JP6619953B2 - ゴルフスイングのシミュレーション方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフスイングのシミュレーション方法に関するものである。

従来、ゴルフスイングのシミュレーションにおいて、コンピュータシミュレーション用のゴルフクラブ等のモデルをスイングの一部始終にわたって強制的に変位させる手法が知られている（例えば、特許文献１）。

特開2010-11926号公報

実際にゴルファがスイングをする場合には、ゴルフクラブのヘッドの重さ及び大きさや、シャフトの長さ等に応じて、ゴルフクラブの振りにくさが異なり、ひいては、主にダウンスイング中でのゴルフクラブの変位（位置の変化）が異なるものである。しかし、上述した従来のシミュレーションでは、スイングの一部始終にわたってシミュレーション用モデルを強制的に変位させるので、こうしたゴルフクラブの仕様の違いに応じたスイングの違いを十分にシミュレーションすることができず、高精度なシミュレーションができなかった。

本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、シミュレーション精度を向上できる、ゴルフスイングのシミュレーション方法を提供することを目的とするものである。

本発明のゴルフスイングのシミュレーション方法は、ゴルファがゴルフクラブを用いてスイングする間に、測定装置が該スイングを測定する、測定ステップと、制御装置が、前記測定ステップで得られた測定データに基づいて、前記スイング中に前記ゴルフクラブに加わったトルク及び力をそれぞれ表す３次元のトルクデータ及び力データを、それぞれ算出により得る、算出ステップと、前記制御装置が、コンピュータシミュレーション用のゴルフクラブモデルを用いて、スイングのシミュレーションを実施する、シミュレーションステップと、を含み、前記シミュレーションステップでは、スイングのうちの少なくともダウンスイングの一部分において、前記ゴルフクラブモデルに、前記測定データに基づいて得ることができる変位データが入力されないとともに、前記トルクデータ及び前記力データが入力されることを特徴とする。
本発明のシミュレーション方法によれば、シミュレーション精度を向上できる。

本発明のゴルフスイングのシミュレーション方法において、前記シミュレーションステップでは、スイング開始から手首のアンコックまでの間に、前記ゴルフクラブモデルに前記変位データが入力され、前記手首のアンコックからインパクトまでの間に、前記ゴルフクラブモデルに前記変位データが入力されないとともに前記トルクデータ及び前記力データが入力されると、好適である。
これにより、シミュレーション精度をさらに向上できる。

本発明のゴルフスイングのシミュレーション方法において、前記シミュレーションステップでは、前記ゴルフクラブモデル上の１点に、前記トルクデータ及び前記力データが入力されると、好適である。
これにより、簡単かつ高精度なシミュレーションが可能となる。

本発明によれば、シミュレーション精度を向上できる、ゴルフスイングのシミュレーション方法を提供することができる。

本発明のゴルフスイングのシミュレーション方法に用い得るシミュレーションシステムの一例を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係るゴルフスイングのシミュレーション方法を示すフローチャートである。 ゴルフクラブモデルを説明するための図である。 シミュレーション中にゴルフクラブモデルに入力されるデータについて説明するための図である。 図５（ａ）は、シミュレーション結果としてのスイング中のヘッド速度の例を示す図であり、図５（ｂ）は、シミュレーション結果としてのスイング中のヘッド位置の例を示す図である。 シミュレーション結果としてのインパクト時のフェース角の例を示す図である。 本発明のゴルフスイングのシミュレーション方法に用い得るシミュレーションシステムの変形例を示す概要図である。

以下に図面を参照しつつ、本発明の実施形態について例示説明する。

（シミュレーションシステム）
まず、図１を参照して、本発明のゴルフスイングのシミュレーション方法に用い得る、シミュレーションシステムの一例を説明する。図１の例において、シミュレーションシステム１は、ゴルファがゴルフクラブ５０を用いてスイングをする間、スイングを測定する測定装置２０と、測定装置２０から得られる測定データを用いて、ゴルフスイングのシミュレーションを実施するコンピュータ３０とを、備えている。

