(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
一般的に、ゴルファがボールを真直ぐに飛ばすことを意図して、ゴルフクラブをスイングして、ゴルフボールを打撃した(ショットした)場合に、ボールの飛行方向が比較的真直ぐであり、曲がらない(曲がりにくい)ことが望ましい。各ゴルファが、適切なゴルフクラブを用いることで、そのような望ましいショットが比較的容易に可能となりうる。しかしながら、実際にゴルファが店頭に行って、自分に合ったゴルフクラブを選定することは容易ではない。
【0003】
そこで、従来、個々のゴルファのスイングに合った最適なクラブ特性や形状を求めることができるゴルフクラブ設計方式が研究されてきた(例えば、特許文献1参照)。特許文献1によれば、ゴルフクラブの設計要素として、ゴルフシャフト(以下シャフトという)の長さ、バランス、クラブ重量、シャフト硬さ等の静的特性のほか、シャフトのねじり鋼性、ヘッドの慣性モーメント、重心位置、形状(例えば、ロフト角、ライ角)等も、ヘッド速度、ゴルフボール(以下ボールという)の飛び出し角度、スピン量、打ちやすさに関係し、飛距離、方向性に重要な要素であるとしている。
【0004】
また、例えば、ゴルフスイング中の、ゴルフボール打撃(インパクト)直前のゴルフクラブヘッドの水平面に対する上下移動方向の情報と、水平面に平行な平面上における、ゴルフボール打撃直前のゴルフクラブヘッドの左右移動方向の情報とを取得し、これらの情報を用いて、ゴルフスイングを予め定められたタイプに分類し、分類に適したゴルフクラブを選定する、ゴルフクラブの選定方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に示されているような、多数のパラメータを用いて、個々のゴルファのスイングに合った最適なクラブ特性や形状を求めることができるゴルフクラブ設計方式を構築したとしても、ゴルフクラブをカスタムで設計するには長時間の設計時間を要する。このため、ゴルファは、店頭に行って自分に合ったゴルフクラブを選定し、判断することはできない。
【0007】
そこで、比較的簡単にゴルフスイングタイプを分類する方法として、特許文献2に示されている分類方法を用いたとしても、インパクト直前のゴルフクラブヘッドの方向等の情報に基づいて、分類を行うため、インパクト付近に至るまでのスイングに関する情報は全く分類に寄与せず、分類の正確性に改善の余地がある。
【0008】
本発明の目的は、特に、ゴルフスイングの分類を正確に行うことができる、ゴルフスイングの分類方法、分類システム、分類装置およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明による分類方法は、
ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを分類する分類方法であって、
ゴルファのゴルフスイングをバックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーのゴルフスイング軌跡に区分し、該ゴルフスイング軌跡のうちの定点を原点とし、水平軸および鉛直軸からなる2次元座標に前記ゴルフスイング軌跡を割り当てるステップと、
前記バックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーの3つのゴルフスイング軌跡上でそれぞれ1点ずつ選定した点と前記原点とを結んだ直線を定め、前記3つのゴルフスイング軌跡について、前記定めた直線と前記水平軸が為す角度をそれぞれ算出するステップと、
当該算出した角度のうち、いずれか2つの角度の角度差を算出し、算出した角度差を2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する分類ステップと、
を含
み、
前記分類ステップで、前記バックスイングの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差と、前記フォロースルーの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差とを2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する
ことを特徴とするものである。
【0011】
上記目的を達成するため、本発明による分類システムは、ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを解析して分類する分類装置であって、
ゴルファのゴルフスイングをバックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーのゴルフスイング軌跡に区分し、該ゴルフスイング軌跡のうちの定点を原点とし、水平軸および鉛直軸からなる2次元座標に前記ゴルフスイング軌跡を割り当てる計測部と、
前記バックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーの3つのゴルフスイング軌跡上でそれぞれ1点ずつ選定した点と前記原点とを結んだ直線を定め、前記3つのゴルフスイング軌跡について、前記定めた直線と前記水平軸が為す角度をそれぞれ算出する特徴量抽出部と、
