JP6862848B2 - 運動解析装置、運動解析方法、プログラム、及び運動解析システム - Google Patents

Description

本発明は、運動解析装置、運動解析方法、プログラム、及び運動解析システムに関する。

特許文献１には、運動具のシャフト軸回りの回転に基づき打撃位置がゴルフクラブのスイートスポットに入ったか否かを判定する技術が開示されている。この技術によれば、効率の良いスイングができたか否かをユーザーが客観的に把握することができる。

特開２０１２−１３０４１５

しかし、打撃位置（打球位置）がスイートスポットに入ったか否か自体はユーザーの感覚によって把握することも可能である。また、ミート率の高いスイングフォームを早期に獲得するためには、フェース面（打撃面）における具体的な打撃位置をスイングごとに把握することが重要である。

そこで本発明は、打撃面（打球面）における打撃位置をユーザーが客観的に把握することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例に係る運動解析装置は、運動具を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、打撃（打球もしくは球を打つ行為）により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得する取得部と、前記角速度の情報及び前記加速度の情報を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面における打撃位置を算出する算出部と、を有する。

打撃面における打撃位置が変化すると運動具の角速度のみならず加速度も変化するため、本適用例のように角速度の情報と加速度の情報との双方を用いれば、打撃位置の算出精度を向上させることが可能である。

［適用例２］
本適用例に係る運動解析装置において、前記算出部は、前記打撃により発生する前記角速度の情報と前記打撃位置との相関関係を示した既知の関係情報と、前記打撃により発生する前記加速度の情報と前記打撃位置との相関関係を示した既知の関係情報と、を前記算出に用いてもよい。

このように、角速度に係る関係情報と加速度に係る関係情報とを用いれば、打撃位置の算出精度を安定させることができる。

［適用例３］
本適用例に係る運動解析装置において、前記算出部は、前記運動具の打撃部（打球部）の前記打撃における速度で前記角速度を除算したものを、前記角速度の情報として用いてもよい。

従って、本適用例の運動解析装置は、打撃時における速度（ヘッドスピードと呼ばれることもある。）の高低に拘わらず正確に打撃位置を算出することができる。なお、角速度を速度で除算したものを前記角速度の情報とする代わりに、当該速度に応じて算出の基準を調節することで、同様の効果を得ることもできる。

［適用例４］
本適用例に係る運動解析装置において、前記算出部は、前記運動具の打撃部の形状に応じて複数の前記関係情報を使い分けてもよい。

従って、本適用例の運動解析装置は、打撃部の形状（ゴルフクラブの場合、ロフト角度、ライ角などの仕様）に拘わらず正確に打撃位置を算出することができる。

［適用例５］
本適用例に係る運動解析装置において、前記角速度の情報には、前記運動具のシャフト部の長軸の回りに発生する角速度と、前記打撃面に直交する軸及び前記長軸に直交する軸の回りに発生する角速度とが含まれてもよい。

シャフト部の長軸（例えば後述するｙ軸）の回りに発生する角速度には、水平方向の打撃位置が反映され、打撃面に直交する軸（例えば後述するｘ軸）と長軸（例えば後述するｙ軸）との双方に直交する軸（例えば後述するｚ軸）の回りに発生する角速度には、重力方向の打撃位置が反映される。従って、これらの角速度によれば、水平方向の打撃位置と重力方向の打撃位置とをそれぞれ算出することが可能である。なお、水平方向は、重力方向と直交する方向のことである。

［適用例６］
本適用例に係る運動解析装置において、前記加速度の情報には、前記打撃面に直交する軸の方向に発生する加速度が含まれてもよい。

打撃面に直交する軸（例えば後述するｘ軸、打撃方向）の方向に生じる加速度には、水平方向の打撃位置が反映される。従って、当該加速度の情報によれば、少なくとも水平方向の打撃位置の算出精度を高めることができる。

［適用例７］
本適用例に係る運動解析方法は、運動具を用いたスイングを解析する運動解析方法であって、打撃により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得する工程と、 前記角速度の情報及び前記加速度の情報を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面における打撃位置を算出する工程と、前記算出の結果を出力する工程と、を含む。

打撃面における打撃位置が変化すると運動具の角速度のみならず加速度も変化するため、本適用例のように角速度の情報と加速度の情報との双方を用いれば、打撃位置の算出精度を向上させることが可能である。

［適用例８］
本適用例に係るプログラムは、運動具を用いたスイングを解析するプログラムであって
、打撃により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得する工程と、
前記角速度の情報及び前記加速度の情報を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面における打撃位置を算出する工程と、をコンピューターに実行させる。

打撃面における打撃位置が変化すると運動具の角速度のみならず加速度も変化するため、本適用例のように角速度の情報と加速度の情報との双方を用いれば、打撃位置の算出精度を向上させることが可能である。

［適用例９］
本適用例に係る運動解析システムは、何れかの適用例に係る運動解析装置と、記角速度の情報及び前記加速度の情報を生成する慣性センサーと、を有する。

打撃面における打撃位置が変化すると運動具の角速度のみならず加速度も変化するため、本適用例のように角速度の情報と加速度の情報との双方を用いれば、打撃位置の算出精度を向上させることが可能である。

［適用例１０］
本適用例に係る運動解析装置は、運動具を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、打撃により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得し、前記角速度の情報及び前記加速度の情報を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面における打撃位置を算出する。

打撃面における打撃位置が変化すると運動具の角速度のみならず加速度も変化するため、本適用例のように角速度の情報と加速度の情報との双方を用いれば、打撃位置の算出精度を向上させることが可能である。

運動解析システムの概要を示す図である。 センサーユニットの装着例を示す図。 センサーユニット及び運動解析装置の構成例を示すブロック図。 ワールド座標系を説明する図である。 センサー座標系を説明する図である。 ゴルフクラブのヘッドを説明する図である。 ゴルフクラブのヘッドを説明する図である。 センサーユニットから出力される角速度の一例を示す図である。 角速度のノルムの一例を示す図である。 角速度のノルムの微分値の一例を示す図である。 ｙ軸回りの角速度に係る特徴量と水平方向の打撃位置との相関関係の一例を示したグラフである。 ｘ軸方向の加速度に係る特徴量と水平方向の打撃位置との相関関係の一例を示したグラフである。 ｚ軸回りの角速度に係る特徴量と垂直方向の打撃位置との相関関係の一例を示したグラフである。 ｘ軸方向の加速度に係る特徴量と垂直方向の打撃位置との相関関係の一例を示したグラフである。 表示部に表示される画面の一例を示した図である。 水平方向の判定及び垂直方向の判定で用いられるデータの一覧表の例である。 運動解析装置によるメインの処理のフローチャートの一例である。 運動解析装置による基点検出処理のフローチャートの一例である。 運動解析装置による水平方向の判定処理のフローチャートの一例である。 運動解析装置による垂直方向の判定処理のフローチャートの一例である。 水平方向の打撃位置に依存した計測データの変化を説明する表（グラフ含む）である。 垂直方向の打撃位置に依存した計測データの変化を説明する表（グラフ含む）である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。以下では、ゴルフスイングの解析を行う運動解析システム１を例に挙げて説明する。

１．実施形態
１−１．概要
本実施形態の運動解析システム１は、図１に示すとおり、センサーユニット１０（慣性センサーの一例）、運動解析装置２０及びサーバー装置３０を含んで構成されている。運動解析装置２０及びサーバー装置３０は、インターネットなどのネットワーク４０を介して互いにデータ通信することが可能である。

センサーユニット１０は、３軸の各軸方向に生じる加速度と３軸の各軸回りに生じる角速度を計測可能であり、図２に示すとおり、ゴルフクラブ３（運動具の一例）に装着される。

センサーユニット１０は、慣性センサーとして、３軸の各軸方向に生じる加速度と３軸の各軸回りに生じる角速度を計測可能である。センサーユニット１０は、例えば、３つの検出軸（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）のうちの１軸、例えばｙ軸をシャフト部３ａの長軸方向に合わせて、ゴルフクラブ３のシャフト部３ａの一部に取り付けられる。望ましくは、センサーユニット１０は、ショット時の衝撃が伝わりにくく、スイング時に遠心力がかからないグリップ部に近い位置に取り付けられる。シャフト部３ａは、ゴルフクラブ３のヘッドを除いた柄の部分であり、グリップ部も含まれる。

ユーザー２は、予め決められた手順に従って、ゴルフボール４を打つスイング動作を行う。例えば、ユーザー２は、まず、ゴルフクラブ３を握って、ゴルフクラブ３のシャフト部３ａの長軸がターゲットライン（例えば、打球の目標方向）に対して垂直となるようにアドレスの姿勢をとり、所定時間以上（例えば、１秒以上）静止する。次に、ユーザー２は、スイング動作を行い、ゴルフボール４を打って飛ばす。なお、本明細書におけるアドレス姿勢とは、スイング開始する前のユーザー２の静止状態の姿勢、又はスイング開始する前にユーザー２が運動具を搖動（ワッグル）させている状態の姿勢を含む。

