(57)【要約】【課題】被験者の動作ばらつきを排除して描画開始のタイミングを特定することが可能となるとともに、小さなスイングのリズムも検出可能なスイング分析装置を提供する。【解決手段】スイング分析装置１は、少なくとも、データ取得部、動作検出部を含む。動作検出部は、インパクトのタイミングの前で、角速度センサーから取得した角速度の合成値が第１閾値以下となる部分をスイングのトップの区間と特定し、該トップの区間の前で角速度の合成値が第２閾値以下となる部分をアドレスの区間と特定し、該アドレスの区間と該トップの区間との間で、角速度の合成値が第３閾値となるタイミングを、スイング軌跡の描画開始タイミングとする。【選択図】図４
2016209282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイングにより複数軸の回りに発生する角速度の検出データを取得するデータ取得部と、
取得した前記検出データを用いて、前記複数軸の各々の軸に発生する前記角速度の合成値を計算する角速度計算部、および前記角速度の合成値を用いて、前記スイングにおけるインパクトのタイミングを検出するインパクト検出部を含み、前記スイングの各動作の少なくとも１つを検出する動作検出部と、を備え、
前記動作検出部は、
前記インパクトのタイミングの前で、前記角速度の合成値が、第１閾値以下となる部分を前記スイングのトップの区間と特定し、
前記トップの区間の前で、前記角速度の合成値が、前記第１閾値よりも小さな第２閾値以下となる部分をアドレスの区間と特定し、
前記トップの区間と前記アドレスの区間との間で、前記角速度の合成値が、前記第２閾値よりも大きな第３閾値となるタイミングを、スイング軌跡の描画開始タイミングとすることを特徴とするスイング分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記トップの区間と前記アドレスの区間との間で、前記角速度の合成値が、前記第２閾値よりも大きな第４閾値となるタイミングを、スイングの各動作の時間を取得する基準タイミングとすることを特徴とするスイング分析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記動作検出部は、
前記角速度の合成値を時間で微分する微分計算部を備えていることを特徴とするスイング分析装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記インパクト検出部は、
前記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、先のタイミングを前記インパクトのタイミングとして検出することを特徴とするスイング分析装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項において、
前記動作検出部は、
前記トップの区間より前で、前記角速度の合成値が、前記アドレスの区間と特定した前記第２閾値以下となるタイミングを前記スイングの開始のタイミングとして検出することを特徴とするスイング分析装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項において、
前記動作検出部が検出した前記スイングの各動作に基づいて、前記スイングの各動作の時間を算出して、算出結果を画面に表示するための信号を出力する表示処理部をさらに備えていることを特徴とするスイング分析装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項において、
前記スイングは、ゴルフのスイングであることを特徴とするスイング分析装置。
【請求項８】
請求項２において、
前記動作検出部は、
前記基準タイミングをスタートとして、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、前記スイングの終了までのスイングのリズムを検出することを特徴とするスイング分析装置。
【請求項９】
スイングにより複数軸の回りに発生する角速度を検出する角速度センサーと、
前記角速度センサーの検出データを取得するデータ取得部と、
取得した前記検出データを用いて、前記複数軸の各々の軸に発生する前記角速度の合成値を計算する角速度計算部、および前記角速度の合成値を用いて、前記スイングにおけるインパクトのタイミングを検出するインパクト検出部を含み、前記スイングの各動作の少なくとも１つを検出する動作検出部と、を備え、
前記動作検出部は、
前記インパクトのタイミングの前で、前記角速度の合成値が、第１閾値以下となる部分を前記スイングのトップの区間と特定し、
前記トップの区間の前で、前記角速度の合成値が、前記第１閾値よりも小さな第２閾値以下となる部分をアドレスの区間と特定し、
前記トップの区間と前記アドレスの区間との間で、前記角速度の合成値が、前記第２閾値よりも大きな第３閾値となるタイミングを、スイング軌跡の描画開始タイミングとすることを特徴とするスイング分析システム。
【請求項１０】
請求項９において、
前記角速度センサーは、ユーザーの手、グローブ、およびスイング器具の少なくとも１つに取り付け可能であることを特徴とするスイング分析システム。
【請求項１１】
スイングにより複数軸の回りに発生する角速度を検出する角速度センサーの検出データを取得するデータ取得部と、
前記スイングの各動作の少なくとも１つを検出する動作検出部と、を備え、
前記動作検出部としてコンピューターを機能させ、
前記コンピューターは、
取得した前記検出データを用いて、前記複数軸の各々の軸に発生する前記角速度の合成値を計算する角速度計算部を含み、
前記角速度の合成値と閾値との比較によって、前記スイングにおけるインパクトのタイミングおよびスイング軌跡の描画開始タイミングを特定することを特徴とするスイング分析プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のスイング分析プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイング分析装置、スイング分析システム、スイング分析プログラム、およびスイング分析プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ、テニス、野球などのスポーツにおいて、ゴルフクラブ、ラケット、バットなどのスイングの軌跡を分析し、その軌跡を改善することで競技力を向上させる手段が知られている。このような手段の一例として、例えば特許文献１には次のようなスイング分析装置が開示されている。特許文献１のスイング分析装置では、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（以下、「ノルム」と称する）を計算し、そのノルム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（時点）を特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５４２０６号公報
【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、特許文献１の手法では、ノルム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（スイングの初期姿勢）のタイミングを特定し、アドレスのタイミングをスタートとして、フィニッシュまで一連のスイングの軌跡（スイングのリズム）として描画している。このとき、スイング開始前にセンサー出力のゼロ点バイアスを得るために、数秒間ユーザー（被験者）に静止してもらい、その時点（時刻）をスイング開始時点（時刻）として、スイング軌跡を描画している。しかし、ユーザーは、静止状態の確保後にもワッグルを行うなど、直ちにスイングを開始しない場合があった。