状态估计装置以及状态估计方法_2

文档序号:8420913阅读:来源:国知局
握力轴的偏离,来作为挥拍的状态。
[0044][功能性构成]
[0045]图3是表示这样的状态估计装置I的功能性构成当中用于执行状态估计处理的功能性构成的功能框图。
[0046]状态估计处理是指,基于网球拍2的挥拍中的角速度的值以及加速度的值来计算与打球者的挥拍相关的各种参数,并估计打球者的挥拍的状态的一系列的处理。
[0047]在执行状态估计处理的情况下,CPUll中,状态估计部51和输出控制部52发挥功會K。
[0048]此外,可以将状态估计部51的功能的至少一部分移植至传感器组件IA侧。
[0049]状态估计部51获取由3轴角速度传感器16a获取到的网球拍2在XYZ轴方向的角速度的值。另外,状态估计部51获取由3轴加速度传感器16b获取到的网球拍2在XYZ轴方向的加速度的值。然后,状态估计部51基于获取到的角速度的值以及加速度的值来估计打球者对网球拍2的挥拍的状态。
[0050]图4是表示打球时的面晃动(绕Y轴的旋转)的方向的示意图。
[0051]此外,图4中,示出了从打球方向的后方观察用右手的打球者进行正手击球的情况的状态。
[0052]如图4所示,在用右手的打球者进行正手击球的情况下,若网球击中比最佳击球部位(击球面中央部)更靠上侧的位置(参照图4A),则因打球的撞击,刚冲击后的角速度Gy的值成为右旋转的值(正的值)。相反,若网球击中比最佳击球部位更靠下侧的位置(参照图4B),则因打球的撞击,刚冲击后的角速度Gy的值成为左旋转的值(负的值)。
[0053]图5是表示打球时的面晃动的状态与3轴角速度传感器16a的获取值(Gx,Gy)的关系的图,图5A是表示网球击中了比最佳击球部位更上侧的位置的状态的图,图5B是表示网球击中了比最佳击球部位更下侧的位置的状态的图。此外,图5A以及图5B中的右侧的曲线图中,示出了打球时的角速度Gx,Gy随时间产生的变化,分别以实线表示Gx,虚线表示Gy0
[0054]如图5A所示,在网球击中了比最佳击球部位更靠上侧的位置的情况下,在刚冲击后,角速度Gy呈现正值的波峰。相反,如图5B所示,在网球击中了比最佳击球部位更靠下侧的位置的情况下,在刚冲击后,角速度Gy呈现负值的峰值。
[0055]如此,能根据刚冲击后的角速度Gy的符号,来判定是网球击中了比网球拍2的最佳击球部位更靠上侧的位置,还是网球击中了更靠下侧的位置。
[0056]另外,图6是表示打球位置相对于握力轴偏离的大小的示意图。
[0057]在网球击中网球拍的强度(冲击的强度)相同的情况下,基于该原理,打球位置相对于握力轴的偏离越大,则球拍的面晃动量(即,刚冲击后的角速度Gy的波峰值)越大。
[0058]但在实际的打球时,冲击的强度各不相同,在网球拍2的挥拍速度慢的情况下,面晃动量小,在网球拍2的挥拍速度快的情况下,面晃动量大。
[0059]于是,通过将与网球拍2的挥拍速度对应的刚冲击后的角速度Gy除以刚冲击前的角速度Gx进行归一化,能抑制挥拍速度之差对面晃动量的获取结果造成的影响。
[0060]S卩,冲击时的上下方向(击球面的宽度方向)的打球位置y能以(I)式来进行估
i+o
[0061]y = 土aX (Gy/Gx)+b (I)
[0062](I)式中,Gy是刚冲击后的角速度的y分量的峰值值,Gx是刚冲击前的角速度的X分量的值。
[0063]其中,a、b是根据3轴角速度传感器16a的安装状态以及挥拍的种类等而决定的常数,能基于实测的统计数据来确定。例如,作为a的值的标准,能设为约2.0?3.0,作为b的值的标准,能设为约O?2.0。另外,符号在正手击球的情况下成为正,在反手击球的情况下成为负。
[0064]图7是表示正手击球中的打球位置y的获取结果的示意图。
