特許 6333365 動き検出用プログラム、対象物動き検出装置及びその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6333365

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】動き検出用プログラム、対象物動き検出装置及びその方法

(51)【国際特許分類】

   A63B 69/36 20060101AFI20180521BHJP

   G01S 11/06 20060101ALI20180521BHJP

【ＦＩ】

   A63B69/36 541P

   G01S11/06

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-517915(P2016-517915)

(86)(22)【出願日】2015年5月7日

(86)【国際出願番号】JP2015063203

(87)【国際公開番号】WO2015170703

(87)【国際公開日】20151112

【審査請求日】2016年10月27日

(31)【優先権主張番号】特願2014-98187(P2014-98187)

(32)【優先日】2014年5月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプス電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(74)【代理人】

【識別番号】100135183

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 克之

(72)【発明者】

【氏名】山田 幸光

【審査官】 谷垣 圭二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０９３４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１７８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００５９６７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１９８７８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６３Ｂ ６９／００

Ａ６３Ｂ ６９／３６−６９／３８

Ｇ０１Ｓ １１／０６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の動きがある部位に設けられたセンサモジュールから、前記部位の動きのセンサ検出結果を受信する通信装置の処理回路で実行される動き検出用プログラムであって、
前記センサモジュールの所定期間内のセンサ検出結果を取得する第１の手順と、
前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との間の通信強度を取得する第２の手順と、
前記第１の手順で取得した前記センサ検出結果を基に、前記所定期間内に前記センサモジュールが移動した第１の距離を算出する第３の手順と、
前記第１の手順で取得した前記センサ検出結果を基に、前記センサモジュールの前記移動の向きを算出する第４の手順と、
前記所定期間の開始タイミングにおける前記センサモジュールの第１の位置と、前記第２の手順で取得した前記通信強度と、前記第３の手順で算出した前記第１の距離と、前記第４の手順で算出した前記移動の向きとを基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールの第２の位置を算出する第５の手順と
を前記通信装置の処理回路に実行させる
動き検出用プログラム。

【請求項2】

前記通信装置が複数の前記センサモジュールから前記センサ検出結果を受信する場合に、前記複数のセンサモジュールの各々について、当該センサモジュールから受信した前記センサ検出結果と、当該センサモジュールとの間の前記通信強度と用いて、前記第１〜５の手順の処理を前記処理回路に実行させて前記第２の位置を算出し、
前記複数のセンサモジュールについて算出された前記第２の位置を基に、前記対象物の動きを特定する第６の手順
をさらに有する請求項１に記載の動き検出用プログラム。

【請求項3】

前記第２の手順で取得した前記通信強度を基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との第２の距離を算出する第７の手順
をさらに有し、
前記第５の手順は、前記通信装置の位置である第３の位置を中心とし、前記第２の距離を半径とする仮想球上で、前記第１の位置との距離が前記第１の距離となる円を特定し、当該特定した円のうち、前記第４の手順で算出した前記移動の向きに対応した点を前記第２の位置として特定する
請求項１又は請求項２に記載の動き検出用プログラム。

【請求項4】

前記センサ検出結果は、センサモジュールが検出した加速度である
請求項１〜３のいずれかに記載の動き検出用プログラム。

【請求項5】

前記センサ検出結果は、前記センサモジュールが検出した角速度をさらに含み、
前記第５の手順は、前記角速度をさらに用いて前記第２の位置の算出を行う
請求項４に記載の動き検出用プログラム。

【請求項6】

対象物の動きがある部位に設けられたセンサモジュールと、
前記センサモジュールから、前記部位の動きのセンサ検出結果を受信する通信装置と
を有し、
前記通信装置は、
前記センサモジュールから所定期間内の前記センサ検出結果を取得し、
前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との間の通信強度を取得し、
前記取得した前記センサ検出結果を基に、前記所定期間内に前記センサモジュールが移動した第１の距離を算出し、
前記取得した前記センサ検出結果を基に、前記センサモジュールの前記移動の向きを算出し、
前記所定期間の開始タイミングにおける前記センサモジュールの第１の位置と、前記取得した前記通信強度と、前記算出した前記第１の距離と、前記算出した前記移動の向きとを基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールの第２の位置を算出する
対象物動き検出装置。

