技术领域
本发明关于一种网球拍的选配方法以及分析装置。
背景技术
网球拍的挥拍除了各球手各有不同外,还受到网球拍的规格的影响。例如,若用反弹系数小的球拍完成高速的击球,球手会产生用力现象,另一方面,要想用反弹系数过大的球拍来控制击球速度,球手的手会产生松弛。因此,球手与球拍的配合很重要。因此,需要适当的挥拍的分析,适当的挥拍分析能够有助于球手的技能的提高。并且,挥拍分析也有助于网球拍的研究开发,由此,也能够有助于球拍的销售促进。
关于这样的挥拍的分析,进行了各种研究,例如,专利文献1中公开了一种用三台高速摄像机来对挥拍进行拍摄,基于得到的图像来分析球拍的举动的装置。
并且,在专利文献2中,公开挥拍速度计测方法,该方法中,在球拍的前端安装磁铁。然后,通过传感器检知该磁铁的通过,能够计算挥拍速度。
进而,在专利文献3中,公开了一种采用三轴加速度传感器以及三轴陀螺仪传感器来分析挥拍的方法。
【现有技术文献】
【专利文献1】特开2002-126147公报
【专利文献2】特开2006-263340公报
【专利文献3】特开2009-125499公报
发明内容
然而,上述专利文献1、3关于挥拍的分析有进行公开,但关于网球拍选配没有记载。并且,专利文献2,试图通过分析球拍的挥拍来选择适当的球拍,但由于没有击球,仅分析挥拍,因而不能够适当地选择适于实打的球拍。
本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于,提供一种通过分析反映了实际的球的击打的挥拍,使选择适于球手的网球拍成为可能的网球拍的选配方法以及分析装置。
本发明所涉及的第1的网球拍的选配方法包括:第1步骤,即准备分别规定了对击球时的挥拍产生影响的至少一种球拍特性的多个测验用网球拍;第2步骤,即为了击打网球,让使用者至少挥动一次基准网球拍,对在从该挥拍的开始时刻到结束时刻中至少一部分区间内的所述基准网球拍的位置、速度、加速度以及角速度中的至少一个的变化进行计测,并获取计测值;第3步骤,即基于所述计测值,计算所述基准网球拍的作为挥拍评价的至少一个评价指标;第4步骤,即基于所述球拍特性,从所述多个测验用网球拍中选择可以使所述评价指标中的至少一个提高的网球拍。
上述选配方法中在所述第4步骤之后,可以至少重复以下步骤一次:第5步骤,即为了击打网球,让使用者至少挥动一次所述选择的网球拍,对在从该挥拍的开始时刻到结束时刻中至少一部分区间内的所述选择的网球拍的位置、速度、加速度以及角速度中的至少一个的变化进行计测,并获取计测值;第6步骤,即基于所述计测值,计算所述选择的网球拍的作为挥拍评价的至少一个测验评价指标;第7步骤,即基于所述球拍特性,从所述多个测验用网球拍中选择可以使所述评价指标中的至少一个提高的网球拍。
上述选配方法中,所述球拍特性可以是所述各测验用网球拍的重量、球拍面面积、最大框架厚、最小框架厚、挠曲度、全长、主球拍线数、以及交叉球拍线数中的至少一个。
上述选配方法中,所述球拍特性可以是通过采用所述各测验用网球拍的重量、球拍面面积、最大框架厚、最小框架厚、挠曲度、全长、主球拍线数、以及交叉球拍线数中的至少一个而规定的数值。
上述选配方法中,所述球拍特性之一可以是为了反映球的飞行距离,而至少采用所述球拍面面积并将其数值化的飞行特性。
上述选配方法中,所述球拍特性之一可以是为了反映球的出球时刻的合适度,而至少采用所述挠曲度并将其数值化的持球特性。
上述选配方法中,所述球拍特性之一可以是为了反映击打时的冲击感的合适度,而至少采用所述最大厚度并将其数值化的手感特性。
上述选配方法中,可以在所述第2步骤中,多次进行所述测验用网球拍的所述挥拍,并分别获取多个计测值,在所述第3步骤中,通过对根据所述多个计测值计算得到的评价指标分别进行平均,来计算所述评价指标。
本发明所涉及的第1的网球拍的选配的分析装置包括:第1存储部,其存储有关于分别规定了对击球时的挥拍产生影响的至少一种球拍特性的多个测验用网球拍的信息;第2存储部,其在使用者为了击打网球而用基准网球拍至少挥动一次时,将在该挥拍的开始时刻到结束时刻中的至少一部分区间内计测到的所述基准网球拍的位置、速度、加速度以及角速度的至少一个的变化作为计测值进行存储;运算部,其基于所述计测值,计算所述基准网球拍的作为挥拍评价的至少一个评价指标;球拍选择部,其基于所述球拍特性,从所述多个测验用网球拍中选择可以使所述评价指标中的至少一个提高的网球拍。
根据本发明,对多个网球用网球拍,分别规定对击球时的挥拍产生影响的至少一种球拍特性。并且,由试打球拍时被计测的计测值,计算作为挥拍的评价的评价指标,进行该球拍的评价。然后,从多个网球用网球拍中,基于球拍特性选择可以使该评价指标提高的球拍。因此,对于球拍的选配,由于基于球拍特性选择接着要试打的球拍,因而与仅仅试验多个球拍的情况下相比,能够以更少的试打来找到适于使用者的球拍。因此,高效的选配成为可能。
在上述任意的第1的分析装置中,所述球拍特性可以是所述各测验用网球拍的重量、球拍面面积、最大框架厚、最小框架厚、挠曲度、全长、主球拍线数、以及交叉球拍线数中的至少一个。
在上述任意的第1的分析装置中,所述球拍特性可以是通过采用所述各测验用网球拍的重量、球拍面面积、最大框架厚、最小框架厚、挠曲度、全长、主球拍线数、以及交叉球拍线数中的至少一个而规定的数值。
在上述任意的第1的分析装置中,所述球拍特性之一可以是为了反映球的飞行距离,而至少采用所述球拍面面积并将其数值化的飞行特性。
在上述任意的第1的分析装置中,所述球拍特性之一可以是为了反映球的出球时刻的合适度,而至少采用所述挠曲度并将其数值化的持球特性。
在上述任意的第1的分析装置中,所述球拍特性之一可以是为了反映击打时的冲击感的合适度,而至少采用所述最大厚度并将其数值化的手感特性。
在上述任意的第1的分析装置中,所述第2存储部可以接收用所述基准用网球拍进行的多次所述挥拍而得到的多个计测值,所述运算部可以通过对根据所述多个计测值计算得到的评价指标分别进行平均,来计算所述评价指标。
