(57)【要約】【課題】打撃においてゴルファが全身から発するスイングのエネルギをより安価に構築可能なシステムで計測すること。【解決手段】本発明の計測システムは、ゴルファの左右の足圧分布を計測する足圧分布センサと、ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの角速度を計測する角速度センサと、ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの加速度を計測する加速度センサと、処理手段と、を備え、前記処理手段は、足圧分布センサ、前記角速度センサ及び前記加速度センサの計測結果に基づいて、スイング中のゴルファの運動エネルギである第一のエネルギを演算する。【選択図】図１
2019110929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルファの左右の足圧分布を計測する足圧分布センサと、
ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの角速度を計測する角速度センサと、
ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの加速度を計測する加速度センサと、
処理手段と、を備え、
前記処理手段は、
前記足圧分布センサ、前記角速度センサ及び前記加速度センサの計測結果に基づいて、スイング中のゴルファの運動エネルギである第一のエネルギを演算する、
ことを特徴とする計測システム。
【請求項２】
請求項１に記載の計測システムであって、
前記第一のエネルギは、ゴルファの水平方向の並進エネルギを含み、
前記処理手段は、前記加速度センサの計測結果に基づいて前記水平方向の並進エネルギを演算する、
ことを特徴とする計測システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の計測システムであって、
前記第一のエネルギは、ゴルファの鉛直方向の並進エネルギを含み、
前記処理手段は、前記足圧分布センサの計測結果に基づいて前記鉛直方向の並進エネルギを演算する、
ことを特徴とする計測システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の計測システムであって、
前記第一のエネルギは、ゴルファの重心を通る鉛直軸回りの回転エネルギを含み、
前記処理手段は、ゴルファの胴体とみなされた円柱体の慣性モーメントと、前記角速度センサの計測結果とに基づいて前記鉛直軸回りの回転エネルギを演算する、
ことを特徴とする計測システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の計測システムであって、
前記第一のエネルギは、ゴルファの重心を通る水平軸回りの回転エネルギを含み、
前記処理手段は、前記足圧分布センサ及び前記加速度センサの各計測結果に基づいて前記水平軸回りの回転エネルギを演算する、
ことを特徴とする計測システム。
【請求項６】
請求項１に記載の計測システムであって、
ゴルフクラブのヘッドスピードを計測する計測ユニットを更に備え、
前記処理手段は、
前記計測ユニットの計測結果に基づいて、ゴルフクラブヘッドの運動エネルギである第二のエネルギを演算する、
ことを特徴とする計測システム。
【請求項７】
ゴルファの左右の足圧分布を計測する足圧分布センサ、ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの角速度を計測する角速度センサ、および、ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの加速度を計測する加速度センサの各計測結果を取得する工程と、
前記足圧分布センサ、前記角速度センサ及び前記加速度センサの計測結果に基づいて、スイング中のゴルファの運動エネルギである第一のエネルギを演算する工程と、を備える、
ことを特徴とする計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴルフスイングの計測技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルファのスイング改善のために、スイングを解析する技術が提案されている（特許文献１〜特許文献１５）。例えば、特許文献１にはゴルファの上半身とゴルフクラブに慣性センサを装着し、その検出結果からゴルファの運動エネルギとゴルフクラブの運動エネルギとを解析するシステムが開示されている。また、特許文献１５には床反力計を用いてスイング解析をするシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０７３３１３号公報
