スイング解析システムおよびスイング解析装置
【課題】計測した競技者の手の加速度から競技用具の先端の速度を予測する。
【解決手段】競技者の手に装着され、加速度を計測する加速度センサ２と、前記加速度センサ２から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部１１と、前記通信部１１で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部１３と、前記解析部１３で算出された前記速度を表示する表示部１４とを備え、前記加速度センサ２は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、前記解析部１３は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する。
【解決手段】競技者の手に装着され、加速度を計測する加速度センサ２と、前記加速度センサ２から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部１１と、前記通信部１１で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部１３と、前記解析部１３で算出された前記速度を表示する表示部１４とを備え、前記加速度センサ２は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、前記解析部１３は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール等を打撃する競技用具を使用するゴルフや野球等の競技において競技者の競技用具のスイングを解析するスイング解析システムおよびスイング解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスイング解析システムは、競技者の関節の近傍として腕および手の甲の２箇所に加速度センサを装着し、その加速度センサで計測した２箇所の加速度からスイング中の関節の角度を算出して競技者が行うスイングを解析するようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６１４号公報（段落「００１６」〜段落「００４５」、図１、図９、図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術においては、競技者の腕および手の甲の２箇所に加速度センサを装着し、その２箇所の加速度からスイング中の関節の角度を算出して競技者が行うスイングを解析することはできたが、競技者がスイングする競技用具の先端の速度を予測することができないという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、計測した競技者の手の加速度から競技用具の先端の速度を予測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、本発明は、競技者の身体に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングを解析するスイング解析システムにおいて、前記競技者の手に装着され、加速度を計測する加速度計測手段と、前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部と、前記解析部で算出された前記速度を表示する出力手段とを備え、前記加速度計測手段は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、前記解析部は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
このようにした本発明は、計測した競技者の手の加速度から競技用具の先端の速度を予測することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例におけるスイング解析システムおよびスイング解析装置の構成を示すブロック図
【図２】実施例における競技者の手に配置した加速度センサの説明図
【図３】実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図４】実施例におけるバックスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図５】実施例におけるバックスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図６】実施例におけるダウンスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図７】実施例におけるダウンスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図８】実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図
【図９】実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図
【図１０】実施例におけるヘッドスピード予測の説明図
【図１１】実施例における表示画面の説明図
【図１２】実施例における表示画面の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明によるスイング解析システムおよびスイング解析装置の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は実施例におけるスイング解析システムおよびスイング解析装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１はスイング解析装置であり、ゴルフや野球等の競技においてボール等を打撃する競技用具をスイングする競技者の姿勢を解析するとともに競技用具の先端の速度を予測するものである。なお、本実施例では、競技をゴルフとし、競技用具としてのゴルフクラブをスイングする競技者の姿勢を解析するとともにゴルフボール打撃時のゴルフクラブの先端の速度を予測するものとする。
【００１０】
２は加速度計測手段としての加速度センサであり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三方向の加速度を測定（計測）することができる加速度センサである。この加速度センサ２は、所定のサンプリング時間毎に測定した三方向の加速度の情報を無線通信回線等の通信回線３でスイング解析装置１へ送信することができるようになっている。したがって、加速度センサ２から送信される加速度の情報には時間の経過情報も含まれている。なお、本実施例では、例えば図２に示すように、加速度センサ２を競技者の左手の甲に配置するものとして説明するが、競技者の右手の甲に配置するようにしても良い。
【００１１】
ここで、Ｘ軸とは、競技者の左手の甲における手首から指の付け根方向（第１の方向）であり、Ｙ軸とは、Ｘ軸に直交し、かつ競技者の左手の甲に略平行する方向（第３の方向）であり、Ｚ軸とは、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向、すなわちＸ軸の方向および競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向（第２の方向）である。したがって、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、それぞれ他の２方向の軸と直交している。
【００１２】
