KR20140148299A - Motion analysis method and motion analysis device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 골프 스윙 등의 운동 해석 방법 및 운동 해석 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motion analysis method and a motion analysis apparatus such as a golf swing.
특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 스윙의 표시 방법은 일반적으로 알려져 있다. 이 표시 방법에서는, x축에 클럽 헤드의 진입각(進入角) θ가 할당되고, y축에 페이스각(face角) φ가 할당된다. 이러한 이차원 좌표계에 따라서, 화면에 슬라이스 에어리어(slice area), 페이드 에어리어(fade area), 스트레이트 에어리어(straight area), 드로 에어리어(draw area) 및 훅 에어리어(hook area)가 표시된다. 타격시(임팩트시)의 페이스각 φ와 클럽 헤드의 진입각 θ로부터, 스윙 동작으로 측정된 페이스각 φ 및 진입각 θ가 플롯된다. As described in
특허 문헌 1에 기재된 표시 방법에서는 페이스각 φ 및 진입각 θ의 측정에 있어서 스윙 동작은 카메라로 촬영된다. 이 때, 촬영된 삼차원 공간에서는 골프 볼의 중심과 목표를 연결하는 목표선이 특정된다. 목표선을 기준으로 페이스각 φ 및 진입각 θ는 계측된다. 골퍼가 기대하는 타구(打球) 방향으로부터 타구가 빗나갔을 때에, 어드레스시(address時)의 신체의 방향이 영향을 주었는지, 혹은, 스윙 동작 그 자체가 영향을 주었는지를 구별할 수 없었다. 이러한 영향 인자마다 해석이 실시되면, 골퍼는 보다 효율적으로 자신의 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다고 생각된다. In the display method described in
본 발명의 적어도 하나의 형태에 의하면, 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작으로부터 타구 방향을 특정하는 운동 해석 방법을 제공할 수 있다. According to at least one aspect of the present invention, it is possible to provide a motion analysis method for specifying the direction of a hit from a swing motion without being affected by the direction of the body.
(1) 본 발명의 일 형태는, 관성 센서의 출력을 이용하여, 임팩트시에서의 운동구(運動具)의 타구면(打球面)의 자세를 특정하는 공정과, 특정된 상기 타구면의 자세의 정보를 이용하여, 타구의 탄도(彈道)의 종류를 판정하는 공정을 구비하는 운동 해석 방법에 관한 것이다. (1) According to one aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a position of a ball, comprising the steps of: specifying an attitude of a ball (ball) of an athlete And a step of determining the type of the balloon of the batted ball using the information.
타구의 탄도는 임팩트시의 타구면의 자세로 추정된다. 타구면의 자세에 따라 탄도의 종류가 결정된다. 탄도의 종류의 판정에 있어서 관성 센서의 출력이 이용된다. 촬영된 삼차원 공간에서 특정되는 목표선과 달리, 관성 센서의 출력은 유저의 신체의 방향을 반영할 수 있다. 따라서, 기대하는 타구 방향으로부터 타구가 빗나갔을 때에, 신체의 방향의 영향은 추정될 수 있다. 신체의 방향에 영향을 받지 않고, 스윙 동작으로부터 탄도의 종류는 특정된다. 이렇게 하여 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작의 해석이 실시되므로, 유저는 보다 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. The ballistic trajectory of the batted ball is estimated to be the batted ball position at impact. The type of trajectory is determined by the posture of the batting surface. The output of the inertia sensor is used to determine the type of trajectory. Unlike the target line specified in the photographed three-dimensional space, the output of the inertial sensor can reflect the direction of the user's body. Therefore, when the ball is missed from the expected ball direction, the influence of the direction of the body can be estimated. The type of trajectory is specified from the swing motion without being affected by the direction of the body. Thus, the swing motion is analyzed without being affected by the direction of the body, so the user can improve the swing form more efficiently.
(2) 본 발명의 다른 형태는, 관성 센서의 출력을 이용하여, 임팩트 전부터 임팩트시에서의 운동구의 이동 궤적을 특정하는 공정과, 특정된 이동 궤적의 정보를 이용하여, 타구의 탄도의 종류를 판정하는 공정을 구비하는 운동 해석 방법에 관한 것이다.(2) Another aspect of the present invention is a method of determining a trajectory of a moving ball at the time of an impact from an impact before an impact using an output of an inertial sensor, And a process for determining a motion.
타구의 탄도는 임팩트시의 운동구의 이동 궤적으로 추정된다. 이동 궤적에 따라 탄도의 종류가 결정된다. 탄도의 종류의 판정에 있어서 관성 센서의 출력이 이용된다. 촬영된 삼차원 공간에서 특정되는 목표선과 달리, 관성 센서의 출력은 유저의 신체의 방향을 반영할 수 있다. 따라서, 기대하는 타구 방향으로부터 타구가 빗나갔을 때에, 신체의 방향의 영향은 추정될 수 있다. 신체의 방향에 영향을 받지 않고, 스윙 동작으로부터 탄도의 종류는 특정된다. 이렇게 하여 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작의 해석이 실시되므로, 유저는 보다 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. The ballistic trajectory of the batted ball is assumed to be the movement trajectory of the ball at impact. The type of trajectory is determined according to the movement trajectory. The output of the inertia sensor is used to determine the type of trajectory. Unlike the target line specified in the photographed three-dimensional space, the output of the inertial sensor can reflect the direction of the user's body. Therefore, when the ball is missed from the expected ball direction, the influence of the direction of the body can be estimated. The type of trajectory is specified from the swing motion without being affected by the direction of the body. Thus, the swing motion is analyzed without being affected by the direction of the body, so the user can improve the swing form more efficiently.
(3) 본 발명의 또 다른 형태는, 관성 센서의 출력을 이용하여, 임팩트시에서의 운동구의 타구면의 자세를 특정하는 공정과, 상기 관성 센서의 출력을 이용하여, 임팩트 전부터 임팩트시에서의 상기 운동구의 이동 궤적을 특정하는 공정과, 특정된 상기 타구면의 자세 및 상기 운동구의 이동 궤적의 정보를 이용하여 타구의 탄도의 종류를 판정하는 공정을 구비하는 운동 해석 방법에 관한 것이다. (3) According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an impact, comprising the steps of: using an output of an inertial sensor to specify an attitude of a ball end face of an orbiting ball at impact, And a step of determining the type of the balloon of the ball using the position of the specified ball surface and the information of the movement trajectory of the balloon.
타구의 탄도는 임팩트시의 타구면의 자세 및 이동 궤적으로 추정된다. 타구면의 자세 및 이동 궤적의 조합에 따라 탄도의 종류가 결정된다. 탄도의 종류의 판정에 있어서 관성 센서의 출력이 이용된다. 촬영된 삼차원 공간에서 특정되는 목표선과 달리, 관성 센서의 출력은 유저의 신체의 방향을 반영할 수 있다. 따라서, 기대하는 타구 방향으로부터 타구가 빗나갔을 때에, 신체의 방향의 영향은 추정될 수 있다. The ballistic trajectory of the ball is assumed to be the ball's posture and the movement trajectory at impact. The type of trajectory is determined by the combination of the posture of the batting surface and the movement trajectory. The output of the inertia sensor is used to determine the type of trajectory. Unlike the target line specified in the photographed three-dimensional space, the output of the inertial sensor can reflect the direction of the user's body. Therefore, when the ball is missed from the expected ball direction, the influence of the direction of the body can be estimated.
신체의 방향에 영향을 받지 않고, 스윙 동작으로부터 탄도의 종류는 특정된다. 이렇게 하여 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작의 해석이 실시되므로, 유저는 보다 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. The type of trajectory is specified from the swing motion without being affected by the direction of the body. Thus, the swing motion is analyzed without being affected by the direction of the body, so the user can improve the swing form more efficiently.
(4) 운동 해석 방법은, 관성 센서의 출력을 이용하여, 운동 개시 전에서의 운동구의 타구면의 초기 자세를 특정하는 공정을 포함할 수 있다. 이 때, 운동 해석 방법은, 상기 타구면의 초기 자세에 대한 상기 임팩트시에서의 상기 타구면의 자세를 특정할 수 있다. 일반적으로, 스윙 동작시에, 미리 유저는 임팩트의 위치에서, 운동구의 타구면을 확인하는 자세를 취한다. 이 때에, 타구면의 초기 자세는 확립된다. 타구면의 초기 자세에 따라 타구의 목표 지점은 설정된다. 이러한 초기 자세의 타구면을 기준으로 임팩트시의 타구면의 자세는 특정되기 때문에, 유저의 신체의 방향에 영향을 받지 않고, 스윙 동작으로부터 탄도의 종류가 특정된다. 이렇게 하여 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작의 해석이 실시되므로, 유저는 보다 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. (4) The motion analysis method may include a step of specifying an initial posture of a kick ball of a kick ball before the start of motion using the output of the inertial sensor. At this time, the motion analysis method can specify the posture of the batting surface at the time of the impact relative to the initial posture of the batting surface. Generally, at the time of swing operation, the user takes a posture for confirming the ball end face of the kick in advance at the position of the impact. At this time, the initial posture of the batting surface is established. The target position of the batted ball is set according to the initial posture of the batting surface. Since the posture of the batted face at the time of impact is specified on the basis of the batted face of the initial posture, the type of ballistics is specified from the swing motion without being influenced by the direction of the user's body. Thus, the swing motion is analyzed without being affected by the direction of the body, so the user can improve the swing form more efficiently.
