説明

スイング解析システムおよびスイング解析装置

【課題】計測した加速度からスイングにおける競技用具の打撃部の軌跡を解析する。
【解決手段】ボールを打撃する競技用具の打撃部に装着され、加速度を計測する加速度センサ2と、加速度センサ2から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部11と、通信部11で受信した加速度情報に基づいて打撃部の軌跡を抽出する解析部13と、解析部13で抽出された打撃部の軌跡を表示する表示部14とを備え、加速度センサ2は、ボールと当接する打撃部の当接面と直交するボール打ち出し方向と略水平方向において45度の角度を成すX軸方向およびY軸方向の加速度を計測し、解析部13は、X軸方向およびY軸方向の加速度に基づいて打撃部の軌跡を抽出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボール等を打撃する競技用具を使用するゴルフや野球等の競技において競技者の競技用具のスイングを解析するスイング解析システムおよびスイング解析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のスイング解析システムは、ゴルフクラブのヘッド部に加速度センサを装着し、その加速度センサで計測した三軸方向の加速度データに基づいてボールの飛び出し速度、軌跡、飛距離やゴルフクラブのヘッド部とボールとのインパクト時のゴルフクラブのヘッド部のゴルフボールを打撃する打撃面(フェース)の傾きを解析するようにしているものがある(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9−215808号公報(段落「0020」〜段落「0022」、図1、図4)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した従来の技術においては、ゴルフクラブのヘッド部とボールとのインパクト時のゴルフクラブのヘッド部の打撃面の傾きを解析することはできたが、スイングにおけるゴルフクラブのヘッド部(打撃部)の軌跡を解析することができないという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、スイングにおける競技用具の打撃部の軌跡を解析することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
そのため、本発明は、競技用具に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングを解析するスイング解析システムにおいて、ボールを打撃する前記競技用具の打撃部に装着され、加速度を計測する加速度計測手段と、前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記打撃部の軌跡を抽出する解析部と、前記解析部で抽出された前記軌跡を表示する出力手段とを備え、前記加速度計測手段は、前記ボールと当接する前記打撃部の当接面と直交するボール打ち出し方向と略水平方向においてそれぞれ45度の角度を成す第1の方向および第2の方向の加速度を計測し、前記解析部は、前記第1の方向の加速度および第2の方向の加速度に基づいて前記打撃部の軌跡を抽出することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
このようにした本発明は、スイングにおける競技用具の打撃面の傾きの変化の軌跡を解析することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施例におけるスイング解析システムおよびスイング解析装置の構成を示すブロック図
【図2】実施例における加速度センサの説明図
【図3】実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図4】実施例におけるスイング時のゴルフクラブのヘッド部の動きを示す説明図
【図5】実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図
【図6】実施例における解析結果表示画面の説明図
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明によるスイング解析システムおよびスイング解析装置の実施例を説明する。
【実施例】
【0009】
図1は実施例におけるスイング解析システムおよびスイング解析装置の構成を示すブロック図である。
図1において、1はスイング解析装置であり、ゴルフや野球等の競技においてボール等を打撃する競技用具の動きを解析するものである。なお、本実施例では、競技をゴルフとし、競技者がスイングする競技用具としてのゴルフクラブ(パター)のヘッド部(ゴルフボールと当接する打撃部)の動きを解析するものとする。
【0010】
