JP2012196241A - スイング解析システム - Google Patents

Abstract

【課題】慣性センサーデータを用いて、例えば、重量バランスのよいゴルフクラブを実現するスイング解析システム。
【解決手段】スイング解析システム１は、ゴルフクラブ１０に取り付けられるセンサーユニット２０と解析処理装置１００とから構成される。ゴルフクラブ１０のヘッド１１には、センサーユニット２０またはメーンウェート４０が取り付け可能である。解析処理装置１００には、無線通信部と演算部と表示部とを含み、センサーユニット２０で検出した慣性センサーデータを用いてモーション測定結果を表示する。センサーユニット２０は、メーンウェート４０とほぼ同じ物理量を有する。モーション測定結果と試打のときの打球方向を確認して、サブウェート４５，４６の重量を変更し、物理量が同じセンサーユニット２０とメーンウェート４０を交換して、重量バランスがとれたゴルフクラブ１０でプレーすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイングする物体のスイング解析システムに関する。

スイングする物体としてのゴルフクラブにおいて、スコア向上にために、プレーヤーがスイングする際のゴルフクラブの物理特性を測定する診断用ゴルフクラブがある。このような診断用ゴルフクラブは、シャフト内に複数の歪み計とメモリーと電源を備えており、複数の歪み計が検出したデータをメモリーに貯蔵し、このメモリーに貯蔵されたデータをインターフェースを介してコンピューターに入力してスイング解析を行うものである（例えば、特許文献１参照）。

一方、ゴルフクラブ内に、慣性センサー等を含むセンサーユニットを装着し、慣性センサーの検出値を無線通信などの通信手段を用いて携帯型コンピューター装置に伝送するゴルフスイング解析システムがある。このセンサーユニットは、着脱可能であって他のゴルフクラブにも装着可能としている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−４７６８２号公報 特表２００７−５３０１５１号公報

上述した特許文献１および特許文献２では共に、第１に、プレーで用いるゴルフクラブと、歪み計や慣性センサーが装着されたスイング診断用のゴルフクラブとは、重量バランスが異なるため、実際にプレーをするときのスイングとは異なるスイング解析しかできないという課題を有する。第２に、歪み計や慣性センサーなどの電気装置を装着したゴルフクラブは、ゴルフ規則に抵触するため競技中に使用することができないことから、スイング診断用のゴルフクラブを用いた練習と、競技用のゴルフクラブが異なってしまい、スイング診断のときと同じ状態でプレーすることができないという課題がある。第３に、特許文献１のように、検出したデータをメモリーに一旦貯蔵し、メモリーからデータをコンピューターに入力して解析を行うものは、スイングする場でリアルタイムにデータ解析をすることができないという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るスイング解析システムは、スイングする物体の状態を解析するスイング解析システムであって、メーンウェートユニットと、慣性センサーと、前記慣性センサーの検出値を所定の慣性センサーデータに処理するデータ処理部と、前記慣性センサーデータを送信する無線通信部と、を含み、前記メーンウェートとほぼ等しい物理量を有するセンサーユニットと、前記慣性センサーデータを受信する無線通信部と、前記慣性センサーデータに基づき前記スイングする物体の少なくとも速度・姿勢を演算する演算部と、演算結果を表示する表示部と、を含む解析処理装置と、を備え、前記メーンウェートユニットと前記センサーユニットとが、前記スイングする物体に交換して取り付け可能であることを特徴とする。
なお、物理量とは、例えば、形状・総重量・慣性モーメント等が含まれる。また、慣性センサーとしては、例えば、加速度センサーやジャイロセンサーが含まれる。

本適用例は、実使用の場合には、物体にメーンウェートユニットを取り付けた状態でスイングさせて使用するものであって、センサーユニットをメーンウェートユニットと交換して物体に取り付け、スイングする際の物体の慣性センサーデータを検出し、この慣性センサーデータを解析処理装置で演算し、速度・姿勢や運動軌跡などを出力する。そして、センサーユニットをメーンウェートユニットに交換して通常使用する。センサーユニットとメーンウェートユニットとは、ほぼ同じ物理量を有していることから、通常使用する状態（メーンウェートユニット取り付け状態）と同じ条件でスイングする物体の速度・姿勢や運動軌跡等のモーション測定結果を正確に取得することができる。

また、センサーユニットと解析処理装置とは、無線通信によって接続されていることから、ほぼリアルタイムでモーション測定結果を解析し出力することができ、その場でメーンウェートユニットを交換でき、実使用に移行することができるという効果がある。

［適用例２］上記適用例に係るスイング解析システムは、前記解析処理装置による演算結果を参照して、前記スイングする物体への取り付け位置、および物理量の変更可能なサブウェートを、さらに備えていることが好ましい。
なお、サブウェートは、一個でもよいが、複数個（複数位置に）用いることがより好ましい。

解析処理装置の演算結果により、例えば、スイングする物体の重量バランスが崩れていると判断した場合には、センサーユニットを取り付けた状態で、サブウェートの取り付け位置、または重量を変更して、重量バランスを調整し、再度モーション測定を行い、最適な重量バランスに近づくように調整することができる。この際、サブウェートはメーンウェートに交換するときにもそのまま使用するため、重量バランスがとれた状態で物体をスイングさせることができる。

［適用例３］上記適用例に係るスイング解析システムは、前記センサーユニットが、温度センサーを有していることが好ましい。

慣性センサー（加速度センサー、ジャイロセンサー）は、温度ドリフトが有る場合が多い。よって、温度センサーを用いて温度補償をすることによってより正確な慣性センサーデータを取得することができる。

［適用例４］上記適用例に係るスイング解析システムは、前記データ処理部が、前記慣性センサーの検出値を前記演算部で演算するために必要なデータに補整する補整部を、さらに備えていることが好ましい。

センサーユニットから解析処理装置にデータを無線送信するとき、慣性センサーが検出した慣性センサーデータを全て送信すると、演算処理が複雑化したり演算時間が多くかかることが考えられる。そこで、例えば、物体のスイング速度にあわせたセンシングサンプリングレートを適正化し、必要なデータだけを取り出して送信することにより、無線通信量の低減、演算処理の簡素化、演算時間の短縮化が可能になる。

［適用例５］上記適用例に係るスイング解析システムは、前記物体はゴルフクラブであることが好ましい。

このようにすれば、センサーユニットとメーンウェートユニットをゴルフクラブのヘッドまたはシャフト、あるいは両方に交換して取り付け可能である。よって、練習スイング（試打）の際に、センサーユニットを取り付けてスイングした際のゴルフクラブのスイング速度や姿勢、スイング軌跡などのモーション測定結果を確認し、試打したときの打球方向や曲がり（スライスやフックなど）等を認識したたうえで、メーンウェートユニットに取り替えてプレーすることでスコアの向上をはかることが可能となる。

また、解析処理装置の演算結果を参照して、ゴルフクラブ（例えば、ヘッド）の重量バランスが崩れていると判断した場合には、センサーユニットを取り付けた状態で、サブウェート４５，４６の取り付け位置に対応して重量を変更し、最適に近い重量バランスに調整することができる。この際、サブウェートはメーンウェートに交換するときにもそのまま使用できるため、最適な重量バランスを維持した状態でプレーを行うことができる。

また、センサーユニットと解析処理装置とは、無線通信によって接続されていることから、プレーする場所に限定されることなく、ほぼリアルタイムでゴルフクラブのモーション測定結果を解析し、その場で最適な重量バランスに調整することができる。

また、試打の際に最適な重量バランスに調整した後、センサーユニットをメーンウェートユニットに換えて競技に臨めば、ゴルフ規則に抵触することなく、直近のプレーヤーの状態において最適に近い重量バランスのゴルフクラブを用いてプレーすることができる。

実施形態１に係るスイング解析システムを示す概観図。 ゴルフスイング解析システムの主たる構成を示す構成説明図。 ヘッドの概略構造を示し、（ａ）はヘッドの概観図、（ｂ）は組み立て分解図。 スイング解析処理システムの使用手順を示すフロー説明図。 解析処理装置の表示の１例を示す概平面図。 スイングの状態を示す模式図。 パターの概略構成を示す概観図。 シャフトにメーンウェートユニットまたはセンサーユニットを取り付ける場合を示す部分断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、スイングする物体の代表例としてゴルフクラブを、スイング解析システムとしてゴルフスイング解析システムを例示して説明する。
（実施形態１）

図１は、実施形態１に係るゴルフスイング解析システムを示す概観図である。スイング解析システム１は、ゴルフクラブ１０と解析処理装置１００とから構成されている。本例では、ゴルフクラブ１０としてドライバーを例示しており、ヘッド１１とシャフト１２とからなる。ヘッド１１には、センサーユニット２０またはメーンウェート４０が取り付け可能であって、シャフト１２の先端部のグリップ１３には、センサーユニット８２またはメーンウェートユニット９０が取り付け可能である。ゴルフクラブ１０は、ヘッド側のセンサーユニット２０とシャフト側のセンサーユニット８２の両方を有する構成としても、どちらか一方だけ有する構成としてもよい。

センサーユニット２０，８２には慣性センサーおよび無線通信装置を有し、解析処理装置１００の無線通信装置との間で無線通信手段を用いて慣性センサーが検出した慣性センサーデータの伝送を行うことが可能である。

解析処理装置１００には、無線通信部と演算部と表示部とを含み、センサーユニット２０やセンサーユニット８２で検出した慣性センサーデータを用いてモーション測定結果を表示する。
センサーユニット２０および解析処理装置１００の具体的な構成については、図２を参照して説明する。

図２は、スイング解析システムの主たる構成を示す構成説明図である。センサーユニット２０は、３軸加速度センサー２２（以降、単に加速度センサー２２と表す）と３軸ジャイロセンサー２３（以降、単にジャイロセンサー２３と表す）と、温度補償を行うための温度センサー２４と、からなる慣性センサー２１と、フィルター２６とＡ／Ｄ変換部２７と補整処理部２８と、無線通信部２９と、これらに駆動電力を供給する電源部３０と、から構成されている。

加速度センサー２２とジャイロセンサー２３が検出した慣性センサーデータはアナログ信号であって、このアナログ信号には各種のノイズが含まれて出力されるため、フィルター２６によってノイズキャンセルを行う。

Ａ／Ｄ変換部２７では、フィルター２６を介して出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、補整処理部２８に出力する。

補整処理部２８では、ゴルフクラブ１０のスイング速度にあわせてセンシングサンプリングレートを適正化し、必要なデータだけを取り出して無線通信部２９に出力する。なお、補整処理部２８には、アナログ信号からデジタル信号に変換する際に発生するデジタルノイズを除去するためのフィルター機能を含むことがより好ましい。

電源部３０は、ヘッド１１またはシャフト１２に取り付け可能なサイズの小型電池を用いる。小型電池としては一次電池または二次電池を用いることができる。これら小型電池を用いる場合には、必要に応じて昇圧回路（図示せず）を備え、二次電池を用いる場合には充電制御回路（図示せず）を備え、また、別に充電装置を用意する。

解析処理装置１００は、センサーユニット２０からの慣性センサーデータを受信するための無線通信部１０１と、受信した慣性センサーデータを保存する記憶部１０４と、受信した慣性センサーデータを用いて、ゴルフクラブ１０のスイング速度・姿勢・スイングの軌道等を演算する演算部１０３と、演算結果を表示するための液晶表示等の表示手段からなる表示部１０２とを有する。

入力部１０５は、演算部１０３において演算するための基礎情報を入力するものであって、キーボードやタッチセンサー等を用いることができ、入力された基礎情報は、記憶部１０４に入力するとともに、表示部１０２に表示される。従って、入力部１０５には、解析処理装置１００の起動、停止をするためのＯＮ／ＯＦＦスイッチ、データの消去（イニシャライズ）するためのリセットスイッチ、基礎情報を入力する入力部等を有する。タッチセンサーを採用する場合には、表示部１０２の中に入力部１０５が形成される。
なお、一定時間、センサーユニット２０からの信号出力がない場合には、解析処理装置１００を停止（スイッチＯＦＦ）するようにしてもよい。

さらに、上述した解析処理装置１００の各構成要素に駆動電力を供給する電源部１１０が備えられている。電源部１１０は、センサーユニット２０の電源部３０と同様に、一次電池または二次電池が用いられる。なお、無線通信部２９，１０１は、センサーユニット２０がチタン材等の金属材料で密閉されることから、出力される電波が減衰しにくい無線通信手段を採用する。

続いて、センサーユニット２０とメーンウェート４０を、ドライバーのヘッド１１に互いに交換して取り付ける場合の１実施例を図面を参照して説明する。
図３は、ヘッドの概略構造を示し、（ａ）はヘッドの概観図、（ｂ）は組み立て分解図である。図３（ａ）において、ヘッド１１は、打面であるフェース部１１ａと、頂部であるクラウン部１１ｂと、底部であるソール部１１ｃとが連続して形つくられている。本例では、メーンウェート４０と、サブウェート４５，４６とが、フェース部１１ａの反対側のクラウン部１１ｂとソール部１１ｃとの間（リア部１１ｄ）に配置されている。サブウェート４５，４６は、メーンウェート４０を挟むような位置に配置される。
なお、メーンウェート４０、サブウェート４５，４６は、それぞれ、フェース部１１ａ以外の場所であれば、任意位置に配置することができる。また、サブウェートの数は、本例のような２個に限らず、１個でも、また３個以上であってもよく、重量バランスの調整を行わないモーション測定のみを行う場合にはなくてもよい。メーンウェート４０は、センサーユニット２０と交換して取り付けることが可能である。

次に、図３（ｂ）を参照して、センサーユニット２０、メーンウェート４０、サブウェート４５，４６の具体的な取り付け構造について説明する。センサーユニット２０とメーンウェート４０は、それぞれ形状・重量・慣性モーメントなどの物理量がほぼ同じである。センサーユニット２０は、バックプレート４７に樹脂モールド等で保護された慣性センサー２１が固定され構成されている。メーンウェート４０は、バックプレート４１にウェート部４２が固定され構成されている。なお、バックプレート４１，４７は共通部材とすることが好ましく、また、バックプレート４１とウェート部４２は、別体構成でも、一体構成としてするもよい。

センサーユニット２０またはメーンウェート４０は、リア部１１ｄに形成された凹部１１ｅ内に挿入され、２本のウェートビス４３によってヘッド１１に固定される。試打の際にはセンサーユニット２０を取り付け、実際にプレーする場合にはメーンウェート４０を取り付ける。なお、バックプレート４１またはバックプレート４７と、ヘッド１１との固定部には、防水性を確保するためのシール材（図示せず）が配設される。

サブウェート４５は、ウェート部４５ａと固定部４５ｂとから形成され、サブウェート４６も同様にウェート部４６ａと固定部４６ｂとから構成され、リア部１１ｄに形成された固定ネジ部１１ｆ，１１ｇにそれぞれネジ締め固定される。サブウェート４５，４６は、物理量（重量、慣性モーメント等）の異なるものを複数種類用意し、モーション測定結果と試打結果に合わせて選択される。サブウェート４５，４６とヘッド１１との固定部には、防水性を確保するためのシール材（図示せず）が配設される。

なお、センサーユニット２０には、慣性センサー２１の起動、停止を行うＯＮ／ＯＦＦスイッチ（図示せず）が、さらに設けられており、モーション測定を行うときに起動させ、測定をしないときには停止させて、電池の消耗を防ぐようにしている。一定の時間経過後、慣性センサーデータが検出されないときには、検出動作を停止（スイッチＯＦＦ）とするようにしてもよい。

なお、センサーユニット２０、メーンウェート４０、およびサブウェート４５，４６がヘッドに取り付けられた状態で、それらの表面は、リア部１１ｄの表面に凹凸が小さくなるような形態に設計される。

続いて、スイング解析処理システムの使用方法について説明する。
図４は、スイング解析処理システムの使用手順を示すフロー説明図、図５は、解析処理装置の表示の１例を示す概平面図、図６は、スイングの状態を示す模式図である。図４のフローに沿って、図５、図６も参照して説明する。
まず、準備作業としてメーンウェート４０を取り外し、センサーユニット２０をヘッド１１に取り付ける（ＳＴ１）。続いて、センサーユニット２０と解析処理装置１００を起動させ（ＳＴ２）、サブウェート４５，４６それぞれの取り付け位置に対応する必要事項を解析処理装置１００に入力部１０５を操作して入力する（ＳＴ３）。

入力内容としては、図５（ａ）に例示すように、Ａ：ゴルフクラブの種類（例えば、ドライバー、パター）、Ｂ：センサーユニット２０の取り付け位置（例えば、ヘッド、シャフト）、Ｃ：サブウェート４５の位置と重量、Ｄ：サブウェート４６の位置と重量、等あり、表示部１０２に表示される。サブウェート４５，４６の取り付け位置は、イラスト表示のマトリックスから選択するようにしてもよい。これらの入力内容は、記憶部１０４に保存される。

次に、センサーユニット２０、およびサブウェート４５，４６を取り付けた状態で試打を行う（ＳＴ４）。慣性センサー２１では、加速度および角速度を検出し、Ａ／Ｄ変換部２７でデジタルデータに変換し（ＳＴ５）、解析処理装置１００にデジタルデータを送信し（ＳＴ６）、解析処理装置１００ではデジタルデータを受信する（ＳＴ７）。

解析処理装置１００は、慣性センサーデータの受信が適切にできたかを判定し（ＳＴ８）、受信できなかった場合（ＮＯ）には、試打（ＳＴ４）を受信できるまで繰り返す。受信できた場合（ＹＥＳ）には、慣性センサーデータを用いて演算し、スイングの速度、軌道、打点位置、ヘッドの姿勢を表示部１０２に表示する（ＳＴ９）。

演算結果（モーション測定結果）の内容の１例を図５（ｂ）に示す。例えば、Ａ：ヘッド１１のインパクトの瞬間の速度（スイング速度）、Ｂ：ヘッド１１のインパクトの瞬間の位置（打点位置）、Ｃ：ヘッドのインパクトの瞬間の姿勢（例えば、フェース部１１ａの傾き等）、Ｄ：打球の推定飛行方向を表示する。

ヘッド１１のインパクトの瞬間の位置は、図６（ａ）に示すインパクト位置Ｐ２であって、クラブの回転起動の中心位置Ｐ１にする位置を表す。つまり、プレーヤーは、自身のスイング軌道におけるインパクト位置を知ることができる。

また、ヘッドのインパクトの瞬間の姿勢としては、図６（ｂ）に示すように、フェース部１１ａの地面（水平面）に対するフェース角θ₀の角度変化量θ₁、θ₂と、図６（ｃ）に示すように、Ｐ１とＰ２を結んだ直線に対するフェース部１１ａの角度変化量θ３，θ４で表す。これらフェース部１１ａの姿勢を用いて打球の推定飛行方向を演算することができる。

また、ヘッドのスイング起動を演算し、曲線で表示する。スイング起動は図５（ｃ）のように表示させることができる。Ｐｓは振り下ろしの基点、Ｐ２はインパクトの位置、Ｐｆはフォロースイングの終了点である。図５（ｃ）に表されるスイング起動の曲線によって、自身のスイング起動を確認できる。なお、テークバック（Ｐ２からＰｓまで）のスイング速度、フォロー（Ｐ２からＰｆまで）のスイング速度を表示すれば、プレーヤーは自身のスイング全体を確認することができる。

なお、アドレスに入る前のプレルーティンなどや、試打以外の動作が入った場合にも慣性センサー２１の検出があるが、このような場合は、補整処理部２８で不要データとして削除する。これは、実際の試打に係るヘッド１１のスイング速度に合わせたセンシングサンプリングレートを適正化し、センシングサンプリングレートから外れた慣性センサーデータを削除することでなし得る。

プレーヤーは、試打によって打球が真直ぐ狙いの方向に飛んだか、スライス・フックなどの曲がりの有無と、を自身の目と、解析処理装置１００に表示されたモーション測定の結果とを突き合わせて確認する（ＳＴ１０）。プレーヤーは、試打を何回か（例えば、数回）繰り返して、自身の傾向や癖を確認する。打球が真直ぐ飛んだことを確認した場合（ＹＥＳ）には、センサーユニット２０を停止させ（ＳＴ１２）、センサーユニット２０を取り外してメーンウェート４０に交換してヘッド１１にプレー中に緩まないように取り付ける（ＳＴ１３）。

打球が真直ぐに飛んだ場合には、サブウェート４５，４６の設定が適切であったと判断し、サブウェート４５，４６の位置と重量と、スイング速度・軌道・打点位置・ヘッド１１の姿勢等を記憶部に保存し（ＳＴ１４）、センサーユニット２０および解析処理装置１００の電源をＯＦＦする。このようにモーション測定結果を保存しておくことによって、再度、モーション測定をするときの参考にすることができる。

ＳＴ１０において打球が真直ぐ飛ばなかったことを確認した場合（ＮＯ）には、モーション測定の結果（図５（ｂ），（ｃ））を参照して、取り付け位置に対応するサブウェート４５，４６の重さを換える（ＳＴ１１）。そして、ＳＴ３に移行し、交換したサブウェート４５，４６の位置・重量を解析処理装置１００に入力し、ＳＴ１０までのステップを繰り返す。

なお、解析処理装置１００に時計機能を備え、慣性センサーデータを受信したときの時刻とモーション測定の結果とを対応付けて保存しておけば、時間経過に伴うスイングの変化の傾向を知ることができる。

以上説明した実施の形態では、センサーユニット２０をメーンウェート４０と交換してヘッド１１に取り付け、スイングする際のヘッドの速度・姿勢などの慣性センサーデータを解析処理装置１００で演算し、スイング速度・打点位置・ヘッドのインパクトの瞬間の姿勢を出力する。そして、試打の結果と突き合わせて、センサーユニット２０をメーンウェート４０に交換してプレーする。センサーユニット２０とメーンウェート４０とは、ほぼ同じ物理量を有していることから、通常使用する状態（メーンウェート４０を取り付け状態）と同じ物理条件でスイングしたときのヘッド１１のスイング速度・打点位置・ヘッドのインパクトの瞬間の姿勢などのモーション測定結果を正確に取得することができる。

また、センサーユニット２０と解析処理装置１００とは、無線通信によって接続されていることから、その場で、ほぼリアルタイムでモーション測定結果を解析し出力することができる。

また、解析処理装置１００の演算結果と打球の飛ぶ方向を確認し、ヘッド１１の重量バランスが崩れていると判定した場合には、センサーユニット２０を取り付けた状態で、サブウェート４５，４６の取り付け位置に対応する重量を変更して、再度、試打を行い、打球が真直ぐに飛ぶように、最適に近い重量バランスに調整することができる。この際サブウェート４５，４６は、センサーユニット２０からメーンウェート４０に交換するときにもそのままの状態で使用するため、最適な重量バランスを有した状態でプレーすることができる。

また、加速度センサー２２、ジャイロセンサー２３は、温度ドリフトが存在する場合が多い。温度センサー２４を用いて温度補償をすることによって、プレーするときの温度の影響を排除して正確な慣性センサーデータを取得することができる。

また、センサーユニット２０から解析処理装置１００にデータを無線送信するとき、慣性センサー２１が検出した慣性センサーデータを全て送信すると、演算処理が複雑化したり演算時間が多くかかることが考えられる。そこで、例えば、補整処理部２８によって、ヘッドのスイング速度にあわせたセンシングサンプリングレートを設定し、センシングサンプリングレート範囲外の慣性センサーデータは削除し、必要な演算に必要な慣性センサーデータだけを取り出して送信することにより、無線通信量の低減、演算処理の簡素化、演算時間の短縮化が可能になる。

また、試打の際に最適な重量バランスに調整した後、センサーユニット２０をメーンウェート４０に換えて競技に臨めば、ゴルフ規則に抵触することなく、直近のプレーヤーの状態に最適な重量バランスのゴルフクラブを用いてプレーすることができる。
（実施形態２）

続いて、実施形態２について図面を参照して説明する。前述した実施形態１ではドライバー用のヘッドを例示して説明したが、実施形態２は、パターのヘッド（以降、単にヘッドと表す）の場合を例示している。
図７は、パター用のヘッド概略構成を示す概観図である。ヘッド５０は、フェース部５０ａと、頂部５０ｂと、ソール部５０ｃとから構成されている。頂部５０ｂには、メーンウェートユニット６０とセンサーユニット７０とが、交換して取り付け可能に配置され、頂部５０ｂとソール部５０ｃとの間の側面部５０ｄには、メーンウェートユニット６０を挟むようにサブウェート７１，７２が取り付けられている。サブウェート７１，７２は、実施形態１（図３（ｂ）、参照）と同様な構成である。なお、サブウェート７１，７２は、メーンウェートユニット６０と同様に、頂部５０ｂに取り付ける構造としてもよい。

センサーユニット７０は、実施形態１（図２、参照）と形状は異なるが構成要要素は同じであって、ウェートビスによってヘッドに取り付けることが可能となっている（図面は簡略化している）。センサーユニット７０の物理量は、メーンウェートユニット６０の物理量とほぼ同じである。そして、図４に示すフロー説明図の手順に沿って、モーション測定を行い、メーンウェートユニット６０とセンサーユニット７０とを交換を行う。

本例にように、パターを用いる場合においても、実施形態１と同様な効果が得られる。
（実施形態３）

続いて、実施形態３について図面を参照して説明する。前述した実施形態１及び実施形態２が、ゴルフクラブのヘッドにセンサーユニット、メーンウェートユニット、サブウェートを取り付けた場合を例示して説明したが、実施形態３は、シャフトに取り付ける場合を例示している。

図８は、シャフトにメーンウェートユニットまたはセンサーユニットを取り付ける場合を示す部分断面図である。メーンウェートユニット９０は、シャフト１２の先端部のグリップエンド部８０に端部方向から取り付けられている。メーンウェートユニット９０は、ホルダー部８１と、ホルダー部８１の内部に固定されたウェート部９１とから構成されている。ホルダー部８１にはネジ部が形成されており、シャフト１２に形成されたネジ部にねじ込むことで固定することができる。

センサーユニット８２は、慣性センサー２１を含んで実施形態１（図２、参照）と同様な構成要素を備えつつ、棒状の形態をしており、センサーホルダー部８３内に固定されている。センサーユニット８２は、センサーホルダー部８３を含んでメーンウェートユニット９０と同じ物理量を有する。なお、センサーホルダー部８３の頂部には、慣性センサーの起動、停止を行うＯＮ／ＯＦＦスイッチ９８が突設されている。また、グリップエンド部８０にはラバーグリップ９５が装着されており、ラバーグリップ９５をＯＮ／ＯＦＦスイッチ９８よりも突設させることによって、プレー中にＯＮ／ＯＦＦスイッチ９８に触れないように保護している。なお、シャフト１２とメーンウェートユニット９０またはセンサーユニット８２を取り付ける際、シャフト内部の防水性を確保するためにシール材（図示せず）を設けることが好ましい。

そして、図４に示すフロー説明図の手順に沿って、モーション測定と、メーンウェートユニット９０とセンサーユニット８２との交換を行う。

なお、センサーユニット８２のセンサーホルダー部８３への固定構造、ウェート部９１のホルダー部８１への固定構造としては、図８に示すように、共に蓋部材９７を用いて封止固定しても、蓋部材９７の替わりに樹脂モールドする構造としてもよい。

