JPH07190869A - 信号記録装置および器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】生体センサ出力信号のように比較的不安定な信
号波形であっても，記録したい波形部周辺のみを収録す
るカードサイズの信号記録装置を提供する。 【構成】入力信号波形処理２０１において入力信号１１
がＶｔｈ電位を超えるまでは低速のクロックを用い，そ
の後ｔｊ期間の波形を切り出し，高速クロックに変更し
て基準波形２０２との相関誤差演算２０３を実行し，相
関累積誤差εの大きさ別に収録条件判定２０４を行い，
波形収録の実行（エリア２）や関連情報のみの記録（エ
リア１）若しくは何も実行しない（エリア３）様に制御
する。 【効果】クロック周波数を必要に応じて切り替えながら
波形自体の特徴個所を分析し，メモリへの収録要否を決
定するので，収納電池ならびにメモリ容量が少なくて済
むため，ポケットへの収納も可能な小型で軽量な信号記
録装置を容易に実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ゴルフやテニスなど器具を用いる
スポーツにおけるグリップ圧力のトレーニング装置など
生体情報の収集に使用して最適なアナログ信号の記録装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アナログ信号情報をＩＣメモリなどの記
録媒体へ記録するに当たっては，ＡＤコンバータを用い
て入力アナログ信号をディジタル化しＩＣメモリへ順序
良く書き込むことによって容易に実現できることは一般
に知られている。しかし，生体情報のように比較的長時
間に渡って収集を行う必要があるアナログ信号情報，例
えば，体温や脈拍数変動ならびに筋電・心電・心音・脳
波などの状態記録を実生活の中で行うような場合におい
ては，数時間から数日という単位でディジタル化情報を
メモリへ書き込み続けることになり，膨大なメモリ容量
を必要としてしまう。そうした課題を解決する手段とし
て，特開昭５７−１６３８１６ならびに特開昭５７−１
８２１２１などが知られている。これは，入力波形の振
幅値や傾きならびにその周波数成分などが予め設定した
トリガ条件と一致した個所だけを記録として残すように
したものである。

【０００３】また，把握部が棒状になっている器具（ゴ
ルフクラブやテニスラケットなど）を用いる各種スポー
ツ競技におけるグリップ状態は，人体筋肉の働きの結果
における作用点の情報であり一種の生体情報と言える。
そうしたグリップ状態のトレーニングは従来から経験と
勘に頼った抽象的かつ定性的な手法が一般的であった。
ゴルフスイングを例に取れば「左手の小指と薬指でしっ
かり持って，拇指ならびに右手は軽く添えておくだけ
…」そしてその打球結果を見て「ホラ，左手拇指に力が
入りすぎているから手首が固くなってしまい，打球がお
じぎして飛んでいった」などと指導されていた。

【０００４】しかし，例えば，特開平１−２３０３８２
で示されているように，もう少し科学的にトレーニング
しようとする試みもなされ始めている。これは，ゴルフ
クラブのグリップ面に満遍なく指の圧力を検出するため
の圧電素子を配置し，無線手段を用いて信号処理装置へ
転送し，モデルデータと比較分析を行うことによって教
授しようとするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来技術
（特開昭５７−１６３８１６および特開昭５７−１８２
１２１など）は，従来一般的であった電圧振幅の大きさ
を見て波形収録開始地点（トリガ地点）を決定する方式
から一歩進めて，波形の傾きや波形２点間の距離（時
間）が登録しておいたトリガ基準と一致している地点を
トリガ地点とするものである。このことは，入力信号源
が極めて安定している場合，即ち，入力信号に含まれる
周波数成分や周期性ならびに振幅精度などの諸関数が予
測通りに出現することを前提としており，生体信号情
報，特に筋肉の作用強度遷移特性などのように自律神経
もしくは人為的に発生するような信号波形に対する配慮
がなされていない。即ち，上記生体情報の類は，発生す
る毎に「似てはいるが千差万別」であり，こうした波形
のトリガ地点を上記従来技術を用いて見出す方式では，
不必要な波形個所を記録したり真に必要とする波形個所
を記録として残せない，と言うような問題に対する配慮
がなされていない。

【０００６】また，上記第２の従来技術（特開平１−２
３０３８２など）は，膨大な波形データをどのように扱
い，収集するのかという点に対する配慮がなされていな
い。特に，パーソナルユースの携帯目的ツールにおいて
は，専任の装置オペレータを配するのは極めて難しく，
また，データ記憶容量にも自ずと厳しい制限が加えられ
ている。例えば，データサンプリング周波数が２４０ヘ
ルツで，クラブを選択後，グリップ面を握りアドレスし
精神統一しバックスイングを開始しフォロースルー終了
までの一連の動作に要する平均時間を１分間とすると，
１００スイング（１ラウンド分）に必要なデータ容量
は，単位測定点（例えば左手拇指の腹部など）あたり
１．４４メガバイトにも達する（グリップ面を握ったと
きから自動的に波形収集を開始し，それ以外の期間は収
録しないものと仮定した）。

【０００７】また，上記第２の従来技術は，正しいとさ
れるモデルデータとの比較分析を行う，としているが，
より早く上達するには「正しいとされるモデルデータ」
としてどのような波形データを使用すれば良いのか，と
いう本質的な課題に対する配慮がなされていない。即
ち，全身に存在する各種筋肉の発達状態の分布や柔軟性
などは個人個人によって千差万別である。そうした全身
筋肉の動的活動によってスイングが行われ，器具（クラ
ブやラケット）との作用点であるグリップ面に力が印加
されるものであり，グリップ圧力の大きさや経時変化も
また千差万別といえる。従って，どのような教師データ
を使用するかは，グリップ圧力のトレーニング装置にと
って極めて重要な命題である。

【０００８】本発明の目的は，ある程度の規則性を有す
るか若しくは不規則に出現し，かつ，出現する毎に波形
特性が少しずつ異なる生体信号情報のような信号波形の
必要な個所を確実に検出し，前記検出個所に至る経過波
形ならびに事後波形を含めて記録する小型で消費電力の
少ない信号記録装置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は，グリップ圧力のトレ
ーニングツールであって，主としてその再現性のトレー
ニングをするのに最適な小型で消費電力の少ない信号記
録装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，単位収録波形当たりのデータ容量に等しい容量の循
環メモリ（ループメモリ）空間と経時タイマを設け，更
に，信号波形の振幅や傾きの大きさを基準として用いる
一般的な第１のトリガ地点決定手段と併せて，一定時間
幅を有する基準波形と同一時間幅の入力信号との相関誤
差を基準として用いる第２のトリガ地点決定手段を設け
るようにしたものである。

【００１１】また，上記第１のトリガ地点決定手段にお
いてトリガ地点であることを認識した時点から，上記第
２のトリガ地点決定手段の作動開始時点を管理するため
の第１のプリセットタイマと，前記第２のトリガ地点決
定手段の作動開始時点から終了時点までの時間幅を管理
する第２のプリセットタイマを設けるようにしたもので
ある。

【００１２】また，上記第２のトリガ地点決定手段にお
いて，決定のための基準値と演算した入力信号と基準波
形との相関誤差の比較を行うコンパレータを多値基準方
式，即ちウインドコンパレータを用いるようにしたもの
である。

【００１３】また，手袋（ゴルフ用など）の拇指腹面
（把握部が棒状となっている器具と接する面）を２重構
造にし，半導体圧力センサを埋め込むようにしたもので
ある。

【００１４】また，手袋（ゴルフ用など）の拇指腹面の
他，１乃至複数の半導体圧力センサを器具（ゴルフクラ
ブなど）と接する面に対応する前記手袋に埋め込み，波
形データ収集のためのＡＤコンバータの入力側にアナロ
グ信号選択回路（Ａ−ＭＰＸ；アナログマルチプレク
サ）を設けるようにしたものである。

【００１５】上記他の目的を達成するために，波形記録
メモリの中に基準波形登録エリアを設け，収録（記録）
済み波形を前記基準波形登録エリアへ複写する機能を設
けるようにしたものである。

【００１６】また，収録した手袋（ゴルフ用など）の拇
指と器具（ゴルフクラブなど）との接触圧力の経時変化
波形（圧力遷移特性波形）ならびに登録済みの圧力遷移
の基準波形におけるそれぞれの最大ピーク地点（仮にＰ
２点とする）とその最大地点に続く最小地点（仮にＰ３
点とする）とその最小地点に続くピーク地点（仮にＰ４
点とする）の大きさと相対時間を求める手段と，前記収
録波形と基準波形それぞれのＰ２点同士とＰ３点同士と
Ｐ４点同士とをそれぞれ減算する手段と，前記それぞれ
の減算結果を加算する手段と，前記加算結果の大きさを
判定する手段を設けるようにしたものである。

【００１７】また，プラスティック製の半円球を一定規
則に従ってテープ表面に配列したシートを器具（ゴルフ
クラブなど）のグリップ面に貼り付けるようにしたもの
である。

【００１８】また，器具（ゴルフクラブなど）をスイン
グする目的で前記クラブを把握する際に前記シートの位
置に対応する手袋（ゴルフ用など）の位置に，前記シー
トの半円球突起物の配列ピッチのほゞ整数倍ピッチで分
割した半導体圧力センサを設けるようにしたものであ
る。