当該算出した角度のうち、いずれか2つの角度の角度差を算出し、算出した角度差を2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する分類部と、を備え
、
前記分類部は、前記バックスイングの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差と、前記フォロースルーの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差とを2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する
ことを特徴とするものである。
【0012】
上記目的を達成するため、本発明による分類装置は、
ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを解析して分類する分類装置であって、
ゴルファのゴルフスイングをバックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーのゴルフスイング軌跡に区分し、該ゴルフスイング軌跡のうちの定点を原点とし、水平軸および鉛直軸からなる2次元座標に前記ゴルフスイング軌跡を割り当てる計測部と、
前記バックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーの3つのゴルフスイング軌跡上でそれぞれ1点ずつ選定した点と前記原点とを結んだ直線を定め、前記3つのゴルフスイング軌跡について、前記定めた直線と前記水平軸が為す角度をそれぞれ算出する特徴量抽出部と、
当該算出した角度のうち、いずれか2つの角度の角度差を算出し、算出した角度差を2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する分類部と、を備え
、
前記分類部は、前記バックスイングの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差と、前記フォロースルーの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差とを2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する
ことを特徴とするものである。
【0013】
上記目的を達成するため、本発明によるプログラムは、
ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングを解析して分類する分類装置として構成するコンピュータに、
ゴルファのゴルフスイングをバックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーのゴルフスイング軌跡に区分し、該ゴルフスイング軌跡のうちの定点を原点とし、水平軸および鉛直軸からなる2次元座標に前記ゴルフスイング軌跡を割り当てるステップと、
前記バックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーの3つのゴルフスイング軌跡上でそれぞれ1点ずつ選定した点と前記原点とを結んだ直線を定め、前記3つのゴルフスイング軌跡について、前記定めた直線と前記水平軸が為す角度をそれぞれ算出するステップと、
当該算出した角度のうち、いずれか2つの角度の角度差を算出し、算出した角度差を2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類するステップと、
を実行させ
、
前記分類するステップで、前記バックスイングの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差と、前記フォロースルーの角度と前記ダウンスイングの角度の角度差とを2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類させ
るためのプログラムである。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、ゴルファによるゴルフスイングを正確に分類することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明による一実施形態のゴルフスイングの分類システムについて、図を参照して説明する。また、本発明に係る分類方法、分類システム、分類装置およびプログラムは、本発明による一実施形態のゴルフスイングの分類システムの説明から明らかになる。
【0017】
図1は、本発明による一実施形態のゴルフスイングの分類システムを説明するための図である。
図1に示すゴルフスイングの分類システム1は、ゴルファがゴルフクラブによりゴルフボールを打撃するときのゴルフスイングの画像(映像)を取得するための撮像装置である第1カメラ2A及び第2カメラ2Bと、取得した画像から、ゴルフスイング軌跡を解析して分類するための解析装置3とを備える。解析装置3は、分類装置を構成する。
