摆动分析装置的制造方法
【专利说明】摆动分析装置
[0001]本申请是申请日为2011年12月19日，申请号为201110427450.5，发明名称为“摆动分析装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及摆动(swing)分析装置。
【背景技术】
[0003]在网球、棒球、高尔夫等体育项目中，通过以运动器具(球拍)的击球点捕捉到球，能够增加球的速度及飞行距离，提高竞争力。到目前为止，竞技者一直是通过反复进行摆动练习来学会用于以击球点捕捉到球的摆动。但是，球是否击中击球点要依靠运动员或教练员的主观判断，所以有时未必能说是有效的练习。
[0004]对此，近年来提出了用照相机拍摄带有标记的运动器具并分析所拍摄的影像来测定触击状态的方法，根据此方法，能够客观地判定触击(impact)状态。例如，在专利文献I中提出了如下系统:在高尔夫杆头的杆面上设置有多个标记，利用CCD照相机等拍摄触击前后的影像，根据所拍摄的触击时的影像来计算杆面上的触击位置。
[0005]【专利文献I】日本特开2004-24488号公报
[0006]但是，在这样的系统中，存在如下问题:需要用于拍摄影像的照相机，所以体积较大从而耗费成本，并且，需要与希望拍摄的角度相应地配置照相机等，不容易进行操作。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于以上这样的问题而作出的，根据本发明的几个方式，可提供结构比较简单、操作容易并且能够客观地判定触击状态的摆动分析装置。
[0008](I)本发明是摆动分析装置，该摆动分析装置包含:角速度传感器；触击检测部，其检测运动器具的摆动中的触击的时刻；角速度信息计算部，其根据所述角速度传感器的输出数据，计算从所述触击的时刻起规定时间内相对于规定轴的角速度的变化量以及该角速度的最大值中的至少一方；和触击状态判定部，其根据所述角速度信息计算部的计算结果来判定所述触击的状态。
[0009]根据本发明的摆动分析装置，能够捕捉到紧接触击之后的运动器具的相对于规定轴的旋转运动，所以，通过根据运动器具恰当地选择规定轴，能够客观地判定触击状态。另夕卜，根据本发明的摆动分析装置，采用了角速度传感器来代替照相机，所以能够成为简单的结构，操作也变得容易。
[0010](2)在该摆动分析装置中，可以是，所述规定轴是与所述运动器具的摆动轴以及所述触击的时刻处的所述运动器具的行进方向上的轴双方都垂直的轴。
[0011]例如，如果运动器具是网球拍，则当球打到偏离于网球拍长轴(中心轴)的位置时，紧接触击之后，会产生以网球拍的长轴(与网球拍的摆动轴以及进行方向上的轴双方都垂直的轴)为旋转轴的旋转运动。通过捕捉该旋转运动，能够高精度地判定触击状态。
[0012](3)在该摆动分析装置中，可以是，所述规定轴是所述触击的时刻处的所述运动器具的行进方向上的轴。
[0013]例如，如果运动器具是棒球球棒，则当球打到偏离于球棒长轴(中心轴)的位置时，紧接触击之后，会产生以球棒进行方向上的轴为旋转轴的旋转运动。通过捕捉该旋转运动，能够高精度地判定触击状态。
[0014](4)本发明是摆动分析装置，该摆动分析装置包含:角速度传感器；姿势计算部，其根据所述角速度传感器的输出数据来计算运动器具的姿势；触击检测部，其检测所述运动器具的摆动中的触击的时刻；姿势角变化量计算部，其根据所述姿势计算部的计算结果，计算从所述触击的时刻起规定时间内的所述运动器具的姿势角的变化量；和触击状态判定部，其根据所述姿势角变化量计算部的计算结果来判定所述触击的状态。
[0015]根据本发明的摆动分析装置，能够以姿势角的变化量捕捉紧接触击之后的运动器具的相对于规定轴的旋转运动，所以，通过根据运动器具恰当地选择规定轴，能够客观地判定触击状态。另外，根据本发明的摆动分析装置，采用了角速度传感器来代替照相机，所以能够成为简单的结构，操作也变得容易。
[0016](5)在该摆动分析装置中，可以是，所述触击检测部根据所述角速度传感器的输出数据检测所述运动器具的相对于摆动轴的角速度大小的最大值，检测所述运动器具的相对于摆动轴的角速度大小达到最大的时刻作为所述触击的时刻。
[0017]一般认为运动器具的相对于摆动轴的角速度在即将触击之前达到最大，所以根据该摆动分析装置，能够检测到触击的时刻。
[0018](6)在该摆动分析装置中，可以是，所述触击状态判定部根据所述运动器具的相对于摆动轴的角速度大小的最大值，可变地设定所述触击的状态的判定基准。
[0019]一般认为，当运动器具的摆动速度不同时，即使球打到相同的位置，所产生的旋转运动的大小也不同。根据该摆动分析装置，通过设为与摆动速度相应的恰当判定基准，能够无误地判定触击状态。
[0020](7)在该摆动分析装置中，可以是，所述触击状态判定部以多个级别来判定所述触击的状态。
[0021]这样，使用者不仅能够获得击中成功或者失败的信息，还能够在失败时获得表示是哪种程度的失败的?目息。
[0022](8)在该摆动分析装置中，可以是，所述角速度传感器以检测轴成为所述规定轴的方式被安装在所述运动器具上。
[0023]这样，因为规定轴是已知的，所以不需要执行计算该轴的处理。
[0024](9)在该摆动分析装置中，可以是，所述角速度传感器以检测轴成为所述运动器具的摆动轴的方式被安装在所述运动器具上。
[0025]这样，因为运动器具的摆动轴是已知的，所以不需要执行计算该轴的处理。
[0026](10)在该摆动分析装置中，可以是，该摆动分析装置还包含:姿势计算部，其根据所述角速度传感器的输出数据来计算所述运动器具的姿势；和旋转轴计算部，其根据所述运动器具的姿势信息来计算所述规定轴以及所述运动器具的摆动轴中的至少一方。
