运动解析方法和运动解析装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供运动解析方法和运动解析装置，能够得到消除了误差的累积的解析结果。作为解决手段，运动解析装置（40）具有：传感器（20），其安装在物体（10）上，检测物体（10）的物理量；保持器具（30），其保持物体（10），并将传感器（20）设定于第1位置（P0）；以及运动解析部（204、206、208），其取得传感器（20）的输出，对物体（10）的运动进行解析，其中，所述传感器（20）的输出包含：被设定于第1位置（P0）的传感器（20）的第1输出数据；以及在物体（10）从保持器具（30）脱离后，传感器（20）被设定于至少一个已知的第2位置（P5）时的第2输出数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运动解析方法和运动解析装置等。
技术介绍
在各种领域中都需要用到对物体的运动进行解析的装置。例如，可以把网球拍或高尔夫球杆的摆动轨道、棒球的投球或击球的姿势等与力量的提高联系起来。目前，作为实用的运动解析装置，通常是利用红外线照相机等对带有标记的被测定物进行连续拍摄，使用所拍摄的连续图像来计算标记的移动轨迹，由此对运动进行解析。专利文献I日本特开2004-24488号公报然而，在这种运动解析装置中，由于需要用于对图像进行拍摄的红外线照相机，因此存在装置较大，难于操作的问题。例如，在希望从多个角度对网球练习中的图像进行拍摄的情况下，需要按照所希望拍摄的角度，移动红外线照相机的位置，或改变运动员的方向。对此，近年来，提出了在被测定物上安装小型的惯性传感器，根据传感器的输出数据来解析被测定物的运动的装置，由于不需要红外线照相机，因此具有容易操作的优点。例如，对加速度传感器检测的加速度值a (t)分别进行时间积分处理，由此，能够计算出被测定物的速度V (t)和位置P (t)。但是，一般而言，惯性传感器的输出值中除了所要观测的值以外，还包含误差。因此，当基于加速度传感器的输出数据分别进行时间积分处理来计算被测定物的速度V (t)和位置P (t)时，也对误差E (t)进行了时间积分，因此，随着时间(t)的经过，速度V (t)和位置P (t)的误差迅速增大。
技术实现思路
根据本专利技术的几个方面，能够提供一种能够得到消除了误差的累积的解析结果的运动解析方法和装置。根据本专利技术的其他几个方面，能够提供一种能够简单地取得运动解析的计测开始时期的运动解析装置。(I)本专利技术的一个方面涉及运动解析方法，将安装有传感器的物体以静止状态保持于保持器具而将所述传感器设定于第I位置，取得所述传感器的输出，所述传感器的输出包含:被设定于所述第I位置时的已知的所述传感器的第I输出数据；以及在所述物体从所述保持器具脱离后，所述传感器被设定于至少一个已知的第2位置时的所述传感器的第2输出数据，使用所述第I输出数据和所述第2输出数据，对所述物体的运动进行解析。根据本专利技术的一个方式，能够利用传感器取得物体的物理量(加速度、角速度等)，并根据该物理量通过运算求出物体的运动(速度、位置、旋转角等)。此时，当安装在保持器具所保持的物体上的传感器位于第I位置 时，由于物体处于静止状态，因此，能够使用第I位置处的第I输出数据(特定位置数据，速度以及角速度均为零)，对第I位置处的传感器输出及其运算结果进行初始化。在离开第I位置的物体运动中，在传感器输出中产生误差，误差随着运算而累积。只要使用至少一个第2位置处的第2输出数据，就能够消除该误差而对物体的运动进行解析。(2)在本专利技术的一个方式中，可以是，所述至少一个已知的第2位置与所述物体从所述保持器具脱离后返回到所述保持器具时的所述第I位置相同。该情况下，能够消除误差而对保持于保持器具的物体产生移动、并重新回到保持器具为止的物体的运动进行解析。而且，能够利用保持器具，相同并且正确地设定第1、第2位置，无需特别指定与保持器具相离的物体通过点，即可消除误差。(3)在本专利技术的一个方式中，可以是，所述至少一个已知的第2位置是所述物体通过已知的通过点时的所述传感器的位置。根据物体不同，有时需要特别指定运动中的通过点。例如，如果是高尔夫球杆，当将待击打的高尔夫球置于球座时，球座位置成为杆头的追加点。当球座位置已知时，可以作为第2位置加以利用。优选的是，将安装在保持器具所保持的物体上的传感器的位置兼用作第I位置和第2位置，将至少一个通过点设为其他的第2位置，当利用了 3点或3点以上的位置处的已知数据时，能够进一步减小误差。(4)在本专利技术的一个方式中，可以是，取得所述物体从所述保持器具脱离时的信号，对所述物体的运动进行解析。由此，能够明确地区分所取得的传感器输出是物体被保持于保持器具而处于静止状态时的数据，还是之后的计测对象的数据。此外，物体被保持于保持器具的期间的传感器输出的信息量只要足以确定第I位置即可，不必存储静止状态的期间所取得的所有采样数据。因此，能够减小存储传感器输出的存储部的存储容量。此外，通过从物体离开保持器具的信号中取得其时刻，能够知晓例如用于对加速度数据进行时间积分而得到速度、位置信息的数据处理开始位置(时刻)。