JP6361147B2

JP6361147B2 - スイング測定方法およびスイング測定装置

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Publication number: JP6361147B2
Application number: JP2014014216A
Authority: JP
Inventors: 三枝　宏; 宏三枝
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2034-01-29
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Description

本発明は、慣性センサを用いて打撃具のスイングの評価指標を測定するスイング測定方法およびスイング測定装置に関する。

近年、慣性センサの小型化、高性能化を受け、これを用いてゴルフクラブなどのスイングを測定する手法が広まっている。たとえば、下記特許文献１では、３軸方向の加速度及び３軸回りの角速度あるいは角度を計測可能なセンサを用いて、ダウンスイング中の少なくとも１時刻におけるグリップ角速度、またはダウンスイング中の少なくとも１時刻におけるグリップ速度を含む指標を得て、ゴルフクラブでのスイングを分類するスイング分析方法が開示されている。

特開２０１３−５６０７４号公報

慣性センサによるスイング測定においては、初期状態（たとえば測定開始時）における位置を基準点とし、この基準点に対する相対運動を測定する。このため、絶対的な基準でスイングを評価するためには、予め設定した基準座標に合わせた校正を行う必要がある。特に、所定の基準座標に対するゴルフクラブヘッドの移動方向などを測定する場合には、初期状態における慣性センサの向きなどの姿勢情報の取得が重要となる。
上述した特許文献１では、ゴルファーのアドレス状態を基準としているため、あらかじめ設定した基準座標とのずれなどを認識することができず、測定精度が低いという課題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、慣性センサを用いて打撃具のスイングの評価指標を測定する際の測定精度を向上させることを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるスイング測定方法は、慣性センサを用いて打撃具のスイングの評価指標を測定するスイング測定方法であって、前記慣性センサは、３次元直交座標の原点を測定点として前記打撃具の加速度および角速度を測定するとともに、前記３次元直交座標の第１軸を前記打撃具の軸線方向に、第３軸を前記打撃具の打撃面と平行方向に、それぞれ略一致させて前記打撃具に取り付けられ、前記打撃具は、前記３次元直交座標の第２軸を前記打撃具の目標打撃方向の地面への投影線と平行方向に略一致させた状態を基準状態とし、前記打撃具の姿勢を前記基準状態に調整する調整工程と、前記スイング中の前記打撃具の加速度を測定する加速度測定工程と、測定された前記加速度を用いて前記評価指標を算出する算出工程と、を含み、前記調整工程では、線状の光を発光する発光手段によって、前記基準状態で前記打撃具を保持した際における前記第１軸の方向に沿った光を測定者が保持する前記打撃具の近傍に照射し、前記測定者は前記打撃具の前記軸線を前記光に合わせることにより前記打撃具の姿勢を調整し、前記加速度測定工程では、前記調整工程によって調整された姿勢から前記スイングをおこなう、ことを特徴とする。
請求項２の発明にかかるスイング測定方法は、前記加速度測定工程では、前記打撃具の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号の入力を受けて前記加速度の測定を開始する、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかるスイング測定方法は、前記打撃具はゴルフクラブである、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかるスイング測定装置は、慣性センサを用いて打撃具のスイングの評価指標を測定するスイング測定装置であって、前記慣性センサは、３次元直交座標の原点を測定点として前記打撃具の加速度および角速度を測定するとともに、前記３次元直交座標の第１軸を前記打撃具の軸線方向に、第３軸を前記打撃具の打撃面と平行方向に、それぞれ略一致させて前記打撃具に取り付けられ、前記打撃具は、前記３次元直交座標の第２軸を前記打撃具の目標打撃方向の地面への投影線と平行方向に略一致させた状態を基準状態とし、前記打撃具の姿勢を前記基準状態に調整する際の補助をおこなう調整補助手段と、前記慣性センサを用いて測定された前記スイング中の前記打撃具の加速度を用いて前記評価指標を算出する算出部と、を備え、前記調整補助手段は、線状の光を発光する発光手段であり、前記基準状態で前記打撃具を保持した際における前記第１軸の方向に沿った光を測定者が保持する前記打撃具の近傍に照射して、前記測定者に前記打撃具の前記軸線を前記光に合わせさせることにより前記打撃具の姿勢の調整を補助し、前記慣性センサは、前記調整補助手段を用いて調整された姿勢から前記加速度の測定をおこなう、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかるスイング測定装置は、前記打撃具の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号を出力する信号発生手段を備え、前記慣性センサは、前記トリガ信号の入力を受けて前記加速度の測定を開始する、ことを特徴とする。
請求項６の発明にかかるスイング測定装置は、前記打撃具はゴルフクラブである、ことを特徴とする。

