JP2017029516A - Golf swing analysis device - Google Patents

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憲 太田
Ken Ota
憲 太田
和宏 澁谷
Kazuhiro Shibuya
和宏 澁谷
石川 真己
Masaki Ishikawa
真己 石川
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Seiko Epson Corp
Keio University
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Seiko Epson Corp
Keio University
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a golf swing analysis device capable of providing an index for evaluating a swing including motion of a body of a golfer in the swing on the basis of output of an inertial sensor.SOLUTION: A golf swing analysis device 20 calculates acceleration of the center of gravity of a body of a golfer 2 during a swing by using an output signal of a sensor unit 10a (first inertial sensor), estimates floor reaction force on the basis of the acceleration and mass information of the body including a golf club 3 of the golfer 2, and generates evaluation information of the swing on the basis of the floor reaction force estimated.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、ゴルフスイング解析装置に関する。   The present invention relates to a golf swing analyzing apparatus.

特許文献1では、3軸加速度センサーと3軸ジャイロセンサーをゴルフクラブに装着し、これらの慣性センサーの出力に基づいてスイング運動を計測し、スイングの軌跡やスイングスピードなどを解析する装置が開示されている。特許文献1の装置によれば、カメラで撮影したスイングの映像を画像処理してスイングの分析を行う場合と比較して、計算量を大幅に削減することができる。また、特許文献1の装置によれば、カメラのような大掛かりな装置が不要であるため、ゴルファーがスイングを行う場所の制約が少ないというメリットがある。   Patent Document 1 discloses a device that mounts a three-axis acceleration sensor and a three-axis gyro sensor on a golf club, measures a swing motion based on outputs of these inertial sensors, and analyzes a swing locus, a swing speed, and the like. ing. According to the apparatus of Patent Document 1, the amount of calculation can be greatly reduced as compared with the case where the swing image captured by the camera is subjected to image processing to analyze the swing. Further, according to the apparatus of Patent Document 1, since a large-scale apparatus such as a camera is unnecessary, there is an advantage that there are few restrictions on places where a golfer performs a swing.

特開2008−73210号公報JP 2008-73210 A

しかしながら、特許文献1に記載の装置のように、センサーをゴルフクラブに装着してスイングを解析する装置は、スイングの軌跡やスイングスピードを解析できるものの、ゴルファーの体の動かし方や力の伝達に関して理論に基づく解析をすることができないため、スイングにおけるゴルファーの身体の動きを含めたスイングを評価するための指標を十分に提供することが難しかった。   However, as in the device described in Patent Document 1, a device for analyzing a swing by attaching a sensor to a golf club can analyze a swing trajectory and a swing speed, but it relates to how a golfer moves his body and transmits force. Since the analysis based on the theory cannot be performed, it is difficult to provide a sufficient index for evaluating the swing including the movement of the golfer's body during the swing.

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、慣性センサーの出力に基づいてスイングにおけるゴルファーの身体の動きを含めたスイングを評価するための指標を提供することが可能なゴルフスイング解析装置を提供することができる。   The present invention has been made in view of the above problems, and according to some aspects of the present invention, a swing including a golfer's body movement in a swing is evaluated based on the output of an inertial sensor. It is possible to provide a golf swing analyzing apparatus capable of providing an index for performing the above.

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。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.

[適用例1]
本適用例に係るゴルフスイング解析装置は、第1慣性センサーの出力信号を用いてスイング中のゴルファーの身体の重心位置の加速度を算出し、前記加速度と前記ゴルファーのゴルフクラブを含む身体の質量情報とに基づいて床反力を推定し、前記床反力に基づいて前記スイングの評価情報を生成する。
[Application Example 1]
The golf swing analysis apparatus according to this application example calculates the acceleration of the center of gravity position of the golfer's body during the swing using the output signal of the first inertia sensor, and the mass information of the body including the acceleration and the golfer's golf club The floor reaction force is estimated based on the above and the swing evaluation information is generated based on the floor reaction force.

第1慣性センサーは、加速度や角速度等の慣性量を計測可能なセンサーであればよく、例えば、加速度や角速度を計測可能な慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement
Unit)でもよい。第1慣性センサーは、例えば、ゴルファーの身体の部位に取り付けられ、脱着可能であってもよい。
The first inertia sensor may be any sensor that can measure an inertia amount such as acceleration and angular velocity. For example, an inertia measurement unit (IMU: Inertial Measurement) that can measure acceleration and angular velocity.
Unit). For example, the first inertial sensor may be attached to and removed from the body part of the golfer.

本適用例に係るゴルフスイング解析装置によれば、慣性センサーの出力信号とゴルファーの体重情報とに基づいて、ゴルファーによるスイングの原動力となる床反力を推定することができる。従って、本適用例に係るゴルフスイング解析装置によれば、推定した床反
力をスイングの評価情報としてゴルファーに提供することができ、ゴルファーはそれに基づきスイングを評価することができる。
According to the golf swing analyzing apparatus according to this application example, it is possible to estimate the floor reaction force that is the driving force of the golfer's swing based on the output signal of the inertial sensor and the weight information of the golfer. Therefore, according to the golf swing analyzing apparatus according to this application example, the estimated floor reaction force can be provided to the golfer as the swing evaluation information, and the golfer can evaluate the swing based on the information.

[適用例2]
上記適用例に係るゴルフスイング解析装置において、前記第1慣性センサーは、前記ゴルファーの腰部に取り付けられてもよい。
[Application Example 2]
In the golf swing analyzing apparatus according to the application example, the first inertial sensor may be attached to a waist portion of the golfer.

本適用例に係るゴルフスイング解析装置によれば、スイング解析理論から導かれる計算式に従い、スイング中のゴルファーの身体の重心位置に近い腰部に加わる慣性量とゴルファーの体重情報とを用いて、床反力の推定精度を向上させることができる。   According to the golf swing analysis apparatus according to this application example, according to the calculation formula derived from the swing analysis theory, using the amount of inertia applied to the waist near the center of gravity of the body of the golfer during the swing and the weight information of the golfer, The estimation accuracy of the reaction force can be improved.

[適用例3]
上記適用例に係るゴルフスイング解析装置は、前記スイングの軌跡情報を取得し、前記床反力と前記軌跡情報とを含む前記スイングの評価情報を生成して表示してもよい。
[Application Example 3]
The golf swing analysis apparatus according to the application example may acquire the swing trajectory information, and generate and display the swing evaluation information including the floor reaction force and the trajectory information.

本適用例に係るゴルフスイング解析装置によれば、ゴルファーは、スイングの原動力となる床反力をスイングの軌跡と対応づけて、スイングを評価することができる。   According to the golf swing analyzing apparatus according to this application example, the golfer can evaluate the swing by associating the floor reaction force that is the driving force of the swing with the locus of the swing.

[適用例4]
上記適用例に係るゴルフスイング解析装置において、前記スイングの軌跡情報は、ゴルフクラブに取り付けられた第2慣性センサーから出力された出力信号を用いて生成されてもよい。
[Application Example 4]
In the golf swing analyzing apparatus according to the application example, the trajectory information of the swing may be generated using an output signal output from a second inertia sensor attached to the golf club.

第2慣性センサーは、加速度や角速度等の慣性量を計測可能なセンサーであればよく、例えば、加速度や角速度を計測可能な慣性計測ユニット(IMU)でもよい。また、第2慣性センサーは、ゴルフクラブに脱着可能であってもよい。   The second inertia sensor may be any sensor that can measure an inertia amount such as acceleration and angular velocity, and may be, for example, an inertia measurement unit (IMU) that can measure acceleration and angular velocity. The second inertia sensor may be detachable from the golf club.

[適用例5]
本適用例に係るゴルフスイング解析装置は、慣性センサーの出力信号を用いてスイング中のゴルファーの足から肩までの少なくとも1つの部位の加速度および角速度の少なくとも一方を算出し、運動方程式に基づき、前記算出した前記加速度および前記角速度の少なくとも一方を用いて前記スイングを評価する指標を生成する。
[Application Example 5]
The golf swing analysis device according to this application example calculates at least one of acceleration and angular velocity of at least one part from the foot to the shoulder of the golfer during the swing using the output signal of the inertial sensor, and based on the equation of motion, An index for evaluating the swing is generated using at least one of the calculated acceleration and angular velocity.

本適用例に係るゴルフスイング解析装置によれば、ゴルファーの足から肩までの部位がスイングの原動力となる床反力をスイングの力としてゴルフクラブに伝達させる役割を果たすことに着目し、例えば、慣性センサーの出力信号を用いて当該部位の加速度および角速度の少なくとも一方を算出し、当該加速度および角速度の少なくとも一方を用いて、スイング解析理論から導かれる計算式(運動方程式)に従い、当該部位の無駄な動きを推定することができる。   According to the golf swing analysis apparatus according to this application example, paying attention to the role of transmitting the floor reaction force, which is a driving force of the swing, to the golf club as a swing force, from the golfer's foot to the shoulder, Calculate at least one of the acceleration and angular velocity of the part using the output signal of the inertial sensor, and use at least one of the acceleration and angular velocity according to a calculation formula (kinetic equation) derived from the swing analysis theory. Can be estimated.

[適用例6]
上記適用例に係るゴルフスイング解析装置は、前記角速度を用いて、前記スイング中の前記ゴルファーの動きを評価してもよい。
[Application Example 6]
The golf swing analysis apparatus according to the application example may evaluate the movement of the golfer during the swing using the angular velocity.

ゴルファーの身体のリンク機構モデルを示す図。The figure which shows the link mechanism model of a golfer's body. リンク機構モデルの各リンクに作用する力の説明図。Explanatory drawing of the force which acts on each link of a link mechanism model. ゴルファーの右脚のリンク機構モデルの各リンクに作用する力の説明図。Explanatory drawing of the force which acts on each link of the link mechanism model of a golfer's right leg. 第1実施形態のゴルフスイング解析システムの概要の説明図。Explanatory drawing of the outline | summary of the golf swing analysis system of 1st Embodiment. センサーユニットの装着位置及び向きの一例を示す図。The figure which shows an example of the mounting position and direction of a sensor unit. ゴルファーが行う動作の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the operation | movement which a golfer performs. 第1実施形態のゴルフスイング解析システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the golf swing analysis system of 1st Embodiment. 第1実施形態におけるスイング解析処理の手順の一部を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows a part of procedure of the swing analysis process in 1st Embodiment. 第1実施形態における画像の表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the image in 1st Embodiment. 第2実施形態のゴルフスイング解析システムの概要の説明図。Explanatory drawing of the outline | summary of the golf swing analysis system of 2nd Embodiment. 第2実施形態のゴルフスイング解析システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the golf swing analysis system of 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるスイング解析処理の手順の一部を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows a part of procedure of the swing analysis process in 2nd Embodiment. 第3実施形態のゴルフスイング解析システムの概要の説明図。Explanatory drawing of the outline | summary of the golf swing analysis system of 3rd Embodiment. 第3実施形態のゴルフスイング解析システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the golf swing analysis system of 3rd Embodiment.

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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1.スイング解析理論
ゴルフスイング時の身体運動を解析するために、ゴルフクラブを含んだゴルファーの身体全体をn=16の部位(リンク)で構成したリンク機構モデルでモデル化する。図1に示すリンク機構モデルにおいて、リンクiの近位端と遠位端の関節の位置ベクトルをそれぞれx,xi+1とする。全リンクの運動方程式を加算した式は以下の式(1)のように表されることが知られている。
1. Swing Analysis Theory In order to analyze the body movement during golf swing, the entire body of the golfer including the golf club is modeled by a link mechanism model composed of n = 16 parts (links). In the link mechanism model shown in FIG. 1, the position vectors of the joint at the proximal end and the distal end of the link i are x i and x i + 1 , respectively. It is known that the equation obtained by adding the equations of motion of all links is expressed as the following equation (1).

式(1)において、Fは両脚に加わる床反力(地面反力)であり、Mはゴルフクラブを含む身体全体の質量であり、xは重心の位置ベクトルであり、gは重力加速度ベクトルであり、fは右足にかかる床反力(地面反力)であり、fは左足にかかる床反力(地面反力)である。式(1)より身体重心にかかる加速度を計測することにより、両脚にかかる床反力Fを推定できる。詳しくは第1実施形態で説明する。 In Formula (1), F is a floor reaction force (ground reaction force) applied to both legs, M is a mass of the entire body including the golf club, x G is a position vector of the center of gravity, and g is a gravitational acceleration vector. in and, f R is the floor reaction force applied to the right foot (ground reaction force), f L is the floor reaction force on the left foot (ground reaction force). The floor reaction force F applied to both legs can be estimated by measuring the acceleration applied to the center of gravity of the body from equation (1). Details will be described in the first embodiment.

次に、例えば、図3(A)及び図3(B)に示すように、右脚のリンク機構モデル(右大腿i=3,右下腿i=4,右足i=5)について考えると、式(2)のような方程式で表すことができる。   Next, for example, as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), a right leg link mechanism model (right thigh i = 3, right lower thigh i = 4, right foot i = 5) is considered. It can be expressed by an equation like (2).

ここで、各パラメーターは以下のように定義される。
i-gj : 関節xから重心xgjまでのモーメントアームベクトル(xiはリンクiの関節の位置ベクトル,xgjはリンクiの重心の位置ベクトルを表す)
i-cR : 関節xから右足の圧力中心(COP)xcRまでのモーメントアームベクトル
: リンクiの質量
ω : リンクiの角速度ベクトル
τ : リンクiに作用する関節トルクベクトル
Here, each parameter is defined as follows.
l i-gj : moment arm vector from the joint x i to the center of gravity x gj (xi represents the position vector of the joint of link i, x gj represents the position vector of the center of gravity of link i)
l i-cR : moment arm vector from joint x i to right foot pressure center (COP) x cR m i : mass of link i ω i : angular velocity vector of link i τ i : joint torque vector acting on link i

なお、式(2)における「×」の記号はベクトルの外積演算を表す。式(2)の左辺は、右足の各関節(i=3〜5)の加速度または角速度の慣性力項の和で表される。例えば、効率的なスイングができた場合はこれらの慣性力項の値は非常に小さくなる。一方、各慣性力項で値が算出できる場合は、その部位で無駄な動きが発生していると推測できる。詳しくは第2実施形態で説明する。特に角速度の項の値を使って無駄な動きが発生しているかどうかを推測できる。なお、li-gjやli-cRを算出するために必要なリンク長等のパラメーターは外部から取得するか、予め取得した値を用いることができる。 Note that the symbol “x” in Equation (2) represents a vector cross product operation. The left side of Equation (2) is represented by the sum of the inertial force terms of acceleration or angular velocity of each joint (i = 3 to 5) of the right foot. For example, when an efficient swing is made, the values of these inertial force terms become very small. On the other hand, if a value can be calculated for each inertial force term, it can be estimated that useless movement has occurred at that part. Details will be described in the second embodiment. In particular, the value of the term of angular velocity can be used to infer whether or not useless movement has occurred. Note that parameters such as link length necessary for calculating l i-gj and l i-cR can be acquired from the outside, or values acquired in advance can be used.

