JPH07289676A - アナログ波形の表示制御装置および収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログ波形情報とビデオ再生映像を時間軸
で同期して再生しモニタ画面に同時表示することによ
り，各種トレーニングツールとしての応用を図る。 【構成】 競技者１００は圧力センサ装填手袋を装着し
ゴルフクラブ３０を把握してスイングすることにより，
１回のスイングを単位とするグリップ圧力変化特性が収
録カード１０に複数単位記録される。その後，記録済み
の収録カード１０をテレビアダプタ４１へ挿入し撮影済
みのビデオテープ７８を再生することにより，ビデオテ
ープ７８にスタンプされている時刻と収録カード１０に
波形が記録された時刻を比較し，一致している時刻に対
応する波形のみを表示し，前記一致時刻以前の波形部分
を輝度変調して表示する。 【効果】 複数の収録波形の中からビデオ再生画面に対
応する波形のみを自動選別し，且つ，ビデオ画面の進捗
に合わせて波形を表示させることができるので，外面的
な挙動と内面的な挙動（例えばゴルフスイング時のグリ
ップ面への加圧状態など）とを同時に観測することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】器具を用いる各種スポーツ，特に
ゴルフ競技用などのグリップ圧力トレーニングツールに
用いて最適なアナログ波形の表示制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴルフ競技などの各種トレーニング装置
は，飛距離や弾道軌跡などの作用結果データを用いる作
用結果反復トレーニング用，ならびに，フォームの矯正
などを目的とした外面的動作トレーニング用，さらに，
重心移動やグリップ状態矯正などを主目的とした内面的
反応トレーニング用との３種類に大別される。

【０００３】第１の作用結果反復トレーニング用装置と
しては，実開平１−１０１５７２号公報などで示される
ものなどが知られている。これは，撮影物体の動きから
飛翔方向や距離などを予測し，予め用意した映像と合成
表示することにより臨場感のあるトレーニングを可能な
らしめているものである。

【０００４】第２の外面的動作トレーニング装置として
は，打撃フォームなどをビデオカメラで撮影しスローモ
ーション再生やストップモーション再生などを繰り返し
ながら，経験的または科学的に理想とされるフォームと
の違いを自己認識することによってフォームの矯正を図
るトレーニング法である。また，最近では「ヘッドアッ
プしている」「膝の開きが早過ぎる」などと指摘されて
も，ビデオ再生画面を単に見ているだけでは指摘事項が
良くわからない，と言うような問題点に対処するため，
例えば，特開平３−２９５５７４号公報で示されるよう
な方法も開発されている。これは，ゴルフスイングのフ
ォームをビデオカメラで撮影し，被験者の体表面の特定
個所，例えば前額部の中央をターゲットとしてパターン
認識によって追跡しながら，その軌跡波形をスイングフ
ォームの動画像と合成して表示するものであり，これに
よってヘッドアップなど頭部の揺れ動く様を明確に示す
ようにしている。

【０００５】第３の内面的反応トレーニング装置として
は，特開平３−５５０７７号公報ならびに特開平３−１
２１８２号公報などがある。これは，両方の足裏に圧力
感応センサを設置し，打球タイミングを透過型光センサ
もしくは打球音認識などの手段で行い，体重移動の状況
ならびに足裏圧力の分布などを計測し，理論的理想状態
との比較を行うことでトレーニングするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来技術
は，実際のゴルフコースに行くことなく臨場感を持った
トレーニングができるものの，一般的に大規模な設備を
余儀なくされることと，打球結果に対する根本原因が解
明されないまま，経験だけが積み重ねられ技術進歩に対
する貢献は多くを望めないという問題がある。また，上
記第２の従来技術は，時として万人を同じフォームで打
つように強制するような事にもなりかねず，結果として
個々人の有する才能を有効に伸ばすことができないとい
う事態を招くという問題がある。なお，ヘッドアップの
監視などはそれ事態が極めて有効と思われるが，被写体
の大きさ設定や手振れならびに焦点ずれなど，理想的撮
影状態を常にもとめられるという問題が存在する。ま
た，上記第３の従来技術は，前記第２の従来技術の問題
点と裏腹の関係，例えば，重心の移動がスムーズにいか
なかった原因が膝の開きにあったとしても，微妙なタイ
ミングのずれに対しては自分で納得できないと言うよう
な問題がある。このように，上記従来技術を複合させる
ことによって多くの課題は解決するが，実際のゴルフコ
ースや不特定の練習場などでトレーニングを行うには携
帯性に優れていることが求められる。そこで，上記第２
の従来技術用のツールはトレーニングをしている人が身
に着け，打撃フォーム撮影用ツール（ビデオカメラ）と
は分離することが望ましい。しかし，従来はビデオ再生
画像と，別手段で収集したアナログ波形を同期して表示
させる簡便な手段が存在しないという問題があった。

【０００７】本発明の目的は，収録した圧力変化遷移波
形のようなアナログ波形を別途撮影したビデオ映像の再
生タイミングに合わせて合成し，モニタ画面上に表示さ
せるることにより，各種スポーツのトレーニングツール
への応用に最適なアナログ波形の表示制御装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，収録波形の先頭部時刻を下限とし最後尾部時刻を上
限とする時刻情報のウインドコンパレータを設けるよう
にしたものである。

【０００９】また，時計機能カウント用の１秒クロック
と同期して作動する２４０分の１秒クロックを発生する
手段をもけるようにしたものである。

【００１０】また，収録波形の属性としての時刻情報登
録エリアに通常の時計情報である年・月・日・時・分・
秒に加えて，ビデオ映像信号のフィールドもしくはフレ
ーム番号に対応する番号の登録エリアを付加するように
したものである。

【００１１】また，ビデオカメラが有する時計機能であ
るＲＴＣ（リアル・タイム・クロック）の内容と時計機
能カウント用の１秒クロックを外部から読み取る手段を
設けるようにしたものである。

