JPH0471570A - スウィング動作解析装置 - Google Patents

スウィング動作解析装置

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JPH0471570A
JPH0471570A JP18457490A JP18457490A JPH0471570A JP H0471570 A JPH0471570 A JP H0471570A JP 18457490 A JP18457490 A JP 18457490A JP 18457490 A JP18457490 A JP 18457490A JP H0471570 A JPH0471570 A JP H0471570A
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axis force
force
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貴巳 草木
Kojiro Ogata
緒方 浩二郎
Ryuji Takada
龍二 高田
Shuji Ohira
修司 大平
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えばゴルフ、テニス、野球等のスポーツに
おけるスウィング時に、被測定者の両足の夫々に働く力
や重心位置を測定し、スウィング動作を定量的に解析す
る装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、第6図(A) 、 (B)に示すようなゴルフス
ウィング動作解析装置が知られている(実公昭61−3
6298号公報)。これらの図において、被測定者の左
足1及び右足2はそれぞれ左足用測定台5a及び右足用
測定台5bによって支持されている。左足及び右足用測
定台5a、5bにはそれぞれ3個のロードセル6a、6
b、’6c及び6d。
6e、6fが取り付けられており、該ロードセル6a〜
6fは全荷重測定台3によって支持されていや、この全
荷重測定台3にも3個のロードセル4a、4b、4cが
取り付けられている。ここで、ロードセルは荷重−電圧
変換器であり、各ロードセルの取り付は箇所に加わる垂
直荷重に比例する電圧信号を出力する。
前記全荷重測定台3のロードセル4a、4b。
4cは、バッファ102、演算回路103、X−Yレコ
ーダ106及びペンUP−DOWN制御部105から成
る総合重心計測記録部101に接続されている。該総合
重心計測記録部101は、被測定者の重心位置を演算し
、演算結果をX−Yレコーダ106に表示するものであ
り、スウィングのインパクト時点を示すインパクトリセ
ット信号が入力端104から入力されると、X−Yレコ
ーダ106のペンが上昇/下降してインパクト時点を表
示することができる。
左足用及び右足用測定台のロードセル6a〜6fは、重
心計測表示部107に接続されており、該重心計測表示
部107は多足ごとの重心位置の演算等を行い、その結
果を表示する。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来のスウィング動作解析装置
は左右の足の各々の垂直方向の荷重の大きさ及び多足ご
との重心位置を検知できるが、測定台面と平行な方向の
力の大きさ、多足に作用している力の3次元的な方向及
び多足のねじりモーメント等は検出することができない
、しかしながら、検出できないこれらのデータは、ゴル
フスウィング、テニスの素振り等において重要なポイン
トとなる体の動きを正確に把握するのに必要不可欠なも
のである。
更に、総合的なスウィング動作の解析を行うには、上述
したデータに加え、測定台のどの位置にどのような向き
で足が乗っているか、また足の裏のどの部分に体重が掛
かっているか、すなわちスウィング時の被測定者の姿勢
が前傾姿勢であるか後傾姿勢であるか、あるいはオープ
ンスタンスかクローズスタンスであるか等のデータも検
出することが必要である。
本発明は、上述の従来の問題点を解消するために善され
たもので、左右各々の足が測定台に及ぼすねじりモーメ
ント、測定台の面に平行な方向の力及び3次元的な力の
向きを検出できると共に、上記のデータに加えて、各測
定台上の足の位置、足の向いている方向、足の裏の荷重
分布等のデータを検出することができ、スウィング動作
を総合的且つ精密に解析することができるスウィング動
作解析装置を提供する。
