运动分析装置.pdf

本发明提供一种运动分析装置。所述运动分析装置在运动分析时作为一个指标而能够容易地提示运动器具的杆身部的旋转。第一检测部(31)使用惯性传感器(12)的输出而对运动器具的杆身部的第一状态进行检测。第一状态例如相当于静止状态。第二检测部(32)使用惯性传感器(12)的输出而对运动器具的杆身部的第二状态进行检测。第二状态例如相当于击打。第二检测部(32)对从第一状态起绕杆身部的轴而变化的杆身部的相对旋转角进行检测。

权利要求书
1.  一种运动分析装置，其特征在于，具备：
第一检测部，其使用惯性传感器的输出，而对运动器具的杆身部的第一状态进行检测；
第二检测部，其使用所述惯性传感器的输出，而对所述运动器具的杆身部的第二状态进行检测，并且对从所述第一状态起绕所述杆身部的轴而发生了变化的所述杆身部的相对旋转角进行检测。

2.  如权利要求1所述的运动分析装置，其特征在于，
所述第一状态为挥摆动作开始前的静止状态，所述第二状态为挥摆动作开始后的动作状态。

3.  如权利要求1或2所述的运动分析装置，其特征在于，
所述第一检测部对所述第一状态下的所述运动器具的击球面的朝向进行确定，
所述第二检测部对所述第二状态下的所述运动器具的击球面的朝向进行确定。

4.  如权利要求1所述的运动分析装置，其特征在于，
具备第一显示部，所述第一显示部显示所述相对旋转角。

5.  如权利要求4所述的运动分析装置，其特征在于，
所述第一显示部根据所述运动器具的挥摆动作中的时间，而显示所述相对旋转角的变化。

6.  如权利要求4或5所述的运动分析装置，其特征在于，
所述第一显示部一并显示所述相对旋转角的变化的比较数据。

7.  如权利要求1所述的运动分析装置，其特征在于，具有：
事变检测部，其使用所述惯性传感器的输出来确定挥摆动作中的事变；
运算部，其将所述相对旋转角与所述事变关联起来。

8.  如权利要求7所述的运动分析装置，其特征在于，
具有第二显示部，所述第二显示部将所述相对旋转角与所述事变的明示一起显示。

9.  如权利要求7或8所述的运动分析装置，其特征在于，
所述第二显示部针对每个所述事变而一并显示所述相对旋转角的比较数据。

10.  一种运动分析装置，其特征在于，具有：
第一计算部，其使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的运动器具的移动轨迹进行计算；
第二计算部，其使用所述惯性传感器的输出，而对绕所述运动器具的杆身部的轴而产生的旋转角进行计算，
将由所述第二计算部所得出的所述旋转角与由所述第一计算部所得出的所述运动器具的移动轨迹关联起来。

11.  如权利要求10所述的运动分析装置，其特征在于，
使所述第二计算部的计算结果与所述第一计算部的计算结果同步。

12.  如权利要求10或11所述的运动分析装置，其特征在于，
具有第三显示部，所述第三显示部对将由所述第二计算部所得出的所述旋转角与由所述第一计算部所得出的所述运动器具的移动轨迹关联起来的数据进行显示。

13.  如权利要求12所述的运动分析装置，其特征在于，
所述第三显示部将标记与运动器具的移动轨迹一并显示出，
所述标记根据由所述第二计算部所计算出的绕所述运动器具的杆身部的轴而产生的旋转角的变化来改变朝向。

14.  如权利要求13所述的运动分析装置，其特征在于，
所述标记具有根据所述运动器具的击球面的动作而改变朝向的平面。

15.  如权利要求13或14所述的运动分析装置，其特征在于，
所述标记以立体形状被显示。

16.  如权利要求12所述的运动分析装置，其特征在于，
所述第三显示部在所述运动器具的所述移动轨迹上显示绕所述运动器具的杆身部的轴而旋转的面。

17.  如权利要求1或10所述的运动分析装置，其特征在于，
所述惯性传感器具有与所述运动器具的杆身部的轴并行的检测轴，且对绕所述检测轴而产生的角速度进行检测。

18.  一种运动分析装置，其特征在于，具有：
使用惯性传感器的输出而对挥摆中的运动器具的移动轨迹进行计算的单元；
使用所述惯性传感器的输出而对绕所述运动器具的杆身部的轴而产生的旋转角进行计算的单元，
将所述旋转角与所述运动器具的移动轨迹关联起来。

