JPH0741088B2 - ゴルフスイング診断機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願発明は、ゴルフスイング中の体重移動を可視化して
表示することにより被験者の技能を診断し技能向上の指
針にすることができるゴルフスイング診断機に関する。

〔従来の技術〕

ゴルフのスイングにはフォームが重要であるが、重心の
移動、いわゆるウエートシフトもまた重要な要因である
ことは良く知られている。

従来、スイングの練習あるいは改善検討のために、スイ
ング中の動きをビデオテープに録画して、後でモニター
テレビに繰り返し再生して解析することが行われてい
る。また、重心の左右の移動に注目をして、左右の足を
それぞれ荷重検出器に乗せてスイングし、その時に測定
した荷重測定値から左右の荷重バランスの移動状況を表
示することも行われていた。さらに、その両者を同時に
テレビ画面に出力する装置が開示されている（特開昭62
−44275号公報）。

ところで、ゴルフスイング中のウエートシフトは右足と
左足の間の直線的移動であるとするものが多かったので
あるが、研究の結果、アドレスからバックスイングの間
は重心は両足の丁度中央から右足の方に直線的にシフト
するが、ダウンスイングからインパクトにかけては重心
はアドレス時よりもやや爪先に掛かりつつ左足の方に移
動することにより、重心の軌跡は前方に脹らみ、後に再
び後方に重心が移って、インパクトの瞬間の重心は軌跡
中最も左側で左右の足の中心を結ぶ線上にあるのが良い
ことが分かってきた。多くのゴルファーに見られる欠点
であるスエーやダウンスイングでのウエートシフトがス
ムーズでないなどの状況は、重心移動を経時的に捕らえ
その軌跡を平面的に投影して示すことにより、明瞭に観
察できる。こうして得られる重心軌跡を先に述べた模範
的なパターンに合わせるようにゴルフスイングの訓練を
することが出来れば、ゴルフの実力は格段に向上するこ
とになる。

従って、被験者の過去の重心移動軌跡図のうえに、被験
者のスイング中の重心位置を重ねて表示する装置は、被
験者にとって、現在のスイングと過去のスイングとの差
異を知ることができ、正確なスイングを形成する為に極
めて有用なスイング練習補助装置になる。ところが、前
記従来技術のスイング解析装置は単に左右の１次元的な
動きを捕らえることが出来るだけであるので、上記２次
元的な重心位置を求めることには役に立たない。現状に
おいて上記目的に利用できるのは、専門家が高度な測定
解析装置、例えばリハビリテーション用に開発された歩
行時の荷重計測装置などを駆使して解析するシステムで
あって、とても日常的な利用を行うことにはならなかっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、本願発明が目的とするところは、被験者の過去
の重心移動軌跡図のうえに、被験者のスイング中の重心
位置を測定した結果を２次元的に表示して、スイング中
の姿勢の良否を判断し、改善する助けをなさしめるゴル
フスイング診断機を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題の達成のために、本願第１の発明は、被験者を
乗せる天板と該天板を支えるロードセルをその周縁部下
側に少なくとも３個設置した荷重測定台と、該ロードセ
ルの荷重測定出力から被験者の荷重中心位置を求める演
算手段と、該荷重中心位置を２次元表示する表示装置を
備えるゴルフスイング診断機において、前記演算手段が
求めた被験者の荷重中心位置に基づいて、被験者の過去
の荷重中心軌跡のデータを記憶する記憶手段を備え、前
記表示装置が、該記憶された被験者の過去の荷重中心軌
跡と被験者の荷重中心位置の測定結果を表示するように
構成されていることを特徴とする。

また、第２の発明は、インパクト時点を検出するヘッド
検出器を備え、前記表示装置が、インパクト時点におけ
る荷重中心位置を表示するように構成されていることを
特徴とする。

