特許 6904093 打具の把持状態の解析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6904093

(24)【登録日】2021年6月28日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】打具の把持状態の解析装置

(51)【国際特許分類】

   A63B 69/36 20060101AFI20210701BHJP

【ＦＩ】

   A63B69/36 541P

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-121313(P2017-121313)

(22)【出願日】2017年6月21日

(65)【公開番号】特開2019-4983(P2019-4983A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100179213

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 未知子

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 弘祐

(72)【発明者】

【氏名】植田 勝彦

(72)【発明者】

【氏名】永野 祐樹

【審査官】 石原 豊

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０４３３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２５７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２２４０１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０９４２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５１５８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 島田 充啓，スポーツ用具を使用する際の人間による拘束条件の同定，精密工学会 学術講演会 講演論文集１９５９−２００２年，新井 民夫 社団法人精密工学会，２００９年 ５月２５日，６５５−６５６ページ，特に「3.本手法の検証」−「5.結論」を参照。

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ａ６３Ｂ６９／００−７１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

打具の把持状態を解析する解析装置であって、
使用者が前記打具を使用するときの前記打具の動きを表す時系列データを取得する取得部と、
前記時系列データの波形に基づいて、前記使用者が前記打具を把持する把持力の強さを判定する判定部と
を備え、
前記判定部は、前記時系列データに含まれる所定の周波数成分の大きさを特定し、前記所定の周波数成分の大きさに応じて、前記把持力の強さを判定する、
解析装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記時系列データを周波数解析し、前記所定の周波数成分の大きさを特定する、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記時系列データを、前記所定の周波数成分又は前記所定の周波数成分以外の成分を通過させるバンドパスフィルタに通過させ、前記バンドパスフィルタ通過後の前記時系列データの波形を、前記バンドパスフィルタ通過前の前記時系列データの波形と比較し、前記バンドパスフィルタ通過前後における波形の変化の度合いを前記所定の周波数成分の大きさとして特定する、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記時系列データにバンドパスフィルタを適用し、前記所定の周波数成分の大きさを特定する、
請求項１又は２に記載の解析装置。

【請求項5】

前記打具は、ゴルフクラブである、
請求項１から４のいずれかに記載の解析装置。

【請求項6】

前記判定部は、バックスイング時の前記時系列データに基づいて、前記把持力の強さを判定する、
請求項１から５のいずれかに記載の解析装置。

【請求項7】

前記取得部は、前記時系列データとして、前記打具に取り付けられた加速度センサ、角速度センサ及び地磁気センサの少なくとも１つのセンサから出力されるデータを取得する、
請求項１から６のいずれかに記載の解析装置。

【請求項8】

前記少なくとも１つのセンサは、前記打具のグリップ部に取り付けられる、
請求項７に記載の解析装置。

【請求項9】

打具の把持状態を解析する解析プログラムであって、
使用者が前記打具を使用するときの前記打具の動きを表す時系列データを取得するステップと、
前記時系列データの波形に基づいて、前記使用者が前記打具を把持する把持力の強さを判定するステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記判定するステップは、前記時系列データに含まれる所定の周波数成分の大きさを特定し、前記所定の周波数成分の大きさに応じて、前記把持力の強さを判定するステップを含む、
解析プログラム。

【請求項10】

打具の把持状態を解析する解析方法であって、
使用者が前記打具を使用するときの前記打具の動きを表す時系列データを取得するステップと、
前記時系列データの波形に基づいて、前記使用者が前記打具を把持する把持力の強さを判定するステップと
を含み、
前記判定するステップは、前記時系列データに含まれる所定の周波数成分の大きさを特定し、前記所定の周波数成分の大きさに応じて、前記把持力の強さを判定するステップを含む、
解析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用者がゴルフクラブ等の打具を使用するときの打具の把持状態の解析装置、方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ゴルフやテニス、野球等の様々なスポーツにおいて、打具が使用される。このようなスポーツでは、プレイヤーが打具を把持する把持力は、プレーに影響を与え得る。そのため、打具の商品開発や打具のフィッティング、プレーの練習等、様々な目的でプレイヤーの動作を解析する場面において、打具の把持状態を把握することが重要となり得る。この点、特許文献１,２には、ゴルフクラブのグリップ部に圧力センサを取り付け、プレイヤーがグリップ部を把持したときの圧力を測定することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−２９２０６１号公報

