特開 2024-2227 情報処理装置、情報処理方法、記憶媒体及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024002227

(43)【公開日】2024-01-11

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法、記憶媒体及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A63B 69/36 20060101AFI20231228BHJP

   A63B 71/06 20060101ALI20231228BHJP

【ＦＩ】

A63B69/36 541W

A63B71/06 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022101299

(22)【出願日】2022-06-23

(71)【出願人】

【識別番号】592014104

【氏名又は名称】ブリヂストンスポーツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 達也

(72)【発明者】

【氏名】高木 啓雄

(57)【要約】

【課題】専用の計測器を要せずに、スイングにおけるゴルフクラブの挙動を推定する技術を提供すること。
【解決手段】情報処理装置は、ゴルフボールをゴルフクラブで打撃するゴルファのスイングの動画を取得する取得手段と、前記動画から、前記スイングの特徴量を演算する演算手段と、前記特徴量を変換式に代入することで、前記特徴量をゴルフクラブヘッドの挙動の推定値に変換する変換手段と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゴルフボールをゴルフクラブで打撃するゴルファのスイングの動画を取得する取得手段と、
前記動画から、前記スイングの特徴量を演算する演算手段と、
前記特徴量を変換式に代入することで、前記特徴量をゴルフクラブヘッドの挙動の推定値に変換する変換手段と、を備える、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記特徴量は、前記動画上のゴルフクラブヘッドの位置から特定される、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項3】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記特徴量は、前記動画上のゴルフクラブヘッドの位置と前記ゴルファの身体部位の位置と、から特定される、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項4】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記動画は、ゴルファを正面から撮影した動画を含み、
前記特徴量は、打撃時の前記ゴルフクラブヘッドの飛球線方向の移動速度を含み、
前記推定値は、前記移動速度から変換された、打撃時の前記ゴルフクラブヘッドのヘッドスピードである、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項5】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記動画は、ゴルファを飛球線後方から撮影した動画を含み、
前記特徴量は、ダウンスイングの途中の所定のタイミングにおける前記動画上の前記ゴルフクラブヘッドと前記ゴルフボールとを通る仮想線の地面に対する角度であり、
前記推定値は、前記角度から変換された、打撃時の前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きである、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項6】

請求項５に記載の情報処理装置であって、
前記所定のタイミングとは、アドレス時の前記ゴルファの腰及び肘の上下方向の位置と、ダウンスイング時の前記ゴルファの手首の上下方向の位置と、によって規定される、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項7】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記動画は、ゴルファを正面から撮影した動画を含み、
前記特徴量は、前記ゴルフボールと、最下点の前記ゴルフクラブヘッドとの飛球線方向の距離を含み、
前記推定値は、前記距離から変換された、打撃時の前記ゴルフクラブヘッドの入射角度である、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項8】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記変換式は、複数のゴルファのスイングの動画から演算された前記特徴量と、前記スイングにおいて計測器で計測されたゴルフクラブヘッドの挙動の計測値と、から得られた一次方程式である、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項9】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記推定値に基づいて、前記スイングによる打球の挙動を推定する推定手段を備える、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項10】

ゴルフボールをゴルフクラブで打撃するゴルファのスイングの動画を取得する取得工程と、
前記動画から、前記スイングの特徴量を演算する演算工程と、
前記特徴量を変換式に代入することで、前記特徴量をゴルフクラブヘッドの挙動の推定値に変換する変換工程と、を備える、
ことを特徴とする情報処理方法。

【請求項11】

コンピュータに、
ゴルフボールをゴルフクラブで打撃するゴルファのスイングの動画を取得する取得工程と、
前記動画から、前記スイングの特徴量を演算する演算工程と、
前記特徴量を変換式に代入することで、前記特徴量をゴルフクラブヘッドの挙動の推定値に変換する変換工程と、
を実行させるプログラムを記憶した記憶媒体。

