KR20170043560A

KR20170043560A - 운동 해석 방법, 운동 해석 장치, 운동 해석 시스템 및 프로그램

Info

Publication number: KR20170043560A
Application number: KR1020177006606A
Authority: KR
Inventors: 다케후미 사요; 츠요시 이토
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2017-04-21
Also published as: US20170215771A1; CN106573168A; WO2016024392A1; EP3181203A4; EP3181203A1; JP2016036681A

Abstract

촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시키는 것이 가능한 운동 해석 방법, 운동 해석 장치, 운동 해석 시스템 및 프로그램을 제공하는 것이다. 운동 해석 방법은 센서 유닛(10)의 출력 신호를 이용하여, 유저(2)의 운동에 있어서의 동작을 검출하는 동작 검출 공정(S100)과, 촬영 장치(30)가 촬영한 유저(2)의 운동의 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득 공정(S110)과, 취득한 화상 데이터와 검출한 동작을 대응짓는 해석 정보 생성 공정(S120)을 포함한다.

Description

운동 해석 방법, 운동 해석 장치, 운동 해석 시스템 및 프로그램{MOTION ANALYSIS METHOD, MOTION ANALYSIS DEVICE, MOTION ANALYSIS SYSTEM, AND PROGRAM}

본 발명은 운동 해석 방법, 운동 해석 장치, 운동 해석 시스템 및 프로그램에 관한 것이다.

특허 문헌 1에서는, 골프 클럽에 3축 가속도 센서와 3축 자이로 센서를 장착하여, 골프 스윙의 해석을 행하는 장치가 개시되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특개 2008－73210호 공보

그렇지만, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 것과 같은 관성 센서를 이용한 스윙 해석 장치에서는, 유저는, 예를 들면, 자신의 실제 스윙이라고 표시되는 스윙 궤적의 이미지가 맞지 않는다고 느끼는 경우가 많은 등, 스윙 해석 결과를 보았을 때 만족되지 않는 경우도 있었다. 그것을 받아, 스윙 해석 결과와 유저의 스윙을 촬영한 동영상을 조합한 서비스가 검토되기 시작하고 있다. 예를 들면, 유저가 스마트 폰이나 태블릿으로 자신의 스윙 동영상을 촬영하고, 촬영한 동영상과 센서 출력으로부터 연산한 궤적을 중첩시켜 표시함으로써, 유저에 대해서 스윙 해석 결과를 보기 쉽게 하는 연구가 이루어지고 있다. 그렇지만, 유저가 촬영한 화상의 편집 작업을 행하고 싶은 경우에는, 예를 들면, 스윙에 있어서의 톱이나 임펙트 등의 특징적인 순간의 화상을 정확하게 특정하는 것은 용이하지 않아, 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우에 큰 수고를 필요로 하는 경우도 있어, 사용상 편의성이 나쁘다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 일부 양태에 따르면, 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시키는 것이 가능한 운동 해석 방법, 운동 해석 장치, 운동 해석 시스템 및 프로그램을 제공할 수 있다.

본 발명은 전술한 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 이하의 양태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.

［적용예 1］

본 적용예에 따른 운동 해석 방법은 관성 센서의 출력 신호를 이용하여, 유저의 운동에 있어서의 동작을 검출하는 동작 검출 공정과, 촬영 수단이 촬영한 상기 유저의 운동의 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득 공정과, 상기 화상 데이터와 검출한 상기 동작을 대응짓는 해석 정보 생성 공정을 포함하는 운동 해석 방법이다.

관성 센서는 가속도나 각속도 등의 관성량을 계측 가능한 센서이면 되고, 예를 들면, 가속도나 각속도를 계측 가능한 관성 계측 유닛(IMU：Inertial Measurement Unit)이어도 된다. 또, 관성 센서는 예를 들면, 운동 기구 또는 유저의 부위에 장착되어, 운동 기구나 유저에 대해서 탈착 가능해도 되고, 운동 기구에 내장되는 등, 운동 기구에 고정되어 있어 분리할 수 없는 것이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 유저의 운동에 있어서의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 특정할 수 있으므로, 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시킬 수 있다.

［적용예 2］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법에 있어서, 상기 관성 센서의 출력 신호와, 상기 촬영 수단이 촬영한 상기 화상 데이터는 동기가 취해지고 있어도 된다.

［적용예 3］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법에 있어서, 상기 관성 센서의 출력 신호로부터 검출되는 상기 운동에 있어서의 제1 상태의 타이밍에 기초하여, 상기 동기가 취해지고 있어도 된다.

［적용예 4］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법은, 상기 해석 정보 생성 공정에 있어서, 상기 화상 데이터 중, 검출한 상기 동작에 대응하는 상기 화상 데이터에 플래그를 부여해도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 플래그에 기초하여, 유저의 운동에 있어서의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 특정할 수 있다.

［적용예 5］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법은, 상기 해석 정보 생성 공정에 있어서, 검출한 상기 동작의 종류에 따라 상기 플래그의 종류를 상이하게 해도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 플래그의 종류에 기초하여, 유저의 운동에 있어서의 원하는 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 용이하게 특정할 수 있다.

［적용예 6］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법에 있어서, 상기 운동은 운동 기구를 이용한 스윙 운동이어도 된다.

운동 기구는, 예를 들면, 골프 클럽, 테니스 라켓, 야구의 배트, 하키의 스틱 등이다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 유저의 스윙 운동에 있어서 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시킬 수 있다.

［적용예 7］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법은, 상기 동작 검출 공정에 있어서, 상기 유저가 상기 스윙 운동을 개시할 때의 동작을 검출해도 된다.

스윙 운동을 개시할 때의 동작이란, 스윙 운동을 개시하는 순간의 동작으로 한정되지 않고, 스윙 운동을 개시하는 부근(스윙 운동을 개시하는 순간을 포함하는 소정 범위)의 동작이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 유저가 스윙 운동을 개시할 때의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 용이하게 특정할 수 있다.

［적용예 8］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법은, 상기 동작 검출 공정에 있어서, 상기 유저가 상기 스윙 운동의 방향을 전환할 때의 동작을 검출해도 된다.

스윙 운동의 방향을 전환할 때의 동작이란, 스윙 운동의 방향을 전환하는 순간의 동작으로 한정되지 않고, 스윙 운동의 방향을 전환하는 부근(스윙 운동의 방향을 전환하는 순간을 포함하는 소정 범위)의 동작이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 유저가 스윙의 방향을 전환할 때의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 용이하게 특정할 수 있다.

［적용예 9］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법은, 상기 동작 검출 공정에 있어서, 상기 스윙 운동의 속도가 최대로 될 때의 동작을 검출해도 된다.

스윙의 속도가 최대로 될 때의 동작이란, 스윙의 속도가 최대로 되는 순간의 동작으로 한정되지 않고, 스윙의 속도가 최대가 되는 부근(스윙의 속도가 최대로 되는 순간을 포함하는 소정 범위)의 동작이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 스윙의 속도가 최대로 될 때의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 용이하게 특정할 수 있다.

［적용예 10］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법은, 상기 동작 검출 공정에 있어서, 상기 유저가 타구할 때의 동작을 검출해도 된다.

타구할 때의 동작이란, 타구한 순간의 동작으로 한정되지 않고, 타구한 부근(타구한 순간을 포함하는 소정 범위)의 동작이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 유저가 타구할 때의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 용이하게 특정할 수 있다.

［적용예 11］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법은, 상기 동작 검출 공정에 있어서, 상기 유저가 상기 스윙 운동을 종료할 때의 동작을 검출해도 된다.

스윙 운동을 종료할 때의 동작이란, 스윙 운동을 종료하는 순간의 동작으로 한정되지 않고, 스윙 운동을 종료하는 부근(스윙 운동을 종료하는 순간을 포함하는 소정 범위)의 동작이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 유저가 스윙 운동을 종료할 때의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 용이하게 특정할 수 있다.

［적용예 12］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법에 있어서, 상기 운동 기구는 골프 클럽이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 유저의 골프 스윙에 있어서 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시킬 수 있다.

［적용예 13］

상기 적용예에 따른 운동 해석 방법에 있어서, 상기 촬영은 정지 화상의 연속 촬영이어도 된다.

본 적용예에 따른 운동 해석 방법에 의하면, 동영상의 촬영의 경우와 비교하여 고화질의 화상을 얻을 수 있다.

［적용예 14］

본 적용예에 따른 운동 해석 장치는, 관성 센서의 출력 신호를 이용하여, 유저의 운동에 있어서의 동작을 검출하는 동작 검출부와, 촬영 수단이 촬영한 상기 유저의 운동의 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득부와, 상기 화상 데이터와 검출한 동작을 대응짓는 해석 정보 생성부를 포함한다.

본 적용예에 따른 운동 해석 장치에 의하면, 유저의 운동에 있어서의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 특정할 수 있으므로, 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시킬 수 있다.

［적용예 15］

본 적용예에 따른 운동 해석 시스템은, 상기의 운동 해석 장치와, 상기 관성 센서를 포함한다.

［적용예 16］

상기 적용예에 따른 운동 해석 시스템은, 상기 촬영 수단을 포함해도 된다.

이들 적용예에 따른 운동 해석 시스템에 의하면, 유저의 운동에 있어서의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 특정할 수 있으므로, 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시킬 수 있다.

［적용예 17］

본 적용예에 따른 프로그램은, 관성 센서의 출력 신호를 이용하여, 유저의 운동에 있어서의 동작을 검출하는 동작 검출 공정과, 촬영 수단이 촬영한 상기 유저의 운동의 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득 공정과, 상기 화상 데이터와 검출한 상기 동작을 대응짓는 해석 정보 생성 공정을 컴퓨터에 실행시킨다.

본 적용예에 따른 프로그램에 의하면, 유저의 운동에 있어서의 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 특정할 수 있으므로, 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템의 개요의 설명도이다.
도 2는 센서 유닛의 장착 위치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 실시 형태에 있어서 유저가 행하는 동작의 절차를 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는 처리부(21)에 의한 촬영 제어의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 예에 있어서의 화상 데이터와 각 동작의 대응 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 실시 형태에 있어서의 운동 해석 처리의 절차의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 8은 스윙에 있어서의 각 동작을 검출하는 처리의 절차의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 9 (A)는 스윙시의 3축 각속도를 그래프 표시한 도면, 도 9 (B)는 3축 각속도의 합성치를 그래프 표시한 도면, 도 9 (C)는 3축 각속도의 합성치의 미분치를 그래프 표시한 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태의 운동 해석 시스템의 개요의 설명도이다.
도 11은 제2 실시 형태의 운동 해석 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 제2 실시 형태에 있어서의 운동 해석 처리의 절차의 일례를 나타내는 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시 형태는, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것은 아니다. 또 이하에서 설명되는 구성의 모두가 본 발명의 필수 구성 요건이라고는 할 수 없다.

이하에서는, 골프 스윙의 해석을 행하는 운동 해석 시스템(운동 해석 장치)을 예로 들어 설명한다.

1. 운동 해석 시스템

1－1. 제1 실시 형태

1－1－1. 운동 해석 시스템의 개요

도 1은 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템의 개요에 대해 설명하기 위한 도면이다. 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)은, 센서 유닛(10)(관성 센서의 일례), 운동 해석 장치(20) 및 촬영 장치(30)(촬영 수단의 일례)를 포함하여 구성되어 있다.

