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公開番号2025076072
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187744
出願日2023-11-01
発明の名称解析装置、および解析方法
出願人美津濃株式会社,株式会社スポーツセンシング
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類A63B 60/46 20150101AFI20250508BHJP(スポーツ;ゲーム;娯楽)
要約【課題】被験者に違和感を与えることなく、投球時においてボールに作用する力の作用点を算出することが可能な解析装置を提供することである。
【解決手段】解析装置は、ボールに内蔵されたセンサにより検出されるボールの運動情報を取得する取得部と、運動情報に基づいて、ボールが被験者の手指からリリースされるリリース時刻を算出する時刻算出部と、運動情報およびボールのスペック情報に基づいて、リリース時刻よりも前の期間において、被験者の手指からボールに作用する力のベクトルと、ボールに作用するトルクのベクトルとを算出する第1算出部と、力のベクトルと、トルクのベクトルと、ボールのスペック情報とに基づいて、ボールの表面上における力の作用点を算出する第2算出部とを備える。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
ボールに内蔵されたセンサにより検出される前記ボールの運動情報を取得する取得部と、
前記運動情報に基づいて、前記ボールが被験者の手指からリリースされるリリース時刻を算出する時刻算出部と、
前記運動情報および前記ボールのスペック情報に基づいて、前記リリース時刻よりも前の期間において、前記被験者の手指から前記ボールに作用する力のベクトルと、前記ボールに作用するトルクのベクトルとを算出する第１算出部と、
前記力のベクトルと、前記トルクのベクトルと、前記ボールのスペック情報とに基づいて、前記ボールの表面上における前記力の作用点を算出する第２算出部とを備える、解析装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ボールのスペック情報は、前記ボールの半径を含み、
前記第２算出部は、
前記力の作用線上に位置する点であって、当該点に作用するトルクベクトルを最小化し、かつ前記ボールの中心からの距離が最小となる第１の点を算出し、
前記第１の点と、前記ボールの半径と、前記力のベクトルとに基づいて、前記作用点を算出する、請求項１に記載の解析装置。
【請求項３】
前記第２算出部は、前記ボールの半径に基づいて、前記第１の点と前記作用点との距離を算出する、請求項２に記載の解析装置。
【請求項４】
前記運動情報は、前記ボールの３軸方向の加速度と、前記ボールの３軸まわりの角速度とを含み、
前記スペック情報は、前記ボールの質量および前記ボールの慣性モーメントを含み、
前記第１算出部は、
前記３軸方向の加速度を示す加速度ベクトルおよび前記質量に基づいて、前記力のベクトルを算出し、
前記３軸まわりの角速度を示す角速度ベクトルを時間微分した角加速度ベクトルと前記慣性モーメントとに基づいて、前記トルクのベクトルを算出する、請求項１～３のいずれか１項に記載の解析装置。
【請求項５】
前記時刻算出部は、前記３軸方向の加速度を合成した合成加速度が第１閾値以上になった時刻、または、前記３軸まわりの角速度を合成した合成角速度が一定になった時刻を、前記リリース時刻として算出する、請求項４に記載の解析装置。
【請求項６】
前記期間の開始時刻は、前記被験者の手指が前記ボールを回転させ始める第１の時刻であり、
前記時刻算出部は、前記３軸方向の加速度を合成した合成加速度が最大となる時刻、または、前記３軸まわりの角速度を時間微分した３軸まわりの角加速度を合成した合成角加速度が第２閾値以上になった時刻を、前記第１の時刻として算出する、請求項４に記載の解析装置。
【請求項７】
前記期間における、前記力のベクトルおよび前記作用点を表示する表示制御部をさらに備える、請求項６に記載の解析装置。
【請求項８】
前記センサは、前記３軸方向の加速度を検出する加速度センサと、前記３軸まわりの角速度を検出する角速度センサとを含む、請求項４に記載の解析装置。
【請求項９】
ボールに内蔵されたセンサにより検出される前記ボールの運動情報を取得するステップと、
前記運動情報に基づいて、前記ボールが被験者の手指からリリースされるリリース時刻を算出するステップと、
前記運動情報および前記ボールのスペック情報に基づいて、前記リリース時刻よりも前の期間において、前記被験者の手指から前記ボールに作用する力のベクトルと、前記ボールに作用するトルクのベクトルとを算出するステップと、
前記力のベクトルと、前記トルクのベクトルと、前記ボールのスペック情報とに基づいて、前記ボールの表面上における前記力の作用点を算出するステップとを含む、解析方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、解析装置、および解析方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
左右の両手を使って道具を操作するゴルフやバットなどのスイング運動を計測するための装置が知られている。例えば、特許第６８８６６５０号（特許文献１）は、左右のような複数の手の各作用力と各作用トルクという各６軸力を独立して計測する運動計測装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８８６６５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る装置は、力覚センサが搭載されたゴルフクラブを用いて、ゴルフクラブの把持部分に作用する各力の作用点を計測（算出）するように構成されている。このように、物体（ここでは、ゴルフクラブ）に力覚センサを設けることにより、物体に作用する力の作用点を算出できる。しかしながら、物体に力覚センサを設けることが好ましくない場合もある。例えば、野球等のボールを投球する際に、手指からボールに作用する力の作用点を算出したい場合には、ボール表面に力覚センサを配置する構成が考えられる。しかしながら、当該構成によると、ボールの慣性特性が通常球と異なることから、投球時に投手が違和感を感じる可能性がある。
【０００５】
本開示のある局面における目的は、被験者に違和感を与えることなく、投球時においてボールに作用する力の作用点を算出することが可能な解析装置、および解析方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ある実施の形態に従う解析装置は、ボールに内蔵されたセンサにより検出されるボールの運動情報を取得する取得部と、運動情報に基づいて、ボールが被験者の手指からリリースされるリリース時刻を算出する時刻算出部と、運動情報およびボールのスペック情報に基づいて、リリース時刻よりも前の期間において、被験者の手指からボールに作用する力のベクトルと、ボールに作用するトルクのベクトルとを算出する第１算出部と、力のベクトルと、トルクのベクトルと、ボールのスペック情報とに基づいて、ボールの表面上における力の作用点を算出する第２算出部とを備える。
【０００７】
他の実施の形態に従う解析方法は、ボールに内蔵されたセンサにより検出されるボールの運動情報を取得するステップと、運動情報に基づいて、ボールが被験者の手指からリリースされるリリース時刻を算出するステップと、運動情報およびボールのスペック情報に基づいて、リリース時刻よりも前の期間において、被験者の手指からボールに作用する力のベクトルと、ボールに作用するトルクのベクトルとを算出するステップと、力のベクトルと、トルクのベクトルと、ボールのスペック情報とに基づいて、ボールの表面上における力の作用点を算出するステップとを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によると、被験者に違和感を与えることなく、投球時においてボールに作用する力の作用点を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
解析装置の全体構成を説明するための図である。
端末装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
センサ機器のハードウェア構成を示すブロック図である。
解析装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
本実施の形態に従う力学モデルを説明するための図である。
力の作用点の位置を示す図である。
３次元球面上における力ベクトルおよび作用点のプロット結果を示す図である。
各平面上における力ベクトルおよび作用点のプロット結果を示す図である。
ボールの移動距離およびボールの回転距離を示す図である。
センサ機器の機能構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
（【００１１】以降は省略されています）

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