JPH0523409A - Analyzing device for motion - Google Patents
Analyzing device for motionInfo
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- JPH0523409A JPH0523409A JP27174291A JP27174291A JPH0523409A JP H0523409 A JPH0523409 A JP H0523409A JP 27174291 A JP27174291 A JP 27174291A JP 27174291 A JP27174291 A JP 27174291A JP H0523409 A JPH0523409 A JP H0523409A
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- Pending
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、歩行等の日常動作やス
ポーツにおいて用いられる杖、靴、ゴルフクラブ等の用
具の適切な選択の判定、医学における人工関節、義手義
足等の調節具合の判定、運動状態の技術分析等ができる
運動の分析装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to determination of proper selection of tools such as walking sticks, shoes, golf clubs and the like used in daily activities such as walking and sports, and determination of adjustment conditions of artificial joints and artificial prostheses in medicine. The present invention relates to a motion analysis device capable of performing technical analysis of a motion state.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の身体又は身体に連結されて用いら
れる用具の運動特性の分析は経験による主観的判断や官
能検査法による感覚テストが多く用いられ、ビデオ記録
器、加速度センサ、力量センサ等の運動検出器を用いる
場合でも、検出器の出力を直接に解析した値を平均した
り、類似傾向の出力について分類するなどの方法により
不規則性のあるデータを処理してきた。2. Description of the Related Art In the conventional analysis of the movement characteristics of a body or a tool connected to the body, subjective judgment by experience or sensory test by a sensory test method is often used. Even when the motion detector of No. 1 is used, irregular data has been processed by methods such as averaging the values obtained by directly analyzing the output of the detector and classifying the output of similar tendency.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】身体又は身体に連結さ
れて用いられる用具の運動は、同一人の繰り返し運動に
おいても全く等しいものはなく、運動検出器からの出力
は不規則データとなるので測定装置を用いても決定論的
分析は困難な場合が多く、個々の事例に即した主観的判
断に頼ることが多くなるという問題点があった。The movements of the body or tools used by being connected to the body are not equal even in the repetitive movements of the same person, and the output from the movement detector becomes irregular data. Deterministic analysis is often difficult even with the use of a device, and there is a problem in that it often depends on subjective judgment according to individual cases.
【0004】靴底の硬さの違いによる緩衝性能を評価す
るために、ランニングの着地衝撃の大きさを比較して
も、統計的に有意な差が見い出せない場合が多い。これ
は靴底の硬さに応じて人間が無意識的に走り方を変えて
いるためで、測定装置を用いても適切な用具の選択が難
しいという問題点がある。Even if the magnitudes of landing impacts during running are compared in order to evaluate the cushioning performance due to the difference in the hardness of the shoe sole, it is often impossible to find a statistically significant difference. This is because a person unconsciously changes the way of running according to the hardness of the shoe sole, and there is a problem that it is difficult to select an appropriate tool even with a measuring device.
【0005】本発明は、身体又は身体に連結された用具
の運動の測定値が不規則データであり、かつ、用具に合
わせて人間の方が最適制御に努めている状態において、
用具の適切な選択、用具の調節具合の判定や、運動技術
の評価を客観的に行うための装置を提供することを目的
としている。According to the present invention, in the state where the measured values of the motion of the body or the tool connected to the body are irregular data, and the human is trying to perform the optimum control according to the tool,
It is an object of the present invention to provide a device for objectively selecting an appropriate tool, determining the degree of adjustment of the tool, and evaluating exercise technique.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、運動検出器から出力される不規
則データを直接に分析するのではなく、不規則データの
中に埋没されている規則性を抽出した自己相関関数又は
相互相関関数又は偏相関関数を分析の対象にするもので
ある。In order to achieve the above object, in the present invention, the irregular data output from the motion detector is not directly analyzed but is embedded in the irregular data. The autocorrelation function, the cross-correlation function, or the partial correlation function from which the regularity is extracted is used as an analysis target.
