KR20140081695A

KR20140081695A - 동작 분석 장치

Info

Publication number: KR20140081695A
Application number: KR1020130157894A
Authority: KR
Inventors: 코지 야타카
Original assignee: 야마하 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-07-01
Also published as: CN103877715B; JP2014121456A; JP5835206B2; US20140180632A1; CN103877715A

Abstract

동작 분석 장치는 사용자의 동작(예를 들면, 사용자가 사용하는 채에서 특정되는 점)과 연동하여 움직이는 목표 관측점의 궤도를 나타내는 관측 데이터를 취득하는 관측 데이터 취득부과, 목표 관측점의 미리 정해진 궤도를 나타내는 각각의 복수의 참조 데이터와 관측 데이터 취득부에 의해 취득되는 관측 데이터를 비교하는 비교부와, 비교부를 사용함으로써 얻어지는 비교 결과에 따라 음향 신호를 생성하는 음향 제어부를 포함한다.

Description

동작 분석 장치{MOTION ANALYSIS DEVICE}

본 발명은 사용자의 동작을 분석하는 기술에 관한 것이다.

본원은 2012년 12월 21일에 출원된 일본 특허출원 2012-279501호에 따라 우선권을 주장하고 그 내용은 본원에 참고로서 포함된다.

종래, 사용자의 동작을 분석하기 위한 다양한 기술이 제안되고 있다. 예를 들면, 일본 특허출원, 첫 공개 번호 H06-39070호는 동일한 화면상에 사용자 스윙 동작의 움직이는 이미지와 미리 녹화된 참조용 스윙 동작(예를 들면, 프로 골퍼의 스윙 동작)의 움직이는 이미지를 동시에 표시하는 기술을 공개한다.

일본 특허출원에 공개된, 첫 공개 번호 H06-39070호에 따르면, 사용자는 그들의 스윙 동작과 참조용 스윙 동작을 시각적으로 비교함으로써 그들 자신의 스윙 동작을 분석한다. 그러나, 실제로 화면상의 움직이는 이미지를 시각적으로 확인하면서 사용자의 동작과 참조용의 동작을 정확하고 상세하게 비교함으로써 두 동작 간의 차이점을 이해하는 것은 어렵다. 상술한 상황을 감안하여, 본 발명은 사용자가 사용자 동작과 참조용 동작 간의 차이점을 쉽게 이해할 수 있는 것을 목표로 한다.

상술한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 동작 분석 장치는 사용자의 동작과 연동하여(in conjunction with) 움직이는 목표 관측점(target observation point)의 궤도를 나타내는 관측 데이터를 취득하기 위한 관측 데이터 취득 수단; 목표 관측점의 미리 정해진(predetermined) 궤도를 나타내는 참조 데이터와 관측 데이터 취득 수단에 의해 취득 및 생성되는 관측 데이터를 비교(comparison)하기 위한 비교 수단; 또한 비교 수단으로부터의 비교 결과에 따른 음향 신호를 생성하는데 사용되는 음향 제어 수단을 포함한다.

본 발명에 따르면, 음향 신호는 관측 데이터와 참조 데이터 간의 비교 결과에 따라 생성될 수 있다. 따라서, 사용자는 목표 관측점의 궤도와, 참조 데이터에 의해 나타나는 미리 정해진(predetermined) 궤도 간의 차이점을 쉽게 이해할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 동작 분석 시스템을 나타내는 외관도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 동작 분석 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 목표 관측점을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 관측 데이터를 나타내는 개략도(schematic diagram)이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 참조 데이터 계열(sequence)을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 비교 데이터를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 비교부에 의해 수행되는 비교 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 음향 제어부에 의해 생성되는 음향 신호를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 음향 제어부에 의해 생성되는 음향 신호를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 동작 분석 시스템을 나타내는 블록도이다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 동작 분석 시스템(100)의 외관도이다. 도 2는 동작 분석 시스템(100)의 블록도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 동작 분석 시스템(100)은 동작 분석 장치(10) 및 가속도 센서(20)를 포함한다. 동작 분석 장치(10)는 사용자(U)의 동작을 분석하고 사용자(U)에게 분석 결과를 통보하며, 다양한 스포츠 상에서 특정한 동작을 연습할 때 바람직하게 사용된다. 제 1 실시형태의 동작 분석 장치(10)는 골프채 (C)를 스윙하는 사용자의 동작을 분석한다(이하 "스윙 동작"으로 나타낸다). 더욱 구체적으로, 동작 분석 장치(10)는 사용자(U)의 스윙 동작과 연동하여 움직이는 점(P)의 움직임을 분석한다(이하 "목표 관측점"으로 나타낸다). 제 1 실시형태의 목표 관측점(P)은 사용자(U)에 의해 사용되는 채(C)에서의 특정한 점이다.

더욱 구체적으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 채(C)의 샤프트(Cs)에 고정된 그립(Cg)의 선단부[헤드(Ch)측의 끝 부분]는 목표 관측점(P)이 되도록 한다. 채(C)의 다른 점[예를 들면, 헤드(Ch) 또는 샤프트(Cs) 상의 점] 또는 스윙 동작과 연동하여 움직이는 사용자(U)의 신체 내의 점은 목표 관측점(P)이 될 수 있다.

도 1 및 도 2의 가속도 센서(20)는 목표 관측점(P)의 움직임[사용자(U)의 스윙 동작]을 검출하는 검출기이며, 미리 정해진(predetermined) 주기에서 목표 관측점(P)의 움직임에 상응하는 센서 출력(Da)을 순차적으로 생성한다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 본 실시형태의 가속도 센서(20)는 3축 가속도 센서로서 목표 관측(P)에 고정되고 서로 직교하는 3축(X축, Y축, Z축)의 각 방향에서의 가속도를 검출한다. Z축은 채(C)의 샤프트(Cs)의 길이 방향과 평행하는 축이다. Y축 및 X축은 Z축과 직교하는 평면상에 있는 축이다. 하나의 센서 출력(Da)은 X축 방향에서의 가속도(Ax), Y축 방향에서의 가속도(Ay) 및 Z축 방향에서의 가속도(Az)를 포함하도록 구성된다. 가속도 센서(20)에 의해 순차적으로 생성되는 각 센서 출력(Da)은 시계열(time-series) 방식으로 동작 분석 장치(10)로 전송된다. 가속도 센서(20) 및 동작 분석 장치(10)는 무선 방식으로 서로 데이터 통신을 수행하나, 유선으로 데이터 통신을 수행할 수도 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 동작 분석 장치(10)는 연산 처리부(12), 저장 장치(14) 및 음 출력 장치(sound emitting device)(16)를 포함하는 컴퓨터 시스템에 의해 작동된다. 저장 장치(14)는 연산 처리부(12)에 의해 실행되는 프로그램과, 연산 처리부(12)에 의해 사용되는 다양한 데이터 아이템을 저장한다[예를 들면 음향 데이터(W) 또는 참조 데이터 계열(Sref)]. 반도체 저장 매체 및 자기 기록 매체와 같은 공지된 기록 매체 또는 다양한 형태의 기록 매체가 저장 장치(14)로서 선택적으로 이용될 수 있다. 음 출력 장치(16)는 음향 장치(예를 들면, 스피커)로서 연산 처리부(12)로부터 생성되는 음향 신호(S)에 상응하는 음파를 재생한다.