【００１９】また，複数の基準波形登録エリアを設け，
前記複数の基準波形を任意に選択する手段を設けるよう
にしたものである。

【００２０】

【作用】単位収録波形容量に等しい容量（例えば，後述
の実施例においては１２００バイト）の循環メモリ（ル
ープメモリ）は，一番古い波形データが一番新しい波形
データ即ち経時タイマがが差し示す現在時刻の波形デー
タによって更新されるように動作しており，常に最新の
単位波形分のデータが蓄積される。また，比較的簡便な
第１のトリガ地点決定手段によって仮のトリガポイント
（Ｐ１点）を検出した後から相関誤差を基準として用い
る第２のトリガ地点決定手段の動作を開始させ，基準波
形との相関を見た結果において間違いなく収録すべき波
形であるとの判定を下した後に前記仮のトリガポイント
（Ｐ１点）を正式なトリガ地点として認知し，その地点
から所定のサンプル数だけ前記ループメモリへの更新動
作を実行させ，その後，所定の記録エリアへ前記ループ
メモリの内容を所定の波形収録（記録）エリアへ転送す
るように動作する。それによって，基準波形との相関を
演算した個所を含む一定期間の波形部分のみを記録する
ことができるので，限られたメモリエリアを有効に活用
すると共に，比較的高速な演算動作を繰り返し大きな電
力消費を余儀なくされている波形の相関演算動作期間が
必要な時点のみに限定されるため，全体として消費電力
を低く押さえられるという効果がある。

【００２１】また，第２のトリガ地点決定手段の作動開
始時点を管理する第１のプリセットタイマは，比較的周
期性を有する波形において前記仮のトリガポイント（Ｐ
１点）を検出した波形個所の次以降の周期で出現するで
あろう波形個所の近傍から，前記第２のトリガ地点決定
手段を第２のプリセットタイマで指定する期間だけ掃引
せるように動作させる起点を指定するように動作する。
それによって，例えば血流圧力波形の測定・記録装置と
して使用しているような場合おいては，ある心臓収縮期
から予測される次の心臓収縮状態に以上が発生したよう
なケース（いわゆる不正脈状態など）を容易に発見する
ことができ，そのようなケースにおいてのみその前後の
血流圧力波形を含む波形情報を記録することができるた
め，長時間にわたる波形欠落異常を監視するに当たって
も必要とする個所のみの波形収録で済みメモリエリアを
極めて有効に活用できるという効果がある。

【００２２】また，第２のトリガ地点決定手段に用いる
ウインドコンパレータは，基準波形との類似性が極めて
近い状態とまあまあ似ている状態と全く似ていない状態
とを分離抽出するように動作させることができる。それ
によって，前記極めて基準波形に近い状態の検出時は基
準波形とほゞ同一の波形が入力されたことを示してお
り，そうした既知の波形情報は敢えてメモリへ記録する
という無駄を排除し，また，基準波形と全く似ていない
波形成分も収録しないことによって，限られたメモリエ
リアを有効に活用できるという効果がある。

【００２３】また，一定振幅以上の波形成分を検出した
以降に続く第１の最大ピーク点と最小ピーク点とそれに
続く第２の最大ピーク点は，突発的に大きくなった入力
信号波形の１サイクル半に相当する各ピーク点の電圧
は，記録したい突発現象波形の前記３点に対応する予測
電圧値との比較判定を実行することができるので入力信
号波形の特徴を示す最低限の要素となる。それによっ
て，単に振幅が大きくなっただけではなく，真に記録と
して残しておきたい現象波形個所のみを波形収録（記
録）エリアへ格納することができるので，限られたメモ
リエリアをより有効に活用することになり小型で携帯性
に優れた装置を提供することができる。

【００２４】また，ゴルフ手袋（一般に，右利きの人は
左手のみに手袋をはめ，反対に左利きの人は右手にのみ
手袋をはめる）の拇指腹面に埋め込まれた半導体圧力セ
ンサは，バックスイングからフォロースイングへの切り
替え地点（トップ）ではフォロースイングのための回転
方向の１８０度回転した応力（即ち，打球のためにクラ
ブヘッドを回転させ遠心力を与えるための力）を検出
し，インパクト地点では手首が換えるためクラブ回転方
向の応力は一切受けることがなく，また，フォロースイ
ングに入ると器具（ゴルフクラブなど）の回転慣性応力
に抵抗する力の大きさを検出することになる。それによ
って，ゴルフスイングのおける最も特徴的な波形，即
ち，バックスイングのトップ地点において回転方向切り
替えに伴う最大圧力を記録し，フォロースイングに入る
と急激にその圧力曲線は降下し，インパクトの瞬間を境
に上昇波形に転じ，フォロースルー終了時点に再びピー
クの山形波形を得ることになり，特徴抽出やトリガポイ
ントの決定を行う上で理想的な圧力波形を得ることがで
きるという効果がある。

【００２５】また，拇指腹面以外（例えば，小指先端の
腹面や小指つけ根部の手の平面または人差指の先端部な
ど）に埋め込んだ１乃至複数の圧力センサ出力信号は，
微妙な握りの強さを定量的に示すものであり，拇指（第
１指）部の圧力センサの出力と合わせてアナログ信号選
択回路へ入力され，時分割されてＡＤ変換されてディジ
タル化され，メモリへ複数チャネル同時に収録されるよ
うに動作する。それによって，拇指の圧力センサの出力
波形が差し示すスイングの進捗状況（例えば，バックス
イング中，トップ位置，インパクトの瞬間，更にフォロ
ースイング終了など）を認識しながら各部グリップ圧力
の遷移特性を定量的に把握することを可能ならしめる効
果がある。

【００２６】基準波形登録エリアを設け収録した波形を
前記基準波形エリアに複写する機能は，トレーニングの
ために比較判定する教師データとして自分自身で納得し
たベストショット時のグリップ圧力の遷移波形を登録す
ることになる。それによって，競技者自信のベストショ
ットの再現性をトレーニングすることになり，筋力や身
体の柔軟性や経験年数など明確な差異があるにもかかわ
らず，単に上級者の物真似をするという無意味なトレー
ニングをしないで済むという効果がある。

【００２７】また，拇指の圧力収録波形と登録基準波形
の特徴部３点をそれぞれ認識し前記収録波形と基準波形
の対応する前記特徴部同士の大きさ，ならびにポイント
間の時間を比較し，その結果の総和データの大きさは前
記収録波形と基準波形間の近似度を極めて簡便な手法と
して求めることになる。それによって，スイングを実行
する毎にベストショット時のグリップ圧力の再現性を短
時間で判定できることになり，判定のための演算素子に
一般のマイクロプロセッサを使用することが可能となる
効果がある。

【００２８】また，半円球突起物をテープ面に器具（ゴ
ルフクラブなど）の種別を示すように配列し（例えば突
起ありを”１”突起なしを”０”と表現したとき，ウッ
ドの＃１ドライバーは”１１００００１１”，＃１アイ
アンは”１０００００１１”のように配列する），前記
配列ピッチの整数倍に分割したアレイ状圧力センサを前
記テープ面に押しつけることによって相対的な圧力の差
として前記突起の有無を検出することができる。それに
よって，前記アレイ状圧力センサを埋め込んだ手袋を装
着し前記テープを貼付た器具（ゴルフクラブなど）を握
ることによってその器具（ゴルフクラブなど）の種別を
容易に認識することができるため，現在のスイングがど
のようなクラブを用いたときの圧力遷移波形であるかを
自動的に識別できるという効果がある。

【００２９】また，複数の登録基準波形を任意に選択す
る手段は，上記例で示すような手段で使用中の器具（ゴ
ルフクラブなど）を自動識別した結果を受け，前記使用
中のクラブにに対応した基準波形を選別するように動作
する。それによって，実際のゴルフ競技場でプレイする
ような場合においても，即ち器具（ゴルフクラブなど）
を頻繁に交換して競技するような場合においても，そう
した状況を全く意識することなく器具（ゴルフクラブな
ど）の種類別に，スイングにおけるグリップ圧力の再現
性をチェックすることができるという効果がある。

