KR20200005622A

KR20200005622A - 스윙 측정 장치, 스윙 측정 방법 및 스윙 측정 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.

Info

Publication number: KR20200005622A
Application number: KR1020197036243A
Authority: KR
Inventors: 히로시 사에구사
Original assignee: 피알쥐알 씨오., 엘티디.
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2020-01-15
Also published as: JP7054014B2; US20200139214A1; JPWO2019012721A1; US11224787B2; WO2019012721A1

Abstract

스윙 측정 시스템(10)은, 관성 센서(12)를 이용하여 골프 클럽(20)의 스윙의 평가 지표를 측정한다. 컴퓨터(14)는, 관성 센서(12)의 검출값을 이용하여 스윙 중에 있어서의 골프 클럽(20)의 이동 궤적을 산출하는 이동 궤적 산출부(62), 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 이동 궤적에 기초하여, 스윙에 있어서의 샤프트 플레인(SP)을 산출하는 샤프트 플레인 산출부(64), 샤프트 플레인에 대하여 골프 클럽(20)의 페이스면이 이루는 대(對)샤프트 플레인 각도 θ를 평가 지표로서 산출하는 각도 산출부(66)를 구비하고, 샤프트 플레인을 고려한 골프 클럽의 스윙의 평가 지표를 측정한다.

Description

스윙 측정 장치, 스윙 측정 방법 및 스윙 측정 프로그램

본 발명은, 관성 센서를 이용하여 골프 클럽의 스윙의 평가 지표를 측정하는 스윙 측정 장치, 스윙 측정 방법 및 스윙 측정 프로그램에 관한 것이다.

종래, 골프 클럽의 스윙의 평가 지표로서, 스윙 중의 페이스면 방향의 거동을 측정하는 기술이 알려져 있다. 스윙 중의 페이스면의 방향은, 임팩트 시의 페이스면의 방향의 안정성을 결정하는 하나의 요소가 된다.

스윙 중의 페이스면 방향을 계측하는 방법으로서, 예를 들어 하기 특허 문헌 1에서는, 골프 클럽의 그립부에 장착한 관성 센서를 이용하여, 어드레스로부터 임팩트에 이르는 페이스면의 방향의 변화를 어드레스 시에 대한 샤프트축 주위의 변화량으로서 평가하는 제안이 이루어져 있다.

일본국 공개특허공보 특개2015-73821호

골프 클럽의 스윙의 평가 지표로서, 스윙 중의 골프 클럽(샤프트 부분)의 궤적을 따른 평면(이하, 본 명세서에 있어서 「샤프트 플레인」이라고 한다)이 알려져 있다.

샤프트 플레인을 평가하는 방법으로서, 예를 들어 카메라를 이용하여 촬영한 화상으로부터 샤프트 플레인의 위치를 산출하는 방법이 알려져 있지만, 카메라의 촬영 각도에 의한 영향이 크고, 정도(精度)가 좋지 않다고 하는 과제가 있다.

또한, 상술한 특허 문헌 1에서는, 페이스면의 방향에 관하여 샤프트축 주위의 상대 회전량을 평가하고 있지만, 실제의 샤프트 플레인을 가미한 평가가 이루어져 있지 않고, 개선의 여지가 있다.

본 발명은, 이와 같은 사정에 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은, 샤프트 플레인을 고려한 골프 클럽의 스윙의 평가 지표를 측정하는 것에 있다.

상술의 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 발명에 관련되는 스윙 측정 장치는, 관성 센서를 이용하여 골프 클럽의 스윙의 평가 지표를 측정하는 스윙 측정 장치이고, 상기 관성 센서의 검출값을 이용하여, 상기 스윙 중에 있어서의 상기 골프 클럽의 이동 궤적을 산출하는 이동 궤적 산출부와, 상기 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여, 상기 스윙에 있어서의 샤프트 플레인을 산출하는 샤프트 플레인 산출부와, 상기 샤프트 플레인에 대하여 상기 골프 클럽의 페이스면이 이루는 대(對)샤프트 플레인 각도를 상기 평가 지표로서 산출하는 각도 산출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명에 관련되는 스윙 측정 장치는, 상기 샤프트 플레인 산출부는, 백 스윙 중에 상기 골프 클럽의 헤드가 가장 높은 위치에 도달한 점을 정점 위치로 하고, 상기 스윙의 어드레스 위치로부터 상기 정점 위치까지의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는, 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명에 관련되는 스윙 측정 장치는, 상기 샤프트 플레인 산출부는, 상기 백 스윙 중의 하프웨이 백(halfway back) 위치로부터 상기 정점 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명에 관련되는 스윙 측정 장치는, 상기 샤프트 플레인 산출부는, 상기 백 스윙 중의 상기 어드레스 위치로부터 하프웨이 백 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명에 관련되는 스윙 측정 방법은, 관성 센서를 이용하여 골프 클럽의 스윙의 평가 지표를 측정하는 스윙 측정 방법이고, 상기 관성 센서의 검출값을 이용하여, 상기 스윙 중에 있어서의 상기 골프 클럽의 이동 궤적을 산출하는 이동 궤적 산출 공정과, 상기 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여, 상기 스윙에 있어서의 샤프트 플레인을 산출하는 샤프트 플레인 산출 공정과, 상기 샤프트 플레인에 대하여 상기 골프 클럽의 페이스면이 이루는 대샤프트 플레인 각도를 상기 평가 지표로서 산출하는 각도 산출 공정를 포함한 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명에 관련되는 스윙 측정 방법은, 상기 샤프트 플레인 산출 공정에서는, 백 스윙 중에 상기 골프 클럽의 헤드가 가장 높은 위치에 도달한 점을 정점 위치로 하고, 상기 스윙의 어드레스 위치로부터 상기 정점 위치까지의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명에 관련되는 스윙 측정 방법은, 상기 샤프트 플레인 산출 공정에서는, 상기 백 스윙 중의 하프웨이 백 위치로부터 상기 정점 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 발명에 관련되는 스윙 측정 방법은, 상기 샤프트 플레인 산출 공정에서는, 상기 백 스윙 중의 상기 어드레스 위치로부터 하프웨이 백 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 9의 발명에 관련되는 스윙 측정 프로그램은, 청구항 5 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 스윙 측정 방법을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 1 및 5의 발명에 의하면, 샤프트 플레인에 대하여 골프 클럽의 페이스면이 이루는 대샤프트 플레인 각도를 산출하기 때문에, 각 측정자의 스윙 타입을 파악하는 데 있어서 유리하게 된다. 또한, 각 측정자의 스윙 타입에 맞춘 평가를 행하는 데 있어서 유리하게 된다.

