JP5417044B2 - 角速度の計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、角速度の計測方法に関する。詳細には、高速度で運動する物体の角速度を高精度で計測する方法に関する。

野球では、プレーヤーはバットをスイングしてボールを打つ。ゴルフでは、ゴルファーはゴルフクラブをスイングしてゴルフボールを打つ。テニスでは、プレーヤーはラケットをスイングしてテニスボールを打つ。このように、ボールを扱う競技では、スイングという動作がなされる。この動作においては、バット、ゴルフクラブ及びラケットのような物体が高速で運動する。

物体の動きの解析に、角速度が用いられる場合がある。この角速度の計測には、ジャイロセンサーが主に使用される。

図１３は、ジャイロセンサー２が示された模式図である。この図１３において、一点鎖線ＳＬは、このジャイロセンサー２のスピン軸である。ジャイロセンサー２は、力が付与されると電位差が生じる圧電素子である。ジャイロセンサー２は、回転するとこの回転に応じた電圧を出力しうる。

図１４は、図１３のジャイロセンサー２を用いて得られた角速度と出力電圧との相関関係が示されたグラフである。横軸が角速度であり、縦軸が出力電圧である。この相関関係は、ジャイロセンサー２をそのスピン軸ＳＬを中心に回転させて得られている。図１３中、矢印Ａはこのジャイロセンサー２の回転方向である。このジャイロセンサー２によれば、その出力電圧に基づいてこのジャイロセンサー２を装着した物体の角速度を求めることができる。ゴルフクラブのスイングの解析に、このジャイロセンサー２が用いられた例が、特開２００８−７３２１０公報及び特表２００８−５０６４２１公報に開示されている。

特開２００８−７３２１０公報 特表２００８−５０６４２１公報

図１４に示されているように、角速度と出力電圧との相関関係には、角速度の変化に対する出力電圧の変位量を表す傾きが大きい部分と、その傾きが小さい部分とが存在している。この相関関係は、非線形特性を有している。この相関関係を一次関数（図１４中の二点鎖線）で近似し、この一次関数を用いて出力電圧から角速度を正確に求めることはできない。

上記大きな傾きに基づいて、２０００ｄｅｇ／ｓｅｃを超える角速度を求めると、その角速度は小さく見積もられてしまう。この場合、高い角速度を正確に計測することはできない。ゴルファーがドライバーをスイングしてゴルフボールを打つとき、そのインパクトの瞬間の角速度は２０００ｄｅｇ／ｓｅｃ以上にある。このため、ドライバーのスイングを解析するためにジャイロセンサー２を用いても、十分な解析結果を得ることができない場合がある。

本発明の目的は、高速で運動する物体の正確な角速度の計測方法の提供にある。

本発明に係る角速度の計測方法は、
（１）ジャイロセンサーを有するモーションセンサーを物体に取り付ける工程と、
（２）この物体を運動させ、このジャイロセンサーから出力された電圧を計測する工程と、
（３）この電圧を非線形関数を用いて角速度に変換する工程と
を含む。この計測方法では、上記運動は回転を含んでいる。このジャイロセンサーは、そのスピン軸がこの回転の軸に対して傾斜するように配置されている。

好ましくは、この計測方法では、上記傾斜角度は、０°よりも大きく６０°以下である。

好ましくは、この計測方法では、上記モーションセンサーは、緩衝部をさらに備えている。この緩衝部は、上記ジャイロセンサーと上記物体との間に位置するように配置されている。

好ましくは、この計測方法では、上記物体はゴルフクラブである。好ましくは、この計測方法では、上記ゴルフクラブはグリップを備えている。このグリップに、上記計測部は取り付けられる。

好ましくは、この計測方法は、
（４）上記ジャイロセンサーが、回転体に取り付けられる工程と、
（５）この回転体を所定の角速度で回転させ、上記ジャイロセンサーから出力された基準電圧を計測する工程と、
（６）この基準電圧とこの角速度とに基づいて、両者の相関関係を表す非線形関数を決定する工程と
をさらに含む。