モーション測定の結果、重心バランスを変えたい場合には、メーンウェートユニット９０のウェート部９１が基準値よりも長い（重い）複数種類用意し交換すればよい。この場合、センサーユニット８２は、メーンウェートユニット９０の物理量とほぼ同じになるように調整可能小ウェートを用意し、先端部に付加できる構造にすることができる。あるいは、センサーユニット８２の物理量は基準値のままとし、メーンウェートユニット９０の物理量を変更する構造としてもよい。この構造は、シャフト１２にメーンウェートユニット９０を取り付ける場合は、シャフト１２の軸方向のみの物理量変更（重量と慣性モーメント）となるためである。

このように、シャフト１２にセンサーユニット８２とメーンウェートユニット９０を交換して取り付ける構造の場合には、ゴルフクラブ全体の重量バランスを調整してプレーすることができる。
（実施形態４）

続いて、実施形態４について説明する。なお、図面は省略する。実施形態４は、ヘッドとシャフトの両方にメーンウェートユニットとセンサーユニットが、取り付け可能な形態である。ヘッドに取り付ける場合は、実施形態１（図３、参照）または実施形態２（図７、参照）と同様な構造、シャフトに取り付ける場合は、実施形態３（図８、参照）と同様な構造を採用する。

このように、ヘッドとシャフトの両方においてモーション測定を行う構造にすれば、ヘッドのスイング速度・姿勢・スイング軌跡と、シャフトのグリップエンド部のスイング速度・スイング軌跡を測定することができる。また、ヘッドとシャフトの両方の慣性センサーデータを用いて演算することによって、グリップエンド部からヘッドに至る間のシャフトの捩れや、シャフトのしなり具合等も確認することができる。

なお、本発明は前述の実施の形態に例示したゴルフクラブに限定されるものではなく、他のスイングする物体にも応用することができる。
例えば、野球のバット、アイスホッケーのスティック、カーリング、ソリ（スケルトン、リュージュ、ボブスレー）、フライングディスク、クリケットのバット、サーフボードなど、球などを打つもの、急激な方向転換を伴う運動器具等に効果がある。

１…スイング解析システム１、１０…ゴルフクラブ、１１…ゴルフクラブのヘッド、２０…センサーユニット、４０…メーンウェート、４５，４６…サブウェート、１００…解析処理装置。

Claims (5)

1. スイングする物体の状態を解析するスイング解析システムであって、
   メーンウェートユニットと、
   慣性センサーと、前記慣性センサーの検出値を所定の慣性センサーデータに処理するデータ処理部と、前記慣性センサーデータを送信する無線通信部と、を含み、前記メーンウェートとほぼ等しい物理量を有するセンサーユニットと、
   前記慣性センサーデータを受信する無線通信部と、前記慣性センサーデータに基づき前記スイングする物体の速度および姿勢の少なくとも一方を演算する演算部と、演算結果を表示する表示部と、を含む解析処理装置と、
   を備え、
   前記メーンウェートユニットと前記センサーユニットとが、前記スイングする物体に交換して取り付け可能であることを特徴とするスイング解析システム。
2. 請求項１に記載のスイング解析システムにおいて、
   前記解析処理装置による演算結果を参照して、前記スイングする物体への取り付け位置、および物理量の変更可能なサブウェートを、さらに備えていることを特徴とするスイング解析システム。
3. 請求項１に記載のスイング解析システムにおいて、
   前記センサーユニットが、温度センサーを有していることを特徴とするスイング解析システム。
4. 請求項１に記載のスイング解析システムにおいて、
   前記データ処理部が、前記慣性センサーの検出値を前記演算部で演算するために必要なデータに補整する補整部を、さらに備えていることを特徴とするスイング解析システム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のスイング解析システムにおいて、
   前記物体はゴルフクラブであることを特徴とするスイング解析システム。

Images