(5) 운동 해석 방법은, 관성 센서의 출력을 이용하여, 운동 개시 전에서의 운동구의 타구면의 초기 위치를 특정하는 공정을 포함할 수 있다. 일반적으로, 스윙 동작시에, 미리 유저는 임팩트의 위치에서, 운동구의 타구면을 확인하는 자세를 취한다. 타구면의 초기 위치는 확립된다. 타구면의 초기 위치에 따라 타구의 목표 지점은 설정된다. 이러한 초기 위치를 기준으로 임팩트시의 이동 궤적은 특정되기 때문에, 유저의 신체의 방향에 영향을 받지 않고, 스윙 동작으로부터 탄도의 종류가 특정된다. 이렇게 하여 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작의 해석이 실시되므로, 유저는 보다 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. (5) The motion analysis method may include a step of specifying an initial position of a ball end surface of the ball before the start of motion using the output of the inertial sensor. Generally, at the time of swing operation, the user takes a posture for confirming the ball end face of the kick in advance at the position of the impact. The initial position of the batting surface is established. The target position of the batted ball is set according to the initial position of the batted face. Since the movement locus at the time of impact is specified on the basis of this initial position, the type of trajectory is specified from the swing motion without being influenced by the direction of the user's body. Thus, the swing motion is analyzed without being affected by the direction of the body, so the user can improve the swing form more efficiently.
(6) 운동 해석 방법은, 상기 운동 개시시의 상기 타구면에 대한 상기 임팩트시의 상기 타구면의 각도의 변화를 산출하는 공정을 구비할 수 있다. 이러한 각도의 산출에 의하면, 각도의 정부(正負)나 대소(大小)에 따라 타구의 탄도는 세밀하게 분류된다. 그 결과, 유저는 보다 효과적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. (6) The motion analysis method may include a step of calculating a change in the angle of the batted ball surface at the time of impact with respect to the batted ball surface at the start of the exercise. According to the calculation of the angles, the trajectory of the ball is classified finely according to the positive or negative angle or the magnitude of the angle. As a result, the user can make improvements to the swing form more effectively.
(7) 운동 해석 방법은, 상기 이동 궤적의 특정에 있어서, 상기 임팩트시의 상기 타구면의 위치를 나타내는 제1 좌표점과, 상기 임팩트보다 전의 샘플링점(sampling点)에서 상기 타구면의 위치를 나타내는 제2 좌표점을 특정하는 공정을 구비할 수 있다. 이동 궤적의 각도의 산출에 있어서 제1 좌표점 및 제2 좌표점은 특정된다. 제1 좌표점 및 제2 좌표점을 포함하는 평면(또는 선분)에서 이동 방향의 벡터가 특정된다. 이렇게 하여 이동 궤적의 각도는 확실히 산출할 수 있다. (7) The motion analysis method according to any one of (7) to (7), wherein, in specifying the movement trajectory, a first coordinate point indicating a position of the hit surface at the time of impact and a second coordinate point indicating a position of the hit surface at a sampling point And a second coordinate point indicating the second coordinate point. The first coordinate point and the second coordinate point are specified in the calculation of the angle of the movement locus. The vector of the moving direction is specified in the plane (or line segment) including the first coordinate point and the second coordinate point. Thus, the angle of the movement locus can be reliably calculated.
(8) 운동 해석 방법은, 상기 정지(靜止)시의 상기 타구면의 상기 위치에서의 상기 타구면에 직교하는 선분에 대한 상기 임팩트시의 상기 이동 궤적의 입사 각도를 산출하는 공정을 구비할 수 있다. 이러한 입사 각도의 산출에 의하면, 각도의 정부(正負)나 대소(大小)에 따라 타구의 탄도는 세밀하게 분류된다. 그 결과, 유저는 보다 효과적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. (8) The motion analysis method may include a step of calculating an incidence angle of the movement locus at the time of impact with respect to a line segment orthogonal to the hitting face at the position of the hitting surface at the time of the stop have. According to the calculation of the incidence angle, the trajectory of the batted ball is classified finely according to the positive or negative angle and the magnitude of the angle. As a result, the user can make improvements to the swing form more effectively.
(9) 운동 해석 방법은, 상기 타구의 탄도의 종류를 판정한 결과를 표시하는 공정을 구비할 수 있다. 탄도의 종류가 시각적으로 제시되면, 유저는 탄도의 종류 마다 탄도의 이미지를 생기게 할 수 있다. 단순한 수치적인 제시에 비해, 유저에게는 효과적으로 탄도의 이미지가 전해진다. 이러한 이미지에 기초하여 유저는 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. (9) The motion analysis method may include a step of displaying a result of determination of the type of ballistics of the ball. If the type of trajectory is visually presented, the user can create an image of trajectory for each type of trajectory. Compared to a simple numerical presentation, the image of the trajectory is effectively conveyed to the user. Based on these images, the user can efficiently improve the swing form.
(10) 운동 해석 방법은, 일방의 좌표축에서 상기 타구면의 자세를 나타내고, 타방의 좌표축에서 상기 임팩트시에서의 상기 이동 궤적의 상태를 표시하는 공정을 구비할 수 있다. 스윙 동작이 실시되면, 타구면의 자세 및 이동 궤적에 따라 해당 스윙 동작의 탄도가 결정된다. 탄도는 직교 좌표 상(上)에서 플롯된다. 따라서, 유저는 타구면의 자세나 이동 궤적에 따라 간단하게 탄도의 종류를 인식할 수 있다. 단순한 수치적인 제시에 비해, 유저에게는 효과적으로 탄도의 이미지가 전해진다. (10) The motion analysis method may include a step of indicating the posture of the ball surface on one coordinate axis, and displaying the state of the movement locus at the time of impact at the other coordinate axis. When the swing motion is performed, the trajectory of the swing motion is determined according to the posture of the batting surface and the movement trajectory. The trajectory is plotted in Cartesian coordinates (top). Therefore, the user can easily recognize the type of the trajectory according to the posture of the batting surface or the movement trajectory. Compared to a simple numerical presentation, the image of the trajectory is effectively conveyed to the user.
(11) 운동 해석 방법은, 상기 일방의 좌표축을 복수의 영역으로 분할하고, 상기 타방의 좌표축을 복수의 영역으로 분할하여, 행렬 표시하는 공정을 구비할 수 있다. 유저는 타구면의 자세나 이동 궤적에 따라 간단하게 탄도의 종류를 인식할 수 있다. 단순한 수치적인 제시에 비해, 유저에게는 효과적으로 탄도의 이미지가 전해진다. (11) The motion analysis method may include a step of dividing the one coordinate axis into a plurality of regions, dividing the other coordinate axis into a plurality of regions, and performing a matrix display. The user can easily recognize the type of the trajectory according to the posture of the batting surface or the movement trajectory. Compared to a simple numerical presentation, the image of the trajectory is effectively conveyed to the user.
(12) 운동 해석 방법은, 상기 행렬 표시 중 중앙의 영역에 직진 방향의 타구의 탄도를 할당하여 표시하는 공정을 구비할 수 있다. 유저는 타구면의 자세나 이동 궤적에 따라 간단하게 탄도의 종류를 인식할 수 있다. 단순한 수치적인 제시에 비해, 유저에게는 효과적으로 탄도의 이미지가 전해진다. (12) The motion analysis method may include a step of allocating and displaying a ball of a ball in a straight line direction in a central region of the matrix display. The user can easily recognize the type of the trajectory according to the posture of the batting surface or the movement trajectory. Compared to a simple numerical presentation, the image of the trajectory is effectively conveyed to the user.
(13) 운동 해석 방법은, 유저가 목표로 하는 타구의 탄도를 특정하는 목표 영역을 포함하는 화상을 겹쳐 표시하는 공정을 구비할 수 있다. 유저는 스윙 동작의 계측에 앞서 목표로 하는 탄도를 설정할 수 있다. 스윙 동작이 실시되면, 유저는, 스윙 동작으로 특정되는 탄도와, 목표로 하는 탄도와의 일치나 어긋남을 화상으로 간단하게 관찰할 수 있다. 이렇게 하여 유저는, 시행 착오를 통해서 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. (13) The motion analysis method may include a step of superimposing and displaying an image including a target area specifying the ballistic trajectory of the target ball hit by the user. The user can set the target trajectory prior to the measurement of the swing motion. When the swing motion is performed, the user can easily observe the coincidence or discrepancy between the trajectory specified by the swing motion and the target trajectory. In this way, the user can improve the swing form by trial and error.
