運動分析裝置、運動分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種運動分析裝置、運動分析方法等。
【背景技術(shù)】
[0002] 運動分析裝置被用于揮擊動作這類運動的分析。在揮擊時運動器具被揮擺。在揮 擺時由手來握持運動器具的桿柄。當(dāng)運動器具被揮擺時，運動器具的姿態(tài)隨著時間軸而進 行變化。在運動器具上安裝有慣性傳感器。根據(jù)慣性傳感器的輸出來視覺性地再現(xiàn)揮擊動 作。作為這種運動分析裝置的一個具體示例，例如能夠列舉出專利文獻1中所公開的那種 1?爾夫球揮擊分析裝置。
[0003] 例如，高爾夫球揮擊始于瞄球，經(jīng)過后揮擺、半揮擺、從頂點起下?lián)]擺、擊打，直至 送球，并收桿。在高爾夫球揮擊開始時，被試驗者通過瞄球而預(yù)先決定擊球時的高爾夫球桿 的姿態(tài)。其結(jié)果為，球桿頭部的擊球面的朝向被設(shè)定。如果在擊球時能夠準(zhǔn)確地再現(xiàn)瞄球 時的擊球面的朝向，則打出的球?qū)⑷珙A(yù)期一樣飛出。然而，實際上，總是無法像期待的那樣 在擊球時確立與貓球時相同的擊球面的朝向。因此，需要給被試驗者指出在貓球時與擊 球時的高爾夫球桿的桿身部的旋轉(zhuǎn)角與球桿頭部的擊球面角的朝向的比較。雖然如果使用 設(shè)置了多臺照相機等的光學(xué)式動作捕捉裝置，則能夠?qū)γ榍驎r與擊球時的高爾夫球桿的擊 球面的擊球面角進行拍攝，并根據(jù)圖像而確定擊球面角的方向，但因裝置大型、且在屋外的 設(shè)置較困難等而欠缺便利性。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的至少一個方式，能夠提供一種如下的運動分析裝置以及運動分析程 序，即，能夠在運動分析時作為一個指標(biāo)而較容易地提示運動器具或被試驗者的手臂或手 腕的旋轉(zhuǎn)的運動分析裝置以及運動分析程序。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2008-73210號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] (1)本發(fā)明的一個方式涉及一種運動分析裝置，該運動分析裝置具備運算處理電 路，所述運算處理電路根據(jù)在通過揮擊動作而從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)變化時所產(chǎn)生的慣性 力來對如下旋轉(zhuǎn)角進行計算，所述旋轉(zhuǎn)角為，在與運動器具的桿身部所延伸的第一方向正 交的平面內(nèi)，繞互相正交的第二方向以及第三方向中的至少一方的軸而變化的旋轉(zhuǎn)角。
[0007] 運動器具由手來握持，在揮擊時運動器具被揮擺。當(dāng)進行揮擺時，運動器具的姿態(tài) 隨著時間軸而變化。在開始揮擊時，被試驗者預(yù)先決定擊球時的運動器具的姿態(tài)。從這里 開始，包括擊球在內(nèi)的揮擊動作被重新實施。在本發(fā)明的一個方式中，對例如在瞄球時（第 一狀態(tài)）與揮擊中的某一位置的第二狀態(tài)中的繞運動器具的預(yù)定的軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角、或在 揮擊中的第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間變化的相對的旋轉(zhuǎn)角等進行檢測。如果根據(jù)圖像數(shù)據(jù)而 在顯示裝置的畫面中視覺性地顯示出旋轉(zhuǎn)角，則能夠?qū)⒃谂c運動器具的桿身部所延伸的第 一方向正交的平面內(nèi)，繞互相正交的第二方向以及第三方向中的至少一方的軸旋轉(zhuǎn)的運動 器具、以及被試驗者的手腕或手臂的旋轉(zhuǎn)之中的至少一方向被試驗者進行提示。作為這種 運動器具的旋轉(zhuǎn)，如果以高爾夫球為例，則不僅已知繞桿身部所延伸的第一方向的軸的旋 轉(zhuǎn)（桿身旋轉(zhuǎn)）會影響擊球后的擊出的球的方向，而且已知繞在與桿身部交叉的第二、第三 方向上延伸的軸的手腕的旋轉(zhuǎn)、即屈腕與手臂旋轉(zhuǎn)也會影響擊球后的擊出的球的方向。被 試驗者能夠根據(jù)所提示的繞與桿身部交差的軸的旋轉(zhuǎn)來對揮擊的姿勢加以改良。此外，與 使用了多臺照相機的光學(xué)式動作捕捉設(shè)備相比較，由于僅將慣性傳感器安裝在運動器具上 就能夠?qū)@與運動器具的桿身部交叉的軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角進行計測，因此能夠較容易地進行 計測，并且具有即使在屋外也能夠使用無需選擇使用場所等的優(yōu)點。
