JP5704317B2 - スイング解析装置、スイング解析システム、プログラム及びスイング解析方法 - Google Patents

Description

本発明は、スイング解析装置、プログラム及びスイング解析方法に関する。

様々な分野において人や物体の運動を解析する装置が必要とされている。例えば、ゴルフクラブのスイング軌道等を解析し、解析結果から改善点を明らかにすることで競技力の向上につなげることができる。

現在、実用的な運動解析装置としては、マークがつけられた被測定物を赤外線カメラ等で連続撮影し、撮影された連続画像を用いてマークの移動軌跡を算出することで、運動を解析するものが一般的である。

特開２００１−２９６７９９号公報

しかしながら、このような運動解析装置では、画像を撮影するための赤外線カメラが必要であるため装置が大がかりなものになってしまい、取り扱いにくいという問題がある。例えば、テニスの練習中の画像を複数の角度から撮影したい場合、撮影したい角度に合わせて赤外線カメラの位置を移動させるかプレイヤーの向きを変える必要がある。

これに対して、近年、被測定物に小型のモーションセンサーを取り付け、センサーの出力データから被測定物の運動を解析する装置が提案されており、赤外線カメラが不要であるため取り扱いが容易であるという利点があるが、ユーザーのニーズにマッチしたスイング解析を行うは困難であった。

ゴルフ等のプレイヤーは、ベスト時のスイングを維持することが重要であるが、実際には難しく、又ベスト時の状態から崩れた時には現在の状態がどのようになっているかを定量的に知りたいと考えている。ベストなスイングとして例えば一流プロのスイングやゴルフ理論に基づく理想スイングとの比較を行うことがあるが、実際のベストスイングは個人個人により異なり唯一のものではないという問題点がある。

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、取り扱いが容易であるとともに個人個人のベストスイングに基づくスイングの解析情報が得られるスイング解析装置、プログラム及びスイング解析方法を提供することができる。

（１）本発明は、運動器具のスイングを検出するモーションセンサーを含むセンサー部と、前記スイングに対応した前記モーションセンサーの出力データに基づいて、前記スイングのスイング特徴情報を演算するスイング特徴情報演算部と、前記スイング特徴情報を選別するスイング選別部と、選別された前記スイング特徴情報に基づき、基準として使用する基準スイング特徴情報を演算して記憶部に保持する基準スイング特徴情報演算部と、を含むスイング解析システムである。

センサー部は、少なくとも１軸の加速度（３軸でもよい）を検出する加速度センサー及び少なくとも１軸の角速度（３軸でもよい）を検出する角速度センサー（ジャイロセンサー）の少なくとも１つで構成してもよいし、姿勢センサーとして機能するセンサーを含んでもよい。

運動器具は例えばゴルフクラブでもよく、モーションセンサーはゴルフクラブに取り付けられ、ゴルフクラブのスイングを検出するようにしてもよい。

前記モーションセンサーの出力データは、出力データの遷移等によりスイングの前後の特徴を判断して、スイング単位で出力データを区切ることが可能であるため、スイング単位の出力データに基づいて、各スイングのスイング特徴情報を演算してもよい。

スイング特徴情報は、スイングの善し悪しや状態の判断材料となる複数の項目毎のデータとして与えられてもよい。

スイング選別部は、外部入力（例えばユーザーの入力）に基づき選別するものでもよい。例えば、ユーザーが操作部から「Goodデータ（選別対象）」と指示する入力を行ったスイングの出力データを「Goodデータ」として選別してもよい。

また前記モーションセンサーの出力データの内容が所定の条件を満たした場合に基づき選別するものでもよい。例えば前記モーションセンサーの出力データからインパクトの状態を判定し、インパクの状態が所定の条件を満たしたスイングの出力データを「Goodデータ」として選別してもよい。

基準スイング特徴情報は選別されたスイングのスイング特徴情報の平均値でもよいし、最多値でもよいし、その他の値でもよい。

基準スイング特徴情報演算部は、スイングの特徴情報が新たに選別される度にリアルタイムに基準スイング特徴情報を更新してもよい。

スイング解析システムは、センサー部が、本体（スイング特徴情報演算部やスイング選別部や基準スイング特徴情報演算部）と一体的に構成された一体型の装置として実現してもよいし、センサー部が、本体とは独立して運動器具等に取り付けられ、検出データを本体に無線等で送信する構成でもよい。