(14) 운동 해석 방법은, 최신의 스윙 동작에 기초하여 플롯을 표시할 때에, 과거의 플롯으로부터 시각적으로 구별지어 최신의 플롯을 표시하는 공정을 구비할 수 있다. 화상에는 과거의 플롯이 잔존한다. 따라서, 유저는 타구면의 자세 및 이동 궤적의 이력을 시각적으로 확인할 수 있다. 이력의 확인에 있어서, 최신의 탄도의 플롯은 과거의 탄도의 플롯으로부터 시각적으로 구별지어진다. 복수의 플롯이 잔존해도, 유저는 최신의 스윙 동작으로 형성된 플롯을 간단하게 추출할 수 있다. (14) The motion analysis method may include a step of visually distinguishing the past plots and displaying the latest plots when displaying the plots based on the latest swing motion. Plots of the past remain in the image. Therefore, the user can visually confirm the posture of the batting surface and the history of the movement locus. In ascertaining the history, the latest trajectory plots are visually distinguished from past trajectory plots. Even if a plurality of plots remain, the user can easily extract the plots formed by the latest swing motion.
(15) 본 발명의 또 다른 형태는, 관성 센서의 출력을 이용하여, 임팩트시에서의 운동구의 타구면의 자세를 특정하고, 또한, 임팩트 전부터 임팩트시에서의 상기 운동구의 이동 궤적을 특정하는 임팩트시 해석부와, 특정된 상기 타구면의 자세 및 상기 운동구의 이동 궤적의 정보를 이용하여, 타구의 탄도의 종류를 판정하는 판정부를 구비하는 운동 해석 장치에 관한 것이다.(15) Another aspect of the present invention is to provide an impact detection device that specifies an attitude of a hit ball on an impact ball at the time of impact by using an output of an inertia sensor, and specifies an impact trajectory of the ball ball at impact And a judging section for judging the type of trajectory of the batted ball using the posture analyzing section, the specified attitude of the ball surface and the information of the movement locus of the moving orifice.
본 발명에 따르면, 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작으로부터 타구 방향을 특정하는 운동 해석 방법 및 운동 해석 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a motion analyzing method and a motion analyzing apparatus for specifying a batted ball direction from a swing motion without being influenced by the direction of the body.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 골프 스윙 해석 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 운동 해석 모델과 골퍼 및 골프 클럽과의 관계를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3은 클럽 헤드의 구조를 개략적으로 나타내는 확대 정면도이다.
도 4는 일 실시 형태에 관한 연산 처리 회로의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 5는 페이스면의 각도 및 이동 궤적의 각도의 개념을 나타내는 도면이다.
도 6은 화상의 하나의 구체예를 나타내는 도면이다.
도 7은 탄도의 종류를 나타내는 도면이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a golf swing analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram schematically showing a relationship between a motion analysis model and a golfer and a golf club.
3 is an enlarged front view schematically showing the structure of the club head.
4 is a block diagram schematically showing a configuration of an arithmetic processing circuit according to an embodiment.
5 is a view showing the concept of the angle of the face surface and the angle of the movement locus.
6 is a diagram showing one specific example of an image.
7 is a view showing the kind of the trajectory.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시 형태를 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 본 실시 형태는, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것은 아니고, 본 실시 형태에서 설명되는 구성의 모두가 본 발명의 해결 수단으로서 필수라고는 할 수 없다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in claims, and all of the configurations described in this embodiment may be essential as the solution means of the present invention none.
(1) 골프 클럽 해석 장치의 구성(1) Configuration of golf club interpretation device
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 골프 스윙 해석 장치(운동 해석 장치)(11)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 골프 스윙 해석 장치(11)는 예를 들면 관성 센서(12)를 구비한다. 관성 센서(12)에는 가속도 센서 및 자이로 센서(gyro sensor)가 포함된다. 가속도 센서는 서로 직교하는 3축 방향으로 개개의 가속도를 검출할 수 있다. 자이로 센서는 서로 직교하는 3축의 각 축 둘레에 개별적으로 각(角)속도를 검출할 수 있다. 관성 센서(12)는 검출 신호를 출력한다. 검출 신호로 개개의 축마다 가속도 및 각(角)속도는 특정된다. 가속도 센서 및 자이로 센서는 비교적으로 정밀도 좋게 가속도 및 각(角)속도의 정보를 검출한다. 관성 센서(12)는 골프 클럽(운동구)(13)에 장착된다. 골프 클럽(13)은 샤프트(13a) 및 그립(13b)을 구비한다. 그립(13b)이 손으로 쥐어진다. 그립(13b)은 샤프트(13a)의 축에 동축(同軸)으로 형성된다. 샤프트(13a)의 선단에는 클럽 헤드(13c)가 결합된다. 바람직하게는, 관성 센서(12)는 골프 클럽(13)의 샤프트(13a) 또는 그립(13b)에 장착된다. 관성 센서(12)는 골프 클럽(13)에 상대 이동 불가능하게 고정되면 좋다. 여기에서는, 관성 센서(12)의 장착에 있어서 관성 센서(12)의 검출축의 하나는 샤프트(13a)의 축에 맞추어진다. 1 schematically shows a configuration of a golf swing analysis apparatus (motion analysis apparatus) 11 according to an embodiment of the present invention. The golf
골프 스윙 해석 장치(11)는 연산 처리 회로(14)를 구비한다. 연산 처리 회로(14)에는 관성 센서(12)가 접속된다. 접속에 있어서 연산 처리 회로(14)에는 소정의 인터페이스 회로(15)가 접속된다. 이 인터페이스 회로(15)는 유선으로 관성 센서(12)에 접속되어도 괜찮고, 무선으로 관성 센서(12)에 접속되어도 괜찮다. 연산 처리 회로(14)에는 관성 센서(12)로부터 검출 신호가 공급된다. The golf
연산 처리 회로(14)에는 기억 장치(16)가 접속된다. 기억 장치(16)에는 예를 들면 골프 스윙 해석 소프트웨어 프로그램(운동 해석 프로그램)(17) 및 관련하는 데이터를 격납할 수 있다. 연산 처리 회로(14)는 골프 스윙 해석 소프트웨어 프로그램(17)을 실행하여 골프 스윙 해석 방법을 실현한다. 기억 장치(16)에는 DRAM(다이나믹 랜덤 엑세스 메모리)나 대용량 기억 장치 유니트, 비휘발성 메모리 등이 포함될 수 있다. 예를 들면 DRAM에는, 골프 스윙 해석 방법의 실시에 있어서 일시적으로 골프 스윙 해석 소프트웨어 프로그램(17)이 유지된다. 하드 디스크 구동 장치(HDD)와 같은 대용량 기억 장치 유니트에는 골프 스윙 해석 소프트웨어 프로그램 및 데이터가 보존된다. 비휘발성 메모리에는 BIOS(기본 입출력 시스템)와 같은 비교적으로 소용량의 프로그램이나 데이터가 격납된다. A
연산 처리 회로(14)에는 화상 처리 회로(18)가 접속된다. 연산 처리 회로(14)는 화상 처리 회로(18)에 소정의 화상 데이터를 보낸다. 화상 처리 회로(18)에는 표시 장치(19)가 접속된다. 접속에 있어서 화상 처리 회로(18)에는 소정의 인터페이스 회로(도시되지 않음)가 접속된다. 화상 처리 회로(18)는, 입력되는 화상 데이터에 따라 표시 장치(19)에 화상 신호를 보낸다. 표시 장치(19)의 화면에는 화상 신호로 특정되는 화상이 표시된다. 표시 장치(19)에는 액정 디스플레이 그 외의 플랫(flat) 패널 디스플레이가 이용된다. 여기에서는, 연산 처리 회로(14), 기억 장치(16) 및 화상 처리 회로(18)는 예를 들면 컴퓨터 장치로서 제공된다. An
연산 처리 회로(14)에는 입력 장치(21)가 접속된다. 입력 장치(21)는 적어도 알파벳 키 및 텐 키(ten key)를 구비한다. 입력 장치(21)로부터 문자 정보나 수치 정보가 연산 처리 회로(14)에 입력된다. 입력 장치(21)는 예를 들면 키보드로 구성되면 좋다. 컴퓨터 장치 및 키보드의 조합은 예를 들면 스마트 폰으로 치환되어도 괜찮다. An
(2) 운동 해석 모델(2) Motion analysis model
연산 처리 회로(14)는 가상 공간을 규정한다. 가상 공간은 삼차원 공간으로 형성된다. 삼차원 공간은 실공간(實空間)을 특정한다. 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 삼차원 공간은 절대 기준 좌표계(전체 좌표계) ∑xyz을 가진다. 삼차원 공간에는 절대 기준 좌표계 ∑xyz에 따라서 삼차원 운동 해석 모델(26)이 구축된다. 삼차원 운동 해석 모델(26)의 봉(27)은 지점(支点, 28)(좌표 x)에 점구속(点拘束)된다. 봉(27)은 지점(28) 둘레에서 삼차원적으로 진자(振子)로서 동작한다. 지점(28)의 위치는 이동할 수 있다. 여기에서는, 절대 기준 좌표계 ∑xyz에 따라서, 봉(27)의 중심(29)의 위치는 좌표 xg로 특정되고, 클럽 헤드(13c)의 위치는 좌표 xh로 특정된다. The
삼차원 운동 해석 모델(26)은 스윙시의 골프 클럽(13)을 모델화한 것에 상당한다. 진자(振子)의 봉(27)은 골프 클럽(13)의 샤프트(13a)를 투영한다. 봉(27)의 지점(28)은 그립(13b)을 투영한다. 관성 센서(12)는 봉(27)에 고정된다. 절대 기준 좌표계 ∑xyz에 따라서 관성 센서(12)의 위치는 좌표 xs로 특정된다. 관성 센서(12)는 가속도 신호 및 각(角)속도 신호를 출력한다. 가속도 신호로는, 중력 가속도 g의 영향을 뺀 가속도The three-dimensional
[수식 1][Equation 1]
가 특정되며, 각(角)속도 신호로는 각(角)속도 ω1, ω2가 특정된다. And angular velocities? 1 and? 2 are specified as angular velocity signals.
