JP6835428B2 - シミュレーション装置、シミュレーション方法およびシミュレーションシステム - Google Patents

Description

本発明はゴルフのシミュレーション技術に関する。

個々のゴルファーに適したゴルフクラブの選択を容易にするため、ゴルファーのスイングを解析する技術が提案されている（例えば特許文献１〜６）。

特開２０１０−０１１９２６号公報 特開２０１４−０２３７６９号公報 特開２０１１−１１５２５０号公報 特開２０１３−０３１５２９号公報 特開２００４−２４２８５５号公報 特開２０１２−２３９６２７号公報

ゴルファーにとって最適なゴルフクラブを選定するために、複数種類のゴルフクラブをそれぞれ試打し、解析するとなると、ゴルファーの負担が大きくなる。そこで、１つのゴルフクラブの試打結果から、シミュレーションにより、別のゴルフクラブの模擬的な打撃結果を得ることができればゴルファーにとって便利である。しかし、シミュレーションの精度が低いとゴルファーの利便性が低下する。

本発明の目的は、ゴルフの打撃シミュレーションの精度を向上することにある。

本発明によれば、
試打者による第一のゴルフクラブの試打の、複数種類の計測項目の計測結果を取得する取得手段と、
前記試打者が前記第一のゴルフクラブとは仕様が異なる第二のゴルフクラブでゴルフボールを打撃した場合の模擬的な打撃結果を演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段は、
前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目に基づいて前記試打者のスイング特性を判定し、
該スイング特性と前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目とに基づいて前記模擬的な打撃結果を演算し、
前記スイング特性とは、
フェース面の変化度合に関わる特性と、
ゴルフクラブの所定部位の最大加速度、および該所定部位の加速度が最大になってからインパクトまでの時間に関わる特性と、を少なくとも含む、
ことを特徴とするシミュレーション装置が提供される。

また、本発明によれば、
試打者による第一のゴルフクラブの試打の、複数種類の計測項目の計測結果を取得する取得工程と、
前記試打者が前記第一のゴルフクラブとは仕様が異なる第二のゴルフクラブでゴルフボールを打撃した場合の模擬的な打撃結果を演算する演算工程と、を備え、
前記演算工程では、
前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目に基づいて前記試打者のスイング特性を判定し、
該スイング特性と前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目とに基づいて前記模擬的な打撃結果を演算し、
前記スイング特性とは、
フェース面の変化度合に関わる特性と、
ゴルフクラブの所定部位の最大加速度、および該所定部位の加速度が最大になってからインパクトまでの時間に関わる特性と、を少なくとも含む、
ことを特徴とするシミュレーション方法が提供される。

また、本発明によれば、
試打者による第一のゴルフクラブの試打を計測する計測手段と、
前記試打者が前記第一のゴルフクラブとは仕様が異なる第二のゴルフクラブでゴルフボールを打撃した場合の模擬的な打撃結果を演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段は、
前記計測手段の、複数種類の計測項目の計測結果の少なくとも一部の計測項目の計測結果に基づいて前記試打者のスイング特性を判定し、
該スイング特性と前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目とに基づいて前記模擬的な打撃結果を演算し、
前記スイング特性とは、
フェース面の変化度合に関わる特性と、
ゴルフクラブの所定部位の最大加速度、および該所定部位の加速度が最大になってからインパクトまでの時間に関わる特性と、を少なくとも含む、
ことを特徴とするシミュレーションシステムが提供される。

本発明によれば、ゴルフの打撃シミュレーションの精度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るシミュレーションシステムの概要図。 （Ａ）はゴルフクラブの仕様情報の説明図、（Ｂ）は重心角の説明図、（Ｃ）はシャフトの剛性の説明図、 （Ａ）はフェース面の変化度合の計測例の説明図、（Ｂ）はしなり戻り時間の説明図。 （Ａ）はインパクトフェース角の説明図、（Ｂ）はヘッド軌道に対するインパクトフェース角の説明図。 （Ａ）はインパクトロフト角の説明図、（Ｂ）はブロー角の説明図。 （Ａ）および（Ｂ）は情報処理装置が実行する処理例を示すフローチャート。 模擬的な打撃結果の演算概要を示す図。 （Ａ）および（Ｂ）は演算式の説明図。 （Ａ）〜（Ｄ）はスイング特性に応じたシミュレーションの補正の説明図。 （Ａ）および（Ｂ）は試験に用いたゴルフクラブヘッドの説明図、（Ｃ）は試験結果を示す図、（Ｄ）はスイング特性の区分け例を示す図。 （Ａ）は情報処理装置が実行する別の処理例を示すフローチャート、（Ｂ）および（Ｃ）はシミュレーション結果の較正の説明図。 システムの別例を示す図。

＜第一実施形態＞
＜システムの構成＞
図１は本発明の一実施形態に係るシミュレーションシステム１の概要図である。システム１は、複数の計測装置２Ａおよび２Ｂと、情報処理装置３と、表示装置４と、入力装置５とを含む。本実施形態の場合、計測装置を二種類設けているが、計測内容によっては一種類でもよいし、三種類以上であってもよい。矢印Ｘ、矢印Ｙおよび矢印Ｚは、試打席における三次元の座標系を示しており、矢印Ｘ、矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは鉛直方向を示す。矢印Ｘはゴルフボールの飛球線方向に設定される。

計測装置２Ａは、試打者１００が試打に用いるゴルフクラブ１０１の挙動を計測する装置である。本実施形態の場合、計測装置２Ａはシャフト１０１ａ（またはグリップ）に装着される装置であり、加速度センサや角速度センサを含む。計測装置２Ａとしては、例えば、ATR-Promotions社のTSND121やセイコーエプソン社のM-tracerを用いることができる。計測装置２Ａの検知結果により、スイング中のヘッド１０１ｂの移動軌跡やフェース面（打撃面）の変化、インパクトタイミング等を計測できる。