本発明によれば、調整工程において基準状態で打撃具を保持した際における第１軸の方向を視認可能に表示して、当該表示と打撃具の軸線とを一致させるように打撃具の姿勢を調整してスイングをおこなう。これにより、慣性センサに設定された３次元直交座標の方向を、測定空間に対して一定とすることができ、評価指標の算出精度を向上させることができる。
本発明によれば、線状の光を発光可能な発光手段を用いて打撃具の姿勢を調整するので、簡易な構成で打撃具の姿勢を調整することができる。
本発明によれば、打撃具の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号の入力を受けて加速度の測定を開始するので、慣性センサにおける測定開始点（基準位置）を明確にすることができる。
本発明によれば、打撃具としてゴルフクラブを用いて測定をおこなうことができる。
本発明によれば、調整補助手段によって基準状態で打撃具を保持した際における第１軸の方向を視認可能に表示して、当該表示と打撃具の軸線とを一致させるように打撃具の姿勢を調整してスイングをおこなう。これにより、慣性センサに設定された３次元直交座標の方向を、測定空間に対して一定とすることができ、評価指標の算出精度を向上させることができる。
本発明によれば、調整補助手段として線状の光を発光可能な発光手段を用いて打撃具の姿勢を調整するので、簡易な構成で打撃具の姿勢を調整することができる。
本発明によれば、打撃具の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号の入力を受けて加速度の測定を開始するので、慣性センサにおける測定開始点（基準位置）を明確にすることができる。
本発明によれば、打撃具としてゴルフクラブを用いて測定をおこなうことができる。

実施の形態にかかるスイング測定装置１０の構成を示す説明図である。慣性センサ１２の外観を示す図である。慣性センサ１２の構成を示すブロック図である。コンピュータ１４の構成を示すブロック図である。ゴルフクラブ２０の移動軌跡の説明図である。左右進入各θＬＲの説明図である。上下進入各θＵＤの説明図である。打撃時フェース角φの説明図である。打撃時ロフト角αの説明図である。打撃時ライ角βの説明図である。本実施の形態のスイング評価方法の手順を示すフローチャートである。調整補助手段１６として発光手段１６２を用いた場合の説明図である。調整補助手段１６として鏡１６４を用いた場合の説明図である。調整補助手段１６として鏡１６４を用いた場合の説明図である。調整補助手段１６としてカメラ１６６および表示画面１６８を用いた場合の説明図である。調整補助手段１６としてカメラ１６６および表示画面１６８を用いた場合の説明図である。ゴルフクラブ２０の移動軌跡の説明図である。測定空間Ｓにおける基準座標の説明図である。調整補助手段１６として治具１７０を用いた場合の説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるスイング測定方法およびスイング測定装置
の好適な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、打撃具としてゴルフクラブを用いる場合を例にして説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかるスイング測定装置１０の構成を示す説明図である。
スイング測定装置１０は、慣性センサ１２と、コンピュータ１４（算出部）と、調整補助手段１６とによって構成され、慣性センサ１２を用いて打撃具のスイングの評価指標を測定する。
本実施の形態では、打撃具はゴルフクラブ２０である。ゴルフクラブ２０は、大きくシャフト２２、ゴルフクラブヘッド２４およびグリップ２６によって構成される。シャフト２２の一方の端部にゴルフクラブヘッド２４が設けられ、他方の端部にはグリップ２６が設けられている。
測定空間Ｓの地面Ｇ上には、ゴルフボールＢを載置するためのボール載置位置Ｐ０が予め定められており、このボール載置位置Ｐ０は地面Ｇ上に設けられたマークなどによって表示されている。あるいは、ボール載置位置Ｐ０にティーが設けられ、このティーにゴルフボールＢが載置される。
また、ボール載置位置Ｐ０の前方には、ゴルフボールＢを打ち出す目標としてのターゲットＣが設けられている。なお、図示の制約上、図面上ではボール載置位置Ｐ０とターゲットＣとが近接して描かれているが、実際にはボール載置位置Ｐ０とターゲットＣとは所定の距離（ドライバーなど飛距離の出るクラブを用いる程度の距離）があるものとする。
測定者Ｆは、ゴルフクラブ２０をスイングすることにより、ゴルフクラブヘッド２４のフェース面によってボール載置位置Ｐ０に載置されたゴルフボールＢをターゲットＣに向けて打ち出す。
このスイング時における加速度および角速度を慣性センサ１２によって測定し、コンピュータ１４によって演算処理することによって、スイングの評価指標を算出する。
なお、ボール載置位置Ｐ０に載置されたゴルフボールＢの中心点Ｐ１とターゲットＣとを結ぶ直線が目標線Ｌである。