【特許文献２】特表２０１４−５３００４７号公報
【特許文献３】特表２０１１−５０２６０２号公報
【特許文献４】特開２０１５−０９６１０５号公報
【特許文献５】特開２０１４−０７３３１４号公報
【特許文献６】特開２０１１−０３０７６１号公報
【特許文献７】特開２０１３−０９０８６２号公報
【特許文献８】特開２００９−００５７６０号公報
【特許文献９】特表２００８−５３９８５６号公報
【特許文献１０】特開平３−０１２１８３号公報
【特許文献１１】特開２０１７−８６１８４号公報
【特許文献１２】特開２０１７−０２９５１６号公報
【特許文献１３】米国特許出願公開第２０１６／１５１６９６号明細書
【特許文献１４】米国特許第６１４８２８０号明細書
【特許文献１５】特開２０１７−１４８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ゴルファのスイング改善の動機としては、飛距離の向上が挙げられる。飛距離の向上のためには、ゴルファがスイング中に発するエネルギが、ゴルフクラブを介して、ゴルフボールの打撃に効率よく利用される必要がある。特許文献１５には、ゴルファが発するスイングのエネルギを計測する技術が開示されており、ゴルファがスイング中に発するエネルギが、ゴルフクラブを介して、ゴルフボールの打撃に効率よく利用されているかを評価することが可能である。しかし、床反力を計測する必要があるところ、床反力を計測する装置は高価であったり、また、持ち運びに不便である、という課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、打撃においてゴルファが全身から発するスイングのエネルギをより安価に構築可能なシステムで計測することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、
ゴルファの左右の足圧分布を計測する足圧分布センサと、
ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの角速度を計測する角速度センサと、
ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの加速度を計測する加速度センサと、
処理手段と、を備え、
前記処理手段は、
前記足圧分布センサ、前記角速度センサ及び前記加速度センサの計測結果に基づいて、スイング中のゴルファの運動エネルギである第一のエネルギを演算する、
ことを特徴とする計測システムが提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、
ゴルファの左右の足圧分布を計測する足圧分布センサ、ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの角速度を計測する角速度センサ、および、ゴルファの上半身に装着され、ゴルファの加速度を計測する加速度センサの各計測結果を取得する工程と、
前記足圧分布センサ、前記角速度センサ及び前記加速度センサの計測結果に基づいて、スイング中のゴルファの運動エネルギである第一のエネルギを演算する工程と、を備える、
ことを特徴とする計測方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、打撃においてゴルファが全身から発するスイングのエネルギをより安価に構築可能なシステムで計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る計測システムの概要図。
【図２】（Ａ）は足圧分布計の説明図、（Ｂ）は足圧中心の説明図、（Ｃ）は重心位置等の説明図、（Ｄ）は水平軸周りの角速度の説明図。