说明书运动分析装置
技术领域
本发明涉及一种运动分析装置等。
背景技术
运动分析装置被使用于挥摆动作之类的运动的分析中。在挥摆时运动器具被挥动。在挥动时运动器具的握柄用手握持。当运动器具被挥动时，运动器具的姿态根据时间轴而发生变化。在运动器具上安装有惯性传感器。基于惯性传感器的输出而视觉性地再现挥摆动作。作为这样的运动分析装置的一个具体示例，例如如专利文献1所公开的那样列举出高尔夫球挥杆分析装置。
例如，高尔夫球挥杆始于瞄准击球，经过后摆杆、半摆杆、从顶点起下挥杆、击打，直至送球，并收杆。高尔夫球挥杆开始时，被测者预先通过瞄准球来决定击打时的高尔夫球杆的姿态。其结果为，球杆头的杆面的朝向被设定。如果瞄准击球时的杆面的朝向在击打时被切实地重现，则球将如预期一样飞出。然而，实际情况下，在无法确立如预期一样在击打时与瞄准击球时相同的杆面的朝向。因此，对于被测者需要指示出瞄准击球时与击打时的高尔夫球杆的杆身部的相对旋转角、球杆头的杆面角的朝向的比较。如果使用设置了多台摄像机等的光学式动作捕捉系统装置，则能够拍摄瞄准击球时与击打时的高尔夫球杆的击球面的杆面角，并基于图像来确定杆面角的朝向，但由于存在装置体积较大不易在室外设置等原因，因此颇为不便。
另外，例如，在高尔夫中，击球的方向极大地受击打的瞬间的杆面的朝向的影响。众所周知，如果欲在即将击打前回兜手腕来校正球杆头的杆面，则校正将延迟，手腕回兜反而会扰乱击打时的杆面进而给挥杆造成负面影响。高尔夫球挥杆中的手腕的动作在使用摄像机等的光学式动作捕捉系统中不易被观察到，追踪不到细微的手腕的回兜的动作。如果进行精密追踪，则将需要准备多台高精度的摄像机，致使计测装置变大。另外，使用摄像机等的光学式动作捕捉系统只能在室内进行计测，在一般的室外的练习场无法使用。
专利文献1：日本特开2008-73210号公报
发明内容
根据本发明的至少一个方式，能够提供一种在运动分析中作为一个指标而可容易地提示运动器具的杆身部的旋转的运动分析装置、以及以与挥摆动作相关联的方式在视觉上容易地提示手腕的动作的运动分析装置。
(1)本发明的一个方式涉及一种运动分析装置，具备：第一检测部，其使用惯性传感器的输出，而对运动器具的杆身部的第一状态进行检测；第二检测部，其使用所述惯性传感器的输出，而对所述运动器具的杆身部的第二状态进行检测，并且对从所述第一状态起绕所述杆身部的轴而发生变化的所述杆身部的相对旋转角进行检测。
运动器具可由手握持。在挥摆时运动器具被挥动。当挥摆时，运动器具的姿态根据时间轴而发生变化。在开始进行挥摆时被测者预先决定击打时的运动器具的姿态。从该姿态起改进实施包含击打在内的挥摆动作。在本发明的一个方式中，例如对瞄准击球时与挥摆过程中的某个位置的状态下的绕运动器具的杆身部的轴的相对旋转角、和挥摆过程中的第一状态与第二状态的相对旋转角等进行检测。如果基于图像数据而在显示装置的画面上视觉上显示相对旋转角，则能够向被测者提示绕运动器具的杆身部的轴的旋转。众所周知，这样的运动器具的杆身部的旋转会对击打后的击球的朝向造成影响。被测者根据提示的杆身部的旋转而能够对挥摆的姿态施加改进。另外，与使用了多台摄像机的光学式动作捕捉系统相比，具有如下优点，即，仅通过将惯性传感器安装于运动器具上从而能够对绕运动器具的杆身部的轴的旋转角进行计测，因此能够容易地进行计测；以及在室外仍能使用因而不受使用场所限制等。
(2)所述第一状态能够为挥摆动作开始前的静止状态，所述第二状态能够为挥摆动作开始后的动作状态。在挥摆动作中，对绕运动器具的杆身部的轴的、瞄准击球时与挥摆中的某个位置之间的相对旋转角进行检测。如果基于图像数据而在显示装置的画面上视觉上显示相对旋转角，则能够向被测者提示绕运动器具的杆身部的轴的旋转。众所周知，这样的运动器具的杆身部 的旋转对击打后的击球的朝向造成影响。被测者根据提示的杆身部的旋转能够对挥摆的姿态施加改进。
(3)所述第一检测部对所述第一状态下的所述运动器具的击球面的朝向进行确定，所述第二检测部对所述第二状态下的所述运动器具的击球面的朝向进行确定。也可以基于绕杆身部的轴的旋转角的变化量，而对运动器具的击球面的朝向进行确定。例如如果为高尔夫球杆的情况，则也可以对球杆头的杆面角的朝向进行确定。被测者能够根据所提示的球杆头的杆面角的朝向而对挥摆的姿态施加改进。
(4)运动分析装置能够具有第一显示部，所述第一显示部显示所述相对旋转角。例如，通过显示瞄准击球时与击打时的绕运动器具的杆身部的轴的相对旋转角，从而能够作为促进被测者提高水平的工具而被应用。
(5)所述第一显示部根据所述运动器具的挥摆动作中的时间，而显示所述相对旋转角的变化。由于通过这样的显示单元，根据挥摆动作中的时间而在视觉上提示相对旋转角的变化，由此被测者能够直观识别变化的程度、变化的速度。根据这样的识别，被测者能够对挥摆的姿态施加改进。
(6)所述第一显示部一并显示所述相对旋转角的变化的比较数据。根据这样的显示单元，例如在高尔夫球挥杆的情况下，能够对被测者的挥杆动作、专业人士的挥杆动作、与自己拥有同等技术的其他被测者的挥杆动作进行比较并显示。根据比较，被测者能够对挥杆的姿态施加改进。
(7)运动分析装置能够具有：事变检测部，其使用所述惯性传感器的输出来确定挥摆动作中的事变；运算部，其将所述相对旋转角与所述事变关联起来。从击打起，在挥摆动作中产生上挥摆、挥摆顶点、下挥摆等几个事变(现象)。当针对每个这样的事变来确定相对旋转角时，被测者能够容易对挥摆的姿态施加改进。
(8)运动分析装置能够具有第二显示部，所述第二显示部将所述相对旋转角与所述事变的明示一起显示。根据这样的显示单元，由于针对挥摆的每个事变均在视觉上提示相对旋转角，从而被测者能够直观上识别相对旋转角与事变之间的关系。基于这样的识别，被测者能够对挥摆的姿态施加改进。
(9)所述第二显示部针对每个所述事变而一并显示所述相对旋转角的比较数据。根据这样的显示单元，能够对被测者的挥摆动作、专业人士的挥摆 动作、与被测者拥有同等技术的挥摆动作进行比较并显示。能够针对每个事变而对被测者的相对旋转角与专业人士的相对旋转角进行比较。通过比较，被测者能够对挥摆的姿态施加改进。
