(57)【要約】【課題】ゴルフスイングにおけるフェースターンの開始のタイミングや、それに関連する指標を合わせて客観的に示す情報を提示することが可能なゴルフスイング解析方法を提供すること。【解決手段】慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定し、前記慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出し、特定した前記タイミングと算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する、ゴルフスイング解析方法。【選択図】図１０
2018019816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定し、
前記慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出し、
特定した前記タイミングと算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する、ゴルフスイング解析方法。
【請求項２】
請求項１において、
さらに、前記ゴルフクラブの前記グリップ部に設けられた作用力検出部の出力を用いて、前記スイング中の前記グリップ部に作用する力の作用点の変化を算出し、
算出した前記力の作用点の変化の情報をさらに用いて前記解析情報を生成する、ゴルフスイング解析方法。
【請求項３】
請求項２において、
さらに、前記作用力検出部の出力を用いて、前記グリップ部に作用する力の向きの変化を算出し、
算出した前記力の向きの変化の情報をさらに用いて前記解析情報を生成する、ゴルフスイング解析方法。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記作用力検出部は、複数の力センサーを含む、ゴルフスイング解析方法。
【請求項５】
慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定するタイミング特定部と、
慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出する角速度算出部と、
前記タイミング特定部が特定した前記タイミングと前記角速度算出部が算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する解析情報生成部と、を含む、ゴルフスイング解析装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記ゴルフクラブのグリップ部に設けられた作用力検出部の出力を用いて、前記スイング中の前記グリップ部に作用する力の作用点の変化を算出する作用点算出部をさらに含み、
前記解析情報生成部は、
前記作用点算出部が算出した前記力の作用点の変化の情報をさらに用いて前記解析情報を生成する、ゴルフスイング解析装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記作用点算出部は、
前記作用力検出部の出力を用いて、前記グリップ部に作用する力の向きの変化をさらに算出し、
前記解析情報生成部は、
前記作用点算出部が算出した前記力の向きの変化の情報をさらに用いて、前記解析情報を生成する、ゴルフスイング解析装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記作用力検出部は、複数の力センサーを含む、ゴルフスイング解析装置。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１項に記載のゴルフスイング解析装置と、
前記慣性センサーと、を含む、ゴルフスイング解析システム。
【請求項１０】
慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定する手順と、
前記慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出する手順と、
特定した前記タイミングと算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する手順と、をコンピューターに実行させる、ゴルフスイング解析プログラム。
【請求項１１】
慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定する手順と、
前記慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出する手順と、
特定した前記タイミングと算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する手順と、をコンピューターに実行させるゴルフスイング解析プログラムが記録されている、記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフスイング解析方法、ゴルフスイング解析装置、ゴルフスイング解析システム、ゴルフスイング解析プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフスイングでは、ヘッドスピードを上げて飛距離を伸ばすだけでなく、安定した状態でゴルフクラブのフェースをボールに当てる必要がある。特に、ゴルフクラブを左右の手で把持して振り下ろすという運動の性質上、安定した状態でフェースをボールに当てるためには、左右の手の力のかけ方が重要である。
【０００３】
特許文献１には、ゴルフクラブのグリップに多数の歪みゲージと多数の圧力センサーを装着することで、ゴルファーの手や指とグリップ表面との間の接触面にはたらく摩擦力および圧力を精度よく測定する方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ゴルフクラブのグリップに対向するように設けられた２つの圧力センサーによってそれぞれ計測された圧力値に基づいて握り位置のズレを検知する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９２０６１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２２９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ゴルファーがスイングする際、左右の手の力のかけ方のバランスが崩れると、インパクトの前後でのシャフト軸の回転が乱れてフェースの返しが安定せず、結果として、フェースが開いたり閉じたりしてしまったり、スイングがばらついていつも同じようなスイングができないことがある。しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の手法のように摩擦力や圧力を検出するだけでは、フェースの返しが妨げられたか、妨げられずにスムーズにスイングすることができたかといったことを定量的に示すことができないという問題がある。なお、本明細書において、便宜上、ゴルフスイングにおけるゴルフクラブのフェースが返る現象を、「フェースターン」と定義する。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、ゴルフスイングにおけるゴルフクラブのフェースが返る現象（フェースターン）の開始のタイミングや、それに関連する指標を合わせて客観的に示す情報を提示することが可能なゴルフスイング解析方法、ゴルフスイング解析装置、ゴルフスイング解析システム、ゴルフスイング解析プログラム及び記録媒体を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例に係るゴルフスイング解析方法は、慣性センサーの出力を用いて、スイング中
のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定し、前記慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出し、特定した前記タイミングと算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する。
【００１０】
慣性センサーは、加速度や角速度等の慣性量を計測可能なセンサーであればよく、例えば、加速度や角速度を計測可能な慣性計測ユニット（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）でもよい。慣性センサーは、例えば、ゴルフクラブ又はゴルファーの身体の部位に取り付けられ、脱着可能であってもよい。
【００１１】
フェースターンの開始タイミングが遅いとフェースの返しが足りずにフェースが開いた状態でインパクトを迎えることになり、逆に、フェースターンの開始タイミングが早いとフェースの返しが過剰となってフェースが過剰に閉じた状態でインパクトを迎えることになる。一方、ゴルファーは、両手首をコックしてダウンスイングを開始し、ダウンスイングの途中で、腕の力を抜いて両手首のコックを解除（アンコック）することで、グリップ部の速度の減速が始まってゴルフクラブの自然な回転が起こり、ヘッドが加速すると考えられる。このことから、ゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングとフェースターンの理想的な開始タイミングとの間には何らかの関係性が存在するものと推定される。本適用例に係るゴルフスイング解析方法によれば、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングとスイング中のゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化の情報とを用いて、スイングの解析情報を生成するので、フェースターンの開始のタイミングや、それに関連する指標を合わせて客観的に示す情報を提示することができる。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例に係るゴルフスイング解析方法は、さらに、前記ゴルフクラブの前記グリップ部に設けられた作用力検出部の出力を用いて、前記スイング中の前記グリップ部に作用する力の作用点の変化を算出し、算出した前記力の作用点の変化の情報をさらに用いて前記解析情報を生成してもよい。