また、第３の発明は、前記演算手段が、被験者のスタン
スと足丈のデータを用いて前記被験者の過去の荷重中心
軌跡を修正するように構成されていることを特徴とす
る。

また、第４の発明は、前記表示装置が、被験者に前記荷
重測定台の上で姿勢を取らせて求めた被験者の足の位置
を重ねて表示するように構成されていることを特徴とす
る。

〔作 用〕

荷重測定台の隅部に設置された少なくとも３個のロード
セルが天板の支点となっているから、荷重が天板上に乗
っている時にはその荷重の重心を各支点間距離により按
分した荷重がおのおののロードセルに掛かる。従って、
台自身の荷重が予め補正されたロードセルの出力を用い
れば被験者の荷重が直接算出でき、それぞれの検出出力
を逆に比例按分すれば、その荷重中心位置が水平面に投
影された形で求まる。例えば、該ロードセルが正方形の
台の４隅に設置されている場合には、それぞれの出力を
用いて簡単な比例演算することにより、台上に投影され
た重心の位置が与えられる。また、ロードセルの設置位
置が正確な対称位置にないため、それぞれのロードセル
に掛かる初期荷重が異なり、かつ荷重が掛かったときに
出力変化の度合いが異なる場合であれば、予め与える出
力補償値と、重み係数値を調整することにより、正しい
重心の投影位置が求められる。この演算は演算装置に備
わる機械計算手段にとっては極めて容易であるから、被
験者が台上で動く場合にも、ほぼリアルタイムでその計
算結果を得ることが出来る。なお、ここでロードセルと
は、力または荷重を測定するための変換器で出力が電気
信号であるものを言い、各種原理のものが実用化されて
いる。

荷重測定台のほぼ中央にゴルフクラブを持った被験者を
立たせて、台前のティー上にセットしたゴルフボールを
打たせる。この時、アドレスして後スイングを開始した
時点から、クラブを振り切ったスイング終了時点までの
間、逐次、ロードセルの測定出力信号を入力して、上記
演算をし、重心位置を算出し、結果をCRT、液晶表示
器、あるいはプラズマディスプレー等の２次元表示装置
に表示することができる。

被験者が試技をしたときの荷重中心位置の測定結果を、
スイング開始時点からスイング終了時点までの全過程に
わたる重心軌跡として記憶装置に記録しておく。そし
て、被験者が別の時に試技をしたときに、記憶装置に記
録されている過去の重心軌跡を表示装置に表示し、その
上に重ねて、試技中の重心位置の測定結果を表示するよ
うにすると、その時点におけるスイング姿勢の良否が重
心位置の観点から判定できる。例えば、被験者が試技を
して結果を好ましかった時の重心軌跡を記録しておい
て、別の時に試技した新しい測定結果と共に重ねて表示
すると、自身がベストスイングした時の重心移動状況と
の差異が明瞭になるので、調整が容易である。

インパクトの瞬間における重心位置は、スイングの良否
の重要な指標になるのであるが、この瞬間は被験者が表
示装置を観察することができない。ヘッド検出器を備え
た本願発明装置では、インパクト時点を自動的に検出し
て、この時の重心位置を前記表示装置中に表示するか
ら、被験者はスイングの後でこれを見て良否の判定をす
ることが出来る。

比較に用いる被験者の過去の重心軌跡はスイングの条件
によってその形状を異にするが、一般には基準形状を横
方向はスタンス一杯に、前方向は前に重心を掛けた時の
重心移動幅一杯に収めるように相似変形したもので、十
分利用できる。演算手段が被験者のスタンスと足丈のデ
ータを用いて前記被験者の過去の荷重中心軌跡を修正す
るものでは、例えば、被験者のスタンスの位置が過去か
ら変わっていたとしても、あるいは、スタンスの位置を
過去と変えて練習する場合においても、過去の荷重中心
軌跡を現在のスタンスに合わせて修正することができ
る。

また、被験者が荷重測定台上に乗ってスタンスを取り、
そのままそれぞれ片足に体重を預けるようにして立て
ば、被験者の立っている位置が判明し、被験者が前後に
体を傾斜させた時の重心位置から足丈が判明するから、
これにより図中に足の位置を重ねて表示すると、スイン
グの良否判定に便利である。

