(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを計測解析する計測解析システムであって、
三軸加速度及び三軸角速度を計測するセンサー、前記センサーにより計測される三軸加速度及び三軸角速度の計測データを保存するメモリ、並びに、前記計測データを送信する無線回路を有し、前記ゴルフクラブに対して着脱可能に取り付けられた、センサーユニットと、
前記センサーユニットの前記無線回路から送信される前記計測データに基づいて、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの三軸加速度及び三軸角速度の時系列データを取得する、データ取得部、取得された前記時系列データから、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの軌跡データを抽出する軌跡データ抽出部、及び前記軌跡データ、前記時系列データ、及び前記ゴルフクラブの特性に基づき、所定のゴルフクラブモデルを使用してゴルファによるゴルフスイングをシミュレートするシミュレート部を有する解析装置と、
を備えることを特徴とする、ゴルフスイングの計測解析システム。
【請求項２】
前記シミュレート部は、前記ゴルフクラブの特性として、前記ゴルフクラブの剛性分布を使用して、ゴルファによるゴルフスイングをシミュレートすることを特徴とする、請求項１に記載のゴルフスイングの計測解析システム。
【請求項３】
ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを計測解析する計測解析方法であって、
三軸加速度及び三軸角速度を計測するセンサー、前記センサーにより計測される三軸加速度及び三軸角速度の計測データを保存するメモリ、並びに、前記計測データを送信する無線回路を有し、前記ゴルフクラブに対して着脱可能に取り付けられた、センサーユニットの、前記無線回路から、前記計測データを受信するステップと、
前記センサーユニットの前記無線回路から受信した前記計測データに基づいて、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの三軸加速度及び三軸角速度の時系列データを取得するステップと、
取得された前記時系列データから、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの軌跡データを抽出するステップと、
前記軌跡データ、前記時系列データ、及び前記ゴルフクラブの特性に基づき、所定のゴルフクラブモデルを使用してゴルファによるゴルフスイングをシミュレートするステップと、
を含むことを特徴とする、ゴルフスイングの計測解析方法。
【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解析システム及び計測解析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブの開発では、様々なタイプのゴルファによるゴルフスイングが計測され、データとして蓄積されている。様々なタイプのゴルファによるゴルフスイングを計測することで、様々なタイプのゴルファに適したゴルフクラブの開発を支援し、また、各タイプのゴルファが適切なゴルフクラブを選択することを支援できる。
【０００３】
従来、ゴルフスイングの計測は、ゴルファによるゴルフスイングを、カメラ等を備えるゴルフスイング計測装置により撮像し、取得した画像に基づいて画像計測を行ってきた。しかし、所定の精度で画像計測を行うことが可能な画像を取得するためには、ゴルフスイングの撮影条件を一定に、又はある程度均一に維持することが必要であった。したがって、ゴルフスイング撮影装置を固定的に設置するか、又は移動式のゴルフスイング撮影装置の場合には、移動先の各ロケーションにおいて撮像条件が所定水準を満たすように較正することが必要であった。
【０００４】
そこで、簡易な方法で、ゴルフスイングの評価を支援する技術として、ヘッド部及びグリップ部に三軸ジャイロセンサを備えたゴルフクラブを用いたゴルフスイングの計測方法が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、ゴルフスイング時の挙動を検出するための三軸ジャイロセンサを内蔵し、外観、重さ、重心などが通常のゴルフクラブと同等になるように設計されたゴルフクラブ（以下、計測専用のゴルフクラブと称する）を用いて、ゴルフスイングを計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７３２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されているような、計測専用のゴルフクラブを用いてゴルフスイングを計測する場合には、ゴルファが普段から使用しているゴルフクラブを用いたゴルフスイングを計測することはできない。たとえ、計測専用のゴルフクラブの外観、重さ、重心などが通常のゴルフクラブと同等となるように設計されていたとしても、ゴルファが通常とは異なるゴルフクラブを用いてゴルフスイングを行うことには変わりない。ゴルファは、通常とは異なるゴルフクラブ（すなわち、計測専用のゴルフクラブ）を使用してゴルフスイングを行う場合には、無意識のうちに計測専用のゴルフクラブに適応したゴルフスイングを行おうとするため、ゴルファが通常行っているゴルフスイングのデータを取得することができないおそれがあった。
【０００７】
