JP2007229197A - 携帯通信端末、動作評価システム、方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】スイング等のフォームに対する評価を、何時でもどこでも、かつ、精度よく行うことができる携帯通信端末等を提供する。
【解決手段】本発明の携帯通信端末１０は、携帯通信端末１０を取り付けた利用者の動作を、所定方向の加速度として検出する加速度センサ部１１と、前記加速度センサ部１１が検出したデータを記憶する記憶部１５と、サーバ装置２０とデータの送受信を行う通信部１７を有し、前記加速度センサ部１１が検出したデータを前記サーバ装置２０に送信し、当該サーバ装置２０より利用者の動作に関する評価結果を有するデータを受信することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スポーツを行う者の動作の評価について情報処理する携帯通信端末等に関するものである。

従来、ゴルフのスイング、野球におけるバットの振りや投球動作、テニスのラケットの振りのフォームの良否等の評価やアドバイス、動作の欠点の指摘は、思い立ったときに何時でも受けられるものではなく、レッスン場や指導者のもとに出かけていくか、指導者に依頼し合意した日時に来てもらわなければ、受けることができなかった。ゆえに、スイング等のフォームに対する評価を、何時でもどこでも行うことを可能とすることが望まれていた。

特許文献１の「個人教授用教具」はゴルフのスイングを行う者をビデオカメラで撮影して、その画像データからその者の動作を分析する手法をとっている。しかし、撮影による画像データはある特定の方向から捉えた平面的なものであるが、ゴルフのスイングのような立体的な動作を平面的に捉えてもその動作から把握できる内容には限界があるため、立体的な動作を分析する点において、その精度は決して高いとはいえない。
特表平０６−５０２５７２号公報

上記事情を鑑みて本発明では、スイング等のフォームに対する評価を、何時でもどこでも、かつ、精度よく行うことができる携帯通信端末等を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の態様は、携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出する検出手段と、前記検出手段が検出したデータを記憶する記憶手段と、サーバ装置とデータの送受信を行う通信手段を有し、前記検出手段が検出したデータを前記サーバ装置に送信し、当該サーバ装置より利用者の動作に関する評価結果を有するデータを受信することを特徴とする携帯通信端末に関するものである。

ここで、前記検出手段は、前記利用者の動作における所定方向の加速度、角速度またはそれらの組み合わせを検出することを特徴とする。

さらに、前記検出手段が検出した値が所定値以上の場合に前記利用者の動作の計測開始用のトリガを発生するトリガ発生手段を有することを特徴とし、また、前記利用者の動作の計測開始用の音を出力する音出力手段を有することを特徴とする。

本発明の他の態様は、携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出し、当該検出による検出データをサーバ装置に送信する携帯通信端末と、前記検出データを解析し、利用者の動作に関する評価結果を有するデータを携帯通信端末に送信するサーバ装置を有し、前記携帯通信端末と前記サーバ装置がネットワークを形成して構成されることを特徴とする動作評価システムに関するものである。

また、本発明の他の態様は、携帯通信端末において当該携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出する検出工程と、サーバ装置において前記検出による検出データを解析する解析工程と、前記携帯通信端末において前記解析による利用者の動作に関する評価結果を受信する受信工程を有することを特徴とする動作評価方法に関するものである。

また、本発明の他の態様は、コンピュータに、携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出する検出手段と、前記検出手段が検出したデータを記憶する記憶手段と、サーバ装置とデータの送受信を行う通信手段として機能させ、前記検出手段に検出したデータを前記サーバ装置に送信させ、当該サーバ装置より利用者の動作に関する評価結果を有するデータを受信させることを特徴とする携帯通信端末のプログラムに関するものである。

また、本発明の他の態様は、上記プログラムを格納した記録媒体に関するものである。

本発明の携帯通信端末は、利用者に取り付けられているのでスイング等のフォームの立体的な動作を立体的に捉えることができ、それに対する評価を、何時でもどこでも、かつ、精度よく行うことができる。