〔発明の効果〕

本願発明のゴルフスイング診断機によれば、被験者のス
イング中の重心位置の測定結果が被験者の過去の重心軌
跡図上に重ね描きされるので、現在のスイングを過去の
スイングと比較判定できる。例えば、自身がベストスイ
ングしたときの重心軌跡を記録しておいて、自身のベス
トと比較できるようにしておくと、プレー前の調整など
にも極めて有効に利用できるものである。

〔実施例〕 以下、実施例を示す図面に従って、本願発明のゴルフス
イング診断機を詳しく説明する。第１図は本願発明の１
実施例における荷重測定台とヘッド検出器の配置関係を
示す平面図、第２図は同立面図である。第３図は本願発
明装置の表示装置による表示例を示す図面である。また
第４図はゴルフスイング診断機の構成例、第５図はその
信号ブロックダイアグラムである。

本願発明においては、荷重測定台（１）の前にティース
タンド（25）が配設される。荷重測定台（１）には、４
個のロードセル（12），（13），（14），（15）によっ
て４隅を支持された天板（11）が設備されている。ティ
ースタンド（25）のゴルフボールをセットする位置に
は、クラブヘッドの通路を挟んだ手前側に受光器（21
A）、向こう側にそれに対応した投光器（21B）を備え、
クラブヘッドの通過を検知してインパクトの瞬間を検出
するインパクト検出器（21）を備えたヘッド検出器
（２）とが設けられている。

被験者はクラブを持ち、前記荷重測定台（１）上、天板
（11）のほぼ中央に立ってスタンスをとる。荷重測定台
（１）の４隅にあるロードセル（12），（13），（1
4），（15）は荷重変換器（16）における零調整によ
り、それぞれ予め天板荷重を相殺してあるから、その出
力（W1），（W2），（W3），（W4）の合計（WT）が天板
（11）上に乗った被験者の重量になる。さらにこの時、
荷重の掛かる位置とロードセル（12），（13），（1
4），（15）の設置位置との関係によって、ロードセル
それぞれの出力割合が異なり、ここから逆算することに
よって、荷重重心位置を水平面に投影した位置が分か
る。４個のロードセル（12），（13），（14），（15）
が正確に正方形の４隅に配置されている場合には、図中
左上隅のロードセル（12）を原点とし、ロードセル同士
の間隔をを単位にして表現する重心位置の左右方向成分
Ｘと前後方向成分Ｙは、 Ｘ＝（W2＋W3）/WT Ｙ＝（W3＋W4）/WT から求めることが出来る。

ロードセル（12），（13），（14），（15）の配置が正
方形でない場合であっても、それぞれの配置に特有な、
幾何学的に定まる補正係数を持ち込むことによって、重
心位置の算出が可能である。なお、重心位置の算出のた
めには平面上３ヵ所で荷重を測定すれば良いことは明白
であるから、３個のロードセルが設置されていれば用を
足すのであるが、算出のための計算が複雑になる嫌いが
ある。

被験者が荷重測定台（１）の上でスイングして動くと、
それに伴って、それぞれのロードセル出力は変動する。
該各出力（W1），（W2），（W3），（W4）は測定ブリッ
ジ回路とA/D変換器を備えた荷重変換器（16）で、天板
（11）重量を補償した荷重測定値を算定し、デジタル変
換し、出力し、これがI/Oインターフェース（32）を介
して、順次演算装置（３）に取り込まれる。

被験者の重心位置（X,Y）は、演算装置（３）中の演算
処理手段（31）により、上式に従って演算しながら追跡
することができる。その結果は必要に応じてI/Oインタ
ーフェース（32）を介して２次元画面表示装置（４）で
表示されて、スイング中に被験者が見ることが出来る。

制御卓（34）は演算プログラムの管理や測定パラメータ
の設定などに用いられる。

第３図は典型的な重心軌跡の平面投影図中に現在の重心
位置を重ねて表示した例である。左足（LF）と右足（R
F）の位置が点線で示されている。当該足位置は、天板
（11）上に予め描かれた位置と対応するようにすれば、
極めて容易に定められるが、被験者が実際にスタンスを
取った位置でそれぞれ片足にのみ体重を預けたときの荷
重測定結果から求めることもできる。

多くのプレーヤの試技結果から解析すると、好ましいス
イングをしたときの重心軌跡は、まず、初めにスタンス
を取ったときには、重心が左右の足のほぼ中間点（Ａ）
にあり、バックスイングを始めると、これがほぼ直線的
に右足（RF）の方に移動し、右足（RF）の内側の辺りに
達したところを最右端（Ｂ）とし、そこからダウンスイ
ングに入る。ダウンスイング中は若干爪先の方に重心が
かかるため、重心軌跡は左方に移動しながら前方に緩や
かな弧を描く。この弧は体の正面位置（Ｃ）で最も膨ら
む形をしており、クラブヘッドがティー位置に近づくに
つれて再び手前方向に戻ってきて、弧の最左端（Ｄ）で
は左足（LF）の中央側の辺り、左右の足を結んだ線上に
達する。ここでインパクトするのが好ましい。インパク
トの後フォロースイングでは、重心軌跡は左足（LF）の
内側後方に自然な小円を描いて終わる。

以上が典型的な重心軌跡があって、クラブや飛距離が異
なる場合も、基本的なパターンに大きな変化はない。標
準パターンのＸ方向をスタンス幅（DS）に広げ、Ｙ方向
に足丈（Ｗ）のほぼ半分まで広げれば、クラブの差に係
わらず、理想的なパターンはほぼこれに合致することが
分かった。ここで足丈（Ｗ）とは、スタンスを取った姿
勢で体重を前に掛けた時と後に掛けた時の前後方向の重
心位置の差である。

そこで、標準パターンを内部記憶手段（33）あるいは外
部記憶装置（35）に蓄えておいて、必要に応じてこれを
読み出し、被験者のスタンス幅（DS）と足丈（Ｗ）のデ
ータで補正して、表示装置（４）に表示しておき、この
上にその時々の重心位置（Ｐ）を重ねて描くようにする
と、自身のスイング姿勢の不良を明瞭に知って補正する
ことが出来るのである。

インパクトの瞬間は被験者が表示装置（４）を観察する
ことができないが、ティー位置に設置されたインパクト
検出器（21）がヘッドの通過あるいはボールが無くなっ
た瞬間を検出することにより、インパクトの瞬間を自動
的に検知して、この時の重心位置（Ｉ）を前記表示装置
（４）中に表示しリセットするまで表示したままにして
おくから、被験者はスイングの後でこれを見て良否の判
定をすることが出来る。リセット指示の信号はヘッド検
出器（２）上の適当な位置にスイッチ（23）を設けてお
いて、クラブヘッドで触れることにより発信するように
すると、被験者がスタンス姿勢を変えずに操作できるの
で便利である。

なお、厳密に最適な軌跡、例えばヘッドスピードが最大
になる軌跡は、人によりまた条件により多少異なる。ダ
ウンスイング中の軌跡にしても、緩やかな円弧の代わり
に、頂点を有する底辺の広い三角形を形成する場合の方
が良い人もいる。勿論、スイングするクラブの番号によ
っても、またねらうべき飛距離により、最適パターンは
変化する。

このように人により条件により、最適パターンが変わる
のではあるが、ある条件の下におけるその人自身のベス
トスイングにおける重心軌跡は再現性があるので、本願
発明装置で測定された重心軌跡は、ベストスイングにな
っているかを調べるために良い指標になる。そこで、被
験者が試技をして自身の標準として使用したいと思うよ
うなベストスイングであった場合に、これを重心軌跡と
して内部記憶手段（33）あるいは外部記憶装置（35）等
の記憶手段に記録しておいて、スイングの測定、表示の
際に、適当な軌跡を選び出して、上記と同じように、共
に重ねて表示すると、プレーヤの技術向上ばかりでな
く、プレー直前に調子の調整を行ったりすることにも役
に立つ装置になる。

