KR20140044754A

KR20140044754A - 골프스윙 해석장치 및 골프스윙 해석방법

Info

Publication number: KR20140044754A
Application number: KR1020130118521A
Authority: KR
Inventors: 겐 오타; 가즈히로 시부야
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤; 각고호우징 게이오기주크
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2014-04-15
Also published as: EP2716332A2; JP6300195B2; JP2014073313A; CN103706107A; EP2716332A3; US9415290B2; US20140100048A1; CN103706107B

Abstract

본 발명의 한 형태는, 골퍼의 상반신의 부위에 장착된 제1 관성센서의 출력과, 골프 클럽에 장착된 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량을 산출하는 제1 연산부와, 상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량을 산출하는 제2 연산부와, 상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 산출하는 처리부를 구비하는 골프스윙 해석장치에 관한 것이다.

Description

골프스윙 해석장치 및 골프스윙 해석방법 {GOLF SWING ANALYZING APPARATUS AND METHOD OF ANALYZING GOLF SWING}

본원은 2012년 10월 5일에 출원된 일본특허출원2012-223326을 기초로 하여, 당해 일본특허출원의 우선권의 이익을 청구한다. 본원에는 당해 일본특허출원의 전체 내용이 포함된다.

본 발명은 골프스윙 해석장치 및 골프스윙 해석방법 등에 관한 것이다.

예를 들면 일본국 특개2010-11926호(특허문헌 1) 공보에 개시되는 골프스윙 해석장치가 일반적으로 알려져 있다. 골프스윙 해석장치는 광학식 모션 캡쳐 시스템(motion capture system)을 이용하여, 당해 시스템에서는 골퍼의 스윙의 모습을 촬영한다. 촬영함에 있어서, 골퍼나 골프 클럽의 특정 위치에 마커를 고정하고, 마커의 움직임을 촬영함으로써 특정 위치의 이동궤적이 기록된다. 또, 예를 들면 일본국 특개평11-169499호(특허문헌 2) 공보에 개시되는 바와 같이, 가속도 센서를 이용하는 골프스윙 해석장치도 일반적으로 알려져 있다. 골프 클럽에 가속도 센서가 장착되고, 가속도 센서에서 계측되는 가속도에 따라 골프스윙의 폼이 해석된다.

일본국 특개2010-11926호 공보에 기재되어 있는 광학식 모션 캡쳐 시스템을 이용한 골프스윙 해석에서는 설비가 대형이며 필드에서의 계측이 곤란하기 때문에, 일본국 특개평11-169499호 공보에 기재되어 있는 가속도 센서 등의 관성(慣性)센서를 이용한 골프스윙 해석이 최근 이용되어 오고 있다.

그러나, 관성센서를 이용한 골프스윙 해석에 있어서, 골프스윙시에 골퍼의 상반신에서 어느 정도의 에너지가 생성되며, 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 어느 정도의 에너지가 전달되었는지를 알 수 없었다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2010-11926호 특허문헌 2 : 일본국 특개평11-169499호

본 발명의 다른 형태는, 골퍼의 상반신의 부위에 장착되는 제1 관성센서 및 골프 클럽에 장착되는 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량을 산출하는 공정과, 상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량을 산출하는 공정과, 상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 산출하는 공정을 구비하는 골프스윙 해석방법에 관한 것이다.

본 발명의 적어도 1개의 형태에 의하면, 골프스윙의 해석에 있어서, 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 전달되는 에너지 전달률을 분석하고, 그것에 근거하여 정밀도가 높은 골프스윙의 해석을 실현할 수 있는 골프스윙 해석장치 및 골프스윙 해석방법 등이 제공된다.

(a) 본 발명의 한 형태는, 골퍼의 상반신의 부위에 장착된 제1 관성센서의 출력과, 골프 클럽에 장착된 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량을 산출하는 제1 연산부와, 상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량을 산출하는 제2 연산부와, 상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 산출하는 처리부를 구비하는 골프스윙 해석장치에 관한 것이다.

골프스윙시에 골퍼의 상반신에서 어느 정도의 에너지가 생성되고, 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 어느 정도의 에너지가 전달되었는지를 알 수 있다. 이러한 에너지가 관찰되면, 골프 클럽에 효율적으로 에너지를 전달할 수 있는 골프스윙 중의 동작의 타이밍이 도출된다. 이렇게 하여 골프스윙 중의 동작의 타이밍에 관하여 지표가 제공된다. 예를 들면 타이밍의 변경과 관찰이 반복됨으로써, 시행착오를 통해서 골프스윙 중의 동작의 타이밍에는 양호한 개량이 더해질 수 있다. 여기서, 골프스윙 중의 동작의 타이밍에는, 골프스윙의 리듬이나 템포 외, 힘을 빼는 타이밍이나 스윙 전환의 타이밍(백스윙에서 다운 스윙으로의 전환 타이밍)이라고 하는 골프스윙을 통해 포인트가 되는 사상(事象)의 타이밍이 포함된다.

(b) 상기 제1 에너지량 및 상기 제2 에너지량을 산출함에 있어서, 삼차원 이중진자 모델을 이용하고, 상기 상반신의 상기 부위는 상기 삼차원 이중진자 모델의 제1 링크를 형성하며, 상기 골프 클럽은 상기 삼차원 이중진자 모델의 제2 링크를 형성할 수 있다. 이렇게 하여 골프스윙은 모델화된다. 삼차원 이중진자 모델은 비교적으로 높은 정밀도로 골프스윙을 동역학적으로 재현할 수 있다. 이렇게 하여 골프스윙이 효과적으로 해석된다.

(c) 상기 제1 링크의 지점(支点)은 상기 골퍼의 양 어깨를 잇는 선의 중앙에 위치하고, 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크의 관절은 상기 골프 클럽의 그립에 위치할 수 있다. 이렇게 하여 골프스윙은 정밀도 좋게 해석된다.

(d) 상기 제1 관성센서 및 제2 관성센서의 각각은 가속도 센서와 자이로 센서를 포함할 수 있다. 가속도 센서 및 자이로 센서에 의하면, 제1 에너지량 및 제2 에너지량을 산출함에 있어서, 가속도 및 각속도의 정보가 정확하게 검출된다.

(e) 상기 제1 연산부는 상기 제1 관성센서에서 검출된 가속도 및 각속도와, 상기 상반신의 상기 부위의 질량과, 상기 제2 관성센서에서 검출된 가속도 및 각속도와, 상기 골프 클럽의 질량을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 상기 제1 에너지량의 에너지 변화율을 산출할 수 있다. 제1 연산부는 산출된 에너지 변화율의 적분에 근거하여 제1 에너지량을 산출할 수 있다.

(f) 상기 제2 연산부는 상기 제1 관성센서에서 검출된 가속도 및 각속도와, 상기 제2 관성센서에서 검출된 가속도와, 상기 골프 클럽의 질량을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 상기 제2 에너지량의 에너지 변화율을 산출할 수 있다. 제2 연산부는 산출된 에너지 변화율의 적분에 근거하여 제2 에너지량을 산출할 수 있다.

(g) 골프스윙 해석장치는 상기 상반신의 부위의 총에너지 변화율의 정부(正負)의 반전(反轉)을 특정하는 에너지 변화율 반전 검출부를 구비할 수 있다. 이렇게 하여 총에너지 변화율의 정부의 밸런스가 관찰되면, 골프 클럽에 효율적으로 에너지를 전달할 수 있는 골프스윙 중의 동작의 타이밍이 도출된다. 이렇게 하여 골프스윙 중의 동작의 타이밍에 관하여 지표가 제공된다. 예를 들면 타이밍의 변경과 관찰이 반복됨으로써, 시행착오를 통해서 골프스윙 중의 동작의 타이밍에는 양호한 개량이 더해질 수 있다.

(h) 골프스윙 해석장치는 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량의 에너지 변화율을 표시하기 위한 제1 화상 데이터와, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량의 에너지 변화율을 표시하기 위한 제2 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비할 수 있다. 에너지 변화율의 시계열 변화가 관찰되면, 골프 클럽에 효율적으로 에너지를 전달할 수 있는 골프스윙 중의 동작의 타이밍이 도출된다. 게다가, 제1 에너지량 및 제2 에너지량의 사이에서 에너지 변화율의 상대적 관계가 관찰되면, 골프 클럽에 효율적으로 에너지를 전달할 수 있는 골프스윙 중의 동작의 타이밍이 도출된다. 이렇게 하여 골프스윙 중의 동작의 타이밍에 관하여 지표가 제공된다. 예를 들면 타이밍의 변경과 관찰이 반복됨으로써, 시행착오를 통해서 골프스윙 중의 동작의 타이밍에는 양호한 개량이 더해질 수 있다.

(i) 골프스윙 해석장치는 상기 에너지 전달률을 표시하기 위한 제3 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비할 수 있다.

(j) 골프스윙 해석장치는 상기 상반신의 부위의 총에너지 변화율을 표시하기 위한 제4 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비할 수 있다.

(k) 골프스윙 해석장치는 상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서 중 적어도 한쪽의 출력을 이용하여 골프스윙의 궤적 데이터를 생성하고, 상기 궤적 데이터에 상기 상반신의 상기 부위의 총에너지 변화율의 정부가 반전하는 타이밍 정보를 겹쳐서 표시하기 위한 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비할 수 있다.

(l) 본 발명의 다른 형태는, 골퍼의 상반신의 부위에 장착되는 제1 관성센서 및 골프 클럽에 장착되는 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량을 산출하는 공정과, 상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량을 산출하는 공정과, 상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 산출하는 공정을 구비하는 골프스윙 해석방법에 관한 것이다.

골프스윙시에 골퍼의 상반신에서 어느 정도의 에너지가 생성되고, 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 어느 정도의 에너지가 전달되었는지를 알 수 있다. 이러한 에너지가 관찰되면, 골프 클럽에 효율적으로 에너지를 전달할 수 있는 골프스윙 중의 동작의 타이밍이 도출된다. 이렇게 하여 골프스윙 중의 동작의 타이밍에 관하여 지표가 제공된다. 예를 들면 타이밍의 변경과 관찰이 반복됨으로써, 시행착오를 통해서 골프스윙 중의 동작의 타이밍에는 양호한 개량이 더해질 수 있다.

(m) 본 발명의 또 다른 형태는, 골퍼의 상반신에서 생성되는 에너지를 제1 에너지량으로 하고, 상기 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 전달되는 에너지를 제2 에너지량으로 했을 경우에, 상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 표시하는 골프스윙 해석의 표시방법에 관한 것이다.

(n) 본 발명의 또 다른 형태는, 골퍼의 상반신에서 생성되는 에너지를 제1 에너지량으로 하고, 상기 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 전달되는 에너지를 제2 에너지량으로 했을 경우에, 골프스윙 동작에서의 상기 제1 에너지량의 총량, 및 상기 제2 에너지량의 총량 중 적어도 한쪽을 표시하는 골프스윙 해석의 표시방법에 관한 것이다.

(o) 본 발명의 또 다른 형태는, 골프스윙의 궤적 데이터에, 골퍼의 상반신의 부위에서 생성되는 총에너지 변화율의 정부가 반전하는 타이밍 정보를 겹쳐서 표시하는 골프스윙 해석의 표시방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 골프스윙의 해석에 있어서, 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 전달되는 에너지 전달률을 분석하고, 그것에 근거하여 정밀도가 높은 골프스윙의 해석을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 골프스윙 해석장치의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 삼차원 이중진자(二重振子) 모델과 골퍼 및 골프 클럽과의 관계를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3은 연산처리회로의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 4는 제1 에너지량 및 제2 에너지량과 에너지 전달률을 나타내는 화면표시의 1 구체적인 예이다.
도 5는 레슨 프로의 스윙 해석의 결과로서 에너지 변화율의 시계열 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 아마추어 골퍼의 스윙 해석의 결과로서 에너지 변화율의 시계열 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 레슨 프로의 스윙 해석의 결과로서 총에너지 변화율 신호의 시계열 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 제로 크로스의 타이밍에서 레슨 프로 및 골프 클럽의 자세를 나타내는 개념도이다.
도 9는 아마추어 골퍼의 스윙 해석의 결과로서 총에너지 변화율 신호의 시계열 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 제로 크로스의 타이밍에서 아마추어 골퍼 및 골프 클럽의 자세를 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시형태를 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 본 실시형태는, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것이 아니고, 본 실시형태에서 설명되는 구성의 모두가 본 발명의 해결수단으로서 필수라고는 할 수 없다.

