特許 6984326 打具のフィッティング装置

(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】6984326

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】打具のフィッティング装置

(51)【国際特許分類】

   A63B 69/36 20060101AFI20211206BHJP

   A63B 53/00 20150101ALI20211206BHJP

   A63B 102/32 20150101ALN20211206BHJP

【ＦＩ】

   A63B69/36 541W

   A63B69/36 541P

   A63B53/00 B

   A63B102:32

【請求項の数】10

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-213276(P2017-213276)

(22)【出願日】2017年11月2日

(65)【公開番号】特開2019-83916(P2019-83916A)

(43)【公開日】2019年6月6日

【審査請求日】2020年9月18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

(74)【代理人】

【識別番号】100170542

【弁理士】

【氏名又は名称】桝田 剛

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 弘祐

(72)【発明者】

【氏名】植田 勝彦

【審査官】 槙 俊秋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１８９１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２３７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０００１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２５１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１１９１０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６３Ｂ ６９／３６

Ａ６３Ｂ ５３／００

Ａ６３Ｂ １０２／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した前記配置パターンである推奨パターンを決定するのに用いられるフィッティング装置であって、
前記プレイヤーによるテストスイング中の前記打具の運動を計測した計測データを取得する取得部と、
前記計測データに基づいて、前記複数の配置パターンに含まれる少なくとも１つの特定の配置パターンに対し、仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションするシミュレーション部と、
前記仮想スイング中の前記打具の挙動に基づいて、前記推奨パターンを決定する配置決定部と、
を備え、
前記推奨パターンは、前記仮想スイング中に前記打具と衝突するボールのサイドスピンを抑えるように前記打具が挙動する配置パターンであるか、前記打具と前記ボールとが衝突する直前において、前記打具が前記ボールと衝突する部分の速度が大きくなる配置パターンである、
フィッティング装置。

【請求項2】

前記シミュレーション部は、前記計測データに基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の変形を解析し、前記変形の解析の結果に基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションする、
請求項１に記載のフィッティング装置。

【請求項3】

前記シミュレーション部は、前記計測データに加え、前記特定の配置パターンでの前記打具の仕様情報に基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションする、
請求項１または２に記載のフィッティング装置。

【請求項4】

前記シミュレーション部は、前記計測データに基づいて、前記テストスイング中の前記打具の挙動をシミュレーションし、前記テストスイング中の前記打具の挙動に基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションする、
請求項１から３のいずれかに記載のフィッティング装置。

【請求項5】

前記特定の配置パターンは、前記テストスイングに使用される前記打具における前記配置パターンとは異なる、
請求項１から４のいずれかに記載のフィッティング装置。

【請求項6】

前記打具は、ゴルフクラブである、
請求項１から５のいずれかに記載のフィッティング装置。

【請求項7】

前記打具は、前記１又は複数のウェイトを前記複数の配置パターンで配置可能なヘッドを有するゴルフクラブである、
請求項６に記載のフィッティング装置。

【請求項8】

前記特定の配置パターンでの前記打具は、前記テストスイングに使用される前記打具と同じ重量である、
請求項１から７のいずれかに記載のフィッティング装置。

【請求項9】

１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した前記配置パターンである推奨パターンを決定するのに用いられるフィッティングプログラムであって、
前記プレイヤーによるテストスイング中の前記打具の運動を計測した計測データを取得するステップと、
前記計測データに基づいて、前記複数の配置パターンに含まれる少なくとも１つの特定の配置パターンに対する、仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションするステップと、
前記仮想スイング中の前記打具の挙動に基づいて、前記推奨パターンを決定するステップと
をコンピュータに実行させ、
前記推奨パターンは、前記仮想スイング中に前記打具と衝突するボールのサイドスピンを抑えるように前記打具が挙動する配置パターンであるか、前記打具と前記ボールとが衝突する直前において、前記打具が前記ボールと衝突する部分の速度が大きくなる配置パターンである、
フィッティングプログラム。

【請求項10】

１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した前記配置パターンである推奨パターンを決定するためのフィッティング方法であって、
前記プレイヤーによるテストスイング中の前記打具の運動を計測した計測データを取得するステップと、
前記計測データに基づいて、前記複数の配置パターンに含まれる少なくとも１つの特定の配置パターンに対する、仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションするステップと、
前記仮想スイング中の前記打具の挙動に基づいて、前記推奨パターンを決定するステップと
を含み、
前記推奨パターンは、前記仮想スイング中に前記打具と衝突するボールのサイドスピンを抑えるように前記打具が挙動する配置パターンであるか、前記打具と前記ボールとが衝突する直前において、前記打具が前記ボールと衝突する部分の速度が大きくなる配置パターンである、
フィッティング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した配置パターンを決定するのに用いられるフィッティング装置、方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能なヘッドを有するゴルフクラブが知られている（例えば、特許文献１，２等）。この種のゴルフクラブでは、ウェイトの配置パターンを変更することにより、ヘッドの重量や重心位置、慣性モーメント等を調整することができ、同じヘッドの仕様を様々に変更することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公表２０１４−５２４３４３号公報

【特許文献2】特開２０１６−０１０５７９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、以上のようなゴルフクラブヘッドを用いるとき、ゴルファーはどのようにウェイトを配置すればよいのか分からず、迷ってしまう。そのため、ウェイトの配置パターンを様々に変更しながら実際に試打をしてみて、適切であると感じた配置パターンを選択する等しなければならない。なお、ゴルフクラブに限らず、ウェイトを配置可能な打具に対しては、同様の問題が生じ得る。

【0005】

本発明は、１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した配置パターンを容易に決定可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１観点に係るフィッティング装置は、１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した前記配置パターンである推奨パターンを決定するのに用いられるフィッティング装置であって、前記プレイヤーによるテストスイング中の前記打具の運動を計測した計測データを取得する取得部と、前記計測データに基づいて、前記複数の配置パターンに含まれる少なくとも１つの特定の配置パターンに対し、仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションするシミュレーション部とを備える。

【0007】

第２観点に係るフィッティング装置は、第１観点に係るフィッティング装置であって、前記仮想スイング中の前記打具の挙動に基づいて、前記推奨パターンを決定する配置決定部をさらに備える。

【0008】

第３観点に係るフィッティング装置は、第１観点又は第２観点に係るフィッティング装置であって、前記シミュレーション部は、前記計測データに基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の変形を解析し、前記変形の解析の結果に基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションする。

【0009】

第４観点に係るフィッティング装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係るフィッティング装置であって、前記シミュレーション部は、前記計測データに加え、前記特定の配置パターンでの前記打具の仕様情報に基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションする。

【0010】

第５観点に係るフィッティング装置は、第１観点から第４観点のいずれかに係るフィッティング装置であって、前記シミュレーション部は、前記計測データに基づいて、前記テストスイング中の前記打具の挙動をシミュレーションし、前記テストスイング中の前記打具の挙動に基づいて、前記特定の配置パターンでの前記仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションする。

【0011】

第６観点に係るフィッティング装置は、第１観点から第５観点のいずれかに係るフィッティング装置であって、前記特定の配置パターンは、前記テストスイングに使用される前記打具における前記配置パターンとは異なる。

【0012】

第７観点に係るフィッティング装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係るフィッティング装置であって、前記打具は、ゴルフクラブである。