測定装置２０による測定中にゴルファによって使用されるゴルフクラブ５０は、グリップ５１と、ヘッド５３と、グリップ５１及びヘッド５３どうしを連結するシャフト５２と、を有する。なお、以下の説明では、ゴルフクラブ５０の長手方向（シャフト５２の長手方向と同じ。）において、ゴルフクラブ５０のグリップ５１側を「上側」と呼び、ゴルフクラブ５０のヘッド５３側を「下側」と呼ぶことがある。

図１の例において、測定装置２０は、モーションセンサ２１を有している。
モーションセンサ２１は、図１の例ではゴルフクラブ５０のグリップ５１の下端部に取り付けられており、ゴルファがゴルフクラブ５０を用いてスイングする間、所定時間間隔毎（例えば0.001秒間毎）に少なくとも加速度及び角速度を測定し、測定により得られた３次元時系列の加速度データ及び角速度データを含む測定データを、測定中又は測定後に、コンピュータ３０へ無線通信により送信する。
なお、図１の例に限られず、モーションセンサ２１は、ゴルフクラブ５０上の任意の位置に取り付けられてもよいし、あるいは、ゴルファの手に取り付けられてもよい。モーションセンサ２１をゴルフクラブ５０上に取り付ける場合、モーションセンサ２１は、シャフト５２の長手方向において、グリップ５１の上端（シャフト５２とは反対側の端）とシャフト５２の下端（グリップ５１とは反対側の端）との間の中心点よりも、比較的シャフト５２のしなりの影響を受けにくい上側（グリップ５１側。ゴルファの手側。）に配置されるのが好ましく、本例のようにグリップ５１上に配置されるのがさらに好ましい。
測定装置２０は、ゴルフクラブ５０に又はゴルファの手に取り付けられたモーションセンサ２１を複数個有していてもよいが、本例のように１個のみ有しているのが好ましい。これにより、仮に複数個のモーションセンサ２１を設けた場合に生じ得る高周波ノイズによる測定データへの影響を抑制できる。

図１の例において、コンピュータ３０は、制御部３１と、通信部３２と、記憶部３３と、入力部３４と、表示部３５と、を有する。

制御部３１（制御装置）は、例えばＣＰＵから構成され、記憶部３３に記憶されたプログラムを実行することにより、通信部３２、記憶部３３、入力部３４、及び表示部３５を含む、コンピュータ３０の全体を制御しながら、後述する算出ステップやシミュレーションステップを実行する。制御部３１による処理の詳細については、後に図２を参照しながら説明する。

通信部３２は、測定装置２０（本例ではモーションセンサ２１）との間で通信を行う。通信部３２が、この例では３次元時系列の、測定データを測定装置２０から受信すると、制御部３１は、その測定データを記憶部３３に格納する。

記憶部３３は、例えばＲＯＭ及び／又はＲＡＭから構成され、制御部３１が実行するためのプログラムや、通信部３２が測定装置２０から受信する測定データ等、様々な情報を記憶する。

入力部３４は、例えばキーボード、マウス、及び／又は押しボタン等から構成され、ユーザからの入力を受け付ける。
表示部３５は、例えば液晶パネル等から構成され、後述するシミュレーションステップで得られるシミュレーション結果等、様々な情報を表示する。
なお、入力部３４及び表示部３５は、タッチパネルを構成してもよい。

（シミュレーション方法）
つぎに、図２〜図４を参照して、本発明の一実施形態に係るゴルフスイングのシミュレーション方法を説明する。図２は、本実施形態に係るシミュレーション方法を示すフローチャートである。ここでは、図１の例のシミュレーションシステム１を用いる場合について説明するが、後述するように、他の構成を持つシミュレーションシステムを用いて、本実施形態に係るゴルフスイングのシミュレーション方法を実施することもできる。

