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JP2018126238A - Motion analysis device, motion analysis system, and motion analysis method - Google Patents

Motion analysis device, motion analysis system, and motion analysis method Download PDF

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JP2018126238A
JP2018126238A JP2017020134A JP2017020134A JP2018126238A JP 2018126238 A JP2018126238 A JP 2018126238A JP 2017020134 A JP2017020134 A JP 2017020134A JP 2017020134 A JP2017020134 A JP 2017020134A JP 2018126238 A JP2018126238 A JP 2018126238A
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JP
Japan
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motion analysis
unit
information
swing
ground surface
Prior art date
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Application number
JP2017020134A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
萩原 典尚
Norinao Hagiwara
典尚 萩原
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】地面の状況に応じてスイングを解析する解析装置を提供する。
【解決手段】ゴルフクラブ3を用いたスイングを解析する運動解析装置20は、位置情報およびセンサーユニット10の出力を取得するセンサー情報取得部210と、位置情報に基づいて地表の属性情報を解析する地表属性解析部215と、センサーユニット10の出力に基づいてスイングを解析する運動解析部211と、を備え、運動解析部211は、地表の属性情報に基づいて解析方法を決定する。
【選択図】図3
An analysis apparatus for analyzing a swing according to a ground condition is provided.
A motion analysis apparatus 20 that analyzes a swing using a golf club 3 analyzes position information and sensor information acquisition unit 210 that acquires output of the sensor unit 10 and attribute information of the ground surface based on the position information. A ground attribute analysis unit 215 and a motion analysis unit 211 that analyzes a swing based on the output of the sensor unit 10, and the motion analysis unit 211 determines an analysis method based on the attribute information of the ground surface.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、運動解析装置、運動解析システムおよび運動解析方法に関する。   The present invention relates to a motion analysis device, a motion analysis system, and a motion analysis method.

テニス、野球、ゴルフなどのスポーツでは、運動器具(打球具)のスイートスポットでボールを捉えることでボールの速度や飛距離を伸ばし、競技力を向上させることができる。従来、競技者は、スイングの練習を繰り返し行うことで、スイートスポットでボールを捉えるためのスイングを習得していた。しかし、スイートスポットにボールが当たったか否かは、競技者やコーチの主観的な判断に任されるため、必ずしも効率的な練習とはいえない場合もあった。
これに対して、下記特許文献1に示すように、ゴルフクラブに装着した3軸角速度センサーの取得した3軸の角速度データに基づいて、3軸回りの角速度の合成値を計算し、その合成値を用いてスイングのインパクトのタイミングを特定し、そのタイミングを基準にして、アドレス、フィニッシュなどのタイミングを解析する装置が開示されている。このような解析では、ゴルフボールが平面上に置かれた場合を想定して解析のためのパラメーターが決定される。
In sports such as tennis, baseball, and golf, by capturing the ball at a sweet spot of an exercise equipment (ball striking tool), the speed and distance of the ball can be increased and the competitiveness can be improved. Conventionally, the athlete has mastered the swing for catching the ball at the sweet spot by repeatedly practicing the swing. However, whether or not the ball hits the sweet spot is left to the subjective judgment of the competitors and coaches, so it may not always be an efficient practice.
On the other hand, as shown in Patent Document 1 below, based on the triaxial angular velocity data acquired by the triaxial angular velocity sensor attached to the golf club, a composite value of the angular velocities around the three axes is calculated, and the composite value is calculated. An apparatus is disclosed in which the timing of impact of a swing is specified by using and the timing of address, finish, etc. is analyzed based on the timing. In such an analysis, parameters for analysis are determined on the assumption that the golf ball is placed on a plane.

特開2016−209282号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-209282

しかしながら、ゴルフコース上でゴルフクラブをスイングする場所は、バンカー、ラフ、フェアウェイのようにゴルフボールが飛んだ先の地面により状況が大きく異なるため、地面の状況により解析が正しくできないことがあった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、地面の状況に応じてスイングを解析することを目的とする。
However, the place where the golf club is swung on the golf course varies greatly depending on the ground on which the golf ball flies, such as a bunker, rough, and fairway.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to analyze a swing according to the condition of the ground.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
本適用例にかかる運動解析装置は、運動具を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、位置情報および慣性センサーの出力を取得する取得部と、前記位置情報に基づいて地表の属性情報を決定する決定部と、前記慣性センサーの出力に基づいて前記スイングを解析する解析部と、を備え、前記解析部は、前記地表の属性情報に基づいて解析方法を決定することを特徴とする。
[Application Example 1]
The motion analysis apparatus according to this application example is a motion analysis apparatus that analyzes a swing using an exercise tool, an acquisition unit that acquires position information and an output of an inertial sensor, and attribute information of the ground surface based on the position information And an analysis unit that analyzes the swing based on an output of the inertial sensor, and the analysis unit determines an analysis method based on attribute information of the ground surface. .

このような構成によれば、地表の属性情報を位置情報に基づいて決定し、慣性センサーの出力に基づいてスイングを解析する解析方法を地表の属性情報に基づいて決定するため、地表の属性情報を考慮したスイングの解析ができる。   According to such a configuration, the ground surface attribute information is determined based on the position information, and the analysis method for analyzing the swing based on the output of the inertial sensor is determined based on the ground surface attribute information. The swing can be analyzed in consideration of

[適用例2]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記慣性センサーは、加速度および角速度の少なくとも1つを出力することが好ましい。
[Application Example 2]
In the motion analysis apparatus according to the application example, it is preferable that the inertial sensor outputs at least one of acceleration and angular velocity.

このような構成によれば、加速度や角速度に基づいてスイングを精度良く解析できる。   According to such a configuration, the swing can be analyzed with high accuracy based on acceleration and angular velocity.

[適用例3]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記位置情報は、測位衛星から送信される衛星信号に基づいて算出されることが好ましい。
[Application Example 3]
In the motion analysis apparatus according to the application example, it is preferable that the position information is calculated based on a satellite signal transmitted from a positioning satellite.

このような構成によれば、測位衛星から送信される衛星信号に基づいて位置情報を算出するため、精度良く算出できる。   According to such a configuration, since the position information is calculated based on the satellite signal transmitted from the positioning satellite, it can be calculated with high accuracy.

[適用例4]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記解析部は、前記地表の属性情報に基づいて、解析の実行、および、前記解析の実行に関するパラメーターの少なくとも1つを決定することが好ましい。
[Application Example 4]
In the motion analysis apparatus according to the application example described above, it is preferable that the analysis unit determines at least one of an analysis execution and a parameter related to the execution of the analysis based on attribute information of the ground surface.

このような構成によれば、解析の実行や解析の実行に関するパラメーターを地表の属性情報に応じて決定できる。   According to such a configuration, analysis execution and parameters relating to execution of analysis can be determined according to the attribute information of the ground surface.

[適用例5]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記解析部は、前記加速度および前記角速度の少なくとも1つを用いて、前記運動具の打球部の打球面における打球位置、および、前記運動具の地面への衝突の少なくとも1つを解析しても良い。
[Application Example 5]
In the motion analysis apparatus according to the application example described above, the analysis unit uses at least one of the acceleration and the angular velocity to hit a ball hitting position on the ball hitting surface of the ball hitting portion of the exercise tool, and to the ground of the exercise tool. At least one of the collisions may be analyzed.

[適用例6]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記決定部は、地図情報を参照することにより、前記位置情報が示す位置における前記地表の属性情報を決定することが好ましい。
[Application Example 6]
In the motion analysis apparatus according to the application example, it is preferable that the determination unit determines attribute information of the ground surface at a position indicated by the position information by referring to map information.

このような構成によれば、地図情報を参照することにより、位置情報が示す位置における地表の属性情報を正確に決定できる。   According to such a configuration, the attribute information of the ground surface at the position indicated by the position information can be accurately determined by referring to the map information.

[適用例7]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記慣性センサーは、前記運動具のシャフト部に取り付けられることが好ましい。
[Application Example 7]
In the motion analysis apparatus according to the application example, it is preferable that the inertial sensor is attached to a shaft portion of the exercise tool.

このような構成によれば、シャフト部のスイングを正確に解析できる。   According to such a configuration, the swing of the shaft portion can be accurately analyzed.

[適用例8]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記解析部による解析結果を表示する表示部を備えることが好ましい。
[Application Example 8]
The motion analysis apparatus according to the application example described above preferably includes a display unit that displays an analysis result by the analysis unit.

このような構成によれば、解析部による解析結果を表示部で視認できる。   According to such a structure, the analysis result by an analysis part can be visually recognized on a display part.

[適用例9]
上記適用例にかかる運動解析装置において、前記運動具はゴルフクラブであり、前記地表の属性情報は、ゴルフコースにおけるバンカー、池、ラフ、フェアウェイおよびティーグリーンの何れかを示す情報であっても良い。
[Application Example 9]
In the motion analysis apparatus according to the application example, the exercise tool may be a golf club, and the attribute information on the ground surface may be information indicating any of a bunker, a pond, a rough, a fairway, and a tee green on a golf course. .

[適用例10]
本適用例にかかる運動解析システムは、運動具を用いたスイングを解析する運動解析システムであって、位置情報および慣性センサーの出力を取得する取得部と、前記位置情報に基づいて地表の属性情報を決定する決定部と、前記慣性センサーの出力に基づいて前記スイングを解析する解析部と、を備え、前記解析部は、前記地表の属性情報に基づいて解析方法を決定することを特徴とする。
[Application Example 10]
The motion analysis system according to this application example is a motion analysis system that analyzes a swing using an exercise tool, an acquisition unit that acquires position information and an output of an inertial sensor, and attribute information on the ground surface based on the position information And an analysis unit that analyzes the swing based on an output of the inertial sensor, and the analysis unit determines an analysis method based on attribute information of the ground surface. .

このような構成によれば、地表の属性情報を位置情報に基づいて決定し、慣性センサーの出力に基づいてスイングを解析する解析方法を地表の属性情報に基づいて決定するため、地表の属性情報を考慮した解析ができる。   According to such a configuration, the ground surface attribute information is determined based on the position information, and the analysis method for analyzing the swing based on the output of the inertial sensor is determined based on the ground surface attribute information. Can be analyzed.

[適用例11]
本適用例にかかる運動解析方法は、運動具を用いたスイングを解析する運動解析方法であって、位置情報および慣性センサーの出力を取得し、前記位置情報に基づいて地表の属性情報を決定し、前記慣性センサーの出力に基づいて前記スイングを解析する解析方法を前記地表の属性情報に基づいて決定することを特徴とする。
[Application Example 11]
The motion analysis method according to this application example is a motion analysis method for analyzing a swing using an exercise tool, which acquires position information and output of an inertial sensor, and determines attribute information on the ground surface based on the position information. An analysis method for analyzing the swing based on the output of the inertial sensor is determined based on attribute information of the ground surface.