以下、本発明の動作評価システム等を実施するための最良の形態について説明する。説明する際には、本明細書と同時に提出する図面を適宜参照することにする。なお、以下の説明では、ゴルフのスイングを例にとり、ゴルフのスイングの練習を行う者の動作評価について述べる。

〈構成１〉
図１は、本形態の動作評価システムの構成１をブロック図として図示したものである。このシステムは携帯通信端末１０、基地局３０、サーバ２０がネットワーク４０を介して通信できるように構成されている。

携帯通信端末１０はゴルフのスイングを練習する者が把持して使用される動作評価用の端末であり、加速度センサ部１１、Ａ(Analog)／Ｄ(Digital)変換部１２、制御部１３、入力部１４、記憶部１５、表示部１６、通信部１７を有して構成されている。

加速度センサ部１１はゴルフのスイングの動作中における所定の方向の加速度を検出する機能を有する。この加速度センサ部１１は、複数の加速度センサから構成されていても良く、その場合、各加速度センサの加速度計測方向がそれぞれ直交していると測定精度が向上する。

Ａ／Ｄ変換部１２は加速度センサ１１から出力される加速度を示す電気信号をデジタル値に変換する機能を有する。記憶部１５はＡ／Ｄ変換部１２から出力される加速度のデジタル値を記憶する機能を有する。入力部１４は練習する者の入力を受け付ける機能を有する。表示部１６は記憶部１５に記憶されているデータ、サーバ２０より受信したデータ等を表示する機能を有する。

通信部１７は基地局３０と通信を行い、各種データを送受信する。制御部１３は携帯通信端末１０を構成する各部の情報処理を制御する。

基地局３０はネットワーク４０と接続することにより、携帯通信端末１０がサーバ２０と行うデータの送受信を中継する機能を有する。携帯通信端末１０の通信部１７と無線通信５０を行うことができる。

サーバ装置２０はゴルフのスイングを練習する者がその動作評価を行うのに必要なデータを蓄積、送受信等する情報処理装置であり、通信部２１、制御部２２、記憶部２３を有して構成されている。

通信部２１はネットワーク４０と接続することにより、基地局３０を中継して携帯通信端末１０に記憶部２３に記憶したデータを送信することができる。また、携帯通信端末１０よりデータを受信する。記憶部２３はゴルフスイングの練習者に関して所定時間間隔で計測された各種動作に関するデータを記憶する機能を有する。

制御部２２は携帯通信端末１０より受信したデータを解析するために、記憶部２３から所定時間間隔で計測された各種動作に関するデータを順次取り出し、通信部２１が受信した所定時間間隔で計測された動作に関するデータと記憶部２３が記憶している所定時間間隔で計測された各種動作に関するデータを比較する。その結果、所定範囲以上近似する記憶部２３に記憶されている各種動作に関するデータに紐付けされている評価コメントを、通信部２１を制御して、携帯通信端末１０の通信部１７にネットワーク４０と基地局３０を介して返信する制御を行う。

ここで、通信部２１が受信した所定時間間隔で計測された動作に関するデータと記憶部２３が記憶している所定時間間隔で計測された各種動作に関する複数のデータとをそれぞれ比較し、所定範囲以上近似するデータを選ぶが、これは、トリガにより計測開始した動作データの所定間隔毎のデータを、サーバ装置２０に予め記憶されている所定間隔毎のデータと所定間隔毎に順次、差を取り、その差の自乗和が所定範囲内に入るものを選ぶということである。また、予め記憶されている所定時間間隔で計測された様々な動作に関する複数のデータの中で最も近似したものを、上記の、動作データの所定間隔毎のデータと、サーバ装置２０に予め記憶されている所定間隔毎のデータと所定間隔毎に順次、差を取り、その差の自乗和を算出して、最も小さい値をとるものを選ぶという方法でも良い。

