JP6101482B2 - Swing simulation system, simulation apparatus, and simulation method - Google Patents

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Description

本発明は、スイングのシミュレーションシステム、シミュレーション装置、およびシミュレーション方法に関するものである。   The present invention relates to a swing simulation system, a simulation apparatus, and a simulation method.

ゴルファによるスイング時におけるゴルフクラブの挙動を解析する方法としては、従来、スイング時のグリップ部の位置及び向きによって表した三次元時系列データを計測し、ゴルフクラブモデルに境界条件として与えて、ゴルフクラブモデルの動的挙動を演算する方法が提案されてきた(例えば、特許文献1参照)。このような方法により、演算結果からゴルフクラブの特性物理量を算出することができる。   As a method of analyzing the behavior of a golf club during a swing by a golfer, conventionally, three-dimensional time series data represented by the position and orientation of a grip portion during a swing is measured and given to a golf club model as a boundary condition. A method for calculating the dynamic behavior of the club model has been proposed (see, for example, Patent Document 1). By such a method, the characteristic physical quantity of the golf club can be calculated from the calculation result.

特開2004−242907号公報JP 2004-242907 A

しかしながら、特許文献1に記載のゴルフクラブモデルの動的挙動演算方法では、スイング時のゴルフクラブについて実際に計測した三次元時系列データをそのまま用いてゴルフクラブモデルに境界条件として与える。このため、計測した三次元時系列データにノイズ成分が含まれていると、ゴルフクラブモデルを用いたシミュレーションにおいて精度を十分に高められないおそれがあった。   However, in the golf club model dynamic behavior calculation method described in Patent Document 1, three-dimensional time-series data actually measured for a golf club during a swing is used as a boundary condition to the golf club model. For this reason, if the measured three-dimensional time-series data includes a noise component, there is a possibility that the accuracy cannot be sufficiently improved in the simulation using the golf club model.

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ゴルフクラブを用いたスイングをシミュレーションするに当たって、シミュレーション精度を向上させることができる、スイングのシミュレーションシステム、シミュレーション装置、およびシミュレーション方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention made in view of such circumstances is to provide a swing simulation system, a simulation apparatus, and a simulation method capable of improving simulation accuracy in simulating a swing using a golf club. It is in.

上記目的を達成する本発明に係るスイングのシミュレーションシステムは、ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングのシミュレーションシステムであって、前記スイングを測定する測定装置と、前記測定装置によって測定された前記スイングの測定データを、低域通過フィルタを使用してフィルタリング処理して、フィルタリング処理済の前記測定データに基づいて、前記スイングをシミュレーションするシミュレーション装置と、を備え、前記低域通過フィルタのカットオフ周波数Zが
Z=k・(1/X) 3≦k≦15
を満たし、ただし
X:ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)
k:フィルタ係数(定数)
Z:前記低域通過フィルタのカットオフ周波数(Hz)
である、ことを特徴とするものである。
A swing simulation system according to the present invention that achieves the above object is a swing simulation system using a golf club by a golfer, the measurement device measuring the swing, and the measurement of the swing measured by the measurement device A low-pass filter, and a simulation device for simulating the swing based on the filtered measurement data , wherein the cutoff frequency Z of the low-pass filter is
Z = k · (1 / X) 3 ≦ k ≦ 15
Meet, however
X: Time from start of downswing to impact (seconds)
k: Filter coefficient (constant)
Z: Cut-off frequency (Hz) of the low-pass filter
It is characterized by that.

本発明によるスイングのシミュレーションシステムによれば、シミュレーション精度を向上させることができる。   According to the swing simulation system of the present invention, the simulation accuracy can be improved.

また、本発明に係るスイングのシミュレーションシステムにおいて、前記カットオフ周波数Zが、30Hz以下であることが好ましい。この構成によれば、得られるヘッドスピードの波形をスムーズなものとすることができる。 In the swing simulation system according to the present invention, the cut-off frequency Z is preferably 30 Hz or less . According to this configuration, the obtained head speed waveform can be made smooth .

また、本発明に係るスイングのシミュレーションシステムにおいて、前記シミュレーション装置は、前記測定データを前記ゴルフクラブのグリップ部及びシャフト部を弾性体としたゴルフクラブモデルに入力して、前記スイングをシミュレーションすることが好ましい。この構成によれば、ゴルフクラブモデルにおいてグリップ部を剛体として、シャフト部を弾性体として設定した場合に生じるシミュレーション誤差の発生を回避することができる。   In the swing simulation system according to the present invention, the simulation device may input the measurement data to a golf club model having an elastic body with a grip portion and a shaft portion of the golf club to simulate the swing. preferable. According to this configuration, it is possible to avoid the occurrence of a simulation error that occurs when the grip portion is set as a rigid body and the shaft portion is set as an elastic body in the golf club model.

また、本発明に係るスイングのシミュレーションシステムにおいて、前記測定データは、前記ゴルフクラブに追従する、直線上にない少なくとも3点の位置情報であることが好ましい。この構成によれば、スイングを3次元的にシミュレーションすることができる。   In the swing simulation system according to the present invention, it is preferable that the measurement data is position information of at least three points that follow the golf club and are not on a straight line. According to this configuration, the swing can be simulated three-dimensionally.

また、本発明に係るスイングのシミュレーションシステムにおいて、前記測定データは前記ゴルフクラブに対して取り付けられたセンサにより取得された情報であることが好ましい。この構成によれば、シミュレーションのための計算が簡便になる。   In the swing simulation system according to the present invention, it is preferable that the measurement data is information acquired by a sensor attached to the golf club. According to this configuration, calculation for simulation is simplified.

上記目的を達成するため、本発明によるスイングのシミュレーション装置は、ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングのシミュレーション装置であって、前記スイングの測定データを、低域通過フィルタを使用してフィルタリング処理する、フィルタリング部と、前記フィルタリング部から取得したフィルタリング処理済の測定データに基づいて、前記スイングをシミュレーションする、シミュレーション部と、を備え
前記低域通過フィルタのカットオフ周波数Zが
Z=k・(1/X) 3≦k≦15
を満たし、ただし
X:ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)
k:フィルタ係数(定数)
Z:前記低域通過フィルタのカットオフ周波数(Hz)
である、ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a swing simulation device according to the present invention is a swing simulation device using a golf club by a golfer, and the swing measurement data is filtered using a low-pass filter. A filtering unit, and a simulation unit that simulates the swing based on the filtered measurement data acquired from the filtering unit ,
The cut-off frequency Z of the low-pass filter is
Z = k · (1 / X) 3 ≦ k ≦ 15
Meet, however
X: Time from start of downswing to impact (seconds)
k: Filter coefficient (constant)
Z: Cut-off frequency (Hz) of the low-pass filter
Der Ru, it is characterized in.

本発明によるスイングのシミュレーション装置によれば、シミュレーション精度を向上させることができる。   According to the swing simulation apparatus of the present invention, the simulation accuracy can be improved.

