JPH112574A - 衝撃力推定装置、衝撃力推定方法、及び衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
衝撃力推定装置、衝撃力推定方法、及び衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体Info
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- JPH112574A JPH112574A JP9153513A JP15351397A JPH112574A JP H112574 A JPH112574 A JP H112574A JP 9153513 A JP9153513 A JP 9153513A JP 15351397 A JP15351397 A JP 15351397A JP H112574 A JPH112574 A JP H112574A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】例えば格闘技の打撃技術に伴なう衝撃力を測定
するための衝撃力推定装置にあって、物体を打撃する必
要なく、より妥当性の高い衝撃力を推定する。 【解決手段】時計本体11を装着した利き腕により打撃の
動作を行なうと、該時計本体11に取り付けられた加速度
センサ12により0.01秒毎に加速度が検出されると共に、
絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転す
る打突点Ｈ以前の20点の検出加速度x1〜x20 が抽出さ
れ、 RAM内の加速度記憶部に記憶される。この打突点Ｈ
前20点の検出加速度x1〜x20 に、予め試技による検出加
速度と実測の衝撃力に基づき ROMに設定記憶された重み
付け係数が掛け合わされると共に重み付け定数が加えら
れる重回帰方程式の計算が行なわれ、衝撃力が求められ
るので、固定された物体を実際に打撃する必要はなく、
衝撃力に影響の大きい打突点Ｈ直前の20点の検出加速度
に基づき、より妥当性の高い衝撃力を推定できる。
するための衝撃力推定装置にあって、物体を打撃する必
要なく、より妥当性の高い衝撃力を推定する。 【解決手段】時計本体11を装着した利き腕により打撃の
動作を行なうと、該時計本体11に取り付けられた加速度
センサ12により0.01秒毎に加速度が検出されると共に、
絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転す
る打突点Ｈ以前の20点の検出加速度x1〜x20 が抽出さ
れ、 RAM内の加速度記憶部に記憶される。この打突点Ｈ
前20点の検出加速度x1〜x20 に、予め試技による検出加
速度と実測の衝撃力に基づき ROMに設定記憶された重み
付け係数が掛け合わされると共に重み付け定数が加えら
れる重回帰方程式の計算が行なわれ、衝撃力が求められ
るので、固定された物体を実際に打撃する必要はなく、
衝撃力に影響の大きい打突点Ｈ直前の20点の検出加速度
に基づき、より妥当性の高い衝撃力を推定できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば格闘技の打
撃技術に伴なう衝撃力を測定するための衝撃力推定装
置、衝撃力推定方法、及び衝撃力推定処理プログラムを
記憶した記憶媒体に関する。
撃技術に伴なう衝撃力を測定するための衝撃力推定装
置、衝撃力推定方法、及び衝撃力推定処理プログラムを
記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、「空手」や「ボクシング」，「少
林寺拳法」等の格闘技の打撃技術に伴なう衝撃力を測定
するために、平板状のフォースプラットホームが用いら
れる。このフォースプラットホームは、複数の圧電素子
を金属板で挾んだ構造となっており、このフォースプラ
ットホームを、コンクリート等の壁に垂直に強固に固定
し、該プラットホームを打撃することで、打撃に伴なう
電気信号を得て衝撃力を測定している。
林寺拳法」等の格闘技の打撃技術に伴なう衝撃力を測定
するために、平板状のフォースプラットホームが用いら
れる。このフォースプラットホームは、複数の圧電素子
を金属板で挾んだ構造となっており、このフォースプラ
ットホームを、コンクリート等の壁に垂直に強固に固定
し、該プラットホームを打撃することで、打撃に伴なう
電気信号を得て衝撃力を測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の衝撃力測定技術において用いられるフォースプラッ
トホームは、壁等に対して強固に固定されるため、打撃
時の衝撃がそのまま腕等の身体に加わり、怪我をする恐
れがある。
来の衝撃力測定技術において用いられるフォースプラッ
トホームは、壁等に対して強固に固定されるため、打撃
時の衝撃がそのまま腕等の身体に加わり、怪我をする恐
れがある。
【０００４】このため、衝撃力を測定すべき被測定者
は、フォースプラットホームを打撃する力を無意識に手
加減することになり、被測定者の有する本来の打撃力に
応じた正確な衝撃力を測定することができない問題があ
る。
は、フォースプラットホームを打撃する力を無意識に手
加減することになり、被測定者の有する本来の打撃力に
応じた正確な衝撃力を測定することができない問題があ
る。
【０００５】また、前記従来の衝撃力測定技術において
用いられるフォースプラットホームは、壁等に対して強
固に固定されるため、打撃技術の本来の打撃対象である
人体を打撃する場合と比較して、衝突に関与する質量条
件が掛け離れており、この条件下で測定した衝撃力は、
実際に人体に作用する衝撃力と掛け離れているという問
題がある。
用いられるフォースプラットホームは、壁等に対して強
固に固定されるため、打撃技術の本来の打撃対象である
人体を打撃する場合と比較して、衝突に関与する質量条
件が掛け離れており、この条件下で測定した衝撃力は、
実際に人体に作用する衝撃力と掛け離れているという問
題がある。
【０００６】本発明は、前記のような問題に鑑みなされ
たもので、物体を打撃する必要なく、衝撃力を推定する
ことが可能になる衝撃力推定装置、衝撃力推定方法、及
び衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体を提供
することを目的とする。
たもので、物体を打撃する必要なく、衝撃力を推定する
ことが可能になる衝撃力推定装置、衝撃力推定方法、及
び衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１に係わる衝撃力推定装置は、人体に取り付けられ、
人体の動きの加速度を検出する加速度検出手段と、人体
の打撃動作に伴ない、前記加速度検出手段によって絶対
最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転する時
点より前に検出された複数の加速度に基づき衝撃力を算
出する衝撃力算出手段とを備えたことを特徴とする。
項１に係わる衝撃力推定装置は、人体に取り付けられ、
人体の動きの加速度を検出する加速度検出手段と、人体
の打撃動作に伴ない、前記加速度検出手段によって絶対
最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転する時
点より前に検出された複数の加速度に基づき衝撃力を算
出する衝撃力算出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】つまり、本発明の請求項１に係わる衝撃力
推定装置では、人体の打撃動作に伴ない、該人体に取り
付けられた加速度検出手段によって絶対最大加速度検出
以前で最後に加速度の極性が反転する時点より前に検出
された複数の加速度に基づき衝撃力が算出されることに
なる。
推定装置では、人体の打撃動作に伴ない、該人体に取り
付けられた加速度検出手段によって絶対最大加速度検出
以前で最後に加速度の極性が反転する時点より前に検出
された複数の加速度に基づき衝撃力が算出されることに
なる。
【０００９】また、本発明の請求項２に係わる衝撃力推
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記加速度検出手段を、人体に取り付けられ、人体
の動きの加速度を一定時間毎に検出する加速度検出手段
とし、前記衝撃力算出手段を、人体の打撃動作に伴な
い、前記加速度検出手段により一定時間毎に検出された
加速度から絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極
性が反転する時点を判断する判断手段と、人体の打撃動
作に伴ない、前記加速度検出手段により一定時間毎に検
出された加速度から、前記判断手段により判断された加
速度の極性反転時点以前の複数のタイミングの加速度を
抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽出された加
速度の極性反転時点以前の複数のタイミングの加速度に
基づき衝撃力を算出する算出手段としたことを特徴とす
るつまり、本発明の請求項２に係わる衝撃力推定装置で
は、人体の打撃動作に伴ない、該人体に取り付けられた
加速度検出手段により一定時間毎に検出された加速度か
ら絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転
する時点が判断されると共に、この加速度の極性反転時
点以前の複数のタイミングの加速度が抽出され、この抽
出された加速度の極性反転時点以前の複数のタイミング
の加速度に基づき衝撃力が算出されることになる。
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記加速度検出手段を、人体に取り付けられ、人体
の動きの加速度を一定時間毎に検出する加速度検出手段
とし、前記衝撃力算出手段を、人体の打撃動作に伴な
い、前記加速度検出手段により一定時間毎に検出された
加速度から絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極
性が反転する時点を判断する判断手段と、人体の打撃動
作に伴ない、前記加速度検出手段により一定時間毎に検
出された加速度から、前記判断手段により判断された加
速度の極性反転時点以前の複数のタイミングの加速度を
抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽出された加
速度の極性反転時点以前の複数のタイミングの加速度に
基づき衝撃力を算出する算出手段としたことを特徴とす
るつまり、本発明の請求項２に係わる衝撃力推定装置で
は、人体の打撃動作に伴ない、該人体に取り付けられた
加速度検出手段により一定時間毎に検出された加速度か
ら絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転
する時点が判断されると共に、この加速度の極性反転時
点以前の複数のタイミングの加速度が抽出され、この抽
出された加速度の極性反転時点以前の複数のタイミング
の加速度に基づき衝撃力が算出されることになる。
【００１０】また、本発明の請求項３に係わる衝撃力推
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記衝撃力算出手段を、検出加速度に対する予め定
められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式
により、前記加速度検出手段により検出された複数の加
速度のそれぞれに、前記係数を掛け合わせて加算し、さ
らに前記定数を加えて衝撃力を算出する算出手段とした
ことを特徴とする。
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記衝撃力算出手段を、検出加速度に対する予め定
められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式
