JP6099417B2 - ゴルフスイングにおけるインパクト時間の抽出方法 - Google Patents
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Description
例えば、インパクト時に、ヘッドの先端(トウ側)で試打された場合は、インパクトの直前にシャフト軸回りの角速度ωzが最大となり、このときを仮インパクト時間と誤認識することがある。また、図25に示されるように、アドレス時にゴルファーが急なワッグル動作を行った場合、インパクト時以外で計測データ内において角速度ωzが最大となることがあり、この場合も仮インパクト時間を誤認識する惧れがある。さらに、センサの角速度計測レンジが従来品よりも広くなったためレンジオーバーすることがなくなり、図26に示されるように、従来であればフラットになっていた時間帯に2つ以上のピークが発生すると、インパクト時間を正しく決定することができなくなる。すなわち、本来抽出すべき仮インパクト時間t1とは異なるt2(図25)又はt3(図26)を仮インパクト時間と誤認識する惧れがある。
ゴルフクラブヘッドがボールとインパクトする直前に設けられたレーザ光が当該ゴルフクラブヘッド又はシャフトで遮光されるタイミングを取得する工程と、
前記少なくとも1つの時系列波形と、前記タイミングとを用いてインパクト時間を決定する決定工程と
を含むことを特徴としている。
一般的なヘッドスピードでボールを打球した場合、ボールとクラブとが接触してから5/10000秒までの間にクラブからボールにエネルギーが伝達され、その反動でボールからクラブに振動が伝わる。本明細書では、かかる振動がクラブに伝達される瞬間を「インパクト時間」としている。
前記レーザ光を受光する受光器から送信されるレーザ遮断の信号が前記センサで受信されたタイミングをトリガタイミングとすると、このトリガタイミングよりも前の所定時間帯における前記x軸回りの角速度変化量を算出する算出工程、及び
算出された角速度変化量が所定の閾値を超えるか否かを判断する判断工程
を含むものとすることができる。
所定の時間幅において角速度ωzがレンジオーバーしているか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程においてレンジオーバーしていると判定された場合に第1の仮インパクト時間を設定し、レンジオーバーしていないと判定された場合に第2の仮インパクト時間を設定する設定工程と、
設定された第1又は第2の仮インパクト時間を基準として、角速度ωx、角速度ωy及び角速度ωzのそれぞれの時系列波形からインパクト時間の3つの候補を取得する候補取得工程と、
3つのインパクト時間の候補から、所定の判断基準にしたがいインパクト時間を決定する決定工程と
を更に含むものとすることができる。
また、前記第1の所定時間は10〜30msecであり、第2の所定時間は20〜40msecであってもよい。
角速度ωyの時系列波形から取得されるインパクト時間の候補は、第1の仮インパクト時間前後の第2の所定時間幅において最初に変極点が現れる時間とし、
角速度ωzの時系列波形から取得されるインパクト時間の候補は、第1の仮インパクトから第4の所定時間前までに最初に変極点が現れる時間と
することができる。
また、角速度ωxの時系列波形から取得されるインパクト時間の候補は、第2の仮インパクト時間前後の第1の所定時間幅において最初の極大値が現れる時間から第3の所定時間前までに最小値が現れる時間とし、
角速度ωyの時系列波形から取得されるインパクト時間の候補は、第2の仮インパクト時間前後の第2の所定時間幅において最初に変極点が現れる時間とし、
角速度ωzの時系列波形から取得されるインパクト時間の候補は、第2の仮インパクト前後の第3の所定時間幅において最初に変極点が現れる時間と
することができる。
前記第2の所定時間幅は、第1又は第2の仮インパクト時間より30msec前から、第1又は第2の仮インパクト時間より50msec後までの時間幅であってもよい。
また、前記第3の所定時間幅は、第2の仮インパクト時間より40msec前から、第2の仮インパクト時間より15msec後までの時間幅であってもよい。
本発明の抽出方法は、フィッティングを行うためにゴルファーのスイングの特徴を分析する際に用いられるインパクト時間を精度良く抽出する方法である。ゴルファーに特有のスイングの特徴は、後述するように定量的に把握することができ、本明細書では、かかる特徴を「スイング特徴量」と称する。