연산 처리부(12)는 저장 장치(14)에 저장된 프로그램을 시행함으로써 사용자(U)의 동작을 분석하기 위한 복수의 기능[관측 데이터 취득부(32), 비교부(34) 및 음향 제어부(36)]을 허용한다. 또한, 연산 처리부(12)의 각 기능은 복수의 장치에 분배 가능하다.

관측 데이터 취득부(32)는 사용자(U)의 스윙 동작에 상응하는 목표 관측점(P)의 궤도(Oa)(이하 "관측 궤도"로 나타낸다)를 표시하는 관측 데이터(Db)를 순차적으로 취득한다. 더욱 구체적으로, 관측 데이터 취득부(32)는 가속도 센서(20)에 의해 시계열 방식으로 공급되는 관측 데이터(Db)를 순차적으로 생성한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 하나의 관측 데이터 아이템(Db)은 관측치(Bx), 관측치(By) 및 관측치(Bz)를 포함하도록 구성된다. 관측치(Bx)는 연속으로 생성되는 두 센서 출력(Da) 간의 가속도(Ax)에서의 차이(변경)이며, 관측치(By)는 연속으로 생성되는 두 센서 출력(Da) 간의 가속도(Ay)에서의 차이이며, 또한 관측치(Bz)는 연속으로 생성되는 두 센서 출력(Da) 간의 가속도(Az)에서의 차이이다. 관측 데이터 취득부(32)가 관측 데이터(Db)를 취득하는 주기는 사용자(U)가 스윙 동작을 수행하는 시간과 비교했을 때 충분하게 짧은 시간(예를 들면, 1밀리 세컨드)으로 설정된다.

도 2의 저장 장치(14)는 음향 데이터(W) 및 참조 데이터 계열(Sref)을 저장한다. 본 실시형태의 음향 데이터(W)는 특정한 음향 파형을 나타내는 데이터이다. 예를 들면, 스윙 동작시 채(C)에 의해 생성되는 바람 소음은 기록되고 또한, 미리 정해진 주파수(예를 들면, 44.1㎑)로 샘플링된 디지털 데이터는 음향 데이터(W)로서 미리 저장 장치(14)에 저장된다.

도 5는 참조 데이터 계열(Sref)의 개략도(schematic diagram)이다. 참조 데이터 계열(Sref)은 미리 정해진 시간 기간 동안 목표 관측점(P)의 궤도(Oref)(이하 "참조 궤도"로 나타낸다)를 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 참조 데이터 계열(Sref)은 복수의 참조 데이터(Dref)의 시계열(time-series)이다. 각 참조 데이터(Dref)는 사용자(U)의 스윙 동작을 평가하기 위해 각 관측 데이터(Db)와 비교되고 또한, 참조치(Rx), 참조치(Ry) 및 참조치(Rz)를 포함하도록 구성된다.

참조 궤도(Oref)는 각 관측 데이터(Db)에 의해 특정되는(specified) 관측 궤도(Oa)의 표준이다. 예를 들면, 스윙 동작에 능숙한 프로 골퍼와 같은 동작 수행자가 표준 스윙 동작을 수행할 때, 목표 관측점(P)의 궤도는 바람직하게 참조 궤도(Oref)로서 이용된다. 더욱 구체적으로, 표준 행위자가 스윙 동작을 수행할 때, 관측 데이터 취득부(32)에 의해 생성되는 복수의 관측 데이터(Db)의 시계열이 참조 데이터 계열(Sref)[각 참조 데이터(Dref)]로서 저장 장치(14)에 미리 저장된다. 따라서, 표준 스윙 동작을 수행할 때 각 참조 데이터(Dref)의 참조치(Rx)는 가속도(Ax)의 변화량에 상응하고, 참조치(Ry)는 가속도(Ay)의 변화량에 상응하며 또한, 참조치(Rz)는 가속도(Az)의 변화량에 상응한다.

도 2의 비교부(34)는 저장 장치(14)에 저장된 참조 데이터 계열(Sref)의 각 참조 데이터(Dref)와 관측 데이터 취득부(32)에 의해 취득되는 각 관측 데이터(Db)를 비교한다. 더욱 구체적으로, 비교부(34)는 관측 데이터 취득부(32)가 관측 데이터(Db)를 취득할 때마다 시계열순으로(in chronological order) 저장 장치(14)의 참조 데이터 계열(Sref)로부터 참조 데이터(Dref)를 읽어내며(read-out), 또한 관측 데이터(Db)와 참조 데이터(Dref) 간의 차이를 계산함으로써 비교 데이터(Dc)를 생성한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 하나의 비교 데이터(Dc)는 비교치(ΔTx), 비교치(ΔTy) 및 비교치(ΔTz)를 포함하도록 구성된다. 비교치(ΔTx)는 관측 데이터(Db)의 관측치와 참조 데이터(Dref)의 참조치(Rx) 간의 차이이다. 마찬가지로, 비교치(ΔTy)는 관측치(By)와 참조치(Ry)의 차이이며, 비교치(ΔTz)는 관측치(Bz)와 참조치(Rz)의 차이이다. 복수의 관측 데이터(Db)의 시계열은 관측 궤도(Oa)에 대응하며, 참조 데이터 계열(Sref)은 참조 궤도(Oref)에 대응한다. 따라서, 비교 데이터(Dc)는 관측 궤도(OA)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이를 나타내는 데이터에 해당한다.

본 실시형태의 비교부(34)는 관측 데이터(Db)와 사용자(U)에 의해 수행되는 스윙 동작의 시작부터 완료까지의 한 구간(section) 내에 있는 미리 정해진(predetermined) 분석 구간의 참조 데이터(Dref)를 비교한다. 분석 구간은 사용자(U)가 백 스윙(이하 "동작 시작점")에서 테이크 어웨이 동작 후, 다운 스윙 동작을 시작할 때[채(C)를 하향으로 스윙하는 동작]의 시점으로부터 미리 정해진 시간 기간(T)이 경과할 때까지의 구간이다.

분석 구간의 시간 기간(T)은 사용자(U)의 동작 시작점으로부터 사용자(U)가 마무리 동작[채(C)의 스윙의 마무리 동작]을 완료될 때까지의 시간 기간에 따라 정해진다. 실제 동작 시작점으로부터 스윙이 완료될 때까지의 시간 기간은 사용자 (U)의 스윙 속도에 따라 달라진다. 본 실시형태에서 사용자(U)의 평균 스윙 속도는 사전에 여러 번 측정된 관측 데이터(Db)의 시계열 상의 결과를 기초로 하여 계산된다. 평균 스윙 속도에 상응하는 분석 구간의 시간 기간(T)은 각 사용자(U)에 따라 선택되며, 저장 장치(14)에 저장된다.