【請求項7】

前記センサモジュールは加速度センサを有し、
前記センサ検出結果は、加速度である
請求項６に記載の対象物動き検出装置。

【請求項8】

対象物の動きがある部位に設けられたセンサモジュールと、
前記センサモジュールが検出した前記部位の動きのセンサ検出結果を前記センサモジュールから受信する通信装置と
を用いた対象物動き検出方法であって、
前記センサモジュールの所定期間内のセンサ検出結果を前記センサモジュールから前記通信装置に送信する第１の工程と、
前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との間の通信強度を前記通信装置が取得する第２の工程と、
前記第１の工程で取得した前記センサ検出結果を基に、前記所定期間内に前記センサモジュールが移動した第１の距離を前記通信装置が算出する第３の工程と、
前記第１の工程で取得した前記センサ検出結果を基に、前記センサモジュールの前記移動の向きを前記通信装置が算出する第４の工程と、
前記所定期間の開始タイミングにおける前記センサモジュールの第１の位置と、前記第２の工程で取得した前記通信強度と、前記第３の工程で算出した前記第１の距離と、前記第４の工程で算出した前記移動の向きとを基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールの第２の位置を前記通信装置が算出する第５の工程と
を有する対象物動き検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば人体の腕首など、対象物の動きがある部位に設けたセンサモジュールの検出信号を基に、当該対象物の動きを検出するために用いられる動き検出用プログラム、対象物動き検出装置及びその方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、ゴルフ等のスポーツでは、プレイヤーのフォームをカメラで撮像し、その画像を使ってフォームを分析し、フォームの改善に役立てることがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、上述した従来のカメラを用いた方法では、カメラを設置する必要があり、プレイヤーがプレイ中に気軽に自分のフォームを確認することが難しいという問題がある。
また、カメラで取得した画像を分析するには画像処理が必要になり、服装等によっては正確な画像処理が難しく、正確な分析ができないという問題がある。

【0004】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物の動きを画像処理以外の簡単な方法で検出することができる動き検出用プログラム、対象物動き検出装置及びその方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の観点は、対象物の動きがある部位に設けられたセンサモジュールから、前記部位の動きのセンサ検出結果を受信する通信装置の処理回路で実行される動き検出用プログラムに関するものである。この動き検出用プログラムは、前記センサモジュールの所定期間内のセンサ検出結果を取得する第１の手順と、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との間の通信強度を取得する第２の手順と、前記第１の手順で取得した前記センサ検出結果を基に、前記所定期間内に前記センサモジュールが移動した第１の距離を算出する第３の手順と、前記第１の手順で取得した前記センサ検出結果を基に、前記センサモジュールの前記移動の向きを算出する第４の手順と、前記所定期間の開始タイミングにおける前記センサモジュールの第１の位置と、前記第２の手順で取得した前記通信強度と、前記第３の手順で算出した前記第１の距離と、前記第４の手順で算出した前記移動の向きとを基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールの第２の位置を算出する第５の手順とを前記通信装置の処理回路に実行させる。

【0006】

この構成によれば、所定期間の終了タイミングにおけるセンサモジュールと通信装置との間の通信強度を基に、センサモジュールの終了タイミングにおける第２の位置が算出される。ここで、通信強度による位置解析の方が、センサ単独の位置解析にくらべて精度が高い。そのため、第２の位置が高精度に算出される。また、対象物の動き検出において、カメラ等を設置する必要がないため、作業負担が小さく、気軽に利用できる。さらには、対象物の外観に左右されずに安定して高精度な検出が可能になる。

【0007】

好適に、本発明の第１の観点に係る動き検出用プログラムは、前記通信装置が複数の前記センサモジュールから前記センサ検出結果を受信する場合に、前記複数のセンサモジュールの各々について、当該センサモジュールから受信した前記センサ検出結果と、当該センサモジュールとの間の前記通信強度と用いて、前記第１〜第５の手順の処理を前記処理回路に実行させて前記第２の位置を算出し、前記複数のセンサモジュールについて算出された前記第２の位置を基に、前記対象物の動きを特定する第６の手順をさらに有する。
この構成によれば、複数の前記センサモジュールから前記センサ検出結果を基に、当該複数のセンサモジュールの所定期間の終了タイミングにおける位置が算出され、当該複数のセンサモジュールが取り付けられた対象物の部位の移動軌跡が特定される。