【００３０】

【実施例】第１の実施例を図を用いて説明する。

【００３１】図２は，生体筋肉の作用力の大きさ（本事
例では握力の大きさ）の動的遷移特性を測定するための
携帯型ツールの構成を示す図である。手袋１の拇指先端
部と小指のつけ根付近の手の平側に半導体圧力センサ２
ａ，２ｂを装填し，ケーブル経由でカードサイズ（縦８
６ミリメートル，横５５ミリメートル，厚さ７ミリメー
トル）の信号記録装置本体である圧力トレーニングカー
ド１０へ接続する。圧力トレーニングカード１０は概ね
次のように構成され動作する。前記圧力センサ２ａ，２
ｂで検出した微小な圧力信号を計測アンプ３（実際は圧
力センサ２の数に対応するだけの計測アンプ３を有して
いるが便宜上図示を省略する）で必要振幅まで増幅した
手指筋肉作用圧力（握力，グリップ圧力）遷移波形１１
（前記と同様に１１ａと１１ｂの２系統の出力信号波形
を得るが便宜上図示を省略した）は，アナログマルチプ
レクサ４ａで時分割されＡＤコンバータ４で８ビットの
ディジタルコードデータに変換され，コントローラ５
（実際には前記マルチプレクサ４ａとＡＤコンバータ４
とコントローラ５が一体となっているマイクロプロセッ
サユニット（ＭＰＵ）ＩＣを使用した）の指令に基づい
てＩＣメモリ６に格納され，必要に応じてＤＡコンバー
タ７を経由してアナログ信号出力ジャック９からアナロ
グ信号として出力する場合や，ディジタル信号のまま規
格に準拠したピン配列でＩＣカードコネクタ経由で出力
する。また，トレーニングカード１０の動作を制御する
には，操作スイッチ群２１，２２，２３で行い，そうし
た操作に伴う結果は，視覚情報として液晶パネル２５で
表示（例えば図１の２０４で示すような波形を表示）
し，更に聴覚情報としてスピーカ２６によっても得るこ
とができる。なお，ＩＣメモリ６へ格納（収録）した前
記遷移波形１１の発生時刻情報は，カレンダ並びに時計
機能を有するリアルタイムコントローラ５ａから情報を
吸収し前記コントローラ５を経由して前記メモリ６の所
定エリアへ記録しておくことになる。なお，前記コント
ローラ５の演算処理実行クロックは，低周波用水晶発信
回路１９１の出力信号ＬＦと高周波用水晶発信回路１９
２の出力信号ＨＦをクロック切り替え用データセレクタ
１９３で選択して使い分ける構成を採用したことによ
り，動作処理速度は遅くなるものの消費電力を低く抑え
たい場合には前記低周波用水晶発信回路１９１を選択
し，反対に消費電力を犠牲にしても高速な演算処理が要
求される場合では前記高周波用水晶発信回路１９２を選
択して使用することになる。

【００３２】図１は，上記図２で示すツールを用いてア
ナログ入力情報（従って，本実施例では時系列に出力さ
れる手指圧力の遷移波形）をメモリへ収録するまでの手
続きの概念を示す波形処理ブロック図である。入力波形
処理２０１では，入力アナログ信号波形１１の電圧振幅
（信号強度）が一定の大きさＶｔｈを超えるまでは低い
周波数でゆっくり（図２の低周波用水晶発信回路１９１
を同図セレクタ１９３が選択した状態にしておく）処理
を実行し，前記アナログ信号１１が前記トリガ基準電圧
Ｖｔｈよりも大きくなったことを検出（Ｐ１点）した時
点で高速演算処理モードに切り替え（図２の高周波用水
晶発信回路１９２を同図セレクタ１９３で選択させ
る），前記Ｐ１点付近の微係数（波形の傾き）を演算
し，その結果，収集すべき波形のＰ１点付近の許容微係
数範囲内であれば前記Ｐ１点を波形収集のためのトリガ
ポイントとして仮認識する。その後，収録条件判定範囲
ｔｊ部の入力信号１１を切り出し，相関誤差演算処理２
０３において収録波形記憶処理２０２から出力される基
準波形との相関処理演算を実行し，その演算結果に基づ
く相関誤差の累積値εを収録条件判定処理２０４へ引き
渡す。前記収録条件判定処理２０４は，下限敷居値Ｖｒ
１と上限敷居値Ｖｒ２を基準値とするウインドコンパレ
ータ構成となっており，前記相関累積誤差値εが前記下
限敷居値Ｖｒ１よりも小さいとき，すなわち，前記入力
波形１１の収録条件判定範囲ｔｊ部の波形が前記とリガ
のための基準波形と極めて良く似ているときをエリア１
と判定し，同じく前記上限敷居値Ｖｒ２よりも小さいが
下限敷居値Ｖｒ１よりも大きい範囲，すなわち，比較し
た２つの波形が何んとなく似ていると判定できる範囲を
エリア２とし，前記上限敷居値Ｖｒ２よりも前記相関累
積誤差値εが大きい場合をエリア３とする。ここで，前
記エリア１と判定したときには，収録用基準波形とほと
んど同じ波形が入力されたことになるため，波形そのも
のを記録する必要性は余りなく検出した時点の時刻情報
などの関連情報だけを記録する。また，前記エリア２と
判定した場合は，事後収録範囲ｔｒを含む波形収録範囲
全体の波形と時刻情報など関連する情報を併せて記録
し，前記エリア３と判定した場合，すなわち，収録用基
準波形との比較で入力信号波形がほとんど関連性がな
い，と認識した場合は何も実行せず低速演算処理モード
に戻して（図２の低周波用水晶発信回路１９１を同図セ
レクタ１９３で選択させる），次に出現する入力信号の
大振幅個所（Ｖｔｈよりも大きな信号強度個所）を待つ
動作に戻る。

【００３３】図３は，上記動作を示すフローチャート図
であり，図２のコントローラ５がプログラムに従って処
理を行うシーケンスフローを示している。先ず，動作モ
ードの判定を行い（ステート１０１）通常モードであれ
ば入力信号をＡＤ変換した結果を所定の循環（ループ）
メモリへ格納（ステート１０２）し，信号レベルの大き
さ判定（ステート１０３）と，それに続く微係数判定
（ステート１０４）を経て現在時刻の一時格納を実行
（ステート１１５）した後，収録条件判定範囲ｔｊ期間
の波形を切り出す（ステート１０５）。ここで，収録条
件判定用基準波形登録の有無を判定し（ステート１５
３），もし登録されていれば前記ｔｊ期間の切り出し波
形と前記収録条件判定用基準波形との相関を演算ならび
に相関誤差値の大きさをウインドコンパレータによって
判定（ステート１５１）し，その判定結果がエリア２の
範囲内にあるか否かを判定（ステート１５２）し，もし
エリア２の範囲内であれば事後収録範囲ｔｒ期間の経過
を待ち（ステート１５３）ループメモリへの格納動作を
停止する（ステート１５４）。その後，前記ループメモ
リの内容を所定の波形収録（記録）エリアへ移し換え
（ステート１０８），時刻情報等の関連情報を所定のメ
モリエリアへ保存（ステート１５５）し，更に次以降の
各種処理を実行（ステート１５７）してフローの最初へ
戻ることになる。なお，前記ステート１５２においてエ
リア２以外であると判定したときには，ステート１５６
においてエリア１であるか否かをチェックし，エリア１
であれば前記ステート１５５へ入り時刻情報等の関連情
報を記録保存しエリア１以外であれば前記ステート１５
７の処理を実行する。

【００３４】上記第１の実施例によれば，生体情報等に
代表される不安定な突発波形成分を記録保存するに当た
って，波形そのものを記録しなければならない波形個所
ならびに関連する情報だけを記録すれば済む波形個所，
更にノイズ混入などに起因すると思われる一切の記録を
必要としない波形個所を確実に分離抽出できるため，限
られたメモリエリアを有効に活用でき，極めて小型の波
形記録装置を提供できることになる。

【００３５】また，最近のＩＣ・ＬＳＩの主力となって
いるＣ−ＭＯＳ構造では，内部回路の動作周波数に比例
して電力を消費することが知られており，上記第１の実
施例のように普段は低い周波数で動作を継続し，高速な
処理を必要とする極限られた期間だけ他界周波数のクロ
ックを用いて動作を実行させることによって，電池寿命
を桁違いに伸ばすことが可能となるため，従来に比べて
小さな電池でより長時間の動作が保証され，携帯型ツー
ルにとって必須である小型化・軽量化に極めて有効な対
策となる。

【００３６】第２の実施例を図を用いて説明する。

【００３７】図５は，本第２の実施例を説明する波形図
である。

【００３８】同図（ａ）は，競技者の利き腕と反対側の
手の親指とゴルフクラブのグリップ面との相対加重（圧
力）の動的変化（グリップ圧力の遷移特性）波形１１を
示すものであり，双頭の山形波形の存在が特徴的であ
る。この特徴点が存在し，かつ，一定レベル以上の振幅
（Ｖｔｈ）と急俊な波形部分を波形収録のためのトリガ
ポイントをＰ１点とし，そのＰ１から前へ遡る７２０サ
ンプル分とＰ１以降の４８０サンプル分の計１２００サ
ンプルデータ（Ｐ０点からＰ５点まで）を単位スイング
波形として収録する。ここで，Ｐ２点はバックスイング
のトップ地点，Ｐ３点はインパクト地点，Ｐ４はフォロ
ースイング終了地点にそれぞれが対応することを実験的
に確認した。

【００３９】同図（ｂ）は，手指筋肉作用圧力（握力）
遷移特性波形１１とその教師波形１２を同時に示したも
のであり，教師波形には競技者自身のベストショット時
の前記遷移特性波形をコピーして用いる。この事例で
は，負方向の急俊なエッジ検出を波形収録のためのトリ
ガ条件として設定しておいたため，フォロースイングの
途中（Ｐ２とＰ３の間）にＰ１が存在することになっ
た。収録波形１１と教師波形（基準波形）１２との比較
は，それぞれのＰ２，Ｐ３およびＰ４地点の大きささと
相対距離を求め，その差を計算することによって行う。

【００４０】同図（ｃ）は，競技者の利き腕と反対側の
手の親指とゴルフクラブのグリップ面との相対加重（圧
力）の動的変化（グリップ圧力の遷移特性）波形１１ａ
と，同じ手の小指つけ根付近の手の平面とゴルフクラブ
のグリップ面との相対加重（圧力）の動的変化（グリッ
プ圧力の遷移特性）波形１１ｂを同時に表示したもので
ある。一般的にゴルフ競技における上級者の指導は「小
指を主体に薬指と中指で軽く握り，インパクトの瞬間に
力を入れる」などと定性的に指摘することが多いが，そ
れを定量的に波形を見ながらトレーニングすることにな
る。