上記目的を達成するため、本発明によるスイングのシミュレーション方法は、ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングのシミュレーション方法であって、前記スイングを測定する測定ステップと、前記測定ステップで測定された前記スイングの測定データを、フィルタリング処理するフィルタリングステップと、フィルタリング処理済の測定データに基づいて、前記スイングをシミュレーションするシミュレーションステップと、を含み、
前記低域通過フィルタのカットオフ周波数Zが
Z=k・(1/X) 3≦k≦15
を満たし、ただし
X:ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)
k:フィルタ係数(定数)
Z:前記低域通過フィルタのカットオフ周波数(Hz)
である、ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a swing simulation method according to the present invention is a swing simulation method using a golf club by a golfer, the measurement step measuring the swing, and the swing measured in the measurement step. the measured data, a filtering step of filtering process, based on the measurement data filtering processed, looking contains and a simulation step for simulating the swing,
The cut-off frequency Z of the low-pass filter is
Z = k · (1 / X) 3 ≦ k ≦ 15
Meet, however
X: Time from start of downswing to impact (seconds)
k: Filter coefficient (constant)
Z: Cut-off frequency (Hz) of the low-pass filter
It is characterized by that.

本発明によるスイングのシミュレーション方法によれば、シミュレーション精度を向上させることができる。   According to the swing simulation method of the present invention, the simulation accuracy can be improved.

本発明によれば、ゴルフクラブを用いたスイングをシミュレーションするに当たって、シミュレーション精度を向上させることができる。   According to the present invention, when simulating a swing using a golf club, simulation accuracy can be improved.

本発明の一実施形態に係るスイングのシミュレーションシステムの概略構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a swing simulation system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るスイングのシミュレーションシステムにおける、測定装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the measuring apparatus in the simulation system of the swing which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るシミュレーションシステムで使用するゴルフクラブの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the golf club used with the simulation system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るスイングのシミュレーション方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a swing simulation method according to an embodiment of the present invention. ゴルフスイングの開始からダウンスイングの開始後までの、本実施形態によるシミュレーションシステムによるシミュレーション結果と、ゴルフスイングの測定データ、及び測定データに対してフィルタリングを実施しないで行ったシミュレーション結果とを比較して示す図である。Comparing the simulation result by the simulation system according to the present embodiment from the start of the golf swing to the start of the downswing, the measurement data of the golf swing, and the simulation result performed without filtering the measurement data FIG. ダウンスイング開始後からインパクト後までの、本実施形態によるシミュレーションシステムによるシミュレーション結果と、ゴルフスイングの測定データ、及び測定データに対してフィルタリングを実施しないで行ったシミュレーション結果とを比較して示す図である。It is the figure which compares and compares the simulation result by the simulation system by this embodiment from after the start of a downswing to after the impact, the simulation data performed without performing filtering with respect to the measurement data of golf swing, and measurement data. is there. 本発明の一実施形態に係るシミュレーションシステムによるシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result by the simulation system which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係るスイングのシミュレーションシステム、シミュレーション装置、およびシミュレーション方法について、図面を参照して詳細に例示説明する。   Hereinafter, a swing simulation system, a simulation apparatus, and a simulation method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るスイングのシミュレーションシステムの概略構成を示す機能ブロック図である。図1に示すスイングのシミュレーションシステム1は、ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングをシミュレーションするシミュレーションシステムである。シミュレーションシステム1は、スイングを測定する測定装置2と、測定装置2により測定されたスイングの測定データ(スイング挙動)を、低域通過フィルタを使用してフィルタリング処理して、フィルタリング処理済の測定データに基づいて、スイングをシミュレーションするシミュレーション装置3とを備える。   FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a swing simulation system according to an embodiment of the present invention. A swing simulation system 1 shown in FIG. 1 is a simulation system for simulating a swing using a golf club by a golfer. The simulation system 1 performs a filtering process on the measurement device 2 that measures the swing, and the swing measurement data (swing behavior) measured by the measurement device 2 using a low-pass filter, and the filtered measurement data And a simulation device 3 for simulating a swing.

シミュレーション装置3は、測定データを、フィルタリング処理するフィルタリング部4と、フィルタリング部4からのフィルタリング処理済の測定データに基づいて、スイングをシミュレーションする、シミュレーション部5とを備える。フィルタリング部4及びシミュレーション部5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)により構成される演算部6内に備えられる。さらにシミュレーション装置3は、シミュレーション装置3の全体の動作を制御する制御部7や、シミュレーション部5によるシミュレーション結果を表示する表示部8や、シミュレーション結果を保存するデータベース9や、測定装置2からの測定データを取り込むインターフェース(I/F)10を備えることができる。   The simulation device 3 includes a filtering unit 4 that filters measurement data, and a simulation unit 5 that simulates a swing based on the measurement data that has been filtered from the filtering unit 4. The filtering unit 4 and the simulation unit 5 are provided in a calculation unit 6 configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor). Further, the simulation device 3 includes a control unit 7 that controls the overall operation of the simulation device 3, a display unit 8 that displays a simulation result by the simulation unit 5, a database 9 that stores the simulation result, and a measurement from the measurement device 2. An interface (I / F) 10 for capturing data can be provided.

測定装置2は、例えば、図2に示すように、ゴルファ24によるゴルフクラブ25を用いたゴルフスイングを撮像する少なくとも2台の撮像装置21及び22と、三次元画像計測処理装置23を備えて構成される。三次元画像計測処理装置23は、スイング時にゴルフクラブ25に追従する直線上にない少なくとも3点の位置情報を取得する。ここで、ゴルフクラブに「追従する」とは、ゴルフクラブが移動することに伴って移動することを意味する。   For example, as shown in FIG. 2, the measuring device 2 includes at least two imaging devices 21 and 22 that image a golf swing using a golf club 25 by a golfer 24, and a three-dimensional image measurement processing device 23. Is done. The three-dimensional image measurement processing device 23 acquires position information on at least three points that are not on a straight line that follows the golf club 25 during a swing. Here, “following” a golf club means that the golf club moves as the golf club moves.

この場合、撮像装置21及び22によって、ゴルフクラブに付された少なくとも3つのマーカーなどの識別特徴(図3を参照して後に詳述する)、あるいは、ゴルフクラブのグリップ及びシャフト上に印字されたロゴなどの識別特徴を撮像し、三次元画像計測処理装置23によって、撮像した画像について三次元画像計測を実施することにより、ゴルフクラブ25上の直線上にない少なくとも3点の位置情報を取得する。撮像装置21及び22は、例えば、モーションキャプチャシステムを構築する高速度ビデオカメラであり、動きの多い対象を高感度で撮影することが可能である。また、撮像装置21及び22のスイング撮像時のフレームレートは、例えば、160Hzである。   In this case, the image pickup devices 21 and 22 printed on the golf club's grip and shaft, or identification features such as at least three markers attached to the golf club (to be described in detail later with reference to FIG. 3). An identification feature such as a logo is imaged, and three-dimensional image measurement processing device 23 performs three-dimensional image measurement on the captured image, thereby acquiring position information on at least three points that are not on a straight line on golf club 25. . The imaging devices 21 and 22 are, for example, high-speed video cameras that construct a motion capture system, and can capture an object with much motion with high sensitivity. The frame rate at the time of swing imaging of the imaging devices 21 and 22 is, for example, 160 Hz.

