JP2016116719A - 運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】弾道タイプの分析等に有効な情報を取得することのできる運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】慣性センサーの出力を用いることにより、インパクトに入るときの運動具の打球面の移動方向と、前記インパクトにおける前記打球面の姿勢との関係を求める第１計算部を含むことを特徴とする運動解析装置。【選択図】図９

Description

本発明は、運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法及びプログラムに関する。

ゴルファーのスイングによるゴルフボールの弾道（球筋）には、スライス、フェード、ストレート、ドロー、フックなどのタイプがあり、これを決める要素はインパクトにおけるクラブヘッドの入射角及びフェース角である（特許文献１等を参照。）。特に、特許文献１では、弾道タイプを分析するために、カメラで撮影したスイング映像に基づき、ゴルフボールの中心と目標を結ぶ目標線（ターゲットライン）を特定し、ターゲットラインを基準として入射角θ及びフェース角φを計測している。

特開２０１１− １１０１６４号公報

しなしながら、特許文献１の計測方法では、ターゲットラインを映像から推測しているに過ぎないため、弾道タイプを正しく分析できない可能性がある。また、弾道タイプの分析精度向上を図るならば、分析に使用すべきパラメータ（入射角θ，フェース角φ）の算出方法についても詳細に検討する必要がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、弾道タイプの分析等に有効な情報を取得することのできる運動解析装置、運動解析システム、運動解析方法、及びプログラムを提供する。

本発明は前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、以下の態様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］
適用例１に係る運動解析装置は、慣性センサーの出力を用いることにより、インパクトに入るときの運動具の打球面の移動方向と、前記インパクトにおける前記打球面の姿勢との関係を求める第１計算部を含む。

従って、適用例１に係る運動解析装置によれば、弾道タイプの分析に有効なデータを得ることができる。

［適用例２］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記第１計算部は、前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向を示すベクトルと、前記インパクトにおける前記打球面に沿った所定のベクトルとが成す角度を、前記関係として求めてもよい。

［適用例３］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記第１計算部は、前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向を示すベクトルと、前記インパクトにおける前記打球面に交差する所定のベクトルとが成す角度を、前記関係として求めてもよい。

［適用例４］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記第１計算部は、前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向を示すベクトルと、前記鉛直方向に対して交差する所定の平面に投影された前記所定のベクトルとが成す角度を、前記関係として求めてもよい。

［適用例５］
上記の適用例に係る運動解析装置は、前記慣性センサーの出力を用いることにより、運動開始前における前記打球面の姿勢と、前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向との関係を求める第２計算部を更に含んでもよい。従って、上記の適用例に係る運動解析装置は、インパクトにおける打球面の姿勢とインパクトに入るときの打球面の移動方向とを、それぞれ計測することができる。

［適用例６］
上記の適用例に係る運動解析装置は、前記第１計算部が求めた関係と前記第２計算部が求めた関係との少なくとも一方を示すデータを出力する出力処理部を更に含んでもよい。従って、ユーザーは、打球面の姿勢に関する自分の癖と、打球面の移動方向に関する自分の癖との少なくとも一方を、グラフ上のデータとして確認することができる。

［適用例７］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記出力処理部は、前記第１計算部が求めた関係と前記第２計算部が求めた関係との組み合わせを示すデータを二次元のグラフで表示してもよい。従って、ユーザーは、自分の弾道タイプを二次元のグラフ上のデータとして確認することができる。

［適用例８］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記出力処理部は、前記データから予測される弾道タイプを前記グラフと共に表示してもよい。従って、ユーザーは、自分の弾道タイプを客観的に認識することができる。

［適用例９］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記出力処理部は、弾道タイプによって領域分けされたマップを前記グラフと共に表示してもよい。従って、ユーザーは、自分の弾道タイプを直感的に認識することができる。

［適用例１０］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記出力処理部は、直進の弾道タイプに対応する領域が前記グラフの中央に位置するように前記グラフの原点を設定してもよい。従って、例えば、ユーザーは、自分のデータがグラフ中央に位置するよう打球練習をすることにより、自分の弾道タイプを所謂ストレートに近づけることができる。

［適用例１１］
上記の適用例に係る運動解析装置において、前記出力処理部は、複数回の運動に関する複数のデータを同一のグラフで表示し、かつ、最新のデータを他のデータと前記グラフ上で区別してもよい。従って、ユーザーは、自分の最新の弾道タイプを過去の弾道タイプと比較することができる。

［適用例１２］
適用例１２に係る運動解析システムは、上記の何れかの適用例に係る運動解析装置と、前記慣性センサーとを含む。従って、適用例１２に係る運動解析システムによれば、弾道
タイプの分析に有効なデータを得ることができる。

［適用例１３］
適用例１３に係る運動解析方法は、慣性センサーの出力を用いることにより、インパクトに入るときの運動具の打球面の移動方向と、前記インパクトにおける前記打球面の姿勢との関係を求める姿勢計算工程を含む。従って、適用例１３に係る運動解析方法によれば、弾道タイプの分析に有効なデータを得ることができる。

［適用例１４］
適用例１４に係る運動解析プログラムは、慣性センサーの出力を用いることにより、インパクトに入るときの運動具の打球面の移動方向と、前記インパクトにおける前記打球面の姿勢との関係を求める姿勢計算手順をコンピューターに実行させる。従って、適用例１４に係る運動解析プログラムによれば、弾道タイプの分析に有効なデータを得ることができる。

本実施形態の運動解析システムの例としてのスイング解析システムの概要の説明図。 センサーユニットの装着位置及び向きの一例を示す図。 本実施形態においてユーザーが行う動作の手順を示す図。 本実施形態のスイング解析システムの構成例を示す図。 アドレスにおけるヘッドとグローバル座標系Σ_ＸＹＺとの関係を説明する図。 本実施形態におけるスイング解析処理の手順の一例を示すフローチャート図。 インパクトを検出する処理の手順の一例を示すフローチャート図。 図８（Ａ）はスイング時の３軸角速度をグラフ表示した図、図８（Ｂ）は３軸角速度の合成値をグラフ表示した図、図８（Ｃ）は３軸角速度の合成値の微分値をグラフ表示した図。 入射角θ及び相対フェース角φ’の計算処理（図６の工程Ｓ６０）の手順の一例を示すフローチャート図。 アドレスにおけるフェースベクトルを説明する図。 インパクトに入るときの移動方向ベクトル及びフェースベクトルを説明する図。 入射角θを説明する図。 相対フェース角φ’を説明する図。 θ，φ’の表示処理の一例を説明する図。 グラフの背景に弾道予測マップを表示した例。 弾道タイプの相違を説明する図。 相対フェース角φ’のヒストグラムの例。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

以下では、運動解析システムの一例としてゴルフスイングの解析を行うスイング解析システムを例に挙げて説明する。

１．スイング解析システム
１−１．スイング解析システムの概要
図１は、本実施形態のスイング解析システムの概要について説明するための図である。本実施形態のスイング解析システム１は、センサーユニット１０（慣性センサーの一例）及びスイング解析装置２０（運動解析装置の一例）を含んで構成されている。

センサーユニット１０は、３軸の各軸方向に生じる加速度と３軸の各軸回りに生じる角速度を計測可能であり、ゴルフクラブ３（運動具の一例）に装着される。

本実施形態では、図２に示すように、センサーユニット１０は、３つの検出軸（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）のうちの１軸、例えばｙ軸をシャフトの長軸方向に合わせて、ゴルフクラブ３のシャフトの一部に取り付けられる。望ましくは、センサーユニット１０は、打球時の衝撃が伝わりにくく、スイング時に遠心力がかからないグリップに近い位置に取り付けられる。シャフトは、ゴルフクラブ３のヘッドを除いた柄の部分であり、グリップも含まれる。

ユーザー２は、あらかじめ決められた手順に従って、ゴルフボール４を打球するスイング動作を行う。図３は、ユーザー２が行う動作の手順を示す図である。図３に示すように、ユーザー２は、まず、ゴルフクラブ３を握って、ゴルフクラブ３のシャフトの長軸がターゲットライン（打球の目標方向）に対して垂直となるようにアドレスの姿勢をとり、所定時間以上（例えば、１秒以上）静止する（Ｓ１）。次に、ユーザー２は、スイング動作を行い、ゴルフボール４を打球する（Ｓ２）。

ユーザー２が図３に示す手順に従ってゴルフボール４を打球する動作を行う間、センサーユニット１０は、所定周期（例えば１ｍｓ）で３軸加速度と３軸角速度を計測し、計測したデータを順次、スイング解析装置２０に送信する。センサーユニット１０は、計測したデータをすぐに送信してもよいし、計測したデータを内部メモリーに記憶しておき、ユーザー２のスイング動作の終了後などの所望のタイミングで計測データを送信するようにしてもよい。センサーユニット１０とスイング解析装置２０との間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。あるいは、センサーユニット１０は、計測したデータをメモリーカード等の着脱可能な記録媒体に記憶しておき、スイング解析装置２０は、当該記録媒体から計測データを読み出すようにしてもよい。

本実施形態におけるスイング解析装置２０は、センサーユニット１０が計測したデータを用いて、インパクトにおけるゴルフクラブ３のヘッドの移動方向の指標（インパクトに入るときの移動方向の指標）θと、インパクトにおけるフェース面（打球面）の姿勢の指標φ’とを算出する。そして、スイング解析装置２０は、指標θ，φ’をグラフ等として表示部（ディスプレイ）に表示（出力）する。なお、スイング解析装置２０は、例えば、スマートフォンなどの携帯機器やパーソナルコンピューター（ＰＣ）であってもよい。

１−２．スイング解析システムの構成
図４は、本実施形態のスイング解析システム１の構成例（センサーユニット１０及びスイング解析装置２０の構成例）を示す図である。図４に示すように、本実施形態では、センサーユニット１０は、加速度センサー１２、角速度センサー１４、信号処理部１６及び通信部１８を含んで構成されている。

加速度センサー１２は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々に生じる加速度を計測し、計測した３軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号（加速度データ）を出力する。

角速度センサー１４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸の各々の軸回りに
生じる角速度を計測し、計測した３軸角速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号（角速度データ）を出力する。

信号処理部１６は、加速度センサー１２と角速度センサー１４から、それぞれ加速度データと角速度データを受け取って時刻情報を付して不図示の記憶部に記憶し、記憶した計測データ（加速度データと角速度データ）に時刻情報を付して通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部１８に出力する。

加速度センサー１２及び角速度センサー１４は、それぞれ３軸が、センサーユニット１０に対して定義されるｘｙｚ直交座標系（センサー座標系Σ_ｘｙｚ）の３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）と一致するようにセンサーユニット１０に取り付けられるのが理想的だが、実際には取り付け角の誤差が生じる。そこで、信号処理部１６は、取り付け角誤差に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、加速度データ及び角速度データをｘｙｚ座標系（センサー座標系Σ_ｘｙｚ）のデータに変換する処理を行う。

さらに、信号処理部１６は、加速度センサー１２及び角速度センサー１４の温度補正処理を行ってもよい。あるいは、加速度センサー１２及び角速度センサー１４に温度補正の機能が組み込まれていてもよい。

なお、加速度センサー１２と角速度センサー１４は、アナログ信号を出力するものであってもよく、この場合は、信号処理部１６が、加速度センサー１２の出力信号と角速度センサー１４の出力信号をそれぞれＡ／Ｄ変換して計測データ（加速度データと角速度データ）を生成し、これらを用いて通信用のパケットデータを生成すればよい。

通信部１８は、信号処理部１６から受け取ったパケットデータをスイング解析装置２０に送信する処理や、スイング解析装置２０から制御コマンドを受信して信号処理部１６に送る処理等を行う。信号処理部１６は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。

スイング解析装置２０は、処理部２１、通信部２２、操作部２３、記憶部２４、表示部２５、音出力部２６を含んで構成されている。

通信部２２は、センサーユニット１０から送信されたパケットデータを受信し、処理部２１に送る処理や、処理部２１からの制御コマンドをセンサーユニット１０に送信する処理等を行う。

操作部２３は、ユーザー２からの操作データを取得し、処理部２１に送る処理を行う。操作部２３は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどであってもよい。

記憶部２４は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の各種ＩＣメモリーやハードディスクやメモリーカードなどの記録媒体等により構成される。

記憶部２４は、処理部２１が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムや、アプリケーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。特に、本実施形態では、記憶部２４には、処理部２１によって読み出され、スイング解析処理を実行するためのスイング解析プログラム２４０が記憶されている。スイング解析プログラム２４０はあらかじめ不揮発性の記録媒体に記憶されていてもよいし、処理部２１がネットワークを介してサーバーからスイング解析プログラム２４０を受信して記憶部２４に記憶させてもよい。

また、本実施形態では、記憶部２４には、ゴルフクラブ３の仕様を表すクラブ仕様情報２４２及びセンサー装着位置情報２４４が記憶される。例えば、ユーザー２が操作部２３を操作して使用するゴルフクラブ３の型番を入力（あるいは、型番リストから選択）し、記憶部２４にあらかじめ記憶されている型番毎の仕様情報（例えば、シャフトの長さ、重心の位置、ライ角、フェース角、ロフト角等の情報など）のうち、入力された型番の仕様情報をクラブ仕様情報２４２とする。あるいは、センサーユニット１０を決められた所定位置（例えば、グリップから２０ｃｍの距離など）に装着するものとして、当該所定位置の情報がセンサー装着位置情報２４４としてあらかじめ記憶されていてもよい。

また、記憶部２４は、処理部２１の作業領域として用いられ、操作部２３から入力されたデータ、処理部２１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。さらに、記憶部２４は、処理部２１の処理により生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶してもよい。

表示部２５は、処理部２１の処理結果を文字、グラフ、表、アニメーション、その他の画像として表示するものである。表示部２５は、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、タッチパネル型ディスプレイ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）などであってもよい。なお、１つのタッチパネル型ディスプレイで操作部２３と表示部２５の機能を実現するようにしてもよい。

音出力部２６は、処理部２１の処理結果を音声やブザー音等の音として出力するものである。音出力部２６は、例えば、スピーカーやブザーなどであってもよい。

処理部２１は、各種プログラムに従って、センサーユニット１０に制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット１０から通信部２２を介して受信したデータに対する各種の計算処理や、その他の各種の制御処理を行う。特に、本実施形態における処理部２１は、スイング解析プログラム２４０を実行することにより、インパクト検出部２１１、姿勢計算部（第１計算部の一例）２１４、移動方向計算部（第２計算部の一例）２１５、表示処理部（出力処理部の一例）２１７として機能する。

例えば、処理部２１は、通信部２２がセンサーユニット１０から受信したパケットデータを受け取り、受け取ったパケットデータから時刻情報及び計測データを取得し、これらを対応づけて記憶部２４に記憶させる処理を行う。

また、処理部２１は、計測データを用いて、ユーザー２のスイングにおけるインパクトのタイミング（計測データの計測時刻）を検出する処理等を行う。

また、処理部２１は、計測データに含まれる角速度データを例えば所定の計算式へ当てはめることにより、センサーユニット１０の姿勢変化を表す時系列データを生成する処理を行う（なお、姿勢変化は、例えば、各軸方向の回転角（ロール角、ピッチ角、ヨー角）、クオータ二オン（四元数）、回転行列などで表現することができる。）。

また、処理部２１は、計測データに含まれる加速度データを例えば時間積分することにより、センサーユニット１０の位置変化を表す時系列データを生成する処理を行う（なお、位置変化は、例えば、各軸方向の速さ（速度ベクトル）などで表現することができる。）。

また、処理部２１は、例えばセンサーユニット１０の姿勢変化を表す時系列データと、クラブ仕様情報２４２と、センサー装着位置情報２４４とに基づき、ゴルフクラブ３のフ
ェース面の姿勢変化を表す時系列データを生成する処理を行う。

また、処理部２１は、例えばセンサーユニット１０の位置変化を表す時系列データと、センサーユニット１０の姿勢変化を表す時系列データと、クラブ仕様情報２４２と、センサー装着位置情報２４４とに基づき、ゴルフクラブ３のフェース面の位置変化を表す時系列データを生成する処理を行う。

ここで、本実施形態の処理部２１は、各時点におけるフェース面の姿勢及び位置を、ユーザー２の静止時（アドレスの計測時刻ｔ_０）を基準として計測するために、例えば以下の工程（１）〜（６）を行う。

（１）処理部２１は、時刻ｔ_０の計測データ（加速度データ及び角速度データ）を用いて、計測データに含まれるオフセット量を計算し、スイングにおける計測データ（加速度データ及び角速度データ）からオフセット量を減算してバイアス補正する。

（２）処理部２１は、時刻ｔ_０における加速度データ（すなわち重力加速度方向を示すデータ）と、クラブ仕様情報２４２と、センサー装着位置情報２４４とに基づき、地上に対して固定されるべきＸＹＺ直交座標系（グローバル座標系Σ_ＸＹＺ）を定める。例えば、グローバル座標系Σ_ＸＹＺの原点は、図５に示すとおり、時刻ｔ_０におけるヘッドの位置に設定され、グローバル座標系Σ_ＸＹＺのＺ軸は、鉛直上向き方向（すなわち重力加速度方向の反対方向）に設定され、グローバル座標系Σ_ＸＹＺのＸ軸は、時刻ｔ_０におけるセンサー座標系Σ_ｘｙｚのｘ軸と同じ方向に設定される。従って、この場合は、グローバル座標系Σ_ＸＹＺのＸ軸を、ターゲットラインＬ０とみなすことができる。

（３）処理部２１は、フェース面Ｓ_Ｆの姿勢を示すフェースベクトルＶ_Ｆを定める。フェースベクトルＶ_Ｆの採り方は任意であるが、本実施形態では、図５に示すとおり、時刻ｔ_０において＋Ｘ軸方向を向く単位ベクトル（フェース面（打球面）に交差する所定のベクトルの一例）をフェースベクトルＶ_Ｆとして使用する。この場合、時刻ｔ_０において、フェースベクトルＶ_ＦのＹ軸成分及びＺ軸成分は、ゼロとなる。

（４）処理部２１は、グローバル座標系Σ_ＸＹＺにおける時刻ｔ_０のフェースベクトルＶ_Ｆを初期フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_０）とおき、初期フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_０）と、フェース面Ｓ_Ｆの姿勢変化を表す時系列データ（バイアス補正後）とに基づき、グローバル座標系Σ_ＸＹＺにおける各時刻のフェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ）を計算する。

（５）処理部２１は、フェース面Ｓ_Ｆの位置を示すフェース座標Ｐ_Ｆを定める。フェース座標Ｐ_Ｆの採り方は任意であるが、本実施形態では、時刻ｔ_０においてグローバル座標系Σ_ＸＹＺの原点に位置する点をフェース座標Ｐ_Ｆと仮定する。この場合、図５に示すとおり、時刻ｔ_０におけるフェース座標Ｐ_ＦのＸ軸成分、Ｙ軸成分、Ｚ軸成分はゼロとなる。

（６）処理部２１は、グローバル座標系Σ_ＸＹＺにおける時刻ｔ_０のフェース座標Ｐ_Ｆを初期フェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_０）とおき、初期フェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_０）と、フェース面Ｓ_Ｆの位置変化を表す時系列データ（バイアス補正後）とに基づき、グローバル座標系Σ_ＸＹＺにおける各時刻のフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ）を計算する。

なお、ここでは、計測データのバイアス補正を処理部２１が行ったが、センサーユニット１０の信号処理部１６が行ってもよいし、加速度センサー１２及び角速度センサー１４にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。

また、処理部２１は、記憶部２４に対する各種プログラムや各種データのリード／ライト処理を行う。処理部２１は、通信部２２から受け取った時刻情報と計測データを対応づけて記憶部２４に記憶させる処理の他、計算した各種の情報等を記憶部２４に記憶させる処理も行う。

処理部２１は、表示部２５に対して各種の画像（処理部２１が生成した運動解析情報（入射角θ，相対フェース角φ’（フェース面の移動方向と姿勢との関係の一例）などの情報）に対応する画像、文字、記号等）を表示させる処理を行う。例えば、表示処理部２１７は、ユーザー２のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、ユーザー２の入力操作に応じて処理部２１が生成した運動解析情報（入射角θ，相対フェース角φ’などの情報）に対応する画像や文字等を表示部２５に表示させる。あるいは、センサーユニット１０に表示部を設けておいて、表示処理部２１７は、通信部２２を介してセンサーユニット１０に画像データを送信し、センサーユニット１０の表示部に各種の画像や文字等を表示させてもよい。

処理部２１は、音出力部２６に対して各種の音（音声やブザー音等も含む）を出力させる処理を行う。例えば、処理部２１は、ユーザー２のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、所定の入力操作が行われたときに、記憶部２４に記憶されている各種の情報を読み出して音出力部２６にスイング解析用の音や音声を出力させてもよい。あるいは、センサーユニット１０に音出力部を設けておいて、処理部２１は、通信部２２を介してセンサーユニット１０に各種の音データや音声データを送信し、センサーユニット１０の音出力部に各種の音や音声を出力させてもよい。

なお、スイング解析装置２０あるいはセンサーユニット１０に振動機構を設けておいて、当該振動機構により各種の情報を振動情報に変換してユーザー２に提示してもよい。

１−３．スイング解析装置の処理
［スイング解析処理］
図６は、本実施形態におけるスイング解析装置２０の処理部２１によるスイング解析処理の手順を示すフローチャート図である。スイング解析装置２０（コンピューターの一例）の処理部２１は、記憶部２４に記憶されているスイング解析プログラム２４０を実行することにより、図６のフローチャートの手順でスイング解析処理を実行する。以下、図６のフローチャートについて説明する。

まず、処理部２１は、センサーユニット１０の計測データを取得する（Ｓ１０）。処理部２１は、工程Ｓ１０において、ユーザー２のスイング（静止動作も含む）における最初の計測データを取得するとリアルタイムに工程Ｓ２０以降の処理を行ってもよいし、センサーユニット１０からユーザー２のスイング運動における一連の計測データの一部又は全部を取得した後に、工程Ｓ２０以降の処理を行ってもよい。

次に、処理部２１は、センサーユニット１０から取得した計測データを用いてユーザー２の静止動作（アドレス動作）（図３のステップＳ１の動作）を検出する（Ｓ２０）。処理部２１は、リアルタイムに処理を行う場合は、静止動作（アドレス動作）を検出した場合に、例えば、所定の画像や音を出力し、あるいは、センサーユニット１０にＬＥＤを設けておいて当該ＬＥＤを点灯させる等して、ユーザー２に静止状態を検出したことを通知し、ユーザー２は、この通知を確認した後にスイングを開始してもよい。

次に、処理部２１は、センサーユニット１０から取得した計測データ（ユーザー２の静止動作（アドレス動作）における計測データ）、クラブ仕様情報２４２及びセンサー装着位置情報２４４等を用いて、センサーユニット１０の初期位置と初期姿勢を計算する（Ｓ
３０）。

次に、処理部２１は、センサーユニット１０から取得した計測データを用いて、スイングにおけるインパクトを検出する（Ｓ４０）。このインパクト検出処理の手順の一例については、後述する。

また、処理部２１は、工程Ｓ４０の処理と並行してあるいは前後して、センサーユニット１０から取得した計測データを用いて、スイングにおけるセンサーユニット１０の位置と姿勢を計算する（Ｓ５０）。

次に、処理部２１は、例えば、インパクトにおけるセンサーユニット１０の位置及び姿勢と、インパクト直前又は直後におけるセンサーユニット１０の位置と、クラブ仕様情報２４２及びセンサー装着位置情報２４４等とを用いて、インパクトにおけるフェース面Ｓ_Ｆの入射角θ及び相対フェース角φ’を計算する（Ｓ６０）。なお、入射角θ及び相対フェース角φ’の計算手順の一例については後述する。

次に、処理部２１は、工程Ｓ６０で計算した入射角θ及び相対フェース角φ’を表す画像データを生成し、表示部２５に表示させ（Ｓ７０）、処理を終了する。なお、表示処理に関する手順の一例については後述する。

なお、図６のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。

［インパクト検出処理］
図７は、ユーザー２のスイングにおけるインパクトを検出する処理（図６の工程Ｓ４０の処理）の手順の一例を示すフローチャート図である。インパクト検出処理は、インパクト検出部２１１としての処理部２１の動作に対応する。以下、図７のフローチャートについて説明する。

まず、処理部２１は、記憶部２４に記憶された計測データ（加速度データ及び角速度データ）をバイアス補正する（Ｓ２００）。

次に、処理部２１は、工程Ｓ２００でバイアス補正した角速度データ（時刻ｔ毎の角速度データ）を用いて、各時刻ｔでの角速度の合成値ｎ_０（ｔ）の値を計算する（Ｓ２１０）。例えば、時刻ｔでの角速度データをｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）、ｚ（ｔ）とすると、角速度の合成値ｎ_０（ｔ）は、次の式（１）で計算される。

ユーザー２がスイングを行ってゴルフボール４を打ったときの３軸角速度データｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）、ｚ（ｔ）の一例を、図８（Ａ）に示す。図８（Ａ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度（ｄｐｓ）である。

次に、処理部２１は、各時刻ｔでの角速度の合成値ｎ_０（ｔ）を所定範囲に正規化（スケール変換）した合成値ｎ（ｔ）に変換する（Ｓ２２０）。例えば、計測データの取得期間における角速度の合成値の最大値をｍａｘ（ｎ_０）とすると、次の式（２）により、角速度の合成値ｎ_０（ｔ）が０〜１００の範囲に正規化した合成値ｎ（ｔ）に変換される。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の３軸角速度データｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ）から３軸角速度の合成値ｎ_０（ｔ）を式（１）に従って計算した後に式（２）に従って０〜１００に正規化した合成値ｎ（ｔ）をグラフ表示した図である。図８（Ｂ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は角速度の合成値である。

次に、処理部２１は、各時刻ｔでの正規化後の合成値ｎ（ｔ）の微分ｄｎ（ｔ）を計算する（Ｓ２３０）。例えば、３軸角速度データの計測周期をΔｔとすると、時刻ｔでの角速度の合成値の微分（差分）ｄｎ（ｔ）は次の式（３）で計算される。

図８（Ｃ）は、図８（Ｂ）の３軸角速度の合成値ｎ（ｔ）からその微分ｄｎ（ｔ）を式（３）に従って計算し、グラフ表示した図である。図８（Ｃ）において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は３軸角速度の合成値の微分値である。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では横軸を０〜５秒で表示しているが、図８（Ｃ）では、インパクトの前後の微分値の変化がわかるように、横軸を２秒〜２．８秒で表示している。

次に、処理部２１は、合成値の微分ｄｎ（ｔ）の値が最大となる時刻と最小となる時刻のうち、先の時刻をインパクトの計測時刻（ｔ_３）として特定する（Ｓ２４０）（図８（Ｃ）参照）。通常のゴルフスイングでは、インパクトの瞬間にスイング速度が最大になると考えられる。そして、スイング速度に応じて角速度の合成値の値も変化すると考えられるので、一連のスイング動作の中で角速度の合成値の微分値が最大又は最小となるタイミング（すなわち、角速度の合成値の微分値が正の最大値又は負の最小値になるタイミング）をインパクトのタイミングとして捉えることができる。なお、インパクトによりゴルフクラブ３が振動するため、角速度の合成値の微分値が最大となるタイミングと最小となるタイミングが対になって生じると考えられるが、そのうちの先のタイミングがインパクトの瞬間と考えられる。

なお、図７のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。また、図７のフローチャートでは、処理部２１は、３軸角速度データを用いてインパクト等を特定しているが、３軸加速度データを用いて、同様にインパクト等を特定することもできる。

［θ，φ’の計算処理］
図９は、入射角θ及び相対フェース角φ’の計算処理（図６の工程Ｓ６０）の手順の一例を示すフローチャート図である。なお、姿勢計算部２１４としての処理部２１の動作は、主に工程Ｓ３２０、Ｓ３４０に対応し、移動方向計算部２１５としての処理部２１の処理は、主に工程Ｓ３１０、Ｓ３３０に対応する。以下、図９のフローチャートについて説明する。

先ず、処理部２１は、図１０に示すとおり、アドレスの計測時刻ｔ_０におけるフェースベクトルＶ_Ｆを、初期フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_０）とおく（Ｓ３００）。前述したとおり、初期フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_０）のＹ軸成分はゼロである。

次に、処理部２１は、図１１に示すとおり、インパクトの計測時刻ｔ_３におけるフェース面Ｓ_Ｆの移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）を計算する（Ｓ３１０）。移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）は、例えば、時刻ｔ_３におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３）を起点とし、かつ、時刻（ｔ_３＋Δｔ）におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３＋Δｔ）を終点としたベクトルと同じ方向を向いた単位ベクトルである。この移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）の方向は、ＸＹ平面上に投影されたフェース座標Ｐ_Ｆの軌跡Ｑについての時刻ｔ_３における大凡の接線方向を表している。

また、処理部２１は、図１１に示すとおり、時刻ｔ_３におけるフェース面Ｓ_ＦのフェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_３）を計算する（Ｓ３２０）。フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_３）は、例えば、初期フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_０）と、時刻（ｔ_０＋Δｔ）から時刻ｔ_３までの期間におけるフェース面の姿勢変化データとから求めることができる。

そして、処理部２１は、図１２に示すとおり、ＸＹ平面（所定の平面の一例）に投影された初期フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_０）に対して、ＸＹ平面（所定の平面の一例）に投影された移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）が成す角度を、フェース面Ｓ_Ｆの入射角θとして計算する。つまり、処理部２１は、初期フェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_０）と移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）とがＸＹ平面（所定の平面の一例）上で成す角度を、フェース面Ｓ_Ｆの入射角θとして計算する（Ｓ３３０）。入射角θは、時刻ｔ_３における軌跡Ｑの接線がターゲットラインＬ０に対してＸＹ平面上で成す角度を表している。

ここでは、図１２に示すとおりターゲットラインＬ０に対する軌跡Ｑの関係が所謂「インサイドアウト」であるときに入射角θが正となり、所謂「インサイドイン」であるときに入射角θがゼロとなり、所謂「アウトサイドイン」であるときに入射角θが負となるようにθの方向が定められるものとする。なお、図１２に示した軌跡Ｑは、右利き用ゴルフクラブ３の軌跡であって、ターゲットラインＬ０に対する軌跡Ｑの関係が所謂「インサイドアウト」であるとき（θが正のとき）の様子を示している。

また、処理部２１は、図１３に示すとおり、ＸＹ平面（所定の平面の一例）に投影された移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）に対して、ＸＹ平面（所定の平面の一例）に投影されたフェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_３）が成す角度を、フェース面Ｓ_Ｆの相対フェース角φ’として計算する。つまり、処理部２１は、移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）とフェースベクトルＶ_Ｆ（ｔ_３）とがＸＹ平面（所定の平面の一例）上で成す角度を、フェース面Ｓ_Ｆの相対フェース角φ’として計算する（Ｓ３４０）。そして、処理部２１は処理を終了する。相対フェース角φ’は、軌跡Ｑの垂直面（スクエア面Ｓ）とフェース面Ｓ_Ｆとの間の時刻ｔ_３における姿勢関係を表す。

ここでは、スクエア面Ｓに対するフェース面Ｓ_Ｆの姿勢が所謂「オープン」であるときに相対フェース角φ’が正となり、所謂「スクエア」であるときに相対フェース角φ’がゼロとなり、所謂「クローズ」であるときに相対フェース角φ’が負となるように、φ’の採り方が定められたと仮定する。なお、図１３に示した軌跡Ｑは、右利き用ゴルフクラブ３による軌跡であり、フェース面Ｓ_Ｆの姿勢が所謂「オープン」であるとき（φ’が正のとき）の様子を示している。

なお、図９のフローチャートにおいて、可能な範囲で各工程の順番を適宜変えてもよい。

［θ及びφ’の表示処理］
図１４は、入射角θ及び相対フェース角φ’の表示処理の一例を説明する図である。な
お、ここで説明する表示処理の一例は、表示処理部２１７としての処理部２１の動作に対応する。