以下,对第2发明进行说明。本发明所涉及的第2网球拍的选配方法包括:第1步骤,即为了击打网球,由使用者至少挥动一次基准网球拍,对在从该挥拍的开始时刻到结束时刻中的至少一部分区间内的上述基准网球拍的位置、速度、加速度以及角速度的至少一个变化进行计测,并获取基准计测值;第2步骤,即基于所述基准计测值,计算所述基准网球拍的作为挥拍评价的至少一个基准评价指标;第3步骤,即为了击打网球,由所述使用者至少挥动一次至少一个测验用网球拍,对在从该挥拍的开始时刻到结束时刻中的至少一部分区间内的所述测验用网球拍的加速度以及角速度中至少一个的变化进行计测,并获取测验计测值;第4步骤,即基于所述测验计测值,计算所述测验用网球拍的作为挥拍评价的至少一个测验评价指标;第5步骤,即基于规定的基准,比较所述基准评价指标与所述测验评价指标;第6步骤,即在所述第5步骤中,在判断所述测验评价指标高于所述基准评价指标的情况下,将得到该测验评价指标的测验用网球拍判定为推荐网球拍。
在上述选配方法中,通过挥动至少一个测验用网球拍来计算评价指标,但也可以例如比较挥动一个测验用网球拍而计算的测验评价指标与基准评价指标,还可以在挥动多个测验用网球拍,得到多个球拍的测验评价指标后,将这些多个测验评价指标与基准评价指标总括起来进行比较。并且,可以使第1以及第3步骤任一个先进行。
在上述选配方法中,在上述第5步骤中,在判断上述测验评价指标低于上述基准评价指标的情况下,能够选定其它测验用网球拍,采用该测验用网球拍,重复上述第3到第5步骤。
并且,在上述各选配方法中,对上述基准网球拍以及测验用网球拍预先设定可反映上述评价指标的球拍特性,上述其它测验用网球拍的选定能够基于上述球拍特性来进行。
并且,在上述各选配方法中,在上述第1以及第3步骤中,多次进行上述基准网球拍以及测验用网球拍的上述挥拍,分别获取多个基准计测值以及测验计测值,在上述第2以及第4步骤中,通过分别将由上述多个基准计测值以及测验计测值计算的评价指标平均,能够分别计算上述基准评价指标以及测验评价指标。
并且,在上述各选配方法中,能够从上述各网球拍的拍柄速度、拍头速度、拍头速度成分、挥拍轨迹、以及球拍角速度、及它们的任意组合中选择上述基准评价指标以及测验评价指标。
本发明所涉及的第2网球拍的选配的分析装置包括:存储部,其在使用者为了击打网球而用网球拍至少挥动一次时,将在该挥拍的开始时刻到结束时刻中的至少一部分区间内计测到的所述网球拍的位置、速度、加速度以及角速度的至少一个的变化作为计测值进行存储;运算部,其基于被存储到上述存储部的计测值,计算上述网球拍的作为挥拍评价的评价指标;判定部,其至少比较一次通过上述运算部计算的多个上述评价指标,基于规定的基准,判断上述评价指标为高的网球拍作为推荐网球拍来进行提供。
根据第2的本发明,为了击打网球而至少挥动一次基准网球拍以及至少一个测验用网球拍,基于由此计测到的加速度以及角速度,计算各球拍的评价指标。然后,基于规定的基准,将计算出评价指标比基准网球拍高的测验用网球拍判定为适于球手的推荐网球拍。因此,能够基于反映实际的球的击打的挥拍来进行判断。并且,由于采用由挥拍中计测到的加速度或角速度来计算的评价指标,将得到比基准网球拍高的评价指标的测验用网球拍判定为推荐网球拍,因而能够准确地得到适于球手的网球拍。基准网球拍可以是例如球手现在使用的球拍。这样的话,根据该选配方法,能够得到比现在的球拍更可靠地合适的球拍。
在上述任一个第2分析装置中,通过至少挥动一个测验用网球拍来计算评价指标,例如,既可以比较挥动一个测验用网球拍而计算的测验评价指标与基准评价指标,也可以在挥动多个测验用网球拍,得到多个球拍的测验评价指标后,将这些多个测验评价指标与基准评价指标总括起来进行比较。
并且,在上述任一个第2分析装置中,对上述基准网球拍以及测验用网球拍预先设定可反映上述评价指标的球拍特性,上述其它测验用网球拍的选定能够基于上述球拍特性进行。
并且,在上述任一个第2分析装置中,在上述存储部中分别获取多次进行上述基准网球拍以及测验用网球拍的上述挥拍后的多个基准计测值以及测验计测值,在上述运算部中通过分别将由上述多个基准计测值以及测验计测值计算的评价指标平均,能够分别计算上述基准评价指标以及测验评价指标。
并且,在上述任一个第2分析装置中,能够从上述各网球拍的拍柄速度、拍头速度、拍头速度成分、挥拍轨迹、以及球拍角速度、及它们的任意组合中选择上述基准评价指标以及测验评价指标。
附图说明
图1是示出了本发明的一实施方式所涉及的选配系统的概略构成的框图。
图2是示出了计测设备的概略构成的图。
图3是示出了网球场的立体图。
图4是示出了计测工序的流程图。
图5是示出了网球与为球拍角速度的测定而提供的网球拍的主视图。
图6是示出了选配的次序的流程图。
图7是示出了球拍特性与实打的关系的相关图。
图8是输出部示出的图。
图9是示出了选配的一个实例的图。
图10是示出了选配的一个实例的图。
【符号说明】
1计测设备
2分析装置
23存储部
2321原始数据区域(第2存储部)
2324测验用球拍区域(第1存储部)
241运算部
242指标比较部(判定部)
243球拍选择部(判定部)
具体实施方式
以下,关于本发明的一实施方式所涉及的网球拍的选配系统,参照附图进行说明。图1示出了选配系统的概略构成的框图。
<1.选配系统的概要>
如图1所示,本实施方式所涉及的网球拍的选配系统进行对使用者挥动的网球拍的评价,进行适于使用者的网球拍的选择,即进行网球拍的选配,包括:进行挥拍的计测的计测设备1;分析从该计测设备1发送的计测值的分析装置2。以下,对它们进行详细说明。
<1-1.计测设备>