測定空間Ｓには、ボール載置位置Ｐ０を中心とする基準座標が設定されている。
図１８は、測定空間Ｓにおける基準座標の説明図である。
測定空間Ｓの基準座標は、ボール載置位置Ｐ０を中心として、上記目標線Ｌを地面Ｇに投影した第１軸Ｙ１と、地面Ｇに垂直な第２軸Ｙ２と、地面Ｇに水平かつ第１軸Ｙ１および第２軸Ｙ２によって形成される平面に直交する方向に延びる第３軸Ｙ３とによって規定される。
測定空間Ｓ内の任意の位置は、第１軸Ｙ１〜第３軸Ｙ３によって規定される基準座標を用いて特定することができる。

図２は、慣性センサ１２の外観を示す図である。
図２Ａは慣性センサ１２の外観斜視図、図２Ｂは慣性センサ１２のゴルフクラブ２０への取り付け状態を示す図である。
慣性センサ１２は、無線通信機能を有する小型のセンサユニットである。慣性センサ１２のサンプリング周波数は、たとえば５００Ｈｚ〜１０００Ｈｚであり、既存の磁気センサのサンプリング周波数（たとえば２４０Ｈｚ）と比較して数倍の時間分解能を有する。また、既存の磁気センサは有線方式であるのに対して、慣性センサ１２は無線方式で測定結果をコンピュータ１４に送信することができる。
慣性センサ１２は、筐体１２２、表示部１２４、操作ボタン１２６を備える。
図２Ａに示すように、慣性センサ１２の筐体１２２は、前面１２２１、後面１２２２、上面１２２３、下面１２２４、右側面１２２５、左側面１２２６を備え、前後方向の厚さと、厚さよりも大きな寸法の左右方向の幅と、幅よりも大きな寸法の上下方向の長さを有し、矩形板状を呈している。
筐体１２２の前面１２２１は、長手方向を筐体１２２の上下方向に平行させたほぼ長方形を呈している。
前面１２２１には、表示部１２４および操作ボタン１２６が設けられている。
表示部１２４は、液晶モニタ等であり、慣性センサ１２による測定状況（「測定中」等の表示）や測定結果などが表示される。
なお、表示部１２４は省略してもよく、たとえばＬＥＤ等の点灯の有無や点灯色によって慣性センサの測定状況等を視認できるようにしてもよい。
操作ボタン１２６は、慣性センサ１２による測定の開始や終了を指示する指示入力が入力される。
なお、操作ボタン１２６は省略してもよく、測定の開始や終了を指示する指示入力は、外部（たとえばコンピュータ１４）から与えてもよい。
また、前面１２２１に対向する後面１２２２には筐体１２２をゴルフクラブ２０に取り付けるための固定部（図示なし）が設けられている。

慣性センサ１２は、３次元直交座標における測定点の加速度および角速度をリアルタイムで測定する。
本実施の形態では、筐体１２２の中心点を測定点Ｏとし、測定点Ｏを原点とする慣性センサ１２の測定用３次元直交座標が設定されている。具体的には、測定点Ｏから筐体１２２の下面１２２４方向に第１軸Ｘ１、右側面１２２５方向に第２軸Ｘ２、後面１２２２方向に第３軸Ｘ３が、それぞれ設定されている。
慣性センサ１２をゴルフクラブ２０に取り付ける際には、第１軸Ｘ１を打撃具であるゴルフクラブ２０の軸線方向、すなわちシャフト２２に一致させる。また、第３軸Ｘ３をゴルフクラブ２０のフェース面と平行方向に一致させる。
なお、ゴルフクラブ２０のシャフト２２（第１軸Ｘ方向）の地面Ｇからの傾きは、慣性センサ１２において重力方向ｇを特定することによって計測することができる。
ここで、スイングの初期位置（測定開始時）において、慣性センサ１２の第２軸Ｘ２が、測定空間Ｓの第１軸Ｙ１（目標線Ｌの地面Ｇへの投影線）と一致するようにゴルフクラブ２０を保持した状態を「ゴルフクラブ２０の基準状態」という。
ゴルフクラブ２０を基準状態で保持することにより、測定空間Ｓ内の基準座標と慣性センサ１２の測定用３次元直交座標との間に対応関係を規定することができ、慣性センサ１２で測定した方向を測定空間Ｓにおける相対的な位置関係で表すことができる。
また、仮にゴルフクラブ２０が基準状態からずれた場合にも、測定空間Ｓ内の基準座標と加速度センサ１２の測定用３次元直交座標とのずれ量がわかれば、加速度センサ１２の測定結果を校正することが可能となる。