【図３】処理装置が実行する処理例を示すフローチャート。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は運動エネルギの算出例の説明図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は運動エネルギの算出例の説明図。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）表示装置の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜システムの構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る計測システムＡの概要図である。計測システムＡは、足圧分布センサ１と、角速度センサ２Ａと、加速度センサ２Ｂと、計測ユニット３及び４と、処理装置５、表示装置６と、入力装置７とを含む。矢印Ｘ、矢印Ｙおよび矢印Ｚは、計測システムＡの試打席における三次元の座標系を示しており、足圧分布センサ１と、角速度センサ２Ａと、加速度センサ２Ｂと、計測ユニット３及び４とはこの座標系に対応して設置される。矢印Ｘ、矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは鉛直方向を示す。矢印Ｘはゴルフボールの飛球線方向に設定される。
【００１１】
足圧分布センサ１は、ゴルファの左右の足圧分布を計測するセンサであり、例えば、図２（Ａ）に示すようにＸ−Ｙ平面上に多数の圧力センサＳがマトリックス状に配置されたマット状の足圧分布計である。足圧分布センサ１としては、マット状の足圧分布計の他に、プレート状の足圧分布計や、シューズの内部に配置される形式の足圧分布計であってもよい。本実施形態の場合、ゴルファの左右の脚部に対して、単一の足圧分布センサ１を用いるが、ゴルファの左右の脚部に対して、それぞれ足圧分布センサ１を設けた構成であってもよい。
【００１２】
足圧分布センサ１は、ゴルファの足の裏から受けるＺ軸方向の圧力を計測する。ゴルファの左の脚部から受けるＺ軸方向の圧力をＬＦｚ、右の脚部から受けるＺ軸方向の圧力をＲＦｚ、総圧力をＦｚ（＝ＬＦｚ＋ＲＦｚ）とする。また、足圧分布センサ１の複数の圧力センサの検出結果から足圧中心の位置と、各位置の圧力の大きさを導出可能である。図２（Ｂ）に示すように、足圧分布センサ１で検出された右脚の足圧中心をＲＣＯＰ、左脚の足圧中心をＬＣＯＰとする。また、足圧中心ＲＣＯＰおよびＬＣＯＰの位置と大きさから、両脚を全体で見た足圧中心ＣＯＰを演算することができる。足圧中心ＣＯＰは、足圧中心ＲＣＯＰおよびＬＣＯＰを結ぶ線上で、足圧中心ＲＣＯＰおよびＬＣＯＰの大きさの比率に応じた位置であり、足圧中心ＲＣＯＰおよびＬＣＯＰの大きさが同じ場合は中点となり、足圧中心ＲＣＯＰの方が大きい場合は、足圧中心ＲＣＯＰ側に偏った位置となる。
【００１３】
図１に戻り、角速度センサ２Ａと加速度センサ２Ｂとは、一体のユニットであってもよいし、別体のユニットであってもよい。角速度センサ２Ａと加速度センサ２Ｂとが一体のセンサユニットとしては、例えば、ATR-Promotions社のTSND121を用いることができる。図示の例では、角速度センサ２Ａと加速度センサ２Ｂとが別体のユニットである。
【００１４】
角速度センサ２Ａはゴルファ１００の上半身に装着され、例えば、腰と肩との間で胴体に装着することができ、ゴルファ１００の上体の回転を計測可能な位置に装着される。図の例では背中の上部に装着されているが、胸側に装着してもよい。角速度センサ２Ａはスイング中のゴルファ１００の重心（より正確にはゴルフクラブ１０１とこれを持ったゴルファ１００の重心）を通るＺ軸周りの角速度Ｗｚを計測する。図２（Ｃ）はその説明図である。同図には、スイング中のゴルファ１００の重心Ｇと、重心Ｇを通るＺ軸である線Ｚｇとが図示されている。角速度センサ２Ａをゴルファ１００の上半身に装着すると、同図に示すように、線Ｚｇ上または線Ｚｇに近い位置に角速度センサ２Ａが位置する。このため、角度センサ２の検出結果を、スイング中のゴルファ１００の重心を通るＺ軸周りの角速度Ｗｚと見做すことができる。
【００１５】
加速度センサ２Ｂはゴルファ１００の上半身に装着され、例えば、腰と肩との間で胴体に装着することができる。本実施形態の場合、加速度センサ２Ｂは、重心の変化を計測するために用いるため、ゴルファの重心の高さに近い、腰部に装着されている。つまり、角速度センサ２Ａは、ゴルファの重心を通るＺ軸上に近い位置が好ましく、加速度センサ”Ｂはゴルファの重心の高さに近い位置が好ましい。
【００１６】