도 7은 비교부(34)가 각 관측 데이터(Db)와 각 참조 데이터(Dref)를 비교하는 프로세스(이하, "비교 프로세스"로 나타낸다)의 흐름도이다. 예를 들면, 사용자(U)가 입력 장치(도시되지 않음)의 작동에 의해 분석이 시작되도록 지시할 때, 도 7의 비교 프로세스가 수행된다.

비교부(34)는 각 관측 데이터(Db)를 활용함으로써 동작 시작점을 검출한다(S1). 목표 관측점(P)의 가속도에서의 변화량이 다운 스윙 동작의 시작 후에 즉시 증가하는 성향을 갖는다고 고려하면, 제 1 실시형태의 비교부(34)는 각 관측 데이터(Db)에 의해 나타내어지는 가속도의 변화량(ΔA)에 따라 동작 시작점을 검출한다.

더욱 구체적으로, 비교부(34)는 관측 데이터 취득부(32)로부터 순차적으로 제공받는 관측 데이터(Db)에 의해 나타내어지는 가속도에 있어서의 변화량(ΔA)이 미리 정해진(predetermined) 임계치(ATH) 이상인지 아닌지를 순차적으로 결정한다. 예를 들면, 변화량(ΔA)은 관측치(Bx)의 절대치, 관측치(By)의 절대치 및 관측치(Bz)의 절대치의 합이다. 비교부(34)는 변화량(ΔA)이 미리 정해진 임계치(ATH) 이상이 될 때까지 단계(S1)를 반복하며(S1:NO), 또한 변화량(ΔA)이 미리 정해진 임계치(ATH) 이상이 될 때의 시점을 동작 시작점으로서 검출한다(S1:YES). 그 후 상기 프로세스는 단계(S2)로 진행된다.

비교부(34)는 사용자(U)의 평균 스윙 속도를 기초로 미리 선택 및 저장된 분석 구간의 시간 기간(T)에 따라 시간축 상에 참조 데이터 계열(Sref)을 신축(확장 또는 축소)한다[stretches(expands or contracts)](S2). 더욱 구체적으로, 참조 데이터 계열(Sref)의 맨 앞의 참조 데이터(Dref)부터 맨 뒤의 참조 데이터(Dref)까지의 시간 기간(Tref)[참조 궤도(Oref)의 시작점부터 종점까지의 시간 기간]은 시간 기간(T)으로 조정된다.

더욱 구체적으로, 시간 기간(T)이 시간 기간(Tref)보다 길 때, 비교부(34)는 참조 데이터 계열(Sref) 상에 보간(interpolation) 프로세스를 수행함으로써 참조 데이터(Dref)의 양을 증가시키는 것으로 참조 데이터(Dref)의 양과 관측 데이터(Db)의 양을 동등하게 한다. 참조 데이터 계열(Sref)의 보간(interpolation) 프로세스에 대하여 공지된 기술[예를 들면 선형 보간 프로세스(linear interpolation process) 또는 스플라인 보간 프로세스(spline interpolation process)]이 선택적으로 이용될 수 있다.

한편, 시간 기간(T)이 시간 기간(Tref)보다 짧을 때, 비교부(34)는 참조 데이터 계열(Sref) 상에 간인(thinning) 프로세스를 수행함으로써 참조 데이터(Dref)의 양을 감소시키는 것으로 참조 데이터(Dref)의 양과 관측 데이터(DB)의 양을 동등하게 한다. 참조 데이터 계열(Sref)의 간인 프로세스에 대하여, 공지된 기술이 선택적으로 이용될 수 있다. 참조 궤도(Oref) 자체는 단계(S2)의 프로세스 내에서 변화하지 않는다.

비교부(34)는 관측 데이터 취득부(32)에 의해 순차적으로 생성되는 각 관측 데이터(Db)와 단계(S2)에서의 조정 후 참조 데이터 계열(Sref)의 각 참조 데이터(Dref)를 비교한다(S3).

더욱 구체적으로, 비교부(34)는 관측 데이터 취득부(32)가 관측 데이터(Db)를 생성할 때마다 조정 이후의 참조 데이터 계열(Sref)의 각 참조 데이터(Dref)를 맨 앞부터 시작해서 시계열순으로(in chronological order) 읽어내고(read-out) 또한, 참조 데이터(Dref)와 관측 데이터(Db) 간의 차이를 비교 데이터(Dc)로 설정함으로써 비교 데이터(Dc)를 순차적으로 생성한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 비교 데이터(Dc)의 생성(S3)은 단계(S1)에서 검출되는 동작 시작점으로부터 분석 구간의 시간 기간(T)이 경과된 사실이 단계(S4)에서 결정될 때까지 반복된다(S4:NO).

시간 기간(T)이 동작 시작점으로부터 경과했다는 것이 결정될 때(S4:YES), 비교부(34)는 비교 프로세스를 완료한다. 상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이를 나타내는 비교 데이터(Dc)는 스윙 동작이 수행되는 동안 분석 구간 내에서 순차적으로 생성된다.

도 2의 음향 제어부(36)는 비교부(34)에 의해 순차적으로 생성되는 비교 데이터(Dc)[각 관측 데이터(Db)와 각 참조 데이터(Dref)의 비교 결과]에 따라 음향 신호(S)를 생성한다. 더욱 구체적으로, 비교부(34)에 의해 검출되는 동작 시작점으로부터, 음향 제어부(36)는 저장 장치(14)로부터 음향 데이터(W)의 각 샘플을 시계열순으로(in chronological order) 순차적으로 취득하며, 또한 각 판독 직전에 비교부(34)에 의해 생성되는 비교 데이터(Dc)에 따라 음향 데이터(W)의 각 샘플의 음의 높이 및/또는 박자를 변환한다. 음향 제어부(36)에 의해 생성되는 음향 신호(S)는 음파로서 재생하기 위해 음 출력 장치(16)에 제공된다. 디지털 음향 신호(S)를 아날로그 음향 신호(S)로 변환하는 D/A 컨버터는 편의상 예시하지 않는다.

더욱 구체적으로, 음향 제어부(36)는 비교 데이터(Dc)에 따라 음향 데이터(W)의 각 샘플의 음높이를 변화시킨다. 예를 들면, 비교부(34)는 비교 데이터(Dc)의 각 비교치(ΔTx, ΔTy 및 ΔTz)가 클수록[즉, 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이가 클수록] 각 샘플의 음높이의 변화가 커지도록 음향 데이터(W)를 변환한다. 음향 데이터(W)의 각 샘플은 사용자의 스윙 동작과 동시에 순차적으로(실시간으로) 변환되고 출력된다. 즉, 사용자(U)에 의해 수행되는 스윙 동작의 분석 구간 내에서 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이에 따라 재생음의 음높이는 시시각각 변화한다.