図３は、慣性センサ１２の構成を示すブロック図である。
慣性センサ１２は、前記の表示部１２４、操作ボタン１２６に加えて、３軸加速度センサ１２８および３軸ジャイロセンサ１３０、処理部１３２、無線通信部１３４などを含んで構成されている。
３軸加速度センサ１２８は、測定点Ｏにおける３次元直交座標の各軸（上記Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）方向の加速度を測定する。
３軸ジャイロセンサ１３０は、測定点Ｏにおける３次元直交座標の各軸（上記Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）まわりの角加速度を測定する。
無線通信部１３４は、３軸加速度センサ１２８および３軸ジャイロセンサ１３０の測定データをコンピュータ１４に送信する。
処理部１３２は、慣性センサ１２の起動や測定データへのタイムスタンプの付与、測定データの送信の制御等をおこなう。
本実施の形態では、処理部１３２は、マイクロコンピュータによって構成されている。
処理部１３２は、ＣＰＵ１３２Ａと、不図示のインターフェース回路およびバスラインを介して接続されたＲＯＭ１３２Ｂ、ＲＡＭ１３２Ｃ、インターフェース１３２Ｄ、表示用ドライバ１３２Ｅなどを含んで構成されている。
ＲＯＭ１３２ＢはＣＰＵ１３２Ａが実行する移動体の移動方向および移動速度を算出するための制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭ１３２Ｃはワーキングエリアを提供するものである。
インターフェース１３２Ｄは、３軸加速度センサ１２８および３軸ジャイロセンサ１３０の測定値を入力してＣＰＵ１３２Ａに供給し、また、操作ボタン１２６からの操作信号を受け付けてＣＰＵ１３２Ａに供給するものである。
表示用ドライバ１３２ＥはＣＰＵ１３２Ａの制御に基づいて表示部１２４を駆動するものである。

つぎに、コンピュータ１４の構成について説明する。
図４は、コンピュータ１４の構成を示すブロック図である。
コンピュータ１４は、慣性センサ１２の測定結果に基づいて、測定空間Ｓ内におけるゴルフクラブ２０の挙動を演算し、スイングの評価指標を算出する。
コンピュータ１４は、ＣＰＵ１４０２と、不図示のインターフェース回路およびバスラインを介して接続されたＲＯＭ１４０４、ＲＡＭ１４０６、ハードディスク装置１４０８、ディスク装置１４１０、キーボード１４１２、マウス１４１４、ディスプレイ１４１６、プリンタ１４１８、入出力インターフェース１４２０、無線通信ユニット１４２２などを有している。
ＲＯＭ１４０４は制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭ１４０６はワーキングエリアを提供するものである。

ハードディスク装置１４０８は、慣性センサ１２の測定結果に基づいて、測定空間Ｓ内におけるゴルフクラブ２０の挙動を演算し、ゴルフクラブ２０の挙動に基づいてスイングの評価指標を算出する評価指標算出プログラムを格納している。また、ハードディスク装置１４０８は、３次元座標系において、ゴルフクラブ２０を再現した３次元形状モデルを記憶している。
ここで、評価指標算出プログラムにおける評価指標の算出方法について説明する。
上述のように、慣性センサ１２は、ゴルフクラブ２０に取り付けられるが、ゴルフクラブ２０の形状は既知かつほぼ一定である（打撃時におけるしなり等は無視できる）ため、慣性センサ１２の測定点を固定すれば、ゴルフクラブ２０の任意の点と測定点との相対位置を特定することができる。評価指標算出プログラムは、慣性センサ１２の測定結果に基づいて、各時刻におけるゴルフクラブ２０の各点の位置を算出し、スイング中のゴルフクラブ２０の挙動をＲＡＭ１４０６上の仮想空間上に再現する。そして、当該スイングにおける各種の評価指標を算出する。