加速度センサ部１１は、携帯通信端末１０の立体的な位置あるいは姿勢の変化の動作に関するセンサであっても良い。具体的には、加速度センサの他に、ジャイロセンサであっても良く、端末に対する地磁気の方向を検出するため携帯通信端末１０の姿勢を検出することができる地磁気センサでも良い。
所定の方向に生じた加速度を測定する加速度センサや所定の軸回りの角速度を検出するジャイロセンサを組み合わせることにより、携帯通信端末１０の姿勢を検出できない加速度センサ、すなわち、携帯通信端末１０を基準とする座標系、移動座標系に基づく加速度変化しか検出できない加速度センサと、携帯通信端末１０の向きを検出するジャイロセンサと組合せて姿勢の変化をより正確に検出するものでも良い。

また、計測する加速度（ジャイロセンサが検出する角速度も含む）等は、一方向または一軸（角速度の軸）のみでも良いし、二方向もしくは二軸、または、三方向もしくは三軸でも良い。三方向のデータがあった方が、動きを正しく表すことができるが、本形態では、動作のくせや好ましくない動きを捉えるのであり、一方向のみではデータ数が少ないという理由で正確度が若干落ちるが、十分な評価を行うことは可能であり、迅速に結果を得ることができるという利点がある。また、一方向、二方向等のみでも良い。

〈構成２〉
図２は、本形態の動作評価システムの構成２をブロック図として図示したものである。構成１と異なる点は、加速度センサ部１１の代わりにジャイロセンサ部１８を用いた点である。

ジャイロセンサ部１８はゴルフのスイングの動作中における所定の軸回りの角速度を検出する。このジャイロセンサ部１８は、複数のジャイロセンサから構成されていても良く、その場合、各ジャイロセンサの角速度の軸がそれぞれ直交していると測定精度が向上する。

構成１、２における動作データの計測は、加速度センサ等のセンサの出力が、所定値以上となった場合に計測開始トリガを発生させ、このトリガをもとに、センサの出力値をＡ／Ｄ変換した値を記憶部１５に順次記憶させてゆくものでも良いし、計測開始を携帯通信端末１０が合図となる音を発生させることで伝え、この音と共に、または、この音の所定時間後から、センサの出力値をＡ／Ｄ変換した値を記憶部１５に順次記憶させてゆくものでも良い。後者の場合は、計測開始時点に対するゴルフのスイング開始時点は、人が合図となる音を聞いてスイングを開始するので、計測毎のスイング開始時点のムラにより、計測データに時間的ズレが生じる。そこで、計測データとサーバ装置２０の記憶部２３に予め記憶されているデータとの差を取って自乗和を算出する際、時間方向に所定時間単位シフトして自乗和をとり、さらに、所定時間シフトして自乗和をとり、これを繰り返して最も自乗和が小さくなるときを計測データと基準データの計測の同期が取れたと判断してこのときの自乗和の値を近似度として扱うようにする。このような措置をとり、サーバ装置２０の記憶部２３に予め記憶されている様々のデータと計測データとの比較を行うことで、ズレの影響を最小化して、計測データが最も近似する動作のデータを判別しても良い。

〈構成３〉
図３は、本形態の動作評価システムの構成３をブロック図として図示したものである。構成１と異なる点は、トリガ発生部１９を追加している点である。

トリガ発生部１９は加速度センサ１１と接続され、加速度センサ１１から出力される加速度値が所定値以上となった場合にトリガを発生させ、発生させたトリガを制御部１３に伝える機能を有する。

ここで制御部１３は、動作データの計測開始を、加速度センサのセンサ出力が所定値以上となった場合にトリガ発生部１９が発生する計測開始トリガを受け、Ａ／Ｄ変換部１２から出力される加速度のデジタル値を記憶部１５に記憶させることを特徴とする。計測データの測定を開始するトリガをハードウェアにて発生させるので、センサ出力をＡ／Ｄ変換した後のデータをプログラムで処理し、トリガを発生させる場合より、トリガを発生させる応答が速い。