연산 처리 회로(14)는 마찬가지로 관성 센서(12)에 국소 좌표계 ∑s를 고정한다. 국소 좌표계 ∑s의 원점(原点)은 관성 센서(12)의 검출축의 원점에 설정된다. 국소 좌표계 ∑s의 y축은 샤프트(13a)의 축에 일치한다. 국소 좌표계 ∑s의 x축은 페이스의 방향으로 특정되는 타구 방향에 일치한다. 따라서, 이 국소 좌표계 ∑s에 따라서 지점의 위치 lsj는 (0, lsjy, 0)으로 특정된다. 마찬가지로, 이 국소 좌표계 ∑s 상(上)에서는 중심(29)의 위치 lsg는 (0, lsgy, 0)으로 특정되고, 클럽 헤드(13c)의 위치 lsh는 (0, lshy, 0)으로 특정된다. The
도 3에 나타내어지는 바와 같이, 연산 처리 회로(14)는 국소 좌표계 ∑s에 따라서 클럽 헤드(13c) 상(上)의 페이스면(31)의 자세 및 위치를 특정한다. 자세 및 위치의 특정에 있어서 페이스면(31) 상(上)에는 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)이 설정된다. 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)은 서로 떨어진 위치에 배치된다. 여기에서는, 제1 계측점(32)은 페이스면(31)의 힐(heel, 34)측 단부에 위치하고, 제2 계측점(33)은 페이스면(31)의 토(toe, 35)측 단부에 위치한다. 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)은 지면(G)에 평행한 수평면(36) 내에 배치된다. 따라서, 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)을 서로 연결하는 선분(37)은, 지면(G)에 투영되었을 때에 페이스면(31)의 방향을 특정할 수 있다. 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)은 스코어 라인(38)에 평행한 선분 상(上)에 설정되면 좋다. As shown in Fig. 3, the
(3) 연산 처리 회로의 구성(3) Configuration of operation processing circuit
도 4는 일 실시 형태에 관한 연산 처리 회로(14)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 연산 처리 회로(14)는 위치 검출부(41) 및 자세 검출부(42)를 구비한다. 위치 검출부(41) 및 자세 검출부(42)는 관성 센서(12)에 접속된다. 위치 검출부(41)에는 관성 센서(12)로부터 가속도 신호가 공급된다. 위치 검출부(41)은 3축 방향의 가속도에 기초하여 샘플링점(sampling点)마다 관성 센서(12)의 위치를 산출한다. 위치의 산출에 있어서 개개의 검출축마다 가속도는 2단 적분된다. 이렇게 하여 검출축마다 변위의 방향 성분(x축 방향 변위, y축 방향 변위 및 z축 방향 변위)은 특정된다. 관성 센서(12)의 위치는 관성 센서(12)에 고유의 국소 좌표계 ∑s의 원점 위치로 특정된다. 4 schematically shows the configuration of the
자세 검출부(42)는 3축 둘레의 각(角)속도에 기초하여 샘플링점마다 관성 센서(12)의 자세를 산출한다. 산출에 있어서 각(角)속도로부터 회전 행렬 Rs가 특정된다. The
[수식 2][Equation 2]
여기에서는, 회전 행렬 Rs의 특정에 있어서 쿼터니언(quaternion) Q가 특정된다。Here, a quaternion Q is specified in the specification of the rotation matrix R s .
[수식 3][Equation 3]
여기서, 각(角)속도의 크기는 다음 식에서 산출되고,Here, the magnitude of the angular velocity is calculated by the following equation,
[수식 4][Equation 4]
단, 계측한 각(角)속도 [rad/s]는 다음 식으로 나타내어지며,However, the measured angular velocity [rad / s] is expressed by the following equation,
[수식 5][Equation 5]
단위 시간 Δt당의 변화 각도 [rad]는 다음 식에서 산출된다. The change angle [rad] per unit time? T is calculated by the following equation.
[수식 6][Equation 6]
연산 처리 회로(14)는 정지(靜止) 판정부(43) 및 임팩트 판정부(44)를 구비한다. 정지 판정부(43) 및 임팩트 판정부(44)는 예를 들면 관성 센서(12)에 접속된다. 정지 판정부(43)는 관성 센서(12)의 출력에 기초하여 골프 클럽(13)의 정지(靜止) 상태를 특정한다. 관성 센서(12)의 출력이 문턱값을 하회하면, 정지 판정부(43)는 골프 클럽(13)의 정지 상태를 판단한다. 문턱값에는, 신체 움직임과 같은 미소(微少) 진동을 나타내는 검출 신호의 영향을 배제할 수 있는 값이 설정되면 좋다. 정지 판정부(43)는, 소정 기간에 걸쳐서 정지 상태를 확인하면, 정지 통지 신호를 출력한다. 문턱값은 예를 들면 미리 기억 장치(16)에 기억되면 좋다. 기억 장치(16)에는 입력 장치(21)의 조작을 통해서 문턱값이 받아들여지면 좋다. The
임팩트 판정부(44)는 관성 센서(12)의 출력에 기초하여 임팩트의 순간을 특정한다. 임팩트의 순간에 골프 클럽(13)에는 연습 스윙시와는 상이하게 가속도나 각(角)속도가 작용한다. 따라서, 임팩트의 순간에 관성 센서(12)의 출력은 흐트러진다. 예를 들면 특정의 방향으로 큰 가속도가 관찰된다. 이러한 가속도의 문턱값에 기초하여 임팩트의 순간은 특정된다. 임팩트 판정부(44)는, 임팩트를 검출하면, 임팩트 통지 신호를 출력한다. 문턱값은 예를 들면 미리 기억 장치(16)에 기억되면 좋다. 기억 장치(16)에는 입력 장치(21)의 조작을 통해서 문턱값이 받아들여지면 좋다. The
연산 처리 회로(14)는 좌표 변환부(45)를 구비한다. 좌표 변환부(45)는 위치 검출부(41), 자세 검출부(42), 정지 판정부(43) 및 임팩트 판정부(44)에 접속된다. 좌표 변환부(45)에는 위치 검출부(41), 자세 검출부(42), 정지 판정부(43) 및 임팩트 판정부(44)로부터 출력이 공급된다. 좌표 변환부(45)는, 실공간(實空間)을 특정하는 절대 기준 좌표계 ∑xyz에서 클럽 헤드(13c)의 페이스면(31)의 자세 및 위치를 특정한다. 자세 및 위치의 특정에 있어서 좌표 변환부(45)는 국소 좌표계 ∑s에 따라서 페이스면(31) 상(上)의 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)을 특정한다. 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)의 좌표값은 예를 들면 기억 장치(16)에 미리 기억되면 좋다. 기억 장치(16)에는 입력 장치(21)의 조작을 통해서 좌표값이 받아들여지면 좋다. 좌표 변환부(45)는, 국소 좌표계 ∑s의 좌표값에 좌표 변환를 시행하고, 절대 기준 좌표계 ∑xyz에 따라서 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)을 특정한다. 좌표 변환에 있어서 좌표 변환부(45)는 샘플링점마다 회전 행렬 Rs를 특정한다. 계측 개시로부터의 관성 센서(12)의 자세 변화는 계측 개시로부터 산출시까지의 회전 행렬 Rs의 적산값에 상당한다. 좌표 변환부(45)는, 개개의 샘플링의 시각마다 좌표 변환 후의 제1 계측점(32)의 좌표값 및 제2 계측점(33)의 좌표값을 일시(一時) 보존 메모리(46)에 보존할 수 있다. The
연산 처리 회로(14)는 정지시 해석부(47) 및 임팩트시 해석부(48)를 구비한다. 정지시 해석부(47) 및 임팩트시 해석부(48)는 좌표 변환부(45)에 접속된다. 정지시 해석부(47) 및 임팩트시 해석부(48)에는 좌표 변환부(45)로부터 출력이 공급된다. 좌표 변환부(45)는, 정지 판정부(43)로부터의 정지 통지 신호의 수신에 따라, 정지시 해석부(47)에 좌표 변환후의 제1 계측점(32)의 좌표값 및 제2 계측점(33)의 좌표값을 공급한다. 마찬가지로, 좌표 변환부(45)는, 임팩트 판정부(44)로부터의 임팩트 통지 신호의 수신에 따라, 임팩트시 해석부(48)에 좌표 변환후의 제1 계측점(32)의 좌표값 및 제2 계측점(33)의 좌표값을 공급한다. The
정지시 해석부(47)는 자세 특정부(51) 및 위치 특정부(52)를 구비한다. 자세 특정부(51)는 정지시(즉 어드레스시)에 절대 기준 좌표계 ∑xyz에서 페이스면(31)의 자세를 특정한다. 자세의 특정에 있어서, 예를 들면 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 자세 특정부(51)는 정지시의 제1 계측점(32)=rh(0) 및 제2 계측점(33)=rt(0)를 제1 선분(L1)으로 서로 연결한다. 제1 선분(L1)으로 페이스면(31)의 자세는 특정된다. 이 때, 제1 선분(L1)은 절대 기준 좌표계 ∑xyz 내에서 y축에 직교하는 수평면(지면(G)에 평행하게 넓어지는 면)에 투영된다. The stop-
위치 특정부(52)는 정지시에 절대 기준 좌표계 ∑xyz 내에서 페이스면(31)에 직교하는 제2 선분(L2)을 특정한다. 제2 선분(L2)을 제1 계측점(32)=rh(0)에서 페이스면(31)에 수직하게 교차한다. 제2 선분(L2)의 특정에 있어서 위치 특정부(52)는 제1 선분(L1)을 특정한다. 위치 특정부(52)는, 제1 계측점(32)에서 제1 선분(L1)의 수직 방향으로 제2 선분(L2)을 설정한다. 제2 선분(L2)은 이른바 타겟 라인을 나타낸다. 즉, 제2 선분(L2)은 타구의 목표 지점(地点)으로 이어지는 직진 방향을 나타낸다. 이 때, 제2 선분(L2)은, 제1 선분(L1)과 마찬가지로, 절대 기준 좌표계 ∑xyz 내에서 y축에 직교하는 수평면에 투영된다.