により、前記加速度検出手段により検出された複数の加
速度のそれぞれに、前記係数を掛け合わせて加算し、さ
らに前記定数を加えて衝撃力を算出する算出手段とした
ことを特徴とする。
【００１１】つまり、本発明の請求項３に係わる衝撃力
推定装置では、前記加速度検出手段により検出された複
数の加速度のそれぞれに、検出加速度に対する予め定め
られた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式に
従い、該係数が掛け合わされて加算され、さらに該定数
が加えられて衝撃力が算出されることになる。
推定装置では、前記加速度検出手段により検出された複
数の加速度のそれぞれに、検出加速度に対する予め定め
られた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式に
従い、該係数が掛け合わされて加算され、さらに該定数
が加えられて衝撃力が算出されることになる。
【００１２】また、本発明の請求項４に係わる衝撃力推
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記衝撃力算出手段を、前記加速度検出手段により
検出された複数の加速度から、前記打撃動作が複数の打
撃種の何れに属するかを判別する判別手段と、この判別
手段により判別された打撃種毎に異なる予め定められた
重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式により、
前記加速度検出手段により検出された複数の加速度のそ
れぞれに、前記判別打撃種に応じた係数を掛け合わせて
加算し、さらに前記定数を加えて衝撃力を算出する算出
手段としたことを特徴とする。
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記衝撃力算出手段を、前記加速度検出手段により
検出された複数の加速度から、前記打撃動作が複数の打
撃種の何れに属するかを判別する判別手段と、この判別
手段により判別された打撃種毎に異なる予め定められた
重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式により、
前記加速度検出手段により検出された複数の加速度のそ
れぞれに、前記判別打撃種に応じた係数を掛け合わせて
加算し、さらに前記定数を加えて衝撃力を算出する算出
手段としたことを特徴とする。
【００１３】つまり、本発明の請求項４に係わる衝撃力
推定装置では、前記加速度検出手段により検出された複
数の加速度から、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに
属するかが判別され、この判別された打撃種毎に異なる
予め定められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰
方程式により、前記加速度検出手段により検出された複
数の加速度のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数
が掛け合わされて加算され、さらに前記定数が加えられ
て衝撃力が算出されることになる。
推定装置では、前記加速度検出手段により検出された複
数の加速度から、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに
属するかが判別され、この判別された打撃種毎に異なる
予め定められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰
方程式により、前記加速度検出手段により検出された複
数の加速度のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数
が掛け合わされて加算され、さらに前記定数が加えられ
て衝撃力が算出されることになる。
【００１４】また、本発明の請求項５に係わる衝撃力推
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記加速度検出手段及び前記衝撃力算出手段を、人
体の腕に装着するためのバンドが取り付けられたケース
に収容してなることを特徴とする。
定装置は、前記請求項１に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記加速度検出手段及び前記衝撃力算出手段を、人
体の腕に装着するためのバンドが取り付けられたケース
に収容してなることを特徴とする。
【００１５】つまり、本発明の請求項５に係わる衝撃力
推定装置では、人体の腕による打撃動作に伴ない前記加
速度検出手段により検出された加速度に基づき、衝撃力
が算出されることになる。
推定装置では、人体の腕による打撃動作に伴ない前記加
速度検出手段により検出された加速度に基づき、衝撃力
が算出されることになる。
【００１６】また、本発明の請求項６に係わる衝撃力推
定装置は、前記請求項４に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記判別手段を、打撃種毎に予め得られた複数の平
均加速度と前記加速度検出手段により検出された複数の
加速度との差及びその共分散行列の逆行列に基づく各打
撃種毎のマハラノビスの汎距離のうち、最小の汎距離で
ある打撃種を判別する判別手段としたことを特徴とす
る。
定装置は、前記請求項４に係わる衝撃力推定装置にあっ
て、前記判別手段を、打撃種毎に予め得られた複数の平
均加速度と前記加速度検出手段により検出された複数の
加速度との差及びその共分散行列の逆行列に基づく各打
撃種毎のマハラノビスの汎距離のうち、最小の汎距離で
ある打撃種を判別する判別手段としたことを特徴とす
る。
【００１７】つまり、本発明の請求項６に係わる衝撃力
推定装置では、各打撃種毎のマハラノビスの汎距離によ
り、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに属するかが判
別され、この判別された打撃種毎に異なる予め定められ
た重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式によ
り、前記加速度検出手段により検出された複数の加速度
のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数が掛け合わ
されて加算され、さらに前記定数が加えられて衝撃力が
算出されることになる。
推定装置では、各打撃種毎のマハラノビスの汎距離によ
り、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに属するかが判
別され、この判別された打撃種毎に異なる予め定められ
た重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式によ
り、前記加速度検出手段により検出された複数の加速度
のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数が掛け合わ
されて加算され、さらに前記定数が加えられて衝撃力が
算出されることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下図面により本発明の実施の形
態について説明する。図１は本発明の衝撃力推定装置の
実施形態に係わる腕時計装置の外観構成を示す図であ
り、同図（Ａ）は腕時計装置の正面構成を示す図、同図
（Ｂ）は腕時計装置に対する加速度センサの取り付け位
置を示す図である。
態について説明する。図１は本発明の衝撃力推定装置の
実施形態に係わる腕時計装置の外観構成を示す図であ
り、同図（Ａ）は腕時計装置の正面構成を示す図、同図
（Ｂ）は腕時計装置に対する加速度センサの取り付け位
置を示す図である。
【００１９】時計本体１１は、リストバンド１１ａによ
り手首や足首等に巻き付けて使用可能な、通常の腕時計
と同等の大きさで構成され、この時計本体１１の内部に
は、各種の時計機能を司る電子回路と共に、加速度セン
サ１２が設けられる。
り手首や足首等に巻き付けて使用可能な、通常の腕時計
と同等の大きさで構成され、この時計本体１１の内部に
は、各種の時計機能を司る電子回路と共に、加速度セン
サ１２が設けられる。
【００２０】図２は前記腕時計装置に取り付けられる加
速度センサ１２の構成を示す図であり、同図（Ａ）は加
速度センサ１２の構造図、同図（Ｂ）は加速度センサ１
２の原理図である。
速度センサ１２の構成を示す図であり、同図（Ａ）は加
速度センサ１２の構造図、同図（Ｂ）は加速度センサ１
２の原理図である。
【００２１】この加速度センサ１２は、圧電型加速度セ
ンサであり、ベース１２ａに固定された２本のリード線
１２b1，１２b2が、２枚貼り合わされた圧電セラミック
板（ピエゾ素子）１２c1，１２c2のそれぞれの表面に半
田付けされ、その半田付け部と圧電セラミック板１２c
1，１２c2の下部が接着剤によりベース１２ａに固定さ
れる。そして、その全体が金属缶１２ｄにより被われて
シールドされる。
ンサであり、ベース１２ａに固定された２本のリード線
１２b1，１２b2が、２枚貼り合わされた圧電セラミック
板（ピエゾ素子）１２c1，１２c2のそれぞれの表面に半
田付けされ、その半田付け部と圧電セラミック板１２c
1，１２c2の下部が接着剤によりベース１２ａに固定さ
れる。そして、その全体が金属缶１２ｄにより被われて
シールドされる。
【００２２】２枚の圧電セラミック板１２c1，１２c2
は、極性を逆にして貼り合わされ、図２においては、左
側のセラミック板１２c1は、矢印ｂに示すように伸びた
ときに左側面が“−”，右側面が“＋”に分極し、右側
のセラミック板１２c2はこれとは逆に、矢印ｃに示すよ
うに縮んだときに左側面が“−”，右側面が“＋”に分
極するように貼り合わされる。
は、極性を逆にして貼り合わされ、図２においては、左
側のセラミック板１２c1は、矢印ｂに示すように伸びた
ときに左側面が“−”，右側面が“＋”に分極し、右側
のセラミック板１２c2はこれとは逆に、矢印ｃに示すよ
うに縮んだときに左側面が“−”，右側面が“＋”に分
極するように貼り合わされる。
【００２３】そして、矢印ａで示す方向に加速度が加わ
ると、その慣性力で圧電セラミック板１２c1，１２c2に
は、矢印ｂ，ｃに示すようなしなりが生じ、前記左右側
面の分極に応じた電圧信号がリード線１２b1，１２b2を
通して出力される。
ると、その慣性力で圧電セラミック板１２c1，１２c2に
は、矢印ｂ，ｃに示すようなしなりが生じ、前記左右側
面の分極に応じた電圧信号がリード線１２b1，１２b2を
通して出力される。
【００２４】この場合、加速度センサ１２に加わる加速
度が大きいほど、圧電セラミック板１２c1，１２c2のし
なりが大きくなり高い電圧が発生されるため、加速度に
比例した電圧信号が出力される。
度が大きいほど、圧電セラミック板１２c1，１２c2のし
なりが大きくなり高い電圧が発生されるため、加速度に
比例した電圧信号が出力される。
【００２５】この加速度センサ１２は、時計本体１１の
９時の位置に対応して配置され、該時計本体１１が３時
から９時の向きで運動する際、速度が増加の過程にある
場合、速度増加の大きさに応じて“＋”の電圧が出力さ
れ、速度が減少の過程にある場合、速度減速の大きさに
応じて“−”の電圧が出力されるように感度の向きを設
定して取り付けられる。
９時の位置に対応して配置され、該時計本体１１が３時
から９時の向きで運動する際、速度が増加の過程にある
場合、速度増加の大きさに応じて“＋”の電圧が出力さ
れ、速度が減少の過程にある場合、速度減速の大きさに
応じて“−”の電圧が出力されるように感度の向きを設
定して取り付けられる。
【００２６】図３は前記腕時計装置を装着した人体の打
撃動作（肘関節の伸展を特徴とし、拳が略直線的に打撃
対象に向かって運動する打撃動作）において、実際の打
撃を伴なわない場合の加速度センサ１２による加速度検
出状態を示す模式図である。
撃動作（肘関節の伸展を特徴とし、拳が略直線的に打撃
対象に向かって運動する打撃動作）において、実際の打