スイング中、ゴルファ１００の体幹の向きが変化し、加速度センサ２Ｂの向きも変化する。したがって、加速度センサ２Ｂは、その向きの変化を計測可能な角速度センサが並設されたセンサユニットが好適であり、これにより、加速度センサ２Ｂにより計測される加速度の方向を補正できる。なお、角速度センサ２Ａと加速度センサ２Ｂとが一体のユニットを用いた場合、加速度センサ２Ｂの向きの変化を計測する角速度センサとして角速度センサ２Ａを利用可能である。
【００１７】
重心Ｇの位置は、スイング中、変化する。重心Ｇの位置の演算は例えば以下の通りとすることができる。アドレス時の、ゴルファ１００が静止しているときの重心Ｇの位置を初期位置とする。その後、足圧分布センサ１で検出されるＺ方向の並進力Ｆｚから重心ＧのＺ方向の変位量を演算することができる。つまり、運動方程式：ｍ×ａ＝Ｆにおいて、ｍを運動体の質量として、ゴルファ１００およびゴルフクラブ１０１の合計の質量を代入し、Ｆに足圧分布センサ１で検出される並進力を代入すると、Ｚ方向の加速度ａが得られる。加速度ａの積分値により速度が導出され、速度の積分値により位置が演算される。
【００１８】
また、加速度センサ２Ｂにより重心ＧのＸ方向及びＹ方向の速度、変位量を演算することができ、Ｘ方向、Ｙ方向の各加速度の積分値、二回積分値により、Ｘ方向、Ｙ方向の各速度及び位置を演算することができる。なお、スイング中、加速度センサ２Ｂの検知結果には、ノイズやゴルファの動作に起因する誤差が含まれ得る。この誤差の影響を低減するため、加速度センサ２Ｂの検知結果にローパスフィルタをかけた値を利用したり、加速度センサ２Ｂの検知結果のうち、下限値から上限値の範囲内の値のみを用いるようにしてもよい。
【００１９】
静的な状態では、重心Ｇと足圧中心ＣＯＰのＸ、Ｙ方向の位置は一致する。動的な状態では一致しない場合がある。重心Ｇの初期位置のうち、Ｘ方向およびＹ方向の位置は、アドレス時の、ゴルファ１００が静止しているときの足圧中心ＣＯＰとすることができる。図２（Ｃ）に示すＺ方向の初期位置（高さＧｚ）は、本実施形態のシステムＡでは計測できない。そこで、固定値（例えば９０ｃｍ）としてもよい。あるいは、ゴルファ１００の身長に基づき設定してもよい。例えば、ゴルファの身長の５０％〜６０％の値としてもよい。これにより、演算精度を大きく低下させることなく、簡便に重心ＧのＺ方向の初期位置を設定できる。
【００２０】
ゴルファ１００の、重心Ｇを通るＺ軸周りの角速度Ｗｚについては、上記のとおり、角速度センサ２Ａで検出可能であるが、図２（Ｃ）に示す重心Ｇを通るＹ軸周りの角速度Ｗｙについては、足圧分布センサ１の検出結果から導出できる。図２（Ｄ）はその説明図である。
【００２１】
図２（Ｄ）は、スイング中の微小時間で、Ｘ−Ｚ平面上で、重心Ｇの位置が重心Ｇ’に変位し、足圧中心ＣＯＰの位置が足圧中心ＣＯＰ’に変位した場合を示している。線Ｌ１は重心Ｇと足圧中心ＣＯＰを結ぶ仮想線であり、線Ｌ２は重心Ｇ’と足圧中心ＣＯＰ’を結ぶ仮想線である。同図に示すように、角速度Ｗｙは、Ｘ−Ｚ平面上において、重心Ｇに対する足圧中心ＣＯＰの相対角速度として特定することができる。
【００２２】
図１に戻り、計測ユニット３は、ゴルフクラブ１０１のヘッドスピードを計測する。図１の例では、計測ユニット３は、打撃されるゴルフボールに対して飛球線後方に配置された弾道測定器であり、このような測定器としては例えば、TRACKMAN社のTRACKMANを用いることができる。計測ユニット３は、ゴルフクラブ１０１のヘッドスピードを計測できればどのようなものであってもよく、例えば、計測ユニット３’として図示するように、打撃されるゴルフボール近傍において、前側に配置され、ゴルフクラブヘッドの通過と通過時間を計測する計測器であってもよい。また、ゴルフクラブ１０１に装着される計測器であってもよい。
【００２３】
計測ユニット４は、慣性センサ（加速度センサあるいは角速度センサの少なくともいずれか一方）を含み、ゴルフクラブ１０１のグリップあるいはシャフトに装着される。計測ユニット４としては、例えば、ATR-Promotions社のTSND121を用いることができる。計測ユニット４の検出結果により、インパクトタイミングを特定する。インパクト時にゴルフクラブ１０１の加速度または角速度は急激に変化する。よって、計測ユニット４の検出結果の変化のピークのタイミングをインパクトのタイミングとすることができる。
【００２４】
インパクトタイミングは、打撃音によって特定してもよい。計測ユニット４’はマイクロフォンであり、インパクトエリアの近くに配置されている。打撃音の発生タイミングをインパクトタイミグとすることができる。