(10)本发明的一个方式中提供一种运动分析装置，具有：第一计算部，其使用惯性传感器的输出，而对挥摆中的运动器具的移动轨迹进行计算；第二计算部，其使用所述惯性传感器的输出，而对绕所述运动器具的杆身部的轴而产生的旋转角进行计算，将由所述第二计算部所得出的所述旋转角与由所述第一计算部所得出的所述运动器具的移动轨迹关联起来。
在挥摆时运动器具被挥动。当挥动时，运动器具的姿态根据时间轴而发生变化。姿态的变化由惯性传感器而被检测。根据这样时间轴来确定运动器具的移动轨迹。在画面上视觉性地提示挥摆动作。此时，手腕的动作同时被惯性传感器所检测。以此方式与挥摆动作相关联地在视觉上提示手腕的动作。根据这样的手腕的动作，而被测者能够对挥摆的姿态施加改进。与使用摄像机等的光学式动作捕捉系统相比，即使不使用体积大的装置也能够追踪手腕的回兜的细微动作，并且只需将惯性传感器安装于高尔夫球杆等的运动器具或佩戴于被测者的手上等即可，因此在室外也能够容易测量。
(11)运动分析装置能使所述第二计算部的计算结果与所述第一计算部的计算结果同步。通过使由第一计算部所计算出的运动器具的移动轨迹与由第二计算部所计算出的绕运动器具的杆身部的轴产生的旋转角同步，从而能够更准确地对挥摆中的手腕的回兜的时刻、击球面的角度的变化进行计测。
(12)运动分析装置能够具有第三显示部，所述第三显示部对将由所述第二计算部所得出的所述旋转角与由所述第一计算部所得出的所述运动器具的移动轨迹关联起来的数据进行显示。利用第三显示部，能够将挥摆中的手腕的回兜的时刻、击球面的角度的变化作为运动水平提高的指标向被测者进行显示。
(13)所述第三显示部能够将标记与运动器具的移动轨迹一并显示出，所述标记根据由所述第二计算部所计算出的绕所述运动器具的杆身部的轴而产生的旋转角的变化来改变朝向。由于运动器具的杆身为棒状，因此即便显示绕杆身的轴的旋转，仍存在被测者不易掌握旋转程度的问题。因此，利用第三显示部，将表示绕运动器具的杆身部的轴产生的旋转角的变化的标记， 与运动器具的移动轨迹一并显示出，由此能以使被测者便于理解手腕的回兜的状态、击球面的角度的变化的方式来显示。
(14)所述标记具有根据所述运动器具的击球面的动作而改变朝向的平面。握柄的旋转即手腕的旋转以平面的旋转而被表现。如此被测者能够依据图像而明确掌握手腕的旋转。通过这样的掌握，被测者能够对挥摆的姿态加以改进。
(15)所述标记以立体形状被显示。其结果为，被测者能够在观念上明确地识别手腕的动作。
(16)所述第三显示部在所述运动器具的所述移动轨迹上显示绕所述运动器具的杆身部的轴而旋转的面。这样用运动器具本身来表现手腕的旋转。被测者能够在视觉上确认运动器具的动作。通过这样的确认，被测者能够对挥摆的姿态加以改进。
(17)所述惯性传感器能够具有与所述运动器具的杆身部的轴并行的检测轴，并对绕所述检测轴而产生的角速度进行检测。当以此方式惯性传感器的一个检测轴对准于握柄的轴时，在进行绕轴的旋转角的检测时能够简化计算处理。
(18)本发明的其另一方式式涉及一种运动分析装置，具有：使用惯性传感器的输出而对挥摆中的运动器具的移动轨迹进行计算的单元；使用所述惯性传感器的输出而对绕所述运动器具的杆身部的轴而产生的旋转角进行计算的单元，将所述旋转角与所述运动器具的移动轨迹关联起来。
附图说明
图1为概要地表示本发明所涉及的高尔夫球挥杆分析装置的结构的示意图。
图2为概要地表示运动分析模型与高尔夫球手以及高尔夫球杆之间的关系的示意图。
图3为概要地表示第一实施方式所涉及的运算处理电路的结构的框图。
图4为表示视觉上表现高尔夫球杆的移动轨迹的图像的一个具体示例的图。
图5为与时间轴相对应地表示相对旋转角的变化的曲线图的一个具体示例。
图6为将事变与相对旋转角相关联的疑似圆形曲线图的一个具体示例。
图7为将事变与相对旋转角相关联的疑似圆形曲线图的另一个具体示例。
图8为概要地表示第二实施方式所涉及的运算处理电路的结构的框图。
图9为表示视觉上表现高尔夫球杆的移动轨迹的图像的一个具体示例的图。
图10为表示视觉上表现高尔夫球杆的移动轨迹的图像的一个具体示例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。此外，以下所进行说明的本实施方式并不对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不适当的限定，在本实施方式中所说明的结构的全部并不一定都是本发明的必要解决手段。
(1)高尔夫球挥杆分析装置的结构
图1为概要地表示本发明的一个实施方式所涉及的高尔夫球挥杆分析装置(运动分析装置)11的结构。高尔夫球挥杆分析装置11例如具有惯性传感器12。在惯性传感器12上，例如安装有加速度传感器、陀螺传感器。加速度传感器能够对相互正交的三个轴方向中的每一个方向上的加速度进行检测。陀螺传感器能够对绕相互正交的三个轴中的各个轴的角速度单独进行检测。惯性传感器12输出检测信号。通过检测信号，从而针对每一个轴而确定加速度以及角速度。加速度传感器以及陀螺传感器以较高的精度对加速度以及角速度的信息进行检测。
惯性传感器12被安装于高尔夫球杆(运动器具)13上。高尔夫球杆13具有杆身13a以及握柄13b。握柄13b由手握持。握柄13b以与杆身13a的轴同轴的方式形成。在杆身13a的顶端结合有球杆头13c。优选为，惯性传感器12被安装于高尔夫球杆13的杆身13a或者握柄13b上。惯性传感器12只要以无法进行相对移动的方式而被固定于高尔夫球杆13上即可。在此，在 安装惯性传感器12时，惯性传感器12的检测轴之一被合并于杆身13a的轴。优选为惯性传感器12的检测轴的另一个对准球杆头13c的杆面的朝向。
高尔夫球挥杆分析装置11具有运算处理电路14。惯性传感器12与运算处理电路14相连接。在进行连接时，预定的接口电路15与运算处理电路14相连接。该接口电路15既可以以有线的方式与惯性传感器12相连接，也可以以无线的方式与惯性传感器12相连接。检测信号从惯性传感器12被供给至运算处理电路14。
存储装置16与运算处理电路14相连接。在存储装置16中，例如能够存储有高尔夫球挥杆分析软件程序(运动分析程序)17以及相关的数据。运算处理电路14执行高尔夫球挥杆分析软件程序17以实现高尔夫球挥杆分析方法。在存储装置16中能够包括DRAM(Dynamic Randow Access Memory：动态随机存取存储器)、大容量存储装置单元、非易失性存储器等。例如，在实施高尔夫球挥杆分析方法时，高尔夫球挥杆分析软件程序17被临时保存在DRAM中。在硬盘驱动装置(HDD)这种大容量存储装置单元中保存有高尔夫球挥杆分析软件程序17以及数据。在非易失性存储器中收纳有BIOS(基本输入输出系统)这种较小容量的程序及数据。
