(57)【要約】      （修正有）【課題】大掛かりなシステムを要せずに、かつ、被験者の操作入力を要せずに、運動解析のための付帯情報を設定することができる運動解析装置、運動解析方法及び運動解析プログラムを提供する。【解決手段】運動解析装置は、慣性センサー１２の出力を用いて、被験者および運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析のための付帯情報の指標として特定する。運動解析装置は、慣性センサー１２の出力から指標を検出する指標検出部２２と、指標と対応する付帯情報データと慣性センサー１２からの運動解析用データとを対応付けた解析データを生成する解析データ生成部２３と、を有することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析の付帯情報の指標として特定することを特徴とする運動解析方法。
【請求項２】
請求項１に記載の運動解析方法において、
前記慣性センサーの出力から前記指標を検出する指標検出工程と、
前記指標に対応する付帯情報データ、および前記慣性センサーからの出力データに基づく運動解析用データを対応付けた解析データを生成する解析データ生成工程と、を備えることを特徴とする運動解析方法。
【請求項３】
請求項２に記載の運動解析方法において、
解析データ生成工程は、前記指標と対応付けて記憶された前記付帯情報データを、前記指標に基づいて読み出す工程を含むことを特徴とする運動解析方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の運動解析方法において、
前記付帯情報は、前記被験者の種類、前記運動具の種類、及び打球の種類の少なくとも一つ含むことを特徴とする運動解析方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の運動解析方法において、
前記指標検出工程は、前記運動具のシャフトが延びる長軸回りに発生する角速度の変化により前記指標を検出することを特徴とする運動解析方法。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか一項に記載の運動解析方法において、
前記指標検出工程は、前記運動具に発生する加速度の変化により前記指標を検出することを特徴とする運動解析方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の運動解析方法において、
前記指標検出工程は、前記運動具のひねり回数、順方向または逆方向への前記運動具の正逆のひねり、前記運動具に付与される衝撃の回数、および前記運動具に印加される衝撃レベルの相違の少なくとも一つまたはそれらの組み合わせの動きを、前記指標として検出することを特徴とする運動解析方法。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか一項に記載の運動解析方法において、
前記慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、前記付帯情報の選択を開始する開始トリガー信号の指標として特定することを特徴とする運動解析方法。
【請求項９】
請求項８に記載の運動解析方法において、
前記指標検出工程は、前記開始トリガー信号の指標を検出した後の所定期間に前記付帯情報の指標を検出することを特徴とする運動解析方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の運動解析方法において、
前記指標検出工程は、前記所定期間に前記付帯情報の指標を検出しない場合は、エラー信号を発信することを特徴とする運動解析方法。
【請求項１１】
慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析の付帯情報の指標として特定することを特徴とする運動解析装置。
【請求項１２】
慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析の付帯情報の指標として特定する手順をコンピューターに実施させることを特徴とする運動解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動解析方法、運動解析装置及び運動解析プログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