【００４１】図４は，ゴルフ競技におけるゴルフクラブ
の握りの状態をトレーニングする実戦向き携帯型トレー
ニングシステムの実施例を示す図である。競技力の向上
を目指すゴルフ競技者１００は，実際のゴルフコースも
しくは近所のゴルフ練習場や広場などへ出向き，グリッ
プ圧力トレーニング用に圧力センサを装填したゴルフ用
手袋１を利き腕の反対側の手に装着し，信号記録装置本
体である圧力トレーニングカード１０を腰部など身体の
何れかの場所に取り付けた収納ケースや服のポケットな
どに収納し，ゴルフクラブ３０を持って打球のためのス
イングや素振りを繰り返し，ゴルフクラブ３０の握り圧
力の動的変化（グリップ圧力遷移特性）波形を前記信号
記録装置本体である圧力トレーニングカード１０へ収録
する。その際に，予め登録しておいた，もしくはその時
の練習で登録した自分のベストショット時のゴルフクラ
ブ３０の握り圧力の動的変化（グリップ圧力遷移特性の
基準）波形と比較・判定し，ベストショットの再現性を
競技者１００へ知らせる。例えば，再現性が良好の時は
合格音「ピー」もしくは音声で「ＯＫ！」，反対に余り
よい再現性が得られなかったと判定したときは不合格音
「ブブー」もしくは音声で「残念」などと競技者１００
へ知らせることになる。勿論，周囲の状況によっては報
知音量を小さくしたりオフにすることも可能である。一
連の競技または練習が修了した後，複数のグリップ圧力
遷移波形を収録（本実施例では２００スイング波形まで
一度に収録可能）した前記トレーニングカード１０を用
いて，トレーニング状況をいくつかの方法でゆっくり検
討することもできる。その内の一つは，市販のカラーテ
レビ４２と専用のテレビアダプタ４１を接続しておき，
前記アダプタ４１へ前記トレーニングカード１０を挿入
することによって，トレーニングに関連する各種波形や
メッセージが前記テレビ４２の画面に表示される。この
表示画面の一例としては，トレーニングカード１０へ収
録した前記圧力遷移波形を順番にもしくはランダムに選
びだした単独または複数の波形を表示し，または登録し
てある基準波形も同時に表示することもできる。更に，
表示中の圧力遷移波形と基準波形との比較・判定結果の
コメントを表示したり，基準波形との近似度を横軸にと
り出現頻度を縦軸としたグラフ，即ち自分のベストスイ
ングの再現性ヒストグラムなどを表示する。二つ目の方
法は，専用の記録計アダプタ４３に波形収録済みのカー
ド１０を挿入し，市販品のペンレコーダ４４を用いて前
記収録波形を出力するもので，前記テレビ画面上へ表示
する場合と同様に多様な情報を出力することが可能であ
る。また，パーソナルコンピュータ（ＰＣ）４６を用い
るとより高度な処理が可能となるであろうことは明白で
あるが，実施例のシステムではＩＣカード入出力端子を
有するパソコンを用意することができなかったため，専
用のＰＣアダプタ４５を試作し圧力トレーニングカード
１０を前記アダプタ４５へ挿入することによってパソコ
ン４６とのインタフェースを実現した。なお，以上述べ
てきた各種アダプタ４１，４３，４５の操作において
は，カード１０に収録されている複数のスイング波形を
呼び出すに当たって，何回目のスイング波形であるのか
を指定してアクセスする場合と何時何分頃のスイング波
形であるのかを指定して呼び出す場合の主としてふた通
りのアクセス手段を有しており，極めて簡便に目標とす
る波形を呼び出すことができる。また，圧力トレーニン
グカード１０に装備してある液晶表示パネル２５の画面
にも前記テレビ画面と同様な表示が為されており，画面
の小さいことと分解能が悪いことを我慢すれば場所を選
ばずに練習のフォローアップをすることができる。

【００４２】上記圧力トレーニングカード１０の構成は
第１の実施例で説明した図２をそのまま使用した。ここ
で，再度図２を用いてゴルフ競技用手袋１の手の平側の
拇指に埋め込まれた圧力センサ２ａから得られる圧力遷
移波形１１を示す図５（ａ）ならびに波形メモリ関連の
メモリマップを示す図６を参照しながらもう少し具体的
に動作説明を行う。圧力センサ２ａから出力される信号
は，スイングの有無に関係なく各種外乱要因（該当する
拇指が体に触ったり物に触れたりする場合や物を持った
りするような場合など）によって振幅変化の伴うアナロ
グ信号として常に出力されている（歩行中などの時には
前記センサ２ａには一切の加重＝圧力が無いものと想定
されるが，この場合においても加重ゼロという情報を持
ったアナログ信号と考えられる）。こうした圧力情報を
持ったアナログ信号は，常にＡＤコンバータ４により２
４０ヘルツで標本化し量子化し，ＩＣメモリ６の中に設
けたＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）メモ
リ様の動作形態をするループメモリ６ａ（図６参照，
１．２キロバイト容量，最古のデータは最新のデータに
よって更新される）へ書き込むと同時に，コントローラ
５によって前記波形１１の大きさと傾きがチェックされ
ている。この時に，前記波形１１の振幅が予め定めた一
定の値（図５ａのＶｔｈ）よりも大きくなり，かつ，予
め定めた立上り特性よりも急俊な状態を前記コントロー
ラ５が認識した時点の波形ポイントを波形収録基準点
（図５ａのＰ１点）として定義し，その後２秒間だけ
（サンプル周波数は２４０ヘルツであるため４８０サン
プルデータ相当まで，図５ａのＰ５点で示す）前記ＡＤ
コンバータ４の出力データを前記ＩＣメモリ６の中に設
けたループメモリ６ａ（図６参照）の内容を更新しなが
ら格納し，併せて前記ループメモリ６ａ（図６参照）の
中に存在する波形の不連続ポイント，即ち，前記波形収
録基準点（図５ａのＰ１点）から７２０サンプル前（約
３秒前）である収録波形先頭地点（図５ａのＰ０点）を
計算する。その後，即ち，収録すべき波形データの総て
（図５ａのＰ０点からＰ５点までの１２００サンプルデ
ータ）が前記ループメモリ６ａ（図６参照）に格納され
てからコントローラ５は，収録すべき波形データの中に
利き腕の反対側の拇指腹面部に加えられる圧力がゴルフ
スイング固有の特徴を有していることを確認できた場合
においてのみ，前記特徴点の各種パラメータを記憶する
と同時に，前記ループメモリ６ａ（図６参照）に格納さ
れている全データをＩＣメモリ６の中に設けた波形収録
メモリ６ｂ（図６参照）へ転送する。

【００４３】図６は，ＩＣメモリ６（図２参照）の中に
設けたループメモリ６ａと波形収録メモリ６ｂのメモリ
マップであり，本図を用いて上記メモリに関連する動作
をもう少し詳細に説明する。ループメモリ６ａはＬＭ０
番地からＬＭ１１９９番地までの１２００バイトと，Ｌ
Ｍ１２００番地以降の７バイトで原理的に構成（実際に
は各種フラグなどのエリアが必要）されている。ＡＤ変
換された波形データをＬＭ０番地の次はＬＭ１番地その
次はＬＭ２番地というように順番に書き込んでゆき，最
後のＬＭ１１９９番地に書き込んだ後はＬＭ０番地に戻
って再び順番に書き込まれていく。こうした動作をエン
ドレスに続けているときに波形収録基準点（図１ａのＰ
１点）を検出すると，波形の先頭部のデータが格納され
ているループメモリ６ａのアドレス；ＬＭＸ番地（Ｐ０
アドレス）を計算しＰ０ポインタとしてＬＭ１２００番
地へ格納し，合わせてＰ０ポイント時点の時刻情報を年
・月・日・時・分・秒の順にＬＭ１２０１番地から格納
する。ループメモリ６ａへの書き込み動作は，ＬＭＸ番
地マイナス１番地（図１ａのＰ５点に対応）のところま
で実行して中断する。その後，ゴルフスイング特有の波
形を認識した時点で，ＬＭＸ番地を先頭にして一巡する
まで（ＬＭＸマイナス１番地まで）ループメモリ６ａの
内容を波形収録メモリ６ｂへ転送し（＃０収録波形格納
エリアの次は，＃１収録波形格納エリアというように最
後の＃ｎ収録波形格納エリアまで順番にｎプラス１波形
まで格納可能），前記中断したループメモリ６ａへの書
き込み動作を再開する。なお，ゴルフスイング特有の波
形が認識できなかったときは，前記メモリ間転送を実行
せずに中断したループメモリ６ａへの書き込み動作を再
開する。