청구항 2 및 6의 발명에 의하면, 어드레스 위치로부터 정점 위치(백 스윙에 있어서의 정점 위치)까지의 구간에 있어서의 이동 궤적에 기초하여 샤프트 플레인을 산출하기 때문에, 측정자의 두상(頭上)을 넘은 정점 위치로부터 톱(top) 위치까지의 이동 궤적을 제외할 수 있기 때문에, 샤프트 플레인의 산출 정도(精度)를 향상시키는 데 있어서 유리하게 된다.

청구항 3 및 7의 발명에 의하면, 하프웨이 백 위치로부터 정점 위치에 이르기까지의 이동 궤적에 기초하여 샤프트 플레인을 산출하기 때문에, 주로 백 스윙 후반의 이동 궤적에 기초하는 샤프트 플레인을 산출할 수 있다. 또한, 백 스윙 시의 이동 궤적 데이터 중 반분(半分) 정도만을 이용하여 샤프트 플레인을 산출하기 때문에, 장치의 처리 부하를 경감하는 데 있어서 유리하게 된다.

청구항 4 및 8의 발명에 의하면, 어드레스 위치로부터 하프웨이 백 위치에 이르기까지의 이동 궤적에 기초하여 샤프트 플레인을 산출하기 때문에, 주로 백 스윙 전반의 이동 궤적에 기초하는 샤프트 플레인을 산출할 수 있다. 또한, 백 스윙 시의 이동 궤적 데이터 중 반분 정도만을 이용하여 샤프트 플레인을 산출하기 때문에, 장치의 처리 부하를 경감하는 데 있어서 유리하게 된다.

청구항 9의 발명에 의하면, 컴퓨터를 이용하여 청구항 5 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 스윙 측정 방법을 실행할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 관련되는 스윙 측정 시스템(10)의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 측정 공간(S)에 있어서의 기준 좌표의 설명도이다.
도 3은 관성 센서(12)의 외관을 도시하는 도면이다.
도 4는 관성 센서(12)의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 5는 컴퓨터(14)의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 6은 컴퓨터(14)의 기능적 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 7은 골프 클럽(20)의 이동 궤적의 설명도이다.
도 8은 골프 클럽(20)의 이동 궤적의 설명도이다.
도 9은 도 8의 이동 궤적을 이용하여 산출한 샤프트 플레인의 설명도이다.
도 10은 골프 클럽(20)의 이동 궤적의 설명도이다.
도 11은 대샤프트 플레인 각도의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 12는 스윙 중의 측정자(F)를 도시하는 설명도이다.
도 13은 대샤프트 플레인 각도와 대(對)어드레스 시(時) 각도의 비교를 나타내는 표이다.
도 14는 본 실시 형태의 스윙 평가 방법의 수순(手順)을 도시하는 플로 차트(flow chart)이다.
도 15는 골프 클럽(20)의 이동 궤적의 설명도이다.
도 16은 좌우 진입각(θLR)의 설명도이다.
도 17은 상하 진입각(θUD)의 설명도이다.
도 18은 타격 시 페이스각(φ)의 설명도이다.
도 19는 타격 시 로프트각(α)의 설명도이다.
도 20은 타격 시 라이각(β)의 설명도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련되는 스윙 측정 장치, 스윙 측정 방법 및 스윙 측정 프로그램의 호적(好適)한 실시 형태를 상세하게 설명한다.

도 1은, 실시 형태에 관련되는 스윙 측정 시스템(10)의 구성을 도시하는 설명도이다.

스윙 측정 시스템(10)은, 관성 센서(12)와, 컴퓨터(14)(스윙 측정 장치)에 의하여 구성되고, 관성 센서(12)의 측정 결과에 기초하여, 컴퓨터(14)에 의하여 측정 공간(S) 내에 있어서의 골프 클럽(20)의 거동을 연산하고, 스윙의 평가 지표를 산출한다.

골프 클럽(20)은, 크게 샤프트(22), 골프 클럽 헤드(24) 및 그립(26)에 의하여 구성된다. 샤프트(22)의 일방(一方)의 단부(端部)에 골프 클럽 헤드(24)가 설치되고, 타방(他方)의 단부에는 그립(26)이 설치되어 있다.

측정 공간(S)의 지면(G) 상에는, 골프 볼(B)을 재치(載置)하기 위한 볼 재치 위치(P0)가 미리 정해져 있고, 이 볼 재치 위치(P0)는 지면(G) 상에 설치된 마크 등에 의하여 표시되어 있다. 혹은, 볼 재치 위치(P0)에 티(tee)가 설치되고, 이 티에 골프 볼(B)이 재치된다.

또한, 볼 재치 위치(P0)의 전방(前方)에는, 골프 볼(B)을 타출(打出)하는 목표로서의 타겟(C)이 설치되어 있다. 덧붙여, 도시의 제약 상, 도면 상에서는 볼 재치 위치(P0)와 타겟(C)이 근접하여 그려져 있지만, 실제로는 볼 재치 위치(P0)와 타겟(C)은 소정의 거리(드라이버 등 비거리가 나오는 클럽을 이용하는 정도의 거리)가 있는 것으로 한다.