本実施の形態では、評価指標算出プログラムにおいて、たとえば以下の評価指標を算出する。
（１）ゴルフクラブ２０の移動軌跡を示す時系列データとしての移動軌跡データ：
移動軌跡データは、ゴルフクラブ２０のシャフト２２の移動軌跡によって示され（図１７）またはゴルフクラブ２０のフェース面の中心点の移動軌跡によって示される（図５）。
なお、図１７Ａは測定者Ｆの正面から見た移動軌跡、図１７Ｂは測定者Ｆの利き腕側の側面から見た移動軌跡である。
（２）移動軌跡データに基づくヘッドスピードデータ：
ゴルフクラブ２０のフェース面の中心点４１０（図５）が単位時間当たりに移動する距離に基づいて、スイング中におけるヘッドスピードを算出する。
（３）左右進入角θＬＲ：
左右進入角θＬＲは、図６に示すように、ゴルフクラブ２０のフェース面４０２の中心点４１０の移動軌跡Ｔと目標線Ｌとを水平面に投影したときに、水平面上において移動軌跡Ｔと目標線Ｌとがなす角度をいう。なお、図中、矢印Ｆはゴルフクラブヘッド２４の移動方向を示す。
（４）上下進入角θＵＤ：
上下進入角θＵＤとは、図７に示すように、ゴルフクラブ２０のフェース面４０２の中心点４１０の移動軌跡Ｔと目標線Ｌとを目標線Ｌと平行する鉛直面に投影したときに、鉛直面上において移動軌跡Ｔと目標線Ｌとがなす角度をいう。
（５）フェース面４０２がゴルフボールＢを打撃する直前におけるゴルフクラブヘッド２４の向きを示す向きデータＤｆ：
本実施の形態では、向きデータＤｆは、打撃時フェース角φと、打撃時ロフト角αと、打撃時ライ角βを含む。
以下、図８，図９，図１０を参照して説明する。
（５−１）打撃時フェース角φは、図８に示すように、ゴルフクラブ２０のフェース面４０２がゴルフボールＢを打撃する直前におけるフェース面４０２の中心点４１０を通る法線Ｈと目標線Ｌとを水平面に投影したときに、水平面上において法線Ｈと目標線Ｌとがなす角度によって示される。
（５−２）打撃時ロフト角αは、図９に示すように、ゴルフクラブ２０のフェース面４０２がゴルフボールＢを打撃する直前におけるフェース面４０２の中心点４１０を通る法線Ｈと該法線Ｈと交差する水平面（地面Ｇ）と平行な平面とがなす角度によって示される。
（５−３）打撃時ライ角βは、図１０に示すように、ゴルフクラブ２０のフェース面４０２がゴルフボールＢを打撃する直前におけるシャフト２２の延長線と、この延長線が交差する水平面（本例では地面Ｇ）とがなす角度によって示される。
なお、上述したスイング評価指標は一例であり、上述した評価指標のうちの一部のみを算出したり、上述した評価指標以外の評価指標を算出してもよいことは無論である。

図４の説明に戻り、ディスク装置１４１０はＣＤやＤＶＤなどの記録媒体に対してデータの記録および／または再生を行うものである。
キーボード１４１２およびマウス１４１４は、操作者による操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ１４１６はたとえば上記評価指標等のデータを表示出力するものであり、プリンタ１４１８はデータを印刷出力するものであり、ディスプレイ１４１６およびプリンタ１４１８によってデータを出力する。
入出力インターフェース１４２０は、外部機器との間でデータの授受を行うものである。
無線通信ユニット１４２２は、慣性センサ１２との間で無線通信を用いてデータ（測定データ等）の授受を行うものである。
なお、本実施の形態では、慣性センサ１２の測定結果に基づいてスイングの評価指標を算出する装置としてコンピュータ１４を用いるが、たとえばスマートホンやタブレット等の小型情報処理装置によって評価指標を算出してもよい。また、たとえば慣性センサ１２に評価指標を算出する機能を搭載してもよい。この場合、算出した評価指標を慣性センサ１２の表示部１２４に表示してもよいし、他の情報処理装置に送信して表示等の出力をおこなってもよい。

