JP6300195B2 - ゴルフスイング解析装置およびゴルフスイング解析方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態に係るゴルフスイング解析装置11の構成を概略的に示す。ゴルフスイング解析装置11は例えば第1慣性センサー12および第2慣性センサー13を備える。第1および第2慣性センサー12、13には加速度センサーおよびジャイロセンサーが組み込まれる。加速度センサーは直交三軸方向に個々に加速度を検出することができる。ジャイロセンサーは直交三軸の各軸回りに個別に角速度を検出することができる。第1および第2慣性センサー12、13は検出信号を出力する。検出信号で個々の軸ごとに加速度および角速度は特定される。加速度センサーおよびジャイロセンサーは比較的に精度よく加速度および角速度の情報を検出する。第1慣性センサー12はゴルファーの上肢(例えば右打ちなら左腕)15に取り付けられる。ここでは、第1慣性センサー12はゴルファーの前腕に取り付けられるものの、第1慣性センサー12はゴルファーの上腕に取り付けられてもよい。第2慣性センサー13はゴルフクラブ14に取り付けられる。望ましくは、第2慣性センサー13はゴルフクラブ14のグリップまたはシャフトに取り付けられる。第1および第2慣性センサー12、13は上肢15およびゴルフクラブ14にそれぞれ相対移動不能に固定されればよい。ここでは、第2慣性センサー13の取り付けにあたって第2慣性センサー13の検出軸の1つはゴルフクラブ14の長軸に平行に合わせ込まれる。なお、本実施形態では第1慣性センサー12は上肢15に取り付けられるものの、第1慣性センサー12は上半身(特に両肩)に装着されてもよい。
演算処理回路16は仮想空間を規定する。仮想空間は三次元空間で形成される。図2に示されるように、三次元空間は絶対基準座標系Σxyzを有する。三次元空間には絶対基準座標系Σxyzに従って三次元二重振子モデル31が構築される。三次元二重振子モデル31は第1リンク32および第2リンク33を備える。第1リンク32は支点34(座標x0)に点拘束される。したがって、第1リンク32は支点34回りで三次元的に振り子として動作する。支点34の位置は移動することができる。第2リンク33は第1リンク32に関節35(座標x1)で点拘束される。したがって、第2リンク33は関節35回りで第1リンク32に対して振り子として動作することができる。この三次元二重振子モデル31では、第1および第2リンク32、33の質量m1、m2、第1リンク32の支点34回りの慣性テンソルJ1、第2リンク33の関節35回りの慣性テンソルJ2を特定する必要がある。ここでは、絶対基準座標系Σxyzに従って、第1リンク32の重心36の位置は座標xg1で特定され、第2リンク33の重心37の位置は座標xg2で特定され、クラブヘッド38の位置は座標xh2で特定される。
図3は演算処理回路16の構成を概略的に示す。演算処理回路16は要素演算部44を備える。要素演算部44には第1慣性センサー12および第2慣性センサー13から加速度信号および角速度信号が入力される。要素演算部44は、加速度および角速度に基づき、エネルギー変化率の演算に要求される成分値を算出する。算出にあたって要素演算部44は記憶装置18から様々な数値を取得する。
ゴルフスイング解析装置11の動作を簡単に説明する。まず、ゴルファーGのゴルフスイングは計測される。計測に先立って必要な情報が入力装置23から演算処理回路16に入力される。ここでは、三次元二重振子モデル31に従って、第1および第2リンク32、33の質量m1、m2、第1リンク32の支点x0回りの慣性テンソルJ1、第2リンク33の関節x1回りの慣性テンソルJ2、第1リンク32の長さ(支点x0から関節x1まで)l1、第1リンク32の支点x0から重心xg1までの長さlg1、第1リンク32および第2リンク33の間の関節x1から重心xg2までの長さlg2、局所座標系Σs1に従った支点34の位置ls0、並びに、局所座標系Σs1に従った関節35の位置lsj1の入力が促される。入力された情報は例えば特定の識別子の下で管理される。識別子は特定のゴルファーGを識別すればよい。
Claims (11)
- ゴルファーの上半身の部位に取り付けられる第1慣性センサーと、
ゴルフクラブに取り付けられる第2慣性センサーと、
前記第1慣性センサーおよび前記第2慣性センサーの出力に基づき前記ゴルファーの前記上半身で生成される第1エネルギー量を算出する第1演算部と、
前記第1慣性センサーおよび前記第2慣性センサーの出力に基づき前記上半身から前記ゴルフクラブに伝達される第2エネルギー量を算出する第2演算部と、
前記第1エネルギー量に対する前記第2エネルギー量の割合に基づき、前記ゴルファーの前記上半身から前記ゴルフクラブへのエネルギー伝達率を算出する処理部と、
を備えることを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項1に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記第1エネルギー量および前記第2エネルギー量の算出にあたって三次元二重振子モデルを用い、
前記上半身の前記部位は、前記三次元二重振子モデルの第1リンクを形成し、
前記ゴルフクラブは前記三次元二重振子モデルの第2リンクを形成することを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項2に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記第1リンクの支点は前記ゴルファーの両肩を結ぶ線の中央に位置し、
前記第1リンクおよび前記第2リンクの関節は前記ゴルフクラブのグリップに位置することを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記第1慣性センサーおよび第2慣性センサーは、複数の検出軸を備える加速度センサーと、複数の検出軸を備えるジャイロセンサーとを含むことを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記第1演算部は、前記第1慣性センサーの加速度および角速度と、前記上半身の前記部位の質量と、前記第2慣性センサーの加速度および角速度と、前記ゴルフクラブの質量とに基づき、前記ゴルファーの前記上半身で生成される前記第1エネルギー量のエネルギー変化率を算出することを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記第2演算部は、前記第1慣性センサーの加速度および角速度と、前記第2慣性センサーの加速度と、前記ゴルフクラブの質量とに基づき、前記上半身から前記ゴルフクラブに伝達される前記第2エネルギー量のエネルギー変化率を算出することを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項6に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記上半身の前記部位の総エネルギー変化率の正負のバランスを特定するエネルギー変化率反転検出部をさらに備えることを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記ゴルファーの前記上半身で生成される第1エネルギー量のエネルギー変化率を時系列で視覚化する第1画像データと、前記上半身から前記ゴルフクラブに伝達される第2エネルギー量のエネルギー変化率を時系列で視覚化する第2画像データとを生成する画像データ生成部をさらに備えることを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のゴルフスイング解析装置において、
前記エネルギー伝達率を表示する表示部をさらに備えることを特徴とするゴルフスイング解析装置。 - ゴルファーの上半身の部位に取り付けられる第1慣性センサー、および、ゴルフクラブに取り付けられる第2慣性センサーの出力に基づき前記ゴルファーの前記上半身で生成される第1エネルギー量を算出する工程と、
前記第1慣性センサーおよび前記第2慣性センサーの出力に基づき前記上半身から前記ゴルフクラブに伝達される第2エネルギー量を算出する工程と、
前記第1エネルギー量に対する前記第2エネルギー量の割合から前記ゴルファーの前記上半身から前記ゴルフクラブへのエネルギー伝達率を算出する工程と、
を備えることを特徴とするゴルフスイング解析方法。 - 請求項10に記載のゴルフスイング解析方法において、
前記エネルギー伝達率を表示する工程をさらに備えることを特徴とするゴルフスイング解析方法。
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