ゴルフスイングトレーニングに向けた高速投影フィードバック

概要

スポーツ動作の一つであるゴルフスイングは高速な運動であるが， 上手なショットを打つには正確かつ再現性のあるスイング動作スキルの獲得が必要である． 一方で既存のトレーニング方法において自身のスイングの良し悪しを判断するには， モーションキャプチャシステムや加速度センサなどの計測結果をスイング後にタブレット端末で確認すること多く， 動作の計測から視覚的な情報提示までの大きな遅延時間がトレーニング効率を下げていると考えられる． スイング動作の計測から提示までが非常に低遅延な情報フィードバックは， 反復可能回数を増やす以上に動作体験と提示情報の時間的整合性による高い学習効果があると期待される．

本研究では， 回転ミラーを用いた高速トラッキングシステム と 高速低遅延プロジェクタ を用いた， ゴルフスイングの三次元幾何的情報を床面に高速投影する手法を提案する（図1）． ヘッド付近にマーカーを備えたゴルフクラブを高速ビジュアルフィードバックにより追従撮影することで， 単一高速カメラだけでゴルフクラブの三次元的な姿勢情報を計測し， スイング平面などのスイング情報を高速推定することが可能である． そして高速プロジェクタを用いてその幾何的なスイング情報を即座に床面に投影することで， ユーザーはスイング中および直後に自身のスイング品質に関する視覚的フィードバックを得ることができる． 例えば図2に示すスイング平面を表す線の投影では，クラブヘッドがボールに到達する前にスイング軌道の妥当性が視認できる． 効果的なトレーニングとしての更なるスイング情報の投影表現の改良も必要であるが， ゴルフに限らず様々なスポーツ動作におけるリアルタイムトレーニングシステムとしての応用展開が期待される．

図1 システム概要	図2 スイング平面を表す線を投影する様子

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参考文献

1. Tomohiro Sueishi, Chikara Miyaji, Masataka Narumiya, Yuji Yamakawa, and Masatoshi Ishikawa: High-speed Projection Method of Swing Plane for Golf Training, Augmented Humans International Conference (AHs2020), (Kaiserslautern, Germany, 2020.3.16)/Poster
2. 川原田美雪，末石智大，宮地力，石川正俊： ゴルフスイングの即時情報提示に向けた高速光軸制御を用いた打具姿勢推定手法， 第23回日本バーチャルリアリティ学会大会 (VRSJ2018) (仙台, 2018.9.19)／論文集, 12C-4
3. Yoshihiro Watanabe, Gaku Narita, Sho Tatsuno, Takeshi Yuasa, Kiwamu Sumino, Masatoshi Ishikawa: High-speed 8-bit Image Projector at 1,000 fps with 3 ms Delay, The International Display Workshops (IDW2015), (Shiga, Japan, 2015.12.11)/Proceedings, pp.1064-1065, 2015.
4. Kohei Okumura, Keiko Yokoyama, Hiromasa Oku, and Masatoshi Ishikawa: 1 ms Auto Pan-Tilt - video shooting technology for objects in motion based on Saccade Mirror with background subtraction, Advanced Robotics, Vol.29, Issue 7, pp.457-468 (2015)