[0008] (2)本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，所述第一狀態(tài)為所述揮擊動作的開始前的 狀態(tài)，所述第二狀態(tài)為所述揮擊動作的動作狀態(tài)。在揮擊動作中，通過繞與運動器具的桿身 部交叉的軸旋轉(zhuǎn)，來檢測出瞄球時與揮擊中的某一位置的旋轉(zhuǎn)角。如果根據(jù)圖像數(shù)據(jù)而在 顯示裝置的畫面中視覺性地表示出旋轉(zhuǎn)角，則能夠?qū)⒗@與運動器具的桿身部交叉的軸的旋 轉(zhuǎn)提示給被試驗者。
[0009] (3)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，所述第二方向為，使持有所述運動器具 的桿柄部的被試驗者的手腕內(nèi)旋或外旋時的旋轉(zhuǎn)軸。在該情況下，如果以高爾夫球為例， 則檢測部能夠通過旋轉(zhuǎn)而對使右手的手腕的背部朝上或朝下的手臂旋轉(zhuǎn)（手腕的內(nèi)旋、夕卜 旋）的旋轉(zhuǎn)角進行檢測。
[0010] (4)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，所述第三方向為，使持有所述運動器具 的桿柄部的被試驗者的手腕尺屈或橈屈時的旋轉(zhuǎn)軸。在該情況下，如果以高爾夫球為例，則 檢測部能夠?qū)髶]擊時的手腕的屈腕（手腕的尺屈、橈屈）的旋轉(zhuǎn)角、或臨近擊球時的手腕 的返回旋轉(zhuǎn)角進行檢測。
[0011] (5)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，所述運算處理電路對在所述第一狀態(tài)與 所述第二狀態(tài)之間繞所述第一方向的軸而變化的所述旋轉(zhuǎn)角的相對值進行運算。在該情況 下，如果以高爾夫球為例，則檢測部例如進一步在靜止?fàn)顟B(tài)（第一狀態(tài)）與揮擊動作中的第 二狀態(tài)下對繞高爾夫球桿的桿身的延伸方向的軸所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)（在本說明書中，稱其為桿 身旋轉(zhuǎn)）的旋轉(zhuǎn)角進行檢測。
[0012] (6)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，運動分析裝置輸出所述旋轉(zhuǎn)角的信息。 例如，能夠通過表示出在瞄球時與擊球時的繞運動器具的桿身部的軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角，從而 作為促使被試驗者進步的工具而被有效利用。
[0013] (7)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，按照所述運動器具的揮擊動作中的時間 來輸出所述旋轉(zhuǎn)角的變化。由于根據(jù)這種表示方法，能夠按照揮擊動作中的時間來視覺性 地提示從第一狀態(tài)變化到第二狀態(tài)的相對的旋轉(zhuǎn)角的變化，因此被試驗者能夠直觀地認識 變化的程度或變化的速度。被試驗者能夠根據(jù)這種認識來對揮擊的姿勢加以改良。
[0014] (8)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，將比較用的另外的旋轉(zhuǎn)角的信息與所述 旋轉(zhuǎn)角的信息一起輸出。根據(jù)這種表示方法，例如在高爾夫球揮擊的情況下，能夠?qū)⒈辉囼?者的揮擊動作與專業(yè)的揮擊動作或具有與自己同等技術(shù)的其他的被試驗者的揮擊動作相 比較并進行顯示。根據(jù)比較，被試驗者能夠?qū)]擊的姿勢加以改良。
[0015] (9)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，運動分析裝置具備事件檢測部，所述事 件檢測部根據(jù)所述慣性力而對揮擊動作中的事件進行確定，所述運動分析裝置將所述旋轉(zhuǎn) 角的信息與所述事件關(guān)聯(lián)起來。在揮擊動作中會發(fā)生若干事件（事件），如開始擊球、后揮 擊、頂點、下?lián)]擊等。如果按每個這類事件來確定旋轉(zhuǎn)角，則被試驗者能夠較容易地對揮擊 的姿勢加以改良。
[0016] (10)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，運動分析裝置輸出所述事件和所述旋 轉(zhuǎn)角的信息。根據(jù)這種表示方法，由于按每個揮擊的事件視覺性地提示了旋轉(zhuǎn)角，因此被試 驗者能夠直觀地認識到旋轉(zhuǎn)角與事件之間的關(guān)系。根據(jù)這種認識，被試驗者能夠?qū)]擊的 姿勢加以改良。
[0017] (11)在本發(fā)明的一個方式中，其特征在于，將比較用的另外的旋轉(zhuǎn)角的信息與所 述事件一起輸出。根據(jù)這種表示方法，能夠?qū)⒈辉囼炚叩膿]擊動作與專業(yè)的揮擊動作或具 有與被試驗者同等技術(shù)的揮擊動作相比較并進行顯示。如此，能夠按每個事件對被試驗者 的旋轉(zhuǎn)角與專業(yè)的旋轉(zhuǎn)角進行比較。根據(jù)比較，被試驗者能夠?qū)]擊的姿勢加以改良。
[0018] (12)本發(fā)明的其他的方式涉及一種運動分析