計測装置２Ｂは、ゴルフクラブ１０１のヘッドスピードや打球の弾道を計測する。図１の例では、計測装置２Ｂは、打撃されるゴルフボールに対して飛球線後方に配置された弾道測定器であり、このような測定器としては例えば、TRACKMAN社のTRACKMANを用いることができる。計測装置２Ｂにより打球の初速、打ち出し角、飛距離、バックスピン量、サイドスピン量等も計測できる。

情報処理装置３は、本実施形態において、模擬的な打撃結果を演算するシミュレーション装置として機能し、一般的なパソコンから構成することが可能である。情報処理装置３は、互いに電気的に接続された処理部３１と、記憶部３２と、Ｉ／Ｆ部（インタフェース部）３３と、を備える。処理部３１はＣＰＵ等のプロセッサである。記憶部３２は一又は複数の記憶デバイスを備える。記憶デバイスは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等である。記憶部３２には処理部３１が実行するプログラムや、各種のデータが格納される。処理部３１が実行するプログラムは、処理部３１が読取可能な複数の指示から構成することができる。

Ｉ／Ｆ部３３は外部デバイスと処理部３１との間でデータの入出力を行う。Ｉ／Ｆ部３３には、Ｉ／Ｏインタフェース、通信インタフェースを含むことができる。計測装置２Ａ、２Ｂは情報処理装置３に有線通信または無線通信により通信可能に接続されており、これらの計測結果は情報処理装置３によって取得される。

情報処理装置３には表示装置４と入力装置５が接続されている。表示装置４は、例えば、液晶表示装置等の電子画像表示装置であり、情報処理装置３の処理結果が表示される。入力装置５はマウスやキーボードであり、情報処理装置３に対するデータの入力や動作の指示を受け付ける。

＜シミュレーションの概要＞
本実施形態では、情報処理装置３が、或るゴルフクラブを用いて試打者が行った試打結果を利用して、仕様が異なる他のゴルフクラブの模擬的な打撃結果を演算する。試打者は、一本のゴルフクラブで試打を行えば、他の種類のゴルフクラブで打撃した場合の目安となる情報を得られるので、自分に合ったゴルフクラブをより効率的に選択することができる。

このようなシミュレーションを実行するため、情報処理装置３の記憶部３２には複数種類のゴルフクラブ間の仕様の違いに関する仕様情報が記憶される。図２（Ａ）は仕様情報の一例を示す図である。同図の例では、ゴルフクラブ＃１〜＃ｎまでｎ種類のゴルフクラブの仕様Ｍ１〜Ｍ４の情報が含まれており、例えば、ゴルフクラブ＃１の仕様Ｍ１の仕様値はｍ１１と表されている。本実施形態の場合、４種類の仕様Ｍ１〜Ｍ４を用いるが、５種類以上であってもよいし、３種類以下であってもよい。

本実施形態の場合、仕様Ｍ１〜Ｍ４は、ヘッド１０１ｂに関する仕様Ｍ１、Ｍ２と、シャフト１０１ａに関する仕様Ｍ３、Ｍ４とに大別される。ヘッド１０１ｂとシャフト１０１ａの仕様をそれぞれ含むことで、これらの特性に起因する打撃結果をシミュレーションに反映されることができる。

本実施形態の場合、仕様Ｍ１は重心角であり、Ｍ２は重心距離である。図２（Ｂ）は重心角と重心距離の説明図である。重心角は、ゴルフクラブを、シャフト回りに回転自在な状態で、シャフトを水平に支持した場合に、鉛直方向とフェース面とがなす角度である。同図において、シャフト１０１ａの軸線とヘッド重心位置ＣＧを通る鉛直方向の破線Ｓと、フェース面とがなす角度θ１が重心角である。なお、フェース面が曲面の場合、フェースセンタに接する仮想平面を基準とする。重心距離は、ヘッド重心位置ＣＧからシャフト軸線への垂線の長さＬ１である。

本実施形態の場合、仕様Ｍ３はシャフト１０１ａの手元と先端の剛性比であり、仕様Ｍ４はシャフト１０１ａの中央部の剛性である。図２（Ｃ）はシャフト１０１ａ上の各位置の説明図である。位置Ｐ１はシャフト１０１ａの手元の位置の例であり、例えば、シャフト先端から８００ｍｍの位置である。位置Ｐ３はシャフト１０１ａの先端の位置の例であり、例えば、シャフト先端から３００ｍｍの位置である。位置Ｐ２は、例えば、シャフト先端から５５０ｍｍの位置である。仕様Ｍ３の値は、例えば、位置Ｐ１の曲げ剛性値／位置Ｐ３の曲げ剛性値、である。仕様Ｍ４の値は、位置Ｐ２の曲げ剛性値である。

次に、シミュレーションに用いる主要なパラメータについて説明する。図３（Ａ）は、ヘッド１０１ｂのフェース面の変化度合の説明図である。この変化度合は、ゴルファのフェースローテーション特性に関わるパラメータである。本実施形態の場合、インパクト直前の単位時間当たりのシャフト１０１ａの軸周りの回転量θ２としている。回転量θ２は計測装置２Ａで計測可能である。回転量θ２が多い程、インパクトゾーンにおけるフェースローテーションが強いということができる。単位時間は、例えば、インパクト直前の０．０１秒である。インパクトタイミングは、ゴルフクラブ１０１の加速度の変化に基づき計測でき、そのときのヘッド１０１ｂの位置をインパクト位置Ｘ１と呼ぶ場合がある。

図３（Ｂ）はしなり戻り時間の説明図である。しなり戻り時間とは、ゴルフクラブの所定部位（以下計測部位と呼ぶ。）の加速度が最大になってからインパクトまでの時間である。この計測部位は、図１の計測装置２Ａのようにグリップ先端に隣接したシャフト位置としたり、その他のゴルフクラブ上の任意の位置を計測部位としてもよい。一般に、ゴルフスイング中、シャフト１０１ａは、ダウンスイング以降は、ヘッド１０１ｂが手元側よりも遅れる方向にしなり、インパクト前に手元側が減速し、シャフト１０１ａのしなりが戻ってインパクトを迎える傾向にある。しなり戻り時間は、インパクト前にシャフト１０１ａのしなりが戻る時間ということができる。

図３（Ｂ）はダウンスイング以降のゴルフクラブ１０１の一部の経時的な加速度変化を実線で、ヘッド１０１ｂの経時的な速度変化を破線で、それぞれ示している。時間ｔ１はゴルフクラブ１０１の一部の加速度が絶対値で最大になったタイミングを示している。ゴルフクラブ１０１の計測部位の加速度は、計測装置２Ａで計測することができ、この場合、シャフト１０１ａの手元側の部分の加速度を計測していることになるが、ヘッド１０１ｂの加速度であってもよい。時間ｔ２はインパクトタイミングを示している。インパクトタイミングは、既に述べたとおり、ゴルフクラブ１０１の加速度が最小となるタイミングとして計測装置２Ａで計測できる。しなり戻り時間は、時間ｔ１から時間ｔ２までの時間Ｔである。

図４（Ａ）はインパクトフェース角の説明図である。インパクトフェース角は、インパクト時のフェース面の向きである。図４（Ａ）の例では、Ｘ−Ｙ平面上において、Ｙ方向とフェース面とがなす角度θ３をインパクトフェース角としている。計測装置２Ａによる計測上、角度θ３は例えばキャリブレーション時を基準（０度）とみなすことができる。例えば、キャリブレーションとはターゲット方向を計測装置２Ａに認識させる処理である。同図の例では、フェース面が開く方向を負の角度とし、フェース面が閉じる方向を正の角度としている。

図４（Ｂ）はヘッド軌道に対するインパクトフェース角の説明図である。ヘッド軌道に対するインパクトフェース角は、インパクト時のフェース面の向きをヘッド軌道の方向で補正したものであり、ヘッド軌道に対するフェース面の向きの指標である。同図の例では、インパクトタイミングから所定時間前のヘッド１０１ｂの位置とインパクト時のヘッド１０１ｂの位置とからヘッド軌道の方向Ｄ１を特定し、Ｄ１方向とＸ方向との間の角度をθｈとしている。角度θｈは、Ｘ方向に対してインサイドに向く方向を正の角度とし、アウトサイドに向く方向を負の角度としている。そして、ヘッド軌道に対するインパクトフェース角θ４は、θ４＝θ３−θｈで表される。

角度θ３およびθ４は、ゴルファーのスイング特性として、インパクト時にフェース面がクローズ傾向（フック傾向）にあるのか、オープン傾向（スライス傾向）にあるのかの判断指標となる。

図５（Ａ）はインパクトロフト角の説明図である。インパクトロフト角は、Ｘ−Ｚ平面において、垂直面とインパクト時のフェース面との間の角度θ５である。角度θ５は、計測装置２Ａの計測結果を用いて演算することができる。

図５（Ｂ）はブロー角の説明図である。ブロー角は、Ｘ−Ｚ平面において、Ｘ方向に対する、インパクト時のヘッド１０１ｂのＺ方向の軌道の角度である。同図の例では、インパクトタイミングから所定時間前のヘッド１０１ｂの位置とインパクト時のヘッド１０１ｂの位置とからヘッド軌道の方向Ｄ２を特定し、Ｄ２方向とＸ方向との間の角度θ６がブロー角である。上方向を正とし、下方向を負とする。また、インパクトロフト角θ５とブロー角θ６との差を、ブロー角に対するインパクトロフト角と呼び、図５（Ｂ）に示すように、θ７（＝θ５−θ６）で表される。

＜シミュレーション処理例＞
情報処理装置３が実行する処理プログラムの例について図６（Ａ）を参照して説明する。同図は処理部３１が実行するシミュレーション処理の例を示すフローチャートである。本実施形態では、試打者１００にゴルフクラブ１０１によってゴルフボールを試打させ、その計測結果から、試打したゴルフクラブ以外の模式的な打撃結果を演算する。

Ｓ１では初期設定を行う。ここでは、試打クラブを特定する情報や試打者１００の情報の入力を受け付ける。

Ｓ２では試打の計測を開始する。ここでは試打者１００にゴルフクラブ１０１によってゴルフボールを実際に打撃させ、計測装置２Ａおよび２Ｂにより試打者１００のスイングや打球を計測する。

Ｓ３では計測装置２Ａおよび２Ｂから計測結果を取得する。Ｓ４ではＳ３で取得した計測結果から後述する演算を行う。Ｓ５ではＳ４の演算結果に基づく情報を表示装置４に表示する。ここでは、例えば、試打クラブの打撃結果および別の種類の各ゴルフクラブの模擬的な打撃結果を表示する。以上により一単位の処理を終了する。

Ｓ４の演算処理について図６（Ｂ）〜図１０を参照して説明する。図６（Ｂ）はＳ４の演算処理の例を示すフローチャートである。

Ｓ１１では、Ｓ３で取得した計測結果に基づいて、試打クラブの打撃結果を計算する。試打クラブの打撃結果は実測値であってもよいが、本実施形態では計測装置２Ａの計測結果から導出される模擬的な値としている。本実施形態の場合、計測装置２Ａで計測されたゴルフクラブ１０１の手元側の加速度、シャフト１０１ａの軸周りの角速度から、図７の打撃結果２００に示すＨ１〜Ｈ８の８種類の打撃結果値を計算する。添え字ｘは試打クラブを区別する値を意味する。添え字ｘで区別される試打クラブは、例えば、図２（Ａ）の仕様情報に列挙されているゴルフクラブのうちの一のゴルフクラブである。

打撃結果値Ｈ１およびＨ３〜Ｈ８はヘッド１０１ｂの挙動に関する。試打者は、自身のスイングにおけるインパクト時のヘッド１０１ｂの挙動を理解することができ、スイング改善やクラブ選択に役立てることができる。打撃結果値Ｈ２は打球の挙動に関する。試打者は、打球の飛距離等の指標を得ることができる。

打撃結果値Ｈ１のヘッドスピードとは、インパクト時のヘッド１０１ｂの速度である。ヘッドスピードは、計測装置２Ａの計測結果を用いて演算することができる。打撃結果値Ｈ２のボール初速とは、インパクト直後のゴルフボールの速度である。ボール初速は、打撃結果値Ｈ１に係数（例えば１．４程度）を乗算することで演算可能である。

打撃結果値Ｈ３のヘッド軌道とは、図４（Ｂ）の角度θｈである。打撃結果値Ｈ４のブロー角とは、図５（Ｂ）に示した角度θ６である。ヘッド角及びブロー角は、計測装置２Ａの計測結果を用いて演算することができる。

打撃結果値Ｈ５のフェース角１とは、図４（Ａ）に示したインパクトフェース角θ３である。インパクトフェース角θ３は、計測装置２Ａの計測結果を用いて演算することができる。打撃結果値Ｈ６のフェース角２とは、図４（Ｂ）に示した角度θ４である。角度θ４は打撃結果値Ｈ３と打撃結果値Ｈ５から演算可能である。

打撃結果値Ｈ７のロフト角１とは、図５（Ａ）に示した角度θ５である。角度θ５は、計測装置２Ａの計測結果を用いて演算することができる。打撃結果値Ｈ８のロフト角２とは、図５（Ｂ）に示した角度θ７である。角度θ７は打撃結果値Ｈ７と打撃結果値Ｈ４から演算可能である。

図６（Ｂ）に戻り、Ｓ１２およびＳ１３では演算に必要な変数の設定を行う。Ｓ１２ではクラブ仕様差の設定を行い、Ｓ１３ではスイング特性の判定とスイング特徴量の設定を行う。Ｓ１４では他のゴルフクラブの打撃結果を計算し、一単位の処理を終了する。以下、Ｓ１２〜Ｓ１４の内容について詳述する。

＜他のゴルフクラブの打撃結果の演算方法＞
図７を参照して、試打クラブ以外のゴルフクラブの模擬的な打撃結果の演算方法の例を説明する。本実施形態では、試打クラブの打撃結果２００から、図２（Ａ）の仕様情報に列挙されている各ゴルフクラブについて打撃結果２０２を計算する。打撃結果２０２は、試打クラブの打撃結果２０１と同様、打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８で構成されている。添え字ｋは計算対象のゴルフクラブを区別する値を意味する。打撃結果２０２は、中間値２０１ａ〜２０１ｄを加算した値である。

中間値２０１ａ〜２０１ｄは、打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８を、仕様Ｍ１〜Ｍ４毎に計算した模擬値である。中間値２０１ａは、仕様Ｍ１に関して打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８を計算した模擬値であり、中間値２０１ｂは、仕様Ｍ２に関して打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８を計算した模擬値である。中間値２０１ｃは、仕様Ｍ３に関して打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８を計算した模擬値であり、中間値２０１ｄは、仕様Ｍ４に関して打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８を計算した模擬値である。

図８（Ａ）は、中間値２０１ａ〜２０１ｄにおける各模擬値を計算する基本式を例示している。基本式は、試打クラブの打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８を、他のゴルフクラブの仕様Ｍ１〜Ｍ４毎の打撃結果値に換算する変換式である。

基本式の右辺第一項は試打値である。試打値とは、試打クラブによる試打の結果に基づく値を意味し、図７の打撃結果Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘのいずれかが代入される。

基本式の右辺第二項は、試打者のスイング特徴量に関わる値に、ゴルフクラブの仕様差に関わる値（クラブ仕様差）を乗算して構成されている。試打者のスイング特徴量に関わる値は、試打者のスイング特性に対応した特性値に係数１（例えば、Ａ１１）を乗算し、更に、係数２（例えば、Ｂ１１）を加算して計算される。試打者のスイング特性等については後述する。

クラブ仕様差は、試打クラブと演算対象のゴルフクラブとの仕様Ｍ１〜Ｍ４に関する値の差である。例えば、試打クラブがゴルフクラブ＃１であり、演算対象がゴルフクラブ＃２であると想定する。この場合、仕様Ｍ１のクラブ仕様差は、ｍ１２−ｍ１１で与えられ、仕様Ｍ２のクラブ仕様差は、ｍ２２−ｍ２１で与えられる。同様に、仕様Ｍ３のクラブ仕様差は、ｍ３２−ｍ３１で与えられ、仕様Ｍ４のクラブ仕様差は、ｍ４２−ｍ４１で与えられる。基本式の右辺第三項は、係数３（例えば、Ｃ１１）である。

図８（Ｂ）に示すように、中間値２０１ａ〜２０１ｄの各模擬値Ｈ１ｋ（Ｍ１）〜Ｈ８ｋ（Ｍ４）の計算式は、図８（Ａ）の基本式中、係数１〜３を個別に設定したものであり、試打値、スイング特徴量およびクラブ仕様差が変数とされている。各模擬値Ｈ１ｋ（Ｍ１）〜Ｈ８ｋ（Ｍ４）の計算式を、基本式（図８（Ａ））によって同様の式とすることで、演算プログラムを比較的簡素化することができる。なお、係数１〜３は、ゴルフクラブの打撃試験を繰り返し、その計測結果から導出することができる。

＜スイング特性と変数の設定＞
次に、図８（Ａ）の基本式における右辺第二稿のスイング特徴量について説明する。図８（Ａ）の基本式においては、試打クラブと演算対象のゴルフクラブの仕様差に基づく打撃結果の相違を、クラブ仕様差というパラメータを利用することでシミュレーションしている。一般にクラブの仕様と、打撃結果とには一定の関係があることが知られている。例えば、重心角が大きいゴルフクラブは、打球のフック傾向を強めると考えられている。換言すると、インパクト時にフェース面が閉じやすい傾向になる。よって、基本式の構成は、クラブ仕様差の値によって打撃結果の値に、このような関係を反映できればよいのが原則である。

しかしながら、試打者によってはこのような関係が当てはまらない場合がある。そこで、本実施形態では、基本式中に、スイング特徴量の項を設けたことによって、試打者のスイング特性に対応した補正を行っている。つまり、図８（Ａ）の基本式中、（係数１＊スイング特徴量＋係数２）は、スイング特性に対応した補正項ということができる。

ゴルフクラブの仕様とスイング特性との関係は試験により確認することができる。例えば、仕様が異なるゴルフクラブ間で、打撃結果のシミュレーション値と、実測値との相関を調べる試験である。図９（Ａ）〜図９（Ｄ）はその概念の説明図である。なお、念の為にいうと、ここでのシミュレーションとは、図８（Ａ）の基本式中、スイング特徴量を変数としない固定値としたものに相当する。

図９（Ａ）は、ゴルファーＡさんが複数本のゴルフクラブを試打し、そのうちのゴルフクラブ１とゴルフクラブ２について、ヘッドの挙動のシミュレーション結果と実測結果とを示したものである。同図の例の場合、シミュレーション結果と実測結果とが概ね比例している。図９（Ｂ）は、同様に、Ａさんと異なるゴルファーＢさんが複数本のゴルフクラブを試打し、そのうちのゴルフクラブ１とゴルフクラブ２について、ヘッドの挙動のシミュレーション結果と実測結果とを示したものである。同図の例の場合も、シミュレーション結果と実測結果とが概ね比例している。

図９（Ａ）と図９（Ｂ）の例では、試打者が異なっていてもシミュレーション結果と実測結果とが概ね比例している。つまり、シミュレーション結果に対するＡさんとＢさんとのスイング特性の違いの影響が小さいものと判断できる。

図９（Ｃ）は、ゴルファーＡさんが複数本のゴルフクラブを試打し、そのうちのゴルフクラブ３とゴルフクラブ４について、ヘッドの挙動のシミュレーション結果と実測結果とを示したものである。同図の例の場合、シミュレーション結果と実測結果とが概ね比例している。図９（Ｄ）は、同様に、ゴルファーＢさんが複数本のゴルフクラブを試打し、そのうちのゴルフクラブ３とゴルフクラブ４について、ヘッドの挙動のシミュレーション結果と実測結果とを示したものである。同図の例の場合は、シミュレーション結果と実測結果とが反比例している。

図９（Ｃ）と図９（Ｄ）の例では、試打者が異なることで、シミュレーション結果と実測結果とが大きくことなっている。つまり、シミュレーション結果に対するＡさんとＢさんとのスイング特性の違いの影響が大きいものと判断できる。

図９（Ｃ）と図９（Ｄ）の例のように、試打者によってシミュレーション結果と実測結果とに顕著な差が現れた場合、ゴルフクラブの仕様と試打者のスイング特性とに、スイング特性で区別すべき相関関係があると考えることができる。図９（Ａ）〜図９（Ｄ）の例では、例示的に、２名の試験結果について説明したが、より多数のゴルファーについて同様の試験を行うことで、ゴルフクラブの仕様と試打者のスイング特性とに、より普遍的な相関関係を見出すことができる。そして、この相関関係から、図８（Ａ）の基本式における右辺第二稿のスイング特徴量を決定することができる。

スイング特徴量の決定方法について具体的な一例を挙げる。ここでは、スイング特性と重心角との相関関係に、一般的な考え方とは異なる関係があることを見出した試験について説明する。

図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は試験に用いたゴルフクラブ１００Ａ、１００Ｂを説明する図である。ゴルフクラブ１００Ａ、１００Ｂは、錘１０１ｃの装着部位以外は同じ仕様のゴルフクラブ（ここではドライバ）である。錘１０１ｃはヘッド１０１ｂのソール部に装着される。ゴルフクラブ１００Ａでは、相対的にバック側に錘１０１ｃが装着され、ゴルフクラブ１００Ｂでは、相対的にフェース面側に錘１０１ｃが装着されている。ゴルフクラブ１００Ａは、ゴルフクラブ１００Ｂよりも重心角が大きく、かつ、重心深度が深い。

試験では、技術レベルの異なる複数の試験者が、それぞれ、ゴルフクラブ１００Ａ、１００Ｂを用いて複数回試打を行い、スイング特性および打球の特性を計測した。その結果、角度θ３、θ４に関する結果として、図１０（Ｃ）の結果を得た。図１０（Ｃ）は、ゴルフクラブ１００Ａによる試打の角度θ３、θ４の平均値と、ゴルフクラブ１００Ｂによる試打の角度θ３、θ４の平均値と、の差分により、インパクト時にフェース面がクローズ傾向にあるかオープン傾向にあるかをまとめたものである。例えば、ゴルフクラブ１００Ａによる試打の角度θ３が＋２０度、ゴルフクラブ１００Ｂによる試打の角度θ３が＋１５度であった場合、２０−１５＝＋５度となり、重心角が大きいゴルフクラブ１００Ａの方がフック傾向が強まっていると判断できる。角度θ４も同様である。また、ゴルフクラブ１００Ａによる試打の角度θ３が＋１０度、ゴルフクラブ１００Ｂによる試打の角度θ３が＋１５度であった場合、１０−１５＝−５度となり、重心角が大きいゴルフクラブ１００Ａの方がスライス傾向が強まっていると判断できる。角度θ４も同様である。

図１０（Ｃ）では試験者ａ〜ｇの７名の結果を示している。”ＣＬ”はゴルフクラブ１００Ｂよりもゴルフクラブヘッド１００Ａの方がフック傾向が強まったことを示し、”ＯＰ”は逆にスライス傾向が強まったことを示している。”−”は有意な差分がなかったことを示している。

図１０（Ｃ）の結果から、試験者ａ〜ｄについては、重心角に関する上述した一般原則があてはまり、試験者ｅ〜ｇについては、重心角に関する一般原則とは逆の傾向があてはまることになる。よって、試験者ａ〜ｄと同様のスイング特性を有する試打者には重心角に関する一般原則をあてはめてシミュレーションの演算を行い、試験者ｅ〜ｇと同様のスイング特性を有する試打者には重心角に関する一般原則を逆にあてはめてシミュレーションの演算を行うことでシミュレーションの精度を向上することができる。

試験者ａ〜ｄと、試験者ｅ〜ｇとに区分けして、スイング特性を比較したところ、しなり戻り値Ｖｆと、回転量θ２に有意な傾向が見られた。ここで定義しているしなり戻りＶｆとは、以下の式により求められるものである。
しなり戻り値Ｖｆ＝（ゴルフクラブの計測部位の最大加速度×係数Ｄ）＋（しなり戻り時間Ｔ×係数Ｅ）＋係数Ｆ
しなり戻り値Ｖｆは、ゴルフクラブのしなりの度合いを表す値であり、値が大きいほど、インパクト時にしなりが戻りづらい事を表す値である。係数Ｄ、Ｅ、Ｆは、ゴルフクラブの打撃試験を繰り返し、その計測結果から導出することができる。

図１０（Ｄ）は、しなり戻り値Ｖｆを縦軸に、回転量θ２を横軸にして、試験者ａ〜ｇのこれらの値をプロットしたものである。試験者ｅ〜ｇはいずれも領域Ｒに属しており、しなり戻り値Ｖｆが比較的小さく、かつ、回転量θ２が比較的多い傾向にあった。

そこで、試打者のスイング特性を判定する判定条件として、試験者ａ〜ｄと、試験者ｅ〜ｇとを区別可能な、しなり戻り値Ｖｆの基準値（閾値）Ｖｆｔｈ、回転量θ２の基準値（閾値）θｔｈを設定する。基準値Ｖｆｔｈは、例えば、０．３であり、基準値θｔｈは、例えば、２５ｒａｄ／ｓｅｃである。そして領域Ｒに属する試打者のスイング特徴量と、それ以外のスイング特徴量とを場合分けして設定すればよい。図８（Ａ）の例１および例２は、スイング特徴量の設定例（判定条件例）を示している。

例１は、一種類のスイング特性値ｚが閾値を超える場合は、スイング特徴量として値αを代入し、スイング特性値ｚが閾値以下の場合は、スイング特徴量として値βを代入する場合を例示している。例２は、図１０（Ｄ）の領域Ｒに属するか否かの判定のように、二種類のスイング特性値ｚ、ｙがそれぞれ、対応する閾値を超える場合はスイング特徴量として値αを代入し、それ以外の場合は値βを代入する場合を例示している。

スイング特徴量とその判定条件は、打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８と、仕様Ｍ１〜Ｍ４との組み合わせ毎に定義される。打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８と、仕様Ｍ１〜Ｍ４との組み合わせの中には、試打者のスイング特性が影響しない組み合わせも存在し得る。その場合、スイング特徴量は、試打者のスイング特性で場合分けを行わずに固定値とすればよい。

図６（Ｂ）のＳ１２〜Ｓ１４の処理について補足する。Ｓ１２では、試打クラブと演算対象のゴルフクラブとについて、図２（Ａ）に例示した仕様情報から計算してクラブ仕様差が設定される。Ｓ１４では図６（Ａ）のＳ３で取得した計測結果から、図８（Ａ）の例１や例２に例示した判定条件にしたがってスイング特徴量が設定される。図７では、Ｓ１１〜Ｓ１３で計算された値を、図８（Ｂ）の各式に代入して中間値２０１ａ〜２０１ｄを計算する。そして、打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８毎に計算結果を加算して打撃結果値Ｈ１ｋ〜Ｈ８ｋが計算される。図２（Ａ）の仕様情報に列挙されている全ゴルフクラブまたはこれらのゴルフクラブのうち試打者が希望するゴルフクラブについて打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８が演算されることになる。演算された打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８は図６（Ａ）のＳ５で試打者に提示されることになる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態において、試打クラブの打撃結果Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘは計測結果から導出される模擬的な値とした。本実施形態では、計測装置２Ｂによる打球の計測結果により打撃結果Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘを較正し、更に、その較正値を利用して他のゴルフクラブの打撃結果Ｈ１ｋ〜Ｈ８ｋも較正する。これにより、各打撃結果の精度を向上することができる。

図１１（Ａ）は本実施形態におけるＳ４の演算処理の例を示すフローチャートである。Ｓ１１〜Ｓ１４までは第一実施形態の図６（Ｂ）の処理と同じである。Ｓ１５では計測装置２Ｂの打球の計測結果（弾道計測結果）に基づいて、試打クラブの打撃結果Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘを計算する。ここで、打球の計測結果としては、例えば、ボール初速、打ち出し角、バックスピン量、打ち出し方向、サイドスピン量を用いる。打ち出し角は、Ｘ−Ｚ平面において、インパクト直後の打球の方向とＸ方向との間の角度である。バックスピン量は、インパクト直後の打球の回転量であってＹ方向の軸周りの回転量である。打ち出し方向は、Ｘ−Ｙ平面において、インパクト直後の打球の方向とＸ方向との間の角度である。サイドスピン量は、インパクト直後の打球の回転量であって、Ｚ方向の軸周りの回転量である。

打ち出し角、バックスピン量、打ち出し方向、サイドスピン量は、インパクトロフト角（θ５）、ブロー角（θ６）、インパクトフェース角（θ３）、ヘッド軌道（θｈ）に対して、
打ち出し角＝係数ａ×インパクトロフト角−係数ｂ
バックスピン量＝係数ｃ×（インパクトロフト角−ブロー角）＋係数ｄ
打ち出し方向＝係数ｅ×インパクトフェース角−係数ｆ
サイドスピン量＝係数ｇ×（インパクトフェース角−ヘッド軌道）＋係数ｈ
といった関係がある。

係数ａ〜ｈは、ゴルフクラブの打撃試験を繰り返し、その計測結果から導出することができる。

打撃結果値Ｈ１〜Ｈ８との関係で示すと、
打ち出し角＝係数ａ×Ｈ７−係数ｂ
バックスピン量＝係数ｃ×（Ｈ７−Ｈ４）＋係数ｄ
打ち出し方向＝係数ｅ×Ｈ５−係数ｆ
サイドスピン量＝係数ｇ×（Ｈ５−Ｈ３）＋係数ｈ
といった関係に置き換えられる。この関係式から、計測装置２Ｂの打球の計測結果に基づいた、Ｈ３〜Ｈ５およびＨ７の値が得られ、更に、Ｈ６とＨ８の値が算出できる。また、計測装置２ＢでヘッドスピードＨ１とボール初速Ｈ２とが計測できる。以上のことから、計測装置２Ｂの計測結果に基づきＨ１〜Ｈ８の打撃結果値を得ることができ、これをＨ１’〜Ｈ８’と表現する。

Ｓ１６では較正値を計算する。本実施形態の場合、図１１（Ｂ）に例示するように、試打クラブに関する較正値ｄ１ｘ〜ｄ８ｘは、計測装置２Ｂの計測結果に基づく打撃結果値Ｈ１’ｘ〜Ｈ８’ｘと、計測装置２Ａの計測結果に基づきＳ１１で算出した打撃結果値Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘとの差として計算する。

Ｓ１７では試打クラブ以外のゴルフクラブの打撃結果Ｈ１ｋ〜Ｈ８ｋをＳ１６で計算した較正値で較正する。本実施形態の場合、図１１（Ｃ）に例示するように、打撃結果Ｈ１ｋ〜Ｈ８ｋに較正値ｄ１ｘ〜ｄ８ｘを加算することで、較正後の打撃結果Ｈ１’ｋ〜Ｈ８ｋ’を得る。

そして、打撃結果値Ｈ１’ｘ〜Ｈ８’ｘとＨ１’ｋ〜Ｈ８ｋ’を最終的な打撃結果とする。これにより、シミュレーションの精度を向上することができる。

＜第三実施形態＞
第一実施形態では、図６（Ｂ）のＳ１１において試打クラブの打撃結果Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘを計算する際、計測装置２Ａの計測結果を利用した。しかし、第二実施形態で説明したように、試打クラブの打撃結果Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘは計測装置２Ｂの計測結果から計算できる。したがって、図６のＳ１１における試打クラブの打撃結果Ｈ１ｘ〜Ｈ８ｘを計測装置２Ｂの計測結果から計算してもよい。図６（Ｂ）のＳ１２〜Ｓ１４の処理は第一実施形態と同じである。これにより、第一実施形態の図６（Ｂ）とほぼ同様の演算処理で、第二実施形態の較正後の打撃結果値Ｈ１’ｘ〜Ｈ８’ｘおよびＨ１’ｋ〜Ｈ８ｋ’と同じ精度の打撃結果値を得ることができる。

＜他の実施形態＞
図１のシステムでは、計測装置２Ａ、２Ｂと情報処理装置３とが、比較的近距離に配置され、店舗等に据え置き可能なシステムを例示したが、他の構成例も採用可能である。また、計測装置も図１以外の装置を採用可能である。

図１２は、シミュレーションシステム１の他の構成例を例示している。同図の構成例は、情報処理装置３がサーバとして、ネットワーク１１０を介して通信機器（携帯端末１１２やパソコン１１５等）と通信可能であり、ゴルフクラブに関する情報を配信する。ネットワーク１１０は例えばインターネットである。