图像处理电路18与运算处理电路14相连接。运算处理电路14向图像处理电路18发送预定的图像数据。显示装置19与图像处理电路18相连接。在进行连接时，预定的接口电路(未图示)与图像处理电路18相连接。图像处理电路18根据所输入的图像数据而向显示装置19发送图像信号。在显示装置19的画面中，显示有根据图像信号而被确定的图像。在显示装置19中，利用了液晶显示器以外的平板显示器。在此，运算处理电路14、存储装置16以及图像处理电路18例如作为计算机装置而被提供。
输入装置21与运算处理电路14相连接。输入装置21至少具有字母键以及数字键。文字信息或数值信息从输入装置21被输入至运算处理电路14。输入装置21例如只需由键盘构成即可。计算机装置以及键盘的组合例如也可以更换为智能电话、移动电话终端、平板电脑(个人计算机)等。
(2)运动分析模型
运算处理电路14规定了虚拟空间。虚拟空间由三维空间形成。三维空间确定实际空间。如图2所示，三维空间具有绝对基准坐标系(全体坐标系) Σxyz。在三维空间中，依据绝对基准坐标系Σxyz而构建了三维运动分析模型26。三维运动分析模型26的棒27被支点28(坐标x)点约束。棒27能够作为振子而绕支点28进行三维动作。支点28的位置可以移动。在此，按照绝对基准坐标系Σxyz，通过坐标xg来确定棒27的重心29的位置，通过坐标xh来确定球杆头13c的位置。
三维运动分析模型26相当于将挥杆时的高尔夫球杆13模型化了的模型。振子的棒27对高尔夫球杆13的杆身13a进行投影。棒27的支点28对握柄13b进行投影。惯性传感器12被固定于棒27上。按照绝对基准坐标系Σxyz，通过坐标xs来确定惯性传感器12的位置。惯性传感器12输出加速度信号以及角速度信号。在加速度信号中，对减去重力加速度g的影响得出的加速度进行确定，在角速度信号中，对角速度ω1、ω2进行确定。
数学式1
(x··s-g)]]>
运算处理电路14以同样的方式在惯性传感器12上固定有局部坐标系Σs。局部坐标系Σs的原点被设定为惯性传感器12的检测轴的原点。局部坐标系Σs的y轴与杆身13a的轴心一致。局部坐标系Σs的x轴与通过杆面(击球面)的朝向而被确定的击球方向一致。因此，依据该局部坐标系Σs，通过(0，lsjy，0)来确定支点的位置lsj。同样，该局部坐标系Σs上，通过(0，lsgy，0)来确定重心29的位置lsg，通过(0，lshy，0)来确定球杆头13c的位置lsh。
(3)第一实施方式的运算处理电路的结构
图3概要地表示一个实施方式所涉及的运算处理电路14的结构。运算处理电路14具有第一检测部31以及第二检测部32。第一检测部31以及第二检测部32分别连接于惯性传感器12。来自惯性传感器12的输出分别被供给至第一检测部31以及第二检测部32。
第一检测部31基于惯性传感器12的输出，而对绕握柄13b的轴(与杆身13a同轴)的握柄13b的初始位置进行检测。在进行检测时，第一检测部31通过惯性传感器12而取得绕与杆身13a平行的一个检测轴(在此为绕y轴)的瞄准击球时的角速度。第一检测部31将所取得的角速度设为初始值。由于在瞄准击球时绕y轴不产生角速度，因此，当角速度为“0(零)”时静 止，则设定角位置“0°(零度)”(＝初始位置)。在瞄准击球时的杆身13a的姿态相当于杆身部的第一状态，相当于挥杆动作开始前的静止状态。
第二检测部32基于惯性传感器12的输出，对从角位置“0°”的初始位置起绕轴的握柄13b的相对旋转角θn(n＝1，…，N)进行检测。在进行检测时，第二检测部32对每单位时间内的旋转角的变化量进行计算。如下式所示，被计算出的变化量被进行累计。在此，N表示采样数(以下，相同)。
数学式2
θ0＝0
θm=Σn=1mωn&CenterDot;dt(1≤m<N)]]>
其结果为，计算出在单位时间内被累计的每个时刻处从初始位置起的变化量。以此方式根据时间轴来确定握柄13b的相对旋转角θn。
运算处理电路14具有第一图像数据生成部33。第一图像数据生成部33连接于第二检测部32。来自第二检测部32的输出被供给至第一图像数据生成部33。第一图像数据生成部33生成图像数据。在该图像数据中确定视觉上显示相对旋转角θn的图像。第一图像数据生成部33的图像数据，对根据时间轴而显示相对旋转角θn的变化的图像进行确定。这样的图像只要是例如在横轴上设定了时间轴、在纵轴上设定了相对旋转角θ的曲线图即可。在此，图像数据可以包括重叠于图像中的比较数据(比较图案)。比较数据表示相对旋转角θ的变化的比较例。这样的比较数据只要表现为专业人士、有经验人士或者与被测者拥有同等的技术的其他被测者等的挥杆动作即可。
运算处理电路14具有姿态检测部34。姿态检测部34连接于惯性传感器12。来自惯性传感器12的输出被供给至姿态检测部34。在此，在惯性传感器12的输出中包括沿着正交三个轴而分别被检测的加速度以及绕正交三个轴而分别被检测的角速度。姿态检测部34基于惯性传感器12的输出而对高尔夫球杆13的姿态进行检测。在进行姿态的检测时，姿态检测部34例如对运动中的握柄13b以及球杆头13c的位置进行检测。在进行位置的检测时，姿态检测部34例如根据下式而对握柄13b的加速度进行检测。在以此方式进行的加速度的计算中，姿态检测部34根据惯性传感器12的固有的局部坐标系Σs来确定握柄13b的位置lsj。在进行确定时，姿态检测部34从存储装置 16中取得位置信息。在存储装置16中预先存储有握柄13b的位置lsj。握柄13b的位置lsj例如只要经由输入装置21来指定即可。
数学式3
αsj=αs+ω&CenterDot;s×lsj+ωs×(ωs×lsj)×g]]>
姿态检测部34基于所计算出的加速度而对握柄13b的移动速度进行计算。在此，依据下式对加速度以预定的采样间隔dt实施积分处理。
数学式4
Vsj(0)=0Vsj(t)=Σn=1tαsj(n)&CenterDot;dt,(t=1,...,N)]]>