【００４４】図７は，通常動作シーケンスを示すフロー
チャート図であり，圧力トレーニングカード１０（図２
参照）内部のコントローラ５（図２参照）に対するプロ
グラムの形態で与えられている。先ず，モードの判定を
行い（ステート１０１）通常の波形収録モードであれば
ＡＤ変換動作を実行し，その変換結果データを所定のル
ープメモリアドレスへ格納（ステート１０２）してから
前記変換結果データの大きさが一定レベル以上であるか
どうかの判定を実行（ステート１０３）し，ＡＤ変換実
行ステート１０２へ戻る。前記判定ステート１０３で一
定以上の大きさである，と判定したときは次の微分係数
判定ステート１０４で波形の傾きが一定値以上に急俊で
あるかを判定し，若し一定値以下であれば前記ＡＤ変換
実行ステート１０２へ戻り，一定値以上の急俊さを有し
ていると判定したときには現在時刻情報を格納し（ステ
ート１１５），その後一定回数（本実施例では４８０
回）だけＡＤ変換の実行とループメモリ６ａ（図４参
照）への格納動作を実行（ステート１０５）し，上記動
作（ＡＤ変換の実行とループメモリへの格納）を中断し
てゴルフスイング固有の特徴個所であるＰ１，Ｐ２およ
びＰ３（図１ａ参照）を抽出しその大きさならびに相対
時間を計算する（ステート１０６）。上記特徴抽出ステ
ート１０６で前記特徴個所が見出せなかったときには，
前記動作中断状態を回復し（ＡＤ変換の実行とループメ
モリへの格納），前記ＡＤ変換実行ステート１０２へ戻
り，反対にゴルフスイングの波形であることをその特徴
個所を識別したことにより確認したときは，前記ループ
メモリ６ａ（図４参照）に格納されている１２００バイ
トのデータを波形収録メモリ６ｂ（図４参照）へ転送し
（ステート１０８），基準波形登録状況判定ステート１
０９によって登録未済であると判定した際には前記動作
中断状態を回復し（ＡＤ変換の実行とループメモリへの
格納），前記ＡＤ変換実行ステート１０２へ戻る。若
し，前記基準波形登録状況判定ステート１０９によって
登録済みであると判定したときには，基準波形と収録し
たばかりの波形との近似度を計算し，その結果を所定の
エリアに格納し（ステート１１０），前記計算した近似
度の状況に応じたブザー音で競技者に知らせる（ステー
ト１１１）。その後，液晶パネル２５（図２参照）への
表示波形更新ステート１１２で最新の収録波形を前記液
晶パネル２５（図２参照）へ表示してスタート操作判定
ステート１１３に入り，圧力波形収録後にスタートスイ
ッチの操作（この時点におけるスタートスイッチは最新
のスイングを基準波形として登録する指令としての意味
を有する）の有無を調べ，若し，該当スイッチの操作が
認められれば登録基準波形ステート１１４で最新収録波
形を基準波形として登録してから，また，前記判定ステ
ート１１３において該当スイッチの操作なしと判定した
ときには，先頭のモード判定ステート１０１へ戻る。

【００４５】図８は，ＩＣメモリ６（図２参照）内部に
設けてある波形格納エリア関連のメモリマップであり，
図６との相違は基準波形メモリ６ｃを付加したことであ
る。ループメモリ６ａに格納されている単位収録波形デ
ータは，ＬＭＸ番地の内容を波形収録メモリ６ｂのＷＭ
ａ−０番地へ転送し，ＬＭＸプラス１番地の内容はＷＭ
ａ−１番地へ転送し，以下順番にループメモリ６ａを一
巡してＬＭＸマイナス１番地の内容をＷＭａ−１１９９
番地へ転送する（ここでａは，収録した波形の数マイナ
ス１の数値であり０からｎまでで表現している。なお，
本実施例ではｎイコール１９９である）。波形収録メモ
リ６ｂに転送され記憶された圧力遷移波形データは，そ
の時のスタートスイッチ操作によって基準波形メモリ６
ｃへ転送される（図７のステート１１３およびステート
１１４で実行される）。なお，前記収録メモリ６ｂの収
録データの中で最新の収録エリアのデータを前記基準波
形メモリ６ｃへ複写する。例えば，収録波形数が１個の
場合はＷＭ０−０番地からＷＭ０−１１９９番地までの
データをＲＭ０番地からＲＭ１１９９番地へ転送し，収
録波形数が２個の場合はＷＭ１−０番地からＷＭ１−１
１９９番地までのデータをＲＭ０番地からＲＭ１１９９
番地へ転送する。

【００４６】図９は，本実施例で使用した圧力トレーニ
ングカード１０の外観ならびに操作スイッチ類の機能を
簡潔に表現している彫刻文字の一例を示す図である。圧
力トレーニングカード１０の外観には，センサ信号入力
用多ピンジャック１３とアナログ信号出力用多ピンジャ
ック９とスタート押しボタンスイッチ２１と電源用２段
階スライドスイッチ２２と第１の動作モード設定用２段
階スライドスイッチ２３，第２の動作モード設定用３段
階スライドスイッチ２４と液晶表示パネル２５，更に日
本電子機械工業振興協会（ＪＥＩＤＡ）規格に準拠した
ピンアサインを施したディジタル入出力用のＩＣカード
コネクタ８（６８ピン）などが装備されている。ここ
で，操作方法の概略を以下に説明する。先ず，センサ信
号入力用多ピンジャック１３「ＳＥＮＳＥＲ」に圧力セ
ンサを埋め込んだゴルフ用手袋１（図２および図４を参
照）を所定のケーブル経由で接続し，電源スイッチ２２
「ＰＯＷＥＲ」を「ＯＮ」の位置にして動作可能状態に
する。通常は，第１のモードスイッチ２３を「ＮＯＲＭ
ＡＬ」の位置にし，第２のモードスイッチ２４を「ＴＲ
ＡＩＮＩＮＧ」の位置にしておく（通常モードと称し，
図５参照）ことにより，スイングしたときのグリップ圧
力遷移波形のみを収録する。また，前記通常モードの状
態でスタートスイッチ２１「ＳＴＡＲＴ」を押すと最新
の収録波形（液晶表示パネル２５に表示されている）が
基準波形として登録され，以後，スイング毎に前記登録
基準値との比較が為され，予め設定した近似度を合格判
定の境界とした結果をブザー音もしくは音声でその都度
知らされる。次に，第２のモードスイッチ２４を「ＤＩ
ＳＰＬＡＹ］にすると表示専用モードになり，スタート
スイッチ２１を押す毎に，収録した順番でグリップ圧力
の遷移波形が液晶表示パネル２５の画面上に表示され
る。なお，現在表示中の波形を基準として登録したいと
きには，前記第２のモードスイッチ２４を「ＴＲＡＩＮ
ＩＮＧ」の位置に戻してからスタートスイッチ２１を押
すことによって可能である。ここで，第２のモードスイ
ッチ２４を「ＥＲＡＳＥ」の位置にしスタートスイッチ
２１を押すと収録した複数の波形が同時に消去され，そ
のままの状態でもう一度スタートスイッチ２１を押すと
登録済みの基準信号波形が消去される（波形消去後は前
記モードスイッチ２４は必ず「ＥＲＡＳＥ」以外のポジ
ションへ戻しておく）。次に，第１のモードスイッチ２
３を「ＴＨＲＥＳＨＯ．ＣＨＮＧ」の位置にすると各種
定数の変更が可能になる。第２のモード設定スイッチ２
４が「ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ」の位置にある場合（上記説
明の「ＴＲＡＩＮＩＮＧ」と同じ位置）は波形収録のた
めのトリガレベル（図５ａのＶｔｈ）がスタートスイッ
チ２１を押す毎に予め定めた７段階のレベルで順番（巡
回する）に選ばれる。同様に，前記第２のモードスイッ
チ２４を「ＤＩＦＦ」の位置にすると前記収録トリガ点
の判定微分係数がマイナス方向からゼロを経由してプラ
ス方向の７段階に設定でき，前記第２のモードスイッチ
２４を「ＪＵＤＧＥ」の位置にすると基準波形との比較
判定における合否ラインを７段階にそれぞれ設定するこ
とができる。

【００４７】本実施例によれば，ゴルフ競技におけるゴ
ルフクラブのスイング時に，利き腕の反対側の手の平の
拇指先端部とゴルフクラブのグリップ面との接触圧力の
動的経時変化波形に特徴的な双頭の山形部が存在するこ
とを利用し，前記特徴部の前３秒間と後２秒間だけの波
形情報をＩＣメモリへ記録することになるので，何ら煩
雑な操作をすること無く限られたメモリ空間へ多数の波
形データを収録することが可能となり，携帯に便利なカ
ードサイズのグリップ圧力トレーニングツールを安価に
提供することができる。

【００４８】また，競技者自身のベストショット時のグ
リップ圧力データを教師データとして登録し，比較しそ
の場で判定することが容易にできるので，自分のベスト
状態を安定的に再現するトレーニングが実際のコースや
不特定の練習場で行うことが可能になり，競技力向上に
極めて有効なトレーニングツールを提供することができ
る。ちなみに，上級者（プロ）と初心者との根本的な違
いは，外面的（フォーム）・内面的（精神状態や筋肉の
状態など）動作の再現性の善し悪しにある，と言われて
いる。

【００４９】第３の実施例は，用いているゴルフクラブ
の種別を自動的に認識し，その認識結果に基づいて異な
るエリアに基準波形を登録し，比較判定する際にも使用
クラブに該当する基準波形を選別して読みだすようにし
たものであり，トレーニングシステム（図４）ならびに
トレーニングカード（信号記録カード）の構成（図２）
などは第１若しくは第２の実施例とほゞ同一であるた
め，重複個所については図示ならびに説明は割愛する。
以下，図を用いて第３の実施例を説明する。