その場合、スイングの描画開始が遅れてしまい、ユーザーの感じているリズムと異なったリズムによる描画となってしまい、違和感を生じるなど使い勝手が悪いという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、以下の形態または適用例によれば、被験者の動作ばらつきを排除して描画開始のタイミングを特定することが可能となるとともに、動きの小さいスイングのリズムも検出可能なスイング分析装置、スイング分析システム、スイング分析プログラム、およびスイング分析プログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るスイング分析装置は、スイングにより複数軸の回りに発生する角速度の検出データを取得するデータ取得部と、取得した前記検出データを用いて、前記複数軸の各々の軸に発生する前記角速度の合成値を計算する角速度計算部、および前記角速度の合成値を用いて、前記スイングにおけるインパクトのタイミングを検出するインパクト検出部を含み、前記スイングの各動作の少なくとも１つを検出する動作検出部と、を備え、前記動作検出部は、前記インパクトのタイミングの前で、前記角速度の合成値が、第１閾値以下となる部分を前記スイングのトップの区間と特定し、前記トップの区間の前で、前記角速度の合成値が、前記第１閾値よりも小さな第２閾値以下となる部分をアドレスの区間と特定し、前記トップの区間と前記アドレスの区間との間で、前記角速度の合成値が、前記第２閾値よりも大きな第３閾値となるタイミングを、スイング軌跡の描画開始タイミングとすることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、検出された複数軸回りの角速度データを取得し、取得した複数軸回りの角速度の合成値（ノルム）に基づいて、インパクトのタイミング、トップの区間、およびアドレスの区間を特定する。そして、特定したスイングのトップの区間とアドレスの区間との間で、ノルムが第３閾値となるタイミングをスイング軌跡の描画開始タイミングと特定する。このようにスイング軌跡の描画開始タイミングを特定することにより、この描画開始タイミングをスタートとしてスイングの一連の動作を一連のリズムとして描画し、分析することが可能となる。これにより、スイング開始前にセンサー出力のゼロ点バイアスを得るために、ユーザー（被験者）に静止してもらうことなく、スイング動作（リズム）の基準タイミングを特定することができる。これにより、ユーザーの煩わしさを減少させるなど使い勝手を向上させることができる。
さらに、ユーザーが静止状態の確保後にもワッグルを行うなど、直ちにスイングを開始しない場合におけるスイングの描画開始の遅れを防止することができ、スムーズにスイング軌跡（スイングリズム）の描画を開始することができる。これにより、ユーザーの感じているリズムと異なったリズムによる描画など、ユーザーが受ける違和感を減少させるなど使い勝手を向上させることができる。
また、精度よく描画の開始タイミングを特定することが可能となるため、動きの小さいスイング、例えばパッティング（パター）などのスイング軌跡を精度よく検出することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載のスイング分析装置において、前記トップの区間と前記アドレスの区間との間で、前記角速度の合成値が、前記第２閾値よりも大きな第４閾値となるタイミングを、スイングの各動作の時間を取得する基準タイミングとすることが好ましい。
【０００９】
本適用例によれば、スイングのトップの区間とインパクトのタイミングとの間で、角速度の合成値（ノルム）の軌跡が第４閾値となるタイミングを、スイングの各動作の時間もしくは時刻を取得する基準タイミングとする。これにより、スイング軌跡の描画開始タイミングに近いタイミングにスイングの動作の時間もしくは時刻を取得する基準タイミングが設定されるため、描画結果で被験者が感じるスイングリズムの検出結果の違和感を減少させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載のスイング分析装置において、前記動作検出部は、前記角速度の合成値を時間で微分する微分計算部を備えていることが好ましい。
【００１１】
［適用例４］上記適用例に記載のスイング分析装置において、前記インパクト検出部は、前記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、先のタイミングを前記インパクトのタイミングとして検出することが好ましい。
【００１２】
通常のスイング動作では、インパクトの際にその衝撃により角速度が急激に変化する。したがって、一連のスイング動作の中で角速度の合成値（ノルム）の微分値が最大、または最小となるタイミング（すなわち、角速度の合成値の微分値が正の最大値、または負の最小値になるタイミング）をインパクトのタイミングとして捉えることができる。なお、スイングに用いられる器具がインパクトにより振動するため、角速度の合成値（ノルム）の微分値が最大となるタイミングと最小となるタイミングが対になって生じると考えられるが、そのうちの先のタイミングがインパクトの瞬間と考えられる。
適用例３および４によれば、上記のようにインパクトのタイミングを特定することができ、これにより、精度よく、且つ容易にスイングのインパクトのタイミングを特定することができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例に記載のスイング分析装置において、前記動作検出部は、前記トップの区間より前で、前記角速度の合成値が、前記アドレスの区間と特定した前記第２閾値以下となるタイミングを前記スイングの開始のタイミングとして検出することが好ましい。
【００１４】
通常のスイング動作では、静止した状態（アドレス）からスイング動作を開始してトップに至るまでに、スイング動作が止まることは考えにくい。
従って、本適用例によれば、トップの区間より前で、角速度の合成値（ノルム）が第２閾値以下となるタイミング、即ち、ノルムの小さくなるタイミングをスイングの開始のタイミングとして捉えることができる。
【００１５】
［適用例６］上記適用例に記載のスイング分析装置において、前記動作検出部が検出した前記スイングの各動作に基づいて、前記スイングの各動作の時間を算出して、算出結果を画面に表示するための信号を出力する表示処理部をさらに備えていることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、スイング動作の各動作の少なくとも１つの時間を表示することで、ユーザーはスイングの詳細な動作を把握することができる。
【００１７】
［適用例７］上記適用例に記載のスイング分析装置において、前記スイングは、ゴルフのスイングであることが好ましい。すなわち、ゴルフスイング分析装置であってもよい。
【００１８】
本適用例によれば、ゴルフスイングの一連の動作を分析することができる。
【００１９】
［適用例８］上記適用例に記載のスイング分析装置において、前記動作検出部は、前記基準タイミングをスタートとして、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、前記スイングの終了までのスイングのリズムを検出することが好ましい。
【００２０】
本適用例によれば、スイングリズムの基準タイミングをスタートとして、ゴルフスイングの一連の動作をリズムとして分析することができる。これにより、スイングリズムの基準タイミングとして特定されるタイミングの手前における、被検者の癖などの動作による一連の動作の検出スタートタイミングのばらつきを抑えることができ、これによって被験者が感じるスイングリズムの検出結果の違和感を減少させることができる。
【００２１】
［適用例９］本適用例に係るスイング分析システムは、スイングにより複数軸の回りに発生する角速度を検出する角速度センサーと、前記角速度センサーの検出データを取得するデータ取得部と、取得した前記検出データを用いて、前記複数軸の各々の軸に発生する前記角速度の合成値を計算する角速度計算部、および前記角速度の合成値を用いて、前記スイングにおけるインパクトのタイミングを検出するインパクト検出部を含み、前記スイングの各動作の少なくとも１つを検出する動作検出部と、を備え、前記動作検出部は、前記インパクトのタイミングの前で、前記角速度の合成値が、第１閾値以下となる部分を前記スイングのトップの区間と特定し、前記トップの区間の前で、前記角速度の合成値が、前記第１閾値よりも小さな第２閾値以下となる部分をアドレスの区間と特定し、前記トップの区間と前記アドレスの区間との間で、前記角速度の合成値が、前記第２閾値よりも大きな第３閾値となるタイミングを、スイング軌跡の描画開始タイミングとすることを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、角速度センサーにより複数軸の角速度を検出した検出データを取得し、取得した複数軸回りの角速度の合成値（ノルム）に基づいて、インパクトのタイミング、トップの区間、およびアドレスの区間を特定する。そして、特定したスイングのトップの区間とアドレスの区間との間で、ノルムが第３閾値がとなるタイミングをスイング軌跡の描画開始タイミングと特定する。このようにスイング軌跡の描画開始タイミングを特定することにより、この描画開始タイミングをスタートとしてスイングの一連の動作を一連のリズムとして描画し、分析することが可能となる。これにより、スイング開始前にセンサー出力のゼロ点バイアスを得るために、ユーザー（被験者）に静止してもらうことなく、スイングリズムの基準タイミングを特定することができる。これにより、ユーザーの煩わしさを減少させるなど使い勝手を向上させることができる。