(51題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は、被測定者の荷重を測
定する左足用足踏台及び右足用足踏台の各々にロードセ
ルを設け、該ロードセルの検出出力データを演算処理す
る演算手段と、その演算結果を表示する表示装置とを備
えたスウィング動作解析装置において、前記ロードセル
として、X。
Y、Z軸の3方向の力と該x、y、z軸回りのモーメン
トとを検出する6軸力センサを用いたことを特徴とする
。
又、前記各足踏台表面に感圧センサを配置することが好
ましい。
(作用) 被測定者の荷重及びモーメントを6軸力センサによって
、6つのデータ、すなわち、x、 y、 z軸の3方向
に夫々働く力と該x、y、z軸回りに夫々働くモーメン
トとが検出され、これらの検出データは演算手段によっ
て所定の演算処理に付され、これにより左右各々の足が
測定台に及ぼすねじりモーメント、測定台の面に平行な
方向の力及び3次元的な力の向きが検出され、演算結果
は表示装置により表示される。
更に、感圧センサにより、足の位置、足の向いている方
向、足の裏の荷重分布等のデータが検出され、足踏板表
面上の重心位置が求められ、前記6軸力センサの検出デ
ータと併せて、スウィング動作が総合的に解析される。
(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係るスウィング動作解析
装置の構成図で、本装置はゴルフスウィン、グ動作解析
装置に適用したものである。図において、地面あるいは
床に固定されているベースlには、211の6軸力セン
サ2L、2Rが互いに離間して固定され、これら6軸力
センサ2L、  2Rの上端面には被測定者の左足及び
右足を夫々支持する左足用足踏台3L、右足用足踏台3
Rが夫々固定されている。
前記ベースl上には前記足踏み台3L、3Rの中間の位
置でボール4が支柱5上に載置されている。
前記6軸力センサ2L、2RはA/Dコンバータ6を介
してコンピュータ7に接続され、該コンピュータ7の出
力側は表示装置8に接続されている。
又、ボール4がインパクトされた瞬間を検出するために
光電スイッチの発光部9aと受光部9bとがベースlの
両側にボール4を挟んで配設されている(第2図)。
尚、前記6軸力センサ2L、2Rは、例えば特開昭64
−32140号公報で提案された荷重検出器であり、セ
ンサ本体に加わる荷重を直交する3個の軸(x、 y、
 z)の方向の力と該3個の軸回りのモーメントとに分
離して検出するもので、荷重によるセンサ本体の変形に
応じてセンサ本体に装着されているひずみゲージにひず
みが生じ、該ひずみによりひずみゲージの抵抗値が変化
し、対応するホイートストンブリッジ回路から作用した
荷重に比例する出力電圧が発生するものである。
第3図は6軸力センサ2L(R)と足踏板3L(R)に
演算のための座標を設定した図である。
各6軸力センサ2L、2Rは、第3図に示すように、検
出される力の方向であるX、Y軸が足踏台3L、3Rの
表面上で互いに直交すると共に、該X、Y軸と直交する
Y軸が前記表面に垂直に延びるようにベース1上に配設
される。座標の原点0と6軸力センサ2L、2Rの力及
びモーメント検出の原点O′とは距離Zoだけ離れてい
る。又、第3図におイテ、l+ J+ kは夫々X、Y
、Z各軸の基本ベクトルを示す。
前記6軸力センサ2L、2Rの出力電圧はA/DT:I
ンバータ6でデジタル信号に変換された後、コンピュー
タ7に入力されて、後述する所定の演算処理が行われ、
スウィング動作時の所定のデータが得られる。
次に、本実施例の作動を説明する。先ず、第1図におい
て、スウィング時には、左足用足踏板3L及び右足用足
踏板3Rを介して、夫々6軸力センサ2L、2Rに荷重
が加わり、該荷重の太きさに比例したx、y、z各軸の
力Fx、 Fy、  Fzとそれらの軸回りのモーメン
トMx、My、Mzに夫々応じた出力電圧が、夫々、A
/Dコンバータ6によってデジタル信号に変換され、該
各デジタル荷重信号はコンピュータ7によって演算処理
され、左右の足の各々の垂直方向の荷重の大きさ及び多
足の足踏板表面の重心位置はもとより、(i)左右各々
の足が足踏台に及ぼすねじりモーメント(M)、 (■)左右各々の足が足踏台に及ぼすカの足踏台の面に
平行な方向の力(fl、  fl)、(iii)左右各
々の足が、足踏台に及ぼすカの3次元的な力の向き(F
)、 等のデータが得られる。
前記コンピュータ7の演算方法を説明すると、スウィン
グ時足踏板3L(3R)が受ける力及びモーメントは、