(1) 골프스윙 해석장치의 구성

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 골프스윙 해석장치(11)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 골프스윙 해석장치(11)는 예를 들면 제1 관성센서(12) 및 제2 관성센서(13)를 구비한다. 제1 및 제2 관성센서(12, 13)에는 가속도 센서 및 자이로 센서가 포함된다. 가속도 센서는 직교 3축 방향 개개로 가속도를 검출할 수 있다. 자이로 센서는 직교 3축의 각 축둘레에 개별적으로 각속도를 검출할 수 있다. 제1 및 제2 관성센서(12, 13)는 검출신호를 출력한다. 검출신호로 개개의 축 마다 가속도 및 각속도는 특정된다. 가속도 센서 및 자이로 센서는 비교적으로 정밀도 좋게 가속도 및 각속도의 정보를 검출한다. 제1 관성센서(12)는 골퍼의 상지(上肢)(예를 들면 오른쪽에서 치는 것이라면 왼팔)(15)에 장착된다. 여기에서는, 제1 관성센서(12)는 골퍼의 팔뚝에 장착되지만, 제1 관성센서(12)는 골퍼의 상완(上腕)에 장착되어도 된다. 제2 관성센서(13)는 골프 클럽(14)에 장착된다. 바람직하게는, 제2 관성센서(13)는 골프 클럽(14)의 그립 또는 샤프트에 장착된다. 제1 및 제2 관성센서(12, 13)는 상지(15) 및 골프 클럽(14)에 각각 상대이동이 불가능하게 고정되면 된다. 여기에서는, 제2 관성센서(13)의 장착에 있어서, 제2 관성센서(13)의 검출축의 하나는 골프 클럽(14)의 장축에 평행하게 맞춘다. 또한, 본 실시형태에서는 제1 관성센서(12)는 상지(15)에 장착되지만, 제1 관성센서(12)는 상반신(특히 양 어깨)에 장착되어도 된다.

골프스윙 해석장치(11)는 연산처리회로(16)를 구비한다. 연산처리회로(16)에는 제1 및 제2 관성센서(12, 13)가 접속된다. 접속에 있어서, 연산처리회로(16)에는 소정의 인터페이스 회로(17)가 접속된다. 이 인터페이스 회로(17)는 유선으로 관성센서(12, 13)에 접속되어도 되고 무선으로 관성센서(12, 13)에 접속되어도 된다. 연산처리회로(16)에는 관성센서(12, 13)로부터 검출신호가 입력된다.

연산처리회로(16)에는 기억장치(18)가 접속된다. 기억장치(18)에는 예를 들면 골프스윙 해석 소프트웨어 프로그램(19) 및 관련하는 데이터가 격납된다. 연산처리회로(16)는 골프스윙 해석 소프트웨어 프로그램(19)을 실행하여 골프스윙 해석방법을 실현한다. 기억장치(18)에는 DRAM(다이나믹 랜덤 액세스 메모리)나 대용량 기억장치 유니트, 불휘발성 메모리 등이 포함된다. 예를 들면 DRAM에는 골프스윙 해석방법의 실시를 할 때, 일시적으로 골프스윙 해석 소프트웨어 프로그램(19)이 유지된다. 하드 디스크 구동장치(HDD)라고 하는 대용량 기억장치 유니트에는 골프스윙 해석 소프트웨어 프로그램 및 데이터가 보존된다. 불휘발성 메모리에는 BIOS(기본 입출력 시스템)라고 하는 비교적으로 소용량의 프로그램이나 데이터가 격납된다.

연산처리회로(16)에는 화상처리회로(21)가 접속된다. 연산처리회로(16)는 화상처리회로(21)에 소정의 화상 데이터를 보낸다. 화상처리회로(21)에는 표시장치(22)가 접속된다. 접속함에 있어서, 화상처리회로(21)에는 소정의 인터페이스 회로(도시생략)가 접속된다. 화상처리회로(21)는 입력되는 화상 데이터에 따라 표시장치(22)에 화상신호를 보낸다. 표시장치(22)의 화면에는 화상신호로 특정되는 화상이 표시된다. 표시장치(22)에는 액정 디스플레이 그 외의 플랫 패널 디스플레이가 이용된다. 여기에서는, 연산처리회로(16), 기억장치(18) 및 화상처리회로(21)는 예를 들면 컴퓨터 장치로서 제공된다.

연산처리회로(16)에는 입력장치(23)가 접속된다. 입력장치(23)는 적어도 알파벳 키 및 숫자 패드를 구비한다. 입력장치(23)로부터 문자 정보나 수치 정보가 연산처리회로(16)에 입력된다. 입력장치(23)는 예를 들면 키보드로 구성되면 된다.

(2) 삼차원 이중진자 모델

연산처리회로(16)는 가상 공간을 규정한다. 가상 공간은 삼차원 공간으로 형성된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 삼차원 공간은 절대 기준 좌표계 Σ_xyz를 가진다. 삼차원 공간에는 절대 기준 좌표계 Σ_xyz에 따라서 삼차원 이중진자 모델(31)이 구축된다. 삼차원 이중진자 모델(31)은 제1 링크(32) 및 제2 링크(33)를 구비한다. 제1 링크(32)는 지점(34)(좌표 x₀)에 점구속된다. 따라서, 제1 링크(32)는 지점(34) 둘레에서 삼차원적으로 진자로서 동작한다. 지점(34)의 위치는 이동할 수 있다. 제2 링크(33)는 제1 링크(32)에 관절(35)(좌표 x₁)에서 점구속된다. 따라서, 제2 링크(33)는 관절(35) 둘레에서 제1 링크(32)에 대해서 진자로서 동작할 수 있다. 이 삼차원 이중진자 모델(31)에서는, 제1 및 제2 링크(32, 33)의 질량 m₁, m₂, 제1 링크(32)의 지점(34) 둘레의 관성 텐서(tensor) J₁, 제2 링크(33)의 관절(35) 둘레의 관성 텐서 J₂를 특정할 필요가 있다. 여기에서는, 절대 기준 좌표계 Σ_xyz에 따라서, 제1 링크(32)의 중심(36)의 위치는 좌표 x_g1로 특정되고, 제2 링크(33)의 중심(37)의 위치는 좌표 x_g2로 특정되며, 클럽 헤드(38)의 위치는 좌표 x_h2로 특정된다.