−測定ステップ（Ｓ１）−
まず、ゴルファがゴルフクラブ５０を用いてスイングする間に、測定装置２０がスイングを測定する（測定ステップＳ１）。より具体的に、本例では、モーションセンサ２１が、所定時間間隔毎（例えば0.001秒間毎）に少なくとも加速度及び角速度を測定し、測定により得られた３次元時系列の加速度データ及び角速度データを含む測定データを、測定中又は測定後に、コンピュータ３０へ無線通信により送信する。
一方、コンピュータ３０側では、通信部３２が、測定データをモーションセンサ２１から受信すると、制御部３１が、その測定データを記憶部３３に格納する。

−算出ステップ（Ｓ２）−
測定ステップＳ１の後、コンピュータ３０の制御部３１（制御装置）は、測定ステップＳ１で得られた測定データに基づいて、測定ステップＳ１で行われたスイング中にゴルフクラブ５０に加わったトルク及び力をそれぞれ表す３次元のトルクデータ及び力データを、それぞれ算出により得る（算出ステップＳ２）。より具体的に、本例では、制御部３１は、測定データに基づいて、測定ステップＳ１で行われたスイング中に所定時間間隔毎（例えば0.001秒間毎）にゴルフクラブ５０に加わったトルク及び力をそれぞれ表す、３次元時系列のトルクデータＴ（Tx, Ty, Tz）及び力データＦ（Fx, Fy, Fz）を、それぞれ算出により得る。トルクデータＴ及び力データＦの算出は、例えば逆動力学計算により行うことができる。制御部３１は、算出ステップＳ２で得られた算出結果（トルクデータＴ及び力データＦ）を、記憶部３３内へ格納する。
ここで、「測定ステップＳ１で行われたスイング中に所定時間間隔毎にゴルフクラブ５０に加わったトルク及び力」とは、スイング中にゴルフクラブ５０上のある１点のみにトルク及び力が作用したと仮定した場合に、測定ステップＳ１で行われたスイング中での所定時間間隔毎の当該作用点の変位（位置の変化）を再現できるような、トルク及び力を指す。
なお、算出対象とするトルク及び力のゴルフクラブ５０への作用点は、シミュレーション精度向上の観点から、シャフト５２のしなりによる影響を受けにくい、グリップ５１上の任意の１点とするのが好ましい。また、計算量低減の観点からは、算出対象とするトルク及び力のゴルフクラブ５０への作用点が、ゴルフクラブ５０上でのモーションセンサ２１の取り付け箇所と一致しているのが好ましいが、ゴルフクラブ５０上でのモーションセンサ２１の取り付け箇所とは異なる位置としてもよい。

なお、制御部３１は、上記の「測定ステップＳ１で行われたスイング中での所定時間間隔毎の当該作用点の変位」を、当該作用点の位置及び回転角度をそれぞれ表す３次元時系列の位置データＰ（X, Y, Z）及び回転角度データΘ（Θx, Θy, Θz）により把握する。このような変位データ（位置データＰ及び回転角度データΘ）は、測定ステップＳ１で得られた測定データ（例えば、加速度及び角速度）に基づいて得られる。

−シミュレーションステップ（Ｓ３）−
算出ステップＳ２の後、制御部３１は、コンピュータシミュレーション用のゴルフクラブモデルを用いて、スイングのシミュレーションを実施する（シミュレーションステップＳ３）。
図３は、コンピュータシミュレーション用のゴルフクラブモデル５００の一例を示している。ゴルフクラブモデル５００は、グリップ５０１と、ヘッド５０３と、グリップ５０１及びヘッド５０３どうしを連結するシャフト５０２と、を有している。

シミュレーションの準備段階として、予め、制御部３１は、ゴルフクラブモデル５００のパラメータを設定することにより、所望の仕様のゴルフクラブモデル５００を設計する。より具体的には、ユーザが入力部３４からパラメータを入力すると、制御部３１が、入力されたパラメータに基づいて、ゴルフクラブモデル５００を設計（生成）する。ゴルフクラブモデル５００の設計用のパラメータは、例えば、シャフト５０２の剛性（ねじり剛性や曲げ剛性）、剛性分布、ヘッド５０３の重心位置、ヘッド５０３の形状（フェース角やロフト角等）、及び、ヘッド５０３の重量のうち、少なくとも１つである。
なお、制御部３１は、シミュレーションの直前に、シミュレーションに用いるためのゴルフクラブモデル５００を設計してもよい。あるいは、制御部３１は、予め、それぞれ異なる仕様を有する複数のゴルフクラブモデル５００を設計して、それぞれを記憶部３３に格納しておいてもよい。その場合、シミュレーションの直前に、ユーザが、入力部３４を操作することにより、記憶部３３に予め記憶された複数のゴルフクラブモデル５００の中から、所望のゴルフクラブモデル５００を選択できるようにしてもよい。

ここで、シミュレーションで用いられるゴルフクラブモデル５００の仕様は、測定ステップＳ１で使用されたゴルフクラブ５０の仕様とは異なるものであることが好ましい。これにより、仮に同じゴルファが異なる仕様のゴルフクラブを用いてスイングした場合に、スイングにどのような違いが現れるかを、シミュレーションにより確認することができる。そのシミュレーション結果は、そのゴルファに最も適したゴルフクラブを選択するための判断材料として用いることができる。
なお、シミュレーション結果に基づくゴルフクラブの選択は、ユーザが行ってもよいし、制御部３１が自動的に行ってもよい。

本例で用いるゴルフクラブモデル５００は、図３に示すように、スイングのシミュレーション中において、ゴルフクラブモデル５００上のある１点に、少なくとも６成分のデータを入力できるように構築されたものである。以下、ゴルフクラブモデル５００上において少なくとも６成分のデータを入力できるようにされた点を、「入力点５０４」という。シミュレーション中では、制御部３１が、上述したパラメータにより決定されるゴルフクラブモデル５００の仕様と、この入力点５０４に入力される少なくとも６成分のデータとに基づいて、ゴルフクラブモデル５００の運動（ひいてはゴルフスイング）を求める。
入力点５０４に入力可能なデータは、３次元時系列の変位データとしての位置データＰ（X, Y, Z）及び回転角度データΘ（Θx, Θy, Θz）と、変位データに代えて、あるいは変位データに加えて、３次元時系列のトルクデータＴ（Tx, Ty, Tz）及び力データＦ（Fx, Fy, Fz）と、である。
一般的に、剛体の運動は、剛体の１点に作用される６成分で決定できる。上述のようなゴルフクラブモデル５００を用いることにより、６成分という少ないデータのみで、簡単かつ高精度にスイングのシミュレーションを実施できる。

シミュレーション精度の向上の観点から、ゴルフクラブモデル５００上における入力点５０４の位置は、算出ステップＳ２で算出対象とされたトルク及び力のゴルフクラブ５０上での作用点に対応する位置であることが好ましい。例えば、算出ステップＳ２においてトルク及び力の作用点を、ゴルフクラブ５０のグリップ５１の下端部とした場合、ゴルフクラブモデル５００上における入力点５０４の位置も、グリップ５０１の下端部とするのが好ましい。

ここで、図４を参照して、ゴルフクラブモデル５００の入力点５０４に入力されるデータについて、より詳しく説明する。図４は、測定ステップＳ１で得られたゴルファのスイングの測定結果の例を示している。より具体的に、図４は、スイングのうちの、トップ（ダウンスイング開始時）からインパクト（ダウンスイング終了時）までの間（すなわちダウンスイング中）おける、角速度の変化を示している。
本実施形態において、スイングのシミュレーション中においては、スイングのうちの少なくともダウンスイングの一部分において、ゴルフクラブモデル５００の入力点５０４に、変位データ（位置データＰ及び回転角度データΘ）が入力されないとともに、トルクデータＴ及び力データＦが入力され、入力されるトルクデータＴ及び力データＦに基づいてゴルフクラブモデル５００の運動が求められる。
例えば、図４に示すように、スイング開始から、ダウンスイングにおけるあるタイミング（以下、「入力切替タイミングＩＣＴ」という。）までは、ゴルフクラブモデル５００の入力点５０４に、前記測定ステップＳ１で得られた測定データに基づいて前記算出ステップＳ２で得られた変位データ（３次元時系列の位置データＰ及び回転角度データΘ）のみを入力し、入力切替タイミングＩＣＴからインパクトまでは、ゴルフクラブモデル５００の入力点５０４に、上記変位データを入力せずに、３次元時系列のトルクデータＴ及び力データＦのみを入力する。