さらに、ユーザーが静止状態の確保後にもワッグルを行うなど、直ちにスイングを開始しない場合におけるスイングの描画開始の遅れを防止することができ、スムーズにスイング軌跡（スイングリズム）の描画を開始することができる。これにより、ユーザーの感じているリズムと異なったリズムによる描画など、ユーザーが受ける違和感を減少させるなど使い勝手を向上させることができる。
また、精度よく描画の開始タイミングを特定することが可能となるため、動きの小さいスイング、例えばパッティング（パター）などのスイング軌跡を精度よく検出することが可能となる。
さらに、本適用例のスイング分析システムによれば、角速度センサーにより複数軸の角速度を検出し、各々の軸回りの角速度の合成値（ノルム）に基づいてスイングの各動作を検出するので、スイング動作に連動して動く場所に任意の向きに角速度センサーを取り付けることができ、取り扱いが容易である。
【００２３】
［適用例１０］上記適用例に記載のスイング分析システムにおいて、前記角速度センサーは、ユーザーの手、グローブ、およびスイング器具の少なくとも１つに取り付け可能であることが好ましい。
【００２４】
本適用例によれば、角速度センサーをユーザーの手またはグローブに取り付け可能とすることにより、センサーの取り付けに時間がかからず、容易にスイング分析を行うことができる。また、角速度センサーをスイング器具に取り付け可能とすることにより、ユーザーの手またはグローブにセンサーを取り付けるよりも精密に角速度を検出することができる。
【００２５】
［適用例１１］本適用例に係るスイング分析プログラムは、スイングにより複数軸の回りに発生する角速度を検出する角速度センサーの検出データを取得するデータ取得部と、前記スイングの各動作の少なくとも１つを検出する動作検出部と、を備え、前記動作検出部としてコンピューターを機能させ、前記コンピューターは、取得した前記検出データを用いて、前記複数軸の各々の軸に発生する前記角速度の合成値を計算する角速度計算部を含み、前記角速度の合成値と閾値との比較によって、前記スイングにおけるインパクトのタイミングおよびスイング軌跡の描画開始タイミングを特定することを特徴とする。
【００２６】
本適用例によれば、動作検出部としてコンピューターを機能させ、データ取得部が取得した複数軸の回りの角速度を検出する角速度センサーの検出データを用い、角速度計算部が複数軸の各々の軸に発生する角速度の合成値を計算することによってスイングの分析を行うことができるスイング分析プログラムを提供することができる。
【００２７】
［適用例１２］本適用例に係る記録媒体は、上記適用例に記載のスイング分析プログラムを記録していることを特徴とする。
【００２８】
本適用例によれば、上記適用例のスイング分析プログラムを記録（記憶）した記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態のスイング分析装置の構成を示す図。
【図２】角速度センサーの取り付け位置の一例を示す図。
【図３】スイング分析の全体処理の一例を示すフローチャート図。
【図４】スイング動作の検出処理の一例を示すフローチャート図。
【図５】スイング開始（アドレスの区間）動作からトップの区間にかけての３軸の角速度の合成値（ノルム）と各閾値との相関を示す図。
【図６】トップ区間、フィニッシュ区間、スイング開始（アドレスの区間）、描画開始、スイングリズム取得に係る閾値テーブルの一例を示す図。
【図７】図４に続くスイング動作の検出処理のフローを示すフローチャート図。
【図８】スイング動作の表示処理の一例を示すフローチャート図。
【図９】スイング動作の表示の一例を示す図。
【図１０】実験例における角速度センサーの取り付け位置および向きの説明図。
【図１１】図１１（Ａ）はフルスイング時の３軸角速度をグラフ表示した図であり、図１１（Ｂ）は３軸の角速度の合成値（ノルム）の計算値をグラフ表示した図であり、図１１（Ｃ）は３軸の角速度の合成値（ノルム）の微分の計算値をグラフ表示した図。
【図１２】フルスイング時のスイング動作の表示の一例を示す図。
【図１３】図１３（Ａ）はパッティング時の３軸の角速度をグラフ表示した図であり、図１３（Ｂ）は３軸の角速度の合成値（ノルム）の計算値をグラフ表示した図であり、図１３（Ｃ）は３軸の角速度の合成値（ノルム）の微分の計算値をグラフ表示した図。
【図１４】パッティング時のスイング動作の表示の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、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い。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３１】
以下では、ゴルフスイングの分析を行うスイング分析装置を例に挙げて説明するが、本発明のスイング分析装置は、テニスラケットや野球のバットなどスイングに用いられる様々な器具のスイング分析に適用することができる。
【００３２】
１．スイング分析装置の構成
図１は、本実施形態のスイング分析装置（スイング分析システム）の構成を示す図である。本実施形態のスイング分析装置１は、処理部２０、操作部３０、表示部４０、ＲＯＭ５０、ＲＡＭ６０、不揮発性メモリー７０、記録媒体８０を含んで構成されている。また、スイング分析装置１（処理部２０）には、スイング動作に応じて発生する複数軸の回りの角速度を検出する角速度センサー１０が接続され、スイング分析システム１００が構成される。
【００３３】
角速度センサー１０は、スイング動作に応じて発生する複数軸の回りの角速度を検出し、各軸回りの角速度の検出データを出力する。なお、角速度センサー１０は、１つの素子で複数軸回りの角速度を検出可能な多軸センサーであっても良いし、１つの素子で１軸回りの角速度を検出可能な１軸センサーを複数個実装したセンサーであっても良い。
【００３４】
操作部３０は、ユーザー（被験者）からの操作データを取得し、処理部２０に送る処理を行う。操作部３０は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどである。
【００３５】
表示部４０は、処理部２０の処理結果を文字やグラフ、その他の画像として表示するものである。表示部４０は、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、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）などである。なお、１つのタッチパネル型ディスプレイで操作部３０と表示部４０の機能を実現するようにしてもよい。
【００３６】
ＲＯＭ５０は、処理部２０が各種の計算処理や制御処理を行うための基本プログラムや基本プログラムで用いるデータ等を記憶している。
【００３７】
ＲＡＭ６０は、処理部２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ５０や記録媒体８０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３０から入力されたデータ、処理部２０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録（記憶）しておく記憶部である。
【００３８】
不揮発性メモリー７０は、処理部２０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録（記憶）する記録部である。
【００３９】
記録媒体８０は、各種のアプリケーション機能を実現するためのアプリケーションプログラムやデータを記録（記憶）しており、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現することができる。
【００４０】
処理部２０は、ＲＯＭ５０に記憶されている基本プログラムや記録媒体８０に記憶されているアプリケーションプログラムに従って、各種の処理（角速度センサー１０の検出データの取得処理、各種の計算処理、各種の制御処理等）を行う。処理部２０は、マイクロプロセッサーなどで実現することができる。
