专利名称：信号记录仪和使用该记录仪的训练器械的制作方法
技术领域：
本发明涉及最适于获取生物体信息的模拟信号记录仪和使用各种器械运动的训练器械。
众所周知，在记录介质如集成电路(IC)存贮器上记录模拟信号信息可通过使用模数(AD)转换器将输入的模拟信号数字化然后将其按顺序写入IC存贮器简单地实现。然而，当要求在相对较长的时间内对其进行采集的模拟信号信息如生物体信息(象体温和脉搏速度的变化以及肌动电图、心电图、心脏声音和脑电图的状况)在现实生活中被记录时，数字化的信息要在从几个小时到几天的时间内被连续写入存贮器并且需要巨大的存贮容量。日本专利申请公报第57-163816号和日本专利公报第57-182121号即是解决这样问题的装置。该装置仅记录和保持输入信号的幅度、斜率和频率分量与复位触发条件一致的部分。各种使用具有圆柱握柄部分器械(高尔夫球、网球拍等)的运动中抓握状态是作为人体肌肉动作结果的施用点的信息，并且它可被称作一种生物体信息。为训练抓握状态，通常广泛采用依赖于经验和直觉的抽象和定性的方法。例如在高尔夫球挥杆动作中，高尔夫球员收到如下指令“用左手的小指和第三指抓紧球棍，使拇指和你的右手轻触球棍，”击球的结果是“过多的力被加到你的左手拇指上，以致手腕僵硬，击出的球向下飞。”然而，如日本专利申请公报Heiseil-230382号所表明的，已经作了进行更科学一点的训练的尝试。这种尝试是通过安装用于探测均匀作用于高尔夫球棍握柄表面的手指压力的压电元件、用无线装置将压力传递给信号处理单元，并用模型数据对其进行比较和分析来进行指导。
各种使用器械的运动如高尔夫球的科学训练器材大致分为三种用于使用动作结果数据如飞行距离和轨迹进行的动作结果重复训练，用于旨在校正方式的外部操作训练和用于旨在重心的移动和抓握状态校正的内部反应训练。
日本实用新型申请公报第Heiseil-101572号或其它文献中所说明的训练器材就是上面提到的第一种动作结果重复训练器材。该训练器材通过从记录物体的运动情况、预测飞行方向和距离、以及将其与所装备的视频迭加并显示这些信息来给训练提供现场情况。
前面提到的第二种外部操作训练器材通过电视摄象机记录的击球方式以及重复慢动作再现和静止动作再现自动鉴别与经验上和科学上理想的方式间的差别来提供校正动作方式的训练方法。为解决如即使“头上拍”或“膝盖分开过早”被指出，所指出的毛病仅通过看电视再现屏幕也不能很容易被理解的问题，已提出了如日本专利申请公报第Heisei3-295574号说明的方法。该方法用电视摄像机并通过追踪研究对象身体表面具体部分(如前额中心)作为模式识别的目标来使高尔夫球挥杆方式成象。通过这么做，头的移动情况如抬头可被清楚地显示。
如日本专利申请公报第Heisei3-55077号和日本专利申请公报第Heisei3-12182号所说明的训练器材就是上面提到的第三种内部反应训练器材。这种训练器材通过在每个脚底安装压力传感器、利用诸如发送型光传感器的装置或通过识别击球的声音检查击球时间、测量体重移动状况及压力在脚底的分布和将数据与理论上理想的情况进行比较来提供训练。
一种属于前面提到的第三类但有多种不同类型传感器的训练器材也已被提出。其中日本专利申请公报第Heisei5-505549号(国际专利公报第092/12768号)所说明的就是一例。这种训练器材使得当与参考值作比较时确定背上带有陀螺测试仪的上半部身体的扭转量、同时计算与高尔夫球棍相连的压力传感器所测量的抓握压力与参考值的百分比、并实时以声音信息通知结果成为可能。
在前面提到的有关模拟信号记录的从前的技术中(日本专利申请公报第57-163816号和日本专利申请公报第57-182121号等)，比常规通用的信号记录开始点(触发点)由电压幅度的大小决定的方法前进一步之处在于，其以两信号点间信号斜率和距离(时间)与所预定的触发参考值一致的点为触发点。其假设输入信号源极为稳定，即各种功能如包括在输入信号中的频率分量、周期性和频率精度表现得象所希望的那样。然而，未对生物体信号信息，尤其是自主神经如肌肉的作用力过渡特性或人工产生的信号予以注意。即，前面提到的生物体信息每次出现是相似的但是千差万别。在利用先前提到的已有技术探测信号触发点的方法中，未对不必要的信号被记录和实际上需要的信号部分不能留作记录的问题予以注意。
在前面提到的第二种已有技术中(日本专利申请公报第Heisei1-230382号)，未对如何处理和记录众多的信号数据予以注意。尤其是对于个人使用的便携器械，安装专用的训练器材控制器极为困难，数据存贮容量也必然非常有限。例如，假定选择球棍后，对抓握柄表面、寻址、集中思想、开始向后摆、以及以后终止动作这一系列操作以频率240Hz数据采样所需平均时间为1分钟，则在每个测量点(如左手拇指垫等处)100次挥杆(一轮)所需的数据容量为1.44M字节。(假设当研究对象抓住球棍握柄表面时信号记录自动开始，面在其它时期不记录数据)。此外，运用假定正确的模型数据进行比较和分析。然而，未对诸如什么样的信号数据被用作“假定正确的模型数据”以便取得更快的进步这样的基本问题予以注意。即，生长状况的分布及整个身体中存在的各种肌肉的弹性各自千差万别。挥杆由全身肌肉的动力作用实现，作用力被施于与器械(球棍、球拍等)的作用点-握柄表面，可以说握柄压力的大小及随时间的变化也是千差万别的。因而，采用何种教练数据对握柄压力训练器材是极为重要的事情。
根据前面提到的用于科学训练的第一种已有技术(日本专利申请公报第Heisei1-101572号)，可以获得其有如此之多现场情况的训练而不用去实际的高尔夫球场。然而，经常被迫安装大规模的设备而又不能期望其对需要取得经验的技术进步贡献太多，以致产生击球结果的基本原因尚不清楚。
根据上面提到的科学训练的第二种已有技术(日本专利申请公报第Heisei3-295574号)所述，每个人都可能被迫在某些情况下以同样的方式击球，结果，每个人的能力不可能被有效地提高。监视抬头本身似乎十分有效。但，始终需要包括设置研究对象大小及忽略手的摆动和散焦的理想记录状况。
根据前面提到的科学训练的第三种已有技术(日本专利申请公报第Heisei3-55077号和日本专利申请公报第Heisei3-12182号)所述，存在着与前面提到的科学训练的第二种已有技术相反的问题，如，即使重心不能平滑移动的原因是膝部没有适当打开，每个人也不可能知道细微的时机错误。此外，根据使用各种传感器组合的已有技术(日本专利申请公报第Heisei5-505549号)所述，训练在与通常打球状态不同的状态下进行，以致不仅要被迫处于诸如在背上携带陀螺测试仪这样极不自然的状态而且要求使用带压力探测装置的专用高尔夫球棍。因而，实际的作用值得怀疑，并存在可能导致所谓的“为了训练而训练”的焦虑。
许多问题可通过综合前面提到的已有技术来解决。但是，为了在实际的高尔夫球场或非专用的训练场地进行训练，要求器械是便携式的。因而，希望前面提到的第二种已有技术的器械是放在进行训练的人员身上且与击球方式记录工具(电视摄象机)分离的器械。然而，还没有通常用于显示与另一装置记录的模拟信号同步的电视再现图象的方便装置。
本发明的目标就是提供一种低功耗的小型信号记录仪，其用于准确探测要求一个以一定规律或不规律地出现并且无论何时出现其信号特性变化不大的信号(如生物体信息)的部件并用于记录合乎前面提到的被探测部件的进程信号及后期信号。
本发明的再一目的是提供一种训练器械，其用于当器械受控且是小型、低功耗、便携式的时候进行抓握状态可再现性特殊训练，而不需要选择训练的配置和地点，并且实际所用的熟悉的器械可在自然状态下使用而不觉得是在“训练期间”。
本发明另一目的是提供一种训练器械，其具有通过迭加分别记录的视频图象再现时序中的模拟信号(如记录的压力信号)并将信号显示在监视屏上进行模拟信号显示控制的功能，该功能最适宜于各种运动的训练器械。
为实现上述目的，将薄膜形状的压力传感器附于操作者所戴的手套的平面上，存贮装置、比较装置、信息装置及用于上述存贮装置的输入/输出(I/O)装置被存放在存贮器卡大小的盒子中。
为实现上面的第一目的，安装了具有容量等于每单位记录信号数据容量的循环存贮空间和定时器，此外，还安装了用信号幅度和斜率作参考值的通用第一触发点确定装置以及用有固定时间间隔的参考信号和有同样时间间隔的输入信号间的相对误差为参考值的第二触发点确定装置。
安装了用于管理第一触发点确定装置判别的时间点和第二触发点确定装置开始工作的时间点间的时间间隔的第一预置定时器和用于管理第二触发点确定装置开始工作的时间点和工作结束的时间点间时间间隔的第二预置定时器。
第二触发点确定装置采用了一多值参考系统比较器，其用于将确定所用的参考值与工作输入信号和参考信号间相对误差进行比较，即其为窗口比较器。
(高尔夫球或其它运动用的)手套的拇指垫(与握柄部分为圆柱形的器械的接触面)是双重结构的，其中嵌入半导体压力传感器。
除了(高尔夫球或其它运动的)手套拇指垫以外，至少有一个半导体压力传感器被嵌入上述手套中对应于与器械(高尔夫球棍等)的接触面的地方，并且在用于记录信号数据的模数转换器的输入端安装模拟信号选择器(模拟多路复用器A-MPX)。
为实现上述第二个目的，在信号记录存贮器中建立参考信号寄存区并提供将所记录的信号复制到参考信号寄存区的功能。
安装了用于获得所记录的(高尔夫球或其它运动)手套的拇指与器械(高尔夫球棍等)之间接触压力随时间变化的信号(压力信号)和寄存的压力参考信号中每一个的最大峰值点(假定为P2点)、继最大点之后的最小点(假定为P3点)、和最小点之后的峰值点(假定为P4点)的大小以及相对时间的装置，用于分别提取前面提到的记录信号和参考信号的P2点、P3点及P4点的装置，用于将所提取结果分别相加的装置，和用于确定相加结果大小的装置。
将有根据固定规则安装在胶带表面的塑料半球的标签附于器械(高尔夫球棍等)握柄表面。
当挥摆器械时(高尔夫球棍等)，将以几乎是标签中半球物体排列间隔整数倍的间距分隔开的半导体压力传感器安装在持握上述球棍时(高尔夫球或其它运动的)手套上与标签位置相应的位置上。
提供多个参考信号寄存区并安装用于可随意地选择上述多个参考信号的装置。
为实现上面提到的第三个目的，安装了时钟数据的窗口比较器，其中记录信号的顶端时间是下限，末端时间是上限。
安装了用于产生与用于时钟功能记数的1秒时钟同步工作的1/240秒时钟的装置。
将与视频信号的半帧对应的号数或帧号的寄存区与时钟数据寄存区相加，作为除年、月、日、时、分、秒等通常的时钟数据外记录信号的属性。
安装了用于读取作为摄像机时钟功能的实时时钟(RTC)和用作外部时钟功能计数的1秒时钟的内容的装置。