また、図２に示すように、Ｘ軸のプラス方向は、競技者の左手の甲における手首から指先方向、Ｘ軸のマイナス方向は、競技者の左手の甲における指先から手首方向であり、Ｙ軸のプラス方向は、競技者の左手の甲における左手から身体方向、Ｙ軸のマイナス方向は、競技者の左手の甲における左手から身体前方向であり、Ｚ軸のプラス方向は、競技者の左手の甲における左手から反右手（身体の左側）方向、Ｚ軸のマイナス方向は、競技者の左手の甲における左手から右手（身体の右側）方向である。
【００１３】
なお、この加速度センサ２は手袋等に取り付けられ、競技者はその手袋を装着するものとする。また、加速度センサ２は、測定した加速度の情報を無線通信回線でなく、有線回線を介してスイング解析装置１へ送信するようにしても良い。
このようにスイング解析システムは、スイング解析装置１と、加速度センサ２と、スイング解析装置１と加速度センサ２とを通信可能に接続する通信回線３とにより構成されている。
【００１４】
スイング解析装置１は、通信部１１と、記憶部１２と、解析部１３と、表示部１４と、制御部１５とから構成されている。このスイング解析装置１は、例えば通信部１１と、記憶部１２と、解析部１３と、表示部１４と、制御部１５とを備えたコンピュータ等である。
通信部１１は、加速度センサ２との間で通信回線３を介して情報の送受信制御を行い、加速度センサ２から送信された加速度の情報を加速度情報として受信するものである。
【００１５】
記憶部１２は、メモリ等で構成された記憶手段であり、通信部１１で加速度センサ２から受信した加速度の情報を記憶し、またスイング解析装置１全体の動作を制御するための制御プログラム（ソフトウェア）や制御情報等を記憶するものである。
解析部１３は、記憶部１２に記憶された加速度の情報に基づいて競技者のスイングを解析するとともに競技用具の先端の速度を算出し、予測するものである。この解析部１３は、記憶部１２に記憶された加速度の情報から時間の経過を表す情報と加速度を表す情報とを抽出し、さらに抽出した情報から時間の経過とともに変化するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の加速度の情報を抽出し、抽出したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の加速度の情報に基づいて競技者のスイングを解析するとともに競技用具の先端の速度を予測する。
【００１６】
表示部１４は、液晶ディスプレイ等の表示出力手段であり、記憶部１２に記憶された加速度の情報を表示するとともに、解析部１３により解析された競技者のスイングに関する情報や解析部１３により算出、予測された競技用具の先端の速度を表示するものである。
制御部１５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算手段および制御手段であり、記憶部１２に記憶された制御プログラム（ソフトウェア）や制御情報等に基づいてスイング解析装置１全体の動作を制御するものである。
【００１７】
このように構成されたスイング解析装置１は、加速度センサ２から所定の周期時間で計測された三方向の加速度の情報を通信部１１で受信して記憶部１２に記憶させ、解析部１３は記憶部１２に記憶された三方向の加速度の情報から競技者のスイングを解析するとともに競技用具の先端の速度を予測し、その結果を表示部１４に表示する。したがって、競技者は、スイング解析装置１の表示部１４に表示された情報に基づいて自己のスイングを矯正することができる。
【００１８】
上述した構成の作用について図３から図１１に基づいて説明する。
図３から図１１において、横軸は時間の経過を示し、縦軸は加速度（縦軸の１目盛りは１．０Ｇ（１．０Ｇ＝９．８ｍ／ｓ２：重力加速度））を示している。また、図中の破線は上述したＸ軸方向の加速度、実線はＹ軸方向の加速度、一点鎖線はＺ軸方向の加速度を示している。
【００１９】
まず、スイング解析装置の制御部および解析部が行うスイング全体の解析処理を図３の実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、競技者はスイングを行い、スイング解析装置１は、加速度センサ２から当該競技者が行ったスイングに伴う加速度の情報を通信部１１で受信し、記憶部１２に記憶しているものとする。
【００２０】
スイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶された加速度の情報から上述したＸ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、およびＺ軸方向の加速度を抽出し、横軸を時間の経過、縦軸を加速度として抽出したＸ、Ｙ、Ｚ軸の加速度の変化を表すグラフを作成する。なお、図３は作成したグラフを表示部１４に表示した例を示している。
【００２１】
図３において、Ｔ１はスイング（バックスイング）開始時点、Ｔ２はバックスイングの終了時点、Ｔ３はゴルフクラブがゴルフボールを打撃（インパクト）する打撃時点、Ｔ４はスイングの終了時点を示している。また、Ｔ１からＴ２の間はバックスイング、Ｔ２からＴ３の間はダウンスイング、Ｔ３からＴ４はインパクト後のフォローを示している。
【００２２】
解析部１３は、記憶部１２に記憶された加速度の情報に基づき、時間の経過にしたがってＸ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、およびＺ軸方向のいずれかの方向における加速度の変化が発生する時点を検出し、その時点をＴ１（スイングの開始）とする。
解析部１３は、さらに記憶部１２に記憶された加速度の情報の解析を進め、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の三方向の合成加速度の値が最も大きくなっている直前の、合成加速度の値が約１Ｇ（９．８ｍ／ｓ２）付近の時点を検出し、その時点をＴ２（バックスイングの終了）とする。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の三方向の合成加速度とは、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の三方向のそれぞれの加速度の二乗の総和の平方根である。
【００２３】
解析部１３は、さらに記憶部１２に記憶された加速度の情報の解析を進め、Ｚ軸方向の加速度の絶対値が最大であるピーク（例えば、図３に示す約マイナス９Ｇ）の近傍から加速度の変化が発生した時点から所定時間（例えば、１０ｍｓ）が経過した時点を検出し、その時点をＴ３（インパクト）とする。
解析部１３は、さらに記憶部１２に記憶された加速度の情報の解析を進め、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、およびＺ軸方向の加速度の変化が略収束する時点を検出し、その時点をＴ４（スイングの終了）とする。
【００２４】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶された加速度の情報からバックスイングにおける特徴を抽出する処理を行う。その処理を図４および図５の実施例におけるバックスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ１からＴ２の間の加速度の情報からバックスイングにおける特徴、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の加速度の変化から競技者の手首の動きを抽出する。
【００２５】
例えば、解析部１３は、図４に示すように、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度の変化が略同時に発生していることを検出すると、競技者の左手首が親指側に折り曲げられる所謂コックが発生していることを検出する。