【００１３】
［適用例３］
上記適用例に係るゴルフスイング解析方法は、さらに、前記作用力検出部の出力を用いて、前記グリップ部に作用する力の向きの変化を算出し、算出した前記力の向きの変化の情報をさらに用いて前記解析情報を生成してもよい。
【００１４】
これらの適用例に係るゴルフスイング解析方法によれば、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングとスイング中のゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化の情報とともに、ゴルフクラブのグリップ部に作用する力の作用点や向きの変化の情報も用いてスイングの解析情報を生成するので、ゴルファーはフェースターンをもたらす力を生み出すメカニズムを認識することができる。
【００１５】
［適用例４］
上記適用例に係るゴルフスイング解析方法において、前記作用力検出部は、複数の力センサーを含んでもよい。
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係るゴルフスイング解析装置は、慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定するタイミング特定部と、慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回
りの角速度の変化を算出する角速度算出部と、前記タイミング特定部が特定した前記タイミングと前記角速度算出部が算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する解析情報生成部と、を含む。
【００１７】
本適用例に係るゴルフスイング解析装置によれば、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングとスイング中のゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化の情報とを用いて、スイングの解析情報を生成するので、フェースターンの開始のタイミングや、それに関連する指標を合わせて客観的に示す情報を提示することができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例に係るゴルフスイング解析装置は、前記ゴルフクラブのグリップ部に設けられた作用力検出部の出力を用いて、前記スイング中の前記グリップ部に作用する力の作用点の変化を算出する作用点算出部をさらに含み、前記解析情報生成部は、前記作用点算出部が算出した前記力の作用点の変化の情報をさらに用いて前記解析情報を生成してもよい。
【００１９】
［適用例７］
上記適用例に係るゴルフスイング解析装置において、前記作用点算出部は、前記作用力検出部の出力を用いて、前記グリップ部に作用する力の向きの変化をさらに算出し、前記解析情報生成部は、前記作用点算出部が算出した前記力の向きの変化の情報をさらに用いて、前記解析情報を生成してもよい。
【００２０】
これらの適用例に係るゴルフスイング解析装置によれば、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングとスイング中のゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化の情報とともに、ゴルフクラブのグリップ部に作用する力の作用点や向きの変化の情報も用いてスイングの解析情報を生成するので、ゴルファーはフェースターンをもたらす力を生み出すメカニズムを認識することができる。
【００２１】
［適用例８］
上記適用例に係るゴルフスイング解析装置において、前記作用力検出部は、複数の力センサーを含んでもよい。
【００２２】
［適用例９］
本適用例に係るゴルフスイング解析システムは、上記のいずれかのゴルフスイング解析装置と、前記慣性センサーと、を含む。
【００２３】
［適用例１０］
本適用例に係るゴルフスイング解析プログラムは、慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定する手順と、前記慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出する手順と、特定した前記タイミングと算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前記スイングの解析情報を生成する手順と、をコンピューターに実行させる。
【００２４】
［適用例１１］
本適用例に係る記録媒体は、慣性センサーの出力を用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部の速度の減速が始まるタイミングを特定する手順と、前記慣性センサーの出力を用いて、前記スイング中の前記ゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化を算出する手順と、特定した前記タイミングと算出した前記角速度の変化の情報とを用いて、前
記スイングの解析情報を生成する手順と、をコンピューターに実行させるゴルフスイング解析プログラムが記録されている。
【００２５】
本適用例に係るゴルフスイング解析システム、ゴルフスイング解析プログラム又は記録媒体によれば、スイング中のゴルフクラブの自然な回転が始まるタイミングとスイング中のゴルフクラブのシャフトの回りの角速度の変化の情報とを用いて、スイングの解析情報を生成するので、フェースターンの開始のタイミングや、それに関連する指標を合わせて客観的に示す情報を提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】トップ、ダウスイング及びインパクトの状態を示す図。
【図２Ａ】ゴルフクラブにスイング軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図。
【図２Ｂ】ゴルフクラブにスイング軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図。
【図２Ｃ】ゴルフクラブにスイング軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図。
【図３Ａ】ゴルフクラブにシャフト軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図。
【図３Ｂ】ゴルフクラブにシャフト軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図。
【図３Ｃ】ゴルフクラブにシャフト軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図。
【図４】第１実施形態のゴルフスイング解析システムの概要の説明図。
【図５】センサーユニットの装着位置及び向きの一例を示す図。
【図６】ゴルファーが行う動作の手順を示す図。
【図７】第１実施形態のゴルフスイング解析システムの構成例を示す図。
【図８】ダウンスイングにおけるグリップ部の速度の時間変化の一例を示す図。
【図９】第１実施形態におけるスイング解析処理の手順の一例を示すフローチャート図。
【図１０】第１実施形態におけるスイング解析情報生成処理の手順の一例を示すフローチャート図。
【図１１】第１実施形態における画像の表示例を示す図。
【図１２】第２実施形態のゴルフスイング解析システムの概要の説明図。
【図１３】第２実施形態のゴルフスイング解析システムの構成例を示す図。
【図１４】第２実施形態におけるスイング解析処理の手順の一例を示すフローチャート図。
【図１５】第２実施形態におけるスイング解析情報生成処理の手順の一例を示すフローチャート図。
【図１６】第２実施形態における画像の表示例を示す図。
【図１７】ゼロモーメントポイントの説明図。
【図１８】ゼロモーメントポイントの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２８】
１．ゴルフスイングの理論
ゴルファーは、アドレス姿勢から、ゴルフクラブを振り上げ（バックスイング）、ゴル
フクラブを一瞬静止させ（トップ）、ゴルフクラブを振り下し（ダウンスイング）、ゴルフボールを打球する（インパクト）。すなわち、ゴルファーが行うスイング動作は、バックスイング、トップ、ダウンスイング、インパクトの状態を含んでいる。そして、安定した状態でゴルフクラブのフェースをボールに当てるためには、特に、トップからインパクトに至る動作がスムーズに行われることが重要である。
【００２９】
図１は、トップ、ダウスイング及びインパクトの状態を示す図である。ゴルファーがトップからダウンスイングを開始すると、まず、ゴルフクラブは、仮想的な平面（スイング面）上で所望の軸（スイング軸、図１のＳ１）の回りの回転運動（スイング軸回転）を行う。このスイング軸は、ゴルフクラブと直交する方向とほぼ一致し、スイング軸回転は、ゴルファーが左右の手からゴルフクラブのグリップ部に力を作用させることで生じるものである。
【００３０】
その後、ゴルフクラブは、インパクトに至るまでに、慣性によってスイング軸回転を継続しながら、シャフトに沿った軸（シャフト軸、図１のＳ２）の回りの回転運動（シャフト軸回転）を開始し、スイング軸回転とシャフト軸回転を継続しながらフェースがゴルフボールに当たる。このシャフト軸回転も、ゴルファーが左右の手からゴルフクラブのグリップ部に力を作用させることで生じるものである。
【００３１】