임팩트시 해석부(48)는 자세 특정부(53) 및 궤적 특정부(54)를 구비한다. 자세 특정부(53)는 임팩트시에 절대 기준 좌표계 ∑xyz에서 페이스면(31)의 자세를 특정한다. 자세의 특정에 있어서, 예를 들면 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 자세 특정부(53)는 임팩트시의 제1 계측점(32)=rh(imp) 및 제2 계측점(33)=rt(imp)를 제3 선분(L3)으로 연결한다. 제3 선분(L3)으로 임팩트시의 페이스면(31)의 자세는 특정된다. 이 때, 전술과 마찬가지로, 제3 선분(L3)은 절대 기준 좌표계 ∑xyz 내에서 y축에 직교하는 수평면에 투영된다. The
궤적 특정부(54)는 임팩트시에 절대 기준 좌표계 ∑xyz에서 제1 계측점(32)의 이동 궤적을 특정한다. 이동 궤적의 특정에 있어서, 궤적 특정부(54)는, 임팩트시에 제1 계측점(32)의 위치 rh(imp)를 나타내는 절대 기준 좌표계 ∑xyz 상의 제1 좌표점(P1)과, 임팩트에 앞서는 샘플링점으로 제1 계측점(32)의 위치 rh(imp-1)를 나타내는 절대 기준 좌표계 ∑xyz 상의 제2 좌표점(P2)을 특정한다. 여기에서는, 제2 좌표점(P2)에는 임팩트시 직전의 샘플링점이 할당된다. 제1 좌표점(P1)과 제2 좌표점(P2)과는 제4 선분(L4)으로 서로 연결된다. 제4 선분(L4)으로 이동 궤적의 방향은 특정된다. 이 때, 전술과 마찬가지로, 제4 선분(L4)은 절대 기준 좌표계 ∑xyz 내에서 y축에 직교하는 수평면에 투영된다. The
연산 처리 회로(14)는 판정부(55)를 구비한다. 판정부(55)는, 페이스면(31)의 자세의 정보 및 골프 클럽(13)의 이동 궤적의 정보에 기초하여 타구의 탄도의 종류를 판정한다. 여기에서는, 판정부(55)는 페이스각 산출부(56) 및 입사각 산출부(57)를 포함한다. 페이스각 산출부(56)는 정지시 해석부(47)의 자세 특정부(51) 및 임팩트시 해석부(48)의 자세 특정부(53)에 접속된다. 페이스각 산출부(56)에는 자세 특정부(51, 53)로부터 출력이 공급된다. 페이스각 산출부(56)는 정지시의 페이스면(31)에 대해서 상대적으로 임팩트시의 페이스면(31)의 각도(페이스각) φ를 산출한다. 각도 φ의 산출에 있어서, 자세 특정부(51)에서 특정된 제1 선분(L1)과 자세 특정부(53)에서 특정된 제3 선분(L3)과의 사이에서 절대 기준 좌표계 ∑xyz의 수평면내에서 각도가 측정된다. 페이스각 산출부(56)는 제1 각도 정보 데이터를 출력한다. 제1 각도 정보 데이터는 페이스면(31)의 각도 φ를 특정한다. The
입사각 산출부(57)는 정지시 해석부(47)의 위치 특정부(52) 및 임팩트시 해석부(48)의 궤적 특정부(54)에 접속된다. 입사각 산출부(57)에는 위치 특정부(52) 및 궤적 특정부(54)로부터 출력이 공급된다. 입사각 산출부(57)는, 정지시에 페이스면(31)의 제1 계측점(32)에서 페이스면(31)에 직교하는 선분 즉 제2 선분(L2)에 대해서 상대적으로 이동 궤적의 각도 θ를 산출한다. 각도 θ의 산출에 있어서, 위치 특정부(52)에서 특정된 제2 선분(L2)과, 궤적 특정부(54)에서 특정된 제4 선분(L4)과의 사이에서 절대 기준 좌표계 ∑xyz의 수평면내에서 각도가 측정된다. 입사각 산출부(57)는 제2 각도 정보 데이터를 출력한다. 제2 각도 정보 데이터는 이동 궤적의 각도 θ를 특정한다. The incident
판정부(55)는 화상 데이터 생성부(58)를 포함한다. 화상 데이터 생성부(58)는 페이스각(face角) 산출부(56) 및 입사각 산출부(57)에 접속된다. 화상 데이터 생성부(58)에는 제1 각도 정보 데이터 및 제2 각도 정보 데이터가 공급된다. 화상 데이터 생성부(58)는, 공급된 페이스면(31)의 각도 및 이동 궤적의 각도에 기초하여 할당된 탄도의 종류를 시각적으로 표시하는 화상을 특정하는 화상 데이터를 생성한다. 화상 데이터의 생성에 있어서 화상 데이터 생성부(58)는 기억 장치(16)로부터 배경 화상 데이터를 취득한다. 배경 화상 데이터는 직교 좌표의 화상을 특정한다. 직교 좌표에서는, 예를 들면 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 일방의 좌표축(x축)에 페이스면(31)의 각도 φ가 할당되고, 타방의 좌표축(y축)에 이동 궤적의 각도 θ가 할당된다. 직교 좌표는 3행 3열의 9개의 영역 S1 ~ S9로 분할된다. 개개의 영역 S1 ~ S9마다 탄도의 종류가 할당된다. 9개의 영역 S1 ~ S9 중 중앙의 영역 S5에 직진 방향의 탄도「스트레이트(Straight)」가 할당된다. 여기에서는, 오른쪽에서 치는 골퍼용으로, 중앙의 영역 S5로부터 페이스면(31)의 각도가 유지되면서 이동 궤적의 각도가 정(正)방향으로 증가하면 탄도「푸시(Push)」(영역 S4)가 할당되며, 마찬가지로 중앙의 영역 S5로부터 페이스면(31)의 각도가 유지되면서 이동 궤적의 각도가 부(負)방향으로 감소하면 탄도「풀(Pull)」(영역 S6)이 할당된다. 이렇게 하여 중앙 3열의 영역 S4, S5, S6에 탄도의 종류는 할당된다.「푸시」「스트레이트」「풀」의 이동 궤적이 각각 유지된 채로 페이스면(31)의 각도가 정(正)방향으로 증가하면, 각각「푸시 슬라이스(Push Slice)」「슬라이스(slice)」「페이드(fade)」가 오른쪽 3열의 영역 S1, S2, S3에 할당되며,「푸시」「스트레이트」「풀」의 이동 궤적이 각각 유지된 채로 페이스면(31)의 각도가 부(負)방향으로 증가하면, 각각「드로(Draw)」「훅(Hook)」「풀 훅(Pull Hook)」이 왼쪽 3열의 영역 S7, S8, S9에 할당된다. 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 오른쪽에서 치는 골퍼이면, 타구의 휨 상태가 외측으로 증대함에 따라「푸시」의 탄도(61),「페이드」의 탄도(62) 및「슬라이스」의 탄도(63)가 특정되고, 타구의 휨 상태가 내측으로 증대함에 따라「풀」의 탄도(64),「드로」의 탄도(65) 및「훅」의 탄도(66)가 규정된다. The
화상 데이터 생성부(58)는 직교 좌표의 화상에 계측값을 플롯한다. 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 플롯의 화상은 9개의 영역 S1 ~ S9에 겹쳐진다. 페이스면(31)의 각도 φ 및 이동 궤적의 각도 θ가 특정될 때마다, 화상 데이터 생성부(58)는, 직교 좌표 상(上)에 페이스면(31)의 각도 φ 및 이동 궤적의 각도 θ에 따라 플롯(68a)을 표시하는 화상을 형성한다. 이 때, 과거의 플롯(68b)으로부터 시각적으로 구별지어져 최신의 플롯(68a)은 묘화된다. 여기에서는, 최신의 플롯(68a)은 시각적으로 제1 특징으로 특징지어지고, 과거의 플롯(68b)은 제1 특징으로부터 구별지어지는 제2 특징으로 특징지어진다. 이러한 특징지어짐에 있어서 예를 들면 플롯의 형상이나 색이 상이하면 좋다. 여기에서는, 최신의 플롯(68a)은「크로스(cross)」마크로 특징지어지며, 이력에 상당하는 과거의 플롯(68b)은 사각 마크로 특징지어진다. 최신의 플롯(68a)이 제1 특징으로 묘화되면, 그것까지 제1 특징으로 묘화되어 있던 플롯(68b)은 제2 특징으로 묘화되어 고쳐진다. 이렇게 하여 항상 최신의 플롯(68a)은 다른 플롯(68b)으로부터 구별지어진다. The image
여기에서는, 화상 데이터 생성부(58)는, 9개의 영역 S1 ~ S9에 겹쳐져, 유저가 목표로 하는 탄도를 특정하는 목표 영역(69)을 포함하는 화상을 형성한다. 이러한 목표 영역(69)은 예를 들면 입력 장치(21)의 조작을 통해서 기억 장치(16)에 받아들여질 수 있다. 이렇게 하여 유저는 목표로 하는 탄도를 직교 좌표의 화상 상(上)에서 나타낼 수 있다. Here, the image
(4) 골프 스윙 해석 장치의 동작 (4) Operation of golf swing analysis apparatus
골프 스윙 해석 장치(11)의 동작을 간단하게 설명한다. 우선, 골퍼의 골프 스윙은 계측된다. 계측에 앞서 필요한 정보가 입력 장치(21)로부터 연산 처리 회로(14)에 입력된다. 여기에서는, 삼차원 운동 해석 모델(26)에 따라서, 국소 좌표계 ∑s에 따른 지점(25)의 위치 lsj, 제1 계측점(32)의 위치 및 제2 계측점(33)의 위치, 및, 관성 센서(12)의 초기 자세의 회전 행렬 R0, 골퍼가 목표로 하는 탄도 등의 입력이 촉구된다. 입력된 정보는 예를 들면 특정의 식별자 하(下)에서 관리된다. 식별자는 특정의 골퍼를 식별하면 좋다. The operation of the golf
계측에 앞서 관성 센서(12)가 골프 클럽(13)의 샤프트(13a)에 장착된다. 관성 센서(12)는 골프 클럽(13)에 상대 변위 불가능하게 고정된다. 여기에서는, 관성 센서(12)의 검출축의 하나는 샤프트(13a)의 축에 맞추어진다. 관성 센서(12)의 검출축의 하나는 페이스면(31)의 방향으로 특정되는 타구 방향에 맞추어진다. Prior to the measurement, the
골프 스윙의 실행에 앞서 관성 센서(12)의 계측은 개시된다. 동작의 개시시에 관성 센서(12)는 소정의 위치 및 자세로 설정된다. 이러한 위치 및 자세는 초기 자세의 회전 행렬 R0로 특정되는 것에 상당한다. 관성 센서(12)는 특정의 샘플링 간격으로 계속적으로 가속도 및 각(角)속도를 계측한다. 샘플링 간격은 계측의 해상도를 규정한다. 관성 센서(12)의 검출 신호는 리얼 타임으로 연산 처리 회로(14)에 보내어진다. 연산 처리 회로(14)는 관성 센서(12)의 출력을 특정하는 신호를 수신한다. Prior to the execution of the golf swing, the measurement of the
