运动分析设备及运动分析方法技术

一种运动分析设备及运动分析方法，所述运动分析设备包括：观测数据获取单元，所述观测数据获取单元获取指示连同使用者的运动一起移动的目标观测点(例如，由所述使用者使用的俱乐部中的指定点)的轨迹的观测数据；比较单元，所述比较单元将指示所述目标观测点的预定轨迹的多个参考数据中的每一个与由所述观测数据获取单元获取的所述观测数据相比较；以及音频控制单元，所述音频控制单元根据通过使用所述比较单元所获得的比较结果来生成音频信号。

【技术实现步骤摘要】
运动分析设备及运动分析方法
本专利技术涉及一种用于分析使用者的运动的技术。对于2012年12月21日提交的日本专利申请No.2012-279501要求优先权，其内容通过引用结合在本文中。
技术介绍
在相关技术中，已经提出了各种技术以便分析使用者的运动。例如，日本未审查专利申请首次公开No.H06-39070公开了一种在相同屏幕上与预记录的参考使用挥杆(swing)运动(例如，职业高尔夫球员的挥杆运动)一起同时显示使用者的挥杆运动的移动图像的技术。
技术实现思路
根据在日本未审查专利申请首次公开No.H06-39070中所公开的技术，使用者通过在视觉上将他们自己的挥杆运动与参考使用挥杆运动相比较来分析他们自己的挥杆动作。然而，在实践中，难以通过准确地且精确地将使用者的运动与参考用途运动相比较同时在视觉上检查屏幕上的移动图像来理解两个运动之间的差。鉴于上面描述的情况，本专利技术目的在于使得使用者能够容易地理解使用者的运动与参考使用运动之间的差。为了解决上面描述的问题，本专利技术的运动分析设备包括：观测数据获取装置，所述观测数据获取装置用于获取观测数据，所述观测数据指示目标观测点的轨迹，所述目标观测点连同使用者的运动一起移动；比较装置，所述比较装置用于将指示目标观测点的预定轨迹的参考数据与由观测数据获取装置所获取和生成的观测数据相比较；以及音频控制装置，所述音频控制装置被用来根据来自比较装置的比较结果来生成音频信号。根据本专利技术，能够根据观测数据与参考数据之间的比较结果来生成音频信号。因此，使用者能够容易地理解目标观测点的轨迹与由参考数据所指示的预定轨迹之间的差。附图说明图1是图示根据本专利技术的第一实施例的运动分析系统的外部视图。图2是图示根据本专利技术的第一实施例的运动分析系统的框图。图3图示根据本专利技术的第一实施例的目标观测点。图4是图示根据本专利技术的第一实施例的观测数据的示意图。图5是图示根据本专利技术的第一实施例的参考数据序列的示意图。图6是图示根据本专利技术的第一实施例的比较数据的示意图。图7是图示根据本专利技术的第一实施例的由比较单元执行的比较处理的流程图。图8是图示根据本专利技术的第一实施例的由音频控制单元生成的音频信号的图表。图9是图示根据本专利技术的第二实施例的由音频控制单元生成的音频信号的图表。图10是图示根据本专利技术的第三实施例的运动分析系统的框图。具体实施方式<第一实施例>图1是根据本专利技术的第一实施例的运动分析系统100的外部视图。图2是运动分析系统100的框图。如图1和2中所图示的，运动分析系统100包括运动分析设备10和加速度传感器20。运动分析设备10分析使用者U的运动并且向使用者U通知分析结果，以及当在各种运动会中实践特定动作时被优选地使用。第一实施例的运动分析设备10分析使用者U挥动高尔夫球杆(club)C的运动(在下文中，被称为“挥杆运动”)。更具体地，运动分析设备10分析连同使用者U的挥杆运动一起移动的点P(在下文中，被称为“目标观测点”)的移动。第一实施例的目标观测点P是由使用者U所使用的球杆C中的特定点。更具体地，如图3中所图示的，固定到球杆C的轴Cs的手柄Cg的尖端部分(作为头部Ch侧的端部分)被设置成为目标观测点P。球杆C的其它点(例如，在头部Ch上或在轴Cs上的点)或在连同挥杆运动一起移动的使用者U的身体内的点能够被设置成为目标观测点P。图1和2中的加速度传感器20是检测目标观测点P的移动(使用者U的挥杆运动)并且以预定周期顺次地生成与目标观测点P的移动相对应的传感器输出Da的检测器。如图3中所图示的，本实施例的加速度传感器20是检测在三个轴线(X轴线、Y轴线以及Z轴线)的每个方向上的加速度的三轴加速度传感器，所述三个轴线被固定到目标观测点P并且彼此正交。Z轴线是与球杆C的轴Cs的纵向方向平行的轴线。Y轴线和X轴线是在与Z轴线正交的平面上的轴线。一个传感器输出Da被构成成包括在X轴线方向上的加速度Ax、在Y轴线方向上的加速度Ay以及在Z轴线方向上的加速度Az。由加速度传感器20顺次地生成的每个传感器输出Da以时间序列方式被发射到运动分析设备10。加速度传感器20和运动分析设备10以无线方式执行与彼此的数据通信，但可以通过电线执行该数据通信。如图2中所图示的，运动分析设备10被计算机系统操作，所述计算机系统包括算术处理单元12、存储设备14以及发声设备16。存储设备14存储由算术处理单元12所实现的程序和由算术处理单元12所使用的各种数据项(例如，音频数据W和参考数据序列Sref)。诸如磁记录介质或多种类型的记录介质的半导体存储介质和已知记录介质的组合可以被可选地采用作为存储设备14。发声设备16是再现与由算术处理单元12生成的音频信号S相对应的声波的音频设备(例如，扬声器)。算术处理单元12允许多个功能(观测数据获取单元32、比较单元34以及音频控制单元36)以用于通过实现在存储设备14中存储的程序来分析使用者U的运动。也可以将算术处理单元12的每个功能分发到多个设备。观测数据获取单元32顺次地获取观测数据Db，观测数据Db指示与使用者U的挥杆运动相对应的目标观测点P的轨迹(在下文中，被称为“观测轨迹”)Oa。更具体地，观测数据获取单元32以时间序列方式顺次地生成由加速度传感器20供应的观测数据Db。如图4中所图示的，一个观测数据项Db被构成成包括观测值Bx、观测值By以及观测值Bz。观测值Bx是在被接连地生成的两个传感器输出Da之间的加速度Ax中的差(变化)，观测值By是在被接连地生成的两个传感器输出Da之间的加速度Ay中的差，以及观测值Bz是在被接连地生成的两个传感器输出Da之间的加速度Az中的差。与用于使用者U执行挥杆运动的时间相比，其中观测数据获取单元32获取观测数据Db的周期被设置成为足够短的时间(例如，一个毫秒)。图2中的存储设备14存储音频数据W和参考数据序列Sref。本实施例的音频数据W是指示特定音频波形的数据。例如，由球杆C在挥杆运动期间所生成的风噪声被记录，并且以预定频率(例如，44.1kHz)抽样的数字数据被作为音频数据W提前存储在存储设备14中。图5是参考数据序列Sref的示意图。参考数据序列Sref指示目标观测点P在预定时间持续时间期间的轨迹(在下文中，被称为“参考轨迹”)。如图5中所图示的，参考数据序列Sref是多个参考数据Dref的时间序列。每个参考数据Dref被与每个观测数据相比较以便评估使用者U的挥杆运动，并且被构成成包括参考值Rx、参考值Ry以及参考值Rz。参考轨迹Oref是由每个观测数据Db所指定的观测轨迹Oa的标准。例如，目标观测点P当诸如在挥杆运动方面熟练的职业高尔夫球员的动作执行者执行标准挥杆运动时的轨迹被优选采用作为参考轨迹Oref。更具体地，当标准行动者执行挥杆运动时，由观测数据获取单元32生成的所述多个观测数据Db的时间序列被作为参考数据序列Sref(每个参考数据Dref)提前存储在存储设备14中。因此，每个参考数据Dref的参考值Rx对应于当执行标准挥杆运动时加速度Ax的改变量，参考值Ry对应于加速度Ay的改变量，以及参考值Rz对应于加速度Az的改变量。图2中的比较单元34将由观测数据获取单元32获取的每个观测数据Db与在存储设备1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动分析设备，包括：观测数据获取装置，所述观测数据获取装置用于获取观测数据，所述观测数据指示目标观测点的轨迹，所述目标观测点连同使用者的运动一起移动；比较装置，所述比较装置用于将指示预定轨迹的参考数据与由所述观测数据获取装置获取的所述观测数据相比较；以及音频控制装置，所述音频控制装置用于根据通过使用所述比较装置获得的比较结果来生成音频信号。