安装了用于可独立设定亮度的两个屏幕和迭加器的信号显示存贮器工作紧随记录过程中的垂直同步(SYNC)后的第三或第四行的迭加器被安装在摄像机的电容耦合器件(CCD)和视频存贮装置(录像带)之间。
模拟信号数据的多个输入端被安装在用于迭加和输出再现的图象信号和模拟信号以适配器中。
用于在前面提到的摄像机的固有记录频带内进行调制的调频(FM)调制器(电压频率转换器即VF转换器)被插入摄像机的音频记录输入端。
无线发送器被安装在模拟信号探测器中，无线接收器被安装在前面提到的信号记录仪中。
手套不仅用于寒冷的天气，近来也成为包括高尔夫球、棒球和网球等的各种运动的普通穿着。此外，即使约厚0.33mm的压力传感器(如由美国的内联电子有限公司生产的FSR压感传感器#303号器件)被附于手掌，戴手套也不会有不协调的感觉。另外，基本功能全被集成到一张卡大小的器械可被自然地插入裤带或套装的胸袋，其小到足以很容易附加到腕带上。因此，包括上述手套的整个训练系统可被自然地穿上，以致训练人员不会过多觉察到训练，可期望在短期内取得训练效果。
具有与单位记录信号容量相等容量(如在下面将要描述的实施例中为1200字节)的循环存贮器进行工作，以使最先的信号数据由最新的信号数据(即由定时器所指示的当前数据)更新，并且总是存放最新的单位信号数据。
当相对简单的第一触发点确定装置探测到暂时触发点(P1点)后，以相对误差作为参考值的第二触发点确定装置就判定暂时触发点(P1点)为正式触发点，在该点开始执行对用于预定数目样本的循环存贮器的更新操作，然后开始向预定信号记录区发送环路存贮器的内容。通过这样的过程，可以只记录固定时间内包括其中进行了与参考信号相关操作的部分的信号部分，以使有限的存贮区可得到有效利用，同时，由于重复相当高速的操作而被迫使用大功耗的信号相关操作周期仅限于必要的时间点。结果，可将功耗控制在总地来说较低的值。
管理第二触发点确定装置操作开始点的第一预置定时器启动以便规定允许第二触发点确定装置工作的开始点，从而从一个信号部分的相邻部分扫描由第二预置定时器规定的周期，该周期将出现在该信号部分后的周期，其中前面提到的暂时触发点(P1点)就是在相对为周期性的信号中探测的。由此，当其用作血压测量和记录设备时，可很容易发现出现在由心脏收缩周期预计的下次心脏收缩中的紊乱情况(所谓的心律不齐状态)，并可只记录这种情况下包括其前后的血压信号信息。因而，即使当监视许多小时信号缺乏的错误，其也足以记录必要部分的信号，并且可极为有效地使用有存贮区。
用于第二触发点确定装置的窗口比较器可被启动以分离和提取与参考信号极为相似的状态、比较相似的状态和根本不相似的状态。由此，当探测到与参考信号极为相似的状态时，就表明输入了几乎与参考信号相同的信号，就可避免将已知信号信息记录在存贮器中的浪费，而与参考信号根本不相似的信号成分则不被记录，以使有限的存贮区可被有效利用。
紧分后的第一最大峰值点最小峰值点，和其后的第二最大峰值点是表明输入信号特性的最少元素，因为可用与欲记录的突发现象信号的前面提到的三点对应的期望电压进行与一周期等效的每个峰值点的电压和突然变化的半个输入信号的比较和判断。由此，只有不仅幅度增加而且确实欲留作记录的现象的信号可存放在信号记录区，以使有限的存贮区得到更有效的利用并可提供小型便携的信号记录仪。
嵌入高尔夫球手套(通常，右撇子的人只在左手上戴手套，而左撇子的人只在右手上戴手套)拇指垫的半导体压力传感器探测在由回摆挥杆到顺摆挥杆的转换点以180°的弧沿顺摆挥杆的旋转方向转动的应力(即，用来施加旋转球杆头部以便击球的离心力的作用力)，根本不接收碰撞点球杆旋转方向的应力(因为在那里手腕翻转)，探测顺摆挥杆开始时用于抵抗器械(高尔夫球杆或其它)旋转的固有应力的力的大小。由此，高尔夫球挥杆动作最富特征的信号，即由于在回摆挥杆的顶点转换旋转方向引起的最大压力，被记录，当顺摆挥杆开始时，其压力曲线突然降低，在击球时刻的边界变成上升信号，然后在继续过程的终点再次变成有峰值的角速度信号。因而可得到用于提取特征及确定触发点的理想压力信号。
有至少一个嵌入除拇指垫以外地方(如小指指尖垫层、小指根部手掌、食指指尖等)的压力传感器的输出信号定量指示细微的抓握力度并与拇指(第一指)的压力传感器的输出一起被输入到模拟信号选择器。它们被时分、进行AD转换和数字化，然后同时通过多个通道被记录到存贮器中。由此，通过鉴别拇指压力传感器的输出信号所代表的挥杆过程的状态(如，在回摆过程中、顶点位置、击球时刻、顺摆结束等时候)，每部分的抓握压力的过渡特性都可定量地掌握。
在信号记录存贮器中建立参考信号寄存区，用于将记录的信号复制到所建立的参考信号寄存区的功能寄存运动员自己认为是可用于训练中比较和判断的教练数据的最佳击球时的抓握压力的过渡信号。由此，可训练运动员自己最佳击球的可再现性，以便能够通过在肌肉力量、身体弹性及有经验的年头方面存在的明显差异避免无意义的训练(正如上等社会人士所抱怨的)。
分别识别拇指的压力记录信号和寄存参考信号的三个特征点，比较上述记录信号和参考信号相应特性曲线部分的大小以及各点间的时间，然后可根据以上结果总的数据的大小获得记录信号与参考信号的相似度。由此，可确定短期内每次进行挥杆时最佳击球握柄压力的可再现性，并可用通用微处理器作为判定运算器。
半球形物体被设置在胶带表面以指明器械种类(高尔夫球棍等)(如，当代表“1”“有物体”而“0”代表“无物体”时，对#1木制杆显示“11000011”而对#1铁杆显示“10000011”)，通过按压以上述阵列间隔整数倍的间距分开的胶带表面的阵列型压力传感器，可根据相对压力差探测上述突出物的有无。由此，通过戴其中嵌有上述阵列型压力传感器的手套并抓握贴有上述胶带的器械(高尔夫球棍等)，可很容易识别器械种类(高尔夫球棍等)，以便能自动识别当前挥杆的压力信号所对应的球棍类型。
用于任意选择多个寄存参考信号的装置接收通过上述例子中说明的装置获得的所用器械(高尔夫球棍等)的自动识别结果然后工作，以选择与上述所用器械相应的参考信号。由此，即使是在实际的高尔夫球场运动，即在运动用的器械(高尔夫球棍等)被频繁替换的情况下，也可对每种球棍(高尔夫球棍等)检查挥杆时握柄压力的可再现性而对这种情况毫无察觉。
启动时种数据窗口比较器(其中，记录信号顶端的时间为下限，末端时间为上限)以便用包括在再现过程的视频信号中的时钟数据信息和作为比较对象的时钟数据信息的半帧号或帧号瞬时探测在再现过程中电视屏幕是否包括在上述记录信号的区域中。由此，可选择许多相应的模拟记录信号并将其瞬时显示在再现过程中的电视屏幕的底部。
通过使用产生与用于时钟功能计数的1秒时钟同步工作的1/240秒时钟的装置来进行输入信号模数转换器转换开始计时，可在被迭加和显示的每单位半帧视频信号中仅执行四次模数转换，可读取四个样本信号并且在电视再现屏幕上每半帧进程便将其重新显示，通过取消每个人，反向半帧进程，四个样本信号的显示数据可很容易使上述输入信号和上述视频再现图象彼此同步。而且，在与视频信号的半帧或一帧(其被附加了作为记录信号标志信息的年、月、日、时、分、秒的寄存区)对应入号数的寄存区，与电视屏幕一致、用于将记录的模拟信号以1/60秒(视频半帧)或1/30秒(视频一帧)为单位分类的信息被记录。由此，几乎不考虑再现的类型如不仅正常向前进行视频再现，而且慢动作再现(进帧再现)或停止动作再现(静止图象再现)，或向后动作再现(反向再现)，就可分类并显示直到与再现过程中的屏幕对应的时间点的信号。
通过安装用于读取RTC实时时钟(其为摄像机的时钟功能)和1秒时钟(用作外来时钟功能计数)的内容的装置，安装在与摄像机十分不同的设备(如用于记录模拟信号的信号记录仪)中的RTC(实时时钟)的时间可被设置为由上述摄像机指示的时间，设定了该时间后的时间计数重新开始计时可被强制且同时地控制到摄像机内设时钟功能总共的计时。由此，即使(例如)精度为每月3秒的时钟被用于上面提到的两个RTC，随时间流逝必然出现的每个RTC的时间误差可被以大于半帧等效时间的精度瞬间整。
用于可独立设置亮度的两个屏幕和迭加器的信号显示存贮器分别被按一一对应的方式组合，属于当前显示的视频屏幕的模拟记录信号的所有信号数据被传输到上述存贮器中的一个，从当前正在显示的视频屏幕批示的时间到与半帧号相应的时间点的模拟记录信号数据被传输到另外的信号存贮器。由此，为了(例如)明显示所有要显示的模拟信号，迭加器开始工作，并暗显示直到与再现中的视屏相应的时间点的上述模拟信号。由此，通过确认要显示的模拟信号的所有图象，按照再现电视图象的进程可看到信号的渐变。
在插入摄像机的电容耦合器件(CCD)和视频存贮装置(录像带)间的迭加器中，当输入记录屏幕的属性信息(年、月、日、时、分、秒和半帧号)时，属性信息被转换成视频信号的明和暗的信息，并紧随垂直的SYNC之后被记录到录像带上与第三或第四行相应的部分。由此，录象带的再现不会受录像机内部错误跟踪引起的噪声的影响，记录屏幕上的属性信息，可很容易被分离并提取而不将属性信息显示在屏幕上。出现错误跟踪的情况是当磁带转动停止而只有螺旋扫描转动磁头旋转，即在静止图象再现或慢动作再现时，记录和再现磁头经过与用于记录的磁道不同的磁道。
安装在用于迭加并输出再现视频信号和模拟信号的适配器中的多个模拟信号数据输入端接收在同一时间彼此十分不同的多个模拟信号数据并可显示彼此同步的多个不同模拟信号和再现视频信号。由此，即使物理上彼此分开位置处的压力信号如手指的抓握压力和脚底的压力(体重移动)过渡特性信号被分别记录在不同的记录仪上，它们也作为其中上述各自的过渡信号和再现视频图象被迭加的视觉信息被观察。
插在摄像机的音频记录输入端的FM调制器，(VF转换器，电压频率转换器)甚至可模拟包括由于摄像机的特性不能被记录成音频信息的低频成分的模拟信号并将其记录到录象带上。由此，即使是间断产生的模拟信号也可被记录为与视频信号完全同步的音频信息，结果，仅通过将FM调制器(VF转换器，电压频率转换器)，在再现时插入音频输入端，与显示屏幕同步的模拟信号就可被显示。
探测到的由安装在模拟信号探测器中的无线发送器发出的模拟信号被安装在上述信号记录仪中的无线接收器接收，没有连接电缆。由此，物理上彼此分开的位置处的压力信号，如手指的抓握压力和足底压力(体重移动)过渡特性信号中的一个或两者的数据可记录在相同的信号记录仪或多个信号记录仪中而不用复杂的电缆连接，并且具有优良明操作技术的信号显示设备可被提供。
图1是说明实施例共同内容的功能框图。
图2是说明第一实施例内容的信号处理框图。
图3是说明用于第一实施例抓握压力的便携训练器械结构的图。
图4是用于解释第一实例的顺序流程图。
图5是说明用于抓握压力的便携系统的实施例的图。
图6是说明高尔夫球握柄压力特性的信号图。
图7是IC存贮器中与信号存贮有关的存贮部分的第一存贮器映象图。