本発明によれば、取り扱いが容易であるとともに個人個人のベストスイングに基づくスイングの解析情報が得られるスイング解析装置及び方法を提供することができる。

（２）このスイング解析装置において、前記スイングに関連づけてマーキング入力を行うマーキング入力部を含み、前記スイング選別部は、前記マーキング入力に基づき前記スイング特徴情報を選別してもよい。

マーキング入力の有無等を各スイングの出力データに関連づけてマーキング入力フラグとして保持し、スイング選別部は、各スイングの出力データに関連づけて保持されているマーキング入力フラグに基づき、スイング特徴情報を選別してもよい。

（３）このスイング解析装置において、前記スイング特徴情報に基づいて、前記スイングにおけるインパクトの状態を判定するインパクト状態判定部を含み、前記スイング選別部は、前記スイングにおける前記インパクトの状態の判定結果に基づき、前記スイング特徴情報を選別してもよい。

インパクト状態判定部は、前記運動器具のスイングにおけるインパクトのタイミングを検出し、前記インパクトのタイミングから所定時間内の前記運動器具の姿勢角の変化量を算出し、算出結果に基づいて、前記インパクトの状態を判定してもよい。また、前記インパクトの検出は、前記モーションセンサーの出力データに基づいて、前記運動器具がスイングする軸に対する角速度又は加速度の大きさの最大値を検出し、前記インパクトのタイミングとして、前記運動器具がスイングする軸に対する角速度又は加速度の大きさが最大となるタイミングを検出するようにしてもよい。一般に、運動器具がスイングする軸に対する角速度はインパクト直前に最大となると考えられるので、インパクトのタイミングを検出することができる。また、前記インパクト状態の判定は、前記運動器具がスイングする軸に対する角速度の大きさの最大値に応じて、前記インパクトの状態の判定基準を可変に設定するようにしてもよい。一般に、運動器具のスイング速度が異なれば、同じ位置にボールが当たったとしても、発生する回転運動による姿勢角変化量の大きさが異なると考えられるので、スイング速度に応じた適切な判定基準にすることで、インパクトの状態を誤りなく判定することができる。

（４）このスイング解析装置において、前記スイング特徴情報と前記基準スイング特徴情報とを比較して比較情報を生成する比較部と、前記比較情報を出力する出力部と、を含んでもよい。

プレイヤー自身のベストスイングと現在のスイングとの比較を容易にでき、例えば、比較データを外付けのビューワーに出力すれば、現在のスイングの悪いところをすばやくプレイヤーに知らせることができる。

（５）このスイング解析装置において、前記スイングのデータ種別を入力するデータ種別入力部を含んでもよい。

データ種別毎に、演算するスイング特徴情報の内容が異なる場合には、前記スイング特徴情報演算部は、各スイングのデータ種別に応じたスイング特徴情報を演算してもよい。

また前記比較部は、各スイングのスイング特徴情報と各スイングとデータ種別が同じである前記基準スイング特徴情報とを比較してもよい。

（６）このスイング解析装置において、前記スイング特徴情報演算部は、前記スイング特徴情報として、前記スイングのスイング軌跡に関するデータを演算してもよい。

スイング軌跡に関するデータとは、例えば運動器具の軌跡の形状や軌道を示す座標値や関数でもよい。例えば運動器具の初期状態を加速度センサーの出力値により求め、その後の動きを角速度センサー（ジャイロセンサー）の出力値で求めてもよい。

また前記スイング特徴情報演算部は、前記特徴情報として、前記モーションセンサーの出力データに基づいて前記スイングのスイング軌跡の対地傾斜角度値を演算してもよい。

（７）このスイング解析装置において、前記センサー部は、加速度センサーと角速度センサーを含んでもよい。角速度センサーは、ジャイロセンサーでもよい。

（８）本発明は、運動器具のスイングを検出するモーションセンサーの出力データに基づいて、前記スイングのスイング特徴情報を演算するスイング特徴情報演算部と、前記スイング特徴情報を選別するスイング選別部と、選別された前記スイング特徴情報に基づき、基準として使用する基準スイング特徴情報を演算して記憶部に保持する基準スイング特徴情報演算部と、してコンピュータを機能させるプログラムに関する。
本発明によれば、取り扱いが容易であるとともに個人個人のベストスイングに基づくスイングの解析情報が得られるスイング解析装置に用いるプログラムを提供することができる。

（９）本発明は、運動器具のスイングを検出するモーションセンサーの出力データに基づいて、前記スイングのスイング特徴情報を演算するスイング特徴情報演算ステップと、
前記スイング特徴情報を選別するスイング選別ステップと、選別された前記スイング特徴情報に基づき、基準として使用する基準スイング特徴情報を演算して記憶部に保持する基準スイング特徴情報演算ステップと、を含むスイング解析方法に関する。

本発明によれば、取り扱いが容易であるとともに個人個人のベストスイングに基づくスイングの解析情報が得られるスイング解析方法を提供することができる。

本実施形態のスイング解析装置の構成を示す図。 本実施の形態のスイング解析装置の具体例。 本体であるホスト端末の一例。 モーションセンサーの出力データの一例。 スイング情報の一例。 スイング特徴情報の一例。 入力部からのマーキング入力によりGoodデータを選別する場合の処理の流れを示すフローチャート。 モーションセンサーの出力データに対してインパクト判定を行い、Goodデータを選別する場合の処理の流れを示すフローチャート。 ゴルフクラブのスイングにおけるインパクト状態を判定する例。

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。

１．スイング解析装置の構成
図１は、本実施形態のスイング解析装置の構成を示す図である。本実施形態のスイング解析装置１は、１又は複数のモーションセンサーを含むセンサー部１０とホスト端末２０を含んで構成されている。センサー部１０とホスト端末２０は無線接続されていてもよいし、有線接続されていてもよい。

センサー部１０は、スイング解析の対象となる運動器具に取り付けられる。本実施形態では、センサー部１０は、１又は複数のモーションセンサー１００、データ処理部１１０、通信部１２０を含んで構成されている。

モーションセンサー１００は、角速度センサー（ジャイロセンサー）を含んでもよい。角速度センサーは、検出軸回りの角速度を検出し、検出した角速度の大きさに応じた信号（角速度データ）を出力する。本実施形態のスイング解析装置１では、ホスト端末２０が運動器具の姿勢を算出するために、モーションセンサー１００として、例えば、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の角速度をそれぞれ検出する３つの角速度センサーを含んでもよい。

またモーションセンサー１００は、加速度センサーを含んでもよい。加速度センサーは、検出軸方向の加速度を検出し、検出した加速度の大きさに応じた信号（加速度データ）を出力する。本実施形態のスイング解析装置１では、ホスト端末２０が運動器具の姿勢を算出するために、モーションセンサー１００としては、例えば、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の加速度をそれぞれ検出する３つの加速度センサーを含んでもよい。

データ処理部１１０は、モーションセンサー１００の出力データの同期を取り、当該データを時刻情報などと組合せたパケットにして通信部１２０に出力する処理を行う。さらに、データ処理部１１０は、モーションセンサー１００のバイアス補正や温度補正の処理を行うようにしてもよい。なお、バイアス補正や温度補正の機能をモーションセンサー１００に組み込んでもよい。

通信部１２０は、データ処理部１１０から受け取ったパケットデータをホスト端末２０に送信する処理を行う。

ホスト端末２０は、処理部（ＣＰＵ）２００、通信部２１０、操作部２２０、ＲＯＭ２３０、ＲＡＭ２４０、不揮発性メモリー２５０、表示部２６０を含んで構成されている。ホスト端末２０は、専用装置として実現してもよいし、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、あるいは携帯用ゲーム機、携帯電話、スマートフォンなどの携帯機器などで実現してもよい。

通信部２１０は、センサー部１０から送信されたデータを受信し、処理部２００に送る処理を行う。

操作部２２０は、ユーザーからの操作データを取得し、処理部２００に送る処理を行う。操作部２２０は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどである。

また操作部２２０は、前記スイングに関連づけてマーキング入力を行うマーキング入力部として機能させてもよい。また操作部２２０は、前記スイングのデータ種別に関する入力を受け付けるデータ種別入力部として機能させてもよい。

ＲＯＭ２３０は、処理部２００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。

ＲＡＭ２４０は、処理部２００の作業領域として用いられ、ＲＯＭ２３０から読み出されたプログラムやデータ、操作部２２０から入力されたデータ、処理部２００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記憶部である。

不揮発性メモリー２５０は、処理部２００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録する記録部である。例えば、選別されたスイングのスイング特徴情報や基準スイング特徴情報を記録させてもよい。

表示部２６０は、処理部２００の処理結果を文字やグラフ、その他の画像として表示するものである。表示部２６０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）などである。なお、１つのタッチパネル型ディスプレイで操作部２２０と表示部２６０の機能を実現するようにしてもよい。

表示部２６０は、比較情報を出力する出力部として機能してもよい。

処理部２００は、ＲＯＭ２４０に記憶されているプログラムに従って、センサー部１０から通信部２１０を介して受信したデータに対する各種の計算処理や、各種の制御処理（表示部２６０に対する表示制御等）を行う。

本実施形態では、処理部２００は、以下に説明するデータ取得部２０１、スイング特徴情報演算部２０２，スイング選別部２０３、基準スイング特徴情報演算部２０４、インパクト状態判定部２０５、比較部２０６として機能する。なお、本実施形態の処理部２００は、これらの一部の機能を省略した構成としてもよい。

データ取得部２０１は、通信部２１０を介して受信したセンサー部１０の出力データ（角速度データ）を取得する処理を行う。取得したデータは、例えばＲＡＭ２４０に記憶される。

スイング特徴情報演算部２０２は、前記スイングに対応した前記モーションセンサーの出力データに基づいて、前記スイングのスイング特徴情報を演算し、スイング選別部２０３は、所定の条件に基づいて、前記スイング特徴情報を選別し、基準スイング特徴情報演算部２０４は、選別された前記スイングのスイング特徴情報に基づき、基準として使用するスイング特徴情報である基準スイング特徴情報を演算して記憶部に保持する。

またスイング選別部２０３は、前記スイングに関連づけて行われた前記マーキング入力に基づき前記スイング特徴情報を選別してもよい。

またインパクト状態判定部２０５は、前記モーションセンサーの出力データに基づいて、前記スイングにおけるインパクトの状態を判定し、スイング選別部２０３は、前記スイングにおける前記インパクトの状態の判定結果に基づき、前記スイング特徴情報を選別してもよい。

比較部２０６は、前記スイングのスイング特徴情報と前記基準スイング特徴情報とを比較して比較情報を生成し、表示部２６０に出力してもよい。

基準スイング特徴情報演算部２０４は、選別されたスイングの前記スイング特徴情報に基づき、前記スイングの前記データ種別毎に前記基準スイング特徴情報を算出して記憶部（ＲＡＭ２４０や不揮発性メモリー２５０）に記憶させてもよい。

スイング特徴情報演算部２０２は、前記特徴情報として、前記モーションセンサーの出力データに基づいて前記スイングのスイング軌跡に関するデータを演算してもよいし、前記特徴情報として、前記モーションセンサーの出力データに基づいて前記スイングのインパクト時の角速度や速度変化に関するデータを演算してもよい。

なお、データ取得部２０１、スイング特徴情報演算部２０２、スイング選別部２０３、基準スイング特徴情報演算部２０４、インパクト状態判定部２０５、比較部２０６の全部又は一部は、センサー部１０にあってもよい。

またホスト端末２０は、図示しない音出力部等を含むようにし、比較情報を例えば音声メッセージや、効果音や音楽等で出力する出力部として機能させてもよい。

２．スイング解析システムの具体例
ゴルフクラブのスイングを解析する場合を例にとり説明する。

図２に、本実施の形態のスイング解析装置の具体例を示す。

同図に示すように、スイング解析装置のセンサー部１０は、本体であるホスト端末２０とは独立してゴルフクラブ（運動器具の一例）６に取り付けられ、検出データ（モーションセンサーの出力データ）を本体であるホスト端末２０に無線等で送信する。

図３は、本体であるホスト端末２０の一例である。

ホスト端末２０は、筐体（外部）にボタン２２２、２２４等の操作部と、表示部２６０を有しており、内部に図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリー等を含む。

ボタン２２２は、例えば、「good」マーキング入力を行うボタンとしてもよい。ユーザーがゴルフクラブでスイングを行った後に、今行ったスイングはよいスイングであると思った場合に、ボタン２２２を押下すると、今行ったスイングに関連する出力データに「good」マーキングを行ってもよい（例えば出力データに関連づけた「good」フラグ等をONになる）。なお、よいスイングであると思わなかった場合には、何も入力しないと、何も入力されなかったスイングに関連する出力データには「good」マーキングがなされない（例えば出力データに関連づけた「good」フラグ等をOFFになる）ので、マーキングの有無（例えば「good」フラグ等をON/OFF）により、前記出力データをスイング単位で選別することができる。

ボタン２２４は、例えば、クラブ種別（データ種別の一例）入力を行うボタンとしてもよい。ユーザーがゴルフクラブでスイング練習を開始する際、又は使用するクラブの種類を変更する際に、ボタン２２４を押下して、クラブの種類を指定するようにしてもよい。例えば、クラブの種類がクラブ１（例えばドライバー）、クラブ２（例えばｎ番アイアン）、クラブ３（例えばパター）とある場合に、ボタン２２４を押すことで、クラブ１，クラブ２クラブ３、・・とクラブ種別の切り替えが行われるようにしてもよい。ボタン２２４が押下されると、表示部２６０に、現在選択されているクラブ種別が表示されるようにしてもよい。

表示部２６０には、プレイヤーがスイングを行った後に、今回のスイングのスイング特徴情報と、ベストモードのスイング特徴情報（基準スイング特徴情報の一例）の比較情報を表示してもよい。

比較情報は、比較結果データ等でもよいし、比較結果に基づきスイングの出来映えの判定を行った判定結果（例えばスイングの善し悪しに応じた付与したランク）でもよいし、比較結果に基づきスイングを解析した解析内容でもよいし、比較結果に基づき作成したユーザーへのメッセージ（例えば「惜しい」とか「もっとがんばれ」とか「すばらしい」等のメッセージ）でもよい。

なお比較や比較情報の出力はすべてのスイングの出力データについておこなってもよいし、マーキングされなかったスイングの出力データについて行ってもよい。

またホスト端末２０に、スピーカ等の音出力部を設け、比較結果を音や音声メッセージや、音楽等で出力してもよい。

３．モーションセンサーの出力データとスイング情報
図４は、モーションセンサーの出力データの一例を示す図である。

ここではモーションセンサーが、３軸の角速度センサー（ｘ、ｙ、ｚ）と、３軸の加速度センサーで構成されている場合を例にとり説明する。

モーションセンサーの出力データは、３軸の角速度センサー（ｘ、ｙ、ｚ）と、３軸の加速度センサーが出力するアナログ信号がデジタル信号に変換され、所定時間間隔（ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎ、・・・）の３軸の角速度センサー（ｘ、ｙ、ｚ）の検出値４１２，４１４、４１６と、３軸の加速度センサー（ｘ、ｙ、ｚ）の検出値４１２，４１４、４１６となる。

出力データ４１２、４１４、４１６、４２２，４２４、４２６の遷移等によりスイングの前後の特徴を判断して、スイング単位（１回分のスイングとその前後の非スイング期間を含み、スイング開示から、次のスイングの開始の前までの期間単位でもよい）で出力データを区切ることが可能である。例えば区間Ｋ１（時刻ｔ1〜時刻ｔn-1）、区間Ｋ２（時刻ｔn〜時刻ｔn＋m-1）、・・が１スイング分の出力データの特徴を示していると判定したら、区間Ｋ１、Ｋ２、・・・の出力データを１スイング分の出力データとして識別して、各スイングのスイング特徴情報の演算を行う。

操作部（例えば図３のボタン２２４）から「goodマーキング」入力があると、各スイングのタイミングとマーキング入力のタイミングに基づき、前記マーキング入力を各スイングの出力データに関連づけてもよい。

例えば区間Ｋ１、区間Ｋ３の期間に操作部（例えば図３のボタン２２４）から「goodマーキング」入力ｍ１、ｍ２があると、区間Ｋ１、区間Ｋ２におけるスイングの出力データが「good」データとしてマーキングされる。

なお、出力データから各スイングの終了を判断し、各スイングの終了時に各スイングに対するマーキング入力を行うためのマーキング入力期間を設けてもよい。マーキング入力期間にマーキング入力が行われた場合には、マーキング入力期間に対応するスイングの出力データが「good」データとしてマーキングされる。

図５に、モーションセンサーの出力データに関連づけて記憶されているスイング情報の一例を示す。

モーションセンサーの出力データをスイング単位に区切り、各スイング毎に便宜的にスイング番号４３０が与え、スイング番号４３０に関連づけてデータ種別４４０や時刻情報４５０やgoodフラグ４６０等のスイング情報を記憶してもよい。

時刻情報４５０は、各スイングに対応する区間の時刻情報（各区間の開始時刻と終了時刻等）である。この時刻情報４５０に基づき、モーションセンサーの出力データから当該スイング部分を特定することができる。またスイング番号４３０に関連づけてgoodフラグ４６０を記憶してもよい。各スイングの時刻情報４５０に基づき、対応するモーションセンサーの出力データを取り出して、スイング特徴情報を演算してもよい。また各スイングのgoodフラグ情報４６０に基づき、各スイングを選別するか否かを判断してもよい。