慣性センサーの出力を用いて、ゴルフなどの運動のスイング解析を行うことが提案されている（特許文献１）。ゴルフスイングの解析には、使用しているゴルフクラブの情報が必要となる。ゴルフクラブの情報は、入力装置を介して操作入力する以外では、ゴルフクラブに取付けられた無線ＩＣタグからの無線送信情報により設定される（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０７３２１０号公報
【特許文献１】特開２００５−１０２９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線ＩＣタグを用いる場合、無線通信の読み取り装置を高密度に設置する必要が有り、システムが大掛かりになる。また、入力装置からゴルフクラブの情報を操作入力する場合では、ゴルフクラブ情報の操作入力を怠ると、計測結果に誤りが生じる。あるいは、ゴルフクラブの交換毎に入力装置への入力操作が不可欠となり、連続して計測することが困難となる。
【０００５】
本発明の幾つかの態様は、大掛かりなシステムを要せずに、かつ、被験者の操作入力を要せずに、運動解析のための付帯情報を設定することができる運動解析装置、運動解析方法及び運動解析プログラムを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析の付帯情報の指標として特定する運動解析方法に関する。
【０００７】
慣性センサーは被験者または運動具の一連の動作中に検出信号を出力する。本発明の運動解析方法では、慣性センサーの出力は、被験者および被験者が操作する運動具の少なくとも一方の運動解析データとして用いられるが、解析される運動とは異なる被験者および運動具の少なくとも一方の動きを特定することにも兼用される。解析される運動とは異なる動きは、運動解析のための付帯情報の指標となる。その付帯情報を用いて、運動解析を行うことができる。よって、無線ＩＣタグからの無線送信の読み取り装置等の大掛かりなシステムを要せずに、かつ、被験者の操作入力を要せずに、運動解析のための付帯情報を設定することができる。
【０００８】
（２）本発明の一態様では、前記慣性センサーの出力から前記指標を検出する指標検出工程と、前記指標に対応する付帯情報データ、および前記慣性センサーからの出力データに基づく運動解析用データを対応付けた解析データを生成する解析データ生成工程と、を備えることができる。
【０００９】
指標検出工程は、解析される運動とは異なる被験者および運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析の付帯情報の指標として検出する。解析データ生成工程は、検出された指標と対応する付帯情報データと、慣性センサーからの運動解析用データとを対応付けた解析データを生成する。この解析データを用いれば、運動解析に被験者及び／または運動具の付帯情報を反映させることができる。
【００１０】
（３）本発明の一態様では、解析データ生成工程は、前記指標と対応付けて記憶された前記付帯情報データを、前記指標に基づいて読み出す工程を含むことができる。
【００１１】
記憶内容を追加または書き換えすることで、被験者毎に指標をカスタマイズすることができ、被験者が保有する運動具の種類に応じて、被験者の好みに合った動きを指標として登録することができる。
【００１２】
（４）本発明の一態様では、前記付帯情報は、前記被験者の種類、前記運動具の種類、及び打球の種類の少なくとも一つ含むことができる。
【００１３】
こうすると、被験者の種類として、例えば男女の区別、プロ／アマチュアの区別、右利き／左利きの区別などを付帯情報として特定することができる。あるいは、運動具の種類として、例えばゴルフクラブのウッド／アイアンの種別や番手を付帯情報として特定することができる。あるいは、打球の種類として、ゴルフスイングであればストレート、スライス、フック、フェード、ドロー、プッシュ、プル等の種類、野球であればセンター返し、流し打ち、引張り等の種類を付帯情報として特定することができる。
