JP6697850B2 - Golf ball trajectory prediction method, golf ball trajectory prediction device, and golf club selection method - Google Patents
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Description
本発明は、ゴルフボールの弾道予測方法、ゴルフボールの弾道予測装置及びゴルフクラブの選定方法に関する。 The present invention relates to a golf ball trajectory prediction method, a golf ball trajectory prediction apparatus, and a golf club selection method.
計算を行うことで、ゴルフスイングや、ゴルフクラブとゴルフボールの衝突等の状態、ゴルフボールの軌道等について予測する技術の需要は高い。特に、ゴルフクラブをフィッティング（選定、調整、カスタムメイド）する際には、これらの予測技術が重要となる。 There is a high demand for a technique for predicting a golf swing, a state of collision between a golf club and a golf ball, a trajectory of a golf ball, and the like by performing calculation. In particular, these prediction techniques are important when fitting (selecting, adjusting, custom-made) a golf club.
ここで、ゴルフクラブのフィッティングに当たっては、測定用のクラブを用いたゴルファーのスイングを測定し、測定したスイングデータに基づいて、種々のクラブを用いた場合のゴルフスイングの状態を予測し、予測されたゴルフスイングの状態をフィッティングの指標の一つとして用いることが一般的である。
例えば、特許文献１には、ゴルフボールを打撃する直前であるインパクト状態におけるゴルフクラブのグリップ端の速度を含む情報に基づいて、ゴルフスイングを解析し、そのゴルフスイングに最適なゴルフクラブを選定する技術が開示されている。
Here, in fitting a golf club, a golfer's swing using a club for measurement is measured, and based on the measured swing data, the state of the golf swing when various clubs are used is predicted and predicted. It is common to use the state of the golf swing as one of the fitting indexes.
For example, in Patent Document 1, a golf swing is analyzed based on information including the speed of the grip end of the golf club in an impact state immediately before hitting the golf ball, and the optimum golf club for the golf swing is selected. The technology is disclosed.
ゴルフクラブと衝突した後のゴルフボールの弾道（飛距離や方向性）に基づいて、ゴルフクラブのフィッティングを行うことが理想的である。ゴルファーの望んだボールの飛距離や方向性に応じて、適したゴルフクラブを選ぶことができるからである。
そして、ゴルフクラブと衝突した後のゴルフボールの弾道を把握するための技術としては、有限要素法等のシミュレーション技術を用いて、ゴルフクラブをモデル化したゴルフクラブモデルとゴルフボールモデルとの衝突について予測計算を行った後、衝突した後のゴルフボールの運動特性を予測する方法が考えられる。
Ideally, the fitting of the golf club is performed based on the trajectory (distance and directionality) of the golf ball after the collision with the golf club. This is because a suitable golf club can be selected according to the flight distance and directionality of the ball desired by the golfer.
Then, as a technique for grasping the trajectory of the golf ball after colliding with the golf club, a simulation technique such as a finite element method is used for collision between the golf club model that models the golf club and the golf ball model. A method of predicting the motion characteristics of the golf ball after the collision after performing the prediction calculation can be considered.
しかしながら、上述したゴルフボールの弾道予測技術については、正確な予測を行うことができるものの、有限要素法等のシミュレーションに要する時間が非常に長いという問題があった。そのため、ゴルフクラブのフィッティングに実際に用いることが可能なゴルフボールの弾道予測技術の開発が望まれていた。 However, although the above-described golf ball trajectory prediction technology can perform accurate prediction, it has a problem that the time required for simulation such as the finite element method is very long. Therefore, it has been desired to develop a technique for predicting the trajectory of a golf ball that can be actually used for fitting a golf club.
以上の課題に鑑み、本発明の目的は、ゴルフボールの弾道を正確且つ短時間で予測できる、ゴルフボールの弾道予測方法及びゴルフボールの弾道予測装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、適したゴルフクラブを選定できるゴルフクラブの選定方法を提供することである。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a golf ball trajectory predicting method and a golf ball trajectory predicting apparatus capable of accurately predicting the trajectory of a golf ball in a short time. Another object of the present invention is to provide a golf club selection method capable of selecting a suitable golf club.
本発明の要旨は、以下の通りである。
本発明のゴルフボールの弾道予測方法は、試験用のゴルフクラブを用いたゴルファーのスイングを計測する、スイング計測工程と、前記スイング計測工程で得た前記スイングの計測値を入力として、対象のゴルフクラブを用いた場合の該ゴルフクラブのヘッドの挙動を予測する、ヘッド挙動予測工程と、ゴルフクラブのヘッドとゴルフボールの衝突解析から予め作成した回帰式を用いて、前記ヘッド挙動予測工程で得た前記ゴルフクラブのヘッドの挙動の予測値を入力として、該ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動を算出する、ボール初期挙動算出工程と、前記ボール初期挙動算出工程で算出されたゴルフボールの初期挙動から、前記ゴルフボールの弾道を予測する、ボール弾道予測工程とを具えることを特徴とする。
上記構成によって、ゴルフボールの弾道の正確且つ短時間の予測が可能となる。
The gist of the present invention is as follows.