进而，姿态检测部34基于所计算出的速度而对握柄13b的位置进行计算。在此，依据下式对速度以预定的采样间隔dt实施积分处理。
数学式5
Psj(t)=Σn=1tVsj(n)&CenterDot;dt,(t=1,...,N)]]>
同样，姿态检测部34依据下式而对球杆头13c的位置进行检测。在进行位置的检测时，姿态检测部34依据惯性传感器12的固有的局部坐标系Σs来确定球杆头13c的位置lsh。在进行确定时，姿态检测部34从存储装置16中取得位置信息。在存储装置16中预先存储球杆头13c的位置lsh。球杆头13c的位置lsh例如只要经由输入装置21来指定即可。
数学式6
αsh=αs+ω&CenterDot;s×lsh+ωs×(ωs×lsh)×g]]>
数学式7
Vsh(0)=0Vsh(t)=Σn=1tαsh(n)&CenterDot;dt,(t=1,...,N)]]>
数学式8
Psh(t)=Σn=1tVsh(n)&CenterDot;dt,(t=1,...,N)]]>
运算处理电路14具有挥杆图像数据生成部35。挥杆图像数据生成部35连接于姿态检测部34。姿态检测部34的输出被供给至挥杆图像数据生成部35。挥杆图像数据生成部35基于由姿态检测部34所计算出的握柄13b的位 置以及球杆头13c的位置来确定高尔夫球杆13的移动轨迹。基于所确定的移动轨迹来生成表现挥杆动作的图像。图像作为图像数据而从挥杆图像数据生成部35输出。
运算处理电路14具有静止检测部36。静止检测部36连接于惯性传感器12。来自惯性传感器12的输出被供给至静止检测部36。在此，在惯性传感器12的输出中包含沿着正交的三个轴而分别被检测的加速度以及绕正交的三个轴而分别被检测的角速度。静止检测部36基于惯性传感器12的输出而对高尔夫球杆13的静止状态进行判断。如果惯性传感器12的输出小于阈值，则静止检测部36对高尔夫球杆13的静止状态进行判断。高尔夫球杆13的静止状态象征挥杆动作中的瞄准击球。对于阈值只要设定能够排除体动之类的微小振动的检测信号的影响的值即可。当静止检测部36在预定期间内对静止状态进行确认时，则输出静止通知信号。静止通知信号被发送至第一检测部31、第二检测部32以及姿态检测部34。第一检测部31根据静止通知信号的接收而对角位置“0°”的初始位置进行设定。第二检测部32根据静止通知信号的接收而开始相对旋转角的计算。姿态检测部34根据静止通知信号的接收而开始检测高尔夫球杆13的姿态。
在此，静止检测部36在静止状态的判断中也可以参照高尔夫球杆13的倾斜角。此时，静止检测部36基于握柄13b的坐标以及球杆头13c的坐标来计算高尔夫球杆13的倾斜角即姿态。静止检测部36基于所计算出的倾斜角而对瞄准击球时的高尔夫球杆13的姿态进行判断。对倾斜角是否被包含在预定的倾斜角的范围内进行判断。静止检测部36在确立了瞄准击球时的高尔夫球杆13的姿态之后，开始进行高尔夫球杆13的静止状态的判断。
运算处理电路14具有事变检测部37。事变检测部37连接于姿态检测部34。姿态检测部34的输出被供给至事变检测部37。事变检测部37基于高尔夫球杆13的姿态来确定挥杆动作中的事变。例如，事变检测部37对与地面平行地配置的握柄13b的轴(即杆身13a的轴)进行检测。以此方式能够确定上挥杆中的半摆杆。例如，事变检测部37能够对在从上挥杆向下挥杆切换时加速度的变化进行检测。以此方式来确定上挥杆的顶点。在进行这些检测中，事变检测部37还可以从存储装置16中取得作为比较对象的基准值。
运算处理电路14具有运算部38。运算部38连接于事变检测部37以及第二检测部32。事变检测部37的输出以及第二检测部32的输出被供给至运算部38。运算部38使各个事变与相对旋转角θn相关联。使半摆杆和顶点之类的事变与特定的相对旋转角θn相关联。
运算处理电路14具有图像数据生成部40。图像数据生成部40包括第一图像数据生成部33、第二图像数据生成部39、运算部38以及挥杆图像数据生成部35。图像数据生成部40具有第二图像数据生成部39。第二图像数据生成部39连接于运算部38。来自运算部38的输出被供给至第二图像数据生成部39。第二图像数据生成部39生成图像数据。在该图像数据中，确定了视觉上显示相对旋转角θn的图像。第二图像数据生成部39的图像数据对将相对旋转角θn与事变的记载一起显示出来的图像进行确定。这样的图像只要是例如绕中心点而确定相对旋转角θ的疑似圆曲线图即可。在此，可以包括重叠于图像的比较数据(比较图案)。比较数据表示每次事变时相对旋转角θ的比较例。这样的比较数据与前文中相同，只要表现为专业人士、有经验人士或者其他被测者的挥杆动作即可。
运算处理电路14与图像处理电路18连接。具体而言，图像处理电路18连接于图像数据生成部40的第一图像数据生成部33、第二图像数据生成部39以及挥杆图像数据生成部35。从图像数据生成部40向图像处理电路18供给图像数据。图像处理电路18基于第一图像数据生成部33的输出，来生成与时间轴相对应而显示相对旋转角θn的变化的图像。图像处理电路18同样基于第二图像数据生成部39的输出，来生成将相对旋转角θn与事变的记载一起显示出来的图像。图像处理电路18基于挥杆图像数据生成部35的输出来生成表现挥杆动作的图像。然后，图像处理电路18将显示的图像数据发送至显示装置19，在显示装置19显示图像。显示装置19包括未图示的第一显示部以及第二显示部。具体而言，图像处理电路18将与时间轴相对应而显示相对旋转角θn的变化的图像数据发送至显示装置19，并在第一显示部上显示图像。在此，第一显示部显示与时间轴相对应的相对旋转角θn的变化。另外，图像处理电路18将显示了事变的明示和相对旋转角θn的图像数据、或者表现挥杆动作的图像数据，分别单独地、或以重叠的方式发送至显示装置19，并在第二显示部上显示图像。在此，第二显示部将显示事变的明示和 相对旋转角θn的图像、或表现挥杆动作的图像分别单独地显示，或者以重叠的方式进行显示。
(4)高尔夫球挥杆分析装置的动作
简单地对高尔夫球挥杆分析装置11的动作进行说明。首先，对高尔夫球手的高尔夫球挥杆进行计测。在进行计测之前，首先将必要的信息从输入装置21输入至运算处理电路14。在此，依据三维运动分析模型26，来推动如下信息的输入，即，基于局部坐标系Σs的支点28的位置lsj以及惯性传感器12的初始姿态的旋转行列R0的输入。所输入的信息例如在特定的标识符下被管理。标识符只需对特定的高尔夫球手进行标识即可。