측정자(F)는, 골프 클럽(20)을 스윙 하는 것에 의하여, 골프 클럽 헤드(24)의 페이스면에 의하여 볼 재치 위치(P0)에 재치된 골프 볼(B)을 타겟(C)을 향하여 타출한다.

이 스윙 시에 있어서의 가속도 및 각속도를 관성 센서(12)에 의하여 측정하고, 컴퓨터(14)에 의하여 연산 처리하는 것에 의하여, 스윙의 평가 지표를 산출한다.

덧붙여, 볼 재치 위치(P0)에 재치된 골프 볼(B)의 중심점(P1)과 타겟(C)을 잇는 직선이 목표선(L)이다.

측정 공간(S)에는, 볼 재치 위치(P0)를 중심으로 하는 기준 좌표가 설정되어 있다.

도 2는, 측정 공간(S)에 있어서의 기준 좌표의 설명도이다.

측정 공간(S)의 기준 좌표는, 볼 재치 위치(P0)를 중심으로 하여, 상기 목표선(L)을 지면(G)에 투영한 제1축 Y1과, 지면(G)에 수직인 제2축 Y2와, 지면(G)에 수평이고 또한 제1축 Y1 및 제2축 Y2에 의하여 형성되는 평면에 직교하는 방향으로 연장되는 제3축 Y3에 의하여 규정된다.

측정 공간(S) 내의 임의의 위치는, 제1축 Y1 ~ 제3축 Y3에 의하여 규정되는 기준 좌표를 이용하여 특정할 수 있다.

도 3은, 관성 센서(12)의 외관을 도시하는 도면이다.

도 3A는 관성 센서(12)의 외관 사시도, 도 3B는 관성 센서(12)의 골프 클럽(20)으로의 장착 상태를 도시하는 도면이다.

관성 센서(12)는, 무선 통신 기능을 가지는 소형의 센서 유닛이다. 관성 센서(12)의 샘플링 주파수는, 예를 들어 500Hz ~ 1000Hz이고, 기존의 자기 센서의 샘플링 주파수(예를 들어 240Hz)와 비교하여 수배(數倍)의 시간 분해능을 가진다. 또한, 기존의 자기 센서는 유선 방식인 것에 대하여, 관성 센서(12)는 무선 방식으로 측정 결과를 컴퓨터(14)로 송신할 수 있다.

관성 센서(12)는, 케이스(122), 표시부(124), 조작 버튼(126)을 구비한다.

도 3A에 도시하는 바와 같이, 관성 센서(12)의 케이스(122)는, 전면(前面)(1221), 후면(1222), 상면(1223), 하면(1224), 우측면(1225), 좌측면(1226)을 구비하고, 전후 방향의 두께와, 두께보다도 큰 치수의 좌우 방향의 폭과, 폭보다도 큰 치수의 상하 방향의 길이를 가지고, 구형판상(矩形板狀)을 나타내고 있다.

케이스(122)의 전면(1221)은, 긴쪽 방향을 케이스(122)의 상하 방향으로 평행시킨 거의 장방형을 나타내고 있다.

전면(1221)에는, 표시부(124) 및 조작 버튼(126)이 설치되어 있다.

표시부(124)는, 액정 모니터 등이고, 관성 센서(12)에 의한 측정 상황(「측정중」 등의 표시)이나 측정 결과 등이 표시된다.

덧붙여, 표시부(124)는 생략하여도 무방하고, 예를 들어 LED 등의 점등의 유무나 점등색에 의하여 관성 센서의 측정 상황 등을 시인할 수 있도록 하여도 무방하다.

조작 버튼(126)은, 관성 센서(12)에 의한 측정의 개시나 종료를 지시하는 지시 입력이 입력된다.

덧붙여, 조작 버튼(126)은 생략하여도 무방하고, 측정의 개시나 종료를 지시하는 지시 입력은, 외부(예를 들어 컴퓨터(14))로부터 주어도 무방하다.

또한, 전면(1221)에 대향하는 후면(1222)에는 케이스(122)를 골프 클럽(20)에 장착하기 위한 고정부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

관성 센서(12)는, 3차원 직교 좌표에 있어서의 측정점의 가속도 및 각속도를 리얼 타임(real time)으로 측정한다.

본 실시 형태에서는, 케이스(122)의 중심점을 측정점(O)으로 하고, 측정점(O)을 원점으로 하는 관성 센서(12)의 측정용 3차원 직교 좌표가 설정되어 있다. 구체적으로는, 측정점(O)으로부터 케이스(122)의 하면(1224) 방향으로 제1축 X1, 우측면(1225) 방향으로 제2축 X2, 후면(1222) 방향으로 제3축 X3이, 각각 설정되어 있다.

관성 센서(12)를 골프 클럽(20)에 장착할 때에는, 예를 들어 제1축 X1을 타격구인 골프 클럽(20)의 축선 방향, 즉 샤프트(22)에 일치시킨다. 또한, 제3축 X3을 골프 클럽(20)의 페이스면과 평행 방향에 일치시킨다.

덧붙여, 골프 클럽(20)의 샤프트(22)(제1축 X 방향)의 지면(G)으로부터의 기울기는, 관성 센서(12)에 있어서 중력 방향(g)을 특정하는 것에 의하여 계측할 수 있다.

여기서, 스윙의 초기 위치(측정 개시 시)에 있어서, 관성 센서(12)의 제2축 X2가, 측정 공간(S)의 제1축 Y1(목표선(L)의 지면(G)으로의 투영선)과 일치하도록 골프 클럽(20)을 보지(保持)한 상태를 「골프 클럽(20)의 기준 상태」라고 한다.