式(2)は右脚のリンク機構モデルであるが、左脚のリンク機構モデルの運動方程式も、右脚のリンク機構モデルの例と同様の方法で導かれる。   Equation (2) is a link mechanism model for the right leg, but the equation of motion of the link mechanism model for the left leg is derived in the same manner as in the example of the link mechanism model for the right leg.

なお、数式(1)および数式(2)は、「太田憲、西川健、 仰木裕嗣:モーションキャプチャを用いた全身運動の逆動力学解析に適した運動方程式. 第35回バイオメカニズム学術講演会,2015」の論文に詳細が記載されている。   The formulas (1) and (2) are as follows: “Ota, Ken Nishikawa, Hiroki Usoki: Equation of motion suitable for inverse dynamic analysis of whole body motion using motion capture. The 35th Biomechanism Academic Lecture, Details are described in the article “2015”.

2.ゴルフスイング解析システム
2−1.第1実施形態
[ゴルフスイング解析システムの概要]
上述した式(1)は、ゴルファーがスイング中に重心を動かすためには、床反力Fが必要であることを示しており、床反力Fをゴルファーのスイングを評価するための指標と考えることができる。そして、式(1)より、理論的には、床反力Fは、全体質量Mと重心の加速度との積に一致する。そこで、第1実施形態のゴルフスイング解析システムは、慣性センサーの出力信号を用いてスイング中のゴルファーの身体の重心位置の加速度を概算し、当該加速度とゴルファーの体重情報とに基づいて床反力F(地面反力)を推定し、当該床反力(地面反力)に基づいてスイングの評価情報を生成する。
2. Golf swing analysis system 2-1. First Embodiment [Outline of Golf Swing Analysis System]
Formula (1) described above indicates that the floor reaction force F is necessary for the golfer to move the center of gravity during the swing, and the floor reaction force F is considered as an index for evaluating the golfer's swing. be able to. From the equation (1), the floor reaction force F theoretically matches the product of the total mass M and the acceleration of the center of gravity. Therefore, the golf swing analysis system according to the first embodiment uses the output signal of the inertial sensor to estimate the acceleration of the center of gravity position of the golfer's body during the swing, and based on the acceleration and the weight information of the golfer, the floor reaction force F (ground reaction force) is estimated, and swing evaluation information is generated based on the floor reaction force (ground reaction force).

図4は、第1実施形態のゴルフスイング解析システムの概要を説明するための図である。図4に示すように、第1実施形態のゴルフスイング解析システム1は、センサーユニット10a(第1慣性センサーの一例)、センサーユニット10b(第2慣性センサーの一例)及びゴルフスイング解析装置20を含んで構成されている。   FIG. 4 is a diagram for explaining the outline of the golf swing analysis system of the first embodiment. As shown in FIG. 4, the golf swing analysis system 1 of the first embodiment includes a sensor unit 10 a (an example of a first inertia sensor), a sensor unit 10 b (an example of a second inertia sensor), and a golf swing analysis device 20. It consists of

センサーユニット10aは、3軸加速度と3軸角速度を計測可能であり、ゴルファー2の身体の重心に近い位置に取り付けられる。例えば、センサーユニット10aは、ゴルファー2の腰部に取り付けられる。   The sensor unit 10a can measure triaxial acceleration and triaxial angular velocity, and is attached at a position close to the center of gravity of the golfer 2 body. For example, the sensor unit 10 a is attached to the waist of the golfer 2.

センサーユニット10bは、3軸加速度と3軸角速度を計測可能であり、ゴルファー2が握るゴルフクラブ3の動きを計測可能な位置に取り付けられる。例えば、図5に示すように、センサーユニット10b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10b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。ただし、センサーユニット10bは、ゴルファー2の部位(例えば、手やグローブなど)に取り付けられてもよいし、腕時計などのアクセサリーに取り付けられてもよい。   The sensor unit 10b can measure triaxial acceleration and triaxial angular velocity, and is attached to a position where the movement of the golf club 3 held by the golfer 2 can be measured. For example, as shown in FIG. 5, the sensor unit 10b is configured such that one of the three detection axes (x-axis, y-axis, z-axis), for example, the y-axis is aligned with the major axis direction of the shaft. It is attached to a part of the shaft. Desirably, the sensor unit 10b is attached at a position close to a grip where a shock at the time of hitting is difficult to be transmitted and a centrifugal force is not applied during a swing. The shaft is a portion of the handle excluding the head of the golf club 3 and includes a grip. However, the sensor unit 10b may be attached to a part of the golfer 2 (for example, a hand or a glove), or may be attached to an accessory such as a wristwatch.

本実施形態では、ゴルファー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6は、ゴルファー2が行う動作の手順を示す図である。図6に示すように、ゴルファー2は、まず、ゴルフスイング解析装置20を介してゴルファー2の身体情報とゴルファー2が使用するゴルフクラブ3に関する情報(ゴルフクラブ情報)などの入力操作を行う(S1)。身体情報は、ゴルファー2の体重の情報を含み、さらに、身長、腕の長さ、脚の長さ、性別の情報やその他の情報を含んでもよい。ゴルフクラブ情報は、ゴルフクラブ3の長さ(クラブ長)の情報やゴルフクラブ3の種類(番手)を含んでもよい。次に、ゴルファー2は、ゴルフスイング解析装置20を介して計測開始操作(センサーユニット10a,10bに計測を開始させるための操作)を行う(S2)。次に、ゴルファー2は、ゴルフスイング解析装置20からアドレス姿勢(スイング開始前の基本姿勢)をとるように指示する通知(例えば音声による通知)を受けた後(S3のY)、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、静止する(S4)。次に、ゴルファー2は、ゴルフスイング解析装置20からスイングを許可する通知(例えば音声による通知)を受けた後(S5のY)、スイング動作を行い、ゴルフボール4を打球する(S6)。   In the present embodiment, the golfer 2 performs a swing operation of hitting the golf ball 4 according to a predetermined procedure. FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure of operations performed by the golfer 2. As shown in FIG. 6, the golfer 2 first performs an input operation such as body information of the golfer 2 and information (golf club information) regarding the golf club 3 used by the golfer 2 via the golf swing analysis device 20 (S1). ). The body information includes information on the weight of the golfer 2, and may further include height, arm length, leg length, sex information, and other information. The golf club information may include information on the length (club length) of the golf club 3 and the type (count) of the golf club 3. Next, the golfer 2 performs a measurement start operation (operation for causing the sensor units 10a and 10b to start measurement) via the golf swing analysis device 20 (S2). Next, the golfer 2 receives a notification (for example, a notification by voice) instructing to take an address posture (basic posture before starting the swing) from the golf swing analysis device 20 (Y in S3), and then the golf club 3 The posture of the address is taken so that the long axis of the shaft is perpendicular to the target line (the target direction of the hit ball), and it stops (S4). Next, the golfer 2 receives a notification (for example, a notification by voice) that permits a swing from the golf swing analysis device 20 (S5: Y), and then performs a swing motion to hit the golf ball 4 (S6).

ゴルファー2が図6のS2の計測開始操作を行うと、センサーユニット10a,10b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、ゴルフスイング解析装置20に送信する。センサーユニット10a,10bとゴルフスイング解析装置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。   When the golfer 2 performs the measurement start operation in S2 of FIG. 6, the sensor units 10a and 10b measure the triaxial acceleration and the triaxial angular velocity at a predetermined cycle (for example, 1 ms), and sequentially measure the measured data. 20 to send. The communication between the sensor units 10a and 10b and the golf swing analyzing apparatus 20 may be wireless communication or wired communication.

ゴルフスイング解析装置20は、図6のS5に示したスイング開始の許可をゴルファー2に通知した後、センサーユニット10aが計測したデータ(第1慣性センサーの出力信号の一例)を用いてスイング中のゴルファー2の身体の重心位置の加速度を算出し、当該加速度とゴルファー2のゴルフクラブ3を含む質量情報とに基づいて床反力を推定し、推定した床反力に基づいてスイングの評価情報を生成する。また、ゴルフスイング解析装置20は、センサーユニット10bが計測したデータ(第2慣性センサーの出力信号の一例)を用いて、スイングの軌跡情報(ゴルフクラブ3のヘッドやグリップエンドの軌跡情報)を取得し、スイングの評価情報として床反力と軌跡情報とを表示する。   The golf swing analyzer 20 notifies the golfer 2 of the permission to start the swing shown in S5 of FIG. 6, and then uses the data measured by the sensor unit 10a (an example of the output signal of the first inertial sensor) during the swing. The acceleration of the center of gravity position of the golfer 2 is calculated, the floor reaction force is estimated based on the acceleration and the mass information including the golf club 3 of the golfer 2, and the swing evaluation information is calculated based on the estimated floor reaction force. Generate. In addition, the golf swing analysis apparatus 20 obtains swing trajectory information (trajectory information of the head and grip end of the golf club 3) using data measured by the sensor unit 10b (an example of an output signal of the second inertial sensor). The floor reaction force and the trajectory information are displayed as the swing evaluation information.

本実施形態では、図4に示すように、打球の目標方向を示すターゲットラインをX軸、X軸に垂直な水平面上の軸をY軸、鉛直上方向(重力加速度の方向と逆方向)をZ軸とするXYZ座標系(グローバル座標系)を定義し、床反力をXYZ座標系の3次元ベクトルとして推定し、スイングの軌跡情報をXYZ座標系の3次元の軌跡情報として生成する。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, the target line indicating the target direction of the hit ball is the X axis, the axis on the horizontal plane perpendicular to the X axis is the Y axis, and the vertical upward direction (the direction opposite to the direction of gravitational acceleration). An XYZ coordinate system (global coordinate system) is defined as the Z axis, the floor reaction force is estimated as a three-dimensional vector in the XYZ coordinate system, and swing trajectory information is generated as three-dimensional trajectory information in the XYZ coordinate system.

なお、ゴルフスイング解析装置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。   The golf swing analysis device 20 may be, for example, a portable device such as a smartphone or a personal computer (PC).

[ゴルフスイング解析システムの構成]
図7は、第1実施形態のゴルフスイング解析システム1の構成例(センサーユニット10a,10b及びゴルフスイング解析装置20の構成例)を示す図である。図7に示すように、本実施形態では、センサーユニット10aとセンサーユニット10bは同じ構成であり、ともに、加速度センサー11、角速度センサー12、信号処理部13、記憶部14及び通信部15を含んで構成されている。
[Configuration of golf swing analysis system]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example (configuration example of the sensor units 10a and 10b and the golf swing analysis device 20) of the golf swing analysis system 1 of the first embodiment. As shown in FIG. 7, in this embodiment, the sensor unit 10a and the sensor unit 10b have the same configuration, and include an acceleration sensor 11, an angular velocity sensor 12, a signal processing unit 13, a storage unit 14, and a communication unit 15. It is configured.

加速度センサー11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。   The acceleration sensor 11 measures acceleration generated in each of the three axis directions that intersect (ideally orthogonal) with each other, and outputs a digital signal (acceleration data) corresponding to the magnitude and direction of the measured three axis acceleration. .

角速度センサー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。   The angular velocity sensor 12 measures the angular velocity generated around each of the three axes that intersect each other (ideally orthogonal), and outputs a digital signal (angular velocity data) corresponding to the magnitude and direction of the measured three-axis angular velocity. Output.

信号処理部13は、加速度センサー11と角速度センサー12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記憶部14に順番に記憶し、記憶部14に記憶した計測データ(加速度データと角速度データ)を順番に読み出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15に出力する。   The signal processing unit 13 receives acceleration data and angular velocity data from the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12, respectively, attaches time information to the storage unit 14 in order, and stores the measurement data (acceleration data) stored in the storage unit 14 And angular velocity data) are sequentially read out to generate packet data in conformity with the communication format and output to the communication unit 15.

加速度センサー11及び角速度センサー12は、それぞれ3軸が、センサーユニット10a又は10bに対して定義される直交座標系(センサー座標系)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10a又は10b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13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座標系のデータに変換する処理を行ってもよい。   Each of the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 has three axes that coincide with the three axes (x axis, y axis, z axis) of the orthogonal coordinate system (sensor coordinate system) defined for the sensor unit 10a or 10b. It is ideal that the sensor unit 10a or 10b is attached to the sensor unit 10a or 10b. Therefore, the signal processing unit 13 may perform a process of converting the acceleration data and the angular velocity data into data in the xyz coordinate system using a correction parameter calculated in advance according to the attachment angle error.

さらに、信号処理部13は、加速度センサー11及び角速度センサー12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11及び角速度センサー12に温度補正の機能が組み込まれていてもよい。   Further, the signal processing unit 13 may perform temperature correction processing for the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12. Alternatively, the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 may incorporate a temperature correction function.

なお、加速度センサー11と角速度センサー12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13が、加速度センサー11の出力信号と角速度センサー12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。   The acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 may output analog signals. In this case, the signal processing unit 13 converts the output signal of the acceleration sensor 11 and the output signal of the angular velocity sensor 12 to A / Measurement data (acceleration data and angular velocity data) is generated by D conversion, and packet data for communication may be generated using these.

通信部15は、信号処理部13から受け取ったパケットデータをゴルフスイング解析装置20に送信する処理や、ゴルフスイング解析装置20から制御コマンドを受信して信号処理部13に送る処理等を行う。信号処理部13は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。   The communication unit 15 performs processing for transmitting the packet data received from the signal processing unit 13 to the golf swing analysis device 20, processing for receiving a control command from the golf swing analysis device 20 and sending the control command to the signal processing unit 13, and the like. The signal processing unit 13 performs various processes according to the control command.

ゴルフスイング解析装置20は、処理部21、通信部22、操作部23、記憶部24、表示部25及び音出力部26を含んで構成されている。   The golf swing analysis device 20 includes a processing unit 21, a communication unit 22, an operation unit 23, a storage unit 24, a display unit 25, and a sound output unit 26.

通信部22は、センサーユニット10a,10b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10a,10bに送信する処理等を行う。   The communication unit 22 receives packet data transmitted from the sensor units 10a and 10b and performs processing to send the packet data to the processing unit 21, processing to transmit a control command from the processing unit 21 to the sensor units 10a and 10b, and the like.

操作部23は、ゴルファー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。あるいは、1つのタッチセンサー付きディスプレイで表示部25と操作部23の機能を実現するようにしてもよい。例えば、タッチセンサー付きディスプレイにソフトウェアボタンを表示し、当該ソフトウェアボタンを用いた入力操作が可能な構成にしてもよいし、タッチセンサー付きディスプレイの任意の位置に対する指等の動きに応じた入力操作が可能な構成にしてもよい。   The operation unit 23 performs a process of acquiring operation data from the golfer 2 and sending it to the processing unit 21. The operation unit 23 may be, for example, a touch panel display, a button, a key, a microphone, or the like. Or you may make it implement | achieve the function of the display part 25 and the operation part 23 with one display with a touch sensor. For example, a software button may be displayed on a display with a touch sensor, and an input operation using the software button may be configured. An input operation corresponding to the movement of a finger or the like with respect to an arbitrary position of the display with a touch sensor may be performed. A possible configuration may be adopted.

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。   The storage unit 24 includes, for example, various IC memories such as a ROM (Read Only Memory), a flash ROM, and a RAM (Random Access Memory), a recording medium such as a hard disk and a memory card, and the like.

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。
The storage unit 24 stores programs for the processing unit 21 to perform various calculation processes and control processes, various programs and data for realizing application functions, and the like. In particular, in the present embodiment, the storage unit 24 stores a swing analysis program 240 that is read by the processing unit 21 and that executes a swing analysis process. The swing analysis program 240 may be stored in advance in a non-volatile recording medium, or the processing unit 21 may receive the swing analysis program 240 from the server via the network and store it in the storage unit 24.

また、本実施形態では、記憶部24には、ゴルフクラブ情報242、身体情報244及びセンサー装着位置情報246が記憶される。例えば、ゴルファー2が、図6のS1において、操作部23を操作して使用するゴルフクラブ3のゴルフクラブ情報を入力し、入力されたゴルフクラブ情報をゴルフクラブ情報242としてもよい。あるいは、ゴルファー2が、図6のS1において、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、ゴルフクラブ3の質量、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ゴルフクラブ情報242としてもよい。また、例えば、ゴルファー2が、図6のS1において、操作部23を操作して身体情報を入力し、入力された身体情報を身体情報244としてもよい。また、例えば、ゴルファー2が、図6のS1において、操作部23を操作してセンサーユニット10bの装着位置とゴルフクラブ3のグリップとの間の距離を入力し、入力された距離の情報をセンサー装着位置情報246としてもよい。あるいは、センサーユニット10b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246としてあらかじめ記憶されていてもよい。   In the present embodiment, the storage unit 24 stores golf club information 242, body information 244, and sensor mounting position information 246. For example, the golfer 2 may input the golf club information of the golf club 3 to be used by operating the operation unit 23 in S1 of FIG. 6, and the input golf club information may be used as the golf club information 242. Alternatively, the golfer 2 inputs the model number of the golf club 3 in S1 of FIG. 6 (or selects from the model number list), and the specification information (for example, the golf club 3 of the golf club 3) stored in the storage unit 24 in advance. Of the mass, the length of the shaft, the position of the center of gravity, the lie angle, the face angle, the loft angle, etc.), the input model number specification information may be used as the golf club information 242. Further, for example, the golfer 2 may input physical information by operating the operation unit 23 in S1 of FIG. 6, and the input physical information may be used as the physical information 244. Further, for example, the golfer 2 operates the operation unit 23 in S1 of FIG. 6 to input the distance between the mounting position of the sensor unit 10b and the grip of the golf club 3, and the input distance information is detected by the sensor. The mounting position information 246 may be used. Alternatively, information on the predetermined position may be stored in advance as sensor mounting position information 246, assuming that the sensor unit 10b is mounted at a predetermined position (for example, a distance of 20 cm from the grip).

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。   The storage unit 24 is used as a work area of the processing unit 21, and temporarily stores data input from the operation unit 23, calculation results executed by the processing unit 21 according to various programs, and the like. Furthermore, the memory | storage part 24 may memorize | store the data which require long-term preservation | save among the data produced | generated by the process of the process part 21. FIG.

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。   The display unit 25 displays the processing results of the processing unit 21 as characters, graphs, tables, animations, and other images. The display unit 25 may be, for example, a CRT, LCD, touch panel display, HMD (head mounted display), or the like. In addition, you may make it implement | achieve the function of the operation part 23 and the display part 25 with one touchscreen type display.

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。   The sound output unit 26 outputs the processing result of the processing unit 21 as sound such as sound or buzzer sound. The sound output unit 26 may be, for example, a speaker or a buzzer.

処理部21は、各種プログラムに従って、センサーユニット10a,10bに制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット10a,10b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、本実施形態では、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、データ取得部210、床反力推定部211、スイング解析部212、評価情報生成部213、画像データ生成部214、記憶処理部215、表示処理部216及び音出力処理部217として機能する。   The processing unit 21 performs processing for transmitting control commands to the sensor units 10a and 10b according to various programs, various types of calculation processing for data received from the sensor units 10a and 10b via the communication unit 22, and various other types of control. Process. In particular, in the present embodiment, the processing unit 21 executes the swing analysis program 240 to thereby obtain a data acquisition unit 210, a floor reaction force estimation unit 211, a swing analysis unit 212, an evaluation information generation unit 213, and an image data generation unit 214. , Function as a storage processing unit 215, a display processing unit 216, and a sound output processing unit 217.

データ取得部210は、通信部22がセンサーユニット10a,10b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、記憶処理部215に送る処理を行う。   The data acquisition unit 210 receives the packet data received from the sensor units 10 a and 10 b by the communication unit 22, acquires time information and measurement data from the received packet data, and sends the data to the storage processing unit 215.

記憶処理部215は、データ取得部210から時刻情報と計測データを受け取り、これ
らを対応づけて記憶部24に記憶させる処理を行う。
The storage processing unit 215 receives the time information and the measurement data from the data acquisition unit 210 and performs a process of associating them with each other and storing them in the storage unit 24.

床反力推定部211は、センサーユニット10aが出力する計測データ(記憶部24に記憶された計測データ)を用いて、スイング中のゴルファー2の身体の重心位置の加速度(XYZ座標系(グローバル座標系)における加速度ベクトル)を概算し、当該加速度とゴルファー2の体重情報(身体情報244に含まれる)とに基づいて床反力を推定する処理を行う。例えば、床反力推定部211は、ゴルファー2が図6のステップS6の動作を行う期間にセンサーユニット10aが計測したデータを用いて、当該期間の少なくとも一部の期間における床反力を時系列に推定してもよい。   The floor reaction force estimation unit 211 uses the measurement data output from the sensor unit 10a (measurement data stored in the storage unit 24) to determine the acceleration (XYZ coordinate system (global coordinates) of the body position of the golfer 2 during the swing. Acceleration vector) in the system) is approximated, and the floor reaction force is estimated based on the acceleration and the weight information of the golfer 2 (included in the body information 244). For example, the floor reaction force estimation unit 211 uses the data measured by the sensor unit 10a during the period in which the golfer 2 performs the operation of step S6 in FIG. 6 to calculate the floor reaction force in at least a part of the period in time series. May be estimated.

本実施形態では、センサーユニット10aは、ゴルファー2身体の重心に近い位置、例えば、ゴルファー2の腰部に取り付けられ、床反力推定部211は、XYZ座標系(グローバル座標系)におけるセンサーユニット10aの加速度ベクトルを重心位置の加速度ベクトルとして概算する。そして、床反力推定部211は、上記の式(1)に従い、概算した重心位置の加速度ベクトル(重心の位置ベクトルxを2階微分したベクトル)から重力加速度ベクトルgを差し引き、ゴルファー2の体重をMとして(ゴルファー2の体重とゴルフクラブ3の質量(ゴルフクラブ情報242に含まれる)を加算したものをMとしてもよい)乗算し、床反力Fを推定する。 In the present embodiment, the sensor unit 10a is attached to a position close to the center of gravity of the golfer 2 body, for example, the waist of the golfer 2, and the floor reaction force estimation unit 211 is the sensor unit 10a in the XYZ coordinate system (global coordinate system). The acceleration vector is approximated as the acceleration vector of the center of gravity position. Then, the floor reaction force estimation unit 211, in accordance with the above-described equation (1), subtracting the gravitational acceleration vector g from the acceleration vector of the center of gravity position estimate (position vector x G a second-order differentiating vector of the center of gravity), the golfer 2 The floor reaction force F is estimated by multiplying the weight by M (the sum of the weight of the golfer 2 and the mass of the golf club 3 (included in the golf club information 242) may be M).

具体的には、床反力推定部211は、まず、記憶部24に記憶された、ゴルファー2の静止時(アドレス時)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、スイング開始後の計測データからオフセット量を減算してバイアス補正する。なお、センサーユニット10aの信号処理部13が、計測データのオフセット量を計算し、計測データのバイアス補正を行うようにしてもよいし、加速度センサー11及び角速度センサー12にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。これらの場合は、床反力推定部211による計測データのバイアス補正が不要となる。   Specifically, the floor reaction force estimation unit 211 first includes measurement data (acceleration data and angular velocity data) stored in the storage unit 24 when the golfer 2 is stationary (at the time of addressing). The offset is calculated, and the bias is corrected by subtracting the offset from the measurement data after the start of the swing. The signal processing unit 13 of the sensor unit 10a may calculate the offset amount of the measurement data and perform bias correction of the measurement data, or the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 may have a bias correction function. It may be. In these cases, the bias correction of the measurement data by the floor reaction force estimation unit 211 becomes unnecessary.

次に、床反力推定部211は、バイアス補正された加速度データを用いて、XYZ座標系(グローバル座標系)におけるゴルファー2の静止時(アドレス時)のセンサーユニット10aの姿勢(初期姿勢)を計算し、その後の角速度センサー12が計測した角速度データ(バイアス補正された角速度データ)を用いた回転演算を行ってセンサーユニット10aの姿勢を時系列に計算する。センサーユニット10aの姿勢は、例えば、X軸、Y軸、Z軸回りの回転角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)、クオータ二オン(四元数)などで表現することができる。ゴルファー2の静止時には、加速度センサー11は重力加速度のみを計測するので、床反力推定部211は、バイアス補正された3軸加速度データを用いて、センサーユニット10aのx軸、y軸、z軸の各々と重力方向とのなす角度を特定することができる。さらに、ゴルファー2は図6のステップS4の動作を行うので、ゴルファー2の静止時におけるセンサーユニット10aのx軸、y軸、z軸とXYZ座標系(グローバル座標系)との関係が一意に決まるようにセンサーユニット10aの取り付け角を決めておけば、床反力推定部211は、センサーユニット10aの初期姿勢を特定することができる。   Next, the floor reaction force estimation unit 211 uses the bias-corrected acceleration data to determine the posture (initial posture) of the sensor unit 10a when the golfer 2 is stationary (at the time of addressing) in the XYZ coordinate system (global coordinate system). After that, a rotation calculation using angular velocity data (bias corrected angular velocity data) measured by the angular velocity sensor 12 is performed to calculate the posture of the sensor unit 10a in time series. The attitude of the sensor unit 10a can be expressed by, for example, rotation angles (roll angle, pitch angle, yaw angle) around the X-axis, Y-axis, and Z-axis, quarter-on (quaternion), and the like. Since the acceleration sensor 11 measures only gravitational acceleration when the golfer 2 is stationary, the floor reaction force estimation unit 211 uses the x-axis, y-axis, and z-axis of the sensor unit 10a using the bias-corrected three-axis acceleration data. The angle formed between each of these and the direction of gravity can be specified. Furthermore, since the golfer 2 performs the operation of step S4 in FIG. 6, the relationship between the x-axis, y-axis, z-axis of the sensor unit 10a and the XYZ coordinate system (global coordinate system) when the golfer 2 is stationary is uniquely determined. As described above, if the mounting angle of the sensor unit 10a is determined, the floor reaction force estimation unit 211 can specify the initial posture of the sensor unit 10a.

次に、床反力推定部211は、バイアス補正された加速度データをセンサーユニット10aの姿勢に応じてXYZ座標系(グローバル座標系)の加速度ベクトルに変換する。このセンサーユニット10aの加速度ベクトルは、重心の位置ベクトルxを2階微分したベクトルに相当する。 Next, the floor reaction force estimation unit 211 converts the bias-corrected acceleration data into an acceleration vector of an XYZ coordinate system (global coordinate system) according to the attitude of the sensor unit 10a. Acceleration vector of the sensor unit 10a corresponds to the position vector x G of the center of gravity to the second differentiation with vector.

そして、床反力推定部211は、式(1)に従い、センサーユニット10aの加速度ベクトルから重力加速度ベクトルgを差し引き、ゴルファー2の体重をMとして(ゴルファ
ー2の体重とゴルフクラブ3の質量を加算したものをMとしてもよい)乗算することで床反力Fを計算(推定)する。
The floor reaction force estimation unit 211 then subtracts the gravitational acceleration vector g from the acceleration vector of the sensor unit 10a according to the equation (1), and sets the weight of the golfer 2 as M (adds the weight of the golfer 2 and the mass of the golf club 3). The floor reaction force F is calculated (estimated) by multiplication.

スイング解析部212は、センサーユニット10bが出力する計測データ(記憶部24に記憶された計測データ)を用いて、ゴルファー2のスイング運動を解析する処理を行う。   The swing analysis unit 212 performs a process of analyzing the swing motion of the golfer 2 using the measurement data output from the sensor unit 10b (measurement data stored in the storage unit 24).

具体的には、スイング解析部212は、まず、記憶部24に記憶された、ゴルファー2の静止時(アドレス時)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、スイング開始後の計測データからオフセット量を減算してバイアス補正する。なお、センサーユニット10bの信号処理部13が、計測データのオフセット量を計算し、計測データのバイアス補正を行うようにしてもよいし、加速度センサー11及び角速度センサー12にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。これらの場合は、スイング解析部212による計測データのバイアス補正が不要となる。   Specifically, the swing analysis unit 212 first uses the measurement data (acceleration data and angular velocity data) when the golfer 2 is stationary (at the time of addressing) stored in the storage unit 24 to include the offset included in the measurement data. The amount is calculated, and the bias is corrected by subtracting the offset amount from the measurement data after the start of the swing. The signal processing unit 13 of the sensor unit 10b may calculate the offset amount of the measurement data and correct the bias of the measurement data, or the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 have a bias correction function incorporated therein. It may be. In these cases, the bias correction of the measurement data by the swing analysis unit 212 becomes unnecessary.

次に、スイング解析部212は、バイアス補正された計測データを用いて、ゴルファー2のスイング動作中(図6のステップS6の動作中)のXYZ座標系(グローバル座標系)におけるセンサーユニット10bの位置及び姿勢を計算する。例えば、スイング解析部212は、センサーユニット10bの加速度センサー11が計測した加速度データ(バイアス補正された加速度データ)、ゴルフクラブ情報242及びセンサー装着位置情報246を用いて、XYZ座標系(グローバル座標系)におけるゴルファー2の静止時(アドレス時)のセンサーユニット10bの位置(初期位置)を計算し、その後のバイアス補正された加速度データを積分してセンサーユニット10bの初期位置からの位置の変化を時系列に計算する。ゴルファー2は図6のステップS4の動作を行うので、センサーユニット10bの初期位置のX座標は0である。さらに、図5に示したように、センサーユニット10bのy軸はゴルフクラブ3のシャフトの長軸方向と一致し、ゴルファー2の静止時には、加速度センサー11は重力加速度のみを計測するので、スイング解析部212は、y軸加速度データを用いてシャフトの傾斜角を計算することができる。   Next, the swing analysis unit 212 uses the bias-corrected measurement data to determine the position of the sensor unit 10b in the XYZ coordinate system (global coordinate system) during the swing operation of the golfer 2 (during step S6 in FIG. 6). And calculate posture. For example, the swing analysis unit 212 uses an acceleration data (bias-corrected acceleration data) measured by the acceleration sensor 11 of the sensor unit 10b, golf club information 242, and sensor mounting position information 246 to generate an XYZ coordinate system (global coordinate system). ) Calculates the position (initial position) of the sensor unit 10b when the golfer 2 is stationary (at the time of addressing), and integrates the subsequent bias-corrected acceleration data to change the position of the sensor unit 10b from the initial position. Calculate to series. Since the golfer 2 performs the operation of step S4 in FIG. 6, the X coordinate of the initial position of the sensor unit 10b is zero. Further, as shown in FIG. 5, the y-axis of the sensor unit 10b coincides with the long axis direction of the shaft of the golf club 3, and when the golfer 2 is stationary, the acceleration sensor 11 measures only gravitational acceleration. The unit 212 can calculate the tilt angle of the shaft using the y-axis acceleration data.

そして、スイング解析部212は、ゴルフクラブ情報242(シャフトの長さ)とセンサー装着位置情報246(グリップからの距離)からセンサーユニット10bとヘッドとの距離LSHを求め、ヘッドの位置を原点(0,0,0)として、シャフトの傾斜角により特定されるセンサーユニット10bのy軸の負の方向に原点から距離LSHの位置をセンサーユニット10bの初期位置とする。 Then, the swing analysis unit 212 obtains the distance L SH between the sensor unit 10b and the head from the golf club information 242 (shaft length) and the sensor mounting position information 246 (distance from the grip), and determines the head position as the origin ( 0, 0, 0), the position of the distance L SH from the origin in the negative y-axis direction of the sensor unit 10b specified by the tilt angle of the shaft is set as the initial position of the sensor unit 10b.

また、スイング解析部212は、バイアス補正された加速度データを用いて、XYZ座標系(グローバル座標系)におけるゴルファー2の静止時(アドレス時)のセンサーユニット10bの姿勢(初期姿勢)を計算し、その後の角速度センサー12が計測した角速度データ(バイアス補正された角速度データ)を用いた回転演算を行ってセンサーユニット10bの姿勢を時系列に計算する。センサーユニット10bの姿勢は、例えば、X軸、Y軸、Z軸回りの回転角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)、クオータ二オン(四元数)などで表現することができる。ゴルファー2の静止時には、加速度センサー11は重力加速度のみを計測するので、スイング解析部212は、バイアス補正された3軸加速度データを用いて、センサーユニット10bのx軸、y軸、z軸の各々と重力方向とのなす角度を特定することができる。さらに、ゴルファー2は図6のステップS4の動作を行うので、ゴルファー2の静止時において、センサーユニット10bのy軸はYZ平面上にあるため、スイング解析部212は、センサーユニット10bの初期姿勢を特定することができる。   The swing analysis unit 212 calculates the posture (initial posture) of the sensor unit 10b when the golfer 2 is stationary (at the time of addressing) in the XYZ coordinate system (global coordinate system) using the bias-corrected acceleration data. Subsequent rotation calculation using angular velocity data (bias corrected angular velocity data) measured by the angular velocity sensor 12 is performed to calculate the attitude of the sensor unit 10b in time series. The posture of the sensor unit 10b can be expressed by, for example, rotation angles (roll angle, pitch angle, yaw angle) around the X axis, Y axis, and Z axis, quarter-on (quaternion), and the like. Since the acceleration sensor 11 measures only the gravitational acceleration when the golfer 2 is stationary, the swing analysis unit 212 uses the bias-corrected triaxial acceleration data for each of the x-axis, y-axis, and z-axis of the sensor unit 10b. And the direction of gravity can be specified. Furthermore, since the golfer 2 performs the operation of step S4 in FIG. 6, when the golfer 2 is stationary, the y-axis of the sensor unit 10b is on the YZ plane, so the swing analysis unit 212 determines the initial posture of the sensor unit 10b. Can be identified.

そして、スイング解析部212は、スイングの各時刻におけるセンサーユニット10b
の位置から、当該時刻におけるセンサーユニット10bの姿勢から特定されるセンサーユニット10bのy軸の正の方向に距離LSHの位置を当該時刻におけるヘッドの位置とする。
The swing analysis unit 212 then detects the sensor unit 10b at each swing time.
The position of the distance L SH in the positive direction of the y-axis of the sensor unit 10b specified from the position of the sensor unit 10b at the time is defined as the head position at the time.

また、スイング解析部212は、スイングの各時刻におけるセンサーユニット10bの位置から、当該時刻におけるセンサーユニット10bの姿勢により特定されるセンサーユニット10bのy軸の負の方向に、センサー装着位置情報246(グリップからの距離)により特定されるセンサーユニット10bとグリップとの距離LSGの位置を当該時刻におけるグリップの位置とする。 Further, the swing analysis unit 212 changes the sensor mounting position information 246 (from the position of the sensor unit 10b at each time of the swing to the negative direction of the y-axis of the sensor unit 10b specified by the attitude of the sensor unit 10b at the time. The position of the distance L SG between the sensor unit 10b and the grip specified by the distance from the grip) is defined as the position of the grip at that time.

また、スイング解析部212は、記憶部24に記憶された時刻情報と計測データを用いて、ゴルファー2のスイング動作の期間において打球したタイミング(インパクトのタイミング)を検出してもよい。例えば、スイング解析部212は、センサーユニット10bが出力する計測データ(加速度データ又は角速度データ)の合成値を計算し、当該合成値に基づいてゴルファー2が打球したタイミング(時刻)を特定することができる。   Further, the swing analysis unit 212 may detect the timing (impact timing) of hitting a ball during the swing operation period of the golfer 2 using the time information and measurement data stored in the storage unit 24. For example, the swing analysis unit 212 may calculate a composite value of measurement data (acceleration data or angular velocity data) output from the sensor unit 10b and specify the timing (time) when the golfer 2 hits the ball based on the composite value. it can.

また、スイング解析部212は、センサーユニット10bの位置の計算と同様の方法で、センサーユニット10aが出力する計測データを用いて、ゴルファー2のスイング動作中(図6のステップS6の動作中)のXYZ座標系(グローバル座標系)におけるセンサーユニット10aの位置(重心の位置)を算出してもよい。   Further, the swing analysis unit 212 uses the measurement data output from the sensor unit 10a in the same manner as the calculation of the position of the sensor unit 10b, and the golfer 2 is performing the swing operation (during step S6 in FIG. 6). The position (the position of the center of gravity) of the sensor unit 10a in the XYZ coordinate system (global coordinate system) may be calculated.

さらに、スイング解析部212は、センサーユニット10bの計測データに基づき、バックスイングからフォロースルーまでのスイングのリズム、ヘッドスピード、打球時の入射角(クラブパス)やフェース角、シャフトローテーション(スイング中のフェース角の変化量)、ゴルフクラブ3の減速率、あるいは、ゴルファー2が複数回のスイングを行った場合のこれら各情報のばらつき等を解析してもよい。   Further, based on the measurement data of the sensor unit 10b, the swing analysis unit 212 is based on the swing rhythm from the back swing to the follow-through, the head speed, the incident angle (club path) at hitting, the face angle, the shaft rotation (in the swing) The amount of change in the face angle), the deceleration rate of the golf club 3, or the variation of these pieces of information when the golfer 2 performs a plurality of swings may be analyzed.

評価情報生成部213は、床反力推定部211が推定した床反力に基づいて、ゴルファー2のスイングの評価情報(スイングの評価に使用可能な情報)を生成する処理を行う。例えば、評価情報生成部213は、床反力推定部211が推定した床反力とスイング解析部212が算出したゴルフクラブ3のヘッドの位置とグリップの位置の時系列情報(スイングの軌跡情報)とを含む評価情報(例えば、スイング開始からの時刻毎に床反力とスイングの軌跡情報とを対応づけた評価情報等)を生成してもよい。評価情報生成部213は、さらにスイング解析部212が算出した重心の位置の情報を含む評価情報を生成してもよい。   Based on the floor reaction force estimated by the floor reaction force estimation unit 211, the evaluation information generation unit 213 performs processing for generating the evaluation information of the swing of the golfer 2 (information usable for the evaluation of the swing). For example, the evaluation information generation unit 213 calculates time series information (swing trajectory information) of the floor reaction force estimated by the floor reaction force estimation unit 211 and the position of the golf club 3 head and the grip position calculated by the swing analysis unit 212. (For example, evaluation information in which the floor reaction force is associated with the swing trajectory information at each time from the start of the swing) may be generated. The evaluation information generation unit 213 may further generate evaluation information including information on the position of the center of gravity calculated by the swing analysis unit 212.

画像データ生成部214は、スイング解析部212が算出した各種の情報を用いて、表示部25に表示されるスイング解析結果の画像に対応する画像データを生成する処理を行う。また、画像データ生成部214は、評価情報生成部213が生成した評価情報に対応する画像データを生成する処理を行う。画像データ生成部214は、床反力とスイングの軌跡情報とを含む評価情報(例えば、スイング開始からの時刻毎に床反力とスイングの軌跡情報とを対応づけた評価情報等)に対応する画像データを生成してもよい。   The image data generation unit 214 performs processing for generating image data corresponding to the image of the swing analysis result displayed on the display unit 25 using various information calculated by the swing analysis unit 212. Further, the image data generation unit 214 performs processing for generating image data corresponding to the evaluation information generated by the evaluation information generation unit 213. The image data generation unit 214 corresponds to evaluation information including floor reaction force and swing trajectory information (for example, evaluation information in which floor reaction force and swing trajectory information are associated at each time from the start of the swing). Image data may be generated.

記憶処理部215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。記憶処理部215は、データ取得部210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、床反力推定部211が推定した床反力の情報、スイング解析部212が算出した各種の情報、評価情報生成部213が生成した評価情報等を記憶部24に記憶させる処理も行う。   The storage processing unit 215 performs read / write processing of various programs and various data for the storage unit 24. The storage processing unit 215 associates the time information received from the data acquisition unit 210 with the measurement data and stores it in the storage unit 24, and also stores the floor reaction force information estimated by the floor reaction force estimation unit 211, the swing analysis unit Various types of information calculated by 212, evaluation information generated by the evaluation information generation unit 213, and the like are also stored in the storage unit 24.

表示処理部216は、表示部25に対して各種の画像(画像データ生成部214が生成
した画像データに対応する画像の他、文字や記号等も含む)を表示させる処理を行う。例えば、表示処理部216は、ゴルファー2のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、ゴルファー2の入力操作に応じて画像データ生成部214が生成した画像データに対応する画像やスイング解析部212による解析結果を示す文字等を表示部25に表示させる。あるいは、センサーユニット10a又は10bに表示部を設けておいて、表示処理部216は、通信部22を介してセンサーユニット10a又は10bに画像データを送信し、センサーユニット10a又は10bの表示部に各種の画像や文字等を表示させてもよい。
The display processing unit 216 performs processing for causing the display unit 25 to display various images (including characters and symbols in addition to images corresponding to the image data generated by the image data generation unit 214). For example, the display processing unit 216 performs an image or swing analysis unit corresponding to the image data generated by the image data generation unit 214 automatically or after the golfer 2 performs the swing motion. Characters or the like indicating the analysis result by 212 are displayed on the display unit 25. Alternatively, a display unit is provided in the sensor unit 10a or 10b, and the display processing unit 216 transmits image data to the sensor unit 10a or 10b via the communication unit 22, and various types of data are displayed on the display unit of the sensor unit 10a or 10b. You may display the image of this, a character, etc.

音出力処理部217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、音出力処理部217は、ゴルファー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10a又は10bに音出力部を設けておいて、音出力処理部217は、通信部22を介してセンサーユニット10a又は10b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10a又は10bの音出力部に各種の音や音声を出力させてもよい。   The sound output processing unit 217 performs processing for causing the sound output unit 26 to output various sounds (including sound and buzzer sound). For example, the sound output processing unit 217 reads various information stored in the storage unit 24 automatically or after a predetermined input operation is performed after the golfer 2 finishes the swing motion. You may make the sound output part 26 output the sound and sound for swing analysis. Alternatively, a sound output unit is provided in the sensor unit 10a or 10b, and the sound output processing unit 217 transmits various sound data and audio data to the sensor unit 10a or 10b via the communication unit 22, and the sensor unit 10a. Alternatively, various sounds and sounds may be output to the sound output unit 10b.

例えば、音出力処理部217は、図6のステップS3やS5の通知を行うための音声データを生成し、ゴルファー2にアドレス姿勢の指示やスイングの開始の許可を音声で通知してもよい。   For example, the sound output processing unit 217 may generate sound data for performing the notification in steps S3 and S5 in FIG. 6 and notify the golfer 2 of an instruction for an address posture and permission to start a swing by sound.

なお、ゴルフスイング解析装置20あるいはセンサーユニット10a又は10b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ゴルファー2に通知してもよい。   The golf swing analyzing device 20 or the sensor unit 10a or 10b may be provided with a vibration mechanism, and various information may be converted into vibration information by the vibration mechanism and notified to the golfer 2.

[ゴルフスイング解析装置の処理手順]
図8は、第1実施形態における処理部21によるスイング解析処理の手順の一部を示すフローチャート図である。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8のフローチャートの手順でスイング解析処理の一部の処理を実行する。以下、図8のフローチャートについて説明する。
[Processing procedure of golf swing analyzer]
FIG. 8 is a flowchart showing a part of the procedure of the swing analysis process performed by the processing unit 21 in the first embodiment. The processing unit 21 executes a swing analysis program 240 stored in the storage unit 24, thereby executing a part of the swing analysis process in the procedure of the flowchart of FIG. Hereinafter, the flowchart of FIG. 8 will be described.

まず、処理部21は、ゴルファー2による計測開始操作(図6のステップS2の操作)が行われるまで待機し(S10のN)、計測開始操作が行われると(S10のY)、センサーユニット10a,10bに計測開始コマンドを送信する(S20)。   First, the processing unit 21 stands by until a measurement start operation by the golfer 2 (operation in step S2 in FIG. 6) is performed (N in S10), and when the measurement start operation is performed (Y in S10), the sensor unit 10a. , 10b, a measurement start command is transmitted (S20).

次に、処理部21は、ゴルファー2にアドレス姿勢をとるように指示する(S30)。ゴルファー2は、この指示に従い、アドレス姿勢をとって静止する。   Next, the processing unit 21 instructs the golfer 2 to take an address posture (S30). In accordance with this instruction, the golfer 2 takes an address posture and stops.

次に、処理部21は、データ取得部210として機能し、センサーユニット10a,10bの計測データを取得する(S40)。   Next, the processing unit 21 functions as the data acquisition unit 210 and acquires measurement data of the sensor units 10a and 10b (S40).

次に、処理部21は、工程S40で取得した計測データを用いて静止動作を検出するまで(S50のN)、計測データの取得(S40)を繰り返し、静止動作を検出すると(S50のY)、ゴルファー2にスイング開始の許可を通知する(S60)。処理部21は、例えば、所定の音を出力し、あるいは、センサーユニット10bにLEDを設けておいて当該LEDを点灯させる等して、ゴルファー2にスイング開始の許可を通知し、ゴルファー2は、この通知を確認した後にスイングを開始する。   Next, the processing unit 21 repeats the measurement data acquisition (S40) until the stationary motion is detected using the measurement data acquired in step S40 (N in S50), and detects the stationary motion (Y in S50). The golfer 2 is notified of permission to start the swing (S60). For example, the processing unit 21 outputs a predetermined sound, or notifies the golfer 2 of permission to start swinging by providing an LED in the sensor unit 10b and lighting the LED, and the golfer 2 After confirming this notification, the swing is started.

次に、処理部21は、データ取得部210として機能し、センサーユニット10a,1
0bの計測データを取得する(S70)。
Next, the processing unit 21 functions as the data acquisition unit 210, and the sensor units 10a, 1
Measurement data of 0b is acquired (S70).