スイング特徴量は、図1に示されるように、ゴルフクラブのフィッティングを希望するゴルファーに実際にスイングをしてもらい、そのスイングから計測することができる。ゴルフクラブ1のグリップエンドには、図2〜3に示されるように、3軸回りの角速度を計測することができるセンサ2がアダプター3を介して取り付けられている。本実施の形態におけるセンサ2は、平面視正方形状の箱体からなるケーシング2aを備えており、このケーシング2aは、両面テープ、接着剤、ねじ止めなどによりグリップエンドに固定することができる。図1に示される例では、ゴルファーGは右利きであり、所定位置にセットされたボールBを打撃するためのスイングを開始する直前のアドレス状態である。
本実施の形態では、センサ2により取得することができる3軸回りの角速度の時系列波形と、ゴルフクラブヘッド1aがボールBとインパクトする直前に設けられたレーザ光が遮光されるタイミングとを用いてインパクト時間を決定している。このため、本実施の形態では、図4に示されるように、ボールBの飛行方向(図4の矢印F参照)を基準として当該ボールBの後端Beから後方に距離Lだけ離れた位置にレーザ光が設けられるように、通常のレーザ発振器30およびレーザ受光器31が配設されている。距離Lは、ゴルファーのヘッドスピードなどを考慮して選定することができ、例えば1〜10mm程度とすることができる。なお、図4では、わかり易くするために前記距離Lの大きさを誇張して描いている。
図5は、本発明の一実施の形態に係るインパクト時間の抽出方法のフローチャートである。
まず、ステップS1において、トリガタイミングを0として、−250〜−50データの間でx軸回りの角速度から角速度変化量が算出される。ここで、「トリガタイミング」とは、クラブヘッドによってレーザ光が遮断ないし遮光されたタイミングではなく、レーザ受光器31から送信されるレーザ遮断の信号がコンピュータ10を経由してセンサ2にて受信されたタイミングのことである。本実施の形態では、実際のレーザ遮断から「トリガタイミング」までの間に、クラブヘッドがボールを打撃するインパクトタイミングが存在するという前提で前記データ数などを設定している。また、本実施の形態におけるデータのサンプリング周期は1/1000秒である。したがって、トリガタイミングを0として、−250〜−50データの間とは、トリガタイミングの250/1000秒前から50/1000秒前までの間のことであり、特許請求の範囲における「トリガタイミングよりも前の所定時間帯」の一例である。なお、「角速度変化量」とは、1データ毎の角速度の差分を示している。
本発明の抽出方法は、前述したように、フィッティングにおいてインパクト時間を決定する際に適用することができる。本発明の抽出方法は、センサで計測したシャフト軸回りの角速度からインパクト時間を抽出する方法であれば、特に制限されることなく適用が可能であるが、例えば、ゴルファーのスイング全体に着目する以下のフィッティング方法に好適に用いることができる。
曲げ剛性EI(N・m2)=32.7/α ・・・・・・(1)
図15〜18は、ゴルファーによるアドレスからフィニッシュまでのスイングを説明する図である。スイングには、インパクト後のフォールスルーが含まれるが、本適用例では、アドレスからインパクトまでのスイングの特徴に着目している。
ついで、算出されたスイング特徴量(1)〜(4)に基づいて、当該ゴルファーに適したインチ毎のシャフト剛性を計算する。この計算に先立って、予め各スイング特徴量について、スイング特徴量と好ましいシャフトの曲げ剛性(EI値)との関係を表す近似式を求めておく。この近似式は、複数のテスターに試打をしてもらうことでデータを収集し、このデータに基づいて作成する。近似式の信頼性を高める観点からは、テスターの数は多い方が好ましい。本適用例では、テスターを、ハンディが20以下の中級者又は上級者とした。各テスターに対し、予め用意した複数のゴルフクラブ(ドライバー)の中から普段使用しているゴルフクラブの重量、長さ及びフレックス(又は調子)を基準にして数本のゴルフクラブを選定し、この数本のゴルフクラブについてそれぞれ数球、例えば6球試打(ミスショットを除く)してもらい、後述する基準にしたがって打ち易いゴルフクラブを選定してもらった。
(a)トップからインパクトまでのz軸方向の角速度ωzの累積値が極端に大きく、ωz>270である。
(b)ヘッド速度が41.0m/s未満である。
(c)トップ付近におけるx軸方向の角速度ωxが、ωx>0である。
(d)トップからインパクトまでのy軸方向の角速度ωyの平均値とトップからインパクトまでのx軸方向の角速度ωxの平均値との比(ωy(全体)/ωx(全体))が2.0以上である。
(e)トップからインパクトまでのy軸方向の角速度ωyの平均値とトップからインパクトまでのx軸方向の角速度ωxの平均値との比(ωy(全体)/ωx(全体))が1.5以上であり、且つ、スイング特徴量(4)が800よりも大きい。
前述した方法によりインチ毎に算出されたシャフトのEI値について、例えば前記表1〜4に示される変換表を用いて、10段階のIFCのうちいずれかの値を算出する。本適用例では、前述したように、使用頻度などを考慮して、フィッターがユーザーに提供しようとして用意したシャフトの範囲内で10段階に分ける方法を採用している。