골프 스윙은, 어드레스(address)에서 시작하여, 백스윙(backswing)으로 내리 치고, 임팩트(impact)를 거쳐, 팔로우 스루(follow through), 그리고 피니시(finish)에 이른다. 골프 클럽(13)은 휘둘려진다. 휘둘려지면, 골프 클럽(13)의 자세는 시간축을 따라서 변화한다. 관성 센서(12)는 골프 클럽(13)의 자세에 따라 국소 좌표계 ∑s의 3축을 따라서 가속도를 검출하고 국소 좌표계 ∑s의 3축 둘레에서 각(角)속도를 검출한다. 가속도 및 각(角)속도를 특정하는 검출 신호는 출력된다. 위치 검출부(41)는 절대 기준 좌표계 ∑xyz 내에서 관성 센서(12)의 위치 즉 국소 좌표계 ∑s의 원점의 위치를 산출한다. 자세 검출부(42)는 각(角)속도로부터 샘플링점마다 회전 행렬 Rs를 산출한다. 좌표 변환부(45)는, 국소 좌표계 ∑s의 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)의 좌표값에 회전 행렬 Rs를 기초로 하여 좌표 변환을 실시하고, 절대 기준 좌표계 ∑xyz의 좌표값에서 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)을 특정한다.The golf swing begins at an address, descends with a backswing, impacts, follows through, and finishes. The
어드레스시에 골프 클럽(13)이 정지하면, 정지 판정부(43)는 골프 클럽(13)의 정지 상태를 검출한다. 정지 판정부(43)는 정지 통지 신호를 출력한다. 좌표 변환부(45)는, 정지 통지 신호의 수신에 따라, 절대 기준 좌표계 ∑xyz에 따라서 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)의 좌표값을 특정하는 위치 신호를 정지시 해석부(47)를 향해 출력한다. 정지시 해석부(47)는, 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)의 좌표값에 기초하여, 제1 선분(L1)으로 페이스면(31)의 자세를 특정한다. 마찬가지로, 정지시 해석부(47)는, 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)의 좌표값에 기초하여 제2 선분(L2) 즉 타겟 라인을 특정한다. When the
스윙 동작 중에 임팩트 판정부(44)는 임팩트를 검출한다. 임팩트 판정부(44)는 임팩트 통지 신호를 출력한다. 좌표 변환부(45)는, 임팩트 통지 신호의 수신에 따라, 절대 기준 좌표계 ∑xyz에 따라서 임팩트시의 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)의 좌표값을 특정하는 위치 신호와, 절대 기준 좌표계 ∑xyz에 따라서 임팩트시 직전의 샘플링으로 특정되는 제1 계측점(32)의 좌표값을 특정하는 위치 신호를 임팩트시 해석부(48)를 향해서 출력한다. 임팩트시 해석부(48)는, 제1 계측점(32) 및 제2 계측점(33)의 좌표값에 기초하여, 제3 선분(L3)으로 페이스면(31)의 자세를 특정한다. 마찬가지로, 임팩트시 해석부(48)는, 제1 좌표점(P1) 및 제2 좌표점(P2)에 기초하여 제4 선분(L4)을 특정한다. During the swing operation, the
페이스각 산출부(56)는 제1 선분(L1)과 제3 선분(L3)과의 사이에서 각도를 산출한다. 산출한 각도는 화상 데이터 생성부(58)에 보내어진다. 입사각 산출부(57)는 제2 선분(L2)과 제4 선분(L4)과의 사이에서 각도를 산출한다. 산출한 각도는 화상 데이터 생성부(58)에 보내어진다. 화상 데이터 생성부(58)는 직교 좌표의 화상을 특정하는 화상 데이터를 생성한다. 그 결과, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 플롯(68a, 68b)마다 탄도의 종류가 특정된다. The face
타구의 탄도는 임팩트시의 페이스면(31)의 자세 및 이동 궤적으로 추정된다. 페이스면(31)의 자세 및 이동 궤적의 조합에 따라 탄도의 종류가 결정된다. 탄도의 종류가 시각적으로 제시되면, 골퍼는 탄도의 종류마다 탄도의 이미지를 생기게 할 수 있다. 단순한 수치적인 제시에 비해, 골퍼에게는 효과적으로 탄도의 이미지가 전해진다. 이러한 이미지에 기초하여 골퍼는 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. The trajectory of the batted ball is estimated by the attitude and movement locus of the
이 골프 스윙 해석 장치(11)에서는 임팩트시에 페이스면(31)의 자세 및 이동 궤적이 특정된다. 특정에 있어서 관성 센서(12)의 출력은 회전 행렬 Rs에 기초하여 관성 센서(12)에 고유의 국소 좌표계 ∑s로부터 절대 기준 좌표계 ∑xyz로 좌표 변환된다. 이 때, 절대 기준 좌표계 ∑xyz은 정지시의 페이스면(31)에서 특정된다. 일반적으로, 스윙 동작시에, 미리 골퍼는 임팩트의 위치에서, 골프 클럽(13)의 페이스면(31)을 확인하는 자세에서 정지한다. 페이스면(31)의 자세에 따라 타겟 라인은 설정된다. 이러한 정지시의 페이스면(31)을 기준으로 임팩트시의 페이스면(31)의 자세 및 이동 궤적은 특정되기 때문에, 골퍼의 신체의 방향에 영향을 받지 않고, 스윙 동작으로부터 탄도의 종류는 특정된다. 이렇게 하여 신체의 방향에 영향을 받지 않고 스윙 동작의 해석이 실시되므로, 골퍼는 보다 효율적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. In this golf
특히, 탄도의 분별에 있어서, 정지시의 페이스면(31)에 대해서 상대적으로 임팩트시의 페이스면(31)의 각도는 산출된다. 이러한 각도의 산출에 의하면, 각도의 정부(正負)나 대소(大小)에 따라 타구의 탄도는 세밀하게 분류된다. 또, 정지시의 페이스면(31)에서 결정되는 타겟 라인에 대해서 상대적으로 이동 궤적의 각도는 산출되기 때문에, 마찬가지로, 각도의 정부(正負)나 대소(大小)에 따라 타구의 탄도는 세밀하게 분류된다. 그 결과, 골퍼는 보다 효과적으로 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. Particularly, in discriminating the trajectory, the angle of the
제1 계측점(32)의 이동 궤적의 특정에 있어서, 임팩트시에 페이스면(31)의 위치를 나타내는 절대 기준 좌표계 ∑xyz 상(上)의 제1 좌표점(P1)과, 임팩트에 앞서는 샘플링점으로 제1 계측점(32)의 위치를 나타내는 절대 기준 좌표계 ∑xyz 상의 제2 좌표점(P2)이 특정된다. 타겟 라인과 이동 궤적과의 각도의 산출에 있어서 제1 좌표점(P1) 및 제2 좌표점(P2)은 특정된다. 제1 좌표점(P1) 및 제2 좌표점(P2)을 포함하는 제4 선분(L4)으로 이동 방향의 벡터가 특정된다. 이렇게 하여 이동 궤적의 각도는 확실히 산출된다. The first coordinate point P1 in the absolute reference coordinate system? Xyz phase (upper position) indicating the position of the
전술한 바와 같이, 페이스면(31)의 각도 및 이동 궤적의 각도의 산출에 있어서, 제1 선분(L1), 제2 선분(L2), 제3 선분(L3) 및 제4 선분(L4)은 절대 기준 좌표계 ∑xyz 내에서 수평면에 투영된다. 이렇게 하여 수평면에 직교하는 z축은 산출 처리에서 생략된다. 산출 처리는 간소화된다. The first line segment L1, the second line segment L2, the third line segment L3, and the fourth line segment L4 are set so that the angle of the
화상 데이터로 특정되는 직교 좌표에서는, 일방의 좌표축에서 페이스면(31)의 각도가 나타내어지고, 타방의 좌표축에서 이동 궤적의 각도가 나타내어진다. 게다가, 직교 좌표는 3행 3열의 9개의 영역 S1 ~ S9로 분할되고, 각각의 영역 S1 ~ S9에 탄도의 종류가 개별적으로 할당된다. 그 때에, 9개의 영역 S1 ~ S9 중 중앙의 영역 S5에 직진 방향의 탄도는 할당된다. 스윙 동작이 실시되면, 페이스면(31)의 각도 및 이동 궤적의 각도에 따라 해당 스윙 동작의 탄도가 결정된다. 탄도는 직교 좌표 상에서 플롯된다. 따라서, 골퍼는 페이스면(31)의 각도나 이동 궤적의 각도에 따라 간단하게 탄도의 종류를 인식할 수 있다. 단순한 수치적인 제시에 비해, 골퍼에게는 효과적으로 탄도의 이미지가 전해진다. In the Cartesian coordinates specified by the image data, the angle of the
화상 데이터로 특정되는 직교 좌표에서는, 또한, 9개의 영역 S1 ~ S9에 겹쳐, 골퍼가 목표로 하는 탄도를 특정하는 목표 영역(69)이 포함된다. 골퍼는 스윙 동작의 계측에 앞서 목표로 하는 탄도를 설정할 수 있다. 스윙 동작이 실시되면, 골퍼는, 스윙 동작으로 특정되는 탄도와, 목표로 하는 탄도와의 일치나 어긋남을 화상으로 간단하게 관찰할 수 있다. 이렇게 하여 골퍼는, 시행 착오를 통해서 스윙의 폼에 개량을 가할 수 있다. Cartesian coordinates specified by the image data also include a