４．スイング特徴情報とベストモードスイング特徴情報
図６に、スイング特徴情報の一例を示す。

スイング特徴情報は、スイング軌跡情報４７０やヘッドスピード情報４８０を含み、モーションセンサーの出力データの当該スイング対応部分に基づき演算され、スイング番号４３０に関連づけて記憶される。なおデータ種別４４０もスイング番号４３０に関連づけて記憶させることで、スイング特徴情報とデータ種別の対応付けがとれるようにしてもよい。

スイング軌跡情報４７０は、例えば運動器具の軌跡の形状や軌道を示す座標値や関数でもよい。例えば運動器具の初期状態を加速度センサーの出力値により求め、その後の動きを角速度センサー（ジャイロセンサー）の出力値で求めてもよい。

またスイング軌跡情報４７０として、モーションセンサーの出力データに基づいて求めたスイング軌跡の対地傾斜角度値を含んでもよい。

またヘッドスピード情報４８０は、インパクト時の角速度でもよい。インパクト時の角速度はスイング面内における角速度でもよく、実際の角速度センサーの出力をゴルフクラブ等の姿勢に応じて補正して求めてもよい。

ベストモードスイング特徴情報（基準スイング特徴情報の一例）は、goodデータとして記憶されているスイングのスイング特徴情報に基づき演算される。例えば図６に示すように、スイング軌跡情報４７０とヘッドスピード情報４８０の複数のスイング特徴情報がある場合には、それぞれのスイング特徴情報毎にベストモード情報（ベストモードスイング軌跡情報、ベストモードヘッドスピード情報）を求めてもよい。

ベストモードスイング特徴情報の演算として、goodデータとして記憶されているスイングのスイング特徴情報の平均値を演算し、求めた平均値をベストモードスイング特徴情報としてもよい。またgoodデータとして記憶されているスイングのスイング特徴情報の最多値を演算し求めた最多値をベストモードスイング特徴情報としてもよい。

またデータ種別毎にベストモードスイング特徴情報を求めてもよい。例えばデータ種別「１」のスイング「０００００１」、「０００００２」、・・・のスイング軌跡情報Ｓ１、Ｓ２、・・・に基づき、データ種別「１」のベストモードスイング軌跡情報を演算してもよい。

またベストモードスイング特徴情報の更新はリアルタイムに行ってもよい。ユーザーがスイングを行い、goodスイングが出る度に、ベストモードスイング特徴情報演算の元になる母集団のサンプルが増えるので、サンプルが増える度にベストモードスイング特徴情報を更新してもよい。

５．インパクト判定処理
図９は、ゴルフクラブのスイングにおけるインパクト状態を判定する例の説明図である例えば、図９（Ａ）は、ゴルフクラブ６のスイングにおいて、ゴルフクラブ６のヘッドの中心軸（一点鎖線で示す）上の位置にゴルフボール７が当たった図を示している。一方、図９（Ｂ）は、ゴルフクラブ６のスイングにおいて、ゴルフクラブ６のヘッドの中心軸（一点鎖線で示す）上から左方向にずれた位置にゴルフボール７が当たった図を示している。ゴルフクラブ６のヘッドの中心軸上の位置にゴルフボール７が当たった場合（ジャストミートした場合）は中心軸回りの回転はほとんど発生しないが、中心軸上からずれた位置にゴルフボール７が当たった場合（ミート失敗の場合）はインパクトの直後に中心軸回りの回転（図９（Ｂ）の矢印）が発生する。従って、インパクト直後のゴルフクラブ６のヘッドの中心軸と直交する任意の軸を判定軸として当該判定軸の姿勢角の変化量から中心軸上にゴルフボール７が当たったか否かを判定することができる。また、インパクトのタイミングは、スイング軸回りの角速度から判断することができる。

そこで、スイング軸回りの角速度と判定軸回りの角速度を捉えるために、例えば、互いに直交する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の角速度をそれぞれ検出可能な３つの角速度センサーを含むセンサー部１０を、ゴルフクラブ６のヘッドに、例えば、ｘ軸が打球面と垂直になり、ｚ軸がゴルフクラブ６のヘッドの中心軸と一致するように取り付ける。これにより、ｙ軸（スイング軸）回りの角速度データからインパクトのタイミングを検出することができるとともに、インパクト直後のｘ軸又はｙ軸（判定軸）の姿勢角の変化量からインパクトの状態を判定することができる。なお、センサー部１０は、ゴルフクラブ６のヘッドに限らずスイングに支障を来さない任意の位置に取り付けることができる。