여기에서, 공지된 방법이 음향 데이터(W)의 각 샘플의 변조를 이용한 음높이 조정 프로세스에 사용된다. 일예로, 음향 데이터(W)의 판독(reading-out) 속도 조정의 음높이 조정 방법은 다음과 같다.

미리 정해진(predetermined) 시간 기간을 갖는 파형 데이터인 샘플링된(sampled) 음향 데이터(W)는 복수의 프레임을 갖도록 구성된다. 각 프레임은 관련된 분석 구간을 구성하는 복수의 구간 내에서 하나의 구간에 상응하도록 조정된다. 이 경우에서는, 만일 사용자(U)가 스윙 동작을 수행하면 그 비교부(34)의 각 구간에 상응하는 비교 데이터(Dc)를 생성한다. 상응하는 비교 데이터(Dc)를 기초로 하여, 음향 제어부(36)는 각 구간에 상응하는 프레임에 대해 음향 데이터(W)의 저장 장치(14)에 대한 판독(reading-out) 속도를 결정하며, 또한 저장 장치(14)로부터, 그 결정된 판독 속도로, 상응하는 프레임의 음향 데이터(W)를 읽어낸다. 여기에서, 비교 데이터(Dc)의 값에 따라 표준 판독 속도보다 판독 속도가 빠르게 결정되었을 때, 상응하는 프레임의 음은 참조 음높이보다 높은 음높이를 갖도록 재생된다. 이 경우에, 전체 프레임을 읽어내는(reading-out) 것은 상응하는 프레임의 시간 기간이 경과할 때까지 완료된다. 그러나, 전체 프레임을 읽어내는(reading-out) 것이 빠른 속도로 완료될 때의 시점에서, 판독 프로세스는 상응하는 프레임의 맨 처음 샘플부터 다시 시작된다. 상응하는 프레임의 시간 기간이 경과할 때까지, 판독 프로세스는 연속적으로 반복된다. 그에 반하여, 표준 판독 속도보다 느린 판독 속도로 결정되었을 때, 전체 프레임의 판독은 상응하는 프레임의 시간 기간이 경과하기 전까지 완료되지 않는다. 그러나, 상응하는 프레임의 판독이 상응하는 프레임의 시간 기간의 끝에 도달했을 때의 시점에서 정지되고, 그 프로세스는 다음 프레임의 샘플에 대한 새로운 판독 프로세스로 진행하는 방법이 고려될 수 있다. 저속 판독 속도의 경우뿐만 아니라 고속 판독 속도의 경우에서, 파형은 프레임 간의 연결 부분에서 불연속적일 수 있다. 그러나, 프레임 간의 매끄러운 파형 연결은 공지된 크로스 페이드(cross-fade) 프로세스를 사용하여 얻어지는 것이 고려될 수 있다.

또한, 상기 음높이 조정 방법은 컷 앤 스플라이스(cut and splice) 방식이라고 하며 예를 들면, 미국특허 5,952,596호의 종래 기술에 개시되어 있다.

도 8은 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이에 따른 재생된 음에서의 음높이 설명도이다.

도 8에서 분석 구간 내의 관측 궤도[Oa(Oa1, Oa2)]의 부분과 재생된 음의 음높이[Pa(Pa1, Pa2)]에서의 시간 변화가 병렬로 예시된다. 도 8에서 타구점(Q)은 헤드(Ch)가 공을 타격하는 시점에서의 목표 관측점(P)과 상응한다. 도 8에서, 각 관측 궤도(Oa)가 참조 궤도(Oref)와 함께 보여진다. 각 음높이(Pa)는 음향 데이터(W) 의 음높이가 참조 음높이(Pref)로 조정되는 상대치로서 예시된다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 음향 제어부(36)는, 참조 궤도(Oref)에서 바라봤을 때 관측 궤도(Oa)가 사용자(U)측을 향하여 분리되면 재생된 음의 음높이(Pa)를 높이고, 또한 참조 궤도(Oref)에서 바라봤을 때 관측 궤도(Oa)가 사용자(U)의 대향측을 향하여 분리되면 재생된 음의 음높이를 낮추도록 각 비교 데이터(Dc)에 따라 음향 데이터(W)의 음높이를 변환한다. 더 특정한 설명은 다음과 같다.

도 8에서의 음높이(Pa1)는 목표 관측점(P)이 관측 궤도(Oa1) 상에서 이동될 때 재생된 음의 음높이이다. 타구점(Q)을 지나기 전, 관측 궤도(Oa1)는 참조 궤도(Oref)에서 바라봤을 때 사용자(U)의 대향측에 배치되며, 또한 타구점(Q)을 지난 후에는 참조 궤도(Oref)에서 바라봤을 때, 사용자(U)측에 배치된다(외부에서 내부로). 따라서, 목표 관측점(P)이 관측 궤도(Oa1) 상에서 이동될 때, 재생된 음의 음높이(Pa1)는 목표 관측점(P)이 타구점(Q)을 지나기 전 참조 음높이(Pref)보다 높고, 목표 관측점(P)이 타구점(Q)과 가까워질수록 낮아진다. 그 후, 음높이(Pa1)는 목표 관측점(P)이 타구점(Q)을 지나간 후 참조 음높이(Pref)보다 낮아진다.

한편, 도 8의 음높이(Pa2)는 목표 관측점(P)이 관측 궤도(Oa2) 상에서 이동될 때 재생된 음의 음높이이다. 타구점(Q)을 지나가기 전, 관측 궤도(Oa2)는 참조 궤도(Oref)에서 바라볼 때, 사용자(U)측에 위치하며 또한, 타구점(Q)을 지나간 후, 참조 궤도(Oref)에서 바라볼 때(내부에서 외부로), 사용자(U)측의 대향측에 위치한다. 따라서, 목표 관측점(P)이 관측 궤도(Oa2) 상에서 이동될 때, 재생된 음의 음높이(Pa2)는 목표 관측점(P)이 타구점(Q)을 지나기 전에 참조 음높이(Pref)보다 낮고, 또한 목표 관측점(P)이 타구점(Q)과 가까워질수록 높아진다. 그 후, 음높이(Pa2)는 목표 관측점(P)이 타구점(Q)을 지나고 난 후 참조 음높이(Pref)보다 높아진다.

상술한 구성에 따르면, 재생된 음의 음높이(Pa)의 변화를 확인함으로써 사용자(U)는 각 시점마다(시간의 경과와 함께) 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이가 어떻게 변화되는지 직감적으로 이해할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제 1 실시형태에서 음향 신호(S)는 관측 데이터(Db)와 참조 데이터(Dref) 간의 비교 결과에 따라 생성된다. 따라서, 사용자는 목표 관측점(P)의 관측 궤도(Oa)와 참조 데이터(Dref)에 의해 나타내는 참조 궤도(Oref) 간의 차이를 쉽게 이해할 수 있다.