また、解析部１３は、図５に示すように、Ｙ軸方向の加速度の変化に遅れてＺ軸方向の加速度の変化が発生していることを検出すると、競技者の左手首がコックしていないことを検出する。
【００２６】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶された加速度の情報からダウンスイングにおける特徴を抽出する処理を行う。その処理を図６および図７の実施例におけるダウンスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ２からＴ３の間の加速度の情報からダウンスイングにおける特徴、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の加速度の変化から競技者の手首の動き、すなわち競技者の左手のコックの解放時期を抽出する。
【００２７】
例えば、解析部１３は、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、ダウンスイング時に、Ｙ軸方向の加速度がプラスであることを検出すると、図６（ｂ）に示す競技者の左手のコックの解放が遅い、所謂タメがあることを検出する。
また、解析部１３は、図７（ａ）、（ｃ）に示すように、ダウンスイング時に、Ｙ軸方向の加速度がマイナスであることを検出すると、図７（ｂ）競技者の左手のコックの解放が早い、所謂タメがないことを検出する。
【００２８】
スイング解析装置１の解析部１３は、測定した競技者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報から競技者のスイングの特徴を抽出し、表示部１４に抽出した特徴を図１１および図１２に示すように動画で表示する。
図１１は、競技者の左手首がコックし、そのコックの解放が遅いタメがあるスイングを動画で表示部１４に表示する例を示し、図１２は、競技者の左手首のコックがなく、またタメのないスイングを動画で表示部１４に表示する例を示している。
【００２９】
このようにスイング解析装置１は、測定した競技者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報から競技者のスイングの特徴を抽出し、表示部１４に抽出した特徴を表示することにより、競技者にスイングの特徴を知らせることができるようになる。
【００３０】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶されたＸ軸方向の加速度の情報からインパクト前における特徴を抽出する処理を行う。その処理を図８の実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
【００３１】
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ３近傍の加速度の情報からインパクト前における特徴、すなわちＸ軸方向の加速度の変化から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出するための特徴を抽出する。
インパクト前におけるＸ軸方向の加速度のピークが大きくなるほど競技者の左手の移動速度が速くなり、競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードは速くなることから、解析部１３は、インパクト前のＸ軸方向の加速度のピークを検出する。
【００３２】
例えば、解析部１３は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、インパクト前のＸ軸方向の加速度のピーク（以下、「Ｘ軸ピーク」という。）８１を検出する。そのＸ軸ピーク８１が、例えばプラス１０Ｇ（図８（ａ））、プラス５．１Ｇ（図８（ｂ））、プラス３．９Ｇ（図８（ｃ））であることを検出する。
【００３３】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶されたＺ軸方向の加速度の情報からインパクト前における特徴を抽出する処理を行う。その処理を図９の実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ３前の加速度の情報からインパクト前における特徴、すなわちＺ軸方向の加速度の変化から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出するための特徴を抽出する。
【００３４】
インパクト前におけるＺ軸方向の加速度の値が大きい値から小さい値に変化するほど競技者のコックの解放が鋭くなり、そのコック解放時に手首が回ることによりヘッドスピードは速くなることから、解析部１３は、インパクト前のＺ軸方向の加速度の変化率、すなわち傾き（以下、「Ｚ軸傾き」という。）９１を導出する。
例えば、解析部１３は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、インパクト前のＺ軸傾き９１を導出する。
【００３５】
さらに、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶されたＺ軸方向の加速度の情報からインパクト前の特徴を抽出する処理を行う。その処理を図１０の実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
【００３６】
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ３近傍の加速度の情報からインパクト前における特徴、すなわちＺ軸方向の加速度の変化から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出するための特徴を抽出する。
解析部１３は、インパクト前のＺ軸方向の加速度の値が変化し始めた時点（変化開始点）、本実施例では下降し始めた時点（以下、「下降開始点」という。）、からインパクトＴ３までの下降開始点のＧを表す横軸とＺ軸の加速度とが囲む領域の面積（以下、「Ｚ軸面積」という。）９２を導出する。
【００３７】
例えば、解析部１３は、図１０に示すように、インパクト前のＺ軸方向の加速度の値が下降開始点のＧを下回った時点からインパクトＴ３までのＺ軸方向の加速度と下降開始点のＧとの差を積分した積分値からＺ軸面積９２を導出する。
このように、解析部１３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に加速度の情報から図１０に示すＸ軸ピーク８１、Ｚ軸傾き９１およびＺ軸面積９２を導出する。
【００３８】
次に、解析部１３は、導出したＸ軸ピーク８１、Ｚ軸傾き９１およびＺ軸面積９２に基づいて競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを予測する処理を行う。
解析部１３は、導出したＸ軸ピーク８１から左手の速度Ｖｈを算出する。この左手の速度Ｖｈ（ｍ／ｓ）は、（角速度（ｒａｄ／ｓ）×競技者の手の長さ（ｍ））で算出され、さらに角速度は、（（Ｘ軸ピーク−固定値（０．８Ｇ））×９．８（ｍ／ｓ２）／競技者の手の長さ（ｍ））の平方根により算出される。
【００３９】
ここで、競技者の手の長さ（ｍ）は、競技者の両肩の中点と加速度センサ２との距離であり、本実施例では、例えば０．７５ｍとする。
左手の速度Ｖｈを算出した解析部１３は、ヘッドスピードＶｃを算出する。このヘッドスピードＶｃは、Ｚ軸傾き９１をＡｚ、Ｚ軸面積９２をＳｚとすると、例えば、
Ｖｃ＝（（ｋ１×Ｖｈ）＋（ｋ２×Ａｚ）＋（ｋ３×Ｖｈ×Ａｚ）＋（ｋ４×Ｓｚ）＋ｋ５）×ｋ６により算出する。
【００４０】