센서 유닛(10)은 3축의 각 축방향으로 발생하는 가속도와, 3축의 각 축 둘레로 발생하는 각속도를 계측 가능하고, 골프 클럽(3)(운동 기구의 일례) 또는 유저(2)의 부위에 장착된다.

센서 유닛(10)은, 예를 들면, 도 2 (A)에 도시하는 것처럼, 골프 클럽(3)의 샤프트 등의 부위에 장착되어도 되고, 도 2 (B)에 도시하는 것처럼, 유저(2)의 손이나 글러브 등에 장착되어도 되고, 도 2 (C)에 도시하는 것처럼, 손목 시계 등의 액세서리에 장착되어도 된다.

특히, 도 2 (A)에 도시하는 것처럼, 센서 유닛(10)을 3개의 검출축(x축, y축, z축) 중 1축, 예를 들면 y축이 샤프트의 장축 방향에 맞도록, 골프 클럽(3)에 장착하면, 센서 유닛(10)의 하나의 검출축의 방향과 골프 클럽(3)의 자세의 상대 관계가 고정되므로, 스윙 해석에 있어서의 계산량을 삭감할 수 있다. 또, 센서 유닛(10)을 골프 클럽(3)의 샤프트에 장착하는 경우, 도 2 (A)에 도시하는 것처럼, 타구시의 충격이 전해지기 어렵고, 스윙시에 원심력이 걸리기 어려운 그립부에 가까운 위치에 장착되는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 유저(2)는 미리 정해진 절차에 따라서, 골프 공(4)을 타구하는 스윙 동작을 행한다. 도 3은 유저(2)가 행하는 동작의 절차를 나타내는 도면이다. 도 3에 도시하는 것처럼, 유저(2)는 먼저, 골프 클럽(3)을 잡고, 골프 클럽(3)의 샤프트의 장축이 타겟 라인(타구의 목표 방향)에 대해서 수직이 되도록 어드레스의 자세를 취하고, 소정 시간 이상(예를 들면, 1초 이상) 정지한다(S1). 다음에, 유저(2)는 스윙 동작을 행하여, 골프 공(4)을 타구한다(S2).

유저(2)가 도 3에 도시하는 절차에 따라서 골프 공(4)을 타구하는 동작을 행하는 동안, 센서 유닛(10)은 소정 주기(예를 들면 1ms)로 3축 가속도와 3축 각속도를 계측하고, 계측한 데이터를 차례로, 운동 해석 장치(20)에 송신한다. 센서 유닛(10)과 운동 해석 장치(20) 사이의 통신은, 무선 통신이어도 되고, 유선 통신이어도 된다.

또한, 유저(2)는 도 3에 도시하는 동작에 앞서, 운동 해석 장치(20)를 조작하여, 스윙 해석용의 애플리케이션 소프트웨어를 기동시켜, 해석에 필요한 정보를 입력한다. 추가로, 유저(2)는 운동 해석 장치(20)를 조작하여 센서 유닛(10)에 계측을 개시시킨다. 또, 유저(2)는, 도 3에 도시하는 동작을 행한 후, 운동 해석 장치(20)를 조작하여 센서 유닛(10)에 계측을 종료시킨다. 그 후, 운동 해석 장치(20)는 자동적으로, 혹은 유저의 조작에 따라서, 스윙 운동을 해석한다.

운동 해석 장치(20)는, 센서 유닛(10)이 계측한 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙 운동에 관한 특정의 상태를 검출했을 경우에, 촬영 장치(30)에 의한 촬영을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 촬영 장치(30)에 송신한다. 또, 운동 해석 장치(20)는, 센서 유닛(10)이 계측한 데이터를 이용하여, 유저(2)가 골프 클럽(3)을 이용하여 타구한 스윙 운동에 있어서의 특정의 동작을 검출한다. 그리고 운동 해석 장치(20)는, 촬영 장치(30)가 촬영한 화상 데이터를 취득하고, 취득한 화상 데이터와 스윙 운동에 있어서의 특정의 동작을 대응지어 해석 정보를 생성하여, 화상이나 음에 의해 유저(2)에게 제시한다. 운동 해석 장치(20)는 예를 들면, 스마트 폰 등의 휴대 기기나 퍼스널 컴퓨터(PC)여도 된다.

촬영 장치(30)는 운동 해석 장치(20)로부터 촬영을 개시시키기 위한 제어 신호를 수신함으로써, 센서 유닛(10)의 계측 중에, 유저(2)의 스윙 운동에 관한 동영상의 촬영 혹은 정지 화상의 연속 촬영을 자동적으로 개시하고, 촬영한 화상을 순서대로 내장의 기억부에 기억한다. 또, 촬영 장치(30)는 운동 해석 장치(20)로부터 촬영을 종료시키기 위한 제어 신호를 수신함으로써, 촬영을 자동적으로 종료한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 유저(2)는 촬영 장치(30)를 조작하는 일 없이 스윙 운동에 관한 화상을 얻을 수 있다.

1－1－2. 운동 해석 시스템의 구성

도 4는 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 4에 도시하는 것처럼, 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)은 센서 유닛(10), 운동 해석 장치(20) 및 촬영 장치(30)를 포함하여 구성되어 있다.

［센서 유닛의 구성］

도 4에 도시하는 것처럼, 본 실시 형태에서는, 센서 유닛(10)은 가속도 센서(12), 각속도 센서(14), 신호 처리부(16) 및 통신부(18)를 포함하여 구성되어 있다.

가속도 센서(12)는 서로 교차하는(이상적이게는 직교하는) 3축 방향의 각각으로 발생하는 가속도를 계측하고, 계측한 3축 가속도의 크기 및 방향에 따른 디지털 신호(가속도 데이터)를 출력한다.

각속도 센서(14)는 서로 교차하는(이상적이게는 직교하는) 3축의 각각의 축 둘레로 발생하는 각속도를 계측하고, 계측한 3축 각속도의 크기 및 방향에 따른 디지털 신호(각속도 데이터)를 출력한다.

신호 처리부(16)는 가속도 센서(12)와 각속도 센서(14)로부터, 각각 가속도 데이터와 각속도 데이터를 수취하여 계측 시각을 부여하여 도시하지 않은 기억부에 기억하고, 기억한 계측 데이터(가속도 데이터와 각속도 데이터)와 계측 시각을 이용하여 통신용의 포맷에 맞춘 패킷 데이터를 생성하여, 통신부(18)에 출력한다.

가속도 센서(12) 및 각속도 센서(14)는, 각각 3축이, 센서 유닛(10)에 대해서 정의되는 직교 좌표계(센서 좌표계)의 3축(x축, y축, z축)과 일치하도록 센서 유닛(10)에 장착되는 것이 이상적이지만, 실제로는 장착각(installation angle)의 오차가 생긴다. 이에, 신호 처리부(16)는 장착각 오차에 따라 미리 산출된 보정 파라미터를 이용하여, 가속도 데이터 및 각속도 데이터를 xyz 좌표계의 데이터로 변환하는 처리를 행한다.

추가로, 신호 처리부(16)는 가속도 센서(12) 및 각속도 센서(14)의 온도 보정 처리를 행해도 된다. 혹은, 가속도 센서(12) 및 각속도 센서(14)에 온도 보정의 기능이 편입되어 있어도 된다.

또한, 가속도 센서(12)와 각속도 센서(14)는, 아날로그 신호를 출력하는 것이어도 되며, 이 경우는, 신호 처리부(16)가 가속도 센서(12)의 출력 신호와 각속도 센서(14)의 출력 신호를 각각 A/D 변환하여 계측 데이터(가속도 데이터와 각속도 데이터)를 생성하고, 이것들을 이용하여 통신용의 패킷 데이터를 생성하면 된다.

통신부(18)는 신호 처리부(16)로부터 수취한 패킷 데이터를 운동 해석 장치(20)에 송신하는 처리나, 운동 해석 장치(20)로부터 제어 신호(계측 제어 커멘드)를 수신하여 신호 처리부(16)에 보내는 처리 등을 행한다. 신호 처리부(16)는 계측 제어 커멘드에 따른 각종 처리를 행한다. 예를 들면, 신호 처리부(16)는 계측 개시 커멘드를 수취하면 가속도 센서(12) 및 각속도 센서(14)에 계측을 개시시킴과 아울러, 패킷 데이터의 생성을 개시한다. 또, 신호 처리부(16)는 계측 종료 커멘드를 수취하면 가속도 센서(12) 및 각속도 센서(14)에 계측을 종료시킴과 아울러, 패킷 데이터의 생성을 종료한다.

［운동 해석 장치의 구성］

도 4에 도시하는 것처럼, 본 실시 형태에서는, 운동 해석 장치(20)는 처리부(21), 통신부(22), 조작부(23), 기억부(24), 표시부(25), 음 출력부(26) 및 통신부(27)를 포함하여 구성되어 있다.

통신부(22)는 센서 유닛(10)으로부터 송신된 패킷 데이터를 수신하여 처리부(21)에 보내는 처리나, 처리부(21)로부터 센서 유닛(10)에 의한 계측을 제어하기 위한 제어 신호(계측 제어 커멘드)를 수취하여 센서 유닛(10)에 송신하는 처리 등을 행한다.

조작부(23)는 유저(2) 등으로부터의 조작 데이터를 취득하여, 처리부(21)에 보내는 처리를 행한다. 조작부(23)는 예를 들면, 터치 패널형 디스플레이, 버튼, 키, 마이크 등이어도 된다.

기억부(24)는 예를 들면, ROM(Read Only Memory)이나 플래시 ROM, RAM(Random Access Memory) 등의 각종 IC 메모리나 하드 디스크나 메모리 카드 등의 기록 매체 등에 의해 구성된다.

기억부(24)는 처리부(21)가 각종의 계산 처리나 제어 처리를 행하기 위한 프로그램이나, 애플리케이션 기능을 실현하기 위한 각종 프로그램이나 데이터 등을 기억하고 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 기억부(24)에는 처리부(21)에 의해서 읽어내어져, 운동 해석 처리를 실행하기 위한 운동 해석 프로그램(240)이 기억되어 있다. 운동 해석 프로그램(240)은 미리 불휘발성의 기록 매체에 기억되어 있어도 되고, 처리부(21)가 네트워크를 통해서 서버로부터 운동 해석 프로그램(240)을 수신하여 기억부(24)에 기억시켜도 된다.

또, 본 실시 형태에서는, 기억부(24)에는, 골프 클럽(3)의 사양을 나타내는 클럽 사양 정보(242) 및 센서 유닛(10)의 장착 위치를 나타내는 센서 장착 위치 정보(244)가 기억된다.

예를 들면, 유저(2)가 조작부(23)를 조작하여 사용하는 골프 클럽(3)의 모델 번호를 입력(혹은, 모델 번호 리스트로부터 선택)하고, 기억부(24)에 미리 기억되어 있는 모델 번호마다의 사양 정보(예를 들면, 샤프트의 길이, 중심의 위치, 라이각(lie angle), 페이스각(face angle), 로프트각(loft angle) 등의 정보 등) 중, 입력된 모델 번호의 사양 정보를 클럽 사양 정보(242)로 해도 된다. 혹은, 유저(2)가 조작부(23)를 조작하여 골프 클럽(3)의 모델 번호 혹은 종류(드라이버, 1~9번 아이언 등)의 정보를 입력하면, 처리부(21)가 입력된 모델 번호 혹은 종류의 골프 클럽에 관한 샤프트의 길이 등의 각종 항목의 디폴트값을 편집 가능하게 표시부(25)에 표시하고, 클럽 사양 정보(242)는 각종 항목의 디폴트값 혹은 편집 후의 값을 포함해도 된다.