【請求項12】

コンピュータに、
ゴルフボールをゴルフクラブで打撃するゴルファのスイングの動画を取得する取得工程と、
前記動画から、前記スイングの特徴量を演算する演算工程と、
前記特徴量を変換式に代入することで、前記特徴量をゴルフクラブヘッドの挙動の推定値に変換する変換工程と、
を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴルフ分野の挙動解析に関わる情報処理技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ゴルファのスイング動作を解析するための様々な技術が提案されている。特許文献１には、ゴルフクラブヘッドの入射角等を計測し、スイング動作を解析する技術が開示されている。特許文献２にはゴルフクラブの回転角等を計測し、スイング動作を解析する技術が開示されている。特許文献３には打撃時のフェース面上の打撃位置を推定する技術が開示されている。特許文献４にはゴルフクラブヘッドの挙動を解析し、打球の弾道を予測する技術が開示されている。また、こうした解析結果等に基づいて、ゴルファに適したゴルフ用品を推奨する技術も提案されている（例えば特許文献５）。特許文献６にはスイングを計測して打球の挙動を推測する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－０２３６３８号公報

【特許文献2】特開２０１７－０２３６３９号公報

【特許文献3】特開２０１７－０７０３６６号公報

【特許文献4】特開２０１７－０００１７９号公報

【特許文献5】特開２０１１－０１５９６８号公報

【特許文献6】特開２０２１－３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

打撃時のヘッドスピード等のゴルフクラブの挙動や、打撃直後のゴルフボールの初速等の打球の挙動は、ゴルファの関心が高い事項である。しかし、こうした事項は、専用の計測器を必要とする。

【0005】

本発明の目的は、専用の計測器を要せずに、スイングにおけるゴルフクラブの挙動を推定する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、
ゴルフボールをゴルフクラブで打撃するゴルファのスイングの動画を取得する取得手段と、
前記動画から、前記スイングの特徴量を演算する演算手段と、
前記特徴量を変換式に代入することで、前記特徴量をゴルフクラブヘッドの挙動の推定値に変換する変換手段と、を備える、
ことを特徴とする情報処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、専用の計測器を要せずに、スイングにおけるゴルフクラブの挙動を推定する技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る情報処理装置によるスイング動画の撮影態様を示す説明図。

【図2】図１の情報処理装置のブロック図。

【図3】（Ａ）及び（Ｂ）は打撃時のフェースの向き（フェース角度）の説明図。

【図4】入射角度の説明図。

【図5】動画解析の説明図。

【図6】（Ａ）及び（Ｂ）は特徴量（移動速度）の説明図。

【図7】（Ａ）及び（Ｂ）は特徴量（仮想線角度）の説明図。

【図8】（Ａ）及び（Ｂ）は特徴量（最下点距離）の説明図。

【図9】ヘッド挙動を計測する計測システムの説明図。

【図10】（Ａ）～（Ｃ）は変換式の導出例の説明図。

【図11】（Ａ）及び（Ｂ）は打球の打ち出し角度の説明図。

【図12】（Ａ）及び（Ｂ）は打球のスピン量の説明図、（Ｃ）及び（Ｄ）は弾道の説明図。

【図13】打球の弾道を計測する計測システムの説明図。

【図14】情報処理装置の処理例を示すフローチャート。

【図15】情報処理装置の別例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜第一実施形態＞
＜情報処理装置＞
図１は本発明の一実施形態に係る情報処理装置１を用いたスイング動画の撮影態様を示す説明図である。矢印Ｘ、矢印Ｙおよび矢印Ｚは、動画上、認識又は設定される三次元の座標系を示しており、矢印Ｘ、矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは鉛直方向を示す。矢印Ｙはゴルフボール３０の飛球線方向（ターゲット方向）を示す。

【0011】

情報処理装置１は撮影機能を有している。本実施形態の場合、情報処理装置１によってゴルファ１０のスイングの動画をＣ１方向から撮影する。また、ゴルファ１０のスイングの動画をＣ２方向からも撮影する。したがって、ゴルファ１０は、ゴルフスイング動作を２回行うことになる。

【0012】

Ｃ１方向はゴルファ１０を正面から撮影する方向であり、Ｘ方向である。Ｃ２方向はゴルファ１０を飛球線後方から撮影する方向であり、Ｙ方向である。ゴルフスイング動作において、ゴルファ１０はゴルフボール３０をゴルフクラブ２０で打撃する。ゴルフクラブ２０は、フェース面（打撃面）２２ａを有するゴルフクラブヘッド２２と、ヘッド２２に接続されたシャフト２１とを含む。シャフト２１のゴルファ１０側の端部にはグリップ（不図示）が装着される。スイング動画は、アドレス、テークバック、ダウンスイング、インパクト、フォロースイングといった、ゴルファの一連の打撃動作を含む。