なお、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、およびｋ５は定数であり、重回帰分析で決定されるものである。また、ｋ６はクラブの長さによる比である。また、ヘッドスピードＶｃを算出する式は、上記の式に限定されるものではなく、Ｚ軸傾き９１およびＺ軸面積９２を利用した他の計算式であっても良い。
このようにしてスイング解析装置１の解析部１３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に加速度の情報から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出する。
スイング解析装置１の制御部１５は、解析部１３により算出されたヘッドスピードを表示部１４に表示し、競技者に報知する。
【００４１】
なお、上級者のスイングを加速度センサ２で測定し、測定された上級者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報を基準加速度情報として記憶部１２に予め記憶させておき、解析部１３は、測定した競技者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報と、記憶部１２に記憶された基準加速度情報とを比較し、競技者のスイングの特徴を抽出し、表示部１４に抽出した特徴をメッセージで表示するようにしても良い。
また、スイング解析装置１の解析部１３は、算出したゴルフクラブのヘッドスピードからボールの飛距離を算出するようにしても良い。
【００４２】
以上説明したように、本実施例では、加速度センサで計測した競技者の手の加速度から競技用具の先端の速度を予測することができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、加速度センサとスイング解析装置とを離間させた構成としたが、加速度センサとスイング解析装置とを一体化させて競技者の手に装着するようにしても良い。
また、本実施例では、加速度センサを競技者の手の甲に装着するものとして説明したが、ゴルフクラブのグリップに装着するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１ スイング解析装置
２ 加速度センサ
３ 通信回線
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 解析部
１４ 表示部
１５ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール等を打撃する競技用具を使用するゴルフや野球等の競技において競技者の競技用具のスイングを解析するスイング解析システムおよびスイング解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスイング解析システムは、競技者の関節の近傍として腕および手の甲の２箇所に加速度センサを装着し、その加速度センサで計測した２箇所の加速度からスイング中の関節の角度を算出して競技者が行うスイングを解析するようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６１４号公報（段落「００１６」〜段落「００４５」、図１、図９、図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術においては、競技者の腕および手の甲の２箇所に加速度センサを装着し、その２箇所の加速度からスイング中の関節の角度を算出して競技者が行うスイングを解析することはできたが、競技者がスイングする競技用具の先端の速度を予測することができないという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、計測した競技者の手の加速度から競技用具の先端の速度を予測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、本発明は、競技者の身体に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングを解析するスイング解析システムにおいて、前記競技者の手に装着され、加速度を計測する加速度計測手段と、前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部と、前記解析部で算出された前記速度を表示する出力手段とを備え、前記加速度計測手段は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、前記解析部は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
このようにした本発明は、計測した競技者の手の加速度から競技用具の先端の速度を予測することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例におけるスイング解析システムおよびスイング解析装置の構成を示すブロック図
【図２】実施例における競技者の手に配置した加速度センサの説明図
【図３】実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図４】実施例におけるバックスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図５】実施例におけるバックスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図６】実施例におけるダウンスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図７】実施例におけるダウンスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図８】実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図
【図９】実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図
【図１０】実施例におけるヘッドスピード予測の説明図
【図１１】実施例における表示画面の説明図
【図１２】実施例における表示画面の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明によるスイング解析システムおよびスイング解析装置の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は実施例におけるスイング解析システムおよびスイング解析装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１はスイング解析装置であり、ゴルフや野球等の競技においてボール等を打撃する競技用具をスイングする競技者の姿勢を解析するとともに競技用具の先端の速度を予測するものである。なお、本実施例では、競技をゴルフとし、競技用具としてのゴルフクラブをスイングする競技者の姿勢を解析するとともにゴルフボール打撃時のゴルフクラブの先端の速度を予測するものとする。
【００１０】
２は加速度計測手段としての加速度センサであり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三方向の加速度を測定（計測）することができる加速度センサである。この加速度センサ２は、所定のサンプリング時間毎に測定した三方向の加速度の情報を無線通信回線等の通信回線３でスイング解析装置１へ送信することができるようになっている。したがって、加速度センサ２から送信される加速度の情報には時間の経過情報も含まれている。なお、本実施例では、例えば図２に示すように、加速度センサ２を競技者の左手の甲に配置するものとして説明するが、競技者の右手の甲に配置するようにしても良い。