以上における診断においては、アドレススタートポイ
ント位置（Ａ）と左右の足位置（RF），（LF）との関
係、バックスイングの重心移動軌跡（BS）、ダウン
スイング中の重心の前方変移量（Ｈ）と足丈（Ｗ）の関
係、フォロースイングの重心戻り幅（FS）、インパ
クト時の重心位置（Ｉ）、などの指標を使用すると、ス
イングの特徴をうまく表すことが出来ることが分かって
いるから、スイングの評価をこれら指標によって行えば
よい。

例えば、重心が右足（RF）の外側近くまで移動してバッ
クスイングの重心移動距離が長すぎる時はスエーが生じ
ているから、足の内側で止まるように練習するべきであ
るし、重心軌跡が両足（RF），（LF）の中間部分で纏ま
って左右に十分広がっていないで重心軌跡横方向長さが
小さいときは、バックスイングで十分に体重を右にシフ
トしないうちにダウンスイングに入り、またインパクト
後にも体重が右足（RF）に残っていることを示すから、
体重の移動をもう少し大きくする必要がある。

上記説明において、装置や体の向きを左右限定したもの
としているが、左利きの被験者に対してはヘッド検出器
（２）を逆に配置すればそのまま利用が出来ることは言
うまでもない。

また、特許請求の範囲の記載中に図面を参照する番号を
添えているが、これは理解を助ける目的で添付したもの
であって、これにより本願発明の技術的思想を制約する
ものでないことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明ゴルフスイング診断機の１実施例にお
ける荷重測定台とヘッド検出器の配置関係を示す平面
図、第２図は同立面図、第３図は測定結果の表示例、第
４図は本願発明実施例における機器構成を説明する図
面、第５図はそのブロックダイヤグラムである。 （１）……荷重測定台、（２）……ヘッド検出器、
（３）……演算装置、（４）……表示装置、（12）…
（15）……ロードセル、（21）……インパクト検出器。

フロントページの続き (72)発明者 木村 隆司 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 久保田鉄 工株式会社技術開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭48−50745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−26571（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−82373（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被験者を乗せる天板（11）と該天板を支え
   るロードセル（12），（13），（14），（15）をその周
   縁部下側に少なくとも３個設置した荷重測定台（１）
   と、該ロードセル（12），（13），（14），（15）の荷
   重測定出力から被験者の荷重中心位置（Ｐ）を求める演
   算手段（３）と、該荷重中心位置を２次元面表示する表
   示装置（４）を備えるゴルフスイング診断機であって、 前記演算手段（４）が求めた被験者の荷重中心位置に基
   づいて、被験者の過去の荷重中心軌跡のデータを記憶す
   る記憶手段（33）または（35）を備え、前記表示装置
   （４）が、該記憶された被験者の過去の荷重中心軌跡と
   被験者の荷重中心位置（Ｐ）の測定結果を表示するよう
   に構成されているゴルフスイング診断機。
2. 【請求項２】インパクト時点を検出するヘッド検出器
   （２）を備え、前記表示装置（４）が、インパクト時点
   における荷重中心位置（Ｉ）を表示するように構成され
   ている請求項１記載のゴルフスイング診断機。
3. 【請求項３】前記演算手段（３）が、被験者のスタンス
   （DS）と足丈（Ｗ）のデータを用いて前記被験者の過去
   の荷重中心軌跡を修正するように構成されている請求項
   １又は２記載のゴルフスイング診断機。
4. 【請求項４】前記表示装置（４）が、被験者に前記荷重
   測定台（１）の上で姿勢を取らせて求めた被験者の足の
   位置を重ねて表示するように構成されている請求項１、
   ２又は３記載のゴルフスイング診断機。