つぎに、図１１のフローチャートを参照して本実施の形態のスイング測定方法について説明する。
図１１は、本実施の形態のスイング測定方法の手順を示すフローチャートである。
まず、測定者Ｆはゴルフクラブ２０に慣性センサ１２を取り付ける（ステップＳ１０）。慣性センサ１２の取り付け位置は任意であるが、測定者Ｆによるスイングを妨害しない位置が好ましい。図２Ｂの例ではグリップ２６とシャフト２２の境界付近に取り付けられている。
つぎに、測定者Ｆが慣性センサ１２の取り付け位置情報を入力する（ステップＳ１２）。取り付け位置情報とは、たとえば取り付け後の慣性センサ１２の基準点（たとえば筐体１２２の上下左右方向の中心点）とグリップ２６の端部との距離、ゴルフクラブ２０の長さ、ロフト角およびライ角等である。
つづいて、測定者Ｆは、ゴルフクラブ２０が基準状態となるようにアドレス姿勢を調整する（ステップＳ１４）。すなわち、打撃具であるゴルフクラブ２０の姿勢を基準状態に調整する調整工程をおこなう。
ステップＳ１４の調整工程では、基準状態でゴルフクラブ２０を保持した際における第１軸Ｘ１の方向を調整補助手段１６（図１参照）によって視認可能に表示して、当該表示と軸線（シャフト２２）とを一致させるようにゴルフクラブ２０の姿勢を調整する。

ここで、調整補助手段１６の詳細について説明する。
調整補助手段１６の具体的な態様として、以下のような態様が挙げられる。
（１）光源を用いる方法
図１に示すように、調整補助手段１６として発光手段１６２を用いる。発光手段１６２は、レーザやＬＥＤ等であり、線状の光Ｎ１を任意の方向に照射可能な機器である。なお、線状の光は照射領域内で連続的（直線状）であってもよいし、不連続（点線状など）であってもよい。
図１２に示すように、発光手段１６２によって線状の光Ｎ１を第１軸Ｘ１の方向に表示して、ゴルフクラブ２０の軸線（シャフト２２）を光Ｎ１に合わせることによりゴルフクラブ２０の姿勢を調整する。
（２）鏡を用いる方法
図１３および図１４に示すように、調整補助手段１６として鏡１６４を用いる。鏡１６４には、第１軸の方向に線状のマークＭを付されている。この鏡１６４をゴルフクラブ２０のスイング位置（ボール載置位置Ｐ０）に対向する位置に設置し、鏡１６４に映ったゴルフクラブ２０の軸線（シャフト２２）をマークにＭ合わせることによりゴルフクラブ２０の姿勢を調整する。
（３）カメラを用いる方法
図１５および図１６に示すように、調整補助手段１６としてカメラ１６６および表示画面１６８を用いる。カメラ１６６は、ゴルフクラブ２０を基準位置に載置した際の軸線（シャフト２２）、すなわち第１軸Ｘ１を地面に投影した投影線Ｎ２と視軸Ｎ３とが平行となるように設置されている。このカメラ１６６を用いてゴルフクラブ２０のスイング位置（ボール載置位置Ｐ０）周辺の画像を撮影し、撮影した画像を視軸Ｎ３方向とともに表示画面１６８上に表示する。そして、画像におけるゴルフクラブ２０の軸線（シャフト２２）方向を視軸Ｎ３に合わせることによりゴルフクラブ２０の姿勢を調整する。
このとき、図１５に示すように、測定者Ｆが表示画面１６８に表示された画像を見ながらゴルフクラブ２０の姿勢を調整してもよいし、図１６に示すように、測定者Ｆ以外の第３者が図示しない表示画面を見ながら測定者Ｆに指示を出してゴルフクラブ２０の姿勢を調整してもよい。なお、表示画面１６８として、コンピュータ１４のディスプレイ１４１６を用いてもよい。
また、投影線Ｎ２とカメラ１６６の視軸Ｎ３とが平行でない場合、投影線Ｎ２と視軸Ｎ３とのずれ量がわかっている場合には、ずれ量に応じて視軸Ｎ３の表示位置をずらして表示画面１６８に表示すればよい。
（４）冶具を用いる方法
図１９に示すように、調整補助手段１６としてボール載置位置Ｐ０周辺に、基準状態でゴルフクラブ２０を保持可能なスタンド状の治具１７０を設けてもよい。図１９Ａは治具１７０の側面図、図１９Ｂは治具１７０の正面図である。この冶具１７０は、ゴルフクラブ２０のシャフト２２を、基準状態でゴルフクラブ２０を保持した際のシャフト方向（第１軸方向）と一致するように形成されている。この冶具１７０にゴルフクラブ２０を立てかけることによって、ゴルフクラブ２０を基準状態に位置させることができる。
冶具１７０は、図１９に示すように、ベース１７０２と、フレーム１７０４と、支持部１７０６と、位置決め板１７０８とを含んで構成されている。
ベース１７０２は、地面Ｇに載置されるものである。
フレーム１７０４は、ベース１７０２から立設されている。
支持部１７０６は、フレーム１７０４に設けられゴルフクラブ２０のシャフト２２を着脱可能に、かつ、ゴルフクラブ２０の位置と向きとを調整可能に支持するものである。このような支持部１７０６として従来公知のさまざまな構造が使用可能である。
位置決め板１７０８は、矩形板状を呈し、水平面上を延在するようにベース１７０２上にスペーサ１７１０を介して取着されている。位置決め板２００８は、その1辺に断面が鋭角をなすエッジ部１７０８Ａが地面Ｇと平行をなすように直線状に延在形成されている。
治具１７０の支持部１７０６にゴルフクラブ２０のシャフト２２を立てかけ、位置決め板１７０８でゴルフクラブヘッド２４の位置を合わせることによって、容易にゴルフクラブ２０を基準状態に位置させることができる。