計測側の構成例ＥＸ１は、携帯端末１１２と計測装置２Ａとを含み、ゴルファーが個人的にスイング特性を計測するのに適したシステムである。携帯端末１１２は例えばスマートフォンであり、計測装置２Ａとの近距離無線通信機能と、ネットワーク１１０および基地局（図示しない）を介した無線通信機能とを備える。計測装置２Ａの計測結果は、携帯端末１１２へ送信される。携帯端末１１２は受信した計測結果をそのまま、或いは、情報処理装置３側で処理可能な所定の形式のデータとして、情報処理装置３へ送信する。情報処理装置３は、打撃結果値を演算して、携帯端末１１２へその情報を送信する。携帯端末１１２では、受信した情報を表示する。つまり、図６のＳ１、Ｓ２およびＳ５の処理を携帯端末１１２で実行し、Ｓ３とＳ４の処理を情報処理装置３で実行する。

計測側の構成例ＥＸ２は、パソコン１１５と複数の計測装置２Ｃとを含み、ゴルフショップ等においてスイング特性を計測するのに適したシステムである。計測装置２Ｃはビデオカメラなどの撮影装置である。パソコン１１５は、撮影装置２Ｃが撮影した画像の処理機能と、ネットワーク１１０を介した無線通信機能とを備える。ゴルファーは試打室等で試打を行う。試打室等において複数の撮影装置２Ｃにより試打者を多方向から撮影し、ゴルフクラブ１０１の３次元的な挙動や打球の挙動が撮影される。撮影画像はパソコン１１５に取り込まれて解析され、情報処理装置３側で処理可能な所定の形式のデータとして、情報処理装置３へ送信する。情報処理装置３は、打撃結果値を演算して、パソコン１１５へその情報を送信する。パソコン１１５では、受信した情報を表示する。つまり、図６のＳ１、Ｓ２およびＳ５の処理をパソコン１１５で実行し、Ｓ３とＳ４の処理を情報処理装置３で実行する。

１ 情報処理装置、２Ａ 計測装置、２Ｂ 計測装置

Claims (8)

1. 試打者による第一のゴルフクラブの試打の、複数種類の計測項目の計測結果を取得する取得手段と、
   前記試打者が前記第一のゴルフクラブとは仕様が異なる第二のゴルフクラブでゴルフボールを打撃した場合の模擬的な打撃結果を演算する演算手段と、を備え、
   前記演算手段は、
   前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目に基づいて前記試打者のスイング特性を判定し、
   該スイング特性と前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目とに基づいて前記模擬的な打撃結果を演算し、
   前記スイング特性とは、
   フェース面の変化度合に関わる特性と、
   ゴルフクラブの所定部位の最大加速度、および該所定部位の加速度が最大になってからインパクトまでの時間に関わる特性と、を少なくとも含む、
   ことを特徴とするシミュレーション装置。
2. 請求項１に記載のシミュレーション装置であって、
   前記演算手段は、
   前記模擬的な打撃結果を演算する演算式に代入する変数を、前記スイング特性に応じて異ならせることにより、前記模擬的な打撃結果を演算する、
   ことを特徴とするシミュレーション装置。
3. 請求項１に記載のシミュレーション装置であって、
   複数種類のゴルフクラブ間の仕様の違いに関する情報を記憶した記憶手段を更に備え、
   前記演算手段は、前記スイング特性、前記計測結果および前記情報に基づいて前記模擬的な打撃結果を演算する、
   ことを特徴とするシミュレーション装置。
4. 請求項３に記載のシミュレーション装置であって、
   前記情報は、ヘッドに関する複数種類の特性とシャフトに関する複数種類の特性を含む、
   ことを特徴とするシミュレーション装置。
5. 請求項１に記載のシミュレーション装置であって、
   前記模擬的な打撃結果とは、インパクトにおける前記第二のゴルフクラブのヘッドの挙動に関する複数種類の結果を少なくとも含む、
   ことを特徴とするシミュレーション装置。
6. 請求項５に記載のシミュレーション装置であって、
   前記複数種類の結果は、ヘッドスピード、ヘッド軌道、ブロー角、フェース面の向き、ロフト角のうちの少なくとも一つを含む、
   ことを特徴とするシミュレーション装置。
7. 試打者による第一のゴルフクラブの試打の、複数種類の計測項目の計測結果を取得する取得工程と、
   前記試打者が前記第一のゴルフクラブとは仕様が異なる第二のゴルフクラブでゴルフボールを打撃した場合の模擬的な打撃結果を演算する演算工程と、を備え、
   前記演算工程では、
   前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目に基づいて前記試打者のスイング特性を判定し、
   該スイング特性と前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目とに基づいて前記模擬的な打撃結果を演算し、
   前記スイング特性とは、
   フェース面の変化度合に関わる特性と、
   ゴルフクラブの所定部位の最大加速度、および該所定部位の加速度が最大になってからインパクトまでの時間に関わる特性と、を少なくとも含む、
   ことを特徴とするシミュレーション方法。
8. 試打者による第一のゴルフクラブの試打を計測する計測手段と、
   前記試打者が前記第一のゴルフクラブとは仕様が異なる第二のゴルフクラブでゴルフボールを打撃した場合の模擬的な打撃結果を演算する演算手段と、を備え、
   前記演算手段は、
   前記計測手段の、複数種類の計測項目の計測結果の少なくとも一部の計測項目の計測結果に基づいて前記試打者のスイング特性を判定し、
   該スイング特性と前記計測結果における前記複数種類の計測項目の少なくとも一部の計測項目とに基づいて前記模擬的な打撃結果を演算し、
   前記スイング特性とは、
   フェース面の変化度合に関わる特性と、
   ゴルフクラブの所定部位の最大加速度、および該所定部位の加速度が最大になってからインパクトまでの時間に関わる特性と、を少なくとも含む、
   ことを特徴とするシミュレーションシステム。

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