【００１２】また，２画面分の表示波形メモリと独立に
輝度設定が可能な画面合成回路（スーパインポーザ）を
設けるようにしたものである。

【００１３】また，ビデオカメラの撮像素子（ＣＣＤ；
コンデンサ・カップルド・デバイス）と映像記憶手段
（ビデオテープ）との間に，撮影中の垂直同期信号直後
の３乃至４ライン目に作動する画面合成回路（スーパイ
ンポーザ）を設けるようにしたものである。

【００１４】また，再生ビデオ信号とアナログ波形を合
成して出力するアダプタ部にアナログ波形データの入力
端子を複数設けるようにしたものである。

【００１５】また，ビデオカメラの音声録音入力端子部
に前記カメラに固有の音声記録周波数帯域の範囲内で変
調するＦＭ変調回路（ＶＦコンバータ；電圧−周波数変
換回路）を挿入するようにしたものである。

【００１６】また，アナログ波形信号の検出部には無線
送信手段を設け，前記波形信号の収録部には無線受信手
段を設けるようにしたものである。

【００１７】

【作用】収録波形の先頭部時刻を下限とし最後尾部時刻
を上限とする時刻情報のウインドコンパレータは，比較
対象となる時刻情報として再生中のビデオ信号の中に含
まれる時刻情報ならびにフィールドもしくはフレーム番
号を用いることにより再生中のビデオ映像画面が前記収
録波形の範囲内に含まれているか否かを瞬時に検出する
ように動作する。それによって，再生中のビデオ映像画
面を基準として対応する複数のアナログ収録波形を瞬時
に選別し表示することが可能となる効果がある。

【００１８】また，時計機能カウント用の１秒クロック
と同期して作動する２４０分の１秒クロックを入力信号
用ＡＤコンバータの変換起動タイミングとして用いるこ
とによって，合成表示するビデオ映像信号の単位フィー
ルド内に丁度４回のＡＤ変換を実行させることになり，
ビデオ再生画面のフィールド進行毎に４サンプル分の新
規に読みだして表示させことができ，もしくはフィール
ドの逆進行毎に４サンプル分の表示データを取り消すこ
とによって前記入力信号と前記ビデオ再生画像との同期
を容易に図ることができる。さらに，収録波形の属性情
報としての年・月・日・時・分・秒の登録エリア付加し
たビデオ映像信号のフィールドもしくはフレームに対応
する番号の登録エリアには，ビデオ映像画面に対応して
収録アナログ波形を６０分の１秒単位（映像フィールド
単位）もしくは３０分の１秒単位（映像フレーム単位）
で区分する情報が記録されることになる。それによっ
て，ビデオ映像の通常のフォワード再生は勿論の事，ス
ローモーション再生（こま送り再生）もしくはストップ
モーション再生（静止画再生）もしくはバックモーショ
ン再生（逆転再生）などの再生種別に一切関係すること
なく，再生中の画面に対応した時点までの波形を区分表
示することができるという効果がある。

【００１９】また，ビデオカメラが有する時計機能であ
るＲＴＣ（リアル・タイム・クロック）の内容と時計機
能カウント用の１秒クロックを外部から読み取る手段を
設けることによって，ビデオカメラと全く別の装置，例
えばアナログ波形を収録する信号記録装置などの内部に
設けたＲＴＣ（リアル・タイム・クロック）の時刻を前
記ビデオカメラが刻んでいる時刻に強制的に合わせるこ
とができると同時に，時刻設定後の経時カウント再開タ
イミングを前記ビデオカメラ内臓の時計機能がカウント
アップするのと同じタイミングとなるように制御するこ
とが可能となる。それによって，前記双方のＲＴＣに例
えば月差３秒精度の製品を使用したとしても日時の経過
と共に発生を余儀なくされる前記双方のＲＴＣの経時誤
差を，瞬時にフィールド相当時刻以上の精度で設定する
ことができるという効果がある。

【００２０】また，２画面分の表示波形メモリと独立に
輝度設定が可能な画面合成回路（スーパインポーザ）は
それぞれ１対１で組合せしておき，前記一方のメモリに
は現在表示中のビデオ画面に属するアナログ収録波形の
総ての波形データを転送しておき，残る一方の波形メモ
リには現在表示中のビデオ画面が指し示す現在時刻現在
時刻ならびにフィールド番号に対応する時点までのアナ
ログ収録波形データを転送しておくことにより，表示す
べきアナログ波形の全体を例えば薄く表示し再生中のビ
デオ画面に対応する時点までの前記アナログ波形を濃く
表示するように動作する。それによって，表示されるア
ナログ波形の全体像を確認しながら再生ビデオ映像の進
行に合わせた波形の遷移を見ることができるという効果
がある。

【００２１】また，ビデオカメラの撮像素子（ＣＣＤ；
コンデンサ・カップルド・デバイス）と映像記憶手段
（ビデオテープ）との間に挿入した画面合成回路（スー
パインポーザ）は，撮影画面の属性情報（年・月・日・
時・分・秒・フィールド番号）が入力されることによ
り，前記属性情報を単なる映像信号の明暗情報に変換さ
れて垂直同期信号の直後の３ライン目または４ライン目
に相当する個所のビデオテープに記録されることにな
る。それによって，前記ビデオテープの再生時におい
て，ビデオテープレコーダに固有のトラッキングずれに
起因するノイズの影響を受けることなく，また，表示画
面に属性情報化所が表示されずに前記撮影画面の属性情
報を分離抽出が容易に行うことができるという効果があ
る。なお，トラッキングずれが発生する状況としては，
テープ走行を停止状態にしてヘリカルスキャン回転ヘッ
ドのみが回転するモード，即ち，静止画再生やスローモ
ーション再生時において，記録時と異なる軌跡を録再ヘ
ッドが通ることによる。