【００４１】
また、処理部２０は、以下に説明するデータ取得部２２、動作検出部２４、表示処理部２６を含み、ユーザーによるスイング動作の各動作を分析する。本実施形態では、処理部２０が記録媒体８０に記憶されているスイング分析プログラムを実行することで、データ取得部２２、動作検出部２４、表示処理部２６として機能する。すなわち、記録媒体８０には、コンピューターを上記の各部として機能させるためのスイング分析プログラムが記憶されている。あるいは、スイング分析装置１に通信部を追加し、通信部を介して有線、または無線の通信ネットワークを介してサーバーからスイング分析プログラムを受信し、受信したスイング分析プログラムをＲＡＭ６０や記録媒体８０に記憶して当該スイング分析プログラムを実行するようにしてもよい。ただし、データ取得部２２、動作検出部２４、表示処理部２６の少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。
【００４２】
データ取得部２２は、ユーザーのスイング動作に対する角速度センサー１０の一連の検出データを連続して取得する処理を行う。取得したデータは、例えばＲＡＭ６０に記録（記憶）される。
【００４３】
動作検出部２４は、データ取得部２２が取得した検出データに基づいて、ユーザーのスイングの各動作の少なくとも１つを検出する処理を行う。特に、本実施形態の動作検出部２４は、角速度計算部２４０、微分計算部２４２、インパクト検出部２４４を含む。ただし、本実施形態の動作検出部２４は、これらの一部、または全部の構成（要素）を省略したり、新たな構成（要素）を追加したりする構成としてもよい。
【００４４】
角速度計算部２４０は、データ取得部２２が取得した検出データに基づいて、複数軸の回りの角速度の合成値（ノルム）を計算する処理を行う。なお、以下では各軸で生じた角速度の合成値のことを「ノルム」と表現する。
【００４５】
微分計算部２４２は、角速度計算部２４０が計算した角速度のノルムを時間で微分する処理を行う。
【００４６】
インパクト検出部２４４は、角速度計算部２４０が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処理を行う。インパクト検出部２４４は、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ようにしてもよい。あるいは、インパクト検出部２４４は、微分計算部２４２が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。
【００４７】
動作検出部２４は、インパクト検出部２４４が検出したインパクトのタイミングより前で、角速度の合成値が、設定された第１閾値Ｖ０（図５参照）以下となる部分、換言すれば角速度のノルムが第１閾値Ｖ０以下の連続した区間をスイングのトップの区間（トップでの溜めの区間）として検出（特定）してもよい。また、角速度計算部２４０が計算した角速度のノルムが、スイングのトップの区間の内で最小となるタイミング（時刻）を、スイングのトップのタイミングとして検出（特定）するようにしてもよい。
【００４８】
また、動作検出部２４は、トップより前で、角速度のノルムが、例えば第１閾値Ｖ０よりも値を小さく設定された第２閾値Ｖ１２（図５参照）以下となる部分をアドレスの区間（図５参照）として設定する。
【００４９】
また、動作検出部２４は、特定されたアドレスの区間のうちで、角速度のノルムが最も小さく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（特定）することができる。通常のスイング動作では、静止した状態（アドレス）からスイング動作を開始してトップに至るまでに、スイング動作が止まることは考えにくいため、トップより前において特定されたアドレスの区間のうちで、角速度のノルムが最も小さくなるタイミングをスイングの開始のタイミングとして捉えることができる。
【００５０】
また、動作検出部２４は、特定されたトップの区間とアドレスの区間との間で、角速度の合成値（ノルム）が、第２閾値Ｖ１２よりも大きな第３閾値Ｖ１３（図５参照）と重なるタイミングを、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳとして設定することができる。このように、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳを特定することにより、後述する画面（表示部４０）への表示において、この描画開始タイミングＴＳをスタートとしてスイングの一連の動作を一連のリズムとして描画することが可能となる。
【００５１】
また、動作検出部２４は、特定されたトップの区間とアドレスの区間との間で、角速度の合成値（ノルム）が、第２閾値Ｖ１２よりも大きな第４閾値Ｖ１４と重なるタイミングを、スイングリズムを取得する基準タイミングＴＤとして設定するようにしてもよい。このように、スイングリズムを取得する基準タイミングＴＤを設定することにより、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳに近い時刻（タイミング）にスイングリズムを取得する基準タイミングＴＤが設定されるため、描画結果で被験者が感じるスイングリズムの検出結果の違和感を減少させることができる。
【００５２】
また、動作検出部２４は、インパクトより後で、角速度のノルムが最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ようにしてもよい。あるいは、動作検出部２４は、インパクトより後で、角速度のノルムが他の閾値としての第５閾値（不図示）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。
【００５３】
また、動作検出部２４は、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、角速度のノルムが他の閾値である第６閾値（不図示）以下となる連続した区間をフィニッシュ区間として特定するようにしてもよい。
【００５４】
表示処理部２６は、動作検出部２４が検出したユーザーのスイングの各動作に基づいて、当該スイングの各動作の時間を算出して、算出結果を画面（表示部４０）に表示する処理を行う。
【００５５】
なお、本実施形態の処理部２０は、これらの一部の構成（要素）を省略したり、新たな構成（要素）を追加したりする構成としてもよい。
【００５６】
この処理部２０、操作部３０、表示部４０、ＲＯＭ５０、ＲＡＭ６０、不揮発性メモリー７０、記録媒体８０の全部、または一部の機能は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、あるいはスマートフォンなどの携帯機器などで実現することができる。
【００５７】
このスイング分析システム１００は、角速度センサー１０と処理部２０を物理的に分離した分離型として構成し、角速度センサー１０と処理部２０のデータ通信を無線、または有線で行うようにしてもよい。あるいは、スイング分析システム１００は、角速度センサー１０と処理部２０を１つの筐体の中に設けた一体型として構成することもできる。
【００５８】
スイング分析システム１００を分離型で構成する場合には、角速度センサー１０を、スイング動作に応じて発生する角速度を検出可能な任意の位置に取り付ければよい。例えば、角速度センサー１０は、図２（Ａ）に示すようにゴルフクラブ等のスイング器具に取り付けられる。ただし、インパクト時の衝撃の影響を受けないように、図示のようにシャフトに取り付けるのが好ましい。それ以外にも、図２（Ｂ）に示すようにユーザーの手やグローブなどに取り付けられてもよいし、図２（Ｃ）に示すように腕時計などのアクセサリーに取り付けられてもよい。
【００５９】
また、スイング分析装置１は、ゴルフクラブ等のスイング器具、ユーザーの手やグローブ、アクセサリーなどと分離し、別体の分析装置として設けてもよいし、スイング分析装置１をゴルフクラブ等のスイング器具、ユーザーの手やグローブ、アクセサリーなどに取り付けてもよい。
【００６０】
２．スイング分析装置の処理
２−１．スイング分析の全体処理
図３は、スイング分析装置１の処理部２０によるスイング分析の全体処理の一例を示すフローチャート図である。
【００６１】