一般的に、ダウンスイング（特にダウンスイングのうち、手首のアンコック以降の部分）は、スイングにおける他の部分に比べて、ゴルフクラブの仕様（ヘッドの重さ及び大きさやシャフトの長さ等）の違いに応じた、ゴルフクラブの振りにくさの違いの影響を、大きく受ける傾向がある。仮にダウンスイング中に変位データをゴルフクラブモデル５００に入力すると、ゴルフクラブの違い、ひいてはゴルフクラブの振りにくさの違いに関わらず、入力された変位データに従ってゴルフクラブモデル５００が強制的に変位されることとなるため、高精度なシミュレーションができない。少なくともダウンスイングにおける一部分において、変位データをゴルフクラブモデル５００に入力しないとともに、トルクデータＴ及び力データＦをゴルフクラブモデル５００に入力することにより、ゴルフクラブの違いによるスイングの違いを出すことができ、ひいては、シミュレーション精度を向上できる。

上述した、入力点５０４への入力が、変位データからトルクデータＴ及び力データＦへと切り替えられる入力切替タイミングＩＣＴは、ダウンスイング中の任意のタイミングであることが好ましく、ダウンスイング中における手首のアンコック（手首を戻す動き）以降の任意のタイミングであることがより好ましく、手首のアンコックのタイミングであることがさらに好ましい。これにより、シミュレーション精度をより向上できる。
仮に、入力切替タイミングＩＣＴが、手首のアンコックよりも大幅に早いタイミングであると、トップ近傍でのゴルフクラブモデル５００の運動の計算に誤差の生じるおそれがある。言い換えれば、トップ近傍では、少なくとも変位データが入力されることが好ましい。また、仮に、入力切替タイミングＩＣＴが、手首のアンコックよりも大幅に遅いタイミングであると、入力切替タイミングＩＣＴからインパクトまでの期間が短くなり、ゴルフクラブの違いによるスイングの違いをさほど大きくは出せないおそれがある。

入力切替タイミングＩＣＴは、ユーザが測定データに基づいて入力部３４の操作により設定してもよいし、制御部３１が測定データに基づいて自動的に決定してもよい。
制御部３１が自動的に入力切替タイミングＩＣＴを手首のアンコックのタイミングに設定する場合、制御部３１は、手首のアンコックのタイミングを、測定ステップＳ１で得られた測定データから検知し、検知した手首のアンコックのタイミングを、入力切替タイミングＩＣＴとして設定してもよい。例えば、制御部３１は、図４に示すように、測定データに含まれる角速度データに基づいて得られる、角速度の波形において、角速度が連続的な増加を開始する点に対応するタイミングを、手首のアンコックのタイミングとして検知してもよい。
制御部３１は、シミュレーション中に測定データを読み込みながら手首のアンコックの検知を行ってもよいし、シミュレーションを実施する前に予め測定データを読み込んで手首のアンコックの検知を行い、検知した手首のアンコックのタイミングを、入力切替タイミングＩＣＴに設定してもよい。