撃を伴なわない場合の加速度センサ１２による加速度検
出状態を示す模式図である。
【００２７】例えば前記時計本体１１を、人体の利き腕
である右腕に装着し、同図（Ａ）〜（Ｅ）に示すように
打撃動作した際に、加速度センサ１２により発生される
電圧は、その（Ａ）〜（Ｃ）に対応する突出し期（打突
点Ｈ以前）においては、突出し方向への速度の増加に応
じた“＋”の電圧として検出され、また、打撃が伸びき
った折返し期（打突点Ｈ以降）において、“−”の最高
ピーク電圧として検出される。
である右腕に装着し、同図（Ａ）〜（Ｅ）に示すように
打撃動作した際に、加速度センサ１２により発生される
電圧は、その（Ａ）〜（Ｃ）に対応する突出し期（打突
点Ｈ以前）においては、突出し方向への速度の増加に応
じた“＋”の電圧として検出され、また、打撃が伸びき
った折返し期（打突点Ｈ以降）において、“−”の最高
ピーク電圧として検出される。
【００２８】ここで、一連の動作を通じて加速度絶対値
が最大となるのは、対象物の打撃のいかんにかかわら
ず、図３に示すピークＢとなる。このピークＢの大きさ
は、加速度の値としてマイナスになることでも分かるよ
うに、打撃動作における上肢の突き出し運動の速度減少
の程度の大きさを示している。つまり、突き出された上
肢がより激しく停止すれば、絶対値としてより大きなピ
ークＢの値が出現することになる。
が最大となるのは、対象物の打撃のいかんにかかわら
ず、図３に示すピークＢとなる。このピークＢの大きさ
は、加速度の値としてマイナスになることでも分かるよ
うに、打撃動作における上肢の突き出し運動の速度減少
の程度の大きさを示している。つまり、突き出された上
肢がより激しく停止すれば、絶対値としてより大きなピ
ークＢの値が出現することになる。
【００２９】一方、これより以前に出現するプラス値の
加速度は、上肢の突き出しにおける速度増加の大きさを
反映しており、その変化の様子は上肢の運動構成のパタ
ーンに大きく依存しているが、上肢以外の身体部分の運
動構成をも反映しており、この部分の加速度の時間的変
化は、運動の最終結果として生じる衝撃力の大きさと密
接に関係している。
加速度は、上肢の突き出しにおける速度増加の大きさを
反映しており、その変化の様子は上肢の運動構成のパタ
ーンに大きく依存しているが、上肢以外の身体部分の運
動構成をも反映しており、この部分の加速度の時間的変
化は、運動の最終結果として生じる衝撃力の大きさと密
接に関係している。
【００３０】そこで、本発明の実施形態では、打突点Ｈ
以前の０．２秒間における０．０１秒間隔の各タイミン
グでの２０点P1〜P20 の検出加速度ｘ１〜ｘ２０を用い
て、より正確な衝撃力を推定する。
以前の０．２秒間における０．０１秒間隔の各タイミン
グでの２０点P1〜P20 の検出加速度ｘ１〜ｘ２０を用い
て、より正確な衝撃力を推定する。
【００３１】打撃に伴なう加速度は、その検出タイミン
グにより衝撃力の大きさに及ぼす程度が異なり、例え
ば、打撃動作初期の加速度の影響は少なく、打突直前の
加速度の影響は大きいため、２０点の検出加速度ｘ１〜
ｘ２０のそれぞれに異なる重み付けを行なう。
グにより衝撃力の大きさに及ぼす程度が異なり、例え
ば、打撃動作初期の加速度の影響は少なく、打突直前の
加速度の影響は大きいため、２０点の検出加速度ｘ１〜
ｘ２０のそれぞれに異なる重み付けを行なう。
【００３２】すなわち、予め、多数の被験者に実打撃を
伴なう打撃試技を複数回行なわせ、ここから得られた打
突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度と、打撃
技術の対象部位である人体の特定部分の質量条件に合わ
せて測定した実打撃の衝撃力に基づき、次式（１）に示
すような２０個の変数項と１個の定数項目を有する重回
帰方程式を導く。
伴なう打撃試技を複数回行なわせ、ここから得られた打
突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度と、打撃
技術の対象部位である人体の特定部分の質量条件に合わ
せて測定した実打撃の衝撃力に基づき、次式（１）に示
すような２０個の変数項と１個の定数項目を有する重回
帰方程式を導く。
【００３３】この方程式の２０個の変数に、別途実打撃
を伴なわない打撃動作の打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２
０点の検出加速度を抽出して代入し、結果を得ることで
衝撃力を推定することができる。
を伴なわない打撃動作の打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２
０点の検出加速度を抽出して代入し、結果を得ることで
衝撃力を推定することができる。
【００３４】 衝撃力＝a1・ｘ１＋a2・ｘ２＋…＋ a20・ｘ２０＋Ｃ …式（１） この方程式における２０個の変数項の係数及び定数は、
空手、ボクシング、少林寺拳法等の種目によって異な
り、それぞれの競技における技術特性の差異を、各時刻
における加速度の衝撃力への貢献度の大きさの差異とし
てとらえる。したがって、この２０個の係数をそれぞれ
の競技における、各時刻の加速度の重み付けの係数とみ
なす。
空手、ボクシング、少林寺拳法等の種目によって異な
り、それぞれの競技における技術特性の差異を、各時刻
における加速度の衝撃力への貢献度の大きさの差異とし
てとらえる。したがって、この２０個の係数をそれぞれ
の競技における、各時刻の加速度の重み付けの係数とみ
なす。
【００３５】すなわち、空手用の重回帰方程式に設定す
る重み付けの係数をa1〜a20 ・定数をＣ１、ボクシング
用の重回帰方程式に設定する重み付けの係数をb1〜b20
・定数をＣ２、少林寺拳法用の重回帰方程式に設定する
重み付けの係数をc1〜c20 ・定数をＣ３、素人用の重回
帰方程式に設定する重み付けの係数をd1〜d20 ・定数を
Ｃ４とし、空手の打撃に伴なう衝撃力は次式（２）、ボ
クシングの打撃に伴なう衝撃力は次式（３）、少林寺拳
法の打撃に伴なう衝撃力は次式（４）、素人の打撃に伴
なう衝撃力は次式（５）により求める。
る重み付けの係数をa1〜a20 ・定数をＣ１、ボクシング
用の重回帰方程式に設定する重み付けの係数をb1〜b20
・定数をＣ２、少林寺拳法用の重回帰方程式に設定する
重み付けの係数をc1〜c20 ・定数をＣ３、素人用の重回
帰方程式に設定する重み付けの係数をd1〜d20 ・定数を
Ｃ４とし、空手の打撃に伴なう衝撃力は次式（２）、ボ
クシングの打撃に伴なう衝撃力は次式（３）、少林寺拳
法の打撃に伴なう衝撃力は次式（４）、素人の打撃に伴
なう衝撃力は次式（５）により求める。
【００３６】 衝撃力（空手） ＝a1・ｘ１＋a2・ｘ２＋…＋ a20・ｘ２０＋Ｃ１ …式（２） 衝撃力（ボクシング） ＝b1・ｘ１＋b2・ｘ２＋…＋ b20・ｘ２０＋Ｃ２ …式（３） 衝撃力（少林寺拳法） ＝c1・ｘ１＋c2・ｘ２＋…＋ c20・ｘ２０＋Ｃ３ …式（４） 衝撃力（素人） ＝d1・ｘ１＋d2・ｘ２＋…＋ d20・ｘ２０＋Ｃ４ …式（５） 被測定者による打撃種が、空手，ボクシング，少林寺拳
法，素人の何れに属するかは、次の手順で判別する。
法，素人の何れに属するかは、次の手順で判別する。
【００３７】各打撃種毎に、予め、多数の被験者の試技
により得られた打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検
出加速度それぞれの平均値（数１参照）を求めると共
に、各打撃種毎に、多数の被験者の試技による２０点の
検出加速度を独立した２０点の変量とみなして共分散を
求め、２０行２０列の共分散行列を作り、さらにその逆
行列を作る。
により得られた打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検
出加速度それぞれの平均値（数１参照）を求めると共
に、各打撃種毎に、多数の被験者の試技による２０点の
検出加速度を独立した２０点の変量とみなして共分散を
求め、２０行２０列の共分散行列を作り、さらにその逆
行列を作る。
【００３８】
【数１】
【００３９】被測定者の打撃に伴なう打突点Ｈ前２０点
の検出加速度ｘ１〜ｘ２０が得られた場合には、当該２
０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０のそれぞれについて、ま
ず、前記予め求められた空手の試技による２０点の平均
加速度（数１参照）それぞれとの差を求め、数２に示す
ように、１行２０列の行列とすると共に、数３に示すよ
うに、２０行１列の行列とする。
の検出加速度ｘ１〜ｘ２０が得られた場合には、当該２
０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０のそれぞれについて、ま
ず、前記予め求められた空手の試技による２０点の平均
加速度（数１参照）それぞれとの差を求め、数２に示す
ように、１行２０列の行列とすると共に、数３に示すよ
うに、２０行１列の行列とする。
【００４０】
【数２】
【００４１】
【数３】
【００４２】そして、前記数２及び数３で示した、被測
定者による検出加速度と空手試技による平均加速度との
差に応じた各行列、及び前記予め得られた空手試技によ
る共分散行列の逆行列に基づき、数４に示すような計算
式により、マハラビノスの汎距離Ｄを求める。
定者による検出加速度と空手試技による平均加速度との
差に応じた各行列、及び前記予め得られた空手試技によ
る共分散行列の逆行列に基づき、数４に示すような計算
式により、マハラビノスの汎距離Ｄを求める。
【００４３】
【数４】
【００４４】このマハラビノスの汎距離Ｄを、前記空
手，ボクシング，少林寺拳法，素人の各打撃種毎に求
め、被測定者の打撃に伴なう検出加速度ｘ１〜ｘ２０
は、該汎距離Ｄが最も小さな値となる打撃種に属すると
判別する。
手，ボクシング，少林寺拳法，素人の各打撃種毎に求
め、被測定者の打撃に伴なう検出加速度ｘ１〜ｘ２０
は、該汎距離Ｄが最も小さな値となる打撃種に属すると
判別する。
【００４５】すなわち、空手，ボクシング，少林寺拳
法，素人の各打撃種毎の試技に応じた加速度の時間的変
化には、それぞれ特有の標準パターンがあり、被測定者
の打撃に伴なう検出加速度の時間的変化が、４つの標準
パターンの何れに最も近似しているかを判別する。
法，素人の各打撃種毎の試技に応じた加速度の時間的変
化には、それぞれ特有の標準パターンがあり、被測定者
の打撃に伴なう検出加速度の時間的変化が、４つの標準
パターンの何れに最も近似しているかを判別する。
【００４６】そして、判別された打撃種に対応して予め
設定された各検出加速度の重み付け係数及び定数に従っ
た重回帰方程式（式２〜式５参照）により、被測定者の
打撃に伴なう衝撃力が求まる。
設定された各検出加速度の重み付け係数及び定数に従っ
た重回帰方程式（式２〜式５参照）により、被測定者の
打撃に伴なう衝撃力が求まる。
【００４７】図４は前記腕時計装置における電子回路の
構成を示すブロック図である。この腕時計装置の電子回
路には、ＣＰＵ１３が備えられる。このＣＰＵ１３は、
加速度センサ１２からＡ／Ｄ変換回路１４を介して入力
される加速度データや、キー部１５から入力されるキー
操作信号、あるいは発振回路１６から分周回路１７及び
時刻・日付計数回路１８を介して入力される時刻・日付
計数データのそれぞれに応じて、ＲＯＭ１９に予め記憶
されているシステムプログラムあるいは図示しない外部
データ読み込み部により外部の記憶媒体から読み込まれ
たプログラムを起動させ、回路各部の動作制御を実行す
るもので、このＣＰＵ１３には、前記Ａ／Ｄ変換回路１
４、キー部１５、時刻・日付計数回路１８、ＲＯＭ１
９、外部データ読み込み部の他に、さらに、ＲＡＭ２
０、報音部２１、表示部２２が接続される。
構成を示すブロック図である。この腕時計装置の電子回
路には、ＣＰＵ１３が備えられる。このＣＰＵ１３は、
加速度センサ１２からＡ／Ｄ変換回路１４を介して入力
される加速度データや、キー部１５から入力されるキー
操作信号、あるいは発振回路１６から分周回路１７及び