【００１１】
ここで、Ｘ軸とは、競技者の左手の甲における手首から指の付け根方向（第１の方向）であり、Ｙ軸とは、Ｘ軸に直交し、かつ競技者の左手の甲に略平行する方向（第３の方向）であり、Ｚ軸とは、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向、すなわちＸ軸の方向および競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向（第２の方向）である。したがって、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、それぞれ他の２方向の軸と直交している。
【００１２】
また、図２に示すように、Ｘ軸のプラス方向は、競技者の左手の甲における手首から指先方向、Ｘ軸のマイナス方向は、競技者の左手の甲における指先から手首方向であり、Ｙ軸のプラス方向は、競技者の左手の甲における左手から身体方向、Ｙ軸のマイナス方向は、競技者の左手の甲における左手から身体前方向であり、Ｚ軸のプラス方向は、競技者の左手の甲における左手から反右手（身体の左側）方向、Ｚ軸のマイナス方向は、競技者の左手の甲における左手から右手（身体の右側）方向である。
【００１３】
なお、この加速度センサ２は手袋等に取り付けられ、競技者はその手袋を装着するものとする。また、加速度センサ２は、測定した加速度の情報を無線通信回線でなく、有線回線を介してスイング解析装置１へ送信するようにしても良い。
このようにスイング解析システムは、スイング解析装置１と、加速度センサ２と、スイング解析装置１と加速度センサ２とを通信可能に接続する通信回線３とにより構成されている。
【００１４】
スイング解析装置１は、通信部１１と、記憶部１２と、解析部１３と、表示部１４と、制御部１５とから構成されている。このスイング解析装置１は、例えば通信部１１と、記憶部１２と、解析部１３と、表示部１４と、制御部１５とを備えたコンピュータ等である。
通信部１１は、加速度センサ２との間で通信回線３を介して情報の送受信制御を行い、加速度センサ２から送信された加速度の情報を加速度情報として受信するものである。
【００１５】
記憶部１２は、メモリ等で構成された記憶手段であり、通信部１１で加速度センサ２から受信した加速度の情報を記憶し、またスイング解析装置１全体の動作を制御するための制御プログラム（ソフトウェア）や制御情報等を記憶するものである。
解析部１３は、記憶部１２に記憶された加速度の情報に基づいて競技者のスイングを解析するとともに競技用具の先端の速度を算出し、予測するものである。この解析部１３は、記憶部１２に記憶された加速度の情報から時間の経過を表す情報と加速度を表す情報とを抽出し、さらに抽出した情報から時間の経過とともに変化するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の加速度の情報を抽出し、抽出したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の加速度の情報に基づいて競技者のスイングを解析するとともに競技用具の先端の速度を予測する。
【００１６】
表示部１４は、液晶ディスプレイ等の表示出力手段であり、記憶部１２に記憶された加速度の情報を表示するとともに、解析部１３により解析された競技者のスイングに関する情報や解析部１３により算出、予測された競技用具の先端の速度を表示するものである。
制御部１５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算手段および制御手段であり、記憶部１２に記憶された制御プログラム（ソフトウェア）や制御情報等に基づいてスイング解析装置１全体の動作を制御するものである。
【００１７】
このように構成されたスイング解析装置１は、加速度センサ２から所定の周期時間で計測された三方向の加速度の情報を通信部１１で受信して記憶部１２に記憶させ、解析部１３は記憶部１２に記憶された三方向の加速度の情報から競技者のスイングを解析するとともに競技用具の先端の速度を予測し、その結果を表示部１４に表示する。したがって、競技者は、スイング解析装置１の表示部１４に表示された情報に基づいて自己のスイングを矯正することができる。
【００１８】
上述した構成の作用について図３から図１１に基づいて説明する。
図３から図１１において、横軸は時間の経過を示し、縦軸は加速度（縦軸の１目盛りは１．０Ｇ（１．０Ｇ＝９．８ｍ／ｓ２：重力加速度））を示している。また、図中の破線は上述したＸ軸方向の加速度、実線はＹ軸方向の加速度、一点鎖線はＺ軸方向の加速度を示している。
【００１９】
まず、スイング解析装置の制御部および解析部が行うスイング全体の解析処理を図３の実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、競技者はスイングを行い、スイング解析装置１は、加速度センサ２から当該競技者が行ったスイングに伴う加速度の情報を通信部１１で受信し、記憶部１２に記憶しているものとする。
【００２０】
スイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶された加速度の情報から上述したＸ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、およびＺ軸方向の加速度を抽出し、横軸を時間の経過、縦軸を加速度として抽出したＸ、Ｙ、Ｚ軸の加速度の変化を表すグラフを作成する。なお、図３は作成したグラフを表示部１４に表示した例を示している。
【００２１】
図３において、Ｔ１はスイング（バックスイング）開始時点、Ｔ２はバックスイングの終了時点、Ｔ３はゴルフクラブがゴルフボールを打撃（インパクト）する打撃時点、Ｔ４はスイングの終了時点を示している。また、Ｔ１からＴ２の間はバックスイング、Ｔ２からＴ３の間はダウンスイング、Ｔ３からＴ４はインパクト後のフォローを示している。
【００２２】
解析部１３は、記憶部１２に記憶された加速度の情報に基づき、時間の経過にしたがってＸ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、およびＺ軸方向のいずれかの方向における加速度の変化が発生する時点を検出し、その時点をＴ１（スイングの開始）とする。
解析部１３は、さらに記憶部１２に記憶された加速度の情報の解析を進め、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の三方向の合成加速度の値が最も大きくなっている直前の、合成加速度の値が約１Ｇ（９．８ｍ／ｓ２）付近の時点を検出し、その時点をＴ２（バックスイングの終了）とする。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の三方向の合成加速度とは、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の三方向のそれぞれの加速度の二乗の総和の平方根である。
【００２３】
解析部１３は、さらに記憶部１２に記憶された加速度の情報の解析を進め、Ｚ軸方向の加速度の絶対値が最大であるピーク（例えば、図３に示す約マイナス９Ｇ）の近傍から加速度の変化が発生した時点から所定時間（例えば、１０ｍｓ）が経過した時点を検出し、その時点をＴ３（インパクト）とする。
解析部１３は、さらに記憶部１２に記憶された加速度の情報の解析を進め、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度、およびＺ軸方向の加速度の変化が略収束する時点を検出し、その時点をＴ４（スイングの終了）とする。
