JP2016019718A - ゴルフクラブのフィッティング装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
指標算出部及び最適指標特定部を備えるゴルフクラブのフィッティング装置が提供される。指標算出部は、複数のゴルフクラブのスイング動作を計測した計測値に基づいて、ゴルフクラブ毎に、スイング動作を特徴付ける指標であるスイング指標を算出する。最適指標特定部は、指標算出部により算出されたスイング指標に基づいて、第1回帰直線と第2回帰直線との交点を特定し、当該交点又はその近傍での振り易さ指標を特定する。第1回帰直線は、ゴルフクラブの振り易さを表す振り易さ指標に対しスイング指標が概ね一定となる一定領域におけるスイング指標の回帰直線である。第2回帰直線は、スイング指標が振り易さ指標である最適指標又は最適指標帯に概ね比例する比例領域におけるスイング指標の回帰直線である。
【選択図】図1
Description
(1)計測機器を用いて複数のゴルフクラブのスイング動作を計測するステップ。
(2)前記スイング動作の計測値に基づいて、前記ゴルフクラブ毎に、前記スイング動作を特徴付ける指標であるスイング指標を算出するステップ。
(3)前記算出されたスイング指標に基づいて、前記ゴルフクラブの振り易さを表す振り易さ指標に対し前記スイング指標が概ね一定となる一定領域における前記スイング指標の第1回帰直線を特定するステップ。
(4)前記算出されたスイング指標に基づいて、前記スイング指標が前記振り易さ指標に概ね比例する比例領域における前記スイング指標の第2回帰直線を特定するステップ。
(5)前記第1回帰直線と前記第2回帰直線との交点を特定し、前記交点又はその近傍での前記振り易さ指標である最適指標又は最適指標帯を特定するステップ。
(6)前記最適指標又は前記最適指標帯に合致する複数本のゴルフクラブの中から、スイング慣性モーメントが小さく、グリップエンド慣性モーメントの大きいゴルフクラブを特定するステップ。
(2)前記計測値に基づいて、前記ゴルフクラブ毎に、前記スイング動作を特徴付ける指標であるスイング指標を算出するステップ。
(3)前記算出されたスイング指標に基づいて、前記ゴルフクラブの振り易さを表す振り易さ指標に対し前記スイング指標が概ね一定となる一定領域における前記スイング指標の第1回帰直線を特定するステップ。
(4)前記算出されたスイング指標に基づいて、前記スイング指標が前記振り易さ指標に概ね比例する比例領域における前記スイング指標の第2回帰直線を特定するステップ。
(5)前記第1回帰直線と前記第2回帰直線との交点を特定し、前記交点又はその近傍での前記振り易さ指標である最適指標又は最適指標帯を特定するステップ。
プログラム。
(6)前記最適指標又は前記最適指標帯に合致する複数本のゴルフクラブの中から、スイング慣性モーメントが小さく、グリップエンド慣性モーメントの大きいゴルフクラブを特定するステップ。
図2及び図3に、本実施形態に係るゴルフクラブ4のフィッティング装置2を備えるフィッティングシステム(以下、解析システム100)の全体構成を示す。フィッティング装置2は、ゴルファー7によるゴルフクラブ4のスイング動作を計測した計測データに基づいて、ゴルファー7に適したゴルフクラブ4の選択を支援する装置である。スイング動作の計測は、ゴルフクラブ4のグリップ42に取り付けられたセンサユニット1(計測機器)により行われる。フィッティング装置2は、このセンサユニット1とともに、解析システム100を構成する。
センサユニット1は、図2及び図4に示すとおり、ゴルフクラブ4のグリップ42におけるヘッド41と反対側の端部(グリップエンド)に取り付けられており、グリップ42の挙動を計測する。なお、ゴルフクラブ4は、一般的なゴルフクラブであり、シャフト40と、シャフト40の一端に設けられたヘッド41と、シャフト40の他端に設けられたグリップ42とから構成される。センサユニット1は、スイング動作の妨げとならないよう、小型且つ軽量に構成されている。図3に示すように、本実施形態に係るセンサユニット1には、加速度センサ11、角速度センサ12及び地磁気センサ13が搭載されている。また、センサユニット1には、これらのセンサ11〜13による計測データを外部のフィッティング装置2に送信するための通信装置10も搭載されている。なお、本実施形態では、通信装置10は、スイング動作の妨げにならないように無線式であるが、ケーブルを介して有線式にフィッティング装置2に接続するようにしてもよい。
図3を参照しつつ、フィッティング装置2の構成について説明する。フィッティング装置2は、CD−ROM、USBメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体20に格納された本実施形態に係るゴルフクラブのフィッティングプログラム3を、当該記録媒体20から汎用のパーソナルコンピュータにインストールすることにより製造される。フィッティングプログラム3は、センサユニット1から送られてくる計測データに基づいてスイング動作を解析し、ゴルファー7に適したゴルフクラブを選択するのを支援する情報を出力するためのソフトウェアである。フィッティングプログラム3は、フィッティング装置2に後述する動作を実行させる。
続いて、解析システム100による、ゴルフクラブ4のフィッティング処理の流れについて説明する。本実施形態に係るフィッティング処理は、以下の6つの工程から構成されている。
(1)xyz局所座標系でのグリップ加速度ax,ay,az、グリップ角速度ωx,ωy,ωz及びグリップ地磁気mx,my,mzの計測データを計測する計測工程
(2)計測工程で得られたxyz局所座標系での計測データを、XYZ全体座標系でのグリップ加速度aX,aY,aZ及びグリップ角速度ωX,ωY,ωZに変換する第1変換工程(第1変換工程では、XYZ全体座標系でのグリップ速度vX,vY,vZも導出される。)
(3)XYZ全体座標系でのグリップ42の挙動(グリップ角速度ωX,ωY,ωZ及びグリップ速度vX,vY,vZ)を、スイング平面P(後述する)内でのグリップ42の挙動へと変換する第2変換工程
(4)スイング平面P内でのグリップ42の挙動に基づいて、スイング平面P内でのゴルファー7の疑似的な肩の挙動を導出する肩挙動導出工程
(5)グリップ42の挙動及び疑似的な肩の挙動に基づいて、スイング動作を特徴付けるスイング指標(本実施形態では、ヘッド速度)を算出する指標算出工程
(6)指標算出工程で算出されたスイング指標の値を、振り易さ指標−スイング指標平面内にプロットし、ゴルファー7に合った最適な振り易さ指標(本実施形態では、ゴルフクラブ4の重量)を特定する最適指標特定工程
(7)最適指標特定工程で特定された最適な振り易さ指標に合致する複数本のゴルフクラブの中から、特にヘッド速度を高めることができるゴルフクラブを特定する最適クラブ特定工程
以下、これらの工程を順に説明する。
計測工程では、ゴルファー7により、上述のセンサユニット1付きの複数のゴルフクラブ4がスイングされる。本実施形態では、極端に軽い1本のゴルフクラブ4と、極端に重いゴルフクラブ2本とが試打される。このとき、極端に軽いゴルフクラブ4と、極端に重いゴルフクラブ4(2本のうちより軽い方)との重量の差は、30g以上あることが好ましく、40g以上あることがより好ましい。また、極端に重い2本のゴルフクラブ4の間の重量の差は、5g以上あることが好ましく、10g以上あることがより好ましい。例えば、275g,315g,325gというような3本のゴルフクラブ4を選択することができる。
、センサユニット1により計測される。この計測データは、センサユニット1の通信装置10を介してフィッティング装置2に送信される。一方、フィッティング装置2側では、取得部24Aが通信部25を介してこれを受信し、ゴルフクラブ4毎に分けて、記憶部23内に格納する。本実施形態では、少なくともアドレスからインパクトまでの時系列の計測データが計測される。
以下、図6を参照しつつ、xyz局所座標系の計測データをXYZ全体座標系の値へと変換する第1変換工程について説明する。なお、以下では、簡単のため、1本のゴルフクラブ4による計測データに基づく処理を説明するが、実際には、ゴルフクラブ4毎の計測データに対し、以下の処理が行われるものとする。その後の第2変換工程、肩挙動導出工程及び指標算出工程についても、同様である。
成分a:全体座標系のX軸と、局所座標系のx軸とのなす角度の余弦
成分b:全体座標系のY軸と、局所座標系のx軸とのなす角度の余弦
成分c:全体座標系のZ軸と、局所座標系のx軸とのなす角度の余弦
成分d:全体座標系のX軸と、局所座標系のy軸とのなす角度の余弦
成分e:全体座標系のY軸と、局所座標系のy軸とのなす角度の余弦
成分f:全体座標系のZ軸と、局所座標系のy軸とのなす角度の余弦
成分g:全体座標系のX軸と、局所座標系のz軸とのなす角度の余弦
成分h:全体座標系のY軸と、局所座標系のz軸とのなす角度の余弦
成分i:全体座標系のZ軸と、局所座標系のz軸とのなす角度の余弦
ここで、ベクトル(a,b,c)は、x軸方向の単位ベクトルを表し、ベクトル(d,e,f)は、y軸方向の単位ベクトルを表し、ベクトル(g,h,i)は、z軸方向の単位ベクトルを表している。
以下、第1変換工程で算出されたXYZ全体座標系でのグリップ42の挙動を、スイング平面P内でのグリップ42の挙動へと変換する第2変換工程について説明する。本実施形態では、スイング平面Pは、XYZ全体座標系の原点を含み、Y軸及びインパクト時のゴルフクラブ4のシャフト40と平行な面として定義される(図8参照)。第2変換工程では、指標算出部24Bは、XYZ全体座標系でのグリップ速度vX,vY,vZ及びグリップ角速度ωX,ωY,ωZをスイング平面P内へ射影したグリップ速度vpX,vpY,vpZ
及びグリップ角速度ωpX,ωpY,ωpZを算出する。
以下、図9を算出しつつ、スイング平面P内でのグリップの挙動(グリップ速度VGE及びグリップ角速度ωpX)に基づいて、スイング平面P内の疑似的な肩の挙動を導出する肩挙動導出工程について説明する。本実施形態では、ゴルフクラブ4の挙動は、ゴルファー7の肩及びグリップ42(或いは、これを握るゴルファーの手首)を節点とし、ゴルファー7の腕及びゴルフクラブ4をリンクとする二重振り子モデルに基づいて解析される。ただし、肩の挙動は直接的に実測されるのではなく、実測されたグリップの挙動に基づいて、疑似的な肩の挙動として導出される。以下では、特に断らない限り、単に「肩」という場合も、このような疑似的な肩を意味するものとする。疑似的な肩とグリップ42(手首)との間を直線的に延びるものとして定義される疑似的な「腕」についても同様である。
(1)スイング平面P上において、グリップ42(手首)は肩を中心として円運動する。(2)スイング平面P上において、肩とグリップ42との距離(半径)Rは、一定である。
(3)肩は、スイング動作中は動かない(ただし、回転する)。
(4)スイング平面P上において、トップでの腕とゴルフクラブ4との為す角度は90°である。
(5)インパクト時の腕は、X軸正方向から見てZ軸下方を向く。
ω1=VGE/R
以下、図11を参照しつつ、グリップ42の挙動及び肩の挙動に基づいてスイング指標を算出する指標算出工程について説明する。本実施形態では、スイング指標として、ヘッド速度Vhが算出される。
し、m2は、ゴルフクラブの質量であり、gは、重力加速度である。また、m2は、ゴルフクラブ4のスペックであり、予め定められているものとする。
Vh=k1・E1_AVE+k2・tr+k3
以下、指標算出工程で算出されたスイング指標であるヘッド速度Vh1〜Vh3に基づいて、ゴルファー7に合ったゴルフクラブ4の最適重量mOPを特定する最適指標特定工程について説明する。具体的には、本実施形態では、ヘッド速度Vh1〜Vh3の値をm2(ゴルフクラブ重量)―Vh(ヘッド速度)平面内にプロットすることにより得られるグラフに基づいて、最適重量mOPが特定される。
以下、最適指標特定工程で特定された最適重量帯に属する複数本のゴルフクラブ(以下、候補クラブ)の中から、特にヘッド速度を高めることができるゴルフクラブ(以下、最適クラブ)を特定する最適クラブ特定工程について説明する。最適クラブは、フィッティングを行っているゴルファー7が各候補クラブを用いた場合のグリップエンド慣性モーメントIG及びスイング慣性モーメントISの値に基づいて特定される。
IS=I2+m2(2r+L)2+I1+m1r2
IS=I2+m2(2r+L)2
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
上記実施形態では、ゴルファー7のスイング動作を計測する計測機器として、加速度センサ、角速度センサ及び地磁気センサの3つを有するセンサユニット1が使用されたが、計測機器を他の構成とすることもできる。例えば、地磁気センサを省略することもできる。この場合には、統計的手法により、xyz局所座標系からXYZ全体座標系へと計測データを変換することが可能である。なお、このような手法については、公知技術であるため(要すれば、特開2013−56074号公報参照)、ここでは詳細な説明を省略する。或いは、計測機器として、三次元計測カメラを使用することもできる。三次元計測カメラにより、ゴルファーやゴルフクラブ、ゴルフボールの挙動を計測する手法についても、公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、三次元計測カメラを用いた場合には、計測データのxyz局所座標系からXYZ全体座標系への変換工程を省略することもでき、直接的にXYZ全体座標系でのグリップの挙動を計測することができる。
上記実施形態では、ヘッド速度Vhは、コック解放タイミングtr及び平均仕事率E1_AVEを説明変数とする重回帰式に基づいて算出されたが、その他の方法で算出することも可能である。例えば、スイング中のコック解放タイミングtr、エネルギー発揮量E1及び平均仕事率E1_AVEの少なくとも1つを説明変数として含む回帰式に基づいて算出するようにしてもよい。勿論、これら3つパラメータの全てを説明変数としてもよい。或いは、以下の式に従って幾何学的に算出することもできる。ただし、Lclubは、ゴルフクラブのスペックであるゴルフクラブの長さである。また、ヘッド速度Vhは、カメラ等からなる計測機器を用いて直接的に計測することもできる。
シャフト40の先端のヘッドの位置ベクトル(dhX,dhY)
dhX=2X1+Lclubcosθ2
dhY=2Y1+Lclubsinθ2
シャフト40の先端のヘッドの速度ベクトル(VhX,VhY)
VhX=2VX1−Lclubω2sinθ2
VhY=2VY1+Lclubω2cosθ2
Vh=sqrt(VhX 2+VhY 2)
上記実施形態では、ヘッド速度Vhに基づいてゴルフクラブ4の最適重量mopが算出されたが、ヘッド速度Vh以外のスイング指標と、ゴルフクラブ4の重量m2以外の振り易さ指標との間でも、図1に示すような関係が成立する。具体的には、例えば、上述したエネルギー発揮量E,E1及び平均仕事率EAVE,E1_AVEは、最適な振り易さ指標を算出するためのスイング指標として使用することができる。また、以下に説明するトルク発揮量Tti及び平均トルクTAVEも、スイング指標として使用することができる。なお、エネルギー発揮量E,E1及び平均仕事率量EAVE,E1_AVEは、図1(A)のモデルに当てはめることができ、トルク発揮量Tti及び平均トルクTAVEは、図1(B)のようなモデルに当てはめることができる。
トルク発揮量Ttiは、肩周りのトルクT1をスイング期間で積分した値であり、例えば、トップからインパクトまでの区間で積分することにより算出される。Ttiは、スイング中に二重振り子の系全体で発揮されるトルク発揮量を意味する。なお、トルク発揮量Ttiを算出するに当たり、正のトルクT1だけを積分してもよいし、トルクT1の平均値を積分してもよい。
平均トルクTAVEは、系全体で発揮される単位時間当たりの平均的なトルクであり、例えば、TAVE=Tti/(ti−tt)として算出することができる。
計測工程において試打されるゴルフクラブ4の本数は、上記実施形態では3本としたが、これに限られない。より多くのゴルフクラブ4による計測データを取得し、これに基づくより多くの点をスイング指標−振り易さ指標平面内にプロットすることで、より正確なスイング指標の回帰直線l1,l2を算出することもできる。このような回帰直線l1,l2は、最小二乗法等の方法で算出することができる。
u=w1・tr+w2・Vh+w3
上記実施形態では、第1回帰直線l1を振り易さ指標の軸に対して平行な直線としたが、傾きを有する直線としてもよい。図17の実験データに示すとおり、スイング指標が振り易さ指標に対して緩やかに変化する(概ね一定となる)場合もあるからである。この場合、第1回帰直線l1の算出に当たっても、複数のゴルフクラブ4の計測データを計測する等し、第2回帰直線l2と同様の方法で第1回帰直線l1を特定することができる。
2 フィッティング装置
3 フィッティングプログラム
4 ゴルフクラブ
7 ゴルファー
24A 取得部
24B 指標算出部
24C 最適指標特定部
41 ヘッド
42 グリップ
Claims (12)
- ゴルフクラブのフィッティング装置であって、
複数のゴルフクラブのスイング動作を計測した計測値を取得する取得部と、
前記計測値に基づいて、前記ゴルフクラブ毎に、前記スイング動作を特徴付ける指標であるスイング指標を算出する指標算出部と、
前記指標算出部により算出された前記スイング指標に基づいて、前記ゴルフクラブの振り易さを表す振り易さ指標に対し前記スイング指標が概ね一定となる一定領域における前記スイング指標の第1回帰直線と、前記スイング指標が前記振り易さ指標に概ね比例する比例領域における前記スイング指標の第2回帰直線との交点を特定し、前記交点又はその近傍での前記振り易さ指標である最適指標又は最適指標帯を特定する最適指標特定部と
を備える、
フィッティング装置。 - 前記取得部は、前記振り易さ指標が極端に小さいゴルフクラブの前記スイング動作を計測した第1計測値、及び、前記振り易さ指標が極端に大きいゴルフクラブの前記スイング動作を計測した第2計測値を取得し、
前記最適指標特定部は、前記第1計測値に基づく前記スイング指標に基づいて、前記第1回帰直線を特定し、前記第2計測値に基づく前記スイング指標に基づいて、前記第2回帰直線を特定する、又は、前記第2計測値に基づく前記スイング指標に基づいて、前記第1回帰直線を特定し、前記第1計測値に基づく前記スイング指標に基づいて、前記第2回帰直線を特定する、
請求項1に記載のフィッティング装置。 - 前記最適指標特定部は、1本のゴルフクラブによる前記計測値に基づく前記スイング指標に対応する点を通り、傾きがゼロの直線として、前記第1回帰直線を特定する、
請求項1又は2に記載のフィッティング装置。 - 前記最適指標特定部は、前記スイング動作時のコック解放タイミング及びインパクト時のヘッド速度の少なくとも一方を説明変数とする前記第2回帰直線の傾きの回帰式に基づいて、前記第2回帰直線を特定する、
請求項1から3のいずれかに記載のフィッティング装置。 - 前記最適指標特定部は、1本のゴルフクラブによる前記計測値に基づく前記スイング指標に対応する点を通り、前記回帰式に基づいて算出された前記傾きを有する直線として、前記第2回帰直線を特定する、
請求項4に記載のフィッティング装置。 - 前記振り易さ指標には、前記ゴルフクラブの重量、グリップエンド慣性モーメント及びゴルファーの肩周りの慣性モーメントの少なくとも1つが含まれる、
請求項1から5のいずれかに記載のフィッティング装置。 - 前記スイング指標には、ヘッド速度、トルク発揮量、平均トルク、平均仕事率及びエネルギー発揮量の少なくとも1つが含まれる、
請求項1から6のいずれかに記載のフィッティング装置。 - 前記最適指標又は前記最適指標帯に合致する複数本のゴルフクラブの中から、スイング慣性モーメントが小さく、グリップエンド慣性モーメントの大きいゴルフクラブを特定する最適クラブ特定部
をさらに備える、請求項1から7のいずれかに記載のフィッティング装置。 - ゴルフクラブのフィッティング方法であって、
計測機器を用いて複数のゴルフクラブのスイング動作を計測するステップと、
前記スイング動作の計測値に基づいて、前記ゴルフクラブ毎に、前記スイング動作を特徴付ける指標であるスイング指標を算出するステップと、
前記算出されたスイング指標に基づいて、前記ゴルフクラブの振り易さを表す振り易さ指標に対し前記スイング指標が概ね一定となる一定領域における前記スイング指標の第1回帰直線を特定するステップと、
前記算出されたスイング指標に基づいて、前記スイング指標が前記振り易さ指標に概ね比例する比例領域における前記スイング指標の第2回帰直線を特定するステップと、
前記第1回帰直線と前記第2回帰直線との交点を特定し、前記交点又はその近傍での前記振り易さ指標である最適指標又は最適指標帯を特定するステップと
を備える、方法。 - 前記最適指標又は前記最適指標帯に合致する複数本のゴルフクラブの中から、スイング慣性モーメントが小さく、グリップエンド慣性モーメントの大きいゴルフクラブを特定するステップ
をさらに備える、請求項9に記載の方法。 - ゴルフクラブのフィッティングプログラムであって、
前記スイング動作を計測した計測値を取得するステップと、
前記計測値に基づいて、前記ゴルフクラブ毎に、前記スイング動作を特徴付ける指標であるスイング指標を算出するステップと、
前記算出されたスイング指標に基づいて、前記ゴルフクラブの振り易さを表す振り易さ指標に対し前記スイング指標が概ね一定となる一定領域における前記スイング指標の第1回帰直線を特定するステップと、
前記算出されたスイング指標に基づいて、前記スイング指標が前記振り易さ指標に概ね比例する比例領域における前記スイング指標の第2回帰直線を特定するステップと、
前記第1回帰直線と前記第2回帰直線との交点を特定し、前記交点又はその近傍での前記振り易さ指標である最適指標又は最適指標帯を特定するステップと
をコンピュータに実行させる、
プログラム。 - 前記最適指標又は前記最適指標帯に合致する複数本のゴルフクラブの中から、スイング慣性モーメントが小さく、グリップエンド慣性モーメントの大きいゴルフクラブを特定するステップ
をさらにコンピュータに実行させる、請求項11に記載のプログラム。
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