処理部２１は、θ，φ’の組み合わせを示すデータを、例えば図１４に示すとおりθ軸とφ’軸とを有した二次元のグラフ上にプロットして表示部２５へ表示する。図１４におけるマークＭのプロット先がθ，φ’の組み合わせを表している。

図１４の例では、同一のユーザーによる複数回のスイングに関するマークＭｉ（ｉ＝１，２，…）が同一のグラフ上にプロットされ、個々のマークＭｉの形状は、マークＭｉに対応するスイングの弾道タイプを示している。図１４において、例えば、所謂プッシュ・スライス・フェード系の弾道タイプに該当するマークＭ２、Ｍ５は三角形のマークで表わされ、所謂プル・フック・ドロー系の弾道タイプに該当するマークＭ１は四角形のマークで表わされ、所謂ストレート系の弾道タイプに該当するマークＭ３、Ｍ４、Ｍ６は円形のマークで表わされる。

従って、ユーザー２は、ｉ番目のスイングの弾道タイプを、マークＭｉのプロット先と、マークＭｉの形状とによって確認することができる。

また、図１４の例では、最新のマークＭ６は、他のマークＭ１〜Ｍ５とは異なる形態（例えば、反転表示、点滅表示、異色表示など）により区別して表示される。

従って、ユーザー２は、自分の最新の弾道タイプを、自分の過去の弾道タイプと区別することができる。

以下、マークＭｉのプロット先（θ，φ’の組み合わせ）から処理部２１が弾道タイプを予測する方法の一例について説明する。

先ず、処理部２１は、マークＭｉのプロット先（θ，φ’の組み合わせ）が原点近傍に位置する所定領域内（点線枠内）に収まっている場合には、ｉ番目の弾道タイプが所謂ストレート（直進）系であると予測する。

また、処理部２１は、マークＭｉのプロット先（θ，φ’の組み合わせ）が所定領域（点線枠内）の＋θ側又は＋φ’側に外れている場合には、ｉ番目の弾道タイプが所謂プッシュ・スライス・フェード系であると予測する。

また、処理部２１は、マークＭｉのプロット先が所定領域（点線枠内）の−θ側又は−φ’側に外れている場合には、ｉ番目の弾道タイプが所謂プル・フック・ドロー系であると予測する。

なお、図１４では、所定領域の輪郭線を点線で描いたが、実際のグラフ上には所定領域の輪郭線を表示しなくてもよい。因みに、輪郭線をグラフ上に表示したならば、所謂ストレート系のスイングを目指すユーザーの目標として輪郭線を活用できる。

また、図１４では、弾道タイプをマークＭｉの形状で表したが、マークＭｉの色で示してもよいし、マークＭｉの色と形状の組み合わせで示してもよい。また、マークの形状としては、四角形、三角形、四角形の他、クロス形、エックス形など、様々な形状を使用することができる。

また、処理部２１は、以上説明した二次元のグラフの背景として、例えば図１５に示すような弾道予測マップを表示してもよい。弾道予測マップは、領域分けされており、各領
域には、領域に対応した弾道タイプの名称の文字イメージ等が付与されている。

例えば、図１５に示すとおり、弾道予測マップは、３行３列のマトリクス状に配列された９つの領域Ａ１〜Ａ９に分割されている。

この弾道予測マップにおいて、原点近傍に位置する中央の領域Ａ５には、領域Ａ５に対応した弾道タイプ「ストレート」の文字イメージ「Ｓｔｒａｉｇｈｔ」が付与されている。

また、弾道予測マップにおいて、領域Ａ５の＋θ側に位置する領域Ａ４には、領域Ａ４に対応した弾道タイプ「プッシュ」の文字イメージ「Ｐｕｓｈ」が付与されている。

また、弾道予測マップにおいて、領域Ａ５の−θ側に位置する領域Ａ６には、領域Ａ６に対応した弾道タイプ「プル」の文字イメージ「Ｐｕｌｌ」が付与されている。

また、弾道予測マップの領域Ａ４の＋φ’側に位置する領域Ａ１には、領域Ａ１に対応した弾道タイプ「プッシュスライス」の文字イメージ「Ｐｕｓｈ Ｓｌｉｃｅ」が付与されている。

また、弾道予測マップの領域Ａ５の＋φ’側に位置する領域Ａ２には、領域Ａ２に対応した弾道タイプ「スライス」の文字イメージ「Ｓｌｉｃｅ」が付与されている。

また、弾道予測マップの領域Ａ６の＋φ’側に位置する領域Ａ３には、領域Ａ３に対応した弾道タイプ「フェード」の文字イメージ「Ｆａｄｅ」が付与されている。

また、弾道予測マップにおいて、領域Ａ４の−φ’側に位置する領域Ａ７には、領域Ａ７に対応した弾道タイプ「ドロー」の文字イメージ「Ｄｒａｗ」が付与されている。

また、弾道予測マップにおいて、領域Ａ５の−φ’側に位置する領域Ａ８には、領域Ａ８に対応した弾道タイプ「フック」の文字イメージ「Ｈｏｏｋ」が付与されている。

また、弾道予測マップにおいて、領域Ａ６の−φ’側に位置する領域Ａ９には、領域Ａ９に対応した弾道タイプ「プルフック」の文字イメージ「Ｐｕｌｌ Ｈｏｏｋ」が付与されている。

なお、図１６に示すのは、各弾道タイプの関係を示す図である。図１６は、右打ちのユーザーから見た関係であり、弾道タイプ間の相違を明確化するために個々の弾道カーブを急峻に描いている。

図１６において、符号６１で示すのがプッシュに属する弾道カーブの例であり、符号６２で示すのがフェードに属する弾道カーブの例であり、符号６３で示すのがスライスに属する弾道カーブの例であり、符号６４で示すのがプッシュスライスに属する弾道カーブの例であり、符号６５で示すのがプルに属する弾道カーブの例であり、符号６６で示すのがドローに属する弾道カーブの例であり、符号６７で示すのがフックに属する弾道カーブの例であり、符号６８で示すのがプルフックに属する弾道カーブの例である。

なお、処理部２１は、図１６に示すような弾道カーブの例を、必要に応じて表示部２５へ表示させてもよい。

１−４．効果
以上説明したとおり、本実施形態の処理部２１は、ユーザーの弾道タイプを予測するために、インパクトに入るときのフェース面の移動方向の指標θと、インパクトにおけるフェース面の姿勢の指標φ’とを計算する。

このうち、移動方向の指標θは、ターゲットラインを基準として計算されるのに対して、姿勢の指標φ’は、フェース面の移動方向を基準として計算される。このため、姿勢の指標φ’には、移動方向に関するユーザーの癖が重畳されることは無い。

よって、本実施形態において計算される指標φ’，θは、互いに独立した量とみなせる。

従って、本実施形態のユーザーは、指標φ’，θによって自分の弾道の傾向を的確に把握することができ、本実施形態の処理部２１は、指標φ’，θからユーザーの弾道タイプを高精度に予測することができる。

また、本実施形態の処理部２１は、指標φ’，θの組み合わせを二次元のグラフ等で表示するので、ユーザーは自分の弾道タイプをグラフ上の座標として認識することができる。

また、本実施形態の処理部２１は、二次元のグラフの背景として弾道予測マップを表示するので、ユーザーは自分の弾道タイプを直感的に認識することができる。

２．変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、処理部２１は、ゴルフクラブ３が右利き用である場合には、領域Ａ１〜Ａ９の配列パターンが図１５に示したものと同じになるようにグラフの軸方向を設定し、ゴルフクラブ３が左利き用である場合には、図１５において、プッシュスライスの領域Ａ１とプルフックの領域Ａ９とが入れ替わり、かつ、スライスの領域Ａ２とフックの領域Ａ８とが入れ替わり、かつ、フェードの領域Ａ３とドローの領域Ａ７とが入れ替わり、かつ、プッシュの領域Ａ４とプルの領域Ａ６とが入れ替わるようにグラフの軸方向を設定してもよい。

なお、処理部２１は、ゴルフクラブ３が右利き用であるか左利き用であるかの判別を、例えばクラブ仕様情報２４２などに基づき行うことができる。

また、処理部２１は、ゴルフクラブ３が右利き用、左利き用のいずれであったとしても、ストレートの領域Ａ５がグラフ中央に位置するようにグラフの原点を設定することが望ましい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、弾道タイプを９つに分類したが、２〜８種類、又は１０種類以上に分類してもよい。例えば、弾道タイプを「フック」、「ストレート」、「スライス」の３種類に分類してもよいし、「プッシュ」、「ストレート」、「プル」の３種類に分類してもよい。例えば、３種類に分類する場合、前述した弾道予測マップを一方の座標軸に沿って３つの領域に分割すればよい。

また、上記の実施形態では、ユーザーに通知するデータを、入射角θと相対フェース角φ’との組み合わせとしたが、入射角θのみとしてもよいし、相対フェース角φ’のみとしてもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、ユーザーの複数回の計測結果をグラフへプロットしたが、ユーザーの複数回の計測結果の統計をとり、その統計の結果をユーザーへ通知してもよい。例えば、図１７に示すとおり、相対フェース角φ’のヒストグラムを作成して表示部２５へ表示してもよい。図１７におけるヒストグラムの横軸は、相対フェース角φ’であり、ヒストグラムの縦軸は、頻度である。

また、上記実施形態の処理部２１は、相対フェース角φ’のヒストグラムと同様に、入射角θのヒストグラムを作成・表示してもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、時刻ｔ_３におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３）を起点とし、かつ、時刻（ｔ_３＋Δｔ）におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３＋Δｔ）を終点としたベクトルと同じ方向を向いた単位ベクトルを、移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）としたが、時刻（ｔ_３−Δｔ）におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３−Δｔ）を起点とし、かつ、時刻ｔ_３におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３）を終点としたベクトルと同じ方向を向いた単位ベクトルを、移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）としてもよい。

或いは、時刻（ｔ_３−Δｔ）におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３−Δｔ）を起点とし、かつ、時刻（ｔ_３＋Δｔ）におけるフェース座標Ｐ_Ｆ（ｔ_３＋Δｔ）を終点としたベクトルと同じ方向を向いた単位ベクトルを、移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）としてもよい。

或いは、上記の実施形態の処理部２１は、例えば以下の工程（１）〜（３）により移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）を算出してもよい。

（１）時刻ｔ_３の前後を含む一定期間におけるフェース座標Ｐ_Ｆの軌跡Ｑを算出する。

（２）時刻ｔ_３における軌跡Ｑの接線を算出する。

（３）接線の方向と同じ方向を向いた単位ベクトルを移動方向ベクトルＶ_ｄ（ｔ_３）とする。

また、上記の実施形態の処理部２１は、計測結果をグラフで表示したが、数値で表示してもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、移動方向ベクトルとフェースベクトルとが成す角度を計算するに当たり、これらのベクトルをＸＹ平面（所定の平面の一例）へ投影したが、ベクトルの投影先となる面は、鉛直方向（Ｚ方向）に対して交差する他の所定の平面であってもよい。例えば、ゴルフクラブのヘッド（又はフェース面）の移動方向を含む所定の平面であってもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、フェース面の移動方向を基準としたフェース面の姿勢を示す指標として、移動方向ベクトルとフェースベクトルとが所定の平面上で成す角度を計算したが、移動方向ベクトルとフェースベクトルとが空間内（ＸＹＺ空間内）で成す角度（又は角度の大きさ）を計算してもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、移動方向ベクトルとフェースベクトルとが成す角度を計算するに当たり、これらのベクトルを共通の所定の平面へ投影したが、互いに異なる所定の平面へ投影してもよいし、一方のみを所定の平面へ投影してもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、フェース面の移動方向を基準としたフェース面
の姿勢を示す指標として、移動方向ベクトルとフェースベクトルとの間の角度を用いたが、他の指標、例えば、移動方向ベクトルとフェースベクトルとの間の差分ベクトルなどを用いてもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、時刻ｔ_０において＋Ｘ軸方向を向く単位ベクトル（打球面に交差する所定のベクトルの一例）をフェースベクトルとして使用したが、フェース面に固定された他のベクトルをフェースベクトルとして使用してもよい。例えば、時刻ｔ_０において−Ｙ軸方向を向く単位ベクトル（打球面に沿った所定のベクトルの一例）をフェースベクトルとして使用してもよい。

或いは、クラブ仕様情報２４２とセンサー装着位置情報２４４とから時刻ｔ_０におけるフェース面の姿勢が既知となる場合には、フェース面の法線ベクトル（打球面に交差する所定のベクトルの一例）をフェースベクトルとして使用してもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、計測結果をグラフで表示したが、グラフを表示する代わりに、又は、グラフを表示することに加えて、計測結果から予測される弾道タイプを直接的に表示してもよい。その場合、例えば、処理部２１は、予測した弾道タイプを表す文字イメージを表示部２５へ表示してもよいし、予測した弾道タイプを表す弾道カーブのイメージを表示部２５へ表示してもよい。