なお、入力切替タイミングＩＣＴより前の期間の少なくとも一部において、変位データに加えて、トルクデータＴ及び力データＦを、ゴルフクラブモデル５００に入力してもよい。
また、ダウンスイング中において、いったん入力切替タイミングＩＣＴ以降に変位データを入力しないようにした後に、再び変位データを入力するようにしてもよい。ただし、入力切替タイミングＩＣＴからインパクトまでは、継続的に、変位データを入力しないようにするほうが、シミュレーション精度をより向上できる。

（実施例）
つぎに、図５〜図６を参照して、比較例及び実施例のそれぞれに係るシミュレーション方法を用いた場合の効果を確かめるために、ゴルフクラブモデル５００の入力点５０４への入力のみをそれぞれ異ならせて、上記のシミュレーションステップＳ３を実施した。比較例及び実施例に係るシミュレーションでは、それぞれ同じゴルフクラブモデル５００を用いた。
実施例に係るシミュレーションでは、スイングのうちの少なくともダウンスイングの一部分（より具体的には、手首のアンコックからインパクトまでの部分）において、ゴルフクラブモデル５００に、変位データ（位置データＰ及び回転角度データΘ）を入力せず、トルクデータＴ及び力データＦのみを入力し、スイングにおける他の部分では、変位データをゴルフクラブモデル５００に入力した。一方、比較例に係るシミュレーションでは、スイング全体にわたって、変位データをゴルフクラブモデル５００に入力した。
比較例及び実施例に係るシミュレーションにおいてゴルフクラブモデル５００へ入力されるデータとしては、実際のスイングの測定データから得られるデータを用いずに、ある軌跡をある速度で動く人工的なスイングをある基準ゴルフクラブモデルを用いて行った場合について計算した結果を用いた。
そして、比較例及び実施例に係るシミュレーションで用いたゴルフクラブモデル５００は、そのヘッドの重心距離が、上記基準ゴルフクラブモデルのヘッドの重心距離ＧＤよりも、１０ｍｍだけ長い（ＧＤ+１０ｍｍ）ものとした。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、比較例及び実施例のそれぞれのシミュレーション結果として得られた、スイング中におけるヘッド速度及びヘッド位置の時間的変化を表すグラフである。図５（ａ）及び図５（ｂ）から判るように、ヘッド速度及びヘッド位置については、比較例と実施例とで、同じ結果が得られた。

図６は、上記基準ゴルフクラブモデルを用いた場合のスイングと、比較例及び実施例のそれぞれに係るシミュレーションによるスイングとで、それぞれ得られた、インパクト時におけるフェース角を表すグラフである。なお、ここでいう、インパクト時における「フェース角」とは、一般的な定義に従った、ゴルフクラブに固有なフェース角ではなく、ある仮想の基準面に対する、インパクト時でのフェース面の傾斜角度を指している。
一般的に、ヘッドの重心距離が長くなると、その分、ゴルフクラブが振り難くなり、ひいては、インパクト時におけるフェース角が開く方向（スライスする方向）に変化する（小さくなる）傾向がある。言い換えれば、上記基準ゴルフクラブモデルよりもヘッドの重心距離の長いゴルフクラブモデル５００を用いたシミュレーションの結果としては、基準ゴルフクラブモデルを用いた場合のフェース角よりも開く方向に変化した（小さくなった）ものであれば、妥当といえる。その点、実施例に係るシミュレーション（図６の実線）では、妥当な結果が得られたといえる。一方、比較例に係るシミュレーション（図６の破線）では、フェース角が基準ゴルフクラブモデルを用いた場合のフェース角よりも閉じる方向（フックする方向）に変化（大きくなる）しており、妥当な結果が得られなかったといえる。

なお、図示は省略するが、図６と同様に、上記基準ゴルフクラブモデルを用いた場合のスイングと、比較例及び実施例のそれぞれに係るシミュレーションによるスイングとで、それぞれ得られた、インパクト時におけるヘッド速度を求めた結果、比較例及び実施例の両方のシミュレーション結果において、ヘッド速度が、基準ゴルフクラブモデルを用いた場合のヘッド速度よりも高くなり、ひいては、妥当な結果が得られた。