【0013】

図１に加えて図２を参照して情報処理装置１について説明する。図２は情報処理装置１のブロック図である。本実施形態の情報処理装置１はカメラ付きスマートフォンに代表される携帯端末である。ゴルファ１０は、三脚等で情報処理装置１を支持してスイング動画を撮影することができる。情報処理装置１は、互いに電気的に接続された処理部２と、記憶部３と、通信インタフェース部（通信Ｉ／Ｆ部）４と、を備える。処理部２はＣＰＵ等のプロセッサである。記憶部３は、一又は複数の記憶デバイスを備える。記憶デバイスは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等である。記憶部３には処理部２が実行するプログラムや、各種のデータが格納される。処理部２が実行するプログラムは、処理部２が読取可能な複数の指示から構成することができる。通信Ｉ／Ｆ部４は外部デバイスと無線通信を行う通信機である。

【0014】

情報処理装置１は、また、入力部５、表示部６及び撮影部７を含む。入力部５はユーザの入力を受け付けるスイッチである。表示部６はユーザに情報を画像で提供すると共にユーザの入力を受け付けるタッチパネルである。撮影部７は画像を撮影するカメラであり、例えば、レンズなどの光学系と、ＣＣＤセンサ等の撮像素子とを備える。スイング動画は撮影部７によって撮影される。

【0015】

＜ゴルフクラブヘッドの挙動＞
本実施形態では、情報処理装置１において、スイング動画からヘッド２２の挙動を推定する。推定内容は、本実施形態の場合、ヘッドスピード、打撃時のフェース面（打撃面）２２ａの向き、及び、打撃時のヘッド２２の入射角度である。ヘッドスピードは、打撃時のヘッド２２の速度（ｍ／ｓ）である。ヘッドスピードをＨＳと記号であらわす場合がある。

【0016】

打撃時のフェース面（打撃面）２２ａの向きとは、打撃時のフェース面２２ａの角度（フェース角度）である。図３（Ａ）はその説明図である。図３（Ａ）の例では、Ｘ－Ｙ平面上において、ゴルフボール３０の打撃位置Ｙｉにおけるヘッド２２の移動軌道の方向Ｄ１と垂直な線と、フェース面２２ａの中心を通るトウヒール方向の接線とがなす角度θｆをフェース角度としている。同図の例では、フェース面２２ａが開く方向を負の角度とし、フェース面２２ａが閉じる方向を正の角度としている。

【0017】

なお、フェース角度は、ヘッド２２の移動軌道の方向Ｄ１ではなく、飛球線方向を基準としてもよい。図３（Ｂ）はその説明図である。Ｘ－Ｙ平面上において、ゴルフボール３０の打撃位置Ｙｉにおける飛球線方向Ｙと垂直な線（Ｘ方向）と、フェース面２２ａの中心を通るトウヒール方向の接線とがなす角度θｆをフェース角度としている。同図の例でも、フェース面２２ａが開く方向を負の角度とし、フェース面２２ａが閉じる方向を正の角度としている。

【0018】

入射角度は、Ｙ－Ｚ平面において、Ｙ方向に対する、ゴルフボール３０の打撃時のヘッド２２のＺ方向の軌道の角度である。図４はその説明図である。同図の例では、ゴルフボール３０の打撃位置Ｙｉにおけるヘッド２２の位置と、その前のヘッド２２の位置（破線で示す）とから、ヘッド軌道の方向Ｄ２を特定し、Ｄ２方向とＹ方向との間の角度θｉが入射角度である。図示の例では上方向を正とし、下方向を負としている。

【0019】

本実施形態の推定内容は以上の３項目であるが、他の挙動を含んでもよい。

【0020】

＜スイングの特徴量＞
ヘッド２２の挙動を推定するにあたり、本実施形態では撮影部７で撮影した動画からスイングの特徴量を演算し、演算した特徴量から上記の３項目を推定する。動画の解析には、例えば、動画を構成する各フレーム画像に対して骨格検出技術に代表される画像認識技術を適用する。図５はその一例を示している。図示の例では、飛球線後方から撮影されたスイング画像（アドレス時のフレーム）ＩＭに対して画像認識技術を適用し、ゴルファ及びゴルフクラブのモデルＭが抽出されている。モデルＭは、ゴルファの注目点として、頭部４０、肩部４１、肘部４２、手首部４３、腰部４４、膝部４５、足首部４６の各座標情報を含む。また、モデルＭはゴルフクラブ２０の注目点として、ゴルフクラブヘッド２２に相当するヘッド部４７の座標情報を含む。更にモデルＭはゴルフボール３０を注目点とした、ボール部４８の座標情報を含む。

【0021】

本実施形態では、スイングの特徴量として３種類の特徴量を用いる。３種類の特徴量は、いずれも動画上のヘッド２２の位置、つまり、ヘッド部４７の座標から特定される。また、一部の特徴量はヘッド２２の位置（ヘッド部４７の座標）と、ゴルファの身体部位とから特定される。

【0022】

３種類の特徴量のうちの一つ目は、打撃時のヘッド２２の飛球線方向の画像上の移動速度ＭＶであり、Ｃ１方向で撮影した動画から演算される。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）はその説明図である。図６（Ａ）は打撃直前のフレーム画像から抽出されたモデルＭを示し、図６（Ｂ）は打撃時のフレーム画像から抽出されたモデルＭを示す。図６（Ａ）の段階では、ヘッド部４７がボール部４８よりも後方に位置し、図６（Ｂ）の段階で、ヘッド部４７がボール部４８に接触する直前を示している。動画のフレームレートと、二つのモデルＭにおけるヘッド部４７のＹＺ方向の移動距離（ＹＺ座標の差）とから、移動速度ＭＶを演算することができる。移動距離は、画像中の基準オブジェクトの実測長と画像内での基準オブジェクトの長さの比と、画像中のヘッド部４７の移動距離とから現実の距離として特定できる。基準オブジェクトとしては、ゴルファ、ゴルフクラブ等を挙げることができる。ゴルファを基準オブジェクトとする場合、ゴルファの身長や、ゴルファの身体の一部（腕の長さ、脚の長さ等）としてもよい。ゴルフクラブを基準オブジェクトとする場合も、ゴルフクラブの全長の他、その一部（シャフトの長さ、グリップの長さ等）としてもよい。発明者らの研究によると、移動速度ＭＶは、ヘッド２２の挙動項目のうち、ヘッドスピードに相関がある。

【0023】

３種類の特徴量のうちの二つ目は、ダウンスイングの途中の所定のタイミング（以下、判断タイミングと呼ぶ）における動画上のヘッド２２とボール３０とを通る仮想線の地面（Ｘ軸）に対する角度θｈｄであり、Ｃ２方向で撮影した動画から演算される。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）はその説明図である。図７（Ａ）はアドレス時のフレーム画像から抽出されたモデルＭを示し、図７（Ｂ）は判断タイミングにおけるフレーム画像から抽出されたモデルＭを示す。図７（Ａ）のモデルＭは、判断タイミングを規定するために用いられる。

【0024】

本実施形態では、判断タイミングをアドレス時のゴルファ１０の腰及び肘のＺ方向の位置と、ダウンスイング時のゴルファ１０の手首のＺ方向の位置と、によって規定し、スイング動作がハーフウエイダウン付近を判断タイミングとする。具体的には、図７（Ａ）のモデルＭからアドレス時における腰部４４のＺ軸の座標Ｚ１と、肘部４２のＺ軸の座標Ｚ２とが特定される。図７（Ｂ）に示すように、判断タイミングは、ダウンスイングにおいて手首部４３のＺ軸の座標がＺ０に最も近いタイミングである。ここで、Ｚ０＝（Ｚ１＋Ｚ２）／２である。図７（Ｂ）のモデルＭにおいて、ヘッド部４７とボール部４８とを通る仮想線ＶＬを引き、地面（Ｘ方向）に対する仮想線ＶＬの角度θｈｄを演算する。発明者らの研究によると、角度θｈｄは、ヘッド２２の挙動項目のうち、フェース角度に相関がある。