2は加速度計測手段としての加速度センサであり、X軸およびY軸の二方向の加速度を測定(計測)することができる加速度センサである。この加速度センサ2は、所定のサンプリング時間毎に測定した二方向の加速度の情報を無線通信回線等の通信回線3でスイング解析装置1へ送信することができるようになっている。したがって、加速度センサ2から送信される加速度の情報には時間の経過情報も含まれている。なお、本実施例では、加速度センサ2は、X軸およびY軸の二方向の加速度を測定するものとして説明するが、X軸、Y軸、Z軸の三方向の加速度を測定するものであってもよい。
【0011】
加速度センサ2は、図2に示すようにゴルフボール22を打撃するゴルフクラブ20のヘッド部(打撃部)21の上面に取り付けられ、競技者のスイングにより変化するヘッド部21のX軸23およびY軸24の二方向の加速度を測定する。
【0012】
ここで、X軸23は、ゴルフボール22が置かれた略水平面においてゴルフボール22が打ち出される方向25に対して競技者の身体側に角度45度、傾いた方向(第1の方向)であり、Y軸24は、ゴルフボール22が置かれた略水平面(略水平方向)においてゴルフボール22が打ち出される方向25に対して競技者の反身体側に角度45度、傾いた方向(第2の方向)である。したがって、略水平面においてX軸23とY軸24とは直交した関係にある。
【0013】
なお、X軸23のおよびY軸24のプラス方向は、ゴルフボール22が打ち出される方向としている。また、加速度センサ2は、測定した加速度の情報を無線通信回線でなく、有線回線を介してスイング解析装置1へ送信するようにしても良い。さらに、加速度センサ2は、ヘッド部21の内部や下面に設けるようにしても良く、またヘッド部21に着脱可能にしても良い。
【0014】
このようにスイング解析システムは、スイング解析装置1と、加速度センサ2と、スイング解析装置1と加速度センサ2とを通信可能に接続する通信回線3とにより構成されている。
スイング解析装置1は、通信部11と、記憶部12と、解析部13と、表示部14と、制御部15とから構成されている。このスイング解析装置1は、例えば通信部11と、記憶部12と、解析部13と、表示部14と、制御部15とを備えたコンピュータ等である。
【0015】
通信部11は、加速度センサ2との間で通信回線3を介して情報の送受信制御を行い、加速度センサ2から送信された加速度の情報を加速度情報として受信するものである。
記憶部12は、メモリ等で構成された記憶手段であり、通信部11で加速度センサ2から受信した加速度の情報を記憶し、またスイング解析装置1全体の動作を制御するための制御プログラム(ソフトウェア)や制御情報等を記憶するものである。
【0016】
解析部13は、記憶部12に記憶された加速度の情報に基づいて競技者のスイングによるゴルフクラブのヘッド部の動きを解析するものである。この解析部13は、記憶部12に記憶された加速度の情報から時間の経過に表す情報と加速度を表す情報から時間の経過とともに変化するX軸、Y軸の加速度の情報から競技者のスイングによるゴルフクラブのヘッド部の動きを解析する。
【0017】
表示部14は、液晶ディスプレイ等の表示出力手段であり、記憶部12に記憶された加速度の情報を表示するとともに、解析部13により解析された競技者のスイングによるゴルフクラブのヘッド部の動きに関する情報を表示するものである。
制御部15は、CPU(Central Processing Unit)等の演算手段および制御手段であり、記憶部12に記憶された制御プログラム(ソフトウェア)や制御情報等に基づいてスイング解析装置1全体の動作を制御するものである。
【0018】
このように構成されたスイング解析装置1は、加速度センサ2から所定の周期時間で計測された二方向の加速度の情報を通信部11で受信して記憶部12に記憶させ、解析部13は記憶部12に記憶された二方向の加速度の情報から競技者のスイングによるゴルフクラブのヘッド部の動きを解析し、その結果を表示部14に表示する。したがって、競技者は、スイング解析装置1の表示部14に表示された情報に基づいて自己のスイングを矯正することができる。
【0019】
上述した構成の作用について図3から図5に基づいて説明する。
図3および図5において、横軸は時間の経過を示し、縦軸は加速度を示している。また、図中の実線は上述したX軸方向の加速度、破線はY軸方向の加速度を示している。
まず、スイング解析装置の制御部および解析部が行うスイング全体の解析処理を図3の実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図1を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、競技者はスイングを行い、スイング解析装置1は、加速度センサ2から当該競技者が行ったスイングに伴う加速度の情報を通信部11で受信し、記憶部12に記憶しているものとする。
【0020】
スイング解析装置1の解析部13は、制御部15の指示により、記憶部12に記憶された加速度の情報から上述したX軸方向の加速度およびY軸方向の加速度を抽出し、横軸を時間の経過、縦軸を加速度として抽出したX、Y軸の加速度の変化を表すグラフを作成する。なお、図3は作成したグラフを表示部14に表示した例を示している。
【0021】