【0007】人間が用具に合わせて最適制御に努めてい
る場合に、用具の適合の度合いが高くなるほど人間は運
動の制御が容易になるが、反対に適合の度合いが低くな
るほど運動の制御が難しくなる。制御が難しくなると制
御目標値に対する制御結果のばらつきが大きくなるの
で、運動検出器の出力には不規則性が増大する。When a human is trying to perform optimal control according to the equipment, the higher the degree of conformity of the equipment is, the easier the human is to control the movement, but conversely, the lower the degree of conformity is, the more difficult the control of movement is. Become. When the control becomes difficult, the variation of the control result with respect to the control target value becomes large, so that the irregularity in the output of the motion detector increases.
【0008】一般に相関関数の値はラグタイムの増加に
伴い減少の傾向を示すが、その傾向はデータの不規則性
が増すほど大きくなる。この性質を応用して、用具選択
の適否により生じる運動の制御性の変化を分析し、用具
の適切な選択を行うことができる。In general, the value of the correlation function tends to decrease as the lag time increases, but the tendency becomes larger as the irregularity of the data increases. By applying this property, it is possible to analyze the change in the controllability of the motion caused by the suitability of the selection of the tool and to appropriately select the tool.
【0009】一般に運動の習熟が進むに従い、技術の要
点となる部分の動作パターンに安定した規則性が見られ
るようになり、また身体各部の動作パターンに規則性が
現われる時間的順序にも特有の性質が見られるようにな
る。この規則性を相関関数により検出して分析すること
により、運動技術の評価を行うことができる。Generally, as the proficiency of exercise progresses, stable regularity can be seen in the movement pattern of the essential parts of the technique, and the temporal order in which the regularity appears in the movement pattern of each part of the body is peculiar. The nature comes to be seen. By detecting and analyzing this regularity with a correlation function, the motion technique can be evaluated.
【0010】運動分析では身体や用具の加速度や角速度
の検出が重要な場合がある。この場合個々の加速度セン
サによる加速度検出と共に、加速度検出軸が一致するよ
うに間隔を開けて配置された2個の加速度センサの信号
の差を解析して角速度を検出できるようにした運動検出
器を用いて行うことができる。In motion analysis, it may be important to detect the acceleration or angular velocity of the body or equipment. In this case, a motion detector capable of detecting the angular velocity by analyzing the difference between the signals of the two acceleration sensors arranged at intervals so that the acceleration detection axes coincide with each other is detected along with the acceleration detection by the individual acceleration sensors. Can be done using.
【0011】運動分析では、身体や用具に加わる荷重の
検出が重要な場合がある。立位での運動の場合、床に固
定したフォースプラットフォーム上の運動から検出する
方法又は靴に固定した荷重センサから検出する方法によ
る運動検出器を用いて行うことができる。In motion analysis, it may be important to detect a load applied to a body or equipment. The exercise in the standing position can be performed by using a motion detector according to a method of detecting from a motion on a force platform fixed to the floor or a method of detecting from a load sensor fixed to a shoe.
【0012】運動分析では身体や用具の長さ、曲げ、ね
じれ、その他の変形の検出が重要な場合がある。この場
合、ストレンゲージを身体や用具に貼付した運動検出器
を用いて行うことができる。In motion analysis, it may be important to detect the length, bending, twisting, and other deformations of the body or equipment. In this case, it can be performed using a motion detector in which a strain gauge is attached to the body or equipment.
【0013】運動分析では、身体や用具の特定部位の変
位の検出が重要な場合がある。この場合、赤外線を発光
又は反射する標的を前記特定部位に装着し、その標的の
座標値を算出できる装置を具備した赤外線カメラシステ
ムで測定するようにした運動検出器を用いて行うことが
できる。In motion analysis, it is sometimes important to detect displacement of a specific part of the body or equipment. In this case, a target that emits or reflects infrared rays can be attached to the specific part, and a motion detector adapted to measure with an infrared camera system equipped with a device that can calculate the coordinate values of the target can be used.