【0025】

３種類の特徴量のうちの三つ目は、ゴルフボール３０と、テークバック後の最下点のヘッド２２との飛球線方向の距離Ｄであり、Ｃ１方向で撮影した動画から演算される。図８（Ａ）はその説明図である。図８（Ａ）は、打撃前後の複数のフレーム画像から抽出されたモデルＭのうち、ヘッド２２がＺ方向で最下点に位置したときのモデルＭを示している。図示の例では、打撃の前にヘッド２２が最下点に位置した例を示している。図８（Ｂ）は別の例を示しており、図示の例では、打撃の後にヘッド２２が最下点に位置した例を示している。距離Ｄは、打撃前のゴルフボール３０の位置、つまり、ボール部４８のＹ軸の座標を基準として正負を区別する。図８（Ａ）のように打撃前にヘッド部４７がＺ軸で最下点に至った場合は、負の値とし、図８（Ｂ）のように打撃後にヘッド部４７が最下点に至った場合は、正の値とする。距離Ｄは、移動速度ＭＶにおけるヘッド部４７の移動距離の演算と同様に、画像中の基準オブジェクトの実測長と画像内での基準オブジェクトの長さの比と、画像内での最下点のヘッド２２とゴルフボール３０との距離とから現実の距離として特定できる。発明者らの研究によると、距離Ｄは、ヘッド２２の挙動項目のうち、入射角度に相関がある。

【0026】

＜特徴量からヘッド挙動の推定値への変換＞
スイングの特徴量と、実際のヘッド２２の挙動の計測値との相関を事前に変換式の形式で定義することで、スイング動画を撮影すれば、ヘッド２２の挙動の推定値を得ることができる。変換式を得るために、事前に打撃テストを行う。打撃テストは複数のテスターが行うことができる。図９は打撃テストに用いる計測システムの構成例を示す。

【0027】

計測器６０は、ゴルファ１０のゴルフスイング動作を計測する装置である。本実施形態では、ゴルフクラブ２０の挙動を計測する装置である。計測器６０は、ゴルフクラブ２０のシャフト２１（またはグリップ）に装着される装置であり、加速度センサと角速度センサを内蔵する。計測器６０としては、例えば、ATR-Promotions社のTSND121やセイコーエプソン社のM-tracerを用いることができる。計測器６０の検知結果により、スイング中のゴルフクラブ２０の三次元の加速度および三次元の角速度の時系列データを得られる。

【0028】

撮影装置１’は、ゴルファ１０のスイングの動画を撮影する。撮影装置１’は情報処理装置１と同様のカメラ付き携帯端末であってもよい。撮影装置１’によって、ゴルファ１０のスイングの動画をＣ１方向とＣ２方向から撮影する。

【0029】

情報処理装置５０は、計測器６０の計測結果と撮影装置１’で撮影したスイング動画とから、上記の変換式を生成する装置である。情報処理装置５０は、互いに電気的に接続された処理部５１と、記憶部５２と、通信インタフェース部（通信Ｉ／Ｆ部）５３と、を備える。処理部５１はＣＰＵ等のプロセッサである。記憶部５２は、一又は複数の記憶デバイスを備える。記憶デバイスは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等である。記憶部５２には処理部５１が実行するプログラムや、各種のデータが格納される。処理部５１が実行するプログラムは、処理部５１が読取可能な複数の指示から構成することができる。通信Ｉ／Ｆ部５３は外部デバイスと無線通信を行う通信機である。

【0030】

情報処理装置５０には表示装置５４と入力装置５５が接続されている。表示装置５４は、例えば、液晶表示装置等の電子画像表示装置であり、情報処理装置５０の処理結果が表示される。入力装置５５はマウスやキーボードであり、情報処理装置５０に対するデータの入力や動作の指示を受け付ける。

【0031】

情報処理装置５０には、計測器６０の計測結果が入力される。処理部５１は、計測結果からヘッドスピードＨＳ、図３（Ａ）で説明したフェース角度θｆ、及び、図４で説明した入射角度θｉを演算する。計測されたスイングについて、撮影装置１’で撮影したスイング動画が入力される。処理部５１は、スイング動画を解析して図６（Ａ）～図８（Ｂ）で説明した移動速度ＭＶ、角度θｈｄ、及び、距離Ｄを演算する。ヘッドスピードＨＳと移動速度ＭＶの組、フェース角度θｆと角度θｈｄの組、及び、入射角度θｉと距離Ｄの組が記憶部５２に記憶される。打撃テストを繰り返すころで、各組のデータが多数得られる。各組のデータから変換式（演算式）を生成する。図１０（Ａ）～図（Ｃ）はその一例である。

【0032】

図１０（Ａ）は、ヘッドスピードＨＳと移動速度ＭＶの組のデータ群である。回帰分析によって、ヘッドスピードＨＳと移動速度ＭＶとの相関を示す近似直線Ｌ１を導出し、近似直線Ｌ１から、ヘッドスピードＨＳを目的変数、移動速度ＭＶを説明変数とした一次方程式：ＨＳ＝α１×ＭＶ＋β１を導出する（α１、β１は係数）。この式を移動速度ＭＶからヘッドスピードＨＳを得る変換式とする。

【0033】

図１０（Ｂ）は、フェース角度θｆと角度θｈｄの組のデータ群である。図１０（Ａ）の場合と同様に、回帰分析によって、フェース角度θｆと角度θｈｄとの相関を示す近似直線Ｌ２を導出し、近似直線Ｌ２から、フェース角度θｆを目的変数、角度θｈｄを説明変数とした一次方程式：θｆ＝α２×θｈｄ＋β２を導出する（α２、β２は係数）。この式を角度θｈｄからフェース角度θｆを得る変換式とする。

【0034】

図１０（Ｃ）は、入射角度θｉと距離Ｄの組のデータ群である。図１０（Ａ）の場合と同様に、回帰分析によって、入射角度θｉと距離Ｄとの相関を示す近似直線Ｌ３を導出し、近似直線Ｌ３から、入射角度θｉを目的変数、距離Ｄを説明変数とした一次方程式：θｉ＝α３×Ｄ＋β３を導出する（α３、β３は係数）。

【0035】

以上により、スイング動画から演算した特徴量を変換式に代入してヘッド２２の挙動の推定値を得ることができる。

【0036】

＜打球の挙動推定＞
スイング動画からヘッド２２の挙動を推定すると、更に打球の挙動も推定可能となる。ゴルファ１０にとっては、自身のゴルフスイング動作により打ち出されたゴルフボール３０の弾道が重要である。ゴルフボール３０の弾道は、打撃直後のゴルフボール３０の初速、上下および左右の打ち出し角度、バックスピン量及びサイドスピン量といった打球の挙動により推定される。こうした打球の挙動はドップラ・レーダ等の計測設備により実測可能であるが、本実施形態では、スイング動画→特徴量抽出→ヘッド２２の挙動推定→ゴルフボール３０の挙動推定、という手順を踏むことで、ゴルフボール３０の弾道推定も可能である。なお、スイング動画として、Ｃ１方向の動画とＣ２方向の動画を用いるため、ヘッド２２の挙動推定やゴルフボール３０の挙動推定は、１回のゴルフスイングによるものではない。しかし、例えば、Ｃ１方向の動画とＣ２方向の動画の２回のゴルフスイングが同じゴルフスイングとみなして、各推定を行う。

【0037】

本実施形態では、事前準備として、ヘッド２２の挙動推定値をゴルフボール３０の挙動推定値に変換する変換式（演算式）を生成する。打球の初速は打撃直後のゴルフボール３０の速度である。図１１（Ａ）は上下の打ち出し角度の説明図であり、図１１（Ｂ）は左右の打ち出し角度の説明図である。図１１（Ａ）に示すように、上下の打ち出し角度は、Ｙ－Ｚ平面において、Ｙ方向に対する、打撃直後のゴルフボール３０のＺ方向の軌道の角度θＬである。位置Ｙ０はゴルフボール３０の初期位置（打撃前の静止位置）である。図示の例では上方向を正とし、下方向を負としている。図１１（Ｂ）に示すように左右の打ち出し角度は、Ｘ－Ｙ平面において、Ｙ方向に対する、打撃直後のゴルフボール３０のＸ方向の軌道の角度θＳである。図示の例では左方向を正とし、右方向を負としている。

