运动分析方法以及运动分析装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种运动分析方法以及运动分析装置。该运动分析方法包括：使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的安装有所述惯性传感器的部位的惯性量的变化进行计算的工序；确定所述挥摆中的所述惯性量的最大值，并对所述最大值与击打时的惯性量进行比较的工序，从而能够确定安装有惯性传感器(12)的部位(运动器具的握柄)的挥摆中的减速时刻，由此对挥摆的好坏进行评价。
【专利说明】运动分析方法以及运动分析装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种运动分析方法以及运动分析装置。
【背景技术】
[0002] 运动分析装置被用于挥摆动作之类的运动的分析中。当在挥摆时运动器具被挥动 时，运动器具的姿态将根据时间轴而发生变化。在运动器具或者被测者的手上安装有惯性 传感器。基于惯性传感器的输出而在视觉上再现挥摆动作。作为这样的运动分析装置的一 个具体示例，例如如专利文献1所公开的那样，列举出高尔夫球挥杆分析装置。
[0003] 例如，高尔夫球挥杆始于瞄球，通过后摆杆挥起、停滞然后挥落，并经由击球直至 送球、收杆。众所周知，当在即将击球前使握柄的速度减速时，击球时的高尔夫球杆的头速 度将增高。然而，截至目前尚未公开如下内容，即，通过运动分析装置来对握柄的减速进行 计测，并对高尔夫球手进行指摘辅导。
[0004] 专利文献1 :日本特开2008-73210号公报
【发明内容】
[0005] 根据本发明的至少一个方式，能够提供一种在进行运动分析中对运动器具的握柄 的减速进行计测以作为一个指标的运动分析方法以及运动分析装置。
[0006] (1)本发明的一个方式的特征在于，包括：使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的 安装有所述惯性传感器的部位的惯性量的变化进行计算的工序；确定所述挥摆中的所述惯 性量的最大值，并对所述最大值与击打时的惯性量进行比较的工序。
[0007] 当在挥摆时运动器具被摆动时，运动器具的姿态将根据时间轴而发生变化。众所 周知，当在即将击打之前握柄的速度减速时，击打时的运动器具的头速度将增高。惯性传感 器根据所安装的部位（运动器具或者被测者的手等）的位置、姿态的变化而输出检测信号， 并依据所输出的检测信号来计算惯性量。基于所计算出的惯性量的变化来确定被安装有惯 性传感器的部位的惯性量的最大值。对以此方式被确定的传感器安装部位的最大值与击打 时的惯性量进行比较，并提示给被测者。通过最大值与击打时的惯性量之间的比较，而能够 确认挥摆的减速时刻或者是否进行了恰当的减速。被测者能够根据所提示的挥摆的减速时 刻而对挥摆的姿势加以改进。
[0008] (2)能够包括对所述挥摆中的所述惯性量的最大值与所述击打时的惯性量之间的 比率进行计算的工序。能够将挥摆的减速的比率定量地提示给被测者。
[0009] (3)本发明的一个方式的特征在于，包括：使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的 安装有所述惯性传感器的部位的惯性量的变化进行计算的工序；对在所述挥摆中所述惯性 量由增加转为减少的时刻进行检测的工序。能够将在挥摆中惯性量由增加转为减少的时刻 作为挥摆的减速时刻而确定。被测者能够根据所提示的挥摆的减速时刻而对挥摆的姿势加 以改进。
[0010] (4)优选为，所述惯性量为移动速度。如果将惯性量设为移动速度，对于被测者而 言能够作为一般的参数而示出，被测者能够在不会感到困惑的条件下对挥摆的姿势加以改 进。
[0011] (5)所述惯性传感器被安装于，使用于所述挥摆的运动器具以及被测者的手中的 至少一方。优选为，将惯性传感器安装于被测者便于进行安装的运动器具的包括握柄在内 的杆身部、或被测者的手上，并对该传感器安装位置处的惯性量的变化进行计算。
[0012] (6)能够将所述挥摆中的所述惯性量的变化按照时间序列来显示。通过显示惯性 量的变化，从而被测者能够在观察画面的同时对挥摆的姿势加以改进。