【0013】

第８観点に係るフィッティング装置は、第７観点に係るフィッティング装置であって、前記打具は、前記１又は複数のウェイトを前記複数の配置パターンで配置可能なヘッドを有するゴルフクラブである。

【0014】

第９観点に係るフィッティング装置は、第１観点から第８観点のいずれかに係るフィッティング装置であって、前記特定の配置パターンでの前記打具は、前記テストスイングに使用される前記打具と同じ重量である。

【0015】

第１０観点に係るフィッティングプログラムは、１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した前記配置パターンである推奨パターンを決定するのに用いられるフィッティング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。
（１）前記プレイヤーによるテストスイング中の前記打具の運動を計測した計測データを取得するステップ。
（２）前記計測データに基づいて、前記複数の配置パターンに含まれる少なくとも１つの特定の配置パターンに対する、仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションするステップ。

【0016】

第１１観点に係るフィッティング方法は、１又は複数のウェイトを複数の配置パターンで配置可能な打具に対し、プレイヤーに適した前記配置パターンである推奨パターンを決定するためのフィッティング方法であって、以下のステップを含む。
（１）前記プレイヤーによるテストスイング中の前記打具の運動を計測した計測データを取得するステップ。
（２）前記計測データに基づいて、前記複数の配置パターンに含まれる少なくとも１つの特定の配置パターンに対する、仮想スイング中の前記打具の挙動をシミュレーションするステップ。
（３）前記仮想スイング中の前記打具の挙動に基づいて、前記推奨パターンを決定するステップ。

【発明の効果】

【0017】

以上の観点によれば、プレイヤーによるテストスイング中の打具の運動を計測した計測データが計測される。そして、この計測データに基づいて、打具におけるウェイトの複数の配置パターンに含まれる少なくとも１つの配置パターンに対し、仮想スイング中の打具の挙動がシミュレーションされる。よって、このシミュレーションの結果を参照することにより、複数の配置パターンの中から、プレイヤーに適した配置パターンを容易に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るフィッティング装置を含むフィッティングシステムの全体構成を示す図。

【図2】フィッティングシステムの機能ブロック図。

【図3】ゴルフクラブの斜視図。

【図4】ソール側から視たヘッドの斜視図。

【図5】（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6】ワッグル動作時のゴルフクラブの運動を説明する図。

【図7】本発明の一実施形態に係るフィッティング方法の流れを示すフローチャート。

【図8】補正前及び補正後のセンサデータに基づくグリップエンドの軌跡のグラフ。

【図9A】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グラフ。

【図9B】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グラフ。

【図10A】図９Ａの角速度の周波数スペクトルのグラフ。

【図10B】図９Ｂの角速度の周波数スペクトルのグラフ。

【図11A】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周波数スペクトルのグラフ。

【図11B】図１１Ａ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周波数スペクトルのグラフ。

【図12】有限要素法に従ってゴルフクラブをモデル化した図。

【図13】変形例に係るソール側から視たヘッドの斜視図。

【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フィッティング装置、方法及びプログラムについて説明する。

【0020】

＜１．フィッティングシステムの概要＞
図１及び図２に、本発明の一実施形態に係るフィッティング装置１を含むフィッティングシステム１００の全体構成図を示す。フィッティングシステム１００は、複数のウェイトＷ１，Ｗ２を複数の配置パターンで配置可能なヘッド５３を有するゴルフクラブ５に対し、ゴルファー７に適した配置パターン（以下、推奨パターンということがある）を決定するのを支援するためのシステムである。フィッティング装置１は、ゴルファー７によるテストスイング中のゴルフクラブ５の運動を計測した計測データに基づいて、様々なウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターンに対する、仮想スイング中のゴルフクラブ５の挙動をシミュレーションする。そして、以上のシミュレーションの結果に基づいて、推奨パターンが決定される。以上の計測は、計測機器２により行われ、計測機器２は、フィッティング装置１とともにフィッティングシステム１００を構成する。

【0021】

以下、ゴルフクラブ５、計測機器２及びフィッティング装置１の構成について説明した後、フィッティングシステム１００によるフィッティング方法について説明する。

【0022】

＜２．各部の詳細＞
＜２−１．ゴルフクラブの構成＞
図３に示すとおり、ゴルフクラブ５は、一般的なゴルフクラブと同様、シャフト５２と、シャフト５２の一端に設けられたヘッド５３と、シャフト５２の他端に設けられたグリップ５１とから構成される。ただし、ヘッド５３には、ウェイトＷ１，Ｗ２を複数の配置パターンで配置可能である（図４参照）。ゴルフクラブ５は、ヘッド５３に対するウェイトＷ１，Ｗ２の着脱により、ヘッド５３の重量や重心位置、慣性モーメント等の仕様を調整可能なように構成されている。

【0023】

図４は、ヘッド５３の底面を形成するソール５３ａ側から視たヘッド５３の斜視図である。ソール５３ａには、ウェイトポートＷＰ１，ＷＰ２が形成されており、ウェイトポートＷＰ１，ＷＰ２は、それぞれウェイト、ウェイトＷ１，Ｗ２を受け取るように構成されている。図４に示すとおり、本実施形態のヘッド５３は、ウッド型、より具体的にはドライバー型であるが、ヘッド５３は、ユーティリティ型、アイアン型、パター型等とすることができる。

【0024】

図４には、ウェイトＷ１をウェイトポートＷＰ１に装着するための装着機構Ｍ１の分解図が示されている。同図に示すように、装着機構Ｍ１は、ウェイトＷ１及びウェイトポートＷＰ１の他、ソケット６０を有する。ウェイトポートＷＰ１は、ヘッド５３の外面において凹部を形成しており、ソケット６０が当該凹部内に収容される。ソケット６０は、本体部６０ａ及び底面部６０ｂを有しており、ウェイトポートＷ１に接着剤を用いて固定される。本体部６０ａは、筒状であり、中央に貫通孔６４が形成されている。そして、ウェイトＷ１をこの貫通孔６４に差し込み、所定量だけ回転させると、ウェイトＷ１がウェイトポートＷＰ１内のソケット６０に固定される。一方、逆に回転させると、この固定状態が解除され、ウェイトＷ１をウェイトポートＷＰ１内のソケット６０から取り外すことができる。従って、ウェイトＷ１は、ウェイトポートＷＰ１に対し着脱自在である。なお、ウェイトＷ２も、同様の装着機構Ｍ１により、ウェイトポートＷ２に対し着脱自在である。

【0025】

本実施形態では、ウェイトＷ１は、３ｇ、４ｇ、５ｇ、６ｇ、７ｇ、８ｇ、９ｇ、１０ｇ及び１１ｇの多種類のウェイトの中から選択することができる。ウェイトＷ２についても同様である。ウェイトポートＷＰ１，ＷＰ２に対するウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターンは、ウェイトＷ１の重量のバリエーションの数×ウェイトＷ２の重量のバリエーションの数だけ、定義される。

【0026】

図４に示すように、ウェイトポートＷＰ１，ＷＰ２は、トゥ−ヒール方向に間隔を空けて配置されている。ウェイトポートＷＰ１は、ヘッド５３にウェイトＷ１，Ｗ２がいずれも装着されていない状態（未装着状態ということがある）の重心位置よりも、よりトゥ側に配置されている。一方、ウェイトポートＷＰ２は、未装着状態の重心位置よりもヒール側に配置されている。従って、ウェイトポートＷＰ１に装着されるウェイトＷ１を重くすることにより、ヘッド５３の重心位置をトゥ側に移動させることができる。逆に、ウェイトポートＷＰ２に装着されるウェイトＷ２を重くすることにより、ヘッド５３の重心位置をヒール側に移動させることができる。