【００２２】また，再生ビデオ信号とアナログ波形を合
成して出力するアダプタ部に設けた複数のアナログ波形
データ入力端子は，全く異なる複数のアナログ波形デー
タを同時に受付け，該異なる複数のアナログ波形と再生
ビデオ信号とを同期して表示させることが可能となる。
それによって，物理的に離れた部位の圧力遷移波形，例
えば手指のグリップ圧力と足裏の加圧力（体重移動）遷
移特性波形をそれぞれ別個の収録装置に収録しても，前
記それぞれの遷移波形と前記再生ビデオ映像と合成した
視覚情報として観測することができるという効果があ
る。

【００２３】また，ビデオカメラの音声録音入力端子部
に挿入したＦＭ変調回路（ＶＦコンバータ；電圧−周波
数変換回路）は，前記ビデオカメラの特性から録音する
ことが不可能な低周波成分を含むアナログ信号であって
も，音声情報に模擬してビデオテープ上へ記録すること
が可能となる。それによって，間歇的に発生するような
アナログ信号であっても，ビデオ信号と完全に同期して
再生される音声情報として記録されることになるので，
再生時にＦＭ復調回路（ＦＶコンバータ；周波数−電圧
変換回路）を音声出力に挿入するだけで表示画面と同期
したアナログ信号を表示することができるという効果が
ある。

【００２４】また，アナログ波形信号の検出部に設けた
無線送信手段から発信された検出アナログ波形データ
は，前記波形信号の収録部に設けた無線受信手段によっ
てケーブルを接続しなくても受信するように動作する。
それによって，物理的に離れた部位の圧力遷移波形，例
えば手指のグリップ圧力と足裏の加圧力（体重移動）遷
移特性波形の何れか若しくは前記両方のデータを煩雑な
ケーブルの引き回しなどすることなく同一の波形収録装
置，若しくは複数の波形収録装置へ収録することが可能
となり，使い勝手に優れた波形表示装置を提供できると
いう効果がある。

【００２５】

【実施例】第１の実施例を図を用いて以下説明する。第
１の実施例はゴルフスイングのトレーニングシステムの
一種であり，器具（ゴルフクラブ）と手の平とのグリッ
プ圧力の動的変化特性をビデオカメラで撮影した外観フ
ォームとの関連で検証することによってトレーニング効
果の向上を図ろうとするものである。

【００２６】図１は本実施例を示すシステム構成図であ
る。競技力向上を目指すトレーニング対象者１００は，
左手に圧力センサを装填した（埋め込んだ）手袋１を装
着（右利きを想定，左利きの場合は右手に装着。以下の
説明ではこうした注釈を省略する）し，スイングに当た
って支障とならない部位にグリップ圧力の遷移波形を記
録する圧力トレーニングカード１０を装着し，所定のゴ
ルフクラブ３０を持ちゴルフ練習上もしくはゴルフ競技
用コースにおいてゴルフスイングを繰り返すと同時に，
別途ハンディビデオカメラ４０にてそのフォームを第３
者に撮影しておいてもらうか，カメラ用三脚等を用いて
自動撮影することによってビデオテープ７８にその映像
を記録しておく。その状態で所定回数のスイングを実行
（練習場においては１００打数とか２００打数，実際の
競技コースでは１ラウンド終了時点など競技者が任意に
判断する）した後，スイング回数分の圧力遷移波形を記
録した圧力トレーニングカード１０を家庭用テレビジョ
ンに表示させるためのテレビアダプタ４１に挿入し，撮
影に用いたビデオカメラ４０をそのまま用いて撮影済み
ビデオテープ７８を所定位置まで巻戻してから再生動作
を実行することにより，前記ビデオテープ７８に刻印
（記録）された時刻情報と前記トレーニングカード１０
に記録されているグリップ圧力遷移波形の属性情報とし
て記録されている時刻情報とを比較判定することによっ
て，家庭用のカラーテレビジョン４２の画面にはスイン
グ動作に同期した状態でグリップ圧力の遷移を見ること
ができる。なお，前記ビデオカメラから撮影済みのビデ
オテープを抜取り据置き型のビデオデッキ５０を用いて
も前記と同様の表示波形を見ることができる。即ち，再
生動作時における使い勝手面で一般的に優れている（ス
ローモーション再生や逆転再生などの面で）据置型ビデ
オデッキ５０の再生出力を波形収録（記録）済みの圧力
トレーニングカード１０を挿入したテレビアダプタ４１
へ接続することによってカラーテレビジョン４２の画面
にはスイングフォームと同期した圧力遷移波形を見るこ
とができる。ここで，右足裏と左足裏に圧力センサを埋
め込むことによって体重の移動状態を計測し収録した第
２の圧力トレーニングカード１０’を前記テレビアダプ
タ４１へ追加挿入することによって外観フォームとグリ
ップ圧力遷移と体重移動遷移とを同時に見ることが可能
になる。

【００２７】図２は，本実施例で用いた圧力遷移波形の
収録（記録）部を示すブロック構成図である。ゴルフ競
技用手袋１の第１指（拇指，親指）の先端部付近の腹部
（器具と接触する面）に埋め込んだ（装填した）第１の
圧力検出センサ２ａと，第５指（小指）側の手の平面に
埋め込んだ（装填した）第２の圧力検出センサ２ｂのそ
れぞれの出力は圧力トレーニングカード１０内部の計測
アンプ３を経て増幅された圧力遷移信号１１をアナログ
マルチプレクサ４ａで時分割してＡＤコンバータ４によ
ってディジタル信号化しＩＣメモリ（波形メモリ）６へ
必要な個所のみを収録（記録）する。この時，ＲＴＣ
（リアル・タイム・クロック）２０が指し示す時刻情報
とビデオ信号のフィールド番号に相当する６０分の１秒
単位の番号を前記収録波形の属性情報として記録してお
く。こうして収録した波形は操作スイッチ２１，２２，
２３の操作によって液晶表示パネル２５への表示や，ス
ピーカ２６からされたりＤＡコンバータ７を経てアナロ
グ出力端子９からアナログ信号として出力されたりする
が，通常はＪＥＩＤＡ（日本電子機械振興協会）規格に
則ったＩＣカードコネクタ８を経由して収録データの吸
収がなされる。なお，本事例では手指とグリップ間の圧
力を検出し該波形データを収録しているが足の裏に圧力
センサを設け体重移動を検出したり，筋電センサを用い
ることによって筋肉の作用状態を検出し，収録すること
も可能である。