삼차원 이중진자 모델(31)은 골퍼(G) 및 골프 클럽(14)을 모델화한 것에 상당한다. 제1 링크(32)의 지점(34)은 골퍼(G)의 상반신의 대략 양 어깨의 중심위치를 투영한다. 관절(35)은 그립을 투영한다. 제2 링크(33)는 골프 클럽(14)을 투영한다. 제1 관성센서(12)는 골퍼의 상지(15)에 고정된다. 양 어깨의 중심위치는 제1 관성센서(12)에 대해서 상대적으로 고정될 수 있다. 절대 기준 좌표계 Σ_xyz에 따라서 제1 관성센서(12)의 위치는 좌표 x_s1로 특정된다. 제2 관성센서(13)는 제2 링크(33)에 고정된다. 절대 기준 좌표계 Σ_xyz에 따라서 제2 관성센서(13)의 위치는 좌표 x_s2로 특정된다. 제1 관성센서(12) 및 제2 관성센서(13)는 각각 가속도신호 및 각속도신호를 출력한다. 가속도신호에서는 중력가속도(g)의 영향을 포함하는 가속도

가 특정되고, 각속도신호에서는 각속도 ω₁, ω₂가 특정된다.

연산처리회로(16)는 제1 관성센서(12)에 국소 좌표계 Σ_s1를 고정한다. 국소 좌표계 Σ_s1의 원점은 제1 관성센서(12)의 검출축의 원점으로 설정된다. 국소 좌표계 Σ_s1의 y축상에 관절(35)이 설정된다. 따라서, 이 국소 좌표계 Σ_s1상의 관절(35)의 위치 l_sj1는 (0, l_sj1y, 0)으로 특정된다. 마찬가지로, 이 국소 좌표계 Σ_s1상의 지점(34)의 위치 l_s0 및 중심(36)의 위치 l_sg1는 각각 (l_s0x, l_s0y, l_s0z) 및 (l_sg1x, l_sg1y, l_sg1z)으로 특정된다.

연산처리회로(16)는 마찬가지로 제2 관성센서(13)에 국소 좌표계 Σ_s2를 고정한다. 국소 좌표계 Σ_s2의 원점은 제2 관성센서(13)의 검출축의 원점으로 설정된다. 국소 좌표계 Σ_s2의 y축은 골프 클럽(14)의 축심에 일치한다. 따라서, 이 국소 좌표계 Σ_s2에 따라서 관절(35)의 위치 l_sj2는 (0, l_sj2y, 0)으로 특정된다. 마찬가지로 이 국소 좌표계 Σ_s2상에서는 중심(37)의 위치 l_sg2는 (0, l_sg2y, 0)으로 특정되며, 클럽 헤드(38)의 위치 l_sh2는 (0, l_sh2y, 0)으로 특정된다.

(3) 연산처리회로의 구성

도 3은 연산처리회로(16)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 연산처리회로(16)는 요소 연산부(44)를 구비한다. 요소 연산부(44)에는 제1 관성센서(12) 및 제2 관성센서(13)로부터 가속도신호 및 각속도신호가 입력된다. 요소 연산부(44)는, 가속도 및 각속도에 근거하여, 에너지 변화율의 연산에 요구되는 성분값을 산출한다. 산출함에 있어서, 요소 연산부(44)는 기억장치(18)로부터 여러 가지 수치를 취득한다.

요소 연산부(44)는 제1 힘연산부(45)를 구비한다. 제1 힘연산부(45)는 제2 링크(33)에 작용하는 제1 관절간력(間力) F₂을 산출한다. 산출함에 있어서, 제1 힘연산부(45)는 제2 관성센서(13)의 가속도신호 및 골프 클럽(14)의 제1 질량 데이터를 취득한다. 제1 질량 데이터에는 골프 클럽(14)의 질량 m₂가 기술(記述)된다. 제1 질량 데이터는 미리 기억장치(18)에 격납되면 된다. 다음 식에 따라서 제1 관절간력 F₂는 산출된다.

이 때,

는 제2 링크(33)의 중심(37)의 가속도를 나타낸다. 정수 g는 중력가속도를 나타낸다. 중심(37)의 가속도는 제2 관성센서(13)의 계측값으로부터 산출된다. 제1 힘연산부(45)는 제1 관절간력 신호를 출력한다. 제1 관절간력 신호에서 제1 관절간력 F₂의 값은 특정된다.

요소 연산부(44)는 제2 힘연산부(46)를 구비한다. 제2 힘연산부(46)는 제1 링크(32)에 작용하는 제2 관절간력 F₁을 산출한다. 산출함에 있어서, 제2 힘연산부(46)는 제1 관성센서(12)의 가속도신호, 제2 질량 데이터 및 제1 관절간력 신호를 취득한다. 제2 질량 데이터에는 상지(15)의 질량 m₁이 기술된다. 제2 질량 데이터는 미리 기억장치(18)에 격납되면 된다. 다음 식에 따라서 제2 관절간력 F₁는 산출된다.

이 때,

는 제1 링크(32)의 중심(36)의 가속도를 나타낸다. 중심(36)의 가속도는 제1 관성센서(12)의 계측값으로부터 산출된다. 제2 힘연산부(46)는 제2 관절간력 신호를 출력한다. 제2 관절간력 신호로 제2 관절간력 F₁의 값은 특정된다.

요소 연산부(44)는 제1 토크 연산부(47)를 구비한다. 제1 토크 연산부(47)는 관절(35) 둘레에 제2 링크(33)에 작용하는 토크 τ₂를 산출한다. 산출함에 있어서, 제1 토크 연산부(47)는 제2 관성센서(13)의 각속도신호, 제1 관성 텐서 데이터, 제1 위치 데이터, 제2 위치 데이터 및 제1 관절간력 신호를 취득한다. 제1 관성 텐서 데이터에는 골프 클럽(14)의 관성 텐서 J₂가 기술된다. 제1 위치 데이터에는 국소 좌표계 Σ_s2상의 관절(35)의 위치 l_sj2가 기술된다. 제2 위치 데이터에는 국소 좌표계 Σ_S2상의 중심(37)의 위치 l_sg2가 기술된다. 제1 관성 텐서 데이터, 제1 위치 데이터 및 제2 위치 데이터는 미리 기억장치(18)에 격납되면 된다. 제1 관절간력 신호는 제1 힘연산부(45)로부터 보내지면 된다. 다음 식에 따라서 토크 τ₂는 산출된다.

여기서, 단위벡터 e_l2는 골프 클럽(14)의 그립 엔드로부터 클럽 헤드를 향한 장축방향을 특정한다. 제1 토크 연산부(47)는 제1 토크 신호를 출력한다. 제1 토크 신호로 토크 τ₂의 값은 특정된다.