【００２４】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶された加速度の情報からバックスイングにおける特徴を抽出する処理を行う。その処理を図４および図５の実施例におけるバックスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ１からＴ２の間の加速度の情報からバックスイングにおける特徴、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の加速度の変化から競技者の手首の動きを抽出する。
【００２５】
例えば、解析部１３は、図４に示すように、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度の変化が略同時に発生していることを検出すると、競技者の左手首が親指側に折り曲げられる所謂コックが発生していることを検出する。
また、解析部１３は、図５に示すように、Ｙ軸方向の加速度の変化に遅れてＺ軸方向の加速度の変化が発生していることを検出すると、競技者の左手首がコックしていないことを検出する。
【００２６】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶された加速度の情報からダウンスイングにおける特徴を抽出する処理を行う。その処理を図６および図７の実施例におけるダウンスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ２からＴ３の間の加速度の情報からダウンスイングにおける特徴、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の加速度の変化から競技者の手首の動き、すなわち競技者の左手のコックの解放時期を抽出する。
【００２７】
例えば、解析部１３は、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、ダウンスイング時に、Ｙ軸方向の加速度がプラスであることを検出すると、図６（ｂ）に示す競技者の左手のコックの解放が遅い、所謂タメがあることを検出する。
また、解析部１３は、図７（ａ）、（ｃ）に示すように、ダウンスイング時に、Ｙ軸方向の加速度がマイナスであることを検出すると、図７（ｂ）競技者の左手のコックの解放が早い、所謂タメがないことを検出する。
【００２８】
スイング解析装置１の解析部１３は、測定した競技者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報から競技者のスイングの特徴を抽出し、表示部１４に抽出した特徴を図１１および図１２に示すように動画で表示する。
図１１は、競技者の左手首がコックし、そのコックの解放が遅いタメがあるスイングを動画で表示部１４に表示する例を示し、図１２は、競技者の左手首のコックがなく、またタメのないスイングを動画で表示部１４に表示する例を示している。
【００２９】
このようにスイング解析装置１は、測定した競技者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報から競技者のスイングの特徴を抽出し、表示部１４に抽出した特徴を表示することにより、競技者にスイングの特徴を知らせることができるようになる。
【００３０】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶されたＸ軸方向の加速度の情報からインパクト前における特徴を抽出する処理を行う。その処理を図８の実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
【００３１】
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ３近傍の加速度の情報からインパクト前における特徴、すなわちＸ軸方向の加速度の変化から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出するための特徴を抽出する。
インパクト前におけるＸ軸方向の加速度のピークが大きくなるほど競技者の左手の移動速度が速くなり、競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードは速くなることから、解析部１３は、インパクト前のＸ軸方向の加速度のピークを検出する。
【００３２】
例えば、解析部１３は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、インパクト前のＸ軸方向の加速度のピーク（以下、「Ｘ軸ピーク」という。）８１を検出する。そのＸ軸ピーク８１が、例えばプラス１０Ｇ（図８（ａ））、プラス５．１Ｇ（図８（ｂ））、プラス３．９Ｇ（図８（ｃ））であることを検出する。
【００３３】
次に、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶されたＺ軸方向の加速度の情報からインパクト前における特徴を抽出する処理を行う。その処理を図９の実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ３前の加速度の情報からインパクト前における特徴、すなわちＺ軸方向の加速度の変化から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出するための特徴を抽出する。
【００３４】
インパクト前におけるＺ軸方向の加速度の値が大きい値から小さい値に変化するほど競技者のコックの解放が鋭くなり、そのコック解放時に手首が回ることによりヘッドスピードは速くなることから、解析部１３は、インパクト前のＺ軸方向の加速度の変化率、すなわち傾き（以下、「Ｚ軸傾き」という。）９１を導出する。
例えば、解析部１３は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、インパクト前のＺ軸傾き９１を導出する。
【００３５】
さらに、図１に示すスイング解析装置１の解析部１３は、制御部１５の指示により、記憶部１２に記憶されたＺ軸方向の加速度の情報からインパクト前の特徴を抽出する処理を行う。その処理を図１０の実施例におけるインパクト時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図１を参照しながら説明する。
【００３６】
スイング解析装置１の解析部１３は、検出した図２に示すＴ３近傍の加速度の情報からインパクト前における特徴、すなわちＺ軸方向の加速度の変化から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出するための特徴を抽出する。
解析部１３は、インパクト前のＺ軸方向の加速度の値が変化し始めた時点（変化開始点）、本実施例では下降し始めた時点（以下、「下降開始点」という。）、からインパクトＴ３までの下降開始点のＧを表す横軸とＺ軸の加速度とが囲む領域の面積（以下、「Ｚ軸面積」という。）９２を導出する。
【００３７】
例えば、解析部１３は、図１０に示すように、インパクト前のＺ軸方向の加速度の値が下降開始点のＧを下回った時点からインパクトＴ３までのＺ軸方向の加速度と下降開始点のＧとの差を積分した積分値からＺ軸面積９２を導出する。
このように、解析部１３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に加速度の情報から図１０に示すＸ軸ピーク８１、Ｚ軸傾き９１およびＺ軸面積９２を導出する。
【００３８】
次に、解析部１３は、導出したＸ軸ピーク８１、Ｚ軸傾き９１およびＺ軸面積９２に基づいて競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを予測する処理を行う。