ユーザー２が上述の手順に従ってゴルフボール４を打つ動作を行う間、センサーユニット１０は、所定周期（例えば１ｍｓ）で３軸加速度と３軸角速度を計測し、計測したデータを順次、運動解析装置２０に送信する。センサーユニット１０は、計測したデータをすぐに送信してもよいし、計測したデータを内部メモリーに記憶しておき、ユーザー２のスイング動作の終了後などの所望のタイミングで計測データを送信するようにしてもよい。センサーユニット１０と運動解析装置２０との間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。あるいは、センサーユニット１０は、計測したデータをメモリーカード等の着脱可能な記録媒体に記憶しておき、運動解析装置２０は、当該記録媒体から計測データを読み出すようにしてもよい。

運動解析装置２０は、センサーユニット１０が計測したデータを用いて、ゴルフクラブ３のヘッドの、水平方向（左右方向）におけるボールの打球位置（打撃位置）を解析する。運動解析装置２０は、解析した打球位置（打撃位置）の情報を含む画像データを生成し、当該画像データに応じた画像を表示部に表示させる。なお、打撃とはゴルフクラブ３でボールを打つ行為や打つ状態という意味を含むものである。打球位置（打撃位置）とは、ゴルフクラブ３のヘッドとボールとが接触する位置という意味を含むものである。

運動解析装置２０は、例えば、スマートフォンなどの携帯機器やパーソナルコンピューター、タブレットＰＣ（ＰＣ：Personal Computer）等である。なお、運動解析装置２０はユーザー２の腰などに装着されてもよいし、スイングを行うユーザー２から目視可能な位置に設置されてもよい。

１−２．システムブロック図
図３は、センサーユニット１０及び運動解析装置２０の構成例を示すブロック図である。

センサーユニット１０は、処理部１１、通信部１８、加速度センサー１２（慣性センサーの一例）、及び角速度センサー１４（慣性センサーの一例）を有している。

加速度センサー１２は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々に生じる加速度を計測し、計測した３軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号（加速度データ）を出力する。

角速度センサー１４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸の各々の軸回りに生じる角速度を計測し、計測した３軸角速度の大きさ及び向きに応じたデジタル信号（角速度データ）を出力する。

処理部１１は、センサーユニット１０を統合的に制御する。処理部１１は、加速度センサー１２と角速度センサー１４から、それぞれ加速度データと角速度データを受け取って時刻情報を付して記憶部（図示せず）に記憶する。また、処理部１１は、記憶した計測データ（加速度データと角速度データ）に時刻情報を付して通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部１８に出力する。

加速度センサー１２及び角速度センサー１４は、それぞれ３軸が、センサーユニット１０に対して定義される直交座標系（センサー座標系）の３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）と一致するようにセンサーユニット１０に取り付けられるのが理想的だが、実際には取り付け角の誤差が生じる。そこで、処理部１１は、取り付け角誤差に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、加速度データ及び角速度データをｘｙｚ座標系のデータに変換する処理を行う。

さらに、処理部１１は、加速度センサー１２及び角速度センサー１４の温度補正処理を行ってもよい。あるいは、加速度センサー１２及び角速度センサー１４に温度補正の機能が組み込まれていてもよい。

なお、加速度センサー１２と角速度センサー１４は、アナログ信号を出力するものであってもよく、この場合は、処理部１１が、加速度センサー１２の出力信号と角速度センサー１４の出力信号をそれぞれＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換して計測データ（加速度データと角速度データ）を生成し、これらを用いて通信用のパケットデータを生成すればよい。

通信部１８は、処理部１１から受け取ったパケットデータを運動解析装置２０に送信する処理や、運動解析装置２０から制御コマンドを受信して処理部１１に送る処理等を行う。処理部１１は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。

運動解析装置２０は、処理部２１、通信部２２、操作部２３、記憶部２４、表示部２５、及び音出力部２６を有している。

通信部２２は、センサーユニット１０から送信されたパケットデータを受信し、処理部２１に送る処理や、処理部２１からの制御コマンドをセンサーユニット１０に送信する処理等を行う。

操作部２３は、ユーザー２からの操作データを取得し、処理部２１に送る処理を行う。操作部２３は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどであってもよい。

記憶部２４は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の各種ＩＣメモリーやハードディスクやメモリーカードなどの記録媒体等により構成される。

記憶部２４は、処理部２１が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムや、アプリケーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。記憶部２４には、処理部２１によって読み出され、運動解析処理（運動解析方法の一例）を実行するための運動解析プログラムが記憶されている。運動解析プログラムは、あらかじめ不揮発性の記録媒体に記憶されていてもよいし、処理部２１がネットワーク４０を介してサーバー装置３０から運動解析プログラムを受信して記憶部２４に記憶させてもよい。また、記憶部２４は、処理部２１の作業領域として用いられ、操作部２３から入力されたデータ、処理部２１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。さらに、記憶部２４は、処理部２１の処理により生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶してもよい。

また、記憶部２４には、ユーザー２の身体情報、ゴルフクラブ３の仕様を表すクラブ仕様情報、及びセンサー装着位置情報が記憶される。例えば、ユーザー２が操作部２３を操作して身長、体重、性別などの身体情報を入力し、入力された身体情報が身体情報として記憶部２４に記憶される。また、例えば、ユーザー２が操作部２３を操作して使用するゴルフクラブ３の型番を入力（あるいは、型番リストから選択）し、記憶部２４にあらかじめ記憶されている型番毎の仕様情報（例えば、シャフトの長さ、重心の位置、ライ角、フェース角、ロフト角等の情報など）のうち、入力された型番の仕様情報をクラブ仕様情報とする。また、例えば、ユーザー２が操作部２３を操作してセンサーユニット１０の装着位置とゴルフクラブ３のグリップエンドとの間の距離を入力し、入力された距離の情報がセンサー装着位置情報として記憶部２４に記憶される。あるいは、センサーユニット１０を決められた所定位置（例えば、グリップエンドから２０ｃｍの距離など）に装着するものとして、当該所定位置の情報がセンサー装着位置情報としてあらかじめ記憶されていてもよい。

表示部２５は、処理部２１の処理結果を文字、グラフ、表、アニメーション、その他の画像として表示するものである。表示部２５は、例えば、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＰＤ（Electrophoretic Display）、有機発光ダイオード（OLED）を用いたディスプレイ、タッチパネル型ディスプレイ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）などであってもよい。なお、１つのタッチパネル型
ディスプレイで操作部２３と表示部２５の機能を実現するようにしてもよい。

音出力部２６は、処理部２１の処理結果を音声やブザー音等の音として出力するものである。音出力部２６は、例えば、スピーカーやブザーなどであってもよい。

処理部２１は、各種プログラムに従って、センサーユニット１０に制御コマンドを送信する処理や、センサーユニット１０から通信部２２を介して受信したデータに対する各種の計算処理や、その他の各種の制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部２１は、運動解析プログラムを実行することにより、センサー情報取得部２１０（取得部の一例）、運動解析部２１１（算出部の一例）、算出部２１２、画像生成部２１３、及び出力処理部２１４として機能する。

処理部２１は、例えば、演算装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）、揮発性の記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性の記憶装置であるＲＯＭ、処理部２１と他のユニットを接続するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路、これらを互いに接続するバス、などを備えるコンピューターにより実現してもよい。コンピューターは、画像処理回路など各種の専用処理回路を備えていてもよい。また、処理部２１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などにより実現されてもよい。

センサー情報取得部２１０は、通信部２２がセンサーユニット１０から受信したパケットデータを受け取り、受け取ったパケットデータから時刻情報及び計測データを取得する（取得する工程の一例）。取得した計測データには、ユーザー２のスイングにより発生する、ゴルフクラブ３のシャフト部３ａの長軸回りの角速度が含まれている。また、センサー情報取得部２１０は、取得した時刻情報と計測データを対応づけて記憶部２４に記憶させる。

運動解析部２１１は、センサーユニット１０が出力する計測データを用いて、ユーザー２のスイング運動を解析する処理を行う。

画像生成部２１３は、表示部２５へ表示させるべき情報を含む画像データを生成する処理を行う。

出力処理部２１４は、表示部２５に対して各種の画像（画像生成部２１３が生成した画像データに対応する画像の他、文字や記号等も含む）を表示させる処理を行う。例えば、出力処理部２１４は、ユーザー２のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、ユーザー２の入力操作に応じて画像生成部２１３が生成した画像データに対応する画像を表示部２５に表示させる。あるいは、センサーユニット１０に表示部を設けておいて、出力処理部２１４は、通信部２２を介してセンサーユニット１０に画像データを送信し、センサーユニット１０の表示部に各種の画像を表示させてもよい。