なお、上記構成１〜３の携帯通信端末１０、基地局３０、サーバ装置２０は、情報処理装置として機能するために、各部の中央処理制御を行うＣＰＵ(Central Processing Unit)と、当該ＣＰＵが中央処理制御を行うときに読み出すプログラムを格納した記録媒体としてのＲＯＭ(Read Only Memory)を有している。

図４はサーバ装置２０の記憶部２３に記憶されているデータの概念図を一例として図示したものである。この概念図によると、記憶部２３にはＸＹＺ３軸各軸の加速度値の所定時間間隔毎の時間変化と、その加速度値の時間変化と近似する場合のスイングに対するコメントが紐付けされて複数記憶されている。コメントは、評価希望項目毎に、レベル判定を希望するのか、アドバイスを希望するのか、など複数記憶されている。

図５はサーバ装置２０の記憶部２３に記憶されているデータの概念図を他の一例として図示したものである。この概念図によると、記憶部２３にはＸＹＺ３軸各軸周りの角速度値の所定時間間隔毎の時間変化と、その角速度値の時間変化と近似する場合のスイングに対するコメントが紐付けされて複数記憶されている。コメントは、評価希望項目毎に、レベル判定を希望するのか、アドバイスを希望するのか、など複数記憶されている。

記憶部２３に記憶しておくデータは、実験的に求めても良く、ここでいうコメントに相当するレベルの腕前や癖を持つ複数の人のスイングデータの平均値としても良い。また、記憶部２３に記憶されている、所定時間間隔で計測された各種動作に関するデータとの差が所定範囲内に入った場合、あるいは、最も近似している場合、そのデータに紐付けされている評価コメントが、その計測データに対する評価、アドバイス、となるようにしても良い。

〈動作〉
上記構成のうち構成１に係る動作評価システムを利用するときの動作処理について説明する。図６は動作評価システムにおける動作処理をフローチャートとして図示したものである。なお、構成２、構成３の動作処理もほぼ同様であるのでその説明は省略する。

まず、入力部１４を操作して携帯通信端末１０をゴルフスイング評価モードにする（Ｓ１１）。ゴルフスイング評価モードにすると、携帯通信端末１０に内蔵された加速度センサ部１１等のセンサよりデータを入手し始める。加速度センサ部１１の出力が所定値を超えたか判定する（Ｓ１２）。

加速度センサ部１１の出力が所定値を超えない場合（Ｓ１２でＮｏ）、ゴルフスイング評価モードにしてから所定時間Ａを経過したか判定する（Ｓ１３）。所定時間Ａを経過した場合（Ｓ１３でＹｅｓ）は、スイングされないということであり、誤ってゴルフスイング評価モードと判断したものであるため、ゴルフスイング評価モードを終了する（Ｓ１９）。所定時間Ａを経過していない場合（Ｓ１３でＮｏ）は、加速度センサ部１１の出力が所定値を超えたか否かの判定に戻る（Ｓ１２）。

加速度センサ部１１の出力が所定値を超えた場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、スイングを開始したと判断して、加速度センサ１１等のセンサの出力を所定時間Ｂ毎にＡ／Ｄ変換部１２によりＡ／Ｄ変換した後、記憶部１５に記憶する（Ｓ１４）。さらに、加速度センサ部１１の出力が所定値を超えた時点から所定時間Ｃを経過したか判断する（Ｓ１５）。経過していない場合（Ｓ１５でＮｏ）は、加速度センサ１１等のセンサの出力をＡ／Ｄ変換部１２によりＡ／Ｄ変換した後、記憶部１５に記憶する（Ｓ１４）動作を繰り返す。経過した場合（Ｓ１５でＹｅｓ）は、計測を終了し、ゴルフスイング評価の所定のホームページ（携帯通信端末１０でブラウザを起動することにより閲覧できるホームページ）に接続し、評価希望項目をチェックする（Ｓ１６）。