图8是说明第二实施例正常工作顺序的流程图。
图9是IC存贮器中与信号存贮有关的存贮器部分的第二存贮器映象图。
图10是说明抓握压力训练卡(信号记录卡)外形及各种开关操作功能的图。
图11是说明用于第三实施例的高尔夫球棍的自动识别方法的图。
图12是说明参考信号和记录信号相似度比较情况的信号图。
图13是IC存贮器中与信号存贮有关的存贮器部分的第三存贮器映象图。
图14是说明第三实施例正常工作顺序的流程图。
图15是说明用于第四实施例抓握压力的便携训练器械结构的图。
图16是说明第四实施例便携压力训练卡(信号记录卡)安装例子的草图。
图17是IC存贮器中与信号存贮有关的存贮器部分的第四存贮器映象图。
图18是说明第五实施例的信号记录卡框图。
图19是说明第五实施例的信号图。
图20是说明第五实施例的控制流程图。
图21是说明第六实施例的系统框图。
图22是说明信号记录仪(抓握压力训练卡单元)功能的框图。
图23是说明记录信号状况的信号图。
图24是说明参考信号和记录信号的比较和判定情况的信号图。
图25是说明抓握压力训练卡单元工作流程的流程图。
图26是说明信号存贮区地址分布的存贮器映象图。
图27是说抓握压力训练卡的外形图。
图28是可标记时钟数据的摄像机的功能框图。
图29是电视适配器设备的功能框图。
图30是说明电视适配器设备控制流程例子的流程图。
图31是说明往录象带上插入(标记)时钟数据方法的例子的信号图。
图32是说明电视屏幕显示格式例子的图。
图33是说明电视屏幕显示格式实际使用例子的图。
图34是说明第七实施例的系统配置图。
图35是第七实施例摄像机设备和电视适配器设备的功能框图。
图36是说明用于第七实施例的手套的安装情况的安装布局图。
图37是说明无线发送设备功能的功能框图。
图38是说明第八实施例局部的框图。
图1是表示实施例基本原理的功能框图。当操作器械的操作者(训练器械使用者)501通过如手套或其它工具装备上传感器502，抓握器械503，并用所施加的力操作器械时，根据传感器502类型产生探测信号，(如对压力传感器，是在器械503测量部分作用力幅值的信号;对加速度传感器，是在测量部分的速度变化信号)。该探测信号通过有线或无线发送机传送到信号记录仪和训练仪510，并当探测信号判别为是需要的被探测的信号时形成最新探测信号且存入存贮器505，同时与预先寄存的参考信号506进行比较507。比较结果和基于比较结果的建议信息由信息装置508以引起五个感官(如视、听、触)感知的方式反馈给操作者501。信号记录仪和训练仪510有I/O设备509且有与PCMCIA(个人计算机存贮卡国际学会)标准或JEIDA(日本电子工程学会)标准一致的外形尺寸，且提供与市场上存贮卡的兼容性。
通过这些，不仅可以通过把信号记录仪和训练仪插入教练的个人计算机存贮卡槽中实现增强的信号分析，并且包括传感器的训练器械装置可象在戴条领带或腕表的感觉下被安装。因此，不考虑场地和训练方法减轻了心理负担，可以实现具有训练和实际运动较小差别和好的训练效率的系统。
第一实施例将参照附图加以解释。
图3所示为一个测量生物体肌肉作用力幅值(在本实施例中为抓握力量幅值)动态过渡特性的便携式器械结构图。
半导体压力传感器2a和2b安装在手套1的大拇指尖端和小拇指根附近的手掌上，并通过电缆与抓握压力训练卡10相联，抓握压力训练卡是卡片大小(长86mm，宽55mm，厚7mm)的信号记录仪的实体。抓握压力训练卡10基本如下所示构成及操作。
由测量放大器3(虽然与压力传感器2数目相应的测量传感器3用下述同样方法提供，为方便起见图中简略)将由传感器2a和2b探测的小压力信号放大到所需幅值而得到的手指肌肉作用力(抓握力，握紧力)过渡信号11(虽然得到两个系统输出11a和11b，为方便图中简略)被多路复用器4a时分，由模数转换器4转换为8位数字码，基于控制器5的指令，存入IC存贮器6(实际使用集成了多路复用器4a、模数转换器4和控制器6的微处理单元(MPU，IC)，需要时通过数模转换器7从模拟信号输出插座9输出为一个模拟信号或通过IC卡片连接器在管脚排列与标准一致下不经改变输出为一个数字信号。训练卡片10的操作由操作开关21、22和23控制，并且这种操作的结果显示在液晶显示板25上作为视觉信息(如图1所示由204指示的信号被显示)和进一步由扬声器26获得作为听觉信息。前面提到的存贮(记录)在IC存贮器6中的过渡信号11的出现时钟数据从具有日历和时钟功能的实时控制器5a中被抽取，并通过控制器5存贮在存贮器6的预定区域。控制器5的处理执行时钟使用这样的结构，由时钟开关数据选择器193选择和使用低频晶体控制振荡器191的输出信号LF和高频晶体控制振荡器192的输出信号HF。因此，尽管操作处理速度可能降低，为减少功耗，可选择低频晶体控制振荡器。相反，当要求高速处理时尽管功耗可能增加，则可选择使用高频晶体控制振荡器。
图2是一个信号处理框图，表示了直到使用图3所示装置在存贮器中记录模拟输入信息(因此在本实施例中为按时间次序输出的手指压力过渡信号)的程序原理。输入信号处理器201以低频慢速执行处理(图3所示低频晶体控制振荡器191保持被同图所示选择器193选中状态)直到输入模拟信号11的电压幅值(信号强度)超过固定值Vth。当探测到(点P1)模拟信号11开始比前述触发参考电压Vth高时，状态切换到高速处理模式(图3所示高频晶体控制振荡器192被同图所示选择器193选中)，在点P1附近进行微分系数(信号斜率)计算，并且当结果在允许微分系数区域内时，暂时将点P1当作被记录信号在P1点附近记录信号的触发点。然后，输入信号处理201在记录状态判断区域tj;分离输入信号11，在相关误差处理203中以记录信号存贮处理202的输出为参考信号执行相关处理操作，并以操作结果为基础将相关误差累积值ε发送至记录状态判断处理器204。记录状态判断处理器204具有窗口比较器结构，在这里下限阈值量或Vr1和上限阈值量Vr2是参考值。当相关累积误差值ε小于下限阈Vr1时，即当输入信号11在记录状态判断区域tj中的信号触发器的参考信号极相似时，记录状态判断处理器204判断该区域为区域1。当相关累积误差值ε小于上限阈值Vr2但大于下限阈值Vr1时，记录状态判断处理器204判断该区域为区域2。当相关累积误差值ε大于上限阈值Vr2时，记录状态判断处理器204判断该区域为区域3。当记录状态判断处理器204判断该区域为区域1时，输入与记录参考信号大致相似的信号，使得不需要记录信号本身而且记录状态判断处理器204仅记录相关信息，如在探测时间点处的时钟数据。当记录状态判断处理器204判断该区域为区域2时，其记录包括以后记录区域tr的整个信号记录区域的信号和诸如时钟数据的相关信息。当记录状态判断处理器204判断该区域为区域3时，即当它判别出输入信号与记录参考信号相比联系很小时，记录状态判断处理器204不执行任何操作，将模式返回至低速处理模式(如图3所示低频晶体控制振荡器191被同图所示选择器193选中)，并返回到等待下次出现的输入信号的高幅度部分(信号强度高于Vth的部分)的操作。
图4是个流程图，表示了前面提到的操作并表示了图5所示控制器5根据程序进行处理的顺序流程。首先，控制器5判断操作模式(状态101)，当设置为正常模式时，控制器5在循环存贮器中存贮输入信号的AD转换结果，通过信号电平幅值的判断值和随后的微分系数判断值(状态104)执行当前时间的暂时存贮(状态103)，并在记录状态判断区域tj对信号采样(状态105)。控制器5判断记录状态判断参考信号是否寄存。当它被寄存时，控制器5计算在tj区域采样的信号与记录状态判断参考信号间的相关值，由窗口比较器判断相关误差值幅度(状态151)，并判断判断结果是否在区域2中(状态152)。当判断结果在区域2中时，控制器5等待直到后面记录区域tr过去(状态153)并停止向循环存贮器的存贮操作(状态154)。然后控制器5将循环存贮器的内容传送到预定的信号记录区域(状态108)，将相关信息如时钟数据存入预定的存贮区(155)，此外执行各种后续处理(状态157)，并返回流程图顶端。在状态152中当控制器5判断该区域不是区02时，其在状态156中检查该区域是否是区域1。当是区域1时，控制器5进入状态155并记录存贮如时钟数据的相关信息。当区域不是区域1时，控制器5与在状态157中执行处理。
根据上述第一实施例，当生物体信息及其它信息代表的不稳定突发信号部分被记录和存贮时，信号本身被记录的信号部分，仅记录相关信息的信号部分，及不需要似乎是由噪声混合引起的每个记录的信号部分可以被可靠地分离和提取，使得有限的存贮区域可得到高效的利用，并可提供小型信号记录仪。
在当前IC和LSIC最重要成员C-MOS结构中，可以知道功率消耗与内部电路操作频率成正比。如上提到的第一实施例所示，当信号记录仪经常在低频下操作且仅当需要高速处理时使用高频时钟操作有限一段时间时，电池的寿命可以有不同量级的提高，且可保证比常用电池小的电池可以使用更长时间，因此以上是解决小型重量轻的有效办法。
第二实施例将在下面参照附图加以说明。
图6所示信号图说明第二实施例。
图6(a)表示高尔夫球员主手臂、另一手的大拇指和高尔夫球棍抓握表面之间的相对负载(压力)的动态变化，(抓握压力的过渡特性)信号11，并有双向角信号的特性。具有这种特性点和大于固定电平的幅度(Vth)的陡峭信号部分假定为触发点P1，并且记录P1前720个采样数据，P1后480个采样数据即共1200个采样(从P0到P5)为单位挥杆信号。可以用试验证明P2点对应于回摆的顶点，P3点对应于碰击点，P4对应于顺摆的终点。
图6(b)表示了同一时刻手指肌肉作用力(抓握力量)过渡特性信号11和教练信号12，并且教练信号是后面提到的高尔夫球员最佳击球时的过渡特性信号。在本例中，反向陡沿探测值设置为信号记录的触发状态，使P1在顺摆的中途(在P2与P3之间)。记录信号11和教练信号(参考信号)12通过分别测量在P2、P3、P4点的幅值和相对距离及计算差别来进行比较。
图6(c)表示高尔夫球员主手臂、另一只手的大拇指、和高尔夫球棍抓握表面之间相对负载(压力)的动态变化(抓握压力的过渡特性)信号11a和同一时刻同一只手小拇指根部附近手掌与高尔夫球棍抓握表面之间相对负载(压力)的动态变化(抓握压力过渡特性)信号11b。一般水平较高的人指导高尔夫球时，他经常定性指出，主要用小指抓握球棍，稍微用第三指和中指抓握，在碰击的瞬间施力。然而在本例中则可通过察看信号而定量地完成训练。