[0013] (7)能够将安装有所述惯性传感器的部位的惯性量与使用于所述挥摆的运动器具 的击球部分的惯性量一并显示。例如，在进行高尔夫球挥杆时，通过将进行击球的球杆头的 移动速度与安装有惯性传感器的握柄部分的移动速度显示在同一个画面上，从而被测者能 够对挥杆中将力减小的时刻、与该时刻以后的球杆头的移动速度的增加进行确认。
[0014] (8)能够在所述挥摆的运动轨迹中一并显示所述惯性量从增加转为减少的时刻。 这样，握柄的减速以视觉的方式被提示给被测者。被测者能够明确地掌握在挥摆动作中握 柄的减速的位置。被测者能够根据如此被提示的握柄的减速的时机而对挥摆的姿势加以改 进。
[0015] (9)本发明的一个方式为一种运动分析装置，其特征在于，包括计算部，所述计算 部使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的安装有所述惯性传感器的部位的惯性量的变化进 行计算，并确定所述挥摆中的所述惯性量的最大值，且对所述最大值与击打时的惯性量进 行比较。通过最大值与击打时的惯性量的比较，能够确认进行挥摆的减速时刻或者是否进 行了恰当的减速。被测者能够根据提示的挥摆的减速时刻而对挥摆的姿势加以改进。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为概要地表示本发明的一个实施方式所涉及的高尔夫球挥杆分析装置的结 构的示意图。
[0017] 图2为概要地表示运动分析模型与高尔夫球手以及高尔夫球杆之间的关系的示 意图。
[0018] 图3为概要地表示一个实施方式所涉及的运算处理电路的结构的框图。
[0019] 图4为表示数值性地表现变化率的图像以及视觉性地表现移动速度的变化的图 像的一个具体示例的图。
[0020] 图5为表示在表现挥杆动作的图像中显示最大值的出现的时机以及击球的时机 的图像的一个具体示例的图。
【具体实施方式】
[0021] 以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。此外，以下进行说明的本实施 方式并不对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不适当的限定，在本实施方式中所说 明的全部结构并不一定都是作为本发明的解决手段所必须的。
[0022] (1)高尔夫球挥杆分析装置的结构
[0023] 图1为概要地表示本发明的一个实施方式所涉及的高尔夫球挥杆分析装置（运动 分析装置）11的结构。高尔夫球挥杆分析装置11例如具有惯性传感器12。在惯性传感器 12中例如组装有加速度传感器以及陀螺传感器。加速度传感器能够对相互正交的三轴方向 中的每一个方向上的加速度进行检测。陀螺传感器能够对绕相互正交的三个轴中的各个轴 的角速度单独地进行检测。惯性传感器12输出检测信号。通过检测信号而针对每一个轴 来确定加速度以及角速度。加速度传感器以及陀螺传感器以较高的精度对加速度以及角速 度的信息进行检测。惯性传感器12被安装于高尔夫球杆（运动器具）13上。高尔夫球杆 13具有杆身13a以及握柄13b。握柄13b由手握持。握柄13b以与杆身13a的轴同轴的方 式被形成。在杆身13a的顶端上结合有球杆头13c。优选为，惯性传感器12被安装于高尔 夫球杆13的杆身13a或者握柄13b上。惯性传感器12只需以无法相对于高尔夫球杆13 进行相对移动的方式而被固定于高尔夫球杆13上即可。在此，在安装惯性传感器12时，惯 性传感器12的检测轴之一对准于杆身13a的轴。
[0024] 高尔夫球挥杆分析装置11具有运算处理电路14。在运算处理电路14上连接有惯 性传感器12。在进行连接时，在运算处理电路14上连接有预定的接口电路15。该接口电 路15既可以以有线的方式连接于惯性传感器12,也可以以无线的方式连接于惯性传感器 12。检测信号从惯性传感器12被供给至运算处理电路14。
[0025] 在运算处理电路14上连接有存储装置16。在存储装置16中，例如存储有高尔夫球 挥杆分析软件程序（运动分析程序）17以及相关的数据。运算处理电路14执行高尔夫球挥 杆分析软件程序17以实现高尔夫球挥杆分析方法。在存储装置16中，包括DRAM (Dynamic Random Access Memory :动态随机存取存储器）、大容量存储装置单元、非易失性存储器等。 例如，在实施高尔夫球挥杆分析方法时，高尔夫球挥杆分析软件程序17被临时保存在DRAM 中。在硬盘驱动装置（HDD)之类的大容量存储装置单元中保存有高尔夫球挥杆分析软件程 序以及数据。在非易失性存储器中存储有BIOS (基本输入输出系统）之类的较小容量的程 序、数据。