本発明に係る角速度の計測方法は、高速で運動する物体の角速度を正確に計測しうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る角速度の計測方法が示されたフロー図である。 図２は、ジャイロセンサーの圧電特性を検定するための検定装置が示された概略図である。 図３は、ジャイロセンサーの圧電特性が示されたグラフである。 図４は、本発明の他の実施形態に係る計測方法で用いられるジャイロセンサーの基準電圧の計測状況が示された模式図である。 図５は、ジャイロセンサーの取り付け状況が示された模式図である。 図６は、図５のジャイロセンサーの圧電特性が示されたグラフである。 図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る計測方法で使用されるモーションセンサーが示された模式図である。 図８は、本発明のさらに他の実施形態に係る角速度の計測方法を用いて、物体の角速度が計測される状況が示された概略図である。 図９は、図８の様子を上から見た場合の状況が示された概略図である。 図１０は、ゴルフクラブのグリップにモーションセンサーが取り付けられている状況の一部が示された斜視図である。 図１１は、図１０のXI−XI線に沿った断面図である。 図１２は、図１１のXII−XII線に沿った断面図である。 図１３は、ジャイロセンサーが示された模式図である。 図１４は、図１３のジャイロセンサーを用いて得られた角速度と出力電圧との相関関係が示されたグラフである。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１のフロー図に示された計測方法は、運動状態にある物体の角速度を計測する方法である。

この計測方法には、モーションセンサーが使用される。このモーションセンサーは、ジャイロセンサーを備えている。このジャイロセンサーは、力が付与されると電位差を生じる圧電素子である。このジャイロセンサーとしては、村田製作所社製の商品名「ジャイロスター（品番：ＥＮＣ−０３Ｒ）」が例示される。このジャイロセンサーは、振動体に回転角速度が加わると、コリオリ力が発生するという原理を応用した角速度センサである。このモーションセンサーは、ジャイロセンサーに電気エネルギーを供給するための電源をさらに備えてもよい。このモーションセンサーが、このジャイロセンサーに生じた電位差を表示するための電圧計をさらに備えてもよい。

この計測方法は、上記ジャイロセンサーを回転体に取り付ける工程（ＳＴＥＰ１）と、この回転体を所定の角速度で回転させ、ジャイロセンサーから出力された基準電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ２）と、この角速度と基準電圧とに基づいて両者の相関関係を解析する工程（ＳＴＥＰ３）と、このジャイロセンサーを物体に取り付ける工程（ＳＴＥＰ４）と、この物体を運動させる工程（ＳＴＥＰ５）と、このジャイロセンサーから出力された電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ６）と、この電圧を上記非線形関数を用いて角速度に変換する工程（ＳＴＥＰ７）とを含んでいる。

上記ジャイロセンサーの回転体への取付工程（ＳＴＥＰ１）及び基準電圧の計測工程（ＳＴＥＰ２）には、検定装置が用いられる。この検定装置は、ジャイロセンサーの圧電特性を検定しうる。

図２は、ジャイロセンサーの圧電特性を検定するための検定装置４が示された概略図である。この検定装置４は、駆動部６と、シャフト８と、回転計１０と、電源１２と、電圧計１４とを備えている。駆動部６は、モーターである。この駆動部６に、シャフト８は取り付けられる。このシャフト８は、この駆動部６により回転される。図２において、一点鎖線ＲＬは、このシャフト８の回転軸を表している。このシャフト８は、この回転軸ＲＬを中心にして回転する。このシャフト８は、回転体である。図示されているように、このシャフト８は、２の軸受け１６で保持されている。このシャフト８は、ジャイロセンサーが組み込まれる取付部１８を備えている。回転計１０は、シャフト８の角速度を表示しうる。回転計１０は、ディスク２０と、回転数を計数しうるカウンター２２とを備えている。このディスク２０は、シャフト８に取り付けられている。シャフト８が回転すると、このディスク２０も回転軸ＲＬを中心にして回転する。このディスク２０は、その周面に反射シール２４が貼り付けられている。カウンター２２は、反射シール２４がこのカウンター２２の前を通過する回数を光学的に計数する。この計数により、シャフト８の角速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）が得られる。

この計測方法では、ジャイロセンサーが、シャフト８の取付部１８に取り付けられる（ＳＴＥＰ１）。図示されていないが、ジャイロセンサーは、そのスピン軸がシャフト８の回転軸に一致するように配置されている。このジャイロセンサーには、電源１２から電気エネルギーが供給される。このシャフト８は、回転計１０に表示された角速度が確認されつつ所定の角速度で回転させられる。電圧計１４に、この回転によりジャイロセンサーに生じた電位差が表示される。この電位差が、この回転によりジャイロセンサーから出力された基準電圧である。このようにして、基準電圧が計測される（ＳＴＥＰ２）。この基準電圧の計測工程（ＳＴＥＰ２）では、シャフト８の角速度を変えつつジャイロセンサーの基準電圧が計測される。