この場合、ゴルフクラブに対して付された識別特徴の位置情報を画像計測により測定することができるので、ゴルフクラブ自体に計測機器を取り付けることなく、位置情報を遠隔で測定することができる。さらに、ゴルフクラブに付されたマーカーなどの識別特徴は、ゴルフクラブのシャフトの上部に付されることが好ましい。例えば、グリップ部の下端からシャフト軸方向に、すなわちシャフト27及びグリップ26の中心軸方向に、50mm以内に識別特徴の中心部が位置するように、識別特徴を配置しても良い。これは、シャフトの変形挙動を広範囲で確認するためである。   In this case, since the positional information of the identification feature attached to the golf club can be measured by image measurement, the positional information can be measured remotely without attaching a measuring device to the golf club itself. Further, an identification feature such as a marker attached to the golf club is preferably attached to the upper part of the shaft of the golf club. For example, the identification feature may be arranged so that the central portion of the identification feature is located within 50 mm from the lower end of the grip portion in the shaft axial direction, that is, in the central axis direction of the shaft 27 and the grip 26. This is to confirm the deformation behavior of the shaft over a wide range.

図3は、本発明の一実施形態に係るシミュレーションシステムで使用するゴルフクラブの一例を示す図である。ゴルフクラブ25は、グリップ26、シャフト27、およびヘッド28を有する。さらに、ゴルフクラブ25は、グリップ26に追従する、一直線上にない閉じた仮想平面を特定可能な少なくとも3つの識別特徴であるマーカーM1〜M3を備える。例えば、マーカーM1〜M3は、球状であり、撮像されたゴルフクラブ25の画像上で周囲と区別可能な色および素材で構成される。マーカーM1およびM3は、シャフト軸上、すなわちシャフト27及びグリップ26の中心軸上に、マーカーの中心が一致するように配置され、マーカーM2はシャフト27から突出して設けられた取り付け部材29上に配置される。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a golf club used in a simulation system according to an embodiment of the present invention. The golf club 25 has a grip 26, a shaft 27, and a head 28. Furthermore, the golf club 25 includes markers M1 to M3 that are at least three identification features that follow the grip 26 and can identify a closed virtual plane that is not in a straight line. For example, the markers M <b> 1 to M <b> 3 are spherical, and are configured with colors and materials that can be distinguished from the surroundings on the captured image of the golf club 25. The markers M1 and M3 are arranged on the shaft axis, that is, on the central axes of the shaft 27 and the grip 26 so that the centers of the markers coincide with each other, and the marker M2 is arranged on a mounting member 29 provided so as to protrude from the shaft 27. Is done.

なお、識別特徴の構成態様は、図示のようなマーカーM1〜M3に限られない。例えば、図3では、マーカーM1およびM3は、シャフト軸上に、マーカーの中心が一致するように配置したが、マーカーM3についても、マーカーM2と同様にシャフト27から突出して設けられた取り付け部材上に配置することも可能である。また、マーカーM1についても、シャフト軸線上以外の位置に配置することももちろん可能である。さらに、識別特徴をマーカー以外の要素で構成することももちろん可能である。   The configuration feature of the identification feature is not limited to the markers M1 to M3 as illustrated. For example, in FIG. 3, the markers M1 and M3 are arranged on the shaft axis so that the centers of the markers coincide with each other, but the marker M3 is also on an attachment member provided to protrude from the shaft 27 in the same manner as the marker M2. It is also possible to arrange them. It is of course possible to arrange the marker M1 at a position other than on the shaft axis. Furthermore, it is of course possible to configure the identification feature with an element other than the marker.

マーカーM1〜M3は、例えば、反射テープで表面を覆われている。反射テープ以外であっても、撮像装置21及び22によって撮影された画像上で周囲の画素とのコントラストが所定値以上となるような素材によって、マーカーM1〜M3を被覆することもできる。   The surfaces of the markers M1 to M3 are covered with a reflective tape, for example. Even if it is other than a reflective tape, the markers M1 to M3 can be covered with a material whose contrast with surrounding pixels on the images taken by the imaging devices 21 and 22 is a predetermined value or more.

また、取り付け部材29の先端に取り付けられたマーカーM2の中心からシャフト軸までの長さは、例えば、50mm未満であるが、この限りではない。ただし、取り付け部材29の長さが長すぎると、スイング中に取り付け部材29自体にしなりが生じてしまい、計測精度に悪影響を及ぼす場合もある。このため、取り付け部材29をしなりが生じない長さにする必要がある。また、取り付け部材29は例えばスチール製の治具など、剛性が十分に高い素材で構成することが好ましい。   The length from the center of the marker M2 attached to the tip of the attachment member 29 to the shaft axis is, for example, less than 50 mm, but is not limited thereto. However, if the length of the attachment member 29 is too long, the attachment member 29 itself may be distorted during the swing, which may adversely affect measurement accuracy. For this reason, it is necessary to make the attachment member 29 long enough to prevent bending. The attachment member 29 is preferably made of a material having sufficiently high rigidity, such as a steel jig.

あるいは、測定装置2は、ゴルフクラブ25に対して取り付けられた少なくとも1つのセンサとして構成されても良い。センサは、例えば、ジャイロセンサにより構成され、あるいは、加速度、角速度、及び地磁気の少なくとも1つを測定することができるセンサで構成されうる。センサの取り付け態様は、図3に示すマーカーM1からM3のいずれかの位置に配置することができる。剛体の運動を決定するには6自由度あればよいので、例えばジャイロセンサ1つをグリップエンド(図3のM1の位置)に配置し、それにより測定される加速度(ax,ay,az)と角速度(ωx,ωy,ωz)の6自由度を測定し、ゴルフクラブの運動を決定することが可能である。かかる構成によれば、ゴルフクラブ25に、ジャイロセンサ1つを取り付けることによりゴルフクラブの運動を決定することが可能であるため、簡易的に計測が可能である。   Alternatively, the measuring device 2 may be configured as at least one sensor attached to the golf club 25. For example, the sensor may be a gyro sensor, or may be a sensor that can measure at least one of acceleration, angular velocity, and geomagnetism. The sensor mounting mode can be arranged at any one of the markers M1 to M3 shown in FIG. Since it is sufficient to determine the motion of the rigid body with six degrees of freedom, for example, one gyro sensor is arranged at the grip end (the position of M1 in FIG. 3), and the acceleration (ax, ay, az) measured thereby is determined. It is possible to determine the motion of the golf club by measuring six degrees of freedom of the angular velocities (ωx, ωy, ωz). According to such a configuration, it is possible to determine the movement of the golf club by attaching one gyro sensor to the golf club 25, and therefore it is possible to easily measure.