【００５０】図１０はゴルフクラブを自動識別する手段
を示す図である。ゴルフクラブ３０の該当するグリップ
個所（実施例では，左手小指のつけ根付近が接触する個
所）にゴルフクラブの種別コードを突起状の物で表現し
たマークシート３１を貼り付ける。一方ゴルフ用手袋１
の小指のつけ根付近にアレイ状に分割して配置した分割
型圧力センサ２ｂを装填し，拇指部の圧力センサ出力と
併せてトレーニングカード（信号記録カード）部（図２
で示すトレーニングカード１０と同じ構成）へ接続す
る。前記マークシート３１は，一定の硬度を有する半円
球状のプラスティックをピットピッチ間隔Ｐで配列する
（プラスティックピットが存在する個所を”１”，逆に
存在しないピット位置を”０”と定義する）。図示の例
では，最上位ビットＭの”１”と再下位ビットＬの”
１”との間のピットが有効データであり，１６進で「２
８」，１０進では「４０」を表現しており，本実施例で
は「ピッチングエッジクラブ」に本コードを使用した。
ちなみに，１６進で「２１」は「１番アイアン」，「２
２」は「２番アイアン」以下「２７」が「７番アイア
ン」であり，「３１」は「１番ウッド」などというよう
に２進コードによってクラブ種別の定義を行った。前記
分割型圧力センサ２ｂは，前記ピットピッチＰ寸法の３
分の１の長さが単位圧力検出セル２ｂ−１，２ｂ−２，
２ｂ−ｎの長さとなるように分割したアレイ状センサを
使用し，前記マークシートの全長よりも十分に長い範囲
を検出可能な長さにした。ここで，図示のような位置に
前記マークシート３１の半円球状ピット３１−１が当た
っているものと仮定すると，分割型圧力センサ２ｂの各
単位セル２ｂ−１から順番に２ｂ−ｎまで選択すると図
示のような検出圧力波形出力をとなり，前記セル単位で
ＡＤ変換した後，図示のような変動２値化しきい値（波
形の最小値エンベロープを検出し，一定量だけシフトし
た値）を用いて２値化する。その後，両端のＭとＬの間
を８分割し前記単位セル３個を１ビット単位として突起
検出の有無をみて２進コードデータを復元し，現在使用
中（把握中）のクラブを自動識別する。なお，前記分割
型圧力センサ２ｂの単位圧力検出セル２ｂ−１，２ｂ−
２乃至２ｂ−ｎの総和（抵抗加算結果）は，小指つけ根
付近の印加圧力の大きさを示すことになる。

【００５１】図１１は複数の基準波形１２と収集した圧
力遷移波形１１との比較判定の状態を示す波形図であ
る。基準波形群１１−１乃至１１−６は，上記クラブ自
動識別結果に基づいてそれぞれ対応するエリアに格納し
ておく。例えば，「１番アイアン」を用いたときのベス
トショット波形は＃１登録基準波形１２−１，「２番ア
イアン」のベストショット波形は＃２登録基準波形１２
−２，以下同様に「３番アイアン」の基準波形１２−
３，「４番アイアン」の基準波形１２−４，「５番アイ
アン」の基準波形１２−５，「６番アイアン」の基準波
形１２−６が登録手続を行った結果として，それぞれの
特徴点データ（バックスイングトップ位置Ｐ２，インパ
クト地点Ｐ３，フォロースイング終了位置Ｐ４の大きさ
と相対時間）と共に登録されている。収集波形は最新の
スイングに伴う拇指先端部の圧力遷移特性波形１１であ
り，その特性波形１１のＰ２・Ｐ３・Ｐ４の特徴点デー
タを既に求めてある。前記最新スイング時に使用したゴ
ルフクラブの種別を自動識別した結果（前記図１０参
照）を受けて，前記使用クラブに対応した登録基準波形
１２を選びだし，前記最新収集波形１１との比較を行
う。比較方法としては，バックスイングトップ位置Ｐ２
とインパクト地点Ｐ３とフォロースイング終了位置Ｐ４
のそれぞれの大きさの差と，相対時間の差を求めること
によって簡便に実行することができる。更に，厳密な比
較を実行するケース（専用アダプタを介してテレビ画面
やパソコン画面などに表示する場合，図４参照）では，
収集波形１１と基準波形１２のそれぞれの面積を求め
（図示斜線部分）て波形全体の相関を求めて，近似度と
することになる。

【００５２】図１２は，上記説明のごとく複数の基準波
形格納エリアを有する方式におけるＩＣメモリ６（第１
の実施例の図２参照）内部の波形メモリ部のメモリマッ
プを示す図である。ループメモリ６ａに入っている単位
収集波形分の１．２キロバイトデータ（Ｐ０ポインタで
示す番地のデータを先頭としてＬＭ０番地からＬＭ１１
９９番地内に書き込まれている）は，収集波形表示バス
６１を介して波形収録メモリ６ｂの所定エリアＷＭａ−
０番地からＷＭａ−１１９９番地（ここで，ａは収録波
形数マイナス１の正数であり，例えば１０回目の収録波
形であればＷＭ９−０番地からＷＭ９−１１９９番地の
エリア）へ転送される。この時，基準波形登録の手続が
為されると（第２の実施例の図９参照），最新収録波形
データ（上記例によれば，ＷＭ９−０番地からＷＭ９−
１１９９番地のエリアに格納されているデータ）を基準
波形表示バス６２に乗せ，基準波形登録メモリ６ｃ内の
所定エリアへ複写し，登録する（例えば「１番アイア
ン」であればＲＭ０−０番地からＲＭ０−１１９９番地
までのエリア）。次に，例えば１１回目のスイングを
「２番アイアン」で実行したものとすると，収集波形表
示バス上の圧力遷移波形データを波形収録メモリのＷＭ
１０−０番地からＷｍ１０−１１９９番地へ格納すると
共に，基準波形登録メモリ６ｃの中から「２番アイア
ン」に対応する基準波形，例えばＲＭ１−０番地からＲ
Ｍ１−１１９９番地のデータを順次基準波形表示バスに
乗せ，前記収集波形表示バスのデータとの比較を速やか
に実行する。なお，前記収集波形表示バス６１と基準波
形表示バス６２のデータは，液晶表示パネル２５（実施
例２の図９参照）へディスプレイするための表示メモリ
（図示省略）へ併せて転送される。

【００５３】図１３は第３の実施例のシーケンスを制御
するフローチャート図である。基本的には第２の実施例
で説明した図７のフローチャート図の基準波形登録判定
ステート１０９以降に若干のステートが追加されてい
る。即ち，前記登録判定ステート１０９で基準波形が登
録済みであると判定したところで，今収録した波形はど
のクラブを用いてスイングしたものかを使用クラブ識別
ステート１３０で判別し，比較基準となる基準波形を基
準波形選択ステート１３１で選択してから近似度計算な
らびに判定結果の格納（ステート１１０）や前記判定結
果の報告（ステート１１１）ならびに表示波形の更新
（ステート１１２）を行う。その後，スタートスイッチ
操作判定ステーと１１３で基準登録意志の有無を判定
し，若し，ｙｅｓであれば使用したくラブに対応する基
準波形の登録エリアを選択し（ステート１３２），その
選択されたエリアへベストショットデータとして最新ス
イングデータを基準登録することになる。

【００５４】上記第３の実施例によれば，専用のゴルフ
練習設備を有するエリアや「打ちっぱなしゴルフ練習
場」のように使用クラブをほとんど固定した状態におけ
るグリップ圧力のトレーニングは勿論のこと，実際のゴ
ルフコースにおけるドライバーショットからピッチング
エッジでのアプローチショットまでのグリップ圧力波形
の収録とそのトレーニングが，使用するクラブの種別な
どを全く意識すること無く実現できるため，前記練習場
におけるとレーニングと同様の手軽さで行うことが可能
となり，トレーニング効果が飛躍的に向上するという効
果がある。

【００５５】第４の実施例を以下，図を用いて説明す
る。第４の実施例は，圧力センサを埋め込んだゴルフ手
袋と回路を収納しているトレーニングカード（信号記録
カード）部との間を接続しているケーブルを無くしたこ
とと，圧力波形と同時に収録もしくは判定に用いる信号
として，脳波や加速度若しくは角度などを対象にしたも
のであり，第３の実施例の発展系と言える。

