可動域のうち少なくとも一方である、評価方法。 In the evaluation method according to any one of claims 1 to 4,
The evaluation method, wherein the motor function is at least one of flexibility of the body part and range of motion of the body part.
前記第2の動作は、複数の動作からなり、
前記複数の動作はそれぞれ、前記ユーザの1または複数の関節に関連する動作である、評価方法。 In the evaluation method according to any one of claims 1 to 5,
The second operation consists of a plurality of operations,
The evaluation method, wherein each of the plurality of motions is a motion related to one or more joints of the user.
前記ユーザが行う前記第1の動作における、前記ユーザの関節ごとの前記第1の動作への寄与の大きさを評価した第1の評価結果を、モーションキャプチャまたは慣性センサのいずれかを用いて取得する、第1の取得部と、
前記ユーザが行う前記第1の動作とは異なる第2の動作により、前記ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価した第2の評価結果を取得する、第2の取得部と、
前記第1の動作に付随する前記ユーザの動作、および、前記第1の動作に付随する前記ユーザの思考のうち少なくとも1つを評価した第3の評価結果を取得する、第3の取得部と、
前記第1の評価結果、前記第2の評価結果および前記第3の評価結果に応じて、前記ユーザに対するレッスン内容を提示する、提示部と、
を備え、
前記第1の動作は、運動具を振る動作であり、
前記第2の動作は、前記ユーザの各関節を含む身体部位の運動機能を評価する動作であり、
前記第3の評価結果は、ゴルフコースまたはゴルフコースを模したシミュレーター上での前記ユーザが行う前記第1の動作に付随する前記ユーザの動作、および、前記第1の動作に付随する前記ユーザの思考のうち少なくとも1つを評価したものであり、
前記提示部は、前記第2の評価結果および前記第3の評価結果に基づき、前記第1の評価結果から得られた前記ユーザによる前記第1の動作における問題点の原因の推測を行い、前記推測の結果に応じて、前記ユーザに対するレッスン内容を提示することを特徴とする、評価システム。 An evaluation system that evaluates a first action performed by a user,
Obtaining a first evaluation result in which a magnitude of contribution of each joint of the user to the first movement performed by the user is evaluated using either motion capture or an inertial sensor. a first acquisition unit,
a second acquisition unit that acquires a second evaluation result of evaluating a motor function of a body part of the user including each joint by a second movement different from the first movement performed by the user;
a third acquisition unit that acquires a third evaluation result obtained by evaluating at least one of the user's action accompanying the first action and the user's thoughts accompanying the first action; and,
a presentation unit that presents lesson content to the user according to the first evaluation result, the second evaluation result, and the third evaluation result;
Equipped with
The first motion is a motion of shaking the exercise equipment,
The second operation is an operation that evaluates the motor function of a body part including each joint of the user,
The third evaluation results include the user's actions accompanying the first action performed by the user on a golf course or a simulator imitating a golf course, and the user's actions accompanying the first action. is an evaluation of at least one of the thoughts ,
The presentation unit estimates the cause of the problem in the first action by the user obtained from the first evaluation result, based on the second evaluation result and the third evaluation result, and An evaluation system characterized by presenting lesson content to the user according to a guess result .
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