図4は、本発明の一実施形態に係るスイングのシミュレーション方法を説明するためのフローチャートである。ここでは、ゴルファ24がゴルフクラブ25を用いてスイングを行う。先ず、測定装置2により、スイングを測定する測定ステップを実施する(ステップS01)。例えば、測定装置2が撮像装置21及び22と、三次元画像計測処理装置23により構成される場合、ステップS01では、図2及び図3を参照して説明したように、ゴルフクラブ25に対して付されたマーカーM1〜M3を撮像装置21及び22により撮像する。そして、三次元画像計測処理装置23によって、スイング中のマーカーM1〜M3の位置情報を測定データとして算出する。   FIG. 4 is a flowchart for explaining a swing simulation method according to an embodiment of the present invention. Here, the golfer 24 swings using the golf club 25. First, a measuring step for measuring a swing is performed by the measuring device 2 (step S01). For example, when the measuring device 2 is configured by the imaging devices 21 and 22 and the three-dimensional image measurement processing device 23, in step S01, as described with reference to FIGS. The attached markers M1 to M3 are imaged by the imaging devices 21 and 22. Then, the position information of the markers M1 to M3 during the swing is calculated as measurement data by the three-dimensional image measurement processing device 23.

三次元画像計測処理装置23は、例えば、撮像装置21及び22から取得した動画データから抽出した任意の数のフレームについて、サークルフィッティング法によりゴルフクラブ25に付されたマーカーM1〜M3を認識する。サークルフィッティング法とは、円形(3次元空間では球形)のマーカーM1〜M3の輪郭を抽出して、抽出した輪郭に近似した円を設定して、マーカーM1〜M3の仮想中心点を算出する方法である。さらに、三次元画像計測処理装置23は、マーカーM1〜M3の位置情報として、三角測量法などの一般的な方法で三次元画像計測を実施して、マーカーM1〜M3の三次元座標を取得する。このようにして得られたマーカーM1〜M3の位置情報が、測定データとしてステップS02において処理される。   For example, the three-dimensional image measurement processing device 23 recognizes the markers M1 to M3 attached to the golf club 25 by the circle fitting method for an arbitrary number of frames extracted from the moving image data acquired from the imaging devices 21 and 22. The circle fitting method is a method of extracting the contours of circular (spherical in three-dimensional space) markers M1 to M3, setting a circle that approximates the extracted contours, and calculating the virtual center point of the markers M1 to M3. It is. Furthermore, the three-dimensional image measurement processing device 23 performs three-dimensional image measurement by a general method such as triangulation as position information of the markers M1 to M3, and acquires the three-dimensional coordinates of the markers M1 to M3. . The position information of the markers M1 to M3 obtained in this way is processed as measurement data in step S02.

その後、シミュレーション装置3はフィルタリング部4により、ステップS01において取得した測定データを、低域通過フィルタを用いてフィルタリング処理するフィルタリングステップを実施する(ステップS02)。このとき、測定データのばらつきに、高周波ノイズが大きく影響する。一般的に、ゴルファによるスイングには、ゴルフクラブを振り上げる段階であるバックスイング、振り上げたゴルフクラブを振り下ろしてゴルフボールを打撃する段階であるダウンスイング、そして、打撃後にゴルフクラブを振りぬくフォロースルーを含む。なかでも、ダウンスイング時が最もゴルフクラブの運動のスピードが早いので、ダウンスイング時の測定データを周波数成分に換算した場合に最も周波数が高くなる。ダウンスイングは約0.2〜0.5秒間の動きであるため、周波数にすると、約2〜5Hzの周波数成分となる。よって、フィルタリング部4は、スイングに含まれる3つの段階で最も周波数が高いダウンスイングの周波数成分よりも十分に高い周波数を、低域通過フィルタのカットオフ周波数Zとして設定することが好ましい。これは、測定データに含まれる、ゴルフスイングとは無関係の周波数に由来するノイズ成分をカットするためである。ノイズ成分は、測定データのばらつきに大きな影響を及ぼすと考えられる。低域通過フィルタのフィルタ係数kは、好ましくは、3以上である。フィルタ係数kの上限は、ヘッドスピードの波形がスムーズになる値であり、例えば15である。カットオフ周波数Zの値が小さすぎると、シミュレーションにより得られるヘッドスピードの最速値が実測値と一致しにくくなり、カットオフ周波数Zの値が大きすぎると、ノイズ成分を十分にカットすることができず、ヘッドスピードの波形がスムーズでなくなるおそれがある。なお、ヘッドスピードは、ゴルフクラブがゴルフボールを打撃するインパクト時点の付近で最速値となることが一般的である。   Thereafter, the simulation apparatus 3 performs a filtering step of filtering the measurement data acquired in step S01 using a low-pass filter by the filtering unit 4 (step S02). At this time, the high-frequency noise greatly affects the variation of the measurement data. In general, a swing by a golfer includes a backswing, which is a stage of swinging up a golf club, a downswing, which is a stage of swinging down a golf club that has been swung up and hitting a golf ball, and a follow-up that swings the golf club after hitting. Including thru. Especially, since the speed of movement of the golf club is the fastest during the downswing, the frequency becomes the highest when the measurement data during the downswing is converted into frequency components. Since the downswing is a movement of about 0.2 to 0.5 seconds, the frequency component is about 2 to 5 Hz. Therefore, it is preferable that the filtering unit 4 sets a frequency sufficiently higher than the frequency component of the downswing having the highest frequency in the three stages included in the swing as the cutoff frequency Z of the low-pass filter. This is to cut noise components that are included in the measurement data and that are derived from frequencies unrelated to the golf swing. The noise component is considered to have a great influence on the variation of the measurement data. The filter coefficient k of the low-pass filter is preferably 3 or more. The upper limit of the filter coefficient k is a value that makes the waveform of the head speed smooth, for example, 15. If the cut-off frequency Z value is too small, the fastest head speed value obtained by simulation will not match the measured value, and if the cut-off frequency Z value is too large, the noise component can be cut sufficiently. Therefore, the head speed waveform may not be smooth. The head speed is generally the fastest value near the point of impact when the golf club hits the golf ball.

ここで、カットオフ周波数Zは、
Z=k・(1/X) k≧3
を満たし、ただし
X:ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)
k:フィルタ係数(定数)
Z:低域通過フィルタのカットオフ周波数(Hz)
であることが好ましい。
Here, the cutoff frequency Z is
Z = k · (1 / X) k ≧ 3
X: Time from the start of downswing to impact (seconds)
k: Filter coefficient (constant)
Z: Cut-off frequency (Hz) of low-pass filter
It is preferable that

なお、ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間X(秒)の算出方法は、例えば、以下の通りである。まず、ダウンスイングの開始時点は、撮像装置21及び22により撮像した画像の画像解析から任意に定めることができる。また、測定データを用いてシミュレーションを行った場合において、フィルタリング無しのシミュレーション結果を示す関数上で、ゴルフスイングの開始後ヘッド速度が最初に減少から急激に増加に転じる極小値の時点をダウンスイングの開始時点として定めることができる。次に、インパクト時点は、ダウンスイングの開始時点の場合と同様に、画像解析から任意に定めることができる。好ましくは、上述の関数上で、ダウンスイングの開始時点の後に最初にヘッド速度が増加から減少に転じる極大値の時点をインパクト時点として定めることができる。   In addition, the calculation method of time X (second) from the start of a downswing to an impact is as follows, for example. First, the start point of the downswing can be arbitrarily determined from image analysis of images captured by the imaging devices 21 and 22. In addition, when a simulation is performed using measurement data, the minimum value point at which the head speed first changes from a decrease to a sharp increase after the start of the golf swing is displayed on the function indicating the simulation result without filtering. It can be determined as the starting point. Next, the impact time point can be arbitrarily determined from the image analysis as in the case of the downswing start time point. Preferably, on the above-described function, the maximum time point at which the head speed first changes from increasing to decreasing after the start time of the downswing can be determined as the impact time point.