골프 클럽(20)을 기준 상태로 보지하는 것에 의하여, 측정 공간(S) 내의 기준 좌표와 관성 센서(12)의 측정용 3차원 직교 좌표와의 사이에 대응 관계를 규정할 수 있고, 관성 센서(12)로 측정한 방향을 측정 공간(S)에 있어서의 상대적인 위치 관계로 나타낼 수 있다.

또한, 만일 골프 클럽(20)이 기준 상태로부터 어긋난 경우에도, 측정 공간(S) 내의 기준 좌표와 관성 센서(12)의 측정용 3차원 직교 좌표와의 어긋남량을 알면, 관성 센서(12)의 측정 결과를 교정하는 것이 가능하게 된다.

도 4는, 관성 센서(12)의 구성을 도시하는 블럭도이다.

관성 센서(12)는, 상기의 표시부(124), 조작 버튼(126)에 더하여, 3차원 가속도 센서(128) 및 3차원 자이로(gyro) 센서(130), 처리부(132), 무선 통신부(134) 등을 포함하여 구성되어 있다.

3차원 가속도 센서(128)는, 측정점(O)에 있어서의 3차원 직교 좌표의 각 축(상기 X1, X2, X3) 방향의 가속도를 측정한다.

3차원 자이로 센서(130)는, 측정점(O)에 있어서의 3차원 직교 좌표의 각 축(상기 X1, X2, X3) 주위의 각속도를 측정한다.

무선 통신부(134)는, 3차원 가속도 센서(128) 및 3차원 자이로 센서(130)의 측정 데이터를 컴퓨터(14)로 송신한다.

처리부(132)는, 관성 센서(12)의 기동이나 측정 데이터로의 타임 스탬프의 부여, 측정 데이터의 송신의 제어 등을 행한다.

본 실시 형태에서는, 처리부(132)는, 마이크로 컴퓨터에 의하여 구성되어 있다.

처리부(132)는, CPU(132A)와, 도시하지 않는 인터페이스 회로 및 버스 라인을 통하여 접속된 ROM(132B), RAM(132C), 인터페이스(132D), 표시용 드라이버(132E) 등을 포함하여 구성되어 있다.

ROM(132B)은 CPU(132A)가 실행하는 이동체의 이동 방향 및 이동 속도를 산출하기 위한 제어 프로그램 등을 격납하고, RAM(132C)은 워킹 에어리어(working area)를 제공하는 것이다.

인터페이스(132D)는, 3차원 가속도 센서(128) 및 3차원 자이로 센서(130)의 측정값을 입력하여 CPU(132A)에 공급하고, 또한, 조작 버튼(126)으로부터의 조작 신호를 받아들여 CPU(132A)에 공급하는 것이다.

표시용 드라이버(132E)는 CPU(132A)의 제어에 기초하여 표시부(124)를 구동하는 것이다.

다음으로, 컴퓨터(14)의 구성에 관하여 설명한다.

도 5는, 컴퓨터(14)의 구성을 도시하는 블럭도이다.

컴퓨터(14)는, CPU(1402)와, 도시하지 않는 인터페이스 회로 및 버스 라인을 통하여 접속된 ROM(1404), RAM(1406), 하드 디스크 장치(1408), 디스크 장치(1410), 키보드(1412), 마우스(1414), 디스플레이(1416), 프린터(1418), 입출력 인터페이스(1420), 무선 통신 유닛(1422) 등을 가지고 있다.

ROM(1404)은 제어 프로그램 등을 격납하고, RAM(1406)은 워킹 에어리어를 제공하는 것이다.

하드 디스크 장치(1408)는, 관성 센서(12)의 측정 결과에 기초하여, 측정 공간(S) 내에 있어서의 골프 클럽(20)의 거동을 연산하고, 골프 클럽(20)의 거동에 기초하여 스윙의 평가 지표를 산출하는 평가 지표 산출 프로그램을 격납하고 있다. 또한, 하드 디스크 장치(1408)는, 3차원 좌표계에 있어서, 골프 클럽(20)을 재현한 3차원 형상 모델을 기억하고 있다.

디스크 장치(1410)는 CD나 DVD 등의 기록 매체에 대하여 데이터의 기록 및/또는 재생을 행하는 것이다.

키보드(1412) 및 마우스(1414)는, 조작자에 의한 조작 입력을 받아들이는 것이다.

디스플레이(1416)는 예를 들어 상기 평가 지표 등의 데이터를 표시 출력하는 것이고, 프린터(1418)는 데이터를 인쇄 출력하는 것이고, 디스플레이(1416) 및 프린터(1418)에 의하여 데이터를 출력한다.

입출력 인터페이스(1420)는, 외부 기기와의 사이에서 데이터의 수수(授受)를 행하는 것이다.

무선 통신 유닛(1422)은, 관성 센서(12)와의 사이에서 무선 통신을 이용하여 데이터(측정 데이터 등)의 수수를 행하는 것이다.

덧붙여, 본 실시 형태에서는, 관성 센서(12)의 측정 결과에 기초하여 스윙의 평가 지표를 산출하는 장치로서 컴퓨터(14)를 이용하지만, 예를 들어 스마트폰이나 타블렛 등의 소형 정보 처리 장치에 의하여 평가 지표를 산출하여도 무방하다.

또한, 예를 들어 관성 센서(12)에 평가 지표를 산출하는 기능을 탑재하여도 무방하다. 이 경우, 산출한 평가 지표를 관성 센서(12)의 표시부(124)에 표시하여도 무방하고, 다른 정보 처리 장치로 송신하여 표시 등의 출력을 행하여도 무방하다.

도 6은, 컴퓨터(14)의 기능적 구성을 도시하는 블럭도이다.