さらに、計測専用のゴルフクラブは概して高価であり、様々なサイズの計測専用のゴルフクラブを用意し、その中からゴルファが通常使用しているゴルフクラブに近いものを選択して計測を行うことは、現実的には困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、ゴルファが通常行っているゴルフスイングを計測及び解析することができる、ゴルフスイングの計測解析システム及び計測解析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明によるゴルフスイングの計測解析システムは、ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを計測解析する計測解析システムであって、三軸加速度及び三軸角速度を計測するセンサー、前記センサーにより計測される三軸加速度及び三軸角速度の計測データを保存するメモリ、並びに、前記計測データを送信する無線回路を有し、前記ゴルフクラブに対して着脱可能に取り付けられた、センサーユニットと、前記センサーユニットの前記無線回路から送信される前記計測データに基づいて、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの三軸加速度及び三軸角速度の時系列データを取得する、データ取得部、前記データ取得部により取得した時系列データから、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの軌跡データを抽出する軌跡データ抽出部、及び前記軌跡データ、前記時系列データ、及び前記ゴルフクラブの特性に基づき、所定のゴルフクラブモデルを使用してゴルファによるゴルフスイングをシミュレートするシミュレート部を有する解析装置と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明によるゴルフスイングの計測解析システムにおいて、前記シミュレート部は、前記ゴルフクラブの特性として、前記ゴルフクラブの剛性分布を使用して、ゴルファによるゴルフスイングをシミュレートすることを特徴とするものである。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明によるゴルフスイングの計測解析方法は、ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを計測解析する計測解析方法であって、三軸加速度及び三軸角速度を計測するセンサー、前記センサーにより計測される三軸加速度及び三軸角速度の計測データを保存するメモリ、並びに、前記計測データを送信する無線回路を有し、前記ゴルフクラブに対して着脱可能に取り付けられた、センサーユニットの、前記無線回路から、前記計測データを受信するステップと、前記センサーユニットの前記無線回路から受信した前記計測データに基づいて、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの三軸加速度及び三軸角速度の時系列データを取得するステップと、取得された前記時系列データから、ゴルフスイング中の前記ゴルフクラブの軌跡データを抽出するステップと、前記軌跡データ、前記時系列データ、及び前記ゴルフクラブの特性に基づき、所定のゴルフクラブモデルを使用してゴルファによるゴルフスイングをシミュレートするステップと、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ゴルファが通常行っているゴルフスイングを計測及び解析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるゴルフスイングの計測解析システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示すゴルフスイングの計測解析システムにて使用するゴルフクラブの一例を示す図である。
【図３】図１に示すゴルフスイングの計測解析システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による一実施形態のゴルフスイングの計測解析システム及び計測解析方法について、図を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態によるゴルフスイングの計測解析システムの概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示すゴルフスイングの計測解析システム１は、図２を参照して後述する、被験者であるゴルファが使用するゴルフクラブに備えられた三軸加速度及び三軸角速度を計測するセンサーユニット１４と、センサーユニット１４から時系列データを取得し、解析処理を実行する解析装置２とを備える。
【００１５】
解析装置２は、たとえば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）により構成される。解析装置２は、無線部３、表示部４、制御部５、演算部６、及びデータベース７を有する。演算部６は、さらに時系列データ取得部８、軌跡データ抽出部９、及びシミュレート部１０を持つ。ここで、表示部４は、例えば、液晶パネルにより構成され、制御部５及び演算部６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。
【００１６】
データベース７は、演算部６の各機能部による演算結果、シミュレート部１０におけるシミュレーションに必要な種々の入力パラメータ、様々な特性のゴルフスイングデータ、様々なゴルフクラブのクラブスペック、及び、様々な特性のゴルフスイングデータとクラブスペックとの対応情報等を格納するものである。
【００１７】
時系列データ取得部８は、センサーユニット１４からゴルフスイング中のゴルフクラブ１１の三軸加速度及び三軸角速度の時系列データを取得するものである。
【００１８】
軌跡データ抽出部９は、時系列データ取得部８により取得した時系列データから、ゴルフスイング中のゴルフクラブ１１の位置及び向きなどの情報を含む軌跡データを抽出するものである。
【００１９】
シミュレート部１０は、上述の軌跡データ、時系列データ、及びゴルフクラブ１１の特性に基づき、所定のゴルフクラブモデルを使用してゴルファによるゴルフスイングをシミュレートするものである。
【００２０】
図２は、図１に示す計測解析システムにて使用するゴルフクラブの一例を示す図である。ゴルフクラブ１１は、被験者であるゴルファが普段から使用しているゴルフクラブであり、グリップ１２及びヘッド１３を有する。グリップ１２は、端部（以下、グリップエンドと称する）に着脱可能に取り付けられたセンサーユニット１４を有する。センサーユニット１４は、例えば、三軸加速度センサー及び三軸ジャイロセンサを内蔵してなり、ゴルフスイング中のゴルフクラブ１１のグリップエンドの三軸加速度及び三軸角速度の時系列データを取得する。