すなわち、ゴルファーは、ダウンスイングを開始すると、まず、ゴルフクラブにスイング軸回転を生じさせるように左右の手からグリップ部に力を作用させ、その後、ゴルフクラブにシャフト軸回転を生じさせるように力の作用点や向きを変化させていると考えられる。
【００３２】
図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、ゴルフクラブにスイング軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図である。また、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、ゴルフクラブにシャフト軸回転を生じさせるようにグリップ部に力を作用する力の作用点と向きを示す図である。図２Ａ及び図３Ａはゴルフクラブ全体を模式的に示す図であり、図２Ｂ及び図３Ｂはゴルフクラブのグリップ部を拡大した斜視図であり、図２Ｃ及び図３Ｃはシャフトの長軸方向から視たグリップ部を示す図である。
【００３３】
図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、ダウンスイングを開始した後暫くの間は、右手と左手がグリップ部を押し合うため、左手からグリップ部に作用する力ＦＲと右手からグリップ部に作用する力ＦＬは、グリップ部に垂直な方向に互いに反対向きに生じる。また、力ＦＬが作用する作用点ＰＲと力ＦＲが作用する作用点ＰＲはやや離れている。これによって、スイング軸回転が実現される。
【００３４】
これに対して、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、インパクトの前後では、右手からグリップ部に作用する力ＦＲと左手からグリップ部に作用する力ＦＬは、グリップ部の接線方向に互いに反対向きに生じる。また、スイング軸回転の場合と比較して、力ＦＬが作用する作用点ＰＲと力ＦＲが作用する作用点ＰＲが近づいている。これによって、シャフト軸回転が実現される。
【００３５】
すなわち、ゴルファーは、ダウンスイングを開始すると、やや離れた作用点ＰＬと作用点ＰＲにおいてグリップ部を押し合う向きに力ＦＲと力ＦＬを作用させることでゴルフクラブにスイング軸回転を生じさせ、ダウンスイングの途中で、作用点ＰＲと作用点ＰＬをずらす（例えば、作用点ＰＲと作用点ＰＬを近づける）ことで、ゴルフクラブにシャフト軸回転を生じさせ、これにより、フェースの返し（フェースターン）が行われるものと考えられる。なお、ゴルフスイングにおけるゴルフクラブのフェースが返る現象を、本明細書では「フェースターン」と定義する。
【００３６】
なお、ゴルフクラブはシャフト軸回転を始めた後も慣性によってスイング軸回転を継続するが、以降では、説明の便宜上、ゴルフクラブが慣性によってスイング軸回転を継続したままシャフト軸回転を始めることを「スイング軸回転からシャフト軸回転に切り替わる」と表現する。
【００３７】
ところで、フェースターンの開始タイミング（スイング軸回転からシャフト軸回転に切り替わるタイミング）が遅いとフェースの返しが足りずにフェースが開いた状態でインパクトを迎えることになり、逆に、フェースターンの開始タイミングが早いとフェースの返しが過剰となってフェースが過剰に閉じた状態でインパクトを迎えることになる。すなわち、理想的な状態（安定した状態）でゴルフクラブのフェースをボールに当てるためには、理想的なタイミングでフェースターンが始まることが重要である。
【００３８】
一方、ゴルファーは、両手首をコックしてダウンスイングを開始し、ダウンスイングの途中で、腕の力を抜いて両手首のコックを解除（アンコック）することで、ゴルフクラブの自然な回転が起こり、ヘッドが加速すると考えられる。このことから、ゴルフクラブの自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ：Natural Uncock）の開始タイミング）とフェースターンの理想的な開始タイミングとの間には何らかの関係性が存在するものと推定される。従って、ゴルフクラブの自然な回転が始まるタイミングとフェースターンの開始タイミングとの関係を示す情報は、フェースターンが妨げられたか、フェースターンが妨げられずにスムーズにスイングすることができたかといったことを定量的に示す情報、すなわち、フェースターンの程度を客観的に示す情報となり得る。
【００３９】
そこで、以下に説明する各実施形態のゴルフスイング解析システム（ゴルフスイング解析装置）は、ゴルファーのスイングを解析し、ゴルフクラブの自然な回転が始まるタイミングとフェースターンの開始タイミングとの関係に基づくスイング解析情報を生成する。
【００４０】
２．ゴルフスイング解析システム
２−１．第１実施形態
［ゴルフスイング解析システムの概要］
図４は、第１実施形態のゴルフスイング解析システムの概要を説明するための図である。図４に示すように、第１実施形態のゴルフスイング解析システム１は、センサーユニット１０（慣性センサーの一例）及びゴルフスイング解析装置２０を含んで構成されている。
【００４１】
センサーユニット１０は、３軸加速度と３軸角速度を計測可能であり、ゴルファー２が握るゴルフクラブ３の動きを計測可能な位置に取り付けられる。例えば、図５に示すように、センサーユニット１０は、３つの検出軸（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）のうちの１軸、例えばｙ軸をシャフトの長軸方向に合わせて、ゴルフクラブ３のシャフトの一部に取り付けられる。望ましくは、センサーユニット１０は、打球時の衝撃が伝わりにくく、スイング時に遠心力がかからないグリップ部に近い位置に取り付けられる。ただし、センサーユニット１０は、ゴルファー２の部位（例えば、手やグローブなど）に取り付けられてもよいし、腕時計などのアクセサリーに取り付けられてもよい。また、例えば、ゴルファー２は、センサーユニット１０が内蔵された腕時計型の機器を腕に装着してもよい。
【００４２】
本実施形態では、ゴルファー２は、あらかじめ決められた手順に従って、ゴルフボール４を打球するスイング動作を行う。図６は、ゴルファー２が行う動作の手順を示す図である。図６に示すように、ゴルファー２は、まず、ゴルフスイング解析装置２０を介してゴルファー２の身体情報とゴルファー２が使用するゴルフクラブ３に関する情報（ゴルフクラブ情報）などの入力操作を行う（Ｓ１）。身体情報は、ゴルファー２の体重、身長、腕
の長さ、脚の長さ、性別の情報やその他の情報を含んでもよい。ゴルフクラブ情報は、ゴルフクラブ３の長さ（クラブ長）の情報やゴルフクラブ３の種類（番手）を含んでもよい。次に、ゴルファー２は、ゴルフスイング解析装置２０を介して計測開始操作（センサーユニット１０に計測を開始させるための操作）を行う（Ｓ２）。次に、ゴルファー２は、ゴルフスイング解析装置２０からアドレス姿勢（スイング開始前の基本姿勢）をとるように指示する通知（例えば音声による通知）を受けた後（Ｓ３のＹ）、ゴルフクラブ３のシャフトの長軸がターゲットライン（打球の目標方向）に対して垂直となるようにアドレスの姿勢をとり、静止する（Ｓ４）。次に、ゴルファー２は、ゴルフスイング解析装置２０からスイングを許可する通知（例えば音声による通知）を受けた後（Ｓ５のＹ）、スイング動作を行い、ゴルフボール４を打球する（Ｓ６）。
【００４３】
ゴルファー２が図６のＳ２の計測開始操作を行うと、センサーユニット１０は、所定周期（例えば１ｍｓ）で３軸加速度と３軸角速度を計測し、計測したデータを順次、ゴルフスイング解析装置２０に送信する。センサーユニット１０とゴルフスイング解析装置２０との間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。
【００４４】
ゴルフスイング解析装置２０は、図６のＳ５に示したスイング開始の許可をゴルファー２に通知した後、センサーユニット１０が計測したデータ（慣性センサーの出力の一例）を用いてスイングを解析し、スイング解析情報を生成して表示する。
【００４５】
本実施形態では、図４に示すように、打球の目標方向を示すターゲットラインをＸ軸、Ｘ軸に垂直な水平面上の軸をＹ軸、鉛直上方向（重力加速度の方向と逆方向）をＺ軸とするＸＹＺ座標系（グローバル座標系）を定義し、ゴルフスイング解析装置２０は、ＸＹＺ座標系におけるゴルフクラブ３の運動を解析する。
【００４６】
なお、ゴルフスイング解析装置２０は、例えば、スマートフォンなどの携帯機器やパーソナルコンピューター（ＰＣ）であってもよい。
【００４７】
［ゴルフスイング解析システムの構成］
図７は、第１実施形態のゴルフスイング解析システム１の構成例（センサーユニット１０及びゴルフスイング解析装置２０の構成例）を示す図である。図７に示すように、本実施形態では、センサーユニット１０は、加速度センサー１１、角速度センサー１２、信号処理部１３、記憶部１４及び通信部１５を含んで構成されている。
【００４８】
加速度センサー１１は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々に生じる加速度を計測し、計測した３軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号（加速度データ）を出力する。
【００４９】
角速度センサー１２は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸の各々の軸回りに生じる角速度を計測し、計測した３軸角速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号（角速度データ）を出力する。
【００５０】
信号処理部１３は、加速度センサー１１と角速度センサー１２から、それぞれ加速度データと角速度データを受け取って時刻情報を付して記憶部１４に順番に記憶し、記憶部１４に記憶した計測データ（加速度データと角速度データ）を順番に読み出して通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部１５に出力する。