【0014】運動分析では運動に伴う筋電位の変化から
筋出力を検出することが重要な場合がある。この場合、
針電極又は表面誘導電極を用いた筋電位測定システムか
らなる運動検出器を用いて行うことができる。In the motion analysis, it may be important to detect the muscle output from the change in the myoelectric potential accompanying the motion. in this case,
It can be performed by using a motion detector which is a myoelectric potential measurement system using a needle electrode or a surface induction electrode.
【0015】[0015]
【作用】上記のように構成された運動の分析装置を用い
て身体や身体に連結された用具の運動を分析すると、運
動検出器の特性に対応した特徴を有する不規則データが
検出され、そのデータの相関関数が演算部により算出さ
れ、不規則データの中に埋没されている規則性が抽出さ
れたデータに変換される。この変換されたデータがデー
タ処理部に入力され、目的とする身体又は用具の運動の
特性が分析される。When the movement of the body or the tool connected to the body is analyzed by using the movement analysis device configured as described above, irregular data having a characteristic corresponding to the characteristic of the movement detector is detected. The correlation function of the data is calculated by the calculation unit, and the regularity buried in the irregular data is converted into the extracted data. This converted data is input to the data processing unit, and the characteristics of the target body or movement of the tool are analyzed.
【0016】[0016]
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1において運動検出器1は単数の場合、同種又は異種
のセンサからなる複数の場合も含まれる。運動検出器か
ら検出される不規則データは相関関数演算部2によって
相関関数に変換される。この相関関数は、データ処理部
3によって、身体又は身体に連結された用具の運動に対
する評価の目的に対応したデータに変換される。EXAMPLES Examples will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a single motion detector 1 is included, and a plurality of motion detectors 1 are also included. The irregular data detected by the motion detector is converted into a correlation function by the correlation function calculator 2. This correlation function is converted by the data processing unit 3 into data corresponding to the purpose of evaluation of the movement of the body or the tool connected to the body.
【0017】図2はシューズ4を履いて歩行している時
の下腿部の運動を検出する運動検出器として角速度検出
センサ5を装着した実施例である。この例による歩行の
実施例を次に示す。FIG. 2 shows an embodiment in which an angular velocity detection sensor 5 is mounted as a motion detector for detecting the motion of the lower leg when walking while wearing the shoes 4. An example of walking according to this example will be described below.
【0018】図3(a)は歩き易いシューズによる歩行
時の下腿の角速度波形6であり、図3(b)は歩きにく
いシューズによる歩行時の下腿の角速度波形7である。
この波形からでは、どちらが歩き易いかの判断は困難で
ある。そこでこのデータを相関関数演算部2に入力し
て、自己相関関数を算出する。図4(a)において、角
速度波形6の自己相関関数8を示す。これををデータ処
理部3に入力してデータ処理した例がデータ処理部の出
力10である。同様にして、図4(b)は角速度波形7
の自己相関関数9と、データ処理部の出力11を示す。
出力10に比べて出力11の減衰が大きいので、角速度
波形6に比べ角速度波形7の方が不規則生が大きいこと
を示しており、歩きにくいシューズであることが判定さ
れる。FIG. 3 (a) shows the lower leg's angular velocity waveform 6 when walking with shoes that are easy to walk, and FIG. 3 (b) is the lower leg's angular velocity waveform 7 when walking with shoes that are difficult to walk.
From this waveform, it is difficult to determine which is easier to walk. Therefore, this data is input to the correlation function calculation unit 2 to calculate the autocorrelation function. In FIG. 4A, the autocorrelation function 8 of the angular velocity waveform 6 is shown. The output 10 of the data processing unit is an example in which this is input to the data processing unit 3 and data processing is performed. Similarly, FIG. 4B shows the angular velocity waveform 7
3 shows the autocorrelation function 9 and the output 11 of the data processing unit.
Since the output 11 is more attenuated than the output 10, the angular velocity waveform 7 indicates that irregularity is larger than the angular velocity waveform 6, and it is determined that the shoe is hard to walk.