時刻・日付計数回路１８を介して入力される時刻・日付
計数データのそれぞれに応じて、ＲＯＭ１９に予め記憶
されているシステムプログラムあるいは図示しない外部
データ読み込み部により外部の記憶媒体から読み込まれ
たプログラムを起動させ、回路各部の動作制御を実行す
るもので、このＣＰＵ１３には、前記Ａ／Ｄ変換回路１
４、キー部１５、時刻・日付計数回路１８、ＲＯＭ１
９、外部データ読み込み部の他に、さらに、ＲＡＭ２
０、報音部２１、表示部２２が接続される。
【００４８】前記Ａ／Ｄ変換回路１４は、加速度センサ
１２から出力される検出加速度に応じた電圧信号をデジ
タルデータに変換してＣＰＵ１３に送出するもので、こ
の場合、Ａ／Ｄ変換回路１４では、加速度センサ１２に
より検出される−１５Ｇ〜＋１５Ｇの加速度に対応する
電圧信号が、−５１２〜＋５１２のデジタルデータに変
換されてＣＰＵ１３に送出される。
１２から出力される検出加速度に応じた電圧信号をデジ
タルデータに変換してＣＰＵ１３に送出するもので、こ
の場合、Ａ／Ｄ変換回路１４では、加速度センサ１２に
より検出される−１５Ｇ〜＋１５Ｇの加速度に対応する
電圧信号が、−５１２〜＋５１２のデジタルデータに変
換されてＣＰＵ１３に送出される。
【００４９】前記キー部１５には、本腕時計装置の基本
時計モードと衝撃力測定モードとの切り換えを行なうた
めのモード切り換えキーが備えられると共に、各動作モ
ードにおいて、各種の機能を実行させる際に操作される
複数のキーが備えられる。
時計モードと衝撃力測定モードとの切り換えを行なうた
めのモード切り換えキーが備えられると共に、各動作モ
ードにおいて、各種の機能を実行させる際に操作される
複数のキーが備えられる。
【００５０】すなわち、基本時計モードでは、例えば時
刻・日付計数回路１８から入力される時刻・日付計数デ
ータに応じた現在の日付・時刻データが表示部２２に表
示され、また、衝撃力測定モードでは、例えばユーザの
打撃動作に伴ない加速度センサ１２により検出された加
速度データ基づき衝撃力が測定表示される。
刻・日付計数回路１８から入力される時刻・日付計数デ
ータに応じた現在の日付・時刻データが表示部２２に表
示され、また、衝撃力測定モードでは、例えばユーザの
打撃動作に伴ない加速度センサ１２により検出された加
速度データ基づき衝撃力が測定表示される。
【００５１】前記ＲＯＭ１９には、この電子回路の全体
の制御を司るシステムプログラムが予め記憶されると共
に、前記基本時計モード，衝撃力測定モードの各動作モ
ードに応じた制御を司るサブプログラム、及び予め設定
されたテーブルデータ等が記憶される。
の制御を司るシステムプログラムが予め記憶されると共
に、前記基本時計モード，衝撃力測定モードの各動作モ
ードに応じた制御を司るサブプログラム、及び予め設定
されたテーブルデータ等が記憶される。
【００５２】図５は前記腕時計装置のＲＯＭ１９におけ
る演算データ記憶部に予め記憶されるデータ内容を示す
図である。このＲＯＭ１９内の演算データ記憶部には、
空手用データ記憶部１９ａ，ボクシング用データ記憶部
１９ｂ，少林寺拳法用データ記憶部１９ｃ、素人用デー
タ記憶部１９ｄが備えられ、空手用データ記憶部１９ａ
には、空手における多数の被験者の試技により得られた
打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度と、打
撃技術の対象部位である人体の特定部分の質量条件にあ
わせて測定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求められ
た、該２０点の検出加速度それぞれに対する重み付けの
係数a1〜a20 及び定数Ｃ１が記憶されると共に、同空手
における多数の被験者の試技により得られた打突点Ｈ前
０．０１秒間隔の２０点の検出加速度それぞれの平均値
（数１参照）、及び対応する２０行２０列の共分散行列
の逆行列が予め記憶される。
る演算データ記憶部に予め記憶されるデータ内容を示す
図である。このＲＯＭ１９内の演算データ記憶部には、
空手用データ記憶部１９ａ，ボクシング用データ記憶部
１９ｂ，少林寺拳法用データ記憶部１９ｃ、素人用デー
タ記憶部１９ｄが備えられ、空手用データ記憶部１９ａ
には、空手における多数の被験者の試技により得られた
打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度と、打
撃技術の対象部位である人体の特定部分の質量条件にあ
わせて測定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求められ
た、該２０点の検出加速度それぞれに対する重み付けの
係数a1〜a20 及び定数Ｃ１が記憶されると共に、同空手
における多数の被験者の試技により得られた打突点Ｈ前
０．０１秒間隔の２０点の検出加速度それぞれの平均値
（数１参照）、及び対応する２０行２０列の共分散行列
の逆行列が予め記憶される。
【００５３】また、ボクシング用データ記憶部１９ｂに
は、ボクシングにおける多数の被験者の試技により得ら
れた打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度
と、打撃技術の対象部位である人体の特定部分の質量条
件にあわせて測定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求
められた、該２０点の検出加速度それぞれに対する重み
付けの係数b1〜b20 及び定数Ｃ２が記憶されると共に、
同ボクシングにおける多数の被験者の試技により得られ
た打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度それ
ぞれの平均値、及び対応する２０行２０列の共分散行列
の逆行列が予め記憶される。
は、ボクシングにおける多数の被験者の試技により得ら
れた打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度
と、打撃技術の対象部位である人体の特定部分の質量条
件にあわせて測定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求
められた、該２０点の検出加速度それぞれに対する重み
付けの係数b1〜b20 及び定数Ｃ２が記憶されると共に、
同ボクシングにおける多数の被験者の試技により得られ
た打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度それ
ぞれの平均値、及び対応する２０行２０列の共分散行列
の逆行列が予め記憶される。
【００５４】また、少林寺拳法用データ記憶部１９ｃに
は、少林寺拳法における多数の被験者の試技により得ら
れた打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度
と、打撃技術の対象部位である人体の特定部分の質量条
件にあわせて測定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求
められた、該２０点の検出加速度それぞれに対する重み
付けの係数c1〜c20 及び定数Ｃ３が記憶されると共に、
同少林寺拳法における多数の被験者の試技により得られ
た打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度それ
ぞれの平均値、及び対応する２０行２０列の共分散行列
の逆行列が予め記憶される。
は、少林寺拳法における多数の被験者の試技により得ら
れた打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度
と、打撃技術の対象部位である人体の特定部分の質量条
件にあわせて測定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求
められた、該２０点の検出加速度それぞれに対する重み
付けの係数c1〜c20 及び定数Ｃ３が記憶されると共に、
同少林寺拳法における多数の被験者の試技により得られ
た打突点Ｈ前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度それ
ぞれの平均値、及び対応する２０行２０列の共分散行列
の逆行列が予め記憶される。
【００５５】また、素人用データ記憶部１９ｄには、素
人における多数の被験者の試技により得られた打突点Ｈ
前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度と、打撃技術の
対象部位である人体の特定部分の質量条件にあわせて測
定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求められた、該２
０点の検出加速度それぞれに対する重み付けの係数d1〜
d20 及び定数Ｃ４が記憶されると共に、同素人における
多数の被験者の試技により得られた打突点Ｈ前０．０１
秒間隔の２０点の検出加速度それぞれの平均値、及び対
応する２０行２０列の共分散行列の逆行列が予め記憶さ
れる。
人における多数の被験者の試技により得られた打突点Ｈ
前０．０１秒間隔の２０点の検出加速度と、打撃技術の
対象部位である人体の特定部分の質量条件にあわせて測
定した実打撃の衝撃力とに基づき予め求められた、該２
０点の検出加速度それぞれに対する重み付けの係数d1〜
d20 及び定数Ｃ４が記憶されると共に、同素人における
多数の被験者の試技により得られた打突点Ｈ前０．０１
秒間隔の２０点の検出加速度それぞれの平均値、及び対
応する２０行２０列の共分散行列の逆行列が予め記憶さ
れる。
【００５６】図６は前記腕時計装置のＲＡＭ２０におけ
る衝撃力測定モード用データレジスタの構成を示す図で
ある。このＲＡＭ２０内の衝撃力測定モード用データレ
ジスタには、検出データ記憶部２０ａ、加速度記憶部２
０ｂ、マハラノビスの汎距離記憶部２０ｃ、衝撃力記憶
部２０ｄが備えられ、検出データ記憶部２０ａには、衝
撃力の測定に際し、０．０１秒間間隔で２秒間に渡り加
速度センサ１２からＡ／Ｄ変換回路１４を介して抽出さ
れた２００個の加速度デジタルデータＡ１〜Ａ２００が
記憶される。
る衝撃力測定モード用データレジスタの構成を示す図で
ある。このＲＡＭ２０内の衝撃力測定モード用データレ
ジスタには、検出データ記憶部２０ａ、加速度記憶部２
０ｂ、マハラノビスの汎距離記憶部２０ｃ、衝撃力記憶
部２０ｄが備えられ、検出データ記憶部２０ａには、衝
撃力の測定に際し、０．０１秒間間隔で２秒間に渡り加
速度センサ１２からＡ／Ｄ変換回路１４を介して抽出さ
れた２００個の加速度デジタルデータＡ１〜Ａ２００が
記憶される。
【００５７】また、加速度記憶部２０ｂには、前記検出
データ記憶部２０ａに記憶された２００個の加速度デジ
タルデータＡ１〜Ａ２００のうちで、絶対値が最大な加
速度検出以前で最後に該加速度デジタルデータの極性が
反転する（右利きの場合“＋”から“−”に転じる）打
突点Ｈ（図３参照）前の２０点の加速度デジタルデータ
について、その絶対値が加速度データｘ１〜ｘ２０（ｍ
／ｓ2 ）に変換されて記憶される。
データ記憶部２０ａに記憶された２００個の加速度デジ
タルデータＡ１〜Ａ２００のうちで、絶対値が最大な加
速度検出以前で最後に該加速度デジタルデータの極性が
反転する（右利きの場合“＋”から“−”に転じる）打
突点Ｈ（図３参照）前の２０点の加速度デジタルデータ
について、その絶対値が加速度データｘ１〜ｘ２０（ｍ
／ｓ2 ）に変換されて記憶される。
【００５８】また、マハラノビスの汎距離記憶部２０ｃ
には、前記加速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の
打撃動作に伴なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜
ｘ２０と、前記ＲＯＭ１９内の空手用データ記憶部１９
ａ〜素人用データ記憶部１９ｄにそれぞれ記憶されてい
る各打撃種毎の試技による２０点の平均加速度及び共分
散行列の逆行列に基づき、前記数１〜数４に従って計算