【0008】

好適に、本発明の第１の観点に係る動き検出用プログラムは、前記第２の手順で取得した前記通信強度を基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との第２の距離を算出する第７の手順をさらに有してよい。前記第５の手順は、前記通信装置の位置である第３の位置を中心とし、前記第２の距離を半径とする仮想球上で、前記第１の位置との距離が前記第１の距離となる円を特定し、当該特定した円のうち、前記第４の手順で算出した前記移動の向きに対応した点を前記第２の位置として特定してよい。

【0009】

この構成によれば、前記第２の手順で取得した前記通信強度を基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との第２の距離が、通信強度の高い精度を基に高精度に算出される。そのため、当該第２の距離を用いた第２の位置の算出が高精度に行われる。

【0010】

好適に、前記センサ検出結果は、センサモジュールが検出した加速度でもよい。
好適に、前記センサ検出結果は、前記センサモジュールが検出した角速度をさらに含んでもよい。この場合、前記第５の手順は、前記角速度をさらに用いて前記第２の位置の算出を行ってもよい。

【0011】

この構成によれば、センサモジュールの加速度及び角速度を用いることで、センサモジュールの姿勢を考慮した高精度な処理が行われる。

【0014】

本発明の第２の観点に係る対象物動き検出装置は、対象物の動きがある部位に設けられたセンサモジュールと、前記センサモジュールから、前記部位の動きのセンサ検出結果を受信する通信装置とを有し、前記通信装置は、前記センサモジュールから所定期間内の前記センサ検出結果を取得し、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との間の通信強度を取得し、前記取得した前記センサ検出結果を基に、前記所定期間内に前記センサモジュールが移動した第１の距離を算出し、前記取得した前記センサ検出結果を基に、前記センサモジュールの前記移動の向きを算出し、前記所定期間の開始タイミングにおける前記センサモジュールの第１の位置と、前記取得した前記通信強度と、前記算出した前記第１の距離と、前記算出した前記移動の向きとを基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールの第２の位置を算出する。

【0015】

この構成によれば、所定期間の終了タイミングにおけるセンサモジュールと通信装置との間の通信強度を基に、センサモジュールの終了タイミングにおける第２の位置が算出される。ここで、通信強度による位置解析の方が、センサ単独の位置解析にくらべて精度が高い。そのため、第２の位置が高精度に算出される。また、対象物の動き検出において、カメラ等を設置する必要がないため、作業負担が小さく、気軽に利用できる。さらには、対象物の外観に左右されずに安定して高精度な検出が可能になる。

【0016】

本発明の第３の観点は、対象物の動きがある部位に設けられたセンサモジュールと、前記センサモジュールが検出したセンサ検出結果を前記センサモジュールから受信する通信装置とを用いた対象物動き検出方法に関するものである。この対象物動き検出方法は、前記センサモジュールの所定期間内のセンサ検出結果を前記センサモジュールから前記通信装置に送信する第１の工程と、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールと前記通信装置との間の通信強度を前記通信装置が取得する第２の工程と、前記第１の工程で取得した前記センサ検出結果を基に、前記所定期間内に前記センサモジュールが移動した第１の距離を前記通信装置が算出する第３の工程と、前記第１の工程で取得した前記センサ検出結果を基に、前記センサモジュールの前記移動の向きを前記通信装置が算出する第４の工程と、前記所定期間の開始タイミングにおける前記センサモジュールの第１の位置と、前記第２の工程で取得した前記通信強度と、前記第３の工程で算出した前記第１の距離と、前記第４の工程で算出した前記移動の向きとを基に、前記所定期間の終了タイミングにおける前記センサモジュールの第２の位置を前記通信装置が算出する第５の工程とを有する

【0017】

この構成によれば、所定期間の終了タイミングにおけるセンサモジュールと通信装置との間の通信強度を基に、センサモジュールの終了タイミングにおける第２の位置が算出される。ここで、通信強度による位置解析の方が、センサ単独の位置解析にくらべて精度が高い。そのため、第２の位置が高精度に算出される。また、対象物の動き検出において、カメラ等を設置する必要がないため、作業負担が小さく、気軽に利用できる。さらには、対象物の外観に左右されずに安定して高精度な検出が可能になる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、対象物の動きを画像処理以外の簡単な方法で検出することができる動き検出用プログラム、対象物動き検出装置及びその方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る対象物動き検出装置を説明するための図である。