首先,关于计测设备1,也参照图2进行说明。如图2所示,该计测设备1包括:安装在网球拍10上的传感器部11;用于将由该传感器部11计测的计测数据发送到分析装置2的通信部12。此处采用的网球拍10为一般的球拍,具有拍头103,该拍头103通过纵横地拉紧布满球拍线101来形成球拍面102,左右一对的拍颈104从该拍头103的一端延伸并连结到一支杆身105上。并且,杆身105连结有球手(使用者)握住的拍柄106。
然后,计测设备1的传感器部11,为了不对挥拍造成妨碍,安装在拍柄106的端部,通信部12安装在握住拍柄106的手501的上臂502(图2的例中为右手)。在传感器部11中,内置有三轴加速度传感器111以及三轴陀螺仪传感器112,分别测定以球拍10为基准的相对坐标(x,y,z)处的加速度以及角速度。此处,当对相对坐标进行说明,使球拍10的杆身105的长边方向与y轴的方向一致。y轴的方向与球拍面102平行。然后,从拍头103向拍柄106的方向为y轴的正方向。z轴的方向也平行于球拍面102,z轴与y轴正交。即,当将图2所示的球拍面102作为时钟的表盘时,从3点的位置向9点的位置的方向为z轴的正方向。并且,在图2中虽然没有示出,但x轴的方向与y轴以及z轴均正交,相对球拍面102垂直。即,在拍头103的厚度方向上,从背面向着表面的方向为x轴的正方向。表面为正手击球时与网球接触的一侧。这样规定的x轴、y轴以及z轴为以球拍10为基准的轴,其坐标(x,y,z)为以球拍10为基准的坐标。因此,x轴、y轴以及z轴的方向根据球拍10的姿势而改变。
然而,为了对用于将球送到对方场地的网球拍10的挥拍进行分析,球拍10的移动速度等需要以网球场等的固定地面以及空间为基准。即,球拍的移动速度等应当基于以固定地面以及空间为基准的绝对坐标,而不是基于以发生位移的该球拍10自身为基准的上述相对坐标。因此,在本实施方式中也规定了以网球场为基准的绝对坐标。图3是示出了采用图1的系统的网球场70的立体图。图3中示出了进行挥拍的球手50。该球手50右手持拍,右手501握住球拍10。
如图3所示,网球场70的边线71的方向与X轴的方向一致。从对球手50来说的本方场地72向对方场地73的方向为X轴的正方向。网球场70的底线74的方向与Y轴的方向一致,对向着对方场地73的球手50来说从右向左的方向为Y轴的正方向。并且,Z轴的方向为垂直方向,向上的方向为Z轴的正方向。该X轴、Y轴以及Z轴为以网球场70为基准的轴。换而言之,该X轴、Y轴以及Z轴为以地面为基准的轴,作为绝对坐标轴。于是,由该轴所规定的(X,Y,Z)坐标为绝对坐标。
回到图1以及图2,继续对计测设备1的说明。如图2所示,为了不对球手的挥拍造成妨碍,通信部12通过带13被固定到上臂502上。传感器部11与通信部12通过电缆14连接,由此,通信部12通过电缆14从传感器部11接收,由三轴加速度传感器111以及三轴陀螺仪传感器112测定的数据。通信部12向分析装置2无线发送该数据,其通信方式可应用各种方式。例如,能够利用通过所谓的蓝牙(BlueTooth:注册商标)方式、UWB(Ultra Wide Band:超宽带)方式、无线LAN(Local Area Network:局域网)等进行的近距离无线通信等。另外,用于驱动传感器部11以及通信部12的电池(未图示)也通过带13被固定到上臂502上。
<1-2.分析装置>
然后,对分析装置2进行说明。分析装置2具有输出部21、输入部22、存储部23、控制部24以及通信部25。然后,它们由总线26相互连接,可相互通信。在本实施方式中,能够由液晶显示器等构成输出部21,将后述的画面等对球手或分析装置的操作者显示。并且,输入部22能够由鼠标、键盘、触控面板等构成,接受来自使用者对分析装置2的操作。
存储部23由硬盘等的存储装置构成,除了存储有选配程序231,还确保了软件管理区域232。软件管理区域232是选配程序231使用的区域。在软件管理区域232内确保了原始数据区域2321、运算结果区域2322、评价区域2323、测验用球拍区域2324等。关于各区域2321~2324的作用将后面叙述。另外,选配程序除了预先存储在存储部23外,也可以是将被存储到磁光盘、CD-ROM、DVD-ROM、蓝光光盘、USB存储器等可由计算机读取的存储媒体20中的程序,通过安装来由控制部24执行。
并且,控制部24能够由CPU、ROM以及RAM等构成。控制部24通过读出并执行存储到存储部23内的选配程序231,如图1所示,假想地作为运算部241、指标比较部242、球拍选择部243进行动作。关于各部241~243的动作将后面叙述。
并且,通信部25除了从计测设备1的通信部12接收数据,还作为接收来自USB存储器等外部存储装置的数据的界面发挥功能。此外,根据需要,能够连接打印机、绘图仪等。
<2.网球拍的选配>
然后,对采用上述的计测设备1以及分析装置2的网球拍的选配进行说明。本实施方式所涉及的选配由三个工序构成。即,如下三个工序:通过上述计测设备1对球拍10的加速度以及角速度进行计测的挥拍的计测工序,基于计测到的加速度以及角速度通过分析装置2计算挥拍的评价指标的运算工序,以及基于计算的评价指标来进行选配的判定的判定工序。以下,依次对这些工序进行说明。
<2-1.挥拍的计测工序>
图4是示出了挥拍的计测工序的一个实例的流程图。首先,通过分析装置2的输入部22押下开始按钮等,球手50开始球拍10的挥拍(步骤S1)。该挥拍不是所谓的空抡,而是通过挥拍来击打网球。例如,当通过网球提供装置将一定方向以及一定速度的网球提供到球手50的本方场地72时,球手50留心击打它并将其打回到对方场地73。此时的挥拍为用右手的正手击触地球。击触地球是指击打经网球场的地面一次弹起的网球。若击打的网球没进入到对方场地73时,其挥拍不能作为此后的分析对象。并且,即使当击打的网球进入到对方场地73时,若为明显的击球失误,其挥拍也不能作为此后的分析对象。