【００５１】
加速度センサー１１及び角速度センサー１２は、それぞれ３軸が、センサーユニット１０に対して定義される直交座標系（センサー座標系）の３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）と一致するようにセンサーユニット１０に取り付けられるのが理想的だが、実際には取り付け角
の誤差が生じる。そこで、信号処理部１３は、取り付け角誤差に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、加速度データ及び角速度データをｘｙｚ座標系のデータに変換する処理を行ってもよい。
【００５２】
さらに、信号処理部１３は、加速度センサー１１及び角速度センサー１２の温度補正処理を行ってもよい。あるいは、加速度センサー１１及び角速度センサー１２に温度補正の機能が組み込まれていてもよい。
【００５３】
なお、加速度センサー１１と角速度センサー１２は、アナログ信号を出力するものであってもよく、この場合は、信号処理部１３が、加速度センサー１１の出力信号と角速度センサー１２の出力信号をそれぞれＡ／Ｄ変換して計測データ（加速度データと角速度データ）を生成し、これらを用いて通信用のパケットデータを生成すればよい。
【００５４】
通信部１５は、信号処理部１３から受け取ったパケットデータをゴルフスイング解析装置２０に送信する処理や、ゴルフスイング解析装置２０から制御コマンドを受信して信号処理部１３に送る処理等を行う。信号処理部１３は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。
【００５５】
ゴルフスイング解析装置２０は、処理部２１、通信部２２、操作部２３、記憶部２４、表示部２５及び音出力部２６を含んで構成されている。
【００５６】
通信部２２は、センサーユニット１０から送信されたパケットデータを受信し、処理部２１に送る処理や、処理部２１からの制御コマンドをセンサーユニット１０に送信する処理等を行う。
【００５７】
操作部２３は、ゴルファー２からの操作データを取得し、処理部２１に送る処理を行う。操作部２３は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどであってもよい。あるいは、１つのタッチセンサー付きディスプレイで表示部２５と操作部２３の機能を実現するようにしてもよい。例えば、タッチセンサー付きディスプレイにソフトウェアボタンを表示し、当該ソフトウェアボタンを用いた入力操作が可能な構成にしてもよいし、タッチセンサー付きディスプレイの任意の位置に対する指等の動きに応じた入力操作が可能な構成にしてもよい。
【００５８】
記憶部２４は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random AccessMemory）等の各種ＩＣメモリーやハードディスクやメモリーカードなどの記録媒体等により構成される。
【００５９】
記憶部２４は、処理部２１が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムや、アプリケーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。特に、本実施形態では、記憶部２４には、処理部２１によって読み出され、スイング解析処理を実行するためのゴルフスイング解析プログラム２４０が記憶されている。ゴルフスイング解析プログラム２４０はあらかじめ不揮発性の記録媒体に記憶されていてもよいし、処理部２１がネットワークを介してサーバーからゴルフスイング解析プログラム２４０を受信して記憶部２４に記憶させてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、記憶部２４には、ゴルフクラブ情報２４２、身体情報２４４及びセンサー装着位置情報２４６が記憶される。例えば、ゴルファー２が、図６のＳ１において、操作部２３を操作して使用するゴルフクラブ３のゴルフクラブ情報を入力し、入力されたゴルフクラブ情報をゴルフクラブ情報２４２としてもよい。あるいは、ゴルファー２が、図６のＳ１において、ゴルフクラブ３の型番を入力（あるいは、型番リストから選
択）し、記憶部２４にあらかじめ記憶されている型番毎の仕様情報（例えば、ゴルフクラブ３の質量、シャフトの長さ、重心の位置、ライ角、フェース角、ロフト角等の情報など）のうち、入力された型番の仕様情報をゴルフクラブ情報２４２としてもよい。また、例えば、ゴルファー２が、図６のＳ１において、操作部２３を操作して身体情報を入力し、入力された身体情報を身体情報２４４としてもよい。また、例えば、ゴルファー２が、図６のＳ１において、操作部２３を操作してセンサーユニット１０の装着位置とゴルフクラブ３のグリップエンドとの間の距離を入力し、入力された距離の情報をセンサー装着位置情報２４６としてもよい。あるいは、センサーユニット１０を決められた所定位置（例えば、グリップエンドから２０ｃｍの距離など）に装着するものとして、当該所定位置の情報がセンサー装着位置情報２４６としてあらかじめ記憶されていてもよい。
【００６１】
また、記憶部２４は、処理部２１の作業領域として用いられ、操作部２３から入力されたデータ、処理部２１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。さらに、記憶部２４は、処理部２１の処理により生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶してもよい。
【００６２】
表示部２５は、処理部２１の処理結果を文字、グラフ、表、アニメーション、その他の画像として表示するものである。表示部２５は、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、タッチパネル型ディスプレイ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）などであってもよい。なお、１つのタッチパネル型ディスプレイで操作部２３と表示部２５の機能を実現するようにしてもよい。
【００６３】
音出力部２６は、処理部２１の処理結果を音声やブザー音等の音として出力するものである。音出力部２６は、例えば、スピーカーやブザーなどであってもよい。
【００６４】
処理部２１は、各種プログラムに従って、センサーユニット１０に制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット１０から通信部２２を介して受信したデータに対する各種の計算処理や、その他の各種の制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部２１は、ゴルフスイング解析プログラム２４０を実行することにより、データ取得部２１０、角速度算出部２１１、タイミング特定部２１２、解析情報生成部２１３、画像データ生成部２１４、記憶処理部２１５、表示処理部２１６及び音出力処理部２１７として機能する。
【００６５】
データ取得部２１０は、通信部２２がセンサーユニット１０から受信したパケットデータを受け取り、受け取ったパケットデータから時刻情報及び計測データを取得し、記憶処理部２１５に送る処理を行う。
【００６６】
記憶処理部２１５は、データ取得部２１０から時刻情報と計測データを受け取り、これらを対応づけて記憶部２４に記憶させる処理を行う。
【００６７】
角速度算出部２１１は、センサーユニット１０が出力する計測データを用いて、スイング中の（少なくともダウンスイング中の）ゴルフクラブ３のシャフトの回りの角速度（あるいは角速度の変化）を算出する処理を行う。角速度算出部２１１は、さらに、センサーユニット１０が出力する計測データを用いて、スイング中の（少なくともダウンスイング中の）ゴルフクラブ３のスイング軸回りの角速度（あるいは角速度の変化）を算出する処理を行ってもよい。
【００６８】
具体的には、角速度算出部２１１は、まず、記憶部２４に記憶された、ゴルファー２の静止時（アドレス時）の計測データ（加速度データ及び角速度データ）を用いて、計測データに含まれるオフセット量を計算し、スイング開始後の計測データからオフセット量を減算してバイアス補正する。
【００６９】
例えば、図５に示したように、センサーユニット１０がｙ軸をシャフトの長軸方向に合わせてゴルフクラブ３のシャフトの一部に取り付けられる場合、角速度算出部２１１は、バイアス補正された計測データに含まれるｙ軸回りの角速度をシャフトの回りの角速度として算出してもよい。
【００７０】
次に、角速度算出部２１１は、バイアス補正された計測データを用いて、ゴルファー２のスイング動作中（図６のステップＳ６の動作中）のＸＹＺ座標系（グローバル座標系）におけるセンサーユニット１０の位置及び姿勢を計算する。例えば、角速度算出部２１１は、センサーユニット１０の加速度センサー１１が計測した加速度データ（バイアス補正された加速度データ）、ゴルフクラブ情報２４２及びセンサー装着位置情報２４６を用いて、ＸＹＺ座標系（グローバル座標系）におけるゴルファー２の静止時（アドレス時）のセンサーユニット１０の位置（初期位置）を計算し、その後のバイアス補正された加速度データを積分してセンサーユニット１０の初期位置からの位置の変化を時系列に計算する。ゴルファー２は図６のステップＳ４の動作を行うので、センサーユニット１０の初期位置のＸ座標は０である。さらに、ゴルファー２の静止時には、加速度センサー１１は重力加速度のみを計測するので、角速度算出部２１１は、３軸加速度データを用いてシャフトの傾斜角を計算することができる。なお、図５に示したように、センサーユニット１０のｙ軸がゴルフクラブ３のシャフトの長軸方向と一致する場合は、角速度算出部２１１は、ｙ軸加速度データのみを用いてシャフトの傾斜角を計算することができる。
【００７１】