【0027】

なお、上述したウェイトの数、重量のバリエーション及び装着機構等、ウェイトに関連する各種構成は一例であり、ヘッド５３の重量や重心位置、慣性モーメント等の仕様を調整可能な限り任意に構成することができる。例えば、ウェイトポートの数、ひいてはヘッド５３に同時に装着可能なウェイトの数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、１つのウェイトポートに装着可能なウェイトの質量のバリエーションの数は、１種類であってもよい。また、ウェイトＷ１，Ｗ２の重量のバリエーションは、互いに異なっていてもよい。また、ウェイトの装着機構は、ネジ式とすることができる。また、ウェイトの装着箇所は、ソール５３ａに限られず、例えば、ヘッド５３の上面を構成するクラウンとすることもできる。また、ソール５３ａ及びクラウンの両方にウェイトを配置可能とすることもでき、この場合、ヘッド５３の上下方向の重心位置を調整することができる。同様に、ソール５３ａ及びクラウンの少なくとも一方において、フェース−バック方向に間隔を空けてウェイトを配置可能とする場合には、ヘッド５３のフェース−バック方向の重心位置を調整することができる。

【0028】

＜２−２．計測機器＞
本実施形態に係る計測機器２は、慣性センサユニット４と、距離画像センサ２１とから構成される。以下、順に説明する。

【0029】

＜２−２−１．慣性センサユニット＞
慣性センサユニット４は、図１に示すとおり、ゴルフクラブ５のグリップ５１におけるヘッド５３と反対側の端部であるグリップエンド５１ａに取り付けられており、グリップエンド５１ａの運動を計測する。慣性センサユニット４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。

【0030】

図２に示すように、本実施形態に係る慣性センサユニット４には、加速度センサ４１、角速度センサ４２及び地磁気センサ４３が搭載されている。また、慣性センサユニット４には、これらのセンサ４１〜４３から出力されるセンサデータを、通信線１７を介してフィッティング装置１等の外部のデバイスに送信するための通信装置４０も搭載されている。なお、本実施形態では、通信装置４０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フィッティング装置１に接続するようにしてもよい。

【0031】

加速度センサ４１、角速度センサ４２及び地磁気センサ４３はそれぞれ、グリップエンド５１ａを原点とするｘｙｚ局所座標系における加速度、角速度及び地磁気を計測する。より具体的には、加速度センサ４１は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向のグリップエンド５１ａの加速度ａ_x，ａ_y，ａ_zを計測する。角速度センサ４２は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸周りのグリップエンド５１ａの角速度ω_x，ω_y，ω_zを計測する。地磁気センサ４３は、グリップエンド５１ａにおけるｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の地磁気ｍ_x，ｍ_y，ｍ_zを計測する。これらの加速度、角速度及び地磁気に関するセンサデータ（計測データ）は、所定の短いサンプリング周期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５２の延びる方向に一致し、ヘッド５３からグリップ５１に向かう方向が、ｚ軸正方向である。ｙ軸は、ゴルフクラブ５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。

【0032】

ゴルフスイングは、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５（Ａ）に示すとおり、ヘッド５３をボール近くに配置した静止状態を意味し、トップとは、図５（Ｂ）に示すとおり、アドレスからゴルフクラブ５をテイクバックし、最もヘッド５３が振り上げられた状態を意味する。インパクトとは、図５（Ｃ）に示すとおり、トップからゴルフクラブ５が振り下ろされ、ヘッド５３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５（Ｄ）に示すとおり、インパクト後、ゴルフクラブ５を前方へ振り抜いた状態を意味する。また、一般に、アドレスの前には、ゴルファー７はワッグル動作を行う。ワッグル動作とは、ゴルファー７がアドレスの位置を決定するために、概ね手７５でグリップ５１を把持した位置を中心としてヘッド５３を回転させるかの如く、ゴルフクラブ５を左右に揺らす動きを言う（図６参照）。本実施形態の説明では、特に断らない限り、ゴルフスイングにはワッグル動作が含まれるものとする。

【0033】

本実施形態では、加速度センサ４１、角速度センサ４２及び地磁気センサ４３からのセンサデータは、通信装置４０を介してリアルタイムにフィッティング装置１に送信される。しかしながら、例えば、慣性センサユニット４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、フィッティング装置１に受け渡すようにしてもよい。

【0034】

＜２−１−２．距離画像センサ＞
距離画像センサ２１は、ゴルファー７がゴルフクラブ５を試打する様子を二次元画像として撮影するとともに、被写体までの距離を測定する測距機能を有するカメラである。従って、距離画像センサ２１は、時系列の二次元画像とともに、時系列の深度画像を出力することができる。なお、ここでいう二次元画像とは、撮影空間の像をカメラの光軸に直交する平面内へ投影した画像である。また、深度画像とは、カメラの光軸方向の被写体の奥行きのデータを、二次元画像と略同じ撮像範囲内の画素に割り当てた画像である。本実施形態では、距離画像センサ２１は、ゴルファー７を正面側から撮影すべく、ゴルファー７の前方に設置される。

【0035】

本実施形態で使用される距離画像センサ２１は、二次元画像を赤外線画像（以下、ＩＲ画像という）として撮影する。また、深度画像は、赤外線を用いたタイムオブフライト方式やドットパターン投影方式等の方法により得られる。従って、図２に示すように、距離画像センサ２１は、赤外線を前方に向けて発光するＩＲ発光部２１ａと、ＩＲ発光部２１ａから照射され、被写体に反射して戻ってきた赤外線を受光するＩＲ受光部２１ｂとを有する。ＩＲ受光部２１ｂは、光学系及び撮像素子等を有するカメラである。ＩＲ発光部２１ａ及びＩＲ受光部２１ｂは、同じ筐体２１ｆ内に収容され、筐体２１ｆの前方に配置されている。

【0036】

距離画像センサ２１には、距離画像センサ２１の動作全体を制御するＣＰＵ２１ｃの他、撮影されたＩＲ画像及び深度画像の画像データ（計測データ）を少なくとも一時的に記憶するメモリ２１ｄが内蔵されている。距離画像センサ２１の動作を制御する制御プログラムは、メモリ２１ｄ内に格納されている。また、距離画像センサ２１には、通信部２１ｅも内蔵されており、通信部２１ｅは、有線又は無線の通信線１７を介して、撮影された画像データをフィッティング装置１等の外部のデバイスへと出力することができる。本実施形態では、ＣＰＵ２１ｃ及びメモリ２１ｄも、ＩＲ発光部２１ａ及びＩＲ受光部２１ｂとともに、筐体２１ｆ内に収納されている。なお、フィッティング装置１への画像データの受け渡しは、必ずしも通信部２１ｅを介して行う必要はない。例えば、メモリ２１ｄが着脱式であれば、これを筐体２１ｆ内から取り外し、フィッティング装置１のリーダー（後述する通信部１５に対応）に挿入する等して、フィッティング装置１で画像データを読み出すことができる。