然后,在进行挥拍期间,三轴加速度传感器111以及三轴陀螺仪传感器112分别进行对各时刻的加速度以及角速度的测定(步骤S2)。更详细地说,三轴加速度传感器111以规定的采样间隔,对相对x轴方向、相对y轴方向以及相对z轴方向的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz)进行测定。并且,三轴陀螺仪传感器112对各时刻的相对x轴的旋转、相对y轴的旋转以及相对z轴的旋转的拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz)进行测定。规定的采样间隔没有特别限定,例如,可以每1/1000~1/500秒获取一次数据。然后,当挥拍结束(步骤S3的YES),结束测定。挥拍虽然可以进行任意次,但考虑到达到挥拍稳定前的次数,优选测定例如3~10次左右的挥拍。这样测定的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz),及拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz)的数据从通信部12发送到分析装置2的通信部25(步骤S4)。然后,发送的数据通过控制部24被存储到存储部23的原始数据区域2321(步骤S5)。测定的结束可以例如从分析装置2通过输入部22来进行操作。此时,也可以与测定同时地实时发送测定数据。
<2-1.评价指标的运算工序>
然后,控制部24的运算部241采用被存储到存储部23的原始数据区域2321的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz)、及拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz)的数据的全部或一部分,来计算挥拍的评价指标(步骤S21)。作为评价指标,示例了拍柄加速度、拍柄速度、拍头速度、拍头加速度、拍头速度成分比、挥拍轨迹以及球拍角速度。
对于计算这些评价指标,存在是否应使用从挥拍的开始到结束的期间内的任一时刻的数据的问题。即,在各时刻获取拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz)、及拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz)的数据,从这些数据中,选定适于判定球手50与球拍10的配合的时刻。此处,作为适于判定配合的时刻的一个实例,在采用拍头速度的情况下,可列举其达到最大的时刻。在挥拍的开始之后,拍头速度缓慢上升,由于网球的冲击,拍头103急剧减速。该减速即将发生的时刻为拍头速度达到最大的时刻。以下,包含拍头速度,对各评价指标进行说明。
[拍头速度]
拍头速度基于相对坐标轴x、y以及z的各时刻的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz)的数据、相对坐标轴x、y以及z的各时刻的拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz)的数据、及球拍长度来计算。首先,根据上述式子,运算部241计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍柄速度V(gX)、V(gY)以及V(gZ)。另一方面,由上述四元数,运算部241计算旋转矩阵RM。运算部241进一步地基于下述式子来计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的旋转的速度矢量Vr。
Vr=cross(ω,tV)*RM
在该式子中,cross(ω,tV)为xyz相对坐标系中的各时刻的角速度矢量ω与球拍长度矢量tV的外积。
绝对坐标轴x、y以及z的各时刻的拍头速度V(hx)、V(hy)以及V(hz)通过运算部241,根据下述式子来计算。
V(hX)=V(gX)+Vr(X)
V(hY)=V(gY)+Vr(Y)
V(hZ)=V(gZ)+Vr(Z)
然后,通过运算部241,由XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍头速度V(hX)、V(hY)以及V(hZ),来计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍头速度的大小V(h)。计算基于下述式子来进行。
V(h)=SQRT(V(hX)2+V(hY)2+V(hZ)2)
各时刻的拍头速度V(h)被存储到运算结果区域2322。
然后,运算部241从该各时刻的拍头速度的大小V(h)中选择即将冲击(即将减速)前的速度,作为最大拍头速度VV(h)。然后,运算部241将各时刻的拍头速度V(hX)、V(hY)以及V(hZ)、各时刻的拍头速度的大小V(h)、以及最大拍头速度VV(h)作为评价指标存储到评价区域2322。另外,在挥拍动作的开始之后,拍头速度缓慢上升,由于网球拍10与网球的冲击而急剧减速。因此,得到最大拍头速度V(h)的时刻为即将冲击前的时刻,可认为是适于判定球手50与球拍10的相互适合度的时刻。另外,绝对坐标系中的拍头速度基于相对坐标系中的拍柄速度以及拍柄角速度的计测值来计算,但也可以将传感器部11安装到拍头103的前端并计测相对坐标系中的拍头加速度,由将该拍头加速度转换成绝对坐标系后的值求出绝对坐标系中的拍头速度。
[拍头加速度]
XYZ绝对坐标系中的拍头加速度基于XYZ绝对坐标系中的拍头速度V(hX)、V(hY)以及V(hZ)来计算。更具体地说,通过运算部241分别将各时刻的拍头速度的X轴、Y轴以及Z轴成分即V(hX)、V(hY)以及V(hZ)对时间求微分,计算各时刻的拍头加速度的X轴、Y轴以及Z轴成分即A(hX)、A(hY)以及A(hZ)。