また、上記の実施形態の処理部２１は、計測結果の通知形態として画像を採用したが、例えば光強度の時間変化パターン、色の時間変化パターン、音の強さの変化パターン、音の周波数の変化パターン、振動のリズムパターンなど、他の通知形態を採用してもよい。

また、上記の実施形態では、処理部２１の一部又は全部の機能を、センサーユニット１０の側へ搭載してもよい。また、センサーユニット１０の一部の機能を、処理部２１の側へ搭載してもよい。

また、上記の実施形態では、処理部２１の処理の一部又は全部を、スイング解析装置２０の外部装置（タブレットＰＣ、ノートＰＣ、デスクトップＰＣ、スマートフォン、ネットワークサーバーなど）が実行してもよい。

また、上記の実施形態では、取得したデータの一部又は全部を、スイング解析装置２０がネットワークサーバーなどの外部装置へ転送（アップロード）してもよい。ユーザーは、アップロードされたデータを、必要に応じてスイング解析装置２０又は外部装置（パーソナルコンピューター、スマートフォンなど）で閲覧したりダウンロードしたりしてもよい。

また、スイング解析装置２０は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mount Display）、スマートフォン等の他の携帯情報機器であってもよい。

また、上記の実施形態では、センサーユニット１０の装着先を、ゴルフクラブ３のグリップとしたが、ゴルフクラブ３の別の部位としてもよい。

また、上記の実施形態では、センサーユニット１０が計測した３軸角速度の合成値として式（１）に示すような二乗和の平方根を用いて、ユーザー２のスイングにおける各動作を検出しているが、３軸角速度の合成値として、これ以外にも、例えば、３軸角速度の二乗和、３軸角速度の和あるいはその平均値、３軸角速度の積等を用いてもよい。また、３軸角速度の合成値に代えて、３軸加速度の二乗和あるいはその平方根、３軸加速度の和あるいはその平均値、３軸加速度の積等の３軸加速度の合成値を用いてもよい。

また、上記の実施形態では、加速度センサー１２と角速度センサー１４が、センサーユニット１０に内蔵されて一体化されているが、加速度センサー１２と角速度センサー１４は一体化されていなくてもよい。あるいは、加速度センサー１２と角速度センサー１４が、センサーユニット１０に内蔵されずに、ゴルフクラブ３又はユーザー２に直接装着されてもよい。また、上記の実施形態では、センサーユニット１０とスイング解析装置２０が別体であるが、これらを一体化してゴルフクラブ３又はユーザー２に装着可能にしてもよい。

また、上記の実施形態では、ゴルフスイングを解析するスイング解析システム（スイング解析装置）を例に挙げたが、本発明は、テニスや野球などの様々な運動のスイングを解析するスイング解析システム（スイング解析装置）に適用することができる。

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１ スイング解析システム、２ ユーザー、３ ゴルフクラブ、４ ゴルフボール、１０
センサーユニット、１２ 加速度センサー、１４ 角速度センサー、１６ 信号処理部、１８ 通信部、２０ スイング解析装置、２１ 処理部、２２ 通信部、２３ 操作部、２４ 記憶部、２５ 表示部、２６ 音出力部、２１１ インパクト検出部、２１４ 姿勢計算部、２１５ 移動方向計算部、２１７ 表示処理部、２４０ スイング解析プログラム、２４２ クラブ仕様情報、２４４ センサー装着位置情報

Claims (14)

1. 慣性センサーの出力を用いることにより、インパクトに入るときの運動具の打球面の移動方向と前記インパクトにおける前記打球面の姿勢との関係を求める第１計算部を含む
   ことを特徴とする運動解析装置。
2. 請求項１に記載の運動解析装置において、
   前記第１計算部は、
   前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向を示すベクトルと、前記インパクトにおける前記打球面に沿った所定のベクトルとが成す角度を、前記関係として求める
   ことを特徴とする運動解析装置。
3. 請求項１に記載の運動解析装置において、
   前記第１計算部は、
   前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向を示すベクトルと、前記インパクトにおける前記打球面に交差する所定のベクトルとが成す角度を、前記関係として求める
   ことを特徴とする運動解析装置。
4. 請求項２又は３に記載の運動解析装置において、
   前記第１計算部は、
   前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向を示すベクトルと、前記鉛直方向に対して交差する所定の平面に投影された前記所定のベクトルとが成す角度を、前記関係として求める
   ことを特徴とする運動解析装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の運動解析装置において、
   前記慣性センサーの出力を用いることにより、運動開始前における前記打球面の姿勢と、前記インパクトに入るときの前記打球面の移動方向との関係を求める第２計算部を更に含む
   ことを特徴とする運動解析装置。
6. 請求項５に記載の運動解析装置において、
   前記第１計算部が求めた関係と前記第２計算部が求めた関係との少なくとも一方を示すデータを出力する出力処理部を更に含む
   ことを特徴とする運動解析装置。
7. 請求項６に記載の運動解析装置において、
   前記出力処理部は、
   前記第１計算部が求めた関係と前記第２計算部が求めた関係との組み合わせを示すデータを二次元のグラフで表示する
   ことを特徴とする運動解析装置。
8. 請求項７に記載の運動解析装置において、
   前記出力処理部は、
   前記データから予測される弾道タイプを前記グラフと共に表示する
   ことを特徴とする運動解析装置。
9. 請求項７又は８に記載の運動解析装置において、
   前記出力処理部は、
   弾道タイプによって領域分けされたマップを前記グラフと共に表示する
   ことを特徴とする運動解析装置。
10. 請求項９に記載の運動解析装置において、
    前記出力処理部は、
    直進の弾道タイプに対応する領域が前記グラフの中央に位置するように前記グラフの原点を設定する
    ことを特徴とする運動解析装置。
11. 請求項６〜１０の何れか一項に記載の運動解析装置において、
    前記出力処理部は、
    複数回の運動に関する複数のデータを同一のグラフで表示し、かつ、最新のデータを他のデータと前記グラフ上で区別する
    ことを特徴とする運動解析装置。
12. 請求項１〜１１の何れか一項に記載の運動解析装置と、
    前記慣性センサーとを含む
    ことを特徴とする運動解析システム。
13. 慣性センサーの出力を用いることにより、インパクトに入るときの運動具の打球面の移動方向と、前記インパクトにおける前記打球面の姿勢との関係を求める姿勢計算工程を含む
    ことを特徴とする運動解析方法。
14. 慣性センサーの出力を用いることにより、インパクトに入るときの運動具の打球面の移動方向と、前記インパクトにおける前記打球面の姿勢との関係を求める姿勢計算手順を、
    コンピューターに実行させることを特徴とする運動解析プログラム。
    
    

Images