【００２５】
処理装置５は、一般的なパソコンから構成することが可能である。処理装置５は、互いに電気的に接続された処理部５１と、記憶部５２と、Ｉ／Ｆ部（インタフェース部）５３と、を備える。処理部５１はＣＰＵ等のプロセッサである。記憶部５２は一又は複数の記憶デバイスを備える。記憶デバイスは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等である。記憶部５２には処理部５１が実行するプログラムや、各種のデータが格納される。処理部５１が実行するプログラムは、処理部５１が読取可能な複数の指示から構成することができる。
【００２６】
Ｉ／Ｆ部５３は外部デバイスと処理部５１との間でデータの入出力を行う。Ｉ／Ｆ部５３には、Ｉ／Ｏインタフェース、通信インタフェースを含むことができる。足圧分布センサ１、角速度センサ２Ａ、加速度センサ２Ｂ、計測ユニット３及び４は処理装置５に有線通信または無線通信により通信可能に接続されており、これらの検知結果は処理装置５によって取得される。
【００２７】
処理装置５には表示装置６と入力装置７が接続されている。表示装置６は、例えば、液晶表示装置等の電子画像表示装置であり、処理装置５の処理結果が表示される。入力装置７はマウスやキーボードであり、計測者が処理装置５に対してデータの入力や動作の指示を行うために用いられる。
【００２８】
＜計測処理例＞
処理部５１が実行する計測処理プログラムの例について図３を参照して説明する。同図は計測処理プログラムのフローチャートである。本実施形態では、ゴルファ１００にゴルフクラブ１０１によってゴルフボールを試打させる。そして、そのスイング中のゴルファ１００の運動エネルギと、ゴルフクラブヘッドの運動エネルギを演算する。前者をゴルファエネルギ、後者をヘッドエネルギと呼ぶ。
【００２９】
ゴルファエネルギは、スイング中にゴルファが全身から発するエネルギであり、本実施形態では、これを以下に説明するように、足圧分布センサ１、角速度センサ２Ａ及び加速度センサ２Ｂの三つの計測デバイスの計測結果から導出することができる。したがって、比較的簡易なシステム構成でゴルファエネルギを導出でき、打撃においてゴルファが全身から発するスイングのエネルギを比較的簡易に計測することができる。
【００３０】
また、ゴルファエネルギおよびヘッドエネルギを演算することで、打撃におけるゴルファのスイングのエネルギ効率を評価することができる。
【００３１】
例えば、ゴルファエネルギに対してヘッドエネルギが著しく小さい場合、ゴルファの運動エネルギが、ゴルフクラブヘッドの運動に効率よく変換されていない、ということができる。つまり、無駄な動きが多いか、あるいは、クラブの振り方に問題があると分析できる。また、打撃によるゴルフボールの飛距離が短い場合、ゴルファ１００の体力に起因するのか、スイングに起因するのかも分析できる。
【００３２】
Ｓ１では初期設定を行う。ここでは、ゴルファエネルギとヘッドエネルギの演算に必要は条件を設定する。例えば、ゴルファエネルギの運動体の質量はゴルファ１００の質量とゴルフクラブ１０１の質量の合計とし、これは足圧分布センサ１で計測可能である。ヘッドエネルギの運動体の質量はゴルフクラブ１０１のヘッドの質量とし、実測してもよいし、特殊なヘッドでなければ固定値（例えば２００ｇ）としてもよい。また、図２（Ｃ）で説明した重心ＧのＺ方向の初期位置を設定する。
【００３３】
初期設定が終了すると、ゴルファ１００に打撃の準備をしてもらい、Ｓ２で計測を開始すると共にゴルファ１００に足圧分布センサ１上に立ってゴルフボールを打撃してもらう。計測開始により、微小時間毎のセンサ２Ａ〜４の各計測結果（計測データ）を取得して保存する。保存先として記憶部５２を用いることができるが、処理装置５の外部に設けたデータロガーに保存してもよい。計測はゴルファ１００がスイング開始から終了までの十分な時間だけ行い、計測終了を時間で定めてもよいし、計測者の操作により定めてもよい。
【００３４】
Ｓ３では、Ｓ２で取得した計測データのうち、エネルギの演算に用いるデータの範囲を設定する。Ｓ２で取得した計測データの全てを、エネルギの演算に用いてもよいが、無駄が多い場合がある。本実施形態では、インパクトタイミングの前後の所定の期間以外の計測データを演算対象から除外する。
【００３５】