또, 예를 들면, 유저(2)가 조작부(23)를 조작하여 센서 유닛(10)의 장착 위치와 골프 클럽(3)의 그립 엔드 사이의 거리를 입력하고, 입력된 거리의 정보가 센서 장착 위치 정보(244)로서 기억부(24)에 기억되어도 된다. 혹은, 센서 유닛(10)을 정해진 소정 위치(예를 들면, 그립 엔드로부터 20cm의 거리 등)에 장착하는 것으로 하여, 당해 소정 위치의 정보가 센서 장착 위치 정보(244)로서 미리 기억되어 있어도 된다.

또, 기억부(24)는 처리부(21)의 작업 영역으로서 이용되고, 조작부(23)로부터 입력된 데이터, 처리부(21)가 각종 프로그램에 따라서 실행한 연산 결과 등을 일시적으로 기억한다. 추가로, 기억부(24)는 처리부(21)의 처리에 의해 생성된 데이터 중, 장기적인 보존이 필요한 데이터를 기억해도 된다.

표시부(25)는 처리부(21)의 처리 결과를 문자, 그래프, 표, 애니메이션, 그 외의 화상으로서 표시하는 것이다. 표시부(25)는, 예를 들면, CRT, LCD, 터치 패널형 디스플레이, HMD(헤드 마운트 디스플레이) 등이어도 된다. 또한, 1개의 터치 패널형 디스플레이로 조작부(23)와 표시부(25)의 기능을 실현하도록 해도 된다.

음 출력부(26)는 처리부(21)의 처리 결과를 음성이나 버저음 등의 음으로서출력하는 것이다. 음 출력부(26)는 예를 들면, 스피커나 버저 등이어도 된다.

통신부(27)는 처리부(21)로부터 촬영 장치(30)에 의한 촬영을 제어하기 위한 제어 신호(촬영 제어 커멘드)를 접수하여 촬영 장치(30)에 송신하는 처리나, 촬영 장치(30)가 촬영한 화상 데이터 및 그 촬영 시각의 정보를 수신하여 처리부(21)에 보내는 처리 등을 행한다.

처리부(21)는 센서 유닛(10)에 계측 제어 커멘드를 송신하는 처리나, 센서 유닛(10)으로부터 통신부(22)를 통해서 수신한 데이터에 대한 각종의 계산 처리를 행한다. 또, 처리부(21)는 촬영 장치(30)에 촬영 제어 커멘드를 송신하는 처리나, 촬영 장치(30)로부터 통신부(27)를 통해서 수신한 데이터에 대한 각종의 처리를 행한다. 또, 처리부(21)는 조작부(23)로부터 수취한 조작 데이터에 따라서, 기억부(24)에 대한 데이터의 리드/라이트 처리, 표시부(25)에 화상 데이터를 보내는 처리, 음 출력부(26)에 음 데이터를 보내는 처리 등, 그 외의 각종의 제어 처리를 행한다. 특히, 본 실시 형태에서는, 처리부(21)는 운동 해석 프로그램(240)을 실행함으로써, 계측 데이터 취득부(210), 특정 상태 검출부(211), 촬영 제어부(212), 동작 검출부(213), 화상 데이터 취득부(214), 해석 정보 생성부(215), 기억 처리부(216), 표시 처리부(217) 및 음 출력 처리부(218)로서 기능한다.

계측 데이터 취득부(210)는 통신부(22)가 센서 유닛(10)으로부터 수신한 패킷 데이터를 접수하고, 접수한 패킷 데이터로부터 계측 시각 및 계측 데이터를 취득하는 처리를 행한다. 계측 데이터 취득부(210)가 취득한 계측 시각과 계측 데이터는, 기억부(24)에 대응지어 기억된다.

특정 상태 검출부(211)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙에 관한 특정의 상태를 검출하는 처리를 행한다. 본 실시 형태에서는, 특정 상태 검출부(211)는 특정 상태의 하나로서 제1 상태를 검출한다. 제1 상태는, 예를 들면, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태(어드레스 시의 정지 상태)이다. 또, 특정 상태 검출부(211)는 특정 상태의 하나로서 제2 상태를 검출한다. 제2 상태는 예를 들면, 유저(2)가 스윙을 종료한 후의 정지 상태(팔로우 스루 후의 정지 상태)이다.

촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 특정의 상태를 검출했을 경우에, 촬영 장치(30)에 의한 촬영을 제어하기 위한 제어 신호(촬영 제어 커멘드)를 생성하여, 통신부(27)를 통해서 당해 촬영 제어 커멘드를 촬영 장치(30)에 송신하는 처리를 행한다. 본 실시 형태에서는, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제1 상태(예를 들면, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태)를 검출했을 경우에, 촬영 장치(30)에 촬영을 개시시키기 위한 제1 제어 신호(촬영 개시 커멘드)를 생성하여 촬영 장치(30)에 송신한다. 이것에 의해, 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터(센서 유닛(10)의 출력 신호)와, 촬영 장치(30)가 촬영한 화상 데이터는, 제1 상태의 타이밍에 기초하여, 동기가 취해진다.

또, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제2 상태(예를 들면, 유저(2)가 스윙을 종료한 후의 정지 상태)를 검출했을 경우에, 촬영 장치(30)에 촬영을 종료시키기 위한 제2 제어 신호(촬영 종료 커멘드)를 생성하여 촬영 장치(30)에 송신한다.

동작 검출부(213)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙에 있어서의 동작을 검출하고, 검출한 시각(계측 데이터의 계측 시각)을 특정하는 처리를 행한다. 본 실시 형태에서는, 동작 검출부(213)는 스윙에 있어서의 특징적인 복수의 동작을 검출한다. 예를 들면, 동작 검출부(213)는 유저(2)가 스윙을 개시할 때의 동작(예를 들면, 백스윙을 개시한 직후의 동작)을 검출한다. 또, 동작 검출부(213)는 유저(2)가 스윙의 방향을 전환할 때의 동작(예를 들면, 백스윙에서 다운 스윙으로 전환하는 스윙의 톱)을 검출한다. 또, 동작 검출부(213)는 스윙의 속도가 최대로 될 때의 동작(유저(2)가 다운 스윙 중에 손목의 힘을 느슨하게 하는 동작(네추럴 언콕(Natural uncock)))을 검출한다. 또, 동작 검출부(213)는 유저(2)가 타구할 때의 동작(예를 들면, 임펙트)을 검출한다. 또, 동작 검출부(213)는, 유저(2)가 스윙을 종료할 때의 동작(예를 들면, 팔로우 스루를 종료하기 직전의 동작)을 검출한다.

구체적으로는, 동작 검출부(213)는, 먼저, 센서 유닛(10)의 계측 종료 후, 기억부(24)에 기억된, 유저(2)의 정지 시(어드레스 시)의 계측 데이터(가속도 데이터 및 각속도 데이터)를 이용하여, 계측 데이터에 포함되는 오프셋량을 계산한다. 다음에, 동작 검출부(213)는 기억부(24)에 기억된 계측 데이터로부터 오프셋량을 감산하여 바이어스 보정하고, 바이어스 보정된 계측 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙에 있어서의 특징적인 각 동작을 검출한다. 예를 들면, 동작 검출부(213)는 바이어스 보정된 가속도 데이터 또는 각속도 데이터의 합성치를 계산하고, 당해 합성치에 기초하여, 백스윙의 개시 직후, 톱, 임펙트 및 팔로우 스루의 종료 직전의 각 동작을 검출해도 된다. 또, 예를 들면, 동작 검출부(213)는 바이어스 보정된 가속도 데이터의 적분치와 클럽 사양 정보(242) 및 센서 장착 위치 정보(244)를 이용하여 그립 스피드를 계산하고, 그립 스피드의 속도가 최대로 될 때를 네추럴 언콕으로서 검출해도 된다.

화상 데이터 취득부(214)는 통신부(27)를 통해서, 촬영 장치(30)가 촬영한 화상 데이터 및 촬영 시각을 취득하는 처리를 행한다. 화상 데이터 취득부(214)가 취득한 화상 데이터와 촬영 시각은, 기억부(24)에 대응지어 기억된다.

해석 정보 생성부(215)는 화상 데이터 취득부(214)가 취득한 화상 데이터와 동작 검출부(213)가 검출한 동작을 대응짓는 처리를 행한다. 예를 들면, 해석 정보 생성부(215)는 촬영 제어부(212)가 촬영 개시 커멘드를 송신한 후에 계측 데이터 취득부가 최근에 취득한 계측 데이터의 계측 시각을 촬영 장치(30)의 촬영 개시 시각으로 하여, 각 화상 데이터의 촬영 시각을 계측 시각으로 환산하고, 동작 검출부(213)가 검출한 각 동작과, 환산 후의 촬영 시각이 당해 각 동작을 검출한 계측 시각과 일치하는(혹은 가장 가까운) 각 화상 데이터를 대응지어도 된다. 본 실시 형태에서는, 해석 정보 생성부(215)는 화상 데이터 취득부(214)가 취득한 화상 데이터 중, 동작 검출부(213)가 검출한 각 동작에 대응하는 화상 데이터에, 검출한 동작의 종류에 따라 상이한 종류의 플래그를 부여한다. 예를 들면, 해석 정보 생성부(215)는 유저(2)가 스윙을 개시할 때의 동작에 대응하는 화상 데이터에는 플래그 1(제1 플래그)을 부여한다. 또, 해석 정보 생성부(215)는 유저(2)가 스윙의 방향을 전환할 때의 동작에 대응하는 화상 데이터에는 플래그 2(제2 플래그)를 부여한다. 또, 해석 정보 생성부(215)는 스윙의 속도가 최대로 될 때의 동작에 대응하는 화상 데이터에는 플래그 3(제3 플래그)을 부여한다. 또, 해석 정보 생성부(215)는 유저(2)가 타구할 때의 동작에 대응하는 화상 데이터에는 플래그 4(제4 플래그)를 부여한다. 또, 해석 정보 생성부(215)는 유저(2)가 스윙을 종료할 때의 동작에 대응하는 화상 데이터에는 플래그 5(제5 플래그)를 부여한다.

그리고 해석 정보 생성부(215)는 화상 데이터 취득부(214)가 취득한 화상 데이터와 동작 검출부(213)가 검출한 동작의 대응 관계를 포함하는 해석 정보를 생성한다. 예를 들면, 해석 정보 생성부(215)는 스윙에 있어서의 특징적인 각 동작(톱, 네추럴 언콕, 임펙트 등의 동작)을 나타내는 문자와, 각 동작에 대응하는 화상 데이터(각 동작을 촬영한 화상)를 대응지은 해석 정보를 생성한다.

또, 해석 정보 생성부(215)는, 예를 들면, 타구의 목표 방향을 나타내는 타겟 라인을 X축, X축에 수직인 수평면상의 축을 Y축, 연직(鉛直) 상방향(중력 가속도의 방향과 역방향)을 Z축으로 하는 XYZ 좌표계(글로벌 좌표계)를 정의하고, 계측 데이터로부터 오프셋량을 감산하여 바이어스 보정한 계측 데이터를 이용하여, 센서 유닛(10)의 XYZ 좌표계(글로벌 좌표계)에 있어서의 위치 및 자세를 계산해도 된다. 예를 들면, 해석 정보 생성부(215)는 가속도 데이터를 2회 적분하여 센서 유닛(10)의 초기 위치로부터의 위치의 변화를 시계열로 계산하고, 각속도 데이터를 이용한 회전 연산을 행하여 센서 유닛(10)의 초기 자세로부터의 자세의 변화를 시계열로 계산할 수 있다. 또한, 센서 유닛(10)의 자세는, 예를 들면, X축, Y축, Z축 둘레의 회전각(롤각(roll angle), 피치각(pitch angle), 요각(yaw angle)), 오일러각(Euler angle), 쿼터니온(quaternion)(사원수) 등으로 표현할 수 있다.