また、カットオフ周波数Zの上限は、ヘッドスピードの波形がスムーズとなる値とし、例えば、30Hzとすることができる。例えば、X=0.5秒と遅い場合は、カットオフ周波数Zは6Hz〜30Hzの任意の値とし、またX=0.2と速い場合は、カットオフ周波数Zは15Hz〜30Hzの任意の値とすることができる。好ましくは、カットオフ周波数Zをk=3〜4で算出した値とすることができる。   The upper limit of the cut-off frequency Z is a value that makes the head speed waveform smooth, for example, 30 Hz. For example, when X = 0.5 seconds is slow, the cutoff frequency Z is an arbitrary value between 6 Hz and 30 Hz, and when X = 0.2 is fast, the cutoff frequency Z is an arbitrary value between 15 Hz and 30 Hz. It can be. Preferably, the cutoff frequency Z can be a value calculated by k = 3-4.

表1に、スイング速度が異なる被験者について、カットオフ周波数Zを最適化して実施したシミュレーション結果と、シミュレーション結果を実測値と比較した場合の評価結果と、速度連続性の評価結果を示す。被験者1〜3は、それぞれ、スイング速度が速いゴルファ、普通のゴルファ、遅いゴルファである。シミュレーション結果を実測値と比較した場合の評価結果において、Aはシミュレーション値と実測値との一致度が高く、Bは一致度が中程度であり、Cは一致度が低いことを示す。A〜Cの判定基準は、A:フィルタリング無しのシミュレーション結果との速度の差が1.5m/s未満、B:フィルタリング無しのシミュレーション結果との速度の差が1.5m/s以上2.0m/s未満、C:フィルタリング無しのシミュレーション結果との速度の差が2.0m/s以上である。なお、Xは、ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)である。また、速度連続性とは、速度変化の連続性の評価結果を表す。一般に、スイング時のヘッド速度は連続的に推移していくと想定されるため、シミュレーション結果が適切であれば速度連続性が良好(A)であると想定される。速度連続性に関するA〜Cの判定基準は以下の通りである。A:シミュレーション結果の波形が滑らかである。B:シミュレーション時の計算は止まらないが、得られた波形にガタツキがある。C:シミュレーション時に計算が止まらないほど、波形がガタつく。シミュレーション結果のヘッド速度の値に生じるガタツキが大きすぎると、シミュレーション時の計算が収束せず、計算が止まらなくなってしまう。   Table 1 shows a simulation result obtained by optimizing the cutoff frequency Z for subjects with different swing speeds, an evaluation result when the simulation result is compared with an actual measurement value, and an evaluation result of speed continuity. Subjects 1 to 3 are a golfer with a fast swing speed, a normal golfer, and a slow golfer, respectively. In the evaluation result when the simulation result is compared with the actual measurement value, A indicates that the degree of coincidence between the simulation value and the actual measurement value is high, B indicates that the degree of coincidence is medium, and C indicates that the degree of coincidence is low. The judgment criteria of A to C are: A: the difference in speed from the simulation result without filtering is less than 1.5 m / s, B: the difference in speed from the simulation result without filtering is 1.5 m / s to 2.0 m Less than / s, C: The speed difference from the simulation result without filtering is 2.0 m / s or more. X is the time (seconds) from the start of the downswing to the impact. Moreover, speed continuity represents the evaluation result of continuity of speed change. In general, it is assumed that the head speed at the time of swinging continuously changes. Therefore, if the simulation result is appropriate, it is assumed that the speed continuity is good (A). The criteria of AC regarding speed continuity are as follows. A: The waveform of the simulation result is smooth. B: Calculation at the time of simulation does not stop, but the obtained waveform has shakiness. C: The waveform is so unstable that the calculation does not stop during the simulation. If the fluctuation in the head speed value of the simulation result is too large, the calculation at the time of simulation will not converge and the calculation will not stop.

Figure 0006101482
Figure 0006101482

表1から、上記式に従ってカットオフ周波数Zを最適化することで、ノイズが低減され、シミュレーション精度が向上していることがわかる。   It can be seen from Table 1 that noise is reduced and simulation accuracy is improved by optimizing the cutoff frequency Z according to the above formula.

シミュレーション装置3は、シミュレーション部5により、フィルタリング処理済の測定データに基づいて、スイングをシミュレーションするシミュレーションステップを実施する(ステップS03)。シミュレーション部5にて使用されるシミュレーション方法は、例えばマルチボディダイナミクス理論に従うものである。そして、シミュレーション装置3は、シミュレーション結果の画像を表示部8に表示することができる。表示部8でのシミュレーション結果の表示は、例えば、スイング時のゴルフクラブの変形やヘッド速度の時系列変化である。ゴルフクラブ25を用いたスイングの測定データに基づいて、ゴルフクラブ25とはスペックの異なる別のゴルフクラブを用いた場合の、ゴルファ24のスイングをシミュレーションし、表示部8に表示することができる。このような表示を参照することで、ゴルファは、既存のゴルフクラブの中から最適なゴルフクラブを選択することができる。また、従来は、スイング途中のシャフトにかかる力の解析は行われてこなかったが、本シミュレーション装置によれば、スイング途中のゴルフクラブの変形を可視化することができるようになる。これにより、スイング途中のシャフトにかかる力がシャフト形状に及ぼす影響を解析することが可能になる。   The simulation apparatus 3 performs a simulation step of simulating a swing by the simulation unit 5 based on the filtered measurement data (step S03). The simulation method used in the simulation unit 5 follows, for example, the multibody dynamics theory. The simulation apparatus 3 can display an image of the simulation result on the display unit 8. The display of the simulation result on the display unit 8 is, for example, the deformation of the golf club during the swing or the time-series change of the head speed. Based on the measurement data of the swing using the golf club 25, the swing of the golfer 24 when another golf club having a different specification from the golf club 25 is used can be simulated and displayed on the display unit 8. By referring to such a display, the golfer can select an optimum golf club from existing golf clubs. Conventionally, the force applied to the shaft during the swing has not been analyzed, but according to the present simulation apparatus, the deformation of the golf club during the swing can be visualized. This makes it possible to analyze the influence of the force applied to the shaft during the swing on the shaft shape.