然后,通过运算部241,由XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍头加速度A(hX)、A(hY)以及A(hZ),计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍头加速度的大小A(h)。计算基于下述式子来进行。
A(h)=SQRT(A(h(hX)2+A(hY)2+A(hZ)2)
然后,运算部241从该各时刻的拍头加速度的大小A(h)中选择即将冲击(即将减速)前的加速度,作为最大拍头加速度AA(h)。然后,运算部241将各时刻的拍头加速度A(hX),A(hY)以及A(hZ)、各时刻的拍头加速度的大小A(h)、以及最大拍头加速度AA(h)作为评价指标存储到评价区域2322。另外,绝对坐标系中的拍头加速度基于相对坐标系中的拍柄速度以及拍柄角速度的计测值来计算,但也可以将传感器部11安装到拍头103的前端并计测相对坐标系中的拍头加速度,将该拍头加速度转换成绝对坐标系。
[拍头速度成分比]
XYZ绝对坐标系中的拍头速度成分比I基于xyz相对坐标系中的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz)、xyz相对坐标轴系中的拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz)及球拍长度的数据来计算。具体地说,首先,运算部241根据上述式子,计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍头速度的X轴以及Z轴成分即V(hX)以及V(hZ)。然后,运算部241基于下述式子来计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍头速度成分比I。
I=V(hZ)/V(hX)
然后,运算部241从该各时刻的拍头速度成分比I中选择即将冲击(即将减速)前的拍头速度成分比,作为最大拍头速度成分比II。然后,运算部241将各时刻的拍头速度成分比I、以及最大拍头加速度II作为评价指标存储到评价区域2322。另外,拍头速度成分比基于相对坐标系中的拍柄速度以及拍柄角速度的计测值来计算,但也可以将传感器部11安装到拍头103的前端并计测相对坐标系中的拍头加速度,由将该拍头加速度转换成绝对坐标系后的值求出拍头速度成分比I。
[拍柄速度]
XYZ绝对坐标系中的拍柄速度基于XYZ绝对坐标系中的拍柄加速度A(gX)、A(gY)以及A(gZ)的数据来计算。更具体地说,通过运算部241,基于下述式子来计算各时刻的拍柄速度的X轴、Y轴以及Z轴成分即V(gX)、V(gY)以及V(gZ)。
ΔV(gX)=A(gX)*ΔT
ΔV(gY)=A(gY)*ΔT
ΔV(gZ)=A(gZ)*ΔT
上述式子中,ΔT为微小时间(上述的采样间隔),ΔV(gX)、ΔV(gY)以及ΔV(gZ)为微小时间ΔT中的V(gX)、V(gY)以及V(gZ)的增量。ΔT的值由操作者适当输入到分析装置2。
然后,通过运算部241,由XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍柄速度V(gX)、V(gY)以及V(gZ),计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍柄速度V(g)的大小。计算基于下述式子来进行。
V(g)=SQRT(V(gX)2+V(gY)2+V(gZ)2)
然后,运算部241从该各时刻的拍柄速度的大小V(g)中选择即将冲击(即将减速)前的速度,作为最大拍柄速度VV(g)。然后,运算部241将各时刻的拍柄速度V(gX)、V(gY)以及V(gZ),各时刻的拍柄速度的大小V(g)、以及最大拍柄速度VV(g)作为评价指标存储到评价区域2322。最大拍柄速度VV(g)大,意味着球手50的腕的用力或手的松弛少。并且,最大拍柄速度VV(g)大,也意味着该球拍12适合于该球手50。
[拍柄加速度]
XYZ绝对坐标系中的拍柄加速度基于xyz相对坐标系中的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz),及xyz相对坐标系中的拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz)的数据来计算。更具体地说,通过运算部241,基于各时刻的拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz),将各时刻的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz)转换成各时刻的拍柄加速度的X轴、Y轴以及Z轴成分即A(gX)、A(gY)以及A(gZ)。转换中采用的四元数由下述式子表示。
Q=[cos(θ);ω(gx)/θ*sin(θ/2),ω(gy)/θ*sin(θ/2),ω(gz)/θ*sin(θ/2)]
R=[cos(θ);-ω(gx)/θ*sin(θ/2),-ω(gy)/θ*sin(θ/2),-ω(gz)/θ*sin(θ/2)]
上述式子中的θ根据下述式子求出。
θ=SQRT(ω(gx)2+ω(gy)2+ω(gz)2)
然后,通过运算部241,由XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍柄加速度A(gX)、A(gY)以及A(gZ),计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍柄加速度的大小A(g)。计算基于下述式子来进行。
A(g)=SQRT(A(gX)2+A(gY)2+A(gZ)2)
然后,运算部241从该各时刻的拍柄加速度的大小A(g)中选择即将冲击(即将减速)前的加速度,作为最大拍柄加速度AA(g)。然后,运算部241将各时刻的拍柄加速度A(gX)、A(gY)以及A(gZ),各时刻的拍柄加速度的大小A(g)、以及最大拍柄加速度AA(g)作为评价指标存储到评价区域2322。最大拍柄加速度AA(g)大,意味着球手48的腕的用力或手的松弛少,而且能够对网球施加强有力的击打。并且,最大拍柄加速度AA(g)大,也意味着该球拍10适合于该球手50。