【技术特征摘要】
2012.12.21 JP 2012-2795011.一种运动分析设备，包括：观测数据获取装置，所述观测数据获取装置用于获取观测数据，所述观测数据指示目标观测点的轨迹，所述目标观测点连同使用者的运动一起移动；比较装置，所述比较装置用于将指示预定轨迹的参考数据与由所述观测数据获取装置获取的所述观测数据相比较；以及音频控制装置，所述音频控制装置用于根据通过使用所述比较装置获得的比较结果来生成音频信号，其中，根据通过使用所述比较装置获得的所述比较结果，所述音频控制装置改变所述音频信号中的音高，其中，所述比较装置在与所述观测数据的时间序列相对应的时间轴上扩展或收缩所述参考数据的时间序列，并且将每个扩展或收缩的参考数据与所述观测数据相比较。2.根据权利要求1所述的运动分析设备，进一步包括：延迟装置，所述延迟装置用于延迟由所述音频控制装置生成的所述音频信号的输出。3.根据权利要求1所述的运动分析设备，其中，根据由所述观测数据所指定的轨迹与所述预定轨迹之间的近似的程度，所述音频控制装置生成音频信号，在所述音频信号中，根据通过使用所述比较装置所获得的所述比较结果而将预定声音效果添加到所述音频信号。4.根据权利要求1所述的运动分析设备，其中：当所述目标观测点的轨迹比基于所述参考数据所获得的参考轨迹更靠近所述使用者时，所述音频控制装置提高所述音频信号中的所述音高；以及当所述目标观测点的所述轨迹比所述参考轨迹更远离所述使用者时，所述音频控制装置降低所述音频信号中的所述音高。5.根据权利要求1所述的运动分析设备，进一步包括：存储装置，所述存储装置用于通过对应于在构成所述观测数据和所述参考数据的X轴、Y轴和Z轴方向上的分量，来存储相互不同的音频数据，其中所述比较装置针对在所述X轴、Y轴和Z轴方向上的每个分量，将所述观测数据与所述参考数据相比较，根据在所述X轴、Y轴和Z轴方向上的每个分量的比较结果，来选择与在所述X轴、Y轴或Z轴方向上的所述分量相对应的所述音频数据，从所述存储装置中读出所选择的音频数据，以及根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷高幸司，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP