JP2001112903A - スウィング測定方法およびゴルフスウィング解析方法 - Google Patents
スウィング測定方法およびゴルフスウィング解析方法Info
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Abstract
みの影響を受けることなくスウィングの挙動を直接測定
するスウィング測定方法、およびゴルフスウィング中の
グリップ部の挙動を簡易かつ有効なモデルで得ることの
できるゴルフスウィング解析方法の提供を課題とする。 【解決手段】強さと方向に関する分布が既知の磁場内
で、測定位置と測定位置の向きが計測可能な3次元磁気
センサをグリップ部に固定して、スウィングの挙動を直
接測定するとともに、この測定方法を用いてゴルフクラ
ブでのスウィング中のグリップ部の3次元位置座標およ
び向きを得、グリップ部の軌道をスウィング面内の円で
近似し、これよりスウィング中のアーム角、リスト角お
よびシャフト回転角を求めて、スウィングの挙動を解析
することにより前記課題を解決する。
Description
球のバット等のグリップ部を備える打撃用具を、このク
リップ部を握ってスウィングする際のスウィングの挙動
を測定するスウィング測定方法であって、スウィングの
挙動を打撃用具の撓みの影響を受けることなく直接かつ
容易に測定することができるスウィング測定方法、特に
ゴルファーのゴルフスウィングの挙動をゴルフシャフト
により撓みの影響を受けることなく直接かつ容易に測定
し、得られたスウィング測定データから簡易かつ有効な
モデルでゴルフスウィングの挙動を解析することができ
るゴルフのスウィング測定方法および解析方法の技術分
野に属する。
かつ飛距離を長くするために、種々のゴルフクラブが製
造され、例えば、ゴルフクラブのシャフト長さやクラブ
重量やシャフト硬さ等の静的な特性を考慮して製造され
てきた。一方、ゴルフのスウィングフォームは、打たれ
たボールの飛びの方向を正確にかつ飛距離を長くするた
めの重要な要素であることが知られており、種々のゴル
フクラブの中から自分のゴルフスイングに適したゴルフ
クラブを見出すことが従来よりゴルファーにとって重要
な関心事であった。そのため、自分のゴルフスイングに
適したゴルフクラブを見出すために、自分のゴルフスイ
ングの特徴を直接かつ客観的に知り、それに応じて種々
のゴルフクラブの中から選択することが望まれてきた。
ルフクラブのシャフト上の打撃方向に面する位置とこの
打撃方向に直角なアドレス方向に面する位置とに歪みゲ
ージを取り付け、スウィング中の歪みゲージの出力から
スウィング中のシャフトの変形状態を測定してゴルフス
ウィングの特徴を類型化し、これに応じて種々のゴルフ
クラブの中から自分のスウィングに適したゴルフクラブ
を選択する方法およびそれに伴う装置等を提案してい
る。
は、ビデオカメラでスウィング中の肩、肘や手首等の位
置や回転角のいずれか1つ以上のデータを得、これに基
づいてゴルファーのモデルをはり要素やトラス要素や有
限要素法等による立体要素で得、さらに設計対象の変更
可能なゴルフクラブを有限要素法等による立体要素で得
て、スウィングによるシュミレーションを行い、ゴルフ
クラブの設計を可能とするゴルフクラブの設計方法を提
案し、これを用いることで自分のスウィングに適したゴ
ルフクラブの選択も可能である。さらに、実用新案登録
第3050448号公報では、複数台のビデオカメラを
用いてスウィングフォームを3次元的に撮影し、スウィ
ングフォームの良否を判断可能とする装置を提案し、自
分のゴルフスイングの特徴をある程度知ることができ
る。
ブのシャフト上に歪みゲージを取り付け、スウィング中
のシャフトの変形状態を測定する方法は、実際のスウィ
ングを直接測定しておらず、シャフトの変形状態を知る
ことによって、従来より類型化されていたスウィングフ
ォームとシャフトの変形状態とを対応付けて、シャフト
の変形状態からスウィングフォームを推測しているに過
ぎない。また、得られた時系列データもシャフトの歪み