図３に示すように、本実施形態の処理部２０は、まず、データ取得部２２として機能し、角速度センサー１０が検出した検出データを取得する（ステップＳ１０、データ取得ステップ）。データ取得部２２が角速度センサー１０からデータを取得する期間（データ取得期間）は、何らかの方法で設定する。例えば、ユーザー（被験者）あるいは補助者が、スイング開始前に操作部３０を操作することでデータ取得期間の開始タイミングを指示し、スイング終了後に操作部３０を操作することでデータ取得期間の終了タイミングを指示するようにしてもよい。また、例えば、ユーザーあるいは補助者が、スイング開始前に操作部３０を操作することでデータ取得期間の開始タイミングを指示し、所定時間経過後に自動的にデータ取得期間を終了するようにしてもよい。
【００６２】
次に、処理部２０は、動作検出部２４として機能し、ステップＳ１０で取得したデータに対してリズム検出を行う（ステップＳ１２、リズム検出ステップ）。なお、リズムとは、スイングの開始からスイングの終了までの一連の動作のことを言い、例えば、ゴルフスイングの場合、スイングの開始（アドレス）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の一連の動作に相当する。
【００６３】
ステップＳ１２でリズム検出がされなかった場合（ステップＳ１４のＮ）は、取得したデータにスイング動作に対応するデータ（スイングデータ）が含まれていなかったと判断して処理を終了する。この場合、取得したデータにスイングデータが含まれなかったことを表示部４０に表示するようにしてもよい。
【００６４】
一方、ステップＳ１２でリズム検出がされた場合（ステップＳ１４のＹ）、処理部２０は、表示処理部２６として機能し、ステップＳ１２でリズム検出がされたデータ、すなわちユーザーのスイング動作に対応するスイングデータのリズムを表示部４０に表示し（ステップＳ１６、リズム表示ステップ）、処理を終了する。
【００６５】
２−２．リズム検出処理
図４、図５、図６および図７を参照しながら、処理部（動作検出部）によるリズム検出処理フローについて説明する。図４および図７は、処理部２０（動作検出部２４）によるリズム検出処理フローの一例を示すフローチャート図である。なお、図４および図７に示すリズム検出処理フローは、スイングの一例としてのゴルフスイングを示す一連のフローであり、作図の便宜上二つの図に分けて記載している。また、図５はスイング開始（アドレスの区間）動作からトップの区間にかけての３軸の角速度の合成値（ノルム）と各閾値との相関を示す図である。また、図６は、トップ区間、フィニッシュ区間、スイング開始（アドレスの区間）の閾値テーブルの一例を示す図である。
【００６６】
先ず、図４に示すように、処理部２０（動作検出部２４）に、種々の閾値（図５に示す第１閾値Ｖ０、第２閾値Ｖ１２、第３閾値Ｖ１３、第４閾値Ｖ１４、および他の閾値）を設定する（ステップＳ１１０）。なお、閾値の設定は、例えば、ユーザー（被験者）が、操作部３０を操作して処理部２０（動作検出部２４）に入力することができる。また、閾値の設定は、例えば、事前に実行されたリズム検出処理フローの結果に基づいて、処理部２０（動作検出部２４）がデータ処理し、求められた値を所定の閾値として設定することもできる。
【００６７】
ここで、第１閾値Ｖ０および第２閾値Ｖ１２は、第１閾値Ｖ０＞第２閾値Ｖ１２の関係となるように設定されることが望ましい。このような関係の複数の閾値を用いることにより、ユーザー（被験者）のスイングの癖などにより生じるノルムの軌跡のばらつきを考慮した検出を行うことができ、例えば、後述するアドレス（スイングの初期姿勢）におけるスイング開始のタイミングの特定の精度を高めることが可能となる。
【００６８】
また、第２閾値Ｖ１２、第３閾値Ｖ１３、および第４閾値Ｖ１４は、第２閾値Ｖ１２＜第３閾値Ｖ１３≦第４閾値Ｖ１４の関係となるように設定されることが望ましい。このような関係の複数の閾値を用いることにより、トップの区間とアドレスの区間との間に、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳやスイングリズムを取得する基準タイミングＴＤを設定することができる。これにより、描画開始タイミングＴＳをスタートとして、スイングの一連の動作を一連のリズムとして画面（表示部４０）への表示することが可能となるとともに、描画結果で被験者が感じるスイングリズムの検出結果の違和感を減少させることができる。
【００６９】
なお、図６に示すように、それぞれの閾値は、スイングの強弱（スイングの種類）によって異なる値として設定することができる。例えばフルスイングの場合の閾値として、上述の第１閾値Ｖ０、第２閾値Ｖ１２、第３閾値Ｖ１３、第４閾値Ｖ１４、およびフィニッシュ区間を特定するその他の閾値Ｖ２などを設定する。また、例えばパターなどのスイングの場合の閾値として、第１閾値Ｂ０、第２閾値Ｂ１２、第３閾値Ｂ１３、第４閾値Ｂ１４、およびフィニッシュ区間を特定するその他の閾値Ｂ２などを設定することができる。
【００７０】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、角速度計算部２４０として機能し、取得したデータから各時刻ｔでの角速度のノルムｎ0（ｔ）の値を計算する（ステップＳ１２０）。角速度のノルム（角速度の合成値）の求め方の一例として「角速度の大きさの２乗の和の平方根」から求める方法がある。例えば、角速度センサー１０が３軸回りの角速度を検出し、データ取得期間の各時刻ｔでの３軸分の検出データをｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）、ｚ（ｔ）とすると、角速度のノルムｎ0（ｔ）は、次式（１）で計算される。
【００７１】
【数１】
2016209282.tif 000003
【００７２】
なお、角速度のノルム（角速度の合成値）の求め方としては、上述したような「角速度の大きさの２乗の和の平方根」から求める方法に替えて、例えば、「角速度の大きさの和」から求める方法（ｎ0（ｔ）＝｜ｘ（ｔ）｜＋｜ｙ（ｔ）｜＋｜ｚ（ｔ）｜）、もしくは「角速度の大きさの積」から求める方法（ｎ0（ｔ）＝｜ｘ（ｔ）｜×｜ｙ（ｔ）｜×｜ｚ（ｔ）｜）などを用いてもよい。
【００７３】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、各時刻ｔでの角速度のノルムｎ0（ｔ）を所定範囲に正規化したノルムｎ（ｔ）に変換する（ステップＳ１３０）。具体的には、データ取得期間における角速度のノルムの最大値をｍａｘ（ｎ0）とすると、次式（２）により、角速度のノルムｎ0（ｔ）が０〜１００の範囲に正規化したノルムｎ（ｔ）に変換される。
【００７４】
【数２】
2016209282.tif 000004
【００７５】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、微分計算部２４２として機能し、各時刻ｔでのノルム（正規化後のノルム）ｎ（ｔ）の微分ｄｎ（ｔ）の値を計算する（ステップＳ１４０）。例えば、角速度の検出データの取得間隔をΔｔとすると、時刻ｔでの角速度のノルムの微分（差分）ｄｎ（ｔ）は次式（３）で計算される。
【００７６】
【数３】
2016209282.tif 000005
【００７７】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、インパクト検出部２４４として機能し、ノルムの微分ｄｎ（ｔ）の値が最大となる時刻と最小となる時刻のうち、先の時刻をインパクトの時刻Ｔ５として設定する（ステップＳ１５０）。通常のゴルフスイングでは、インパクトの瞬間にスイング速度が最大になると考えられる。そして、スイング速度に応じて角速度のノルムの値も変化すると考えられるので、一連のスイング動作の中で角速度のノルムの微分値が最大、または最小となるタイミング（すなわち、角速度のノルムの微分値が正の最大値、または負の最小値になるタイミング）をインパクトのタイミングとして捉えることができる。なお、インパクトによりゴルフクラブが振動するため、角速度のノルムの微分値が最大となるタイミングと最小となるタイミングが対になって生じると考えられるが、そのうちの先のタイミングがインパクトの瞬間と考えられる。
【００７８】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、インパクトの時刻Ｔ５より前（前の時刻）で、角速度の合成値（ノルムｎ（ｔ））が、予め設定されている第１閾値Ｖ０（図５参照）以下となる部分が存在するか否かを判定し（ステップＳ１６０）、存在すれば（ステップＳ１６０のＹ）、当該部分をスイングのトップの区間と特定し、当該トップの区間のうちでノルムｎ（ｔ）の値が０に近づく極小点の時刻をトップの時刻Ｔ３として設定する（ステップＳ１６２）。通常のゴルフスイングでは、スイング開始後、トップで一旦動作が止まり、その後、徐々にスイング速度が大きくなってインパクトに至ると考えられる。従って、インパクトのタイミングより前で角速度のノルムｎ（ｔ）が第１閾値Ｖ０以下となる部分をスイングのトップの区間と特定し、当該区間のうちで角速度のノルムｎ（ｔ）が０に近づき最小となるタイミングをトップのタイミング（トップの時刻Ｔ３）として捉えることができる。