【００５６】図１４は第４の実施例を示す携帯型トレー
ニングツールの構成図である。基本的構成は第２の実施
例における図４と同じであり，重畳する事項については
記述を省略する。ゴルフスイングのグリップ圧力のトレ
ーニングをしている競技者の利き腕と反対側の手袋１の
「手の平」側の拇指先端部に装填した半導体圧力センサ
２が検出した印加圧力信号は，無線送信器５４内部で周
波数変調（ＦＭ）し，４５０メガヘルツ近辺のキャリア
周波数に乗せてアンテナ５５ａから微弱電波として受信
アンテナ５５ｂへ送信する。前記受信アンテナ５５ｂで
受信した電波は，レシーバー（無線受信器）５６で検波
ならびに復調し，前記圧力センサ２で検出したグリップ
圧力遷移信号の状態へ復元し，ＡＤコンバータ４の前段
のアナログマルチプレクサ４ａの第１の入力端へ入力す
る。一方，脳波検出電極５１で得られた脳波信号は，リ
ラックス状態を示すα（アルファ）波成分（８ヘルツか
ら１３ヘルツ）のみ通過させるバンドパスフィルタ５３
を経由して前記アナログマルチプレクサ４ａの第３の入
力端へ接続し，更に，加速度センサ５２の出力も前記マ
ルチプレクサ４ａの第２の入力端へ接続する。前記アナ
ログマルチプレクサ４ａは，第１の入力の選択，次に第
２の入力の選択，続いて第３の入力の選択を単位サンプ
リング周期（実施例では約４．１ミリ秒）内で実行し，
それぞれの選択入力信号をＡＤコンバータ４で８ビット
データに量子化し，ＩＣメモリ６内部の３系統ループメ
モリへ格納すると同時に，前記第１の入力信号データ
（無線送信されてきた拇指の圧力遷移波形データ）は，
コントローラ５へも入力され，トリガ位置の判定や特徴
点の抽出を行う。ここで，前記トリガ位置とスイング特
徴点を認識したときには，一定数のサンプル動作を継続
後，前記３系統のループメモリに格納されているデータ
をＩＣメモリ６の所定エリアへ転送し収録する。

【００５７】図１５は第４の実施例における圧力トレー
ニングカード（信号記録カード）の装着状態を示す図で
ある。ゴルフ用の帽子５７のポケット部分に圧力トレー
ニングカード（信号記録カード）１０をしっかりと固定
されるように収納する。前記トレーニングカード（信号
記録カード）１０の入力用ピンジャックには，脳波検出
電極５１からのリード線と無線受信アンテナ５５が接続
される。その結果，前記加速度センサ５２（図１４参
照）は，頭部の揺れ，即ち，インパクト前後のヘッドア
ップを検出することになる。

【００５８】図１６は，第４の実施例における波形メモ
リ関連のメモリマップを示す図である。第１のループメ
モリ６ａ−１と第１の波形収録メモリ６ｂ−１は拇指の
圧力遷移波形記録用であり，第２のループメモリ６ａ−
２と第２の波形収録メモリ６ｂ−２は頭部の揺れ状態記
録用，さらに第３のループメモリ６ａ−３と第３の波形
収録メモリ６ｂ−３はα（アルファ）波発生状態記録用
としてそれぞれが対応する。また，基準波形メモリ６ｃ
は前記第１の波形収録メモリ６ｂ−１の中から選択され
たゴルフクラブの種類別ベストショット波形を基準とし
て登録する。

【００５９】本第４の実施例によれば，手袋部に埋め込
んだセンサからの検出信号をケーブルを経由すること無
くメモリへ収録することができるので，トレーニング中
であるとの意識をあまり持たずにトレーニングに集中で
きるという効果がある。また，頭部の揺れを検出した時
点とインパクトの瞬間などとの相関を容易に求めること
が可能であり，いわゆるヘッドアップに対するトレーニ
ングも同時に行うことができる。また，真にリラックス
した状態（脳波のアルファ波が多く出ている状態）のス
イングとそれ以外の状態（興奮状態など）との比較検討
も可能であり，更に，リラックス状態を検出した時点で
爽快な音楽を鳴らし打球開始を促すことなどもできるの
で，実戦におけるスコア向上のための良きパートナーと
なる，などの効果がある。

【００６０】なお，傾斜角度センサとの組合せをおこな
うことによって，コースの傾斜状態との関連をチェック
することができる。また，風速計（抵抗体を加熱してお
き，その冷却状況から風速と風向きを計算する）との組
合せでは，競技者に対して打球前のアドバイスを与える
ことが可能であると同時に，グリップ圧力遷移と風の状
態との相関を統計化することもできる。

【００６１】さらに，前記第４の実施例の手法（無線）
を用いたケースでは，複数の競技者のグリップ状態をマ
スタ装置へリアルタイムで集約することができ，より多
くのトレーニング希望者の指導データを指導者が瞬時に
得られるため，タイミングを失すること無く適切な指導
を行うことが可能となる。

【００６２】第５の実施例を図を用いて以下説明する。
本第５の実施例は，周期性を有する入力信号の周期信号
パターンが何らかの要因で崩れたときもしくはその周期
性が損なわれたときにのみその前後の波形情報ならびに
発生時刻などの関連情報を記録する方式である。

【００６３】図１７は第５の実施例で用いた概略構成な
らびに信号記録カードを示すブロック図である。信号記
録カード１０への入力信号源としては，圧力センサ（図
示省略）の他，脳波検出電極５１の出力信号と耳たぶを
挟み込むことによって血流の増減を検出する洗濯バサミ
状の光電式血流脈検出電極７１があり，それぞれをアナ
ログマルチプレクサ４ａで時分割しＡＤコンバータ４に
よってディジタル信号化し，該ディジタル信号はリアル
タイムコントローラ５ａが有する時刻情報と共にＩＣメ
モリ６へ必要に応じて（本第５の実施例では繰り返しパ
ターンが崩れたとき）記録する。

【００６４】図１８は前記光電式血流脈検出電極７１の
出力信号波形を本実施例の説明に適応するようにモデル
化した波形図である。同図（ａ）は，周期性やパターン
の乱れがない場合を示す波形図であり，このケースでは
波形の収録は実行されない。即ち，入力信号波形が一定
の敷居値電圧Ｖｔｈを超えてから特徴抽出実行保留期間
ｔｗ経過後に特徴抽出実行期間ｔｘの期間だけ予め定め
た波形の特徴を有する信号成分が存在するか否かを判定
する。同図においては，第１番目の最大ピーク点Ｐ２−
１と最小ピーク点Ｐ３−１ならびに第２番目の最大ピー
ク点Ｐ４−１のそれぞれが予め想定した大きさならびに
周波数成分（相対間隔時間）を満たしていたため，波形
データ等の収録は行わずにその次の特徴抽出実行を行う
ことになる。なお，説明の煩雑さを避けるため，同図に
おいては特徴抽出を実行したその次の突発波形（敷居値
電圧Ｖｔｈを超える波形）出現を待ってから，特徴抽出
実行保留期間ｔｗ経過後に特徴抽出実行期間ｔｘとなっ
ているが，実際の実施例においては，特徴抽出実行中に
おいても敷居値電圧Ｖｔｈを超えた波形（トリガ地点を
有する波形）であることを記憶しておき，前記特徴抽出
結果が予測したものと近似していると判定した時点で，
速やかに前記記憶しておいたトリガ地点に遡って特徴抽
出実行保留期間ｔｗと特徴抽出実行期間ｔｘを発行す
る。即ち，周期的に出現する波形毎にその特徴抽出判定
動作を実行することになる。同図（ｂ）は，前記ピーク
値電圧の特徴が損なわれた信号がたまたま混入した場合
を示す波形図である。即ち，入力信号波形が一定の敷居
値電圧Ｖｔｈを超えてから特徴抽出実行保留期間ｔｗ経
過後に特徴抽出実行期間ｔｘの期間だけ，予め定めた波
形の特徴を有する信号成分が存在するか否かを判定した
結果，「否」と判定した状態である。この判定を決定す
るタイミングは，前記特徴抽出実行期間ｔｘの終了時点
であり，その特徴パターン未抽出決定タイミングから，
データ収録遡上期間ｔｓ−ａだけ遡った地点の波形から
データ収録期間ｔｓ相当分の波形データ，ならびに関連
情報を収録（記録）することになる。

【００６５】図１９は，上記動作を制御するマイクロプ
ロセッサ５（図１７を参照）の制御フローチャート図で
ある。先ず，モードを判定（ステート１０１）し該当モ
ードであれば入力信号のＡＤ変換結果をループメモリ
（ループメモリの動作については第１乃至第３の実施例
と同じである）への書き込み（ステート１０２）を逐次
行う。合わせて信号レベルの大きさを判定（ステート１
０３）し，若し一定レベル以上であれば特徴抽出実行保
留期間ｔｗだけ待ち（ステート１４０），その後，特徴
抽出実行期間ｔｘ内であれば（ステート１４１）特徴パ
ターンの抽出計算（ステート１０６）を特徴パターンが
見出せるまで（ステート１０７）行う。若し，前記ステ
ート１０７で特徴パターンの存在を確認したときは，前
記特徴抽出実行期間ｔｘの経過を待って（ステート１４
１ｂ）フローの先頭へ戻ることになる。ここで，前記特
徴パターンを見出せないまま前記特徴抽出実行期間ｔｘ
経過したとき（ステート１４１のｙｅｓ）は，以後一定
回数（図１８（ｂ）のｔｓ−ｂ期間）のサンプルを実行
して（ステート１０５）ループメモリのデータを更新し
てサンプル動作を中断し，更新済みのループメモリの内
容を所定のは軽メモリエリアへ格納（記録）し（ステー
ト１０８），液晶表示が面の表示データを更新した後フ
ローの先頭へ戻り一連の動作が終了する。