所定の期間は、例えば、インパクトタイミングの二秒前から一秒後までとすることができる。打撃におけるゴルファのスイングのエネルギ効率を評価する点では、ゴルファ１００がテークバックからインパクトまでに放出した運動エネルギが最も重要となる。インパクトタイミングの二秒前からの計測データを演算の対象に含めることで、ゴルファ１００がテークバックおよびダウンスイングで放出したエネルギをより的確に演算できる。
【００３６】
また、インパクトタイミングの二秒前からの計測データを演算の対象に含めることで、ゴルファ１００が静止状態（アドレス）の際の計測データも含まれる。ゴルファ１００が静止状態の時の足圧中心ＣＯＰを重心ＧのＸ、Ｙ方向の位置の初期位置とする。
【００３７】
一方、インパクトタイミングの一秒後の計測データを演算の対象に含めることで、フォロースルーにおいてゴルファ１００が放出した運動エネルギも演算対象としている。これは、インパクトタイミングの測定誤差等を考慮して、演算対象とする計測データの範囲を広めにしたものである。但し、一般に、フォロースルーにおいてゴルファ１００が放出する運動エネルギは小さいことから、ゴルファエネルギの演算結果に与える影響は小さいと言える。
【００３８】
ヘッドエネルギについては、ヘッドスピードの最速値を用いる。ヘッドスピードは通常、インパクトの直前で最速となることから、上述した所定の期間内において、計測ユニット３が計測したヘッドスピードの最速値を用いればよいことになる。
【００３９】
次に、Ｓ４ではＳ３で設定したデータ範囲に含まれる計測データから、ゴルファエネルギＥ１とヘッドエネルギＥ２とを演算する。
【００４０】
ヘッドエネルギＥ２は、以下の式で演算される。
Ｅ２＝1/2*mh*v2
ここで、vは計測ユニット３が計測したヘッドスピードの最速値であり、mhはゴルフクラブヘッドの質量である。
【００４１】
ゴルファエネルギＥ１は、並進エネルギと回転エネルギとの合計値である。図４（Ａ）〜図５（Ｃ）は演算式の説明図である。以下に述べる演算式では、特に言及しない限り、各図の矢印の方向を正の値とし、逆方向を負の値とした場合を想定している。
【００４２】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、順にＸ、Ｙ、Ｚの各方向の並進エネルギの演算式の説明図である。Ｘ方向の並進エネルギＥｘは以下の式により演算される。
Ｅｘ＝∫Fx*Vx dt
ここで、Fxは加速度センサ２Ｂで計測された重心ＧのＸ方向の加速度ax、運動体の質量m（ゴルファ１００およびゴルフクラブ１０１の合計の質量）から、Fx＝m*axとして算出できる。Vxは重心ＧのＸ方向の移動速度である。
【００４３】
Ｙ方向の並進エネルギＥｙは以下の式により演算される。
Ｅｙ＝∫Fy*Vy dt
ここで、Fyは加速度センサ２Ｂで計測された重心ＧのＹ方向の加速度ay、運動体の質量mから、Fy＝m*ayとして算出できる。Vyは重心ＧのＹ方向の移動速度である。
【００４４】
Ｚ方向の並進エネルギＥｚは以下の式により演算される。
Ｅｚ＝∫(Fz-m*g)*Vz dt
ここで、Fzは足圧分布センサ１で検出されるＺ方向の並進力である。mは運動体の質量であり、ｇは重力加速度である。Vzは重心ＧのＺ方向の移動速度である。なお、Fzを、加速度センサ２Ｂで計測された重心ＧのＺ方向の加速度az、運動体の質量mから、Fz＝m*azとして算出してもよい。
【００４５】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は回転エネルギの演算式の説明図である。図５（Ａ）はゴルファ１００のＺ軸周りの回転エネルギＥｗ1の説明図である。回転エネルギＥｗ1は以下の式により演算される。
Ｅｗ1＝1/2*I*Wzp2
I＝1/2*bm*r2
本実施形態の場合、ゴルファ１００の胴体を円柱体とみなし、そのスイング中の回転エネルギを算出する。Ｉはゴルファ１００の胴体とみなされる円柱体のＺ軸回りの慣性モーメントである。bmは円柱体の質量である。人間の胴体の質量は、全身の質量の４〜５割とされている。したがって、bmはゴルファ１００の質量に係数（例えば０．４５）をかけた値とすることができる。rは円柱体の半径である。例えば、ゴルファ１００の肩幅の１／２とすることができる。ゴルファ１００の肩幅は実測してもよいし、年齢や性別によって予め区分けされた固定値を用いてもよい。つまり、半径ｒは年齢や性別によって予め区分けされた固定値を用いてもよい。Wzpは、角速度センサ２Ａが検出した角速度Ｗｚのうち、インパクトまでの最大値である。