在进行计测之前，首先将惯性传感器12安装于高尔夫球杆13的杆身13a上。惯性传感器12以无法进行相对移位的方式而被固定于高尔夫球杆13上。在此，惯性传感器12的检测轴的一个对准于杆身13a的轴。惯性传感器12的检测轴的一个对准于由杆面(击球面)的朝向而被确定的击球方向。
在执行高尔夫球挥杆之前，首先开始对惯性传感器12的计测。在开始进行动作时，惯性传感器12被设定为预定的位置以及姿态。这些位置以及姿态相当于通过初始姿态的旋转行列R0而被确定的位置及姿态。惯性传感器12以特定的采样间隔而持续地对加速度以及角速度进行计测。采样间隔决定计测的分辨率。惯性传感器12的检测信号被实时地送入运算处理电路14。运算处理电路14接收对惯性传感器12的输出进行确定的信号。
高尔夫球挥杆始于瞄准击球，经过后摆杆、半摆杆、从挥杆顶点下挥杆、击打，直至送球、收杆。半摆杆、顶点之类的事变时的杆身13a的姿态相当于杆身部的第二状态，相当于挥杆动作开始后的动作状态。高尔夫球杆13被挥动。当被挥动时，则高尔夫球杆13的姿态与时间轴相对应而变化。惯性传感器12根据高尔夫球杆13的姿态而输出检测信号。此时，姿态检测部34基于挥杆动作时的检测信号并与时间轴相对应地对高尔夫球杆13的姿态进行计算。挥杆图像数据生成部35基于所计算出的高尔夫球杆13的姿态来确定挥杆动作时的高尔夫球杆13的移动轨迹。挥杆图像数据生成部35生成视觉上表现挥杆动作的三维图像数据(例如多边形数据)。描绘部41基于三维图像数据例如如图4所示描绘视觉上确定高尔夫球杆13的移动轨迹42的图 像。以此方式通过图像视觉而表现挥杆动作。描绘数据被发送至图像处理电路18，根据描绘数据而在显示装置19的画面上显示出图像。
在进行高尔夫球挥杆的计测中，被测者最初采用瞄准击球的姿态。在进行该瞄准击球时，被测者再现击打的瞬间的姿态。其结果为，从“高尔夫球挥杆”的一连串的动作中提取出击打的瞬间的姿态。此时，高尔夫球杆13以静止姿态被保持。静止检测部36对高尔夫球杆13的静止状态进行检测。静止检测部36输出静止通知信号。第一检测部31根据静止通知信号的接收而对角位置“0°”这一初始位置进行设定。第二检测部32根据静止通知信号的接收而开始进行相对旋转角的计算。姿态检测部34根据静止通知信号的接收而开始进行高尔夫球杆13的姿态的检测。
从瞄准击球起，在挥杆动作中第二检测部32以预定的单位时间间隔对相对旋转角θn进行检测。与时间轴相对应地确定握柄13b的相对旋转角θn。对相对旋转角θn进行确定的输出信号被发送至第一图像数据生成部33。第一图像数据生成部33生成如下的二维图像数据，所述二维图像数据对与时间轴相对应地显示相对旋转角θn的变化的图像进行确定。描绘部41基于所生成的二维图像数据，例如图5所示，描绘与时间轴相对应地显示相对旋转角θ的变化的图像。在该图像中同时描绘出职业教练的比较数据43。此外，相对旋转角θ的曲线图也可以与图5所示的挥杆动作的图像同时显示在画面上。
事变检测部37基于姿态检测部34的输出来确定挥杆动作中的事变。在此，事变检测部37对上挥杆中的半摆杆、挥杆顶点进行确定。例如，事变检测部37使从瞄准击球时起的经过时间与半摆杆、挥杆顶点之类的事变相关联。这样确定的半摆杆、挥杆顶点与记时打印机一起被作为数据输出。
事变检测部37的输出被发送至运算部38。对相对旋转角θn进行确定的输出信号从第二检测部32被发送至运算部38。运算部38将半摆杆、顶点之类的事变与特定的相对旋转角θ关联起来。与事变相关联的相对旋转角θ的数据被发送至第二图像数据生成部39。第二图像数据生成部39生成如下的二维图像数据，所述二维图像数据对将相对旋转角θ与事变的明示一起显示出来的图像进行确定。此时，第二图像数据生成部39在相对旋转角θ的初始位置处标注“Address(瞄准击球)”的记载。在相当于半摆杆的相对旋转角 θ的位置处标注“HalfwayBack”的明示。在相当于顶点的相对旋转角θ的位置处标注“Top”的明示。在相对旋转角θ表示最大值的位置处标注“Max”的明示。描绘部41基于所生成的二维图像数据，例如如图6所示，描绘将“Address”“HalfwayBack”“Top”“Max”与相对旋转角θ关联起来的图像。在该疑似圆形曲线图中，用“Address”表示中心角“0°”，显示从此处顺时针旋转的相对旋转角θ。如果从“Address”起转动一周再次回到“Address”，则相当于360°。该图像中同时描绘职业教练的比较数据44。此外，如图7所示，也可以省略比较数据而仅在疑似圆形曲线图中描绘被测者的相对旋转角θ。此外，相对旋转角θn以及事变的曲线图可以与图5所示的挥杆动作的图像同时显示于画面上。
在挥杆的开始时，被测者预先决定击打时的高尔夫球杆13的姿态。从该姿态起再次实施包含击打在内的挥杆动作。在挥杆动作中，绕握柄13b轴的握柄13b的相对旋转角被检测出。基于第一图像数据生成部33的输出、第二图像数据生成部39的输出，在显示装置19的画面上视觉显示相对旋转角θ。如此向被测者提示绕轴的握柄13b的旋转。众所周知，这样的握柄13b的旋转将会给击打后的击球的朝向造成影响。被测者可以根据被提示的握柄13b的旋转而对挥杆的姿态施加改进。
特别是，由于根据第一图像数据生成部33的输出，与时间轴相对应地在视觉上提示相对角位置的变化，因此被测者能够直观地识别变化的程度、变化的速度。根据这样的识别，被测者能够对挥杆的姿态施加改良。另一方面，根据第二图像数据生成部39的输出，针对每个相对角位置的角度在视觉上提示瞄准击球、半摆杆、顶点之类的事变，从而被测者能够直观识别相对角位置与事变的关系。基于这样的识别，被测者能够对挥杆的姿态施加改进。由于在半摆杆中，握柄13b的轴朝向与地面平行的方向，因此事变检测部37能够对半摆杆的角位置进行确定。基于这样的指标，被测者能够对挥杆的姿态进行改进。
并且，在与时间轴相对应的图像、疑似圆形曲线图的图像中，专业人士、有经验人士的挥杆动作通过比较数据而被表现。以此方式被测者的相对旋转角θ的变化被与专业人士、有经验人士的相对旋转角的变化作比较，针对每 次事变而被测者的相对旋转角θ均被与专业人士、有经验人士的相对旋转角进行比较。根据该比较，被测者能够对挥杆的姿态施加改进。