【特許文献2】特開２０１１−１２２９７２号公報

【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、特許文献１，２のような圧力センサは、時として汎用性に乏しい。従って、プレイヤーがグリップ部を把持したときの圧力を直接的に測定する以外にも、打具の把持状態を解析する技術が求められる。

【0005】

本発明は、使用者が打具を把持したときの圧力を直接的に測定せずとも、使用者が打具を把持する把持状態を解析することができる打具の把持状態の解析装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１観点に係る解析装置は、打具の把持状態を解析する装置であって、使用者が前記打具を使用するときの前記打具の動きを表す時系列データを取得する取得部と、前記時系列データに基づいて、前記使用者が前記打具を把持する把持力の強さを判定する判定部とを備える。

【0007】

本発明の第２観点に係る解析装置は、第１観点に係る解析装置であって、前記判定部は、前記時系列データの波形に基づいて、前記把持力の強さを判定する。

【0008】

本発明の第３観点に係る解析装置は、第２観点に係る解析装置であって、前記判定部は、前記時系列データに含まれる所定の周波数成分の大きさを特定し、前記所定の周波数成分の大きさに応じて、前記把持力の強さを判定する。

【0009】

本発明の第４観点に係る解析装置は、第３観点に係る解析装置であって、前記判定部は、前記時系列データを周波数解析し、前記所定の周波数成分の大きさを特定する。

【0010】

本発明の第５観点に係る解析装置は、第３観点又は第４観点に係る解析装置であって、前記判定部は、前記時系列データにバンドパスフィルタを適用し、前記所定の周波数成分の大きさを特定する。

【0011】

本発明の第６観点に係る解析装置は、第１観点から第５観点のいずれかに係る解析装置であって、前記打具は、ゴルフクラブである。

【0012】

本発明の第７観点に係る解析装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る解析装置であって、前記判定部は、バックスイング時の前記時系列データに基づいて、前記把持力の強さを判定する。

【0013】

本発明の第８観点に係る解析装置は、第１観点から第７観点のいずれかに係る解析装置であって、前記取得部は、前記時系列データとして、前記打具に取り付けられた加速度センサ、角速度センサ及び地磁気センサの少なくとも１つのセンサから出力されるデータを取得する。

【0014】

本発明の第９観点に係る解析装置は、第１観点から第８観点のいずれかに係る解析装置であって、前記少なくとも１つのセンサは、前記打具のグリップ部に取り付けられる。

【0015】

本発明の第１０観点に係る解析プログラムは、打具の把持状態を解析する解析プログラムであって、以下のステップをコンピュータに実行させる。
・使用者が前記打具を使用するときの前記打具の動きを表す時系列データを取得するステップと、
・前記時系列データに基づいて、前記使用者が前記打具を把持する把持力の強さを判定するステップ

【0016】

本発明の第１１観点に係る解析方法は、打具の把持状態を解析する解析方法であって、以下のステップを含む。
・使用者が前記打具を使用するときの前記打具の動きを表す時系列データを取得するステップと、
・前記時系列データに基づいて、前記使用者が前記打具を把持する把持力の強さを判定するステップ

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、打具の動きを表す時系列データに基づいて、使用者が打具を把持する把持力の強さが判定される。よって、使用者が打具を把持したときの圧力を直接的に測定せずとも、使用者が打具を把持する把持状態を解析することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る解析装置を備えるスイング解析システムを示す図。

【図2】図１のスイング解析システムの機能ブロック図。

【図3】ゴルフクラブのグリップを基準とするｘｙｚ局所座標系を説明する図。

【図4】（Ａ）アドレス状態を示す図。（Ｂ）トップ状態を示す図。（Ｃ）インパクト状態を示す図。（Ｄ）フィニッシュ状態を示す図。

【図5A】把持力の強いゴルファーによるゴルフスイング時の角速度の時系列データのグラフ。

【図5B】把持力の弱いゴルファーによるゴルフスイング時の角速度の時系列データのグラフ。

【図6A】図５Ａの時系列データの周波数スペクトルのグラフ。

【図6B】図５Ｂの時系列データの周波数スペクトルのグラフ。

【図7A】あるゴルファーにゴルフクラブを意図的に強く把持させてスイングさせた時の角速度の時系列データの周波数スペクトルのグラフ。

【図7B】図７Ａと同じゴルファーにゴルフクラブを意図的に弱く把持させてスイングさせた時の角速度の時系列データの周波数スペクトルのグラフ。

【図8】解析処理の流れを示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る打具の把持状態の解析装置、方法及びプログラムについて説明する。