で表されているに過ぎないため、スウィングしたゴルフ
ァーが視覚的に理解することはできない。
ィングフォームを3次元的に撮影してスウィングフォー
ムの良否を判断する方法は、スウィングフォームを視覚
的に直接見ることができるので、スウィングフォームの
良否や特徴を容易に理解できるものの、スウィング中死
角が生じないように複数台のビデオカメラをセットする
のは容易ではない。また、複数台のビデオカメラの同期
を取る必要があるためセッティングが容易ではなく、ま
た、死角が生じないように適切にビデオカメラをセット
したとしても、スウィング中のゴルフクラブのヘッド、
グリップ部や肘や腕の動きを時系列的に取得したデータ
は、解像度が制約され解像度の精度が低い。特に、グリ
ップ部の手首の返し等による回転角のデータはその測定
が困難であり、その精度もさらに低くなるといった問題
があった。また、複数台のビデオカメラを用いて画像を
得るため、データ量が膨大になり、データ処理も煩雑化
するといった問題があった。また、ゴルフクラブの挙動
を規定するために、ゴルファーを、はり要素やトラス要
素や有限要素法等による立体要素のモデルで置き換えて
シュミレーションを行う方法は、モデルの物性データや
形状データ等を入力しなければならず、シュミレーショ
ンを行う前に煩雑な作業を必要とする。また、はり要素
やトラス要素や有限要素法等による立体要素のモデルで
は、スウィングを特徴付けることは困難である。
際の上記問題点は、ゴルフクラブをスウィングするゴル
フスウィングに限られず、野球のバットのスウィング、
テニスやバトミントンのラッケトのスウィング等、打撃
用具を用いてスウィングする種々の領域で共通する問題
点でもある。
く、野球のバットやテニスやバトミントンのラケットの
ようにグリップ部を備える打撃用具を、このクリップ部
を握ってスウィングする際に、打撃用具の撓みの影響を
受けることなくスウィングの挙動を直接測定して時系列
の測定データを容易に得るスウィング測定法、特に、ゴ
ルフシャフトにより撓みの影響を受けることなくゴルフ
ァーのゴルフスウィングの挙動を直接測定して時系列の
測定データを容易に得るスウィング測定方法を提供し、
さらにはり要素やトラス要素や有限要素法等による立体
要素のモデルで置き換えることなく、ゴルフのスウィン
グを規定するゴルフクラブのグリップ部の挙動を簡易か
つ有効なモデルで得ることのできるゴルフスウィング解
析方法を提供することを目的とする。
に、本発明第1の態様は、打撃用具を、この打撃用具の
備えるグリップ部を握ってスウィングする際のスウィン
グの挙動を測定するスウィング測定方法であって、スウ
ィングの際のグリップ部の移動範囲内に、強さと方向に
関する分布が既知の磁場を形成し、磁場内の磁気を感知
する磁気センサであって、所定の基準位置に対する測定
点の3次元位置および所定の基準方向に対する前記測定
点の向きに応じて信号を出力する3次元磁気センサを前
記用具のグリップ部に固定し、この用具を用いて前記磁
場内でスウィングし、このスウィング中のグリップ部の
3次元位置座標またはグリップ部の向きのデータを前記
3次元磁気センサから取得することを特徴とするスウィ
ング測定方法を提供するものである。
って、ゴルフクラブのスウィング中のグリップ部の3次
元位置座標およびグリップ部の向きのデータを取得する
ゴルフのスウィング測定方法であるのが好ましい。その
際、前記3次元磁気センサは、この磁気センサの中心位
置周りに互いに直交する3軸方向で磁気を感知する磁気
センサであり、前記3軸方向のうちの1つの方向をゴル
フクラブのシャフトの軸方向に、他の2軸方向のうち1
つの軸方向をゴルフクラブの打撃方向に向けてゴルフク
ラブのグリップ部に固定されるのが好ましく、また、前
記3次元磁気センサは、グリップ部の端部に固定される
のが好ましい。
ブによるスウィングの挙動を解析するゴルフスウィング
解析方法であって、ゴルフクラブのスウィング中の前記
グリップ部の3次元位置座標の時系列データとグリップ