1本の力ベクトルFとそのベクトル回りのモーメントM
によって代表される。力ベクトルFは足の力が作用して
いる位置(xo、 yo)を始点とし、 で表わされる。f+、fl、fyはそれぞれベクトルー
のX、Y、Z軸方向の成分である。6軸力センサ2L、
2Rの出力である荷重ベクトルをgとすると、 ここで、Fx、 Fy、 Fzは6軸力センサ2L、2
Rに作用するX、Y、Z軸方向の力を示し、Mx。
My、Mzは、6軸力センサ2L、2Rの検出原点0′
回りのX、Y、Z軸方向のモーメントを示す。
であり、前記モーメントMx、My、MzはMx=f2
Zo+f:+yo+−177−・・’−”・(6)My
= −b Zo−fsxo+−177−・−−−(7)
MZ=flyO+「2XO+■==−。
但し、1?1はベクトルfの大きさで である。
(6)式乃至(8)式を行列でまとめると、そこで、(
10)式の両辺にAの逆行列A−’を左からかけると。
となる、そこで、6軸力センサ2L、2Rの出力値であ
るベクトルS ((2)式)と(3)、 (4)、 (
5)及び(12)の各式より、スウィング動作中に作用
する3次元的な力の向き、すなわちベクトルF=Fx−
i+Fy−了+Fz−M、ソ(7)太!すl自= F 
x’ + F y” + F z”−足のねじりモーメ
ントM及び足の力が作用している位置(xo、 yO)
等を求めることができる。
上述の方法で演算されたデータは、被測定者がアドレス
に入りボールをインパクトした後フィニツシユする一連
のスウィング動作中逐次コンピュータ7で演算され、そ
の演算結果は1例えばCRTからなる表示装置8に表示
される。更に、インパクトの瞬間を光電スイッチにより
検出し、インパクト信号がA/Dコンバータ6を介して
コンピュータ7に取込まれる。
このようにして、この実施例によれば、左右の足の各々
の垂直方向の荷重の大きさ及び多足の足踏台表面の重心
位置に加え、被測定者の足のねじりモーメントの大きさ
や足踏台の面に平行な力等が測定できるようになり、例
えば、足のねじりモーメントとボールの飛距離との関係
あるいは足踏台に平行な力と膝の締め具合との関係が分
かり、より精密で多面的なスウィング動作の解析を行う
ことができる。
又、上記のデータの演算は左右の足で夫々別個に行って
も良いし、更に、左右の足の夫々の荷重ベクトルを合成
する演算により、スウィング中の全身の重心位置の移動
も測定することができる。
更に、測定時の足踏台の足の位置は特に規定されること
なく、測定台上の任意の場所で良いと云う利点がある。
第4図は本発明のスウィング動作解析装置の別の実施例
を示す。この実施例では第1図に示す実施例の左右の足
踏台3L、3R表面に各々複数の感圧センサ素子Eを有
する感圧センサIOL、 IORを配置したもので、上
記以外の構成は上述した第1図の実施例と同様であるの
で対応する要素及び部分には同一符号を付して示すと共
に、その説明を省略する。
第5図は、前記感圧センサIOL、IORを構成する感
圧センサ素子Eを示し、図において2枚の基板E4.E
5の間に電極Et、Esと感圧導電ゴムE1が介装され
、上側の基板E5の表面を受圧面の保護と押圧力の配分
均等化を図るための発泡シートE6が覆っている。
前記感圧センサ素子Eは縦方向、横方向に夫々所定個数
ずつ格子状にセンサ本体に配設されるもので、押圧力が
加わった部位の感圧センサ素子Eの抵抗値が変化し、そ
れに応じた出力が発生するようになっている。
上記構成の感圧センサIOL、IORはA/Dコンバー
タ6を介してコンピュータ7に接続されている。
スウィング時には、左右の6軸力センサ2L。
2Rによって、前述した実施例と同じように、左右の足
の各々の垂直方向の荷重の大きさ、及び多足の足踏板表
面の重心位置に加え、左右両足の夫々の重心の位置、足
踏台3L、3Rに及ぼすねじりモーメント及び足踏台3
L、3Rの面に平行な力等が測定されるが、同時に前記
感圧センサ10L。
10Rの出力データに応じたコンピュータ7の演算によ
り足踏台3L、3R上の足の位置、足の裏の荷重分布、
足の向いている方向が測定できる。従って、6軸力セン
サ2L、2Rと感圧センサIOL。
10Rの双方のデータを併合しコンピュータ7で解析す
ることによりスウィング動作時に身体の姿勢が前傾して
いるか、後傾しているか、或いは、スタンスがオーブン
スタンスか、クローズドスタンスかが分かる。同時に、
6軸力センサ2L、2Rの出力信号より軸足のねじり力
や、後足の蹴り出し力など片足に働く任意の方向の力や
モーメントが分かるので、スウィング動作を総合的且つ