【0018】
第1カメラ2A及び第2カメラ2Bは、被験者(ゴルファ)4によるゴルフスイングを撮像する。第1カメラ2A及び第2カメラ2Bは、ゴルフスイング軌跡を3次元計測するための映像を取得できるように、所定間隔離間して配置されうる。好ましくは、これらの第1カメラ2A及び第2カメラ2Bにより、ゴルフスイングの映像を取得した後に、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bの間の相対的な位置関係を容易に算出可能として、ゴルフスイング軌跡の3次元計測が容易になるように、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bの間隔は固定する。
【0019】
また、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bは、被験者4によるゴルフスイングを撮像するために、被験者4が使用するゴルフクラブが、スイング中の各段階(バックスイング、ダウンスイング、フォロースルー(
図4を参照して以下に詳述する))において、撮像できるように、適宜被験者4から離間して配置する。ここで、上述のように、好ましくは、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bの間の間隔は固定されているため、被験者の身長や体格等に応じて第1カメラ2A及び第2カメラ2Bと、被験者4との間隔を適宜調整したとしても、同一平面上で測定したスイング軌跡を比較することができる。これは、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bの間の間隔が固定されているため、視差が一定であり、カメラ座標系から世界座標系への変換が容易となるからである。
【0020】
被験者4が打撃を行うゴルフボール(図示せず)の中心位置を原点とする。
図1では明確のために以下に説明するX、Y、Z軸を本来の位置より被験者4を基準として前方にシフトして示す。原点を通る鉛直方向の軸(鉛直軸)をZ軸とし、原点を通り、例えば、被験者4の両肩を結んだ線に対して垂直であり、且つ水平面上に延在する軸をX軸(水平軸)とする。さらに、原点を通り、X軸及びZ軸に対して垂直な方向の軸をY軸とする。尚、Y軸方向は、ゴルフスイングによりボールを打ち出す方向に略対応する。なお、原点の位置は必ずしもゴルフボールの中心位置に限られず、後述するゴルフスイング軌跡上の任意の定点であり得る。
【0021】
図2は、解析装置3の概略構成を示す機能ブロック図である。解析装置3は、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bから、インタフェース(I/F)5A及び5Bを介してゴルフスイングの映像を取得し、演算を行う演算部6と、解析装置3全体を制御する制御部7と、演算部6による演算結果や、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bから取得した映像を表示する表示部8と、演算部6による演算結果を格納するデータベース9と、を備える。演算部6は、更に計測部10、特徴量抽出部11、及び分類部12を備える。
【0022】
計測部10は、ゴルファのゴルフスイングをバックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーのゴルフスイング軌跡に区分し、該ゴルフスイング軌跡のうちの定点を原点とし、水平軸および鉛直軸からなる2次元座標に前記ゴルフスイング軌跡を割り当てる。
【0023】
特徴量抽出部11は、バックスイング、ダウンスイング及びフォロースルーの3つのゴルフスイング軌跡上でそれぞれ1点ずつ選定した点と原点とを結んだ直線を定め、3つのゴルフスイング軌跡について、定めた直線と水平軸が為す角度をそれぞれ算出する。
【0024】
分類部12は、特徴量抽出部11により算出されたそれぞれの角度のうちいずれか2つの角度の間の角度差を算出して、算出した角度差を2次元マップにプロットして、該2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する。好ましくは、分類部12は、特徴量抽出部11が算出した、バックスイングの角度とダウンスイングの角度の角度差と、フォロースルーの角度とダウンスイングの角度の角度差とに基づいて2次元マップを作成し、2次元マップに基づいてゴルフスイングを分類する。
【0025】
図3に、本発明の一実施の形態に係るゴルフスイングの分類システムにおいて使用するゴルフクラブの一例を示す。
図1に示す被験者4は、このゴルフクラブ13(以下、「計測用クラブ」と称する)用いてスイングを行う。そして、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bはその映像を取得する。計測用クラブ13は、ゴルフボールを打撃する部分であるゴルフクラブヘッド16付近のシャフト15上に、追跡用のマーカー14を有している。このマーカーは、例えば、白の反射テープ、球形マーカー、反射マーカーなどを付したものであり、ゴルフスイングの撮影時には、黒背景で撮影を行うことにより、画像処理によって、マーカー14の軌跡を容易に追跡することができる。また、ゴルフクラブヘッド付近にマーカー14を付すことで、例えば、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bを被験者4の後方に配置した場合であっても、マーカー14が被験者4の影になって撮像できない期間を短くすることができる。