如果在惯性传感器12中至少对绕运动器具的杆身部的轴的角速度进行检测，则可检测出握柄13b的相对旋转角。如果在惯性传感器12中沿着正交的三个轴而分别检测加速度并绕正交的三个轴分别检测角速度，则可通过一个惯性传感器12来检测高尔夫球杆13的姿态。
此外，在以上的实施方式中，运算处理电路14的各个功能模块根据高尔夫球挥杆分析软件程序17的执行而被实现。但是，各个功能模块也可以不依赖于软件处理而通过硬件来实现。
虽然在上述实施方式中，对在高尔夫球挥杆中，瞄准击球时的高尔夫球杆13的杆身13a或者球杆头13c的杆面角的状态、和高尔夫球挥杆中的某个时刻的杆身13a或者高尔夫球杆13的杆面角之间的相对旋转角进行了说明，但也可以对挥杆中的某个时刻的两个点处的杆身13a或者高尔夫球杆的杆面角之间的相对旋转角进行计算。另外，也可以采用如下方式，即，在对运动器具的绕杆身部的轴的旋转角进行检测的同时，求出除了绕杆身部的轴以外的轴的相对旋转角，并将其与绕杆身部的轴的旋转角一并显示出。
第二实施方式
以下，参照图8、图9以及图10，对本发明的第二实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，与前述的第一实施方式相同的方式的“(1)高尔夫挥杆分析装置的结构”以及“(2)运动分析模型”，标记相同符号并省略其说明。
(3)第二实施方式的运算处理电路的结构
图8概要地表示一个实施方式所涉及的运算处理电路14的结构。运算处理电路14具有作为第一计算部的挥杆轨迹计算部51以及作为第二计算部的旋转角计算部52。挥杆轨迹计算部51连接于惯性传感器12。来自惯性传感器12的输出信号被供给至挥杆轨迹计算部51。在此，惯性传感器12的输出中含有沿着正交三个轴而分别被检测的加速度以及绕正交三个轴而分别被检测的角速度。挥杆轨迹计算部51基于惯性传感器12的输出而对高尔夫球杆13的位置以及姿态进行检测。挥杆轨迹计算部51例如对运动中的握柄13b以及球杆头13c的位置进行检测。在进行检测时，挥杆轨迹计算部51根据例 如上式(3)而对握柄13b的加速度进行计算。在进行这样的加速度的计算时，挥杆轨迹计算部51根据惯性传感器12的固有的局部坐标系Σs来确定握柄13b的位置lsj。在进行确定时，挥杆轨迹计算部51从存储装置16中取得位置信息。在存储装置16中预先存储有握柄13b的位置lsj。握柄13b的位置lsj例如只要经由输入装置21而被指定即可。
挥杆轨迹计算部51基于被计算出的加速度而对握柄13b的移动速度进行计算。在此，根据上式(4)而对加速度以预定的采样间隔dt实施积分处理。N表示采样数(以下，相同)。
进而，挥杆轨迹计算部51基于被计算出的速度而对握柄13b的位置进行计算。在此，根据上式(5)，而对速度以预定的采样间隔dt实施积分处理。
挥杆轨迹计算部51预先在虚拟三维空间内对局部坐标系Σs的位置(或者握柄13b的位置)进行确定。如果局部坐标系Σs的移位或者握柄13b的移位被变换为虚拟三维空间内的坐标系，则可确定高尔夫球杆13的位置。
同样，挥杆轨迹计算部51根据上式(6)、式(7)以及式(8)，而对球杆头13c的位置进行检测。在进行位置的检测时，挥杆轨迹计算部51根据惯性传感器12的固有的局部坐标系Σs来确定球杆头13c的位置lsh。在进行确定时，挥杆轨迹计算部51从存储装置16中取得位置信息。在存储装置16中预先存储有球杆头13c的位置lsh。球杆头13c的位置lsh只要例如经由输入装置21而被指定即可。
旋转角计算部52连接于惯性传感器12。来自惯性传感器12的输出被供给至旋转角计算部52。旋转角计算部52基于惯性传感器12的输出而对从角位置“0°”的初始位置起绕轴旋转的握柄13b的旋转角θn(n＝1，…，N)进行检测。在进行检测时，旋转角计算部52对每单位时间内的旋转角的变化量进行计算。如下式(9)所示，将计算出的变化量进行累计。
数学式9
θ0＝0
θm=Σn=1mωn&CenterDot;dt(1≤m<N)]]>
其结果为，对在单位时间内被累计的每个时刻处的从初始位置起变化的变化量进行计算。以此方式与时间轴相对应地握柄13b的相对旋转角θn被确定。
在进行旋转角θn的检测时，旋转角计算部52基于惯性传感器12的输出而对绕握柄13b的轴(与杆身13a同轴)的握柄13b的初始位置进行检测。在进行检测时，旋转角计算部52通过惯性传感器12而取得绕与杆身13a平行的一个检测轴(在此为绕y轴)的瞄准击球时的角速度。旋转角计算部52将所取得的角速度设为初始值。由于在瞄准击球时绕y轴不产生角速度，因此当角速度为“0(零)”而静止时，则被设定为角位置“0°(零度)”(＝初始位置)。
虽然未图示，但是运算处理电路14也可以具有使来自挥杆轨迹计算部51的计算结果与来自旋转角计算部52的计算结果相互同步的同步化部。同步化部连接于挥杆轨迹计算部51以及旋转角计算部52。来自挥杆轨迹计算部51以及旋转角计算部52的输出信号被供给至同步化部。同步化部使由旋转角计算部52计算出的握柄13b的旋转角θn与由挥杆轨迹计算部51计算出的高尔夫球杆13的位置以及姿态同步。其结果为，在高尔夫球杆13的各个位置处确定绕握柄13b的轴的握柄13b的角位置。在进行这样的确定时，只要使基于在同一时刻从惯性传感器12输出的加速度以及角速度而计算出的高尔夫球杆13的位置以及握柄13b的旋转角以1对1的方式相互关联起来即可。
运算处理电路14具有图像数据生成部54。图像数据生成部54连接于挥杆轨迹计算部51以及旋转角计算部52。来自挥杆轨迹计算部51以及旋转角计算部52的输出信号被供给至图像数据生成部54。图像数据生成部54具有移动轨迹图像生成部55、面旋转图像生成部56以及立方体图像生成部57。移动轨迹图像生成部55基于高尔夫球杆13的位置以及姿态，而生成在视觉上显示高尔夫球杆13的移动轨迹的图像。面旋转图像生成部56生成被规定于高尔夫球杆13上且显示绕握柄13b的轴而旋转的面即杆面的图像(标记)。针对移动轨迹的各个位置，而确定同一时刻的杆面的朝向。立方体图像生成部57生成具有与握柄13b的轴平行的棱线的立方体的图像。在立方体中规定与握柄13b的轴平行地展开且具有几何学形状的轮郭(在此为正方形的轮郭)的一个平面。立方体的平面与握柄13b的旋转角θn的变化相对应地绕握柄13b的轴改变朝向。同一时刻的图像被相互关联并作为1图像数据从图像数 据生成部54被输出。此外，标记除了平面、立方体以外，也可以是曲面、立方体以外的球体等的立体形状。