部の向きの時系列データとをデータ取得手段によって取
得し、グリップ部の前記3次元位置座標の時系列データ
より、少なくともスウィングのトップの位置からインパ
クトの位置までのグリップ部の軌跡を平面で近似して前
記グリップ部のスウィング面を算出し、さらにこのスウ
ィング面に投影される前記3次元位置座標の時系列デー
タの軌跡を円形状で近似して前記グリップ部のスウィン
グ軌道円を算出し、このスウィング軌道円から、このス
ウィング軌道円上のグリップ部の位置を示すアーム角
と、スウィング中の前記スウィング面内でのゴルフクラ
ブの向きを示す角度から前記アーム角を減算して得られ
るリスト角の時系列データ、あるいはゴルフクラブのシ
ャフト軸回りの回転角の時系列データのうち少なくとも
1つの回転角の時系列データとを取得することでグリッ
プ部の挙動を解析することを特徴とするゴルフスウィン
グ解析方法を提供するものである。
ラブのスウィングの際のグリップ部の移動範囲内に、強
さと方向に関する分布が既知の磁場を形成し、磁場内の
磁気を感知する磁気センサであって、所定の基準位置に
対する測定点の3次元位置および所定の基準方向に対す
る前記測定点の向きに応じて信号を出力する3次元磁気
センサをゴルフクラブのグリップ部に固定し、このゴル
フクラブを前記磁場内でスウィングし、このスウィング
中のグリップ部の所定の基準位置に対する3次元位置座
標の時系列データおよびグリップ部の所定の基準方向に
対する向きの時系列データを取得するのが好ましい。ま
た、前記データ取得手段は、高速度カメラおよびCCD
カメラおよびストロボ撮影用カメラのうちの少なくとも
1つのカメラであり、このカメラによって得られた画像
から画像計測を行うことにより、スウィング中のグリッ
プ部の3次元位置座標の時系列データ、およびグリップ
部の向きの時系列データとを取得するのが好ましい。
法およびゴルフスウィング解析方法について、添付の図
面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。本発明
のスウィング測定方法は、野球のバットのスウィング、
テニスやバトミントンのラケットのスウィング等のよう
に打撃用具を用いてスウィングする際のスウィングの挙
動を測定する場合に適用されるものであるが、以下の説
明では、ゴルフクラブをスウィングする場合を一例に挙
げて説明する。
ルフスウィングに適用した一例を示す概略説明図であ
る。図1に示す例は、3次元位置方向計測システム(以
下、計測システムという)10を用いてゴルフスウィン
グ中のグリップ部の挙動の時系列データを取得する方法
であり、ゴルフクラブ12のシャフト13の端に位置す
るグリップ部14の端部に以下で述べる計測システム1
0の磁気センサであるレシーバ16を取り付ける。計測
システム10は、ゴルフスウィングする人の背後に配置
固定したトランスミッタ18から3種類の所定の磁場を
次々に発生させ、一方、移動および回転するグリップ部
14に固定したレシーバ16が、トランスミッタ18に
よって作られる3種類の磁場内の位置および向きに対応
して磁気を感知して合計9つの出力電圧を出力し、この
出力電圧からコントローラ・データ処理部20で、デー
タ処理してレシーバ14の位置と向きのデータを得るこ
とができるシステムである。
されるように、所定の磁場を形成するトランスミッタ1
8と、この磁場の強さや方向に応じて3軸方向の出力電
圧を発生するレシーバ16と、トランスミッタ18に所
定の3種類の磁場を順次発生する駆動信号を生成する駆
動回路20a、レシーバ16からの出力信号を検出する
検出回路20bおよび駆動回路20aを制御し、得られ
た出力電圧よりデータ処理を行って、所定の位置、例え
ばトランスミッタ18の位置を基準位置とし、お互いに
直交する3軸X,Y,Zを基準とする3次元位置座標
(x,y,z)と所定の基準方向、例えばトランスミッ
タ18を中心とするY軸方向に対するレシーバ16の向
きを表す姿勢角度、すなわちヨー角、ピッチ角およびロ
ール角(以降では、(θy ,θp ,θr )と表す)の時