次に、処理部21は、床反力推定部211として機能し、工程S70で取得したセンサーユニット10aの計測データに基づいて、スイング中の床反力Fを推定する(S80)。   Next, the processing unit 21 functions as the floor reaction force estimation unit 211, and estimates the floor reaction force F during the swing based on the measurement data of the sensor unit 10a acquired in step S70 (S80).

次に、処理部21は、スイング解析部212として機能し、工程S70で取得したセンサーユニット10bの計測データに基づいて、センサーユニット10bの位置と姿勢を計算する(S90)。   Next, the processing unit 21 functions as the swing analysis unit 212, and calculates the position and orientation of the sensor unit 10b based on the measurement data of the sensor unit 10b acquired in step S70 (S90).

次に、処理部21は、ゴルファー2がスイングを終了したか否かを判定する(S100)。例えば、処理部21は、工程S70で取得した計測データあるいは工程S30で計算したセンサーユニット10bの位置や姿勢の情報から、ゴルファー2がスイングを終了したか否かを判定することができる。   Next, the processing unit 21 determines whether or not the golfer 2 has finished the swing (S100). For example, the processing unit 21 can determine whether or not the golfer 2 has finished the swing from the measurement data acquired in step S70 or information on the position and orientation of the sensor unit 10b calculated in step S30.

処理部21は、ゴルファー2がスイングを終了するまで(S100のN)、工程S70〜S90の処理を繰り返す。   The processing unit 21 repeats the processes in steps S70 to S90 until the golfer 2 finishes the swing (N in S100).

ゴルファー2がスイングを終了すると(S100のY)、次に、処理部21は、スイング解析部212として機能し、工程S90で計算したセンサーユニット10bの位置と姿勢(時系列情報)に基づき、スイングの軌跡情報を含むスイング解析情報を生成する(S110)。   When the golfer 2 finishes the swing (Y in S100), the processing unit 21 functions as the swing analysis unit 212, and based on the position and orientation (time series information) of the sensor unit 10b calculated in step S90, The swing analysis information including the trajectory information is generated (S110).

最後に、処理部21は、評価情報生成部213として機能して、工程S80で推定した床反力と工程S110で生成した軌跡情報とに基づいてスイングの評価情報を生成し、さらに、画像データ生成部214として機能して評価情報に対応する画像データを生成して表示部25に画像を表示させ(S120)、処理を終了する。   Finally, the processing unit 21 functions as the evaluation information generation unit 213, generates swing evaluation information based on the floor reaction force estimated in step S80 and the trajectory information generated in step S110, and further includes image data. The image data corresponding to the evaluation information is generated by functioning as the generation unit 214, and the image is displayed on the display unit 25 (S120), and the process ends.

なお、図8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。例えば、処理部21は、工程S80及びS90の処理を、スイング終了後(S100のY)に行ってもよい。   In the flowchart of FIG. 8, the order of each process may be changed as appropriate within the possible range. For example, the processing unit 21 may perform the processes in steps S80 and S90 after the end of the swing (Y in S100).

図9に、図8の工程S120において表示部25に表示される画像(評価情報に対応する画像)の一例を示す。図9は、ゴルファー2のダウンスイング中のある時刻Tに対応する3次元画像(XYZ座標系の画像)であり、破線Sはアドレスからバックスイングを経由してダウンスイングの途中(時刻T)までのスイングの軌跡(ここでは、ゴルフクラブ3のヘッドの軌跡)を表し、点Gは時刻Tにおける重心の位置を表す。また、実線矢印Fは時刻Tにおいて推定される床反力Fを表す。   FIG. 9 shows an example of an image (image corresponding to evaluation information) displayed on the display unit 25 in step S120 of FIG. FIG. 9 is a three-dimensional image (an image in the XYZ coordinate system) corresponding to a certain time T during the downswing of the golfer 2, and a broken line S extends from the address through the backswing to the middle of the downswing (time T). The swing trajectory (here, the trajectory of the head of the golf club 3) is represented, and the point G represents the position of the center of gravity at time T. A solid arrow F represents a floor reaction force F estimated at time T.

ゴルフスイング解析装置20(処理部21)は、ゴルファー2の操作に応じて、スイング中の任意の時刻における静止画像を選択して表示させ、あるいは、スイングの開始から終了までの動画像を表示させるようにしてもよい。このようにすれば、ゴルファー2は、スイング中のどのタイミングで床反力がどのように変化しているかを認識し、スイングを評価することができる。   The golf swing analysis device 20 (processing unit 21) selects and displays a still image at an arbitrary time during the swing or displays a moving image from the start to the end of the swing according to the operation of the golfer 2. You may do it. In this way, the golfer 2 can recognize how the floor reaction force is changing at which timing during the swing and can evaluate the swing.

ゴルフスイング解析装置20(処理部21)は、評価情報として、図9のような画像に限らず、単純に、スイング時の床反力の挙動(大きさの変化)を表すグラフを表示してもよいし、当該床反力の挙動を表すグラフを、プロゴルファーのスイング時の床反力の挙動やゴルファー2のベストスイング時の床反力の挙動を表すグラフとともに表示してもよい。   The golf swing analysis apparatus 20 (processing unit 21) displays not only an image as shown in FIG. 9 but also a graph representing the floor reaction force behavior (change in magnitude) during a swing as evaluation information. Alternatively, the graph representing the behavior of the floor reaction force may be displayed together with the graph representing the behavior of the floor reaction force during the swing of the professional golfer and the behavior of the floor reaction force during the best swing of the golfer 2.

[効果]
以上に説明したように、第1実施形態のゴルフスイング解析システム1(ゴルフスイング解析装置20)によれば、ゴルファー2の身体の重心位置に近い位置(腰部)に取り付けられたセンサーユニット10aの計測データに基づいて、ゴルファー2の身体の重心に加わる加速度を概算し、概算した加速度とゴルファー2の体重とを用いて、スイング解析理論から導かれる式(1)に従い、スイングの原動力となる床反力Fを比較的精度良く推定することができる。従って、第1実施形態のゴルフスイング解析システム1(ゴルフスイング解析装置20)によれば、推定した床反力に基づいて、スイングを評価するための評価情報を提供することができる。
[effect]
As described above, according to the golf swing analysis system 1 (golf swing analysis device 20) of the first embodiment, the measurement of the sensor unit 10a attached to a position (waist) near the center of gravity of the body of the golfer 2. Based on the data, the acceleration applied to the center of gravity of the golfer 2's body is estimated, and using the estimated acceleration and the weight of the golfer 2, the floor reaction which becomes the driving force of the swing according to the equation (1) derived from the swing analysis theory. The force F can be estimated with relatively high accuracy. Therefore, according to the golf swing analysis system 1 (golf swing analysis device 20) of the first embodiment, it is possible to provide evaluation information for evaluating a swing based on the estimated floor reaction force.

また、第1実施形態のゴルフスイング解析システム1(ゴルフスイング解析装置20)によれば、ゴルフクラブ3等に取り付けられたセンサーユニット10bの計測データに基づいて、スイングの軌跡情報を生成し、推定した床反力ととともにスイングの軌跡情報を表示させることにより、ゴルファー2は、スイングの原動力となる床反力Fがどのように変化するか等をスイングの軌跡と対応づけて分析し、スイングを詳細に評価することができる。   Further, according to the golf swing analysis system 1 (golf swing analysis device 20) of the first embodiment, the swing locus information is generated and estimated based on the measurement data of the sensor unit 10b attached to the golf club 3 or the like. By displaying the trajectory information of the swing together with the floor reaction force, the golfer 2 analyzes how the floor reaction force F, which is the driving force of the swing, changes in association with the trajectory of the swing. It can be evaluated in detail.

2−2.第2実施形態
[ゴルフスイング解析システムの概要]
ゴルファーが効率的なスイングを行うと、無駄な動きが少ないため、例えば、上述した式(2)の左辺の総和のベクトルが小さくなる。また、右大腿(i=3)の無駄な動きが少ないほど式(2)の左辺の第1項や第4項が小さくなり、右下腿(i=4)の無駄な動きが少ないほど式(2)の左辺の第2項や第5項が小さくなり、右足(i=5)の無駄な動きが少ないほど式(2)の左辺の第3項や第6項が小さくなる傾向がある。一般化すると、ゴルファーの任意の部位(リンクn)を含むリンク機構モデルを定義して、当該部位(リンクn)に作用する関節トルクベクトルτに関する運動方程式において、リンク機構モデルの各リンクに関する左辺各項を算出できれば、各部の無駄な動きの程度がわかり、ゴルファーのスイングを評価するための指標となり得る。そこで、第2実施形態のゴルフスイング解析システムは、予め定義されたリンク機構モデルに含まれる少なくとも1つのリンクに相当するゴルファーの足から肩までの少なくとも1つの部位に慣性センサーを取り付け、慣性センサーの出力信号を用いて当該部位の加速度および角速度の少なくとも一方を算出し、運動方程式に基づき、算出した加速度および角速度の少なくとも一方を用いてスイングを評価する指標を生成する。例えば、ゴルフスイング解析装置は、角速度を用いて、スイング中のゴルファーの動きを評価してもよい。
2-2. Second Embodiment [Outline of Golf Swing Analysis System]
When the golfer performs an efficient swing, there is little useless movement, and therefore, for example, the vector of the sum of the left side of the above-described equation (2) becomes small. Further, the smaller the useless movement of the right thigh (i = 3), the smaller the first term and the fourth term on the left side of the expression (2), and the less the useless movement of the right lower leg (i = 4), the expression ( The second term and the fifth term on the left side of 2) become smaller, and the third term and the sixth term on the left side of Equation (2) tend to become smaller as the useless movement of the right foot (i = 5) decreases. When generalized, a link mechanism model including an arbitrary part (link n) of the golfer is defined, and the left side of each link of the link mechanism model in the equation of motion related to the joint torque vector τ n acting on the part (link n) If each term can be calculated, the degree of useless movement of each part can be known, which can be an index for evaluating a golfer's swing. Therefore, the golf swing analysis system according to the second embodiment attaches an inertial sensor to at least one part from the foot to the shoulder of the golfer corresponding to at least one link included in the predefined link mechanism model. At least one of acceleration and angular velocity of the part is calculated using the output signal, and an index for evaluating the swing is generated using at least one of the calculated acceleration and angular velocity based on the equation of motion. For example, the golf swing analysis apparatus may evaluate the movement of the golfer during the swing using the angular velocity.

以下では、第1実施形態と同様の構成には同じ符号を付して説明を省略又は簡略し、主に、第1実施形態と異なる内容について説明する。   Below, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted or simplified, and the content different from 1st Embodiment is mainly demonstrated.

図10は、第2実施形態のゴルフスイング解析システムの概要を説明するための図である。図10に示すように、第2実施形態のゴルフスイング解析システム1は、関心部位に装着したセンサーユニット10a、ゴルフクラブに装着したセンサーユニット10b及びゴルフスイング解析装置20を含んで構成されている。   FIG. 10 is a diagram for explaining the outline of the golf swing analysis system of the second embodiment. As shown in FIG. 10, the golf swing analysis system 1 according to the second embodiment includes a sensor unit 10 a attached to a region of interest, a sensor unit 10 b attached to a golf club, and a golf swing analysis device 20.

センサーユニット10aの各々は、3軸加速度と3軸角速度を計測可能であり、ゴルファー2の関心部位に取り付けられる。なお、センサーユニット10aはゴルファーに複数装着しても良い。センサーユニット10aの各々は、予め定義されたリンク機構モデル(例えば、図1あるいは図3に示したリンク機構モデル)における複数の部位(リンク)のうちのいずれかに対応するゴルファー2の部位に取り付けられる。また、センサーユニット10aは、ゴルファー2の足から肩までの少なくとも1つの部位(例えば、図1に示し
たリンク機構モデルのリンク1〜5に対応する複数の部位のうちの少なくとも1つの部位)に取り付けられる。
Each of the sensor units 10 a can measure a triaxial acceleration and a triaxial angular velocity, and is attached to a region of interest of the golfer 2. A plurality of sensor units 10a may be attached to the golfer. Each of the sensor units 10a is attached to a part of the golfer 2 corresponding to one of a plurality of parts (links) in a predefined link mechanism model (for example, the link mechanism model shown in FIG. 1 or FIG. 3). It is done. Further, the sensor unit 10a is provided on at least one part (for example, at least one part among a plurality of parts corresponding to the links 1 to 5 of the link mechanism model shown in FIG. 1) from the foot to the shoulder of the golfer 2. It is attached.

センサーユニット10bは、3軸加速度と3軸角速度を計測可能であり、第1実施形態と同様に、ゴルファー2が握るゴルフクラブ3の動きを計測可能な位置に取り付けられる。   The sensor unit 10b can measure the triaxial acceleration and the triaxial angular velocity, and is attached to a position where the movement of the golf club 3 held by the golfer 2 can be measured, as in the first embodiment.

第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、ゴルファー2は、あらかじめ決められた図6に示す手順に従って、ゴルフボール4を打球するスイング動作を行う。   Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the golfer 2 performs a swing operation of hitting the golf ball 4 according to a predetermined procedure shown in FIG.

ゴルファー2が図6のS2の計測開始操作を行うと、センサーユニット10a及びセンサーユニット10b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、ゴルフスイング解析装置20に送信する。センサーユニット10a及びセンサーユニット10bとゴルフスイング解析装置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。   When the golfer 2 performs the measurement start operation in S2 of FIG. 6, the sensor unit 10a and the sensor unit 10b measure the triaxial acceleration and the triaxial angular velocity at a predetermined cycle (for example, 1 ms), and sequentially perform the measured data on the golf swing. It transmits to the analysis device 20. The communication between the sensor unit 10a and the sensor unit 10b and the golf swing analysis device 20 may be wireless communication or wired communication.

ゴルフスイング解析装置20は、図6のS5に示したスイング開始の許可をゴルファー2に通知した後、センサーユニット10aが計測したデータ(慣性センサーの出力信号の一例)を用いてスイング中のゴルファー2の関心部位の角速度を算出し、算出した角速度に基づいてスイングにおける無駄な動きをしているかどうかの評価情報を生成する。ゴルフスイング解析装置20は、センサーユニット10aが計測したデータを用いてスイング中のゴルファー2の関心部位の角速度と加速度を算出し、算出した角速度と加速度とに基づいてスイングを評価するための情報を生成してもよい。また、ゴルフスイング解析装置20は、第1実施形態と同様に、ゴルファー2の腰部に取り付けたセンサーユニット10aが計測したデータを用いて、床反力Fを推定してもよい。また、ゴルフスイング解析装置20は、第1実施形態と同様に、センサーユニット10bが計測したデータを用いて、スイングの軌跡情報を生成してもよい。   The golf swing analyzing apparatus 20 notifies the golfer 2 of permission to start the swing shown in S5 of FIG. 6, and then uses the data measured by the sensor unit 10a (an example of an output signal of the inertial sensor) to perform the golfer 2 during the swing. The angular velocity of the region of interest is calculated, and evaluation information as to whether or not useless movement in the swing is performed is generated based on the calculated angular velocity. The golf swing analysis device 20 calculates the angular velocity and acceleration of the region of interest of the golfer 2 during the swing using the data measured by the sensor unit 10a, and uses information for evaluating the swing based on the calculated angular velocity and acceleration. It may be generated. Further, the golf swing analyzing apparatus 20 may estimate the floor reaction force F using data measured by the sensor unit 10a attached to the waist of the golfer 2 as in the first embodiment. Moreover, the golf swing analysis apparatus 20 may generate | occur | produce the locus | trajectory information of a swing using the data which the sensor unit 10b measured similarly to 1st Embodiment.