【００１４】
（５）本発明の一態様では、前記指標検出工程は、前記運動具のシャフトが延びる長軸回りに発生する角速度の変化により前記指標を検出することができる。
【００１５】
このように、運動解析用の慣性センサーが角速度センサーを含む場合には、運動具のシャフト軸回りに角速度の変化を発生させる運動具又は被験者の動きを、付帯情報の指標として用いることができる。
【００１６】
（６）本発明の一態様では、前記指標検出工程は、前記運動具に発生する加速度の変化により前記指標を検出することができる。
【００１７】
このように、運動解析用の慣性センサーが加速度センサーを含む場合には、運動具または被験者に加速度の変化を発生させる運動具又は被験者の動きを、付帯情報の指標として用いることができる。
【００１８】
（７）本発明の一態様では、前記指標検出工程は、前記運動具のひねり回数、順方向または逆方向への前記運動具の正逆のひねり、前記運動具に付与される衝撃の回数、および前記運動具に印加される衝撃レベルの相違の少なくとも一つまたはそれらの組み合わせの動きを、前記指標として検出することができる。
【００１９】
加速度センサーまたは角速度センサーにて検出可能な一定の期間内でのこうした動きは、本来の運動動作にはないものである。したがって、こうした動きは被験者の意図的動作として捉えられることができ、本来の運動動作と明確に区別することができる。
【００２０】
（８）本発明の一態様では、前記慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、前記付帯情報の選択を開始する開始トリガー信号の指標として特定することができる。
【００２１】
こうして被験者は、自分自身の動きを通じて、運動解析の付帯情報の指標の検出開始を運動解析装置に指示することができる。
【００２２】
（９）本発明の一態様では、前記指標検出工程は、前記開始トリガー信号の指標を検出した後の所定期間に前記付帯情報の指標を検出することができる。
【００２３】
指標検出工程では、開始トリガー信号の指標を検出した後の所定期間を、指標の受付けモードすることができる。
【００２４】
（１０）本発明の一態様では、前記指標検出工程は、前記所定期間に前記付帯情報の標を検出しない場合は、エラー信号を発信することができる。
【００２５】
こうして、所定期間に付帯情報の指標を検出しない場合は、指標の受付けモードを終了することができる。また、エラー信号に基づいて被験者に告知することができ、運動解析の付帯情報の指標の検出の再開を促すことができる。
【００２６】
（１１）本発明の他の態様は、慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析の付帯情報の指標として特定する運動解析装置に関する。
【００２７】
本発明の他の態様によれば、本発明の一態様と同様にして、無線ＩＣタグからの無線送信の読み取り装置等の大掛かりなシステムを要せずに、かつ、被験者の操作入力を要せずに、運動解析のための付帯情報を設定することができる。
【００２８】
（１２）本発明のさらに他の態様は、慣性センサーの出力を用いて、被験者および前記被験者が操作する運動具の少なくとも一方の動きを、運動解析の付帯情報の指標として特定する手順をコンピューターに実施させる運動解析プログラムに関する。
【００２９】
この運動解析プログラムは、本発明の他の態様に係る運動解析装置の動作をコンピューターに実行させることができる。このプログラムは、運動解析装置に当初から記憶されていても良いし、記憶媒体に格納されて運動解析にインストールされても良いし、ネットワークを通じてサーバーから運動解析装置の通信端末にダウンロードされても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るゴルフスイング解析装置の構成を概略的に示す概念図である。
【図２】図１に示す慣性センサーと演算処理回路の詳細を示すブロック図である。
【図３】被験者識別モードのフローチャートである。
【図４】クラブ選択モードのフローチャートである。