【００６６】上記第５の実施例によれば，例えばスポー
ツ競技中に何らかの要因によって心搏の乱れや部分欠落
（いわゆる不正脈状態）を来したような場合において
も，その発生時刻や脳波の状況など関連するあらゆる情
報（接続してあるセンサ次第であるが）を記録すること
ができ，必要に応じて瞬時に前記記録データをアクセス
することができるので健康管理面において極めて有効な
ツールを提供することができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば，生体情報などに代表さ
れるような発生周期や振幅再現性が不安定な突発現象的
なアナログ信号波形であっても，波形を記録すべきかま
たは関連情報の記録だけで良いのか，等の判定を低消費
電力でかつ確実に行うことができるので，即ち，電池と
メモリを有効に活用することになるので，小型・軽量で
携帯性に優れた信号記録装置を提供することができる。

【００６８】また，従来は抽象的・定性的な指導手法で
のみ為されていた各種スポーツ競技のグリップ状態のト
レーニングが，定量性を持った視覚情報を介在して行う
ことが可能となるばかりでなく，自分のベストスイング
との比較を行うことにより，ベストの状態に対する再現
トレーニングが可能となり，競技力向上のために極めて
有効なツールを提供することができる。

【００６９】また，本発明によれば，携帯性に優れたパ
ーソナルツールとなるので，従来類似装置のように練習
希望者を特定エリア（練習用器具や各種測定器の置かれ
た空間）へ出向いてもらうと言うような状況を回避する
ことができ，普段使用している練習場や練習コース（コ
ート），更には実際の競技（試合）の場においてもトレ
ーニングであることをほとんど意識せずにトレーニング
をすることが可能であり，また，競技（試合）中はもと
より事後の各種反省データを提供することも可能な携帯
型グリップ圧力のトレーニングツールを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本第１の実施例の概念を示す波形処理ブロック
図である。

【図２】第１の実施例におけるグリップ圧力の携帯型ト
レーニングツールの構成を示す図である。

【図３】第１の実施例を説明するシーケンスフローチャ
ート図である。

【図４】グリップ圧力の携帯型システムの一実施例を示
す図である。

【図５】ゴルフ競技におけるグリップ圧力特性を示す波
形図である。

【図６】ＩＣメモリ内部の波形格納関連メモリ部の第１
のメモリマップ図である。

【図７】第２の実施例における通常動作シーケンスを示
すフローチャート図である。

【図８】ＩＣメモリ内部の波形格納関連メモリ部の第２
のメモリマップ図である。

【図９】圧力トレーニングカード（信号記録カード）の
外観ならびに各種スイッチ類の動作機能を表現する図で
ある。

【図１０】第３の実施例におけるゴルフクラブの自動識
別手法を示す図である。

【図１１】基準波形と収録した波形との近似度比較の状
態を示す波形図である。

【図１２】ＩＣメモリ内部の波形格納関連メモリ部の第
３のメモリマップ図である。

【図１３】第３の実施例における通常動作シーケンスを
示すフローチャート図である。

【図１４】第４の実施例におけるグリップ圧力の携帯型
トレーニングツールの構成を示す図である。

【図１５】第４の実施例における携帯型圧力トレーニン
グカード（信号記録カード）の装着事例を示す概念図で
ある。

【図１６】ＩＣメモリ内部の波形格納関連メモリ部の第
４のメモリマップ図である。

【図１７】第５の実施例を示す信号記録カードのブロッ
ク構成図である。

【図１８】第５の実施例を示す波形図である。

【図１９】第５の実施例を示す制御フローチャート図で
ある。

【符号の説明】

１…ゴルフ用手袋，２…圧力センサ，３…計測アンプ，
４…ＡＤコンバータ，５…マイクロプロセッサ（コント
ローラ），６…ＩＣメモリ（波形メモリ），７…ＤＡコ
ンバータ，８…ＩＣカードコネクタ，１０…圧力トレー
ニングカード，１１…圧力遷移波形，１２…基準波形，
２１…スタートスイッチ，２２…電源スイッチ，２３…
第１のモード設定スイッチ，２４…第２のモード設定ス
イッチ，２５…液晶表示パネル，３０…ゴルフクラブ，
３１…ゴルフクラブの種別識別用マークシート，４１…
ＴＶアダプタ，４２…カラーテレビ，４３…記録計アダ
プタ，４４…ペンレコーダ，４５…パソコンアダプタ，
４６…パーソナルコンピュータ，５１…脳波検出電極，
５２…加速度センサ，５３…バンドパスフィルタ，５４
…無線送信器，５５ａ…送信アンテナ，５５ｂ…受信ア
ンテナ，５６…無線受信器，５７…ゴルフ用帽子，６１
…収集波形表示バス，６２…基準波形表示バス，１００
…ゴルフ競技者（トレーニング対象者）。

フロントページの続き (72)発明者 大川 武宏 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 熊谷 幸夫 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 豊田 満 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号源から時系列に出力されるアナログ信
   号情報をディジタル的に記録する信号記録装置におい
   て，前記アナログ信号情報の特定のトリガ地点から一定
   期間の波形と別途定めた基準波形との相関誤差を求める
   手段と，該手段によって求めた相関誤差の大きさを判定
   する手段と，前記トリガ地点から遡上した地点を起算点
   とし，前記相関誤差を求めるための一定期間よりも長い
   期間のアナログ信号情報を記録する手段と，前記記録波
   形の先頭部に対応する時刻を識別することが可能な情報
   を記録せしめる手段を有することを特徴とする信号記録
   装置。
2. 【請求項２】信号源から時系列に出力されるアナログ信
   号情報の特定のトリガ地点から一定期間の波形と別途定
   めた基準波形との相関誤差を求める手段と，該手段によ
   って求めた相関誤差の大きさを判定する手段と，前記ト
   リガ地点から遡上した地点を起算点とし前記相関誤差を
   求めるための一定期間よりも長い期間のアナログ信号情
   報を記録する手段を有する信号記録装置において，前記
   基準波形との相関誤差を求める手段ならびに前記判定手
   段の作動開始を遅らせる手段と一定の時間幅だけ前記相
   関誤差を求める手段の動作を持続させる機能を設けたこ
   とを特徴とする信号記録装置。
3. 【請求項３】上記相関誤差の大きさを判定する手段にお
   いて，少なくとも３段階の前記相関誤差の大きさ別に分
   類し，該分類結果において前記相関誤差が最も小さい領
   域にある場合と最も大きい領域にある場合においては前
   記アナログ信号情報を記録しないことをすることを特徴
   とする請求項１乃至請求項２記載の信号記録装置。
4. 【請求項４】圧力を検出するセンサとＡＤ変換回路とＩ
   Ｃメモリと演算・制御回路とを有し，主としてグリップ
   圧力のトレーニング用に供する圧力遷移波形の信号記録
   装置において，左右何れかの拇指（第１指，おやゆび）
   の腹部へ前記圧力検出センサを配置することを特徴とす
   る圧力遷移波形の信号記録装置。
5. 【請求項５】複数の圧力センサを用い，左右何れかの拇
   指（第１指，おやゆび）の腹部を含む複数個所の圧力遷
   移波形を同時に計測し記録することを特徴とする請求項
   ５記載の圧力遷移波形の信号記録装置。
6. 【請求項６】圧力を検出するセンサとＡＤ変換回路とＩ
   Ｃメモリと演算・制御回路とを有し，主としてグリップ
   圧力のトレーニング用に供する圧力遷移波形の信号記録
   装置において，前記圧力検出センサで検出され前記ＩＣ
   メモリに記録された圧力遷移特性波形の中から比較基準
   となる波形を任意に，または予め定めた手順に従って選
   択し，基準波形として登録することを特徴とする圧力遷
   移波形の信号記録装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の圧力遷移波形の信号記録装
   置において，前記登録済み基準波形と前記圧力検出用セ
   ンサで新たに検出した圧力遷移特性波形との類似度を算
   定し，別途設定した類似度しきい値との大小を判定する
   ことを特徴とする圧力遷移波形の信号記録装置。
8. 【請求項８】手で把握するスポーツ用の器具と圧力を検
   出する手段を装着した手袋とＡＤ変換回路とＩＣメモリ
   と演算・制御回路とを有する各種スポーツのグリップ圧
   力のトレーニング用に供する圧力遷移波形の信号記録装
   置において，前記器具のグリップ面に識別用マークを設
   け，該マーク位置に対応する前記手袋の位置へ前記マー
   クを検出するセンサを設けたことを特徴とする圧力遷移
   波形の信号記録装置。
9. 【請求項９】請求項８記載の圧力遷移波形の信号記録装
   置において，単一の素子を分割しもしくは複数の素子を
   アレー状に配置した圧力検出センサを前記マーク検出用
   センサとして用いることを特徴とする圧力遷移波形の信
   号記録装置。
10. 【請求項１０】請求項８記載の圧力遷移波形の信号記録
    装置において，前記器具識別マークの認識結果に対応し
    た複数の基準波形を登録し，比較判定のために前記識別
    結果に対応した基準波形を読みだすことを特徴とする圧
    力遷移波形の信号記録装置。
11. 【請求項１１】飛翔距離および打球地点環境など異なる
    打球目的に応じて長さならびにヘッドなどの形状が異な
    る複数の種別を有し把握部分が棒状の器具において，凸
    状の断面を有するチップの組合せで前記種別を表現する
    識別用マークを前記把握部分が棒状の器具のグリップ面
    に設けたことを特徴とする器具。