図５及び図６のシミュレーション結果から判るように、実施例のシミュレーションによれば、スイング中でのヘッドの挙動（ヘッド速度やヘッド位置等）については比較例のシミュレーションと同じ精度の結果を得ることができ、かつ、インパクト時でのヘッドの挙動（フェース角）については比較例のシミュレーションよりも高精度な結果を得ることができる。インパクト時でのヘッドの挙動をより高精度に予測できるので、インパクト後のゴルフボールの弾道をより高精度に予測するための判断材料を提供でき、ひいては、より適切なゴルフクラブの選定を可能とするための判断材料を提供できる。

（変形例）
本実施形態によるゴルフスイングのシミュレーション方法は、図１の例のシミュレーションシステム１とは異なる構成を持つシミュレーションシステムを用いて実施することもできる。
例えば、図７に示すような構成を持つ測定装置２０を用いて、測定ステップＳ１を実施してもよい。図７は、本実施形態によるゴルフスイングのシミュレーション方法に用い得る、シミュレーションシステムの変形例を示している。図７の例は、測定装置２０の構成のみが、図１の例と異なる。図７の例において、測定装置２０は、少なくとも２台の撮像装置２３と、三次元画像計測処理装置２２と、を有している。測定ステップＳ１で用いるゴルフクラブ５０には、一直線上にない少なくとも３つ（図の例では３つのみ）の立体状（図の例では球状）のマーカーＭ１〜Ｍ３が取り付けられている。図７の例では、３つのマーカーＭ１〜Ｍ３のうち、２つのマーカーＭ１、Ｍ３が、それぞれグリップ５１の上端部及び下端部に設けられ、上側のマーカーＭ１の中心がグリップ５１の中心軸線上に配置されており、下側のマーカーＭ３がグリップ５１の外周面上に取り付けられており、残りの１つのマーカーＭ２が、シャフト５２の外周面から突出するように取り付けられた取付部材５４の突出先端部に設けられている。ただし、少なくとも３つのマーカーＭ１〜Ｍ３は、一直線上に配置されない限り、ゴルフクラブ５０の任意の位置に取り付けられてよい。

そして、測定ステップＳ１において、各撮像装置２３は、ゴルファがゴルフクラブ５０を用いてスイングする間、それぞれゴルフクラブ５０に取り付けられたマーカーＭ１〜Ｍ３を撮像し、撮像して得た撮像データ（動画データ）を、三次元画像計測処理装置２２に出力する。
一方、三次元画像計測処理装置２２は、各撮像装置２３から得られた撮像データに基づいて、スイング中の所定時間間隔毎における各マーカーＭ１〜Ｍ３の中心の３次元座標を、算出により求める。この際、いわゆるサークルフィッティング法を用いて、球状のマーカーＭ１〜Ｍ３の輪郭を抽出し、抽出した輪郭に近似した円を設定して、設定した円の中心を、マーカーＭ１〜Ｍ３の中心としてもよい。そして、三次元画像計測処理装置２２は、このようにして得られた、マーカーＭ１〜Ｍ３に対応する３点の３次元時系列の変位データを含む測定データを、コンピュータ３０へ送信する。

なお、図７のシステム１において、測定ステップＳ１の後の算出ステップＳ２では、制御部３１（制御装置）が、測定ステップＳ１で得られた測定データ（マーカーＭ１〜Ｍ３に対応する３点の３次元時系列の変位データ）に基づいて、例えば逆動力学計算により、前述したようなトルクデータＴ及び力データＦを求める。
この場合、制御部３１は、算出ステップＳ２において、測定ステップＳ１で得られた測定データを、低域通過フィルタを使用してフィルタリング処理して、フィルタリング処理済の測定データに基づいて、トルクデータＴ及び力データＦを求め、シミュレーションステップＳ３において、このトルクデータＴ及び力データＦをゴルフクラブモデル５００への入力に用いると、好適である。これにより、測定データに生じ得る高周波ノイズを除去できるので、シミュレーション精度を向上できる。