【図５】図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、クラブ選択モードで用いられるコマンド／データと対応するゴルフクラブの動きの一例を示す説明図である。
【図６】解析される運動とは異なる運動具の動きの一例を示す図である。
【図７】図６に示す動きを検出する慣性センサーの出力を示す図である。
【図８】解析される運動とは異なる運動具の動きの他の例を示す図である。
【図９】図８に示す動きを検出する慣性センサーの出力を示す図である。
【図１０】解析される運動とは異なる運動具の動きのさらに他の例を示す図である。
【図１１】図１０に示す動きを検出する慣性センサーの出力を示す図である。
【図１２】運動解析モデルとゴルファーおよびゴルフクラブとの関係を概略的に示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３２】
（１）第１実施形態に係るゴルフスイング解析装置の構成
図１は本発明の第１実施形態に係るゴルフスイング解析装置（運動解析装置）１１の構成を概略的に示す。ゴルフスイング解析装置１１には、ゴルフクラブ（運動具）１３に取付けられた慣性センサー１２からの出力が、インターフェイス回路１５を介して入力される。ゴルフクラブ１３はシャフト１３ａおよびグリップ１３ｂを備える。グリップ１３ｂが被験者の手で握られる。グリップ１３ｂはシャフト１３ａが延びる長軸と同じ軸に形成される。シャフト１３ａの先端にはクラブヘッド１３ｃが結合される。望ましくは、慣性センサー１２はゴルフクラブ１３のシャフト１３ａまたはグリップ１３ｂに取り付けられる。慣性センサー１２はゴルフクラブ１３相対移動不能に固定されればよい。こうして慣性センサー１２はゴルフクラブ１３に装着されてもよく、その他、慣性センサー１２は被験者の手や腕、肩に取り付けられてもよい。
【００３３】
慣性センサー１２には三軸検出が可能な加速度センサーおよび三軸検出が可能なジャイロセンサーが組み込まれる。慣性センサーは検出信号を出力する。検出信号で個々の軸ごとに加速度および角速度は特定される。加速度センサーおよびジャイロセンサーは比較的に精度よく加速度および角速度の情報を検出する。ここでは、慣性センサー１２の取り付けにあたって慣性センサーの検出軸の１つはシャフト１３ａが延びる長軸方向に合わせ込まれる。すなわち、慣性センサーのｙ軸はシャフト１３ａの長軸と平行に延びる。
【００３４】
ゴルフスイング解析装置１１は演算処理回路１４を備える。演算処理回路１４には慣性センサー１２がインターフェイス回路１５を介して接続される。インターフェイス回路１５は有線で慣性センサー１２に接続されてもよく無線で慣性センサー１２に接続されてもよい。演算処理回路１４には慣性センサー１２から検出信号が供給される。
【００３５】
演算処理回路１４には記憶装置１６が接続される。記憶装置１６には例えばゴルフスイング解析ソフトウェアプログラム（運動解析プログラム）１７および関連するデータが格納できる。演算処理回路１４はゴルフスイング解析ソフトウェアプログラム１７を実行しゴルフスイング解析方法を実現する。記憶装置１６にはＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリー）や大容量記憶装置ユニット、不揮発性メモリー等が含まれることができる。例えばＤＲＡＭには、ゴルフスイング解析方法の実施にあたって一時的にゴルフスイング解析ソフトウェアプログラム１７が保持される。ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった大容量記憶装置ユニットにはゴルフスイング解析ソフトウェアプログラム１７およびデータが保存される。不揮発性メモリーにはＢＩＯＳ（基本入出力システム）といった比較的に小容量のプログラムやデータが格納される。
【００３６】
演算処理回路１４には画像処理回路１８が接続される。演算処理回路１４は画像処理回路１８に所定の画像データを送る。画像処理回路１８には表示装置１９が接続される。画像処理回路１８は、入力される画像データに応じて表示装置１９に画像信号を送る。表示装置１９の画面には画像信号で特定される画像が表示される。表示装置１９には液晶ディスプレイその他のフラットパネルディスプレイが利用される。