The trajectory predicting method of the golf ball of the present invention measures a swing of a golfer using a golf club for a test, a swing measuring step, and inputs a measured value of the swing obtained in the swing measuring step as a target golf ball. The head behavior prediction step of predicting the behavior of the head of the golf club when the club is used, and the regression equation created in advance from the collision analysis of the golf club head and the golf ball are used to obtain the head behavior prediction step. And a golf ball calculated in the ball initial behavior calculation step, in which the predicted behavior of the head of the golf club is input to calculate the initial behavior of the golf ball after colliding with the head. And a ball trajectory predicting step of predicting the trajectory of the golf ball from the initial behavior of.
With the above configuration, the trajectory of the golf ball can be accurately predicted in a short time.
また、本発明のゴルフボールの弾道予測方法では、前記スイング計測工程において、さらに前記スイングによるゴルフボールの初期挙動を計測し、該スイング計測工程で計測したゴルフボールの初期挙動と、前記ボール初期挙動算出工程で算出されたゴルフボールの初期挙動とを比較して、前記回帰式から得られた結果の補正を行うことが好ましい。より高精度にゴルフボールの弾道を予測することができるからである。 Further, in the golf ball trajectory prediction method of the present invention, in the swing measurement step, the initial behavior of the golf ball due to the swing is further measured, and the initial behavior of the golf ball measured in the swing measurement step and the ball initial behavior. It is preferable to compare the initial behavior of the golf ball calculated in the calculation step and correct the result obtained from the regression equation. This is because the trajectory of the golf ball can be predicted with higher accuracy.
さらに、本発明のゴルフボールの弾道予測方法では、前記ゴルフボールの初期挙動は、ゴルフクラブのヘッドとの衝突後の、初速、打出角及びスピン量であることが好ましい。より高精度にゴルフボールの弾道を予測することができるからである。 Further, in the golf ball trajectory prediction method of the present invention, it is preferable that the initial behavior of the golf ball is an initial velocity, a launch angle, and a spin amount after a collision with a head of a golf club. This is because the trajectory of the golf ball can be predicted with higher accuracy.
さらにまた、本発明のゴルフボールの弾道予測方法では、前記回帰式が、有限要素法による運動解析から導出されることが好ましい。より高精度にゴルフボールの弾道を予測することができるからである。 Furthermore, in the golf ball trajectory prediction method of the present invention, it is preferable that the regression equation is derived from a motion analysis by a finite element method. This is because the trajectory of the golf ball can be predicted with higher accuracy.
本発明のゴルフボールの弾道予測装置は、試験用のゴルフクラブを用いたゴルファーのスイングを計測し、前記スイングの計測値を入力として、対象のゴルフクラブを用いた場合のヘッド挙動を予測し、ヘッド及びゴルフボールの衝突解析から予め作成した回帰式を用いて、前記ヘッド挙動の予測値を入力として、該ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動を算出し、前記算出されたゴルフボールの初期挙動から、ゴルフボールの弾道を予測することを特徴とする。
上記構成によって、ゴルフボールの弾道の正確且つ短時間の予測が可能となる。
The golf ball trajectory predicting apparatus of the present invention measures a golfer's swing using a test golf club, inputs the measured value of the swing, and predicts the head behavior when the target golf club is used, Using a regression formula created in advance from the collision analysis of the head and the golf ball, the predicted value of the head behavior is input, the initial behavior of the golf ball after colliding with the head is calculated, and the calculated golf ball's The feature is that the trajectory of the golf ball is predicted from the initial behavior.
With the above configuration, the trajectory of the golf ball can be accurately predicted in a short time.
また、本発明のゴルフクラブの選定方法は、本発明のゴルフクラブの選定方法によって予測されたゴルフボールの弾道から、ゴルフクラブの選定を行うことを特徴とする。
上記構成によって、適したゴルフクラブを選定できる。
The golf club selection method of the present invention is characterized in that the golf club is selected from the trajectory of the golf ball predicted by the golf club selection method of the present invention.
With the above configuration, a suitable golf club can be selected.
本発明によれば、ゴルフボールの弾道を正確且つ短時間で予測できる、ゴルフボールの弾道予測方法及びゴルフボールの弾道予測装置の提供が可能となる。また、本発明によれば、ゴルフボールの弾道に基づいて、適したゴルフクラブを選定できる、ゴルフクラブの選定方法の提供が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a trajectory predicting method for a golf ball and a trajectory predicting device for a golf ball, which can accurately predict the trajectory of a golf ball in a short time. Further, according to the present invention, it is possible to provide a golf club selection method capable of selecting a suitable golf club based on the trajectory of the golf ball.
以下、本発明について、その実施形態に基づき詳細に説明する。
（ゴルフボールの弾道予測方法）
まず、本発明によるゴルフボールの弾道予測方法の一実施形態について説明する。
本発明のゴルフボールの弾道予測方法は、図１に示すように、試験用のゴルフクラブを用いたゴルファーのスイングを計測する、スイング計測工程（図１（ａ））と、
前記スイング計測工程で得た前記スイングの計測値を入力として、対象のゴルフクラブを用いた場合の該ゴルフクラブのヘッドの挙動を予測する、ヘッド挙動予測工程（図１（ｂ））と、
ゴルフクラブのヘッドとゴルフボールとの衝突解析から予め作成した回帰式を用いて、前記ヘッド挙動予測工程で得た前記ゴルフクラブのヘッドの挙動の予測値を入力として、該ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動を算出する、ボール初期挙動算出工程（図１（ｃ））と、
前記ボール初期挙動算出工程で算出されたゴルフボールの初期挙動から、前記ゴルフボールの弾道を予測する、ボール弾道予測工程（図１（ｄ））とを具えることを特徴とする。
本発明は、上記構成を具えることで、正確なゴルフボールの弾道予測ができるとともに、計算に要する時間を大幅に削減できる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on its embodiments.