このような構成によれば、地表の属性情報を位置情報に基づいて決定し、慣性センサーの出力に基づいてスイングを解析する解析方法を地表の属性情報に基づいて決定するため、地表の属性情報を考慮した解析ができる。   According to such a configuration, the ground surface attribute information is determined based on the position information, and the analysis method for analyzing the swing based on the output of the inertial sensor is determined based on the ground surface attribute information. Can be analyzed.

運動解析システムの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of a motion analysis system. センサーユニットの装着例を示す図。The figure which shows the example of mounting | wearing of a sensor unit. センサーユニット及び運動解析装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of a sensor unit and a motion analysis apparatus. ワールド座標系を説明する図。The figure explaining a world coordinate system. センサー座標系を説明する図。The figure explaining a sensor coordinate system. ゴルフクラブのヘッドを説明する図。The figure explaining the head of a golf club. ゴルフクラブのヘッドを説明する図。The figure explaining the head of a golf club. センサーユニットから出力される角速度の一例を示す図。The figure which shows an example of the angular velocity output from a sensor unit. 角速度のノルムの一例を示す図。The figure which shows an example of the norm of angular velocity. 角速度のノルムの微分値の一例を示す図。The figure which shows an example of the differential value of the norm of angular velocity. 運動解析装置の動作の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of operation | movement of a motion analysis apparatus. 打球位置の算出処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the calculation process of a hit ball position. ダフリの判定処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the determination process of duff.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施形態)
本実施形態の運動解析システム1は、図1に示すとおり、センサーユニット10(慣性センサーの一例)、運動解析装置20及びサーバー装置30を含んで構成されている。運動解析装置20及びサーバー装置30は、インターネットなどのネットワーク40を介して互いにデータ通信することが可能である。
(Embodiment)
As shown in FIG. 1, the motion analysis system 1 according to the present embodiment includes a sensor unit 10 (an example of an inertial sensor), a motion analysis device 20, and a server device 30. The motion analysis device 20 and the server device 30 can perform data communication with each other via a network 40 such as the Internet.

センサーユニット10は、3軸の各軸方向に生じる加速度と3軸の各軸回りに生じる角速度を計測可能であり、図2に示すとおり、運動具の一例であるゴルフクラブ3に装着される。   The sensor unit 10 can measure the acceleration generated in each of the three axes and the angular velocity generated around each of the three axes, and is attached to the golf club 3 as an example of an exercise tool as shown in FIG.

センサーユニット10は、慣性センサーとして、3軸の各軸方向に生じる加速度と3軸の各軸回りに生じる角速度を計測可能である。センサーユニット10は、例えば、3つの検出軸(x軸,y軸,z軸)のうちの1軸、例えばy軸をシャフト部3aの長軸方向に合わせて、ゴルフクラブ3のシャフト部3a(図7)の一部に取り付けられる。望ましくは、センサーユニット10は、ショット時の衝撃が伝わりにくく、スイング時に遠心力がかからないグリップ部に近い位置に取り付けられる。シャフト部3aは、ゴルフクラブ3のヘッド3b(図6)を除いた柄の部分であり、グリップ部も含まれる。   As an inertial sensor, the sensor unit 10 can measure the acceleration generated in each of the three axes and the angular velocity generated around each of the three axes. For example, the sensor unit 10 aligns one of the three detection axes (x-axis, y-axis, z-axis), for example, the y-axis with the long axis direction of the shaft portion 3a, so that the shaft portion 3a ( It is attached to a part of FIG. Desirably, the sensor unit 10 is attached at a position close to a grip portion where a shock during a shot is not easily transmitted and a centrifugal force is not applied during a swing. The shaft portion 3a is a handle portion excluding the head 3b (FIG. 6) of the golf club 3, and includes a grip portion.

ユーザー2は、予め決められた手順に従って、ゴルフボール4を打つスイング動作を行う。例えば、ユーザー2は、まず、ゴルフクラブ3を握って、ゴルフクラブ3のシャフト部3aの長軸がターゲットライン(例えば、打球の目標方向)に対して垂直となるようにアドレスの姿勢をとり、所定時間以上(例えば、1秒以上)静止する。次に、ユーザー2は、スイング動作を行い、ゴルフボール4を打って飛ばす。なお、本明細書におけるアドレス姿勢とは、スイング開始する前のユーザー2の静止状態の姿勢、又はスイング開始する前にユーザー2が運動具を搖動(ワッグル)させている状態の姿勢を含む。   The user 2 performs a swing motion of hitting the golf ball 4 according to a predetermined procedure. For example, the user 2 first holds the golf club 3 and takes an address posture so that the long axis of the shaft portion 3a of the golf club 3 is perpendicular to the target line (for example, the target direction of the hit ball). Stand still for a predetermined time or longer (for example, 1 second or longer). Next, the user 2 performs a swing motion and hits the golf ball 4 to fly. Note that the address posture in this specification includes the posture of the user 2 in a stationary state before starting the swing, or the posture in a state where the user 2 swings the exercise tool before starting the swing.

ユーザー2が上記の手順に従ってゴルフボール4を打つ動作を行う間、センサーユニット10は、所定周期(例えば1ms)で3軸加速度と3軸角速度を計測し、計測したデータを順次、運動解析装置20に送信する。センサーユニット10は、計測したデータをすぐに送信してもよいし、計測したデータを内部メモリーに記憶しておき、ユーザー2のスイング動作の終了後などの所望のタイミングで計測データを送信するようにしてもよい。センサーユニット10と運動解析装置20との間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。あるいは、センサーユニット10は、計測したデータをメモリーカード等の着脱可能な記録媒体に記憶しておき、運動解析装置20は、当該記録媒体から計測データを読み出すようにしてもよい。   While the user 2 performs an action of hitting the golf ball 4 according to the above procedure, the sensor unit 10 measures the triaxial acceleration and the triaxial angular velocity at a predetermined period (for example, 1 ms), and sequentially measures the measured data. Send to. The sensor unit 10 may transmit the measured data immediately, or store the measured data in the internal memory, and transmit the measured data at a desired timing such as after the end of the swing motion of the user 2. It may be. The communication between the sensor unit 10 and the motion analysis device 20 may be wireless communication or wired communication. Alternatively, the sensor unit 10 may store the measured data in a removable recording medium such as a memory card, and the motion analysis apparatus 20 may read the measurement data from the recording medium.

運動解析装置20は、センサーユニット10が計測したデータを用いて、ゴルフクラブ3でゴルフボール4を打撃した場合のスイングを解析し、解析した結果を表示部25(図3)に表示させる。   The motion analysis apparatus 20 analyzes the swing when the golf ball 4 is hit with the golf club 3 using the data measured by the sensor unit 10, and displays the analysis result on the display unit 25 (FIG. 3).

運動解析装置20は、例えば、スマートフォンのような高機能携帯電話や、パーソナルコンピューター、タブレットPC(PC:Personal Computer)のような多機能携帯端末を想定する。なお、運動解析装置20はユーザー2の腰などに装着されてもよいし、スイングを行うユーザー2から目視可能な位置に設置されてもよい。   The motion analysis apparatus 20 is assumed to be, for example, a high-function mobile phone such as a smartphone, a multi-function mobile terminal such as a personal computer or a tablet PC (PC: Personal Computer). Note that the motion analysis apparatus 20 may be mounted on the waist of the user 2 or may be installed at a position that can be viewed from the user 2 performing the swing.

図3は、センサーユニット10及び運動解析装置20の構成例を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the sensor unit 10 and the motion analysis apparatus 20.

センサーユニット10は、信号処理部16、通信部18、加速度センサー12(慣性センサーの一例)、及び角速度センサー14(慣性センサーの一例)を有している。   The sensor unit 10 includes a signal processing unit 16, a communication unit 18, an acceleration sensor 12 (an example of an inertia sensor), and an angular velocity sensor 14 (an example of an inertia sensor).

加速度センサー12は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々に生じる加速度を計測し、計測した3軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号(加速度データ)を出力する。   The acceleration sensor 12 measures acceleration generated in each of three axis directions that intersect (ideally orthogonal) with each other, and outputs a digital signal (acceleration data) corresponding to the magnitude and direction of the measured three axis acceleration. .

角速度センサー14は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸の各々の軸回りに生じる角速度を計測し、計測した3軸角速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号(角速度データ)を出力する。   The angular velocity sensor 14 measures an angular velocity generated around each of three axes that intersect each other (ideally orthogonal), and outputs a digital signal (angular velocity data) corresponding to the magnitude and direction of the measured three-axis angular velocity. Output.

信号処理部16は、センサーユニット10を統合的に制御する。信号処理部16は、加速度センサー12と角速度センサー14から、それぞれ加速度データと角速度データを受け取り、時刻情報を付して記憶する機能を有する。また、信号処理部16は、記憶した計測データ(加速度データと角速度データ)に時刻情報を付して通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部18に出力する。   The signal processing unit 16 controls the sensor unit 10 in an integrated manner. The signal processing unit 16 has a function of receiving acceleration data and angular velocity data from the acceleration sensor 12 and the angular velocity sensor 14, respectively, and storing them with time information. Further, the signal processing unit 16 attaches time information to the stored measurement data (acceleration data and angular velocity data), generates packet data that matches the communication format, and outputs the packet data to the communication unit 18.

加速度センサー12及び角速度センサー14は、それぞれ3軸が、センサーユニット10に対して定義される直交座標系(センサー座標系)の3軸(x軸、y軸、z軸)と一致するようにセンサーユニット10に取り付けられるのが理想的だが、実際には取り付け角の誤差が生じる。そこで、信号処理部16は、取り付け角誤差に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、加速度データ及び角速度データをxyz座標系のデータに変換する処理を行う。   The acceleration sensor 12 and the angular velocity sensor 14 each have three axes that coincide with the three axes (x axis, y axis, z axis) of the orthogonal coordinate system (sensor coordinate system) defined for the sensor unit 10. Although it is ideal to be attached to the unit 10, an error in the attachment angle actually occurs. Therefore, the signal processing unit 16 performs a process of converting the acceleration data and the angular velocity data into data in the xyz coordinate system using a correction parameter calculated in advance according to the attachment angle error.

さらに、信号処理部16は、加速度センサー12及び角速度センサー14の温度補正処理を行ってもよい。あるいは、加速度センサー12及び角速度センサー14に温度補正の機能が組み込まれていてもよい。   Further, the signal processing unit 16 may perform temperature correction processing of the acceleration sensor 12 and the angular velocity sensor 14. Alternatively, a temperature correction function may be incorporated in the acceleration sensor 12 and the angular velocity sensor 14.