【0038】

図１２（Ａ）はバックスピン量の説明図である。バックスピン量は、打撃直後のＸ軸回りのゴルフボール３０の回転量である。図示の例では上方向の回転を正とし、下方向の回転を負としている。図１２（Ｂ）はサイドスピン量の説明図である。サイドスピン量は、打撃直後のＺ軸回りのゴルフボール３０の回転量である。図示の例ではフック方向の回転を正とし、スライス方向の回転を負としている。

【0039】

変換式は、説明変数のデータ群と、対応する目的変数の実測データ群からなる実測データ群を用いて生成することができる。本実施形態の場合、説明変数は、ヘッドスピードＨＳ、フェース角度θｆ及び入射角度θｉであり、目的変数はゴルフボール３０のボール初速、上下の打ち出し角度、左右の打ち出し角度、バックスピン量及びサイドスピン量である。目的変数の実測は、高速度カメラやドップラ・レーダ等の弾道計測器によって行い、例えば、TRACKMAN社のTRACKMANを用いることができる。図１３は変換式を得るための打撃テストに用いる計測システムの構成例を示し、図１３のシステムに弾道計測器６１が追加されている。計測器６０と弾道計測器６１の各計測結果から、ヘッドスピードＨＳ、フェース角度θｆ、入射角度θｉ、ボール初速、上下の打ち出し角度、左右の打ち出し角度、バックスピン量及びサイドスピン量を一組としたデータが得られる。打撃テストを繰り返すころで、こうしたデータが多数組得られる。

【0040】

変換式は、例えば、データ群を教師データとした機械学習により導出することができる。機械学習のアルゴリズムとしては、例えば、確率的勾配降下法を使用した線形回帰、リッジ回帰、ラッソ回帰、サポートベクター回帰、深層学習等を挙げることができる。確率的勾配降下法を使用した線形回帰、リッジ回帰、ラッソ回帰の場合、目的変数をｙ、説明変数をｘ、係数をａとおくと、演算式は、例えば、
ｙ１＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２＋ａ３・ｘ３．．．
とした一次式を用いることができる。そして、機械学習によって、係数ａを得て演算式を完成することができる。ラッソ回帰、深層学習の場合、式及び式中の係数の双方を機械学習によって得ることができ、ラッソ回帰の場合、最終的に用いる説明変数の種類も機械学習によって決定することができる。

【0041】

本実施形態に関連する実験によると、説明変数のうち、特に、ヘッドスピードＨＳ、フェース角度θｆ及び入射角度θｉと、ボール初速、上下および左右の打ち出し角度、バックスピン量及びサイドスピン量との間に相関が得られた。変換式は、例えば、
ボール初速＝ａ１・ヘッドスピードＨＳ＋ａ２・入射角度θｉ＋ａ３・フェース角度θｆ＋ａ０
上下の打ち出し角度＝ａ１１・ヘッドスピードＨＳ＋ａ１２・入射角度θｉ＋ａ１３・フェース角度θｆ＋ａ１０
左右の打ち出し角度＝ａ２１・ヘッドスピードＨＳ＋ａ２２・入射角度θｉ＋ａ２３・フェース角度θｆ＋ａ２０
バックスピン量＝ａ３１・ヘッドスピードＨＳ＋ａ３２・入射角度θｉ＋ａ３３・フェース角度＋ａ３０
サイドスピン量＝ａ４１・ヘッドスピードＨＳ＋ａ４２・入射角度θｉ＋ａ４３・フェース角度＋ａ４０
と一次式で表すことができる。なお、変換式は、機械学習以外の手法で導出してもよく、例えば、相関分析により導出してもよい。

【0042】

＜処理例＞
情報処理装置１の処理例について説明する。図１４は処理部２の処理例を示すフローチャートであり、スイング動画から打球の弾道推定結果を表示する処理を示している。この処理のプログラムは記憶部３に格納され、事前に得られた各変換式はプログラムに記述されるか、記憶部３に格納され、読み出されて使用される。

【0043】

Ｓ１では情報処理装置１の撮影部７により、図１で説明したＣ１方向及びＣ２方向のスイング動画が撮影される。撮影されたスイング動画のデータは記憶部３に保存される。

【0044】

Ｓ２では記憶部３からスイング動画のデータを取得する。Ｓ３では取得したスイング動画から特徴量を演算する。演算する特徴量は、移動速度ＭＶ、角度θｈｄ及び距離Ｄである。Ｓ４では、Ｓ３で演算した特徴量を図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）で説明した各変換式を用いて、ヘッドスピードＨＳ、フェース角度θｆ、入射角度θｉに変換する。