【0037】

本実施形態では、距離画像センサ２１により赤外線撮影が行われ、撮影されたＩＲ画像に基づいて、グリップエンド５１ａの挙動が解析される。従って、図１及び図３には特に示されないが、距離画像センサ２１によるグリップエンド５１ａの運動の計測が容易となるように、グリップエンド５１ａには、赤外線を効率的に反射する反射シートがマーカーとして貼付される。また、シャフト５２にも、同様の赤外線の反射シートがマーカーとして貼付される。

【0038】

＜２−２．フィッティング装置＞
フィッティング装置１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。図２に示すとおり、フィッティング装置１は、コンピュータで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体３０から、或いはインターネット等の通信回線を介して、フィッティングプログラム６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。フィッティングプログラム６は、計測機器２から送られてくる計測データに基づいて、ゴルフスイングを解析するためのソフトウェアであり、フィッティング装置１に後述する動作を実行させる。フィッティングプログラム６は、推奨パターンを決定する機能を有する。

【0039】

フィッティング装置１は、表示部１１、入力部１２、記憶部１３、制御部１４及び通信部１５を備える。これらの部１１〜１５は、互いにバス線１６を介して接続されており、相互に通信可能である。表示部１１は、液晶ディスプレイ等で構成することができ、ゴルフスイングの解析結果（本実施形態では、推奨パターンを含む）等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等、ゴルフスイングの解析結果を必要とする者の総称である。入力部１２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、フィッティング装置１に対するユーザからの操作を受け付ける。

【0040】

記憶部１３は、ハードディスク等で構成することができる。記憶部１３内には、フィッティングプログラム６が格納されている他、計測機器２から送られてくる計測データが保存される。また、記憶部１３内には、クラブ仕様データベース８０が格納されている。クラブ仕様データベース８０の詳細については、後述する。制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から構成することができる。制御部１４は、記憶部１３内のフィッティングプログラム６を読み出して実行することにより、仮想的に取得部１４ａ、シミュレーション部１４ｂ、配置決定部１４ｃ及び表示制御部１４ｄとして動作する。各部１４ａ〜１４ｄの動作の詳細については、後述する。通信部１５は、計測機器２等の外部のデバイスとの間でデータを送受信する通信インターフェースとして機能する。

【0041】

＜３．フィッティング方法＞
以下、図７を参照しつつ、ゴルファー７に対する推奨パターンを決定するフィッティング方法について説明する。

【0042】

まず、ステップＳ１では、ゴルファー７により、上述の慣性センサユニット４付きゴルフクラブ５がテストスイングされる。このテストスイング中のゴルフクラブ５の運動は、計測機器２により計測される。より具体的には、慣性センサユニット４により、グリップエンド５１ａのｘｙｚ局所座標系における３軸方向の加速度ａ_x，ａ_y，ａ_z、角速度ω_x，ω_y，ω_z及び地磁気ｍ_x，ｍ_y，ｍ _zに関するセンサデータ（計測データ）が取得され、通信装置４０を介してフィッティング装置１に送信される。一方、フィッティング装置１側では、取得部１４ａが通信部１５を介してこれを受信し、記憶部１３内に格納する。本実施形態では、少なくともワッグル動作の期間、及びその後のアドレスからフィニッシュまでの期間の時系列のセンサデータが収集される。

【0043】

また、ステップＳ１では、慣性センサユニット４による計測と同時に、距離画像センサ２１により、ゴルファー７の正面側からゴルフクラブ５がスイングされる様子を捉えた画像データ（計測データ）が取得され、通信部２１ｅを介してフィッティング装置１に送信される。一方、フィッティング装置１側では、取得部１４ａが通信部１５を介してこれを受信し、記憶部１３内に格納する。本実施形態では、少なくともワッグル動作の期間、及びその後のアドレスからフィニッシュまでの期間の時系列の画像データが収集される。なお、ここでいう画像データには、ＩＲ画像及び深度画像を含む２系統の画像データが含まれる。

【0044】

続くステップＳ２では、シミュレーション部１４ｂが、記憶部２３内に格納されている計測データに基づいて、テストスイング中のゴルフクラブ５の回転中心Ｃを算出する。多くの場合、ゴルファー７は、図６に示すように、ゴルフクラブ５の端部付近を把持してゴルフクラブ５をスイングする。そのため、従来、ゴルフスイングを解析するためのシミュレーションモデルでは、ゴルフクラブ５はグリップエンド５１ａを中心として回転するものと仮定される。しかしながら、実際には、ゴルフクラブ５における回転中心Ｃは、グリップエンド５１ａではなく、ゴルフクラブ５においてゴルファー７がまさに把持する把持位置の近傍にくることが多い。従来、このようなゴルフクラブ５の真の回転中心は考慮されてこなかったが、これを把握することは、より正確なシミュレーションに寄与し得る。このグリップ５１上の把持位置は、ゴルファー７に特有である。よって、回転中心Ｃは、同じゴルファー７による異なるゴルフスイング間で、概ね一定であると仮定することができ、ゴルファー７がゴルフスイングを行うときの特徴（以下、ゴルファー特性という）を表す解析パラメータとして使用される。

【0045】

具体的には、シミュレーション部１４ｂは、記憶部２３内に格納されている計測データの中から、アドレスの前に行われるワッグル動作時のセンサデータ（以下、ワッグルデータという）を抽出する。続いて、シミュレーション部１４ｂは、ワッグルデータに基づいて、テストスイング中のゴルフクラブ５の回転中心Ｃを算出する。以下、図６を参照しつつ、回転中心Ｃを算出するアルゴリズムについて説明する。

【0046】

ゴルフスイング時、ゴルファー７は手７５でグリップ５１を把持して、ゴルフクラブ５に回転を含む運動を与える。図６に示すとおり、ワッグル動作時のゴルフクラブ５の運動は、主として回転中心Ｃ周りの回転運動となり、並進成分は殆ど発生しない。そして、ワッグル動作中、ゴルフクラブ５の動きは、回転中心Ｃにおいて最小化される。従って、本実施形態では、ゴルフクラブ５において動きが最小化される位置、より具体的には、ゴルフクラブ５において加速度の大きさがゼロとなる位置が、回転中心Ｃの位置として算出される。

【0047】

ここで、ｘｙｚ局所座標系におけるゴルフクラブ５上の任意の点の座標をｈと表す。なお、ｘｙｚ局所座標系のｚ軸は、ゴルフクラブ５の長手方向に沿って定義されるため、ｈ＝（０，０，ｈ_z）と表すことができる。また、ｈは、ｘｙｚ局所座標系の原点であるグリップエンド５１ａに対する相対位置を表しており、そのｚ成分のｈ_zは、グリップエンド５１ａから回転中心Ｃまでの距離を表す。このとき、ゴルフクラブ５上の座標ｈの点の加速度は、以下の式に従って表される。ただし、ａ_s＝（ａ_x，ａ_y，ａ_z）、ω_s＝（ω_x，ω_y，ω_z）であり、［Ｇ］は、ｘｙｚ局所座標系から慣性座標系への座標変換行列である。また、チルダは、テンソルを表す。