なお、加速度センサー12と角速度センサー14は、アナログ信号を出力するものであってもよく、この場合は、信号処理部16が、加速度センサー12の出力信号と角速度センサー14の出力信号をそれぞれA/D(アナログ/デジタル)変換して計測データ(加速度データと角速度データ)を生成し、これらを用いて通信用のパケットデータを生成すればよい。   The acceleration sensor 12 and the angular velocity sensor 14 may output analog signals. In this case, the signal processing unit 16 converts the output signal of the acceleration sensor 12 and the output signal of the angular velocity sensor 14 to A / Measurement data (acceleration data and angular velocity data) may be generated by D (analog / digital) conversion, and packet data for communication may be generated using these.

通信部18は、信号処理部16から受け取ったパケットデータを運動解析装置20に送信する処理や、運動解析装置20から制御コマンドを受信して信号処理部16に送る処理等を行う。信号処理部16は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。   The communication unit 18 performs processing for transmitting the packet data received from the signal processing unit 16 to the motion analysis device 20, processing for receiving a control command from the motion analysis device 20 and sending it to the signal processing unit 16, and the like. The signal processing unit 16 performs various processes according to the control command.

運動解析装置20は、処理部21、通信部22、操作部23、記憶部24、表示部25、音出力部26および位置検出部27を有している。   The motion analysis apparatus 20 includes a processing unit 21, a communication unit 22, an operation unit 23, a storage unit 24, a display unit 25, a sound output unit 26, and a position detection unit 27.

通信部22は、センサーユニット10から送信されたパケットデータを受信し、処理部21に送る処理や、処理部21からの制御コマンドをセンサーユニット10に送信する処理等を行う。   The communication unit 22 receives the packet data transmitted from the sensor unit 10 and performs processing for sending the packet data to the processing unit 21, processing for transmitting a control command from the processing unit 21 to the sensor unit 10, and the like.

操作部23は、ユーザー2からの操作データを取得し、処理部21に送る処理を行う。操作部23は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどであってもよい。   The operation unit 23 performs a process of acquiring operation data from the user 2 and sending it to the processing unit 21. The operation unit 23 may be, for example, a touch panel display, buttons, keys, a microphone, or the like.

記憶部24は、例えば、ROM(Read Only Memory)やフラッシュROM、RAM(Random Access Memory)等の各種ICメモリーやハードディスクやメモリーカードなどの記録媒体等により構成される。   The storage unit 24 includes, for example, various IC memories such as a ROM (Read Only Memory), a flash ROM, and a RAM (Random Access Memory), a recording medium such as a hard disk and a memory card, and the like.

記憶部24は、処理部21が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムや、アプリケーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。記憶部24には、処理部21によって読み出され、運動解析処理(運動解析方法の一例)を実行するための運動解析プログラムが記憶されている。運動解析プログラムは、あらかじめ不揮発性の記録媒体に記憶されていてもよいし、処理部21がネットワーク40を介してサーバー装置30から運動解析プログラムを受信して記憶部24に記憶させてもよい。
また、記憶部24は、処理部21の作業領域として用いられ、操作部23から入力されたデータ、処理部21が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。さらに、記憶部24は、処理部21の処理により生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶してもよい。
The storage unit 24 stores programs for the processing unit 21 to perform various calculation processes and control processes, various programs and data for realizing application functions, and the like. The storage unit 24 stores a motion analysis program that is read by the processing unit 21 and that executes a motion analysis process (an example of a motion analysis method). The motion analysis program may be stored in advance in a nonvolatile recording medium, or the processing unit 21 may receive the motion analysis program from the server device 30 via the network 40 and store the motion analysis program in the storage unit 24.
The storage unit 24 is used as a work area of the processing unit 21, and temporarily stores data input from the operation unit 23, calculation results executed by the processing unit 21 according to various programs, and the like. Furthermore, the memory | storage part 24 may memorize | store the data which require long-term preservation | save among the data produced | generated by the process of the process part 21. FIG.

また、記憶部24には、ユーザー2の身体情報、ゴルフクラブ3の仕様を表すクラブ仕様情報、及びセンサー装着位置情報が記憶される。例えば、ユーザー2が操作部23を操作して身長、体重、性別などの身体情報を入力し、入力された身体情報が身体情報として記憶部24に記憶される。また、例えば、ユーザー2が操作部23を操作して使用するゴルフクラブ3の型番を入力(あるいは、型番リストから選択)し、記憶部24にあらかじめ記憶されている型番毎の仕様情報(例えば、シャフトの長さ、重心の位置、ライ角、フェース角、ロフト角等の情報など)のうち、入力された型番の仕様情報をクラブ仕様情報とする。
また、例えば、ユーザー2が操作部23を操作してセンサーユニット10の装着位置とゴルフクラブ3のグリップエンドとの間の距離を入力し、入力された距離の情報がセンサー装着位置情報として記憶部24に記憶される。あるいは、センサーユニット10を決められた所定位置(例えば、グリップエンドから20cmの距離など)に装着するものとして、当該所定位置の情報がセンサー装着位置情報としてあらかじめ記憶されていてもよい。
Further, the storage unit 24 stores body information of the user 2, club specification information indicating the specifications of the golf club 3, and sensor mounting position information. For example, the user 2 operates the operation unit 23 to input physical information such as height, weight, and sex, and the input physical information is stored in the storage unit 24 as physical information. Further, for example, the user 2 inputs the model number of the golf club 3 to be used by operating the operation unit 23 (or selected from the model number list), and the specification information for each model number stored in advance in the storage unit 24 (for example, Of the shaft length, the position of the center of gravity, information on the lie angle, face angle, loft angle, etc.), the specification information of the input model number is used as club specification information.
Further, for example, the user 2 operates the operation unit 23 to input the distance between the mounting position of the sensor unit 10 and the grip end of the golf club 3, and the information on the input distance is stored as sensor mounting position information. 24. Alternatively, the sensor unit 10 may be mounted at a predetermined position (for example, a distance of 20 cm from the grip end), and information on the predetermined position may be stored in advance as sensor mounting position information.

表示部25は、処理部21の処理結果を文字、グラフ、表、アニメーション、その他の画像として表示するものである。表示部25は、例えば、CRT(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、LCD(Liquid Crystal Display)、EPD(Electrophoretic Display)、有機発光ダイオード(OLED)を用いたディスプレイ、タッチパネル型ディスプレイ、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)などであってもよい。なお、1つのタッチパネル型ディスプレイで操作部23と表示部25の機能を実現するようにしてもよい。   The display unit 25 displays the processing results of the processing unit 21 as characters, graphs, tables, animations, and other images. The display unit 25 is, for example, a CRT (Cathode-Ray Tube) display, an LCD (Liquid Crystal Display), an EPD (Electrophoretic Display), a display using an organic light emitting diode (OLED), a touch panel display, or an HMD (head mounted display). It may be. In addition, you may make it implement | achieve the function of the operation part 23 and the display part 25 with one touchscreen type display.

音出力部26は、処理部21の処理結果を音声やブザー音等の音として出力するものである。音出力部26は、例えば、スピーカーやブザーなどであってもよい。
位置検出部27は、運動解析装置20が所在する位置に関する位置情報を検出する。位置情報を検出する方法としては、測位衛星である複数のGPS衛星からの衛星信号(GPS信号)を受信して地球上の位置を検出する方法を採用できる。
位置検出部27は、例えば、軌道上での位置が既知である4個のGPS衛星から送信されるGPS信号を受信し、GPS信号が送信されてから受信するまでに要した伝搬時間に基づいて、現在位置を算出する。
The sound output unit 26 outputs the processing result of the processing unit 21 as sound such as sound or buzzer sound. The sound output unit 26 may be, for example, a speaker or a buzzer.
The position detector 27 detects position information regarding the position where the motion analysis device 20 is located. As a method of detecting position information, a method of detecting a position on the earth by receiving satellite signals (GPS signals) from a plurality of GPS satellites which are positioning satellites can be employed.
The position detection unit 27 receives, for example, GPS signals transmitted from four GPS satellites whose positions in the orbit are known, and based on the propagation time required from when the GPS signal is transmitted until it is received. The current position is calculated.

また、位置に関する情報を検出する方法としては、WiFi(登録商標)のアクセスポイントから得られる位置情報に基づく方法も想定できる。
位置検出部27は、ゴルフコースに配置され、位置が既知であるアクセスポイントから送信される電波信号を受信する場合に、ビームフォーミング技術を適用してアンテナの指向性を利用することで、アクセスポイントの方向を特定する。
更に、位置検出部27は、アクセスポイントから送信される電波信号に対してChronos技術を適用し、アクセスポイントからの距離を算出する。位置検出部27は、アクセスポイントからの方向および距離に基づいて現在位置を検出できる。
In addition, as a method for detecting information related to the position, a method based on position information obtained from a WiFi (registered trademark) access point can be assumed.
When the position detection unit 27 receives a radio signal transmitted from an access point that is located on a golf course and has a known position, the position detection unit 27 uses the directivity of the antenna by applying a beam forming technique. Specify the direction.
Further, the position detection unit 27 applies the Chronos technique to the radio signal transmitted from the access point, and calculates the distance from the access point. The position detector 27 can detect the current position based on the direction and distance from the access point.

位置検出部27が検出した位置に関する情報は、処理部21のセンサー情報取得部210に送られる。
尚、本実施形態では、位置検出部27は運動解析装置20に内蔵される態様を想定するが、これには限定されない。
例えば、腕時計型の情報端末装置やセンサーユニット10に位置検出部27を備え、近距離無線通信を介して運動解析装置20に送信される態様も想定できる。
Information on the position detected by the position detection unit 27 is sent to the sensor information acquisition unit 210 of the processing unit 21.
In the present embodiment, the position detection unit 27 is assumed to be built in the motion analysis apparatus 20, but is not limited thereto.
For example, a mode in which the position detection unit 27 is provided in the wristwatch type information terminal device or the sensor unit 10 and is transmitted to the motion analysis device 20 via short-range wireless communication can be assumed.

処理部21は、各種プログラムに従って、センサーユニット10に制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット10から通信部22を介して受信したデータに対する各種の計算処理や、その他の各種の制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部21は、運動解析プログラムを実行することにより、センサー情報取得部210、運動解析部211、画像生成部213、出力処理部214および地表属性解析部215として機能する。   The processing unit 21 performs processing for transmitting a control command to the sensor unit 10 according to various programs, various calculation processing for data received from the sensor unit 10 via the communication unit 22, and various other control processing. In particular, in the present embodiment, the processing unit 21 functions as a sensor information acquisition unit 210, a motion analysis unit 211, an image generation unit 213, an output processing unit 214, and a ground attribute analysis unit 215 by executing a motion analysis program. .