图5所示实施例为在高尔夫球中训练高尔夫球棍抓握状态的实际便携式训练系统。旨在提高打球技术的高尔夫球员100来到实际的高尔夫球场，附近的高尔夫球训练场或一块空地，在与主手臂相反的手上戴上安装有压力传感器来进行抓握压力训练的手套，将信号记录仪的主要部分的抓握压力训练卡10放入与身体某部分如腰或衣服口袋相连的存贮盒中，重复挥动高尔夫球棍30来击球以把高尔夫球棍30的抓握压力的动态变化(抓握压力的过渡特性)信号记录到信号记录仪主要部分的抓握压力训练卡10。抓握压力训练卡10将该信号与预先集存或在本次打球时集存的其最佳击球时高尔夫球棍抓握压力的动态变化(抓握压力过渡特性)信号进行比较和判断，并通知高尔夫球员100最佳击球的可再现性。如，当可再现性很好时，可通过可接受的声音“嘟”或语音“好”通知高尔夫球员100。当判断未能实现很好地可再现性时，用拒绝的声音“呜”或语音“对不起”通知他。当然通知的声音音量可根据外界环境降低或关闭。当完成一系列运动或训练时，训练情况可以使用记录了许多抓握压力信号(本实施例中一次可记录200个挥动信号)的训练卡10通过多种方法进行慢慢地研究。其中一个方法是当市场上通用的彩电42与特殊的电视适配器41相联且训练卡10插入适配器41时，各种与训练相关的信号和信息被显示在电视42的屏幕上。作为这种显示屏幕的一例，前面提到的记录在训练卡10上的压力信号被顺序显示，或随机选中的单信号或多信号被显示，或同时显示寄存的参考信号。另外，在显示过程中还可显示对压力信号和参考信号比较判断的结果的注解，并显示他最佳挥杆的再现直方图。其中，水平轴代表与参考信号的相似度，垂直轴代表出现频率的图表。第二个方法是将记录有信号的卡片10插入特殊的描笔记录仪适配器43中，前面提到的记录信号利用市场上的描笔式记录仪输出，各种类型的信息可用如上述电视屏幕显示的方式输出。很明显，使用个人计算机(PC)可实现高级处理。然而在所示实施例的系统中，由于没有具有IC卡I/O终端的个人计算机，所以特殊的PC适配器45是通过试验的方法生产的，并且抓握压力训练卡10插入适配器45以获得与个人计算机46的接口。当上面提到的适配器41、43和45操作时，为调用记录在卡片10中的多个挥杆信号，有两个存取装置可用于，如规定挥杆信号数和规定挥杆信号时间。因此，目标信号可以很简单地被调用。在抓握压力训练卡10上安装的液晶显示板25的屏幕上也可输出与前面提到的电视屏幕一样的显示，并且不论位置如何，训练可被跟踪且允许小屏幕和低分辨率。
图3所示在第一实施例中说明了的抓握压力训练卡10的结构如原来一样使用。下面参照表示从压力传感器2a(嵌在高尔夫手套手掌边的大拇指上)得到的压力信号11的图6(a)和表示与信号存贮器相关的存贮器映象图的图7，再次使用图3对操作进行更具体的说明。不论挥杆与否(假设在行走时无复载(压力)施加给传感器2a，尽管在这种情况下，信号也被当作是零负载信息的模拟信号)从压力传感器2a输出的信号经常输出为伴随着由各种干扰因素(当有关大拇指触到身体或当手握东西时)引起的幅度变化的模拟信号。具有压力信息的模拟信号经常由模数转换器4以240Hz量化和采样，并写入环状存贮器6a(见图7，具有1.2K字节容量，原有的数据被新数据更新)其具有的操作形式与安装在IC存贮器6中的FI-FO(先进快出)存贮器相同，并且，信号11的幅度和斜率同时被控制器5检查。在这种情况下，当控制器5判别信号11的幅度比预定固定值(图6a中示为Vth)大且状态比预定启动特性陡时，在该时间点处的信号点定义为信号记录参考点(图6a中示为点P1)，并仅在之后2秒(在图6a中由P5点表示，由于采样频率是240Hz，采480个点)模数转换器4的输出数据通过更改安装在IC存贮器6中循环存贮器6a(见图7)的内容而被存贮，而且存在于循环存贮器6a中的信号不连续点，即信号记录参考点(图6a中示为点P1)前720个采样信号(约3秒前)的记录信号顶点也被计算。然后，即当所有被记录的信号数据(图6a中示为从P0到P5的1200个采样数据)存入循环存贮器6a(见图7)后，仅当控制器5确认在被记录信号数据中，施加于与主手臂相对的拇指垫的压力有高尔夫挥杆的固有特性时，控制器5在后面提到的特征点处存贮各种参数，同时将所有存贮在循环存贮器6a(见图7)中的数据传送到安装在IC存贮器6中的记录存贮装置6b(见图7)。
图7示出了安装在IC存贮器6(参见图3)中的循环存贮器6a和记录存贮器6b的存贮图。与前面提到的存贮器相关的操作将参照本图做一详细说明。循环存贮器6a一般由从地址LM0到LM1199的1200个字节和从地址LM1200开始的7个字节组成(实际上需要用于各种标志的区域)。从模拟到数字转换的信号数据顺序写入地址LM0，LM1，LM2，…，当数据写入最后一个地址LM1199时，数据又顺次从LM0开始被写入地址。当上述操作连续循环时，控制器5探测信号记录参考点(图6a示为点P1)时，控制器5计算循环存贮器6a的地址LMX(地址P0)(信号顶端数据存贮在这里)，将它存入地址LM1200中作为点P0，并将在P0点处的时钟数据按年、月、日、小时、分钟、秒的顺序存入从LM1201开始的地址中。写入循环存贮器6a的操作执行到地址LMX-1(对应于图6a所示点P5)并在那里中断。然后，当控制器5识别出高尔夫挥杆的固有信号时，控制器5将循环存贮器6a的内容发送到在一轮中(直到地址LMX-1)从地址LMX开始的记录存贮器6b中(直到n+1个信号可以一种方式顺序存贮到最后第n个记录信号存贮区域，其方式为第0个记录信号存贮区域的下一个力第1记录信号存贮区域)并重新开始被中断的写入循环存贮器6a的操作。当高尔夫挥杆的固有信号未能识别出时，控制器5不执行前面提到的存贮器之间的发送及重新启动被中断的写入循环存贮器6a的操作。
图8是表示正常操作顺序的流程图，它以在抓握压力训练卡10(见图3)中的控制器5(见图3)所控制的程序的形式给出。首先控制器5判断操作模式(状态101)。在设置正常信号记录模式时，控制器5执行AD转换操作，将转换结果数据存入预定的循环存贮器地址中(状态102)，判断前面所述的转换结果数据幅度是否大于固定电平(状态103)，并返回到AD转换执行状态102。在判断状态103中当控制器5判断幅度大于固定电平时，控制器5在下一微分系数判断状态104中判断信号斜率是否很陡，如比固定值大。当斜率比固定值小时，控制器5返回AD转换执行状态102。当控制器5判断斜率陡如大于固定值时，其存贮当前时钟数据(状态115)，然后通过固定计数(本实施例中为480)执行AD转换和存入循环存贮器6a(见图5)的操作(状态105)，中断上述操作(AD转换和存入循环存贮器的操作)，选出是高尔夫挥杆的固有特性部分的P1、P2和P3(见图6a)，从中计算幅度和相对时间(状态106)。当在特性选取状态106中没找到前面提到的特性部分时，控制器5恢复前面提到的操作中断状态(AD转换和存入循环存贮器的操作)并返回AD转换执行状态102。相反当控制器5通过判别特性部分确认高尔夫挥动信号时，其将存贮在循环存贮器6a(见图5)中的1200字节数据发送到记录存贮器6b(见图5)中(状态108)。当控制器5判断上述信号未寄存在参考信号的寄存情况判断状态109中时，其恢复上述操作中断状态(AD转换和存入循环存贮器的操作)并返回AD转换执行状态102。当控制器5判断上述信号已寄存在参考信号的寄存情况判断状态109中时，其计算参考信号和刚记录信号间的相似度，并将结果存贮到预定区域(状态110)，并根据上述计算的相似度情况用蜂鸣声音通知高尔夫球员(状态111)。然后，控制器5将显示信号更新状态112中最新的记录信号在液晶显示板25(见图3)上显示，进入启动操作判断状态113，并在记录压力信号后检查启动开关是否工作(在这一时间点的启动开关具有指示寄存最新挥杆作为参考信号的作用)。当相关的开关操作被识别时，控制器5寄存最新的记录信号，作为在寄存参考信号状态114中的参考信号。当控制器5判断在判断状态113中未操作相关开关时，其返回处理开始处的模式判断状态101。
图9表示安装在IC存贮器6(见图3)中的与信号存贮区域相关的存贮器映象图，与图7相比区别在于增加了一个参考信号存贮器6c。对于存贮在循环存贮器6a中的单位记录信号数据，控制器5将地址LMX中的内容发送到记录存贮器6b的地址WMa-1199中(符号a表示“记录信号的数目-1”的数值，并用由0-n表示，在本实施例中n是199)。传送并存贮到记录存贮器6b中的压力信号数据通过在那时启动开关的操作，传送到参考信号存贮器6c中(在图8所示状态113、114中执行)。在记录存贮器6b的记录数据中在记录区域中的最新数据被复制到参考信号存贮器6c中。例如，当记录信号的数目为1时，控制器5将从地址WM0-0到地址WM0-1199中的数据发送到从地址RM0到地址RM1199。当记录信号的数目为2时，控制器5将从地址WM1-0到WM1-1199中的数据发送到从地址RM0到地址RM1199。
图10举例表示了简略代表本实施例中使用的抓握压力训练卡10外形和操作开关功能的重要特性。抓握压力训练卡10包括以下几部分传感器信号输入的多针插座13，模拟信号输出端的多针插座9，启动按钮开关21，电源两级拨动开关22，第一操作模式设置的两级拨动开关23，第二操作模式设置的三级拨动开关24，和指定针的并与日本电子工业学会(JEIDA)标准一致的数字I/OIC卡连接器8(68个针)。操作方法概述将在下面予以说明。首先，嵌入了压力传感器的高尔夫手套1(见图3和图6)通过预定电缆连接接到传感器信号输入的多针插座13[传感器]上，电源开关22[电源]设置到开位置以提供操作模式。当第一模式开关23通常设置在“正常”位置而第二模式开关24设置在“训练”位置(这即指正常模式，见图6)时，仅记录挥杆时的抓握压力信号。当启动开关21[启动]在上述正常模式被按下时，最新记录信号(显示在液晶显示板25上)被寄存作为参考信号。然后每次挥杆的记录信号与上面寄存的参考值进行比较，并且预定的相似度的判断结果每次由蜂鸣声或语音给出通知。然后当第二模式开关24设置在“显示”位置时，选择特殊显示方式，而且当启动开关21按下时，抓握压力信号则按记录的顺序显示在液晶显示板25的屏幕上。当前显示的信号被寄存作为参考信号时，第二模式开关24返回到“训练”位置并按下启动开关。当第二模式开关24设置在“擦除”位置并按下启动开关21时，许多记录信号被同时擦除，并且当在这种状态下再次按下启动开关时，寄存参考信号被擦除(当参考信号被擦除后，需要将模式开关24返回不是“擦除”的位置)。另外，当第一模式开关23设置到“阈值改变”位置时，可改变各种常数。当第二模式设置开关24设置在“阈值”位置(与上述“训练”位置同)时，无论何时按下启动开关21，信号记录的触发电平(图6中Vth)设置到预定的顺序的7个电平级之一。当第二模式设置开关24设置到“微分”位置时，上述记录触发点的判断微分系数可设置为从负向到正向通过零点的7级电平之一。当第二模式设置开关设置到“判断”位置时，用于与参考信号进行比较和判断的接受和拒绝线可设置到7级电平之一。