【数1】

【0048】

そして、数１の加速度の大きさが最小化される、すなわち、ゼロとなるのは、以下の式が成り立つときである。

【数2】

【0049】

シミュレーション部１４ｂは、数２の式に、ワッグルデータに含まれる加速度ａ_s及び角速度ω_sの値を代入することにより、ｈを算出する。なお、ｈは、１つのタイミングにおける加速度ａ_s及び角速度ω_sのデータセットがあれば算出可能である。しかしながら、本実施形態では、精度を向上させる観点から、ワッグル動作中の複数のタイミングでの加速度ａ_s及び角速度ω_sのデータセットに対してｈを算出し、これらが平均される。或いは、数２の左辺の式をワッグル動作の期間で積分し、これが０となるようなｈを算出してもよい。

【0050】

ゴルフスイングは、並進運動及び回転運動が複雑に組み合わされて構成される。本実施形態では、並進運動の影響が小さく、主として回転運動を含む運動時のデータに着目することにより、並進運動及び回転運動を分離し、回転運動の回転中心Ｃを精度よく導出することができる。

【0051】

続くステップＳ３では、シミュレーション部１４ｂは、回転中心Ｃに基づいて、記憶部２３内に格納されている計測データを補正する。本実施形態において補正の対象となる計測データは、アドレスからフィニッシュまでの加速度ａ_x，ａ_y，ａ_zのセンサデータである。慣性センサユニット４により計測されるグリップエンド５１ａにおける加速度ａ_x，ａ_y，ａ_zには、慣性センサユニット４の位置が回転中心Ｃから距離ｈ_zだけオフセットしているため、回転中心Ｃ周りの回転成分が含まれる。この回転成分は、回転中心Ｃ周りの回転に伴って慣性センサユニット４の位置に発生する角速度及び角加速度の影響による加速度である。シミュレーション部１４ｂは、回転中心Ｃに基づいてこの回転成分（数２の左辺の第２項）を算出し、これをａ_sから除去することにより、グリップエンド５１ａにおける補正後の加速度ａ_s’＝（ａ_x’，ａ_y’，ａ_z’）のデータを算出する。

【数3】

【0052】

図８は、本発明者らが実際に行ったシミュレーションにより導出されたグリップエンドの軌跡のグラフである。より具体的には、ｘｙｚ局所座標系での加速度の時系列データを慣性座標系での値に変換した後、変換後の加速度の時系列データを２回積分することにより、ゴルフスイング中のグリップエンドの位置を表す時系列データを算出した。図８中の「補正前」のグラフは、ステップＳ３の補正を行わず、加速度ａ_s及び角速度ω_sの時系列データから導出されたグリップエンドの軌跡のグラフであり、「補正後」のグラフは、ステップＳ３の補正後の加速度ａ_s’及び角速度ω_sの時系列データから導出されたグリップエンドの軌跡のグラフである。これらのグラフを比較すると分かるように、補正前のグラフはギザギザしており、同グラフには角速度及び角加速度によるものと思われるノイズが確認されるが、補正後のグラフからはこのようなノイズが除去されていることが分かる。

【0053】

続くステップＳ４では、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ３で補正された計測データに基づいて、テストスイング中の各時刻におけるグリップ５１の姿勢を算出する。グリップ５１の姿勢は、地面に対して固定されている慣性座標系の中でのｘｙｚ局所座標系の向きにより表すことができる。従って、本実施形態では、グリップ５１の姿勢として、慣性座標系をｘｙｚ局所座標系に変換するための姿勢行列［Ｓ］が導出される。

【数4】

【0054】

姿勢行列［Ｓ］の９つの成分の意味は、以下のとおりである。
成分ｃ１：慣性座標系の第１軸と、ｘｙｚ局所座標系の第１軸とのなす角度の余弦
成分ｃ２：慣性座標系の第２軸と、ｘｙｚ局所座標系の第１軸とのなす角度の余弦
成分ｃ３：慣性座標系の第３軸と、ｘｙｚ局所座標系の第１軸とのなす角度の余弦
成分ｃ４：慣性座標系の第１軸と、ｘｙｚ局所座標系の第２軸とのなす角度の余弦
成分ｃ５：慣性座標系の第２軸と、ｘｙｚ局所座標系の第２軸とのなす角度の余弦
成分ｃ６：慣性座標系の第３軸と、ｘｙｚ局所座標系の第２軸とのなす角度の余弦
成分ｃ７：慣性座標系の第１軸と、ｘｙｚ局所座標系の第３軸とのなす角度の余弦
成分ｃ８：慣性座標系の第２軸と、ｘｙｚ局所座標系の第３軸とのなす角度の余弦
成分ｃ９：慣性座標系の第３軸と、ｘｙｚ局所座標系の第３軸とのなす角度の余弦
ここで、ベクトル（ｃ１，ｃ２，ｃ３）は、ｘｙｚ局所座標系の第１軸方向の単位ベクトルを表し、ベクトル（ｃ４，ｃ５，ｃ６）は、ｘｙｚ局所座標系の第２軸方向の単位ベクトルを表し、ベクトル（ｃ７，ｃ８，ｃ９）は、ｘｙｚ局所座標系の第３軸方向の単位ベクトルを表している。

【0055】

ステップＳ４では、姿勢行列［Ｓ］は、少なくともアドレスからインパクトまでの期間において時系列に算出される。また、姿勢行列［Ｓ］は、時系列の加速度、角速度及び地磁気のデータを含むセンサデータに基づいて算出される。なお、このようなセンサデータに基づいて、グリップの姿勢を表す姿勢行列［Ｓ］を導出する方法は、様々知られているため、ここでは詳細な説明を省略するが、必要であれば、同出願人らによる特開２０１６−２４２９号公報や特開２０１６−２４３０号公報等に記載の方法に従うことができる。また、地磁気のデータを用いずに、センサデータのうち加速度及び角速度のデータのみを用いて姿勢行列［Ｓ］を導出することもできるが、このような方法も様々知られているため、ここでは詳細な説明を省略する。

【0056】

以上のとおり、センサデータのみからでも姿勢行列［Ｓ］を算出可能であるが、本実施形態では、さらに解析の精度を向上させるべく、ステップＳ１で取得された画像データも参照して、姿勢行列［Ｓ］が算出される。すなわち、ステップＳ１で取得されたセンサデータ（ステップＳ３で補正されたセンサデータ）も、画像データも、ゴルフクラブ５の同じ動作を捉えたものである。よって、センサデータ及び画像データの両方を用いて、姿勢行列［Ｓ］を含む所定の目的関数を定義し、これを最小化又は最大化するような最適解として、姿勢行列［Ｓ］を導出することができる。例えば、特開２０１７−１１９１０２号公報に記載の方法に従うことができる。

【0057】

続くステップＳ５では、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ３で補正された計測データに基づいて、テストスイング中の各時刻におけるｘｙｚ局所座標系におけるグリップ５１（より正確には、グリップエンド５１ａ）の加速度、角速度及び角加速度を導出する。具体的には、グリップ５１のｘｙｚ局所座標系における加速度は、ステップＳ３で補正された加速度センサ４１の出力値から重力成分をキャンセルすることにより導出される。グリップ５１のｘｙｚ局所座標系における角速度は、角速度センサ４２の出力値に一致する。グリップ５１のｘｙｚ局所座標系における角加速度は、角速度センサ４２の出力値を微分することにより算出される。グリップ５１のｘｙｚ局所座標系における加速度、角速度及び角加速度の値も、少なくともアドレスからインパクトまでの期間において時系列に算出される。