図示されていないが、上記検定装置４は、パーソナルコンピューターをさらに備えている。このパーソナルコンピューターは、入力部としてのキーボード、演算部としての中央演算処理装置（ＣＰＵ）、記憶部としてのハードディスク、表示部としてのディスプレイ及び出力部としてのプリンターを備えている。

上記相関関係の解析工程（ＳＴＥＰ３）では、キーボードで上記角速度及び基準電圧が入力される。ＣＰＵにおいて、この基準電圧及び角速度に基づいて両者の相関関係を表す非線形関数が決定される。この解析結果が、ハードディスクに保存される。この解析結果は、ディスプレイに表示されうる。この解析結果は、プリンターにより出力されうる。

図３は、ジャイロセンサーの圧電特性が示されたグラフである。横軸が角速度であり、縦軸が出力電圧である。このグラフには、多数のプロットからなるプロット群が示されている。このプロット群は、ジャイロセンサーの角速度と基準電圧との相関関係を表している。この図３には、上記解析結果が示されている。

この解析工程（ＳＴＥＰ３）では、上記解析により、相関関係を表す非線形関数が決定される。この非線形関数としては、二次関数等の多次元関数及びシグモイド関数が例示される。この図３においては、非線形関数として二次関数（図３中、実線）が選定されている。このようにして、ジャイロセンサーの圧電特性が検定される。

この計測方法では、上記解析工程（ＳＴＥＰ３）の後、ジャイロセンサーがモーションセンサーに組み込まれ、このモーションセンサーが物体に取り付けられる（ＳＴＥＰ４）。この物体としては、バット、ゴルフクラブ及びラケットが例示される。

モーションセンサーが取り付けられた物体は、運動させられる。物体にバットが選定された場合、プレイヤーがバットをスイングしボールを打つ。物体にゴルフクラブが選定された場合、ゴルファーがゴルフクラブをスイングしゴルフボールを打つ。物体にラケットが選定された場合、テニスプレイヤーがラケットをスイングし、テニスボールを打つ。このスイングが、物体の運動に相当する。

上記電圧の計測工程（ＳＴＥＰ６）では、上記運動により、ジャイロセンサーに生じた電位差が出力電圧として計測される。そして、この計測された出力電圧を上記非線形関数を用いて、角速度に変換される（ＳＴＥＰ７）。このようにして、この計測方法では、運動状態にある物体の角速度が計測される。

図３において、角速度と基準電圧との相関関係を表す非線形関数としての二次関数が実線で示されている。この図３には、上記相関関係の解析に線形関数として一次関数が採用された場合が二点鎖線で示されている。図から明らかなように、非線形関数とプロットとの乖離の程度は、一次関数とプロットとの乖離の程度よりも小さい。この計測方法によれば、運動する物体の角速度が正確に計測されうる。特に、３０００ｄｅｇ／ｓｅｃ前後の角速度の範囲において、その抑制効果が顕著に発現されている。この計測方法は、バット、ゴルフクラブ及びラケットのような高速で運動する物体の角速度を正確に計測しうる。

図４は、本発明の他の実施形態に係る計測方法で用いられるジャイロセンサーの基準電圧の計測状況が示された模式図である。図示されていないが、ジャイロセンサーは、図２で示された検定装置４のシャフト８に取り付けられている。このジャイロセンサーは、このシャフト８の取付部１８に組み込まれている。図４中、実線ＲＬはシャフト８の回転軸を表している。このシャフト８は、回転軸ＲＬを中心にして回転する。矢印Ａは、このシャフト８の回転方向を表している。

図５は、ジャイロセンサー２６の取り付け状況が示された模式図である。図５中、一点鎖線ＳＬはこのジャイロセンサー２６のスピン軸を表している。なお、実線ＲＬは上記シャフト８の回転軸である。

ジャイロセンサー２６は、そのスピン軸ＳＬが回転軸ＲＬに対して傾斜するように配置されている。シャフト８が回転軸ＲＬを中心にして回転すると、このジャイロセンサー２６は、そのスピン軸が回転軸ＲＬに対して傾斜した状態で、回転軸ＲＬを中心にして回転する。

図５において、角度θがこのスピン軸ＳＬが回転軸ＲＬに対してなす角度を表している。点Ｐ０は、この回転軸ＲＬとスピン軸ＳＬとの交点を表している。実線ＴＬは、点Ｐ０を通り、回転軸ＲＬと直交する軸を表している。

この計測方法では、ジャイロセンサー２６が回転軸ＲＬを中心にして回転するとき、このジャイロセンサー２６が出力する電圧ｅ（ｔ）は、軸ＴＬ周りの角速度ωｘ（ｔ）、回転軸ＲＬ周りの角速度ωｙ（ｔ）及び変換係数Ｋを用いて、下記数式（１）で表される。なお、ｔは時間を示す。

この計測方法は、図１に示された計測方法と同様に、上記ジャイロセンサー２６を回転体としてのシャフト８に取り付ける工程（ＳＴＥＰ１）と、このシャフト８を所定の角速度で回転させ、ジャイロセンサー２６から出力された基準電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ２）と、この角速度と基準電圧とに基づいて両者の相関関係を表す非線形関数を決定する工程（ＳＴＥＰ３）と、このジャイロセンサー２６を物体に取り付ける工程（ＳＴＥＰ４）と、この物体を運動させ（ＳＴＥＰ５）、このジャイロセンサー２６から出力された電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ６）と、この電圧を上記非線形関数を用いて角速度に変換する工程（ＳＴＥＰ７）とを含んでいる。

図６は、図５のジャイロセンサー２６の圧電特性が示されたグラフである。横軸が角速度であり、縦軸が出力電圧である。この圧電特性は、上記基準電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ２）において得られている。このグラフには、多数のプロットからなるプロット群（以下、プロット群Ａ）が示されている。このプロット群Ａが、ジャイロセンサー２６の角速度と基準電圧との相関関係を表している。実線は、この計測方法に含まれる非線形関数の決定工程（ＳＴＥＰ３）で決定された非線形関数を表している。この非線形関数は、二次関数（以下、二次関数ＦＡ）である。なお、この図６には、このプロット群Ａの他に、そのスピン軸がシャフト８の回転軸ＲＬに一致させられて配置されたジャイロセンサーの圧電特性を表す多数のプロットからなるプロット群（以下、プロット群Ｂ）も示されている。このプロット群Ｂの相関関係を表す二次関数（以下、二次関数ＦＢ）が、二点鎖線で示されている。

図示されているように、この計測方法では、相関関係が二次関数で表されているから、この二次関数とプロットとの乖離の程度は小さい。この計測方法は、バット、ゴルフクラブ及びラケットのような高速で運動する物体の角速度を正確に計測しうる。

図示されているように、プロット群Ａの角速度の変化量に対する出力電圧の変位量は、プロット群Ｂのそれよりも小さい。プロット群Ａの、角速度の変化に対する出力電圧の変位量を表す傾きが大きい部分とその傾きが小さい部分との境界位置（矢印ＲＡの部分）は、プロット群Ｂのそれ（矢印ＲＢの部分）よりも高い角速度の側に位置している。ジャイロセンサー２６がそのスピン軸ＳＬが回転軸ＲＬに対して傾斜して配置されることにより、上記境界位置は高い角速度の側にシフトされる。この計測方法では、このジャイロセンサー２６が計測できる角速度の範囲は、そのスピン軸ＳＬが回転軸ＲＬに対して傾けられることにより拡がる。この計測方法では、スピン軸ＳＬと回転軸ＲＬとを一致させて角速度を計測する場合よりも、より高い角速度の計測が可能である。

高速で運動する物体の角速度をより正確に計測しうるという観点から、図５のスピン軸ＳＬが回転軸ＲＬに対してなす角度θは０°よりも大きく６０°以下が好ましい。この角度θは、３０°以上がより好ましく、４０°以上が特に好ましい。この角度θは、６０°以下がより好ましく、５０°以下が特に好ましい。

図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る計測方法で使用されるモーションセンサー２８が示された模式図である。このモーションセンサー２８には、２のジャイロセンサー２６が組み込まれている。このモーションセンサー２８が、物体に取り付けられる。図７中、実線ＲＬは物体を運動させて角速度を計測したい回転軸を表している。運動により、このモーションセンサー２８は回転軸ＲＬを中心にして回転する。図７中、一点鎖線ＳＬ１は右側に位置する第一のジャイロセンサー２６ａのスピン軸を表している。一点鎖線ＳＬ２は、左側に位置する第二ののジャイロセンサー２６ｂのスピン軸を表している。

第一のジャイロセンサー２６ａは、そのスピン軸ＳＬ１が回転軸ＲＬに対して傾斜するように配置されている。モーションセンサー２８が回転すると、この第一のジャイロセンサー２６ａはそのスピン軸ＳＬ１が回転軸ＲＬに対して傾斜した状態で、回転軸ＲＬを中心にして回転する。

第二のジャイロセンサー２６ｂは、そのスピン軸ＳＬ２が回転軸ＲＬに対して傾斜するように配置されている。モーションセンサー２８が回転すると、この第二のジャイロセンサー２６ｂはそのスピン軸ＳＬ２が回転軸ＲＬに対して傾斜した状態で、回転軸ＲＬを中心にして回転する。

このモーションセンサー２８においては、第一のジャイロセンサー２６ａと第二のジャイロセンサー２６ｂとは、回転軸ＲＬに対して対称な位置に配置されている。この第一のジャイロセンサー２６ａのスピン軸ＳＬ１が回転軸ＲＬに対してなす角度の絶対値とこの第二のジャイロセンサー２６ｂのスピン軸ＳＬ２が回転軸ＲＬに対してなす角度の絶対値とは同等である。図７において、それぞれの角度が角度θ１として示されている。

図７において、実線ＴＬは回転軸ＲＬに直交する直線を表している。このモーションセンサー２８では、スピン軸ＳＬ１がこの実線ＴＬに対してなす角度と、スピン軸ＳＬ２がこの実線ＴＬに対してなす角度とは同等である。図７では、それぞれの角度が、角度θ_０として示されている。このモーションセンサー２８では、上記角度θ_１は、この角度θ_０を用いて９０°−θ_０として示される。

この計測方法では、モーションセンサー２８が回転軸ＲＬを中心にして回転するとき、第一のジャイロセンサー２６ａが出力する電圧ｅ_r（ｔ）は、軸ＴＬ周りの角速度ω_ｘ（ｔ）、回転軸ＲＬ周りの角速度ω_ｙ（ｔ）及び変換係数Ｋを用いて、下記数式（２）で表される。なお、ｔは時間を表している。数式（２）において、θ_ｚ（ｔ）は下記数式（３）で表される。ｔ＝０であるとき、θ_ｚ（ｔ）は０（ゼロ）である。

第二のジャイロセンサー２６が出力する電圧ｅ_l（ｔ）は、上記角速度ω_ｘ（ｔ）、上記角速度ω_ｙ（ｔ）及び変換係数Ｋを用いて、下記数式（４）で表される。

数式（２）及び数式（４）から、数式（５）が得られる。

この数式（５）が展開されて、数式（６）が得られる。

この数式（６）が展開されて、数式（７）が得られる。

この数式（７）が展開されて、上記角速度ω_ｙ（ｔ）及びω_ｘ（ｔ）がｅ_l（ｔ）、ｅ_r（ｔ）及び変換計数を用いて数式（８）のように示される。

この計測方法では、第一のジャイロセンサー２６ａが出力する電圧ｅ_r（ｔ）及び第二のジャイロセンサー２６ｂが出力する電圧ｅ_l（ｔ）の計測により、軸ＴＬ周りの角速度ω_ｘ（ｔ）及び回転軸ＲＬ周りの角速度ω_ｙ（ｔ）のそれぞれが求められる。

この計測方法は、図１に示された計測方法と同様に、上記ジャイロセンサー２６を回転体に取り付ける工程（ＳＴＥＰ１）と、この回転体を所定の角速度で回転させ、ジャイロセンサー２６から出力された基準電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ２）と、この角速度と基準電圧とに基づいて両者の相関関係を解析する工程（ＳＴＥＰ３）とを含んでいる。この解析工程（ＳＴＥＰ３）の後、図７で示されたようにジャイロセンサー２６がモーションセンサー２８に組み込まれ、このモーションセンサー２８が物体に取り付けられる。さらにこの計測方法は、このジャイロセンサー２６を物体に取り付ける工程（ＳＴＥＰ４）と、この物体を運動させ（ＳＴＥＰ５）、このジャイロセンサー２６から出力された電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ６）と、この電圧を上記非線形関数を用いて角速度に変換する工程（ＳＴＥＰ７）とを含んでいる。

この計測方法では、相関関係が非線形関数で表されるので、バット、ゴルフクラブ及びラケットのような高速で運動する物体の角速度が正確に計測されうる。

ジャイロセンサー２６がそのスピン軸が回転軸に対して傾斜して配置されているので、このモーションセンサー２８が計測できる角速度の範囲は、そのスピン軸ＳＬが回転軸ＲＬと一致するように配置されたジャイロセンサー２６を備えるモーションセンサー２８のそれよりも広い。この計測方法では、より高い角速度の計測が可能である。この計測方法は、高速で運動する物体の角速度の計測に適している。

図８は、本発明のさらに他の実施形態に係る角速度の計測方法を用いて、物体の角速度が計測される状況が示された概略図である。図８は、ゴルファー３０が物体としてのゴルフクラブｇｃでゴルフボールｇｂを打とうとしている様子を正面から見た図である。図９は、図８の様子を上から見た場合の状況が示された概略図である。図８及び図９において、矢印Ｘは前後方向であり、矢印Ｙが左右方向であり、矢印Ｚが鉛直方向である。このゴルファー３０は、前方に向かってゴルフボールｇｂを飛ばそうとしている。このゴルフクラブｇｃは、ドライバーである。このゴルフクラブｇｃは、シャフト３２と、ヘッド３４と、グリップ３６とを備えている。このヘッド３４は、シャフト３２の先端に設けられている。このグリップ３６が、シャフト３２の後端に設けられている。図示されていないが、この計測方法では、グリップ３６にモーションセンサーが取り付けられている。

図１０は、ゴルフクラブのグリップ３６にモーションセンサー３８が取り付けられている状況の一部が示された斜視図である。図１１は、図１０のXI−XI線に沿った断面図である。図１２は、図１１のXII−XII線に沿った断面図である。

このモーションセンサー３８は、グリップ３６の端に取り付けられている。このモーションセンサー３８は、第一の計測部４０と、第二の計測部４２とを備えている。第一の計測部４０は、第一本体４４と、２のジャイロセンサー２６と、２の緩衝部４６とを備えている。この第一本体４４は、第一凹部４８と、凸部５０とを備えている。第一凹部４８に、上記グリップ３６の端が嵌め合わされる。この凸部５０に、上記第二の計測部４２が取り付けられる。第一のジャイロセンサー２６ｃは、そのスピン軸がシャフト８の延在方向と一致するように第一本体４４の周面に取り付けられている。第二のジャイロセンサー２６ｄは、上記凸部５０の上面に取り付けられている。この第二のジャイロセンサー２６ｄのスピン軸は、この上面に沿って延在している。２の緩衝部４６のそれぞれは、ジャイロセンサー２６と第一本体４４との間に位置している。換言すれば、この緩衝部４６はジャイロセンサー２６とゴルフクラブｇｃとの間に位置している。この緩衝部４６は、ゴルフボールｇｂをヘッド３４が打撃したときの衝撃を緩和させる。この緩衝部４６は、ジャイロセンサー２６への振動の伝搬を抑制しうる。この緩衝部４６は、ジャイロセンサー２６の耐久性に寄与しうる。この緩衝部４６としては、ポリウレタン、ポリエステル等の合成高分子から形成された部材が例示される。

第二の計測部４２は、第二本体５２と、第三のジャイロセンサー２６ｅと、緩衝部４６とを備えている。第二本体５２は、第二凹部５４と第三凹部５６とを備えている。この第二凹部５４に、上記凸部５０が嵌め合わされている。上記第二のジャイロセンサー２６ｄは、この第二凹部５４と上記凸部５０との間に位置している。第三凹部５６は、このモーションセンサー３８の先端の側に位置している。第三のジャイロセンサー２６ｅは、この第三凹部５６の底面に取り付けられている。この第三のジャイロセンサー２６ｅのスピン軸は、この底面に沿って延在している。緩衝部４６は、第三のジャイロセンサー２６ｅと第二本体５２との間に位置している。この緩衝部４６は、上記第一の計測部４０の緩衝部４６と同等である。この緩衝部４６は、ゴルフボールｇｂをヘッド３４が打撃したときの衝撃を緩和させる。この緩衝部４６は、ジャイロセンサー２６への振動の伝搬を抑制しうる。