【図2】図２は、図１に示すセンサモジュールと携帯型端末装置との間の通信を説明するための図である。

【図3】図３は、図１に示すセンサモジュールの機能ブロック図である。

【図4】図４は、図１に示す携帯型端末装置の機能ブロック図である。

【図5】図５は、図１に示す対象物動き検出装置による位置算出処理を説明するための図である。

【図6】図６は、図１に示す対象物動き検出装置による位置算出処理を説明するための図である。

【図7】図７Ａ及び図７Ｂは、対象物動き検出装置の初期化処理を説明するための図である。

【図8】図８は、図１に示す対象物動き検出装置の動作例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、本発明の実施形態に係る対象物動き検出装置１を説明するための図である。
図１の例に示す対象物動き検出装置１は、使用者のゴルフスウィングを分析するために、使用者の体の各部位における動きを検出する。
図１に示すように、対象物動き検出装置１は、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３及び携帯型端末装置１５を有する。
対象物動き検出装置１が本発明の対象物動き検出装置の一例であり、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３が本発明のセンサモジュールの一例であり、携帯型端末装置１５が本発明の通信装置の一例である。

【0021】

センサモジュール１１＿１は、使用者の眼鏡２１に固定されている。センサモジュール１１＿２は使用者が使うゴルフクラブ２２に固定されている。センサモジュール１１＿３は、使用者の腕首２３に固定されている。携帯型端末装置１５は、使用者のベルト２５に固定されている。
使用者がゴルフクラブ２２をスウィングすると、当該スウィングに応じて眼鏡２１、ゴルフクラブ２２及び腕首２３が移動し、当該移動の軌跡が携帯型端末装置１５によって算出される。

【0022】

図２は、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３と携帯型端末装置１５との間の通信を説明するための図である。
図２に示すように、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３と携帯型端末装置１５とは無線通信を行う。当該通信強度は、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３と携帯型端末装置１５との距離に応じたものになる。
また、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３から携帯型端末装置１５に、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３で検出した加速度及び角速度が送信される。

【0023】

図３は、図１に示すセンサモジュール１１＿ｓ（ｓ＝１，２，３）の機能ブロック図である。
図３に示すように、センサモジュール１１＿ｓは、例えば、加速度センサ３１＿ｓ、角速度センサ３３＿ｓ及び通信部３５＿ｓを有する。
加速度センサ３１＿ｓは、ｘ，ｙ，ｚ軸毎の加速度（センサ座標系）を検出し、当該検出した加速度を示す加速度信号Ｓ３１＿ｓを通信部３５＿ｓに出力する。
角速度センサ３３＿ｓは、基準軸に対してセンサモジュール１１＿ｓが１秒間に回転した角度を検出し、当該検出した角度を示す角速度信号Ｓ３３＿ｓを通信部３５＿ｓに出力する。

【0024】

通信部３５＿ｓは、加速度センサ３１＿ｓから入力した加速度信号Ｓ３１＿ｓと、角速度センサ３３＿ｓから入力した角速度信号Ｓ３３＿ｓとを、携帯型端末装置１５に無線通信により、送信する。無線通信としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）等が用いられる。

【0025】

図４は、図１に示す携帯型端末装置１５の機能ブロック図である。
図４に示すように、携帯型端末装置１５は、例えば、通信部４１、操作部４３、ディスプレイ４５、加速度センサ４７、角速度センサ４９、メモリ５１及び処理回路５３等を有する。携帯型端末装置１５は、例えば、使用者が所有するスマートフォン等である。

【0026】

通信部４１は、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３と無線通信を行う。
操作部４３は、キーボード、マウス、タッチパネル等の操作手段であり、ユーザの操作に応じた操作信号を処理回路５３に出力する。
ディスプレイ４５は、処理回路５３の処理結果等を表示する。

【0027】

加速度センサ４７は、ｘ，ｙ，ｚ軸毎の加速度（センサ座標系）を検出し、当該検出した加速度を示す加速度信号を処理回路５３に出力する。
角速度センサ４９は、基準軸に対して携帯型端末装置１５が１秒間に回転した角度を検出し、当該検出した角度を示す角速度信号を処理回路５３に出力する。
メモリ５１は、処理回路５３が実行する動き検出用プログラムＰＲＧ、並びに処理回路５３の処理に使われるデータや処理結果のデータを記憶する。ここで、動き検出用プログラムＰＲＧが本発明の動き検出用プログラムの一例である。
処理回路５３は、上記動き検出用プログラムＰＲＧを実行し、本実施形態で説明する携帯型端末装置１５の動作を行う。