또한, 음향 신호(S)는 스윙 동작에 대해 실시간으로 생성된다. 따라서, 스윙 동작이 수행된 후 음이 재생된 형상과 비교하면, 사용자(U)는 실제의 스윙 동작과 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이와의 관계를 직감적으로 이해할 수 있다.

즉, 비교부(34)는 사용자(U)의 스윙 동작과 동시에 관측 데이터와 참조 데이터를 순차적으로 비교하고 또한, 음향 제어부(36)는 비교부(34)에 의해 수행되는 각 비교와 동시에 음향 신호를 생성한다. 상술한 구성에서, 음향 신호는 실시간으로 사용자의 동작에 대하여 생성된다. 따라서, 분석되는 동작이 수행된 후에 음향 신호가 생성되는 형상을 비교하면, 사용자는 실제의 동작 및 목표 관측점의 궤도와 미리 정해진 궤도 간의 차이를 직관적으로 이해할 수 있다.

참조 데이터 계열(Sref)의 시간 기간이 고정된 구성에서, 스윙 동작의 시간 기간이 참조 데이터 계열(Sref)의 시간 기간과 다를 때, 비록 관측 궤도(Oa) 그 자체가 참조 궤도(Oref)와 근사함에도 불구하고, 관측 궤도(Oa)는 참조 궤도(Oref)와 다르다고 평가될 수 있다. 본 실시형태에서, 참조 데이터 계열(Sref)은 사용자(U)의 평균 스윙 속도에 따라 시간축 상에 신축(stretched)된다. 따라서, 사용자의 스윙 동작의 관측 궤도와 참조 궤도(Oref) 간의 차이를 적절하게 평가하는 것이 가능하다.

즉, 비교부(34)는 시간축 상에 참조 데이터 시계열(time-series)을 신축 (stretch)하고, 신축된 각 참조 데이터를 관측 데이터와 비교한다. 상술한 구성에서, 참조 데이터의 시계열은 시간축 상에 신축된다. 즉, 예를 들면 참조 데이터의 시계열이 사용자의 동작 속도에 따라 신축되면, 참조 데이터의 시계열이 고정된 시간 기간의 경우와 비교할 때, 목표 관측점의 궤도와 미리 정해진(predetermined) 궤도 간의 차이를 적절하게 평가하는 것이 가능하다.

(제 2 실시형태)

본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다. 이하의 설명에서, 상기 설명에서 사용되는 참조 도면 부호는 제 1 실시형태의 것과 동일한 동작 및 기능을 갖는 구성 요소(component)에 주어질 것이며, 또한 이들의 상세한 설명은 여기에서 적절하게 생략될 것이다.

제 2 실시형태의 저장 장치(14)는 다른 음[예를 들면, 다른 음높이와 음품질을 갖는 "삑삑하는 음(beeping sound)"과 같은 경고음]의 파형을 나타내는 음향 데이터(W)의 세 가지 종류(Wx, Wy 및 Wz)를 저장한다. 본 실시형태의 음향 제어부(36)는 X축 방향에서 비교부(34)가 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref)를 비교하는 비교 결과[비교치(ΔTx)]에 따라 음향 데이터(Wx)를 재생/정지하도록 제어하며, Y축 방향에서 비교 결과[비교치(ΔTy)]에 따라 음향 데이터(Wy)를 재생/정지하도록 제어하며, 또한 Z축 방향에서 비교 결과[비교치(ΔTz)]에 따라 음향 데이터(Wz)를 재생/정지하도록 제어한다. 음향 신호(S)는 음향 데이터(Wx), 음향 데이터(Wy) 및 음향 데이터(Wz)를 가산(adding)함에 따라 생성된다.

더욱 구체적으로, 각 축 방향에서의 비교치[ΔT(ΔTx, ΔTy 및 ΔTz)]가 미리 정해진(predetermined) 임계치(TH) 이하일 때[관측치(B)와 참조치(R) 간의 차이가 작을 때] 음향 제어부(36)는 관련된 축 방향에 상응하는 음향 데이터(W)의 재생을 정지한다. 비교치(ΔT)가 임계치(TH) 이상일 때[관측치(B)와 참조치(R) 간의 차이가 클 때] 음향 제어부(36)는 음향 데이터(W)를 재생한다. 각 축 방향에 대한 임계치(TH)를 개별적으로 정하는 것이 또한 가능하다.

도 9는 관측 궤도(Oa)의 각 시간 주기(t1, t2 및 t3)에 대한 음향 데이터 (W)의 재생/정지를 예시하는 설명도이다. 관측 궤도(Oa) 내에서, 시간 주기(t1)동안 비교치(ΔTx) 및 비교치(ΔTz)가 임계치(TH) 이하이며, 또한 비교치(ΔTy)가 임계치(TH) 이상일 동안, 단지 Y축 방향에 상응하는 음향 데이터(Wy)가 재생되며, 음향 데이터(Wx) 및 음향 데이터(Wz)의 재생은 정지된다. 마찬가지로, 시간 주기(t2)동안, 비교치(ΔTx), 비교치(ΔTy) 및 비교치(ΔTz) 전체가 임계치(TH) 이하일 동안, 음향 데이터(Wx부터 Wz)의 어느 하나도 재생되지 않는다. 시간 주기(t3)동안 비교치(ΔTx) 및 비교치(ΔTy)가 임계치(TH) 이상이며, 또한 비교치(ΔTz)가 임계치(TH) 이하인 동안에 음향 데이터(Wx) 및 음향 데이터(Wy)의 믹싱음이 재생되고, 음향 데이터(Wz)는 재생되지 않는다.

제 2 실시형태에서도 제 1 실시형태에서의 그것과 같은 동일한 이로운 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제 2 실시형태에서 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 비교 결과는 각 축 방향에서 음향 신호(S) 상에 개별적으로 반영된다. 따라서, 사용자(U)는 3개의 축 방향 중 어떤 방향이 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이를 발생시키는지를 알아볼 수 있다.

즉, 음향 제어부(36)는 다른 음을 나타내는 복수의 음향 데이터 아이템 내에서 사용자로부터의 지시에 따라 음향 데이터를 선택하고, 또한 비교부를 사용하여 얻어진 비교 결과에 따라, 선택된 데이터의 음높이 및/또는 박자를 변환하여, 음향 신호를 생성한다. 상술한 구성에 있어서, 음향 데이터의 하나의 종류를 변조함으로써 음향 신호를 생성하는 구성과 비교할 때, 음향 신호의 재생음의 종류를 다양화하는 것이 가능하다.