【００７９】
一方、インパクトの時刻Ｔ５より前（前の時刻）でノルムｎ（ｔ）の値が、第１閾値Ｖ０（図５参照）以下となる部分が存在しなければ（ステップＳ１６０のＮ）、処理部２０（動作検出部２４）は、取得したデータに対するリズム検出に失敗した（取得したデータにはスイングデータが含まれていない）として処理を終了する。
【００８０】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、トップの時刻Ｔ３より前（前の時刻）で、角速度の合成値（ノルムｎ（ｔ））が、予め設定されている第２閾値Ｖ１２（図５参照）以下となる部分が存在するか否かを判定し（ステップＳ２７０）、存在すれば（ステップＳ２７０のＹ）、当該部分をアドレスの区間として設定する（ステップＳ２７２）。通常のゴルフスイングでは、静止した状態からスイング動作を開始し、トップまでにスイング動作が止まることは考えにくい。従って、トップのタイミングより前で角速度のノルムｎ（ｔ）が第２閾値Ｖ１２以下となる部分をアドレスの区間として特定することができ、この区間の最後のタイミングをスイング動作の開始のタイミング（時刻Ｔ１）として捉えることができる。また、特定されたアドレスの区間のうちで、角速度のノルムが最も小さくなるタイミングをスイングの開始のタイミング（時刻Ｔ１）として検出（特定）することもできる。
【００８１】
一方、トップの時刻Ｔ３より前（前の時刻）で、角速度の合成値（ノルムｎ（ｔ））が、予め設定されている第２閾値Ｖ１２（図５参照）以下となる部分が存在しなければ（ステップＳ２７０のＮ）、処理部２０（動作検出部２４）は、取得したデータに対するリズム検出に失敗した（取得したデータにはスイングデータが含まれていない）として処理を終了する。
【００８２】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、特定したアドレスの区間と、トップの時刻Ｔ３との間で、角速度の合成値（ノルムｎ（ｔ））が、予め設定されている第３閾値Ｖ１３（図５参照）と重なる時刻が存在するか否かを判定し（ステップＳ２７４）、存在すれば（ステップＳ２７４のＹ）、当該時刻をスイング軌跡の描画開始タイミングＴＳとして設定する（ステップＳ２７６）。このように、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳを設定することにより、後述する画面（表示部４０）への表示において、この描画開始タイミングＴＳをスタートとしてスイングの一連の動作を一連のリズムとして描画することが可能となる。
【００８３】
一方、アドレスの区間と、トップの時刻Ｔ３との間で、角速度の合成値（ノルムｎ（ｔ））が、予め設定されている第３閾値Ｖ１３（図５参照）となる時刻が存在しなければ（ステップＳ２７４のＮ）、処理部２０（動作検出部２４）は、取得したデータに対するリズム検出に失敗した（取得したデータにはスイングデータが含まれていない）として処理を終了する。なお、以降のフローは図７に続く。
【００８４】
次に、図７に示すように、処理部２０（動作検出部２４）は、特定したアドレスの区間と、トップの時刻Ｔ３との間で、角速度の合成値（ノルムｎ（ｔ））が、予め設定されている第４閾値Ｖ１４（図５参照）となる時刻が存在するか否かを判定し（ステップＳ２７８）、存在すれば（ステップＳ２７８のＹ）当該時刻を、スイングリズムを取得する基準タイミングＴＤとして特定する（ステップＳ２７９）。これにより、前述のスイング軌跡の描画開始タイミングＴＳに近い時刻にスイングリズムを取得する基準タイミングＴＤが設定されるため、描画結果で被験者が感じるスイングリズムの検出結果の違和感を減少させることができる。
【００８５】
一方、アドレスの区間と、トップの時刻Ｔ３との間で、角速度の合成値（ノルムｎ（ｔ））が、予め設定されている第４閾値Ｖ１４（図５参照）となる時刻が存在しなければ（ステップＳ２７８のＮ）、処理部２０（動作検出部２４）は、取得したデータに対するリズム検出に失敗した（取得したデータにはスイングデータが含まれていない）として処理を終了する。
【００８６】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、インパクトの時刻Ｔ５より後でノルムｎ（ｔ）の値が０に近づく極小点が存在するか否かを判定し（ステップＳ１８０）、存在すれば（ステップＳ１８０のＹ）、当該極小点の時刻をフィニッシュの時刻Ｔ７として設定する（ステップＳ１８２）。通常のゴルフスイングでは、インパクトの後、徐々にスイング速度が小さくなって止まると考えられる。従って、インパクトのタイミングより後で角速度のノルムｎ（ｔ）が０に近づき最小となるタイミングをフィニッシュのタイミングとして捉えることができる。
【００８７】
一方、インパクトの時刻Ｔ５より後でノルムｎ（ｔ）の値が０に近づく極小点が存在しなければ（ステップＳ１８０のＮ）、処理部２０（動作検出部２４）は、取得したデータに対するリズム検出に失敗した（取得したデータにはスイングデータが含まれていない）として処理を終了する。
【００８８】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、トップの時刻Ｔ３の前後でノルムｎ（ｔ）の値があらかじめ設定された第１閾値Ｖ０以下の区間が存在するか否かを判定し（ステップＳ１８４）、存在すれば（ステップＳ１８４のＹ）、当該区間の最初と最後の時刻をそれぞれトップ区間の開始時刻Ｔ２と終了時刻Ｔ４として設定する（ステップＳ１８６）。通常のゴルフスイングでは、トップで一旦動作が止まるので、トップの前後ではスイング速度が小さいと考えられる。従って、トップのタイミングを含み角速度のノルムが所与の閾値以下の連続した区間をトップ区間として捉えることができる。
【００８９】
一方、トップの時刻Ｔ３の前後でノルムｎ（ｔ）の値が第１閾値Ｖ０以下の区間が存在しなければ（ステップＳ１８４のＮ）、処理部２０（動作検出部２４）は、取得したデータに対するリズム検出に失敗した（取得したデータにはスイングデータが含まれていない）として処理を終了する。
【００９０】
次に、処理部２０（動作検出部２４）は、フィニッシュの時刻Ｔ７の前後でノルムｎ（ｔ）の値があらかじめ設定された閾値Ｖ２（第５閾値の一例）以下の区間が存在するか否かを判定し（ステップＳ１８８）、存在すれば（ステップＳ１８８のＹ）、当該区間の最初と最後の時刻をそれぞれフィニッシュ区間の開始時刻Ｔ６と終了時刻Ｔ８として設定する（ステップＳ１９０）。通常のゴルフスイングでは、インパクトの後、徐々にスイング速度が小さくなって止まると考えられる。従って、フィニッシュのタイミングを含み角速度のノルムｎ（ｔ）が所与の閾値以下の連続した区間をフィニッシュ区間として捉えることができる。
【００９１】
一方、フィニッシュの時刻Ｔ７の前後でノルムｎ（ｔ）の値が閾値Ｖ２以下の区間が存在しなければ（ステップＳ１８８のＮ）、処理部２０（動作検出部２４）は、取得したデータに対するリズム検出に失敗した（取得したデータにはスイングデータが含まれていない）として処理を終了する。
【００９２】
最後に、処理部２０（動作検出部２４）は、リズム検出されたＴ１〜Ｔ８のデータをスイングデータとし（ステップＳ１９２）、処理を終了する。
【００９３】
トップ区間、フィニッシュ区間、スイング開始の各閾値は、例えば、図６に示すようなテーブルデータとしてＲＯＭ５０やＲＡＭ６０などに記憶される。これらの閾値は、固定値でもよいし、可変値（例えば、ユーザー毎に個別に設定する、もしくは事前に実行されたリズム検出処理フローの結果に基づいて、処理部２０（動作検出部２４）がデータ処理し、求められた値を所定の閾値として設定する。）でもよい。図６のように、各動作に対応して各閾値を設けておけば、極小点が複数発生した場合においても、スイングに対応した極小点の抽出が容易となる。
【００９４】
上述のように、処理部２０（動作検出部２４）は、スイングリズムの基準タイミングＴＤをスタートとして、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のスイングのリズムを検出することが好ましい。