された各打撃種（空手，ボクシング，少林寺拳法，素
人）毎のマハラノビスの汎距離Ｄ１〜Ｄ４が記憶され
る。
には、前記加速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の
打撃動作に伴なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜
ｘ２０と、前記ＲＯＭ１９内の空手用データ記憶部１９
ａ〜素人用データ記憶部１９ｄにそれぞれ記憶されてい
る各打撃種毎の試技による２０点の平均加速度及び共分
散行列の逆行列に基づき、前記数１〜数４に従って計算
された各打撃種（空手，ボクシング，少林寺拳法，素
人）毎のマハラノビスの汎距離Ｄ１〜Ｄ４が記憶され
る。
【００５９】また、衝撃力記憶部２０ｄには、前記マハ
ラノビスの汎距離記憶部２０ｃに記憶された各打撃種毎
のマハラノビスの汎距離Ｄ１〜Ｄ４が最小値である打撃
種を判別し、前記加速度記憶部２０ｂに記憶された被測
定者の打撃に伴なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１
〜ｘ２０を、前記ＲＯＭ１９内の空手用データ記憶部１
９ａ〜素人用データ記憶部１９ｄの何れかに記憶されて
いる判別打撃種の重み付け係数及び定数による重回帰方
程式（式２〜式５参照）に代入して計算した衝撃力が測
定データとして記憶される。
ラノビスの汎距離記憶部２０ｃに記憶された各打撃種毎
のマハラノビスの汎距離Ｄ１〜Ｄ４が最小値である打撃
種を判別し、前記加速度記憶部２０ｂに記憶された被測
定者の打撃に伴なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１
〜ｘ２０を、前記ＲＯＭ１９内の空手用データ記憶部１
９ａ〜素人用データ記憶部１９ｄの何れかに記憶されて
いる判別打撃種の重み付け係数及び定数による重回帰方
程式（式２〜式５参照）に代入して計算した衝撃力が測
定データとして記憶される。
【００６０】次に、前記構成による腕時計装置の衝撃力
測定動作について説明する。図７は前記腕時計装置の衝
撃力測定モードにおける測定モード処理を示すフローチ
ャートである。
測定動作について説明する。図７は前記腕時計装置の衝
撃力測定モードにおける測定モード処理を示すフローチ
ャートである。
【００６１】図８は前記腕時計装置の衝撃力測定モード
における測定モード処理に伴なう打撃種（グループ）判
別処理を示すフローチャートである。キー部１５に備え
られたモード切り換えキーの操作により、ＣＰＵ１３の
動作が衝撃力測定モードに設定されると、図７における
衝撃力測定処理が起動される。
における測定モード処理に伴なう打撃種（グループ）判
別処理を示すフローチャートである。キー部１５に備え
られたモード切り換えキーの操作により、ＣＰＵ１３の
動作が衝撃力測定モードに設定されると、図７における
衝撃力測定処理が起動される。
【００６２】被測定者が、自身の打撃の衝撃力を測定す
る際に、まず、キー部１５において機能する測定キーを
操作すると、報音部２１によりアラーム音が発生され、
測定動作の開始がユーザに知らされると共に、加速度セ
ンサ１２から出力される、被測定者の打撃動作に伴なう
加速度に応じた電圧信号のサンプリングが開始される
（ステップＳ１）。
る際に、まず、キー部１５において機能する測定キーを
操作すると、報音部２１によりアラーム音が発生され、
測定動作の開始がユーザに知らされると共に、加速度セ
ンサ１２から出力される、被測定者の打撃動作に伴なう
加速度に応じた電圧信号のサンプリングが開始される
（ステップＳ１）。
【００６３】すなわち、前記アラーム音の発生に応じ
て、被測定者が、時計本体１１を装着した利き腕を打撃
の動作に伴ない前方へ突き出すと、加速度センサ１２か
らＡ／Ｄ変換回路１４を介して出力される加速度デジタ
ルデータが０．０１秒間隔で２秒間に渡り順次サンプリ
ングされ、ＲＡＭ２０内の検出データ記憶部２０ａに２
００個の加速度デジタルデータＡ１〜Ａ２００として記
憶される（ステップＳ２，Ｓ３→Ｓ３ａ→Ｓ２）。
て、被測定者が、時計本体１１を装着した利き腕を打撃
の動作に伴ない前方へ突き出すと、加速度センサ１２か
らＡ／Ｄ変換回路１４を介して出力される加速度デジタ
ルデータが０．０１秒間隔で２秒間に渡り順次サンプリ
ングされ、ＲＡＭ２０内の検出データ記憶部２０ａに２
００個の加速度デジタルデータＡ１〜Ａ２００として記
憶される（ステップＳ２，Ｓ３→Ｓ３ａ→Ｓ２）。
【００６４】そして、前記被測定者の打撃動作に伴な
い、２秒間に渡り２００個の加速度デジタルデータＡ１
〜Ａ２００がＲＡＭ２０内の検出データ記憶部２０ａに
記憶されると、当該記憶された加速度デジタルデータＡ
１〜Ａ２００において、そのデータ値の絶対値が最大の
時点が特定された後、絶対値が最大の時点より前で最後
に加速度データ値が反転する（右利きで腕時計を右腕に
装着した場合にはデータ値が“＋”値から“−”値に変
化する）打突点Ｈ（図３参照）が検出され、この打突点
Ｈの直前の２０点P1〜P20 のデータが抽出される（ステ
ップＳ３→Ｓ４，Ｓ５）。
い、２秒間に渡り２００個の加速度デジタルデータＡ１
〜Ａ２００がＲＡＭ２０内の検出データ記憶部２０ａに
記憶されると、当該記憶された加速度デジタルデータＡ
１〜Ａ２００において、そのデータ値の絶対値が最大の
時点が特定された後、絶対値が最大の時点より前で最後
に加速度データ値が反転する（右利きで腕時計を右腕に
装着した場合にはデータ値が“＋”値から“−”値に変
化する）打突点Ｈ（図３参照）が検出され、この打突点
Ｈの直前の２０点P1〜P20 のデータが抽出される（ステ
ップＳ３→Ｓ４，Ｓ５）。
【００６５】すると、前記ステップＳ５において抽出さ
れた打突点Ｈ直前の２０点P1〜P20の加速度デジタルデ
ータの絶対値が加速度データｘ１〜ｘ２０（ｍ／ｓ2 ）
に変換され、ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０ｂに記憶
される（ステップＳ６）。
れた打突点Ｈ直前の２０点P1〜P20の加速度デジタルデ
ータの絶対値が加速度データｘ１〜ｘ２０（ｍ／ｓ2 ）
に変換され、ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０ｂに記憶
される（ステップＳ６）。
【００６６】ここで、被測定者による打撃種が空手，ボ
クシング，少林寺拳法，素人の何れであるかを判別する
ために、図８における打撃種（グループ）判別処理が起
動される（ステップＳＡ）。
クシング，少林寺拳法，素人の何れであるかを判別する
ために、図８における打撃種（グループ）判別処理が起
動される（ステップＳＡ）。
【００６７】まず、前記ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２
０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴なう打突点Ｈ
前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、ＲＯＭ１９内の
空手用データ記憶部１９ａに予め記憶されている空手の
試技により得られた２０点の平均加速度及び共分散行列
の逆行列に基づき、前記数１〜数４に従って、空手にお
けるマハラノビスの汎距離Ｄ１が計算され、ＲＡＭ２０
内のマハラノビスの汎距離記憶部２０ｃに記憶される
（ステップＡ１）。
０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴なう打突点Ｈ
前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、ＲＯＭ１９内の
空手用データ記憶部１９ａに予め記憶されている空手の
試技により得られた２０点の平均加速度及び共分散行列
の逆行列に基づき、前記数１〜数４に従って、空手にお
けるマハラノビスの汎距離Ｄ１が計算され、ＲＡＭ２０
内のマハラノビスの汎距離記憶部２０ｃに記憶される
（ステップＡ１）。
【００６８】また、同様にして、前記ＲＡＭ２０内の加
速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴
なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、Ｒ
ＯＭ１９内のボクシング用データ記憶部１９ｂに予め記
憶されているボクシングの試技により得られた２０点の
平均加速度及び共分散行列の逆行列に基づき、前記数１
〜数４に従って、ボクシングにおけるマハラノビスの汎
距離Ｄ２が計算され、ＲＡＭ２０内のマハラノビスの汎
距離記憶部２０ｃに記憶される（ステップＡ２）。
速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴
なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、Ｒ
ＯＭ１９内のボクシング用データ記憶部１９ｂに予め記
憶されているボクシングの試技により得られた２０点の
平均加速度及び共分散行列の逆行列に基づき、前記数１
〜数４に従って、ボクシングにおけるマハラノビスの汎
距離Ｄ２が計算され、ＲＡＭ２０内のマハラノビスの汎
距離記憶部２０ｃに記憶される（ステップＡ２）。
【００６９】また、同様にして、前記ＲＡＭ２０内の加
速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴
なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、Ｒ
ＯＭ１９内の少林寺拳法用データ記憶部１９ｃに予め記
憶されている少林寺拳法の試技により得られた２０点の
平均加速度及び共分散行列の逆行列に基づき、前記数１
〜数４に従って、少林寺拳法におけるマハラノビスの汎
距離Ｄ３が計算され、ＲＡＭ２０内のマハラノビスの汎
距離記憶部２０ｃに記憶される（ステップＡ３）。
速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴
なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、Ｒ
ＯＭ１９内の少林寺拳法用データ記憶部１９ｃに予め記
憶されている少林寺拳法の試技により得られた２０点の
平均加速度及び共分散行列の逆行列に基づき、前記数１
〜数４に従って、少林寺拳法におけるマハラノビスの汎
距離Ｄ３が計算され、ＲＡＭ２０内のマハラノビスの汎
距離記憶部２０ｃに記憶される（ステップＡ３）。
【００７０】さらに、同様にして、前記ＲＡＭ２０内の
加速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に
伴なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、
ＲＯＭ１９内の素人用データ記憶部１９ｄに予め記憶さ
れている素人の試技により得られた２０点の平均加速度
及び共分散行列の逆行列に基づき、前記数１〜数４に従
って、素人におけるマハラノビスの汎距離Ｄ４が計算さ
れ、ＲＡＭ２０内のマハラノビスの汎距離記憶部２０ｃ
に記憶される（ステップＡ４）。
加速度記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に
伴なう打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、
ＲＯＭ１９内の素人用データ記憶部１９ｄに予め記憶さ
れている素人の試技により得られた２０点の平均加速度
及び共分散行列の逆行列に基づき、前記数１〜数４に従
って、素人におけるマハラノビスの汎距離Ｄ４が計算さ
れ、ＲＡＭ２０内のマハラノビスの汎距離記憶部２０ｃ
に記憶される（ステップＡ４）。
【００７１】そして、前記ＲＡＭ２０内のマハラノビス
の汎距離記憶部２０ｃに記憶された４つの打撃種（空
手，ボクシング，少林寺拳法，素人）それぞれにおける
マハラノビスの汎距離Ｄ１〜Ｄ４のうちで、最も小さい