系列データを演算して出力するコンピュータ20cとを
備えるコントローラ・データ処理装置20とを有して構
成される。
は、図2に示されるように、お互いに直交する3軸方向
に各々ループ状に巻かれた3つのコイルによって構成さ
れ、トランスミッタ18は、ゴルフスウィングする人の
後方に固定配置され、レシーバ16は、ゴルフクラブ1
2のグリップ部14の端部に固定される。コントローラ
・データ処理装置20は、駆動回路20aと検出回路2
0bと駆動回路20aおよび検出回路20bの制御を行
い、検出回路20bから送られる出力電圧Vよりレシー
バ16の3次元位置と向きを求めるデータ処理用ソフト
ウェアを備えたコンピュータ20cによって構成され
る。トランスミッタ18は、コントローラ・データ処理
装置20内の駆動回路20aに、レシーバ16は、コン
トローラ・データ処理装置20内の検出回路20bに各
々接続される。
れる。なお、グリップ部16に固定したレシーバ16の
基準位置に対する3次元位置座標(x,y,z)と基準
方向に対する姿勢角度(θy ,θp ,θr )の時系列デ
ータは以下のようにして得られる。図2に示すように、
駆動回路20aは、コンピュータ20cの指令信号にし
たがって、周波数と位相が常時一定の同一信号を出力
し、トランスミッタ18の3軸方向に巻かれた3つのル
ープ状コイルを順次励磁する。各ループ状コイルは、励
磁のたびに各々異なる磁場を発生し、それに基づいてレ
シーバ16の3軸方向に巻かれた3つのループ状コイル
に各々独立な出力電圧Vを発生させる。この出力電圧V
は、トランスミッタ18の3つのループ状コイルによっ
て励磁される3つの磁場に応じて、レシーバ16の3つ
のループ状コイルに発生する3つの出力電圧Vが得られ
るため、合計9個(3×3個)の出力電圧Vが得られ
る。
8が所定の位置に固定設置されているので、発生する磁
場の強さと方向に関する分布はトランスミッタ18の設
置された基準位置および、基準方向に対して既知とな
り、この形成された磁場によって生じる9つの出力電圧
Vを用いることによって、上記基準位置に対するレシー
バ16の3次元位置座標(x,y,z)と上記基準方向
に対する姿勢角度(θy,θp ,θr )の6つの未知数
を求めることができる。コントローラ・データ処理装置
20のコンピュータ20cにおいて、検出回路20bか
ら送られてきた9つの出力電圧Vを用いて、3次元位置
座標(x,y,z)と姿勢角度(θy ,θp ,θr )の
データを演算して求める。
標(x,y,z)と姿勢角度(θy,θp ,θr )は、
パーソナルコンピュータ22に取り込まれ、AD変換さ
れ、グリップ部14のスウィング中の挙動の時系列デー
タを得ることができる。
2に示されるように、お互いに直交する3軸方向に向い
てコイルがループ状に巻かれているので、この3軸方向
の向きの一つをシャフト13の軸方向に合わせ、さら
に、残りの2軸方向のうちの1つをゴルフクラブの打撃
方向に合わせるように、レシーバ16の方向を定めてゴ
ルフクラブ12のグリップ部14の端部に固定してい
る。これにより、後述するように、ゴルフクラブのシャ
フト軸回りの回転角の時系列データ、および後述するリ
スト角、すなわち、スウィング中のグリップ部14のス
ウィング面内でのゴルフクラブ12の向きを示す角度か
ら前記アーム角を減算して得られる角度の時系列データ
を容易に得ることができる。本発明のゴルフスウィング
測定方法では、レシーバ16を固定する際の向きについ
て特に制限されず、どのような向きにレシーバ16を固
定してもよいが、上記方法でレシーバ16の向きを合わ
せて固定することが好ましい。
ば、FasttrakII( Polhemus 社製)を挙げることができ
る。従来、CCDビデオカメラで撮影し画像解析から計
測を行う場合、撮影画像のサンプリング周期は1/60
秒であり、解像度は位置座標に関して1〜2mmである
が、このFasttrakIIの時系列データは、例えば1/12
0秒のサンプリング周期であり、位置座標は0.8mm