【0020】

＜１．スイング解析システムの概略構成＞
図１及び図２に、本実施形態に係る解析装置２を備えるスイング解析システム１００の全体構成を示す。スイング解析システム１００は、ゴルファー７によるゴルフスイングを解析するシステムである。解析装置２には、ゴルファー７がゴルフクラブ４を使用するときのゴルフクラブ４の把持状態を解析する機能が搭載されている。より具体的には、ゴルファー７がゴルフクラブ４をスイングするときにゴルフクラブ４を把持する把持力の強さが判定される。把持力の強さの情報は、各種用途で使用することができ、例えば、ゴルフ用品の開発やゴルフの練習、さらにはゴルフクラブ４のフィッティングを支援する用途でも使用することができる。把持力の強さは、計測装置１により計測されるゴルフスイング中のゴルフクラブ４の動きを表す時系列データに基づいて判定される。解析装置２は、この計測装置１とともに、スイング解析システム１００を構成する。

【0021】

以下、計測装置１及び解析装置２の構成について説明した後、解析処理の流れについて説明する。

【0022】

＜１−１．計測装置の構成＞
本実施形態に係る計測装置１は、慣性センサであり、図１及び図３に示すとおり、ゴルフクラブ４のグリップ４２におけるヘッド４１と反対側の端部（以下、グリップエンドという）に取り付けられる。よって、計測装置１は、グリップ４２の挙動（動き）を計測することができる。なお、ゴルフクラブ４は、一般的なゴルフクラブであり、シャフト４０と、シャフト４０の一端に設けられたヘッド４１と、シャフト４０の他端に設けられたグリップ４２とから構成される。計測装置１は、スイング動作の妨げとならないよう、小型且つ軽量に構成されている。

【0023】

図２に示すように、計測装置１には、加速度センサ１１及び角速度センサ１２が搭載されている。また、計測装置１には、これらのセンサ１１，１２から出力されるセンサデータを外部の解析装置２に送信するための通信装置１０も搭載されている。なお、本実施形態では、通信装置１０は、スイング動作の妨げにならないように無線式であるが、ケーブルを介して有線式に解析装置２に接続するようにしてもよい。

【0024】

加速度センサ１１及び角速度センサ１２はそれぞれ、ｘｙｚ局所座標系における加速度及び角速度を計測する。より具体的には、加速度センサ１１は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向のグリップ４２の加速度ａ_x，ａ_y，ａ_zを計測する。角速度センサ１２は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸周りのグリップ４２の角速度ω_x，ω_y，ω_zを計測する。これらのセンサデータは、所定のサンプリング周期Δｔの時系列データとして取得される。なお、ｘｙｚ局所座標系は、図３に示すとおりに定義される３軸直交座標系である。すなわち、ｚ軸は、シャフト４０の延びる方向に一致し、ヘッド４１からグリップ４２に向かう方向が、ｚ軸正方向である。ｙ軸は、ゴルフクラブ４のアドレス時の飛球方向にできる限り沿うように、すなわち、フェース−バック方向に概ね沿うように配向され、バック側からフェース側に向かう方向がｙ軸正方向である。ｘ軸は、ｙ軸及びｚ軸に直交するように、すなわち、トゥ−ヒール方向に概ね沿うように配向され、ヒール側からトゥ側に向かう方向がｘ軸正方向である。

【0025】

なお、ゴルフクラブのスイング動作は、一般に、アドレス、トップ、インパクト、フィニッシュの順に進む。アドレスとは、図４（Ａ）に示すとおり、ゴルフクラブ４のヘッド４１をボール近くに配置した初期の状態を意味し、トップとは、図４（Ｂ）に示すとおり、アドレスからゴルフクラブ４をテイクバックし、最もヘッド４１が振り上げられた状態を意味する。インパクトとは、図４（Ｃ）に示すとおり、トップからゴルフクラブ４が振り下ろされ、ヘッド４１がボールと衝突した瞬間の状態を意味し、フィニッシュとは、図４（Ｄ）に示すとおり、インパクト後、ゴルフクラブ４を前方へ振り抜いた状態を意味する。