汎距離Ｄである打撃種が被測定者の打撃種として判別さ
れる（ステップＡ５）。
の汎距離記憶部２０ｃに記憶された４つの打撃種（空
手，ボクシング，少林寺拳法，素人）それぞれにおける
マハラノビスの汎距離Ｄ１〜Ｄ４のうちで、最も小さい
汎距離Ｄである打撃種が被測定者の打撃種として判別さ
れる（ステップＡ５）。
【００７２】すると、前記打撃種判別処理（図８参照）
により判別された打撃種に対応して、ＲＯＭ１９内の空
手用データ記憶部１９ａ〜素人用データ記憶部１９ｄの
それぞれに予め設定記憶された、各打撃種毎の検出加速
度に対する重み付け係数及び定数に従った重回帰方程式
（式２〜式５参照）により、被測定者の打撃に伴なう衝
撃力（Ｋｇ・Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２０内の衝撃力記
憶部２０ｄに記憶されると共に、表示部２２に表示され
る（ステップＳ７，Ｓ８）。
により判別された打撃種に対応して、ＲＯＭ１９内の空
手用データ記憶部１９ａ〜素人用データ記憶部１９ｄの
それぞれに予め設定記憶された、各打撃種毎の検出加速
度に対する重み付け係数及び定数に従った重回帰方程式
（式２〜式５参照）により、被測定者の打撃に伴なう衝
撃力（Ｋｇ・Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２０内の衝撃力記
憶部２０ｄに記憶されると共に、表示部２２に表示され
る（ステップＳ７，Ｓ８）。
【００７３】すなわち、前記打撃種判別処理（図８参
照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ１が最小で
あることで、被測定者の打撃種が「空手」と判別された
場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０ｂに記
憶された被測定者の打撃動作に伴なう打突点Ｈ前の２０
点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０と、ＲＯＭ１９内の
空手用データ記憶部１９ａに予め記憶された該検出加速
度データｘ１〜ｘ２０に対する重み付け係数a1〜a20 及
び定数Ｃ１に基づき、空手用の重回帰方程式（式２参
照）に従って衝撃力（Ｋｇ・Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２
０内の衝撃力記憶部２０ｄに記憶されると共に、表示部
２２に表示される（ステップＳＡ〜Ｓ８）。
照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ１が最小で
あることで、被測定者の打撃種が「空手」と判別された
場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０ｂに記
憶された被測定者の打撃動作に伴なう打突点Ｈ前の２０
点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０と、ＲＯＭ１９内の
空手用データ記憶部１９ａに予め記憶された該検出加速
度データｘ１〜ｘ２０に対する重み付け係数a1〜a20 及
び定数Ｃ１に基づき、空手用の重回帰方程式（式２参
照）に従って衝撃力（Ｋｇ・Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２
０内の衝撃力記憶部２０ｄに記憶されると共に、表示部
２２に表示される（ステップＳＡ〜Ｓ８）。
【００７４】また、同様にして、前記打撃種判別処理
（図８参照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ２
が最小であることで、被測定者の打撃種が「ボクシン
グ」と判別された場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度
記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴なう
打突点Ｈ前の２０点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０
と、ＲＯＭ１９内のボクシング用データ記憶部１９ｂに
予め記憶された該検出加速度データｘ１〜ｘ２０に対す
る重み付け係数b1〜b20 及び定数Ｃ２に基づき、ボクシ
ング用の重回帰方程式（式３参照）に従って衝撃力（Ｋ
ｇ・Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２０内の衝撃力記憶部２０
ｄに記憶されると共に、表示部２２に表示される（ステ
ップＳＡ〜Ｓ８）。
（図８参照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ２
が最小であることで、被測定者の打撃種が「ボクシン
グ」と判別された場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度
記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴なう
打突点Ｈ前の２０点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０
と、ＲＯＭ１９内のボクシング用データ記憶部１９ｂに
予め記憶された該検出加速度データｘ１〜ｘ２０に対す
る重み付け係数b1〜b20 及び定数Ｃ２に基づき、ボクシ
ング用の重回帰方程式（式３参照）に従って衝撃力（Ｋ
ｇ・Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２０内の衝撃力記憶部２０
ｄに記憶されると共に、表示部２２に表示される（ステ
ップＳＡ〜Ｓ８）。
【００７５】また、同様にして、前記打撃種判別処理
（図８参照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ３
が最小であることで、被測定者の打撃種が「少林寺拳
法」と判別された場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度
記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃に伴なう打突
点Ｈ前の２０点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０と、Ｒ
ＯＭ１９内の少林寺拳法用データ記憶部１９ｃに予め記
憶された該検出加速度データｘ１〜ｘ２０に対する重み
付け係数c1〜c20 及び定数Ｃ３に基づき、少林寺拳法用
の重回帰方程式（式４参照）に従って衝撃力（Ｋｇ・
Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２０内の衝撃力記憶部２０ｄに
記憶されると共に、表示部２２に表示される（ステップ
ＳＡ〜Ｓ８）。
（図８参照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ３
が最小であることで、被測定者の打撃種が「少林寺拳
法」と判別された場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度
記憶部２０ｂに記憶された被測定者の打撃に伴なう打突
点Ｈ前の２０点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０と、Ｒ
ＯＭ１９内の少林寺拳法用データ記憶部１９ｃに予め記
憶された該検出加速度データｘ１〜ｘ２０に対する重み
付け係数c1〜c20 及び定数Ｃ３に基づき、少林寺拳法用
の重回帰方程式（式４参照）に従って衝撃力（Ｋｇ・
Ｗ）が計算され、ＲＡＭ２０内の衝撃力記憶部２０ｄに
記憶されると共に、表示部２２に表示される（ステップ
ＳＡ〜Ｓ８）。
【００７６】さらに、同様にして、前記打撃種判別処理
（図８参照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ４
が最小であることで、被測定者の打撃種が「素人」と判
別された場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２
０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴なう打突点Ｈ
前の２０点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０と、ＲＯＭ
１９内の素人用データ記憶部１９ｄに予め記憶された該
検出加速度データｘ１〜ｘ２０に対する重み付け係数d1
〜d20 及び定数Ｃ４に基づき、素人用の重回帰方程式
（式５参照）に従って衝撃力（Ｋｇ・Ｗ）が計算され、
ＲＡＭ２０内の衝撃力記憶部２０ｄに記憶されると共
に、表示部２２に表示される（ステップＳＡ〜Ｓ８）。
（図８参照）により、例えばマハラノビスの汎距離Ｄ４
が最小であることで、被測定者の打撃種が「素人」と判
別された場合には、前記ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２
０ｂに記憶された被測定者の打撃動作に伴なう打突点Ｈ
前の２０点の検出加速度データｘ１〜ｘ２０と、ＲＯＭ
１９内の素人用データ記憶部１９ｄに予め記憶された該
検出加速度データｘ１〜ｘ２０に対する重み付け係数d1
〜d20 及び定数Ｃ４に基づき、素人用の重回帰方程式
（式５参照）に従って衝撃力（Ｋｇ・Ｗ）が計算され、
ＲＡＭ２０内の衝撃力記憶部２０ｄに記憶されると共
に、表示部２２に表示される（ステップＳＡ〜Ｓ８）。
【００７７】したがって、前記構成の腕時計装置によれ
ば、時計本体１１を装着した利き腕により打撃の動作を
行なうと、該時計本体１１に取り付けられた加速度セン
サ１２により０．０１秒毎に加速度が検出されると共
に、該検出加速度が“＋”値から“−”値に反転する打
突点Ｈ以前の２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０が抽出さ
れ、ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０ｂに記憶される。
そして、この打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２
０に、予め試技による検出加速度と実測の衝撃力に基づ
きＲＯＭ１９に設定記憶された重み付け係数が掛け合わ
されると共に重み付け定数が加えられる重回帰方程式の
計算が行なわれ、衝撃力が求められるので、固定された
物体を実際に打撃する必要はなく、衝撃力に影響の大き
い打突点Ｈ直前の２０点の検出加速度に基づき、より妥
当性の高い衝撃力の推定を行なうことができる。
ば、時計本体１１を装着した利き腕により打撃の動作を
行なうと、該時計本体１１に取り付けられた加速度セン
サ１２により０．０１秒毎に加速度が検出されると共
に、該検出加速度が“＋”値から“−”値に反転する打
突点Ｈ以前の２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０が抽出さ
れ、ＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０ｂに記憶される。
そして、この打突点Ｈ前２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２
０に、予め試技による検出加速度と実測の衝撃力に基づ
きＲＯＭ１９に設定記憶された重み付け係数が掛け合わ
されると共に重み付け定数が加えられる重回帰方程式の
計算が行なわれ、衝撃力が求められるので、固定された
物体を実際に打撃する必要はなく、衝撃力に影響の大き
い打突点Ｈ直前の２０点の検出加速度に基づき、より妥
当性の高い衝撃力の推定を行なうことができる。
【００７８】また、前記構成の腕時計装置によれば、加
速度センサ１２によりＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０