【0019】[0019]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下の記載されるような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【0020】日常動作やスポーツにおいて用いられる運
動用具の適切な選択の判定が、短時間で客観的に行え
る。[0020] Appropriate selection of exercise equipment used in daily activities and sports can be objectively determined in a short time.
【0021】年令、体力、技術水準の現状に対応した運
動用具の適切な選択の判定が可能である。It is possible to judge the proper selection of exercise equipment corresponding to the current state of age, physical strength, and technical level.
【0022】医学における人工関節、義手義足等の調節
具合の判定等が患者の感覚ではなく、運動分析から客観
的に行える。It is possible to objectively judge the degree of adjustment of the artificial joint, artificial prosthesis and the like in medicine, not from the sense of the patient but from the analysis of movement.
【0023】運動を変えた時の規則性の変化傾向から運
動の技術的評価ができるので、運動の練習効果を上げる
ために用いることができる。Since the technical evaluation of the exercise can be made from the change tendency of the regularity when the exercise is changed, it can be used for enhancing the exercise effect of the exercise.
【0024】運動が関与している官能検査において、ア
ンケートによらずに客観的な評価が行なえる。In a sensory test involving exercise, objective evaluation can be performed without using a questionnaire.
【図1】運動の分析装置の構成図の実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of a block diagram of a motion analysis device.
【図2】シューズを履いて運動検出器を装着した実施例
を示す。FIG. 2 shows an embodiment in which shoes are worn and a motion detector is attached.
【図3】図2の実施例によって歩行した時の運動検出デ
ータの実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of motion detection data when walking according to the example of FIG.
【図4】運動検出データを相関関数演算部とデータ処理
部で処理した実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example in which motion detection data is processed by a correlation function calculation unit and a data processing unit.
1 運動検出器 2 相関関数演算部 3 データ処理部 4 シューズ 5 角速度検出センサ 6 歩き易いシューズによる歩行時の下腿の角速度波形 7 歩きにくいシューズによる歩行時の下腿の角速度波
形 8 角速度波形6の自己相関関数 9 角速度波形7の自己相関関数 10 データ処理部の出力 11 データ処理部の出力1 Motion Detector 2 Correlation Function Calculation Section 3 Data Processing Section 4 Shoes 5 Angular Velocity Detection Sensor 6 Angular Velocity Waveform of Lower Leg when Walking with Shoes that Are Easy to Walk 7 Angular Velocity Waveform of Lower Leg when Walking with Shoes That Are Hard to Walk 8 Autocorrelation of 6 Function 9 Autocorrelation function of angular velocity waveform 7 Output of data processing unit 11 Output of data processing unit
Claims (1)
の運動を検出する運動検出器と、この運動検出器から出
力される不規則データについての相関関数を算出する演
算部と、この相関関数に基づいて前記身体又は用具の運
動の特性を分析するデータ処理部を具備することを特徴
とする運動の分析装置。Claim: What is claimed is: 1. A motion detector for detecting the motion of a body or a tool used in connection with the body, and a calculation for calculating a correlation function for irregular data output from the motion detector. An apparatus for analyzing movement, comprising: a section; and a data processing section that analyzes the characteristics of the movement of the body or equipment based on this correlation function.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27174291A JPH0523409A (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Analyzing device for motion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27174291A JPH0523409A (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Analyzing device for motion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0523409A true JPH0523409A (en) | 1993-02-02 |
Family
ID=17504201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27174291A Pending JPH0523409A (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Analyzing device for motion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0523409A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008125722A (en) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Bridgestone Sports Co Ltd | Method and apparatus for evaluating shot feeling of golf club |
US8226494B2 (en) | 2005-07-08 | 2012-07-24 | Suunto Oy | Golf device and method |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP27174291A patent/JPH0523409A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8226494B2 (en) | 2005-07-08 | 2012-07-24 | Suunto Oy | Golf device and method |
US8986129B2 (en) | 2005-07-08 | 2015-03-24 | Suunto Oy | Golf device and method |
JP2008125722A (en) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Bridgestone Sports Co Ltd | Method and apparatus for evaluating shot feeling of golf club |
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