ここで、マルチボディダイナミクスとは、相互作用のある複数の剛体や弾性体からなる系が全体としてどのような運動をし、さらにその過程で発生する力を導き出す理論である。マルチボディダイナミクス理論に従うシミュレーションを実施する際の入力パラメータとしては、例えば、系の構成要素である剛体や弾性体のそれぞれについての質量、重心位置、および慣性テンソル、拘束条件(ジョイント、強制変位)、力の条件(バネ、減衰力、摩擦力、接触力、重力、外力)、初期条件(初期位置、初期速度、初期姿勢、初期角速度)、数値解析条件(ソルバーの選択、ステップサイズ、許容誤差、解析時間)等がある。これらの種々のパラメータから、系の運動を定義するために最低限必要なパラメータを与えてシミュレーションすることが一般的である。シミュレーション部5は、シミュレーションに先立って、対象とするゴルフクラブの仕様や、所定の計測機器による事前測定によって取得されたデータからシミュレーションを実施する際の入力パラメータを保持している。必須の入力パラメータは、例えば、ヘッドについては、重量、重心位置、および慣性モーメントの情報を、シャフトについては、長さ、密度、断面形状、曲げ剛性、ねじり剛性、振動特性、および減衰特性の情報を、グリップについては、重量、重心位置、慣性モーメントの情報を保持している。なお、慣性モーメントについては、例えば慣性モーメント測定器のような専用の計測機器で測定することができる。このようなマルチボディダイナミクス理論を用いた解析用のソフトウェアとしては、例えば、MADYMO(登録商標)等を利用することができる。   Here, multi-body dynamics is a theory for deriving what kind of motion a system composed of a plurality of interacting rigid bodies and elastic bodies as a whole, and further generating the force in the process. As input parameters when carrying out simulation according to the multibody dynamics theory, for example, the mass, center of gravity position, inertia tensor, constraint condition (joint, forced displacement) for each of the rigid and elastic bodies that are components of the system, Force conditions (spring, damping force, friction force, contact force, gravity, external force), initial conditions (initial position, initial speed, initial posture, initial angular velocity), numerical analysis conditions (solver selection, step size, tolerance, Analysis time). From these various parameters, it is general to perform simulation by giving the minimum necessary parameters for defining the motion of the system. Prior to the simulation, the simulation unit 5 holds input parameters for executing the simulation from the specifications of the target golf club and data acquired by prior measurement by a predetermined measuring device. Required input parameters include, for example, information on weight, center of gravity, and moment of inertia for the head, and information on length, density, cross-sectional shape, bending rigidity, torsional rigidity, vibration characteristics, and damping characteristics for the shaft. For the grip, information on the weight, the position of the center of gravity, and the moment of inertia is retained. The moment of inertia can be measured by a dedicated measuring device such as a moment of inertia measuring device. As an analysis software using such multibody dynamics theory, for example, MADYMO (registered trademark) can be used.

ここで、本実施形態では、シミュレーション部5は、ステップS02で得たフィルタリング処理済みの測定データを、グリップ部及びシャフト部が弾性体で構成されるゴルフクラブモデルに対して対応付ける。このように、本実施形態において、ゴルフクラブモデルのグリップ部及びシャフト部の両方を弾性体で構成することにより、シミュレーションにおける曲げ剛性補正が不要となるという利点が生じる。これについて以下に述べる。   Here, in the present embodiment, the simulation unit 5 associates the filtered measurement data obtained in step S02 with a golf club model in which the grip portion and the shaft portion are made of an elastic body. As described above, in this embodiment, by configuring both the grip portion and the shaft portion of the golf club model with an elastic body, there is an advantage that the bending rigidity correction in the simulation becomes unnecessary. This is described below.

従来、実際に計測したゴルフクラブのグリップの動きに追従する一直線上にない3点の並進運動のデータから、ゴルフクラブの並進及び回転運動のパラメータを導いて、当該パラメータをゴルフクラブモデルに対して与えてシミュレーションしていた。このようなシミュレーションにおいて用いられるゴルフクラブモデルは、少なくともゴルフクラブのグリップ部が剛体として設定されたものであった。このようなシミュレーションでは、グリップ部を剛体としているため、パラメータを与えるための実測データの誤差に対してロバストなゴルフクラブモデルとすることが可能であった。しかし、ゴルフクラブモデルにおいて、グリップ部を剛体として、シャフト部を弾性体として設定すると、グリップ部とシャフト部との境界で曲げ剛性(EI)の値が不連続となり、剛性段差が生じる。このため、シミュレーションにおいてグリップ部とシャフト部の間に実際には発生していない応力が生じて、シミュレーションの精度を低下させるおそれがあったため、曲げ剛性補正が必要となっていた。   Conventionally, parameters of translational and rotational motions of a golf club are derived from data of three translational motions that are not on a straight line following the movement of the grip of the golf club actually measured. The simulation was given. The golf club model used in such a simulation is one in which at least the grip portion of the golf club is set as a rigid body. In such a simulation, since the grip portion is a rigid body, it is possible to make a golf club model that is robust against errors in actually measured data for giving parameters. However, in the golf club model, when the grip portion is set as a rigid body and the shaft portion is set as an elastic body, the value of bending rigidity (EI) becomes discontinuous at the boundary between the grip portion and the shaft portion, and a rigidity step is generated. For this reason, in the simulation, stress that is not actually generated occurs between the grip portion and the shaft portion, and there is a possibility that the accuracy of the simulation is lowered, so that bending stiffness correction is necessary.

しかし、本実施形態では、ゴルフクラブモデルのグリップ部及びシャフト部の両方を弾性体として設定するため、ゴルフクラブモデルに剛性段差がない。上述のように、従来はゴルフクラブモデルにおいて少なくともグリップ部を剛体として設定することで実測データの誤差に対してロバストなゴルフクラブモデルとしていた。しかし、本実施形態では、測定データに対してフィルタリング処理を実施することで、測定装置による測定データに含まれる誤差成分を低減してから、ゴルフクラブモデルに対して入力している。よって、本実施形態では、グリップ部及びシャフト部の両方を弾性体として設定したゴルフクラブモデルを用いても、入力パラメータ情報の計測誤差に対してはロバストなシミュレーション結果を得ることが可能となる。   However, in the present embodiment, since both the grip portion and the shaft portion of the golf club model are set as elastic bodies, the golf club model has no rigidity step. As described above, conventionally, at least the grip portion is set as a rigid body in the golf club model, so that the golf club model is robust against errors in the measured data. However, in this embodiment, the filtering process is performed on the measurement data to reduce an error component included in the measurement data by the measurement device, and then input to the golf club model. Therefore, in this embodiment, even if a golf club model in which both the grip part and the shaft part are set as elastic bodies is used, it is possible to obtain a simulation result that is robust with respect to measurement errors in the input parameter information.

このように、本実施形態によるシミュレーションシステムによれば、スイングの測定データに含まれるノイズ成分がシミュレーション結果へ及ぼす影響を低減することができる。さらに、シミュレーションに使用するゴルフクラブモデルにおいて、グリップ部及びシャフト部の双方を弾性体とすることができるので、ゴルフクラブモデルを剛体及び弾性体の組み合わせとして構成した場合に生じる、ゴルフクラブモデル中の曲げ剛性の差に起因する誤差の発生を回避することができる。さらに、グリップ部及びシャフト部の双方を弾性体としたことで、シミュレーション対象であるゴルフクラブの曲げ剛性、ねじり剛性、振動特性、および動特性(例えば、固有振動数および減衰比)等の入力パラメータを、シミュレーション結果にそのまま反映することができるため、より実際のスイング挙動に忠実なシミュレーション結果を得ることができる。   As described above, according to the simulation system of the present embodiment, it is possible to reduce the influence of the noise component included in the swing measurement data on the simulation result. Furthermore, in the golf club model used for the simulation, since both the grip portion and the shaft portion can be made an elastic body, the golf club model is generated when the golf club model is configured as a combination of a rigid body and an elastic body. It is possible to avoid occurrence of an error due to a difference in bending rigidity. Furthermore, since both the grip portion and the shaft portion are made of an elastic body, input parameters such as bending rigidity, torsional rigidity, vibration characteristics, and dynamic characteristics (for example, natural frequency and damping ratio) of the golf club to be simulated. Can be directly reflected in the simulation result, so that a simulation result more faithful to the actual swing behavior can be obtained.