【００４６】
図５（Ｂ）はゴルファ１００の脚部の並進力により生じるＹ軸周りの回転エネルギＥｗ2の説明図である。回転エネルギＥｗ2は以下の式により演算される。
Ｅｗ2＝∫{[(Fz-m*g)*LFz/Fz]*Lx-[(Fz-m*g)*RFz/Fz]*Rx}*Wy dt
ここで、Lxは、重心位置Ｇと左脚の足圧中心ＬＣＯＰとのＸ方向の離間距離である。Rxは、重心位置Ｇと右脚の足圧中心ＲＣＯＰとのＸ方向の離間距離である。Wyは重心Ｇを通るＹ軸回りの角速度であり、図２（Ｄ）を参照して説明したとおりである。
【００４７】
図５（Ｃ）はゴルファ１００の脚部の並進力により生じるＹ軸周りの回転エネルギＥｗ3の説明図である。回転エネルギＥｗ3は以下の式により演算される。
【００４８】
Ｅｗ3＝∫Fx*GH*Wy dt
ここで、GHは重心ＧのＺ方向の位置（足圧分布センサ１からの高さ）である。
【００４９】
以上の演算により、ゴルファエネルギＥ１は、Ｅ１＝Ｅｘ＋Ｅｙ＋Ｅｚ＋Ｅｗ1＋Ｅｗ2＋Ｅｗ3となる。本実施形態では、加速度センサ２Ａを用いたことにより、床反力計を必要とせず、足圧分布計（１）でゴルファ１００のエネルギを演算することができる。床反力計に比べて足圧分布計の方が一般に安価であり、また、可搬性が高いため、安価にシステムＡを構築することができ、また、システムＡを移動することも容易になる。
【００５０】
図３に戻り、Ｓ５ではＳ４の演算結果を表示装置６に表示する。図６（Ａ）および（Ｂ）は、ゴルファエネルギＥ１およびヘッドエネルギＥ２の演算結果の表示例を示している。
【００５１】
図６（Ａ）の例は、ゴルファエネルギＥ１を横軸、ヘッドエネルギＥ２を縦軸とした二次元グラフ上に、Ｓ４の演算結果をプロットしている。なお、横軸と縦軸と各エネルギとの関係は逆であってもよい。計測を受けたゴルファ１００は、自身のゴルファエネルギＥ１とヘッドエネルギＥ２との関係を理解することができる。
【００５２】
図６（Ａ）の例では、また、エネルギ効率の目安となる線Ｌ３も表示されている。線Ｌ３は例えば平均的なゴルファエネルギＥ１とヘッドエネルギＥ２との関係を示したものとすることができる。プロットが線Ｌ３よりも上左側であると、計測を受けたゴルファ１００のスイング効率が比較的高いことになり、線Ｌ３よりも下右側であると比較的低いこととなる。計測を受けたゴルファ１００はスイング改善の目安とすることができる。
【００５３】
図６（Ｂ）の例は、比較情報として、計測を受けたゴルファ１００のエネルギの演算結果と共に、過去に計測された複数のゴルファのゴルファエネルギＥ１およびヘッドエネルギＥ２のデータを表示したものである。自身のデータと他人のデータを比較することで、計測を受けたゴルファ１００はスイング改善の目安とすることができる。過去に計測された複数のゴルファのデータは記憶部５２に格納しておくことができる。
【００５４】
過去に計測された複数のゴルファのデータは、その属性に関連付けられており、そのプロットは、その属性毎に異なる形態とされている。同図の例ではＡグループからＩグループに属性が分かれている。属性は、例えば、性別、年齢、ハンディキャップ、プロ／アマ、身長、体重等のうちの一つまたは組み合わせとすることができる。
【００５５】
計測を受けたゴルファ１００は、例えば、自身と同じ属性の複数のゴルファのデータと比較して、スイング改善の目安とすることができる。その際、特定の属性のゴルファのデータのみを選択的に表示するようにしてもよい。例えば、Ａ〜Ｉグループのうち、Ａグループのゴルファのデータと、計測を受けたゴルファ１００のデータとを表示するようにしてもよい。
【００５６】
また、計測を受けたゴルファ１００は、例えば、自身と異なる属性の複数のゴルファのデータと比較することにより、例えば、プロゴルファーや上級者の技術レベルや体力レベルを知ることもできる。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ  計測システム、１  足圧分布センサ、２Ａ  角速度センサ、２Ｂ  加速度センサ、３〜４  計測ユニット、５  処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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