そして、角速度算出部２１１は、ゴルフクラブ情報２４２（シャフトの長さ）とセンサー装着位置情報２４６（グリップエンドからの距離）からセンサーユニット１０とヘッドとの距離ＬＳＨを求め、ヘッドの位置を原点（０，０，０）として、シャフトの傾斜角により特定されるセンサーユニット１０のｙ軸の負の方向に原点から距離ＬＳＨの位置をセンサーユニット１０の初期位置とする。
【００７２】
また、角速度算出部２１１は、バイアス補正された加速度データを用いて、ＸＹＺ座標系（グローバル座標系）におけるゴルファー２の静止時（アドレス時）のセンサーユニット１０の姿勢（初期姿勢）を計算し、その後の角速度センサー１２が計測した角速度データ（バイアス補正された角速度データ）を用いた回転演算を行ってセンサーユニット１０の姿勢を時系列に計算する。センサーユニット１０の姿勢は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りの回転角（ロール角、ピッチ角、ヨー角）、クオータ二オン（四元数）などで表現することができる。ゴルファー２の静止時には、加速度センサー１１は重力加速度のみを計測するので、角速度算出部２１１は、バイアス補正された３軸加速度データを用いて、センサーユニット１０のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各々と重力方向とのなす角度を特定することができる。さらに、ゴルファー２は図６のステップＳ４の動作を行うので、ゴルファー２の静止時において、センサーユニット１０のｙ軸はＹＺ平面上にあるため、角速度算出部２１１は、センサーユニット１０の初期姿勢を特定することができる。
【００７３】
そして、角速度算出部２１１は、スイングの各時刻におけるセンサーユニット１０の位置及び姿勢からヘッドの位置とグリップ部の位置を算出する。図５に示したように、センサーユニット１０のｙ軸がゴルフクラブ３のシャフトの長軸方向と一致する場合は、角速度算出部２１１は、各時刻におけるセンサーユニット１０の位置から、当該時刻におけるセンサーユニット１０の姿勢から特定されるｙ軸の正の方向に距離ＬＳＨの位置及びｙ軸の負の方向に距離ＬＳＧの位置を当該時刻におけるヘッドの位置及びグリップ部の位置としてもよい。距離ＬＳＧは、センサー装着位置情報２４６（グリップエンドからの距離）により特定されるセンサーユニット１０とグリップ部との距離である。
【００７４】
各時刻におけるヘッドの位置とグリップ部の位置を結んだ直線を時系列に並べることで
ゴルフクラブ３の軌跡（スイングの軌跡）が得られるので、角速度算出部２１１は、この軌跡から各時刻でのスイング面及びスイング軸を特定し、スイング軸回りの角速度（あるいは角速度の変化）を算出する。
【００７５】
なお、センサーユニット１０の信号処理部１３が、計測データのオフセット量を計算し、計測データのバイアス補正を行うようにしてもよいし、加速度センサー１１及び角速度センサー１２にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。これらの場合は、角速度算出部２１１による計測データのバイアス補正が不要となる。
【００７６】
タイミング特定部２１２は、センサーユニット１０が出力する計測データを用いて、スイング中のゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）を特定する処理を行う。
【００７７】
図８は、ダウンスイングにおけるグリップ部の速度の時間変化の一例を示す図である。図８において、横軸は時間（ｓ）、縦軸はグリップ部の速度（ｍ／ｓ）である。ゴルファー２が両手首をコックしてゴルフクラブ３を振り下している間はグリップ部が加速し、ゴルファー２が腕の力を抜いて両手首のコックを解除（アンコック）するとグリップ部の加速が弱まる。すなわち、ゴルファー２が両手首のコックを解除（アンコック）してゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミングは、ダウンスイング中にグリップ部の加速度の向きが切り替わるタイミング、換言すれば、グリップ部の速度がピークとなるタイミング（減速し始めるタイミング）と一致する（図８参照）。そこで、タイミング特定部２１２は、角速度算出部２１１が算出したグリップ部の位置の時系列を微分してグリップ部の速度の時系列を算出し、グリップ部の速度の減速が始まるタイミング（グリップ部の速度がピークとなるタイミング）を自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）として特定する。
【００７８】
なお、本実施形態では、計測データのバイアス補正等の処理を角速度算出部２１１が行っているが、タイミング特定部２１２が行ってもよい。
【００７９】
解析情報生成部２１３は、タイミング特定部２１２が特定したグリップ部の速度の減速が始まるタイミング、すなわち、ゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）と、角速度算出部２１１が算出したゴルフクラブ３のシャフトの回りの角速度の変化の情報とを用いて、スイングの解析情報（スイング解析情報）を生成する処理を行う。例えば、解析情報生成部２１３は、スイング中（少なくともダウンスイング中）のシャフトの回りの角速度の時系列情報における時間軸上でゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）を示すスイング解析情報を生成してもよい。
【００８０】
解析情報生成部２１３は、さらに、角速度算出部２１１が算出したスイング軸の回りの角速度の変化の情報を用いて、スイングの解析情報（スイング解析情報）を生成してもよい。例えば、解析情報生成部２１３は、スイング中（少なくともダウンスイング中）のシャフトの回りの角速度の時系列情報及びスイング軸の回りの角速度の時系列情報における時間軸上でゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）を示すスイング解析情報を生成してもよい。
【００８１】
画像データ生成部２１４は、解析情報生成部２１３が生成したスイング解析情報を用いて、表示部２５に表示されるスイング解析結果の画像に対応する画像データを生成する処理を行う。
【００８２】
記憶処理部２１５は、記憶部２４に対する各種プログラムや各種データのリード／ライ
ト処理を行う。記憶処理部２１５は、データ取得部２１０から受け取った時刻情報と計測データを対応づけて記憶部２４に記憶させる処理の他、角速度算出部２１１やタイミング特定部２１２の算出結果の情報、解析情報生成部２１３が生成したスイング解析情報等を記憶部２４に記憶させる処理も行う。
【００８３】
表示処理部２１６は、表示部２５に対して各種の画像（画像データ生成部２１４が生成した画像データに対応する画像の他、文字や記号等も含む）を表示させる処理を行う。例えば、表示処理部２１６は、ゴルファー２のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、ゴルファー２の入力操作に応じて画像データ生成部２１４が生成した画像データに対応する画像やスイング解析情報を示す文字等を表示部２５に表示させる。あるいは、センサーユニット１０に表示部を設けておいて、表示処理部２１６は、通信部２２を介してセンサーユニット１０に画像データを送信し、センサーユニット１０の表示部に各種の画像や文字等を表示させてもよい。
【００８４】
音出力処理部２１７は、音出力部２６に対して各種の音（音声やブザー音等も含む）を出力させる処理を行う。例えば、音出力処理部２１７は、ゴルファー２のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、所定の入力操作が行われたときに、記憶部２４に記憶されている各種の情報を読み出して音出力部２６にスイング解析用の音や音声を出力させてもよい。あるいは、センサーユニット１０に音出力部を設けておいて、音出力処理部２１７は、通信部２２を介してセンサーユニット１０に各種の音データや音声データを送信し、センサーユニット１０の音出力部に各種の音や音声を出力させてもよい。
【００８５】
例えば、音出力処理部２１７は、図６のステップＳ３やＳ５の通知を行うための音声データを生成し、ゴルファー２にアドレス姿勢の指示やスイングの開始の許可を音声で通知してもよい。
【００８６】
なお、ゴルフスイング解析装置２０あるいはセンサーユニット１０に振動機構を設けておいて、当該振動機構により各種の情報を振動情報に変換してゴルファー２に通知してもよい。
【００８７】
［ゴルフスイング解析装置の処理手順］
図９は、第１実施形態における処理部２１によるスイング解析処理（ゴルフスイング解析方法）の手順の一例を示すフローチャート図である。処理部２１は、記憶部２４に記憶されているゴルフスイング解析プログラム２４０を実行することにより、図９のフローチャートの手順でスイング解析処理を実行する。以下、図９のフローチャートについて説明する。
【００８８】
まず、処理部２１は、ゴルファー２による計測開始操作（図６のステップＳ２の操作）が行われるまで待機し（Ｓ１０のＮ）、計測開始操作が行われると（Ｓ１０のＹ）、センサーユニット１０に計測開始コマンドを送信する（Ｓ２０）。
【００８９】
次に、処理部２１は、ゴルファー２にアドレス姿勢をとるように指示する（Ｓ３０）。ゴルファー２は、この指示に従い、アドレス姿勢をとって静止する。
【００９０】
次に、処理部２１は、データ取得部２１０として機能し、センサーユニット１０の計測データを取得する（Ｓ４０）。
【００９１】
次に、処理部２１は、工程Ｓ４０で取得した計測データを用いて静止動作を検出するまで（Ｓ５０のＮ）、計測データの取得（Ｓ４０）を繰り返し、静止動作を検出すると（Ｓ５０のＹ）、ゴルファー２にスイング開始の許可を通知する（Ｓ６０）。処理部２１は、
例えば、所定の音を出力し、あるいは、センサーユニット１０にＬＥＤを設けておいて当該ＬＥＤを点灯させる等して、ゴルファー２にスイング開始の許可を通知し、ゴルファー２は、この通知を確認した後にスイングを開始する。