[挥拍轨迹]
XYZ绝对坐标系中的挥拍轨迹基于xyz相对坐标系中的拍柄加速度A(gx)、A(gy)以及A(gz)、xyz相对坐标轴系中的拍柄角速度ω(gx)、ω(gy)以及ω(gz),及球拍长度的数据来计算。具体地说,首先,运算部241根据上述式子,计算XYZ绝对坐标系中的各时刻的拍柄速度V(gX)、V(gY)以及V(gZ)。然后,运算部241基于下述式子,由该拍柄速度V(gX)、V(gY)以及V(gZ),计算各时刻的拍柄11的位置的X轴、Y轴以及Z轴成分即P(gX)、P(gY)以及P(gZ)。
ΔP(gX)=V(gX)*ΔT
ΔP(gY)=V(gY)*ΔT
ΔP(gZ)=V(gZ)*ΔT
上述式子中,ΔT为微小时间(上述的采样间隔),ΔP(gX)、ΔP(gY)以及ΔP(gZ)为微小时间ΔT中的P(gX)、P(gY)以及P(gZ)的增量。
并且,运算部241根据下述式子来计算各时刻的拍头103的顶部相对于拍柄106的相对位置P(h)。
P(h)=tV*RM
上述式子中,tV为上述球拍长度矢量,RM为上述旋转矩阵。运算部241根据下述式子,计算各时刻的拍头103的顶部的绝对坐标(Xt,Yt,Zt),并作为评价指标存储到评价区域2322。各时刻的绝对坐标(Xt,Yt,Zt)意味着球拍10的轨迹。
(Xt,Yt,Zt)=P(g)+P(h)
运算部241根据下述式子来计算从时刻to到t的绝对坐标轴X方向的拍头103的移动距离JX。
JX=(Xt-Xto)
运算部241根据下述式子来计算从时刻to到t的绝对坐标轴Y方向的拍头103的移动距离JY。
JY=(Yt-Yto)
移动距离JX以及JY作为评价指标被存储到评价区域2322。
可计算得到各个时间段内的移动距离JX以及JY。例如,可计算得到冲击的t秒前与冲击之间的移动距离JX以及JY。并且,可计算得到冲击与从冲击起t秒后之间的移动距离JX以及JY。
根据移动距离Jx以及Jy,可判明球拍12的轨迹。基于该轨迹,能够判定该球拍10是否适于该球手50。例如,先设定理想的轨迹,接近于该轨迹的球拍可判定为适合于的该球手50的球拍10。作为理想的轨迹,例如,当挥动与球手的配合良好的球拍时,大幅度地向前挥动,或挥起的角度变小等。
该挥拍轨迹由于基于拍柄速度能够计算,因而三轴加速度传感器111以及三轴陀螺仪传感器112不需要安装到拍头103上。
[球拍角速度]
xyz相对坐标系中的球拍角速度为三轴陀螺仪传感器112的计测值,即绕y轴旋转的拍柄角速度ω(gy)。
图5中示出了采样工序中的网球拍10。图5中示出了沿着相对坐标轴y的方向看的拍头103。图5中也示出了即将与球拍10冲击的网球90。该图中箭头A所表示的是拍头103的旋转方向。该旋转的角速度为上述拍柄角速度ω(gy)。各时刻的拍柄角速度ω(gy)作为评价指标即各时刻的球拍角速度,被存储到评价区域2322。并且,计算部241从该各时刻的拍柄角速度ω(gy)中选择即将冲击(即将减速)前的角速度,作为最大拍柄角速度ωω,并作为评价指标存储到评价区域2322。
拍柄角速度ω(gy)为正值,意味着一边关闭球拍面102一边击打网球90的挥拍类型。拍柄角速度ω(gy)为负值,意味着一边打开球拍面102一边击打网球90的挥拍类型。例如,当拍柄角速度相对大,可判定该球拍由于面的操作多而不适合。如果多次挥动时的拍柄角速度的波动大,可判定该球拍由于面的操作不恒定而不适合。这样,球手50能够选择适于自己的挥拍类型的球拍10。
另外,上述的各评价指标可以基于一个计测值来计算,也可以例如进行多次挥拍,由各挥拍中的计测值计算多个评价指标,进一步也可以将对它们进行平均的值作为评价指标采用。在这种情况下,它们的平均值通过运算部241计算。
<2-3.选配的判定工序>
然后,关于到了球拍的选定的判定工序,包含此前的两个工序,参照图6进行说明。图6是示出了选配的判定的次序的流程图。首先,准备作为评价基准的基准网球拍。该网球拍例如可以是球手自身的网球拍。接着,采用该网球拍,按上述的两个工序,进行加速度以及角加速度的计测(步骤S10),由此运算部241计算上述的评价指标(步骤S11)。评价指标采用上述任何指标都行,可以采用所有评价指标,也可以采用其中的若干个。这样计算的基准网球拍的评价指标称为基准评价指标。然后,准备用于选配的测验用网球拍,采用它来进行计测(步骤S12),基于其计测值计算评价指标(步骤S13)。将它称为测验评价指标。这些基准评价指标以及测验评价指标被存储到存储部的评价区域2323。然后,通过指标比较部2323,对被存储到评价区域2323的基准评价指标与测验评价指标进行比较,若测验评价指标大(步骤S14的YES),判断该测验用网球拍为推荐网球拍,并输出到输出部21(步骤S15)。输出的方法没有特别限定,例如,显示到显示器、通过打印机输出等。如上所述,由于速度以及加速度所涉及的各评价指标可以说越大越适合于球手,因而评价指标比球手自身的球拍大的球拍,可判断为更加适合于球手的球拍。在其它评价指标的情况下也如上所述。
另一方面,若基准评价指标大(步骤S14的NO),选择其它测验用网球拍,重复对上述的测验用球拍进行的挥拍的计测与评价指标的计算,重复直到高于基准评价指标为止。但是,即使在基准评价指标小的情况下,也可以不结束选配,而对其它测验用网球拍进行试验,寻找更好的测验用网球拍。
<3.球拍的选定>
然而,在上述选配判定工序中,进行了测验用的网球拍的选定,该选定可以用各种方法来进行。例如,可以依次地对准备的球拍进行试验,但有效率方面的问题。因此,可以设定各测验用网球拍的球拍特性,基于该球拍特性,考虑评价指标,进行球拍的选定。以下,对该手法进行说明。