유저(2)는 도 3의 스텝 S1의 동작을 행하므로, 센서 유닛(10)의 초기 위치의 X좌표는 0이다. 추가로, 유저(2)의 정지 시에는, 가속도 센서(12)는 중력 가속도만을 계측하므로, 예를 들면, 도 2 (A)에 도시한 것처럼, 센서 유닛(10)의 y축을 골프 클럽(3)의 샤프트의 장축 방향과 일치시켰을 경우는, 해석 정보 생성부(215)는 y축 가속도 데이터를 이용하여 샤프트의 경사각(수평면(XY평면) 혹은 연직면(XZ평면)에 대한 기울기)을 계산할 수 있다. 그리고 해석 정보 생성부(215)는 샤프트의 경사각, 클럽 사양 정보(242)(샤프트의 길이) 및 센서 장착 위치 정보(244)를 이용하여, 센서 유닛(10)의 초기 위치의 Y좌표 및 Z좌표를 계산하여, 센서 유닛(10)의 초기 위치를 특정할 수 있다.

또, 유저(2)의 정지 시에는, 가속도 센서(12)는 중력 가속도만을 계측하므로, 해석 정보 생성부(215)는 3축 가속도 데이터를 이용하여, 센서 유닛(10)의 x축, y축, z축의 각각과 중력 방향이 이루는 각도를 특정할 수 있다. 추가로, 유저(2)는 도 3의 스텝 S1의 동작을 행하므로, 유저(2)의 정지 시에 있어서, 센서 유닛(10)의 y축은 YZ평면상에 있기 때문에, 해석 정보 생성부(215)는 센서 유닛(10)의 초기 자세를 특정할 수 있다.

해석 정보 생성부(215)는 센서 유닛(10)의 위치 및 자세의 정보를 이용하여, 스윙에 있어서의 골프 클럽(3)의 궤적을 계산하여, 화상 데이터와 특징적인 동작의 대응 관계에 기초하여, 골프 클럽(3)의 궤적과 촬영 장치(30)가 촬영한 화상(동영상 혹은 연속 촬영된 정지 화상)을 중첩시켜 표시하는 해석 정보를 생성해도 된다.

추가로, 해석 정보 생성부(215)는 이 그 밖에도, 센서 유닛(10)의 위치 및 자세의 정보를 이용하여, 타구시의 헤드 스피드, 타구시의 입사각(클럽 패스(club path))이나 페이스각, 샤프트 로테이션(스윙 중의 페이스각의 변화량), 골프 클럽(3)의 감속율 등의 정보, 혹은 유저(2)가 복수 회의 스윙을 행했을 경우의 이들 각 정보의 편차의 정보 등을 포함하는 해석 정보를 생성해도 된다.

또한, 센서 유닛(10)의 신호 처리부(16)가 계측 데이터의 오프셋량을 계산하여, 계측 데이터의 바이어스 보정을 행하도록 해도 되고, 가속도 센서(12) 및 각속도 센서(14)에 바이어스 보정의 기능이 편입되어 있어도 된다. 이들 경우는, 동작 검출부(213)나 해석 정보 생성부(215)에 의한 계측 데이터의 바이어스 보정이 불필요해진다.

기억 처리부(216)는 기억부(24)에 대한 각종 프로그램이나 각종 데이터의 리드/라이트 처리를 행한다. 구체적으로는, 기억 처리부(216)는 계측 데이터 취득부(210)가 취득한 계측 데이터를 계측 시각과 대응지어 기억부(24)에 기억시키는 처리나 기억부(24)로부터 이들 정보를 읽어내는 처리를 행한다. 또, 기억 처리부(216)는 화상 데이터 취득부(214)가 취득한 화상 데이터를 촬영 시각과 대응지어 기억부(24)에 기억시키는 처리나 기억부(24)로부터 이들 정보를 읽어내는 처리를 행한다. 또, 기억 처리부(216)는 유저(2)가 조작부(23)를 조작하여 입력한 정보에 따른 클럽 사양 정보(242) 및 센서 장착 위치 정보(244)를 기억부(24)에 기억시키는 처리나 기억부(24)로부터 이들의 정보를 읽어내는 것도 행한다. 또, 기억 처리부(216)는 촬영 제어부(212)가 촬영 개시 커멘드나 촬영 종료 커멘드를 송신했을 때의 계측 시각의 정보, 동작 검출부(213)가 검출한 각 동작을 특정하기 위한 정보, 해석 정보 생성부(215)가 생성한 해석 정보 등을 기억부(24)에 기억시키는 처리나 기억부(24)로부터 이들 정보를 읽어내는 것도 행한다.

표시 처리부(217)는 표시부(25)에 대해서 각종의 화상(문자나 기호 등도 포함함)을 표시시키는 처리를 행한다. 예를 들면, 표시 처리부(217)는 유저(2)의 스윙 운동이 종료된 후, 자동적으로, 혹은 유저(2)의 입력 조작에 따라서, 기억부(24)에 기억되어 있는 해석 정보에 대응하는 화상을 생성하여 표시부(25)에 표시시키는 처리를 행한다. 또한, 센서 유닛(10)에 표시부를 마련해 두고, 표시 처리부(217)는 통신부(22)를 통해서 센서 유닛(10)에 각종의 화상 데이터를 송신하여, 센서 유닛(10)의 표시부에 각종의 화상을 표시시켜도 된다.

음 출력 처리부(218)는, 음 출력부(26)에 대해서 각종 음(음성이나 버저음 등도 포함함)을 출력시키는 처리를 행한다. 예를 들면, 음 출력 처리부(218)는 유저(2)의 스윙 운동이 종료된 후, 자동적으로, 혹은 유저(2)의 입력 조작에 따라서, 기억부(24)에 기억되어 있는 해석 정보에 대응하는 음이나 음성을 생성하여 음 출력부(26)로부터 출력시키는 처리를 행해도 된다. 또한, 센서 유닛(10)에 음 출력부를 마련해 두고, 음 출력 처리부(218)는 통신부(22)를 통해서 센서 유닛(10)에 각종 음 데이터나 음성 데이터를 송신하여, 센서 유닛(10)의 음 출력부에 각종 음이나 음성을 출력시켜도 된다.

또, 운동 해석 장치(20) 혹은 센서 유닛(10)에 진동 기구를 마련해 두고, 당해 진동 기구에 의해 각종 정보를 진동 정보로 변환하여 유저(2)에게 제시해도 된다.

［촬영 장치의 구성］

도 4에 도시하는 것처럼, 본 실시 형태에서는, 촬영 장치(30)는 처리부(31), 통신부(32), 조작부(33), 기억부(34), 표시부(35) 및 촬상부(36)를 포함하여 구성되어 있다.

통신부(32)는 처리부(31)로부터 촬영한 화상 데이터 및 그 촬영 시각의 정보를 수취하여 운동 해석 장치(20)에 송신하는 처리나, 운동 해석 장치(20)로부터 촬영 제어 커멘드를 수신하여 처리부(31)에 보내는 처리 등을 행한다.

조작부(33)는 유저(2) 등으로부터의 조작 데이터를 취득하여, 처리부(31)에 보내는 처리를 행한다. 조작부(33)는 예를 들면, 터치 패널형 디스플레이, 버튼, 키, 마이크 등이어도 된다.

촬상부(36)는 피사체(유저(2))가 발산하는 광에 따른 동영상이나 정지 화상의 화상 데이터를 생성하고, 생성한 화상 데이터를 처리부(31)에 보내는 처리를 행한다. 예를 들면, 촬상부(36)는 피사체(유저(2))가 발산하는 광을, 렌즈(도시하지 않음)를 통해 촬상 소자(도시하지 않음)로 수취하여 전기 신호로 변환하고, 이 전기 신호를 RGB 성분으로 분해하여, 원하는 조정이나 보정 및 A/D 변환을 행하여 화상 데이터를 생성한다.

촬상부(36)는 처리부(31)로부터 정지 화상의 촬영 지시를 받으면 정지 화상의 화상 데이터를 생성한다. 또, 촬상부(36)는 처리부(31)로부터 동영상의 촬영의 개시 지시를 받으면, 설정된 프레임 레이트(예를 들면, 60프레임/초)로 동영상의 화상 데이터를 생성한다. 또, 촬상부(36)는 처리부(31)로부터 정지 화상의 연속 촬영의 개시 지시를 받으면, 설정된 시간 간격(예를 들면, 0.1초 간격)으로 정지 화상의 화상 데이터를 연속하여 생성한다. 또, 처리부(31)로부터 촬영의 종료 지시를 받으면, 화상 데이터의 생성을 종료한다.

기억부(34)는 예를 들면, ROM이나 플래시 ROM, RAM 등의 각종 IC 메모리나 하드 디스크나 메모리 카드 등의 기록 매체 등에 의해 구성된다.

기억부(34)는 처리부(31)가 각종의 계산 처리나 제어 처리를 행하기 위한 프로그램이나 데이터 등을 기억하고 있다. 또, 기억부(34)는 처리부(31)의 작업 영역으로서 이용되며, 조작부(33)로부터 입력된 데이터, 처리부(31)가 프로그램에 따라서 실행한 연산 결과 등을 일시적으로 기억한다. 추가로, 기억부(34)에 포함되는 기록 매체는, 장기적인 보존이 필요한 데이터(화상 데이터 등)를 기억한다.

처리부(31)는 통신부(32)가 운동 해석 장치(20)로부터 수신한 촬영 제어 커멘드를 수취하고, 수취한 촬영 제어 커멘드에 따라 촬상부(36)를 제어하는 처리를 행한다. 구체적으로는, 처리부(31)는 촬영 개시 커멘드를 수취한 경우는, 촬상부(36)에 동영상의 촬영의 개시 지시 또는 정지 화상의 연속 촬영의 개시 지시를 행한다. 처리부(31)가 동영상의 촬영의 개시 지시와 정지 화상의 연속 촬영의 개시 지시 중 어느 것을 행할지는, 고정되어 있어도 되고, 유저(2) 등이 선택 가능해도 된다. 또, 처리부(31)는 촬영 종료 커멘드를 수취한 경우는, 촬상부(36)에 촬영의 종료 지시를 행한다.

또, 처리부(31)는 조작부(33)를 통해서 유저(2) 등이 입력한 정보에 따라서, 촬상부(36)에, 정지 화상의 촬영 지시, 동영상의 촬영의 개시 지시, 정지 화상의 연속 촬영의 개시 지시, 촬영의 종료 지시 등을 행한다.

또, 처리부(31)는 촬상부(36)로부터 화상 데이터를 수취하여, 당해 화상 데이터에 촬영 시각을 부여하여 기억부(34)에 기억함과 아울러, 당해 화상 데이터를 표시부(35)에 보내는 처리를 행한다. 또, 처리부(31)는 기억부(34)에 기억되어 있는 화상 데이터 중에서, 유저(2) 등의 선택 조작에 따른 화상 데이터를 선택하여, 당해 화상 데이터를 표시부(35)에 보내는 처리를 행한다.