(How to predict the trajectory of a golf ball)
First, an embodiment of a golf ball trajectory prediction method according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, a golf ball trajectory predicting method of the present invention includes a swing measuring step (FIG. 1A) of measuring a swing of a golfer using a test golf club.
A head behavior prediction step (FIG. 1(b)) of predicting the behavior of the head of the golf club when the target golf club is used, using the measured value of the swing obtained in the swing measurement step as an input;
Using a regression formula created in advance from the collision analysis between the head of the golf club and the golf ball, the predicted value of the behavior of the head of the golf club obtained in the head behavior prediction step is input, and after the collision with the head, A ball initial behavior calculation step (FIG. 1C) for calculating the initial behavior of the golf ball,
A ball trajectory predicting step (FIG. 1(d)) for predicting the trajectory of the golf ball from the initial behavior of the golf ball calculated in the ball initial behavior calculating step.
According to the present invention, by providing the above configuration, the trajectory of the golf ball can be accurately predicted, and the time required for calculation can be significantly reduced.
ゴルファーがゴルフクラブを選択する際には、そのクラブを使用して打ち出した場合に、どのような飛翔経路を辿るのか、すなわちボール弾道が最も重要な情報である。このボール弾道は、打ち出し直後のゴルフボールの初期挙動から理論的に計算できる。したがって、弾道の情報を得るためには、ゴルフボールの初期挙動を把握することが重要となる。
通常は対象のゴルフクラブで実際にボールを試打し、打ち出し直後のボール初期挙動を計測機によって測定することでボール初期挙動を把握するのが一般的である。ただし、実際に試打できるクラブの本数には体力的、時間的に限りがあること、また人のスイングにはバラツキがあることから、多くのクラブを同一の条件で比較することは困難であった。
このため、コンピュータシミュレーションを用いてコンピュータ上で複数の対象のクラブを使用した場合を計算し、フィッティングの指標として用いることで、多くの対象クラブの中から最適な一本を選択する手法が用いられる。ここで、コンピュータシミュレーションは、二つの工程に分けられる。人のスイング特徴を入力として、ヘッド挙動を計算するスイングシミュレーション工程（ヘッド挙動予測工程）と、インパクト時のヘッド挙動（進入条件）からボールの初期挙動を予測する衝突シミュレーション工程（ボール初期挙動算出工程）である。
この衝突シミュレーション工程は、通常ヘッドの進入条件を入力として、その都度有限要素法等によって、打出し後のゴルフボールの初期挙動を算出する必要がある。しかしながら、この方法の場合、現在のコンピュータ資源では、シミュレーションに要する時間が長くなるという問題があった。
そこで、本発明は、複数のヘッド進入条件におけるボール初期挙動を有限要素法で予め計算することによって、回帰式を求め、この回帰式を用いて、ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動を算出することで、有限要素法等のシミュレーションを用いた場合に比べて、計算に要する時間を大幅に短縮できる。そして、得られたゴルフボールの初期挙動についても精度が高く、ゴルフボールの弾道予測を正確に行うことが可能となる。
When a golf club selects a golf club, what flight path the golfer follows when hitting the golf club, that is, the ball trajectory is the most important information. This ball trajectory can be theoretically calculated from the initial behavior of the golf ball immediately after launch. Therefore, in order to obtain the trajectory information, it is important to understand the initial behavior of the golf ball.
Usually, it is common to actually hit a ball with a target golf club, and to grasp the initial ball behavior by measuring the initial ball behavior immediately after launch with a measuring machine. However, it is difficult to compare many clubs under the same conditions because the number of clubs that can actually be tried is physically and temporally limited and there are variations in the swings of people. .
Therefore, a method is used in which the optimum one is selected from many target clubs by calculating a case where a plurality of target clubs are used on a computer by using computer simulation and using the calculated result as a fitting index. . Here, the computer simulation is divided into two steps. A swing simulation process (head behavior prediction process) that calculates the head behavior by inputting the human swing characteristics, and a collision simulation process (ball initial behavior calculation process) that predicts the initial behavior of the ball from the head behavior (entry condition) at impact. ).
In this collision simulation step, it is necessary to calculate the initial behavior of the golf ball after it is hit by the finite element method or the like each time with the entry condition of the head as an input. However, in the case of this method, there is a problem that the time required for simulation becomes long with the current computer resources.
Therefore, the present invention obtains a regression equation by preliminarily calculating the ball initial behavior under a plurality of head entry conditions by the finite element method, and using this regression equation, the initial behavior of the golf ball after the collision with the head is calculated. The calculation can significantly reduce the time required for the calculation as compared with the case of using the simulation such as the finite element method. The initial behavior of the obtained golf ball is also highly accurate, and the trajectory of the golf ball can be predicted accurately.
なお、前記有限要素法（ＦＥＭ）とは、数値解析手法の一つであり、方程式が定義された領域を小領域（要素）に分割し、各小領域における方程式を共通な補完関数で近似することで、解析することが困難な微分方程式の近似解を数値的に得ることができる。
前記ゴルフボールの初期挙動を予測するために有限要素法を用いる場合、例えば、ゴルフボールと衝突するゴルフクラブのヘッドを小領域に分割し、解析することで、ゴルフボールの初期挙動（例えば、ヘッドと衝突後の初速、打出角、スピン量等）を数値的に得る方法等が挙げられる。
Note that the finite element method (FEM) is one of numerical analysis methods, and divides an area in which equations are defined into small areas (elements) and approximates the equations in each small area with a common complementary function. Thus, it is possible to numerically obtain an approximate solution of a differential equation that is difficult to analyze.