<3-1.球拍特性>
对挥拍产生影响的球拍特性能够列举出许多种,例如可列举“飞行”、“持球”、以及“手感”。但是,也可以研究除此之外的球拍特性。“飞行”是指表示反弹力或飞行距离的合适度的球拍特性,“持球”是指表示出球的时刻的合适度的球拍特性。另外,
“手感”是指表示击球感的强度、冲击感的合适度的球拍特性。然后,通过使这些球拍特性变大或变小,可以知道对球手产生以下那样的影响。
【表1】
因此,由于若使这些球拍特性数值化,能够很容易地表示其球拍的性质,因而可认为能够高效地进行球拍的选定。此处,考虑各球拍特性的性质,按以下设定对球拍特性数值化后的三个指数值。这些指数值采用球拍的规格来设定。
(1)飞行指数值
【式1】
飞行指数值为将表示反弹力或飞行距离的合适度的球拍特性数值化后的值,从球拍的规格中,将对飞行产生正的影响的作为分子,将对飞行产生负的影响的作为分母。并且,对于特别地对飞行产生影响的“球拍面面积”,通过平方,使其影响增大。
(2)持球指数值
【式2】
持球指数值是将表示出球的时间的合适度的球拍特性数值化后的值,从球拍的规格中,将对持球产生正的影响的作为分子,将产生负的影响的作为分母。并且,对于特别地对持球产生负的影响的挠曲度,通过平方,使其影响增大。
(3)手感指数值
【式3】
手感指数值是将表示击球感的强度、冲击感的合适度的球拍特性数值化后的值,从球拍的规格中,将对手感产生正的影响的作为分子,将产生负的影响的作为分母。并且,对于特别地对手感产生负的影响的最大厚度,通过平方,使其影响增大。
以上的指数值,也可以采用基于上述的式子计算的数值,但由于直接采用的话数值过大难以作为判断的材料来采用,因而也可以例如使由各式计算的数值乘以校正系数,进而成为以某球拍的数值为基准的相对数值。并且,上述指数值的设定是一个实例,当然,还可以用除此之外的式子来设定指数值。
然后,研究这些指数值与实打的相关性,对此处设定的三个球拍特性的有效性进行研究。首先,准备以下的9种网球拍。另外,指数值为以REVOX4.0为基准并将它定为10点时的相对值。
【表2】
然后,采用这些球拍,通过20个球手实打,对实际的飞行、持球、以及手感进行感官评价。20个球手在击球的挥拍上进行连续对打,以5个阶段来评价各球拍特性(5点为最优值),通过使它们平均,计算实打的特定。结果如以下的表3以及图7所示。
【表3】
飞行实打分数 持球实打分数 手感实打分数 Revox4.0 3.5 3.5 3 Revox2.0 2.5 4 4 Revox2.0Tour 1.5 4.5 4.5 Revov3.0 3 3.5 3 Revov5.0 3.5 4.5 3 Neomax2000 2.5 3.5 3.5 Neomax3000 4 4 2.5 Dcnex8.0 4.5 2.5 1.5 Dcnex10.0 5 3 1
根据图7的图可知,任一球拍特性的指数值与实打分数的相关系数均在0.8以上,球拍特性的指数值有效。另外,表2所示的球拍特性的指数值被存储到分析装置2的存储部23的网球用球拍区域2324。
<3-2.采用球拍特性的选配>
接着,采用上述球拍特性进行球拍的选配。此处,将拍头速度作为评价指标进行选配。更详细地说,将评价指标输出到像图8那样的图并进行评价。在该图中,横轴为拍头速度V(h)最大的时刻的X轴方向的拍头速度V(hx),即平球速度成分。纵轴为拍头速度V(h)最大的时刻的Z轴方向的拍头速度V(hZ),即旋球速度成分。该图上的点(V(hX),V(hZ))离原点(0,0)的距离L根据下述式子来计算。
L=SQRT(V(hx)2+V(hz)2)
该距离L为假设y轴方向的拍头速度V(hy)为零时的拍头速度V’(h)。在图8中画出多条圆弧,各个圆弧中心为原点(0,0)。该圆弧的半径表示拍头速度V’(h)。
图8中示出了第一点56、第二点58以及第三点60。第一点56用被涂满的正方形表示。第二点58用被涂满的圆表示。第三点60用被涂满的三角形表示。第一点56表示第一球拍被挥拍时的点(V(hX),V(hZ))。第二点58表示第二球拍被挥拍时的点(V(hX),V(hZ))。第三点60表示第三球拍被挥拍时的点(V(hX),V(hZ))。以下,采用该图,对两个选配的实例进行说明。另外,此处,计算每五次挥动各球拍时的平均值并将其作为评价指标。
图9中示出了选配1的实例。首先,挥动球手本人的球拍,计算基准评价指标。该球手为男性且为网球高级水平者。此时计算的基准评价指标为图9的(i)所示的直线。然后,作为测验用网球拍,采用REVOX4.0,进行挥拍后,计算测验评价指标。其结果为图9的(ii)所示的直线。当比较这些指标,(ii)的球拍与(i)相比,平球速度成分以及旋球速度成分均降低。即,由于“飞行”过于优良,因而可认为球拍的挥拍速度降低。因此,研究要试验球拍特性的“飞行”的指数值小的球拍。
此处,在分析装置2的控制部24中,运算部241计算出评价指标后,指标比较部242比较两个评价指标。然后,基于其结果,球拍选择部243参照表2,选择飞行的指数值比REVOX4.0小的REVOX2.0,在输出部21进行显示等。这样,球手用REVOX2.0进行实打,其结果显示到图上。结果为图9的(iii)所示的直线。根据该结果,平球速度成分以及旋球速度成分均增加,但其增加微小,没有超过基准评价指标。此处,当比较REVOX4.0与REVOX2.0,由于“持球”以及“手感”大,因而基于指标比较部242的结果球拍选择部243选择具有使它们降低的指数值的球拍。即,选择REVOV3.0。
然后,球手用REVOV3.0进行实打,其结果显示到图上。结果为图9的(iv)所示的直线。根据该结果,平球速度成分以及旋球速度成分均大幅度地增加,超过基准评价指标。因此,最后,推荐REVOV3.0。