このように、本実施形態によるシミュレーションシステムにおいては、スイングの測定データと、ゴルフクラブの曲げ剛性、ねじり剛性、振動特性、および動特性等の入力パラメータとに基づいて、スイング中のクラブ挙動をシミュレーションすることができる。さらに、本実施形態によるシミュレーションシステムにおいては、スイングの測定データに基づいて、測定データに適したゴルフクラブのスペック(曲げ剛性、ねじり剛性、振動特性、および動特性等)を予測することもできる。よって、本実施形態によるシミュレーションシステムによって予測した曲げ剛性やねじり剛性を実現できるゴルフクラブの構造を有限要素法により一意に算出することができる。さらに、例えば、あるスペックのゴルフクラブについて、理想的なスイング挙動(例えば、プロによるスイングの測定データ)と被験者の測定データとを用いて、それぞれスイング中のクラブ挙動シミュレーションしたとき、シミュレーションの結果(スイング中のクラブ挙動)から、どのようにすれば理想のスイングに近づけるかを検討することができる。   As described above, in the simulation system according to the present embodiment, the club behavior during the swing is simulated based on the swing measurement data and the input parameters such as the bending rigidity, torsional rigidity, vibration characteristics, and dynamic characteristics of the golf club. can do. Furthermore, in the simulation system according to the present embodiment, the specifications (such as bending rigidity, torsional rigidity, vibration characteristics, and dynamic characteristics) of the golf club suitable for the measurement data can be predicted based on the swing measurement data. Therefore, the structure of the golf club that can realize the bending rigidity and the torsional rigidity predicted by the simulation system according to the present embodiment can be uniquely calculated by the finite element method. Furthermore, for example, when a golf club having a spec is used to simulate a club behavior during a swing using ideal swing behavior (for example, professional swing measurement data) and subject measurement data, the simulation results ( From the club behavior during the swing), it is possible to examine how to approach the ideal swing.

図5A及び5Bは、本実施形態によるシミュレーションシステムによるシミュレーション結果と、ゴルフスイングの測定データ、及び測定データに対してフィルタリングを実施しないで行ったシミュレーション結果とを比較して示す図である。図5A及び5Bに示すゴルフスイングにおいて、ゴルフスイングの開始後ヘッド速度が最初に減少から急激に増加に転じる極小値の時点であるダウンスイングの開始時点は1.08秒である。ダウンスイングの開始時点の後に最初にヘッド速度が増加から減少に転じる極大値の時点であるインパクト時点は1.28秒である。この場合、ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間Xは0.2秒となり、スイングの周波数は5Hzとなる。また、シミュレーションにあたって、フィルタ係数は、1又は4として、カットオフ周波数Zを5Hz又は20Hzとした。図5Aから明らかなように、フィルタリング無しのシミュレーション結果はノイズの影響を受けるが、カットオフ周波数Zをそれぞれ5Hz,20Hzとした場合には、そのようなノイズの影響が低減されている。また、図5Bから明らかなように、カットオフ周波数Zを20Hzとした場合に、カットオフ周波数Zを5Hzとした場合よりも、ゴルフスイング開始後1.3秒付近におけるインパクト時点近傍において、シミュレーション結果と実測値とがより良好に一致した。このことから、フィルタ係数を3以上とすることが好ましいことがわかる。   5A and 5B are diagrams showing a comparison between a simulation result by the simulation system according to the present embodiment, a golf swing measurement data, and a simulation result performed without filtering the measurement data. In the golf swing shown in FIGS. 5A and 5B, the start time of the downswing, which is the minimum value at which the head speed first starts to decrease from the decrease and then increases rapidly after the start of the golf swing, is 1.08 seconds. The impact time point, which is the maximum value point at which the head speed first changes from increasing to decreasing after the start time of the downswing, is 1.28 seconds. In this case, the time X from the start of the downswing to the impact is 0.2 seconds, and the swing frequency is 5 Hz. In the simulation, the filter coefficient was 1 or 4, and the cutoff frequency Z was 5 Hz or 20 Hz. As is clear from FIG. 5A, the simulation result without filtering is affected by noise. However, when the cutoff frequency Z is 5 Hz and 20 Hz, the influence of such noise is reduced. Further, as apparent from FIG. 5B, when the cut-off frequency Z is set to 20 Hz, the simulation results near the impact point in the vicinity of 1.3 seconds after the golf swing starts than when the cut-off frequency Z is set to 5 Hz. And the measured value agreed better. From this, it can be seen that the filter coefficient is preferably 3 or more.

このように、本実施形態によるシミュレーションシステムにより、測定データに含まれるノイズ成分がシミュレーション結果へ及ぼす影響を低減されたことがわかる。さらに、本システムによれば、スイング挙動に関して、ヘッドスピードの変化情報が取得され、シミュレーションスイング波形に揺らぎがすくなく、ノイズ成分が除去されたことがわかる。   Thus, it can be seen that the influence of the noise component included in the measurement data on the simulation result is reduced by the simulation system according to the present embodiment. Furthermore, according to the present system, it can be understood that the change information of the head speed is acquired regarding the swing behavior, the simulation swing waveform is not fluctuated, and the noise component is removed.

図6は、本発明の一実施形態に係るシミュレーションシステムによるシミュレーション結果の一例を示す図である。シミュレーションに用いた測定データは、ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングをモーションキャプチャシステムにより撮像して得た、測定データである。このゴルフクラブには、グリップに対して一直線上にない3点以上のマーカーが付されており、測定データは、これらのマーカーのスイング開始からの時系列位置情報である。シミュレーションに当たって、測定データから、20Hzを閾値として、20Hz未満の周波数成分のみを低域通過フィルタで通過させた。図中、スイングA及びBは、それぞれ、被験者A及びBによるスイングの測定結果を示す。図示のように、両スイングプロファイルともゆらぎ成分が少なく、ノイズ成分の影響が低いことがわかる。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a simulation result by the simulation system according to the embodiment of the present invention. The measurement data used for the simulation is measurement data obtained by imaging a swing using a golf club by a golfer with a motion capture system. This golf club is provided with three or more markers that are not in a straight line with respect to the grip, and the measurement data is time-series position information from the start of swing of these markers. In the simulation, only a frequency component of less than 20 Hz was passed through the low-pass filter from the measurement data with 20 Hz as a threshold value. In the figure, swings A and B show the measurement results of swings by subjects A and B, respectively. As shown in the figure, it can be seen that both swing profiles have few fluctuation components and the influence of noise components is low.