【００２８】図３は上記計測アンプ３（図２参照）の出
力信号１１をディジタル信号化し上記ＩＣメモリ（波形
メモリ）６（図２参照）へ収録する状態を示したもので
ある。波形収録トリガー点Ｐ１（Ｐ２若しくはＰ３若し
くはＰ４）以前の７２０サンプルデータと前記トリガ点
以降の４８０サンプルデータの合計１２００サンプル分
のデータが単一波形データとして収録される。

【００２９】図４は上記収録した最新出力波形１１と事
前に登録されている基準波形１２とを比較判定する状態
を模型的に示したものである。前記最新収録波形１１と
基準波形１２の主要部分Ｐ２，Ｐ３およびＰ４を中心と
して双方の波形相関を計算し近似度を判定する。なお，
前記最新収録波形１１と基準波形１２を同時に画面表示
することも可能であり，また前記計算した波形相関値だ
けを画面表示することも可能である。

【００３０】図５は本第１の実施例で用いた圧力トレー
ニングカードの動作フローを示すものであり，前記図２
におけるマイクロプロセッサ（コントローラ）５のシー
ケンスフローである。まず，通常の動作モードであるか
どうかを判定（判定ステート１０１）し，もし「ｙｅ
ｓ」であればＡＤ変換を実行して１２００バイトのルー
プメモリ（図２で示すＩＣメモリ６の内部へ割当て，図
示省略）へ順次格納（実行ステート１０２）し，ＡＤ変
換した信号レベルが一定の値以上であるかどうかを判定
（判定ステート１０３）し，一定値よりも「大」であれ
ばその時点の信号変化の傾きをあらかじめ定めた値と比
較（判定ステート１０４）し，もし「大」であれば波形
収集のためのトリガ点であると認識し以後一定期間（実
施例では４８０サンプル，図３参照）データ収集を実行
（実行ステート１０５）し，その後Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３お
よびＰ４で示す（図３参照）収集波形の特徴点を抽出
（実行ステート１０６）し，その結果目的とする特徴パ
ターンの存在の有無を判定（判定ステート１０７）し，
もし特徴パターンが「あり」であれば前記ループメモリ
に格納されているデータを所定の波形メモリエリア（後
述，図６）へ移し替え（実行ステート１０８），同時に
前記移し替えた収録波形の時刻などの属性情報を登録す
る（実行ステート１１５）。更に，比較基準とすべき基
準波形が登録済み（判定ステート１０９）であれば，該
基準波形と前記最新収録波形間の近似度の計算と計算結
果の保存を行なう（実行ステート１１０）と共にブザー
音若しくは合成音声で報知（実行ステート１１１）し，
併せて液晶表示画面（図２の２５）を最新収録波形に更
新する（実行ステート１１２）。その後スタート操作が
行なわれれば（判定ステート１１３で「ｙｅｓ」）前記
基準波形が前記最新収録波形となるように変更（実行ス
テート１１４）し，フローの先頭へ戻る。

【００３１】図６は前記波形メモリエリア（図２のＩＣ
メモリ６内部）のメモリマップを示す。収録波形は属性
データエリアと波形データエリアの組合せを単位として
＃１から＃ｎ（実施例におけるｎは２００）まで順番に
格納されている。ここで，＃１収録波形エリア６−１を
抜き出して内部マップをみると，＃１波形属性データ
（情報）エリア６−１ａは年・月・日・時・分・秒なら
びにフレーム（３０分の１秒，若しくはフィールド；６
０分の１秒）の７バイトデータからなり，＃１波形デー
タエリア６−１ｂは波形収録トリガ点以前の７２０サン
プルデータと以後の４８０サンプルデータを合わせた１
２００バイトデータで構成される。

【００３２】図７は今まで述べてきた実施例で用いてい
る圧力トレーニングカード（波形収録カード）１０の外
観を示す図である。センサ入力端子１３から入力した信
号は自動的に特徴を抽出しながら収録され液晶表示パネ
ル２５に表示され，スタートスイッチ２１若しくは各種
スイッチ２２，２３および２４の操作によってＩＣカー
ドコネクタ８またはアナログ出力端子９を経て前記カー
ド１０の外部へデータを出力する。

【００３３】図８は本実施例で用いた外観フォーム撮影
用のビデオカメラの機能を示すブロック構成図である。
ビデオカメラの機能を大別すると撮影ユニット８４と再
生ユニット８５と内臓モニタ７７およびビデオテープ７
８で構成されている。カメラレンズ７０の作用でＣＣＤ
撮像素子７１の感光面に結像した映像は，前記ＣＣＤ撮
像素子７１によって電気信号に変換され，同期信号発生
回路７３で発生するタイミングに従って撮像制御回路７
２でビデオ信号に変換される。該ビデオ信号は時刻制御
回路８１で発生した時刻情報などと画面合成回路８２で
ミキシングされ，テープへの記録制御回路７４ならびに
テープ制御回路７５を経てビデオテープ７８へ記録され
る。なお，前記時刻制御回路８１内部にはクロックタイ
マーを有しており，時刻設定スイッチ８０の操作で現在
時刻を設定できると共に，ＩＣカードコネクタ８３を経
由して外部装置の現在時刻を修正したり，外部装置が示
す時刻に合わせたりすることができる。一方，撮影中の
映像若しくはビデオテープ７８の再生映像は再生制御回
路７６ゐ経て内臓モニタ７７の画面で見ることができる
と共にビデオ信号出力コネクタ７９から外部の家庭用テ
レビジョンなどでも見ることができる。