[ゴルフスイング解析システムの構成]
図11は、第2実施形態のゴルフスイング解析システム1の構成例(ゴルフスイング解析装置20の構成例)を示す図である。第2実施形態でも、センサーユニット10aとセンサーユニット10bは、第1実施形態(図7)と同じ構成である。
[Configuration of golf swing analysis system]
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the golf swing analysis system 1 according to the second embodiment (configuration example of the golf swing analysis device 20). Also in 2nd Embodiment, the sensor unit 10a and the sensor unit 10b are the same structures as 1st Embodiment (FIG. 7).

図11に示すように、第2実施形態におけるゴルフスイング解析装置20は、第1実施形態(図7)と同様に、処理部21、通信部22、操作部23、記憶部24、表示部25及び音出力部26を含んで構成されている。操作部23、記憶部24、表示部25及び音出力部26の機能は、第1実施形態と同様である。   As shown in FIG. 11, the golf swing analysis apparatus 20 in the second embodiment is similar to the first embodiment (FIG. 7) in the processing unit 21, the communication unit 22, the operation unit 23, the storage unit 24, and the display unit 25. And a sound output unit 26. The functions of the operation unit 23, the storage unit 24, the display unit 25, and the sound output unit 26 are the same as those in the first embodiment.

通信部22は、センサーユニット10a及びセンサーユニット10b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10a及びセンサーユニット10bに送信する処理等を行う。   The communication unit 22 receives packet data transmitted from the sensor unit 10a and the sensor unit 10b and transmits the packet data to the processing unit 21, processing for transmitting a control command from the processing unit 21 to the sensor unit 10a and the sensor unit 10b, and the like. I do.

処理部21は、各種プログラムに従って、センサーユニット10a及びセンサーユニット10bに制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット10a及びセンサーユニット10b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、本実施形態では、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、データ取得部210、床反力推定部211、スイング解析部212、評価情報生成部213、画像データ生成部214、記憶処理部215、表示処理部216、音出力処理部217及び動き量算出部218として機能する。床反力推定部211、スイング解析部212、記憶処理部215、表示処理部216及び音出力処理部2
17の機能は、第1実施形態と同様である。
The processing unit 21 performs processing for transmitting a control command to the sensor unit 10a and the sensor unit 10b according to various programs, various calculation processing for data received from the sensor unit 10a and the sensor unit 10b via the communication unit 22, and others. Various control processes are performed. In particular, in the present embodiment, the processing unit 21 executes the swing analysis program 240 to thereby obtain a data acquisition unit 210, a floor reaction force estimation unit 211, a swing analysis unit 212, an evaluation information generation unit 213, and an image data generation unit 214. , Storage processing unit 215, display processing unit 216, sound output processing unit 217, and motion amount calculation unit 218. Floor reaction force estimation unit 211, swing analysis unit 212, storage processing unit 215, display processing unit 216, and sound output processing unit 2
The function 17 is the same as in the first embodiment.

データ取得部210は、通信部22がセンサーユニット10a及びセンサーユニット10b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、記憶処理部215に送る処理を行う。   The data acquisition unit 210 performs processing for receiving packet data received by the communication unit 22 from the sensor unit 10 a and the sensor unit 10 b, acquiring time information and measurement data from the received packet data, and sending them to the storage processing unit 215.

動き量算出部218は、センサーユニット10aが計測したデータ(記憶部24に記憶された計測データ)を用いて、スイング中のゴルファー2の関心部位の角速度を算出する処理を行う。動き量算出部218は、センサーユニット10aが計測したデータを用いて、スイング中のゴルファー2の関心部位の角速度と加速度を算出してもよい。また、動き量算出部218は、ゴルファー2の足から肩までに含まれない部位(手、腕、頭等)の角速度や加速度を算出してもよい。そして、動き量算出部218は、算出した角速度や加速度に基づいて、ゴルファー2の各部位の動き量を算出する。   The motion amount calculation unit 218 performs processing for calculating the angular velocity of the region of interest of the golfer 2 during the swing using the data measured by the sensor unit 10a (measurement data stored in the storage unit 24). The motion amount calculation unit 218 may calculate the angular velocity and acceleration of the region of interest of the golfer 2 during the swing using data measured by the sensor unit 10a. Further, the motion amount calculation unit 218 may calculate the angular velocity and acceleration of a part (hand, arm, head, etc.) not included from the golfer 2's foot to shoulder. Then, the motion amount calculation unit 218 calculates the motion amount of each part of the golfer 2 based on the calculated angular velocity and acceleration.

本実施形態では、動き量算出部218は、XYZ座標系(グローバル座標系)におけるセンサーユニット10aの角速度ベクトル及び加速度ベクトルを、当該センサーユニット10aが取り付けられたゴルファー2の関心部位の角速度ベクトル及び加速度ベクトルとして算出する。そして、動き量算出部218は、算出した関心部位の角速度ベクトル及び加速度ベクトルを用いて、ゴルファー2の足から肩までの所定部位(リンクn)を含むリンク機構モデルの当該部位(リンクn)に作用する関節トルクベクトルτに関する運動方程式における、各部位(リンク)に関する左辺各項のうちの少なくとも1つを、当該各部位の動き量として算出する。 In the present embodiment, the motion amount calculation unit 218 uses the angular velocity vector and acceleration vector of the sensor unit 10a in the XYZ coordinate system (global coordinate system) as the angular velocity vector and acceleration of the region of interest of the golfer 2 to which the sensor unit 10a is attached. Calculate as a vector. Then, the motion amount calculation unit 218 uses the calculated angular velocity vector and acceleration vector of the region of interest to calculate the relevant part (link n) of the link mechanism model including the predetermined part (link n) from the foot to the shoulder of the golfer 2. At least one of the terms on the left side of each part (link) in the equation of motion related to the acting joint torque vector τ n is calculated as the amount of movement of each part.

例えば、動き量算出部218は、図3(A)及び図3(B)に示した右脚のリンク機構モデル(右大腿i=3,右下腿i=4,右足i=5)が定義されている場合、センサーユニット10aを右大腿i=3,右下腿i=4,右足i=5の各々に装着したとして、ゴルファー2のスイング中における右大腿に取り付けられたセンサーユニット10aの角速度ベクトル及び加速度ベクトルを、右大腿の重心位置の角速度ベクトル及び加速度ベクトル(式(2)中のω及びxg3を2階微分したベクトルに相当する)として算出する。同様に、動き量算出部218は、ゴルファー2のスイング中における右下腿に取り付けられたセンサーユニット10aの角速度ベクトル及び加速度ベクトルを、右下腿の重心位置の角速度ベクトル及び加速度ベクトル(式(2)中のω及びxg4を2階微分したベクトルに相当する)として算出し、ゴルファー2のスイング中における右足に取り付けられたセンサーユニット10aの角速度ベクトル及び加速度ベクトルを、右足の重心位置の角速度ベクトル及び加速度ベクトル(式(2)中のω及びxg5を2階微分したベクトルに相当する)として算出する。そして、動き量算出部218は、式(2)の左辺のωを含む項とxg3を2階微分したベクトルを含む項の和を計算し、これを右大腿の動き量とする。同様に、動き量算出部218は、式(2)の左辺のωを含む項とxg4を2階微分したベクトルを含む項の和を計算してこれを右下腿の動き量とし、式(2)の左辺のωを含む項とxg5を2階微分したベクトルを含む項の和を計算してこれを右足の動き量とする。なお、動き量算出部218は、各部位の角速度ベクトル及び加速度ベクトルの一方のみの項を計算して当該各部位の動き量としてもよい。 For example, the motion amount calculation unit 218 defines the right leg link mechanism model (right thigh i = 3, right lower leg i = 4, right foot i = 5) shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B). If the sensor unit 10a is attached to each of the right thigh i = 3, right lower leg i = 4, and right foot i = 5, the angular velocity vector of the sensor unit 10a attached to the right thigh during the swing of the golfer 2 and The acceleration vector is calculated as an angular velocity vector and an acceleration vector (corresponding to a vector obtained by second-order differentiation of ω 3 and x g3 in equation (2)) at the center of gravity position of the right thigh. Similarly, the motion amount calculation unit 218 uses the angular velocity vector and the acceleration vector of the sensor unit 10a attached to the right lower leg during the swing of the golfer 2 as the angular velocity vector and the acceleration vector of the center position of the right lower leg (in the formula (2)). the omega 4 and x g4 calculated as equivalent) to the second order differential with the vector, the angular velocity vector and the acceleration vector of the sensor unit 10a attached to the right foot during the golfer's swing 2, and the angular velocity vector of the center of gravity of the right foot It is calculated as an acceleration vector (corresponding to a vector obtained by second-order differentiation of ω 5 and x g5 in equation (2)). Then, the motion amount calculation unit 218 calculates the sum of the term including ω 3 on the left side of Equation (2) and the term including a vector obtained by second-order differentiation of xg3 , and sets this as the motion amount of the right thigh. Similarly, the motion amount calculation unit 218 calculates the sum of the term including ω 4 on the left side of Equation (2) and the term including the vector obtained by second-order differentiation of x g4 and sets this as the amount of motion of the right lower leg. The sum of the term containing ω 5 on the left side of (2) and the term containing the vector obtained by second-order differentiation of x g5 is calculated and this is used as the amount of movement of the right foot. Note that the motion amount calculation unit 218 may calculate only one term of the angular velocity vector and the acceleration vector of each part to obtain the motion amount of each part.

具体的には、動き量算出部218は、まず、記憶部24に記憶された、ゴルファー2の静止時(アドレス時)のセンサーユニット10a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、スイング開始後の計測データからオフセット量を減算してバイアス補正する。なお、センサーユニット10aの信号処理部13が、計測データのオフセット量を計算し、計測データのバイアス補正を行うようにしてもよいし、加速度センサー11及び角速度センサー12にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。これらの場合は、動き量算出部218による計測データの
バイアス補正が不要となる。
Specifically, the motion amount calculation unit 218 first uses the measurement data (acceleration data and angular velocity data) of the sensor unit 10a stored in the storage unit 24 when the golfer 2 is stationary (at the time of addressing). The offset amount included in the data is calculated, and the bias correction is performed by subtracting the offset amount from the measurement data after the start of the swing. The signal processing unit 13 of the sensor unit 10a may calculate the offset amount of the measurement data and perform bias correction of the measurement data, or the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 may have a bias correction function. It may be. In these cases, the bias correction of the measurement data by the motion amount calculation unit 218 becomes unnecessary.

次に、動き量算出部218は、バイアス補正された加速度データ及び角速度データを用いて、XYZ座標系(グローバル座標系)におけるゴルファー2の静止時(アドレス時)のセンサーユニット10aの姿勢(初期姿勢)を計算し、その後の角速度センサー12が計測した角速度データ(バイアス補正された角速度データ)を用いた回転演算を行ってセンサーユニット10aの姿勢を時系列に計算する。センサーユニット10aの姿勢は、例えば、X軸、Y軸、Z軸回りの回転角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)、クオータ二オン(四元数)などで表現することができる。ゴルファー2の静止時には、加速度センサー11は重力加速度のみを計測するので、動き量算出部218は、バイアス補正された3軸加速度データを用いて、センサーユニット10aのx軸、y軸、z軸の各々と重力方向とのなす角度を特定することができる。さらに、ゴルファー2は図6のステップS4の動作を行うので、ゴルファー2の静止時におけるセンサーユニット10aのx軸、y軸、z軸とXYZ座標系(グローバル座標系)との関係が一意に決まるようにセンサーユニット10aの取り付け角を決めておけば、動き量算出部218は、センサーユニット10aの初期姿勢を特定することができる。   Next, the motion amount calculation unit 218 uses the bias-corrected acceleration data and angular velocity data to determine the attitude (initial attitude) of the sensor unit 10a when the golfer 2 is stationary (addressing) in the XYZ coordinate system (global coordinate system). ) Is calculated, and then the rotation of the angular velocity data measured by the angular velocity sensor 12 (bias-corrected angular velocity data) is performed to calculate the attitude of the sensor unit 10a in time series. The attitude of the sensor unit 10a can be expressed by, for example, rotation angles (roll angle, pitch angle, yaw angle) around the X-axis, Y-axis, and Z-axis, quarter-on (quaternion), and the like. Since the acceleration sensor 11 measures only gravitational acceleration when the golfer 2 is stationary, the motion amount calculation unit 218 uses the bias-corrected three-axis acceleration data to calculate the x-axis, y-axis, and z-axis of the sensor unit 10a. The angle between each and the direction of gravity can be specified. Furthermore, since the golfer 2 performs the operation of step S4 in FIG. 6, the relationship between the x-axis, y-axis, z-axis of the sensor unit 10a and the XYZ coordinate system (global coordinate system) when the golfer 2 is stationary is uniquely determined. If the mounting angle of the sensor unit 10a is determined as described above, the motion amount calculation unit 218 can specify the initial posture of the sensor unit 10a.

次に、動き量算出部218は、バイアス補正された加速度データ及び角速度データをセンサーユニット10aの姿勢に応じてXYZ座標系(グローバル座標系)の加速度ベクトル及び角速度ベクトルに変換する。このセンサーユニット10aの加速度ベクトル及び角速度ベクトルは、対応する各部位の重心の位置ベクトルxgiを2階微分したベクトル及び対応する各部位の角速度ベクトルωに相当する。 Next, the motion amount calculation unit 218 converts the bias-corrected acceleration data and angular velocity data into acceleration vectors and angular velocity vectors in the XYZ coordinate system (global coordinate system) according to the attitude of the sensor unit 10a. The acceleration vector and the angular velocity vector of the sensor unit 10a correspond to a vector obtained by second-order differentiation of the position vector x gi of the center of gravity of each corresponding part and the angular velocity vector ω i of each corresponding part.

そして、動き量算出部218は、所定部位(リンクn)に作用する関節トルクベクトルτに関する運動方程式において、各リンクiに関する左辺各項を算出してゴルファー2の各部位の動き量とする。 Then, the motion amount calculation unit 218 calculates each term on the left side of each link i in the motion equation related to the joint torque vector τ n acting on the predetermined portion (link n) and sets it as the motion amount of each portion of the golfer 2.

評価情報生成部213は、動き量算出部218が算出した各部位の動き量に基づいて、ゴルファー2のスイングの評価情報(スイングの評価に使用可能な情報)を生成する処理を行う。例えば、評価情報生成部213は、動き量算出部218が算出した各部位の動き量(ベクトルの大きさ)又は各部位の動き量の総和に対する各部位の動き量の比をそれぞれ所定の閾値と比較し、あるいは、各部位の間で動き量の差(比)を比較することにより、各部位の無駄な動きの程度を評価して、スイングを判定し、あるいは、数値化して評価情報を生成してもよい。   The evaluation information generation unit 213 performs processing for generating the evaluation information (information usable for swing evaluation) of the golfer 2 based on the movement amount of each part calculated by the movement amount calculation unit 218. For example, the evaluation information generation unit 213 uses the motion amount (vector magnitude) of each part calculated by the motion amount calculation unit 218 or the ratio of the motion amount of each part to the sum of the motion amounts of each part as a predetermined threshold value. By comparing or comparing the difference (ratio) of the amount of movement between each part, the degree of useless movement of each part is evaluated, the swing is judged, or evaluation information is generated by quantification May be.