【0026】

本実施形態では、加速度センサ１１及び角速度センサ１２からのセンサデータは、通信装置１０を介してリアルタイムに解析装置２に送信される。しかしながら、例えば、計測装置１内の記憶装置にセンサデータを格納しておき、スイング動作の終了後に当該記憶装置からセンサデータを取り出して、解析装置２に受け渡すようにしてもよい。

【0027】

＜１−２．解析装置の構成＞
図２を参照しつつ、解析装置２の構成について説明する。解析装置２は、ハードウェアとしては汎用のコンピュータであり、例えば、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォンとして実現される。解析装置２は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体２０から、或いはインターネット等のネットワークを介して、解析プログラム３を汎用のコンピュータにインストールすることにより製造される。解析プログラム３は、計測装置１から送られてくるセンサデータに基づいてゴルフスイングを解析するためのソフトウェアであり、ゴルファーがグリップ４２を把持する把持力の強さを推定する機能を有する。解析プログラム３は、解析装置２に後述する動作を実行させる。

【0028】

解析装置２は、表示部２１、入力部２２、記憶部２３、制御部２４及び通信部２５を備える。そして、これらの部２１〜２５は、バス線２６を介して接続されており、相互に通信可能である。本実施形態では、表示部２１は、液晶ディスプレイ等で構成され、後述する情報をユーザに対し表示する。なお、ここでいうユーザとは、ゴルファー７自身やそのインストラクター、ゴルフ用品の販売者や開発者等の、解析結果を必要とする者の総称である。また、入力部２２は、マウス、キーボード、タッチパネル等で構成することができ、解析装置２に対するユーザからの操作を受け付ける。

【0029】

記憶部２３は、ハードディスク、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置により構成される。記憶部２３内には、解析プログラム３が格納されている他、計測装置１から送られてくるセンサデータが保存される。通信部２５は、解析装置２と外部装置との通信を可能にする通信インターフェースであり、計測装置１からデータを受信する。

【0030】

制御部２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から構成することができる。制御部２４は、記憶部２３内の解析プログラム３を読み出して実行することにより、仮想的にデータ取得部２４Ａ及びスイング解析部２４Ｂとして動作する。各部２４Ａ，２４Ｂの動作の詳細については、後述する。

【0031】

＜２．解析方法＞
続いて、スイング解析システム１００により実行される解析処理について説明する。解析処理では、ゴルファー７によるゴルフスイングが様々に解析され、本実施形態では、ゴルフスイング中のゴルフクラブ４の軌跡が算出される他、ゴルファー７がゴルフクラブ４を把持する把持力の強さが判定される。以下では、把持力の強さを判定するアルゴリズムについて説明した後、解析処理の流れについて詳細に説明する。

【0032】

＜２−１．把持力の強さを判定するアルゴリズム＞
本発明者らは、以下に説明する実験を行い、使用者が打具を使用するときの打具の動きを表す時系列データに基づいて、使用者が打具を把持する把持力の強さを判定することが可能であるという知見を得た。

【0033】

本実験では、ゴルファーにゴルフスイングを行わせた。このとき、上述したゴルフクラブ４のような、グリップエンドに慣性センサが取り付けられたゴルフクラブが使用された。図５Ａに、把持力の強いゴルファー（以下、強力ゴルファーという）によるゴルフスイング時に角速度センサから出力された角速度ω_zの時系列データの一例を示す。また、図５Ｂに、強力ゴルファーよりも把持力の弱いゴルファー（以下、弱力ゴルファーという）によるゴルフスイング時に角速度センサから出力された角速度ω_zの時系列データの一例を示す。把持力の強弱は、グリップに圧力センサが取り付けられたゴルフクラブをゴルファーに把持させてスイングさせ、このときの圧力の値を測定することにより判断され得るが、目視でも凡その判断が可能である。図５Ａ及び図５Ｂの横軸のゼロは、インパクトのタイミングを表している。

【0034】

本発明者らは、強力ゴルファー及び弱力ゴルファーによるゴルフスイング時のゴルフクラブの動きを表す時系列データを多数蓄積してゆく中で、このようなスイングデータにはゴルファーの把持力の強弱に応じて特有の波形が出現することを発見した。より具体的には、図５Ａに示すように、強力ゴルファーによりスイングされたゴルフクラブの動きの波形は比較的滑らかであるのに対し、弱力ゴルファーによる同様の波形には小刻みの山が観測された。すなわち、弱力ゴルファーの波形には、強力ゴルファーの波形よりも高周波成分が多く含まれるという知見を得た。