次に、評価希望項目と共に、記憶部１５に記憶された加速度データをサーバ装置２０に送信、即ち、アップロードする（Ｓ１７）。サーバ装置２０は、携帯通信端末１０から送信されたゴルフスイング評価希望項目と加速度データを受信する（Ｓ２０）。サーバ装置２０は、受信した加速度データに最も近い加速度データのコメントの内、評価希望項目のコメントを返信する（Ｓ２１）。携帯通信端末１０は、サーバ装置２０から送信された評価結果を受信し、表示部１６にて表示する（Ｓ１８）。そして、入力部１４を操作してゴルフスイング評価モードを終了する（ステップＳ１９）。

本形態を実施することにより以下の効果を奏する。即ち、練習する者が本形態の携帯通信端末１０を把持し、携帯通信端末１０を把持したままゴルフのスイング等を行い、計測したスイング等の動作のデータを所定のサーバ装置２０に送信しさえすれば、スイング等のフォームに対する評価を、何時でもどこでも行うことができる。

なお、上記形態は本発明の動作評価システムを実施するための最良のものであるが、これに限定する趣旨ではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、その実施形式を種々変形することが可能である。

ここでは、ゴルフを例に説明したが、本発明はゴルフに限定されるものではなく、その他、野球、テニス、など、道具を使ってスイングするスポーツに関しては、野球のバットや、テニスのラケットの代わりに、携帯通信端末を持ってスイングすることで、同様に、スイングの評価やアドバイスを行うことができる。

本形態の動作評価システムの構成１をブロック図として図示したものである。 本形態の動作評価システムの構成２をブロック図として図示したものである。 本形態の動作評価システムの構成３をブロック図として図示したものである。 サーバ装置２０の記憶部２３に記憶されているデータの概念図を一例として図示したものである。 サーバ装置２０の記憶部２３に記憶されているデータの概念図を他の一例として図示したものである。 動作評価システムにおける動作処理をフローチャートとして図示したものである。

符号の説明

１０ 携帯通信端末
１１ 加速度センサ部
１２ Ａ／Ｄ変換部
１３ 制御部
１４ 入力部
１５ 記憶部
１６ 表示部
１７ 通信部
１８ ジャイロセンサ部
１９ トリガ発生部
２０ サーバ装置
２１ 通信部
２２ 制御部
２３ 記憶部
３０ 基地局
４０ ネットワーク
５０ 無線通信

Claims (8)

1. 携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出したデータを記憶する記憶手段と、
   サーバ装置とデータの送受信を行う通信手段を有し、
   前記検出手段が検出したデータを前記サーバ装置に送信し、当該サーバ装置より利用者の動作に関する評価結果を有するデータを受信することを特徴とする携帯通信端末。
2. 前記検出手段は、前記利用者の動作における所定方向の加速度、角速度またはそれらの組み合わせを検出することを特徴とする請求項１に記載の携帯通信端末。
3. 前記検出手段が検出した値が所定値以上の場合に前記利用者の動作の計測開始用のトリガを発生するトリガ発生手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯通信端末。
4. 前記利用者の動作の計測開始用の音を出力する音出力手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯通信端末。
5. 携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出し、当該検出による検出データをサーバ装置に送信する携帯通信端末と、
   前記検出データを解析し、利用者の動作に関する評価結果を有するデータを携帯通信端末に送信するサーバ装置を有し、
   前記携帯通信端末と前記サーバ装置がネットワークを形成して構成されることを特徴とする動作評価システム。
6. 携帯通信端末において当該携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出する検出工程と、
   サーバ装置において前記検出による検出データを解析する解析工程と、
   前記携帯通信端末において前記解析による利用者の動作に関する評価結果を受信する受信工程を有することを特徴とする動作評価方法。
7. コンピュータに、
   携帯通信端末を取り付けた利用者の動作を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出したデータを記憶する記憶手段と、
   サーバ装置とデータの送受信を行う通信手段として機能させ、
   前記検出手段に検出したデータを前記サーバ装置に送信させ、当該サーバ装置より利用者の動作に関する評価結果を有するデータを受信させることを特徴とする携帯通信端末のプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを格納した記録媒体。

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