JPWO2018100696A1 - モーションキャプチャシステム、モーションキャプチャプログラム及びモーションキャプチャ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着され、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定可能な複数の体動センサーと、
前記体動センサーによる検出結果を体動データとして記録する体動記録部と、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出部と、
前記周期抽出部が抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を検出する特性解析部と、
前記特性解析部が解析した特性を、前記周期抽出部が抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて表示又は出力する出力デバイスと
を備えることを特徴とする。
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着された体動センサーにより、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定するとともに、前記体動センサーによる検出結果を体動データとして体動記録部に記録する体動記録ステップと、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、周期抽出部が、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出ステップと、
前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を特性解析部が解析する特性解析ステップと、
前記特性解析ステップで解析した特性を、前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて出力デバイスが表示又は出力する出力ステップと
を含むことを特徴とする。
図1は、本実施形態に係る情報端末装置100を用いたモーションキャプチャシステムの使用態様を示す説明図であり、図2は、本実施形態に係るモーションキャプチャシステムにより取得された体動再現データの一例である。また、図3は、各装置の内部構成を示すブロック図である。
(1)体動センサー
体動センサー40a,40bは、装着者1の周期的な運動が行われる部位に装着され各部位の三次元的な変位又は加速度を検出する一対のセンサーである。本実施形態において体動センサー40a,40bは、装着者1の両足首よりも下の部位に装着されるようになっており、装着者の右足の甲に取り付けられる右足体動センサー40aと、装着者の左足の甲に取り付けられる左足体動センサー40bとから構成されている。これら体動センサー40a及び41bは、物体の加速度を計測する3軸加速度計と、物体の角速度を検出する3軸ジャイロスコープ、磁場の大きさ・方向を計測する3軸磁気センサーが搭載され、9軸の動きを検知可能となっている。
図4〜図6は、本実施形態に係る情報端末装置の全体構成及び使用態様を示す。本実施形態に係る情報端末装置100は、図4及び図5に示すように、ベルト部材104によってユーザーが装着可能な腕時計タイプのウェアラブル端末としたり、図6に示すように、自転車のハンドル部分等にマウントしたりできるように構成されている。
先ず、下式によって3軸のジャイロの値から回転軸を推定する。
以上の構成を有すモーションキャプチャシステムを動作させることによって、本実施形態に係るモーションキャプチャ方法を実施することができる。図7は、本実施形態に係るモーションキャプチャ方法を示すシーケンス図である。なお、ここでは、自転車競技においてコーチングを行う場合を例に説明する。
なお、上述した本発明に係るモーションキャプチャシステム及びモーションキャプチャ方法は、上述したモーションキャプチャアプリのように、所定の言語で記述された本発明のモーションキャプチャプログラムをコンピューター上で実行することにより実現することができる。すなわち、本発明のプログラムを、携帯端末装置やスマートフォン、ウェアラブル端末、モバイルPCその他の情報処理端末、パーソナルコンピュータやサーバーコンピューター等の汎用コンピューターのICチップ、メモリ装置にインストールし、CPU上で実行することにより、上述した各機能を有するシステムを構築してモーションキャプチャ方法を実施することができる。
このような本実施形態によれば、自転車を漕ぐような周期的な運動について体動を検出し、その周期的な運動の特性を回転角度に対応させて表示又は出力することによって、自転車のペダルを踏み込むときのフォームの乱れやリズムの崩れ等の発生を瞬時に理解できる。
x…進行方向
y…鉛直方向
1…装着者
40…体動センサー
40a…右足体動センサー
40b…左足体動センサー
41…凹部
41a…フランジ部
42…把持部材
42a,42b…切込
43…ストッパー
44…本体フレーム
44a…連結部
44b…係止孔
51…靴紐
100…情報端末装置
100a…小型ディスプレイ
100b…大型ディスプレイ
100c…操作部
101…マウント器具
101b…ドック用装置
102…ハンドル
104…ベルト部
111…出力インターフェース
112…入力インターフェース
113…無線インターフェース
114…メモリ
170…制御部
170a…体動データ取得部
170b…体動算出部
170c…周期抽出部
170d…解析部
170e…表示情報生成部
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着され、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定可能な複数の体動センサーと、
前記体動センサーによる検出結果を体動データとして記録する体動記録部と、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出部と、
前記周期抽出部が抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を検出する特性解析部と、
前記特性解析部が解析した特性を、前記周期抽出部が抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて表示又は出力する出力デバイスと
を備え、
前記特性解析部は、前記周期運動のパターンを解析し、前記周期運動の特徴を抽出し、前記装着者により行われている競技の種目を判別し、判別された種目に適した処理設定を切り替える機能を有する
ことを特徴とする。
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着された体動センサーにより、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定するとともに、前記体動センサーによる検出結果を体動データとして体動記録部に記録する体動記録ステップと、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、周期抽出部が、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出ステップと、
前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を特性解析部が解析する特性解析ステップと、