(제 3 실시형태)

도 10은 제 3 실시형태에 따른 동작 분석 시스템(100)의 블록도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태에서의 동작 분석 시스템(100)은 제 1 실시형태의 동작 분석 시스템(100)에 지연 장치(delay device)(15)를 추가적으로 포함하도록 구성된다. 지연 장치(15)는 지연 시간(δ)만큼 음향 신호(S)를 지연시킨다. 따라서, 음향 신호(S)는 음향 제어부(36)가 생성을 시작할 때부터 지연 시간(δ)이 경과한 후에 음 출력 장치(16)에서 재생된다. 음향 신호(S)의 생성[비교 데이터(Dc)의 생성]은 동작 시작점에서 시작된다. 따라서, 음향 신호(S)의 재생은 지연 시간(δ)이 동작 시작점으로부터 경과했을 때의 시점에서 시작된다. 즉, 음향 신호(S)는 지연 시간(δ)이 경과하기 전까지 동작 시작점으로부터 재생되지 않는다. 일시적으로 음향 신호(S)를 유지(hold) 및 출력하는 요소(버퍼)가 지연 장치(15)로서 사용된다.

제 3 실시형태에서도 제 1 실시형태의 것과 같은 동일한 이로운 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제 3 실시형태에서 음향 신호(S)의 재생은 지연 시간(δ)이 동작 시작점으로부터 경과했을 때의 시점에서 시작된다. 따라서, 사용자(U)의 집중이 동작 시작점 전후에 방해받는 것을 막는 것이 가능하다. 예를 들면, 동작 시작점으로부터 타구까지의 시간 기간은 500밀리 세컨드이다. 따라서, 만약 지연 시간(δ)이 대략 500밀리 세컨드라면, 사용자(U)가 특히 그들의 주의를 집중하는 시간인, 동작 시작점으로부터 볼을 칠 때까지의 동작중에 사용자(U)가 방해받는 것을 막는 것이 가능하다는 이로운 효과가 있다. 제 3 실시형태의 구성[지연 장치(15)]은 또한, 제 2 실시형태에 적용될 수 있다.

즉, 제 3 실시형태의 동작 분석 장치는 음향 제어부(36)를 사용하여 생성한 후 음향 신호를 지연시키는 지연 장치(15)를 포함한다. 이 구성에서, 음향 신호가 지연되기 때문에, 예를 들면, 음향 신호의 생성이 시작될 때부터 지연 시간이 경과할 때까지의 주기동안 사용자의 집중이 방해받는 것을 막는 것이 가능하다.

(변형예)

상기 각 실시형태는 다양한 방법으로 변형될 수 있다. 특정한 변형 측면을 이하에 예시한다. 다음의 예시로부터 선택적으로 선택되는 둘 또는 이상의 측면은 적절히 서로 조합될 수 있다.

(1) 설명한 각 실시형태에서, 한 예로서 각 축 방향에서의 가속도(Ax, Ay 및 Az)의 변화량이 관측 데이터(Db)로 설정된다. 그러나, 가속도(Ax, Ay 및 Az) 그 자체도 관측 데이터(Db)로서 또한 사용이 가능하다. 마찬가지로, 각 방향에서의 가속도의 수치 그 자체도 참조 데이터(Dref)로서 사용이 가능하다.

또한, 목표 관측점(P)의 움직임[사용자(U)의 스윙 동작]을 검출하는 요소(검출기)는 가속도 센서(20)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가속도 센서 대신에[또는 가속도 센서(20)와 함께] 목표 관측점(P)의 속도를 검출하는 속도 센서 또는 목표 관측점(P)의 움직이는 방향을 검출하는 방향 센서(예를 들면, 자이로 센서)를 사용하는 것 또한 가능하다.

또한, 비디오 카메라를 이용하여 비디오 테이프에 녹화된 사용자(U)의 스윙 동작의 비디오 이미지로부터 관측 궤도(Oa)를 확인(identify)하는 것이 또한 가능하다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 관측 데이터(Db)는 목표 관측점 (P)의 관측 궤도(Oa)를 나타내는 시계열 데이터일 수 있다. 마찬가지로, 그 참조 데이터(Dref)는 참조 궤도(Oref)를 나타내는 시계열 데이터일 수 있다.

(2) 상술한 각 실시형태에서, 재생음에서의 음높이는 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이에 따라 변화하나, 음향 데이터(W)의 변조(modulation) 방법은 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이[각 비교 데이터(Dc)]에 따라 음향 데이터(W)의 음량(sound volume)을 변화하는 것이 가능하다. 또한, 다양한 효과음(sound effects)(예를 들면, 잔향 효과)을 갖는 음향 데이터(W)를 제공하는 음향 제어부(36)의 구성에서, 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 차이에 따라 음향 데이터(W)에 제공되는 효과음의 크기를 조절하는 것 또한 가능하다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 음향 제어부(36)는 비교부(34)를 사용하여 비교 결과[비교 데이터(Dc)]에 따라 음향 신호(S)를 생성하며, 그 프로세스 상의 특정한 내용이 그것에 한정되는 것은 아니다.

(3) 또한, 다른 음을 나타내는 복수의 음향 데이터(W)를 선택적으로 사용하는 것도 가능하다. 더욱 구체적으로, 음향 제어부(36)는 복수의 음향 데이터(W)로부터 사용자(U)의 지시에 따라 음향 데이터(W)의 음의 높이 및/또는 박자를 선택 및 변환할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 스윙 동작 중에 다른 종류의 채(C)에 의해 생성되는 바람 잡음을 나타내는 복수의 음향 데이터(W)는 저장 장치(14)에 저장된다. 음향 제어부(36)는 저장 장치(14)로부터 사용자(U)에 의해 사용되는 채(C)의 종류에 따라 음향 데이터(W)를 선택하며, 비교 데이터(Dc)가 적용되는 음향 데이터(W)의 변조를 통해 음향 신호(S)를 생성한다. 채(C)의 종류는(예를 들면, 드라이버 또는 아이언) 사용자로부터 예를 들어, 입력 장치를 작동함으로써 동작 분석 장치(10)에 지시되어 진다.

상술한 구성에 따르면, 재생음의 종류를 다양화하는 것이 가능하다.

(4) 또한, 관측 궤도(Oa)가 참조 궤도(Oref)에 근사할 때, 특정한 음(예를 들면, 효과음)을 재생할 수 있다. 예를 들면, 저장 장치(14)는 효과음의 파형을 나타내는 효과음 데이터를 저장한다. 예를 들면, 효과음은 공이 홀 컵에 들어갔을 때 환호성 또는 박수음와 같은 음이다.