以上のようにして、フィッティングを行うゴルファーについて、インチ毎のIFCが算出される。算出されるIFCの例として、36インチ:5、26インチ:4、16インチ:4、6インチ:2をあげることができる。
2 センサ
2a ケーシング
10 コンピュータ(データ解析装置)
20 シャフト
20a チップ端
20b バット端
30 レーザ発振器
31 レーザ受光器
G ゴルファー
B ボール
Be ボール後端
Claims (2)
- 3軸回りの角速度を計測可能なセンサが取り付けられたゴルフクラブでゴルフボールを打撃して得られる時系列波形であって、x軸をゴルフクラブヘッドのトウ‐ヒール方向に沿う方向に配向し、y軸を打球方向に沿うように配向し、z軸をシャフトの軸方向に一致するように配向したときの、x軸回りの角速度ωx、y軸回りの角速度ωy及びz軸回りの角速度ωzの時系列波形の少なくとも1つの時系列波形を取得する工程と、
ゴルフクラブヘッドがボールとインパクトする直前に設けられたレーザ光が当該ゴルフクラブヘッド又はシャフトで遮光されるタイミングを取得する工程と、
前記少なくとも1つの時系列波形と、前記タイミングとを用いてインパクト時刻を決定する決定工程と
を含み、
前記決定工程は、
前記レーザ光を受光する受光器から送信されるレーザ遮断の信号が前記センサで受信されたタイミングをトリガタイミングとすると、このトリガタイミングよりも前の所定時間帯における前記x軸回りの角速度変化量を算出する算出工程、及び
算出された角速度変化量が所定の閾値を超えるか否かを判断する判断工程
を含み、
(A)前記判断工程において、算出された角速度変化量が所定の閾値を超えると判断された場合に、前記決定工程は、当該算出された角速度変化量が最初に前記所定の閾値を超える点を変極点として当該変極点を用いてインパクト時刻を決定し、
(B)前記判断工程において、算出された角速度変化量が所定の閾値を超えないと判断された場合に、前記決定工程は、
所定の時間幅において角速度ωzがレンジオーバーしているか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程においてレンジオーバーしていると判定された場合に第1の仮インパクト時刻を設定し、レンジオーバーしていないと判定された場合に第2の仮インパクト時刻を設定する設定工程と、
設定された第1又は第2の仮インパクト時刻を基準として、角速度ωx、角速度ωy及び角速度ωzのそれぞれの時系列波形からインパクト時刻の3つの候補を取得する候補取得工程と、
3つのインパクト時刻の候補から、所定の判断基準にしたがいインパクト時刻を決定する決定工程と
を含み、
前記第1の仮インパクト時刻は、角速度ωzの時系列波形においてレンジオーバーが発生した時点の時刻であり、
前記第2の仮インパクト時刻は、角速度ωzの時系列波形において最大値が現れる時間から第1の所定時間前までに最小値が現れた場合に、当該最小値が表れた時間から第2の所定時間前までに最大値が現れたときの時刻であり、
(B−1)前記候補取得工程において第1の仮インパクト時刻を基準とする場合、
角速度ωxの時系列波形から取得されるインパクト時間の候補は、第1の仮インパクト時刻前後の第1の所定時間幅において最初の極大値が現れる時刻から第3の所定時間前までに最小値が現れる時刻とし、
角速度ωyの時系列波形から取得されるインパクト時刻の候補は、第1の仮インパクト時刻前後の第2の所定時間幅において最初に変極点が現れる時刻とし、
角速度ωzの時系列波形から取得されるインパクト時刻の候補は、第1の仮インパクト時刻から第4の所定時間前までに最初に変極点が現れる時刻とし、
(B−2)前記候補取得工程において第2の仮インパクト時刻を基準とする場合、
角速度ωxの時系列波形から取得されるインパクト時刻の候補は、第2の仮インパクト時刻前後の第1の所定時間幅において最初の極大値が現れる時刻から第3の所定時間前までに最小値が現れる時刻とし、
角速度ωyの時系列波形から取得されるインパクト時刻の候補は、第2の仮インパクト時刻前後の第2の所定時間幅において最初に変極点が現れる時刻とし、
角速度ωzの時系列波形から取得されるインパクト時刻の候補は、第2の仮インパクト時刻前後の第3の所定時間幅において最初に変極点が現れる時刻とし、
前記(B−1)又は(B−2)の場合において、3つの候補の中から最も早いタイミングで発生している点をインパクト時刻とする、ゴルフスイングにおけるインパクト時刻の抽出方法。 - ボールの飛行方向を基準として、前記レーザ光が、ボールの後端より1mm〜10mm後方に設けられている、請求項1に記載のゴルフスイングにおけるインパクト時刻の抽出方法。
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