【００３４】図９は本実施例で用いたテレビアダプタ部
（図１で示すテレビアダプタ４１）の機能ブロック図で
ある。ビデオカメラ若しくは再生用ビデオデッキから出
力された複合映像信号はビデオ入力コネクタ８６から入
力され同期分離回路８７で同期信号成分が抽出され，該
分離回路８７をスルーで通過した映像信号は時刻情報分
離回路８９を通過し画面合成回路８９でアナログ波形信
号が合成（スーパーインポーズ）され，ビデオ出力コネ
クタ９０から出力され，外部のモニタテレビジョンへ接
続されることになる。次に，ＩＣカードコネクタ９１お
よび９１’へ図７で外観を示した圧力トレーニングカー
ド（図１の１０および１０’）が挿入されると，操作ス
イッチ９３の指示と前記分離された同期信号のタイミン
グに同期して作動していたコントローラ９２は，必要に
応じて前記圧力トレーニングカードからデータを吸収し
所定の演算処理を施した後，文字合成表示用文字表示メ
モリ９４と基準波形との近似偏差を合成表示するための
偏差表示メモリ９５および基準波形と前記入力されてい
るビデオ信号に対応する収録波形を合成表示するための
波形表示メモリへ該当データを格納する。

【００３５】図１０は，上記図９のコントローラ９２の
制御フローの一例を示すフローチャート図である。通常
の動作モードであるかどうかを判定（判定ステート２０
１）し，もし「ｙｅｓ」であれば再生ビデオ映像の現在
再生時刻を認識（実行ステート２０２）し，該時刻に該
当する波形情報が存在するかどうかを判定（判定ステー
ト２０３）し，もし「あり」であれば，該当波形の全エ
リア（１２００バイトデータ分）を映像信号に比較的低
輝度レベルとなるように合成（実行ステート２０４）し
て画面表示すると共に，基準信号が登録されているか否
かを検索（判定ステート２０５）し，もし「ｙｅｓ」で
あれば基準波形との近似度を計算，即ちグリップ圧力の
遷移特性であればグリップ状態の繰り返し再現性を判定
（実行ステート２０６）し，該計算結果をベースにコメ
ント文を映像信号に合成（実行ステート２０７）する。
一方，前記基準信号の登録検索（判定ステート２０５）
において「ｎｏ」の場合と前記コメント文出力（実行ス
テート２０７）後に改めて再生ビデオ映像の現在再生時
刻を読み取り（実行ステート２０８），該読み取り時刻
に該当する波形情報があれば（判定ステート２０９で
「あり」のとき），前記表示中の収録波形のうち上記読
み取った現在再生時刻に対応する地点までの輝度信号が
大きくなるように映像信号に合成（実行ステート２１
０）し，収録波形データのすべてのエリア（１２００バ
イト分）について前記輝度変調動作（実行ステート２１
０）が終了したか否かを判定（判定ステート２１１）
し，「ｎｏ」即ち未終了であれば時刻読み取りのところ
（実行ステート２０８）へ戻るループを構成する。前記
判定（判定ステート２１１）で「ｙｅｓ」即ち１２００
ポイントの波形データの表示が終了すると基準信号登録
の有無を確認し登録済みであれば（判定ステート２１２
で「ｙｅｓ」）再現性の分布などを計算（実行ステート
２１３）し，表示（実行ステート２１４）する。

【００３６】図１１は本実施例で用いたビデオテープへ
の時刻情報挿入方法の一例を示すものであるが，家庭用
８ミリビデオにもＶＳＣ（ビデオ・サブ・コード）が規
格化され市販家庭用ビデオカメラにも時刻データが挿入
できることになり，前記ＶＳＣ機能付きのビデオカメラ
を用いても良いことはいうまでもない。同図ａはフィー
ルド期間に対して時刻情報の挿入個所を示すものであ
る。ビデオ信号のフィールド１２３は垂直同期信号（Ｖ
Ｓ）１２０から次の垂直同期信号までの６０分の１秒の
期間を指し，前記挿入する時刻情報１２５はフィールド
１２３の始め部分でブランキング期間（ＢＬＫ，映像信
号１２４がブランキングレベルに固定されている期間）
１２２が終了する以前であって，水平同期信号（ＨＳ）
１２０に挟まれた地点に疑似輝度信号として記録され
る。ここで，＃Ｎフィールド目のフィールド先頭部には
現在時刻と共に＃Ｎフィールドであることを示すデータ
を含んだ挿入時刻情報１２５が記録され，つぎのフィー
ルドでは＃Ｎ＋１フィールドであることを示すデータを
含んだ挿入時刻情報１２５−１が記録される。同図ｂは
単位水平掃引期間（厳密には水平掃引時間と水平帰線時
間を加算した期間）１２８の中央部に時刻情報を記録し
た状態を示している。水平ブランキング（ＨＢＬＫ）１
２６期間内に存在する水平同期信号１２０から一定時間
後に，時刻情報であることを示す同期パターン（ＳＹ
Ｎ）１２５ａ，次に西暦２桁の年号コード（年）１２５
ｂが入り，以下順番に暦月コード（月）１２５ｃ，日に
ちコード（日）１２５ｄ，２４時間表現の時間コード
（時）１２５ｅ，２桁の分コード（分）１２５ｆ，２桁
の秒コード（秒）１２５ｇ，２桁のフィールド番号コー
ド（Ｆｌｄ）１２５ｈ，更にエラー検出のためのサイク
リック・リダンダンシィ・チェック・コード（ＣＲＣ）
１２５ｊを記録する。