음향 제어부(36)는 비교부(34)에 의해 순차적으로 생성되는 비교 데이터(Dc) 중에서 각 비교[ΔT(ΔTx, ΔTy 및 ΔTz)]가 임계치 이상인 비교 데이터(Dc)의 양(N)을 계산한다. 스윙 동작의 완료 후에 그 양(N)이 미리 정해진 임계치 아래에 있을 때[즉, 관측 궤도(Oa)가 참조 궤도(Oref)에 근사할 때], 음향 제어부(36)는 저장 장치(14)로부터 효과음 데이터를 취득하고, 음향 신호(S)로서 음 출력 장치(16)에 효과음 데이터를 제공한다. 즉, 음향 데이터(W)[스윙 동안 채(C)에 의해 생성되는 바람 소음]에 의해 나타내는 음의 직후에 효과음이 추가되는 음의 음향 신호(S)가 재생된다.

상술한 설명에서는, 관측 궤도(Oa)가 참조 궤도(Oref)에 근사할 때, 그 효과음이 재생된다. 따라서, 사용자(U)가 그들 자신의 스윙 동작이 관측 궤도(Oa) 내에서 좋은지 또는 아닌지를 직감적으로 인식할 수 있다는 점에서 이점이 있다.

관측 궤도(Oa)가 참조 궤도(Oref)와 다를 때[상술한 양(N)이 임계치를 넘었을 때], 효과음은 음향 신호(S)에 추가될 수 있다. 즉, 음향 제어부(36)는 관측 궤도(Oa)와 참조 궤도(Oref) 간의 근사의 정도(a degree of approximation)에 따라 음향 신호(S)에 효과음을 추가할 지의 여부를 제어한다.

즉, 이 변형예에서 관측 데이터에 의해 특정되는(specified) 궤도과 미리 정해진 궤도 간의 근사의 정도에 따라, 음향 제어부(36)는 비교부(34)를 사용하여 얻어지는 비교 결과에 따라, 미리 정해진 효과음이 음에 추가되는 음향 신호를 생성한다. 이 구성에서, 목표 관측점의 궤도와 미리 정해진 궤도 간의 근사의 정도에 따라, 비교부(34)에 의해 얻어진 비교 결과에 따른 음과 미리 정해진 효과음들이 재생된다. 따라서, 사용자가 동작이 좋은지 또는 아닌지를 직감적으로 인식할 수 있다는 점에서 이점이 있다.

(5) 제 3 실시형태에서, 지연 장치(15)는 미리 정해진(predetermined) 지연 시간(δ)만큼 음향 신호(S)를 지연시키지만, 상기 지연 시간(δ)은 가변하도록 제어될 수 있다. 예를 들면, 비교부(34)가 관측 데이터(Db)[또는 비교 데이터(Dc)]의 시간적 변화에 따라 채(C)로 타구하는 시점을 검출하는 구성에서, 지연 장치(15)가 동작 시작점부터 타구 시점까지의 음향 신호(S)를 지연시키는 구성이 채택된다[즉, 상기 지연 시간(δ)은 동작 시작점부터 타구 시점까지의 시간으로 설정된다]. 상술한 구성에서, 그 음은 동작 시작점부터 타구 시점까지 재생되지 않고, 그 음은 타구 시점 후에 재생된다.

(6) 예로서 상술한 각 요소는 적절하게 생략될 수 있다. 예를 들면, 동작 분석 장치(10)로부터 분리된 외부 장치로부터 다양한 데이터 아이템을 포함시킴으로써 저장 장치(14)를 생략할 수 있다. 또한 음 출력 장치(16)는 음향 제어부(36)에 의해 생성되는 음향 신호(S)가 통신망 또는 휴대용 기록 매체를 통해 외부 장치로 전송되고 외부 장치의 음 출력 장치(16)에서 재생되는 구성일 경우 생략될 수 있다.

(7) 제 1 실시형태에서, 관측 데이터 취득부(32)는 가속도 센서(20)로부터 제공되는 센서 출력(Da)을 사용하여 관측 데이터(Db)를 순차적으로 생성한다. 그러나, 관측 데이터 취득부(32)가 가속도 센서(20)에 의해 순차적으로 생성되는 관측 데이터(Db)를 받는 구성이 또한 채택될 수 있다. 즉, 관측 데이터(Db)를 취득하는 요소(관측 데이터 취득 수단)는 가속도 센서(20)를 단독으로 사용하여 얻은 검출 결과로부터의 관측 데이터(Db)를 생성하는 요소 및 외부 장치[가속도 센서(20)]로부터 관측 데이터(Db)를 받는 요소를 포함한다.

(8) 상술한 각 실시형태에 있어서, 골프채(C)의 스윙 동작을 분석하는 동작 분석 장치(10)는 한 예로서 설명되었다. 그러나, 동작 분석 장치(10)를 사용할 수 있는 동작은 골프에서의 동작에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 야구에서의 방망이의 스윙 동작, 테니스에서의 라켓의 스윙 동작, 낚시에서 낚시대를 던지는 동작을 분석할 때 동작 분석 시스템(100)[동작 분석 장치(10)]은 또한 사용될 수 있다.

(9) 분석 구간 내에서 각 단위 시간(샘플링 주기)에 대한 참조 데이터(Dref) 의 양을 바꾸는 것도 또한 가능하다. 예를 들면, 분석 구간 내의 임팩트(impact) 직전 또는 직후의 구간에 관하여 그 구간과 다른 구간을 비교함으로써 각 시간 단위에 대한 참조 데이터(Dref)의 양을 증가시키도록 구간을 구성하는 것이 바람직하다. 그 구간은 단위 시간 내에 더 많은 참조 데이터(Dref)의 양을 가지고 있기 때문에, 관측 데이터(Db)와 참조 데이터(Dref) 간의 비교는 좀 더 짧은 간격으로 수행되며, 또한 관측 궤도(Oa) 및 참조 궤도(Oref)는 밀접하게 서로 비교된다. 따라서, 예를 들면 임팩트(impact) 직전 및 직후의 구간에서 각 궤도에 있어서의 차이를 상세하게 분석하는 것이 가능하다. 또한, 참조 데이터(Dref)의 양은 분석 구간 내의 특정 부분에서 증가된다. 따라서, 전체 분석 구간에서 상기 양을 증가하는 구성과 비교할 때, 데이터의 양이 감소하는 이점이 있다.

참조 데이터(Dref)의 양이 분석 구간 내의 미리 정해진(predetermined) 구간의 안팎으로 미리 변화되는 경우가 고려될 수 있다. 그러나, 비교부(34)가 참조 데이터 계열(Sref)에 대한 보간(interpolation) 프로세스 또는 간인(thinning) 프로세스를 통해 참조 데이터(Dref)의 양을 증가 도는 감소시킬 때, 분석 구간 내의 미리 정해진 구간 안팎의 각 시간 단위에 대한 참조 데이터(Dref)의 양을 변경하는 것이 또한 가능하다.

또한, 상세한 분석이 분석 구간 내에서 필요하지 않은 구간에 관해서는 각 단위 시간에 대한 참조 데이터(Dref)의 양을 감소시킬 수 있다.