또, 처리부(31)는 촬영 종료 커멘드를 수취한 후의 원하는 타이밍에서, 최근에 촬영되어 기억부(34)에 기억된 동영상 또는 정지 화상(연속 촬영된 정지 화상)의 화상 데이터를 촬영 시각의 정보와 함께 읽어내고, 통신부(32)를 통해서 운동 해석 장치(20)에 송신하는 처리를 행한다.

또, 처리부(31)는 조작부(33)로부터 수취한 조작 데이터에 따라서, 기억부(34)에 대한 데이터의 리드/라이트 처리, 표시부(35)에 화상 데이터를 보내는 처리 등, 그 외의 각종의 제어 처리를 행한다.

표시부(35)는 처리부(31)로부터 화상 데이터를 수취하여, 당해 화상 데이터에 대응하는 화상을 표시하는 것이다. 표시부(35)는 예를 들면, CRT, LCD, 터치 패널형 디스플레이 등이어도 된다. 또한, 1개의 터치 패널형 디스플레이로 조작부(33)와 표시부(35)의 기능을 실현하도록 해도 된다.

또한, 촬영 장치(30)는 촬영 중의 소리를 취득하는 집음(集音)부(마이크 등)나 취득한 소리를 동영상의 재생과 함께 출력하는 음 출력부(스피커 등)를 구비하고 있어도 된다. 또, 촬영 장치(30)는 인터넷이나 LAN에 접속하여 다른 기기와 통신하는 기능을 구비하고 있어도 된다.

1－1－3. 촬영 제어

도 5는 처리부(21)에 의한 촬영 제어의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5의 예에서는, 센서 유닛(10)이 계측을 개시한 후의 최초의 계측 데이터의 계측 시각을 t₀로 하고 있다. 그 후, 유저(2)는 계측 시각 t₁에서 t₃까지 어드레스 자세로 정지하고(도 3의 S1), 처리부(21)는 계측 시각 t₂에 있어서, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태를 검출하여, 촬영 장치(30)에 촬영을 개시시킨다. 여기서 촬영 장치(30)가 촬영을 개시했을 때의 촬영 시각을 T₀라고 하고, 처리부(21)가 계측 시각 t₂의 계측 데이터를 취득하고 나서 촬영 장치(30)가 촬영을 개시할 때까지의 지연 시간을 Δt라고 하면, 촬영 시각 T₀는 계측 시각 t₂＋Δt에 상당한다.

그 후, 유저(2)는 계측 시각 t₃에서 t₄까지, 왜글링(waggling)이라고 불리는, 손발을 작게 움직이는 동작을 행한 후, 계측 시각 t₄에 있어서 스윙을 개시한다. 계측 시각 t₄에서 t₅까지는 백스윙의 기간이고, 계측 시각 t₅에서 t₇까지는 다운 스윙의 기간이다. 백스윙에서 다운 스윙으로 전환할 때의 계측 시각 t₅에서 스윙의 톱이 되고, 다운 스윙이 종료할 때의 계측 시각 t₇에서 임펙트가 된다. 또, 임펙트의 조금 전의 계측 시각 t₆에서 네추럴 언콕이 된다.

계측 시각 t₇에서 t₈까지는 팔로우 스루의 기간이고, 팔로우 스루가 종료할 때의 계측 시각 t₈에서 스윙이 종료한다. 그 후, 처리부(21)는 계측 시각 t₉에 있어서, 유저(2)가 스윙을 종료한 후의 정지 상태를 검출하여, 촬영 장치(30)에 촬영을 종료시킨다. 여기서, 촬영 장치(30)가 촬영을 종료했을 때의 촬영 시각을 T_N이라고 하고, 처리부(21)가 계측 시각 t₉의 계측 데이터를 취득하고 나서 촬영 장치(30)가 촬영을 종료할 때까지의 지연 시간을 Δt라고 하면, 촬영 시각 T_N는 계측 시각 t₉＋Δt에 상당한다.

그 후, 계측 시각 t₁₀에서 센서 유닛(10)이 계측을 종료하면, 처리부(21)는 계측 시각 t₁~t₉의 계측 데이터를 이용하여, 스윙 개시, 톱, 네추럴 언콕, 임펙트, 스윙 종료의 각 동작을 검출하여, 각 동작에 대응하는 계측 시각 t₄, t₅, t₆, t₇, t₈를 특정한다.

또, 처리부(21)는 촬영 장치(30)로부터 촬영 시각 T₀~T_N의 촬영 기간에 있어서 촬영된 화상 데이터를 취득하고, 검출한 각 동작과 취득한 화상 데이터를 대응짓는다. 구체적으로는, 처리부(21)는 검출한 각 동작에 대응하는 화상 데이터에, 각각 플래그 1~5를 부가한다.

도 6은 도 5의 예에 있어서의 화상 데이터와 각 동작의 대응 관계를 나타내는 도면이다. 도 6에 도시하는 것처럼, 스윙을 개시할 때의 계측 시각 t₄에 대응하는 촬영 시각 T₁₀₅의 화상 데이터 105에 플래그 1이 부가된다. 예를 들면, T₁₀₅=T₀＋(t₄－t₂－Δt)이다. 또, 톱일 때의 계측 시각 t₅에 대응하는 촬영 시각 T₁₉₀의 화상 데이터 190에 플래그 2가 부가된다. 예를 들면, T₁₉₀=T₀＋(t₅－t₂－Δ_t)이다. 또, 네추럴 언콕일 때의 계측 시각 t₆에 대응하는 촬영 시각 T₂₄₀의 화상 데이터 240에 플래그 3이 부가된다. 예를 들면, T₂₄₀=T₀＋(t₆－t₂－Δ_t)이다. 또, 임펙트일 때의 계측 시각 t₇에 대응하는 촬영 시각 T₂₅₀의 화상 데이터 250에 플래그 4가 부가된다. 예를 들면, T₂₅₀=T₀＋(t₇－t₂－Δ_t)이다. 또, 스윙을 종료할 때의 계측 시각 t₈에 대응하는 촬영 시각 T₃₀₅의 화상 데이터 305에 플래그 5가 부가된다. 예를 들면, T₃₀₅=T₀＋(t₈－t₂－Δt)이다.

이와 같이, 스윙에 있어서의 특징적인 각 동작에 대응하는 각 화상에 각각 상이한 종류의 플래그를 부가하여 표시함으로써, 유저(2)는 각 동작에 있어서의 화상을 용이하게 찾아낼 수 있어, 화상의 편집 작업도 용이하다.

1－1－4. 운동 해석 장치의 처리

［운동 해석 처리］

도 7은 제1 실시 형태에 있어서의 운동 해석 장치(20)의 처리부(21)에 의한 운동 해석 처리의 절차의 일례(운동 해석 방법의 일례)를 나타내는 순서도이다. 운동 해석 장치(20)(컴퓨터의 일례)의 처리부(21)는, 기억부(24)에 기억되어 있는 운동 해석 프로그램(240)을 실행함으로써, 예를 들면, 도 7의 순서도의 절차로 운동 해석 처리를 실행한다. 이하, 도 7의 순서도에 대해서 설명한다.

먼저, 처리부(21)는 조작 데이터에 기초하여 계측 개시의 조작이 행해졌는지 여부를 판단하여(S10), 계측 개시 조작이 행해질 때까지 대기한다(S10의 N). 처리부(21)는 계측 개시의 조작이 행해진 경우(S10의 Y), 센서 유닛(10)에 계측 개시 커멘드를 송신한다(S20). 센서 유닛(10)은 계측 개시 커멘드를 수신하여, 3축 가속도 및 3축 각속도의 계측을 개시한다. 그 후, 처리부(21)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 차례로 취득하여, 기억부(24)에 기억시킨다. 또, 유저(2)는 도 3의 S1 및 S2의 동작을 행한다.

다음에, 처리부(21)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태(어드레스 시의 정지 상태)를 검출한다(S30). 예를 들면, 처리부(21)는 바이어스 보정 후의 3축 가속도의 합성치 혹은 바이어스 보정 후의 3축 각속도의 합성치가 소정의 임계치 이하의 상태가 소정 시간 계속된 경우에 정지 상태를 검출한다.

다음에, 처리부(21)는 촬영 장치(30)에 촬영 개시 커멘드를 송신한다(S40). 촬영 장치(30)는 촬영 개시 커멘드를 수신하여, 촬영을 개시한다.

다음에, 처리부(21)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여, 스윙을 검출한다(S50). 예를 들면, 처리부(21)는 바이어스 보정 후의 3축 가속도의 합성치 혹은 바이어스 보정 후의 3축 각속도의 합성치가 소정의 임계치를 넘었을 때(예를 들면, 다운 스윙 중이나 임펙트 시에) 스윙을 검출한다.

다음에, 처리부(21)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여, 유저(2)가 스윙을 종료한 후의 정지 상태를 검출한다(S60). 예를 들면, 처리부(21)는 바이어스 보정 후의 3축 가속도의 합성치 혹은 바이어스 보정 후의 3축 각속도의 합성치가 소정의 임계치 이하의 상태가 소정 시간 계속된 경우에 정지 상태를 검출한다. 또한, S50의 검출 처리는, S60의 검출 처리에 있어서, 스윙 개시 전의 정지 상태가 오검출되지 않도록 하기 위해서 마련되어 있다.

다음에, 처리부(21)는 촬영 장치(30)에 촬영 종료 커멘드를 송신한다(S70). 촬영 장치(30)는 촬영 종료 커멘드를 수신하고, 촬영을 종료한다.

다음에, 처리부(21)는 조작 데이터에 기초하여, 소정 시간 내에 계측 종료의 조작이 행해졌는지 여부를 판단하고(S80), 소정 시간 내에 계측 종료의 조작이 행해지지 않은 경우는(S80의 N), 한번 더 S30 이후의 처리를 행한다. 또, 유저(2)는, 도 3의 S1 및 S2의 동작을 행한다.

처리부(21)는 소정 시간 내에 계측 종료의 조작이 행해진 경우는(S80의 Y), 센서 유닛(10)에 계측 종료 커멘드를 송신한다(S90). 센서 유닛(10)은 계측 종료 커멘드를 수신하고, 3축 가속도 및 3축 각속도의 계측을 종료한다.

다음에, 처리부(21)는, 그 후, 처리부(21)는 S30 이후에 기억부(24)에 기억시킨 계측 데이터를 이용하여, 스윙에 있어서의 특징적인 각 동작을 검출한다(S100). 이 S100의 처리에 대한 상세한 절차에 대해서는 후술한다.

다음에, 처리부(21)는 촬영 장치(30)로부터 촬영된 화상 데이터를 취득한다(S110).

그리고 처리부(21)는 공정 S110에서 취득한 화상 데이터와 공정 S100에서 검출한 각 동작을 대응지어 해석 정보를 생성하고(S120), 처리를 종료한다.

또한, 도 7의 순서도에 있어서, 가능한 범위에서 각 공정의 순서를 적당히 바꾸어도 된다.

［동작 검출 처리］

도 8은 유저(2)의 스윙에 있어서의 각 동작을 검출하는 처리(도 7의 공정 S100의 처리)의 절차의 일례를 나타내는 순서도이다. 이하, 도 8의 순서도에 대해서 설명한다.

먼저, 처리부(21)는 기억부(24)에 기억된 계측 데이터(가속도 데이터 및 각속도 데이터)를 바이어스 보정한다(S200).