接着,图10示出了选配2的实例。首先,挥动球手本人球拍,计算基准评价指标。该球手为女性且为网球中级水平者。此时计算的基准评价指标为图10的(i)所示的直线。然后,作为测验用网球拍,采用REVOX4.0进行挥拍后,计算测验评价指标。其结果为图9的(ii)所示的直线。当比较这些指标,(ii)的球拍与(i)相比,旋球速度成分提高,但挥拍速度降低。由于从旋球速度成分的提高可知挥起变大,因而需要抑制挥起。因此,球拍选择部243参照表2,选择抑制“飞行”、提高“持球”的NEOMAX2000。这样,当球手用NEOMAX2000进行实打,其结果显示到图上。结果为图10的(iii)所示的直线。该直线可知,挥拍的挥起的变小,但挥拍速度没提高。因此,由于有可能被“手感”(冲击力)压制,球拍选择部243选择使“手感”降低的REVOV5.0。然后,当球手用NREVOV5.0进行实打时,其结果显示到图上。结果为图10的(iv)所示的直线。根据该图可知,挥拍速度相比本人球拍提高了。因此,最后,推荐REVOV5.0。
球拍选择部243进行选择的基准有各种设定方法,例如可以按以下来设定。
【表4】
<4.特征>
如以上所述,根据本实施方式,对于多个测验用网球拍,分别规定至少一种对击球时的挥拍产生影响的球拍特性。并且,由试打球拍时被计测的计测值,计算作为挥拍的评价的评价指标,进行该球拍的评价。然后,从多个测验用网球拍中,基于球拍特性,选择可使该评价指标提高的球拍。因此,对于球拍的选配,由于基于球拍特性选择接着要试打的球拍,因而与仅仅试验多个球拍的情况下相比,能够以更少的试打来找到适于使用者的球拍。因此,高效的选配成为可能。
并且,为了击打网球,基于通过使基准网球拍以及至少一个测验用网球拍至少挥动一次来计测到的加速度以及角速度,计算各球拍的评价指标。然后,基于规定的基准,将计算出评价指标比基准网球拍高的测验用网球拍判定为适于球手的推荐网球拍。因此,能够基于反映实际的球的击打的挥拍进行判断。并且,由于采用由挥拍中计测到的加速度或角速度来计算的评价指标,将得到比基准网球拍高的评价指标的测验用网球拍判定为推荐网球拍,因而,能够准确地得到适于球手的网球拍。基准网球拍可以是例如球手现在使用的球拍。这样做的话,根据该选配方法,能够得到比现在的球拍更可靠地适合的球拍。
<5.变形例>
本发明不限定于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内,可以进行各种变更。
<5-1>
上述实施方式中,作为球拍特性,采用“飞行”、“持球”、“手感”,也可以采用除此之外的球拍特性。
此外,还可以直接采用球拍的规格。例如,能够采用球拍的重量、球拍面面积、最大框架厚、最小框架厚、挠曲度、全长、主球拍线数、以及交叉球拍线数等。以下,对它们特征进行简单说明。
(i)重量:变轻则挥拍速度提高,变重则挥拍速度降低。变轻则由于飞行过量而要抑制,相反地挥拍速度也会变慢。
(ii)球拍面面积:变大则飞行、持球上升,手感降低
(iii)最大框架厚:与最小框架厚相同
(iv)最小框架厚:变厚则飞行提高,持球、手感降低
(v)挠曲度:提高(变硬)则飞行提高,持球与手感降低
(vi)全长:变长则飞行提高,
(vii)主球拍线数:与交叉球拍线数相同
(viii)交叉球拍线数:当条数多时,飞行与持球降低,手感提高
如以上所述,球拍特性能够采用各种参数,通过参照它们,可以进行高效的球拍的选择。
<5-2>
上述实施方式中,采用拍头速度达到最大的时刻的各评价指标进行选配,但它仅仅是一个实例。因此,既可以采用除拍头速度达到最大的时刻之外的指标,也可以采用除拍头速度之外的评价指标。以下,列举其它评价指标的例。
(1)以冲击前后的速度进行选配
挥拍开始之后,拍头速度缓慢上升,由于与网球的冲击,拍头103急剧减速,此后通过球拍的继续运动拍头速度再次上升后减速。因此,在挥拍中,在即将与网球冲击之前和此后的继续运动时产生峰值。此处,即将冲击前的最大拍头速度与继续运动时的最大拍头速度的差越小,越完整挥动球拍,越可以说是适合球手的球拍。因此,能够将该差值作为评价指标,将该差值小的球拍作为推荐球拍。
(2)根据冲击时的加速度进行的选配
适合球手的球拍在冲击时的加速度大。因此,能够将冲击时的加速度作为评价指标。
(3)从挥拍开始到冲击的时间上的选配
适合球手的球拍,从开始挥动挥拍开始时的拍柄挥起到冲击的时间短,时间稳定。因此,能够将该时间作为评价指标。即,将该时间短的球拍作为推荐球拍。
<5-3>
在上述实施方式中,对击触地球的挥拍进行了计测,但也可以是截击时以及发球时的挥拍。截击是指在对方球手击打的网球落到网球场的地面前对其进行直接击打。发球是指在进行击打的球手自身抛起的网球落到网球场的地面前,向着对方场地73对其进行直接击打。
并且,截击时的挥拍以及发球时的挥拍的任意一个均能够由三轴加速度传感器111以及三轴陀螺仪传感器112的计测值,得到作为指标的拍柄加速度,拍柄速度、拍头速度、拍头加速度、拍头速度成分比、挥拍轨迹、球拍角速度等。关于对于截击或发球的球拍选配时的判断基准,也能够采用与关于击触地球的判断基准同样的基准。
<5-4>
在上述的进行说明中,对球拍的加速度以及角速度进行了计测,但也可以计测球拍的位置或速度,由它们来计算上述评价指标。并且,无需采用计测到的所有计测值,只要从中采用所需的值来计算评价指标即可。
<5-5>
在上述的进行说明中,计测设备1中采用三轴加速度传感器111以及三轴陀螺仪传感器112,但若能够计测球拍的位置、速度、加速度以及角速度,也可以采用除此之外的传感器。
<5-6>
在上述实施方式中,通过无线通信,将由计测设备1计测的数据发送到分析装置2,但也可以将由计测设备1测定的数据记录到USB存储器等的外部存储装置中,通过分析装置2的通信部25,将数据从该外部存储装置存储到存储部23。
<5-7>
并且,球拍的加速度与角速度的计测能够除上述的计测设备之外的设备来进行。例如也可以对球手挥动的样子进行拍摄,通过对拍摄到的动画进行图像处理,对球拍的位置、速度、加速度、以及角速度进行计测。