【００３７】図１２は本実施例に基づく画面表示の一例
であり，ゴルフスイングの外観とグリップ圧力の時間的
変化特性を見たものである（実際は動画像であるが，そ
の象徴個所を抽出し６面の静止画像で示した）。時間の
流れとしては便宜上トレーニング対象競技者１００がゴ
ルフクラブ３０をスイングする際の動作解析をベースに
すると，アドレス部分１３１，バックスイング部分１３
２，バックスイングトップ部分１３３，インパクト部分
１３４，第１のフォロースルー１３５と続き最後が第２
のフォロースルー１３６となっている。基準波形１２と
現在再生中の映像に関連する収録波形１１が同時に表示
され，輝度変調されている先頭ポイントｔｘの進行がビ
デオ再生映像の進行に同期している。

【００３８】図１３は前記表示例（図１２）をベースに
実際の装置に応用した幾つかの実用例を示す図である。
同図ａは第１の例であり，カラーテレビジョン４２の画
面にはトレーニング対象競技者１００の自然画映像（コ
ンピュータ処理などを行なっていない映像）と基準波形
１２及び収録波形１１の表示状況は前記図１２の場合と
同じであるが，スイング終了後またはインパクト後に判
定結果などのメッセージが画面上に表示される。第１の
メッセージは標題１４１と第２のメッセージはトレーニ
ング対象競技者１００に関する属性情報１４２，更に第
３のメッセージとして判定結果コメント１４３とワンポ
イントアドバイスを記述する第４のメッセージ１４５が
スーパーインポーズされてテレビ４２の画面上にディス
プレイされる。同図ｂは上記第３と第４のメッセージに
替えて，前回トレーニング時の再現性ヒストグラム１４
７と今回のトレーニングにおける再現性のヒストグラム
をカラーテレビジョン４２の画面にディスプレイするよ
うにしたものである。同図ｃはグリップ圧力の定量値グ
ラフ１４８をカラーテレビジョン画面４２にディスプレ
イしトレーニング効果を高めようとするものである。

【００３９】上記第１の実施例によればゴルフスイング
などの総合的動作の作用点，例えば手指とゴルフクラブ
間の相対圧力，若しくは体重移動や踏み込む力の状態な
どを外観フォームとの関連で確認することができるの
で，従来非科学的であったゴルフスイングのトレーニン
グが科学的・効果的に行なえるという効果がある。

【００４０】第２の実施例を図を用いて以下説明する。
第２の実施例は第１の実施例で用いた波形収録カード
（図１で示す圧力トレーニングカード１０）を割愛し，
収録すべき波形データをビデオテープの音声記録チャネ
ルに記録する方式である。

【００４１】図１４は第２の実施例を示すシステム構成
図である。トレーニング対象競技者１００はセンサ装填
手袋を装着し，ゴルフクラブ３０にかける手指の圧力の
大きさを示す信号を無線送信ユニット１６０を経由して
電波に変換して送信する。該送信電波は無線受信アンテ
ナ１５１で受信し，音声方式無線アダプタ１５１−ａで
疑似的な音声信号に変換してビデオカメラ４０の外部音
声入力端子へ接続することにより，映像情報と前記手指
の圧力情報は同時にビデオテープ７８に記録されること
になる。前記ビデオカメラ４０を用いて映像の再生を行
なうと，音声チャネルに疑似音声信号として記録されて
いる手指の圧力情報を復調してアナログ信号化し，前記
映像画面にスーパーインポーズしてディスプレイする。
また，撮影済みの前記ビデオテープ７８を前記ビデオカ
メラ４０から取りだし，再生用ビデオデッキ５０−ａを
用いてテープ再生を行なう場合は，前記再生用ビデオデ
ッキ５０−ａから出力される映像信号と音声信号を音声
方式テレビジョンアダプタ１５０−ｂで疑似音声として
手指にかかる圧力信号復元し，カラーテレビジョン４２
の画面に映像信号とスーパーインポーズしてディスプレ
イする。

【００４２】図１５は図１４で示すビデオカメラ４０と
音声方式無線アダプタ１５０−ａの内部機能ブロックを
示す図である。ビデオカメラ４０は，撮影ユニット８４
と再生ユニット８５に大別される。前記撮影ユニット８
４はカメラレンズ７０，ＣＣＤ撮像素子７１，撮像制御
回路７２，同期信号発生回路７３，記録制御回路７４，
ならびに録音音声入力端子１７１と音声増幅回路１７２
などで構成されている。一方，前記再生ユニット８５は
ビデオテープ７８を再生のために制御するテープ制御回
路７５，再生制御回路７６，内臓モニタテレビジョン７
７，ビデオ出力コネクタ７９および音声出力増幅回路１
７３と音声出力端子１７４などで構成されている。検出
した圧力信号成分でＦＭ変調された電波（図１４の無線
送信ユニット１６０が送信する）は，受信アンテナ１５
１と無線受信器（回路）１５２で受信し，検波回路１５
３で復調されて低周波でＦＭ変調された信号が波形出力
端子１７５を経由して前記録音音声入力端子１７１に接
続することにより，前記ビデオテープ７８の音声チャネ
ルに記録される。次に，前記ビデオテープ７８を再生す
ると，音声出力端子１７４からは再生中の映像における
低周波ＦＭ変調の圧力信号成分が出力されており，前記
アダプタ部１５０−ａの映像信号入力コネクタ１７６は
前記ビデオ信号出力コネクタ７９と接続し，音声信号
（波形）入力端子１７７は前記音声出力端子１７４と接
続することにより，低周波ＦＭ変調の圧力信号成分はＦ
−Ｖコンバータ１５４で連続したアナログ信号に復調さ
れて画面合成回路１５５によって映像画面と合成（スー
パーインポーズ）され，映像出力コネクタ１７８経由で
市販のカラーテレビジョンでディスプレイする。

【００４３】図１６は本第２の実施例で用いたセンサ装
填手袋の実装状態を示したものであり，同図ａは手の平
側の状態，同図ｂは手の甲側の状態をそれぞれ示してい
る。手袋１の手の平側には２個の圧力センサ２ａ，２ｂ
が埋め込まれ，手の甲側は送信アンテナ１６１を有する
無線送信ユニット１６０が実装されている。