컴퓨터(14)는, 관성 센서(12)의 측정 결과에 기초하여, 측정 공간(S) 내에 있어서의 골프 클럽(20)의 거동을 연산하고, 스윙의 평가 지표를 산출하는 스윙 측정 장치로서 기능한다.

컴퓨터(14)는, 상기 CPU(1402)가 상기 평가 지표 산출 프로그램을 실행하는 것에 의하여, 이동 궤적 산출부(62), 샤프트 플레인 산출부(64), 각도 산출부(66)로서 기능한다.

이동 궤적 산출부(62)는, 관성 센서(12)의 검출값을 이용하여, 스윙 중에 있어서의 골프 클럽(20)의 이동 궤적을 산출한다.

샤프트 플레인 산출부(64)는, 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 이동 궤적에 기초하여, 당해 스윙에 있어서의 샤프트 플레인을 산출한다.

각도 산출부(66)는, 샤프트 플레인에 대하여 골프 클럽(20)의 페이스면이 이루는 대샤프트 플레인 각도를 평가 지표로서 산출한다.

다음으로, 상기 각 기능부의 상세에 관하여 설명한다.

상술과 같이, 관성 센서(12)는, 골프 클럽(20)에 장착되지만, 골프 클럽(20)의 형상은 기지(旣知)이고 또한 거의 일정(타격 시에 있어서의 휨 등은 무시할 수 있다)하기 때문에, 관성 센서(12)의 측정점을 고정하면, 골프 클럽(20)의 임의의 점과 측정점과의 상대 위치를 특정할 수 있다.

평가 지표 산출 프로그램은, 관성 센서(12)의 측정 결과에 기초하여, 각 시각에 있어서의 골프 클럽(20)의 각 점의 위치를 산출하고, 스윙 중의 골프 클럽(20)의 거동을 RAM(1406) 상의 가상 공간 상에 재현한다. 그리고, 당해 스윙에 있어서의 각종의 평가 지표를 산출한다.

본 실시 형태에서는, 평가 지표 산출 프로그램에 있어서, 이하의 평가 지표를 산출한다.

(1) 골프 클럽(20)의 이동 궤적을 나타내는 시계열 데이터로서의 이동 궤적 데이터(이동 궤적 산출부(62)):

이동 궤적 데이터는, 도 7에 도시하는 바와 같이 골프 클럽(20)의 샤프트(22)의 이동 궤적에 의하여 나타내진다. 덧붙여, 이동 궤적 데이터의 다른 형태로서, 도 15와 같은 골프 클럽(20)의 페이스면의 중심점의 이동 궤적도 산출 가능하다.

덧붙여, 도 7A는 측정자(F)의 정면으로부터 본 이동 궤적, 도 7B는 목표선(L)의 연재 방향과 반대 방향으로부터 본 이동 궤적이다.

도 7의 이동 궤적 데이터 중, GR은 그립 위치의 궤적, FA는 헤드 위치(페이스면 방향)의 궤적을 나타낸다. 또한, 일련의 이동 궤적 중, AD는 어드레스 위치, HB는 하프웨이 백 위치, HI는 백 스윙 중에 골프 클럽 헤드(24)가 가장 높은 위치에 도달한 점인 정점 위치, TP는 골프 클럽 헤드(24)의 이동 방향이 반전하는 포인트(방향 전환 포인트)인 톱 위치를 나타낸다.

(2) 스윙 중의 골프 클럽(20)의 궤적을 따른 평면인 샤프트 플레인(샤프트 플레인 산출부(64)):

샤프트 플레인은, 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 골프 클럽(20)의 이동 궤적을 이용하여, 최소 제곱법 등 공지의 방법을 이용하여, 이들의 각 라인(이동 궤적)과의 거리가 최소가 되는 평면으로서 산출한다.

샤프트 플레인 산출 시에 추출하는 구간으로서는, 예를 들어 어드레스 위치(AD)(도 7 참조)로부터 정점 위치(HI)(도 7 참조)까지의 어느 하나의 구간으로 한다. 즉, 이 경우 샤프트 플레인 산출부(64)는, 백 스윙 중에 골프 클럽 헤드(24)가 가장 높은 위치에 도달한 점을 정점 위치(HI)로 하고, 스윙의 어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI)까지의 어느 하나의 구간에 있어서의 이동 궤적에 기초하여 샤프트 플레인을 산출한다.

이와 같이, 어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI)까지의 이동 궤적을 샤프트 플레인의 산출에 이용하고, 정점 위치(HI)로부터 톱 위치(TP)까지의 이동 궤적을 제외하는 것에 의하여, 샤프트 플레인의 산출 정도(精度)를 향상시킬 수 있다. 특히, 정점 위치(HI)로부터 톱 위치(TP)까지의 구간이 긴 측정자에 있어서는, 이 구간의 이동 궤적이, 주된 백 스윙 구간(어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI))과 동일 평면 상에 놓이지 않는 경우가 많다고 생각되기 때문에, 어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI)까지의 이동 궤적을 샤프트 플레인의 산출에 이용하는 것이 타당하다고 생각된다.

예를 들어, 도 7에 도시하는 스윙 전체의 이동 궤적으로부터, 어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI)까지의 구간을 추출한 것이 도 8이다. 덧붙여, 도 8A는 측정자(F)의 정면으로부터 본 이동 궤적, 도 8B는 목표선(L)의 연재 방향과 반대 방향으로부터 본 이동 궤적이다.

그리고, 도 8의 이동 궤적으로부터 최소 제곱법 등을 이용하여 산출한 것이, 도 9에 도시하는 샤프트 플레인(SP)이다. 도 9에서는 측정자(F)의 목표선(L)의 연재 방향과 반대 방향으로부터 본 이동 궤적(도 8B)에 중첩하여 샤프트 플레인(SP)을 도시하고 있다.

또한, 어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI)까지의 구간으로부터 임의의 구간을 추출하여 샤프트 플레인을 산출하여도 무방하다. 최소한 스윙 중의 2점의 이동 궤적을 취득할 수 있으면 샤프트 플레인을 산출 가능하다.

예를 들어, 백 스윙 중의 어드레스 위치(AD)로부터 하프웨이 백 위치(HB)(도 10 참조)에 이르기까지의 이동 궤적에 기초하여 샤프트 플레인을 산출하여도 무방하다. 이 경우, 주로 백 스윙 전반의 이동 궤적에 기초하는 샤프트 플레인을 산출할 수 있다. 어드레스 위치(AD)로부터 하프웨이 백 위치(HB)에 이르기까지의 이동 궤적을 추출한 것을 도 20에 도시한다.

덧붙여, 하프웨이 백 위치(HB)는, 일반적으로 샤프트가 지면과 평행이 되는 포인트 또는 손목이 허리의 위치까지 오른 포인트로서 규정되지만, 프로그램에 의한 처리에 있어서는, 전자의 샤프트가 지면과 평행이 되는 포인트 한 쪽이 정도(精度)가 높다고 생각된다.

또한, 도시는 생략하지만, 백 스윙 중의 하프웨이 백 위치(HB)로부터 정점 위치(HI)에 이르기까지의 이동 궤적에 기초하여 샤프트 플레인을 산출하여도 무방하다. 이 경우, 주로 백 스윙 후반의 이동 궤적에 기초하는 샤프트 플레인을 산출할 수 있다.

이와 같이, 어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI)까지의 구간으로부터 임의의 구간을 추출하여 샤프트 플레인을 산출하는 것에 의하여, 컴퓨터(14)의 처리 부하를 경감할 수 있다.

(3) 샤프트 플레인에 대하여 골프 클럽(20)의 페이스면이 이루는 대샤프트 플레인 각도(각도 산출부(66)):

대샤프트 플레인 각도는, 스윙 중의 각 시각에 있어서의 페이스면의 방향과, (2)에서 산출한 샤프트 플레인으로부터 산출할 수 있다. 이 때, 스윙 중의 각 시각에 있어서의 대샤프트 플레인 각도를 시계열 데이터로서 산출할 수도 있고, 임의의 시각에 있어서의 대샤프트 플레인 각도만을 산출(또는 시계열 데이터로부터 추출)할 수도 있다.

도 11A는, 대샤프트 플레인 각도의 일례를 도시하는 설명도이다.

도 11A에 있어서, 부호 AD는 어드레스 위치, FA는 소정 시각에 있어서의 골프 클럽 헤드(24)의 페이스면 방향, SP는 샤프트 플레인, V는 샤프트 플레인과 직교하는 선분이다. 본 실시 형태에서는, 대샤프트 플레인 각도는, 샤프트 플레인(SP)과 직교 하는 선분(V)을 기준(0°)으로 하여, 페이스면 방향(FA)이 이루는 각도이고, 시계 방향으로 양(陽)의 각도를 취하는 것으로 한다.

예를 들어, 상태 α에서는 선분(V)과 페이스면 방향(FA)과는 일치하고 있고, 대샤프트 플레인 각도는 0°이다. 상태 β에서는 선분(V)과 페이스면 방향(FA)이 이루는 각도, 즉 대샤프트 플레인 각도는 -10°이다. 상태 γ에서는 선분(V)과 페이스면 방향(FA)이 이루는 각도, 즉 대샤프트 플레인 각도는 +10°이다.

도 11B에, 비교예로서 어드레스 위치(AD)에 있어서의 페이스면 방향(FA)을 기준으로 한 샤프트축 주위의 페이스 각도의 변화의 결과를 도시하고 있다.

도 11B에 상태 α, β, γ에 있어서의 골프 클럽 헤드(24)의 위치는, 각각 도 11A의 상태 α, β, γ와 같은 위치에 있지만, 종래와 같이 어드레스 위치(AD)에 있어서의 페이스면 방향(FA)과 비교하면, 모두 페이스 각도 = 0°가 되고, 도 11A에 도시하는 대샤프트 플레인 각도와는 다르다.

도 12는, 스윙 중의 측정자(F)를 후방(목표선(L)의 연재 방향과 반대 방향)으로부터 본 도면이다. 도 12A는 골프 클럽 헤드(24)가 하프웨이 백 위치(HB)에 있는 타이밍이고, 도 12B는 골프 클럽 헤드(24)가 톱 위치(TP)에 있는 타이밍이다.

이와 같은 동일한 스윙에 대하여, 본 발명에서 산출하는 대샤프트 플레인(SP) 각도와, 어드레스 위치(AD)에 있어서의 페이스면 방향(FA)과의 비교에 의한 페이스 각도(대AD 시 각도)를 각각 산출하면, 도 13의 표와 같이 된다.

즉, 하프웨이 백 위치(HB)에서는, 대샤프트 플레인 각도는 9.1°이고, 대어드레스 시 각도는 0.9°이었다. 또한, 톱 위치(TP)에서는, 대샤프트 플레인 각도는 33.4°이고, 대어드레스 시 각도는 2.8°이었다.

대어드레스 시 각도에서는 어드레스로부터 톱까지 페이스의 열림이 거의 없다고 하는 결과가 되어 있지만, 대샤프트 플레인 각도는 톱에 걸쳐 커지고 있고, 스윙을 평가하는 지표로서 종래로부터 이용되고 있는 대어드레스 시 각도와는 다른 관점으로부터 스윙의 평가가 가능한 것을 알 수 있다.

덧붙여, 상기 (1) ~ (3)과 아울러, 이하에 나타내는 바와 같은 일반적인 스윙 측정 장치로 측정하는 각종 평가 지표를 산출하여도 무방하다.