このようにインパクト直後の所定時間における判定軸の姿勢角の最大変化量を算出することで、インパクトにより生じる運動器具の回転運動を捉えることができる。従って、運動器具に応じて判定軸を適切に選択することにより、インパクトの状態を客観的に判定することができる。

６．本実施の形態の処理
図７は、入力部からのマーキング入力によりGoodデータを選別する場合の処理の流れを示すフローチャートである。

プレイヤーが本システムの電源をオンすると以下の処理が行われる。

まず、使用するゴルフクラブの種別である使用クラブ種別情報の入力を受け付ける（ステップＳ１０）。なお特に入力のない場合は、デフォルト値、又は前回指定値を用いて以降の処理をおこなってもよい。

モーションセンサーの出力データに基づき、スイングの区切り否か判定する（ステップＳ２０）。例えば図４に示すようなモーションセンサーの出力データを、区間Ｋ１、区間Ｋ２、・・に区切り、区間の切り替わるタイミングをスイングの区切りと判定する。

スイングの区切りであれば（ステップＳ３０）、以下の処理を行い、区切りでなければステップＳ２０に戻る。

モーションセンサーの出力データに基づき、スイング単位で、スイング特徴情報を演算する（ステップＳ４０）。例えばスイング軌跡情報やヘッドスピード情報等の特徴情報を演算する。

次に、スイングに関連したGoodマーキング入力があるか否か判断する。操作部からGoodマーキング入力があった場合には、「good」と指定されたスイングのスイングデータ（goodフラグ）として記録しておき、スイングに関連したGoodマーキング入力の有無は、当該スイングのスイングデータ（goodフラグ）で判断してもよい。

スイングに関連したGoodマーキング入力あると（ステップＳ５０）、Goodマーキングされたスイング特徴情報をGoodデータとして、使用クラブ種別情報に記憶部に保持する（ステップＳ６０）。

今回のGoodデータと同じ使用クラブ種別情報を有するGoodデータ（今回のGoodデータも含む）のスイング特徴情報を記憶部から読み出して、読み出したスイング特徴情報に基づき、ベストモードスイング特徴情報（基準スイング特徴情報の一例）を演算する（ステップＳ７０）。

操作部からGoodマーキング入力がない場合には、Goodマーキングされなかったスイングのスイング特徴情報を最新データとして、記録する（ステップＳ８０）。

そして、ベストモードスイング特徴情報と、最新データとして記録されているスイング特徴情報とを比較して、比較結果を出力する（ステップＳ９０）。

この様に本実施の形態のスイング解析装置によれば、ユーザーのgoodマーキング入力に応じてgoodスイングを選別し、goodスイングのgoodデータに基づきベストモードスイング特徴情報が演算され、このベストモードスイング特徴情報に基づいて、スイングの解析が行われる。従って、各ユーザーの個人個人のベストスイングに基づくスイングの解析情報がリアルタイムに得られるスイング解析装置を提供することができる。

図８は、モーションセンサーの出力データに対してインパクト判定を行い、Goodデータを選別する場合の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、使用するゴルフクラブの種別である使用クラブ種別情報の入力を受け付ける（ステップＳ１１０）。なお特に入力のない場合は、デフォルト値、又は前回指定値を用いて以降の処理をおこなってもよい。

モーションセンサーの出力データに基づき、スイングの区切り否か判定する（ステップＳ１２０）。例えば図４に示すようなモーションセンサーの出力データを、区間Ｋ１、区間Ｋ２、・・に区切り、区間の切り替わるタイミングをスイングの区切りと判定する。

スイングの区切りであれば（ステップＳ１３０）、以下の処理を行い、区切りでなければステップＳ１２０に戻る。

モーションセンサーの出力データに基づき、スイング単位で、スイング特徴情報を演算する（ステップＳ１４０）。例えばスイング軌跡情報やヘッドスピード情報等の特徴情報を演算する。

次にスイング特徴情報に基づき、スイング単位で、インパクト判定処理を行う（ステップＳ１５０）。

次に、インパクト判定結果に基づき、今回のスイングがGoodスイングか否か判定する
（ステップＳ１６０）。モーションセンサーの出力データからインパクトの状態を判定し、インパクトの状態が所定の条件を満たした場合には、「good」と指定されたスイングのスイングデータ（goodフラグ）として記録しておき、スイングがGoodスイングか否かは、当該スイングのスイングデータ（goodフラグ）で判断してもよい。