【0045】

Ｓ５ではゴルフボール３０の弾道を推定する。弾道推定では、まず、Ｓ４で得た推定値を、上記の変換式を用いてゴルフボール３０のボール初速、上下の打ち出し角度、左右の打ち出し角度、バックスピン量及びサイドスピン量に変換する。推定される弾道の内容としては、飛球線方向（Ｙ方向）の飛距離を挙げることができる。図１２（Ｃ）は飛球線方向の打球の弾道の例を示しており、位置Ｙ０（初期位置）から位置Ｙ１までがキャリー（滞空距離）、位置Ｙ１から位置Ｙ２までがラン（地面上の転がり距離）である。飛距離はキャリーのみであってもよいし、キャリーとランの合計値であってもよい。また、推定される弾道の内容としては、左右方向（Ｘ方向）の打球のブレを挙げることができる。図１２（Ｄ）は左右方向の打球の弾道の例を示しており、位置Ｘ０はゴルフボール３０の初期位置（打撃位置）である。位置Ｘ０を通るＹ方向の破線がボールを打ち出そうとする方向であり、この線上にボールが止まったときのブレを０とする。図示の例では、弾道が左方向にブレている。

【0046】

図１４に戻り、Ｓ６では、推定結果を表示部６に表示する。表示する情報としては、Ｓ５の弾道推定結果の他、Ｓ２の動画やモデルＭの情報、Ｓ３で演算した特徴量、及び、Ｓ４で変換した推定値を含んでもよい。

【0047】

このように本実施形態では、スイング動画からゴルフクラブ２０、特にヘッド２２の挙動を推定でき、更に、その推定結果を利用してゴルフボール３０の弾道も推定できる。計測器６０、６１といった専用の計測器を要せずに、スイング動画を撮影できればよいので、カメラ付き携帯端末等を有しているゴルファが手軽に自分のスイングに関する情報を得ることができる。

【0048】

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、情報処理装置１を用いてスイング動画の撮影から、結果の表示までの全てを行ったが、一部を他の情報処理装置が行ってもよい。図１５（Ａ）はその一例を示す。図１５（Ａ）のシステムでは、情報処理装置１が、インターネット等のネットワーク７１を介して情報処理装置（サーバ）７０と通信可能である。サーバ７０は、図１４の処理のうち、Ｓ２からＳ５までを行う。具体的には、Ｓ１のスイング動画の撮影を情報処理装置１で行い、情報処理装置１は撮影したスイング動画をサーバ７０へ送信する。サーバ７０はＳ２でスイング動画を取得（受信）し、Ｓ３～Ｓ５の処理を行う。そしてその処理結果を情報処理装置１へ送信し、これを受信した情報処理装置１はＳ６の情報表示処理を行う。

【0049】

別の例として、サーバ７０がＳ２で情報処理装置１から送信されたスイング動画をサーバ７０が取得（受信）し、画像認識技術によるモデルＭの情報の抽出までを行って、情報処理装置１にモデルＭの情報を送信してもよい。情報処理装置１は、受信したモデルＭの情報に基づき、Ｓ３～Ｓ６の処理を行う。

【0050】

このようにサーバ－クライアントシステムを採用することで、情報処理装置１の処理負荷を軽減できる。また、サーバ７０で変換式を一元管理するので、その更新等も容易である。

【0051】

図１５（Ｂ）は、別の構成例を示している。図１５（Ｂ）のシステムでは、情報処理装置１はカメラとしてのみ利用され、撮影されたスイング動画は、ゴルファが所有するパソコンなどの情報処理装置９０に提供される。スイング動画は、例えば、ＵＳＢメモリや無線通信によって情報処理装置１から情報処理装置９０の記憶デバイスに蓄積され、情報処理装置９０のプロセッサが取得可能である。

【0052】

情報処理装置９０は、図１４の処理のうち、Ｓ２～Ｓ６までを行う。そのプログラムは例えばＣＤ－ＲＯＭ等の記憶媒体８１から情報処理装置８０にインストールすることができる。

【0053】

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0054】

１ 情報処理装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】