运算处理电路14与图像处理电路18连接。具体而言，图像处理电路18连接于图像数据生成部54的移动轨迹图像生成部55、面旋转图像生成部56以及立方体图像生成部57。从图像数据生成部54向图像处理电路18供给图像数据。图像处理电路18基于移动轨迹图像生成部55的输出信号来描绘视觉上显示高尔夫球杆13的移动轨迹的图像。图像处理电路18在各个位置处使从面旋转图像生成部56输出的杆面的图像以及从立方体图像生成部57输出的立方体的图像重叠于高尔夫球杆13的移动轨迹的图像。其结果为，在虚拟三维空间内，生成将杆面的旋转角以及立方体的旋转角关联于高尔夫球杆13的移动轨迹并进行视觉显示的图像。然后，图像处理电路18将所显示的图像数据发送至显示装置19，在显示装置19的第三显示部(未图示)上显示图像。在此，显示装置19以与时间轴相对应而连续的图像数据来描绘动画影像。
(4)高尔夫球挥杆分析装置的动作
对高尔夫球挥杆分析装置11的动作进行简单说明。由于高尔夫球手的高尔夫球挥杆的计测与第一实施方式相同，因此省略进行说明。
高尔夫球挥杆始于瞄准击球，经过后摆杆、上挥杆、从挥杆顶点下挥杆、击打，直至送球、收杆。当高尔夫球杆13被挥动时，则高尔夫球杆13的姿态与时间轴相对应地发生变化。惯性传感器12根据高尔夫球杆13的姿态而输出检测信号。此时，挥杆轨迹计算部51基于惯性传感器12的输出而对高尔夫球杆13的位置以及姿态进行检测。旋转角计算部52基于惯性传感器12的输出而对绕握柄13b的轴的握柄13b的角位置进行检测。图像数据生成部54生成，在每个时刻处与高尔夫球杆13的移动轨迹相关联而确定杆面的图像以及立方体的图像的三维图像数据(例如多边形数据)。描绘部58基于三维图像数据，例如如图9以及图10所示，与高尔夫球杆13的移动轨迹T相关联地描绘杆面61的图像以及立方体62的图像。杆面61的旋转以及立方体62的旋转象征手腕的旋转(回兜)。如此由图像在视觉上表现挥杆动作以及手腕的回兜。描绘数据被发送至图像处理电路18，根据描绘数据而在显示装置19的画面(第三显示部)上显示图像。其结果为，与挥杆动作相关联地在 视觉上提示手腕的动作。根据这样的手腕的动作，被测者能够对挥杆的姿态施加改进。并且，描绘部58以与时间轴相对应地连续的图像数据来描绘动画影像。如此挥杆动作与手腕的动作一起在画面上再现。通过这样的再现的观察，而被测者能够对挥杆的姿态施加改进。由于运动器具的杆身为棒状，因此即便显示绕杆身的轴的旋转，被测者也不易掌握旋转的程度，因此通过与运动器具的移动轨迹一起显示表示绕运动器具的杆身部的轴产生的旋转角的变化的标记，能够使被测者易于理解手腕的回兜的状态、击球面的角度的变化。
在高尔夫球挥杆的计测中，被测者最初采用瞄准击球的姿态。在进行该瞄准击球时，被测者再现击打的瞬间的姿态。其结果为，从“高尔夫球挥杆”的一连串的动作中提取出击打的瞬间的姿态。此时，高尔夫球杆13以静止姿态被保持。旋转角计算部52对角位置“0°”的初始位置进行设定并开始进行旋转角的计算。
图像中，立方体62的平面63根据握柄13b的旋转而改变朝向。握柄13b的旋转即手腕的旋转由平面63的旋转表现。如此，被测者能够依据图像而明确地掌握手腕的旋转。根据以此方式进行掌握，从而被测者能够对挥杆的姿态施加改进。特别是，立方体62反映握柄13b的正交三个轴。其结果为，被测者能够在观念上明确地识别手腕的动作。
在进行挥杆动作的提示时，在图像中确定杆面61。这样用高尔夫球杆13本身来表现手腕的旋转。被测者能够在视觉上确认高尔夫球杆13的动作。通过这样的确认，被测者能够对挥杆的姿态施加改进。
惯性传感器12沿着正交三个轴而分别对加速度进行检测，并绕正交三个轴而分别对角速度进行检测。这样，通过一个惯性传感器12而高尔夫球杆13的位置、姿态，并且检测握柄13b的旋转角被检测。并且，惯性传感器12具有与握柄13b的轴平行的检测轴，绕该检测轴而对角速度进行检测。这样如果将惯性传感器12的一个检测轴对准于握柄13b的轴，则在进行绕轴的旋转角的检测时计算处理得到简化。
此外，在以上的实施方式中，运算处理电路14的各个功能模块根据高尔夫球挥杆分析软件程序17的执行而被实现。但是，各个功能模块也可以不依赖于软件处理而通过硬件来实现。此外，高尔夫球挥杆分析装置11也可以应 用于用手握持并挥动的运动器具(例如网球拍、乒乓球拍、棒球棍)的挥摆分析中。另外，虽然分为图8的挥杆轨迹计算部51与旋转角计算部52而进行了记载，也可以合并形成一个计算部。
以上，虽然对第一、第二实施方式进行了详细说明，但是，本领域技术人员能够容易得出实质上未脱离本发明的创新点以及效果的多种变形。因此，这样的变形例全部被包含在发明的范围内。例如，在说明书或者附图中，对于至少一次与更加广义或者同义的不同用语一起被记载的用语，无论在说明书或者附图的任意地方，均能够被替换为该不同的用语。另外，惯性传感器12、高尔夫球杆13、运算处理电路14、三维运动分析模型26、挥杆轨迹计算部51、旋转角计算部52等的结构以及动作也并不限定于本实施方式中所说明的结构和动作，而能够进行各种各样的变形。另外，除了高尔夫以外，也可以将本发明应用于网球、棒球等使用挥摆动作的运动中。
符号说明
11运动分析装置(高尔夫球挥杆分析装置)；12惯性传感器；13运动器具(高尔夫球杆)；13a杆身部(杆身)；14计算机(运算处理电路)；17运动分析程序(高尔夫球挥杆分析软件程序)；19显示装置(第一显示部，第二显示部，第三显示部)；31第一检测部；32第二检测部；33第一图像数据生成部；37事变检测部；38运算部；39第二图像数据生成部；43比较数据；44比较数据；51挥杆轨迹计算部(第一计算部)；52旋转角计算部(第二计算部)；54图像数据生成部；55移动轨迹图像生成部；56面旋转图像生成部；57立方体图像生成部；61面(杆面)；62标记(立方体)；63平面；T移动轨迹。