【００９２】
次に、処理部２１は、データ取得部２１０として機能し、センサーユニット１０の計測データを取得する（Ｓ７０）。
【００９３】
処理部２１は、ゴルファー２がスイングを終了するまで（Ｓ８０のＮ）、工程Ｓ７０の処理を繰り返す。
【００９４】
ゴルファー２がスイングを終了すると（Ｓ８０のＹ）、次に、処理部２１は、工程Ｓ７０で取得したセンサーユニット１０の計測データを用いて、スイング解析情報を生成する（Ｓ９０）。
【００９５】
最後に、処理部２１は、画像データ生成部２１４として機能し、工程Ｓ９０で生成したスイング解析情報に対応する画像データを生成して表示部２５に画像を表示させ（Ｓ１００）、処理を終了する。
【００９６】
なお、図９のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。例えば、処理部２１は、工程Ｓ９０の処理をスイング終了前から行ってもよい。
【００９７】
図１０は、スイング解析情報生成処理（図９のＳ９０の処理）の手順の一例を示すフローチャート図である。
【００９８】
まず、処理部２１は、角速度算出部２１１として機能し、センサーユニット１０の計測データを用いて、スイング中のスイング軸の回りの角速度を算出する（Ｓ２１０）。
【００９９】
次に、処理部２１は、角速度算出部２１１として機能し、センサーユニット１０の計測データを用いて、スイング中のゴルフクラブのシャフトの回りの角速度を算出する（Ｓ２２０）。
【０１００】
次に、処理部２１は、タイミング特定部２１２として機能し、センサーユニット１０の計測データを用いて、グリップ部の速度の減速が始まるタイミング、すなわち、自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）を特定する（Ｓ２３０）。
【０１０１】
最後に、処理部２１は、解析情報生成部２１３として機能し、工程Ｓ２３０で特定した自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）と工程Ｓ２１０，Ｓ２２０で算出した角速度（スイング中のスイング軸の回りの角速度及びシャフトの回りの角速度）の変化の情報とを用いて、スイング解析情報を生成し（Ｓ２４０）、スイング解析情報生成処理を終了する。
【０１０２】
なお、図１０のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。例えば、処理部２１は、工程Ｓ２４０の処理の前に、工程Ｓ２１０、Ｓ２２０及びＳ２３０の各処理を任意の順に行ってもよい。
【０１０３】
図１１に、図９の工程Ｓ１００において表示部２５に表示される画像（スイング解析情報に対応する画像）の一例を示す。図１１に示す画像は、ダウンスイング（トップからインパクトまで）におけるスイング軸の回りの角速度及びゴルフクラブ３のシャフトの回りの角速度の時間変化を示すグラフ（横軸：時間（ｓ）、縦軸：角速度（ｒａｄ／ｓ））と
自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）とを示す画像である。図１１において、Ｇ１はスイング軸の回りの角速度の時間変化を示し、Ｇ２はシャフトの回りの角速度の時間変化を示す。また、破線は自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）を示す。
【０１０４】
図１１の例では、スイング軸の回りの角速度がトップからインパクトの少し前まで安定したペースで増加する傾向が見られる。また、シャフトの回りの角速度は、ダウンスイングの開始後暫くの間は大きく変化しないが、自然な回転が始まる（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始）あたりで急峻に変化する傾向が見られる。すなわち、ゴルファー２のスイングの特性として、安定したダウンスイングであって、自然な回転が始まる（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始）あたりでフェースターンが始まっていると評価することができる。例えば、このゴルファー２のスイングの特性をあらかじめ取得したプロゴルファーの特性と比較することで、ゴルファー２のスイングの評価やスイングの改善すべき点のアドバイス等も可能である。
【０１０５】
［作用効果］
以上に説明したように、第１実施形態のゴルフスイング解析システム１（ゴルフスイング解析装置２０）によれば、スイング中のゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）とスイング中のゴルフクラブ３のスイング軸の回りの角速度やシャフトの回りの角速度の変化の情報とを用いて、スイング解析情報を生成するので、ゴルフスイングにおけるゴルフクラブのフェースターンの開始のタイミングや、それに関連する指標を合わせて客観的に示す情報を提示することができる。
【０１０６】
例えば、ゴルファー２は、このスイング解析情報により、フェースターンの開始タイミングが遅いためにフェースの返しが足りずにフェースが開いた状態でインパクトを迎えたことや、フェースターンの開始タイミングが早いためにフェースの返しが過剰となってフェースが過剰に閉じた状態でインパクトを迎えたこと等を認識することができる。
【０１０７】
また、例えば、ゴルファー２は、このスイング解析情報により、左右の手からグリップ部に作用する力が、スイング軸回転を生み出す状態からシャフト軸回転を生み出す状態へとスムーズに移行できているか等を認識することができる。
【０１０８】
また、例えば、ゴルファー２は、このスイング解析情報を、フェースの返しがスムーズにできるようなグリップの仕方を変えてみるなどの試行錯誤をする場合の練習の指針にすることができる。
【０１０９】
２−２．第２実施形態
以下では、第２実施形態のゴルフスイング解析システムについて、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して説明を省略又は簡略し、主に、第１実施形態と異なる内容について説明する。
【０１１０】
［ゴルフスイング解析システムの概要］
図１２は、第２実施形態のゴルフスイング解析システムの概要を説明するための図である。図１２に示すように、第２実施形態のゴルフスイング解析システム１は、ゴルフクラブ３に取り付けられたセンサーユニット１０及びゴルフスイング解析装置２０に加えて、作用力検出部３０を含んで構成されている。すなわち、第２実施形態のゴルフスイング解析システム１では、第１実施形態のゴルフスイング解析システム１に作用力検出部３０が追加された構成になっている。
【０１１１】
作用力検出部３０は、ゴルフクラブ３のグリップ部に、ゴルファー２が把持する部分を覆うように取り付けられる。本実施形態でも、ゴルファー２は、図６に示した手順に従ってゴルフボール４を打球するスイング動作を行い、ゴルファー２が図６のＳ２の計測開始操作を行うと、作用力検出部３０は、所定周期（例えば１ｍｓ）でグリップ部の複数の位置（例えば、１０箇所程度）に加わる力の大きさと向きを検出し、検出したデータを順次、ゴルフスイング解析装置２０に送信する。作用力検出部３０とゴルフスイング解析装置２０との間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。
【０１１２】
ゴルフスイング解析装置２０は、図６のＳ５に示したスイング開始の許可をゴルファー２に通知した後、センサーユニット１０が計測したデータ及び作用力検出部３０が検出したデータを用いてスイングを解析し、スイング解析情報を生成して表示する。
【０１１３】
［ゴルフスイング解析システムの構成］
図１３は、第２実施形態のゴルフスイング解析システム１の構成例（センサーユニット１０、作用力検出部３０及びゴルフスイング解析装置２０の構成例）を示す図である。センサーユニット１０の機能及び構成は第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１１４】
図１３に示すように、作用力検出部３０は、複数の力センサー３１、信号処理部３２、記憶部３３及び通信部３４を含んで構成されている。
【０１１５】
複数の力センサー３１の各々は、力の大きさと向きを検出し、検出した力の大きさと向きに応じた信号（検出信号）を出力する。例えば、力センサー３１は、力の大きさを検出するための圧力センサーと力の向きを検出するための歪みゲージとを含んで構成されていてもよい。
【０１１６】
信号処理部３２は、複数の力センサー３１から、それぞれ検出信号を受け取ってデジタル信号（検出データ）に変換し、時刻情報を付して記憶部３３に順番に記憶し、記憶部３３に記憶した検出データを順番に読み出して通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部３４に出力する。
【０１１７】
通信部３４は、信号処理部３２から受け取ったパケットデータをゴルフスイング解析装置２０に送信する処理や、ゴルフスイング解析装置２０から制御コマンドを受信して信号処理部３２に送る処理等を行う。信号処理部３２は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。
【０１１８】
ゴルフスイング解析装置２０は、処理部２１、通信部２２、操作部２３、記憶部２４、表示部２５、音出力部２６及び通信部２７を含んで構成されている。通信部２２、操作部２３、記憶部２４、表示部２５及び音出力部２６の機能は第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１１９】
通信部２７は、作用力検出部３０から送信されたパケットデータを受信し、処理部２１に送る処理や、処理部２１からの制御コマンドを作用力検出部３０に送信する処理等を行う。
【０１２０】