[0027]例如，对于棒球球棒这样的运动器具而言，击球面随握持方式而变化，所以无法确定击球面，在此情况下，由于握持运动器具的角度等原因，规定轴(即，击中失败时产生的运动器具的旋转运动的旋转轴)与角速度传感器的检测轴的位置关系随每次摆动而不同。另外，例如由于摆动时的运动器具的倾斜等原因，运动器具的摆动轴与角速度传感器的检测轴的位置关系也随每次摆动而不同。根据该摆动分析装置，通过计算运动器具的姿势，由此，即使不限制握持运动器具的角度和摆动时的运动器具的倾斜等，也能够确定规定轴和运动器具的摆动轴。
【附图说明】
[0028]图1是示出本实施方式的摆动分析装置的结构的图。
[0029]图2是示出处理部的处理的一例的流程图。
[0030]图3是判定网球拍的摆动中的触击状态的例子的说明图。
[0031]图4是示出恰好击中(just meet)时的角速度数据的实测例的图。
[0032]图5是示出击中失败时的角速度数据的实测例的图。
[0033]图6是放大地表示触击前后期间的角速度数据的图。
[0034]图7是判定本实施方式的触击状态的具体例的流程图。
[0035]图8是判定球棒摆动中的触击状态的例子的说明图。
[0036]图9是判定高尔夫球杆摆动中的触击状态的例子的说明图。
[0037]图10是变形例I的判定触击状态的具体例的流程图。
[0038]图11是示出变形例2的摆动分析装置的结构的图。
[0039]图12是示出变形例2的处理部的处理的一例的流程图。
[0040]图13是变形例2的判定触击状态的具体例的流程图。
[0041]图14是示出第2实施方式的摆动分析装置的结构图。
[0042]图15是示出第2实施方式的处理部的处理的一例的流程图。
[0043]图16是示出第2实施方式的击中失败时的角速度数据的实测例的图。
[0044]图17是示出第2实施方式的恰好击中时的网球拍的姿势角的实测例的图。
[0045]图18是示出第2实施方式的击中失败时的网球拍的姿势角的实测例的图。
[0046]图19是第2实施方式的判定本实施方式的触击状态的具体例的流程图。
[0047]图20是示出第2实施方式的变形例的摆动分析装置的结构图。
[0048]图21是示出第2实施方式的变形例的处理部的处理的一例的流程图。
[0049]图22是第2实施方式的变形例的判定触击状态的具体例的流程图。
[0050]符号说明
[0051]I摆动分析装置，2网球拍，3网球，4球棒，5球，6高尔夫球杆，7高尔夫球，10传感器部，20主机终端，100角速度传感器，110数据处理部，120通信部，200处理部(CPU)，201数据取得部，202触击检测部，203角速度信息计算部，204触击状态判定部，205姿势计算部，206旋转轴计算部，210通信部，220操作部，230 ROM，240 RAM, 250非易失性存储器，260显示部，300角速度传感器，310数据处理部，320通信部，400处理部(CPU)，401数据取得部，402姿势计算部，403触击检测部，404姿势角变化量计算部，405触击状态判定部，406旋转轴计算部，410通信部，420操作部，430 ROM，440 RAM，450非易失性存储器，460显示部。
【具体实施方式】
[0052]1.第I实施方式
[0053]以下，采用附图来详细说明本发明的优选实施方式。此外，以下说明的实施方式不对权利要求书所记载的本发明的内容作不当的限定。另外，以下所说明的全部结构并非都是本发明的必要结构要件。
[0054]1-1.摆动分析装置的结构
[0055]图1是示出本实施方式的摆动分析装置的结构的图。本实施方式的摆动分析装置I构成为包含I个或多个传感器部10和主机终端20。传感器部10与主机终端20可以通过无线方式连接，也可以通过有线方式连接。
[0056]传感器部10被安装在作为摆动分析对象的运动器具上。在本实施方式中，传感器部10构成为包含I个或多个角速度传感器100、数据处理部110、通信部120。
[0057]角速度传感器100检测绕检测轴的角速度，输出与检测到的角速度的大小相应的信号(角速度数据)。
[0058]数据处理部110进行如下处理:取角速度传感器100的输出数据的同步，使该数据成为与时刻信息等组合后的分组而输出至通信部120。此外，数据处理部110可进行角速度传感器100的偏置校正、温度校正的处理。此外，可将偏置校正、温度校正的功能安装到角速度传感器100中。
[0059]通信部120进行如下处理:将从数据处理部110接收到的分组数据发送至主机终端20。
[0060]主机终端20构成为包含处理部(CPU) 200、通信部210、操作部220、ROM 230、RAM240、非易失性存储器250、显示部260。主机终端20可由个人计算机(PC)或者智能手机等便携设备等来实现。
[0061]通信部210进行如下处理:接收从传感器部10发送来的数据并发送到处理部200。
[0062]操作部220进行如下处理:取得来自用户的操作数据并发送到处理部200。操作部220例如是触摸面板型显示器、按钮、键、麦克风等。
[0063]ROM 230存储有用于处理部200进行各种计算处理和控制处理的程序及用于实现应用功能的各种程序和数据等。
[0064]RAM 240是这样的存储部:其作为处理部200的工作区来使用，临时存储从R0M230中读出的程序、数据、从操作部220输入的数据、处理部200根据各种程序执行的运算结果等。
[0065]非易失性存储器250是记录通过处理部200的处理而生成的数据中、需要长期保存的数据的记录部。