ｂに記憶された２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、予
め４つの打撃種（空手，ボクシング，少林寺拳法，素
人）それぞれの試技により得られたＲＯＭ１９に記憶さ
れる各打撃種毎の平均加速度及び共分散行列の逆行列に
基づき、各打撃種に対応するマハラノビスの汎距離Ｄ１
〜Ｄ４が計算され、最小の汎距離Ｄが打撃種として判別
されると共に、打撃種毎の試技による検出加速度と実測
の衝撃力に基づきＲＯＭ１９に設定記憶された各打撃種
専用の重回帰方程式の重み付け係数が掛け合わされると
共に重み付け定数が加えられ、衝撃力が求められるの
で、打撃の種類を判別してより正確な衝撃力を求めるこ
とができる。
速度センサ１２によりＲＡＭ２０内の加速度記憶部２０
ｂに記憶された２０点の検出加速度ｘ１〜ｘ２０と、予
め４つの打撃種（空手，ボクシング，少林寺拳法，素
人）それぞれの試技により得られたＲＯＭ１９に記憶さ
れる各打撃種毎の平均加速度及び共分散行列の逆行列に
基づき、各打撃種に対応するマハラノビスの汎距離Ｄ１
〜Ｄ４が計算され、最小の汎距離Ｄが打撃種として判別
されると共に、打撃種毎の試技による検出加速度と実測
の衝撃力に基づきＲＯＭ１９に設定記憶された各打撃種
専用の重回帰方程式の重み付け係数が掛け合わされると
共に重み付け定数が加えられ、衝撃力が求められるの
で、打撃の種類を判別してより正確な衝撃力を求めるこ
とができる。
【００７９】なお、前記実施形態では、被測定者による
打撃の種類を、各打撃種毎のマハラノビスの汎距離Ｄ１
〜Ｄ４によって判別し、各打撃種専用の重回帰方程式に
よって衝撃力を求めるよう構成したが、被測定者が行な
う打撃種を、キーあるいはスイッチ操作により指定し、
各打撃種専用の重回帰方程式を選択的に利用する構成と
してもよい。
打撃の種類を、各打撃種毎のマハラノビスの汎距離Ｄ１
〜Ｄ４によって判別し、各打撃種専用の重回帰方程式に
よって衝撃力を求めるよう構成したが、被測定者が行な
う打撃種を、キーあるいはスイッチ操作により指定し、
各打撃種専用の重回帰方程式を選択的に利用する構成と
してもよい。
【００８０】また、前記実施形態では、時計本体１１を
利き腕の手首に巻き付けて、拳の突き出しによる打撃の
衝撃力を測定する場合に着いて説明したが、時計本体１
１を足首に巻き付けて、足の蹴り出しによる打撃の衝撃
力を測定してもよい。
利き腕の手首に巻き付けて、拳の突き出しによる打撃の
衝撃力を測定する場合に着いて説明したが、時計本体１
１を足首に巻き付けて、足の蹴り出しによる打撃の衝撃
力を測定してもよい。
【００８１】なお、前記実施形態において記載した手
法、すなわち図７，図８のフローチャートに示す衝撃力
測定処理等の各手法は、コンピュータに実行させること
ができるプログラムとして、メモリカード（ＲＯＭカー
ド、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク（フロッピーディ
スク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記録媒体に格納
して配布することができる。そして、コンピュータは、
この外部記録媒体に記録されたプログラムを記録媒体読
み取り部によって読み込み、この読み込んだプログラム
によって動作が制御されることにより、前記実施形態に
おいて説明した衝撃力の測定機能を実現し、前述した手
法による同様の処理を実行することができる。
法、すなわち図７，図８のフローチャートに示す衝撃力
測定処理等の各手法は、コンピュータに実行させること
ができるプログラムとして、メモリカード（ＲＯＭカー
ド、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク（フロッピーディ
スク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記録媒体に格納
して配布することができる。そして、コンピュータは、
この外部記録媒体に記録されたプログラムを記録媒体読
み取り部によって読み込み、この読み込んだプログラム
によって動作が制御されることにより、前記実施形態に
おいて説明した衝撃力の測定機能を実現し、前述した手
法による同様の処理を実行することができる。
【００８２】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係わ
る衝撃力推定装置によれば、人体の打撃動作に伴ない、
該人体に取り付けられた加速度検出手段によって絶対最
大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転する時点
より前に検出された複数の加速度に基づき衝撃力が算出
されるようになる。
る衝撃力推定装置によれば、人体の打撃動作に伴ない、
該人体に取り付けられた加速度検出手段によって絶対最
大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転する時点
より前に検出された複数の加速度に基づき衝撃力が算出
されるようになる。
【００８３】また、本発明の請求項２に係わる衝撃力推
定装置によれば、人体の打撃動作に伴ない、該人体に取
り付けられた加速度検出手段により一定時間毎に検出さ
れた加速度から該加速度が正から負に反転する時点が判
断されると共に、この加速度反転時点以前の複数のタイ
ミングの加速度が抽出され、この抽出された加速度反転
時点以前の複数のタイミングの加速度に基づき衝撃力が
算出されるようになる。
定装置によれば、人体の打撃動作に伴ない、該人体に取
り付けられた加速度検出手段により一定時間毎に検出さ
れた加速度から該加速度が正から負に反転する時点が判
断されると共に、この加速度反転時点以前の複数のタイ
ミングの加速度が抽出され、この抽出された加速度反転
時点以前の複数のタイミングの加速度に基づき衝撃力が
算出されるようになる。
【００８４】また、本発明の請求項３に係わる衝撃力推
定装置によれば、前記加速度検出手段により検出された
複数の加速度のそれぞれに、検出加速度に対する予め定
められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式
に従い、該係数が掛け合わされて加算され、さらに該定
数が加えられて衝撃力が算出されるようになる。
定装置によれば、前記加速度検出手段により検出された
複数の加速度のそれぞれに、検出加速度に対する予め定
められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式
に従い、該係数が掛け合わされて加算され、さらに該定
数が加えられて衝撃力が算出されるようになる。
【００８５】また、本発明の請求項４に係わる衝撃力推
定装置によれば、前記加速度検出手段により検出された
複数の加速度から、前記打撃動作が複数の打撃種の何れ
に属するかが判別され、この判別された打撃種毎に異な
る予め定められた重み付けの係数及び定数に基づく重回
帰方程式により、前記加速度検出手段により検出された
複数の加速度のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係
数が掛け合わされて加算され、さらに前記定数が加えら
れて衝撃力が算出されるようになる。
定装置によれば、前記加速度検出手段により検出された
複数の加速度から、前記打撃動作が複数の打撃種の何れ
に属するかが判別され、この判別された打撃種毎に異な
る予め定められた重み付けの係数及び定数に基づく重回
帰方程式により、前記加速度検出手段により検出された
複数の加速度のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係
数が掛け合わされて加算され、さらに前記定数が加えら
れて衝撃力が算出されるようになる。
【００８６】また、本発明の請求項５に係わる衝撃力推
定装置によれば、人体の腕による打撃動作に伴ない前記
加速度検出手段により検出された加速度に基づき、衝撃
力が算出されるようになる。
定装置によれば、人体の腕による打撃動作に伴ない前記
加速度検出手段により検出された加速度に基づき、衝撃
力が算出されるようになる。
【００８７】また、本発明の請求項６に係わる衝撃力推
定装置によれば、各打撃種毎のマハラノビスの汎距離に
より、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに属するかが
判別され、この判別された打撃種毎に異なる予め定めら
れた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式によ
り、前記加速度検出手段により検出された複数の加速度
のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数が掛け合わ
されて加算され、さらに前記定数が加えられて衝撃力が
算出されるようになる。よって、本発明によれば、物体
を打撃する必要なく、より妥当性の高い衝撃力の推定を
行なうことが可能になる。
定装置によれば、各打撃種毎のマハラノビスの汎距離に
より、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに属するかが
判別され、この判別された打撃種毎に異なる予め定めら
れた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式によ
り、前記加速度検出手段により検出された複数の加速度
のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数が掛け合わ
されて加算され、さらに前記定数が加えられて衝撃力が
算出されるようになる。よって、本発明によれば、物体
を打撃する必要なく、より妥当性の高い衝撃力の推定を
行なうことが可能になる。
【図１】本発明の衝撃力推定装置の実施形態に係わる腕
時計装置の外観構成を示す図であり、同図（Ａ）は腕時
計装置の正面構成を示す図、同図（Ｂ）は腕時計装置に
対する加速度センサの取り付け位置を示す図。
時計装置の外観構成を示す図であり、同図（Ａ）は腕時
計装置の正面構成を示す図、同図（Ｂ）は腕時計装置に
対する加速度センサの取り付け位置を示す図。
【図２】前記腕時計装置に取り付けられる加速度センサ
の構成を示す図であり、同図（Ａ）は加速度センサの構
造図、同図（Ｂ）は加速度センサの原理図。
の構成を示す図であり、同図（Ａ）は加速度センサの構
造図、同図（Ｂ）は加速度センサの原理図。
【図３】前記腕時計装置を装着した人体動作に伴なう加
速度センサによる加速度検出状態を示す図。
速度センサによる加速度検出状態を示す図。
【図４】前記腕時計装置における電子回路の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図５】前記腕時計装置のＲＯＭにおける演算データ記
憶部に予め記憶されるデータ内容を示す図。
憶部に予め記憶されるデータ内容を示す図。
【図６】前記腕時計装置のＲＡＭにおける衝撃力測定モ
ード用データレジスタの構成を示す図。
ード用データレジスタの構成を示す図。
【図７】前記腕時計装置の衝撃力測定モードにおける測
定モード処理を示すフローチャート。
定モード処理を示すフローチャート。
【図８】前記腕時計装置の衝撃力測定モードにおける測
定モード処理に伴なう打撃種（グループ）判別処理を示
すフローチャート。
定モード処理に伴なう打撃種（グループ）判別処理を示
すフローチャート。
１１ …時計本体、 １１ａ…リストバンド、 １２ …加速度センサ、 １３ …ＣＰＵ、 １４ …Ａ／Ｄ変換回路、 １５ …キー部、 １６ …発振回路、 １７ …分周回路、 １８ …時刻・日付計数回路、 １９ …ＲＯＭ、 １９ａ…空手用データ記憶部、 １９ｂ…ボクシング用データ記憶部、 １９ｃ…少林寺拳法用データ記憶部、 １９ｄ…素人用データ記憶部、 ２０ …ＲＡＭ、 ２０ａ…検出データ記憶部、 ２０ｂ…加速度記憶部、 ２０ｃ…マハラノビスの汎距離記憶部、 ２０ｄ…衝撃力記憶部、 ２１ …報音部、 ２２ …表示部。
Claims (16)
