JP2004024488A

JP2004024488A - Measuring method for impact state of golf swing

Info

Publication number: JP2004024488A
Application number: JP2002184452A
Authority: JP
Inventors: Hide Katayama; 片山　秀
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: JP4028771B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring method for an impact state of golf swing, by which the state of a golf club head at impact is measured to evaluate a golfer's swing more properly. <P>SOLUTION: The method uses a measurement system including an impact camera 22, which is set at a position opposite to a standing position of the golfer viewed from a set position 14 of a ball 12 and at a predetermined height forward from the ball set position along a direction of a target line 24, and a control analysis portion 32 including a monitor 30. The impact state of the golfer, i.e. a moment of hitting a ball by the club head 16 swung down by the golfer, is taken by the impact camera 22 to analyze the impact state from the taken images. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフスイングのインパクト状態、すなわちゴルファーが振り下ろしたクラブヘッドがボールを打撃する瞬間を計測する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフボールの飛びに関する諸特性やスピン特性を測定したり、技術レベルが種々に異なるゴルファーそれぞれに適したゴルフクラブを選択したりするに当たって、実打に基づくデータを得るためには、従来、外表面にマークを施したゴルフボールをティー上などの所定位置にセットし、複数台（例えば２台）のカメラを用いて、ゴルファーの所定クラブによるヒット直後の打球および所定時間経過後の打球を撮影する方法が行われている。
【０００３】
上述した方法では、両カメラ間の距離と両カメラのシャッター間隔（時間）からボールの初速度を算出する。また、撮影された複数の画像を比較し、ボール上のマークの移動を画像上から測定して、両カメラのシャッター間隔（時間）との関係から、ボールの垂直方向の回転速度（スピン）および水平方向の回転速度を算出する。さらに、両画像の上下方向の相対的位置関係を測定し、打球の仰角等を算出する。そして、これらのデータを用い、飛球軌道および飛距離等を算出する。また、上記測定においては、補助的に、ボールをヒットする直前またはヒット時におけるクラブのヘッドスピードを光学的センサーまたは音響センサーを用いて測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の測定方法で得られたボールに関する測定値は、クラブヘッドによるどのようなインパクト状態によって得られたものかが不明であり、上記測定値を十分に正しく評価することが難しかった。すなわち、従来の測定方法では、インパクト時にボールがクラブヘッドのフェース面内のどの部分に当たったのか、インパクト時におけるフェース面の向きや姿勢が正常であったか否か等は不明であった。また、飛距離が予想以上に小さい場合、その原因がクラブ自体にあるのか、フェース面のスィートスポットから外れていたためなのか、フェース面の向きが適正ではなかったためなのか、ゴルファーに原因があるのかなどは、従来の測定方法で得られたボールに関する測定値のみからでは不明であった。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みなされたもので、インパクト時におけるクラブヘッドの状態を計測することができ、ゴルファーのスイングをより適正に評価することが可能なゴルフスイングのインパクト状態計測方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため、下記（１）〜（７）に示すゴルフスイングのインパクト状態計測方法を提供する。