【００３７】
演算処理回路１４には通知部２０及び入力装置２１が接続される。通知部２０は、演算処理回路１４での処理結果に応じて被験者に通知することができる。なお、本実施形態では、演算処理回路１４に対する各種コマンドやデータ入力として、ゴルフクラブ１３に取付けられた慣性センサー１２の出力を利用している。この点については後述する。入力装置２１は少なくともアルファベットキーおよびテンキーを備える。入力装置２１から文字情報や数値情報が演算処理回路１４に入力される。入力装置２１は例えばキーボードで構成されればよい。コンピューター装置およびキーボードの組み合わせは例えばスマートフォンや携帯電話端末、タブレットＰＣ（パーソナルコンピューター）等に置き換えられてもよい。
【００３８】
（２）慣性センサーの出力を用いたコマンド及びデータ入力手順
演算処理回路１４を図２に示す。図２に示すように、インターフェイス回路１５を介して慣性センサー１２に接続された演算処理回路１４は、指標検出部２２と、運動解析データ生成部２３と、記憶部２４と、運動解析部２５とを有する。
【００３９】
指標検出部２２は、慣性センサー１２の出力と記憶部２４内の記憶情報とを用いて、被験者およびゴルフクラブ１３の少なくとも一方の動きを、運動解析のための付帯情報の指標として検出する。ここで、慣性センサー１２は被験者またはゴルフクラブ１３のスイング動作中に検出信号を出力するが、そのスイング動作の前または後に、解析されるスイング動作とは異なる動作を行うことができる。指標検出部２２は、解析されるスイング運動とは異なる動きを示す慣性センサー１２の出力を指標として検出する。指標となる慣性センサー１２の出力パターンを記憶部２４に記憶させ、指標検出部２２は記憶部２４の記憶情報を参照して指標を検出しても良い。指標検出部２２は、その指標と対応付けて記憶部２４に記憶された付帯情報データを、指標に基づいて読み出すことができる。
【００４０】
運動解析データ生成部２３は、検出された指標に対応する付帯情報が指標検出部２２から出力されない限り、運動解析データを生成しないようにすることができる。運動解析データ生成部２３は、例えば、指標検出部２２からの付帯情報データと慣性センサー１２からの運動解析用データとを対応付けた解析データを生成することができる。運動解析部２５は、その解析データに基づいて運動解析する。
【００４１】
本実施形態では、指標検出部２２は、コマンド用指標を検出するコマンド検出部２２Ａと、被験者識別用の指標を検出する被験者検出部２２Ｂと、ゴルフクラブ識別用の指標を検出するクラブ検出部２２Ｃとを含むことができる。
【００４２】
図３は、コマンド検出部２２Ａ及び被験者検出部２２Ｂを用いた被験者識別用の指標検出のフローチャートである。先ず、スイング解析装置１１及び慣性センサー１２に電源が投入されて（ＳＴ１）、スイング解析装置１１及び慣性センサー１２間の通信が確立されたか否かが判定される（ＳＴ２）。
【００４３】
次に、被験者識別選択解除コマンドを意味する特定の動きが、慣性センサー１２の出力に基づきコマンド検出部２２Ａで検出されたか否かが判断される（ＳＴ３）。ステップＳＴ３の判断がＹＥＳであれば、次に、被験者識別コマンドを意味する特定の動きが、慣性センサー１２の出力に基づきコマンド検出部２２Ａで検出されたか否かが判断される（ＳＴ４）。ステップＳＴ４の判断がＹＥＳであれば、被験者識別モードとなる。ステップ３の判断がＮＯであれば、ステップ７に移行する。
【００４４】
被験者識別選択モードでは、慣性センサー１２の出力は被験者検出部２２Ｂに入力され、各種の被験者識別パターン（男／女、プロ／アマ、右利き／左利き、年齢層等）のいずれか一部と一致したかが判断される（ＳＴ５）。被験者識別パターンが一致したら（ＳＴ５がＹＥＳ）、通知部２０を介して、例えばクラブ選択入力が可能であることが通知される（ＳＴ６）。
【００４５】
もし、ステップＳＴ４の判断がＹＥＳとなって被験者識別モードに移行した後、所定期間例えば１分経過してもステップＳＴ５の判断がＮＯのままであれば、被験者識別モードはタイムアウトと判断される（ＳＴ８がＹＥＳ）。この場合、指標検出部２２はエラー信号を生成し、通知部２０を介して入力エラーが被験者に通知される（ＳＴ９）。