【００９５】
このようにスイングのリズムを検出することにより、スイングリズムの基準タイミングＴＤをスタートとして、例えばゴルフスイングの一連の動作をリズムとして分析することができる。これにより、スイングリズムの基準タイミングＴＤとして特定される時刻より前のユーザー（被検者）の動作の癖などによって生じる検出スタートタイミングのばらつきを抑えることができ、これによって被験者が感じるスイングリズムの検出結果の違和感を減少させることができる。
【００９６】
なお、図４および図７に示すフローチャートの各ステップを適宜入れ替えてもよい。
【００９７】
また、図４のフローチャートにおいて、各時刻ｔでのノルム（正規化後のノルム）ｎ（ｔ）の微分ｄｎ（ｔ）の値を計算する工程（ステップＳ１４０）は省略することが可能である。特にドライバーのスイングのように角速度のノルムの変化が大きいものについては微分工程（ステップＳ１４０）は省略することができる。微分工程（ステップＳ１４０）を省略する場合は、正規化したノルムｎ（ｔ）に変換する（ステップＳ１３０）で求めた角速度のノルムの最大値をインパクトのタイミングとして検出すれば良い。
【００９８】
また、図７のフローチャートのステップＳ１８０、ステップＳ１８２において、インパクトのタイミングより後で角速度のノルムｎ（ｔ）の値が０に近づく極小点をフィニッシュのタイミングとしているが、例えば、インパクトより後で、角速度のノルムｎ（ｔ）の値があらかじめ設定された閾値Ｖ２（第５閾値の一例）以下となる最初のタイミングをスイングのフィニッシュのタイミングとして設定してもよい。
【００９９】
また、図４および図７のフローチャートでは、スイングの開始（アドレス）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のすべての動作を検出しているが、例えば、インパクトとダウンスイングだけの動作を検出するなどスイング動作の少なくとも１つの動作を検出するようにしてもよい。
【０１００】
２−３．リズム表示処理
図８は、処理部２０（表示処理部２６）によるリズム表示処理の一例を示すフローチャート図である。
【０１０１】
まず、処理部２０（表示処理部２６）は、バックスイングの時間Ｔａ＝トップの時刻Ｔ３−スイング開始の時刻Ｔ１を計算する（ステップＳ２００）。
【０１０２】
次に、処理部２０（表示処理部２６）は、トップ区間の時間Ｔｂ＝トップ区間の終了時刻Ｔ４−トップ区間の開始時刻Ｔ２を計算する（ステップＳ２１０）。
【０１０３】
次に、処理部２０（表示処理部２６）は、ダウンスイングの時間Ｔｃ＝インパクトの時刻Ｔ５−トップの時刻Ｔ３を計算する（ステップＳ２２０）。
【０１０４】
次に、処理部２０（表示処理部２６）は、フォロースルーの時間Ｔｄ＝フィニッシュの時刻Ｔ７−インパクトの時刻Ｔ５を計算する（ステップＳ２３０）。
【０１０５】
次に、処理部２０（表示処理部２６）は、フィニッシュ区間の時間Ｔｅ＝フィニッシュ区間の終了時刻Ｔ８−フィニッシュ区間の開始時刻Ｔ６を計算する（ステップＳ２４０）。
【０１０６】
最後に、処理部２０（表示処理部２６）は、ステップＳ２００〜ステップＳ２４０でそれぞれ計算した各フェーズの時間（バックスイングの時間Ｔａ、トップ区間の時間Ｔｂ、ダウンスイングの時間Ｔｃ、フォロースルーの時間Ｔｄ、フィニッシュ区間の時間Ｔｅ）をグラフ化して表示部４０に表示する（ステップＳ２５０）。
【０１０７】
図９は、スイング動作のリズム表示の一例を示す図である。図９の表示例では、スイング動作における各フェーズ（バックスイング、トップ区間、ダウンスイング、フォロースルー、フィニッシュ区間）を、それぞれの時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅに比例した長さで固有の色あるいは模様を有する矩形で時系列に沿って表示している。また、各フェーズの矩形表示の上側にそれぞれの時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅを表示している。このようなリズム表示により、ユーザーは、例えば、トップ区間Ｔｂが短いからトップでの溜めが足りない、ダウンスイングの時間Ｔｃが長いからインパクトが弱いというような自己のスイング動作のリズムに関する詳細な情報を得ることができる。また、スイングのリズムを全て表示させるだけでなく、スイングの動作ごとに時間を表示しても良い。なお、図９に示すように、スイング開始の時刻Ｔ１を含むアドレスの区間を表示してもよい。
【０１０８】
３．実験例
図１０〜図１４は、本実施形態のスイング分析装置１（スイング分析システム１００）を用いたスイング動作のリズム分析の実験例に関する図である。
【０１０９】
図１０に示すように、本実験例では、ゴルフクラブのシャフトのグリップ近くに３軸の角速度を検出する角速度センサー１０を取り付け、ユーザーが１回だけスイングを行ってゴルフボールを打った時のリズムを分析した。角速度センサー１０は、ｘ軸がシャフトに平行な方向、ｙ軸がスイングの方向、ｚ軸がスイング面と垂直な方向になるように取り付けた。ただし、本実施形態のスイング分析装置１は、角速度のノルムに基づいて各フェーズの時間を計算するので、角速度センサー１０の取り付け角は任意である。また、角速度センサー１０を、不図示のＰＣ（処理部２０、操作部３０、表示部４０、ＲＯＭ５０、ＲＡＭ６０、不揮発性メモリー７０、記録媒体８０などを備えている）とケーブルで接続してスイング分析システム１００を構成した。そして、ＰＣ側で角速度センサー１０が検出した一連の３軸角速度データをＲＡＭ６０に取得し、取得したデータに含まれるスイングデータのリズムを分析して表示させた。ゴルフクラブとしてはドライバーとパターの２種類を選択し、それぞれについてリズム分析を行った。
【０１１０】
図１１（Ａ）は、ユーザーがドライバーを持ってフルスイングした時のデータ取得期間（５秒間）に取得されたデータから３軸の角速度ｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ）をグラフ表示した図である。図１１（Ａ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度（ｄｐｓ）である。
【０１１１】
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の３軸角速度ｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ）から３軸角速度のノルムｎ0（ｔ）を式（１）に従って計算した後に式（２）に従って０〜１００にスケール変換（正規化）したノルムｎ（ｔ）をグラフ表示した図である。図１１（Ｂ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度のノルム（０〜１００にスケール変換）である。
【０１１２】
図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）の３軸角速度のノルムｎ（ｔ）からその微分ｄｎ（ｔ）を式（３）に従って計算し、グラフ表示した図である。図１１（Ｃ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は３軸角速度のノルムの微分値である。なお、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）では横軸を０〜５秒で表示しているが、図１１（Ｃ）では、インパクトの前後の微分値の変化がわかるように、横軸を２秒〜２．８秒で表示している。
【０１１３】
図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）より、図４および図７に示したリズム検出処理のフローチャートに従って、スイング開始の時刻Ｔ１、トップ区間の開始時刻Ｔ２、トップの時刻Ｔ３、トップ区間の終了時刻Ｔ４、インパクトの時刻Ｔ５、フィニッシュ区間の開始時刻Ｔ６、フィニッシュの時刻Ｔ７、フィニッシュ区間の終了時刻Ｔ８を計算した。その結果、Ｔ１＝１０００ｍｓｅｃ，Ｔ２＝１９６７ｍｓｅｃ，Ｔ３＝２０２４ｍｓｅｃ，Ｔ４＝２０８７ｍｓｅｃ，Ｔ５＝２３９７ｍｓｅｃ，Ｔ６＝３００２ｍｓｅｃ，Ｔ７＝３０７５ｍｓｅｃ，Ｔ８＝３２１０ｍｓｅｃであった。
【０１１４】