다음에, 처리부(21)는 공정 S200에서 바이어스 보정한 각속도 데이터(시각 t 마다의 각속도 데이터)를 이용하여, 각 시각 t에서의 각속도의 합성치 n₀(t)의 값을 계산한다(S210). 예를 들면, 시각 t에서의 각속도 데이터를 x(t), y(t), z(t)라고 하면, 각속도의 합성치 n₀(t)는, 다음의 식 (1)로 계산된다.

[식 1]

유저(2)가 스윙을 행하여 골프 공(4)을 쳤을 때의 3축 각속도 데이터 x(t), y(t), z(t)의 일례를, 도 9 (A)에 도시한다. 도 9 (A)에 있어서, 가로축은 시간(msec), 세로축은 각속도(dps)이다.

다음에, 처리부(21)는 각 시각 t에서의 각속도의 합성치 n₀(t)를 소정 범위로 정규화(스케일 변환)한 합성치 n(t)로 변환한다(S220). 예를 들면, 계측 데이터의 취득 기간에 있어서의 각속도의 합성치의 최대치를 max(n₀)라고 하면, 다음의 식 (2)에 의해, 각속도의 합성치 n₀(t)가 0~100의 범위로 정규화한 합성치 n(t)로 변환된다.

[식 2]

도 9 (B)는 도 9 (A)의 3축 각속도 데이터 x(t), y(t), z(t)로부터 3축 각속도의 합성치 n₀(t)를 식 (1)에 따라서 계산한 후에 식 (2)에 따라서 0~100로 정규화한 합성치 n(t)를 그래프 표시한 도면이다. 도 9 (B)에 있어서, 가로축은 시간(msec), 세로축은 각속도의 합성치이다.

다음에, 처리부(21)는 각 시각 t에서의 정규화 후의 합성치 n(t)의 미분 dn(t)을 계산한다(S230). 예를 들면, 3축 각속도 데이터의 계측 주기를 Δt라고 하면, 시각 t에서의 각속도의 합성치의 미분(차분) dn(t)은 다음의 식 (3)으로 계산된다.

[식 3]

도 9 (C)는 도 9 (B)의 3축 각속도의 합성치 n(t)로부터 그 미분 dn(t)을 식 (3)에 따라서 계산하여, 그래프 표시한 도면이다. 도 9 (C)에 있어서, 가로축은 시간(msec), 세로축은 3축 각속도의 합성치의 미분치이다. 또한, 도 9 (A) 및 도 9 (B)에서는 가로축을 0~5초로 표시하고 있지만, 도 9 (C)에서는, 임펙트의 전후의 미분치의 변화를 알 수 있도록, 가로축을 2초~2.8초로 표시하고 있다.

다음에, 처리부(21)는 합성치의 미분 dn(t)의 값이 최대가 되는 시각과 최소가 되는 시각 중, 앞의 시각을 임펙트의 계측 시각 t₇로서 특정한다(S240)(도 9 (C) 참조). 통상의 골프 스윙에서는, 임펙트의 순간에 스윙 속도가 최대로 된다고 생각할 수 있다. 그리고 스윙 속도에 따라 각속도의 합성치의 값도 변화한다고 생각할 수 있으므로, 일련의 스윙 동작 중에서 각속도의 합성치의 미분치가 최대 또는 최소가 되는 타이밍(즉, 각속도의 합성치의 미분치가 양의 최대치 또는 음의 최소치가 되는 타이밍)을 임펙트의 타이밍으로서 인식할 수 있다. 또한, 임펙트에 의해 골프 클럽(3)이 진동하기 때문에, 각속도의 합성치의 미분치가 최대가 되는 타이밍과 최소가 되는 타이밍이 쌍을 이루어 생긴다고 생각할 수 있지만, 그 중의 앞의 타이밍이 임펙트의 순간이라고 생각할 수 있다.

다음에, 처리부(21)는 임펙트의 계측 시각 t₇보다 전에 합성치 n(t)가 0에 가까워지는 극소점의 시각을 톱의 계측 시각 t₅로서 특정한다(S250)(도 9 (B) 참조). 통상의 골프 스윙에서는, 스윙 개시 후, 톱에서 일단 동작이 멈추고, 그 후, 서서히 스윙 속도가 커져 임펙트에 이른다고 생각할 수 있다. 따라서 임펙트의 타이밍보다 전에 각속도의 합성치가 0에 가까워져 극소가 되는 타이밍을 톱의 타이밍으로서 인식할 수 있다.

다음에, 처리부(21)는 임펙트의 계측 시각 t₇보다 후에 합성치 n(t)가 0에 가까워지는 극소점의 시각을 스인 종료의 계측 시각 t₈로서 특정한다(S260)(도 9 (B) 참조). 통상의 골프 스윙에서는, 임펙트의 후, 서서히 스윙 속도가 작아져 멈춘다고 생각할 수 있다. 따라서 임펙트의 타이밍보다 후에 각속도의 합성치가 0에 가까워져 극소가 되는 타이밍을 스윙 종료의 타이밍으로서 인식할 수 있다.

다음에, 처리부(21)는 톱의 계측 시각 t₅의 전후에서 합성치 n(t)가 소정의 임계치 이하의 구간을 톱 구간으로서 특정한다(S270). 통상의 골프 스윙에서는, 톱에서 일단 동작이 멈추므로, 톱의 전후에서는 스윙 속도가 작다고 생각할 수 있다. 따라서 톱의 타이밍을 포함하여 각속도의 합성치가 소정의 임계치 이하로 연속한 구간을 톱 구간으로서 인식할 수 있다.

다음에, 처리부(21)는 톱 구간의 개시 시각보다 전에 합성치 n(t)가 소정의 임계치 이하가 되는 마지막 시각을 스윙 개시의 계측 시각 t₄로서 특정한다(S280)(도 9 (B) 참조). 통상의 골프 스윙에서는, 정지한 상태에서부터 스윙 동작을 개시하여, 톱까지 스윙 동작이 멈추는 것은 생각하기 어렵다. 따라서 톱의 타이밍보다 전에 각속도의 합성치가 소정의 임계치 이하가 되는 마지막 타이밍을 스윙 동작의 개시의 타이밍으로서 인식할 수 있다. 또한, 톱의 계측 시각 t₅보다 전에서, 합성치 n(t)가 0에 가까워지는 극소점의 시각을 스윙 개시의 계측 시각으로 특정해도 된다.

다음에, 처리부(21)는 공정 S200에서 바이어스 보정한 가속도 데이터(시각 t 마다의 가속도 데이터)를 이용하여, 각 시각 t에서의 그립 스피드 v(t)를 계산한다(S290).

마지막으로, 처리부(21)는 그립 스피드 v(t)가 최대로 되는 시각을, 네추럴 언콕의 계측 시각 t₆로서 특정하고(S300), 처리를 종료한다.

또한, 도 8의 순서도에 있어서, 가능한 범위에서 각 공정의 순서를 적당히 바꾸어도 된다. 또, 도 8의 순서도에서는, 처리부(21)는 3축 각속도 데이터를 이용하여 임펙트 등을 특정하고 있지만, 3축 가속도 데이터를 이용하여, 마찬가지로 임펙트 등을 특정할 수도 있다.

1－1－5. 효과

이상에 설명한 것처럼, 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)에서는, 운동 해석 장치(20)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙에 있어서의 특징적인 각 동작을 검출하고, 촬영 장치(30)가 촬영한 화상 데이터와 검출한 각 동작을 대응지으므로, 유저(2)는 특징적인 각 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 특정할 수 있다. 따라서 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 저감시킬 수 있다.

특히, 운동 해석 장치(20)가 스윙 개시, 톱, 네추럴 언콕, 임펙트, 스윙 종료의 동작을 검출하고, 검출한 각 동작에 대응하는 화상 데이터에 서로 상이한 종류의 플래그 1~5를 부여함으로써, 스윙에 있어서의 특징적인 각 동작에 대응지어 촬영한 화상 데이터를 각각 용이하게 특정할 수 있다. 따라서 촬영한 화상의 편집 작업을 행하는 경우의 수고를 큰 폭으로 저감시킬 수 있다.

또, 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)에서는, 운동 해석 장치(20)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙에 관한 특정의 상태를 검출했을 경우에, 촬영을 제어하기 위한 촬영 제어 커멘드를 촬영 장치(30)에 송신하므로, 유저(2)의 스윙 운동과 연동하여 촬영 장치(30)에 의한 촬영을 자동적으로 제어할 수 있다.

예를 들면, 운동 해석 장치(20)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태(어드레스)를 검출했을 경우에 촬영 개시 커멘드를 촬영 장치(30)에 송신하고, 스윙을 종료한 후의 정지 상태를 검출했을 경우에 촬영 종료 커멘드를 촬영 장치(30)에 송신함으로써, 유저(2)가 촬영 장치(30)에 대해서 촬영의 개시나 종료의 조작을 행하는 일 없이, 스윙에 있어서의 톱, 네추럴 언콕, 임펙트 등의 특징적인 동작의 순간을 자동적으로 촬영할 수 있음과 아울러, 촬영되는 화상의 데이터량을 큰 폭으로 삭감할 수도 있다.

또, 예를 들면, 운동 해석 장치(20)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태(어드레스)를 검출했을 경우에 고해상도 설정 커멘드를 촬영 장치(30)에 송신하고, 스윙을 종료한 후의 정지 상태를 검출했을 경우에 저해상도 설정 커멘드를 촬영 장치(30)에 송신함으로써, 유저(2)가 해상도의 변경 조작을 행하는 일 없이, 스윙에 있어서의 특징적인 동작의 순간을 고해상도로 촬영할 수 있음과 아울러, 어드레스 전이나 스윙 종료된 후도 데이터량을 삭감하면서 촬영을 계속할 수 있다.

또, 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)에서는, 운동 해석 장치(20)는 촬영 장치(30)에, 동영상의 촬영을 행하게 할 수도 있고, 정지 화상의 연속 촬영을 행하게 할 수도 있다. 촬영 장치(30)에 동영상의 촬영을 행하게 하면, 유저(2)는 스윙의 동영상을 볼 수 있다. 한편, 촬영 장치(30)에 정지 화상의 연속 촬영을 행하게 하면, 유저(2)는 스윙에 있어서의 특징적인 동작의 고화질 화상과 함께, 스윙의 프레임단위 화상(frame by frame image)을 볼 수 있다.

또, 제1 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)에서는, 운동 해석 장치(20)는 센서 유닛(10)이 출력하는 계측 데이터를 이용하여 유저(2)의 스윙을 해석하므로, 복수 방향에서 촬영한 화상을 해석하여 유저(2)의 스윙을 해석하는 경우와 비교하여, 스윙 해석을 행하는 장소의 제약이 적다.

1－2. 제2 실시 형태

1－2－1. 운동 해석 시스템의 개요

제2 실시 형태의 운동 해석 시스템에 있어서, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 같은 부호를 부여하고, 이하에서는, 제1 실시 형태와 중복하는 설명을 생략 또는 간략한다. 도 10은 제2 실시 형태의 운동 해석 시스템의 개요에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 10에 도시하는 것처럼, 제2 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)은 센서 유닛(10) 및 운동 해석 장치(20)를 포함하여 구성되어 있다.

센서 유닛(10)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 3축 가속도와 3축 각속도를 계측 가능하고, 예를 들면 도 2 (A), 도 2 (B) 및 도 2 (C)와 같이, 골프 클럽(3) 또는 유저(2)의 부위에 장착된다.