요소 연산부(44)는 제2 토크 연산부(48)를 구비한다. 제2 토크 연산부(48)는 지점(34) 둘레에 제1 링크(32)에 작용하는 토크 τ₁을 산출한다. 산출함에 있어서, 제2 토크 연산부(48)는 제1 관성센서(12)의 각속도신호, 제2 관성 텐서 데이터, 제3 위치 데이터, 제4 위치 데이터, 제5 위치 데이터, 제1 관절간력 신호, 제2 관절간력 신호 및 제1 토크 신호를 취득한다. 제2 관성 텐서 데이터에는 상지(15)의 관성 텐서 J₁이 기술된다. 제3 위치 데이터에는 국소 좌표계 Σ_s1상의 지점(34)의 위치 l_s0가 기술된다. 제4 위치 데이터에는 국소 좌표계 Σ_s1상의 관절(35)의 위치 l_sj1이 기술된다. 제5 위치 데이터에는 국소 좌표계 Σ_s1상의 중심(36)의 위치 l_sg1가 기술된다. 제2 관성 텐서 데이터 및 제3 ~ 제5 위치 데이터는 미리 기억장치(18)에 격납되면 된다. 제1 관절간력 신호는 제1 힘연산부(45)로부터 보내지면 된다. 제2 관절간력 신호는 제2 힘연산부(46)로부터 보내지면 된다. 제1 토크 신호는 제1 토크 연산부(47)로부터 보내지면 된다. 다음 식에 따라서 토크 τ₁은 산출된다.

여기서, 단위벡터 e_l1는 제1 링크(32)의 장축방향을 특정한다. 제2 토크 연산부(48)는 제2 토크 신호를 출력한다. 제2 토크 신호로 토크 τ₁의 값은 특정된다.

요소 연산부(44)는 제1 속도 연산부(49)를 구비한다. 제1 속도 연산부(49)는 지점(34)의 이동속도를 산출한다. 산출함에 있어서, 제1 속도 연산부(49)는 제1 관성센서(12)의 가속도신호 및 각속도신호 및 제3 위치 데이터를 취득한다. 제1 속도 연산부(49)는 다음 식에 따라서 지점(34)의 가속도를 산출한다.

산출된 가속도는 다음 식에 따라서 적분된다.

그 결과, 지점(34)(좌표 x₀)의 이동속도는 산출된다. 단, 초기 속도는 제로로 한다. 제1 속도 연산부(49)는 제1 속도신호를 출력한다. 제1 속도신호로 지점(34)의 이동속도가 특정된다.

요소 연산부(44)는 제2 속도 연산부(51)를 구비한다. 제2 속도 연산부(51)는 관절(35)의 이동속도를 산출한다. 산출함에 있어서, 제2 속도 연산부(51)는 제1 관성센서(12)의 가속도신호 및 각속도신호 및 제4 위치 데이터를 취득한다. 제2 속도 연산부(51)는 다음 식에 따라서 관절(35)의 가속도를 산출한다.

산출된 가속도는 다음 식에 따라서 적분된다.

그 결과, 관절(35)(좌표 x₁)의 이동속도는 산출된다. 단, 초기 속도는 제로로 한다. 제2 속도 연산부(51)는 제2 속도신호를 출력한다. 제2 속도신호로 관절(35)의 이동속도는 특정된다.

연산처리회로(16)는 에너지 변화율 연산부(52)를 구비한다. 에너지 변화율 연산부(52)에는 제1 관성센서(12) 및 제2 관성센서(13)로부터 각속도신호가 입력된다. 에너지 변화율 연산부(52)에는, 마찬가지로, 요소 연산부(44)로부터 제1 및 제2 관절간력 신호, 제1 및 제2 토크 신호 및 제1 및 제2 속도신호가 입력된다. 에너지 변화율 연산부(52)는 이들 신호에 근거하여 몇 개의 에너지 변화율을 산출한다.

에너지 변화율 연산부(52)는 제1 연산부(53)을 구비한다. 제1 연산부(53)는 골퍼(G)의 상지(15)에서 생성되는 제1 에너지량의 에너지 변화율을 산출한다. 산출함에 있어서, 제1 연산부(53)는 요소 연산부(44)로부터 제2 토크 신호를 취득하고 제1 관성센서(12)로부터 각속도신호를 취득한다. 토크 τ₁ 및 각속도 ω₁에 근거하여 제1 에너지량의 에너지 변화율은 다음 식에 따라서 산출된다.

제1 에너지는 골퍼(G)의 스윙 동작에 의해 상지(15)에 유입하는 에너지에 상당한다. 제1 연산부(53)는 제1 에너지 변화율 신호를 출력한다. 제1 에너지 변화율 신호로 제1 에너지량의 에너지 변화율이 특정된다.

제1 연산부(53)는 적분 처리부(54)를 구비한다. 적분 처리부(54)는 에너지 변화율의 적분 처리에 근거하여 제1 에너지량을 산출한다. 적분 처리부(54)는 제1 에너지량 신호를 출력한다. 제1 에너지량 신호로 제1 에너지량이 특정된다.

에너지 변화율 연산부(52)는 제2 연산부(55)를 구비한다. 제2 연산부(55)는 골퍼(G)의 상지(15)로부터 골프 클럽(14)에 전달되는 제2 에너지량의 에너지 변화율을 산출한다. 산출함에 있어서, 제2 연산부(55)는 요소 연산부(44)로부터 제1 관절간력 신호 및 제2 속도신호를 취득한다. 제1 관절간력 F₂ 및 관절(35)의 이동속도에 근거하여 제2 에너지량의 에너지 변화율은 다음 식에 따라서 산출된다.

제2 연산부(55)는 제2 에너지 변화율 신호를 출력한다. 제2 에너지 변화율 신호로 제2 에너지량의 에너지 변화율이 특정된다.

제2 연산부(55)는 적분 처리부(56)를 구비한다. 적분 처리부(56)는 에너지 변화율의 적분 처리에 근거하여 제2 에너지량을 산출한다. 적분 처리부(56)는 제2 에너지량 신호를 출력한다. 제2 에너지량 신호로 제2 에너지량이 특정된다.

에너지 변화율 연산부(52)는 제3 연산부(57)를 구비한다. 제3 연산부(57)는 골퍼(G)의 상지(15) 즉 제1 링크(32)의 제2 관절간력 F₁에 유래하는 제3 에너지량의 에너지 변화율을 산출한다. 산출함에 있어서, 제3 연산부(57)는 요소 연산부(44)로부터 제2 관절간력 신호 및 제1 속도신호를 취득한다. 다음 식에 따라서 제3 에너지량의 에너지 변화율은 산출된다.

제3 연산부(57)는 제3 에너지 변화율 신호를 출력한다. 제3 에너지 변화율 신호로 제3 에너지량의 에너지 변화율이 특정된다.

에너지 변화율 연산부(52)는 제4 연산부(58)를 구비한다. 제4 연산부(58)는 골프 클럽(14)에 작용하는 토크 τ₂에 유래하는 제4 에너지량의 에너지 변화율을 산출한다. 산출함에 있어서, 제4 연산부(58)는 요소 연산부(44)로부터 제1 토크 신호를 취득하고 제1 관성센서(12)로부터 각속도신호를 취득한다. 다음 식에 따라서 제4 에너지량의 에너지 변화율은 산출된다.

제4 연산부(58)는 제4 에너지 변화율 신호를 출력한다. 제4 에너지 변화율 신호로 제4 에너지량의 에너지 변화율이 특정된다.

에너지 변화율 연산부(52)는 제5 연산부(59)를 구비한다. 제5 연산부(59)는 골프 클럽(14)에 작용하는 토크 τ₂에 유래하는 제5 에너지량의 에너지 변화율을 산출한다. 산출함에 있어서, 제5 연산부(59)는 요소 연산부(44)로부터 제1 토크 신호를 취득하고 제2 관성센서(13)로부터 각속도신호를 취득한다. 다음 식에 따라서 제5 에너지량의 에너지 변화율은 산출된다.

제5 연산부(59)는 제5 에너지 변화율 신호를 출력한다. 제5 에너지 변화율 신호로 제5 에너지량의 에너지 변화율이 특정된다.

연산처리회로(16)는 해석부(61)를 구비한다. 해석부(61)에는 에너지 변화율 연산부(52)로부터 제1 에너지량 신호, 제2 에너지량 신호, 제1 에너지 변화율 신호, 제2 에너지 변화율 신호, 제3 에너지 변화율 신호, 제4 에너지 변화율 신호 및 제5 에너지 변화율 신호가 입력된다. 해석부(61)는 전달률 산출부(62) 및 에너지 변화율 반전 검출부(63)를 구비한다.

전달률 산출부(62)는 제1 에너지량 신호 및 제2 에너지량 신호에 근거하여 상지(15)로부터 골프 클럽(14)으로의 에너지 전달률 η을 산출한다. 산출함에 있어서, 다음 식이 이용될 수 있다.

단,

전달률 산출부(62)는 전달률 신호를 출력한다. 전달률 신호로 에너지 전달률 η은 특정된다.

에너지 변화율 반전 검출부(63)는 총에너지 변화율 신호의 제로 크로스의 타이밍을 특정한다. 여기서 말하는 제로 크로스란, 총에너지 변화율 신호의 값이 「0(제로)」를 통과하는 타이밍, 총에너지 변화율 신호의 값이 플러스로부터 마이너스로 변하는 타이밍, 또는, 총에너지 변화율의 플러스와 마이너스와의 밸런스를 특정하는 타이밍을 의미한다. 총에너지 변화율은, 다음 식에 따라서, 제1 에너지량의 에너지 변화율, 제2 에너지량의 에너지 변화율, 제3 에너지량의 에너지 변화율 및 제4 에너지량의 에너지 변화율에 근거하여 형성된다.

에너지 변화율 반전 검출부(63)는 제로 크로스 신호를 출력한다. 제로 크로스 신호로 총에너지 변화율의 시계열 변화가 특정된다. 시계열 변경에 근거하여 제로 크로스의 타이밍은 특정된다.

연산처리회로(16)는 화상 데이터 생성부(64)를 구비한다. 화상 데이터 생성부(64)는 해석부(61)에 접속된다. 화상 데이터 생성부(64)에는 해석부(61)로부터 제1 에너지량 신호, 제2 에너지량 신호, 제1 에너지 변화율 신호, 제2 에너지 변화율 신호, 제3 에너지 변화율 신호, 제4 에너지 변화율 신호 및 제5 에너지 변화율 신호, 전달률 신호 및 제로 크로스 신호가 입력된다. 화상 데이터 생성부(64)는, 제1 에너지 변화율 신호에 근거하여, 제1 에너지의 에너지 변화율을 시계열로 시각화하는 제1 화상 데이터를 생성한다. 마찬가지로, 화상 데이터 생성부(64)는, 제2 에너지 변화율 신호에 근거하여, 제2 에너지의 에너지 변화율을 시계열로 시각화하는 제2 화상 데이터를 생성한다. 제1 화상 데이터 및 제2 화상 데이터는 화상처리회로(21)를 향하여 출력된다.

화상 데이터 생성부(64)는 전달률 신호에 근거하여 에너지 전달률 η을 시각화하는 제3 화상 데이터를 생성해도 된다. 제3 화상 데이터는 화상처리회로(21)를 향하여 출력된다. 제3 화상 데이터에는 제1 에너지량 및 제2 에너지량을 시각화하는 데이터가 더 포함되어도 된다. 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 화상처리회로(21)는 제3 화상 데이터에 근거하여 표시장치(22)의 화면상에 에너지량이나 에너지 전달률 η을 표시할 수 있다.

화상 데이터 생성부(64)는 제로 크로스 신호에 근거하여 총에너지 변화율 신호를 시계열로 시각화하는 제4 화상 데이터를 생성한다. 제4 화상 데이터는 화상처리회로(21)를 향하여 출력된다.

(4) 골프스윙 해석장치의 동작

골프스윙 해석장치(11)의 동작을 간단하게 설명한다. 우선, 골퍼(G)의 골프스윙은 계측된다. 계측에 앞서 필요한 정보가 입력장치(23)로부터 연산처리회로(16)에 입력된다. 여기에서는, 삼차원 이중진자 모델(31)을 따라서, 제1 및 제2 링크(32, 33)의 질량 m₁, m₂, 제1 링크(32)의 지점 x₀ 둘레의 관성 텐서 J₁, 제2 링크(33)의 관절 x₁ 둘레의 관성 텐서 J₂, 제1 링크(32)의 길이(지점 x₀로부터 관절 x₁까지) l₁, 제1 링크(32)의 지점 x₀로부터 중심 x_g1까지의 길이 l_g1, 제1 링크(32) 및 제2 링크(33)의 사이의 관절 x₁로부터 중심 x_g2까지의 길이 l_g2, 국소 좌표계 Σ_s1에 따른 지점(34)의 위치 l_s0 및 국소 좌표계 Σ_s1에 따른 관절(35)의 위치 l_sj1의 입력이 촉구된다. 입력된 정보는 예를 들면 특정의 식별자의 아래에서 관리된다. 식별자는 특정의 골퍼(G)를 식별하면 된다.

계측에 앞서 제1 및 제2 관성센서(12, 13)가 골프 클럽(14) 및 골퍼의 상지(15)에 장착된다. 상지(15)는 오른쪽으로 치는 것이라면 왼팔이 선택되면 된다. 왼팔이면, 골프스윙의 개시부터 임펙트까지 팔꿈치의 굽힘이 적기 때문이다. 제1 및 제2 관성센서(12, 13)는 골프 클럽(14) 및 상지(15)에 상대 변위 불능으로 고정된다.

골프스윙의 실행에 앞서 제1 및 제2 관성센서(12, 13)의 계측은 개시된다. 계측 중, 제1 및 제2 관성센서(12, 13)의 사이에서는 동기(同期)가 확보된다. 그 후, 골프스윙이 실행되면, 제1 및 제2 관성센서(12, 13)는 특정의 시간 간격으로 계속적으로 가속도 및 각속도를 계측한다. 시간 간격은 계측의 해상도를 규정한다. 제1 및 제2 관성센서(12, 13)의 검출신호는 리얼타임으로 연산처리회로(16)에 이송되어도 되고 일시적으로 관성센서(12, 13)에 내장의 기억장치에 격납되어도 된다. 후자의 경우에는, 골프스윙의 종료 후에 검출신호는 유선 또는 무선으로 연산처리회로(16)로 보내지면 된다.

검출신호의 수령에 따라 연산처리회로(16)는 골프스윙의 해석을 실행한다. 해석은 골프스윙의 개시부터 종료까지의 사이에서 실시되어도 되고 골프스윙의 개시부터 임펙트까지의 사이에서 실시되어도 된다. 그 결과, 연산처리회로(16)는 제1 에너지량 및 그 에너지 변화율, 제2 에너지량 및 그 에너지 변화율, 제3 에너지량의 에너지 변화율, 제4 에너지량의 에너지 변화율 및 제5 에너지량의 에너지 변화율을 산출한다. 이들 에너지량이나 에너지 변화율의 산출에 따라 화상 데이터 생성부(64)는 제1 ~ 제4 화상 데이터를 생성한다. 제1 ~ 제4 화상 데이터는 화상처리회로(21)에 입력된다. 그 결과, 표시장치(22)의 화면상에는 소망의 화상이 표시된다.

본 발명자는 골프스윙 해석장치(11)의 동작을 검증하여, 레슨 프로의 스윙과 아마추어 골퍼의 스윙을 비교했다. 비교함에 있어서, 제1 ~ 제5 에너지량의 에너지 변화율을 시계열로 플롯(plot)하고, 에너지 전달률 η을 산출했다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 레슨 프로는 상지(15)로부터 골프 클럽(14)에 아마추어 골퍼에 비해 많은 에너지량을 전달하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 아마추어 골퍼에 비해 높은 에너지 전달률 η을 실현하는 것이 확인되었다. 이와 같이 에너지 전달률을 시각화하고 평가 파라미터의 하나로 함으로써, 보다 정밀도가 높은 스윙 해석 결과를 골퍼에게 피드백할 수 있다.

다음으로, 본 발명자는 레슨 프로와 아마추어 골퍼의 총에너지 변화율 신호를 관찰했다. 도 7 및 도 9는 가로축에 시간[ms], 세로축에 에너지 변화율을 취한 그래프이다. 가로축은 골프 클럽이 골프 볼에 임펙트한 순간을 0[ms]으로 하고, 예를 들면 -100[ms]란, 임펙트의 100[ms] 전의 상태를 나타내고 있다. 도 7은 레슨 프로의 스윙 상태, 도 9는 아마추어 골퍼의 스윙 상태를 나타내고 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 레슨 프로의 스윙에서는 비교적으로 빠른 단계에서 상지(15)의 총에너지 변화율의 제로 포인트(도면 중의 제로 크로스)가 확인되었다. 이것은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 골프 클럽(14)이 다운 스윙 중의 비교적으로 높은 위치에서 상지(15)의 총에너지 변화율이 플러스로부터 마이너스로 변하는 것을 의미한다. 즉, 스윙의 비교적으로 빠른 단계에서 관절(35) 둘레에 골프 클럽(14)의 진자 운동이 개시되는 것이 확인되었다.

그 한편으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 아마추어 골퍼의 스윙에서는 임펙트의 직전에 상지(15)의 총에너지 변화율의 제로 포인트(도면 중의 제로 크로스)가 확인되었다. 이것은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 골프 클럽(14)이 다운 스윙 중의 비교적으로 낮은 위치에서 상지(15)의 총에너지 변화율이 플러스로부터 마이너스로 변하는 것을 의미한다. 따라서, 관절(35) 둘레의 골프 클럽(14)의 진자 운동이 에너지 전달률 η의 향상에 기여하는 것이 예측된다. 이렇게 하여 총에너지 변화율의 제로 크로스를 관찰하면, 골프 볼에 효율적으로 에너지를 전달할 수 있는 골프스윙 중의 특정의 동작의 타이밍이 도출되며, 베스트 스윙의 타이밍의 지표를 제공할 수 있다. 골퍼가 특정의 동작의 타이밍을 변경하여 제로 크로스의 포인트의 관찰을 반복 행함으로써, 시행착오를 통해서 골프스윙의 개선을 행할 수 있다. 여기서, 골프스윙 중의 동작의 타이밍에는, 골프스윙의 리듬이나 템포 외, 힘을 빼는 타이밍이나 스윙 전환의 타이밍이라고 하는 골프스윙을 통해 포인트가 되는 사상의 타이밍이 포함된다.

상술한 바와 같이, 골프스윙 해석장치(11)는 골퍼(G)의 스윙으로 상지(15)에 유입하는 에너지량과 골퍼(G)의 상지(15)로부터 골프 클럽(14)에 전달되는 에너지량을 산출할 수 있다. 따라서, 골프스윙시에 골퍼(G)의 상지(15)에서 어느 정도의 에너지가 생성되며, 골퍼(G)의 상지(15)로부터 골프 클럽(14)에 어느 정도의 에너지가 전달되었는지를 알 수 있다. 이러한 에너지량이 관찰되면, 골프 클럽(14)에 효율적으로 에너지를 전달할 수 있는 골프스윙의 폼이 도출되며, 골프스윙의 폼의 지표를 골퍼에게 제공할 수 있다. 폼의 변경과 관찰을 반복함으로써, 시행착오를 통해서, 골퍼는 골프스윙의 폼에 양호한 개량을 더할 수 있다.

골프스윙 해석장치(11)에서는 골퍼(G)의 상반신의 특정 부위 즉 상지(15)가 삼차원 이중진자 모델(31)의 제1 링크(32)를 형성하고, 골프 클럽(14)은 삼차원 이중진자 모델(31)의 제2 링크(33)를 형성한다. 이렇게 하여 골프스윙은 모델화된다. 삼차원 이중진자 모델(31)은 비교적으로 높은 정밀도로 골프스윙을 동역학적으로 재현할 수 있다. 이렇게 하여 골프스윙이 효과적으로 해석된다. 이에 더하여, 제1 링크(32)의 지점(34)은 골퍼(G)의 양 어깨를 잇는 직선의 중앙에 위치한다. 제1 링크(32) 및 제2 링크(33)의 관절(35)은 골프 클럽(14)의 그립에 위치한다. 이렇게 하여 골프스윙은 정밀도 좋게 해석된다.

또한, 상기와 같이 본 실시형태 에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 일탈하지 않는 많은 변형이 가능한 것은 당업자에게는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이와 같은 변형예는 모두 본 발명의 범위에 포함된다. 예를 들면, 명세서 또는 도면에서, 적어도 한 번, 보다 광의(廣義) 또는 동의(同義)인 다른 용어와 함께 기재된 용어는, 명세서 또는 도면의 어떠한 개소에서도, 그 다른 용어로 치환될 수 있다. 또, 골프스윙 해석장치(11)나 제1 및 제2 관성센서(12, 13), 연산처리회로(16) 등의 구성 및 동작도 본 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않고, 여러 가지의 변형이 가능하다.

Claims

골퍼의 상반신의 부위에 장착된 제1 관성(慣性)센서의 출력과, 골프 클럽에 장착된 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량을 산출하는 제1 연산부와,
상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량을 산출하는 제2 연산부와,
상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 산출하는 처리부를 구비하는 골프스윙 해석장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 에너지량 및 상기 제2 에너지량을 산출함에 있어서, 삼차원 이중진자(二重振子) 모델을 이용하고,
상기 상반신의 상기 부위는 상기 삼차원 이중진자 모델의 제1 링크를 형성하며,
상기 골프 클럽은 상기 삼차원 이중진자 모델의 제2 링크를 형성하는 골프스윙 해석장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 링크의 지점(支点)은 상기 골퍼의 양 어깨를 잇는 선의 중앙에 위치하고,
상기 제1 링크 및 상기 제2 링크의 관절은 상기 골프 클럽의 그립에 위치하는 골프스윙 해석장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 관성센서 및 제2 관성센서의 각각은 가속도 센서와 자이로 센서를 포함하는 골프스윙 해석장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 연산부는 상기 제1 관성센서에서 검출된 가속도 및 각속도와, 상기 상반신의 상기 부위의 질량과, 상기 제2 관성센서에서 검출된 가속도 및 각속도와, 상기 골프 클럽의 질량을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 상기 제1 에너지량의 에너지 변화율을 산출하는 골프스윙 해석장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 연산부는 상기 제1 관성센서에서 검출된 가속도 및 각속도와, 상기 제2 관성센서에서 검출된 가속도와, 상기 골프 클럽의 질량을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 상기 제2 에너지량의 에너지 변화율을 산출하는 골프스윙 해석장치.
청구항 6에 있어서,
상기 상반신의 부위의 총에너지 변화율의 정부(正負)의 반전(反轉)을 특정하는 에너지 변화율 반전 검출부를 구비하는 골프스윙 해석장치.
청구항 1에 있어서,
상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량의 에너지 변화율을 표시하기 위한 제1 화상 데이터와, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량의 에너지 변화율을 표시하기 위한 제2 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비하는 골프스윙 해석장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에너지 전달률을 표시하기 위한 제3 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비하는 골프스윙 해석장치.
청구항 7에 있어서,
상기 상반신의 부위의 총에너지 변화율을 표시하기 위한 제4 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비하는 골프스윙 해석장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서 중 적어도 한쪽의 출력을 이용하여 골프스윙의 궤적 데이터를 생성하고,
상기 궤적 데이터에 상기 상반신의 상기 부위의 총에너지 변화율의 정부가 반전하는 타이밍 정보를 겹쳐서 표시하기 위한 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부를 구비하는 골프스윙 해석장치.
골퍼의 상반신의 부위에 장착되는 제1 관성센서 및 골프 클럽에 장착되는 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 골퍼의 상기 상반신에서 생성되는 제1 에너지량을 산출하는 공정과,
상기 제1 관성센서 및 상기 제2 관성센서의 출력을 이용하여, 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽에 전달되는 제2 에너지량을 산출하는 공정과,
상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 산출하는 공정을 구비하는 골프스윙 해석방법.
골퍼의 상반신에서 생성되는 에너지를 제1 에너지량으로 하고, 상기 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 전달되는 에너지를 제2 에너지량으로 했을 경우에,
상기 제1 에너지량에 대한 상기 제2 에너지량의 비율에 근거하여, 상기 골퍼의 상기 상반신으로부터 상기 골프 클럽으로의 에너지 전달률을 표시하는 골프스윙 해석의 표시방법.
골퍼의 상반신에서 생성되는 에너지를 제1 에너지량으로 하고, 상기 골퍼의 상반신으로부터 골프 클럽에 전달되는 에너지를 제2 에너지량으로 했을 경우에,
골프스윙 동작에서의 상기 제1 에너지량의 총량 및 상기 제2 에너지량의 총량 중 적어도 한쪽을 표시하는 골프스윙 해석의 표시방법.
골프스윙의 궤적 데이터에 골퍼의 상반신의 부위에서 생성되는 총에너지 변화율의 정부가 반전하는 타이밍 정보를 겹쳐서 표시하는 골프스윙 해석의 표시방법.