画像データ生成部214は、第1実施形態と同様に、スイング解析部212が算出した各種の情報を用いて、表示部25に表示されるスイング解析結果の画像に対応する画像データを生成する処理を行う他、評価情報生成部213が生成した評価情報に対応する画像データを生成する処理を行う。画像データ生成部214は、ゴルファーの各部位の動き量とスイングの軌跡情報とを含む評価情報(例えば、スイング開始からの時刻毎に各部位の動き量とスイングの軌跡情報とを対応づけた評価情報等)に対応する画像データを生成してもよい。   Similar to the first embodiment, the image data generation unit 214 uses the various information calculated by the swing analysis unit 212 to generate image data corresponding to the image of the swing analysis result displayed on the display unit 25. And processing for generating image data corresponding to the evaluation information generated by the evaluation information generation unit 213. The image data generation unit 214 evaluates information that includes the amount of movement of each part of the golfer and the swing trajectory information (for example, an evaluation that associates the amount of movement of each part with the trajectory information of the swing for each time from the start of the swing. Image data corresponding to information etc.) may be generated.

[ゴルフスイング解析装置の処理手順]
図12は、第2実施形態における処理部21によるスイング解析処理の手順の一部を示すフローチャート図である。図12において、図8と同様の処理を行う工程には同じ符号を付している。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12のフローチャートの手順でスイング解析処理の一部の処理を実行する。以下、図8との相違点を中心に、図12のフローチャートについて説明する。
[Processing procedure of golf swing analyzer]
FIG. 12 is a flowchart showing a part of the procedure of the swing analysis process performed by the processing unit 21 in the second embodiment. In FIG. 12, the same reference numerals are given to the steps for performing the same processing as in FIG. 8. The processing unit 21 executes a swing analysis program 240 stored in the storage unit 24, thereby executing a part of the swing analysis process according to the procedure of the flowchart of FIG. Hereinafter, the flowchart of FIG. 12 will be described with a focus on differences from FIG.

まず、処理部21は、図8と同様に、工程S10〜S80の処理を行う。   First, the processing unit 21 performs the processes of steps S10 to S80 as in FIG.

次に、処理部21は、動き量算出部218として機能し、工程S70で取得したセンサーユニット10aの計測データに基づいて、ゴルファー2の対応する各部位の動き量を計算する(S82)。   Next, the processing unit 21 functions as the motion amount calculation unit 218, and calculates the motion amount of each corresponding part of the golfer 2 based on the measurement data of the sensor unit 10a acquired in step S70 (S82).

次に、処理部21は、図8と同様に、工程S90の処理を行った後、ゴルファー2がスイングを終了したか否かを判定する(S100)。   Next, similarly to FIG. 8, the processing unit 21 determines whether or not the golfer 2 has finished the swing after performing the process of step S90 (S100).

処理部21は、ゴルファー2がスイングを終了するまで(S100のN)、工程S70〜S90の処理を繰り返す。   The processing unit 21 repeats the processes in steps S70 to S90 until the golfer 2 finishes the swing (N in S100).

ゴルファー2がスイングを終了すると(S100のY)、次に、処理部21は、図8と同様に、工程S110の処理を行う。   When the golfer 2 finishes the swing (Y in S100), the processing unit 21 then performs the process of step S110 as in FIG.

最後に、処理部21は、評価情報生成部213として機能して、工程S82で計算したゴルファー2の各部位の動き量に基づいて(さらに、工程S80で推定した床反力及び工程S110で生成した軌跡情報の少なくとも1つに基づいてもよい)、スイングの評価情報を生成し、さらに、画像データ生成部214として機能して評価情報に対応する画像データを生成して表示部25に画像を表示させ(S122)、処理を終了する。   Finally, the processing unit 21 functions as the evaluation information generation unit 213, and based on the movement amount of each part of the golfer 2 calculated in step S82 (further, the floor reaction force estimated in step S80 and the generation in step S110). The swing evaluation information may be generated, and the image data corresponding to the evaluation information may be generated by functioning as the image data generation unit 214 to display the image on the display unit 25. Display (S122), and the process ends.

なお、図12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。例えば、処理部21は、工程S80、S82及びS90の処理を、スイング終了後(S100のY)に行ってもよい。   In the flowchart of FIG. 12, the order of the steps may be changed as appropriate within the possible range. For example, the processing unit 21 may perform the processes in steps S80, S82, and S90 after the end of the swing (Y in S100).

ゴルフスイング解析装置20(処理部21)は、評価情報として、例えば、スイング時のゴルファー2の各部位の動き量(あるいは、角速度や加速度そのもの)の挙動(大きさの変化)を表すグラフを表示してもよいし、当該各部位の動き量(あるいは、角速度や加速度そのもの)の挙動を表すグラフを、プロゴルファーのスイング時の各部位の動き量の挙動やゴルファー2のベストスイング時の各部位の動き量の挙動を表すグラフとともに表示してもよい。また、ゴルフスイング解析装置20(処理部21)は、評価情報として、例えば、スイング時のゴルファー2の各部位の動き量(あるいは、角速度や加速度そのもの)の挙動を表すグラフを、床反力の挙動を表すグラフとともに表示してもよい。また、ゴルフスイング解析装置20(処理部21)は、評価情報として、例えば、スイング時のゴルファー2の各部位の動き量(あるいは、角速度や加速度そのもの)の大きさと方向を、床反力の大きさと方向やスイングの軌跡とともに表示してもよい。   The golf swing analysis apparatus 20 (processing unit 21) displays, as evaluation information, for example, a graph representing the behavior (change in size) of the amount of movement (or angular velocity or acceleration itself) of each part of the golfer 2 during the swing. Alternatively, a graph showing the behavior of the movement amount (or angular velocity or acceleration itself) of each part may be used to show the behavior of the movement amount of each part during the swing of the professional golfer or each part during the best swing of the golfer 2. You may display with the graph showing the behavior of a motion amount. In addition, the golf swing analysis device 20 (processing unit 21) uses, for example, a graph representing the behavior of the movement amount (or angular velocity or acceleration itself) of each part of the golfer 2 during the swing as the evaluation information. You may display with the graph showing a behavior. In addition, the golf swing analysis device 20 (processing unit 21) uses, as evaluation information, for example, the magnitude and direction of the movement amount (or angular velocity or acceleration itself) of each part of the golfer 2 during the swing, and the magnitude of the floor reaction force. It may be displayed together with the direction and the trajectory of the swing.

[効果]
以上に説明したように、第2実施形態のゴルフスイング解析システム1(ゴルフスイング解析装置20)によれば、ゴルファー2の関心部位に取り付けられたセンサーユニット10aの計測データを用いて関心部位の角速度及び加速度を算出し、当該角速度及び加速度を用いて、スイング解析理論から導かれる関節トルクベクトルに関する運動方程式(例えば式(2))に従い、当該各部位の動き量を算出することができる。従って、第2実施形態のゴルフスイング解析システム1(ゴルフスイング解析装置20)によれば、例えば、スイングの効率的な伝達を妨げる無駄な動きを解析し、スイングを評価するために必要な評価情報を提供することができる。例えば、ゴルファー2は、評価情報に基づき、スイング中にエネルギーをどれだけ効率的に活用できたか、無駄な動きをしなかったか等を分析し、スイングを評価することが可能となる。
[effect]
As described above, according to the golf swing analysis system 1 (golf swing analysis device 20) of the second embodiment, the angular velocity of the site of interest is measured using the measurement data of the sensor unit 10a attached to the site of interest of the golfer 2. Then, using the angular velocity and acceleration, the amount of motion of each part can be calculated according to a motion equation (for example, Expression (2)) regarding the joint torque vector derived from the swing analysis theory. Therefore, according to the golf swing analysis system 1 (golf swing analysis device 20) of the second embodiment, for example, evaluation information necessary for analyzing a useless movement that hinders efficient transmission of the swing and evaluating the swing. Can be provided. For example, the golfer 2 can evaluate the swing based on the evaluation information by analyzing how efficiently the energy can be utilized during the swing, whether or not the useless movement has been performed, and the like.

2−3.第3実施形態
[ゴルフスイング解析システムの概要]
以下では、第1実施形態又は第2実施形態と同様の構成には同じ符号を付して説明を省略又は簡略し、主に、第1実施形態及び第2実施形態と異なる内容について説明する。
2-3. Third Embodiment [Outline of Golf Swing Analysis System]
Below, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment or 2nd Embodiment, description is abbreviate | omitted or simplified, and the content different from 1st Embodiment and 2nd Embodiment is mainly demonstrated.

図13は、第3実施形態のゴルフスイング解析システムの概要を説明するための図である。図13に示すように、第3実施形態のゴルフスイング解析システム1は、ゴルファーの関心部位に装着されたセンサーユニット10a、センサーユニット10b、床反力計30R,30L及びゴルフスイング解析装置20を含んで構成されている。   FIG. 13 is a diagram for explaining the outline of the golf swing analysis system of the third embodiment. As shown in FIG. 13, the golf swing analysis system 1 of the third embodiment includes a sensor unit 10a, a sensor unit 10b, floor reaction force meters 30R and 30L, and a golf swing analysis device 20 that are attached to a golfer's site of interest. It consists of

センサーユニット10aは、3軸加速度と3軸角速度を計測可能であり、第2実施形態と同様に、ゴルファー2の身体の関心部位に取り付けられる。図13ではセンサーユニット10aは1つのみであるが、ゴルファー2の身体の複数の部位に取り付けても良い。   The sensor unit 10a can measure the triaxial acceleration and the triaxial angular velocity, and is attached to the region of interest of the golfer 2's body as in the second embodiment. Although there is only one sensor unit 10a in FIG. 13, it may be attached to a plurality of parts of the golfer 2's body.

センサーユニット10bは、3軸加速度と3軸角速度を計測可能であり、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、ゴルファー2が握るゴルフクラブ3の動きを計測可能な位置に取り付けられる。   The sensor unit 10b can measure the triaxial acceleration and the triaxial angular velocity, and is attached to a position where the movement of the golf club 3 gripped by the golfer 2 can be measured as in the first and second embodiments.

床反力計30Rは、ゴルファー2の右足の下に置かれ、スイング中のゴルファー2の右足に発生する床反力f(大きさ及び向き)を計測する。同様に、床反力計30Lは、ゴルファー2の左足の下に置かれ、スイング中のゴルファー2の左足に発生する床反力f(大きさ及び向き)を計測する。なお、床反力計30Rと床反力計30Lの一方は無くてもよいし、ゴルファー2が1つの床反力計の上に両足を置いて、当該床反力計が左右の足に発生する床反力の総和f+fを計測してもよい。 The floor reaction force meter 30R is placed under the right foot of the golfer 2 and measures the floor reaction force f R (size and direction) generated on the right foot of the golfer 2 during the swing. Similarly, the floor reaction force meter 30L is placed under the left foot of the golfer 2, and measures the floor reaction force f L (size and direction) generated on the left foot of the golfer 2 during the swing. One of the floor reaction force meter 30R and the floor reaction force meter 30L may be omitted, and the golfer 2 places both feet on one floor reaction force meter, and the floor reaction force meter is generated on the left and right feet. The total sum of floor reaction forces f R + f L may be measured.

第3実施形態でも、第1実施形態と同様に、ゴルファー2は、あらかじめ決められた図6に示す手順に従って、ゴルフボール4を打球するスイング動作を行う。ただし、ゴルファー2は、床反力計30R,30Lにそれぞれ右足と左足を乗せた状態でスイング動作を行う。   Also in the third embodiment, similarly to the first embodiment, the golfer 2 performs a swing operation of hitting the golf ball 4 according to a predetermined procedure shown in FIG. However, the golfer 2 performs the swing motion with the right foot and the left foot on the floor reaction force meters 30R and 30L, respectively.

ゴルファー2が図6のS2の計測開始操作を行うと、センサーユニット10a及びセンサーユニット10b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、ゴルフスイング解析装置20に送信する。センサーユニット10a及びセンサーユニット10bとゴルフスイング解析装置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。   When the golfer 2 performs the measurement start operation in S2 of FIG. 6, the sensor unit 10a and the sensor unit 10b measure the triaxial acceleration and the triaxial angular velocity at a predetermined cycle (for example, 1 ms), and sequentially perform the measured data on the golf swing. It transmits to the analysis device 20. The communication between the sensor unit 10a and the sensor unit 10b and the golf swing analysis device 20 may be wireless communication or wired communication.

また、ゴルファー2が図6のS2の計測開始操作を行うと、床反力計30R及び床反力計30Lは、所定周期(例えば1ms)で床反力を計測し、計測したデータを順次、ゴルフスイング解析装置20に送信する。床反力計30R及び床反力計30Lとゴルフスイング解析装置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。   When the golfer 2 performs the measurement start operation of S2 in FIG. 6, the floor reaction force meter 30R and the floor reaction force meter 30L measure the floor reaction force at a predetermined cycle (for example, 1 ms), and the measured data is sequentially It transmits to the golf swing analysis apparatus 20. Communication between the floor reaction force meter 30R and the floor reaction force meter 30L and the golf swing analysis device 20 may be wireless communication or wired communication.

また、ゴルフスイング解析装置20は、第1実施形態と同様に、センサーユニット10bが計測したデータを用いて、スイングの軌跡情報を生成してもよい。 Moreover, the golf swing analysis apparatus 20 may generate | occur | produce the locus | trajectory information of a swing using the data which the sensor unit 10b measured similarly to 1st Embodiment.

[ゴルフスイング解析システムの構成]
図14は、第3実施形態のゴルフスイング解析システム1の構成例(ゴルフスイング解析装置20の構成例)を示す図である。第3実施形態でも、センサーユニット10aとセンサーユニット10bは、第1実施形態(図7)と同じ構成である。
[Configuration of golf swing analysis system]
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the golf swing analysis system 1 according to the third embodiment (configuration example of the golf swing analysis device 20). Also in 3rd Embodiment, the sensor unit 10a and the sensor unit 10b are the same structures as 1st Embodiment (FIG. 7).

図14に示すように、第3実施形態におけるゴルフスイング解析装置20は、第1実施
形態(図7)及び第2実施形態(図11)と同様に、処理部21、通信部22、操作部23、記憶部24、表示部25及び音出力部26を含んで構成されている。操作部23、記憶部24、表示部25及び音出力部26の機能は、第1実施形態及び第2実施形態と同様である。
As shown in FIG. 14, the golf swing analysis apparatus 20 in the third embodiment is similar to the first embodiment (FIG. 7) and the second embodiment (FIG. 11) in the processing unit 21, the communication unit 22, and the operation unit. 23, the memory | storage part 24, the display part 25, and the sound output part 26 are comprised. The functions of the operation unit 23, the storage unit 24, the display unit 25, and the sound output unit 26 are the same as those in the first embodiment and the second embodiment.