解析部１３は、導出したＸ軸ピーク８１から左手の速度Ｖｈを算出する。この左手の速度Ｖｈ（ｍ／ｓ）は、（角速度（ｒａｄ／ｓ）×競技者の手の長さ（ｍ））で算出され、さらに角速度は、（（Ｘ軸ピーク−固定値（０．８Ｇ））×９．８（ｍ／ｓ２）／競技者の手の長さ（ｍ））の平方根により算出される。
【００３９】
ここで、競技者の手の長さ（ｍ）は、競技者の両肩の中点と加速度センサ２との距離であり、本実施例では、例えば０．７５ｍとする。
左手の速度Ｖｈを算出した解析部１３は、ヘッドスピードＶｃを算出する。このヘッドスピードＶｃは、Ｚ軸傾き９１をＡｚ、Ｚ軸面積９２をＳｚとすると、例えば、
Ｖｃ＝（（ｋ１×Ｖｈ）＋（ｋ２×Ａｚ）＋（ｋ３×Ｖｈ×Ａｚ）＋（ｋ４×Ｓｚ）＋ｋ５）×ｋ６により算出する。
【００４０】
なお、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、およびｋ５は定数であり、重回帰分析で決定されるものである。また、ｋ６はクラブの長さによる比である。また、ヘッドスピードＶｃを算出する式は、上記の式に限定されるものではなく、Ｚ軸傾き９１およびＺ軸面積９２を利用した他の計算式であっても良い。
このようにしてスイング解析装置１の解析部１３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に加速度の情報から競技者がスイングするゴルフクラブのヘッドスピードを算出する。
スイング解析装置１の制御部１５は、解析部１３により算出されたヘッドスピードを表示部１４に表示し、競技者に報知する。
【００４１】
なお、上級者のスイングを加速度センサ２で測定し、測定された上級者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報を基準加速度情報として記憶部１２に予め記憶させておき、解析部１３は、測定した競技者のスイングのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度情報と、記憶部１２に記憶された基準加速度情報とを比較し、競技者のスイングの特徴を抽出し、表示部１４に抽出した特徴をメッセージで表示するようにしても良い。
また、スイング解析装置１の解析部１３は、算出したゴルフクラブのヘッドスピードからボールの飛距離を算出するようにしても良い。
【００４２】
以上説明したように、本実施例では、加速度センサで計測した競技者の手の加速度から競技用具の先端の速度を予測することができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、加速度センサとスイング解析装置とを離間させた構成としたが、加速度センサとスイング解析装置とを一体化させて競技者の手に装着するようにしても良い。
また、本実施例では、加速度センサを競技者の手の甲に装着するものとして説明したが、ゴルフクラブのグリップに装着するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１ スイング解析装置
２ 加速度センサ
３ 通信回線
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 解析部
１４ 表示部
１５ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
競技者の身体に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングを解析するスイング解析システムにおいて、
前記競技者の手に装着され、加速度を計測する加速度計測手段と、
前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、
前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記速度を表示する出力手段とを備え、
前記加速度計測手段は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項２】
請求項１のスイング解析システムにおいて、
前記スイングは、ゴルフスイングであり、
前記解析部は、前記第２の加速度の絶対値の最大値を検出して前記競技者が競技用具で前記競技者の前方に配置されたボールを打撃する打撃時点を抽出し、
前記打撃時点以前における、前記第１の方向の加速度の最大値と、前記第２の方向の加速度の変化率と、前記第２の方向の加速度と前記第２の方向における加速度の変化開始時の加速度との差の積分値とに基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項３】
請求項２のスイング解析システムにおいて、
前記加速度計測手段は、前記第１の方向の加速度および前記第２の方向の加速度に加え、前記第１の方向および前記第２の方向の双方の方向に直交する第３の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度のいずれかの方向における加速度の変化が発生するスイング開始時点を検出し、さらにその後の前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の合成加速度の値が最も大きくなっている直前の、合成加速度の値が約９．８ｍ／ｓ２付近のバックスイング終了時点を検出し、
前記スイング開始時点から前記バックスイング終了時点までの間で、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の変化が略同時に発生していることを検出して前記競技者の左手首が親指側に折り曲げられることを検出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項４】
請求項３のスイング解析システムにおいて、
前記解析部は、前記バックスイング終了時点から前記打撃時点までの間の前記第３の方向の加速度の変化により、前記競技者の左手首の折り曲げの解放の時期を検出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項５】
競技者の身体に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングの特徴を解析するスイング解析装置において、
競技者の手に装着され、加速度を計測する前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、
前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記速度を表示する出力手段とを備え、
前記加速度計測手段は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項６】
請求項５のスイング解析装置において、
前記スイングは、ゴルフスイングであり、
前記解析部は、前記第２の加速度の絶対値の最大値を検出して前記競技者が競技用具で前記競技者の前方に配置されたボールを打撃する打撃時点を抽出し、
前記打撃時点以前における、前記第１の方向の加速度の最大値と、前記第２の方向の加速度の変化率と、前記第２の方向の加速度と前記第２の方向における加速度の変化開始時の加速度との差の積分値とに基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項７】
請求項６のスイング解析装置において、