제1 실시 형태와 마찬가지로, 유저(2)는, 도 3에 도시하는 절차에 따라서, 골프 공(4)을 타구하는 스윙 동작을 행한다. 유저(2)가 도 3에 도시하는 절차에 따라서 골프 공(4)을 타구하는 동작을 행하는 동안, 센서 유닛(10)은 소정 주기(예를 들면 1ms)로 3축 가속도와 3축 각속도를 계측하고, 계측한 데이터를 차례로, 운동 해석 장치(20)에 송신한다.

운동 해석 장치(20)는 촬영 기능을 가지고 있고, 센서 유닛(10)이 계측한 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙 운동에 관한 제1 상태를 검출했을 경우에, 유저(2)의 스윙 운동에 관한 동영상의 촬영 혹은 정지 화상의 연속 촬영을 자동적으로 개시하고, 촬영한 화상을 순서대로 내장의 기억부에 기억한다. 또, 운동 해석 장치(20)는 센서 유닛(10)이 계측한 데이터를 이용하여, 유저(2)의 스윙 운동에 관한 제2 상태를 검출했을 경우에, 촬영을 자동적으로 종료한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 유저(2)는 운동 해석 장치(20)에 대해서 촬영을 위한 조작을 하는 일 없이 스윙 운동에 관한 화상을 얻을 수 있다.

또, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 운동 해석 장치(20)는 센서 유닛(10)이 계측한 데이터를 이용하여, 유저(2)가 골프 클럽(3)을 이용하여 타구한 스윙 운동에 있어서의 특정의 동작을 검출한다. 그리고 운동 해석 장치(20)는 촬영한 화상 데이터와 스윙 운동에 있어서의 특정의 동작을 대응지어 해석 정보를 생성하여, 화상이나 음에 의해 유저(2)에게 제시한다. 운동 해석 장치(20)는 예를 들면, 스마트 폰 등의 휴대 기기나 퍼스널 컴퓨터(PC)여도 된다.

1－2－2. 운동 해석 시스템의 구성

도 11은 제2 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 11에 있어서, 도 4와 마찬가지의 구성요소에는 같은 부호를 부여하고 있다. 도 11에 도시하는 것처럼, 제2 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)은 센서 유닛(10) 및 운동 해석 장치(20)를 포함하여 구성되어 있다.

도 11에 도시하는 것처럼, 제2 실시 형태에 있어서의 센서 유닛(10)의 구성 및 기능은, 제1 실시 형태와 같다. 또, 제2 실시 형태에 있어서의 운동 해석 장치(20)는 처리부(21), 통신부(22), 조작부(23), 기억부(24), 표시부(25), 음 출력부(26) 및 촬상부(28)(촬영 수단의 일례)를 포함하여 구성되어 있다. 통신부(22), 조작부(23), 기억부(24), 표시부(25), 음 출력부(26)의 구성 및 기능은, 제1 실시 형태와 같다.

촬상부(28)는 피사체(유저(2))가 발산하는 광에 따른 동영상이나 정지 화상의 화상 데이터를 생성하고, 생성한 화상 데이터를 처리부(21)에 보내는 처리를 행한다. 예를 들면, 촬상부(28)는 피사체(유저(2))가 발산하는 광을, 렌즈(도시하지 않음)를 통해 촬상 소자(도시하지 않음)로 수취하여 전기 신호로 변환하고, 이 전기 신호를 RGB 성분으로 분해하여, 원하는 조정이나 보정 및 A/D 변환을 행하여 화상 데이터를 생성한다.

촬상부(28)는 처리부(21)로부터 정지 화상의 촬영 지시를 받으면 정지 화상의 화상 데이터를 생성한다. 또, 촬상부(28)는 처리부(21)로부터 동영상의 촬영의 개시 지시를 받으면, 설정된 프레임 레이트(예를 들면, 60프레임/초)로 동영상의 화상 데이터를 생성한다. 또, 촬상부(28)는 처리부(21)로부터 정지 화상의 연속 촬영의 개시 지시를 받으면, 설정된 시간 간격(예를 들면, 0.1초 간격)으로 정지 화상의 화상 데이터를 연속하여 생성한다. 또, 처리부(21)로부터 촬영의 종료 지시를 받으면, 화상 데이터의 생성을 종료한다.

처리부(21)는 센서 유닛(10)에 계측 제어 커멘드를 송신하는 처리나, 센서 유닛(10)으로부터 통신부(22)를 통해서 수신한 데이터에 대한 각종의 계산 처리를 행한다. 또, 처리부(21)는 촬영을 제어하기 위한 제어 신호(촬영 제어 커멘드)를 촬상부(28)에 보내는 처리나, 촬상부(28)로부터 수취한 데이터에 대한 각종의 처리를 행한다. 또, 처리부(21)는 조작부(23)로부터 수취한 조작 데이터에 따라서, 기억부(24)에 대한 데이터의 리드/라이트 처리, 표시부(25)에 화상 데이터를 보내는 처리, 음 출력부(26)에 음 데이터를 보내는 처리 등, 그 외의 각종의 제어 처리를 행한다. 특히, 본 실시 형태에서는, 처리부(21)는 운동 해석 프로그램(240)을 실행함으로써, 계측 데이터 취득부(210), 특정 상태 검출부(211), 촬영 제어부(212), 동작 검출부(213), 화상 데이터 취득부(214), 해석 정보 생성부(215), 기억 처리부(216), 표시 처리부(217) 및 음 출력 처리부(218)로서 기능한다. 계측 데이터 취득부(210), 특정 상태 검출부(211), 동작 검출부(213), 해석 정보 생성부(215), 기억 처리부(216), 표시 처리부(217) 및 음 출력 처리부(218)의 기능은, 제1 실시 형태와 같다.

촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 특정의 상태를 검출했을 경우에, 촬상부(28)에 의한 촬영을 제어하기 위한 제어 신호(촬영 제어 커멘드)를 생성하여, 촬상부(28)에 보내는 처리를 행한다. 본 실시 형태에서는, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제1 상태(예를 들면, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태)를 검출했을 경우에, 촬상부(28)에 촬영을 개시시키기 위한 제1 제어 신호(촬영 개시 커멘드)를 생성하여 촬상부(28)에 보낸다. 또, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제2 상태(예를 들면, 유저(2)가 스윙을 종료한 후의 정지 상태)를 검출했을 경우에, 촬상부(28)에 촬영을 종료시키기 위한 제2 제어 신호(촬영 종료 커멘드)를 생성하여 촬상부(28)에 보낸다.

화상 데이터 취득부(214)는 촬상부(28)가 촬영한 화상 데이터를 취득하는 처리를 행한다. 화상 데이터 취득부(214)가 취득한 화상 데이터는, 계측 시각과 대응지어 기억부(24)에 기억된다.

1－2－3. 촬영 제어

제2 실시 형태에 있어서의 처리부(21)에 의한 촬영 제어의 일례는 도 5와 같고, 화상 데이터와 플래그의 대응 관계를 나타내는 도면도 도 6과 같기 때문에, 그 도시 및 설명을 생략한다. 다만, 제2 실시 형태에서는, 처리부(21)가 계측 시각과 촬영 시각을 관리하므로, 계측 시각을 촬영 시각으로서 겸용할 수 있다. 또, 처리부(21)와 촬상부(28) 사이의 통신 지연이 거의 없기 때문에, 처리부(21)가 스윙 개시 전의 정지 상태를 검출했을 때의 계측 시각 t₂를 촬상부(28)가 촬영을 개시하는 시각으로 해도 된다. 마찬가지로, 처리부(21)가 스윙 개시 후의 정지 상태를 검출했을 때의 계측 시각 t₉를 촬상부(28)가 촬영을 종료하는 시각으로 해도 된다.

1－2－4. 운동 해석 장치의 처리

도 12는 제2 실시 형태에 있어서의 처리부(21)에 의한 운동 해석 처리의 절차의 일례를 나타내는 순서도이다. 도 12에 있어서, 도 7과 마찬가지의 처리를 행하는 공정에는 같은 부호를 부여하고 있다. 처리부(21)는 기억부(24)에 기억되어 있는 운동 해석 프로그램(240)을 실행함으로써, 예를 들면, 도 12의 순서도의 절차로 운동 해석 처리를 실행한다. 이하, 도 12의 순서도에 대해서 설명한다.

먼저, 처리부(21)는 조작 데이터에 기초하여 계측 개시의 조작이 행해졌는지 여부를 판단하고(S10), 계측 개시 조작이 행해질 때까지 대기한다(S10의 N). 처리부(21)는 계측 개시의 조작이 행해진 경우(S10의 Y), 도 7과 마찬가지로, S10~S30의 처리를 행한 후, 촬상부(28)에 촬영 개시 커멘드를 보내, 촬상부(28)에 의한 촬영을 개시시켜, 촬영한 화상 데이터를 취득한다(S42).

다음에, 처리부(21)는, 도 7과 마찬가지로, S50 및 S60의 처리를 행한 후, 촬상부(28)에 촬영 종료 커멘드를 보내, 촬상부(28)에 의한 촬영을 종료시킨다(S72).

다음에, 처리부(21)는 조작 데이터에 기초하여, 소정 시간 내에 계측 종료의 조작이 행해졌는지 여부를 판단하고(S80), 소정 시간 내에 계측 종료의 조작이 행해지지 않은 경우는(S80의 N), 한번 더 S30 이후의 처리를 행한다.

처리부(21)는 소정 시간 내에 계측 종료의 조작이 행해진 경우는(S80의 Y), 도 7과 마찬가지로, S90 및 S100의 처리를 행한 후, 공정 S42에서 취득한 화상 데이터와 공정 S100에서 검출한 각 동작을 대응지어 해석 정보를 생성하고(S120), 처리를 종료한다.

또한, 도 12의 순서도에 있어서, 가능한 범위에서 각 공정의 순서를 적당히 바꾸어도 된다.

1－2－5.효과

제2 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)에 의하면, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 추가로, 제2 실시 형태의 운동 해석 시스템(1)에서는, 처리부(21)와 촬상부(28) 사이의 통신 지연을 거의 무시할 수 있으므로, 예를 들면, 처리부(21)가 스윙 개시 전의 정지 상태를 검출했을 때의 계측 시각을 촬상부(28)가 촬영을 개시하는 시각으로 하고, 처리부(21)가 스윙 개시 후의 정지 상태를 검출했을 때의 계측 시각을 촬상부(28)가 촬영을 종료하는 시각으로 해도 된다. 따라서 운동 해석 장치(20)는 촬영한 화상 데이터와 검출한 동작의 대응지음을 용이하고 또한 정확하게 행할 수 있으므로, 정밀도가 높은 해석 정보를 제공할 수 있다.

2. 변형예

본 발명은 본 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 요지의 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

예를 들면, 상기의 각 실시 형태에서는, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제1 상태(예를 들면, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태)를 검출했을 경우에, 곧바로 촬영을 개시시키고 있지만, 스윙의 톱 이후 혹은 임펙트의 순간을 촬영할 수 있으면 되는 경우는, 어드레스로부터 톱 혹은 임펙트까지의 시간을 고려하여, 촬영의 개시 시간을 늦추어도 된다. 예를 들면, 유저(2)가 스윙을 행할 때마다, 특정 상태 검출부(211)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태를 검출했을 때의 계측 시각과 동작 검출부가 톱 혹은 임펙트를 검출했을 때의 계측 시각의 차분을 계산하여, 유저(2)가 최근에 행한 복수 회의 스윙에 있어서의 당해 차분의 평균치를 구하는 등 어드레스로부터 톱 혹은 임펙트까지의 시간을 예측해도 된다. 그리고 촬영 제어부(212)는, 특정 상태 검출부(211)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태(어드레스)를 검출했을 경우에, 톱 혹은 임펙트까지의 예측 시간을 고려하여, 톱 혹은 임펙트의 조금 전에 촬영을 개시시키도록 해도 된다. 이와 같이 하면, 화상의 데이터량을 큰 폭으로 삭감하면서, 톱 이후의 화상 혹은 임펙트의 순간의 화상을 얻을 수 있다.