通信部22は、第2実施形態と同様の処理に加えて、床反力計30R,30Lから送信された計測データを受信して処理部21に送る処理等を行う。   In addition to the process similar to 2nd Embodiment, the communication part 22 performs the process etc. which receive the measurement data transmitted from the floor reaction force meters 30R and 30L, and send to the process part 21.

処理部21は、各種プログラムに従って、センサーユニット10a及びセンサーユニット10bに制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット10a及びセンサーユニット10b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、床反力計30R,30L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、本実施形態では、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、データ取得部210、スイング解析部212、評価情報生成部213、画像データ生成部214、記憶処理部215、表示処理部216、音出力処理部217、動き量算出部218及び床反力算出部219として機能する。スイング解析部212、記憶処理部215、表示処理部216及び音出力処理部217の機能は、第1実施形態及び第2実施形態と同様である。また、動き量算出部218の機能は、第2実施形態と同様である。   The processing unit 21 transmits a control command to the sensor unit 10a and the sensor unit 10b according to various programs, various calculation processes for data received from the sensor unit 10a and the sensor unit 10b via the communication unit 22, Various calculation processes on the data received from the reaction force meters 30R and 30L via the communication unit 22 and other various control processes are performed. In particular, in the present embodiment, the processing unit 21 executes the swing analysis program 240, whereby the data acquisition unit 210, the swing analysis unit 212, the evaluation information generation unit 213, the image data generation unit 214, the storage processing unit 215, the display It functions as a processing unit 216, a sound output processing unit 217, a motion amount calculation unit 218, and a floor reaction force calculation unit 219. The functions of the swing analysis unit 212, the storage processing unit 215, the display processing unit 216, and the sound output processing unit 217 are the same as those in the first embodiment and the second embodiment. The function of the motion amount calculation unit 218 is the same as that of the second embodiment.

データ取得部210は、第2実施形態と同様の処理に加えて、通信部22が床反力計30R,30Lから受信した計測データを受け取って記憶処理部215に送る処理を行う。   In addition to the same processing as in the second embodiment, the data acquisition unit 210 performs a process of receiving the measurement data received by the communication unit 22 from the floor reaction force meters 30R and 30L and sending it to the storage processing unit 215.

床反力算出部219は、床反力計30R,30Lが計測したデータ(記憶部24に記憶された計測データ)を用いて、スイング中のゴルファー2の右足に発生する床反力f及び左足に発生する床反力fを算出する処理を行う。 The floor reaction force calculation unit 219 uses the data (measurement data stored in the storage unit 24) measured by the floor reaction force meters 30R and 30L, and the floor reaction force f R generated on the right foot of the golfer 2 during the swing and A process of calculating the floor reaction force f L generated on the left foot is performed.

本実施形態では、床反力算出部219は、式(1),式(2)における右辺の床反力f(f)あるいは両脚の床反力Fを算出する。 In the present embodiment, the floor reaction force calculation unit 219 calculates the floor reaction force f R (f L ) on the right side or the floor reaction force F of both legs in Equations (1) and (2).

例えば、床反力算出部219は、図3(A)及び図3(B)に示した右脚のリンク機構モデル(右大腿i=3,右下腿i=4,右足i=5)が定義されている場合、ゴルファー2のスイング中における床反力計30Rの計測データを用いて右足の床反力fを算出する。 For example, the floor reaction force calculator 219 is defined by the right leg link mechanism model (right thigh i = 3, right lower leg i = 4, right foot i = 5) shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B). If it is, it calculates the floor reaction force f R of the right foot using a measurement data of force plate 30R during the golfer's swing 2.

床反力計30R,30Lを用いて右脚の床反力f,左脚の床反力fおよび両脚の床反力Fが算出可能となり、式(1)において右辺が具体的に定まる。これにより、第1実施例では、身体重心の加速度により両脚の床反力Fを推定したが、両脚の床反力Fに加え左右のそれぞれの足の床反力f,fに分解した詳細解析が可能となる。また、式(2)においても、第2実施例では、注目部位の角速度、加速度の大きさを、スイングに対して相対的に評価するのみであったが、右辺が定まることにより、全体に占める割合から影響度などの分析が可能となる。 The floor reaction force f R of the right leg, the floor reaction force f L of the left leg, and the floor reaction force F of both legs can be calculated using the floor reaction force meters 30R and 30L, and the right side is specifically determined in Equation (1). . Thus, in the first embodiment, the floor reaction force F of both legs is estimated from the acceleration of the center of gravity of the body, but it is decomposed into floor reaction forces f R and f L of the left and right legs in addition to the floor reaction force F of both legs. Detailed analysis is possible. Also in the formula (2), in the second embodiment, the angular velocity and acceleration magnitude of the target region are only evaluated relative to the swing. It is possible to analyze the degree of influence from the ratio.

評価情報生成部213は、床反力算出部219が算出した床反力と動き量算出部218が算出した各部位の動き量とに基づいて、ゴルファー2のスイングの評価情報(スイングの評価に使用可能な情報)を生成する。例えば、評価情報生成部213は、床反力算出部219が算出した床反力に対する動き量算出部218が算出した各部位の動き量(ベクトルの大きさ)の比に基づいて、各部位の無駄な動きの程度を評価して、スイングを判定し、あるいは、数値化して評価情報を生成してもよい。   The evaluation information generation unit 213 uses the floor reaction force calculated by the floor reaction force calculation unit 219 and the movement amount of each part calculated by the movement amount calculation unit 218 to evaluate evaluation information (for evaluating the swing of the golfer 2). Generate usable information). For example, the evaluation information generation unit 213 uses the ratio of the motion amount (vector magnitude) of each part calculated by the motion amount calculation unit 218 to the floor reaction force calculated by the floor reaction force calculation unit 219 based on the ratio of each part. The degree of useless movement may be evaluated to determine a swing, or evaluation information may be generated by quantification.

画像データ生成部214は、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、スイング解析部212が算出した各種の情報を用いて、表示部25に表示されるスイング解析結果の画像に対応する画像データを生成する処理を行う他、評価情報生成部213が生成した評価情報に対応する画像データを生成する処理を行う。   Similar to the first embodiment and the second embodiment, the image data generation unit 214 uses various information calculated by the swing analysis unit 212 and corresponds to the image of the swing analysis result displayed on the display unit 25. In addition to processing to generate data, processing to generate image data corresponding to the evaluation information generated by the evaluation information generation unit 213 is performed.

また、ゴルフスイング解析装置20(処理部21)は、評価情報として、例えば、スイング時のゴルファー2の各部位の動き量(あるいは、角速度や加速度そのもの)の挙動(大きさの変化)を表すグラフを、床反力の挙動を表すグラフとともに表示してもよいし、ゴルファー2の各部位の動き量と床反力との比の挙動を表すグラフを表示してもよい。   In addition, the golf swing analysis device 20 (processing unit 21) represents, as evaluation information, for example, a behavior (size change) of a motion amount (or angular velocity or acceleration itself) of each part of the golfer 2 during a swing. May be displayed together with a graph representing the behavior of the floor reaction force, or a graph representing the behavior of the ratio between the amount of movement of each part of the golfer 2 and the floor reaction force.

[効果]
以上に説明したように、第3実施形態のゴルフスイング解析システム1(ゴルフスイング解析装置20)によれば、床反力計30R,30Lの計測データを用いてスイングの原動力となる床反力を精度良く算出し、ゴルファー2の各部位に取り付けられたセンサーユニット10aの計測データを用いて当該各部位の角速度及び加速度を算出し、算出した床反力と算出した角速度及び加速度を用いて、スイング評価の度合いを具体的に数値化してゴルファーに示すことができる。
[effect]
As described above, according to the golf swing analysis system 1 (golf swing analysis device 20) of the third embodiment, the floor reaction force that becomes the driving force of the swing is measured using the measurement data of the floor reaction force meters 30R and 30L. Calculate accurately, calculate the angular velocity and acceleration of each part using the measurement data of the sensor unit 10a attached to each part of the golfer 2, and use the calculated floor reaction force and the calculated angular velocity and acceleration to swing. The degree of evaluation can be specifically digitized and shown to the golfer.

また、第3実施形態のゴルフスイング解析システム1(ゴルフスイング解析装置20)によれば、ゴルフクラブ3等に取り付けられたセンサーユニット10bの計測データに基づいて、スイングの軌跡情報を生成し、算出した床反力とともにスイングの軌跡情報を表示させることにより、ゴルファー2は、スイングの原動力となる床反力がどのように伝達されているか等をスイングの軌跡と対応づけて分析し、スイングを詳細に評価することができる。   Further, according to the golf swing analysis system 1 (golf swing analysis device 20) of the third embodiment, the swing locus information is generated and calculated based on the measurement data of the sensor unit 10b attached to the golf club 3 or the like. By displaying the swing trajectory information along with the floor reaction force, the golfer 2 analyzes how the floor reaction force, which is the driving force of the swing, is transmitted in association with the swing trajectory, and details the swing. Can be evaluated.

3.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。
3. The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

例えば、上述した各実施形態のゴルフスイング解析システムは、ゴルフスイング解析装置20とセンサーユニット10a,10bが無線接続(有線接続でもよい)されているが、ゴルフスイング解析装置20とセンサーユニット10a,10bに、それぞれメモリーカードのインターフェース部を設け、センサーユニット10a,10bが計測データをメモリーカードに書き込み、ゴルフスイング解析装置20が当該メモリーカードから計測データを読み出してスイング解析処理を行うようにしてもよい。   For example, in the golf swing analysis system of each embodiment described above, the golf swing analysis device 20 and the sensor units 10a and 10b are wirelessly connected (may be wired connection), but the golf swing analysis device 20 and the sensor units 10a and 10b are connected. In addition, each of the memory card interface units may be provided so that the sensor units 10a and 10b write measurement data to the memory card, and the golf swing analysis device 20 reads the measurement data from the memory card and performs the swing analysis processing. .

また、例えば、上述した各実施形態では、加速度センサー11と角速度センサー12が、センサーユニット10a,10bに内蔵されて一体化されているが、加速度センサー11と角速度センサー12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11と角速度センサー12が、センサーユニット10a,10bに内蔵されずに、ゴルファー2やゴルフクラブ3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10a,10bとゴルフスイング解析装置20が別体であるが、センサーユニット10a,10bのいずれか1つとゴルフスイング解析装置20を一体化してゴルファー2やゴルフクラブ3装着可能にしてもよい。また、センサーユニット10a,10bのいずれか1つが、慣性センサー(加速度センサー11あるいは角速度センサー12)とともに、ゴルフスイング解析装置20の処理部21の少なくとも一部の機能を備え、本発明のゴルフスイング解析装置として機能してもよい。   Further, for example, in each of the above-described embodiments, the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 are integrated in the sensor units 10a and 10b, but the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 are not integrated. Also good. Alternatively, the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12 may be directly attached to the golfer 2 or the golf club 3 without being built in the sensor units 10a and 10b. In the above embodiment, the sensor units 10a and 10b and the golf swing analysis device 20 are separate bodies. However, the golf swing 2 or the golf club can be obtained by integrating the golf swing analysis device 20 with any one of the sensor units 10a and 10b. 3 may be mountable. In addition, any one of the sensor units 10a and 10b includes an inertial sensor (the acceleration sensor 11 or the angular velocity sensor 12) and at least a part of the function of the processing unit 21 of the golf swing analysis apparatus 20, and the golf swing analysis according to the present invention. It may function as a device.

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。   The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited to these. For example, it is possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

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。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1 ゴルフスイング解析システム、2 ゴルファー、3 ゴルフクラブ、4 ゴルフボール、10a,10b センサーユニット、11 加速度センサー、12 角速度センサー、13 信号処理部、14 記憶部、15 通信部、20 ゴルフスイング解析装置、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、30R,30L 床反力計、210 データ取得部、211 床反力推定部、212
スイング解析部、213 評価情報生成部、214 画像データ生成部、215 記憶処理部、216 表示処理部、217 音出力処理部、218 動き量算出部、219 床反力算出部、240 スイング解析プログラム、242 ゴルフクラブ情報、244身体情報、246 センサー装着位置情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Golf swing analysis system, 2 Golfer, 3 Golf club, 4 Golf ball, 10a, 10b Sensor unit, 11 Acceleration sensor, 12 Angular velocity sensor, 13 Signal processing part, 14 Memory | storage part, 15 Communication part, 20 Golf swing analysis apparatus, 21 processing unit, 22 communication unit, 23 operation unit, 24 storage unit, 25 display unit, 26 sound output unit, 30R, 30L floor reaction force meter, 210 data acquisition unit, 211 floor reaction force estimation unit, 212
Swing analysis unit, 213 evaluation information generation unit, 214 image data generation unit, 215 storage processing unit, 216 display processing unit, 217 sound output processing unit, 218 motion amount calculation unit, 219 floor reaction force calculation unit, 240 swing analysis program, 242 Golf club information, 244 body information, 246 Sensor mounting position information

Claims (6)

第1慣性センサーの出力信号を用いてスイング中のゴルファーの身体の重心位置の加速度を算出し、前記加速度と前記ゴルファーのゴルフクラブを含む身体の質量情報とに基づいて床反力を推定し、前記床反力に基づいて前記スイングの評価情報を生成する、ゴルフスイング解析装置。   Calculating the acceleration of the center of gravity position of the golfer's body during the swing using the output signal of the first inertial sensor, and estimating the floor reaction force based on the acceleration and the mass information of the body including the golfer's golf club; A golf swing analysis device that generates evaluation information of the swing based on the floor reaction force. 前記第1慣性センサーは、前記ゴルファーの腰部に取り付けられる、請求項1に記載のゴルフスイング解析装置。   The golf swing analyzing apparatus according to claim 1, wherein the first inertial sensor is attached to a waist portion of the golfer. 前記スイングの軌跡情報を取得し、前記床反力と前記軌跡情報とを含む前記スイングの評価情報を生成して表示する、請求項1又は2に記載のゴルフスイング解析装置。   The golf swing analysis device according to claim 1, wherein the swing trajectory information is acquired, and the swing evaluation information including the floor reaction force and the trajectory information is generated and displayed. 前記スイングの軌跡情報は、ゴルフクラブに取り付けられた第2慣性センサーから出力された出力信号を用いて生成される、請求項3に記載のゴルフスイング解析装置。   4. The golf swing analysis apparatus according to claim 3, wherein the swing trajectory information is generated using an output signal output from a second inertia sensor attached to the golf club. 慣性センサーの出力信号を用いてスイング中のゴルファーの足から肩までの少なくとも1つの部位の加速度および角速度の少なくとも一方を算出し、
運動方程式に基づき、前記算出した前記加速度および前記角速度の少なくとも一方を用いて前記スイングを評価する指標を生成する、ゴルフスイング解析装置。
Calculating at least one of acceleration and angular velocity of at least one part from the foot to the shoulder of the golfer during the swing using the output signal of the inertial sensor;
A golf swing analysis device that generates an index for evaluating the swing using at least one of the calculated acceleration and angular velocity based on an equation of motion.
前記角速度を用いて、前記スイング中の前記ゴルファーの動きを評価する、請求項5に記載のゴルフスイング解析装置。   The golf swing analysis apparatus according to claim 5, wherein the golf player's movement during the swing is evaluated using the angular velocity.
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