処理部21は、例えば、演算装置であるCPU(Central Processing Unit)、揮発性の記憶装置であるRAM(Random Access Memory)、不揮発性の記憶装置であるROM、処理部21と他のユニットを接続するインターフェイス(I/F)回路、これらを互いに接続するバス、などを備えるコンピューターにより実現してもよい。コンピューターは、画像処理回路など各種の専用処理回路を備えていてもよい。また、処理部21は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などにより実現されてもよい。   The processing unit 21 connects, for example, a central processing unit (CPU) that is an arithmetic device, a random access memory (RAM) that is a volatile storage device, a ROM that is a nonvolatile storage device, and the processing unit 21 and other units. It may be realized by a computer including an interface (I / F) circuit to be connected, a bus for connecting these to each other, and the like. The computer may include various dedicated processing circuits such as an image processing circuit. The processing unit 21 may be realized by an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or the like.

センサー情報取得部210は、通信部22がセンサーユニット10から受信したパケットデータを受け取り、受け取ったパケットデータから時刻情報及び計測データを取得する(取得する工程の一例)。取得した計測データには、ユーザー2のスイングにより発生する、ゴルフクラブ3のシャフト部3aの長軸回りの角速度が含まれている。また、センサー情報取得部210は、取得した時刻情報と計測データを対応づけて記憶部24に記憶させる。
また、センサー情報取得部210は、位置検出部27から送られる位置に関する情報を地表属性解析部215に送る。
The sensor information acquisition unit 210 receives the packet data received from the sensor unit 10 by the communication unit 22, and acquires time information and measurement data from the received packet data (an example of an acquisition step). The acquired measurement data includes an angular velocity around the major axis of the shaft portion 3a of the golf club 3 generated by the swing of the user 2. Further, the sensor information acquisition unit 210 stores the acquired time information and measurement data in the storage unit 24 in association with each other.
In addition, the sensor information acquisition unit 210 sends information regarding the position sent from the position detection unit 27 to the ground attribute analysis unit 215.

運動解析部211は、センサーユニット10が出力する計測データを用いて、ユーザー2のスイングを解析する処理を行う。   The motion analysis unit 211 performs a process of analyzing the swing of the user 2 using the measurement data output from the sensor unit 10.

画像生成部213は、表示部25へ表示させるべき情報を含む画像データを生成する処理を行う。   The image generation unit 213 performs processing for generating image data including information to be displayed on the display unit 25.

出力処理部214は、表示部25に対して各種の画像(画像生成部213が生成した画像データに対応する画像の他、文字や記号等も含む)を表示させる処理を行う。例えば、出力処理部214は、ユーザー2のスイングが終了した後、自動的に、あるいは、ユーザー2の入力操作に応じて画像生成部213が生成した画像データに対応する画像を表示部25に表示させる。あるいは、センサーユニット10に表示部を設けておいて、出力処理部214は、通信部22を介してセンサーユニット10に画像データを送信し、センサーユニット10の表示部に各種の画像を表示させてもよい。   The output processing unit 214 performs processing for causing the display unit 25 to display various images (including characters and symbols in addition to images corresponding to the image data generated by the image generation unit 213). For example, the output processing unit 214 displays an image corresponding to the image data generated by the image generation unit 213 on the display unit 25 automatically after the swing of the user 2 ends or according to the input operation of the user 2. Let Alternatively, a display unit is provided in the sensor unit 10, and the output processing unit 214 transmits image data to the sensor unit 10 via the communication unit 22 to display various images on the display unit of the sensor unit 10. Also good.

また、出力処理部214は、音出力部26に対して各種の音(音声やブザー音等も含む)を出力させる処理を行う。例えば、出力処理部214は、ユーザー2のスイングが終了した後、自動的に、あるいは、所定の入力操作が行われたときに、記憶部24に記憶されている各種の情報を読み出して音出力部26に運動解析用の音や音声を出力させてもよい。あるいは、センサーユニット10に音出力部を設けておいて、出力処理部214は、通信部22を介してセンサーユニット10に各種の音データや音声データを送信し、センサーユニット10の音出力部に各種の音や音声を出力させてもよい。   Further, the output processing unit 214 performs processing for causing the sound output unit 26 to output various sounds (including sound and buzzer sound). For example, the output processing unit 214 reads out various types of information stored in the storage unit 24 and outputs a sound automatically or after a predetermined input operation is performed after the user 2 swings. You may make the part 26 output the sound and audio | voice for motion analysis. Alternatively, a sound output unit is provided in the sensor unit 10, and the output processing unit 214 transmits various sound data and sound data to the sensor unit 10 via the communication unit 22, and transmits the sound data to the sound output unit of the sensor unit 10. Various sounds and sounds may be output.

なお、運動解析装置20あるいはセンサーユニット10に振動機構を設けておいて、当該振動機構により各種の情報を振動情報に変換してユーザー2に提示してもよい。
地表属性解析部215は、位置検出部27が検出した位置に関する情報に基づいて、運動解析装置20が所在する位置での地表の属性を取得する。尚、地表属性解析部215は、地表の属性情報を決定する決定部に相当する。
地表属性解析部215は、例えば、ユーザー2が運動解析装置20を携え、所定のゴルフコースにおいてゴルフを行っている場合、これから打球する地表の属性、即ち、ゴルフボール4の所在場所がバンカー、池、ラフ、フェアウェイ、ティーグリーンの何れかであるかを解析する。
Note that a vibration mechanism may be provided in the motion analysis device 20 or the sensor unit 10, and various information may be converted into vibration information by the vibration mechanism and presented to the user 2.
The ground attribute analysis unit 215 acquires the attribute of the ground surface at the position where the motion analysis device 20 is located based on the information regarding the position detected by the position detection unit 27. The ground surface attribute analysis unit 215 corresponds to a determination unit that determines ground surface attribute information.
For example, when the user 2 carries the motion analysis device 20 and is playing golf on a predetermined golf course, the ground surface attribute analysis unit 215 has a land surface attribute to be hit, that is, the location of the golf ball 4 is a bunker, pond Analyze whether it is rough, fairway or tea green.

本実施形態では、地表属性解析部215は、通信部22を介してネットワーク40経由で外部のサーバー装置30と通信することにより地表の情報を取得して解析する。外部のサーバー装置30は、ユーザー2がラウンドしているゴルフコースに関する詳細な地図情報を保持し、運動解析装置20から位置に関する情報を受信した場合、その場所におけるコース情報を提供するサービスを有している。
地表属性解析部215が解析した地表の属性に関する情報は、運動解析部211に送られる。
<座標系>
運動解析部211は、地面に固定されたワールド座標系を図4に示すとおり定義する。ワールド座標系は、例えば、ゴルフクラブ3の軌跡を表現するために用いられる。図4に示すとおり、ワールド座標系の原点は、ユーザー2がアドレス姿勢をとったときにおける打球部(ヘッド)3b(図6)の位置に設定され、ワールド座標系のZ軸は、反重力方向(鉛直上向き)に設定され、ワールド座標系のX軸は、打球の目標方向(打球線方向)に設定され、ワールド座標系のY軸は、XZ平面に直交する方向に設定される。因みに、図4のワールド座標系は、右手系である。
In the present embodiment, the ground surface attribute analysis unit 215 acquires and analyzes ground surface information by communicating with the external server device 30 via the network 40 via the communication unit 22. The external server device 30 has a service for holding detailed map information regarding the golf course that the user 2 is rounding, and providing the course information at the location when the location information is received from the motion analysis device 20. ing.
Information regarding the attributes of the ground surface analyzed by the ground surface attribute analysis unit 215 is sent to the motion analysis unit 211.
<Coordinate system>
The motion analysis unit 211 defines a world coordinate system fixed to the ground as shown in FIG. The world coordinate system is used, for example, to represent the trajectory of the golf club 3. As shown in FIG. 4, the origin of the world coordinate system is set to the position of the hitting part (head) 3b (FIG. 6) when the user 2 takes the address posture, and the Z axis of the world coordinate system is the antigravity direction. (Vertically upward), the X axis of the world coordinate system is set to the target direction (hit line direction) of the hit ball, and the Y axis of the world coordinate system is set to a direction orthogonal to the XZ plane. Incidentally, the world coordinate system of FIG. 4 is a right-handed system.

また、運動解析部211は、ゴルフクラブ3に固定されたセンサー座標系を図5に示すとおり定義する。センサー座標系は、例えば、ゴルフクラブ3の速度、加速度、角速度を表現するために用いられる。図5に示すとおり、センサー座標系の原点は、センサーユニット10の位置に設定され、センサー座標系のy軸は、シャフト部3aの長軸方向に設定され、センサー座標系のx軸は、打球面(フェース面)3c(図6)に直交する方向に設定され、センサー座標系のz軸は、xy平面に直交する方向に設定される。y軸の正方向は、グリップ部から打球部(ヘッド)3bへ向かう方向である。因みに、図5のセンサー座標系は、右手系である。   Further, the motion analysis unit 211 defines a sensor coordinate system fixed to the golf club 3 as shown in FIG. The sensor coordinate system is used, for example, to express the speed, acceleration, and angular velocity of the golf club 3. As shown in FIG. 5, the origin of the sensor coordinate system is set to the position of the sensor unit 10, the y axis of the sensor coordinate system is set to the long axis direction of the shaft portion 3a, and the x axis of the sensor coordinate system is the hit ball The z axis of the sensor coordinate system is set in a direction perpendicular to the xy plane. The positive direction of the y-axis is a direction from the grip portion toward the hitting ball portion (head) 3b. Incidentally, the sensor coordinate system of FIG. 5 is a right-handed system.

また、運動解析部211は、フェース座標系を図6、図7に示すとおり定義する。フェース座標系は、例えば、打球部(ヘッド)3bの打球面(フェース面)3cにおける打球位置を表現するために用いられる。   The motion analysis unit 211 defines the face coordinate system as shown in FIGS. The face coordinate system is used, for example, to represent the hitting ball position on the hitting surface (face surface) 3c of the hitting ball part (head) 3b.

<ヘッドの名称>
図6、図7には、アドレス姿勢におけるゴルフクラブ3のシャフト部3aの一部と、ゴルフクラブ3の打球部(ヘッド)3bとが示してある。打球部(ヘッド)3bは、ゴルフボール4を打球する打球面(フェース面)3cを有している。ゴルフクラブ3は、例えば、アイアンである。
<Name of the head>
6 and 7 show a part of the shaft portion 3a of the golf club 3 and the hitting portion (head) 3b of the golf club 3 in the address posture. The hitting ball portion (head) 3 b has a hitting surface (face surface) 3 c for hitting the golf ball 4. The golf club 3 is, for example, an iron.

なお、打球部(ヘッド)3bのうちシャフト部3aに近い部分は「ヒール(かかと)」と呼ばれ、打球部(ヘッド)3bのうちシャフト部3aから離れた部分は「トゥー(つま先)」と呼ばれている。また、アドレス姿勢における打球部(ヘッド)3bのうち地面に近い部分は「ソール(靴底)」と呼ばれ、打球部(ヘッド)3bのうち地面から離れた部分は「クラウン(頂部)」と呼ばれている。   The portion of the hitting ball portion (head) 3b close to the shaft portion 3a is called “heel”, and the portion of the hitting ball portion (head) 3b away from the shaft portion 3a is called “toe”. being called. Also, the portion of the hitting ball portion (head) 3b in the address posture that is close to the ground is called “sole (sole)”, and the portion of the hitting ball portion (head) 3b that is away from the ground is “crown (top)”. being called.