(4) 이동 궤적 데이터에 기초하는 헤드 스피드 데이터:

골프 클럽(20)의 페이스면의 중심점(410)(도 15)이 단위 시간당 이동하는 거리에 기초하여, 스윙 중에 있어서의 헤드 스피드를 산출한다.

(5) 좌우 진입각(θLR):

좌우 진입각(θLR)은, 도 16에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽(20)의 페이스면(402)의 중심점(410)의 이동 궤적(T)과 목표선(L)을 수평면에 투영하였을 때에, 수평면 상에 있어서 이동 궤적(T)과 목표선(L)이 이루는 각도를 말한다. 덧붙여, 도면 중, 화살표 F는 골프 클럽 헤드(24)의 이동 방향을 나타낸다.

(6) 상하 진입각(θUD):

상하 진입각(θUD)이란, 도 17에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽(20)의 페이스면(402)의 중심점(410)의 이동 궤적(T)과 목표선(L)을, 목표선(L)과 평행하는 연직면에 투영하였을 때에, 연직면 상에 있어서 이동 궤적(T)과 목표선(L)이 이루는 각도를 말한다.

(7) 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 골프 클럽 헤드(24)의 방향을 나타내는 방향 데이터(Df):

본 실시 형태에서는, 방향 데이터(Df)는, 타격 시 페이스각(φ)과, 타격 시 로프트각(α)과, 타격 시 라이각(β)을 포함한다.

이하, 도 18, 도 19, 도 20을 참조하여 설명한다.

(7-1) 타격 시 페이스각(φ)은, 도 18에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽(20)의 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 페이스면(402)의 중심점(410)을 지나는 법선(H)과 목표선(L)을 수평면에 투영하였을 때에, 수평면 상에 있어서 법선(H)과 목표선(L)이 이루는 각도에 의하여 나타내진다.

(7-2) 타격 시 로프트각(α)은, 도 19에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽(20)의 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 페이스면(402)의 중심점(410)을 지나는 법선(H)과 당해 법선(H)과 교차하는 수평면(지면(G))과 평행한 평면이 이루는 각도에 의하여 나타내진다.

(7-3) 타격 시 라이각(β)은, 도 20에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽(20)의 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 샤프트(22)의 연장선과, 이 연장선이 교차하는 수평면(본 예에서는 지면(G))이 이루는 각도에 의하여 나타내진다.

덧붙여, 상술한 스윙 평가 지표는 일례이고, 상술한 평가 지표 중 일부만을 산출하거나, 상술한 평가 지표 이외의 평가 지표를 산출하여도 무방한 것은 물론이다.

다음으로, 도 14의 플로 차트를 참조하여 본 실시 형태의 스윙 측정 방법에 관하여 설명한다.

우선, 측정자(F)는 골프 클럽(20)에 관성 센서(12)를 장착한다(스텝 S10). 관성 센서(12)의 장착 위치는 임의이지만, 측정자(F)에 의한 스윙을 방해하지 않는 위치가 바람직하다. 도 3B의 예에서는 그립(26)과 샤프트(22)의 경계 부근에 장착되어 있다. 또한, 상술과 같이, 관성 센서(12)를 골프 클럽(20)에 장착할 때에는, 제1축 X1을 타격구인 골프 클럽(20)의 축선 방향, 즉 샤프트(22)에 일치시킨다. 또한, 제3축 X3을 골프 클럽(20)의 페이스면과 평행 방향에 일치시킨다.

다음으로, 측정자(F)가 관성 센서(12)의 장착 위치 정보를 입력한다(스텝 S12). 장착 위치 정보란, 예를 들어 장착 후의 관성 센서(12)의 기준점(예를 들어 케이스(122)의 상하 좌우 방향의 중심점)과 그립(26)의 단부와의 거리, 골프 클럽(20)의 길이, 로프트각 및 라이각 등이다.

계속하여, 측정자(F)는, 골프 클럽(20)이 기준 상태가 되도록 어드레스 자세를 조정한다(스텝 S14). 즉, 타격구인 골프 클럽(20)의 자세를 기준 상태로 조정하는 조정 공정을 행한다. 스텝 S14의 조정 공정에서는, 관성 센서(12)의 제2축 X2가, 측정 공간(S)의 제1축 Y1(목표선(L)의 지면(G)으로의 투영선)과 일치하도록 골프 클럽(20)을 보지하는 것에 의하여, 골프 클럽(20)의 자세를 기준 상태로 조정한다.

관성 센서(12)의 제2축 X2가, 측정 공간(S)의 제1축 Y1(목표선(L)의 지면(G)으로의 투영선)과 일치하도록 골프 클럽(20)을 보지하였다.

어드레스 자세의 조정이 완료하면, 측정자(F)는 관성 센서(12)의 조작 버튼(126)을 온(on)으로 하여 측정을 개시한다(스텝 S16). 즉, 조작 버튼(126)은, 골프 클럽(20)의 자세의 조정이 완료한 것을 나타내는 트리거(trigger) 신호를 출력하는 신호 발생 수단이고, 관성 센서(12)는, 트리거 신호의 입력을 받아 가속도의 측정을 개시한다.

측정자(F)는, 조작 버튼(126)을 온(on)한 후에 스윙을 개시한다. 관성 센서(12)는, 스윙 중의 골프 클럽(20)의 가속도를 측정하는 가속도 측정 공정을 행한다(스텝 S18). 가속도 측정 공정에서는, 관성 센서에 가해지는 가속도의 크기 및 방향을 시계열로 취득한다. 또한, 취득된 측정 데이터는, 무선 통신을 이용하여 컴퓨터(14)로 송신된다.