[0026] 在运算处理电路14上连接有图像处理电路18。运算处理电路14向图像处理电路 18输送预定的图像数据。在图像处理电路18上连接有显示装置19。在进行连接时，在图 像处理电路18上连接有预定的接口电路（未图示）。图像处理电路18根据所输入的图像 数据而向显示装置19输送图像信号。在显示装置19的画面中，显示有根据图像信号而被 确定的图像。显示装置19利用了液晶显示器等平板显示器。在此，运算处理电路14、存储 装置16以及图像处理电路18例如作为计算机装置而被提供。
[0027] 在运算处理电路14上连接有输入装置21。输入装置21至少具有字母键以及数字 键。文字信息或数值信息从输入装置21被输入至运算处理电路14。输入装置21例如只需 由键盘构成即可。计算机装置以及键盘的组合例如可以替换为智能手机、移动电话终端、平 板电脑（个人计算机）等。
[0028] (2)运动分析模型
[0029] 运算处理电路14规定了虚拟空间。虚拟空间由三维空间形成。三维空间确定实 际空间。如图2所示，三维空间具有绝对基准坐标系（整体坐标系）S xyz。在三维空间中， 依据绝对基准坐标系Sxyz而构建了三维运动分析模型26。三维运动分析模型26的棒27 被支点28 (坐标X)点约束。棒27作为振子而围绕支点28进行三维动作。支点28的位置 能够进行移动。在此，依据绝对基准坐标系S xyz，通过坐标Xg来确定棒27的重心29的位 置,通过坐标xh来确定球杆头13c的位置。
[0030] 三维运动分析模型26相当于将挥杆时的高尔夫球杆13模型化了的模型。作为振 子的棒27对高尔夫球杆13的杆身13a进行投影。棒27的支点28对握柄13b进行投影。 惯性传感器12被固定于棒27上。依据绝对基准坐标系S xyz，通过坐标Xs来确定惯性传感 器12的位置。惯性传感器12输出加速度信号以及角速度信号。加速度信号中，对减去了 重力加速度g的影响的加速度进行确定，
[0031] 数学式1
【权利要求】
1. 一种运动分析方法，其特征在于，包括： 使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的安装有所述惯性传感器的部位的惯性量的变化 进行计算的工序； 确定所述挥摆中的所述惯性量的最大值，并对所述最大值与击打时的惯性量进行比较 的工序。
2. 如权利要求1所述的运动分析方法，其特征在于，包括： 对所述挥摆中的所述惯性量的最大值与所述击打时的惯性量之间的比率进行计算的 工序。
3. -种运动分析方法，其特征在于，包括： 使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的安装有所述惯性传感器的部位的惯性量的变化 进行计算的工序； 对在所述挥摆中所述惯性量由增加转为减少的时刻进行检测的工序。
4. 如权利要求1或3所述的运动分析方法，其特征在于， 所述惯性量为移动速度。
5. 如权利要求1或3所述的运动分析方法，其特征在于， 所述惯性传感器被安装于，使用于所述挥摆的运动器具以及被测者的手中的至少一 方。
6. 如权利要求1所述的运动分析方法，其特征在于， 将所述挥摆中的所述惯性量的变化按照时间序列来显示。
7. 如权利要求6所述的运动分析方法，其特征在于， 将安装有所述惯性传感器的部位的惯性量与使用于所述挥摆的运动器具的击球部分 的惯性量一并显示。
8. 如权利要求3所述的运动分析方法，其特征在于， 在所述挥摆的运动轨迹中一并显示所述惯性量从增加转为减少的时刻。
9. 一种运动分析装置，其特征在于， 包括计算部，所述计算部使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的安装有所述惯性传感 器的部位的惯性量的变化进行计算，并确定所述挥摆中的所述惯性量的最大值，且对所述 最大值与击打时的惯性量进行比较。
【文档编号】A63B69/36GK104225891SQ201410283834
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】涩谷和宏, 野村和生, 小平健也, 佐藤雅文 申请人:精工爱普生株式会社