前記特性解析ステップで解析した特性を、前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて出力デバイスが表示又は出力する出力ステップと
を含み、
前記特性解析部は、前記周期運動のパターンを解析し、前記周期運動の特徴を抽出し、前記装着者により行われている競技の種目を判別し、判別された種目に適した処理設定を切り替える機能を有することを特徴とする。
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着された体動センサーにより、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定するとともに、前記体動センサーによる検出結果を体動データとして体動記録部に記録する体動記録ステップと、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、周期抽出部が、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出ステップと、
前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を特性解析部が解析する特性解析ステップと、
前記特性解析ステップで解析した特性を、前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて出力デバイスが表示又は出力する出力ステップと
を含み、
前記特性解析ステップにおいて前記特性解析部は、前記周期運動のパターンを解析し、前記周期運動の特徴を抽出し、前記装着者により行われている競技の種目を判別し、判別された種目に適した処理設定を切り替えることを特徴とする。
Claims (15)
- 装着者の体動を検出するモーションキャプチャシステムであって、
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着され、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定可能な複数の体動センサーと、
前記体動センサーによる検出結果を体動データとして記録する体動記録部と、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出部と、
前記周期抽出部が抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を解析する特性解析部と、
前記特性解析部が解析した特性を、前記周期抽出部が抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて表示又は出力する出力デバイスと
を備えることを特徴とするモーションキャプチャシステム。 - 前記体動センサーは、前記装着者の両足首よりも下の部位に装着されることを特徴とする請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。
- 前記出力デバイスは、前記周期抽出部が抽出した前記周期運動を平面的な円形で表し、前記特性解析部が解析した特性を、各特性が出現する回転角度を前記円形の中心角度によって表示する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記出力デバイスは、前記体動センサーが検出した特性の強度を前記円の原点からの距離により表示することを特徴とする請求項3に記載のモーションキャプチャシステム。
- 前記出力デバイスは、前記体動センサーが検出した特性の変化を記号、図形又はこれらの色彩若しくはサイズによって表現することを特徴とする請求項3又は4に記載のモーションキャプチャシステム。
- 装着者の体動を検出するモーションキャプチャプログラムであって、情報処理端末を、
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着され、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定可能な複数の体動センサーと、
前記体動センサーによる検出結果を体動データとして記録する体動記録部と、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出部と、
前記周期抽出部が抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を解析する特性解析部と、
前記特性解析部が解析した特性を、前記周期抽出部が抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて表示又は出力する出力デバイスとして
機能させることを特徴とするモーションキャプチャプログラム。 - 前記体動センサーは、前記装着者の両足首よりも下の部位に装着されることを特徴とする請求項6に記載のモーションキャプチャプログラム。
- 前記出力デバイスは、前記周期抽出部が抽出した前記周期運動を平面的な円形で表し、前記特性解析部が解析した特性を、各特性が出現する回転角度を前記円形の中心角度によって表示する
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のモーションキャプチャプログラム。 - 前記出力デバイスは、前記体動センサーが検出した特性の強度を前記円の原点からの距離により表示することを特徴とする請求項8に記載のモーションキャプチャプログラム。
- 前記出力デバイスは、前記体動センサーが検出した特性の変化を記号、図形又はこれらの色彩若しくはサイズによって表現することを特徴とする請求項8又は9に記載のモーションキャプチャプログラム。
- 装着者の体動を検出するモーションキャプチャ方法であって、
前記装着者の周期的な運動が行われる部位に装着された体動センサーにより、各部位の三次元的な変位又は加速度を測定するとともに、前記体動センサーによる検出結果を体動データとして体動記録部に記録する体動記録ステップと、
前記体動記録部に蓄積された前記体動データに基づいて、周期抽出部が、前記各体動センサーの周期運動を抽出する周期抽出ステップと、
前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動における角速度変化の特性を特性解析部が解析する特性解析ステップと、
前記特性解析ステップで解析した特性を、前記周期抽出ステップで抽出した前記周期運動の回転角度に対応させて出力デバイスが表示又は出力する出力ステップと
を含むことを特徴とするモーションキャプチャ方法。 - 前記測定・記録ステップにおいて前記体動センサーは、前記装着者の両足首よりも下の部位に装着されることを特徴とする請求項11に記載のモーションキャプチャ方法。
- 前記出力ステップにおいて前記出力デバイスが、前記周期抽出部が抽出した前記周期運動を平面的な円形で表し、前記特性解析部が解析した特性を、各特性が出現する回転角度を前記円形の中心角度によって表示する
ことを特徴とする請求項11又は12に記載のモーションキャプチャ方法。 - 前記出力ステップにおいて前記出力デバイスが、前記体動センサーが検出した特性の強度を前記円の原点からの距離により表示することを特徴とする請求項13に記載のモーションキャプチャ方法。
- 前記出力ステップにおいて前記出力デバイスが、前記体動センサーが検出した特性の変化を記号、図形又はこれらの色彩若しくはサイズによって表現することを特徴とする請求項13又は14に記載のモーションキャプチャ方法。
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