게다가 또, 화상 데이터로 특정되는 직교 좌표에서는, 최신의 스윙 동작에 기초하여 페이스면(31)의 각도 및 이동 궤적의 각도에 따라 플롯(68a, 68b)을 표시할 때에, 과거의 플롯(68b)으로부터 시각적으로 구별지어 최신의 플롯(68a)을 표시한다. 화상에는 과거의 플롯(68b)이 잔존한다. 따라서, 골퍼는 페이스면(31)의 각도 및 이동 궤적의 각도의 이력을 시각적으로 확인할 수 있다. 이력의 확인에 있어서, 최신의 탄도의 플롯(68a)은 과거의 탄도의 플롯(68b)으로부터 시각적으로 구별 지어진다. 복수의 플롯(68a, 68b)이 잔존해도, 골퍼는 최신의 스윙 동작으로 형성 된 플롯(68a)을 간단하게 추출할 수 있다. Furthermore, in the orthogonal coordinates specified by the image data, when the
예를 들면 왼쪽에서 치는 골퍼의 탄도는 오른쪽에서 치는 골퍼의 탄도에 대해서 외측 및 내측을 서로 바꿔 넣은 것에 상당한다. 따라서, 직교 좌표의 영역 S1 ~ S9에는 왼쪽에서 치는 골퍼에 맞춘 표시의 할당이 요구된다. 왼쪽에서 치는 골퍼용으로는, 중앙 3열의 영역 S4, S5, S6에 「풀」「스트레이트」「푸시」의 탄도가 할당된다.「풀」「스트레이트」「푸시」의 이동 궤적이 각각 유지된 채로 페이스면(31)의 각도가 정(正)방향으로 증가하면, 각각 「풀 훅」「훅」「드로」가 오른쪽 3열의 영역 S1, S2, S3에 할당되고,「풀」「스트레이트」「푸시」의 이동 궤적이 각각 유지된 채로 페이스면(31)의 각도가 부(負)방향으로 증가하면, 각각「페이드」「슬라이스」「푸시 슬라이스」가 왼쪽 3열의 영역 S7, S8, S9에 할당된다. For example, the golfer's trajectory from the left corresponds to the golfer's right-handed trajectory being interchanged with the outside and inside. Therefore, in the rectangular-coordinate areas S1 to S9, the display assigned to the golfer hit on the left is required to be assigned. Straight " and " push " trajectories are assigned to the central three rows S4, S5, and S6 for the golfer to hit from the left. While the movement trajectories of " pull & When the angle of the
그 외, 타구의 탄도는 간이적으로 분류되어도 괜찮다. 예를 들면 페이스면(31)의 각도 φ에 기초하여 탄도는「훅」「스트레이트」「슬라이스」로 분류되어도 괜찮다. 이 경우에는, 직교 좌표는 하나의 좌표축을 따라서 3 분할되면 좋다. 혹은, 이동 궤적의 각도 θ에 기초하여 탄도는「푸시」「스트레이트」「풀」로 분류되어도 괜찮다. 이 경우에는, 직교 좌표는 하나의 좌표축을 따라서 3 분할되면 좋다. In addition, ballistics of batting may be classified as simple. For example, the trajectory may be classified into "hook", "straight", and "slice" based on the angle φ of the
또, 타구의 탄도의 통지는 전술한 바와 같은 화면 표시에 한정되지 않고, 탄도의 종류의 통지에 있어서 예를 들면 소리나 진동이 이용되어도 괜찮다. 개개의 탄도마다, 상이한 종류의 소리나 상이한 종류의 진도(震度) 패턴이 할당되면 좋다. 소리에 의한 통지에 있어서, 골프 스윙 해석 장치(11)는, 예를 들면 골프 클럽(13) 또는 유저에게 장착되는 스피커를 구비하면 좋다. 진동에 의한 통지에 있어서, 골프 스윙 해석 장치(11)는, 예를 들면 골프 클럽(13)의 그립(13b)이나 유저에게 장착되는 바이브레이터(vibrator)를 구비하면 좋다. The notification of the ballistic trajectory of the ball is not limited to the above-described screen display, and sound or vibration may be used, for example, in the notification of the type of ballistic trajectory. For each individual balloon, different types of sounds or different types of seismic patterns may be assigned. In the notification by the sound, the
또한, 이상의 실시 형태에서는 연산 처리 회로(14)의 개개의 기능 블록은 골프 스윙 해석 소프트웨어 프로그램(17)의 실행에 따라 실현된다. 단, 개개의 기능 블록은 소프트웨어 처리에 의지하지 않고 하드웨어로 실현되어도 괜찮다. 그 외, 골프 스윙 해석 장치(11)는 손으로 쥐어져 휘둘려지는 운동구(예를 들면 테니스 라켓이나 탁구 라켓, 야구의 배트)의 스윙 해석에 응용되어도 괜찮다. Further, in the above embodiment, the individual functional blocks of the
상기와 같이 본 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 일탈하지 않은 많은 변형이 가능하다는 것은 당업자에게는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이와 같은 변형예는 모두 본 발명의 범위에 포함된다. 예를 들면, 명세서 또는 도면에서, 적어도 한 번, 보다 광의 또는 동의인 다른 용어와 함께 기재된 용어는, 명세서 또는 도면의 어떠한 개소에서도, 그 다른 용어로 치환될 수 있다. 또, 관성 센서(12)나 골프 클럽(13), 연산 처리 회로(14), 삼차원 운동 해석 모델(26) 등의 구성 및 동작도 본 실시 형태에서 설명한 것에 한정되지 않고, 여러 가지의 변형이 가능하다. As described above, the present embodiment has been described in detail, but it will be readily understood by those skilled in the art that many modifications are possible without departing from the novel features and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are included in the scope of the present invention. For example, in the specification or drawings, terms described with other terms that are at least once more broadly or synonymously may be substituted with other terms in the specification or drawings at any point. The configurations and operations of the
11 : 운동 해석 장치(골프 스윙 해석 장치)
12 : 관성 센서
13 : 운동구(골프 클럽)
14 : 컴퓨터(연산 처리 회로)
17 : 운동 해석 프로그램(골프 스윙 해석 소프트웨어 프로그램)
31 : 타구면(페이스면)
48 : 임팩트시 해석부
55 : 판정부
68a : 최신의 플롯
68b : 과거의 플롯
L2 : 선분(제2 선분)
P1 : 제 1 좌표점
P2 : 제 2 좌표점
S1 ~ S9 : 영역
φ : 각도
θ : 이동 궤적의 각도. 11: Motion analysis device (golf swing analysis device)
12: inertia sensor
13: Sports club (golf club)
14: Computer (arithmetic processing circuit)
17: Motion Analysis Program (Golf Swing Analysis Software Program)
31: batting face (face face)
48: Impact analysis part
55:
68a: The latest plot
68b: Past plot
L2: line segment (second line segment)
P1: first coordinate point
P2: second coordinate point
S1 to S9:
φ: angle
θ: Angle of movement trajectory.
Claims (16)
특정된 상기 타구면의 자세의 정보를 이용하여, 타구의 탄도(彈道)의 종류를 판정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. A step of specifying an attitude of a hit ball surface of an exercise tool at the time of impact using the output of the inertia sensor,
And determining the type of the bow of the batted ball using the information of the attitude of the batting surface specified.
특정된 이동 궤적의 정보를 이용하여, 타구의 탄도의 종류를 판정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. A step of specifying a movement trajectory of the moving ball at the time of impact from before the impact using the output of the inertial sensor,
