IMUを用いた剣道の素振り稽古における打突動作区間の検出手法

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スポーツ分野において，競技者のトレーニングプロセスの強化やパフォーマンスの向上に情報通信技術（ICT）が用いられる機会が増加している．特に，慣性計測装置（IMU: Inertial Measurement Unit）を搭載したスマートフォンやスマートウォッチの普及に伴い，IMUから得られたデータを解析することは，これまで注目されていなかった様々なスポーツのパフォーマンス分析において大きな可能性を秘めている．本稿では，日本の伝統的な競技として認知されている剣道に着目し，IMUを用いて取得された，連続して行われた複数回の素振りの時系列データから，打突動作区間を検出する手法を提案する．具体的には，14名の被験者（剣道経験者：7名，未経験者：7名）を対象に，右手首，腰，竹刀鍔，竹刀先革の4箇所に取り付けられたMEMSセンサ上のIMUから時系列センサデータを取得し，あらかじめセグメント化された教師データと時系列データのスライディングウィンドウのDynamic Time Warping(DTW)距離を算出することで打突動作区間を検出する．その結果，右手首に装着されたIMUより得られた時系列データからF値：0.944の検出精度で打突動作を検出できることを確認した．他の部位にIMUを装着した場合でもF値：0.9を超える結果を得た．また，剣道経験の有無に着目すると，IMUを竹刀に装着した際に未経験者の検出精度が低下したことから，DTW距離データが打突動作の評価の一要因となる可能性を示した．

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