例えば、フェース座標系のh軸の方向は、トゥー側からヒール側に向かう方向に設定され、フェース座標系のv軸の方向は、ソール側からクラウン側に向かう方向に設定され、フェース座標系の原点は、スイートスポット(軸芯)に相当する位置に設定される。   For example, the h-axis direction of the face coordinate system is set to a direction from the toe side to the heel side, and the v-axis direction of the face coordinate system is set to a direction from the sole side to the crown side. The origin is set at a position corresponding to the sweet spot (axial core).

なお、フェース座標系のh軸の方向は、水平方向に一致していてもよいし、水平方向からずれていてもよい。フェース座標系のv軸の方向は、重力方向に一致していてもよいし、重力方向からずれていてもよい。また、フェース座標系のh軸とv軸とは直交していなくてもよい。例えば、フェース座標系のv軸の方向は、シャフト部3aの長軸方向(y軸方向)に設定され、フェース座標系のh軸の方向は、水平方向に設定されてもよい。また、フェース座標系の原点は、ゴルフクラブ3の重心に相当する位置に設定されてもよいし、打球面(フェース面)3cの中心位置に設定されてもよい。   The h-axis direction of the face coordinate system may coincide with the horizontal direction or may deviate from the horizontal direction. The v-axis direction of the face coordinate system may coincide with the gravitational direction or may deviate from the gravitational direction. Further, the h axis and the v axis of the face coordinate system may not be orthogonal to each other. For example, the v-axis direction of the face coordinate system may be set to the long axis direction (y-axis direction) of the shaft portion 3a, and the h-axis direction of the face coordinate system may be set to the horizontal direction. The origin of the face coordinate system may be set at a position corresponding to the center of gravity of the golf club 3, or may be set at the center position of the hitting surface (face surface) 3c.

本実施形態では、打球面(フェース面)3cのうちv>0の領域を「クラウン側」といい、打球面(フェース面)3cのうちv<0の領域を「ソール側」といい、打球面(フェース面)3cのうちh>0の領域を「ヒール側」といい、打球面(フェース面)3cのうちh<0の領域を「トゥー側」という。また、以下では、h軸方向を「水平方向」と称し、v軸方向を「垂直方向」と称す(h軸は現実の水平面に沿った方向から多少ずれていても良いし、v軸は現実の重力方向から多少ずれていても良いし、v軸とh軸とは完全に直交していなくてもよい。)。
尚、ゴルフクラブ3の打球部(ヘッド)3bの形状は、ゴルフクラブ3の仕様によって定まる。打球部(ヘッド)3bの形状は、ライ角とロフト角とでほぼ特定することができる。
In the present embodiment, a region of v> 0 in the hitting surface (face surface) 3c is referred to as “crown side”, and a region of v <0 in the hitting surface (face surface) 3c is referred to as “sole side”. A region of h> 0 in the surface (face surface) 3c is referred to as “heel side”, and a region of h <0 in the hitting surface (face surface) 3c is referred to as “toe side”. In the following, the h-axis direction is referred to as “horizontal direction”, and the v-axis direction is referred to as “vertical direction” (the h-axis may be slightly deviated from the direction along the actual horizontal plane, The v-axis and the h-axis do not have to be completely orthogonal to each other.
Note that the shape of the hitting portion (head) 3 b of the golf club 3 is determined by the specifications of the golf club 3. The shape of the hit ball portion (head) 3b can be substantially specified by the lie angle and the loft angle.

ゴルフクラブ3のライ角は、図6に部分円弧状矢印で示すように、打球部(ヘッド)3bのソールが地面に当接するときに、地面とシャフト部3aの中心線(長軸)とが成す角度であり、ゴルフクラブ3のロフト角は、図7に部分円弧状矢印で示すように、打球部(ヘッド)3bのシャフト部3aの中心線(長軸)と打球面(フェース面)3cとが成す角度である。   The lie angle of the golf club 3 is such that the ground line and the center line (long axis) of the shaft portion 3a when the sole of the hitting ball portion (head) 3b contacts the ground, as shown by a partial arc-shaped arrow in FIG. The golf club 3 has a loft angle, as shown by a partial arc-shaped arrow in FIG. 7, and the center line (long axis) of the shaft portion 3a of the hit ball portion (head) 3b and the hit ball surface (face surface) 3c. Is the angle formed by

<運動解析部の処理>
運動解析部211は、最初に、記憶部24に記憶された、ユーザー2の静止時(アドレス時)の計測データ(加速度データ及び角速度データ)を用いて、計測データに含まれるオフセット量を計算する。次に、運動解析部211は、記憶部24に記憶された、スイング開始後の計測データからオフセット量を減算してバイアス補正し、バイアス補正された計測データを用いて、ユーザー2のスイング動作中のセンサーユニット10の位置及び姿勢を計算する。
<Processing of motion analysis unit>
The motion analysis unit 211 first calculates the offset amount included in the measurement data using the measurement data (acceleration data and angular velocity data) stored in the storage unit 24 when the user 2 is stationary (at the time of addressing). . Next, the motion analysis unit 211 performs bias correction by subtracting the offset amount from the measurement data after the start of the swing stored in the storage unit 24, and the user 2 is performing the swing operation using the measurement data corrected for bias. The position and orientation of the sensor unit 10 are calculated.

例えば、運動解析部211は、加速度センサー12が計測した加速度データ、クラブ仕様情報及びセンサー装着位置情報を用いて、XYZ座標系(例えば、ユーザー2の静止時(アドレス時)の打球部(ヘッド)3bの位置を原点とし、打球の目標方向をX軸、X軸に垂直な水平面上の軸をY軸、鉛直上方向をZ軸とした座標系、以下、グローバル座標系ともいう)におけるユーザー2の静止時のセンサーユニット10の位置(初期位置)を計算し、その後の加速度データを積分してセンサーユニット10の初期位置からの位置の変化を時系列に計算する。ユーザー2は所定のアドレス姿勢で静止するので、センサーユニット10の初期位置のX座標は0である。   For example, the motion analysis unit 211 uses the acceleration data measured by the acceleration sensor 12, the club specification information, and the sensor mounting position information, for example, an XYZ coordinate system (for example, a ball hitting unit (head) when the user 2 is stationary (addressing)). User 2 in a coordinate system (hereinafter also referred to as a global coordinate system) in which the position 3b is the origin, the target direction of the hit ball is the X axis, the axis on the horizontal plane perpendicular to the X axis is the Y axis, and the vertical direction is the Z axis. The position (initial position) of the sensor unit 10 at a stationary time is calculated, and the subsequent acceleration data is integrated to calculate a change in position from the initial position of the sensor unit 10 in time series. Since the user 2 stops at a predetermined address posture, the X coordinate of the initial position of the sensor unit 10 is zero.

さらに、センサーユニット10のy軸はゴルフクラブ3のシャフトの長軸方向と一致し、ユーザー2の静止時には、加速度センサー12は重力加速度のみを計測するので、運動解析部211は、y軸加速度データを用いてシャフトの傾斜角(水平面(XY平面)あるいは鉛直面(XZ平面)に対する傾き)を計算することができる。そして、運動解析部211は、シャフトの傾斜角、クラブ仕様情報(シャフトの長さ)及びセンサー装着位置情報(グリップエンドからの距離)を用いて、センサーユニット10の初期位置のY座標及びZ座標を計算し、センサーユニット10の初期位置を特定することができる。あるいは、運動解析部211は、ゴルフクラブ3のグリップエンドの位置の座標とセンサー装着位置情報(グリップエンドからの距離)を用いて、センサーユニット10の初期位置の座標を計算してもよい。   Further, the y-axis of the sensor unit 10 coincides with the long axis direction of the shaft of the golf club 3, and when the user 2 is stationary, the acceleration sensor 12 measures only the gravitational acceleration. Can be used to calculate the tilt angle of the shaft (tilt with respect to the horizontal plane (XY plane) or vertical plane (XZ plane)). Then, the motion analysis unit 211 uses the tilt angle of the shaft, club specification information (shaft length), and sensor mounting position information (distance from the grip end) to determine the Y coordinate and Z coordinate of the initial position of the sensor unit 10. And the initial position of the sensor unit 10 can be specified. Alternatively, the motion analysis unit 211 may calculate the coordinates of the initial position of the sensor unit 10 using the coordinates of the position of the grip end of the golf club 3 and the sensor mounting position information (distance from the grip end).

また、運動解析部211は、加速度センサー12が計測した加速度データを用いて、XYZ座標系(グローバル座標系)におけるユーザー2の静止時(アドレス時)のセンサーユニット10の姿勢(初期姿勢)を計算し、その後の角速度センサー14が計測した角速度データを用いた回転演算を行ってセンサーユニット10の初期姿勢からの姿勢の変化を時系列に計算する。センサーユニット10の姿勢は、例えば、X軸、Y軸、Z軸回りの回転角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)、オイラー角、クオータ二オン(四元数)などで表現することができる。
ユーザー2の静止時には、加速度センサー12は重力加速度のみを計測するので、運動解析部211は、3軸加速度データを用いて、センサーユニット10のx軸、y軸、z軸の各々と重力方向とのなす角度を特定することができる。さらに、ユーザー2は所定のアドレス姿勢で静止するので、ユーザー2の静止時において、センサーユニット10のy軸はYZ平面上にあるため、運動解析部211は、センサーユニット10の初期姿勢を特定することができる。
In addition, the motion analysis unit 211 uses the acceleration data measured by the acceleration sensor 12 to calculate the posture (initial posture) of the sensor unit 10 when the user 2 is stationary (addressing) in the XYZ coordinate system (global coordinate system). Then, the rotation calculation using the angular velocity data measured by the angular velocity sensor 14 is performed, and the change in posture of the sensor unit 10 from the initial posture is calculated in time series. The attitude of the sensor unit 10 can be expressed by, for example, rotation angles (roll angle, pitch angle, yaw angle) around the X axis, Y axis, and Z axis, Euler angles, and quarter-on (quaternion). .
Since the acceleration sensor 12 measures only gravitational acceleration when the user 2 is stationary, the motion analysis unit 211 uses the triaxial acceleration data to determine each of the x-axis, y-axis, and z-axis of the sensor unit 10 and the direction of gravity. The angle formed by can be specified. Furthermore, since the user 2 stops at a predetermined address posture, the motion analysis unit 211 identifies the initial posture of the sensor unit 10 because the y axis of the sensor unit 10 is on the YZ plane when the user 2 is stationary. be able to.