【００４６】
図４は、コマンド検出部２２Ａ及び被験者検出部２２Ｂを用いたクラブ選択用の指標検出のフローチャートである。先ず、スイング解析装置１１及び慣性センサー１２に電源が投入されて（ＳＴ１１）、スイング解析装置１１及び慣性センサー１２間の通信が確立されたか否かが判定される（ＳＴ１２）。
【００４７】
ステップ１２での判断がＹＥＳであると、次に、クラブ選択解除コマンドを意味する特定の動きが、慣性センサー１２の出力に基づいてコマンド検出部２２Ａで検出されたか否かが判断される（ＳＴ１３）。ステップＳＴ１３の判断がＹＥＳであれば、次に、クラブ選択コマンドを意味する特定の動きが、慣性センサー１２の出力に基づきコマンド検出部２２Ａで検出されたか否かが判断される（ＳＴ１４）。ステップＳＴ１４の判断がＹＥＳであれば、クラブ選択モードとなる。ステップ１３の判断がＮＯであれば、ステップ１７に移行する。
【００４８】
クラブ選択モードでは、慣性センサー１２の出力はクラブ検出部２２Ｃに入力され、各種クラブ選択パターンのいずれかと一致したかが判断される（ＳＴ１５）。いずれかのクラブ選択パターンと一致したら（ＳＴ１５がＹＳＳ）、通知部２０を介して、スイング解析が可能であることが通知される（ＳＴ１６）。クラブ選択モードに移行後に所定期間例えば１分経過してもクラブ選択が成されない場合には、タイムエラーとなって入力エラーが通知される（ＳＴ１８，ＳＴ１９）。
【００４９】
（３）ゴルフクラブ（被験者）の動きと指標
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、図４のフローチャートで判断されるゴルフクラブを識別するためのコマンド／データと、それに対応するゴルフクラブ（被験者）の動きとの関係を示している。図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す関係は、図２に示す記憶部に設定しておくことができる。
【００５０】
図４のステップＳＴ１３のクラブ選択解除トリガー（コマンド）は、図５（Ａ）に示すように、ゴルフクラブ１３のシャフト１３ａを、シャフト１３の軸回りに左に１回にひねる動作である。図４のステップＳＴ１４のクラブ選択トリガー（コマンド）は、図５（Ａ）に示すように、ゴルフクラブ１３のシャフト１３ａを、シャフト１３の軸回りに右に１回にひねる動作である。図６に示すように、シャフト１３ａの中心軸回りで１方向にゴルフクラブ１３を回転させると、図７に示すように慣性センサー１２の出力ではｙ軸回りの角速度に大きな変化すなわちピークが現れる。こうしたピークの波形や大きさは指標として記憶部２４に予め格納される。それにより、図２のコマンド検出部２２Ａは、クラブ選択解除トリガー及びクラブ選択トリガーを検出できる。
【００５１】
図４のステップＳＴ１５のクラブ選択パターンは、図５（Ｂ）の動作と図５（Ｃ）の動作との組み合わせである。図４のステップ１５では、先ず、図５（Ｂ）のクラブ選択コマンドがコマンド検出部２２Ａで検出される。
【００５２】
先ず、使用されるゴルフクラブ１３がパター及びアイアンのいずれかであれば、図５（Ｂ）に示すように、ゴルフクラブ１３のシャフト１３ａを、シャフト１３ａの軸回りに右に１回にひねった後に続けて左に１回ひねる動作（順方向の正逆動作）を検出する。使用されるゴルフクラブ１３がウッドであれば、図５（Ｂ）に示すように、ゴルフクラブ１３のシャフト１３ａを、シャフト１３ａの軸回りに左に１回にひねった後に続けて右に１回ひねる動作（逆方向の正逆動作）を検出する。図８に示すように、シャフト１３ａの中心軸回りで正逆方向にゴルフクラブ１３を回転させると、図９に示すように慣性センサー１２の出力ではｙ軸回りの角速度に大きな正逆の変化すなわち２つのピークが現れる。こうしたピークの波形や大きさは指標として記憶部２４に予め格納される。それにより、図２のコマンド検出部２２Ａは、パター／アイアンかウッドのいずれかを示すクラブ選択コマンドを検出できる。
【００５３】