【0035】

以上の知見をより正確に確認するべく、周波数分析を行った。図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ図５Ａ及び図５Ｂの時系列データをバンドパスフィルタ（５〜２０Ｈｚの帯域を抽出するもの）に通した後、周波数解析した周波数スペクトルのグラフである。同図からは、弱力ゴルファーの周波数スペクトルには７〜１０Ｈｚ付近にピークが出現するが、強力ゴルファーの周波数スペクトルにはそのようなピークは出現しない。

【0036】

以上の実験から、ゴルファーのスイング時のゴルフクラブの動きを表す時系列データに含まれる周波数成分の大きさは、ゴルフクラブを把持する把持力の強さに応じて変化することが分かった。従って、ゴルファーのスイング時のゴルフクラブの動きを表す時系列データを取得し、これに含まれる所定の周波数成分の大きさを特定すれば、把持力の強さを判定することができるという知見を得た。これは、ゴルファーの把持力の強さに応じて、打具の振動の特性が変化するからであると考えられる。

【0037】

なお、図７Ａ及び図７Ｂは、同一ゴルファーに意図的に把持力を変化させてゴルフスイングを行わせたときの結果を示しており、図７Ａが意図的に強く把持させた場合を、図７Ｂが意図的に弱く把持させた場合を示している。この実験の場合も、把持力が弱い場合の角速度ω_zの周波数スペクトルには、７〜１０Ｈｚ付近に大きなピークが存在するが、把持力が強い場合の角速度ω_zの周波数スペクトルには、同様の大きなピークは存在しない。よって、以上の知見の確からしさがさらに確認された。

【0038】

また、図５Ａ及び図５Ｂに戻ると、主としてインパクト−２秒からインパクト−０．５秒の期間に高周波成分が確認される。この期間は、アドレスからトップまでのバックスイングの期間に相当する。すなわち、バックスイング中のようにゴルフフクラブを振り上げるときは、トップ以後のゴルフクラブを振り下ろすときに比べて、比較的ゆっくりとゴルフクラブが運動しているため、ゴルファーの把持力が小さいことの影響がより顕著に表れるためと考えられる。また、動きが速いときには、把持力が大きくなり易くなるため、ゆっくりの挙動の方が、ゴルファー間の差分が出やすい。よって、打具の動きが比較的ゆっくりとなる期間のデータに注目すれば、より正確な解析が可能なると考えられる。

【0039】

＜２−２．解析処理の流れ＞
図８は、解析処理の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１では、データ取得部２４Ａにより、計測装置１から出力されるセンサデータが取得される。より具体的には、ゴルファー７により、上述の計測装置１付きゴルフクラブ４がスイングされる。このとき、計測装置１により、スイング中のゴルフクラブ４の動きを表す時系列データ、すなわち、グリップエンドの加速度ａ_x，ａ_y，ａ_z及び角速度ω_x，ω_y，ω_zの時系列データが検出される。これらのセンサデータは、計測装置１の通信装置１０を介して解析装置２に送信される。一方、解析装置２側では、データ取得部２４Ａが通信部２５を介してこれを受信し、記憶部２３内に格納する。本実施形態では、少なくともアドレスからフィニッシュまでのセンサデータが収集される。

【0040】

続くステップＳ２では、スイング解析部２４Ｂが、記憶部２３内に格納されているセンサデータに基づいて、アドレス、トップ及びインパクトの時刻ｔ_a，ｔ_t，ｔ_iを導出する。なお、角速度や加速度等の時系列データに基づくインパクト、トップ及びアドレスの時刻ｔ_i，ｔ_t，ｔ_aの算出のアルゴリズムとしては、様々なものが公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

【0041】

続くステップＳ３では、スイング解析部２４Ｂは、記憶部２３内に格納されているセンサデータに基づいて、ゴルフクラブ４の軌跡を算出する。より具体的には、スイング解析部２４Ｂは、ｘｙｚ局所座標系での加速度ａ_x，ａ_y，ａ_z及び角速度ω_x，ω_y，ω_zの時系列データを、ＸＹＺ全体座標系での加速度ａ_X，ａ_Y，ａ_Z及び角速度ω_X，ω_Y，ω_Zの時系列データに変換する。ＸＹＺ全体座標系は、図１に示すとおりに定義される３軸直交座標系である。すなわち、Ｚ軸は、鉛直下方から上方に向かう方向であり、Ｘ軸は、ゴルファー７の背から腹に向かう方向であり、Ｙ軸は、地平面に平行でボールの打球地点から目標地点に向かう方向である。なお、ｘｙｚ局所座標系からＸＹＺ全体座標系への変換のアルゴリズムとしては、様々なものが公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。スイング解析部２４Ｂは、ＸＹＺ全体座標系での加速度ａ_X，ａ_Y，ａ_Zの時系列データを２回積分することにより、ゴルフスイング中のゴルフクラブ４（より正確には、グリップエンド）の軌跡を表す時系列データを算出する。

【0042】

続くステップＳ４では、スイング解析部２４Ｂは、記憶部２３内に格納されているセンサデータ（本実施形態では、ω_zの時系列データ）に、所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタを適用する。ここでいう所定の周波数成分とは、ゴルファーの把持力の強さに関する特徴が顕著に出現する所定の周波数帯域における波の成分であり、本実施形態では、把持力が弱い場合の特徴が顕著に現れる５〜２０Ｈｚの帯域における波の成分である。なお、参考のため、図５Ｂには、５〜２０Ｈｚの周波数成分を通過させるバンドパスフィルタの適用後の波形が破線で示されている。

【0043】

続くステップＳ５では、スイング解析部２４Ｂは、ステップＳ４のバンドパスフィルタの通過後のセンサデータ（本実施形態では、ω_zの時系列データ）から、バックスイング時のゴルフクラブ４（より正確には、グリップエンド）の動きを表す時系列データを抽出する。上述した実験の結果から分かるように、ゴルファーの把持力の弱い場合には、バックスイング時の時系列データに高周波成分の波形が顕著に出現する。従って、ステップＳ５においてバックスイング時の時系列データを切り出すことにより、以後の分析において把持力の強さをより正確に判定することができる。なお、バックスイングとは、アドレスからトップまでの動きを言うが、バックスイング時の時系列データとしては、アドレスの少し前又は少し後からトップの少し前又は少し後までの時系列データが抽出されてもよい。なお、ステップＳ４とステップＳ５の実行順を反対にする、すなわち、バックスイング時のセンサデータを抽出した後、バンドパスフィルタに通すこともできる。

【0044】

続くステップＳ６では、スイング解析部２４Ｂは、ステップＳ５で抽出された時系列データを周波数解析する。より具体的には、ステップＳ５で抽出された時系列データを高速フーリエ変換し、周波数スペクトルを導出する。そして、この周波数スペクトルを積分することにより、ステップＳ５で抽出された時系列データに含まれる所定の周波数成分の大きさＤを特定する。なお、ステップＳ４を経ていることにより、ここでの積分値は、ステップＳ４でいう所定の周波数帯域における波の成分の大きさを表す値となる。

【0045】

続くステップＳ７では、スイング解析部２４Ｂは、ステップＳ６で特定された所定の周波数成分の大きさＤに応じて、ゴルファーの把持力の強さを判定する。より具体的には、ステップＳ４でいう所定の周波数帯域は、把持力の強弱の差が顕著に現れる傾向にある７〜１０Ｈｚを含むため、大きさＤ（積分値）は、把持力の強弱を的確に表すことができる。従って、所定の周波数成分の大きさＤを所定の閾値と比較し、Ｄが所定の閾値以下であれば、把持力が強いと判定し、所定の閾値よりも大きければ、把持力が弱いと判定する。ここで使用される閾値は、多数の実験を通して予め定められ、記憶部２３内に格納されているものとする。

【0046】

続くステップＳ８では、以上の解析結果が出力される。例えば、表示部２１上に、ゴルファーの把持力の強弱を示すメッセージが表示されるとともに、ステップＳ３で導出されたゴルフクラブ４の軌跡を描画するグラフが表示される。なお、以上の解析結果は、必ずしもユーザに提示される最終出力である必要はなく、さらなるスイングの解析に使用されてもよい。また、ゴルファーの把持力の強弱の情報は、ゴルフの練習にも使用することができる。

【0047】

＜３．特徴＞
上記実施形態によれば、ゴルフクラブ４の動きを表す時系列データに基づいて、ゴルファー７がゴルフクラブ４のグリップ４２を把持する把持力の強さが判定される。よって、ゴルファー７がグリップ４２を把持したときの圧力を直接的に測定せずとも、ゴルファー７がグリップ４２を把持する把持状態を解析することができる。