処理部２１は、各種プログラムに従って、センサーユニット１０や作用力検出部３０に制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット１０から通信部２２を介して受信したデータや作用力検出部３０から通信部２７を介して受信したデータに対する各種の計算処理や、その他の各種の制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部２１は、ゴルフスイング解析プログラム２４０を実行することにより、角速度算出部２１１、タイミング特
定部２１２、解析情報生成部２１３、画像データ生成部２１４、表示処理部２１６、音出力処理部２１７及び作用点算出部２１８として機能する。角速度算出部２１１、タイミング特定部２１２、画像データ生成部２１４、記憶処理部２１５、表示処理部２１６及び音出力処理部２１７の機能は第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１２１】
データ取得部２１０は、第１実施形態と同様の処理に加えて、通信部２７が作用力検出部３０から受信したパケットデータを受け取り、受け取ったパケットデータから時刻情報及び検出データを取得し、記憶処理部２１５に送る処理を行う。
【０１２２】
記憶処理部２１５は、第１実施形態と同様の処理に加えて、データ取得部２１０から時刻情報と検出データを受け取り、これらを対応づけて記憶部２４に記憶させる処理を行う。
【０１２３】
作用点算出部２１８は、作用力検出部３０の検出データ（作用力検出部３０の出力の一例）を用いて、スイング中のゴルフクラブ３のグリップ部に作用する力の作用点（あるいは作用点の変化）を算出する処理を行う。具体的には、作用点算出部２１８は、記憶部２４に記憶された、作用力検出部３０の検出データを用いて、右手からの力の作用点と左手からの力の作用点を時系列に算出する。作用点算出部２１８は、作用力検出部３０の検出データを用いて、スイング中のゴルフクラブ３のグリップ部に作用する力の向きをさらに算出してもよい。具体的には、作用点算出部２１８は、記憶部２４に記憶された、作用力検出部３０の検出データを用いて、右手からの力の向きと左手からの力の向きを時系列に算出してもよい。
【０１２４】
例えば、作用点算出部２１８は、作用力検出部３０において右手の可動範囲にある複数の力センサー３１の検出データを用いて、最も大きな力が加わっている位置を算出して右手からの力の作用点とし、当該位置での力の向きを算出してもよい。同様に、作用点算出部２１８は、作用力検出部３０において左手の可動範囲にある複数の力センサー３１の検出データを用いて、最も大きな力が加わっている位置を算出して右手からの力の作用点とし、当該位置での力の向きを算出してもよい。
【０１２５】
解析情報生成部２１３は、タイミング特定部２１２が特定したグリップ部の速度の減速が始まるタイミング、すなわち、ゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）と角速度算出部２１１が算出した角速度（ゴルフクラブ３のシャフトの回りの角速度やスイング軸の回りの角速度）の変化の情報とともに、作用点算出部２１８が算出した力の作用点の変化の情報をさらに用いて、スイング解析情報を生成する処理を行う。例えば、解析情報生成部２１３は、スイング中（少なくともダウンスイング中）のシャフトの回りの角速度の時系列情報における時間軸上でゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）を示すとともに、スイング中（少なくともダウンスイング中）の左右の手からの力の作用点の時系列情報を示すスイング解析情報を生成してもよい。
【０１２６】
解析情報生成部２１３は、さらに、作用点算出部２１８が算出した力の向きの変化の情報をさらに用いて、スイングの解析情報（スイング解析情報）を生成してもよい。例えば、解析情報生成部２１３は、スイング中（少なくともダウンスイング中）のシャフトの回りの角速度の時系列情報における時間軸上でゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）を示すとともに、スイング中（少なくともダウンスイング中）の左右の手からの力の作用点及び向きの時系列情報を示すスイング解析情報を生成してもよい。
【０１２７】
［ゴルフスイング解析装置の処理手順］
図１４は、第２実施形態における処理部２１によるスイング解析処理（ゴルフスイング解析方法）の手順の一例を示すフローチャート図である。処理部２１は、記憶部２４に記憶されているゴルフスイング解析プログラム２４０を実行することにより、図１４のフローチャートの手順でスイング解析処理を実行する。以下、図１４のフローチャートについて説明する。
【０１２８】
まず、処理部２１は、第１実施形態（図９のフローチャート）と同様に、工程Ｓ１０〜工程Ｓ７０の処理を行う。
【０１２９】
次に、処理部２１は、データ取得部２１０として機能し、作用力検出部３０の検出データを取得する（Ｓ７２）。
【０１３０】
処理部２１は、ゴルファー２がスイングを終了するまで（Ｓ８０のＮ）、工程Ｓ７０及び工程Ｓ７２の処理を繰り返す。
【０１３１】
ゴルファー２がスイングを終了すると（Ｓ８０のＹ）、次に、処理部２１は、工程Ｓ７０で取得したセンサーユニット１０の計測データと工程Ｓ７２で取得した作用力検出部３０の検出データを用いて、スイング解析情報を生成する（Ｓ９２）。
【０１３２】
最後に、処理部２１は、画像データ生成部２１４として機能し、工程Ｓ９２で生成したスイング解析情報に対応する画像データを生成して表示部２５に画像を表示させ（Ｓ１００）、処理を終了する。
【０１３３】
なお、図１４のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。例えば、処理部２１は、工程Ｓ９２の処理をスイング終了前から行ってもよい。
【０１３４】
図１５は、第２実施形態におけるスイング解析情報生成処理（図１４のＳ９２の処理）の手順の一例を示すフローチャート図である。まず、処理部２１は、第１実施形態（図１０のフローチャート）と同様に、工程Ｓ２１０〜工程Ｓ２３０の処理を行う。
【０１３５】
次に、処理部２１は、作用点算出部２１８として機能し、作用力検出部３０の検出データを用いて、スイング中のゴルフクラブのグリップ部に作用する力の作用点及び向きを算出する（Ｓ２３２）。
【０１３６】
最後に、処理部２１は、解析情報生成部２１３として機能し、工程Ｓ２３０で特定した自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）と工程Ｓ２１０，Ｓ２２０で算出した角速度（スイング中のスイング軸の回りの角速度及びシャフトの回りの角速度）の変化の情報と工程Ｓ２３２で算出した力の作用点及び向きの変化の公報とを用いて、スイング解析情報を生成し（Ｓ２４２）、スイング解析情報生成処理を終了する。
【０１３７】
なお、図１５のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。例えば、処理部２１は、工程Ｓ２４２の処理の前に、工程Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０及び工程Ｓ２３２の各処理を任意の順に行ってもよい。
【０１３８】
図１６に、図１４の工程Ｓ１００において表示部２５に表示される画像（スイング解析情報に対応する画像）の一例を示す。図１６の例では、上段に、ダウンスイング中のゴルファー２とゴルフクラブ３が模式的に描画された動画像Ｄ１が表示されている。動画像Ｄ１において破線はトップからのゴルフクラブ３のヘッドの軌跡を表し、２つの矢印はゴルファー２の左右の手からゴルフクラブ３のグリップ部に作用する力の向きと大きさを表し
、この２つの矢印の始点は作用点を表している。
【０１３９】
また、中段には、ダウンスイング中のゴルフクラブ３のグリップ部を拡大した斜視図とグリップ部をシャフトの長軸方向から視た図が模式的に描画された、動画像Ｄ１に連動した動画像Ｄ２が表示されている。
【０１４０】
さらに、下段には、ダウンスイング（トップからインパクトまで）におけるスイング軸の回りの角速度及びゴルフクラブ３のシャフトの回りの角速度の時間変化を示すグラフ（横軸：時間（ｓ）、縦軸：角速度（ｒａｄ／ｓ））と自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）とを示す画像Ｄ３が表示されている。この画像Ｄ３にはスライドバーＳＢが設けられており、動画像Ｄ１に連動してスライドバーＳＢが左から右へと移動する。また、スライドバーＳＢを左右に動かし、あるいは停止させると、これに連動して画像Ｄ１及び画像Ｄ２が変化する。
【０１４１】
図１１の例と同様、図１６の例では、画像Ｄ３から、ゴルファー２のスイングの特性として、安定したダウンスイングであって、自然な回転が始まる（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始）あたりでフェースターンが始まっていると評価することができる。例えば、このゴルファー２のスイングの特性をあらかじめ取得したプロゴルファーの特性と比較することで、ゴルファー２のスイングの評価やスイングの改善すべき点のアドバイス等も可能である。さらに、図１６の例では、フェースターンが始まるタイミングの前後における左右の手からの力の作用点の位置や向きの変化から、スイング軸回転からシャフト軸回転に切り替わるメカニズムを認識することができる。
【０１４２】
［作用効果］
以上に説明したように、第２実施形態のゴルフスイング解析システム１（ゴルフスイング解析装置２０）によれば、第１実施形態と同様、スイング中のゴルフクラブ３の自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）とスイング中のゴルフクラブ３のスイング軸の回りの角速度やシャフトの回りの角速度の変化の情報とを用いて、スイング解析情報を生成するので、ゴルフスイングにおけるフェースターンの開始のタイミングや、それに関連する指標を合わせて客観的に示す情報を提示することができる。