の解像度で、回転角は0.15度の解像度である。その
ため、サンプリング周期が従来の方法に比べて短く、ま
た解像度も高いことから、スウィング中のグリップ部1
4の挙動についてより細かな情報を得ることができる。
また、CCDビデオカメラでは、撮影された画像の画像
計測によってゴルフクラブのシャフト軸周りの回転角や
リスト角を計測することはもともと困難であり、たと
え、ゴルフクラブに特別の治具を設けて計測することが
できたとしても、本発明の磁場による測定方法と同程
度、例えば、FasttrakIIのような0.15度の解像度で
シャフト軸周りの回転角やリスト角のデータを得ること
はできない。
度のスウィングのデータを、例えば1/120秒のサン
プリング周期で3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角
度(θy ,θp ,θr )の合計6データを得るだけであ
り、CCDビデオカメラで撮影し画像解析により計測を
行う場合に比べて、取り扱うデータ量が極端に少なく、
処理時間も圧倒的に速い。また、従来のように、シャフ
ト13に歪みゲージ等を貼り付けてシャフト13の歪み
を測定する方法では、シャフト13の歪みを計測するこ
とから、シャフト13による撓みの影響を受けることな
くゴルファーのゴルフスウィングの挙動を直接測定する
ことはできないが、本発明のスウィング測定方法では、
シャフト13による撓みの影響を受けることなくゴルフ
ァーのゴルフスウィングの挙動を容易かつ迅速に、測定
することができる。
ップ部14のシャフト13の端部に設けられるが、これ
に限定される訳でなく、シャフト13の撓みの少ない範
囲であれば、グリップ部のどの範囲に設けてもよい。ま
た、上述したように、本発明はゴルフスウィングに限ら
れず、打撃用具を用いてスウィングする種々の領域にお
いて、打撃用具の撓みの影響を受けることなく、スウィ
ングフォーム自体を直接測定することができる。
14の3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度
(θy ,θp ,θr )の時系列データを得、これを用い
て、以降で説明するゴルフスウィングの解析を行う。
方法の一例を示すを示すフローチャートである。グリッ
プ部14の3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度
(θy,θp ,θr )の時系列データを得る工程(ステ
ップ100)から、これを用いて最終的にゴルフスウィ
ングのフォームの特徴を抽出する工程(ステップ11
0)までの一連の工程は、図1に示されるパーソナルコ
ンピュータ22内においてソフトウェアによって処理さ
れる。
測定方法によって3次元位置座標(x,y,z)と姿勢
角度(θy ,θp ,θr )の時系列データを得(ステッ
プ100)、3次元位置座標(x,y,z)から、少な
くともスウィング中のトップの位置からボールのインパ
クトの位置までの挙動を含むグリップ部14の挙動を一
平面に近似し、スウィング面Aを算出する(ステップ1
02)。スウィング面Aは、図4に示すように、ゴルフ
ァーを後方から打撃方向に向かってみた場合、左方向に
斜上する平面によって近似される。このような近似は、
グリップ部14のトップの位置からインパクトの位置ま
での3次元位置座標(x,y,z)の時系列データを平
面の式Ax+By+Cz=D(A、B、CおよびDは定
数)に最小2乗法によって回帰させることによって行わ
れる。一般的に、上達したゴルファー程、スウィングの
際のトップの位置からインパクトの位置までのグリップ
部14の軌跡は、一定の平面上、すなわちスウィング面
Aを形成するが、初級者や中級者の場合でも、ほぼ一定
の平面、すなわちほぼ一定のスウィング面Aで近似でき
る。勿論、このスウィング面Aは、ゴルファーによって
異なるものである。この方法で30人のゴルファーのス
ウィング面Aを求めると、平均でスウィング面Aへの回
帰の相関係数は0.97であり、最も低い場合でも0.