図１１の説明に戻り、ゴルフクラブ２０が基準状態となるようにアドレス姿勢の調整が完了すると、測定者Ｆは慣性センサ１２の操作ボタン１２６をオンにして測定を開始する（ステップＳ１６）。すなわち、操作ボタン１２６は、ゴルフクラブ２０の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号を出力する信号発生手段であり、慣性センサ１２は、トリガ信号の入力を受けて加速度の測定を開始する。
測定者Ｆは、操作ボタン１２６をオンした後にスイングを開始する。慣性センサ１２は、スイング中のゴルフクラブ２０の加速度を測定する加速度測定工程をおこなう（ステップＳ１８）。加速度測定工程では、慣性センサに加わる加速度の大きさおよび方向を時系列で取得する。また、取得された測定データは、無線通信を用いてコンピュータ１４に送信される。
つづいて、コンピュータ１４では、スイング評価指標プログラムによって、慣性センサ１２で測定された加速度の時系列データと、ゴルフクラブ２０の３次元形状モデルとに基づいて、ゴルフクラブ２０の挙動を示す挙動データを生成する（ステップＳ２０）。
すなわち、スイング評価指標プログラムは、加速度の時系列データに基づいて３次元形状モデルを仮想空間上で動かすことにより、挙動データを生成する。
そして、コンピュータ１４は、挙動データに基づいてスイングの評価指標を算出し（ステップＳ２２）、算出した評価指標をディスプレイ１４１６等に出力して（ステップＳ２４）、本フローチャートによる処理を終了する。

以上説明したように、実施の形態にかかるスイング測定装置１０は、調整補助手段１６によって基準状態でゴルフクラブ２０を保持した際における第１軸Ｘ１の方向を視認可能に表示して、当該表示とゴルフクラブ２０の軸線（シャフト２２）とを一致させるようにゴルフクラブ２０の姿勢を調整して測定をおこなう。
これにより、慣性センサ１２に設定された３次元直交座標の方向を、測定空間Ｓに対して一定とすることができ、評価指標の算出精度を向上させることができる。
特に、基準状態をゴルフクラブ２０のライ角およびロフト角がカタログ値となるようにゴルフクラブのヘッドを地面に載置した状態としたので、一般的に好ましいアドレス状態でスイングをおこなうことができ、スイング品質の向上を図ることができる。
また、スイング測定装置１０において、調整補助手段１６として、線状の光を発光可能な発光手段１６２、または第１軸Ｘ１の方向に線状のマークＭを付した鏡１６４を用いるようにすれば、簡易な構成でゴルフクラブ２０の姿勢を調整することができる。
また、スイング測定装置１０において、調整補助手段１６として、視軸Ｎ３を第１軸Ｘ１の方向に合わせたカメラ１６６および表示画面１６８を用いてゴルフクラブ２０の姿勢を調整するので、測定者はゴルフクラブ２０以外のスイング姿勢も表示画面１６８上で確認することができ、スイング品質の向上を図ることができる。また、撮影した画像を用いて第三者による調整方向の指示等をおこなうことができる。
また、スイング測定装置１０は、ゴルフクラブ２０の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号の入力、すなわち操作ボタン１２６の押下を受けて加速度の測定を開始するので、慣性センサ１２における測定開始点（基準位置）を明確にすることができる。