【0028】

以下、対象物動き検出装置１によるセンサモジュール１１＿ｓの位置検出原理について説明する。
センサモジュール１１＿ｓ（ｓ＝１，２，３）と携帯型端末装置１５との間の距離ｒ（ｓ）と、これらの間の通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）との間には下記式（１）の関係がある。
下記式（１）において、「Ａ」、「Ｂ」は予め決められた定数である。

【0029】

［数１］
ＲＳＳＩ（ｓ）＝Ａ−１０Ｂｌｏｇ_１０（ｒ（ｓ）） …（１）

【0030】

携帯型端末装置１５の処理回路５３は、動き検出用プログラムＰＲＧを実行して以下の処理を行う。
処理回路５３は、上記式（１）と、センサモジュール１１＿ｓとの間の無線通信の通信強度ＲＳＳＩ（ｘ）を基に、センサモジュール１１＿ｓとの間の距離ｒ（ｓ）を算出する。
上記算出した距離ｒ（ｓ）は、携帯型端末装置１５を中心とした仮想円あるいは仮想球上の半径ｒ（ｓ）を示す。図５に示すように、センサモジュール１１＿ｓは、携帯型端末装置１５を中心とした半径ｒ（ｓ）の仮想円あるいは仮想球上に位置することが分かる。

【0031】

処理回路５３は、図６に示すように、所定期間内にセンサモジュール１１＿ｓが移動した場合に、センサモジュール１１＿ｓから受信した加速度信号Ｓ３５＿ｓが示す加速度ａ（ｓ）を基に、移動距離Ｌ（ｓ）を下記式（２）を用いて算出する。下記式（２）において、ｔは時刻であり、携帯型端末装置１５のタイマーによって計数される。Ｖ０は、センサモジュール１１＿ｓの上記所定期間内の開始タイミングｔ１での速度である。ここで、移動距離Ｌ（ｓ）が本発明の第１の距離の一例である。
図６において、位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））が上記所定期間の開始タイミングｔ１におけるセンサモジュール１１＿ｓの位置である。また、位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））が上記所定期間の終了タイミングｔ２におけるセンサモジュール１１＿ｓの位置である。
なお、上記所定期間は一定であり、時間的に連続して所定期間が規定されている。

【0032】

［数２］
Ｌ（ｓ）＝Ｖ０×ｔ＋１／２×ａ（ｓ）×ｔ^２ …（２）

【0033】

処理回路５３は、センサモジュール１１＿ｓから受信した加速度信号Ｓ３１＿ｓが示す加速度ａ（ｓ）を基に、センサモジュール１１＿ｓの移動の向きを算出する。当該向きは、例えば、重力方向を基準とした向きとして算出される。
処理回路５３は、センサモジュール１１＿ｓの上記所定期間の開始タイミングｔ１における位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））と、上記所定期間の終了タイミングｔ２におけるセンサモジュール１１＿ｓとの間の通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）２と、上記算出した距離Ｌ（ｓ）と、上記算出したセンサモジュール１１＿ｓの移動の向きとを基に、センサモジュール１１＿ｓの上記所定期間の終了タイミングｔ２における位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））を算出する。

【0034】

このとき、上記所定期間の開始タイミングｔ１における位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））としては、一つ前の所定期間について前回算出した位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））の値が用いられる。
また、処理回路５３における位置算出処理では、処理回路５３の位置を原点（０，０）とする座標系を用いる。ここで、原点（０，０）が本発明の第３の位置の一例であり、位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））が本発明の第１の位置の一例である。また、位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））が本発明の第２の位置の一例である。