상술한 각 실시형태에 따른 동작 분석 장치는 사용자의 동작을 분석하기 위해 독점적으로 사용되는 디지털 신호 프로세서(DSP)와 같은 하드웨어(전자 회로)에 의해 작동되며, 또한 프로그램 및 중앙 처리부(CPU)와 같은 범용 연산 처리부의 협력으로 작동된다.

본 발명의 프로그램은 컴퓨터로 하여금 사용자의 동작과 연동하여(in conjunction with) 움직이는 목표 관측점의 궤도를 나타내는 관측 데이터를 취득하기 위한 관측 데이터 취득 프로세스; 목표 관측점의 미리 정해진 궤도를 나타내는 복수의 참조 데이터의 각각을 관측 데이터 취득 프로세스에 의해 취득되는 관측 데이터와 비교하기 위한 비교 프로세스; 및 비교 프로세스의 결과에 따라 음향 신호를 생성하는데 사용되는 음향 제어 프로세스를 실행하게 한다.

상술한 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되어 제공되며, 컴퓨터에 설치된다. 예를 들면, 기록 매체는 비 일시적(non-transitory) 기록 매체이며, 바람직하게는 CD-ROM과 같은 광학 기록 매체(광학 디스크)이다. 그러나, 기록 매체는 반도체 기록 매체 또는 자기 기록 매체와 같이 공지된 어떠한 종류의 기록 매체를 포함할 수 있다.

또한, 예를 들면, 본 발명의 프로그램은 예를 들어 분배(distributing) 서버 장치에 의해, 통신망을 통해 분배 방식으로 제공될 수 있고 그 다음, 컴퓨터에 설치될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태가 위에서 설명 및 예시되어 있지만, 이들은 본 발명의 예시이며, 제한하는 것으로 간주되지 않음을 이해해야 한다. 추가, 생략, 대체 및 다른 변형이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 설명에 의해 한정되는 것으로 간주하여서는 안되며, 단지 첨부된 청구의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims

동작 분석 장치로서,
사용자의 동작과 연동하여 움직이는 목표 관측점의 궤도를 나타내는 관측 데이터를 취득하는 관측 데이터 취득 수단;
미리 정해진 궤도를 나타내는 참조 데이터와 상기 관측 데이터 취득 수단에 의해 취득되는 관측 데이터를 비교하는 비교 수단; 및
상기 비교 수단을 사용하여 얻어지는 비교 결과에 따른 음향 신호를 생성하는 음향 제어 수단을 포함하는 동작 분석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 음향 제어 수단에 의해 생성되는 상기 음향 신호의 출력을 지연시키기 위한 지연 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비교 수단은 상기 참조 데이터의 시계열을 시간축 상에서 확장 또는 축소하고, 확장 또는 축소된 각 참조 데이터와 상기 관측 데이터를 비교하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 음향 제어 수단은,
상기 관측 데이터에 의해 특정되는 궤도와 상기 미리 정해진 궤도 간의 근사의 정도에 따라, 상기 비교 수단을 사용하여 얻어진 비교 결과에 따라 음향 신호에 미리 정해진 효과음을 추가한 음향 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 음향 제어 수단은 상기 비교 수단에 의한 비교 결과에 따라, 상기 음향 신호의 음높이를 변화시키는 것을 특징으로 하는 동작 분석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 음향 제어 수단은 상기 목표 관측점의 궤도가 상기 참조 데이터에 근거한 참조 궤도보다 상기 사용자에 가까울 때 상기 음향 신호에서 음높이를 높이고;
상기 목표 관측점의 궤도가 상기 참조 궤도보다 상기 사용자로부터 멀 때 상기 음향 신호에서 음높이를 낮추는 것을 특징으로 하는 동작 분석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 관측 데이터 및 상기 참조 데이터를 구성하는 X축, Y축 및 Z축 방향 성분에 대응시켜 서로 다른 음향 데이터 아이템들을 저장하기 위한 저장 수단을 더 포함하고,
상기 비교 수단은 상기 관측 데이터와 참조 데이터를 상기 X축, Y축 및 Z축 방향의 각 성분에 대하여 비교하고, 상기 X축, Y축 및 Z축 방향의 각 성분의 비교 결과에 따라 상기 X축, Y축 또는 Z축 방향의 성분에 대응하는 상기 음향 데이터를 선택하고, 상기 저장 수단으로부터 상기 음향 데이터를 읽어내고, 선택된 상기 음향 데이터에 따라 음향 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자의 동작이 골프 스윙인 것을 특징으로 하는 동작 분석 장치.
동작 분석 방법으로서,
관측 데이터 취득부가 사용자의 동작과 연동하여 움직이는 목표 관측점의 궤도를 나타내는 관측 데이터를 취득하게 하고;
비교부가 미리 정해진 궤도를 나타내는 참조 데이터와 상기 관측 데이터 취득부에 의해 취득되는 관측 데이터를 비교하게 하고;
음향 제어부가 상기 비교부를 사용하여 얻어지는 비교 결과에 따라 음향 신호를 생성하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 음향 제어부에 의해 생성된 상기 음향 신호의 출력이 지연되는 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 비교부가 상기 참조 데이터의 시계열을 시간축 상에서 확장 또는 축소하게 하고, 또한 확장 또는 축소된 각 참조 데이터와 상기 관측 데이터를 비교하도록 하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 음향 제어부가 상기 관측 데이터에 의해 특정되는 궤도와 상기 미리 정해진 궤도 간의 근사의 정도에 따라, 상기 비교부에 의한 비교 결과에 따라 음향 신호에 미리 정해진 효과음을 추가한 음향 신호를 생성하도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 음향 제어부가 상기 비교부에 의한 비교 결과에 따라 상기 음향 신호의 음높이를 변화시키도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 음향 제어부는 상기 목표 관측점의 궤도가 상기 참조 데이터에 근거한 참조 궤도보다 상기 사용자에 가까울 때 상기 음향 신호에서 음높이를 높이고;
상기 목표 관측점의 궤도가 상기 참조 궤도보다 상기 사용자로부터 멀 때 상기 음향 신호에서 음높이를 낮추는 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 관측 데이터 및 상기 참조 데이터를 구성하는 X축, Y축 및 Z축 방향 성분에 대응시켜 서로 다른 음향 데이터 아이템들을 저장부에 저장하고,
상기 관측 데이터와 상기 참조 데이터를 상기 X축, Y축 및 Z축 방향의 각 성분에 대하여 비교하고,
상기 X축, Y축 및 Z축 방향의 각 성분별 비교 결과에 따라 상기 X축, Y축 또는 Z축 방향의 성분에 대응하는 상기 음향 데이터를 선택하고,
상기 저장부로부터 상기 음향 데이터를 읽어내고,
선택된 상기 음향 데이터에 따라 음향 신호를 출력하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 사용자의 동작이 골프 스윙인 것을 특징으로 하는 동작 분석 방법.