根据第二实施例，通过使用特征双向角部分存在接触压力随时间信号的动态变化(接触压力为高尔夫球员在比赛中挥动高尔夫球棍时与主手臂相反的手掌拇指尖端与高尔夫球棍抓握表面之间的接触压力)，仅在IC存储器中记录上述特性部分的前3秒和后2秒的信号信息。因此，不需要执行任何复杂操作即可将一些信号数据存贮到有限的存贮空间中，并且可以提供便携、便宜的仅有卡片大小的抓握压力训练器械。
高尔夫球员最佳击球时的抓握压力数据可在现场简单地寄存、比较和判断作为教练数据，使在实际的高尔夫球场或非特定的高尔夫练习场中可稳定地执行高尔夫球员再现最佳情况的训练，并可提供能有效提高打球技术的训练器材。一般来讲，高级人员(专业人员)和初学者之间最根本的差别在于外在(形式)和内在(心理状况和肌肉状态)操作的可再现性好或坏。
根据第三实施例，要使用的高尔夫球棍的类型可自动识别，参考信号基于识别结果寄存在不同区域，且在比较和判断时，与使用的球棍相对应的参考信号被选择和读出。训练系统(图5)和训练卡(信号记录卡)的结构(图3)基本与第一或第二实施例相同，因此省略了重复部分的图解和说明，在这里第三实施例将参照附图加以说明。
图11表示自动判别高尔夫球棍的方法。用突出物代表高尔夫球棍类型的标志签31附于高尔夫球棍30的相关抓握部分(在本例中左手小指根部是接触部分)，按阵列状态分布、设置的分离类型压力传感器2b装在高尔夫手套1的小指根部附近，并同拇指的压力传感器输出终端一起与训练卡(信号记录卡)相连(与图3所示训练卡10结构相同)。在标识签31上，具有固定硬度的塑料半球分布在间距为P的凹点上(有塑料孔的地方定义为1，没有的地方定义为0)。在图中所示例中，首位M的1和末位的1之间的凹点是有效数据，并在十六进制中代表28而在十进制中代表40，在本实施例中，这种码用作“斜边(pitchingedge)球棍”。球棍类型由二进制码定义，如十六进制的21指1#铁杆，22为2#铁杆，27为7#铁杆，31为1#木杆。分离型压力传感器2b是一个阵列传感器，它被划分使等于前面提到的凹点间隔尺寸P的1/3的长度是单位压力探测单元2b-1，2b-2，…，2b-n的长度，并且它足够长以充分探测比前面提到的标志签长度更长的区域。假定标签31的半球孔31-1与如图示位置相接触，分离型压力传感器2b的每个单位单元按顺序从2b-1到2b-n被选择时，如图所示的探测的压力信号被输出，在单位单元中进行模数转换，并如图所示用变化的二进制阈值(探测信号的最小包络值并将该值平移固定值)进行二进制化。然后M和L末尾之间的间隔被分成8部分，假定3个单位单元为一位，依据是否探测到突起存贮二进制码数据，当前使用(抓握)的球棍可被自动判别。分离型压力传感器2b的单位压力探测单元2b-1，2b-2，…，2b-n的总数(阻力相加结果)表示了小指根部施加力的幅值。
图12显示了表示多个参考信号12和记录的压力信号11之间比较和判断情况的信号图。参考信号12-1到12-6根据前面提到的图形自动判别结果分别存贮到相应区域中。例如，当在1号寄存参考信号12-1中使用1#铁杆，2#铁杆的最佳击球信号在2号寄存参考信号12-2中，3#铁杆的最佳击球信号在寄存参考信号12-3中，4#铁杆的最佳击球信号在寄存参考信号12-4中，5#铁杆的最佳击球信号在寄存参考信号12-5中，6#铁杆的最佳击球信号在寄存参考信号12-6中时，执行寄存最佳击球信号程序，使其同各自的特性点数据(在回摆顶点位置P2，碰击点P3及顺摆终点P4的幅度和相对时间)一起被寄存。每个记录信号是一个由最新挥杆引起的拇指尖端的压力过渡特性信号，且特性信号11的在P2、P3和P4的特性点数据已被得到。控制器5收到用在最新挥杆时高尔夫球棍类型自动判别的结果(见图11)，选择与前面提到使用的球棍相对应的寄存参考信号12，并将它与前面提到的最新记录信号11相比较。这种比较可以通过获得在回摆顶端位置P2、碰击点P3和顺摆终点P4之间各自幅度的差别和相对时间之间的差别而简单地执行。另外，在执行严密比较情况下(当信号依靠特殊的适配器显示在电视屏幕或个人计算机屏幕上时，见图5)每个记录信号11和参考信号12的区域被测量(图中所示阴影部分)，并且得到整个信号间的相关性以获得相似度。
图13表示如上所述具有多个参考信号存贮区域的系统中IC存贮器6(见第一实施例图3)的信号存贮部分的存贮映象图。存贮在循环存贮器6a中单位记录信号的1.2K字节数据(从由指针P0指定的地址数据开始写入LML0到M1199的地址中)通过记录信号显示总线61发送到记录存贮器6b的从地址WMa-0到地址WMa-1199的预定区域(符号“a”指“记录信号数-1”的正数，例，在第10个记录信号下，是从地址WM9-0到WM9-1199的区域)。在这种情况下，当执行参考信号寄存程序时(见第二实施例中图9)，最新记录信号数据(在上例中存贮在从地址WM9-0到地址WM9-1199区域中的数据)发送到参考信号显示总线62并被复制、寄存在参考存贮器6c中的预定区域(如，在1#铁杆情况下，从地址RM0-0到地址RM0-1199的区域)。假设第11次挥杆由2#铁杆执行，记录信号显示总线上的压力信号数据存贮在记录存贮器6b的从地址WM10-0到地址WM10-1199的区域上，并且参考信号对应于在参考存贮器6c中的2#铁杆，如，从地址RM1-0到RM1-1199的数据同时顺序发送到参考信号显示总线，并迅速与前面提到的记录信号显示总线的数据相比较。记录信号显示总线61和参考信号显示总线62的数据发送到显示存贮器(图中未示出)以共同显示在液晶显示板25(见第二实施例中图9)上。
图14是在第三实施例中控制顺序的流程图。在该流程图中，一些状态增加在参考信号寄存判断状态109后(表示在图7中流程图中，该流程图在第二实施例中有大致说明)。即，在寄存判断状态109控制器5判断参考信号已被寄存时，其在使用球棍判断状态130中判别用于挥杆的球棍，得到刚记录的信号，在参考信号选择状态131中选择能用作比较参考信号的参考信号，计算相似度并存贮判断结果(状态110)，通知判断结果(状态111)，且更改显示信号(状态112)。然后，在启动开关操作判断状态113，控制器5判断是否需要参考值寄存。如果需要，控制器5选择与使用的球棍相对应的参考信号寄存区域(状态132)并将被选择区域的最新挥杆数据寄存为最佳击球数据。
根据上面提到的第三实施例，不仅可以实现所用球棍基本固定在有特殊的高尔夫训练工具或高尔夫击球训练场地的地方时的抓握压力的训练，而且不需考虑使用的高尔夫球棍的类型可以实现从用木头球杆击球到用斜边短距离击球时抓握压力信号的记录和在实际高尔夫球场的训练。因此，训练可以如上面提到的在高尔夫训练场进行训练一样简单地执行，且训练效果可以有很显著的提高。
下面将参照
第四实施例。在第四实施例中，除去了连接嵌有压力传感器的高尔夫手套和有电路的训练卡(信号记录卡)之间的电缆，并且由于使用了与压力信号同时记录的信号来进行判断，增加了脑电波，加速度和角度作为对象，因此可以说第四实施例是第三实施例发展了的系统。
图15是表示第四实施例的便携式训练器械的框图。其基本结构与图5所示第二实施例相同，省略相同部分的描述。由半导体压力传感器2(安装在进行高尔夫挥杆抓握压力训练的高尔夫球员主手臂相反一侧手套1的手掌拇指尖端)探测的作用力信号在无线发射器54中进行频率调制(FM)并作为微弱电磁波以约450MHz的载波频率从天线55a发送到接收天线55b。由接收天线55b收到的电磁波由接收器(无线接收器)56探测和解调，恢复为由压力传感器2探测的抓握压力信号状态，并输入到安装在模数转换器4前面的模拟多路复用器4a的第一输入终端。另一方面，由脑电波探测器51得到的脑电波信号经过仅使α波成分(从8Hz到13Hz)通过的带通滤波器与模拟多路复用器4a的第三输入终端连接，指示了放松状态，而且加速度传感器52的输出信号也与模拟多路复用器4a的第二输入终端连接。模拟多路复用器4a在单位采样时间内(在本实施例中约4.1ms)执行第一输入的选择，第二输入的选择，然后是第三输入的选择，由模数转换器4将每个选择的输入信号量化为8位数据，并将信号存贮到IC存贮器6中循环存贮器的三个系统中。前面提到的第一输入信号数据(从无线发射器发送的拇指压力过渡信号)也同时输入到控制器5，并且控制器5判断触发位置并选取特征点。当控制器5识别出前面提到的触发位置和挥杆特征点时，其继续进行固定数目的采样操作，然后发送和记录存贮在前面提到的循环存贮器三个系统中的数据到IC存贮器6的预定区域。
图16是表示在第四实施例中抓握压力训练卡(信号记录卡)的安装情况的图。压力训练卡(信号记录卡)10准确安装在高尔夫球员帽57的袋子里。从脑电波探测器51和接收天线55的引线连到前面提到的训练卡(信号记录卡)10的输入针(pin)插座上。因此，加速度传感器52(见图15)探测头部的摆动，即击球前后头的上抬。
图17是表示第四实施例中与信号存贮器相关的存贮器映象图的图。第一循环存贮器6a-1和第一记录存贮器6b-1是用来记录拇指的压力信号的，第二循环存贮器6a-2和第二记录存贮器6b-2是用来记录头部摆动情况的，第三循环存贮器6a-3和第三记录存贮器6b-3是记录α波出现情况的，而且它们彼此对应。参考存贮器6c为每个高尔夫球棍寄存了从第一记录存贮器6b-1选出作为参考信号的最佳击球信号。
根据第四实施例，从嵌入手套的传感器来的探测信号可通过电缆记录到存贮器中，使高尔夫球员可以不会过于察觉到是在训练，从而集中精力。可以容易获得探测摆头时和击球瞬间之间的时间点相关度，并且同时可以执行所谓的头上摆训练。在真正放松状态(产生许多脑电波的α波)下挥杆和其他状态(兴奋状态等)下的比较和检查是可能的。另外当探测到放松状态时，可以放出轻松的音乐提示开始击球。因此，该训练器械对真正高尔夫球赛中提高分数是一个好伙伴。
通过连接一个坡度传感器，与球场倾斜情况的关系可以被检查。通过连接一个测风计(加热电阻，从其冷却情况计算风速和风向)，可以在高尔夫球员击球之前给他一个建议，并可同时得到抓握压力转变和风的情况之间相关性的统计。另外，在使用上面提到的第四实施例的方案(无线)时，许多高尔夫球员的抓握情况可以实时概括到主设备中，教练员可以获得需同时训练的多个人的训练数据，使他能不用分散计时地适当地辅导他们。
下面将参照
第五实施例，只有当有周期性的输入信号的周期信号模式由于一些因素而被损坏或周期被打乱时，第五实施例提供一种方法用来记录相关信息如其前后的信号信息和发生时间。