【0035】

すなわち、処理回路５３は、終了タイミングｔ２におけるセンサモジュール１１＿ｓと携帯型端末装置１５との通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）２を基に、終了タイミングｔ２におけるセンサモジュール１１＿ｓと携帯型端末装置１５との間の距離ｒ（ｓ）２を算出する。
処理回路５３は、携帯型端末装置１５の位置を中心とし、距離ｒ（ｓ）２を半径とする仮想円６３上あるいは仮想球上で、センサモジュール１１＿ｓの開始タイミングｔ１における位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））から距離Ｌ（ｓ）となる２点６５，６７あるいは円を特定し、当該特定した２点あるいは円のうち、加速度信号Ｓ３１＿ｓが示す加速度ａ（ｓ）を基に規定される方向に対応した点を、センサモジュール１１＿ｓの終了タイミングｔ２における位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））として特定する。図６に示す例では、仮想円６３上の点６５が位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））として特定する。

【0036】

このように、本実施形態では、所定期間の終了タイミングｔ２におけるセンサモジュール１１＿ｓとの間の通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）２を基に生成した距離ｒ（ｓ）２を用いて、センサモジュール１１＿ｓの終了タイミングｔ２における位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））を算出する。ここで、通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）２による解析の方が、センサ単独の位置解析にくらべて精度は高い。そのため、位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））を高精度に算出できる。

【0037】

そして、処理回路５３は、センサモジュール１１＿ｓの開始タイミングｔ１における位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））、終了タイミングｔ２における位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））、並びに加速度ａ（ｓ）を基に、使用者の眼鏡２１、ゴルフクラブ２２及び腕首２３の動きを特定する。

【0038】

処理回路５３は、センサモジュール１１＿ｓとの間における通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）の感度に方向依存性（例えば、円から楕円）が生じた場合、センサモジュール１１＿ｓからの加速度信号Ｓ３１＿ｓ及び角速度信号Ｓ３３＿ｓを基に、センサモジュール１１＿ｓの姿勢を特定し、楕円補正を強度で行った後に、当該楕円を上記円として用いて上記演算を行う。

【0039】

図７Ａ，図７Ｂは、対象物動き検出装置１の初期化処理を説明するための図である。
対象物動き検出装置１では、センサモジュール１１＿ｓを使用者の各部位に固定した後に、図７Ａ，図７Ｂに示すように、センサモジュール１１＿ｓが直線配置になるようにし、初期化処理を行う。このとき、携帯型端末装置１５の通信モジュール３５＿ｓは、センサモジュール１１＿ｓとの間の通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）を基に位置の初期化を行う。

【0040】

以下、対象物動き検出装置１の動作例を説明する。
図８は、対象物動き検出装置１の動作例を説明するためのフローチャートである。
以下に示す携帯型端末装置１５の処理は、図４に示す処理回路５３が動き検出用プログラムＰＲＧを実行することで実現される。
ステップＳＴ１：
図１に示すように、センサモジュール１１＿ｓを使用者の各部位に固定した後に、図７に示すように、センサモジュール１１＿ｓが直線配置になるようにし、初期化処理を行う。このとき、携帯型端末装置１５の通信モジュール３５＿ｓは、センサモジュール１１＿ｓとの間の通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）を基に位置の初期化を行う。

【0041】

次に、携帯型端末装置１５は、使用者がプレイ中に、センサモジュール１１＿ｓの各々について以下のステップＳＴ２〜ＳＴ８の処理を行う。
ステップＳＴ２：
携帯型端末装置１５は、センサモジュール１１＿ｓから加速度信号Ｓ３１＿ｓを受信し、所定期間内におけるセンサモジュール１１＿ｓの加速度ａ（ｓ）を図４に示すメモリ５１に記憶する。

【0042】

ステップＳＴ３：
携帯型端末装置１５は、上記所定期間の終了タイミングｔ２におけるセンサモジュール１１＿ｓとの間の通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）をメモリ５１に記憶する。

【0043】

ステップＳＴ４：
処理回路５３は、メモリ５１から通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）を読み出し、上記式（１）に基づいて、センサモジュール１１＿ｓと携帯型端末装置１５との間の距離ｒ（ｓ）を算出する。

【0044】

ステップＳＴ５：
処理回路５３は、メモリ５１から加速度ａ（ｓ）を読み出し、上記式（２）に基づいて、上記所定期間内のセンサモジュール１１＿ｓの移動距離Ｌ（ｓ）を算出する。