なお、センサーユニット10の信号処理部16が、計測データのオフセット量を計算し、計測データのバイアス補正を行うようにしてもよいし、加速度センサー12及び角速度センサー14にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。これらの場合は、運動解析部211による計測データのバイアス補正が不要となる。   The signal processing unit 16 of the sensor unit 10 may calculate the offset amount of the measurement data and perform bias correction of the measurement data, or the acceleration sensor 12 and the angular velocity sensor 14 may incorporate a bias correction function. It may be. In these cases, bias correction of measurement data by the motion analysis unit 211 is not necessary.

また、運動解析部211は、身体情報(ユーザー2の身長(腕の長さ))、クラブ仕様情報(シャフトの長さや重心の位置)、センサー装着位置情報(グリップエンドからの距離)、ゴルフクラブ3の特徴(剛体である等)、人体の特徴(関節の曲がる方向が決まっている等)などを考慮した運動解析モデル(二重振子モデル等)を定義し、この運動解析モデルとセンサーユニット10の位置及び姿勢の情報を用いて、ユーザー2のスイングにおけるゴルフクラブ3の軌跡を計算する。   The motion analysis unit 211 also includes body information (height of the user 2 (arm length)), club specification information (shaft length and center of gravity position), sensor mounting position information (distance from the grip end), golf club 3) A motion analysis model (double pendulum model, etc.) that takes into account the characteristics of 3 (such as a rigid body) and the characteristics of the human body (such as the direction in which the joint bends) is defined. The trajectory of the golf club 3 in the swing of the user 2 is calculated using the information on the position and orientation of 10.

また、運動解析部211は、記憶部24に記憶された時刻情報と計測データを用いて、ユーザー2のスイング動作の期間において打球したタイミング(インパクトのタイミング)を検出する。例えば、運動解析部211は、センサーユニット10が出力する計測データ(加速度データ又は角速度データ)の合成値を計算し、当該合成値に基づいてユーザー2が打球したタイミング(時刻)を特定する。   In addition, the motion analysis unit 211 detects the timing (impact timing) of hitting the ball during the swing motion period of the user 2 using the time information and measurement data stored in the storage unit 24. For example, the motion analysis unit 211 calculates a composite value of measurement data (acceleration data or angular velocity data) output from the sensor unit 10, and specifies the timing (time) when the user 2 hits the ball based on the composite value.

また、運動解析部211は、運動解析モデルとセンサーユニット10の位置及び姿勢の情報を用いて、バックスイングからフォロースルーまでのヘッドスピード、打球時の入射角(クラブパス)やフェース角、シャフトローテーション(スイング中のフェース角の変化量)、ゴルフクラブ3の減速率などの情報、あるいは、ユーザー2が複数回のスイングを行った場合のこれら各情報のばらつきの情報等も生成する。   Further, the motion analysis unit 211 uses the motion analysis model and information on the position and orientation of the sensor unit 10 to perform head speed from back swing to follow-through, incident angle (club path) and face angle at the time of hitting, shaft rotation, and shaft rotation. Information such as the amount of change in the face angle during a swing, the deceleration rate of the golf club 3, or information on the variation of each information when the user 2 performs a plurality of swings is also generated.

また、運動解析部211は、センサーユニット10から取得した計測データを用いて、スイングの開始から終了までの一連の動作(「リズム」ともいう)、例えば、スイングの開始から、バックスイング、トップ、ダウンスイング、インパクト、フォロースルー、スイングの終了までを検出する。具体的なリズムの検出手順は、特に限定されないが、例えば下記のような手順を採用することができる。   In addition, the motion analysis unit 211 uses the measurement data acquired from the sensor unit 10 to perform a series of operations (also referred to as “rhythm”) from the start to the end of the swing, for example, from the start of the swing to the back swing, the top, Detects downswing, impact, follow-through, and end of swing. Although the specific rhythm detection procedure is not particularly limited, for example, the following procedure can be adopted.

まず、運動解析部211は、取得した時刻t毎の角速度データを用いて、各時刻tでの各軸回りの角速度の大きさの和(ノルムという)を計算する。また、運動解析部211は、各時刻tでの角速度のノルムを時間で微分してもよい。   First, the motion analysis unit 211 calculates the sum (referred to as a norm) of the magnitudes of angular velocities around each axis at each time t using the acquired angular velocity data at each time t. Further, the motion analysis unit 211 may differentiate the norm of the angular velocity at each time t with respect to time.

ここで、3軸(x軸、y軸、z軸)の軸回りの角速度が、例えば図8に示すようなグラフに表れる場合を考える。図8では、横軸が時間(msec)、縦軸が角速度(dps)である。また、角速度のノルムは、例えば図9に示すようなグラフに表れる。図9では、横軸が時間(msec)、縦軸が角速度のノルムである。また、角速度のノルムの微分値は、例えば図10に示すようなグラフに表れる。図10では、横軸が時間(msec)、縦軸が角速度のノルムの微分値である。なお、図8〜図10は、本実施形態を理解し易くするためものであり、正確な値を示しているわけではない。   Here, a case is considered where the angular velocities around the three axes (x axis, y axis, z axis) appear in a graph as shown in FIG. 8, for example. In FIG. 8, the horizontal axis represents time (msec), and the vertical axis represents angular velocity (dps). Further, the norm of the angular velocity appears in a graph as shown in FIG. 9, for example. In FIG. 9, the horizontal axis represents time (msec), and the vertical axis represents the norm of angular velocity. Further, the differential value of the norm of the angular velocity appears in a graph as shown in FIG. 10, for example. In FIG. 10, the horizontal axis represents time (msec), and the vertical axis represents the differential value of the norm of angular velocity. 8 to 10 are for facilitating understanding of the present embodiment, and do not show accurate values.

運動解析部211は、計算した角速度のノルムを用いて、スイングにおけるインパクトのタイミングを検出する。運動解析部211は、例えば、角速度のノルムが最大となるタイミングをインパクトのタイミングとして検出する(符号T5)。または、運動解析部211は、例えば、計算した角速度のノルムの微分の値が最大となるタイミングと最小となるタイミングのうち、先のタイミングをインパクトのタイミングとして検出するようにしてもよい(符号T5)。
また、本実施形態では、ノルムの差が、後述するピーク差分MaxValと、閾値Thとの積算値以上となるタイミングをインパクトのタイミングとして検出しても良い。
The motion analysis unit 211 detects the impact timing in the swing using the calculated norm of the angular velocity. For example, the motion analysis unit 211 detects the timing at which the norm of the angular velocity is maximum as the impact timing (reference T5). Alternatively, for example, the motion analysis unit 211 may detect the previous timing as the impact timing among the timing at which the calculated differential value of the norm of the angular velocity is maximized and minimized (reference T5). ).
In the present embodiment, the timing at which the norm difference becomes equal to or greater than the integrated value of the peak difference MaxVal described later and the threshold Th may be detected as the impact timing.

また、運動解析部211は、例えば、インパクトより前で、計算した角速度のノルムが極小となるタイミングをスイングのトップのタイミングとして検出する(符号T3)。また、運動解析部211は、例えば、インパクトより前で角速度のノルムが第1閾値以下の連続した期間をトップ期間(トップでの溜めの期間)として特定する(符号T2〜 T4)。   In addition, the motion analysis unit 211 detects, for example, the timing at which the calculated norm of the angular velocity is minimized before the impact as the top timing of the swing (reference T3). In addition, the motion analysis unit 211 specifies, for example, a continuous period in which the norm of the angular velocity is equal to or less than the first threshold before the impact as a top period (a period of accumulation at the top) (reference signs T2 to T4).

また、運動解析部211は、例えば、トップより前で、角速度のノルムが第2閾値以下となるタイミングをスイングの開始のタイミングとして検出する(符号T1)。   In addition, the motion analysis unit 211 detects, for example, the timing at which the norm of the angular velocity is equal to or lower than the second threshold before the top as the swing start timing (symbol T1).

また、運動解析部211は、例えば、インパクトより後で、角速度のノルムが極小となるタイミングをスイングの終了(フィニッシュ)のタイミングとして検出する(符号T7)。または、運動解析部211は、例えば、インパクトより後で、角速度のノルムが第3閾値以下となる最初のタイミングをスイングの終了(フィニッシュ)のタイミングとして検出するようにしてもよい。また、運動解析部211は、例えば、インパクトのタイミングより後で且つインパクトのタイミングに接近し、角速度のノルムが第4閾値以下となる連続した期間をフィニッシュ期間として特定する(符号T6〜T8)。   In addition, for example, the motion analysis unit 211 detects the timing at which the norm of the angular velocity becomes the minimum after the impact as the timing of the end (finish) of the swing (symbol T7). Alternatively, for example, the motion analysis unit 211 may detect the first timing when the norm of the angular velocity is equal to or less than the third threshold after the impact as the timing of the end of the swing (finish). Further, for example, the motion analysis unit 211 specifies a continuous period after the impact timing and approaches the impact timing and the norm of the angular velocity is equal to or less than the fourth threshold as the finish period (reference symbols T6 to T8).

上記のようにして、運動解析部211は、スイングのリズムを検出することができる。また、運動解析部211は、リズムを検出することにより、スイング中の各期間(例えば、スイング開始からトップ開始までのバックスイング期間、トップ終了からインパクトまでのダウンスイング期間、インパクトからスイング終了までのフォロースルー期間)を特定することができる。
また、運動解析部211は、スイング中の所定の期間における加速度や角速度の情報に基づいて、ゴルフボール4に対する打球(打球位置、打球方向、打球確度に係る打球情報)を解析できる。本実施形態では、ゴルフクラブ3の打球部(ヘッド)3bの打球面(フェース面)3cにおける打球位置の算出、および、ゴルフクラブ3の打球部(ヘッド)3bがインパクトの手前で地面に衝突する現象(ダフリ)の発生を解析する。
尚、運動解析部211は、スイングを解析する場合、地表属性解析部215が解析した地表の属性に関する情報を参照し、解析する処理方法を決定する。
As described above, the motion analysis unit 211 can detect the rhythm of the swing. In addition, the motion analysis unit 211 detects each rhythm to detect each period during the swing (for example, a backswing period from the start of the swing to the top start, a downswing period from the top end to the impact, and from the impact to the end of the swing. Follow-through period) can be specified.
Further, the motion analysis unit 211 can analyze a hit ball (hit ball position, hit direction, hit ball information related to hit ball accuracy) on the golf ball 4 based on information on acceleration and angular velocity in a predetermined period during the swing. In the present embodiment, the calculation of the hitting position on the hitting surface (face surface) 3c of the hitting part (head) 3b of the golf club 3 and the hitting part (head) 3b of the golf club 3 collide with the ground before impact. Analyze the occurrence of the phenomenon (duffle).
When analyzing the swing, the motion analysis unit 211 refers to the information regarding the attribute of the ground surface analyzed by the ground surface attribute analysis unit 215 and determines a processing method to be analyzed.