When the finite element method is used to predict the initial behavior of the golf ball, for example, the initial behavior of the golf ball (for example, head And initial velocity after impact, launch angle, spin amount, etc.) can be numerically obtained.
・スイング計測工程
本発明のゴルフボールの弾道予測方法は、図１（ａ）に示すように、試験用のゴルフクラブを用いたゴルファーのスイングを計測するスイング計測工程を具える。
このスイング計測工程は、スイングシミュレーションを実施するための入力データを、任意の測定装置によって計測する工程である。
Swing Measurement Step The golf ball trajectory prediction method of the present invention includes a swing measurement step of measuring a golfer's swing using a test golf club, as shown in FIG.
This swing measurement step is a step of measuring the input data for performing the swing simulation with an arbitrary measuring device.
上述したように、前記ゴルファーのスイングは、試験用のゴルフクラブを用いて行う。ゴルフクラブやゴルフボールの条件を変更した場合についても、計算によって予測できるため、スイング回数や、ゴルフクラブ等の変更に要する手間を抑えることができる。 As described above, the golfer's swing is performed using a test golf club. Even when the conditions of the golf club or the golf ball are changed, it can be predicted by calculation, so that it is possible to reduce the number of swings and the labor required for changing the golf club and the like.
また、前記試験用ゴルフクラブについては、その物理的特性が既知のものであれば特に限定はされない。ゴルファーが用意したゴルフクラブを試験用ゴルフクラブとして用いることもできるが、その場合は、ゴルファーが用意したゴルフクラブの物理的特性を反映させたスイングシミュレーションを実施することが望ましい。 The test golf club is not particularly limited as long as its physical properties are known. A golf club prepared by a golfer can be used as the test golf club, but in that case, it is desirable to perform a swing simulation reflecting the physical characteristics of the golf club prepared by the golfer.
前記スイング計測工程で得たスイングの計測値については、ゴルファーのスイング特徴を計測できる測定方法であれば特に限定はされない。
例えば、加速度センサや、モーションキャプチャ等を用いて取得した、グリップ部分の加速度データ又は三次元座標データであることが好ましい。
なお、前記加速度センサやモーションキャプチャの測定条件については、特に限定はされず、適宜調整して所望のスイングデータを取得することができる。
The swing measurement value obtained in the swing measurement step is not particularly limited as long as it is a measurement method capable of measuring the swing characteristics of the golfer.
For example, it is preferable that the data is acceleration data or three-dimensional coordinate data of the grip portion acquired by using an acceleration sensor or motion capture.
The measurement conditions of the acceleration sensor and the motion capture are not particularly limited, and desired swing data can be acquired by appropriately adjusting.
なお、前記スイング計測工程では、さらに前記スイングによって打出されたゴルフボールの初期挙動についても計測すること（図１（ｅ））が好ましい。計測したゴルフボールの初期挙動を、後述する回帰式により得られた算出結果の補正に用いるためである。なお、前記スイング計測工程における前記ゴルフボールの初期挙動の計測については、ゴルファーごとに行われるものであり、後述する補正のためのデータ取得であるため、補正後は再び計測する必要はない。 In the swing measurement step, it is preferable to further measure the initial behavior of the golf ball hit by the swing (FIG. 1(e)). This is because the measured initial behavior of the golf ball is used to correct the calculation result obtained by the regression equation described later. It should be noted that the initial behavior of the golf ball in the swing measurement step is measured for each golfer, and since it is the data acquisition for the correction described later, it is not necessary to measure it again after the correction.
・ヘッド挙動予測工程
本発明のゴルフボールの弾道予測方法は、上述のスイング計測工程後、図１（ｂ）に示すように、前記スイングの計測値を入力として、対象のゴルフクラブを用いた場合のヘッド挙動を予測する工程（ヘッド挙動予測工程）を具える。
このヘッド挙動予測工程は、後述するボール初期挙動算出工程（図１（ｃ））で用いる回帰式の入力値（説明変数）とする「ヘッドの挙動」を、前記スイングの計測値から計算によって予測する工程である。
Head Behavior Predicting Step In the golf ball trajectory predicting method of the present invention, after the above-described swing measuring step, as shown in FIG. 1B, when the target golf club is used with the measured value of the swing as an input. And a step of predicting the head behavior of (head behavior predicting step).
In this head behavior prediction step, the "head behavior" that is the input value (explanatory variable) of the regression equation used in the ball initial behavior calculation step (FIG. 1C) described later is predicted by calculation from the measured value of the swing. It is a process to do.
ここで、前記ヘッドの挙動とは、ゴルフボールに対してインパクトする直前のゴルフクラブのヘッドの進入条件のことであり、例えば、ヘッドの姿勢角（θ）及び速度ベクトル（ｖ）の大きさが挙げられる。その他にも、後述する回帰式の入力値となるように、必要なパラメータを適宜予測するこができる。 Here, the behavior of the head is the entry condition of the head of the golf club immediately before the impact with respect to the golf ball. For example, the attitude angle (θ) and the velocity vector (v) of the head are Can be mentioned. In addition, necessary parameters can be appropriately predicted so as to be input values of the regression equation described later.
また、前記ヘッド挙動を予測する際には、対象となるゴルフクラブを用いた場合のヘッド挙動を予測できるように、試験用のゴルフクラブでのスイング計測値に対して、対象のゴルフクラブのシャフト及びヘッドの情報を加味した状態で予測を行う。ここで、対象のゴルフクラブのシャフト及びヘッドの情報とは、ゴルフクラブのシャフトの曲げ剛性（EI）及び、ねじれ剛性、重量、長さなどであり、ゴルフクラブヘッドにおいては、重心位置、ロフト角、ライ角などであり、それらを反映したゴルフクラブモデルを用いて計算を行う。
ここで、前記対象のゴルフクラブとは、ゴルフボールの弾道を予測したいゴルフクラブのことである。
Moreover, when predicting the head behavior, the shaft of the golf club of interest is compared with the swing measurement value of the test golf club so that the head behavior of the golf club of interest can be predicted. Also, the prediction is performed in consideration of the head information. Here, the information of the shaft and head of the target golf club is bending rigidity (EI), torsional rigidity, weight, length, etc. of the shaft of the golf club. In the golf club head, the center of gravity position, loft angle, etc. , Lie angle, etc., and calculation is performed using a golf club model that reflects them.
Here, the target golf club is a golf club for which the trajectory of the golf ball is to be predicted.
なお、前記ヘッド挙動の予測は、前記スイングの計測値を入力値として、コンピュータを用いた計算によって行うことができる。例えば、前記スイングの計測値を入力値として、前記ヘッド挙動についてシミュレーションを行い、ヘッドの姿勢角（θ）及び速度ベクトル（ｖ）を計算する方法が挙げられる。 The prediction of the head behavior can be performed by calculation using a computer with the measured value of the swing as an input value. For example, a method of simulating the head behavior using the measured value of the swing as an input value and calculating the attitude angle (θ) and the velocity vector (v) of the head can be used.
・ボール初期挙動算出工程
本発明のゴルフボールの弾道予測方法は、上述したヘッド挙動予測工程後、図１（ｃ）に示すように、ゴルフクラブのヘッドとゴルフボールの衝突解析から予め作成した回帰式を用いて、前記ヘッド挙動予測工程で得た前記ゴルフクラブのヘッドの挙動の予測値を入力として、該ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動を算出する工程（ボール初期挙動算出工程）を具える。
このボール初期挙動算出工程は、予め用意した回帰式を用いて、ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動を算出する工程であり、有限要素法等のシミュレーションを用いてゴルフボールの初期挙動を得る場合に比べて、計算に要する時間を大幅に短縮できる。
Ball Initial Behavior Calculation Step After the head behavior prediction step described above, the golf ball trajectory prediction method of the present invention, as shown in FIG. 1C, is a regression created in advance from a collision analysis between the head of the golf club and the golf ball. Using the formula, the predicted value of the behavior of the head of the golf club obtained in the head behavior prediction step is input, and the initial behavior of the golf ball after the collision with the head is calculated (ball initial behavior calculation step) Equipped with.
This ball initial behavior calculation step is a step of calculating the initial behavior of the golf ball after it has collided with the head by using a regression equation prepared in advance, and the initial behavior of the golf ball is calculated using a simulation such as the finite element method. The time required for the calculation can be significantly shortened as compared with the case where it is obtained.
ここで、前記ゴルフボールの初期挙動とは、前記ゴルフクラブのヘッドと衝突した後のゴルフボールの状態のことであり、ゴルフボールの初期挙動に基づいて、ゴルフボールの弾道が予測される。前記ゴルフボールの初期挙動としては、特に限定されず、種々のパラメータを初期挙動として採用することができるが、前記ゴルフクラブのヘッドとの衝突後の、初速、打出角及びスピン量であることが好ましい。これらのパラメータは、ゴルフボールの弾道に大きく影響するファクターであり、これらのパラメータを初期挙動とすることで、ゴルフボールの弾道予測を高精度に行える。 Here, the initial behavior of the golf ball is a state of the golf ball after colliding with the head of the golf club, and the trajectory of the golf ball is predicted based on the initial behavior of the golf ball. The initial behavior of the golf ball is not particularly limited, and various parameters can be adopted as the initial behavior, but the initial velocity, the launch angle, and the spin amount after the collision with the head of the golf club are possible. preferable. These parameters are factors that greatly affect the trajectory of the golf ball, and by using these parameters as the initial behavior, the trajectory of the golf ball can be predicted with high accuracy.
また、前記回帰式は、あらかじめ用意した様々な進入条件のゴルフクラブのヘッド挙動について、有限要素法等による衝突解析を行い、その結果に基づき作成された式である。衝突解析の手法については、特に限定はされず、公知の手法を適宜用いることができる。
前記回帰式については、前記ヘッドの挙動の予測値を入力として、目的のゴルフボールの初期挙動を算出できる回帰式であれば特に限定はされないが、より高精度にゴルフボールの初期挙動を予測できる点からは、有限要素法による運動解析から導出された回帰式であることが好ましい。
なお、前記衝突解析とは、前記ゴルフクラブのヘッドと前記ボールとの衝突前後の運動解析のことである。
また、前記回帰式は、ヘッド毎、ボール毎に異なるものであり、ヘッドの特性値（たとえばロフト角や重心位置）が異なる場合は、それぞれ回帰式を求める必要がある。
The regression equation is an equation created based on the results of collision analysis by a finite element method or the like on head behavior of a golf club under various entry conditions prepared in advance. The collision analysis method is not particularly limited, and a known method can be appropriately used.