前述したように、上記第一本体４４の第一凹部４８にグリップ３６が嵌め合わされる。この第一本体４４は、グリップ３６に対して回動しうる。この回動により、第二のジャイロセンサー２６ｄのスピン軸の向きが変えられる。上記第二本体５２の第二凹部５４に上記第一本体４４の凸部５０が嵌め合わされる。この第二本体５２は、第一本体４４に対して回動しうる。この回動により、第三のジャイロセンサー２６ｅのスピン軸の向きが変えられる。図１２において、実線ＣＬはグリップ３６の中心軸を表している。両矢印Ｂは、第一の計測部４０を構成する第一本体４４及び第二の計測部４２を構成する第二本体５２の回動方向を表している。このモーションセンサ３８では、第一本体４４及び第二本体５２のそれぞれが両矢印Ｂで示された方向に回動されることにより、第二のジャイロセンサー２６ｄ及び第三のジャイロセンサー２６ｅそれぞれのスピン軸の向きが変えられる。

この計測方法は、図１に示された計測方法と同様に、上記ジャイロセンサー２６を回転体に取り付ける工程（ＳＴＥＰ１）と、この回転体を所定の角速度で回転させ、ジャイロセンサー２６から出力された基準電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ２）と、この角速度と基準電圧とに基づいて両者の相関関係を表す非線形関数を決定する工程（ＳＴＥＰ３）とを含んでいる。この解析工程（ＳＴＥＰ３）の後、図１０、図１１及び図１２で示されたようにジャイロセンサー２６がモーションセンサー３８に組み込まれる。さらにこの計測方法は、このモーションセンサー３８が物体としてのゴルフクラブｇｃのグリップ３６に取り付けられる工程（ＳＴＥＰ４）と、このゴルファー３０がゴルフクラブｇｃをスイングし（ＳＴＥＰ５）、このジャイロセンサー２６から出力された電圧を計測する工程（ＳＴＥＰ６）と、この電圧を上記非線形関数を用いて角速度に変換する工程（ＳＴＥＰ７）とを含んでいる。

この計測方法では、モーションセンサー３８が３のジャイロセンサー２６を備えているので、様々な回転軸についての角速度の計測が可能である。ジャイロセンサー２６のスピン軸の向きが自在に変えられるので、そのスピン軸を角速度の計測をしたい回転軸に対して傾斜させることが容易である。この計測方法を用いることにより、ゴルファー３０はスピン軸の向きを調整して、計測したい角速度の回転軸を決めてスイングすれば、その回転軸に対する角速度を正確に計測することができる。この回転軸に対してスピン軸が傾斜するようにジャイロセンサー２６を配置させることにより、ゴルフクラブｇｃのスイングのような高い角速度も正確に計測することができる。

以上説明された方法は、高い角速度を有する物体の運動の解析に適用されうる。

２、２６・・・ジャイロセンサー
４・・・検定装置
６・・・駆動部
８・・・シャフト
１０・・・回転計
１２・・・電源
１４・・・電圧計
２０・・・ディスク
２２・・・カウンター
２８、３８・・・モーションセンサー
３０・・・ゴルファー
３２・・・シャフト
３４・・・ヘッド
３６・・・グリップ

Claims (4)

1. ジャイロセンサーが、回転体に取り付けられる工程と、
   この回転体を回転させ、計数によりこの回転体の角速度を得つつ、上記ジャイロセンサーから出力された基準電圧を計測する工程と、
   この基準電圧とこの計数により得た角速度とに基づいて、両者の相関関係を表す非線形関数を決定する工程と、
   上記非線形関数の決定されたジャイロセンサーを有するモーションセンサーをゴルフクラブに取り付ける工程と、
   このゴルフクラブを運動させ、上記非線形関数の決定されたジャイロセンサーから出力された電圧を計測する工程と、
   この電圧を上記非線形関数を用いて上記ゴルフクラブの角速度に変換する工程とを含んでおり、
   上記運動が、回転を含んでおり、
   このジャイロセンサーが、そのスピン軸がこの回転の軸に対して傾斜するように配置されている角速度の計測方法。
2. 上記スピン軸が上記回転の軸に対してなす角度が、０°よりも大きく６０°以下である請求項１に記載の角速度の計測方法。
3. 上記モーションセンサーが、緩衝部をさらに備えており、
   この緩衝部が、上記ジャイロセンサーと上記ゴルフクラブとの間に位置するように配置されている請求項１又は２に記載の角速度の計測方法。
4. 上記ゴルフクラブが、グリップを備えており、
   このグリップに、上記モーションセンサーが取り付けられる請求項１から３のいずれかに記載の角速度の計測方法。

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