図3において、T1はスイング(テイクバック)開始時点、T2はテイクバックの終了時点、T3はゴルフクラブがゴルフボールを打撃(インパクト)する打撃時点、T4はスイングの終了時点を示している。また、T1からT2の間はテイクバック、T2からT3の間はインパクト前のスイング、T3からT4はインパクト後のフォロースルーを示している。
【0022】
解析部13は、記憶部12に記憶された加速度の情報に基づき、時間の経過にしたがってX軸方向の加速度およびY軸方向の加速度のいずれかの方向における加速度の変化が発生する時点を検出し、その時点をT1(スイングの開始)とする。
解析部13は、さらに記憶部12に記憶された加速度の情報の解析を進め、X軸およびY軸の二方向の加速度の値が略ゼロとなっている時点を検出し、その時点をT2(テイクバックの終了)とする。
【0023】
解析部13は、さらに記憶部12に記憶された加速度の情報の解析を進め、X軸およびY軸方向の加速度が所定の時間(例えば、100ms)内に閾値(例えば、9.8m/s)を超えて大きく変化する時点から所定の時間(例えば、50ms)が経過した時点を検出し、その時点をT3(インパクト)とする。
解析部13は、さらに記憶部12に記憶された加速度の情報の解析を進め、X軸方向の加速度およびY軸方向の加速度の変化が略収束する時点を検出し、その時点をT4(スイングの終了)とする。
【0024】
次に、図1に示すスイング解析装置1の解析部13は、制御部15の指示により、記憶部12に記憶された加速度の情報からインパクト前後におけるゴルフクラブのヘッド部の動きを抽出する処理を行う。その処理を図4の実施例におけるスイング時のゴルフクラブのヘッド部の動きを示す説明図および図5の実施例におけるスイング時の加速度の変化を示す説明図に基づいて図1を参照しながら説明する。
【0025】
図4はゴルフクラブのヘッド部21の上面図であり、ヘッド部21がゴルフボール22を打撃する時点および打撃した後を示す説明図である。
図4において、加速度センサ2は、ゴルフボール22を打撃するヘッド部21のフェース面211に対してX軸23およびY軸24のそれぞれが45度(θ)の角度をなすように配置されている。したがって、X軸23およびY軸24は、ヘッド部21のフェース面211に直交するゴルフボール22の打ち出し方向25に対してそれぞれ45度(θ)の角度を成している。
【0026】
また、ヘッド部21aおよびヘッド部21bは、ゴルフボール22を打撃した後の動きを示しており、それぞれゴルフボール22の打ち出し方向25からずれていることを示している。ヘッド部21aは、ゴルフボール22の打ち出し方向25から競技者の反身体(OUT)側にずれ、ヘッド部21bは、ゴルフボール22の打ち出し方向25から競技者の身体(IN)側にずれていることを示している。
スイング解析装置1の解析部13は、検出した図2に示すT2からT4の間の加速度の情報からスイングによるゴルフクラブのヘッド部の動き、すなわちX軸方向およびY軸方向の加速度の変化からスイングによるゴルフクラブのヘッド部の動きを抽出する。
【0027】
例えば、解析部13は、図5(a)に示すように、打撃時点T3以前および打撃時点T3以降において実線で表すX軸方向および破線で表すY軸方向の加速度の変化が略同様に発生、すなわちX軸方向の加速度の波形とY軸方向の加速度の波形が略重なっていることを検出すると、図4におけるゴルフクラブのヘッド部21はゴルフボール22の打ち出し方向25と同方向に軌跡を描いていることを検出する。
【0028】
また、解析部13は、図5(b)に示すように、打撃時点T3の前後において実線で表すX軸方向の加速度が破線で表すY軸方向の加速度と比較してプラス方向に増加していることを検出し、またX軸方向の加速度の変化がY軸方向の加速度の変化に遅れて発生していることを検出すると、図4におけるゴルフクラブのヘッド部21はゴルフボール22の打ち出し方向25から競技者の反身体(OUT)側にずれて軌跡を描いていることを検出する。
【0029】
さらに、解析部13は、図5(c)に示すように、打撃時点T3の前後において破線で表すY軸方向の加速度が実線で表すX軸方向の加速度と比較してプラス方向に増加していることを検出し、またY軸方向の加速度の変化がX軸方向の加速度の変化に遅れて発生していることを検出すると、図4におけるゴルフクラブのヘッド部21はゴルフボール22の打ち出し方向25から競技者の身体(IN)側にずれて軌跡を描いていることを検出する。
【0030】
図4に示すように、加速度センサ2をゴルフボール22を打撃するヘッド部21のフェース面211に対してX軸23およびY軸24のそれぞれが45度(θ)の角度をなすように配置、すなわちX軸23およびY軸24は、ヘッド部21のフェース面211に直交するゴルフボール22の打ち出し方向25に対してそれぞれ45度(θ)の角度を成すように配置したことにより、打撃時点T3の前後においてX軸方向の加速度とY軸方向の加速度とを比較して容易にゴルフクラブのヘッド部21の軌跡を解析することができるようになる。
【0031】