また、出力処理部２１４は、音出力部２６に対して各種の音（音声やブザー音等も含む）を出力させる処理を行う。例えば、出力処理部２１４は、ユーザー２のスイング運動が終了した後、自動的に、あるいは、所定の入力操作が行われたときに、記憶部２４に記憶されている各種の情報を読み出して音出力部２６に運動解析用の音や音声を出力させてもよい。あるいは、センサーユニット１０に音出力部を設けておいて、出力処理部２１４は、通信部２２を介してセンサーユニット１０に各種の音データや音声データを送信し、センサーユニット１０の音出力部に各種の音や音声を出力させてもよい。

なお、運動解析装置２０あるいはセンサーユニット１０に振動機構を設けておいて、当該振動機構により各種の情報を振動情報に変換してユーザー２に提示してもよい。

１−３．ワールド座標系
運動解析部２１１は、地面に固定されたワールド座標系を図４に示すとおり定義する。ワールド座標系は、例えば、ゴルフクラブ３の軌跡を表現するために用いられる。図４に示すとおり、ワールド座標系の原点は、ユーザー２がアドレス姿勢をとったときにおける打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの位置に設定され、ワールド座標系のＺ軸は、反重力方向（鉛直上向き）に設定され、ワールド座標系のＸ軸は、打球の目標方向（打球線方向）に設定され、ワールド座標系のＹ軸は、ＸＺ平面に直交する方向に設定される。因みに、図４のワールド座標系は、右手系である。

１−４．センサー座標系
運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３に固定されたセンサー座標系を図５に示すとおり定義する。センサー座標系は、例えば、ゴルフクラブ３の速度、加速度、角速度を表現するために用いられる。図５に示すとおり、センサー座標系の原点は、センサーユニット１０の位置に設定され、センサー座標系のｚ軸は、シャフト部３ａの長軸方向に設定され、センサー座標系のｘ軸は、打球面（フェース面、打撃面）３ｃに直交する方向に設定され、センサー座標系のｚ軸は、ｘｙ平面に直交する方向に設定される。ｙ軸の正方向は、グリップ部から打球部（ヘッド、打撃部）３ｂへ向かう方向である。因みに、図５のセンサー座標系は、右手系である。なお、打球面（フェース面、打撃面）とはゴルフクラブ３において、ボールと打球部（ヘッド、打撃部）とが主に接触する面という意味を含むものである。

１−５．フェース座標系
運動解析部２１１は、フェース座標系を図６、図７に示すとおり定義する。フェース座標系は、例えば、打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの打球面（フェース面、打撃面）３ｃにおける打球位置を表現するために用いられる。

図６、図７には、アドレス姿勢におけるゴルフクラブ３のシャフト部３ａの一部と、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂとが示してある。打球部（ヘッド、打撃部）３ｂは、ゴルフボール４を打球する打球面（フェース面、打撃面）３ｃを有している。ゴルフクラブ３は、例えば、アイアンである。

なお、打球部（ヘッド、打撃部）３ｂのうちシャフト部３ａに近い部分は「ヒール（かかと）」と呼ばれ、打球部（ヘッド、打撃部）３ｂのうちシャフト部３ａから離れた部分は「トゥ（つま先）」と呼ばれている。また、アドレス姿勢における打球部（ヘッド、打撃部）３ｂのうち地面に近い部分は「ソール（靴底）」と呼ばれ、打球部（ヘッド、打撃部）３ｂのうち地面から離れた部分は「クラウン（頂部）」と呼ばれている。

例えば、フェース座標系のｈ軸の方向は、トゥ側からヒール側に向かう方向に設定され、フェース座標系のｖ軸の方向は、ソール側からクラウン側に向かう方向に設定され、フェース座標系の原点は、スイートスポット（軸芯）に相当する位置に設定される。

なお、フェース座標系のｈ軸の方向は、水平方向に一致していてもよいし、水平方向からずれていてもよい。フェース座標系のｖ軸の方向は、重力方向に一致していてもよいし、重力方向からずれていてもよい。また、フェース座標系のｈ軸とｖ軸とは直交していなくてもよい。例えば、フェース座標系のｖ軸の方向は、シャフト部３ａの長軸方向（ｙ軸方向）に設定され、フェース座標系のｈ軸の方向は、水平方向に設定されてもよい。また、フェース座標系の原点は、ゴルフクラブ３の重心に相当する位置に設定されてもよいし、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの中心位置に設定されてもよい。

適宜、打球面（フェース面、打撃面）３ｃのうちｖ＞０の領域を「クラウン側」といい、打球面（フェース面、打撃面）３ｃのうちｖ＜０の領域を「ソール側」といい、打球面（フェース面、打撃面）３ｃのうちｈ＞０の領域を「ヒール側」といい、打球面（フェース面、打撃面）３ｃのうちｈ＜０の領域を「トゥ側」という。また、以下では、ｈ軸方向を「水平方向」と称し、ｖ軸方向を「垂直方向」と称す（ｈ軸は現実の水面に沿った方向から多少ずれていても良いし、ｖ軸は現実の重力方向から多少ずれていても良いし、ｖ軸とｈ軸とは完全に直交していなくてもよい。）。

１−６．ライ角及びロフト角
ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状は、ゴルフクラブ３の仕様によって定まる。打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状は、ライ角とロフト角とでほぼ特定することができる。

ゴルフクラブ３のライ角は、図６に部分円弧状矢印で示すように、打球部（ヘッド、打撃部）３ｂのソールが地面に当接するときに、地面とシャフト部３ａの中心線（長軸）とが成す角度であり、ゴルフクラブ３のロフト角は、図７に部分円弧状矢印で示すように、打球部（ヘッド、打撃部）３ｂのシャフト部３ａの中心線（長軸）と打球面（フェース面、打撃面）３ｃとが成す角度である。

１−７．運動解析部の基本的な処理
運動解析部２１１は、まず、記憶部２４に記憶された、ユーザー２の静止時（アドレス時）の計測データ（加速度データ及び角速度データ）を用いて、計測データに含まれるオフセット量を計算する。次に、運動解析部２１１は、記憶部２４に記憶された、スイング開始後の計測データからオフセット量を減算してバイアス補正し、バイアス補正された計測データを用いて、ユーザー２のスイング動作中のセンサーユニット１０の位置及び姿勢を計算する。

例えば、運動解析部２１１は、加速度センサー１２が計測した加速度データ、クラブ仕様情報及びセンサー装着位置情報を用いて、ＸＹＺ座標系（例えば、ユーザー２の静止時（アドレス時）の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの位置を原点とし、打球の目標方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な水平面上の軸をＹ軸、鉛直上方向をＺ軸とした座標系、以下、グローバル座標系ともいう）におけるユーザー２の静止時のセンサーユニット１０の位置（初期位置）を計算し、その後の加速度データを積分してセンサーユニット１０の初期位置からの位置の変化を時系列に計算する。ユーザー２は所定のアドレス姿勢で静止するので、センサーユニット１０の初期位置のＸ座標は０である。さらに、センサーユニット１０のｙ軸はゴルフクラブ３のシャフトの長軸方向と一致し、ユーザー２の静止時には、加速度センサー１２は重力加速度のみを計測するので、運動解析部２１１は、ｙ軸加速度データを用いてシャフトの傾斜角（水平面（ＸＹ平面）あるいは鉛直面（ＸＺ平面）に対する傾き）を計算することができる。そして、運動解析部２１１は、シャフトの傾斜角、クラブ仕様情報（シャフトの長さ）及びセンサー装着位置情報（グリップエンドからの距離）を用いて、センサーユニット１０の初期位置のＹ座標及びＺ座標を計算し、センサーユニット１０の初期位置を特定することができる。あるいは、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３のグリップエンドの位置の座標とセンサー装着位置情報（グリップエンドからの距離）を用いて、センサーユニット１０の初期位置の座標を計算してもよい。

また、運動解析部２１１は、加速度センサー１２が計測した加速度データを用いて、ＸＹＺ座標系（グローバル座標系）におけるユーザー２の静止時（アドレス時）のセンサーユニット１０の姿勢（初期姿勢）を計算し、その後の角速度センサー１４が計測した角速度データを用いた回転演算を行ってセンサーユニット１０の初期姿勢からの姿勢の変化を時系列に計算する。センサーユニット１０の姿勢は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りの回
転角（ロール角、ピッチ角、ヨー角）、オイラー角、クオータ二オン（四元数）などで表現することができる。ユーザー２の静止時には、加速度センサー１２は重力加速度のみを計測するので、運動解析部２１１は、３軸加速度データを用いて、センサーユニット１０のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各々と重力方向とのなす角度を特定することができる。さらに、ユーザー２は所定のアドレス姿勢で静止するので、ユーザー２の静止時において、センサーユニット１０のｙ軸はＹＺ平面上にあるため、運動解析部２１１は、センサーユニット１０の初期姿勢を特定することができる。

なお、センサーユニット１０の信号処理部が、計測データのオフセット量を計算し、計測データのバイアス補正を行うようにしてもよいし、加速度センサー１２及び角速度センサー１４にバイアス補正の機能が組み込まれていてもよい。これらの場合は、運動解析部２１１による計測データのバイアス補正が不要となる。

また、運動解析部２１１は、身体情報（ユーザー２の身長（腕の長さ））、クラブ仕様情報（シャフトの長さや重心の位置）、センサー装着位置情報（グリップエンドからの距離）、ゴルフクラブ３の特徴（剛体である等）、人体の特徴（関節の曲がる方向が決まっている等）などを考慮した運動解析モデル（二重振子モデル等）を定義し、この運動解析モデルとセンサーユニット１０の位置及び姿勢の情報を用いて、ユーザー２のスイングにおけるゴルフクラブ３の軌跡を計算する。

また、運動解析部２１１は、記憶部２４に記憶された時刻情報と計測データを用いて、ユーザー２のスイング動作の期間において打球したタイミング（インパクトのタイミング）を検出する。例えば、運動解析部２１１は、センサーユニット１０が出力する計測データ（加速度データ又は角速度データ）の合成値を計算し、当該合成値に基づいてユーザー２が打球したタイミング（時刻）を特定する。

また、運動解析部２１１は、運動解析モデルとセンサーユニット１０の位置及び姿勢の情報を用いて、バックスイングからフォロースルーまでのヘッドスピード、打球時の入射角（クラブパス）やフェース角、シャフトローテーション（スイング中のフェース角の変化量）、ゴルフクラブ３の減速率などの情報、あるいは、ユーザー２が複数回のスイングを行った場合のこれら各情報のばらつきの情報等も生成する。

また、運動解析部２１１は、センサーユニット１０から取得した計測データを用いて、スイングの開始から終了までの一連の動作（「リズム」ともいう）、例えば、スイングの開始から、バックスイング、トップ、ダウンスイング、インパクト、フォロースルー、スイングの終了までを検出する。具体的なリズムの検出手順は、特に限定されないが、例えば下記のような手順を採用することができる。

まず、運動解析部２１１は、取得した時刻ｔ毎の角速度データを用いて、各時刻ｔでの各軸回りの角速度の大きさの和（ノルムという）を計算する。また、運動解析部２１１は、各時刻ｔでの角速度のノルムを時間で微分してもよい。

ここで、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の軸回りの角速度が、例えば図８に示すようなグラフに表れる場合を考える。図８では、横軸が時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が角速度（ｄｐｓ）である。また、角速度のノルムは、例えば図９に示すようなグラフに表れる。図９では、横軸が時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が角速度のノルムである。また、角速度のノルムの微分値は、例えば図１０に示すようなグラフに表れる。図１０では、横軸が時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が角速度のノルムの微分値である。なお、図８〜図１０は、本実施形態を理解し易くするためものであり、正確な値を示しているわけではない。

運動解析部２１１は、計算した角速度のノルムを用いて、スイングにおけるインパクトのタイミングを検出する。運動解析部２１１は、例えば、角速度のノルムが最大となるタイミングをインパクトのタイミングとして検出する（符号Ｔ５）。または、運動解析部２１１は、例えば、計算した角速度のノルムの微分の値が最大となるタイミングと最小となるタイミングのうち、先のタイミングをインパクトのタイミングとして検出するようにしてもよい（符号Ｔ５）。

また、運動解析部２１１は、例えば、インパクトより前で、計算した角速度のノルムが極小となるタイミングをスイングのトップのタイミングとして検出する（符号Ｔ３）。また、運動解析部２１１は、例えば、インパクトより前で角速度のノルムが第１閾値以下の連続した期間をトップ期間（トップでの溜めの期間）として特定する（符号Ｔ２〜 Ｔ４）。

また、運動解析部２１１は、例えば、トップより前で、角速度のノルムが第２閾値以下となるタイミングをスイングの開始のタイミングとして検出する（符号Ｔ１）。

また、運動解析部２１１は、例えば、インパクトより後で、角速度のノルムが極小となるタイミングをスイングの終了（フィニッシュ）のタイミングとして検出する（符号Ｔ７）。または、運動解析部２１１は、例えば、インパクトより後で、角速度のノルムが第３閾値以下となる最初のタイミングをスイングの終了（フィニッシュ）のタイミングとして検出するようにしてもよい。また、運動解析部２１１は、例えば、インパクトのタイミングより後で且つインパクトのタイミングに接近し、角速度のノルムが第４閾値以下となる連続した期間をフィニッシュ期間として特定する（符号Ｔ６〜Ｔ８）。

上記のようにして、運動解析部２１１は、スイングのリズムを検出することができる。また、運動解析部２１１は、リズムを検出することにより、スイング中の各期間（例えば、スイング開始からトップ開始までのバックスイング期間、トップ終了からインパクトまでのダウンスイング期間、インパクトからスイング終了までのフォロースルー期間）を特定することができる。

１−８．実施形態に係る処理
本実施形態に係る運動解析装置２０は、ゴルフクラブ３を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、インパクト（打球）によりゴルフクラブ３のシャフト部３ａに発生する角速度の情報と、インパクトによりゴルフクラブ３のシャフト部３ａに発生する加速度の情報とを取得するセンサー情報取得部２１０と、角速度の情報及び加速度の情報を用いて、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの打球面（フェース面、打撃面）３ｃにおける打球位置を算出する運動解析部２１１とを有する。打球面（フェース面、打撃面）３ｃにおける打球位置が変化するとゴルフクラブ３の角速度のみならず加速度も変化するため、本実施形態のように角速度の情報と加速度の情報との双方を用いれば、打球位置の算出精度を向上させることが可能である。

１−９．使用するセンサーの説明
上述した角速度の情報には、少なくとも、ゴルフクラブ３のシャフト部３ａの長軸（ｙ軸）の回りに発生する角速度と、打球面（フェース面、打撃面）３ｃに直交する軸及び長軸に直交する軸（ｚ軸）の回りに発生する角速度とが含まれる。ｙ軸の回りに発生する角速度には、水平方向の打球位置が反映され、ｚ軸の回りに発生する角速度には、重力方向の打球位置が反映される。従って、これらの角速度によれば、水平方向の打球位置と重力方向の打球位置とをそれぞれ算出することが可能である。なお、水平方向は、重力方向と直交する方向のことである。

また、上述した加速度の情報には、少なくとも、ゴルフクラブ３の打球面（フェース面、打撃面）３ｃに直交する軸（ｘ軸）の方向に発生する加速度が含まれる。ｘ軸の方向に生じる加速度には、水平方向の打球位置が反映される。従って、当該加速度の情報によれば、少なくとも水平方向の打球位置の算出精度を高めることができる。

図１６は、水平方向の判定及び垂直方向の判定で用いられるデータの一覧表の例である。

図１６に示すとおり、本実施形態の運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３のｙ軸回りの角速度、ｘ軸方向の加速度に基づき、打球面（フェース面、打撃面）３ａの水平方向（ｈ軸方向）における打球位置及び信頼度Ａを算出する。信頼度Ａは、水平方向における打球位置の算出精度の高さを表す指標である。

図１６に示すとおり、本実施形態の運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３のｚ軸回りの角速度、ｘ軸方向の加速度に基づき、打球面（フェース面、打撃面）３ａの垂直方向（ｖ軸方向）における打球位置及び信頼度Ｂを算出する。信頼度Ｂは、垂直方向における打球位置の算出精度の高さを表す指標である（図１６を参照）。

また、本実施形態では、打球位置を算出するために、センサーユニット１０に搭載された加速度センサー１２及び角速度センサー１４の各々のサンプリングレートは、例えば、２０００Ｈｚに設定される。

また、加速度センサー１２としては、スイング軌跡の計測等に用いられる通常の３軸加速度センサーに加えて高Ｇ２軸加速度センサーが搭載されてもよい。高Ｇ２軸加速度センサーの「高Ｇ」とは、ゴルフスイング中にインパクトが発生したときにゴルフクラブ３に発生し得る加速度を検出可能な広いダイナミックレンジを有していることをいう。このダイナミックレンジは、通常の加速度センサーのダイナミックレンジよりも広い。また、高Ｇ２軸加速度センサーの「２軸」のうち１軸は、センサー座標系のｘ軸のことである。なお、高Ｇ加速度センサーの軸数は、一例であって、これに限定されることはなく、要求精度等に応じて適宜に変更が可能である。

また、角速度センサー１４としては、スイング軌跡の計測等に用いられる通常の３軸角速度センサーに加えて高Ｇ３軸角速度センサーが搭載されてもよい。高Ｇ３軸角速度センサーの「高Ｇ」とは、ゴルフスイング中にインパクトが発生したときにゴルフクラブ３に発生し得る角速度を検出可能な広いダイナミックレンジを有していることをいう。このダイナミックレンジは、通常の角速度センサーのダイナミックレンジよりも広い。また、高Ｇ３軸角速度センサーの「３軸」のうち２軸は、センサー座標系のｘ軸及びｙ軸のことである。なお、高Ｇ角速度センサーの軸数は、一例であって、これに限定されることはなく、要求精度等に応じて適宜に変更が可能である。

１−１０．準備
上述したとおり、ユーザー２は、センサーユニット１０を、ゴルフクラブ３のグリップ部の近傍へ所定の姿勢で装着し（図２参照）、ゴルフクラブ３等に関する各種の情報を運動解析装置２０へ入力し、また、地面へゴルフボール４を設置する（図２参照）。

そして、ユーザー２は、ゴルフクラブ３でスイングを行い、ゴルフボール４を打球する。スイング期間中、センサーユニット１０の角速度センサー１４および加速度センサー１２は、所定のサンプリング間隔で計測データを生成する。また、スイング期間中又はスイング期間の終了後、センサーユニット１０は、当該計測データを、通信部１８を介して運動解析装置２０へ所定のフォーマットで送信する。運動解析装置２０は、通信部２２及び
センサー情報取得部２１０介して当該計測データを受信し、記憶部２４へ格納する。

ここで、運動解析装置２０のセンサー情報取得部２１０がセンサーユニット１０から取得する計測データには、少なくとも高Ｇ２軸加速度センサーが生成したｘ軸方向の加速度データと、高Ｇ３軸角速度センサーが生成したｙ軸回りの角速度データ及びｘ軸回りの角速度データとが含まれるものとする。運動解析部２１１は、取得した計測データに基づき基点（後述）を検出する処理を実行し、基点後の時期に生成された角速度データ及び加速度データを抽出する。

１−１１．水平方向に係る判定
運動解析部２１１は、ｙ軸回りの角速度の時間変化カーブ（時系列データ）のうち、基点（後述）のタイミングにおける角速度値と、基点から所定時間後（例えば１．５ミリ秒後）の第１のタイミングにおける角速度値とを参照する。そして、運動解析部２１１は、基点のタイミングから第１のタイミングまで角速度値の変位を、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙとして算出する。

また、運動解析部２１１は、ｘ軸方向の加速度の時間変化カーブ（時系列データ）のうち、基点（後述）のタイミングにおける加速度値と、基点から所定時間後（例えば、０．５ミリ秒後）の第２のタイミングにおける加速度値とを参照する。そして、運動解析部２１１は、基点のタイミングから第２のタイミングまでの加速度値の変位を、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘとして算出する。

次に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙを閾値ｔｈ（例えばｔｈ＝０）と比較し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙが閾値ｔｈを上回る場合に、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの水平方向における打球位置が原点（ｈ＝０）よりもトゥ側であったと判定し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙを第１の関係情報（図１１を参照。詳細は後述する。）に当てはめることにより、原点（ｈ＝０）からトゥ側の打球位置までのずれ量を算出し、当該ずれ量に基づき打球位置ｈ１（第１の判定結果）を算出する。

また、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙを閾値ｔｈ１（ｔｈ１＜ｔｈであって、例えばｔｈ１＝−２０である。）と比較し、かつ、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘを閾値ｔｈ２（例えばｔｈ２＝０）と比較し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙが閾値ｔｈ１を下回り、かつ、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘが閾値ｔｈ２を下回る場合に、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの水平方向における打球位置が原点（ｈ＝０）よりもヒール側であったと判定し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙを第１の関係情報（図１１を参照。詳細は後述する。）に当てはめることにより、原点（ｈ＝０）からヒール側の打球位置までのずれ量を算出し、当該ずれ量に基づき打球位置ｈ１（第１の判定結果）を算出する。

また、運動解析部２１１は、上記以外の場合に、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの水平方向における打球位置が原点（ｈ＝０）であったと判定する。

更に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘを第２の関係情報（図１２を参照。詳細は後述する。）に当てはめることにより、水平方向の打球位置ｈ２（第２の判定結果）を、改めて算出する。

次に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙに基づく第１の判定結果（打球位置ｈ１）と、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘに基づく第２の判定結果（打球位置ｈ２）との差に基づき、水平方向の判定の信頼度Ａを算出する。例えば、運動解析部２１１は、第１の判定結果（打球位置ｈ１）が「＋１０」であり、第２の判定結果（打球位置ｈ２）が「−５」であった場合には、水平方向の判定の信頼度Ａを以下の式によって算出する。

ｄ＝｜ｈ１−ｈ２｜＝｜１０−（−５）｜＝１５，
Ａ＝（１００−Ｋ×ｄ）／１００＝０．７，
但し、Ｋは所定の係数であって、例えば、Ｋ＝２である。

なお、図２１の向かって左側は、ｙ軸回りの角速度の時間変化カーブであり、図２１の向かって右側は、ｘ軸方向の加速度の時間変化カーブである。図２１の向かって上段は、打球位置がヒール側である場合のカーブであり、図２１の向かって下段は、打球位置がトゥ側である場合のカーブである。

図２１の各グラフの横軸は、サンプリング番号（Ｉｎｄｅｘ）であり、時間軸に対応しており、サンプリング番号が小さいほど早い時刻を表している。また、図２１の各グラフの縦軸は、計測データの値（ここでは角速度値又は加速度値）である。また、図２１の各グラフにおいて縦軸に平行な線分で示したタイミングが基点のタイミングであり、各グラフ内の複数のカーブは互いに異なるスイングに係るデータである。

上記の判定によると、図２１の上段のグラフに係るスイングが行われた場合には、水平方向の打球位置は「ヒール側」と判定され、図２１の下段のグラフに係るスイングが行われた場合には、水平方向の打球位置は「トゥ側」と判定される。

１−１２．垂直方向に係る判定
運動解析部２１１は、ｚ軸回りの角速度の時間変化カーブ（時系列データ）のうち、基点（後述）のタイミングにおける角速度値と、基点から所定時間後（例えば２．５ミリ秒後）の第１のタイミングにおける角速度値とを参照する。そして、運動解析部２１１は、基点のタイミングから第１のタイミングまでの角速度値の変位を、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚとして算出する。

また、運動解析部２１１は、ｘ軸方向の加速度の時間変化カーブ（時系列データ）のうち、基点（後述）のタイミングにおける加速度値と、基点から所定時間後（例えば、２．０ミリ秒後）の第２のタイミングにおける加速度値とを参照する。そして、運動解析部２１１は、基点のタイミングから第２のタイミングまでの加速度値の変位を、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘとして算出する。

次に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚを閾値ｔｈ（例えばｔｈ＝０）と比較し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚが閾値ｔｈを上回る場合に、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの垂直方向における打球位置が原点（ｖ＝０）よりもクラウン側であったと判定し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚを第３の関係情報（図１３を参照。詳細は後述する。）に当てはめることにより、原点（ｖ＝０）からクラウン側の打球位置までのずれ量を算出し、当該ずれ量に基づき打球位置ｖ１（第１の判定結果）を算出する。

また、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚを閾値ｔｈ（例えばｔｈ＝０）と比較し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚが閾値ｔｈを下回る場合に、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの垂直方向における打球位置が原点（ｖ＝０）よりもソール側であったと判定し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚを第３の関係情報（図１３を参照。詳細は後述する。）に当てはめることにより、原点（ｖ＝０）からソール側の打球位置までのずれ量を算出し、当該ずれ量に基づき打球位置ｖ１（第１の判定結果）を算出する。

また、運動解析部２１１は、上記以外の場合に、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの垂直方向における打球位置が原点（ｈ＝０）であったと判定する。

更に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘを第４の関係情報（図１４を参照。詳細は後述する。）に当てはめることにより、垂直方向の打球位置ｈ２（第２の判定結果）を、改めて算出する。

次に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚに基づく第１の判定結果（打球位置ｖ１）と、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘに基づく第２の判定結果（打球位置ｖ１）との差に基づき、垂直方向の判定の信頼度Ｂを算出する。例えば、運動解析部２１１は、第１の判定結果（打球位置ｖ１）が「＋１０」であり、第２の判定結果（打球位置ｖ２）が「−５」であった場合には、垂直方向の判定の信頼度Ｂを以下の式によって算出する。

ｄ＝｜ｖ１−ｖ２｜＝｜１０−（−５）｜＝１５，
Ｂ＝（１００−Ｋ×ｄ）／１００＝０．７，
但し、Ｋは所定の係数であって、例えば、Ｋ＝２である。

なお、図２２の向かって左側は、ｚ軸回りの角速度の時間変化カーブであり、図２２の向かって右側は、ｘ軸方向の加速度の時間変化カーブである。図２２の向かって上段は、打球位置がヒール側である場合のカーブであり、図２２の向かって下段は、打球位置がトゥ側である場合のカーブである。

図２２の各グラフの横軸は、サンプリング番号（Ｉｎｄｅｘ）であり、時間軸に対応しており、サンプリング番号が小さいほど早い時刻を表している。また、図２２の各グラフの縦軸は、計測データの値（ここでは角速度値又は加速度値）である。また、図２２の各グラフにおいて縦軸に平行な線分で示したタイミングが基点のタイミングであり、各グラフ内の複数のカーブは互いに異なるスイングに係るデータである。

上記の判定によると、図２２の上段のグラフに係るスイングが行われた場合には、垂直方向の打球位置は「クラウン側」と判定され、図２２の下段のグラフに係るスイングが行われた場合には、水平方向の打球位置は「ソール側」と判定される。