このように、本実施形態によるシミュレーションシステムによれば、ノイズ成分の影響を低減して、スイングを精度良くシミュレーションすることができる。よって、ゴルフクラブの設計開発に有効な情報を提供することができる。さらに、ゴルフクラブの設計開発における試作本数を低減することで、開発期間を大幅に短縮することができる。   As described above, according to the simulation system according to the present embodiment, the influence of the noise component can be reduced and the swing can be simulated with high accuracy. Therefore, it is possible to provide information effective for designing and developing a golf club. Furthermore, the development period can be greatly shortened by reducing the number of prototypes in the design and development of golf clubs.

また、ゴルファによるゴルフクラブの選定に活用した場合においては、一のゴルファによるスイングデータを一回でも計測すれば、次回からはそのデータに基づいて、そのゴルファの別のゴルフクラブを用いたスイングをシミュレーションすることができるため、実際にゴルファが店頭に足を運んでゴルフクラブの試し打ちを繰り返すことが不要になる。このようにして、ゴルファが最適なゴルフクラブを選定するために必要とされる時間と手間を削減することができる。   In addition, when it is used for golf club selection by a golfer, if the swing data by one golfer is measured even once, a swing using another golf club of the golfer will be performed based on the data from the next time. Since the simulation can be performed, it is not necessary for the golfer to actually go to the store and repeat the trial hitting of the golf club. In this way, the time and effort required for the golfer to select an optimal golf club can be reduced.

上述のような本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。従って、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。   It will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention as described above. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.

1:シミュレーションシステム、2:測定装置、3:シミュレーション装置、4:フィルタリング部、5:シミュレーション部、6:演算部、7:制御部、8:表示部、9:データベース、21:撮像装置、23:三次元画像計測処理装置、24:ゴルファ、25:ゴルフクラブ、26:グリップ、27:シャフト、28:ヘッド、29:取り付け部材、M1,M2,M3:マーカー 1: simulation system, 2: measurement device, 3: simulation device, 4: filtering unit, 5: simulation unit, 6: calculation unit, 7: control unit, 8: display unit, 9: database, 21: imaging device, 23 : Three-dimensional image measurement processing device, 24: Golfer, 25: Golf club, 26: Grip, 27: Shaft, 28: Head, 29: Mounting member, M1, M2, M3: Marker

Claims (7)

ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングのシミュレーションシステムであって、
前記スイングを測定する測定装置と、
前記測定装置によって測定された前記スイングの測定データを、低域通過フィルタを使用してフィルタリング処理して、フィルタリング処理済の前記測定データに基づいて、前記スイングをシミュレーションするシミュレーション装置と、を備え
前記低域通過フィルタのカットオフ周波数Zが
Z=k・(1/X) 3≦k≦15
を満たし、ただし
X:ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)
k:フィルタ係数(定数)
Z:前記低域通過フィルタのカットオフ周波数(Hz)
である、ことを特徴とする、スイングのシミュレーションシステム。
A swing simulation system using a golf club by a golfer,
A measuring device for measuring the swing;
The swing measurement data measured by the measurement device is filtered using a low-pass filter, and based on the filtered measurement data, the simulation device that simulates the swing , and
The cut-off frequency Z of the low-pass filter is
Z = k · (1 / X) 3 ≦ k ≦ 15
Meet, however
X: Time from start of downswing to impact (seconds)
k: Filter coefficient (constant)
Z: Cut-off frequency (Hz) of the low-pass filter
This is a swing simulation system.
前記カットオフ周波数Zが、30Hz以下であることを特徴とする、請求項1に記載のスイングのシミュレーションシステム。 The swing simulation system according to claim 1, wherein the cutoff frequency Z is 30 Hz or less . 前記シミュレーション装置は、前記測定データを前記ゴルフクラブのグリップ部及びシャフト部を弾性体としたゴルフクラブモデルに入力して、前記スイングをシミュレーションすることを特徴とする、請求項1又は2に記載のスイングのシミュレーションシステム。   3. The simulation according to claim 1, wherein the simulation device inputs the measurement data into a golf club model having a grip portion and a shaft portion of the golf club as elastic bodies, and simulates the swing. 4. Swing simulation system. 前記測定データは、前記ゴルフクラブに追従する、直線上にない少なくとも3点の位置情報であることを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載のスイングのシミュレーションシステム。   4. The swing simulation system according to claim 1, wherein the measurement data is position information of at least three points that follow the golf club and are not on a straight line. 5. 前記測定データは、前記ゴルフクラブに対して取り付けられたセンサにより取得された情報であることを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載のスイングのシミュレーションシステム。   The swing simulation system according to claim 1, wherein the measurement data is information acquired by a sensor attached to the golf club. ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングのシミュレーション装置であって、
前記スイングの測定データを、低域通過フィルタを使用してフィルタリング処理する、フィルタリング部と、
前記フィルタリング部から取得したフィルタリング処理済の測定データに基づいて、前記スイングをシミュレーションする、シミュレーション部と、を備え
前記低域通過フィルタのカットオフ周波数Zが
Z=k・(1/X) 3≦k≦15
を満たし、ただし
X:ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)
k:フィルタ係数(定数)
Z:前記低域通過フィルタのカットオフ周波数(Hz)
である、ことを特徴とする、スイングのシミュレーション装置。
A swing simulation device using a golf club by a golfer,
Filtering the swing measurement data using a low-pass filter;
Based on the filtered measurement data acquired from the filtering unit, the simulation unit that simulates the swing , and
The cut-off frequency Z of the low-pass filter is
Z = k · (1 / X) 3 ≦ k ≦ 15
Meet, however
X: Time from start of downswing to impact (seconds)
k: Filter coefficient (constant)
Z: Cut-off frequency (Hz) of the low-pass filter
A swing simulation apparatus characterized by the above.
ゴルファによるゴルフクラブを用いたスイングのシミュレーション方法であって、
前記スイングを測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記スイングの測定データを、低域通過フィルタを使用してフィルタリング処理するフィルタリングステップと、
フィルタリング処理済の測定データに基づいて、前記スイングをシミュレーションするシミュレーションステップと、を含み、
前記低域通過フィルタのカットオフ周波数Zが
Z=k・(1/X) 3≦k≦15
を満たし、ただし
X:ダウンスイングの開始からインパクトまでの時間(秒)
k:フィルタ係数(定数)
Z:前記低域通過フィルタのカットオフ周波数(Hz)
である、ことを特徴とする、スイングのシミュレーション方法。
A swing simulation method using a golf club by a golfer,
A measuring step for measuring the swing;
A filtering step of filtering measurement data of the swing measured in the measurement step using a low-pass filter;
Based on the measurement data filtering processed, looking contains and a simulation step for simulating the swing,
The cut-off frequency Z of the low-pass filter is
Z = k · (1 / X) 3 ≦ k ≦ 15
Meet, however
X: Time from start of downswing to impact (seconds)
k: Filter coefficient (constant)
Z: Cut-off frequency (Hz) of the low-pass filter
A swing simulation method characterized by the above.
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