前記加速度計測手段は、前記第１の方向の加速度および前記第２の方向の加速度に加え、前記第１の方向および前記第２の方向の双方の方向に直交する第３の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度のいずれかの方向における加速度の変化が発生するスイング開始時点を検出し、さらにその後の前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の合成加速度の値が最も大きくなっている直前の、合成加速度の値が約９．８ｍ／ｓ２付近のバックスイング終了時点を検出し、
前記スイング開始時点から前記バックスイング終了時点までの間で、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の変化が略同時に発生していることを検出して前記競技者の左手首が親指側に折り曲げられることを検出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項８】
請求項７のスイング解析装置において、
前記解析部は、前記バックスイング終了時点から前記打撃時点までの間の前記第３の方向の加速度の変化により、前記競技者の左手首の折り曲げの解放の時期を検出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項１】
競技者の身体に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングを解析するスイング解析システムにおいて、
前記競技者の手に装着され、加速度を計測する加速度計測手段と、
前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、
前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記速度を表示する出力手段とを備え、
前記加速度計測手段は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項２】
請求項１のスイング解析システムにおいて、
前記スイングは、ゴルフスイングであり、
前記解析部は、前記第２の加速度の絶対値の最大値を検出して前記競技者が競技用具で前記競技者の前方に配置されたボールを打撃する打撃時点を抽出し、
前記打撃時点以前における、前記第１の方向の加速度の最大値と、前記第２の方向の加速度の変化率と、前記第２の方向の加速度と前記第２の方向における加速度の変化開始時の加速度との差の積分値とに基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項３】
請求項２のスイング解析システムにおいて、
前記加速度計測手段は、前記第１の方向の加速度および前記第２の方向の加速度に加え、前記第１の方向および前記第２の方向の双方の方向に直交する第３の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度のいずれかの方向における加速度の変化が発生するスイング開始時点を検出し、さらにその後の前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の合成加速度の値が最も大きくなっている直前の、合成加速度の値が約９．８ｍ／ｓ２付近のバックスイング終了時点を検出し、
前記スイング開始時点から前記バックスイング終了時点までの間で、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の変化が略同時に発生していることを検出して前記競技者の左手首が親指側に折り曲げられることを検出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項４】
請求項３のスイング解析システムにおいて、
前記解析部は、前記バックスイング終了時点から前記打撃時点までの間の前記第３の方向の加速度の変化により、前記競技者の左手首の折り曲げの解放の時期を検出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項５】
競技者の身体に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングの特徴を解析するスイング解析装置において、
競技者の手に装着され、加速度を計測する前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、
前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記速度を表示する出力手段とを備え、
前記加速度計測手段は、前記競技者の手の甲における手首から指の付け根方向の第１の方向の加速度、並びに前記第１の方向および前記競技者の左手の甲に略平行する方向の双方向に直交する方向の第２の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度および第２の方向の加速度に基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項６】
請求項５のスイング解析装置において、
前記スイングは、ゴルフスイングであり、
前記解析部は、前記第２の加速度の絶対値の最大値を検出して前記競技者が競技用具で前記競技者の前方に配置されたボールを打撃する打撃時点を抽出し、
前記打撃時点以前における、前記第１の方向の加速度の最大値と、前記第２の方向の加速度の変化率と、前記第２の方向の加速度と前記第２の方向における加速度の変化開始時の加速度との差の積分値とに基づいて前記競技者がスイングする競技用具の先端の速度を算出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項７】
請求項６のスイング解析装置において、
前記加速度計測手段は、前記第１の方向の加速度および前記第２の方向の加速度に加え、前記第１の方向および前記第２の方向の双方の方向に直交する第３の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度のいずれかの方向における加速度の変化が発生するスイング開始時点を検出し、さらにその後の前記第１の方向の加速度、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の合成加速度の値が最も大きくなっている直前の、合成加速度の値が約９．８ｍ／ｓ２付近のバックスイング終了時点を検出し、
前記スイング開始時点から前記バックスイング終了時点までの間で、前記第２の方向の加速度および前記第３の方向の加速度の変化が略同時に発生していることを検出して前記競技者の左手首が親指側に折り曲げられることを検出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項８】
請求項７のスイング解析装置において、
前記解析部は、前記バックスイング終了時点から前記打撃時点までの間の前記第３の方向の加速度の変化により、前記競技者の左手首の折り曲げの解放の時期を検出することを特徴とするスイング解析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２００５４０（Ｐ２０１２−２００５４０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７０４６７（Ｐ２０１１−７０４６７）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５９１０２０６６３）長野沖電気株式会社 (9)
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５９１０２０６６３）長野沖電気株式会社 (9)
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