１−１３．関係情報
前述したとおり、運動解析部２１１は、打球により発生する角速度の情報と打球位置との相関関係を示した既知の関係情報（第１の関係情報、第３の関係情報）と、打球により発生する加速度の情報と打球位置との相関関係を示した既知の関係情報（第２の関係情報、第４の関係情報）とを、打球位置の算出に用いるので、角速度に係る関係情報と加速度に係る関係情報とを用いれば、打球位置の算出精度を安定させることができる。以下、第１の関係情報、第２の関係情報、第３の関係情報、第４の関係情報を順に説明する。

図１１は、第１の関係情報の基礎となる統計データの一例である。この統計データは、ｙ軸回りの角速度に係る特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙと水平方向の打球位置との相関関係に係るデータ（散布図）である。図１１の横軸は、水平方向における実際の打球位置［ｍｍ］であり、縦軸は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙ［ｄｅｇ／ｓ］である。

第１の関係情報は、この統計データ（図１１の散布図）を回帰分析することにより求めたものである。具体的には、例えば、図１１における回帰直線を特定するための情報（少なくとも直線の傾きの大きさ）が第１の関係情報として用いられる。第１の関係情報は、例えば記憶部２４に予め格納され、必要に応じて運動解析部２１１が読み出して使用する。

なお、本実施形態では、仕様の異なる複数のゴルフクラブ３に対応した複数の第１の関係情報を記憶部２４に予め格納しておき、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の仕様に
応じて複数の第１の関係情報を使い分けてもよい。図１１の例において「Ｒ」で示すデータは、相対的に硬いゴルフクラブ３のデータであり、「Ｓ」で示すデータは、相対的に柔らかいゴルフクラブ３のデータである。これらゴルフクラブ３の仕様（硬さ）ごとに第１の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１がゴルフクラブ３の仕様（硬さ）に応じて複数の第１の関係情報を使い分ければ、水平方向の打球位置の算出を、ゴルフクラブ３の硬さの影響を受けずに行うことができる。

図１２は、第２の関係情報の基礎となる統計データの一例である。この統計データは、ｘ軸方向の加速度に係る特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘと水平方向の打球位置との相関関係に係るデータ（散布図）である。図１２の横軸は、水平方向における実際の打球位置［ｍｍ］であり、縦軸は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘ［Ｇ（重力加速度）］である。

第２の関係情報は、この統計データ（図１２の散布図）を回帰分析することにより求めたものである。具体的には、例えば、図１２における回帰直線を特定するための情報が第２の関係情報として用いられる。第２の関係情報は、例えば記憶部２４に予め格納され、必要に応じて運動解析部２１１が読み出して使用する。

なお、本実施形態では、仕様の異なる複数のゴルフクラブ３に対応した複数の第２の関係情報を記憶部２４に予め格納しておき、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の仕様に応じて複数の第２の関係情報を使い分けてもよい。図１２の例において「Ｒ」で示すデータは、相対的に硬いゴルフクラブ３のデータであり、「Ｓ」で示すデータは、相対的に柔らかいゴルフクラブ３のデータである。これらゴルフクラブ３の仕様（硬さ）ごとに第２の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１がゴルフクラブ３の仕様（硬さ）に応じて複数の第２の関係情報を使い分ければ、水平方向の打球位置の算出を、ゴルフクラブ３の硬さの影響を受けずに行うことができる。

図１３は、第３の関係情報の基礎となる統計データの一例である。この統計データは、ｚ軸回りの角速度に係る特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚと垂直方向の打球位置との相関関係に係るデータ（散布図）である。図１３の横軸は、垂直方向における実際の打球位置［ｍｍ］であり、縦軸は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚ［ｄｅｇ／ｓ］である。

第３の関係情報は、この統計データ（図１３の散布図）を回帰分析することにより求めたものである。具体的には、例えば、図１３における回帰直線を特定するための情報（少なくとも直線の傾きの大きさ）が第３の関係情報として用いられる。第３の関係情報は、例えば記憶部２４に予め格納され、必要に応じて運動解析部２１１が読み出して使用する。

なお、本実施形態では、仕様の異なる複数のゴルフクラブ３に対応した複数の第３の関係情報を記憶部２４に予め格納しておき、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の仕様に応じて複数の第３の関係情報を使い分けてもよい。図１３の例において「Ｒ」で示すデータは、相対的に硬いゴルフクラブ３のデータであり、「Ｓ」で示すデータは、相対的に柔らかいゴルフクラブ３のデータである。これらゴルフクラブ３の仕様（硬さ）ごとに第３の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１がゴルフクラブ３の仕様（硬さ）に応じて複数の第３の関係情報を使い分ければ、垂直方向の打球位置の算出を、ゴルフクラブ３の硬さの影響を受けずに行うことができる。

図１４は、第４の関係情報の基礎となる統計データの一例である。この統計データは、ｘ軸方向の加速度に係る特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘと垂直方向の打球位置との相関関係に係るデータ（散布図）である。図１４の横軸は、垂直方向における実際の打球位置［ｍｍ］であり、縦軸は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘ［Ｇ（重力加速度）］である。

第４の関係情報は、この統計データ（図１４の散布図）を回帰分析することにより求めたものである。具体的には、例えば、図１４における回帰直線を特定するための情報が第４の関係情報として用いられる。第４の関係情報は、例えば記憶部２４に予め格納され、必要に応じて運動解析部２１１が読み出して使用する。

なお、本実施形態では、仕様の異なる複数のゴルフクラブ３に対応した複数の第４の関係情報を記憶部２４に予め格納しておき、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の仕様に応じて複数の第４の関係情報を使い分けてもよい。図１４の例において「Ｒ」で示すデータは、相対的に硬いゴルフクラブ３のデータであり、「Ｓ」で示すデータは、相対的に柔らかいゴルフクラブ３のデータである。これらゴルフクラブ３の仕様（硬さ）ごとに第２の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１がゴルフクラブ３の仕様（硬さ）に応じて複数の第４の関係情報を使い分ければ、垂直方向の打球位置の算出を、ゴルフクラブ３の硬さの影響を受けずに行うことができる。

１−１４．ヘッド形状への対応
同様に、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第１の関係情報を使い分けてもよい。これら打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状ごとに第１の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１が打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第１の関係情報を使い分ければよい。

また、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第２の関係情報を使い分けてもよい。これら打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状ごとに第２の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１が打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第２の関係情報を使い分ければよい。

また、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第３の関係情報を使い分けてもよい。これら打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状ごとに第３の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１が打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第３の関係情報を使い分ければよい。

また、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第４の関係情報を使い分けてもよい。これら打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状ごとに第４の関係情報を算出して記憶部２４へ格納しておき、運動解析部２１１が打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状に応じて複数の第４の関係情報を使い分ければよい。

従って、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの形状（ゴルフクラブ３の場合、ロフト角、ライ角などの仕様）に拘わらず正確に打球位置を算出することができる。ロフト角、ライ角については、前述したとおりである。

１−１５．基点の検出
上述した基点は、インパクトのタイミングの手前の所定のサンプリングポイントである。運動解析部２１１は、この基点を目安にして必要な計測データを抽出したり、必要な特徴量を算出したりすることができる。運動解析部２１１は、各軸の加速度の時間変化カーブの立ち上がりを捉えることで、基点を検出する。ここでは、ｙ軸方向の加速度を用いた例を説明する。

例えば、運動解析部２１１は、計測データに含まれるｙ軸方向の加速度の差分（変位）をサンプリングポイントごとに算出する。各サンプリングポイントの差分（変位）の基準は、例えば、アドレス時におけるｙ軸方向の加速度値、又は、アドレス時におけるｙ軸方向の加速度平均値などである。

そして、運動解析部２１１は、は、当該差分（変位）の絶対値が最大となるサンプリングポイント（タイミング）を、第１ピークのおおよそのピーク位置ＭａｘＩｎｄｅｘと定める。そして、処理部２１は、おおよそのピーク位置ＭａｘＩｎｄｅｘにおける差分（変位）を、ピーク差分ＭａｘＶａｌとして算出する。そして、運動解析部２１１は、おおよそのピーク位置ＭａｘＩｎｄｅｘの前所定数（例えば１００サンプル）の差分（変位）を順次に参照し、当該差分（変位）が（ＭａｘＶａｌ×ｔｈ）に最初に一致したサンプリングポイント（タイミング）を、基点ＢａｓｅＩｎｄｅｘとして検出する。但し、処理部２１が当該参照を行う順序は、時刻を遡るような順序であるとする。また、処理部２１がピーク差分ＭａｘＶａｌに乗算する係数ｔｈは、例えば「０．２」に設定される。但し、係数ｔｈは、適宜に調整し得る値であってもよい。

１−１６．ヘッドスピードによる補正
運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの打球における速度（ヘッドスピード）で角速度を除算したものを、打球位置の算出に用いられるべき角速度の情報として用いてもよい。この場合、打球時における速度の高低に拘わらず正確に打球位置を算出することができる。

例えば、運動解析部２１１は、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの速度（ヘッドスピード）でセンサーユニット１０の角速度に係る出力値、角速度に係る特徴量、又は打球位置を除算することで補正を行う。ここでいうヘッドスピードは、例えば、基点又はインパクトのタイミングにおけるヘッドスピードである。なお、角速度に係る出力値又は特徴量を速度で除算する代わりに、当該速度に応じて算出の基準（関係情報）を調節することで、同様の効果を得ることもできる。

１−１７．表示画面
図１５は、表示部３５に表示される画面の一例を示した図である。スイングが終わり、打球位置が算出されると、画像生成部２１３は、打球位置を反映した画像データを作成する。画像生成部２１３で生成された画像データは、出力処理部２１４によって表示部２５に出力される。表示部２５の画面には、ゴルフクラブ３の打球面（フェース面、打撃面）３ｃを模した画像が表示されている。画面の例では、ゴルフクラブ３はドライバー（又はアイアン）である。画面には、フェース座標の概要が表示されている。画面に示すドットマークは、ゴルフボール４の打球位置のヒストグラムを示している。つまり、この画面には、ユーザー２による最新の複数回に亘るスイングの打球位置がそれぞれドットマークとして重畳表示されている。個々のドットマークのサイズは、後述する総合的な信頼度に応じたサイズとなっている。つまり、信頼度が高い場合には、ドットマークのサイズは小さく表示され、信頼度が低い場合には、ドットマークのサイズは大きく表示される。なお、ドットマークの水平方向のサイズに水平方向の信頼度Ａを反映させ、ドットマークの垂直方向のサイズに垂直方向の信頼度Ｂを反映させることも可能である。

なお、図１５において、ハッチングが付与されたドットマークは、直近の打球位置を示している。また、図１５の右上に表示されたテキストイメージは、当該打球位置の数値であり、図１５の例では、水平方向の打球位置が「１ｍｍ」、垂直方向の打球位置が「１ｍｍ」と表示されている。これらの数値がゼロに近いほど、打球位置がフェース座標の原点に近かったことになる。図１５の例では、フェース座標系を直交座標系としたが、直交に
限定されることはない。

１−１８．フローチャート
１−１８−１．全体フロー
図１７は、運動解析部２１１の動作の一例を示したフローチャートである。

運動解析部２１１は、例えば、ユーザー２がゴルフクラブ３をスイングすると、図１７のフローチャートの処理を実行する。なお、フローチャートの開始時点では、スイングに係る計測データが記憶部２４に蓄積されているものとする。

先ず、運動解析部２１１は、基点を検出するための処理（Ｓ１１）を実行する。

次に、運動解析部２１１は、水平方向の打球位置算出に係る処理（Ｓ１２）を実行する。

次に、運動解析部２１１は、垂直方向の打球位置算出に係る処理（Ｓ１３）を実行する。なお、ステップＳ１２、Ｓ１３の順序は、反対にしてもよいし、並列処理としてもよい。

次に、運動解析部２１１は、総合的な信頼度を算出する処理（Ｓ１４）を実行する。

次に、運動解析部２１１は、水平方向の打球位置、垂直方向の打球位置、信頼度などを含む判定結果（例えば図１５）をユーザー２へ出力する処理（Ｓ１５）を実行する。図１５の例では、ドットマークの表示先に打球位置が反映され、ドットマークのサイズに信頼度が反映される。信頼度が「１」に近いほど、打球位置を示すドットマークのサイズは小さく表示される。

１−１８−２．基点検出フロー
図１８は、図１７における基点検出処理（Ｓ１１）のフローである。

先ず、運動解析部２１１は、計測データに含まれるｙ軸方向の加速度の差分（変位）をサンプリングポイントごとに算出し、当該差分の絶対値が最大となるサンプリングポイント（タイミング）をピーク位置ＭａｘＩｎｄｅｘと定め、ピーク位置ＭａｘＩｎｄｅｘにおける差分（変位）を、ピーク差分ＭａｘＶａｌとして算出する（Ｓ２１）。

次に、運動解析部２１１は、ピーク位置ＭａｘＩｎｄｅｘの前１００サンプルの差分を参照し、ピーク値ＭａｘＶａｌの０．２倍に相当する値に最初に達したサンプリングポイント（タイミング）を、基点ＢａｓｅＩｎｄｅｘとして検出する（Ｓ２２）。

１−１８−３．水平方向判定フロー
図１９は、図１７における水平方向判定処理（Ｓ１２）のフローである。

運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙ、ＦｅａｔｕｒｅＡｘを算出し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙが閾値ｔｈを上回る場合に（Ｓ３１Ｙ）、水平方向における打球位置が原点（ｈ＝０）よりもトゥ側であったと判定し、打球位置ｈ１（第１の判定結果）を算出する（Ｓ３５）。

また、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｙが閾値ｔｈ１を下回り、かつ、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘが閾値ｔｈ２を下回る場合に（Ｓ３２Ｎ）、打球位置が原点（ｈ＝０）よりもヒール側であったと判定し、打球位置ｈ１（第１の判定結果）を算出する
。

また、運動解析部２１１は、上記以外の場合に（Ｓ３１Ｎ、Ｓ３２Ｎ）、水平方向における打球位置が原点（ｈ＝０）であったと判定する（Ｓ３４）。

更に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘに基づき水平方向の打球位置ｈ２（第２の判定結果）を改めて算出する（Ｓ３６）。

次に、運動解析部２１１は、第１の判定結果（打球位置ｈ１）と第２の判定結果（打球位置ｈ２）との差に基づき水平方向の判定の信頼度Ａを算出する（Ｓ３７）。

そして、運動解析部２１１は、第１の判定結果及び信頼度Ａを水平方向の判定結果に係る情報として記憶部２４へ格納し（Ｓ３８）、水平方向判定処理（図１９）のフローを終了する。

１−１８−４．垂直方向判定フロー
図２０は、図１７における垂直方向判定処理の（Ｓ１３）のフローである。

運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚ、ＦｅａｔｕｒｅＡｘを算出し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚが閾値ｔｈを上回る場合に（Ｓ４１Ｙ）、垂直方向における打球位置が原点（ｖ＝０）よりもクラウン側であったと判定し、打球位置ｖ１（第１の判定結果）を算出する。

また、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚを閾値ｔｈ（例えばｔｈ＝０）と比較し、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＧｚが閾値ｔｈを下回る場合に（Ｓ４２Ｙ）、打球面（フェース面、打撃面）３ｃの垂直方向における打球位置が原点（ｖ＝０）よりもソール側であったと判定し、打球位置ｖ１（第１の判定結果）を算出する。

また、運動解析部２１１は、上記以外の場合に（Ｓ４１Ｎ、Ｓ４２Ｎ）、垂直方向における打球位置が原点（ｈ＝０）であったと判定する（Ｓ４３）。

更に、運動解析部２１１は、特徴量ＦｅａｔｕｒｅＡｘに基づき垂直方向の打球位置ｈ２（第２の判定結果）を、改めて算出する（Ｓ４６）。

次に、運動解析部２１１は、第１の判定結果（打球位置ｖ１）と第２の判定結果（打球位置ｖ１）との差に基づき垂直方向の判定の信頼度Ｂを算出する（Ｓ４８）。

そして、運動解析部２１１は、第１の判定結果及び信頼度Ｂを垂直方向の判定結果に係る情報として記憶部２４へ格納し（Ｓ４８）、垂直方向判定処理（図２０）のフローを終了する。

１−１９．作用効果
本実施形態の運動解析装置２０は、ゴルフクラブ３を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、インパクト（打球）によりゴルフクラブ３のシャフト部３ａに発生する角速度の情報と、インパクトによりゴルフクラブ３のシャフト部３ａに発生する加速度の情報とを取得するセンサー情報取得部２１０と、角速度の情報及び加速度の情報を用いて、ゴルフクラブ３の打球部（ヘッド、打撃部）３ｂの打球面（フェース面、打撃面）３ｃにおける打球位置を算出する運動解析部２１１とを有する。打球面（フェース面、打撃面）３ｃにおける打球位置が変化するとゴルフクラブ３の角速度のみならず加速度も変化するため、本実施形態のように角速度の情報と加速度の情報との双方を用いれば、打球位置
の算出精度を向上させることが可能である。また、ユーザー２は、ゴルフクラブ３の打球面（フェース面、打撃面）３ｃに設定したフェース座標の原点からの打球位置のずれを把握することができることができるので、スイング技術を向上することができる。