【0045】

ステップＳＴ６：
処理回路５３は、加速度ａ（ｓ）を基に、センサモジュール１１＿ｓの移動の向きを算出する。

【0046】

ステップＳＴ７：
処理回路５３は、センサモジュール１１＿ｓの上記所定期間の開始タイミングｔ１における位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））と、ステップＳＴ３で取得した通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）２と、ステップＳＴ４で算出した距離Ｌ（ｓ）と、ステップＳＴ６で算出したセンサモジュール１１＿ｓの移動の向きとを基に、図６を用いて説明した手法で、センサモジュール１１＿ｓの上記所定期間の終了タイミングｔ２における位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））を算出する。
このとき、上記所定期間の開始タイミングｔ１における位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））としては、一つ前の所定期間について前回算出した位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））の値が用いられる。

【0047】

ステップＳＴ８：
処理回路５３は、センサモジュール１１＿ｓの上記所定期間の開始タイミングｔ１における位置（ｘ１（ｓ），ｙ１（ｓ））と終了タイミングｔ２における位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））を基に、当該所定期間内におけるセンサモジュール１１＿ｓの動きを特定し、これを基に使用者のゴルフのフォームを特定する処理を行う。
処理回路５３は、当該特定したフォームをセンサモジュール１１＿ｓの移動軌跡を示す表示をディスプレイ４５に表示してもよい。また、処理回路５３は、当該センサモジュール１１＿ｓの移動経路と、予め参照データとして用意した移動経路とを比較し、その差異を特定できる表示をディスプレイ４５に表示する。

【0048】

以上説明したように、対象物動き検出装置１によれば、カメラの画像を基にした画像処理を行うことなく、対象物の各部位の動きを高精度に検出できる。
すなわち、携帯型端末装置１５において、上述したように所定期間の終了タイミングｔ２におけるセンサモジュール１１＿ｓとの間の通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）２を基に生成した距離ｒ（ｓ）２を用いて、センサモジュール１１＿ｓの終了タイミングｔ２における位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））を算出する。ここで、通信強度ＲＳＳＩ（ｓ）２による位置解析の方が、センサ単独の位置解析にくらべて精度は高い。そのため、位置（ｘ２（ｓ），ｙ２（ｓ））を高精度に算出できる。
また、対象物の動き検出において、カメラ等を設置する必要がないため、作業負担が小さく、気軽に利用できる。さらには、対象物の外観に左右されずに安定して高精度な検出が可能になる。

【0049】

また、対象物動き検出装置１では、センサモジュール１１＿１，１１＿２，１１＿３の動きを高精度検出できるため、使用者のゴルフフォームを高精度に分析できる。

【0050】

また、対象物動き検出装置１によれば、携帯型端末装置１５として使用者が所有するスマートフォン等を用い、動き検出用プログラムＰＲＧを携帯型端末装置１５にダウンロードさせることで安価に実現できる。

【0051】

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲又はその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した実施形態では、ゴルフスウィング時の人体の動きを検出するために対象物動き検出装置を用いた場合を例示したが、ゴルフ以外のスポーツにおける人体の動き、あるいはスポーツ以外の分野で対象物の動作を検出するために本発明を適用してもよい。

【0052】

また、上述した実施形態において、図４に示す携帯型端末装置１５の加速度センサ４７で検出した加速度信号及び角速度センサ４９で検出した角速度信号の少なくとも一方を処理回路５３に出力し、これらを用いて処理回路５３においセンサモジュール１１＿ｓあるいは携帯型端末装置１５の位置算出を行ってもよい。

【0053】

また、上述した実施形態では、３つセンサモジュールを用いた場合を例示したが、センサモジュールの数は任意である。
また、上述した実施形態では、センサモジュール１１＿ｓ内に加速度センサ３１＿ｓと角速度センサ３３＿ｓとを収容した場合を例示したが、加速度センサ３１＿ｓのみを収容する場合にも本発明は適用可能である。

【0054】

また、センサモジュール１１＿ｓの相互間で通信強度ＲＳＳＩを測定できるようにしてもよい。これにより、センサモジュール１１＿ｓ間の位置補正や、センサの検出結果の補正が可能になり、より高精度な位置検出が可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、加速度センサを用いて対象物の動きを検出する装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0056】

１１＿１，１１＿２，１１＿３…センサモジュール、１５…携帯型端末装置、３１＿ｓ…加速度センサ、３３＿ｓ…角速度センサ、３５＿ｓ…通信部、４１…通信部、４３…操作部、４５…ディスプレイ、４７…加速度センサ、４８…角速度センサ、５１…メモリ、５３…処理回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】