The regression equation is not particularly limited as long as it is a regression equation that can calculate the initial behavior of the target golf ball by using the predicted value of the behavior of the head as an input, but the initial behavior of the golf ball can be predicted with higher accuracy. From the point of view, it is preferable that the regression equation is derived from the motion analysis by the finite element method.
The collision analysis is a motion analysis before and after a collision between the head of the golf club and the ball.
The regression equation is different for each head and for each ball. If the characteristic values of the head (for example, the loft angle and the position of the center of gravity) are different, it is necessary to obtain each regression equation.
ここで、前記回帰式としては、例えば、以下の式（１）が挙げられる。
Ｙ＝αＸ＋β ・・・（１）
式中、Ｙは打ち出し角度（ボール飛球線と地平面がなす角度）、αは比例定数（例えば0.9±0.1程度）であり、Ｘはヘッドのフェース面が地平面となす角度（ダイナミックロフト）、βは比例定数（例えば−0.3などの値）を示す。
Here, examples of the regression equation include the following equation (1).
Y=αX+β (1)
In the equation, Y is the launch angle (angle formed by the ball flight line and the ground plane), α is a proportional constant (for example, about 0.9±0.1), and X is the angle formed by the head face surface with the ground plane (dynamic loft). , Β are proportional constants (values such as −0.3).
さらに、前記回帰式から得られた結果については、前記算出したゴルフボールの初期挙動と、実際に計測したゴルフボールの初期挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記回帰式により得られた結果の補正を行うことが好ましい。より高精度にゴルフボールの弾道を予測することができるからである。
図１に示すように、前記スイング計測工程（図１（ａ））の中で、打出されたゴルフボールの初期挙動についても実測し（図１（ｅ））、その後、実測したゴルフボールの初期挙動と、前記算出されたゴルフボールの初期挙動とを比較して（図１（ｆ））、比較結果に基づいて補正を行う（図１（ｇ））。
Further, regarding the results obtained from the regression equation, the calculated initial behavior of the golf ball and the actually measured initial behavior of the golf ball were compared, and depending on the comparison result, the regression equation was obtained. It is preferable to correct the result. This is because the trajectory of the golf ball can be predicted with higher accuracy.
As shown in FIG. 1, in the swing measurement step (FIG. 1(a)), the initial behavior of the hit golf ball is also actually measured (FIG. 1(e)), and then the measured initial golf ball is moved. The behavior is compared with the calculated initial behavior of the golf ball (FIG. 1(f)), and correction is performed based on the comparison result (FIG. 1(g)).
さらに、前記補正する方法については、回帰式の正確さを高めることができる方法であれば特に限定はされないが、回帰式の正確性を容易且つ確実に高めることができる理由から、前記実測したゴルフボールの初期挙動との差分を、前記算出したゴルフボールの初期挙動に対して直接加えるオフセット補正であることがより好ましい。 Further, the correction method is not particularly limited as long as it is a method that can improve the accuracy of the regression equation, but because the accuracy of the regression equation can be easily and reliably increased, the actually measured golf ball is used. It is more preferable to perform offset correction in which a difference from the initial behavior of the ball is directly added to the calculated initial behavior of the golf ball.
ここで、前記オフセット補正について詳細に説明する。
前記回帰式によって求めたボール初期挙動は、少なからず誤差（以下誤差Ｘとする）を含んでいる。この誤差Ｘの要因は様々であり、一概には特定できないが、例えば、スイング計測時の測定誤差であったり、インパクト打点のズレなどがあげられる。
ゴルファーがクラブを選択するためには、クラブ間での相対差が重要であり、元々の基準となるクラブから対象のクラブに変更した場合に弾道がどのように変化するのかが重要となる。本発明においては、元の基準クラブを試験用クラブとしている。そこで、試験用クラブに相当するクラブモデルでシミュレーションと回帰式によって求めたボール初期条件と、試験用クラブを用いて実測した実際のボール初期挙動との差分を求める。この差分が誤差Ｘに相当する。
次に、様々な対象のクラブについて、シミュレーションと回帰式によって得られたボール初期挙動に対して、前記差分を加える（または差引く）。このような補正を行うことで、実際の弾道に対して対象のクラブを用いたときにどのような弾道に変化するかの相対差が得られることになり、よりゴルファーに分かりやすく結果を伝えることができる。
Here, the offset correction will be described in detail.
The initial ball behavior obtained by the regression equation contains an error (hereinafter referred to as error X) to some extent. The factors of the error X are various and cannot be specified unconditionally, but examples thereof include a measurement error at the time of swing measurement and a shift of the impact hit point.
In order for a golfer to select a club, the relative difference between the clubs is important, and how the trajectory changes when the original reference club is changed to the target club is important. In the present invention, the original reference club is the test club. Therefore, the difference between the ball initial condition obtained by simulation and regression using a club model corresponding to the test club and the actual ball initial behavior actually measured using the test club is obtained. This difference corresponds to the error X.