また、画像生成部２１３は、ボールの打球位置をヒストグラムで表示する画像データを生成する。従って、ユーザー２は、打球位置の推移を簡単に把握することができる。

２．変形例
２−１．関係情報について
なお、上記実施形態では、統計データから回帰直線（すなわち１次の回帰曲線）求め、当該回帰直線の情報を関係情報として記憶部に予め格納させたが、１次の回帰曲線の代わりに、２次以上の回帰曲線を用いてもよい。また、関係情報は、計算式の係数であってもよいし、テーブルデータ（角速度等と位置とを対応付けたテーブルデータ）であってもよい。また、上記では、関係情報は、運動解析装置２０の出荷前に記憶部２４に記憶されてもよいし、運動解析装置２０の出荷後に製造業者等のサイト等から関係情報をダウンロードして記憶部２４に記憶するようにしてもよい。

２−２．信頼度表示について
また、上記実施形態では、信頼度Ａ、Ｂ、又は、信頼度Ａ、Ｂに基づく総合的な信頼度を算出し、当該算出した信頼度をドットマークのサイズに反映させたが、算出した信頼度に加えて又は代わりに、ヘッドスピードに基づく信頼度をドットマークに反映させてもよい。ヘッドスピードに基づく信頼度とは、ヘッドスピードが遅いときには高まり、ヘッドスピードが速いときには高まるとみなすものである。つまり、ヘッドスピードが速いときほどドットマークを小さくしてもよい。また、例えば、水平方向の打球位置がヒール側に近いほど信頼度が下がるとみなし、ヒール側のドットマークのサイズを大きくしてもよい。

２−３．インパクト判定
上記実施形態では、センサーユニット１０の出力を用いてゴルフクラブ３によるゴルフボール４への衝突（インパクト）のタイミングを更に検出してもよい。例えば、運動解析装置２０の処理部２１は、基点後におけるｙ軸方向の加速度の時間変化カーブを参照し、基点後の当該カーブに最初に正のピークが発生し始めるタイミング（例えば、一定の閾値を越えて急上昇したタイミング）を、インパクトのタイミングと判定する。但し、検出部としての処理部２１は、前述した別途の方法（図８〜図１０）でインパクトのタイミングを検出することも可能である。また、当該方法（図８〜図１０）では、角速度のノルムを用いたが、角速度のノルムの代わりに加速度のノルムを用いることも可能である。また、上述した検出方法により基点を検出する代わりに、インパクトのタイミングから所定時間前を基点とみなしてもよい。

２−４．表示画面について
上記実施形態では、打球位置の判定結果を、様々な態様でユーザー２へ通知することができる。上記したとり、ドットマークを用いる以外にも、等高線のように、打球位置となる確率が高い部分の密度を高くするという方法を採用することもできる。同様に、打球位置となる確率の高い部分の色を変化させるという方法（ヒートマップ）を採用することもできる。複数回打撃時にあたる頻度が高い部分を、同心円（楕円含む）で強調するという方法も採用することが可能である。また、確率の高い部分が時間変化する場合には、当該時間変化をアニメーションで表示させてもよい。

２−５．ゴルフクラブのバリエーション
なお、上記の実施形態では、運動具としてのゴルフクラブ３は、ドライバー、アイアン
、パターの何れであってもよい。

２−６．運動具のバリエーション
また、上記の実施形態では、ゴルフスイングを解析する運動解析システム１を例に挙げたが、本発明は、野球のバット、ホッケーのスティックなど、ボールを打球する他の運動具に適用することができる。

２−７．機能分担のバリエーション
また、上記の各実施形態は、組み合わせることが可能である。また、上記の実施形態の一部の要件を省略することも可能である。上述した運動解析システム１の機能構成は、運動解析システム１の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。運動解析システム１の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。

２−８．フローのバリエーション
また、上述したフロー図の各処理単位は、運動解析システム１の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。運動解析システム１の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、処理の順番も上記フロー図に限られない。

２−９．その他
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、本発明は、運動解析方法、プログラム、当該プログラムを記憶した記憶媒体として提供することもできる。なお、上記実施形態ではセンサーユニット１０と運動解析装置２０とを別体として説明したが、センサーユニット１０に運動解析装置２０の機能を搭載しても良い。機能の分担は、適宜に変更可能である（サーバー装置３０の機能についても同様）。

１：運動解析システム
２：ユーザー
３：ゴルフクラブ
４：ゴルフボール
３ａ：シャフト部
３ｂ：打球部
３ｃ：打球面
１０：センサーユニット
２０：運動解析装置
２１：処理部
２１０：センサー情報取得部
２１１：運動解析部
２１３：画像生成部
２１４：出力処理部
２２：通信部
２３：操作部
２４：記憶部
２５：表示部
２６：音出力部

Claims (8)

1. 運動具を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、
   打撃により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得する取得部と、
   前記角速度の情報及び前記加速度の情報を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面における打撃位置を算出する算出部と、
   を有し、
   前記角速度の情報には、
   前記運動具のシャフト部の長軸である第１の軸の回りに発生する角速度と、
   前記打撃面に直交する第２の軸及び前記第１の軸に直交する第３の軸の回りに発生する角速度と、
   が含まれ、
   前記加速度の情報には、
   前記第２の軸の方向に発生する加速度が含まれ、
   前記算出部は、
   前記第１の軸の回りに発生する角速度及び前記第２の軸の方向に発生する加速度を用いて、前記打撃面の水平方向における打撃位置を算出し、
   前記第３の軸の回りに発生する角速度を用いて、前記打撃面の垂直方向における打撃位置を算出する、
   ことを特徴とする運動解析装置。
2. 請求項１に記載の運動解析装置であって、
   前記算出部は、
   前記打撃により発生する前記角速度の情報と前記打撃位置との相関関係を示した既知の関係情報と、
   前記打撃により発生する前記加速度の情報と前記打撃位置との相関関係を示した既知の関係情報と、
   を前記算出に用いる、
   ことを特徴とする運動解析装置。
3. 請求項２に記載の運動解析装置であって、
   前記算出部は、
   前記運動具の打撃部の前記打撃における速度で前記角速度を除算したものを、前記角速度の情報として用いる、
   ことを特徴とする運動解析装置。
4. 請求項２又は３に記載の運動解析装置であって、
   前記算出部は、
   前記運動具の打撃部の形状に応じて複数の前記関係情報を使い分ける、
   ことを特徴とする運動解析装置。
5. 運動具を用いたスイングを解析する運動解析方法であって、
   打撃により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得する工程と、
   前記角速度の情報及び前記加速度の情報を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面における打撃位置を算出する工程と、
   前記算出の結果を出力する工程と、
   を含み、
   前記角速度の情報には、
   前記運動具のシャフト部の長軸である第１の軸の回りに発生する角速度と、
   前記打撃面に直交する第２の軸及び前記第１の軸に直交する第３の軸の回りに発生する角速度と、
   が含まれ、
   前記加速度の情報には、
   前記第２の軸の方向に発生する加速度が含まれ、
   前記算出する工程は、
   前記第１の軸の回りに発生する角速度及び前記第２の軸の方向に発生する加速度を用いて、前記打撃面の水平方向における打撃位置を算出し、
   前記第３の軸の回りに発生する角速度を用いて、前記打撃面の垂直方向における打撃位置を算出する、
   ことを特徴とする運動解析方法。
6. 運動具を用いたスイングを解析するプログラムであって、
   打撃により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得する工程と、
   前記角速度の情報及び前記加速度の情報を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面における打撃位置を算出する工程と、
   をコンピューターに実行させ、
   前記角速度の情報には、
   前記運動具のシャフト部の長軸である第１の軸の回りに発生する角速度と、
   前記打撃面に直交する第２の軸及び前記第１の軸に直交する第３の軸の回りに発生する角速度と、
   が含まれ、
   前記加速度の情報には、
   前記第２の軸の方向に発生する加速度が含まれ、
   前記算出する工程は、
   前記第１の軸の回りに発生する角速度及び前記第２の軸の方向に発生する加速度を用いて、前記打撃面の水平方向における打撃位置を算出し、
   前記第３の軸の回りに発生する角速度を用いて、前記打撃面の垂直方向における打撃位
   置を算出する、
   ことを特徴とするプログラム。
7. 請求項１〜４の何れか一項に記載の運動解析装置と、
   前記角速度の情報及び前記加速度の情報を生成する慣性センサーと、
   を有することを特徴とする運動解析システム。
8. 運動具を用いたスイングを解析する運動解析装置であって、
   打撃により前記運動具のシャフト部に発生する角速度の情報と、前記打撃により前記運動具の前記シャフト部に発生する加速度の情報とを取得し、
   前記角速度の情報には、
   前記運動具のシャフト部の長軸である第１の軸の回りに発生する角速度と、
   前記打撃面に直交する第２の軸及び前記第１の軸に直交する第３の軸の回りに発生する角速度と、
   が含まれ、
   前記加速度の情報には、
   前記第２の軸の方向に発生する加速度が含まれ、
   前記第１の軸の回りに発生する角速度及び前記第２の軸の方向に発生する加速度を用いて、前記運動具の打撃部の打撃面の水平方向における打撃位置を算出し、
   前記第３の軸の回りに発生する角速度を用いて、前記打撃面の垂直方向における打撃位置を算出する、
   ことを特徴とする運動解析装置。

Images