【００４４】図１７は上記無線送信ユニット１６０（図
１６参照）の機能を示すブロック図である。加圧力等の
反応するセンサの出力はプリアンプ１６２−ａ，１６２
−ｂで増幅し，電圧変化を周波数変化に変換するＶＦコ
ンバータ１６３−ａ，１６３−ｂによって約１キロヘル
ツから１０キロヘルツ成分の低周波ＦＭ変調信号を発生
し，ステレオミキサ回路１６４でミキシングしてから高
周波変調回路１６５で数十乃至数百メガヘルツ帯のラジ
オ周波数に変換し送信増幅回路１６６と送信アンテナ１
６１経由で無線送信される。

【００４５】本第２の実施例によれば，ビデオカメラと
アダプタとを組合わせるることによって遠隔地で検出し
たアナログ信号とビデオ映像を容易に同期して見ること
ができるため，ゴルフ巣印字の等におけるグリップ圧力
状態のトレーニングなどが効果的に行なえるという効果
がある。

【００４６】第３の実施例を図１８を用いて説明する。
本第３の実施例は，信号検出部（図１で示すセンサ装填
手袋１）から波形収録部（図１で示す圧力トレーニング
カード１０）までの信号伝送を無線手段で行なうように
したものであり，その他の構成や細部に亘る動作及びト
レーニング方法などはは前記第１の実施例と同じであ
る。センサ装填手袋１を装着（圧力センサを装填した靴
や靴下または靴の中敷きであってもよい）したトレーニ
ング対象競技者は圧力トレーニングカード１０をポケッ
トなどに収納してからトレーニングを開始する。手袋１
の拇指の手の平側に取り付けた圧力センサ２ａと小指つ
け根付近の手の平側に取り付けた圧力センサ２ｂに印加
された圧力情報は無線送信ユニット１６０でＦＭ変調さ
れた高周波（数十メガヘルツから数百メガヘルツ）信号
に変換され，送信アンテナ１６１から受信アンテナ１７
２へ伝播されて無線受信ユニット１７１によって所定の
アナログ信号に復元され計測アンプ３へ入力する。

【００４７】本第３の実施例によれば，トレーニングに
必要な情報を検出する部位に対する制限が無くなり，即
ち，人体の手指や腕，足，頭，背中等あらゆる個所にセ
ンサを設置してもケーブルを煩雑に引き回すことなく前
記センサ情報を収録することができるので，ビデオ映像
と同期して表示可能な測定部位の制限が無くなるという
効果がある。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば，目視可能な外観上の挙
動を記録する手段とセンサを用いることによってのみ検
出可能な情報を記録する手段とがそれぞれ別個に存在
し，前記それぞれの記録手段間を物理的にケーブルなど
の手段で接続することなく，前記外観上の挙動と前記セ
ンサ検出信号波形を同期させて観測することができるの
で，例えば，ゴルフスイング時のスイングフォームとグ
リップ状態若しくは右足と左足間の体重移動状態などと
の相関を科学的，且つ，視覚的に検証（確認）すること
ができるため極めて効果的なスポーツ用トレーニングツ
ールが実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例を示すシステム構成図。

【図２】波形収録部（圧力トレーニングカード部）の機
能を示すブロック構成図。

【図３】収録波形の状態を示す波形図。

【図４】基準波形と収録波形との比較判定状態を示す波
形図。

【図５】圧力トレーニングカード部の動作フローを示す
フローチャート図。

【図６】波形メモリエリアのアドレス配分を示すメモリ
マップ図。

【図７】圧力トレーニングカードの外観図。

【図８】時刻情報をスタンプすることが可能なビデオカ
メラの機能ブロック図。

【図９】テレビアダプタ部の機能ブロック図。

【図１０】テレビアダプタ部の制御フローの一例を示す
フローチャート図。

【図１１】ビデオテープへの時刻情報挿入（スタンピン
グ）方法の一例を示す波形図。

【図１２】テレビジョン画面への表示フォーマットの一
例を示す図。

【図１３】テレビジョン画面への表示フォーマットの実
用事例を示す図。

【図１４】第２の実施例を示すシステム構成図。

【図１５】第２の実施例におけるビデオカメラ部とテレ
ビアダプタ部の機能ブロック図。

【図１６】第２の実施例で用いた手袋部の実装状態を示
す実装配置図。

【図１７】無線送信ユニットの機能を示す機能ブロック
図。

【図１８】第３の実施例の一部を示すブロック構成図。

【符号の説明】

１…センサ装填手袋、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）、８…Ｉ
Ｃカードコネクタ、１０…圧力トレーニングカード（波
形収録カード）、１１…収録用波形信号、１２…基準波
形信号、２０…ＲＴＣ（リアル・タイム・クロック）回
路、２５…液晶パネル、３０…ゴルフクラブ、４０…ビ
デオカメラ、４１…テレビアダプタ、４２…カラーテレ
ビジョン、５０…再生用ビデオデッキ、７１…ＣＣＤ撮
像素子、７２…撮像制御回路、７３…同期信号発生回
路、７４…記録制御回路、７５…テープ制御回路、７６
…再生制御回路、７８…ビデオテープ、８１…時刻制御
回路、８２…時刻情報挿入用画面合成回路、８３…時刻
設定用ＩＣカードコネクタ、８４…ビデオカメラ撮影ユ
ニット、８５…ビデオカメラ再生ユニット、８７…同期
分離回路、８８…時刻情報分離回路、８９…画面合成回
路、９２…アダプタ部コントローラ、９６…波形表示メ
モリ、１００…トレーニング対象競技者、１２０…水平
同期信号、１２１…垂直同期信号、１２２…垂直ブラン
キング、１２４…映像信号、１２５…挿入時刻情報、１
２６…水平ブランキング、１５０…音声方式アダプタ、
１５１…無線受信アンテナ、１５２…無線受信器（回
路）、１５４…ＦＶコンバータ。