- 【請求項１】 人体に取り付けられ、人体の動きの加速
度を検出する加速度検出手段と、 人体の打撃動作に伴ない、前記加速度検出手段によって
絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転す
る時点より前に検出された複数の加速度に基づき衝撃力
を算出する衝撃力算出手段と、を備えたことを特徴とす
る衝撃力推定装置。 - 【請求項２】 前記加速度検出手段は、人体に取り付け
られ、人体の動きの加速度を一定時間毎に検出する加速
度検出手段であり、 前記衝撃力算出手段は、 人体の打撃動作に伴ない、前記加速度検出手段により一
定時間毎に検出された加速度から絶対最大加速度検出以
前で最後に加速度の極性が反転する時点を判断する判断
手段と、 人体の打撃動作に伴ない、前記加速度検出手段により一
定時間毎に検出された加速度から、前記判断手段により
判断された加速度の極性反転時点以前の複数のタイミン
グの加速度を抽出する抽出手段と、 この抽出手段により抽出された加速度の極性反転時点以
前の複数のタイミングの加速度に基づき衝撃力を算出す
る算出手段と、からなることを特徴とする請求項１に記
載の衝撃力推定装置。 - 【請求項３】 前記衝撃力算出手段は、検出加速度に対
する予め定められた重み付けの係数及び定数に基づく重
回帰方程式により、前記加速度検出手段により検出され
た複数の加速度のそれぞれに、前記係数を掛け合わせて
加算し、さらに前記定数を加えて衝撃力を算出する算出
手段であることを特徴とする請求項１に記載の衝撃力推
定装置。 - 【請求項４】 前記衝撃力算出手段は、 前記加速度検出手段により検出された複数の加速度か
ら、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに属するかを判
別する判別手段と、 この判別手段により判別された打撃種毎に異なる予め定
められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式
により、前記加速度検出手段により検出された複数の加
速度のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数を掛け
合わせて加算し、さらに前記定数を加えて衝撃力を算出
する算出手段と、からなることを特徴とする請求項１に
記載の衝撃力推定装置。 - 【請求項５】 前記加速度検出手段及び前記衝撃力算出
手段は、人体の腕に装着するためのバンドが取り付けら
れたケースに収容されてなることを特徴とする請求項１
に記載の衝撃力推定装置。 - 【請求項６】 前記判別手段は、打撃種毎に予め得られ
た複数の平均加速度と前記加速度検出手段により検出さ
れた複数の加速度との差及びその共分散行列の逆行列に
基づく各打撃種毎のマハラノビスの汎距離のうち、最小
の汎距離である打撃種を判別する判別手段であることを
特徴とする請求項４に記載の衝撃力推定装置。 - 【請求項７】 人体の打撃動作に伴ない、該人体に取り
付けられた加速度検出手段により加速度を検出する加速
度検出ステップと、 この加速度検出ステップにおいて検出された加速度のう
ち絶対最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転
する時点より前に検出された複数の加速度に基づき衝撃
力を算出する衝撃力算出ステップと、からなることを特
徴とする衝撃力推定方法。 - 【請求項８】 前記加速度検出ステップは、人体の打撃
動作に伴ない、該人体に取り付けられた加速度検出手段
により一定時間毎に加速度を検出する加速度検出ステッ
プであり、 前記衝撃力算出ステップは、 人体の打撃動作に伴ない、前記加速度検出ステップにお
いて一定時間毎に検出された加速度から絶対最大加速度
検出以前で最後に加速度の極性が反転する時点を判断す
る判断ステップと、 人体の打撃動作に伴ない、前記加速度検出ステップにお
いて一定時間毎に検出された加速度から、前記判断ステ
ップにおいて判断された加速度反転時点以前の複数のタ
イミングの加速度を抽出する抽出ステップと、 この抽出ステップにおいて抽出された加速度反転時点以
前の複数のタイミングの加速度に基づき衝撃力を算出す
る算出ステップと、からなることを特徴とする請求項７
に記載の衝撃力推定方法。 - 【請求項９】 前記衝撃力算出ステップは、検出加速度
に対する予め定められた重み付けの係数及び定数に基づ
く重回帰方程式により、前記加速度検出ステップにおい
て検出された複数の加速度のそれぞれに、前記係数を掛
け合わせて加算し、さらに前記定数を加えて衝撃力を算
出する衝撃力算出ステップであることを特徴とする請求
項７に記載の衝撃力推定方法。 - 【請求項１０】 前記衝撃力算出ステップは、 前記加速度検出ステップにおいて検出された複数の加速
度から、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに属するか
を判別する判別ステップと、 この判別ステップにおいて判別された打撃種毎に異なる
予め定められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰
方程式により、前記加速度検出ステップにおいて検出さ
れた複数の加速度のそれぞれに、前記判別打撃種に応じ
た係数を掛け合わせて加算し、さらに前記定数を加えて
衝撃力を算出する算出ステップと、からなることを特徴
とする請求項７に記載の衝撃力推定方法。 - 【請求項１１】 前記判別ステップは、打撃種毎に予め
得られた複数の平均加速度と前記加速度検出ステップに
おいて検出された複数の加速度との差及びその共分散行
列の逆行列に基づく各打撃種毎のマハラノビスの汎距離
のうち、最小の汎距離である打撃種を判別する判別ステ
ップであることを特徴とする請求項１０に記載の衝撃力
推定方法。 - 【請求項１２】 衝撃力を推定するためのコンピュータ
が実行可能なプログラムコードを記憶した記憶媒体であ
って、 コンピュータを、 人体が打撃動作した際に、該人体に取り付けられて該人
体の動きの加速度を検出する加速度検出手段によって絶
対最大加速度検出以前で最後に加速度の極性が反転する
時点より前に検出された複数の加速度に基づき衝撃力を
算出する衝撃力算出手段として機能させるための衝撃力
推定処理プログラムを記憶した記憶媒体。 - 【請求項１３】 前記加速度検出手段を、人体の打撃動
作に伴なう加速度を一定時間毎に検出する加速度検出手
段として機能させ、 前記衝撃力算出手段を、 人体の打撃動作に伴ない、前記加速度検出手段により一
定時間毎に検出された加速度から絶対最大加速度検出以
前で最後に加速度の極性が反転する時点を判断する判断
手段、 人体の打撃動作に伴ない、前記加速度検出手段により一
定時間毎に検出された加速度から、前記判断手段により
判断された加速度の極性反転時点以前の複数のタイミン
グの加速度を抽出する抽出手段、 この抽出手段により抽出された加速度の極性反転時点以
前の複数のタイミングの加速度に基づき衝撃力を算出す
る算出手段、として機能させることを特徴とする請求項
１２に記載の衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶
媒体。 - 【請求項１４】 前記衝撃力算出手段を、検出加速度に
対する予め定められた重み付けの係数及び定数に基づく
重回帰方程式により、前記加速度検出手段により検出さ
れた複数の加速度のそれぞれに、前記係数を掛け合わせ
て加算し、さらに前記定数を加えて衝撃力を算出する算
出手段として機能させることを特徴とする請求項１２記
載の衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体。 - 【請求項１５】 前記衝撃力算出手段を、 前記加速度検出手段により検出された複数の加速度か
ら、前記打撃動作が複数の打撃種の何れに属するかを判
別する判別手段、 この判別手段により判別された打撃種毎に異なる予め定
められた重み付けの係数及び定数に基づく重回帰方程式
により、前記加速度検出手段により検出された複数の加
速度のそれぞれに、前記判別打撃種に応じた係数を掛け
合わせて加算し、さらに前記定数を加えて衝撃力を算出
する算出手段、として機能させることを特徴とする請求
項１２に記載の衝撃力推定処理プログラムを記憶した記
憶媒体。 - 【請求項１６】 前記判別手段を、打撃種毎に予め得ら
れた複数の平均加速度と前記加速度検出手段により検出
された複数の加速度との差及びその共分散行列の逆行列
に基づく各打撃種毎のマハラノビスの汎距離のうち、最
小の汎距離である打撃種を判別する判別手段として機能
させることを特徴とする請求項１５に記載の衝撃力推定
処理プログラムを記憶した記憶媒体。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15351397A JP3949226B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 衝撃力推定装置、衝撃力推定方法、及び衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体 |
| PCT/JP1998/002559 WO1998057183A1 (en) | 1997-06-11 | 1998-06-10 | Impulse force estimating device, impulse force estimating method, and medium storing impulse force estimation program |
| KR1019997001095A KR20000068091A (ko) | 1997-06-11 | 1998-06-10 | 충격력추정장치, 충격력추정방법 및 충격력추정처리프로그램을 기억한 기록매체 |
| EP98924561A EP0929817A1 (en) | 1997-06-11 | 1998-06-10 | Impulse force estimating device, impulse force estimating method, and medium storing impulse force estimation program |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15351397A JP3949226B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 衝撃力推定装置、衝撃力推定方法、及び衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112574A true JPH112574A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3949226B2 JP3949226B2 (ja) | 2007-07-25 |
Family
ID=15564189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15351397A Expired - Fee Related JP3949226B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 衝撃力推定装置、衝撃力推定方法、及び衝撃力推定処理プログラムを記憶した記憶媒体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6397151B1 (ja) |
| EP (1) | EP0929817A1 (ja) |
| JP (1) | JP3949226B2 (ja) |
| KR (1) | KR20000068091A (ja) |
| CN (1) | CN1178064C (ja) |
| WO (1) | WO1998057183A1 (ja) |
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