[0065]在图7中,示出了针对3人的被实验者(El?E3),以正手击球的平击球、旋球等多种方式进行打球的情况下的实测值。
[0066]如图7所示,基于⑴式而估计出的打球位置y的值,与由高速摄像机拍摄而计测出的打球位置具有高相关性。
[0067]因此,通过将网球在以正手击球方式打球时获取到的角速度Gx、Gy的值代入(I)式来计算打球位置,能估计冲击时的上下方向(击球面的宽度方向)的打球位置。
[0068]图8是表示反手击球中的打球位置I的获取结果的示意图。
[0069]在图8中,与图7的情况同样,示出了针对3人的被实验者(El?E3),以反手击球的平击球、旋球等多个方式进行打球的情况下的实测值。
[0070]另外,图9是表示发球得分中的打球位置y的获取结果的示意图。
[0071]在图9中,与图7、8的情况同样,示出了针对3人的被实验者(El?E3),以发球得分的平击球、旋球等多个方式进行打球的情况下的实测值。
[0072]在图8、9中也与图7同样,基于(I)式估计出的打球位置y的值与由高速摄像机拍摄而计测出的打球位置具有高相关性。
[0073]因此,通过将网球以反手击球以及发球得分方式打球时获取到的角速度Gx、Gy的值代入(I)式来计算打球位置,能估计冲击时的上下方向(击球面的宽度方向)的打球位置。此外,正手击球中的打球的上下方向与发球得分中的打球的左右方向大致对应。
[0074]在此,关于正手击球、反手击球以及发球得分等的挥拍的种类,能根据构成网球拍2时的3轴加速度传感器16b中的获取值来求取重力方向,进而根据3轴角速度传感器16a的获取值的波形来进行判定。
[0075]状态估计部51将基于(I)式估计出的打球位置y作为挥拍的状态的估计结果,来生成表示预先设定的显示形态的估计结果的数据(以下,称为“结果显示数据”。)。另外,状态估计部51将表示所计算出的打球位置y的数据或生成的结果显示数据存储至存储部19。
[0076]图10是表示以直方图来表现挥拍的状态的估计结果的显示形态例的图。
[0077]在图10中,针对打球者的挥拍(例如,正手击球的挥拍),在每次打球位置的上下方向的区分时,示出了次数(击打数)。
[0078]在设为图10那样的显示形态的情况下,状态估计部51能针对多次挥拍,生成表示打球位置的偏差的数据(直方图),并提示表示打球者的挥拍的评价(挥拍的稳定性等)的信息。
[0079]此外,能针对正手击球、反手击球以及发球得分的每个,估计挥拍的状态来作为打球者的挥拍,并针对正手击球、反手击球以及发球得分的挥拍的每个,生成图10所示的直方图。
[0080]回到图3,输出控制部52从存储部19中读出由状态估计部51生成的结果显示数据,并基于结果显示数据来执行用于使估计结果显示于输出部18的控制。
[0081][动作]
[0082]接下来,说明动作。
[0083]图11是说明具有图3的功能性构成的图1的状态估计装置I所执行的状态估计处理的流程的一例的流程图。
[0084]状态估计处理是对应于经由处理组件IB的输入部17而被输入指示状态估计处理的起动来开始的。
[0085]若状态估计处理开始,则在步骤SI中,状态估计部51从传感器组件IA的3轴角速度传感器16a以及3轴加速度传感器16b中通过通信来获取网球拍2的挥拍中的角速度的值以及加速度的值的获取结果。
[0086]在步骤S2中,状态估计部51判定在网球拍2的挥拍中的角速度Gy中是否存在峰值。具体而言,状态估计部51判定在网球拍2的挥拍中的角速度Gy中是否存在呈现比预先设定的阈值更大的值的峰值。
[0087]在网球拍2的挥拍中的角速度Gy中没有峰值的情况下,在步骤S2中判定为“否”,处理转移至步骤SI。
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