And determining the type of trajectory of the batted ball using the information of the specified trajectory of movement.
상기 관성 센서의 출력을 이용하여, 임팩트 전부터 임팩트시에서의 상기 운동구의 이동 궤적을 특정하는 공정과,
특정된 상기 타구면의 자세 및 상기 운동구의 이동 궤적의 정보를 이용하여 타구의 탄도의 종류를 판정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. Using the output of the inertia sensor to specify an attitude of the ball end face of the ball at the time of impact,
A step of specifying the movement trajectory of the moving ball at the time of impact from before the impact using the output of the inertial sensor,
And determining the type of trajectory of the batted ball using the information of the attitude of the ball and the movement trajectory of the ball.
관성 센서의 출력을 이용하여, 운동 개시 전에서의 운동구의 타구면의 초기 자세를 특정하는 공정을 포함하며, 상기 타구면의 초기 자세에 대한 상기 임팩트시에서의 상기 타구면의 자세를 특정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method according to claim 1 or 3,
A step of specifying an initial posture of a ball end face of the ball at the time of starting the exercise using the output of the inertia sensor and specifying a posture of the ball end face at the time of impact at the initial posture of the ball end face And a motion analyzing step of analyzing the motion of the subject.
관성 센서의 출력을 이용하여, 운동 개시 전에서의 운동구의 타구면의 초기 위치를 특정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method according to claim 2 or 3,
And using the output of the inertia sensor to specify an initial position of the ball end surface of the ball before the start of the exercise.
운동 개시시의 상기 타구면에 대한 상기 임팩트시의 상기 타구면의 각도의 변화를 산출하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 4,
And a step of calculating a change in the angle of the batted ball surface at the time of impact with respect to the batted ball at the start of movement.
상기 이동 궤적을 특정함에 있어서, 상기 임팩트시의 상기 타구면의 위치를 나타내는 제1 좌표점과, 상기 임팩트 보다 전의 샘플링점(sampling点)에서 상기 타구면의 위치를 나타내는 제2 좌표점을 특정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 5,
In specifying the movement trajectory, a first coordinate point indicating a position of the hit surface at the time of impact and a second coordinate point indicating a position of the hit surface at a sampling point before the impact are specified Wherein the step of analyzing the motion comprises the steps of:
정지(靜止)시의 상기 타구면의 상기 위치에서의 상기 타구면에 직교하는 선분에 대한 상기 임팩트시의 상기 이동 궤적의 입사 각도를 산출하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 5,
And calculating an angle of incidence of said movement locus at said impact on a line segment orthogonal to said batting surface at said position of said batted ball surface at the time of stopping.
정지시의 상기 타구면의 상기 위치에서의 상기 타구면에 직교하는 선분에 대한 상기 임팩트시의 상기 이동 궤적의 입사 각도를 산출하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 7,
And calculating an incidence angle of the movement locus at the impact on a line segment orthogonal to the hitting face at the position of the hit surface at the time of stopping.
상기 타구의 탄도의 종류를 판정한 결과를 표시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 3,
And a step of displaying a result of determination of the type of ballistics of the batted ball.
일방의 좌표축에서 상기 타구면의 자세를 나타내고, 타방의 좌표축에서 상기 임팩트시에서의 상기 이동 궤적의 상태를 표시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 10,
And displaying the state of the movement locus at the time of the impact on the other coordinate axes.
상기 일방의 좌표축을 복수의 영역으로 분할하고, 상기 타방의 좌표축을 복수의 영역으로 분할하여, 행렬 표시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 11,
And dividing the one coordinate axis into a plurality of regions and dividing the other coordinate axis into a plurality of regions and performing a matrix display.
상기 행렬 표시 중 중앙의 영역에 직진 방향의 타구의 탄도를 할당하여 표시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 12,
And a step of allocating and displaying a trajectory of a ball in a straight line direction in a central region of the matrix display.
유저가 목표로 하는 타구의 탄도를 특정하는 목표 영역을 포함하는 화상(畵像)을 겹쳐 표시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 11,
And a step of superimposing and displaying an image including a target area specifying a trajectory of a target ball hit by the user.
최신의 스윙 동작에 기초하여 플롯(plot)을 표시할 때에, 과거의 플롯으로부터 시각적으로 구별지어 최신의 플롯을 표시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 방법. The method of claim 11,
And displaying a latest plot visually distinguished from a past plot when displaying a plot based on a latest swing motion.
특정된 상기 타구면의 자세 및 상기 운동구의 이동 궤적의 정보를 이용하여, 타구의 탄도의 종류를 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 해석 장치. An impact analysis unit that specifies an attitude of a hit ball surface of the ball at the time of impact using the output of the inertia sensor and specifies a movement trajectory of the ball ball at the impact time before impact,
And a determination unit that determines the type of the ballistic trajectory by using the information of the attitude of the ball and the movement trajectory of the ball.
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