【０１４３】
さらに、第２実施形態のゴルフスイング解析システム１（ゴルフスイング解析装置２０）によれば、ゴルフクラブ３のグリップ部に作用する力の作用点や向きの変化の情報も用いてスイング解析情報を生成するので、ゴルファー２はフェースターンをもたらす力を生み出すメカニズムを認識することができる。
【０１４４】
３．変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１４５】
例えば、上述した各実施形態のゴルフスイング解析システム１は、ゴルフスイング解析装置２０とセンサーユニット１０が無線接続（有線接続でもよい）されているが、ゴルフスイング解析装置２０とセンサーユニット１０に、それぞれメモリーカードのインターフェース部を設け、センサーユニット１０が計測データをメモリーカードに書き込み、ゴルフスイング解析装置２０が当該メモリーカードから計測データを読み出してスイング解析処理を行うようにしてもよい。
【０１４６】
また、例えば、上述した各実施形態では、加速度センサー１１と角速度センサー１２が、センサーユニット１０に内蔵されて一体化されているが、加速度センサー１１と角速度
センサー１２は一体化されていなくてもよい。あるいは、加速度センサー１１と角速度センサー１２が、センサーユニット１０に内蔵されずに、ゴルファー２やゴルフクラブ３に直接装着されてもよい。また、上記の実施形態では、センサーユニット１０とゴルフスイング解析装置２０が別体であるが、センサーユニット１０のいずれか１つとゴルフスイング解析装置２０を一体化してゴルファー２やゴルフクラブ３装着可能にしてもよい。また、センサーユニット１０のいずれか１つが、慣性センサー（加速度センサー１１あるいは角速度センサー１２）とともに、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１の少なくとも一部の機能を備え、本発明のゴルフスイング解析装置として機能してもよい。
【０１４７】
また、例えば、上述した各実施形態では、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１は、グリップ部の速度の減速が始まるタイミング（グリップ部の速度がピークとなるタイミング）を自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）として特定しているが、ゴルファー２の腕の角速度の減速が始まるタイミング（ゴルファー２の腕の角速度がピークとなるタイミング）を自然な回転が始まるタイミングとしてもよい。例えば、ゴルファー２が一方の腕にセンサーユニット１０あるいはセンサーユニット１０が内蔵された腕時計等の電子機器を装着し、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１は、ダウンスイング中にセンサーユニット１０が計測した３軸角速度の大きさ（ノルム）を時系列に算出し、３軸角速度の大きさ（ノルム）がピークとなるタイミングを自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）として特定してもよい。
【０１４８】
また、例えば、上述した各実施形態のゴルフスイング解析システム１において、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１は、スイング中のゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）を算出し、ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）の情報をさらに用いてスイング解析情報を生成してもよい。ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）は、ゴルファー２の足裏が床から受けるモーメントが０となる点であり、両足が作る基底面（支持多角形）ＢＳ内に存在する。図１７に示すように、スイングにおけるゴルフクラブとゴルファーの身体全体の重心位置を絶対座標系でｐｇ＝［Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ］、ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）をｐ＝［ｐＸ，ｐＹ，ｐＺ］とすると、ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）ｐのＸ座標ｐＸ及びＹ座標ｐＹは、それぞれ式（１）及び式（２）で計算される。式（１）及び式（２）において、ｇは重力加速度である。図１８は、式（１）の構成を図示したものであり、図示を省略するが、式（２）の構成も同様に示される。
【０１４９】
【数１】
2018019816.tif 000003
【０１５０】
【数２】
2018019816.tif 000004
【０１５１】
ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）ｐは、基底面（支持多角形）ＢＳ内に存在するので、ｐｚは一定値（ゼロあるいは既知のオフセット値）である。従って、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１は、例えば、重心に近いゴルファー２の部位（例えば、腰）にセンサーユニット１０を装着し、スイング中のセンサーユニット１０の計測データを用いて、重心の位置座標と重心の加速度の３軸成分の値を算出し、これらを式（１），式（２）
に代入することにより、ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）ｐ＝［ｐｘ，ｐＹ，ｐＺ］を算出することができる。
【０１５２】
そして、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１は、自然な回転が始まるタイミング（ナチュラルアンコック（ＮＵ）の開始タイミング）とスイング中のスイング軸の回りの角速度やシャフトの回りの角速度の変化の情報とともに、ゴルファー２のスイングにおけるゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）の変化の情報をさらに用いて、スイング解析情報を生成してもよい。また、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１は、スイング中のゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）の変化の情報を、単独でスイングの指標としてゴルファー２に提示してもよい。スイング中のゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）の変化から、ゴルファー２の技術力（スキル）を評価することも可能である。また、スイング中のゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）の変化をゴルファー２とプロゴルファーとで比較することで、ゴルファー２のスイングの評価やスイングの改善すべき点のアドバイス等も可能である。
【０１５３】
なお、図１７及び図１８に示すように、ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）は、床反力ｆの圧力中心（ＣＯＰ：Center Of Pressure）と一致する。そこで、ゴルファー２が床反力計の上でスイングを行い、ゴルフスイング解析装置２０の処理部２１は、スイング中の床反力計の計測値から圧力中心（ＣＯＰ）を算出し、ゼロモーメントポイント（ＺＭＰ）としてもよい。
【０１５４】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１５５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１５６】
１…ゴルフスイング解析システム、２…ゴルファー、３…ゴルフクラブ、４…ゴルフボール、１０…センサーユニット、１１…加速度センサー、１２…角速度センサー、１３…信号処理部、１４…記憶部、１５…通信部、２０…ゴルフスイング解析装置、２１…処理部、２２…通信部、２３…操作部、２４…記憶部、２５…表示部、２６…音出力部、２７…通信部、３０…作用力検出部、３１…力センサー、３２…信号処理部、３３…記憶部、３４…通信部、２１０…データ取得部、２１１…角速度算出部、２１２…タイミング特定部、２１３…解析情報生成部、２１４…画像データ生成部、２１５…記憶処理部、２１６…表示処理部、２１７…音出力処理部、２１８…作用点算出部、２４０…ゴルフスイング解析プログラム、２４２…ゴルフクラブ情報、２４４…身体情報、２４６…センサー装着位置情報
【図１】
2018019816.tif 000005
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2018019816.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
2018019816.tif 000009
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018019816.tif 000017
【図１０】
2018019816.tif 000018
【図１１】
2018019816.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
2018019816.tif 000021
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018019816.tif 000024
【図１７】
2018019816.tif 000025
【図１８】
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