94の相関係数を示し、十分にスウィング面Aに近似で
きることがわかる。
ィング面A上に、3次元位置座標(x,y,z)を投影
し、さらに、姿勢角度(θy ,θp ,θr )の時系列デ
ータから算出されるゴルフクラブのシャフト13の向き
の情報を加えて、トップの位置Tからインパクトの位置
Pまでのグリップ部14の挙動が図示されている。図示
されるように、グリップ部14の挙動は、半径Rc の一
定の円B上に回帰することがわかる。それとともに、ゴ
ルフクラブのシャフト13の向きもグリップ部14の移
動と共に変化することがわかる。
近似して、スウィング軌道円Bを算出する(ステップ1
04)。スウィング軌道円Bの算出は、ステップ100
で得られたトップの位置Tからインパクトの位置Pまで
の3次元位置座標(x,y,z)のスウィング面A上に
投影した2次元座標を(xn ,yn )(n=1〜N、た
だしNは、トップの位置Tからインパクトの位置Pまで
の時系列データ数)とし、近似する円の直径をRc およ
び近似する円の中心位置をxc およびyc とすると、適
宜Rc ,xc およびyc を入力して、下記式(1)のば
らつき度合いSの値が30mm以下となるRc ,xc お
よびyc を求める。
座標(xn ,yn )で定まる位置までの距離と近似する
円の半径Rとの差のばらつき度合いS(標準偏差)を判
断基準とし、このばらつき度合いSの値が30mm以内
の場合、グリップ部14のスウィング軌道円Bが算出さ
れたと判断する。また、このスウィング軌道円Bの半径
Rc と中心位置xc およびyc の算出は、逐次近似法、
例えばニュートン法等の公知の方法によって、逐次、式
(1)の値を求めながら、最適なRc 、xc およびyc
を見出してもよい。なお、上記方法で30人のゴルファ
ーのスウィング軌道円Bを求めると、Rcは平均で約4
5cm、ばらつき度合いSの平均は約2cmであり、ま
た相関係数は平均で0.92であり、グリップ部14の
挙動をスウィング軌道円Bで近似可能であることがわか
る。
円Bにおいて、リスト角の抽出(ステップ106)やシ
ャフト13の回転角の抽出(ステップ108)を行う。
図6(a)は、スウィング軌道円Bからリスト角θ2 を
定める方法を示している。なお、D方向は打撃方向であ
り、点P1 は、ボールに打撃を与えるインパクトの位置
であり、それゆえ、図中では、ゴルフクラブ12がトッ
プ位置から振り下ろされているある時間での挙動を示し
ている。図6(a)に示されるように、リスト角は、ス
ウィング軌道円Bの中心位置からグリップ部14の位置
に直線を引いた方向をそのグリップ部14の位置でのリ
スト角を0と定め、この方向を基準として、打撃方向に
ゴルフクラブ12が進む方向を正とし、遅れる方向を負
とする。すなわち、リスト角θ2 は、ゴルフクラブ12
の向き、すなわち、図中に示されるD方向に対する角度
θ4 からアーム角θ1 を差し引いた角度で定義され、こ
れにしたがって抽出される。図中では、ゴルフクラブ1
2は、負のリスト角を示している。このように、リスト
角θ2 をスウィング軌道円Bから抽出する(ステップ1
06)。
(b)で示すように、グリップ部14の端部から見て時
計回りを正方向とする。このようなシャフト13の軸回
りの回転角(以降、シャフト回転角という)θ3 は、傾
斜するスウィング面A上に位置するシャフト13回りの
角度であるので、シャフト回転角θ3 の値は、姿勢角度
(θy ,θp ,θr )の時系列データから、スウィング
面Aの傾斜に応じて計算され抽出される(ステップ10
8)。レシーバ16の3軸のうち1軸をシャフト13の
軸方向に合わせる場合、姿勢角度(θy ,θp ,θr )
の1つ、例えばθrがシャフト回転角θ3 となり、計算
の必要がなくなる。なお、図6(a)で示されるよう
に、打撃方向Dを角度0として、図中反時計回りを正側
としてその角度をアーム角θ1 として定めている。それ
ゆえ、トップの位置はアーム角θ1 は90〜135度付
近となり、そこから振り下ろして、アーム角θ1 が27
0度を僅かに超えた付近でインパクトの位置(点P1 の
位置)を迎える。
ト角θ2 とシャフト回転角θ3 を、磁場を利用した計測
システム10で得られた3次元位置座標および互いに直
交する3軸回りの回転角の時系列データに基づいて求め
るものであるが、本発明のゴルフスウィングの解析方法