【００２１】
さらに、センサーユニット１４は、メモリ及び無線回路（図示せず）を有し、計測データをメモリに保存するだけでなく、解析装置２に対して計測データを転送する。ここで、センサーユニット１４は、ゴルファがゴルフクラブ１１を用いてゴルフスイングを行う際に、ゴルファが、センサーユニット１４が取り付けられていることに違和感を感じることなく通常のスイングを行うことが可能な程度の大きさ及び重さを有するものである。このように、センサーユニット１４を被験者であるゴルファが普段から使用しているゴルフクラブ１１に装着して計測を行うことにより、センサーユニット１４によってゴルファが普段から行っているゴルフスイングのデータを取得することが可能となる。
【００２２】
図３は、図１に示すゴルフスイングの計測解析システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャートである。上述した通り、被験者であるゴルファは、グリップエンドにセンサーユニット１４を取り付けた、自身の使い慣れたゴルフクラブを用いてゴルフスイングを行うものとする。センサーユニット１４は、ゴルフスイング中のゴルフクラブのグリップエンドの三軸加速度と三軸角速度を計測し、解析装置２に対して送信する（ステップＳ０１）。
【００２３】
そして、解析装置２の制御部５は、無線部３を制御して、センサーユニット１４から送信された、ゴルフスイング中のゴルフクラブのグリップエンドの三軸加速度と三軸角速度の計測データを受信すると共に、時系列データ取得部８を制御して、無線部３にて受信されたデータに基づいて、ゴルフクラブのグリップエンドの三軸加速度と三軸角速度の時系列データを取得する（ステップＳ０２）。
【００２４】
さらに、制御部５は、演算部７の軌跡データ抽出部９を制御して、時系列データ取得部８により取得した時系列データに基づいて、ゴルフスイング中のグリップエンドの軌跡（例えば、ゴルフスイング中のグリップエンドの位置や、グリップの向きなど）を算出する（ステップＳ０３）。そして、制御部５は、シミュレート部１０に対して、軌跡データ抽出部９により算出した軌跡のデータを、例えば、片持ち梁モデルのような所定のゴルフクラブモデルの入力パラメータとして入力する（ステップＳ０４）。ここで、シミュレート部１０は、ゴルフクラブ１１の特性として、ゴルフクラブ１１の剛性分布を使用する。具体的には、シミュレート部１０はゴルフクラブモデルの剛性分布等の、片持ち梁モデルを用いたシミュレーションに必要とされる他の種々の入力パラメータを、データベース７を参照して読み込む。
【００２５】
そして、制御部５は、シミュレート部１０を制御して、ゴルフクラブモデルの剛性分布等を任意で変更して、軌跡データ抽出部９により算出した軌跡のデータに基づいて、ゴルフスイング中のゴルフクラブのヘッドの速度（ヘッドスピード）、ヘッドの向き、シャフト変形をシミュレーションする（ステップＳ０５）。このようにして、被験者であるゴルファが、本計測解析システム１にてゴルフスイングの計測を行うために使用したゴルフクラブ以外のゴルフクラブを用いた場合に、どのようなゴルフスイングが行われるかをシミュレーションすることができる。
【００２６】
さらに、制御部５は、データベース７に格納されたゴルフスイングデータと、クラブスペックとの対応情報を参照して、被験者であるゴルファに最適なクラブスペックを取得し、表示部４に提示することができる（ステップＳ０６）。
【００２７】
このように、本実施形態によるゴルフスイングの計測解析システム及び計測解析方法によれば、ゴルファが普段から使用しているゴルフクラブに、センサーユニット１４を取り付けてゴルフスイングを計測解析することで、ゴルファが通常行っているゴルフスイングを計測し解析することができる。さらに、本実施形態によるゴルフスイングの計測解析システム及び計測解析方法では、専用のゴルフクラブを用いないため、比較的安価にゴルフスイングを計測解析することが可能である。
【００２８】
このようにして、本実施形態に係るゴルフスイングの計測解析システム及び計測解析方法によれば、ゴルファによる通常のゴルフスイングのデータを取得することができ、シミュレーション上でゴルフクラブのクラブスペックを任意に変更することで、同じゴルファが様々なクラブスペックのゴルフクラブを用いた場合のゴルフスイングをシミュレーションすることができる。これにより、ゴルファによるゴルフスイングの特性に応じたゴルフクラブの設計開発に役立つデータを取得することができ、また、特定のゴルファに最適なゴルフクラブを選定するために役立つデータを取得することができる。
【００２９】
本発明の一実施形態について説明したが、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、上記実施形態においては、ゴルフクラブ１１のグリップ１２のグリップエンドにセンサーユニット１４を取り付けるものとして説明したが、センサーユニット１４は、ヘッド１３対して着脱可能に取り付けることもでき、この場合には、センサーユニット１４は、ゴルフクラブ１１のヘッド１３の三軸加速度及び三軸角速度の時系列データを取得する。これにより、ゴルフクラブ１１のヘッド１３の挙動による、ゴルフスイングの計測解析が可能になる。
【符号の説明】
【００３０】
１  計測解析システム
２  解析装置
３  無線部
４  表示部
５  制御部
６  演算部
７  データベース
８  時系列データ取得部
９  軌跡データ抽出部
１０  シミュレート部
１１  ゴルフクラブ
１２  グリップ
１３  ヘッド
１４  センサーユニット
【図１】
0005823767.tif 000002
【図２】
0005823767.tif 000003
【図３】
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