图18是表示使用于第五实施例中的信号记录卡和大致结构的框图。压力传感器(图中未示出)、脑电波探测器51，插在耳垂上用来探测血流增加或减少的衣服扣形光电血流探测器71一起作为对信号记录卡10的输入信号源。每个输出信号被模拟多路复用器4a进行时分，并由模数转换器4转换成数字信号，且需要时(在第五实施例中当重复模式损坏时)与由实时控制器5a所有的时钟数据一起记录到IC存贮器6中。
图19表示信号图，其中模仿了光电血流探测器71的输出信号使之适于本实施例的说明。图19(a)是当周期性和模式有序时的信号图，且在这种情况下无信号被记录。即，控制器5判断在输入信号超过固定阈值电压Vth后在特征选取执行保持区域结束后的特征选取执行区域tx中是否有具有预定信号特征的信号成分。在图中由于第一最大峰值点P2-1，最小谷值点P3-1和第二最大峰值点P4-1符合预先分别假定的幅度和频率成分(相对时间间隔)，所以控制器5不记录信号数据而执行下一特征选取。
为了避免说明的复杂性，图中在特征选取执行后出现了不希望的信号(超过阈值电压Vth的信号)，特征选取执行保持区域tw结束，然后跟着特征选取执行区域。然后在实施例中，即使在特征选取过程中，控制器5存贮超过阈值电压Vth(有触发点的信号)的信号，而且当它判断前面提到的特征选取结果与假定值相似时，它立即将特征选取执行保持区域tw和特征选取执行区域复原到前面提到的存贮的触发点。即控制器5对每个周期出现的信号执行特征选取判断操作。图19(b)是一个信号图表示了前面提到的峰值电压特性丢失的信号偶然被混和的情况。即是这样一种情况，控制器5判断是否仅在输入信号超过固定阈值电压Vth后在特征选取执行保持区域结束后的特征选取执行区域tw中有具有预定信号特征的信号成分，且结果是无。判断结果的时间是当前面提到的特性选取执行区域tx结束且和与数据记录区ts相关的信号数据和其相关信息从该信号被记录(在被数据复原记录区域ts-a从特征模式非提取判断时间复原点)时的时间点。
图20是微处理器5(见图18)控制前面提到的操作的控制流程图。首先，微处理器5判断模式(状态101)，当它是相关模式时，微处理器5将输入信号的AD转换结果分别写入循环存贮器(循环存贮器的操作与第一、二、三实施例中同)(状态102)。微处理器5也判断信号电平的幅度(状态103)。当信号高于固定电平时，微处理器5等待特征选取执行保持区域tw(状态140)。然后，在特征选取执行区域tx期间(状态141)。微处理器5执行特征模式提取计算(状态106)直到特征模式被探测(状态107)。在状态107中当微处理器5确定存在特征模式时，其当前面提到的特征选取执行区域tx结束时(状态141b)返回流程顶部。当前面提到的特征选取执行区域tx在前面提到的特征模式被探测前结束(状态141中“是”的情况)时，微处理器5用固定数目执行采样(在图19(b)所示ts-b区域期间)(状态105)，然后，更新循环存贮器中的数据，中断采样结果，存贮(记录)更新了的循环存贮器的内容到预定的信号存贮区域(状态108)，更新液晶显示屏上的显示数据，返回到流程顶部并结束一系列操作。
根据上面提到的第五实施例，例如，即使在运动训练过程中由一些原因引起心律不齐或骤停(叫作无节奏状态)时，各种相关信息(依赖于连接的传感器)如其发生时间或脑电波情况可被记录，且前面提到的记录数据可按需要即刻处理，从而为体质管理提供了很有效的工具。
第六实施例将参照附图加以说明。第六实施例是一种高尔夫挥杆的训练系统，通过摄像机记录的体形检验器械(高尔夫球棍)和手掌间抓握压力的动态变化特性以提高训练效果。
图21是表示该实施例的框图。旨在提高打球技术的训练器械使用者100在左手上戴了连接(嵌)有压力传感器的高尔夫手套1(假定是右撇子，左撇子的人把它戴在右手上，这些注解在下面说明中被省略)，在不妨碍挥杆的部位安装了用以记录抓握压力信号的抓握压力训练卡10，并在高尔夫训练场或高尔夫球场用预定的高尔夫球棍30重复高尔夫挥杆。分别地通过由第三个人使用手提摄像机340记录体形或使用三角架自动记录体形，图象即被记录在录像带378中。在这种状态下，挥杆执行预定的次数(次数由高尔夫球员选择性地决定，如在高尔夫训练场地或在实际高尔夫球场一个轮的终点时100次或200次挥杆)，记录次数挥杆压力信号的抓握压力训练卡10被插入电视机适配器41以将信号显示在家用电视机上，由用以记录的摄像机340将记录的录像带卷到预定位置，然后执行再现操作。通过对录(记录)在录像带378上的时钟数据与记录为抓握压力信号(记录在训练卡10上)的属性信息的时钟数据进行比较和判断，抓握压力的变化可以与挥杆操作同步地在家用彩色电视机上看到。记录的录像带可从前面提到的录像机中取出，且用扁平型放像机350可看到和上面提到的相同的显示信号。即，通过将再现操作技术(对慢动作再现或反向再现)优良的扁平型放像机350的再现输出端同记录信号的抓握压力训练卡10被插入的电视适配器41连接、与挥杆方式同步的压力信号可在彩色电视机42屏幕上看到。通过另外插入由在右脚跟和左脚跟嵌入的压力传感器测量和记录体重移动状态的第二抓握压力训练卡10，可以同时看到形态，抓握压力变化和体重移动变化。
图22是显示用在本实施例中的压力信号记录部分的框图。嵌(安)在高尔夫手套1第一手指尖端(拇指)附近垫子(与器械的接触表面)中的第一压力探测传感器2a和嵌(安)在第五指(小指)手掌的第二压力传感器2b的第一输出通过抓握压力训练卡10中的仪器放大器3放大为压力信号11，由模拟多路复用器4a进行时分，由模数转换器4转换为数字信号，并记录到IC存贮器需要的部分(信号存贮器)中。在这种情况下，由RTC20(实时时钟)指示的时钟时间和与视频信号半帧号等价的以1/60S为单位的数字被记录为前面提到的记录信号的属性信息。在这种方式下记录的信号通过操作开关21、22和23显示在液晶显示板25上，或从扬声器26输出，或通过数模转换器7从模拟输出终端9作为模拟信号输出。然而，普通记录的数据通过与JEIDA(日本电子工程学会)标准一致的IC卡片连接器8被吸收。在本例中，手指和握柄间的压力被探测且信号数据被记录。然而，压力传感器安装在脚跟部、探测体重移动或用肌动电流传感器探测和记录肌肉运动状态是可能的。
图23表示了测量放大器3(见图22)的输出信号11转换为数字信号并存贮在IC存贮器(信号存贮器)6(见图22)中的情况。在信号记录触发点P1(或P2，或P3，或P4)前720个采样的数据和在前面提到的触发点后480个采样的数据的共1200个采样的数据记录为单信号数据。
图24表示记录的最新输出信号11和预寄存的参考信号12之间比较和判断情况的示意图。微处理器5计算在主要部分P2、P3、P4附近最新记录信号11和参考信号12的信号相关性，并判断相似度。同时在屏幕上显示最新记录信号11和参考信号12是可能的，在屏幕上仅显示前面提到的计算的相关值也是可能的。
图25显示了用于第六实施例中的抓握压力训练卡的操作流程，且它也是示于图22中的微处理器(控制器)5的顺序流程。首先，微处理器5判断该模式是否为正常操作模式(判断状态101)，当“是”时，微处理器5将信号从模拟转换到数字，将其顺序存贮到1200字节的循环存贮器(循环存贮器如图22示安装在IC存贮器6中，在图中未示出)中(执行状态102)，并判断AD转换的信号电平是否高于固定值(状态103)。当信号电平高于固定值时，微处理器5将该时间点的信号变化斜率与预定值相比(判断状态104)。当斜率大于固定值时，微处理器5将它识别为信号记录的触发点，然后在固定区域进行数据存贮(本实施例中为480个采样点，见图23)(执行状态105)，然后提取由P1、P2、P3和P4指定(见图23)的记录信号特征点(执行地状态106)，并判断是否有目标特征模式作为结果(判断状态107)。当有目标特征模式时，微处理器5将存贮在前述循环存贮器中的数据发送到预定的信号存贮区域(后面将描述，见图6)(执行状态108)，并同时寄存如前述发送的记录信号的属性信息(执行状态115)。另外，当将是比较参考的参考信号已被寄存时(判断状态109)，微处理器5计算参考信号和前述最新记录信号间的相似度，存贮计算结果(执行状态110)，用蜂鸣声或混和语音通知计算结果(执行状态111)，并同时更新液晶显示屏(图22中示为25)为最新记录信号。然后当执行启动操作时(在判断状态113中为“是”)，微处理器5将前述参考信号改变为前述最新记录信号(执行状态114)并返回流程顶端。
图26表示前述信号存贮区域(图22所示，在IC存贮器6内)的存贮映象图。记录信号顺序存贮在假定属性数据区域和信号数据区域为一个单元的#1到#n(在本实施例中n指200)中。当取出#1记录信号区域6-1以检查内部映象图时，#1信号属性数据包括年、月、日、小时、分钟、秒和帧(1/30S或半帧1/60S)的7字节数据。#1信号数据区域6-1b包括在信号记录触发点前720个采样和在信号记录触发点后480个采样的和的1200个字节的数据。
图27表示用于上述实施例中的抓握压力训练卡(信号记录卡)10外形图。从传感器输入终端13输入的信号通过提取特征被自动记录并显示在液晶显示板25上，且数据通过操作启动开关21或各种开关22、23、24经过IC卡连接器8或模拟输出终端9从卡10输出。
图28是表示用在本实施例中用来记录外形的摄像机功能的框图。摄像机功能包括，粗划分为摄像机记录单元384，摄像机再现单元385，内部监视器77和录像带378。
通过摄像机透镜370作用形成在电容耦合器件(CCD)371的感光表面上的图像由电容耦合器件371转换为电信号，并由摄像控制器372根据SYNC发生器373产生的时间将之转换为视频信号。视频信号与由在时钟信号迭加器382上时基控制器381产生的时钟数据混合，并通过录像带的记录控制器374和录像带控制器375将其记录在录像带378上。时基控制器381包括一个时钟计时器，并能通过操作时间调整开关380设置当前时间，还能通过时间调节和存贮器R/W连接器383修改外部设备的当前时间，或把时间设置为外部设备指定的时间。另一方面，录像带378在记录期间的图像或再现的图像可通过再现控制器376在内部监视器377的屏幕上看到，也可通过输出连接器379在外部的家庭电视上看到。