では、計測システム10を用いて求められるものに限ら
れず、高速度カメラやCCDカメラやストロボ撮影用カ
メラ等で撮影された画像から画像計測を行うことによ
り、3次元位置座標および互いに直交する3軸回りの回
転角のデータから、アーム角θ1 とリスト角θ2 とシャ
フト回転角θ3 を求めてもよい。
リスト角θ2 の関係、またはアーム角θ1 とシャフト回
転角角θ3 の関係をまとめ、スウィングフォームの特徴
を抽出する(ステップ110)。例えば、図7(a)
は、アーム角θ1 に対するリスト角θ2 の関係を示す。
図中において、2人のゴルファーG1 およびG2 のトッ
プの位置Tからゴルフクラブ12を振り下ろしてインパ
クトの位置Pまでのリスト角θ2 の変化を示している。
ゴルファーG1 は、トップの位置Tからアーム角θ1 が
240度の位置までリスト角θ2 は約−110度であ
り、そこからインパクトの位置Pに到るまでの狭い範囲
でリスト角θ2 を急激に変化させていることがわかる。
ゴルファーG1 は、ゴルファーG2 に比べ、いわゆるコ
ックの強いスウィングをする特徴を持っていることがわ
かる。
ム角θ1 に対するシャフト回転角θ 3 の関係を示し、2
人のゴルファーG3 およびG4 がトップの位置Tからゴ
ルフクラブ12を振り下ろした際のインパクトの位置P
までのシャフト回転角θ3 の変化を示している。ゴルフ
ァーG4 は、トップの位置からアーム角θ1 が270度
の位置までシャフト回転角θ3 が約60度と一定であ
り、そこからインパクトの位置Pに到るまでの狭い範囲
でシャフト回転角θ3 を急激に変化させている。ゴルフ
ァーG4 は、ゴルファーG3 に比べ、いわゆるロールの
弱いスウィングをする特徴を持っていることがわかる。
のスウィング軌道円Bにおけるアーム角θ1 、リスト角
θ2 およびシャフト回転角θ3 をパラメータとする単純
な2次元3軸モデルを用いてゴルファーのスウィングの
特徴を簡易かつ明確に分類分けすることができる。以上
説明した、本発明のスウィングの測定方法およびゴルフ
スウィング解析方法は、計測システム10およびパーソ
ナルコンピュータ22のソフトウェア処理によって迅速
かつ容易に行えるので、ゴルファーがスウィングの特徴
を知りそれに応じて自分のスウィングの特徴に応じたゴ
ルフクラブを迅速かつ容易に選択することができる。た
とえば、コックの強いスウィングをするゴルファーは、
シャフトの曲げ剛性が高いゴルフクラブを選択し、ま
た、ロールの強いゴルファーは、シャフトのねじり剛性
が高いゴルフクラブを選択することができる。また、得
られたスウィング軌道円Bの半径Rc 、アーム角θ1 、
リスト角θ2およびシャフト回転角θ3 を、自動的にゴ
ルフスウィングをしてゴルフクラブでボールを撃つ試打
用ロボットの入力信号として与えることで、また、有限
要素法等によりモデル化したゴルフクラブのモデルの入
力データとして、上記スウィング軌道円Bの半径Rc 、
アーム角θ1 、リスト角θ2 およびシャフト回転角θ3
等を用いて、効果的にゴルフスウィングの特徴に応じた
ゴルフクラブの開発、たとえばシャフトの剛性分布やゴ
ルフクラブのヘッドの質量等のゴルフクラブの静的な特
性や物性、また、シャフト形状の設計を行うことができ
る。
ゴルフスウィング解析方法について詳細に説明したが、
本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸
脱しない範囲において、各種の改良および変更を行って
もよいのはもちろんである。
スウィング測定方法によれば、強度や方向の分布が既知
の磁場内で、この磁場に感知する磁気センサを用いて打
撃用具の撓みの影響を受けることのないグリップ部の挙
動を測定することにより、特に、ゴルフシャフト等によ
り撓みの影響を受けないゴルフスウィングの挙動の時系
列データを簡易かつ容易に得ることができる。また、本
発明のゴルフスウィング解析方法によれば、スウィング
中のグリップ部の挙動を平面であるスウィング面内に近
似し、さらにグリップ部のスウィングの軌跡を円で近似
することで、ゴルフスウィングを規定するゴルフクラブ
のグリップ部の挙動を簡易かつ有効なモデルで得、すな
わち、一定の円周上を動くグリップ部のアーム角、リス
ト角やシャフトの回転角を定めることができ、スウィン
グの特徴を容易にかつ明確に抽出することができる。
ィングに適用した一例を示す概略説明図である。