【0048】

なお、特許文献１，２のような圧力センサは、グリップ４２においてプレイヤーの把持力が物理的に伝わる位置、すなわち、プレイヤーが手でまさに把持する位置に取り付ける必要がある。そうすると、時としてグリップ４２を握るプレイヤーの感覚が変化してしまい、通常のプレーを妨げることにもなり兼ねない。また、特許文献１，２のような圧力センサをグリップ４２に取り付ける場合には、解析装置が大がかりになり、さらにゴルフクラブ４の性能、特にバランスが変化してしまうが、計測装置１であればこのような問題が生じにくい。

【0049】

＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。

【0050】

＜４−１＞
上記実施形態では、計測装置１は慣性センサであり、この慣性センサにより、ゴルファーの把持状態を解析するためのデータ（以下、解析データという）である、打具の動きを表す時系列データが取得された。しかしながら、この例に限られず、例えば、計測装置１を１台又は複数台のカメラ（三次元撮影が可能な距離画像センサを含み得る）により構成し、このようなカメラにより打具の動きを撮影してもよい。この場合、データ取得部２４Ａは、計測装置１から出力される画像の時系列データ（すなわち、動画データ）を画像処理することにより、解析データとして、例えばグリップエンドの位置、加速度、角速度等の時系列データを取得することができる。また、慣性センサとカメラとを組み合わせることにより、解析データを取得することもできる。

【0051】

また、慣性センサから解析データを取得する場合においても、角速度ω_zに代えて又は加えて、角速度ω_x，ω_yや加速度ａ_x，ａ_y，ａ_z等のデータを解析データとすることもできる。また、慣性センサに地磁気センサが含まれていてもよく、地磁気のデータを解析データとすることもできる。また、慣性センサの取り付け位置も、グリップエンドに限られず、グリップ４２の他の部分に取り付けることもできるし、ヘッド４１やシャフト４０に取り付けることもできる。

【0052】

＜４−２＞
上記実施形態では、ゴルフクラブ４を把持する把持力の強さが判定されたが、上述のアルゴリズムは、テニスラケット、ベースボールバット等、その他のスポーツ用の打具の把持力の判定に適用することもできるし、非スポーツ用途の打具の把持力の判定にも適用することができる。

【0053】

＜４−３＞
上記実施形態では、所定の周波数成分の大きさＤが、周波数スペクトルを所定の周波数帯域において積分することにより特定された。しかしながら、所定の周波数成分の大きさＤを、所定の周波数帯におけるスペクトルパワーの最大値としてもよいし、特定の周波数のスペクトルパワーの値としてもよい。

【0054】

また、これに代えて又は加えて、上記実施形態では、解析データをバンドパスフィルタに通すことにより、所定の周波数成分の大きさＤが特定された。しかしながら、バンドパスフィルタに通すことなく解析データを周波数解析した後、その結果から所定の周波数成分の大きさＤを特定してもよい。

【0055】

＜４−４＞
上記実施形態では、所定の周波数成分の大きさＤが、周波数解析を行うことにより特定された。しかしながら、注目している所定の周波数成分又は所定の周波数成分以外の成分を通過させるバンドパスフィルタに通した後、これを元の波と比較し、元の波とバンドパスフィルタ通過後の波の変化の度合いを、所定の周波数成分の大きさＤとすることもできる。

【0056】

＜４−５＞
上記実施形態では、把持力の強さが、強い又は弱いの２段階で現わされたが、３段階以上で判定することもできるし、数値で判定することもできる。また、把持力に依存する指標を、把持力の強さとして算出することもできる。ここでいう指標とは、例えば、スイング中のグリップの挙動をバネモデルで解析するときのバネ定数である。このようなバネ定数については、公知であるため（例えば、松本賢太，他５名，「クラブヘッドの慣性がシャフト挙動に及ぼす影響」，スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス２０１５講演論文集，Ｂ−３４（ＵＳＢ ｍｅｍｏｒｙ），２０１５年１０月を参照）、詳細な説明を省略する。

【符号の説明】

【0057】

１ 計測装置
１１ 加速度センサ
１２ 角速度センサ
２ 解析装置（コンピュータ）
２４Ａ データ取得部（取得部）
２４Ｂ スイング解析部（判定部）
３ 解析プログラム
４ ゴルフクラブ
４２ グリップ
７ ゴルファー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】