【0058】

以上のとおり、センサデータのみからでも、グリップ５１のｘｙｚ局所座標系における加速度、角速度及び角加速度の値を算出可能であるが、本実施形態では、さらに解析の精度を向上させるべく、姿勢行列［Ｓ］の場合と同様に、ステップＳ１で取得された画像データも参照して最適解が導出される。ここでも、例えば、特開２０１７−１１９１０２号公報に記載の方法に従うことができる。

【0059】

続くステップＳ６では、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ１で取得された計測データに基づいて、テストスイング中にゴルファー７がグリップ５１を把持する把持力の強さを判定する。ゴルフスイング中、グリップ５１は、ゴルファー７に把持されるが、固定端のように硬く把持されるのではなく、柔軟な手の動きを伴うように把持される。従って、このような柔軟な把持条件を把握することは、より正確なシミュレーションに寄与し得る。この把持条件を決定する把持力の強さは、ゴルファー７に特有である。よって、把持力の強さは、同じゴルファー７による異なるゴルフスイング間で、概ね一定であると仮定することができ、ゴルファー特性を表す解析パラメータとして使用される。

【0060】

以下、把持力の強さを判定するためのアルゴリズムについて説明する。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挙動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。

【0061】

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５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９Ａ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９Ｂ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９Ａ及び図９Ｂの横軸のゼロは、インパクトのタイミングを表している。

【0062】

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９Ａ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を表す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。

【0063】

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１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ図９Ａ及び図９Ｂ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。

【0064】

以上の実験から、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、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。

【0065】

なお、図１１Ａ及び図１１Ｂ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１１Ａが意図的に強く把持させた場合を、図１１Ｂ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。

【0066】

また、図９Ａ及び図９Ｂ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になると考えられる。

【0067】

以上の知見に基づいて、ステップＳ６では、ゴルファー７の把持力の強さが判定される。具体的には、シミュレーション部１４ｂは、記憶部２３内に格納されている計測データ（本実施形態では、ω_zのセンサデータ）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７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９Ｂ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。

【0068】

続いて、シミュレーション部１４ｂは、バンドパスフィルタの通過後の計測データ（本実施形態では、ω_zのセンサデータ）から、バックスイング時のゴルフクラブ５（より正確には、グリップエンド５１ａ）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７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、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、バックスイング時のセンサデータを抽出した後、これにバンドパスフィルタに適用することもできる。

【0069】

続いて、シミュレーション部１４ｂは、以上のとおり抽出されたバックスイング時の時系列データを周波数解析する。より具体的には、以上の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、以上の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、バンドパスフィルタを経ていることにより、ここでの積分値は、バンドパスフィルタが通過させる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。

【0070】

続いて、シミュレーション部１４ｂは、所定の周波数成分の大きさＤに応じて、ゴルファー７の把持力の強さを判定する。より具体的には、ここ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。

【0071】

続くステップＳ７では、シミュレーション部１４ｂは、テストスイング中の各時刻におけるシャフト５２の変形を解析する。本実施形態に係るシャフト５２の変形の解析モデルは、有限要素法に従うモデルである。グリップ５１及びシャフト５２は多段円筒梁要素と仮定され、ヘッド５３は剛体と仮定される。図１２に示すように、グリップ５１及びシャフト５２は、それぞれ長手方向に沿って複数の微小な要素に分割される。本実施形態では、グリップ５１と、シャフト５２において最もグリップ５１近傍の要素とは、物理領域とされ、残りの領域は、弾性変形領域とされる。

【0072】

また、本解析モデルでは、ゴルファー７の柔軟な把持条件を表現するために、図１２に示すように、グリップ５１をバネモデルでモデル化して、シャフト５２の変形が解析される。バネモデルにおいて、以上の把持条件は、グリップ５１に対応する要素のバネ定数で表現される。バネ定数は、ゴルファー７がグリップ５１を把持する把持力の強さを表すゴルファー特性である。また、一般的に、把持力の強さは、スイング期間中において一定ではなく、アドレスからトップまでは比較的小さく、トップ以降のダウンスイング中は比較的大きい。そのため、本バネモデルでは、バネ定数は、アドレスからトップまでは一定値であり、トップからインパクトまでは線形的に上昇するものと仮定される。よって、本バネモデルにおいて、バネ定数は、アドレス時（より詳細には、アドレスからトップまで）のｘ、ｙ及びｚ方向の成分ｋa_x，ｋa_y，ｋa_zと、インパクト時のｘ、ｙ及びｚ方向の成分ｋi_x，ｋi_y，ｋi_zとにより表される。バネ定数ｋa_x，ｋa_y，ｋa_z，ｋi_x，ｋi_y，ｋi_zは、本解析モデルの解析パラメータとなる。

【0073】

本実施形態に係るシャフト５２の変形の解析モデルの基本的な考え方は、「クラブヘッドの慣性がシャフト挙動に及ぼす影響」（松本賢太、他５名，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）にも示されている。従って、本解析モデルは、上記文献を参照することで、より詳細に理解することができる。

【0074】

ステップＳ７では、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ６での把持力の強さに応じて、ゴルファー７によるグリップ５１の把持条件を表すバネ定数ｋa_x，ｋa_y，ｋa_z，ｋi_x，ｋi_y，ｋi_zを決定する。本実施形態では、把持力が強い、すなわち、より硬い把持状態と、把持力が弱い、すなわち、より柔軟な把持状態とに対応するバネ定数ｋa_x，ｋa_y，ｋa_z，ｋi_x，ｋi_y，ｋi_zがそれぞれ予め定められており、ステップＳ６の結果に従って、適切なバネ定数ｋa_x，ｋa_y，ｋa_z，ｋi_x，ｋi_y，ｋi_zが選択される。そして、シミュレーション部１４ｂは、このバネ定数ｋa_x，ｋa_y，ｋa_z，ｋi_x，ｋi_y，ｋi_zを上述したシャフト５２の変形の解析モデルに入力する。また、シミュレーション部１４ｂは、グリップ５１の挙動を表すパラメータとして、ステップＳ４，Ｓ５で導出されたテストスイング中の各時刻におけるグリップ５１の姿勢、加速度、角速度及び角加速度を、上述したシャフト５２の変形の解析モデルに入力する。さらに、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ１でスイングされたゴルフクラブ５の仕様情報も、上述したシャフト５２の変形の解析モデルに入力する。これにより、グリップ５１及びシャフト５２の各要素の変形量が算出される。

【0075】

なお、このとき、解析モデルに入力されるゴルフクラブ５の仕様情報は、クラブ仕様データベース８０を参照することにより取得される。クラブ仕様データベース８０は、シャフト５２、ヘッド５３及びグリップ５１を含む、ゴルフクラブ５の様々な部品の種類を識別する型番等の情報（以下、部品ＩＤ情報という）に関連付けて、当該種類の部品の仕様情報が格納されている。ヘッド５３については、重量、重心位置及び慣性モーメントに関する仕様情報が格納されており、その他、ヘッド５３の形状のデータ（ヘッド５３の設計時のＣＡＤデータ）等に関する仕様情報も格納されている。また、上記のとおり、ウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターンが変更されると、ヘッド５３の重量、重心位置及び慣性モーメント等の仕様も変化する。よって、クラブ仕様データベース８０内には、ウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターン毎に、各種仕様情報が整理されて格納されている。