次に、Ｔ１〜Ｔ８の計算値を用いて、図８に示したリズム表示処理のフローチャートに従って、バックスイングの時間Ｔａ、トップ区間の時間Ｔｂ、ダウンスイングの時間Ｔｃ、フォロースルーの時間Ｔｄ、フィニッシュ区間の時間Ｔｅを計算した。その結果、Ｔａ＝Ｔ３−Ｔ１＝１０２４ｍｓｅｃ，Ｔｂ＝Ｔ４−Ｔ２＝１２０ｍｓｅｃ，Ｔｃ＝Ｔ５−Ｔ３＝３７３ｍｓｅｃ，Ｔｄ＝Ｔ７−Ｔ５＝６７８ｍｓｅｃ，Ｔｅ＝Ｔ８−Ｔ６＝２０８ｍｓｅｃであり、図１２に示すリズム表示が得られた。このように、フルスイングのような強いスイング動作に関して詳細なリズムのデータが得られた。
【０１１５】
これに対して、図１３（Ａ）は、ユーザーがパターを持ってパッティングした時のデータ取得期間（５秒間）に取得されたデータから３軸の角速度ｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ）をグラフ表示した図である。図１３（Ａ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度（ｄｐｓ）である。
【０１１６】
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の３軸角速度ｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ）から３軸角速度のノルムｎ0（ｔ）を式（１）に従って計算した後に式（２）に従って０〜１００にスケール変換（正規化）したノルムｎ（ｔ）をグラフ表示した図である。図１３（Ｂ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度のノルム（０〜１００にスケール変換）である。
【０１１７】
図１３（Ｃ）は、図１３（Ｂ）の３軸角速度のノルムｎ（ｔ）からその微分ｄｎ（ｔ）を式（３）に従って計算し、グラフ表示した図である。図１３（Ｃ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は３軸角速度のノルムの微分値である。
【０１１８】
図１３（Ｂ）および図１３（Ｃ）より、図４および図７に示したリズム検出処理のフローチャートに従って、スイング開始の時刻Ｔ１、トップ区間の開始時刻Ｔ２、トップの時刻Ｔ３、トップ区間の終了時刻Ｔ４、インパクトの時刻Ｔ５、フィニッシュ区間の開始時刻Ｔ６、フィニッシュの時刻Ｔ７、フィニッシュ区間の終了時刻Ｔ８を計算した。その結果、Ｔ１＝１０００ｍｓｅｃ，Ｔ２＝１６８０ｍｓｅｃ，Ｔ３＝１７３６ｍｓｅｃ，Ｔ４＝１７７０ｍｓｅｃ，Ｔ５＝１９５３ｍｓｅｃ，Ｔ６＝２３０２ｍｓｅｃ，Ｔ７＝２３４９ｍｓｅｃ，Ｔ８＝２４０５ｍｓｅｃであった。
【０１１９】
次に、Ｔ１〜Ｔ８の計算値を用いて、図８に示したリズム表示処理のフローチャートに従って、バックスイングの時間Ｔａ、トップ区間の時間Ｔｂ、ダウンスイングの時間Ｔｃ、フォロースルーの時間Ｔｄ、フィニッシュ区間の時間Ｔｅを計算した。その結果、Ｔａ＝Ｔ３−Ｔ１＝７３６ｍｓｅｃ，Ｔｂ＝Ｔ４−Ｔ２＝９０ｍｓｅｃ，Ｔｃ＝Ｔ５−Ｔ３＝２１７ｍｓｅｃ，Ｔｄ＝Ｔ７−Ｔ５＝３９６ｍｓｅｃ，Ｔｅ＝Ｔ８−Ｔ６＝１０３ｍｓｅｃであり、図１４に示すリズム表示が得られた。このように、パッティングのような弱いスイング動作についても詳細なリズムのデータが得られた。
【０１２０】
なお、図１１、図１３の例において、前述したように、各時刻ｔでのノルム（正規化後のノルム）ｎ（ｔ）の微分ｄｎ（ｔ）の値を計算する工程（ステップＳ１４０）は省略することが可能である。特に図１１のドライバーのスイングのように角速度のノルムの変化が大きいものについては、微分工程（ステップＳ１４０）を省略することができる。微分工程を省略する場合は、ステップＳ１２０で求めた角速度のノルム（図１１（ｂ）、図１３（ｂ））の最大値をインパクトのタイミングとして検出すれば良い。
【０１２１】
以上に説明したように、本実施形態によれば、角速度センサー１０により複数軸の角速度を検出した検出データを取得し、取得した各々の軸回りの角速度の合成値（ノルム）に基づいてインパクトのタイミング（時刻Ｔ５）を検出し、検出したインパクトのタイミング（時刻Ｔ５）より前で、角速度の合成値（ノルム）が第１閾値Ｖ０以下となる部分をスイングのトップの区間と特定する。そして、特定したスイングのトップの区間より前で、角速度の合成値（ノルム）が第２閾値Ｖ１２以下となる部分をアドレスの区間を特定する。さらに、特定されたトップの区間とアドレスの区間との間で、角速度の合成値（ノルム）が、第２閾値Ｖ１２よりも大きな第３閾値Ｖ１３となるタイミングを、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳとして設定し、角速度の合成値（ノルム）が、第２閾値Ｖ１２よりも大きな第４閾値Ｖ１４となるタイミングを、スイングリズムを取得する基準タイミングＴＤとして設定する。
【０１２２】
このように、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳを特定することにより、画面（表示部４０）への表示において、この描画開始タイミングＴＳをスタートとしてスイングの一連の動作を一連のリズムとして描画することが可能となる。これにより、従来ユーザー（被験者）が行っていたスイング開始前にセンサー出力のゼロ点バイアスを得るための静止動作が不要となり、ユーザーの煩わしさを減少させることができる。また、ユーザーが静止状態の確保後にもワッグルを行うなど、直ちにスイングを開始しない場合におけるスイングの描画開始の遅れを防止することができ、スムーズにスイング軌跡（スイングリズム）の描画を開始することができる。これにより、ユーザーの感じているリズムと異なったリズムによる描画など、ユーザーが受ける違和感を減少させることができる。また、精度よく描画の開始タイミングを特定することが可能となるため、動きの小さいスイング、例えばパッティング（パター）などのスイング軌跡を精度よく検出することが可能となるなど、ユーザーの使い勝手を向上させることができる。
【０１２３】
また、スイングリズムを取得する基準タイミングＴＤを設定することにより、スイング軌跡の描画開始タイミングＴＳに近い時刻（タイミング）にスイングリズムを取得する基準タイミングＴＤが設定されるため、描画結果で被験者が感じるスイングリズムの検出結果の違和感を減少させることができる。
【０１２４】
また、角速度センサー１０を用いることで、加速度センサーを用いた場合と比較してスイング動作をより正確に検出するとともに動きの小さいスイングも検出可能である。従って、例えば、トップとフィニッシュでゴルフクラブをどの程度緩やかに留めているかなど、より詳細な分析をすることができる。また、インパクトを基準にして、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、フォロースルー、スイングの終了までの各動作の少なくとも１つを検出することが可能となる。
【０１２５】
さらに、本実施形態によれば、角速度のノルムに基づいてスイング動作を検出するので、スイング動作に連動して動く場所に任意の向きに角速度センサー１０を取り付けることができ、取り扱いが容易である。
【０１２６】
また、本実施形態によれば、角速度のノルムの値が急激に変化するため一連のスイング動作の中で最も捉えやすいインパクトのタイミングを最初に検出し、インパクトのタイミングに基づいてスイング動作の各フェーズを特定することで、より確実にスイング動作の検出を行うことができる。
【０１２７】
また、本実施形態によれば、スイング動作の各フェーズの時間を表示するので、ユーザーはスイング動作の詳細なリズムを容易に把握することができる。
【０１２８】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成、または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２９】
１…スイング分析装置、１０…角速度センサー、２０…処理部、２２…データ取得部、２４…動作検出部、２６…表示処理部、３０…操作部、４０…表示部、５０…ＲＯＭ、６０…ＲＡＭ、７０…不揮発性メモリー、８０…記録媒体、１００…スイング分析システム、２４０…角速度計算部、２４２…微分計算部、２４４…インパクト検出部。
【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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【図１３】
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【図１４】
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