또, 상기의 각 실시 형태에서는, 특정 상태 검출부(211)가 검출하는 제1 상태로서, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태를 일례에 들었지만, 임펙트의 순간을 촬영할 수 있으면 되는 경우는, 특정 상태 검출부(211)는 제1 상태로서 스윙의 개시나 톱을 검출하도록 해도 된다.

또, 상기의 각 실시 형태에서는, 특정 상태 검출부(211)가 검출하는 제2 상태로서, 유저(2)가 스윙을 종료한 후의 정지 상태를 일례에 들었지만, 임펙트의 순간을 촬영할 수 있으면 되는 경우는, 특정 상태 검출부(211)는 제2 상태로서 임펙트를 검출하도록 해도 된다.

또, 상기의 각 실시 형태에서는, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제1 상태(예를 들면, 유저(2)가 스윙을 개시하기 전의 정지 상태)를 검출했을 경우에, 촬영을 개시시키고 있지만, 촬영의 해상도를 증가시키도록 해도 된다. 즉, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제1 상태를 검출했을 경우에, 촬영의 해상도를 증가시키기 위한 제1 제어 신호(고해상도 설정 커멘드)를 생성하여 촬영 장치(30) 또는 촬상부(28)에 송신해도 된다. 이와 같이 하면, 예를 들면, 어드레스 전은 저해상도로 촬영함으로써 화상의 데이터량을 삭감하고, 스윙 중은 고해상도로 촬영함으로써 선명한 화상을 얻을 수 있다.

또, 상기의 각 실시 형태에서는, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제2 상태(예를 들면, 유저(2)가 스윙을 종료한 후의 정지 상태)를 검출했을 경우에, 촬영을 종료시키고 있지만, 촬영의 해상도를 저하시키도록 해도 된다. 즉, 촬영 제어부(212)는 특정 상태 검출부(211)가 제2 상태를 검출했을 경우에, 촬영의 해상도를 저하시키기 위한 제2 제어 신호(저해상도 설정 커멘드)를 생성하여 촬영 장치(30) 또는 촬상부(28)에 송신해도 된다. 이와 같이 하면, 예를 들면, 스윙 종료 후는 저해상도로 촬영함으로써 화상의 데이터량을 삭감하고, 스윙 중은 고해상도로 촬영함으로써 선명한 화상을 얻을 수 있다.

또, 상기의 제1 실시 형태에서는, 운동 해석 장치(20)가 센서 유닛(10)으로부터 수신한 계측 데이터를 이용하여 특정의 상태를 검출하여, 촬영 장치(30)에 촬영 제어 커멘드를 송신하고 있지만, 센서 유닛(10)이 특정 상태 검출부(211) 및 촬영 제어부(212)의 기능을 구비하고, 특정의 상태를 검출했을 경우에, 촬영 장치(30)에 촬영 제어 커멘드를 송신하도록 변형해도 된다. 이와 같이 하면, 통신 지연을 짧게 할 수 있으므로, 예를 들면, 임펙트의 조금 전의 상태(예를 들면, 스윙의 톱)를 검출했을 때 촬영을 개시시켜도, 임펙트의 순간을 촬영하는 것이 가능해져, 촬영되는 화상의 데이터량을 삭감할 수 있다.

또, 상기의 각 실시 형태에서는, 센서 유닛(10)이 계측한 3축 각속도의 합성치로서 식 (2)에 나타내는 것 같은 제곱합의 제곱근을 이용하여, 유저(2)가 타구한 타이밍(임펙트)을 검출하고 있지만, 3축 각속도의 합성치로서, 이외에도, 예를 들면, 3축 각속도의 제곱합, 3축 각속도의 합 혹은 그 평균치, 3축 각속도의 곱 등을 이용해도 된다. 또, 3축 각속도의 합성치를 대신하여, 3축 가속도의 제곱합 혹은 그 제곱근, 3축 가속도의 합 혹은 그 평균치, 3축 가속도의 곱 등의 3축 가속도의 합성치를 이용해도 된다.

또, 상기의 각 실시 형태에서는, 가속도 센서(12)와 각속도 센서(14)가, 센서 유닛(10)에 내장되어 일체화되어 있지만, 가속도 센서(12)와 각속도 센서(14)는 일체화되어 있지 않아도 된다. 혹은, 가속도 센서(12)와 각속도 센서(14)가, 센서 유닛(10)에 내장되지 않고, 골프 클럽(3) 또는 유저(2)에 직접 장착되어도 된다. 또, 상기의 실시 형태에서는, 센서 유닛(10)과 운동 해석 장치(20)가 별체(別體)이지만, 이것들을 일체화하여 골프 클럽(3) 또는 유저(2)에 장착 가능하게 해도 된다.

또, 상기의 실시 형태에서는, 유저(2)가 행하는 운동으로서 골프를 예로 들었지만, 본 발명은 테니스나 야구 등의 다양한 운동에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 센서 유닛(10)을 야구의 배트에 장착하고, 운동 해석 장치(20)가 가속도 등의 변화로부터 타격의 순간을 검출하고, 촬영 장치(30)(혹은 촬영 기능을 가지는 운동 해석 장치(20))가 타격의 직후에 촬영하도록 해도 된다. 또, 본 발명은 스키나 스노보드 등의 스윙 동작을 수반하지 않는 다양한 운동에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 스키 점프 선수가 센서 유닛(10)과 촬영 장치(30)(혹은 촬영 기능을 가지는 운동 해석 장치(20))를 장착하고, 운동 해석 장치(20)가 가속도 등의 변화로부터 점프의 최고점을 검출하여, 촬영 장치(30)(혹은 운동 해석 장치(20))가 최고점에서 촬영하도록 해도 된다. 혹은, 센서 유닛(10)을 스노보드에 장착하고, 운동 해석 장치(20)가 가속도 등의 변화로부터 충격을 검출함으로써, 촬영 장치(30)(혹은 촬영 기능을 가지는 운동 해석 장치(20))가, 스노보드가 설면(雪面)에 가장 가까워진 타이밍에서 촬영하도록 해도 된다.

상술한 실시 형태 및 변형예는 일례로서, 이것들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 각 실시 형태 및 각 변형예를 적당히 조합하는 것도 가능하다.

본 발명은 실시 형태에서 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성(예를 들면, 기능, 방법 및 결과가 동일한 구성, 혹은 목적 및 효과가 동일한 구성)을 포함한다. 또, 본 발명은 실시 형태에서 설명한 구성의 본질적이 아닌 부분을 치환한 구성을 포함한다. 또, 본 발명은 실시 형태에서 설명한 구성과 동일한 작용 효과를 달성하는 구성 또는 동일한 목적을 달성할 수 있는 구성을 포함한다. 또, 본 발명은 실시 형태에서 설명한 구성에 공지 기술을 부가한 구성을 포함한다.

1: 운동 해석 시스템, 2: 유저,
3: 골프 클럽, 4: 골프 공,
10: 센서 유닛, 12: 가속도 센서,
14: 각속도 센서, 16: 신호 처리부,
18: 통신부, 20: 운동 해석 장치,
21: 처리부, 22: 통신부,
23: 조작부, 24: 기억부,
25: 표시부, 26: 음 출력부,
27: 통신부, 28: 촬상부,
30: 촬영 장치, 31: 처리부,
32: 통신부, 33: 조작부,
34: 기억부, 35: 표시부,
36: 촬상부, 210: 계측 데이터 취득부,
211: 특정 상태 검출부, 212: 촬영 제어부,
213: 동작 검출부, 214: 화상 데이터 취득부,
215: 해석 정보 생성부, 216: 기억 처리부,
217: 표시 처리부, 218: 음 출력 처리부,
240: 운동 해석 프로그램, 242: 클럽 사양 정보,
244: 센서 장착 위치 정보.

Claims

관성 센서의 출력 신호를 이용하여, 유저의 운동에 있어서의 동작을 검출하는 동작 검출 공정과,
촬영 수단이 촬영한 상기 유저의 운동의 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득 공정과,
상기 화상 데이터와 검출한 상기 동작을 대응짓는 해석 정보 생성 공정을 포함하는 운동 해석 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 관성 센서의 출력 신호와, 상기 촬영 수단이 촬영한 상기 화상 데이터는 동기가 취해져 있는 운동 해석 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 관성 센서의 출력 신호로부터 검출되는 상기 운동에 있어서의 제1 상태의 타이밍에 기초하여, 상기 동기가 취해지는 운동 해석 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 해석 정보 생성 공정에 있어서,
상기 화상 데이터 중, 검출한 상기 동작에 대응하는 상기 화상 데이터에 플래그를 부여하는 운동 해석 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 해석 정보 생성 공정에 있어서,
검출한 상기 동작의 종류에 따라 상기 플래그의 종류를 상이하게 하는 운동 해석 방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운동은 운동 기구를 이용한 스윙 운동인 운동 해석 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 동작 검출 공정에 있어서,
상기 유저가 상기 스윙 운동을 개시할 때의 동작을 검출하는 운동 해석 방법.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 동작 검출 공정에 있어서,
상기 유저가 상기 스윙 운동의 방향을 전환할 때의 동작을 검출하는 운동 해석 방법.
청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동작 검출 공정에 있어서,
상기 스윙 운동의 속도가 최대로 될 때의 동작을 검출하는 운동 해석 방법.
청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동작 검출 공정에 있어서,
상기 유저가 타구(打球)할 때의 동작을 검출하는 운동 해석 방법.
청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동작 검출 공정에 있어서,
상기 유저가 상기 스윙 운동을 종료할 때의 동작을 검출하는 운동 해석 방법.
청구항 6 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운동 기구는 골프 클럽인 운동 해석 방법.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영 수단에 의한 촬영은, 정지 화상의 연속 촬영인 운동 해석 방법.
관성 센서의 출력 신호를 이용하여, 유저의 운동에 있어서의 동작을 검출하는 동작 검출부와,
촬영 수단이 촬영한 상기 유저의 운동의 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득부와,
상기 화상 데이터와 검출한 동작을 대응짓는 해석 정보 생성부를 포함하는 운동 해석 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 해석 정보 생성부에 있어서,
상기 화상 데이터 중, 검출한 상기 동작에 대응하는 상기 화상 데이터에 플래그를 부여하는 운동 해석 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 해석 정보 생성부에 있어서,
검출한 상기 동작의 종류에 따라 상기 플래그의 종류를 상이하게 하는 운동 해석 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 운동은 운동 기구를 이용한 스윙 운동인 운동 해석 장치.
청구항 17에 있어서,
상기 동작 검출부에 있어서,
상기 유저가 상기 스윙 운동을 개시할 때의 동작을 검출하는 운동 해석 장치.
청구항 14에 기재된 운동 해석 장치와, 상기 관성 센서를 포함하는 운동 해석 시스템.
청구항 19에 있어서,
상기 촬영 수단을 포함하는 운동 해석 시스템.