本発明のシミュレーション方法は、ゴルファにとって最適なゴルフクラブを選定する際に行われるゴルフスイングのシミュレーションに利用できる。

１：シミュレーションシステム、 ２０：測定装置、 ２１：モーションセンサ（測定装置）、 ２２：三次元画像計測処理装置（測定装置）、 ２３：撮像装置（測定装置）、 ３０：コンピュータ、 ３１：制御部（制御装置）、 ３２：通信部、 ３３：記憶部、 ３４：入力部、 ３５：表示部、 ５０：ゴルフクラブ、 ５１、５０１：グリップ、 ５２、５０２：シャフト、 ５３、５０３：ヘッド、 ５４：取付部材、 ５００：ゴルフクラブモデル、 Ｍ１〜Ｍ３：マーカー、 ５０４：入力点

Claims (5)

1. ゴルファがゴルフクラブを用いてスイングする間に、測定装置が、前記ゴルフクラブ上に取り付けられたモーションセンサによって、該スイングを測定する、測定ステップと、
   制御装置が、前記測定ステップで得られた測定データに基づいて、前記スイング中に前記ゴルフクラブに加わったトルク及び力をそれぞれ表す３次元のトルクデータ及び力データを、それぞれ算出により得る、算出ステップと、
   前記制御装置が、コンピュータシミュレーション用のゴルフクラブモデルを用いて、スイングのシミュレーションを実施する、シミュレーションステップと、
   を含み、
   前記シミュレーションステップでは、スイング開始からダウンスイングにおける所定の入力切替タイミングまでの間に、前記ゴルフクラブモデルに、前記測定データに基づいて得ることができる変位データが入力され、前記所定の入力切替タイミングからインパクトまでの間に、前記ゴルフクラブモデルに、前記変位データが入力されないとともに、前記トルクデータ及び前記力データが入力され、前記入力される前記トルクデータ及び前記力データに基づいて前記ゴルフクラブモデルの運動が求められ、
   前記トルクデータ及び前記力データがそれぞれ表す、前記スイング中に前記ゴルフクラブに加わったトルク及び力とは、前記測定ステップで行われた前記スイング中に前記ゴルフクラブ上の所定の作用点のみにトルク及び力が作用したと仮定した場合に、前記スイング中での所定時間間隔毎の当該所定の作用点の変位を再現できるような、トルク及び力であり、
   前記ゴルフクラブ上の前記所定の作用点の位置は、前記ゴルフクラブ上での前記モーションセンサの取付位置と一致しており、
   前記ゴルフクラブモデル上における前記トルクデータ及び前記力データの入力点の位置は、前記ゴルフクラブ上の前記所定の作用点に対応する位置であり、
   前記変位データは、位置データ及び回転角度データである、ゴルフスイングのシミュレーション方法。
2. 前記所定の入力切替タイミングは、手首のアンコックのタイミングである、請求項１に記載のゴルフスイングのシミュレーション方法。
3. 前記制御装置は、前記測定データに含まれる角速度データに基づいて得られる、角速度の波形において、角速度が連続的な増加を開始する点に対応するタイミングを、前記手首のアンコックのタイミングとして検知する、請求項２に記載のゴルフスイングのシミュレーション方法。
4. 前記シミュレーションで用いられる前記ゴルフクラブモデルの仕様は、前記測定ステップで使用される前記ゴルフクラブの仕様とは異なる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴルフスイングのシミュレーション方法。
5. 前記シミュレーションの前に、前記制御装置は、外部から入力されるパラメータに基づいて、前記シミュレーションで用いられる前記ゴルフクラブモデルを設計し、
   前記パラメータは、シャフトの剛性、シャフトの剛性分布、ヘッドの重心位置、ヘッドの形状、及び、ヘッドの重量のうち、少なくとも１つである、請求項４に記載のゴルフスイングのシミュレーション方法。

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