Next, with respect to various target clubs, the difference is added (or subtracted) to the initial ball behavior obtained by the simulation and the regression equation. By making such a correction, it is possible to obtain a relative difference in how the trajectory changes when the target club is used with respect to the actual trajectory, and to inform the golfer of the result in an easy-to-understand manner. You can
・ボール弾道予測工程
本発明のゴルフボールの弾道予測方法は、上述したボール初期挙動算出工程後、図１（ｄ）に示すように、前記ボール初期挙動算出工程で算出されたゴルフボールの初期挙動から、前記ゴルフボールの弾道を予測する工程（ゴルフボールの弾道予測工程）を具える。
このボール弾道予測工程は、算出されたゴルフボールの初期挙動に基づいて、対象のゴルフクラブから打出された打球がどのような弾道を描くかについて、計算によって予測する工程である。ここで、前記弾道については、弾道を描いたビジュアル的なデータであっても良いし、飛距離や、左右へのズレ、打出し及び着地時の角度、弾道の高低等の数値的なデータであっても良い。
-Ball trajectory predicting step In the golf ball trajectory predicting method of the present invention, after the ball initial behavior calculating step described above, as shown in FIG. 1D, the initial behavior of the golf ball calculated in the ball initial behavior calculating step. From the above, a step of predicting the trajectory of the golf ball (a trajectory prediction step of the golf ball) is provided.
The ball trajectory predicting step is a step of predicting by calculation, based on the calculated initial behavior of the golf ball, the trajectory of the hit ball hit from the target golf club. Here, the trajectory may be visual data describing the trajectory, or may be numerical data such as flight distance, left/right deviation, angle at launch and landing, height of trajectory, etc. It may be.
前記ゴルフボールの弾道を予測する方法については、特に限定はされず、公知の予測方法を用いることができる。
例えば、前記算出されたゴルフボールの初期挙動から、コンピュータによる演算によってゴルフボールの運動要素を導出し、弾道をシミュレートする方法等が挙げられる。
The method of predicting the trajectory of the golf ball is not particularly limited, and a known prediction method can be used.
For example, there is a method of deriving a motion element of the golf ball by a computer calculation from the calculated initial behavior of the golf ball to simulate a trajectory.
（ゴルフボールの弾道予測装置）
次に、本発明のゴルフボールの弾道予測装置の一実施形態について説明する。
本発明のゴルフボールの弾道予測装置は、試験用のゴルフクラブを用いたゴルファーのスイングを計測し、前記スイングの計測値を入力として、対象のゴルフクラブを用いた場合の該ゴルフクラブのヘッドの挙動を予測し、ゴルフクラブのヘッドとゴルフボールとの衝突解析から予め作成した回帰式を用いて、前記ゴルフクラブのヘッドの挙動の予測値を入力として、該ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動を算出し、前記算出されたゴルフボールの初期挙動から、ゴルフボールの弾道を予測することを特徴とする。
本発明のゴルフボールの弾道予測装置は、上記構成を具えることで、正確なゴルフボールの弾道予測ができるとともに、従来の予測装置に比べて計算に要する時間を大幅に削減できる。
(Golf ball trajectory prediction device)
Next, an embodiment of the golf ball trajectory predicting apparatus of the present invention will be described.
The golf ball trajectory predicting apparatus of the present invention measures a golfer's swing using a test golf club, and inputs the measured value of the swing to the head of the golf club when the target golf club is used. Predicting the behavior, using a regression equation created in advance from the collision analysis between the golf club head and the golf ball, using the predicted value of the behavior of the head of the golf club as an input, the golf ball after colliding with the head An initial behavior is calculated, and a trajectory of the golf ball is predicted from the calculated initial behavior of the golf ball.
The golf ball trajectory predicting apparatus of the present invention can accurately predict the trajectory of the golf ball by using the above-described configuration, and can significantly reduce the time required for calculation as compared with the conventional predicting apparatus.
ここで、前記ゴルファーのスイング計測については、特に限定はされない。例えば、上述した加速度センサやモーションキャプチャ等を用いることができる。
また、前記ヘッドの挙動の予測についても、特に限定はされず、市販のシミュレーションソフトを組み込んだコンピュータを用いて行うことができる。
さらに、前記ゴルフボールの初期挙動の算出については、特定の回帰式を組み込んだコンピュータを用いて計算することができる。
さらにまた、前記ゴルフボールの弾道予測についても、特に限定はされず、市販のシミュレーションソフトを組み込んだコンピュータを用いて行うことができる。
Here, the golfer's swing measurement is not particularly limited. For example, the above-described acceleration sensor or motion capture can be used.
The prediction of the behavior of the head is also not particularly limited, and it can be performed using a computer incorporating commercially available simulation software.
Furthermore, the initial behavior of the golf ball can be calculated using a computer incorporating a specific regression equation.
Furthermore, the trajectory prediction of the golf ball is not particularly limited, and can be performed using a computer incorporating commercially available simulation software.
なお、本発明のゴルフボールの弾道予測装置を構成するその他の要素の詳細については、前述した本発明のゴルフボールの弾道予測方法で述べた内容と同様である。 The details of the other elements constituting the golf ball trajectory predicting apparatus of the present invention are the same as those described in the golf ball trajectory predicting method of the present invention.