使用されるゴルフクラブ１３がウッドの場合であって、番手が１番であればゴルフクラブ１３のヘッド１３ｃに小衝撃を１回与える。ウッドの番手が１番から４番であれば、小衝撃の回数（反復動作の回数）で図５（Ｃ）のように番手が検出される。ウッドの番手が５番から９番であれば、１回〜５回の大衝撃の回数（反復動作の回数）で図５（Ｃ）のように番手が検出される。使用されるゴルフクラブ１３がパター／アイアンの場合であって、アイアン、ピッチングウェッジ（Ｐ）、サンドウェッジ（ＳＷ）、４番アイアンのいずれかであれば、小衝撃の回数（反復動作の回数）で図５（Ｃ）のように種別や番手が検出される。使用されるゴルフクラブ１３がパター／アイアンの場合であって、５番アイアから９番アイアンのいずれかであれば、大衝撃の回数（反復動作の回数）で図５（Ｃ）のように種別や番手が検出される。図１０に示すように例えばターゲットラインの方向すなわち打球の方向に沿ってクラブヘッド１３ｃに振り衝撃を加えると、図１１に示すように慣性センサー１２の出力ではｘ軸方向の加速度に大きな変化すなわちピークが現れる。大衝撃と小衝撃は、図１１に示すように２つのしきい値を用いることで区別される。それにより、図２のクラブ検出部２２Ｃは、クラブの番手を検出できる。
【００５４】
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すゴルフクラブ（被験者）の動きは一例であり、入力装置２１を介して被験者が任意に登録または変更して、被験者毎に指標をカスタマイズすることができる。また、図３のステップＳＴ３，ＳＴ４で用いられる被験者識別トリガー（コマンド）及び被験者識別解除トリガー（コマンド）は、図５（Ａ）の動作と異なる動作、例えば「右に２回ひねる」及び「左に２回ひねる」等を採用すれば、コマンド検出部２２Ａは被験者識別モードとクラブ選択モードとを区別して判断できる。図３のステップＳＴ５で採用される被験者識別パターンは、男／女、プロ／アマ、右利き／左利き、年齢層（２０代〜８０代）を、図５（Ｃ）に示すような大小の衝撃動作とその回数とにより設定することができる。
【００５５】
解析に有用な付帯情報の他の例として、被験者が意図するスイングの種類として打球の種類を挙げることができる。ゴルフスイングであればストレート、スライス、フック、フェード、ドロー、プッシュ、プル等の種類、野球であればセンター返し、流し打ち、引張り等の種類を付帯情報として特定することができる。これらの打球の種類の情報は、図６、図８または図１０のようにして運動解析とは異なる動きにより入力され、スイング解析情報の付帯情報として出力すれば、意図したスイング通りにスイングできたか否かの評価指標として利用することができる。
【００５６】
（４）運動解析モデル
演算処理回路１４の運動解析データ生成部２３（図２）は、図４のステップＳＴ１７にてスイングデータの収集モードとなると、慣性センサー１２の出力がインターフェイス回路１５を介して入力される。運動解析データ生成部２３は、予め指標検出部２２にて検出された指標に対応する被験者識別データ、ゴルフクラブ選択データ、目的スイングデータを付帯情報と、慣性センサー１２からの出力とを対応付けて、運動解析部２５に出力する。
【００５７】
運動解析部２５は仮想空間を規定する。仮想空間は三次元空間で形成される。三次元空間は実空間を特定する。図１２に示すように、三次元空間は絶対基準座標系（ワールド座標系）ΣＸＹＺを有する。三次元空間には絶対基準座標系ΣＸＹＺに従って三次元運動解析モデル２６が構築される。三次元運動解析モデル２６の棒２７は支点２８に点拘束される。棒２７は支点２８回りで三次元的に振子として動作する。支点２８の位置は移動することができる。ここでは、絶対基準座標系ΣＸＹＺに従って、例えばクラブヘッド１３ｃの位置が特定される。慣性センサー１２からのクラブヘッド１３ｃの位置は、ゴルフクラブ１３の種別毎に異なる。よって、付帯情報としてゴルフクラブ１３の種別を有していれば、慣性センサー１２からクラブヘッド１３ｃまでの距離を、例えば図１の記憶装置１６から読み出して、ゴルフクラブ１３の種別ごとに特定することができる。あるいは、ゴルフクラブ１３の寸法情報を、記憶部２４（図２）に記憶しておき、指標検出部２２が付帯情報として運動解析データ生成部２３に送出するようにしても良い。
【００５８】