なお、本実施の形態では、打撃具としてゴルフクラブ２０を用いる例を説明したが、本発明は野球用バットやテニスラケット、ホッケーのスティックなど、軸形状を有する様々な打撃具に適用可能である。

１０……スイング測定装置、１２……慣性センサ、１２２……筐体、１２４……表示部、１２６……操作ボタン、１４……コンピュータ、１６……調整補助手段、１６２……発光手段、１６４……鏡、１６６……カメラ、１６８……表示画面、２０……ゴルフクラブ、２２……シャフト、２４……ゴルフクラブヘッド、２６……グリップ、４０２……フェース面、４１０……中心点。

Claims

慣性センサを用いて打撃具のスイングの評価指標を測定するスイング測定方法であって、
前記慣性センサは、３次元直交座標の原点を測定点として前記打撃具の加速度および角速度を測定するとともに、前記３次元直交座標の第１軸を前記打撃具の軸線方向に、第３軸を前記打撃具の打撃面と平行方向に、それぞれ略一致させて前記打撃具に取り付けられ、
前記打撃具は、前記３次元直交座標の第２軸を前記打撃具の目標打撃方向の地面への投影線と平行方向に略一致させた状態を基準状態とし、
前記打撃具の姿勢を前記基準状態に調整する調整工程と、
前記スイング中の前記打撃具の加速度を測定する加速度測定工程と、
測定された前記加速度を用いて前記評価指標を算出する算出工程と、を含み、
前記調整工程では、線状の光を発光する発光手段によって、前記基準状態で前記打撃具を保持した際における前記第１軸の方向に沿った光を測定者が保持する前記打撃具の近傍に照射し、前記測定者は前記打撃具の前記軸線を前記光に合わせることにより前記打撃具の姿勢を調整し、
前記加速度測定工程では、前記調整工程によって調整された姿勢から前記スイングをおこなう、
ことを特徴とするスイング測定方法。
前記加速度測定工程では、前記打撃具の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号の入力を受けて前記加速度の測定を開始する、
ことを特徴とする請求項１記載のスイング測定方法。
前記打撃具はゴルフクラブである、
ことを特徴とする請求項１または２記載のスイング測定方法。
慣性センサを用いて打撃具のスイングの評価指標を測定するスイング測定装置であって、
前記慣性センサは、３次元直交座標の原点を測定点として前記打撃具の加速度および角速度を測定するとともに、前記３次元直交座標の第１軸を前記打撃具の軸線方向に、第３軸を前記打撃具の打撃面と平行方向に、それぞれ略一致させて前記打撃具に取り付けられ、
前記打撃具は、前記３次元直交座標の第２軸を前記打撃具の目標打撃方向の地面への投影線と平行方向に略一致させた状態を基準状態とし、
前記打撃具の姿勢を前記基準状態に調整する際の補助をおこなう調整補助手段と、
前記慣性センサを用いて測定された前記スイング中の前記打撃具の加速度を用いて前記評価指標を算出する算出部と、を備え、
前記調整補助手段は、線状の光を発光する発光手段であり、前記基準状態で前記打撃具を保持した際における前記第１軸の方向に沿った光を測定者が保持する前記打撃具の近傍に照射して、前記測定者に前記打撃具の前記軸線を前記光に合わせさせることにより前記打撃具の姿勢の調整を補助し、
前記慣性センサは、前記調整補助手段を用いて調整された姿勢から前記加速度の測定をおこなう、
ことを特徴とするスイング測定装置。
前記打撃具の姿勢の調整が完了したことを示すトリガ信号を出力する信号発生手段を備え、
前記慣性センサは、前記トリガ信号の入力を受けて前記加速度の測定を開始する、
ことを特徴とする請求項４記載のスイング測定装置。
前記打撃具はゴルフクラブである、
ことを特徴とする請求項４または５記載のスイング測定装置。