（ゴルフクラブの選定方法）
次に、本発明のゴルフクラブの選定方法の一実施形態について説明する。
本発明のゴルフクラブの選定方法は、上述したゴルフボールの弾道予測方法によって予測されたゴルフボールの弾道から、ゴルフクラブの選定を行うことを特徴とする。
上記構成を具えることで、正確に予測されたゴルフボールの弾道に基づいて、適したゴルフクラブを的確に選定することができる。
例えば、ゴルファーが、予測された弾道を示した画像や、飛距離、打出し及び着地点の角度又は弾道の高低の予測データを参考に、好みのクラブを選定することができる。また、小売店やメーカー側が、予測された弾道に基づいて、ゴルファーへ最適なゴルフクラブを選定し、推奨することもできる。
(How to select a golf club)
Next, an embodiment of the golf club selection method of the present invention will be described.
The golf club selection method of the present invention is characterized in that a golf club is selected from the trajectory of the golf ball predicted by the above-described golf ball trajectory prediction method.
With the above configuration, it is possible to accurately select a suitable golf club based on the accurately predicted trajectory of the golf ball.
For example, a golfer can select his or her favorite club by referring to an image showing a predicted trajectory and prediction data of flight distance, launch and landing angle, or trajectory height. Further, retailers and manufacturers can also select and recommend the most suitable golf club to the golfer based on the predicted trajectory.
本発明によれば、ゴルフボールの弾道を正確且つ短時間で予測できる、ゴルフボールの弾道予測方法及びゴルフボールの弾道予測装置の提供が可能となる。また、適したゴルフクラブを選定できる、ゴルフクラブの選定方法の提供が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a golf ball trajectory predicting method and a golf ball trajectory predicting apparatus capable of accurately predicting the trajectory of a golf ball in a short time. Further, it becomes possible to provide a golf club selection method capable of selecting a suitable golf club.
Claims (6)
前記スイング計測工程で得た前記スイング時の計測値を入力として、対象のゴルフクラブを用いた場合の該ゴルフクラブのヘッドの挙動である、ヘッドの姿勢角（θ）及び／又は速度ベクトル（ｖ）を予測する、ヘッド挙動予測工程と、
ゴルフクラブのヘッドとゴルフボールの衝突解析から予め作成した回帰式を用いて、前記ヘッド挙動予測工程で得た前記ゴルフクラブのヘッドの挙動の予測値を入力として、該ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動である、ゴルフクラブのヘッドとの衝突後の、初速、打出角及びスピン量を算出する、ボール初期挙動算出工程と、
前記ボール初期挙動算出工程で算出されたゴルフボールの初期挙動から、コンピュータによる演算によってゴルフボールの運動要素を導出し、前記ゴルフボールの弾道を予測する、ボール弾道予測工程と
を具えることを特徴とする、ゴルフボールの弾道予測方法。 A swing measurement step of measuring acceleration data and/or three-dimensional coordinate data of a grip portion when a golfer swings using a golf club for a test,
The attitude value (θ) of the head and/or the velocity vector (v), which is the behavior of the head of the golf club when the target golf club is used, with the measured value during the swing obtained in the swing measurement step as an input ) Of the head behavior prediction step,
Using a regression formula created in advance from the collision analysis of the golf club head and the golf ball, the predicted value of the behavior of the head of the golf club obtained in the head behavior prediction step is input, and the golf ball after the collision with the head is input. A ball initial behavior calculation step of calculating initial velocity, launch angle and spin amount after collision with the head of the golf club, which is the initial behavior of the ball,
A ball trajectory predicting step of predicting a trajectory of the golf ball by deriving a motion element of the golf ball by computer calculation from the initial behavior of the golf ball calculated in the ball initial behavior calculating step. A method for predicting the trajectory of a golf ball.
該スイング計測工程で計測したゴルフボールの初期挙動と、前記ボール初期挙動算出工程で算出されたゴルフボールの初期挙動とを比較して、前記回帰式から得られた結果の補正を行うことを特徴とする、請求項１に記載のゴルフボールの弾道予測方法。 In the swing measurement step, the initial behavior of the golf ball due to the swing is further measured,
Comparing the initial behavior of the golf ball measured in the swing measurement step with the initial behavior of the golf ball calculated in the ball initial behavior calculation step, the result obtained from the regression equation is corrected. The trajectory predicting method of the golf ball according to claim 1.
前記スイングの計測値を入力として、対象のゴルフクラブを用いた場合のヘッド挙動である、ヘッドの姿勢角（θ）及び／又は速度ベクトル（ｖ）の大きさを予測し、
ヘッド及びゴルフボールの衝突解析から予め作成した回帰式を用いて、前記ヘッド挙動の予測値を入力として、該ヘッドと衝突した後のゴルフボールの初期挙動である、ゴルフクラブのヘッドとの衝突後の、初速、打出角及びスピン量を算出し、
前記算出されたゴルフボールの初期挙動から、コンピュータによる演算によってゴルフボールの運動要素を導出し、ゴルフボールの弾道を予測することを特徴とする、ゴルフボールの弾道予測装置。
When swinging a golfer using a golf club for testing, measure acceleration data and/or three-dimensional coordinate data of the grip portion,
Using the measured value of the swing as an input, predicting the size of the head attitude angle (θ) and/or the velocity vector (v), which is the head behavior when the target golf club is used,
After the collision with the head of the golf club, which is the initial behavior of the golf ball after the collision with the head, using the regression equation created in advance from the collision analysis of the head and the golf ball, with the predicted value of the head behavior as an input Of the initial velocity, launch angle and spin amount,
A trajectory predicting device for a golf ball, wherein the trajectory of the golf ball is predicted by deriving a motion element of the golf ball by a computer calculation from the calculated initial behavior of the golf ball.
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