三次元運動解析モデル２６はスイング時のゴルフクラブ１３をモデル化したものに相当する。振子の棒２７はゴルフクラブ１３のシャフト１３ａを投影する。棒２７の支点２８はグリップ１３ｂを投影する。慣性センサー１２は棒２７に固定される。絶対基準座標系ΣＸＹＺに従って慣性センサー１２の位置が特定される。慣性センサー１２は加速度信号および角速度信号を出力する。加速度信号では、重力加速度ｇを含む加速度信号を出力する。
【００５９】
運動解析部２５は同様に慣性センサー１２に図１に示す局所座標系（センサー座標系）Σｓを固定する。局所座標系Σｓの原点は慣性センサー１２の検出軸の原点に設定される。局所座標系Σｓのｙ軸は図１に示すようにシャフト１３ａの軸に一致する。局所座標系Σｓのｘ軸は図１に示すようにフェイスの向きで特定される打球方向に一致する。したがって、この局所座標系Σｓに従って、図２に示すようにクラブヘッド１３ｃの位置ｌｓｈは（０，ｌｓｈｙ，０）で特定される。
【００６０】
運動解析部２５は、次式（１）に従って、例えば慣性センサー１２の出力である加速度αｓ及び角速度ωｓと長さ情報とからクラブヘッド１３ｃの加速度αｓｈを求める。次に、運動解析部２５は、初期状態（静止状態）の速度Ｖｓｈ（０）＝０から加速度αｓｈを積分して速度Ｖｓｈ（ｔ）を式（２）に従って求める。運動解析部２５は、さらに、初期状態（静止状態）の位置Ｐｓｈ（０）＝０から速度Ｖｓｈを積分して位置Ｐｓｈ（ｔ）を式（３）に従って求める。
【数１】
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…（１）
【数２】
2015097556.tif 000004
…（２）
【数３】
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…（３）
【００６１】
運動解析部２５は、クラブヘッド１３ｃの位置ｌｓｈを、上記の通り慣性センサー１２の固有の局所座標系Σｓに従って特定した後、局所座標系Σｓの座標に変換する。つまり、クラブヘッド１３ｃの位置Ｐｓｈ（ｔ）は、図１に示す局所座標系Σｓの座標（ｘ，ｙ，ｚ）で示される。
【００６２】
図１に示す画像処理回路１８には、運動解析部２５を含む演算処理回路１４からクラブヘッド１３ｃの位置Ｐｓｈ（ｔ）のデータが付帯情報と共に送出される。画像処理回路１８は、クラブヘッド１３ｃの位置Ｐｓｈ（ｔ）を時刻毎にプロットする画像データを生成し、その画像データに基づいて表示装置１９を駆動することにより、クラブヘッド１３ｃのスイング軌跡を表示することができる。このとき、付帯情報として、被験者の情報、ゴルフクラブの情報または目的スイング情報を表示することで、付帯情報を考慮してクラブヘッド１３ｃのスイング軌跡を評価することができる。
【００６３】
なお、以上の実施形態では演算処理回路１４の個々の機能ブロックはゴルフスイング解析ソフトウェアプログラム１７の実行に応じて実現される。ただし、個々の機能ブロックはソフトウェア処理に頼らずにハードウェアで実現されてもよい。その他、ゴルフスイング解析装置１１は手で握られて振られる運動具（例えばテニスラケットや卓球ラケット、野球のバット）のスイング解析に応用されてもよい。
【００６４】
上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、慣性センサー１２やゴルフクラブ１３、演算処理回路１４、通知部２０等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  運動解析装置（ゴルフスイング解析装置）、１２  慣性センサー、１３  運動具（ゴルフクラブ）、１３ａ  シャフト、１３ｃ  クラブヘッド、１４  コンピューター（演算処理回路）、１６  記憶装置、１７  運動解析プログラム（ゴルフスイング解析ソフトウェアプログラム）、２０  通知部、２１  入力装置、２２  指標検出部、２２Ａ  コマンド検出部、２２Ｂ  被験者検出部、２２Ｃ  クラブ検出部、２３  運動解析データ生成部、２４  記憶部、２５  運動解析部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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