<スイング解析処理>
図11は、運動解析装置20による運動解析方法の一例を示したフローチャートである。
運動解析装置20の処理部21は、例えば、ユーザー2がゴルフコースにおいてゴルフプレイを開始すると、図11のフローチャートの処理を実行する。
最初に、処理部21は、ユーザー2が所在する位置情報を取得する(ステップS100)。
次に、処理部21は、取得した位置情報における場所での地表の属性に関する情報を取得する(ステップS102)。
<Swing analysis processing>
FIG. 11 is a flowchart showing an example of a motion analysis method by the motion analysis device 20.
For example, when the user 2 starts golf play on the golf course, the processing unit 21 of the motion analysis apparatus 20 executes the processing of the flowchart of FIG.
First, the processing unit 21 acquires position information where the user 2 is located (step S100).
Next, the processing unit 21 acquires information regarding the attribute of the ground surface at the place in the acquired position information (step S102).

次に、処理部21は、地表の属性に関する情報に基づいて、解析パラメーターを設定する(ステップS104)。
本実施形態では、解析パラメーターとして、地表の属性パラメーターXおよび閾値Thを想定する。
地表の属性パラメーターXは、バンカー、池、ラフ、フェアウェイ、ティーグリーン等を示す。また、閾値Thは、例えば、地表の属性パラメーターXがバンカーを示す場合、0.1が設定される。また、地表の属性パラメーターXがラフを示す場合、0.2が設定され、バンカーおよびラフ以外、即ち、フェアウェイやティーグリーンは0.3が設定される。また、解析パラメーターとして、地表の傾斜に基づくパラメーターを設定しても良い。
次に、処理部21は、スイングを解析する(ステップS110)。
本実施形態では、スイング解析として、打球位置の算出やダフリの発生の解析を想定するが、これらには限定されない。
Next, the processing unit 21 sets an analysis parameter based on information on the attribute of the ground surface (step S104).
In the present embodiment, the ground surface attribute parameter X and the threshold Th are assumed as analysis parameters.
The attribute parameter X of the ground surface indicates bunker, pond, rough, fairway, tea green and the like. For example, when the attribute parameter X of the ground surface indicates a bunker, the threshold Th is set to 0.1. Further, when the attribute parameter X of the ground surface indicates rough, 0.2 is set, and 0.3 is set for other than the bunker and rough, that is, fairway and tee green. Moreover, you may set the parameter based on the inclination of a ground surface as an analysis parameter.
Next, the processing unit 21 analyzes the swing (step S110).
In this embodiment, as the swing analysis, calculation of a hit ball position and analysis of occurrence of duff are assumed, but the present invention is not limited to these.

<打球位置の算出方法>
運動解析部211は、インパクト(打球)によりゴルフクラブ3のシャフト部3aに発生する角速度の情報と、インパクトによりゴルフクラブ3のシャフト部3aに発生する加速度の情報とを用いて、ゴルフクラブ3の打球部(ヘッド)3bの打球面(フェース面)3cにおける打球位置を算出する。
図12は、打球位置の算出処理を示したフローチャートである。
打球位置の算出を開始すると、処理部21は、地表の属性パラメーターXから地表がバンカーであるか、否かを判定する(ステップS120)。
ここで、地表がバンカーであると判定した場合(ステップS120でYes)、打球位置の算出は行わず、処理を終了する。
他方で、地表がバンカーでないと判定した場合(ステップS120でNo)、処理部21は、基点を検出する(ステップS122)。
<Calculation method of hitting ball position>
The motion analysis unit 211 uses the information on the angular velocity generated in the shaft portion 3a of the golf club 3 due to impact (hit ball) and the information on the acceleration generated in the shaft portion 3a of the golf club 3 due to impact. The hitting position on the hitting surface (face surface) 3c of the hitting ball part (head) 3b is calculated.
FIG. 12 is a flowchart showing the calculation process of the hit ball position.
When the calculation of the hit ball position is started, the processing unit 21 determines whether or not the ground surface is a bunker from the ground surface attribute parameter X (step S120).
Here, when it is determined that the ground surface is a bunker (Yes in step S120), the hitting position is not calculated, and the process ends.
On the other hand, if it is determined that the ground surface is not a bunker (No in step S120), the processing unit 21 detects a base point (step S122).

本実施形態では、運動解析部211は、計測データに含まれるy軸方向の加速度の差分(変位)をサンプリングポイントごとに算出し、差分の絶対値が最大となるサンプリングポイント(タイミング)をピーク位置MaxIndexと定め、ピーク位置MaxIndexにおける差分(変位)を、ピーク差分MaxValとして算出する。
更に、運動解析部211は、ピーク位置MaxIndexよりも前の複数のサンプルの差分を参照し、ピーク値MaxValに閾値Thを積算した値に最初に達したサンプリングポイント(タイミング)を、基点BaseIndexとして検出する。
次に、処理部21は、水平方向の判定を行う(ステップS124)。
本実施形態では、運動解析部211は、打球面(フェース面)3cの水平方向(h軸方向)における打球位置及び信頼度Aを、ゴルフクラブ3のy軸回りの角速度、x軸方向の加速度に基づき算出する。尚、信頼度Aは、水平方向における打球位置の算出精度の高さを表す指標である。
In the present embodiment, the motion analysis unit 211 calculates the difference (displacement) in the y-axis direction acceleration included in the measurement data for each sampling point, and sets the sampling point (timing) at which the absolute value of the difference is maximum to the peak position. It is defined as MaxIndex, and the difference (displacement) at the peak position MaxIndex is calculated as the peak difference MaxVal.
Furthermore, the motion analysis unit 211 refers to the difference between a plurality of samples before the peak position MaxIndex, and detects the sampling point (timing) that first reaches the value obtained by adding the threshold value Th to the peak value MaxVal as the base point BaseIndex. To do.
Next, the processing unit 21 determines in the horizontal direction (step S124).
In this embodiment, the motion analysis unit 211 determines the hitting ball position and reliability A in the horizontal direction (h-axis direction) of the hitting surface (face surface) 3c, the angular velocity around the y-axis of the golf club 3, and the acceleration in the x-axis direction. Calculate based on The reliability A is an index representing the high calculation accuracy of the hit ball position in the horizontal direction.

次に、処理部21は、垂直方向の判定を行う(ステップS126)。
本実施形態では、運動解析部211は、打球面(フェース面)3cの垂直方向(v軸方向)における打球位置及び信頼度Bを、ゴルフクラブ3のz軸回りの角速度、x軸方向の加速度に基づき算出する。尚、信頼度Bは、垂直方向における打球位置の算出精度の高さを表す指標である。
次に、処理部21は、総合的な信頼度を算出する(ステップS128)。
Next, the processing unit 21 determines in the vertical direction (step S126).
In the present embodiment, the motion analysis unit 211 determines the hitting ball position and reliability B in the vertical direction (v-axis direction) of the hitting surface (face surface) 3c, the angular velocity around the z-axis of the golf club 3, and the acceleration in the x-axis direction. Calculate based on The reliability B is an index representing the high accuracy of calculating the hitting ball position in the vertical direction.
Next, the processing unit 21 calculates a total reliability (step S128).

本実施形態では、運動解析部211は、水平方向の判定の信頼度Aおよび垂直方向の判定の信頼度Bの加算値を算出することにより、打球位置の総合的な信頼度とする。
次に、処理部21は、水平方向の打球位置、垂直方向の打球位置、信頼度などを含む判定結果をユーザー2へ出力し、処理を終了する(ステップS130)。
判定結果の出力は、例えば、表示部25に対する画像表示(画像には文字イメージ、模様、マーク、アイコン、光の点滅などが含まれる。)、音出力部26からの音声出力(音声には、音声、アラーム音、ブザー音、振動などが含まれる。)等を想定できる。
In the present embodiment, the motion analysis unit 211 calculates the total reliability of the hit ball position by calculating the added value of the reliability A of the determination in the horizontal direction and the reliability B of the determination in the vertical direction.
Next, the processing unit 21 outputs a determination result including the hitting position in the horizontal direction, the hitting position in the vertical direction, the reliability, and the like to the user 2 and ends the process (step S130).
The determination result is output, for example, by displaying an image on the display unit 25 (the image includes a character image, a pattern, a mark, an icon, flashing light, etc.), and outputting a sound from the sound output unit 26 (the sound includes: Sound, alarm sound, buzzer sound, vibration, etc.).

<ダフリ発生の解析方法>
運動解析部211は、基点後におけるy軸方向の加速度の時間変化に基づいて、基点後に最初に発生するピークが負のピークであるか正のピークであるかを判定し、負のピークであった場合に、スイングにダフリが発生したと判定し、正のピークであった場合に、スイングにダフリが発生しなかったと判定する。ピークの正負を判定するためには、簡単には、基点後の当該加速度が負の側へ下降しているか否かを判定すればよい。
図13は、ダフリの判定処理を示したフローチャートである。
ダフリ発生の解析を開始すると、処理部21は、基点を検出する(ステップS140)。
本実施形態では、運動解析部211は、計測データに含まれるy軸方向の加速度の差分(変位)をサンプリングポイントごとに算出し、差分の絶対値が最大となるサンプリングポイント(タイミング)をピーク位置MaxIndexと定め、ピーク位置MaxIndexにおける差分(変位)を、ピーク差分MaxValとして算出する。
<Diffusion occurrence analysis method>
The motion analysis unit 211 determines whether the first peak generated after the base point is a negative peak or a positive peak based on the temporal change in acceleration in the y-axis direction after the base point. If it is determined that there is a duff on the swing, and if it is a positive peak, it is determined that no duff has occurred on the swing. In order to determine whether the peak is positive or negative, it can be simply determined whether or not the acceleration after the base point has decreased to the negative side.
FIG. 13 is a flowchart showing a duffing determination process.
When analysis of occurrence of duffing is started, the processing unit 21 detects a base point (step S140).
In the present embodiment, the motion analysis unit 211 calculates the difference (displacement) in the y-axis direction acceleration included in the measurement data for each sampling point, and sets the sampling point (timing) at which the absolute value of the difference is maximum to the peak position. It is defined as MaxIndex, and the difference (displacement) at the peak position MaxIndex is calculated as the peak difference MaxVal.

更に、運動解析部211は、ピーク位置MaxIndexよりも前の複数のサンプルの差分を参照し、ピーク値MaxValに閾値Thを積算した値に最初に達したサンプリングポイント(タイミング)を、基点BaseIndexとして検出する。
次に、処理部21は、ダフリを判定する(ステップS142)。
Furthermore, the motion analysis unit 211 refers to the difference between a plurality of samples before the peak position MaxIndex, and detects the sampling point (timing) that first reaches the value obtained by adding the threshold value Th to the peak value MaxVal as the base point BaseIndex. To do.
Next, the processing unit 21 determines a duff (step S142).