如果用例如开始音等通知计测的开始，则会剥夺操作运动器具的人员的运动自由度，存在如下弊端等:因为要等待开始时期的通知，因此会感到紧张。在这点上，本方式还具有能够消除这样的弊端的优点。(5)在本专利技术的一个方式中，可以是，取得所述物体从所述保持器具脱离后被安装到所述保持器具时的信号，对所述物体的运动进行解析。由此，能够明确地区分所取得的传感器输出是物体重新被保持于保持器具而处于静止状态时的数据，还是之前的计测对象的数据。此外，物体重新被保持于保持器具的期间所取得的传感器输出的信息量只要足以确定物体返回到保持器具时的终点即可，不必过长地设定时间。由此，也能够减小存储传感器输出的存储部的存储容量。(6)本专利技术的其他方式涉及运动解析装置，其具有:传感器，其安装在物体上，检测所述物体的物理量；保持器具，其保持所述物体，将所述传感器设定于第I位置；以及运动解析部，其取得所述传感器的输出，对所述物体的运动进行解析，其中，所述传感器的输出包含:设定于所述第I位置的所述传感器的第I输出数据；以及在所述物体从所述保持器具脱离后，所述传感器被设定于至少一个已知的第2位置时的所述传感器的第2输出数据。在本专利技术的其他方式中，适合实施本专利技术的一个方式的运动解析方法。( 7)在本专利技术的其他方式中，可以是，所述保持器具是对安装于所述物体并向所述传感器供电的二次电池进行充电的充电器。这样，能够将保持器具兼用作充电器，能够在物体被安装于充电器的期间对二次电池进行充电。(8)在本专利技术的其他方式中，可以是，所述充电器和所述物体中的至少一方包含检测所述物体是否被安装于所述充电器的开关，所述运动解析部通过所述开关取得所述物体从所述充电器脱离时的信号，对所述物体的运动进行解析。由此，能够明确地区分所取得的传感器输出是物体被保持于保持器具而处于静止状态时的数据，还是之后的计测对象的数据。(9)在本专利技术的其他方式中，可以是，所述开关包含设置于所述物体的第I触点和设置于所述充电器的第2触点，所述运动解析部取得所述第I触点从所述第2触点脱离时的信号，对所述物体的运动进行解析。开关可以是机械式开关，不过，通过设为触点开关，能够简化结构。(10)在本专利技术的其他方式中，可以是，所述第I触点和所述第2触点兼用作充电用触点。这样，不必追加触点就能够实现充电和接触/未接触检测这二者。(11)本专利技术的另一其他的方式涉及运动解析装置，其具有:传感器，其安装在物体上，检测所述物体的物理量；充电器，其保持所述物体，对安装于所述物体并向所述传感器供电的二次电池进行充电；以及运动解析部，其取得所述物体被保持于所述充电器时的所述传感器的输出和所述物体从所述充电器脱离后的所述传感器的输出，对所述物体的运动进行解析，所述充电器和所述物体中的至少一方包含检测所述物体是否被安装于所述充电器的开关，所述运动解析部通过所述开关取得所述物体从所述充电器脱离时的信号，对所述物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动解析方法，其特征在于，将安装有传感器的物体以静止状态保持于保持器具而将所述传感器设定于第1位置，取得所述传感器的输出，所述传感器的输出包含：被设定于所述第1位置时的已知的所述传感器的第1输出数据；以及在所述物体从所述保持器具脱离后，将所述传感器设定于至少一个已知的第2位置时的所述传感器的第2输出数据，使用所述第1输出数据和所述第2输出数据，对所述物体的运动进行解析。

【技术特征摘要】
2011.12.16 JP 2011-2759581.一种运动解析方法，其特征在于， 将安装有传感器的物体以静止状态保持于保持器具而将所述传感器设定于第I位置，取得所述传感器的输出，所述传感器的输出包含:被设定于所述第I位置时的已知的所述传感器的第I输出数据；以及在所述物体从所述保持器具脱离后，将所述传感器设定于至少一个已知的第2位置时的所述传感器的第2输出数据， 使用所述第I输出数据和所述第2输出数据，对所述物体的运动进行解析。2.根据权利要求1所述的运动解析方法，其特征在于， 所述至少一个已知的第2位置与所述物体从所述保持器具脱离后返回到所述保持器具时的所述第I位置相同。3.根据权利要求1所述的运动解析方法，其特征在于， 所述至少一个已知的第2位置是所述物体通过已知的通过点时的所述传感器的位置。4.根据权利要求1所述的运动解析方法，其特征在于， 取得所述物体从所述保持器具脱离时的信号，对所述物体的运动进行解析。5.根据权利要求2所述的运动解析方法，其特征在于， 取得所述物体从所述保持器具脱离后被安装到所述保持器具时的信号，对所述物体的运动进行解析。6.一种运动解析装置，其特征在于，该运动解析装置具有: 传感器，其安装在物体上，检测所述物体的物理量； 保持器具，其保持所述物体，将所述传感器设定于第I位置；以及运动解析部，其取得所述传感器的输出，对所述物体的运动进行解析，其中，所述传感器的输出包含:设定于所述第I位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐伯健治，佐藤政俊，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：