계속하여, 컴퓨터(14)에서는, 스윙 평가 지표 프로그램에 의하여, 관성 센서(12)로 측정된 가속도의 시계열 데이터(관성 센서(12)의 검출값)와, 골프 클럽(20)의 3차원 형상 모델에 기초하여, 골프 클럽(20)의 거동을 나타내는 거동 데이터를 생성한다(스텝 S20). 이 때, 스윙 평가 지표 프로그램은, 가속도의 시계열 데이터에 기초하여 3차원 형상 모델을 가상 공간 상에서 움직이는 것에 의하여, 거동 데이터를 생성한다. 그리고, 거동 데이터에 기초하여 스윙의 평가 지표를 산출한다.

구체적으로는, 우선 스윙 중에 있어서의 골프 클럽(20)의 이동 궤적을 산출한다(스텝 S22: 이동 궤적 산출 공정).

다음으로, 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 이동 궤적에 기초하여, 당해 스윙에 있어서의 샤프트 플레인을 산출한다(스텝 S24: 샤프트 플레인 산출 공정).

그리고, 샤프트 플레인에 대하여 골프 클럽(20)의 페이스면이 이루는 대샤프트 플레인 각도를 산출한다(스텝 S26: 각도 산출 공정).

또한, 그 외 헤드 스피드 데이터 등의 평가 지표를 산출한다(스텝 S28). 덧붙여, 이들 평가 지표의 산출 순서는 임의이고, 예를 들어 헤드 스피드 데이터 등의 평가 지표를 산출하고 나서 샤프트 플레인이나 대샤프트 플레인 각도를 산출하여도 무방하다.

마지막으로, 컴퓨터(14)는, 산출한 평가 지표를 디스플레이(1416) 등에 출력하여(스텝 S30), 본 플로 차트에 의한 처리를 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태에 관련되는 스윙 측정 시스템(10)은, 샤프트 플레인에 대하여 골프 클럽(20)의 페이스면이 이루는 대샤프트 플레인 각도를 산출하기 때문에, 각 측정자의 스윙 타입을 파악하는 데 있어서 유리하게 된다. 또한, 각 측정자의 스윙 타입에 맞춘 평가를 행하는 데 있어서 유리하게 된다.

또한, 스윙 측정 시스템(10)은, 어드레스 위치(AD)로부터 정점 위치(HI)까지의 구간에 있어서의 이동 궤적에 기초하여 샤프트 플레인을 산출하기 때문에, 측정자의 두상을 넘은 정점 위치(HI)로부터 톱 위치(TP)까지의 이동 궤적을 제외할 수 있기 때문에, 샤프트 플레인의 산출 정도(精度)를 향상시키는 데 있어서 유리하게 된다.

10: 스윙 측정 시스템
12: 관성 센서
14: 컴퓨터(스윙 측정 장치)
20: 골프 클럽
22: 샤프트
24: 골프 클럽 헤드
26: 그립
62: 이동 궤적 산출부
64: 샤프트 플레인 산출부
66: 각도 산출부

Claims

관성 센서를 이용하여 골프 클럽의 스윙의 평가 지표를 측정하는 스윙 측정 장치에 있어서,
상기 관성 센서의 검출값을 이용하여, 상기 스윙 중에 있어서의 상기 골프 클럽의 이동 궤적을 산출하는 이동 궤적 산출부와,
상기 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여, 상기 스윙에 있어서의 샤프트 플레인을 산출하는 샤프트 플레인 산출부와,
상기 샤프트 플레인에 대하여 상기 골프 클럽의 페이스면이 이루는 대(對)샤프트 플레인 각도를 상기 평가 지표로서 산출하는 각도 산출부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 스윙 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 샤프트 플레인 산출부는, 백 스윙 중에 상기 골프 클럽의 헤드가 가장 높은 위치에 도달한 점을 정점 위치로 하고, 상기 스윙의 어드레스 위치로부터 상기 정점 위치까지의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는
것을 특징으로 하는 스윙 측정 장치.
제2항에 있어서,
상기 샤프트 플레인 산출부는, 상기 백 스윙 중의 하프웨이 백 위치로부터 상기 정점 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는
것을 특징으로 하는 스윙 측정 장치.
제2항에 있어서,
상기 샤프트 플레인 산출부는, 상기 백 스윙 중의 상기 어드레스 위치로부터 하프웨이 백 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는
것을 특징으로 하는 스윙 측정 장치.
관성 센서를 이용하여 골프 클럽의 스윙의 평가 지표를 측정하는 스윙 측정 방법에 있어서,
상기 관성 센서의 검출값을 이용하여, 상기 스윙 중에 있어서의 상기 골프 클럽의 이동 궤적을 산출하는 이동 궤적 산출 공정과,
상기 스윙 중의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여, 상기 스윙에 있어서의 샤프트 플레인을 산출하는 샤프트 플레인 산출 공정과,
상기 샤프트 플레인에 대하여 상기 골프 클럽의 페이스면이 이루는 대샤프트 플레인 각도를 상기 평가 지표로서 산출하는 각도 산출 공정
을 포함한 것을 특징으로 하는 스윙 측정 방법.
제5항에 있어서,
상기 샤프트 플레인 산출 공정에서는, 백 스윙 중에 상기 골프 클럽의 헤드가 가장 높은 위치에 도달한 점을 정점 위치로 하고, 상기 스윙의 어드레스 위치로부터 상기 정점 위치까지의 어느 하나의 구간에 있어서의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는
것을 특징으로 하는 스윙 측정 방법.
제6항에 있어서,
상기 샤프트 플레인 산출 공정에서는, 상기 백 스윙 중의 하프웨이 백 위치로부터 상기 정점 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는
것을 특징으로 하는 스윙 측정 방법.
제6항에 있어서,
상기 샤프트 플레인 산출 공정에서는, 상기 백 스윙 중의 상기 어드레스 위치로부터 하프웨이 백 위치에 이르기까지의 상기 이동 궤적에 기초하여 상기 샤프트 플레인을 산출하는
것을 특징으로 하는 스윙 측정 방법.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 스윙 측정 방법을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스윙 측정 프로그램.