すなわち、解析部13は、X軸方向の加速度およびY軸方向の加速度の変化からヘッド部21がボールを打撃する打撃時点を抽出し、その打撃時点の前後のX軸方向の加速度とY軸方向の加速度との差に基づいてボール打ち出し方向から競技者の身体側または反身体側にずれたヘッド部21の軌跡を抽出する。
【0032】
制御部15は、解析部13が解析した結果を、例えば図6に示す解析結果表示画面60として表示部14に表示する。この解析結果表示画面60は、例えばX軸方向およびY軸方向の加速度の変化を時間の経過とともにグラフで表示し、また画面の一部の領域61にゴルフクラブのヘッド部の軌跡を矢印等で表示するものとする。
【0033】
このようにスイング解析装置1は、測定した競技者のスイングのX軸、Y軸方向の加速度情報からスイングによるゴルフクラブのヘッド部の動きを抽出し、表示部14に抽出したヘッド部の動きを表示することにより、競技者にゴルフクラブのヘッド部の軌跡を知らせることができるようになる。
競技者は、表示部14に表示されたゴルフクラブのヘッド部の軌跡からヘッド部がインサイド(IN)側またはアウトサイド(OUT)側にぶれているか否かを確認し、自己のスイングを矯正することができるようになる。
【0034】
以上説明したように、本実施例では、加速度センサで計測したゴルフクラブのヘッド部の加速度からヘッド部の軌跡を解析することができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、加速度センサとスイング解析装置とを離間させた構成としたが、加速度センサとスイング解析装置とを一体化させるようにしても良い。
【符号の説明】
【0035】
1 スイング解析装置
2 加速度センサ
3 通信回線
11 通信部
12 記憶部
13 解析部
14 表示部
15 制御部
20 ゴルフクラブ
21 ヘッド部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
競技用具に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングを解析するスイング解析システムにおいて、
ボールを打撃する前記競技用具の打撃部に装着され、加速度を計測する加速度計測手段と、
前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、
前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記打撃部の軌跡を抽出する解析部と、
前記解析部で抽出された前記軌跡を表示する出力手段とを備え、
前記加速度計測手段は、前記ボールと当接する前記打撃部の当接面と直交するボール打ち出し方向と略水平方向においてそれぞれ45度の角度を成す第1の方向および第2の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第1の方向の加速度および第2の方向の加速度に基づいて前記打撃部の軌跡を抽出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項2】
請求項1のスイング解析システムにおいて、
前記解析部は、前記第1の方向の加速度および第2の方向の加速度の変化から前記打撃部がボールを打撃する打撃時点を抽出し、
前記打撃時点の前後の前記第1の方向の加速度と前記第2の方向の加速度との差に基づいて前記ボール打ち出し方向から競技者の身体側または反身体側にずれた前記打撃部の軌跡を抽出することを特徴とするスイング解析システム。
【請求項3】
競技用具に装着された加速度計測手段で計測された加速度からスイングの特徴を解析するスイング解析装置において、
競技用具に装着され、加速度を計測する前記加速度計測手段から計測された加速度を加速度情報として受信する通信部と、
前記通信部で受信した前記加速度情報に基づいて前記打撃部の軌跡を抽出する解析部と、
前記解析部で抽出された前記軌跡を表示する出力手段とを備え、
前記加速度計測手段は、前記ボールと当接する前記打撃部の当接面と直交するボール打ち出し方向と略水平方向においてそれぞれ45度の角度を成す第1の方向および第2の方向の加速度を計測し、
前記解析部は、前記第1の方向の加速度および第2の方向の加速度に基づいて前記打撃部の軌跡を抽出することを特徴とするスイング解析装置。
【請求項4】
請求項3のスイング解析装置において、
前記解析部は、前記第1の方向の加速度および第2の方向の加速度の変化から前記打撃部がボールを打撃する打撃時点を抽出し、
前記打撃時点の前後の前記第1の方向の加速度と前記第2の方向の加速度との差に基づいて前記ボール打ち出し方向から競技者の身体側または反身体側にずれた前記打撃部の軌跡を抽出することを特徴とするスイング解析装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−223232(P2012−223232A)
【公開日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−90908(P2011−90908)
【出願日】平成23年4月15日(2011.4.15)
【出願人】(591020663)長野沖電気株式会社 (9)