本実施形態では、運動解析部211は、y軸方向の加速度データのうち、基点以後の所定数(例えば4つ)のサンプリングポイントの各々について、基点の加速度値を基準とした加速度減少量を算出し、それら減少量の和を、特徴量AYとして算出する。そして、運動解析部211は、特徴量AYが、地表の属性パラメーターXにより規定される閾値Thを越えるか否かを判定し、超える場合にはダフリが発生したと判定し、超えない場合にはダフリが発生しなかったと判定する。   In the present embodiment, the motion analysis unit 211 calculates an acceleration decrease amount based on the acceleration value at the base point for each of a predetermined number (for example, four) of sampling points after the base point in the acceleration data in the y-axis direction. Then, the sum of these reduction amounts is calculated as the feature amount AY. Then, the motion analysis unit 211 determines whether or not the feature amount AY exceeds a threshold value Th defined by the attribute parameter X of the ground surface. If the feature amount AY exceeds the threshold value Th, the motion analysis unit 211 determines that duff has occurred. It is determined that no duff has occurred.

次に、処理部21は、上記の判定結果、即ち、ダフリ処理の結果をユーザー2に向けて出力し(ステップS144)、処理を終了する。
この結果の出力は、例えば、表示部25に対する画像表示(画像には文字イメージ、模様、マーク、アイコン、光の点滅などが含まれる。)、音出力部26からの音声出力(音声には、音声、アラーム音、ブザー音、振動などが含まれる。)等を想定できる。
Next, the processing unit 21 outputs the above determination result, that is, the result of the duffing process to the user 2 (step S144), and ends the process.
The output of this result is, for example, an image display on the display unit 25 (the image includes a character image, a pattern, a mark, an icon, light flashing, etc.), and an audio output from the sound output unit 26 (the audio includes Sound, alarm sound, buzzer sound, vibration, etc.).

以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
(1)ゴルフボール4が載置されている地表の属性を位置情報に基づいて決定し、地表の属性に応じて、センサーユニット10の出力信号からゴルフクラブ3のスイングを解析する解析方法を決定するため、地表の属性を考慮したスイングの解析ができる。
(2)センサーユニット10が出力した加速度データや角速度データに基づいて、ゴルフクラブ3のスイングを正確に解析できる。
(3)GPS衛星から送信される衛星信号に基づいて、位置情報を精度良く算出できる。
(4)解析の実行および解析の実行に関するパラメーターを地表の属性に応じて決定できる。
(5)地図情報を参照することにより、位置情報が示す位置における地表の属性を正確に決定できる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The attribute of the ground surface on which the golf ball 4 is placed is determined based on the position information, and an analysis method for analyzing the swing of the golf club 3 from the output signal of the sensor unit 10 is determined according to the attribute of the ground surface. Therefore, the swing can be analyzed considering the attributes of the ground surface.
(2) The swing of the golf club 3 can be accurately analyzed based on the acceleration data and angular velocity data output from the sensor unit 10.
(3) The position information can be accurately calculated based on the satellite signal transmitted from the GPS satellite.
(4) Execution of analysis and parameters relating to execution of analysis can be determined according to the attributes of the ground surface.
(5) By referring to the map information, the attribute of the ground surface at the position indicated by the position information can be accurately determined.

(6)センサーユニット10はゴルフクラブ3のシャフト部3aに取り付けられるため、シャフト部3aのスイングを正確に解析できる。
(7)解析結果は表示部25に表示されるため、ユーザー2は解析結果を視認できる。
以上、本発明を図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、以下に述べるような変形例も想定できる。
運動具としてのゴルフクラブ3は、ドライバー、アイアン、パターの何れであってもよい。
また、パターの場合、傾きのような打撃時の属性情報、カップまでの距離およびセンサーユニット10が検出した打撃の強さから、パターの打撃の適否を判定しても良い。
(6) Since the sensor unit 10 is attached to the shaft portion 3a of the golf club 3, the swing of the shaft portion 3a can be analyzed accurately.
(7) Since the analysis result is displayed on the display unit 25, the user 2 can visually recognize the analysis result.
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment shown in figure, this invention is not limited to this embodiment, The modification as described below can also be assumed.
The golf club 3 as an exercise tool may be a driver, an iron, or a putter.
In the case of a putter, the suitability of the putter may be determined from the attribute information at the time of hitting such as the tilt, the distance to the cup, and the strength of hitting detected by the sensor unit 10.

また、本実施形態では、ゴルフスイングを解析する運動解析システム1を例に挙げたが、本発明は、ホッケーのスティックなど、地面に置かれたボールを打球する他の運動具にも適用することができる。
また、以上のような手法を実施する装置は、単独の装置によって実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。
また、図3に示した処理部21の各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。従って、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
In the present embodiment, the motion analysis system 1 that analyzes a golf swing is taken as an example, but the present invention is also applicable to other exercise tools that hit a ball placed on the ground, such as a hockey stick. Can do.
Moreover, the apparatus which implements the above methods may be realized by a single apparatus or may be realized by combining a plurality of apparatuses, and includes various aspects.
Each functional unit of the processing unit 21 illustrated in FIG. 3 indicates a functional configuration realized by cooperation of hardware and software, and a specific mounting form is not particularly limited. Therefore, it is not always necessary to mount hardware corresponding to each function unit individually, and it is of course possible to realize a function of a plurality of function units by one processor executing a program. In addition, in the above embodiment, a part of the function realized by software may be realized by hardware, or a part of the function realized by hardware may be realized by software.

1…運動解析システム、2…ユーザー、3…ゴルフクラブ、3a…シャフト部、3b…ヘッド、3c…フェース面、4…ゴルフボール、10…センサーユニット、12…加速度センサー、14…角速度センサー、16…信号処理部、18…通信部、20…運動解析装置、21…処理部、22…通信部、23…操作部、24…記憶部、25…表示部、26…音出力部、27…位置検出部、30…サーバー装置、40…ネットワーク、210…センサー情報取得部、211…運動解析部、213…画像生成部、214…出力処理部、215…地表属性解析部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motion analysis system, 2 ... User, 3 ... Golf club, 3a ... Shaft part, 3b ... Head, 3c ... Face surface, 4 ... Golf ball, 10 ... Sensor unit, 12 ... Acceleration sensor, 14 ... Angular velocity sensor, 16 Signal processing unit, 18 communication unit, 20 motion analysis apparatus, 21 processing unit, 22 communication unit, 23 operation unit, 24 storage unit, 25 display unit, 26 sound output unit, 27 position Detection unit, 30 ... server device, 40 ... network, 210 ... sensor information acquisition unit, 211 ... motion analysis unit, 213 ... image generation unit, 214 ... output processing unit, 215 ... ground attribute analysis unit.

Claims (11)

運動具を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、
位置情報および慣性センサーの出力を取得する取得部と、
前記位置情報に基づいて地表の属性情報を決定する決定部と、
前記慣性センサーの出力に基づいて前記スイングを解析する解析部と、を備え、
前記解析部は、前記地表の属性情報に基づいて解析方法を決定することを特徴とする運動解析装置。
A motion analysis device for analyzing a swing using an exercise tool,
An acquisition unit for acquiring position information and output of the inertial sensor;
A determination unit for determining attribute information of the ground surface based on the position information;
An analysis unit that analyzes the swing based on an output of the inertial sensor,
The motion analysis apparatus, wherein the analysis unit determines an analysis method based on attribute information of the ground surface.
請求項1に記載の運動解析装置において、
前記慣性センサーは、加速度および角速度の少なくとも1つを出力することを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to claim 1,
The inertial sensor outputs at least one of acceleration and angular velocity.
請求項1乃至2のいずれかに記載の運動解析装置において、
前記位置情報は、測位衛星から送信される衛星信号に基づいて算出されることを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to claim 1,
The motion analysis apparatus characterized in that the position information is calculated based on a satellite signal transmitted from a positioning satellite.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の運動解析装置において、
前記解析部は、前記地表の属性情報に基づいて、解析の実行、および、前記解析の実行に関するパラメーターの少なくとも1つを決定することを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The motion analysis device, wherein the analysis unit determines at least one of an analysis execution and a parameter related to the execution of the analysis based on attribute information of the ground surface.
請求項2乃至4のいずれか1項に記載の運動解析装置において、
前記解析部は、前記加速度および前記角速度の少なくとも1つを用いて、前記運動具の打球部の打球面における打球位置、および、前記運動具の地面への衝突の少なくとも1つを解析することを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The analysis unit uses at least one of the acceleration and the angular velocity to analyze at least one of a hitting position on a hitting surface of the hitting part of the exercise tool and a collision of the exercise tool with the ground. Characteristic motion analysis device.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の運動解析装置において、
前記決定部は、地図情報を参照することにより、前記位置情報が示す位置における前記地表の属性情報を決定することを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The determination unit determines attribute information of the ground surface at a position indicated by the position information by referring to map information.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の運動解析装置において、
前記慣性センサーは、前記運動具のシャフト部に取り付けられることを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The inertial sensor is attached to a shaft portion of the exercise tool.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の運動解析装置において、
前記解析部による解析結果を表示する表示部を備えることを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A motion analysis apparatus comprising a display unit for displaying an analysis result by the analysis unit.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の運動解析装置において、
前記運動具はゴルフクラブであり、
前記地表の属性情報は、ゴルフコースにおけるバンカー、池、ラフ、フェアウェイおよびティーグリーンの何れかを示す情報であることを特徴とする運動解析装置。
The motion analysis apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The exercise equipment is a golf club;
The ground surface attribute information is information indicating any of a bunker, a pond, a rough, a fairway, and a tee green on a golf course.
運動具を用いたスイングを解析する運動解析システムであって、
位置情報および慣性センサーの出力を取得する取得部と、
前記位置情報に基づいて地表の属性情報を決定する決定部と、
前記慣性センサーの出力に基づいて前記スイングを解析する解析部と、を備え、
前記解析部は、前記地表の属性情報に基づいて解析方法を決定することを特徴とする運動解析システム。
A motion analysis system for analyzing a swing using exercise equipment,
An acquisition unit for acquiring position information and output of the inertial sensor;
A determination unit for determining attribute information of the ground surface based on the position information;
An analysis unit that analyzes the swing based on an output of the inertial sensor,
The motion analysis system, wherein the analysis unit determines an analysis method based on attribute information of the ground surface.
運動具を用いたスイングを解析する運動解析方法であって、
位置情報および慣性センサーの出力を取得し、
前記位置情報に基づいて地表の属性情報を決定し、
前記慣性センサーの出力に基づいて前記スイングを解析する解析方法を前記地表の属性情報に基づいて決定することを特徴とする運動解析方法。
A motion analysis method for analyzing a swing using exercise equipment,
Get position information and inertial sensor output,
Determine the attribute information of the ground surface based on the position information,
A motion analysis method, wherein an analysis method for analyzing the swing based on an output of the inertial sensor is determined based on attribute information of the ground surface.
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