フロントページの続き (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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】時刻情報ならびに映像のフィールド番号も
   しくはフレーム番号をコードデータ化し撮影対象の自然
   画視覚情報と前記時刻情報関連のコードデータを同時に
   記録することが可能なビデオカメラで撮影した映像の再
   生画像と，前記撮影対象の自然画視覚情報と同時進行し
   ている経時変化情報をＡＤ変換し前記ビデオカメラの記
   録媒体とは異なる記録媒体へコードデータとして収録す
   るアナログ波形記録再生装置からの再生出力波形とをモ
   ニタ画面上に合成して表示する表示制御装置において，
   前記ビデオカメラで再生中の画面のフィールド番号もし
   くはフレーム番号ならびに時刻の進捗に同期して前記ア
   ナログ波形記録再生装置から前記表示すべき収録データ
   を読みだし，前記モニタ画面上に順次表示することを特
   徴とするアナログ波形の表示制御装置。
2. 【請求項２】時刻情報ならびに映像のフィールド番号も
   しくはフレーム番号をコードデータ化し撮影対象の自然
   画視覚情報と前記時刻情報関連のコードデータを同時に
   記録することが可能なビデオカメラで撮影した映像の再
   生画像と，前記撮影対象の自然画視覚情報と同時進行し
   ている経時変化情報をＡＤ変換し前記ビデオカメラの記
   録媒体とは異なる記録媒体へコードデータとして収録す
   るアナログ波形記録再生装置からの再生出力波形とをモ
   ニタ画面上に合成して表示する表示制御装置において，
   前記ＡＤ変換のためのサンプリングパルスの発生周期を
   ６０分の１秒乃至６０分の１秒の正数倍の速さで発生さ
   せることを特徴とするアナログ波形の表示制御装置。
3. 【請求項３】時刻情報ならびに映像のフィールド番号も
   しくはフレーム番号をコードデータ化し撮影対象の自然
   画視覚情報と前記時刻情報関連のコードデータを同時に
   記録することが可能なビデオカメラで撮影した映像の再
   生画像と，前記撮影対象の自然画視覚情報と同時進行し
   ている経時変化情報をＡＤ変換し前記ビデオカメラの記
   録媒体とは異なる記録媒体へコードデータとして収録す
   るアナログ波形記録再生装置からの再生出力波形とをモ
   ニタ画面上に合成して表示する表示制御装置において，
   ６０分の１秒乃至６０分の１秒の正数分の１を単位とす
   る時刻データを前記アナログ波形記録再生装置へ収録す
   る前記経時変化情報の属性データとして記録することを
   特徴とするアナログ波形の表示制御装置。
4. 【請求項４】時刻情報ならびに映像のフィールド番号も
   しくはフレーム番号をコードデータ化し撮影対象の自然
   画視覚情報と前記時刻情報関連のコードデータを同時に
   記録することが可能なビデオカメラで撮影した映像の再
   生画像と，前記撮影対象の自然画視覚情報と同時進行し
   ている経時変化情報をＡＤ変換し前記ビデオカメラの記
   録媒体とは異なる記録媒体へコードデータとして収録す
   るアナログ波形記録再生装置からの再生出力波形とをモ
   ニタ画面上に合成して表示する表示制御装置において，
   前記アナログ波形記録再生装置が有する時計機能の時刻
   を前記ビデオカメラが示す現在時刻に合わせる手段を有
   することを特徴とするアナログ波形の表示制御装置。
5. 【請求項５】時刻情報ならびに映像のフィールド番号も
   しくはフレーム番号をコードデータ化し撮影対象の自然
   画視覚情報と前記時刻情報関連のコードデータを同時に
   記録することが可能なビデオカメラで撮影した映像の再
   生画像と，前記撮影対象の自然画視覚情報と同時進行し
   ている経時変化情報をＡＤ変換し前記ビデオカメラの記
   録媒体とは異なる記録媒体へコードデータとして収録す
   るアナログ波形記録再生装置からの再生出力波形とをモ
   ニタ画面上に合成して表示する表示制御装置において，
   前記アナログ波形記録再生装置からの再生出力波形の表
   示開始タイミングを前記ビデオ再生信号に含まれる時刻
   情報によって認識した直後に表示すべき前記再生出力波
   形の総てもしくはその主要個所を前記画面上へ合成して
   表示し，前記ビデオ再生画面の時間的進行に合わせて前
   記再生出力波形の軌跡上の左端から順次輝度変化もしく
   は色調変化を与えていくことを特徴とするアナログ波形
   の表示制御装置。
6. 【請求項６】ビデオ信号の垂直同期信号以降で，かつ垂
   直ブランキング期間内に時刻情報ならびに映像のフィー
   ルド番号もしくはフレーム番号をコードデータ化し，該
   当画面を識別する属性データとして記録することを特徴
   とする請求項１乃至請求項５に記載のアナログ波形の表
   示制御装置。
7. 【請求項７】ビデオカメラで撮影した映像の再生画像と
   複数のアナログ波形記録再生装置からの再生出力波形を
   同時に表示することを特徴とする請求項１乃至５に記載
   のアナログ波形の表示制御装置。
8. 【請求項８】音声録音機能を有するビデオカメラと，物
   理現象を検出するセンサと該センサからの出力信号を増
   幅する増幅器を有するアナログ信号収集装置において，
   前記増幅器の出力信号をＶＦ変換（電圧−周波数変換）
   し，前記ビデオカメラの音声録音機能の信号入力部へ接
   続することを特徴とするアナログ信号収集装置。
9. 【請求項９】圧力遷移情報など時間の経過と共に変化す
   る情報を検出する手段を有する信号検出部と前記検出信
   号をＡＤ変換して記録媒体へコードデータとして収録す
   るアナログ波形記録再生装置部からなるアナログ信号収
   集装置において，前記検出部検出した検出信号を前記ア
   ナログ波形記録再生装置部へ無線手段を用いて情報伝送
   することを特徴とするアナログ信号収集装置。