【0076】

ユーザは、ステップＳ１のテストスイングに用いられたゴルフクラブ５（以下、テストクラブということがある）の部品を特定する部品ＩＤ情報、並びにテストクラブにおけるウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターンを、入力部１２を介して入力する。シミュレーション部１４ｂは、ユーザにより入力されたこれらの情報をキーにクラブ仕様データベース８０を検索することにより、解析モデルに入力されるゴルフクラブ５の仕様情報を取得する。

【0077】

続くステップＳ８では、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ７で算出されたグリップ５１及びシャフト５２の各要素の変形量に基づいて、テストスイングの結果として生じるテストクラブの所定の挙動（以下、結果値という）を導出する。本実施形態での結果値は、ヘッド５３の挙動に関するものであり、より具体的には、インパクト直前のフェース角ＦＡ及び軌道角ＰＡＴＨである。

【0078】

ステップＳ８の実行時においては、これまでのステップにより、テストスイング中の各時刻におけるテストクラブの各要素の変形量等が導出されている。従って、シミュレーション部１４ｂは、この情報に基づいて、テストスイング中の各時刻におけるシャフト５２上の最もヘッド５３側の要素（以下、最終要素という）の挙動を導出する。そして、この最終要素の挙動、並びにテストクラブのヘッド５３の形状のデータから、テストスイング中の各時刻におけるヘッド５３の様々な注目点（ヘッド５３の重心を含む）の位置を算出する。テストクラブのヘッド５３の形状のデータは、例えば、クラブ仕様データベース８０から取得される。そして、シミュレーション部１４ｂは、これらの時系列のヘッド５３の様々な注目点の位置に基づいて、上述したようなヘッド５３の挙動を導出する。

【0079】

続くステップＳ９では、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ８で導出されたヘッド５３の挙動が適切であるかを判定する。本実施形態では、フェース角ＦＡと軌道角ＰＡＴＨとの差の絶対値が閾値以上であるか否かが判定される。この差の大きさが大きいことは、サイドスピンが大きいことを意味するため、この差の大きさを抑えるようなゴルフクラブ５をゴルファー７にフィッティングすることが重要となる。そのため、｜ＦＡ−ＰＡＴＨ｜≧閾値である場合には、ステップＳ１０に進む。一方、｜ＦＡ−ＰＡＴＨ｜＜閾値の場合には、ステップＳ１３に進み、解析結果を出力する。

【0080】

ステップＳ１０及びその後のステップＳ１１では、シミュレーション部１４ｂは、テストクラブとは異なるウェイトＷ１，Ｗ２の様々な配置パターンに対し、そのような配置パターンでのウェイトＷ１，Ｗ２を有するゴルフクラブ５がスイングされたと仮定した場合のスイング（以下、仮想スイングということがある）をシミュレーションする。本実施形態では、スイングされるゴルフクラブ５の配置パターンが異なろうとも、同じゴルファー７によるスイングは概ね一定であるとの前提の下、仮想スイングのシミュレーションが行われる。すなわち、仮想スイングのシミュレーションは、仮想スイング時のゴルフクラブ５の各種挙動がテストスイング時のそれと一致するとの前提の下、これまでのテストスイング中のゴルフクラブ５の挙動の解析結果に基づいて行われる。

【0081】

具体的には、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ１０において、仮想スイング中のゴルフクラブ５の変形（以下、仮想変形ということがある）を解析する。ここでの解析は、ステップＳ７と同様に実行される。すなわち、ステップＳ４，Ｓ５で導出されたグリップ５１の挙動（姿勢、加速度、角速度及び各加速度）に加え、ステップＳ６で判定された把持力の強さ（バネ定数）を、ステップＳ７の解析モデルに代入する。また、シミュレーション部１４ｂは、仮想スイングに用いられるゴルフクラブ５（以下、仮想クラブということがある）の仕様情報も、上述したシャフト５２の変形の解析モデルに入力する。これにより、仮想スイング中のグリップ５１及びシャフト５２の各要素の変形量が算出される。すなわち、仮想変形が特定される。

【0082】

本実施形態の仮想クラブは、ステップＳ１のテストクラブと、ウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターン以外は同じである。より具体的には、ヘッド５３、シャフト５２及びグリップ５１等の各部品の型番は、両クラブで共通しているが、ヘッド５３におけるウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターンは異なる。また、本実施形態では、両クラブ間でウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターンは変更されるものの、ヘッド５３の重量は同じである。例えば、テストクラブにおいて（Ｗ１，Ｗ２）＝（７ｇ，７ｇ）であれば、（Ｗ１，Ｗ２）＝（３ｇ，１１ｇ）、（４ｇ，１０ｇ）、（５ｇ，９ｇ）、（６ｇ，８ｇ）、（１１ｇ，３ｇ）、（１０ｇ，４ｇ）、（９ｇ，５ｇ）及び（８ｇ，６ｇ）の８本の仮想クラブが設定される。

【0083】

ステップＳ１０において解析モデルに入力される仮想クラブの仕様情報も、ステップＳ７と同様に、クラブ仕様データベース８０を参照することにより取得される。シミュレーション部１４ｂは、ユーザにより入力されたテストクラブの配置パターンに基づいて、テストクラブとヘッド５３の重量が同じとなる、１又は複数の配置パターンを特定する。そして、特定された配置パターンと、ユーザにより入力されたその他の情報をキーにクラブ仕様データベース８０を検索することにより、解析モデルに入力される仮想クラブの仕様情報を取得する。仮想変形は、仮想クラブ毎にシミュレーションされる。

【0084】

続くステップＳ１１では、シミュレーション部１４ｂは、ステップＳ１０による仮想スイングの変形の解析結果に基づいて、仮想スイング毎に、ステップＳ８と同様の方法により、仮想スイングの結果として生じる結果値を導出する。すなわち、インパクト直前のフェース角ＦＡ及び軌道角ＰＡＴＨが導出される。

【0085】

続くステップＳ１２では、配置決定部１４ｃが、ステップＳ１１で導出された仮想スイングによる結果値に基づいて、ゴルファー７に適した配置パターンである推奨パターンを決定する。具体的には、仮想クラブの配置パターンの中で、テストスイング時よりもフェース角ＦＡと軌道角ＰＡＴＨとの差の絶対値が小さくなっている配置パターンを特定し、それを推奨パターンとする。なお、配置パターンが複数ある場合には、例えば、最も小さいものを選択することができる。

【0086】

続くステップＳ１３では、表示制御部１４ｄが、以上の解析結果を表示部１１上に表示する。なお、解析結果の出力の態様は、表示に限らず、音声出力等により行うこともできる。ステップＳ１０〜Ｓ１２を経てステップＳ１３が実行される場合、ここでいう解析結果には、推奨パターンが含まれる。また、テストクラブの配置パターンでの｜ＦＡ−ＰＡＴＨ｜の値と、推奨パターンでの｜ＦＡ−ＰＡＴＨ｜の値も、参考情報として表示することができる。これにより、ユーザは、ウェイトＷ１，Ｗ２の配置パターンをどのように変更すれば、どのような変化が得られるのかをより良く理解することができる。また、推奨パターンに限らず、シミュレーションを行った全ての配置パターンでの｜ＦＡ−ＰＡＴＨ｜の値を、参考情報として表示することもできる。

【0087】

一方、ステップＳ１０〜Ｓ１２を経ずにステップＳ１３が実行される場合には、解析結果として、テストクラブにおける配置パターンが推奨パターンとなる旨を示す情報等が表示される。また、テストクラブの配置パターンでの｜ＦＡ−ＰＡＴＨ｜の値も、参考情報として表示することができる。