Goodスイングと判定された場合には（ステップＳ１７０）、Goodスイングと判定されたスイング特徴情報をGoodデータとして、使用クラブ種別情報に記憶部に保持する（ステップＳ１８０）。

今回のGoodデータと同じ使用クラブ種別情報を有するGoodデータ（今回のGoodデータも含む）のスイング特徴情報を記憶部から読み出して、読み出したスイング特徴情報に基づき、ベストモードスイング特徴情報（基準スイング特徴情報の一例）を演算する（ステップＳ１９０）。

Goodスイングと判定されなかった場合には、Goodスイングと判定されなかったスイングのスイング特徴情報を最新データとして、記録する（ステップＳ２００）。

そして、ベストモードスイング特徴情報と、最新データとして記録されているスイング特徴情報とを比較して、比較結果を出力する（ステップＳ２１０）。

この様に本実施の形態のスイング解析装置によれば、モーションセンサーの出力データのインパクト判定結果に応じてgoodスイングを選別し、goodスイングのgoodデータに基づきベストモードスイング特徴情報が演算され、このベストモードスイング特徴情報に基づいて、スイングの解析が行われる。従って、各ユーザーの個人個人のベストスイングに基づくスイングの解析情報がリアルタイム得られるスイング解析装置を提供することができる。

以上では、運動器具がゴルフクラブである場合を例に挙げて本実施形態の手法を説明したが、その他の運動器具についても、スイング軸と判定軸を運動器具に合わせて適切に定義すれば、本実施形態の手法を適用することができる。

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。

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。

１ スイング解析装置、６ ゴルフクラブ、７ ゴルフボール、１０ センサー部、２０ ホスト端末、１００ モーションセンサー、１１０ データ処理部、１２０ 通信部、２００ 処理部（ＣＰＵ）、２０１ データ取得部、２０２ スイング特徴情報演算部、２０３ スイング選別部、２０４ 基準スイング特徴情報演算部、２０５ インパクト状態判定部、２０６ 比較部、２１０ 通信部、２２０ 操作部、２３０ ＲＯＭ、２４０ ＲＡＭ、２５０ 不揮発性メモリー、２６０ 表示部

Claims (8)

1. モーションセンサーの出力データに基づいて、スイングのスイング特徴情報を演算するスイング特徴情報演算部と、
   前記スイング特徴情報を選別するスイング選別部と、
   選別された複数の前記スイング特徴情報に基づき、基準として使用する基準スイング特徴情報を演算する基準スイング特徴情報演算部と、
   前記スイングのデータ種別を入力するデータ種別入力部と、を含み、
   前記スイング特徴情報演算部は、前記データ種別に応じた前記スイング特徴情報を演算するスイング解析装置。
2. 請求項１において、
   前記スイングに関連づけてマーキング入力を行うマーキング入力部を含み、
   前記スイング選別部は、前記マーキング入力に基づき前記スイング特徴情報を選別するスイング解析装置。
3. 請求項１において、
   前記スイング特徴情報に基づいて、前記スイングにおけるインパクトの状態を判定するインパクト状態判定部を含み、
   前記スイング選別部は、前記スイングにおける前記インパクトの状態の判定結果に基づき、前記スイング特徴情報を選別するスイング解析装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、
   前記スイング特徴情報と前記基準スイング特徴情報とを比較して比較情報を生成する比較部と、
   前記比較情報を出力する出力部と、を含むスイング解析装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
   前記スイング特徴情報演算部は、
   前記スイング特徴情報として、前記スイングのスイング軌跡に関するデータを演算する
   スイング解析装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載されたスイング解析装置と、
   運動器具およびユーザーの少なくとも一方に装着され、前記スイングを検出するモーションセンサーを含むスイング解析システム。
7. モーションセンサーの出力データに基づいて、入力されたスイングのデータ種別に応じた、スイングのスイング特徴情報を演算する手順と、
   前記スイング特徴情報を選別する手順と、
   選別された複数の前記スイング特徴情報に基づき、基準として使用する基準スイング特徴情報を演算する手順と、をコンピュータに実行させるプログラム。
8. モーションセンサーの出力データに基づいて、入力されたスイングのデータ種別に応じた、スイングのスイング特徴情報を演算するスイング特徴情報演算ステップと、
   前記スイング特徴情報を選別するスイング選別ステップと、
   選別された複数の前記スイング特徴情報に基づき、基準として使用する基準スイング特徴情報を演算する基準スイング特徴情報演算ステップと、を含むスイング解析方法。

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