【0026】
図4は、ゴルフスイングを説明する図である。ここでは、ゴルフスイングを、バックスイング、ダウンスイング、及びフォロースルーの3段階に分けて説明する。
図4(a)は、被験者4が計測用クラブを後方に振り上げる段階である、バックスイングを示す。次に、
図4(b)は、バックスイング(
図4(a))により振り上げた計測用クラブを、ゴルフボールを打撃(インパクト)するために振り下ろす段階である、ダウンスイングを示す。そして、
図4(c)は、ゴルフボールの打撃後に、計測用クラブを振り切る段階である、フォロースルーを示す。尚、フォロースルーの後、スイング完了時の状態である、フィニッシュという状態が続く。
【0027】
図5は、
図1に示すシステムによる計測結果の一例を示す。破線は、バックスイングの軌跡を示し、一点鎖線は、ダウンスイングの軌跡を示し、実線は、フォロースルーの軌跡を示す。こららのゴルフスイング軌跡に含まれるゴルフボールの中心位置(以下、「インパクト位置」と称する、
図1に示す原点に対応する)を定点として2次元座標の原点とする。縦軸は、
図1に示すZ軸に対応し、インパクト位置の高さを0mとした場合の、鉛直方向での位置(m)である。横軸は、
図1に示すX軸に対応し、インパクト位置を0mとおき、被験者であるゴルファから見て前方を正の値、後方を負の値として示す場合の、インパクト位置からの距離を示す。この平面上に、ゴルファが、
図2に示す計測用ゴルフクラブをスイングした場合のマーカーの位置がプロットされ、軌跡分布が生成される。なお、
図3に示したように、本実施の形態においては、マーカーは計測用ゴルフクラブのヘッド近傍のシャフト部分に付されているため、インパクト位置よりも、マーカーが前になることは考えにくく、したがって、横軸の値が正の値になる可能性は低い。
【0028】
以下、解析装置3の特徴量抽出部11における、ゴルフスイング軌跡を分類するための指標とする特徴量の抽出方法について述べる。発明者らにより、フォロースイング及びダウンスイングについてそれぞれ軌跡上の1点とインパクト位置とを結んだ直線が水平軸に対してなす角の差分と、バックスイングおよびダウンスイングについてそれぞれ軌跡上の1点とインパクト位置とを結んだ直線が水平軸に対してなす角の差分とが、ゴルフスイングの分類に有効な指標となることが見出された。このように、ゴルフスイング軌跡上における空間的な位置ではなく、3つのゴルフスイング軌跡上における各1点と原点との間の直線と、水平軸(X軸)とが為す角度を求め、それぞれの角度の間の角度差を分類の指標として用いることで、被験者の身長差等の影響を除外してゴルフスイングを分類することが可能となる。
【0029】
この指標の算出にあたって、まず、基準とするインパクト点と、フォロースイング軌跡における任意の点(例えば、インパクト位置から、水平軸に沿って約−1m離れた軌跡上のマーカー位置)と原点を直線で結び、当該直線が水平軸との間で為す角を計算し、その値をθフォローとする。ダウンスイングおよびバックスイングの軌跡についても同様の計算を行い、算出した角度を、それぞれθダウン、θバックとする。θダウンよりもθフォローが大きいと、ボールはフック回転する傾向がある。フック回転により、ボールは、ボールの進行方向に向かって左の球筋を有するようになる。ゴルフボールがフック回転するようなゴルフスイングは、ゴルフクラブを振り上げるかたちで振りぬくゴルフスイングである。一方、θダウンがθフォローよりも大きいと、ボールはスライス回転する傾向がある。スライス回転(外側)により、ボールは、ボールの進行方向に向かって右の球筋を有するようになる。ゴルフボールがスライス回転するようなゴルフスイングは、ゴルフクラブの振り上げ量が少ないかたちで振りぬくゴルフスイングである。
【0030】
また、θダウンよりもθバックの方が大きいほど、いわゆる「ため」が多くなる。ここで、「ため」とは、ダウンスイング中に「コック角度」がつくことである。「コック角度」とはゴルファの腕とゴルフクラブとがなす角度であり、ゴルフスイング中の手首の返し等に起因して変化する。「ため」が生じると、バックスイングの軌跡よりもダウンスイングの軌跡が下にくるようになるため、θバックからθダウンの値を差し引いた値が正の値となる。
【0031】
このように、θダウン、θフォロー、およびθバックの相互関係により、ゴルフスイングのタイプを分類するために重要な情報を得ることができる。尚、定点は、必ずしもインパクト位置でなくてもよく、インパクト点(ゴルフボールの中心位置)以外の定まった一点を原点として、その点を基準として、上記計算を行ってもよい。
【0032】
図6は、
図1に示すシステムによる分類結果の一例を示す。
図6は、
図5を参照して説明した特徴量である、θフォローとθダウンとの差分(θフォロー−θダウン)の値を縦軸とし、θバックとθダウンとの差分(θバック−θダウン)の値を横軸とする2次元マップである。かかる2次元マップにおいて、「超上級者層」として示した領域は、「ため」が多く、フック傾向が比較的強いゴルフスイングが該当する領域である。「上級者層」として示した領域は、「ため」が少なく、フック傾向が比較的強いゴルフスイングが該当する領域である。「一般層」として示した領域は、「ため」が少なくスライス傾向が比較的強いゴルフスイングが該当する領域である。
【0033】
このようなチャートに複数の男子プロゴルファ(男子プロ)、女子プロゴルファ(女子プロ)、男子アマチュア(男子アマ)、女子アマチュア(女子アマ)のそれぞれについて、算出した、「θフォロー−θダウン」の値と、「θバック−θダウン」の値をプロットする。このようにして、解析装置3の分類部12は、プロットにより2次元マップ中のどの層にゴルフスイングが分類されるかを明らかにする。
【0034】
図7は、本発明による一実施形態のゴルフスイングの分類方法を説明するフローチャートである。計測部10は、第1カメラ2A及び第2カメラ2Bによって取得したデータから、ゴルフスイング軌跡の情報を取得し、座標に割り当てる(S1)。そして、特徴量抽出部11は、
図5を参照して説明した方法に基づき、特徴量を算出する(S2)。具体的には、特徴量抽出部11は、「θフォロー−θダウン」の値と、「θバック−θダウン」の値を算出する。そして、分類部12は、ステップS2で算出された特徴量を、
図6のような2次元マップにプロットする(S3)。好ましくは、制御部7は、ステップS3におけるプロットにより、分類されたゴルフスイングタイプを、表示部8に表示することができる(S4)。さらに、データベース9は、計測を行った複数のデータ(複数の男女プロ及び男女アマ)のそれぞれについて、予め定められた、各個人に最適なゴルフクラブの情報を紐付して保持していても良い。この場合、ステップS4における分類結果の表示に併せて、分類されたゴルフスイングに適したゴルフクラブの情報を表示することができる。
【0035】
好ましくは、制御部7は、分類部12でクラスタリングにより抽出した分類クラスをデータベース9に格納する。このようにして、演算部6に含まれる各機能ブロックが、所定数以上のデータについて演算を行い、演算結果をデータベース9に格納してデータベースが徐々に構築されていく。
【0036】
このように、本実施形態によれば、ゴルフスイング軌跡を正確に分類することが可能となる。そして、好ましくは、分類結果に基づき、被験者に適したゴルフクラブの候補を提示して、被験者が最適なゴルフクラブを選択するための一つの指標を提供することができる。
【0037】
更に、本発明の一態様として、解析装置3を、コンピュータとして構成させることができる。コンピュータを、この装置として機能させるためのプログラムは、コンピュータの内部又は外部に備えられる記憶部に記憶される。そのような記憶部は、外付けハードディスクなどの外部記憶装置、或いはROM(read only memory)又はRAM(random access memory)などの内部記憶装置で実現することができる。上述の装置として機能するコンピュータは、CPU(central processing unit)などの制御で実現することができる。即ち、CPUが、各構成要素の機能を実現するための処理内容が記述されたプログラムを、適宜、記憶部から読み込んで、各構成要素の機能をコンピュータ上で実現させることができる。ここで、各構成要素の機能をハードウェアの一部で実現しても良い。
【0038】
また、この処理内容を記述したプログラムを、例えばDVD(Digital Versatile Disc)又はCD−ROMなどの可搬型記録媒体の販売、譲渡、貸与等により流通させることができるほか、そのようなプログラムを、例えばネットワーク上にあるサーバの記憶部に記憶しておき、ネットワークを介してサーバから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、流通させることができる。
【0039】
また、そのようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶部に記憶することができる。また、このプログラムの別の実施態様として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、更に、このコンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。
【0040】
本発明の一実施形態について説明したが、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、上記実施形態においては、計測精度を高めるために第1カメラ2A及び第2カメラ2Bを用いてステレオ撮影を行うこととして説明したが、例えば、カメラを被験者4の側方に配置し、それぞれ、ステレオ撮影ではない通常の撮影を行って、2次元計測によりにゴルフスイング軌跡を取得することも可能である。