【0088】

＜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。

【0089】

＜４−１＞
上記実施形態では、ゴルフクラブの挙動が解析されたが、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解析にも適用することもできるし、非スポーツ用途の打具の解析にも適用することができる。

【0090】

＜４−２＞
上記実施形態では、配置決定部１４ｃにより推奨パターンの決定が行われたが、この工程をユーザが実施してもよい。この場合、例えば、ステップＳ８及びＳ１１で導出されたテストスイング中及び仮想スイング中のヘッド５３の挙動（フェース角ＦＡ及び軌道角ＰＡＴＨ）を、テストクラブ及び仮想クラブの配置パターンに対応付けて、ステップＳ１３で出力するようにする。そして、これを受けて、ユーザは、各配置パターンに対して｜ＦＡ−ＰＡＴＨ｜の値を計算し、当該値がテストクラブよりも小さくなるような仮想クラブの配置パターンを特定し、推奨パターンとすればよい。

【0091】

＜４−３＞
テストクラブは、ウェイトを装着できないタイプのクラブであってもよい。

【0092】

＜４−４＞
上記実施形態では、仮想クラブは、テストクラブと同じ重量とされたが、テストクラブとは重量が異なる配置パターンで、仮想クラブを定義してもよい。ただし、両クラブの重量が一致している方が、ゴルファー７によるスイングが安定し、テストスイングと仮想スイングとが一致し易い。従って、テストクラブの重量と同じ又は所定の誤差範囲内に収まるような重量を有するゴルフクラブが、仮想クラブとして選択されることが好ましい。

【0093】

＜４−５＞
ウェイトの配置箇所はヘッドに限られず、ヘッドに代えて又は加えて、ゴルフクラブにおけるヘッド以外の箇所にウェイトを配置可能としてもよい。例えば、グリップにウェイトを配置可能とすることもできる。この場合、グリップにウェイトを配置した配置パターンでの仮想スイングをシミュレーションすることにより、シミュレーション結果に基づいて、グリップに配置されるべきウェイトの重量を決定することができる。グリップに配置するウェイトが重くなれば、カウンターバランス（手元重心）のゴルフクラブが構成され、逆の場合には、手先重心のゴルフクラブが構成される。ヘッド及びグリップにおけるウェイトの推奨パターンを決定することにより、ゴルフクラブ全体の重量調整及びバランス調整が可能となる。

【0094】

また、少なくともヘッドにウェイトが装着される場合において、ヘッドに対するウェイトの装着機構は特に限定されない。例えば、上記実施形態で述べたような着脱式ではなく、図１３に示すようなスライド式であってもよい。図１３の例では、ヘッド５３のソール５３ａにトゥ−ヒール方向に延びるスライド溝７１（ウェイトポートＷＰ３）が形成されており、このスライド溝７１内に同じくトゥ−ヒール方向に延びるスライドレール７２が配置されている。そして、ウェイトＷ３が、スライドレール７２に沿ってスライド溝７１内をトゥ−ヒール方向に移動できるように構成されている。ウェイトＷ３は、例えば、ネジ７３及び図示されないナット部材等を介して、スライドレール７２に沿って連続的又は段階的に様々な位置で固定することができる。このようなスライド式のウェイトの装着機構は、ソール５３ａ以外の部位、例えば、クラウンに形成することもできる。また、トゥ−ヒール方向に限らず任意の方向に、例えば、上下方向又はフェース−バック方向に延びるスライド溝７１及びスライドレール７２を形成することもできる。

【0095】

以上のような連続的な配置パターンを有するゴルフクラブ５が用いられる場合には、クラブ仕様データベース８０内に予め配置パターン毎の仕様情報を格納しておくのではなく、テストクラブ及び仮想クラブに対して、選択されている配置パターンに基づいて、都度、重心位置や慣性モーメント等の仕様情報を計算するようにしてもよい。なお、勿論、上記実施形態のような不連続な配置パターンを有するゴルフクラブ５についても、同様のことが言える。

【0096】

また、例えば、ヘッドは、上述した慣性センサのような計測機器又はウェイトのいずれかを選択的に装着できるタイプのものとすることができる。この場合、テストスイング中にはヘッドに計測機器を取り付けておき、計測機器により計測データを取得する。そして、仮想スイングのシミュレーションにより推奨パターンが決定された後、当該計測機器を推奨パターンに従ってウェイトに付け替えることにより、ゴルファーに適したゴルフクラブを構成することができる。

【0097】

＜４−６＞
上記実施形態では、ステップＳ８，Ｓ１１において、フィッティングを行う基準となる指標として、フェース角ＦＡ及び軌道角ＰＡＴＨが算出された。しかしながら、この指標は一例であり、フィッティングは、その他の様々な指標に基づいて行うことができる。例えば、シャフトの変形の解析結果に基づいて、結果値としてインパクト直前のヘッド速度ＨＳを算出するようにしてもよい。この場合、例えば、ヘッド速度ＨＳが大きくなる配置パターンを決定し、推奨パターンとすることができる。

【0098】

＜４−７＞
計測機器２の構成は、上述したものに限られない。例えば、距離画像センサを省略することもできるし、慣性センサユニット省略することもできる。また、複数の方向に複数台の距離画像センサを配置することもできる。また、計測機器２として、様々な位置に配置された多数のカメラを備える高精細三次元撮影システムを用いることもできる。

【0099】

＜４−８＞
上記実施形態では、回転中心Ｃを算出するための計測データは、ワッグルデータとされたが、これに限られない。例えば、ゴルファー７にゴルフクラブ５を把持させ、並進運動を与えず、回転運動のみを与えることを意識させながらゴルフクラブをスイングさせ、このとき取得される計測データを回転中心Ｃの算出に用いることもできる。

【0100】

＜４−９＞
上記実施形態では、ゴルファー７の把持状態を解析するための計測データは、慣性センサユニットから出力される角速度ω_zの時系列データとされたが、角速度ω_x，ω_yや加速度ａ_x，ａ_y，ａ_z、地磁気ｍ_x，ｍ_y，ｍ_z等の時系列データを用いることもできる。また、慣性センサユニットによる計測データに限らず、例えば、カメラにより撮影される時系列画像から角速度ω_z等の時系列データを取得し、これに基づいて把持状態を解析してもよい。

【0101】

＜４−１０＞
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。また、これに代えて又は加えて、上記実施形態では、計測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計測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。また、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計測データを通した後、これを元の計測データの波と比較し、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。

【0102】

＜４−１１＞
上記実施形態のステップＳ３では、加速度ａ_x，ａ_y，ａ_zのデータが補正されたが、勿論、これに代えて又は加えて、角速度ω_x，ω_y，ω_zのデータを補正することもできる。

【0103】

＜４−１２＞
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。

【符号の説明】

【0104】

１ フィッティング装置
１４ａ 取得部
１４ｂ シミュレーション部
１４ｃ 配置決定部
１４ｄ 判定部
４ 慣性センサユニット（計測機器）
５ ゴルフクラブ（打具）
５１ グリップ
５２ シャフト
５３ ヘッド
６ フィッティングプログラム
７ ゴルファー（プレイヤー）
Ｗ１，Ｗ２ ウェイト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】