图29是用于本例中的电视适配器(图21中的电视适配器41)的功能框图。从摄像机或放像机输出的复合视频信号从视频信号输入连接器386输入，SYNC成分被SYNC分离器386提取，通过SYNC分离器387的视频信号通过时钟数据分离器388，模拟信号被迭加电路389迭加，从视频信号连接器390输出，并连接到外部监视电视上。然后当外形示于图27的抓握压力训练卡(图21中10和10′)插入IC卡片连接器391和391′时，由操作开关393的指示操作的与前述分离的SYNC的时间同步的适配器控制器392从前述抓握压力训练卡中按需要提取数据，执行预定处理，然后将相关数据存贮到用于迭加和显示特征显示寄存器394和参考信号间相似偏差的错误显示寄存器395和用于迭加和显示与前述输入的视频信号有关的参考信号和记录信号的显示存贮器396中。
图30是表示图29所示适配器控制器392控制流程例子的流程图。微处理器5判断模式是否为正常操作模式(判断状态401)。当模式“是”时，微处理器5识别再现视频的当前再现时间(执行状态402)，并判断是否有与时间相关的信号信息(判断状态403)。当有信号信息时，微处理器5将相关信号的所有区域(1200字节的数据)迭加到视频信号以得到相对低亮度级(执行状态404)，将它显示在屏幕上，并检索参考信号是否寄存(判断状态405)。当“是”时，微处理器5计算对参考信号的相似度，即在抓握压力过渡特性下，判断抓握情况重复的再现性(执行状态406)，并以计算结果为基础将注解说明迭加到视频信号上(执行状态407)。另一方面，当前述参考信号的寄存值检索是“否”(判断状态405)时或当微处理器5在前述注解说明输出(执行状态407)后再次读再现视频信号的当前再现时间且有与前述读出时间相应的信号信息时(当在判断状态409有信号信息时)，微处理器5将亮度信号迭加到与前述读的当前再现时间相应的点(亮度信号在前述记录信号中，前述记录信号当前显示在视频信号中)，使其强度增加(执行状态410)并判断在记录信号数据中所有区域(1200字节)的前述亮度修改操作(执行状态410)是否结束(判断状态411)。当其为“否”时，即操作并未结束，微处理器5构成一个循环以返回到时间读出状态(执行状态408)。当前述判断(执行状态411)为“是”时，即当1200个点的信号数据显示结束时，微处理器5确定参考信号是否被寄存。(当其已被寄存时(判断状态412中为“是”时)，微处理器5计算再现性的分布(执行状态413)并显示之)(执行状态414)。
图31表示在本实施例中使用的将时钟数据插入到录像带上的方法的举例。VSC(视频子码)也被规格化为家用8mm视频，且时间数据也可插入市场上的家用摄像机中，因此很显然，可以使用具有前述VSC功能的摄像机。
图31(a)表示在半帧区域内时钟数据的插入部分。视频信号的半帧623指从一个垂直的SYNC(VS)620到下一个垂直的SYNC的1/60S的期间，要插入的时钟数据625是在消隐期间(BLK，在消隐电平处固定视频信号624的期间)622结束之前半帧623的起始部分，并被记录作为由水平的SYNC(HS)620保持的点处的伪亮度信号。在第“N”个半帧顶部，当前时间及包含有指示第“N”个半帧的插入时钟数据被记录，而且在下一半帧期间，包含有指示第N+1半帧的数据的插入时钟数据625-1被记录。图31(b)表示时钟数据在单位扫描期间(严格来说，是水平扫描时间与水平回扫描时间的总和的期间)的中央628被记录的情况。在存在于水平消隐(HBLK)期间的水平SYNC620之后的固定时间，指示时钟数据和Gregorian日历最后两位的年代码(年)的同步图形(pattern)(SYN)625a被插入，然后日历中的月代码(月)625c、日代码(日)625d、和24小时系统中的小时代码(小时)的625e、长为2位的分钟代码(分钟)625f、长为2位的秒代码(秒)、长两位的半帧数代码(F1d)625h，和用于探测错误的循环冗余码检验码(CRC)625j被顺序记录。
图32表示基于本实施例的屏幕显示的举例，且它表示了高尔夫球挥杆时的外形和抓握压力特性随时间的变化(实际上可以获得动态图像且6个特征部分可从其中提取出作为静止图像)。其于对操作的分析，当训练器械使用者100为方便挥动高尔夫球杆时，其时间过程包括寻址部分631，回摆部分632，回摆顶点部分633，碰击部分634，第一顺摆部分，第二顺摆636。当前再现的与图像有关的参考信号12和记录信号11被同时显示，且顶点tx的进程(其亮度被调制)与视频再现图像的进程同步。
图33基于图32所示显示例子表示几个训练器械用于实际设备的实例。图33(a)表示第一个例子。在彩色电视机42屏幕上的训练器械使用者100的自然图像(未经计算机处理)和参考信号12及记录信号11显示情况与图32中的相同。但是在挥杆或碰击后判断结果的信息被显示在屏幕上。第一条信息指示标题641，第二条信息指示训练器械使用者100的属性信息642，第三条信息指示判断结果注释643，第四条信息指示被迭加和显示在电视机42屏幕上的一点建议645。图33(b)表示显示在彩色电视机42屏幕上的前次训练中再现性直方图647和当前训练中再现性直方图以代替上述第三第四条信息。
图33(c)表示显示在彩色电视机42屏幕上的为提高训练效果的抓握压力量化图648。
根据上述第六实施例，应用高尔夫球挥杆的人工操作的要点，例如，手指和高尔夫球棍之间的相对压力，或体重移动或脚踏力量情况，可根据外部体态确定。
因此，传统的不科学的高尔夫球挥杆的训练可以科学地有效地完成。
下文将参考附图解释第七实施例。第七实施例采用将欲记录的信号数据记录到录像带的音频记录磁道中的方法，而没有使用第六实施例中所用的信号记录(图21所示握柄压力训练卡10)。
图34是说明第七实施例的系统框图。训练器械的用户100戴上一手套，其中装有传感器，指示加到高尔夫球杆30上的手指压力大小的信号通过无线发射器660被转换成电磁波发送。发送的电磁波由无线接收天线651接收，被用于音频手段的无线适配器651-a转换成伪音频信号，然后与摄像机340的外部音频输入端相连。由此，将视频信息和前面提到的手指压力信息记录到盒式录像带378上。当用摄像机340再现图象时，作为伪音频信号记录到音频磁道中的手指压力信息被解调成模拟信号并被迭加及显示在前面提到的电视屏幕上。当前述的记录的盒式录像带378被从摄像机340中取出，磁带用一盒式放像机350-a再现，盒式放像机350-a输出的视频信号和音频信号被用于音频方法的无线接收器适配器650-b转化成伪音频信号，施于手指的压力信号被恢复，然后和视频信号一起被迭加并显示到彩色电视42的屏幕上。
图35是说明示于图34的电视340和用于音频方法的无线接收机适配器650-a的内部功能块的图。电视摄像机340大致被分为记录单元384和再现单元385。记录单元384由摄像机镜头370、电容耦合器件(CCD)371、摄像控制器372、SYNC发生器373、记录控制器374、音频输入端671和音频放大器672组成。另一方面，再现单元385由用于控制再现盒式录像带378的磁带控制器375、再现控制器376、内建监视电视377、电视信号输出连接器379、音频输出放大器673和音频输出端674组成。被探测到的压力信号成分进行FM调制的电磁波(由示于图34的无线发送器660发送)由无线接收天线651和无线接收器(电路)652接收，被低频FM调制的信号由探测器653解调，通过信号输出端675连接到音频输入端671并被记录在盒式录像带378的音频通道中。接着，当再现盒式录像带378时，当前再现图象被低频FM调制的压力信号成分从音频输出端674输出，无线接收器适配器650-a的视频输入连接器676与视频信号输出连接器379相连，而音频信号输入端677与音频输出端674相连。由此，被低频FM调制的压力信号成分由频率电压转换器654解调成连续的模拟信号，由迭加器655将其与电视屏幕迭加，并通过视频输出连接器678显示在市售的彩色电视上。
图36给出了用于第七实施例、装有传感器的手套的安装情况。图36(a)说明手掌一面的情况，而图36(b)说明手背一面的情况。两传感器2a和2b嵌在手套1的手掌一面，带有发射天线661的无线发送器660安装在手背面上。
图37是说明无线发送器660(见图36)功能的框图。压力作用的传感器输出信号被前置放大器662-a和662-b放大，由用于将电压变化转换成频率变化的电压-频率转换器663-a和663-b转换为在约1KHz到10KHz间的低频FM调制信号成分，再由立体混频器664混和，由射频调制器665转换成在数十到数百MHz间的射频信号，然后通过发射级放大器666和发射天线661发送出去。
根据第七实施例所述，当电视摄像机和适配器被组合时，可很容易看见彼此同步的、在远处探测到的模拟信号和图象，所以可有效地进行高尔夫球挥杆或其它运动抓握压力状态的训练。
第八实施例将参考图38进行说明。第八实施例通过无线装置从信号探测部分(示于图21中装有传感器的手套1)向信号记录部分(示于图21的抓握压力训练卡10)发送信号，其它组成部分、具体操作以及训练方法与前面提到的第六实施例的相同。戴装有传感器手套1(可以使用装有传感器的鞋子、袜子或鞋垫)的训练器械用户将抓握压力训练卡10放在口袋或其它地方开始训练。施于装在手套1拇指的手掌面上的压力传感器2a和小指根部附近手掌面上的压力传感器2b的压力信息被转换成由无线发送器660FM调制的高频(从数十MHz到数百MHz)信号，接着从发射天线661传播到接收天线672，然后被无线接收器671恢复成预定的模拟信号，再输入到测量放大器3中。
根据第八实施例所述，探测训练所需的信息的位置不受限制，即，即使当传感器被装在身体任何部位如手指、手臂、脚、头或背时，上述传感器信息也可被记录而不用复杂的电缆连接，所以可与图象同步显示的测量部分将不受限制。
根据示于上述图1的本发明所述，器械记录使人处于与穿衣或戴表时同样感觉的传感器的信号，将其与他自己的参考信号作比较，然后通知他比较的结果并当场给出建议。因而，对高尔夫球挥杆训练的情况，他可进行挥杆训练而不考虑训练的场所(如他自己家的花园、空地、高尔夫球练习场地、或真正的高尔夫球场)、是否击高尔夫球、以及练习球的种类(海绵球、空心球等)，所以他可以对广泛日常训练进行科学训练。
即使对于发生周期和幅度再现性不稳定的突发现象的模拟信号如通常的生物体信息，也可以较低功耗进行有关是否记录信号或是否只记录相关信息的判断，从而可有效地使用电池和存贮器，并可提供小型、轻巧、便携的信号记录仪。
通常仅通过抽象及定性教练方法进行的各种运动抓握状态的训练可通过定量的可视信息进行，通过与其最佳挥杆相比较可进行再现最佳状态的训练，从而可提供提高运动技术极为有效的器械。
由于该器械是便携的个人器械，所以需要训练的人不必象使用常规类似装置一样到特定的场地(提供训练器械和各种测量仪器的地方)去，他可在经常使用的练习场地或练习球场或在实际比赛场地进行训练而不觉得是在训练，并且不仅比赛当中而且比赛后的各种自检数据也可被提供。因此，可提供一种便携的抓握压力训练器械。