より精密に判断することができる。
なお、上述した実施例では本発明装置をゴルフのスウィ
ングを解析する場合について説明したが、これに限るも
のではなく、本発明はテニスのスウィングあるいは野球
のバッティング等の解析にも適用することができる。
(発明の効果) 以上詳述したように請求項1のスウィング動作解析装置
によれば、ロードセルとして6軸力センサを用いたので
、左右各々の足が測定台に及ぼすねじりモーメント、測
定台の面に平行な方向のカ及び3次元的な力の向きを検
出でき、従ってスポーツにおけるスウィング動作の改善
において重要なファクターである軸足のねじり力や後足
の蹴り出し力等を表示することができる。
更に、請求項2のスウィング動作解析装置に依れば、感
圧センサを6軸力センサと併用することにより、各測定
台上の足の位置、足の向いている方向、足の裏の荷重分
布等のデータを検出することができ、より総合的且つ精
密なスウィング動作の解析ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るスウィング動作解析装
置の構成を示す図、第2図は光電スイッチとボールとの
関係を示す配置図、第3図は演算のための座標軸の設定
を示す図、第4図は本発明の別の実施例に係るスウィン
グ動作解析装置の構成を示す図、第5図は第4図に使用
する感圧センサ素子の部分破断斜視図、第6図(A)、
、(B)は従来のスウィング動作解析装置の構成を示す
図である。 2L、2R・・・6軸力センサ(ロードセル)、3L。 3R・・・左足用及び右足用足踏台、7・・・コンピュ
ータ(演算手段)、8・・・表示装置、IOL、IOR
感圧センサ。 Alt&

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被測定者の荷重を測定する左足用足踏台及び右足用
    足踏台の各々にロードセルを設け、該ロードセルの検出
    出力データを演算処理する演算手段と、その演算結果を
    表示する表示装置とを備えたスウィング動作解析装置に
    おいて、前記ロードセルとして、X、Y、Z軸の3方向
    の力と該X、Y、Z軸回りのモーメントとを検出する6
    軸力センサを用いたことを特徴とするスウィング動作解
    析装置。 2、前記各足踏台表面に感圧センサを配置したことを特
    徴とする請求項1記載のスウィング動作解析装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2465080A (en) * 2008-11-07 2010-05-12 Initial Force As Motion analysis apparatus for analyzing a golf swing
CZ303035B6 (cs) * 2007-11-26 2012-03-07 Ceské vysoké ucení technické v Praze, Proporcionální snímac smykových sil a rozložení kontaktního tlaku
WO2019037380A1 (zh) * 2017-08-25 2019-02-28 深圳市雷骏科技有限公司 传感器及具有传感器的电动滑板车

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101806988B1 (ko) * 2015-10-23 2017-12-08 한국과학기술원 스윙교정장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303035B6 (cs) * 2007-11-26 2012-03-07 Ceské vysoké ucení technické v Praze, Proporcionální snímac smykových sil a rozložení kontaktního tlaku
GB2465080A (en) * 2008-11-07 2010-05-12 Initial Force As Motion analysis apparatus for analyzing a golf swing
WO2019037380A1 (zh) * 2017-08-25 2019-02-28 深圳市雷骏科技有限公司 传感器及具有传感器的电动滑板车

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