計測システムの一例を示す説明図である。
の一例を示すフローチャートである。
て用いられるスウィング面を説明する説明図である。
て用いられるスウィング軌道円を説明する説明図であ
る。
方法において用いられるアーム角およびリスト角を説明
する説明図であり、(b)は、本発明のゴルフスウィン
グの解析方法において用いられるシャフトの回転角を説
明する説明図である。
ィングの解析方法によって抽出されたスウィングフォー
ムの特徴の一例について説明する説明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】打撃用具を、この打撃用具の備えるグリッ
プ部を握ってスウィングする際のスウィングの挙動を測
定するスウィング測定方法であって、 スウィングの際のグリップ部の移動範囲内に、強さと方
向に関する分布が既知の磁場を形成し、 磁場内の磁気を感知する磁気センサであって、所定の基
準位置に対する測定点の3次元位置および所定の基準方
向に対する前記測定点の向きに応じて信号を出力する3
次元磁気センサを前記用具のグリップ部に固定し、この
用具を用いて前記磁場内でスウィングし、 このスウィング中のグリップ部の3次元位置座標または
グリップ部の向きのデータを前記3次元磁気センサから
取得することを特徴とするスウィング測定方法。 - 【請求項2】前記打撃用具は、ゴルフクラブであって、 ゴルフクラブのスウィング中のグリップ部の3次元位置
座標およびグリップ部の向きのデータを取得する請求項
1に記載のスウィング測定方法。 - 【請求項3】前記3次元磁気センサは、この磁気センサ
の中心位置周りに互いに直交する3軸方向で磁気を感知
する磁気センサであり、前記3軸方向のうちの1つの方
向をゴルフクラブのシャフトの軸方向に、他の2軸方向
のうち1つの軸方向をゴルフクラブの打撃方向に向けて
ゴルフクラブのグリップ部に固定される請求項2に記載
のスウィング測定方法。 - 【請求項4】前記3次元磁気センサは、グリップ部の端
部に固定される請求項2または3に記載のスウィング測
定方法。 - 【請求項5】ゴルフクラブによるスウィングの挙動を解
析するゴルフスウィング解析方法であって、 ゴルフクラブのスウィング中の前記グリップ部の3次元
位置座標の時系列データとグリップ部の向きの時系列デ
ータとをデータ取得手段によって取得し、 グリップ部の前記3次元位置座標の時系列データより、
少なくともスウィングのトップの位置からインパクトの
位置までのグリップ部の軌跡を平面で近似して前記グリ
ップ部のスウィング面を算出し、 さらにこのスウィング面に投影される前記3次元位置座
標の時系列データの軌跡を円形状で近似して前記グリッ
プ部のスウィング軌道円を算出し、 このスウィング軌道円から、このスウィング軌道円上の
グリップ部の位置を示すアーム角と、スウィング中の前
記スウィング面内でのゴルフクラブの向きを示す角度か
ら前記アーム角を減算して得られるリスト角の時系列デ
ータ、あるいはゴルフクラブのシャフト軸回りの回転角
の時系列データのうち少なくとも1つの回転角の時系列
データとを取得することでグリップ部の挙動を解析する
ことを特徴とするゴルフスウィング解析方法。 - 【請求項6】前記データ取得手段は、ゴルフクラブのス
ウィングの際のグリップ部の移動範囲内に、強さと方向
に関する分布が既知の磁場を形成し、 磁場内の磁気を感知する磁気センサであって、所定の基
準位置に対する測定点の3次元位置および所定の基準方
向に対する前記測定点の向きに応じて信号を出力する3
次元磁気センサをゴルフクラブのグリップ部に固定し、
このゴルフクラブを前記磁場内でスウィングし、 このスウィング中のグリップ部の所定の基準位置に対す
る3次元位置座標の時系列データおよびグリップ部の所
定の基準方向に対する向きの時系列データを取得する請
求項5に記載のゴルフスウィング解析方法。 - 【請求項7】前記データ取得手段は、高速度カメラおよ
びCCDカメラおよびストロボ撮影用カメラのうちの少
なくとも1つのカメラであり、このカメラによって得ら
れた画像から画像計測を行うことにより、スウィング中
のグリップ部の3次元位置座標の時系列データ、および
グリップ部の向きの時系列データとを取得する請求項5
に記載のゴルフスウィング解析方法。
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