用于记录看得见的表面行为的装置和用于记录只有通过传感器才能被探测的信息的装置分别被安装，上述表面行为和上述传感器探测的信号可彼此同步地被观察而不用通过诸如电缆的装置将上述装置物理上连接起来，从而可科学地可视地确认挥杆方式与抓握状态或高尔夫球挥杆过程中右脚左脚间体重移动状态的相关。因此，可实现极为有效的运动训练器械。
上述图中所述符号的说明如下。
1高尔夫球手套(传感手套)2压力传感器3测量放大器
4模数转换器5微处理器(控制器)6IC存贮器(信号存贮器)7数模转换器8IC卡连接器10抓握压力训练卡11压力信号12参考信号21起动开关20RTC(实时时钟)电路22电源开关23第一模式开关24第二模式开关25液晶显示板30高尔夫球杆31高尔夫球杆识别标签41电视适配器42彩色电视43描笔式记录器适配器44描笔式记录器45个人计算机适配器
46个人计算机51脑电波探测器52加速度传感器53带通滤波器54无线发射器55a发射天线55b接收天线56无线接收器57高尔夫球帽61记录信号显示总线62参考信号显示总线100高尔夫球员(训练器械使用者)340电视摄像机350磁带录像机371电容耦合器件(CCD)372摄像控制器373SYNC发生器374记录控制器375磁带控制器376再现控制器378录像带
381时基控制器382时钟数据迭加电路383时间调节和存贮器R/W连接器384电视摄象机记录单元385电视摄象机再现单元387SYNC分离器388时钟数据分离器389迭加电路392适配器控制器396信号显示存贮器501操作者502传感器503器械505存贮器506参考信号507比较508通知500电池620水平SYNC621垂直SYNC622垂直消隐
624视频信号625插入时钟数据626水平消隐650音频通道方法适配器651无线接收天线652无线接收电路654频率-电压转换器
权利要求
1.一种可记录信号的训练器械，其中所述器械是一种用于器械训练操作的装置，包括探测装置，用于探测工作状态；存贮装置，用于存贮由所述探测装置探测到的信号；比较装置，用于比较所述探测信号和参考信号；通知装置，用于通知所述比较装置得到的结果；和供电电池，操作者装上所述探测装置、存贮装置、比较装置、通知装置和电池或通过所述操作者的衣服间接地装上这些装置。
2.根据权利要求1所述的可记录信号的训练器械，其中所述探测装置、存贮装置、比较装置、通知装置和电池被集成并放置在存贮器卡大小的盒子中。
3.一种信号记录仪，其用于数字式记录由信号源按时间序列输出的模拟信号信息，包括用于获得从所述模拟信号信息具体触发点开始的固定周期内的信号与分别确定的参考信号之间相关误差的装置，用于判定由所述装置得到的相关误差大小的装置，用于确定所述触发点可回复为在比所述获得相关误差的固定时间长的时间内计算并记录模拟信号信息的开始点的时刻的装置，和用于记录可识别与所述记录信号的开头相对应的时间的信息。
4.一种信号记录仪，其包括用于获得从信号源按时间序列输出的模拟信号的具体触发点开始固定时间内的信号与分别确定的参考信号间的相关误差的装置，用于确定所述装置得到的相关误差大小的装置，和用于确定所述触发点可回复为在比所述获得相关误差的固定时间长的时间内计算和记录模拟信号信息的开始点的时刻的装置，其具有用于继续获得与所述参考信号相关误差装置操作的功能，用于所述确定装置的延迟操作开始的装置，和用于获得固定时间间隔内所述相关误差的装置。
5.根据权利要求3和4所述的信号记录仪，其中在所述用于确定相关误差大小的装置中，所述相关误差值至少被分为三级，当所述划分结果是所述相关误差在最小区或所述相关误差在最大区时，不记录所述模拟信号信息。
6.一种训练器械，其包括用于探测压力的传感器，模数转换器，IC存贮器，和主要用于抓握压力训练的操作控制器，其中所述压力传感器被安装在左手和右手拇指(第一指)中的一个的衬垫上。
7.根据权利要求6所述的训练器械，其中使用了多个压力传感器，包括左手和右手拇指(第一指)中的一个的多部位的压力信号可同时被测量和记录。
8.一种训练器械，其包括用于探测压力的传感器，模数转换器，IC存贮器，和主要用于抓握压力训练的操作控制器，其中，从由所述压力传感器探测并被任意或按预定程序记录在IC存贮器中的压力信号中选择可用作比较参考信号的信号并将其寄存为参考信号。
9.根据权利要求8所述的训练器械，其中所述寄存的参考信号和所述压力传感器最新的探测到的压力信号间的相似度被计算，并且判断与独立设定的相似度阈值的差。
10.一种训练器械，其包括手抓握的运动器械，其中装有用于探测压力的装置的手套，模数转换器，IC存贮器，和主要用各种运动抓握压力训练的操作控制器，其中识别标志被装在所述器械握柄的表面，用于探测所述标志的传感器被装在所述手套与标志位置对应的位置上。
11.根据权利要求10所述的训练器械，其中用压力传感器作所述标志传感器，该压力传感器中是将单个元件划分成阵列状态或是将多个元件排列成阵列状态。
12.根据权利要求10所述的训练器械，其中与所述器械识别标志的识别结果相对应的多个参考信号被寄存，并且与所述识别结果相对应的参考信号被读取，用来进行比较和判断。
13.一种训练器械，其具有多种类型，长度和头部形状随有不同飞行距离及球击地点环境的球击目标而变化，其还有柱形握柄部分，其中通过带有突出部分的尖头组合代表所述类型的识别标志被装在握柄部分为柱形的器械的握柄表面。
14.一种信号记录仪，其具有用于迭加和显示摄象机记录图象的再现图象和模拟信号记录及再现装置的再现输出信号的模拟信号显示控制功能，所述摄像机可将时钟数据和电视半帧号数或帧号数转换成代码数据并可同时记录欲记录的普通图象可视信息和与所述时钟数据有关的代码数据;所述模拟信号记录及再现装置用于将与所述欲记录的普通图象可视信息同步进行的随时间变化记录信息从模拟转换成数字，并将其记录在与所述摄象机的记录介质不同的记录介质中作为监视屏幕上的代码数据，其中，所述欲显示的记录数据被从所述模拟信号记录及再现装置中与所述摄象机再现的屏幕的半帧号或帧号和时间的进程同步地读出并且被顺次显示在所述屏幕上。
15.一种信号记录仪，其具有用于迭加并显示摄象机记录的图象的再现图象的模拟信号记录及再现装置的再现输出信号的模拟信号显示控制功能，所述摄象机可将时钟数据和电视半帧号或帧号转换成代码数据并可同时记录欲记录的普通图象可视信息和与所述时钟数据有关的代码数据，所述模拟信号记录及再现装置用于将与所述欲记录的普通图象可视信息同步进行的随时间变化记录信息从模拟转换成数字，并将其记录在与所述摄象机的记录介质不同的记录介质中作为监视屏幕上的代码数据，其中用于所述模数转换的采样脉冲以 1/60 秒或 1/60 秒的整数倍的出现周期被产生。
16.一种信号记录仪，其具有用于迭加并显示摄象机记录的图象的再现图象和模拟信号记录及再现装置的再现输出信号的模拟信号显示控制功能，所述摄象机可将时钟数据和电视半帧号或帧号转换成代码数据并可同时记录欲记录的普通图象可视信息和与所述时钟数据有关的代码数据;所述模拟信号记录及再现装置用于将与所述欲记录的普通图象可视信息同步进行的随时间变化记录信息从模拟转换成数字，并将其记录在与所述摄象机记录介质不同的记录介质中作为监视屏幕上的代码数据，其中时钟数据被以 1/60 秒或 1/60 秒被整数除为单位记录，作为所述欲记录到所述模拟信号记录及再现装置中的随时间变化信息的属性数据。
17.一种信号记录仪，其具有用于迭加并显示摄象机记录图象的再现图象和模拟信号记录及再现装置的再现输出信号的模拟信号显示控制功能，所述摄象机可将时钟数据和电视半帧号或帧号转换成代码数据并可同时记录欲记录的普通图象可视信息和与所述时钟数据有关的代码数据;所述模拟信号记录及再现装置用于把与所述欲记录的普通图象可视信息同步进行的随时间变化记录信息从模拟转换成数字，并将其记录在与所述摄象机记录介质不同的记录介质中作为监视屏幕上的代码数据，其中所述信号记录仪具有用由所述摄象机批示的当前时间设定所述模拟信号记录及再现装置时钟功能的时间。
18.一种信号记录仪，其具有用于迭加并显示摄象机记录图象的再现图象和模拟信号记录及再现装置的再现输出信号的模拟信号显示控制功能，所述摄象机可将时钟数据和电视半帧号或帧号转换成代码数据并可同时记录欲记录的普通图象可视信息和与所述时钟数据有关的代码数据，所述模拟信号记录及再现装置用于把与所述欲记录的普通图象可视信息同步进行的随时间变化记录信息从模拟转换成数字，并将其记录在与所述摄象机记录介质不同的记录介质中作为监视屏幕上的代码数据，其中在所述再现输出信号显示开始时刻被包括在所述视频再现信号中的时钟数据识别之后马上就要被显示的所述模拟信号记录及再现装置的再现输出信号的全部或部分被迭加并显示在所述屏幕上，所述再现输出信号与所述视频再现屏幕的时间进程同步从其轨迹的左端开始顺次进行亮度和色调的变化。
19.根据权利要求15到18所述的具有模拟信号显示控制功能的信号记录仪，其中在视频信号的垂直SYNC之后垂直消隐周期中，时钟数据和电视半帧号或帧号被转换成代码数据，并被记录，作为用于识别相应屏幕的属性数据。
20.根据权利要求15到18所述的具有模拟信号显示控制功能的信号记录仪，其中摄象机记录的视频再现图象和多个模拟信号记录及再现装置的再现输出信号被同时显示。
21.一种模拟信号记录仪，其包括具有音频记录功能的摄象机，用于探测物理现象的传感器，和用于放大所述传感器输出信号的放大器，其中，所述放大器的输出信号被从电压转换成频率并与所述摄象机的音频记录功能的信号输入部分相连。
22.一种模拟信号记录仪，其包括信号探测部分，该部分具有用于探测随时间流逝变化的信息，如压力过渡信息的装置和用于将所述探测信号从模拟转换成数字并将其记录到记录介质中作为代码数据的模拟信号记录及再现装置。
全文摘要
提供一种被附到人体上用于只记录欲记录信号的外围的信号记录仪以便用作各种训练器械。操作者放上传感器和信号记录训练仪，通过传感器将力加到器械上，指明其大小的信号被顺序存贮并与寄存的参考信号比较，通知结果以形成反馈环。在这一阶段，执行更新探测信号并将其寄存作为参考信号的程序。根据本发明，信号记录仪记录处于与操作者穿衣或戴手表时同样感觉的传感器的信号，并将其与参考信号作比较，并通知比较结果且给出建议信息。
文档编号A63B26/00GK1111536SQ9411991
公开日1995年11月15日 申请日期1994年12月27日 优先权日1993年12月27日
发明者大竹正利, 水石贤一, 浜本信男, 大川武宏, 熊谷幸夫, 丰田满 申请人:株式会社日立制作所