【０００７】
（１）ゴルフスイングのインパクト状態を計測するに当たり、ボールセット位置から見てゴルファーが立つ位置とは反対側の位置であって、かつボールセット位置より飛球線方向に沿って前方における所定高さの位置にセットしたカメラおよび制御解析部を含む計測システムを用いて、ゴルファーによるインパクト状態を撮影し、撮影された映像からインパクト状態を解析することを特徴とするゴルフスイングのインパクト状態計測方法。
【０００８】
（２）ボールの中心とカメラのレンズの中心との距離に関し、飛球線水平方向（ｘ方向）における前記距離をｍ３、水平面内で前記飛球線水平方向と直交する方向（ｙ方向）における前記距離をｗ、垂直方向（ｚ方向）における前記距離（高さ）をｈとしたときに、ｍ３が１〜７００ｍｍ、ｗが１００〜６００ｍｍ、ｈが２０〜７００ｍｍの区域内に少なくとも１台の高速シャッターカメラを配置し、ボールに対するクラブヘッドによるインパクトの直前、インパクト時およびインパクト直後の状態の内の少なくとも１つの状態を前記高速シャッターカメラで撮影することを特徴とする（１）のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。
【０００９】
（３）前記インパクト状態を計測するに当たり、セットされるゴルフボールの中心を原点とするｘ、ｙ、ｚ軸およびそれらの基準となる長さを制御解析部にインプットしておくとともに、クラブヘッドのフェース面上に縦横所定の間隔をおいて複数のマークを設けておき、撮影された映像上の前記フェース面上のマークの位置関係から、前記ｘ、ｙ、ｚ軸およびそれらの基準となる長さに基づいてフェース面の姿勢を測定することを特徴とする（１）、（２）のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。
【００１０】
（４）前記セットされるゴルフボールの中心を原点とするｘ、ｙ、ｚ軸方向への延びを示す基準器を用い、ゴルフボールの中心に相当する位置に前記基準器の原点を合わせて予め撮影した映像を基準にフェース面の姿勢を測定することを特徴とする（３）のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。
【００１１】
（５）撮影されたゴルフボールの映像より、クラブフェース面から遠い実質上変形していない部分のボールの外周を測定してボールの中心位置を算出し、このボール中心位置から最も近いクラブフェース面上の位置を検出してクラブフェース面のインパクト位置を解析することを特徴とする（１）〜（４）のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。
【００１２】
（６）複数台のカメラを用い、ボールに対するクラブヘッドによるインパクト直前、インパクト時およびインパクト直後の状態の内の２つ以上の状態を撮影することを特徴とする（１）〜（５）のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。
【００１３】
（７）表面にマークを施したゴルフボールを用い、セットされたボール位置より所定距離隔たり互いに間隔を置いて第１および第２ボール測定カメラを横向きにセットし、時間をずらしてシャッター信号を送ることにより前記各ボール測定カメラの正面にボールが来たときボールを撮影し、それらの映像を比較して両映像間におけるマークの動きに基づきボールの運動を解析することを特徴とする（１）〜（６）のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態につき図面を参照して説明する。図１は本発明に係るインパクト状態計測方法に使用するシステムにおける装置の配置に関する概略図、図２は各機器の配置間隔を示す図、図３はカメラの位置をより詳細に示す図である。
【００１５】
図示の例の計測システムは、ゴルフボール１２をセットするボールセット手段、具体的にはゴルフボール１２を乗せるティー１４と、ボールセット手段１４の飛球線後方に位置し、ボールをヒットしようと振り下ろされたクラブヘッド１６の通過を検知するセンサー手段１８と、１台のインパクトカメラ２２とを備えている。
【００１６】
センサー手段１８は、互いに距離ｍ１の間隔（約７０ｍｍ）をおいて、光学式の発光部と受光部よりなる第１センサー１８Ａおよび第２センサー１８Ｂをセットしてある。第２センサー１８Ｂとボールセット手段であるティー１４間の距離ｍ２は４０ｍｍ前後である。
【００１７】
インパクトカメラ２２は、ゴルフボール１２の中心を基準として、ゴルフボール１２に対しインパクトを与えようとゴルファーが立つ位置とはボールの中心２０を含む水平面において反対側に距離ｗ離れ（ｙ方向）、ボールセット位置より飛球線方向（ｘ方向）前方に距離ｍ３離れ、かつ所定高さｈ（ｚ方向）の位置に、ボールのインパクト状態を計測するために、ボールセット位置に向けてセットされている。インパクトカメラ２２としては、１／１００００〜１／２０００００秒のシャッタースピードを有するＣＣＤカメラが好ましく、かつインパクトカメラ２２にはストロボ２２Ｓを併設することが好ましい。
【００１８】
ここで、前記ｘ方向の距離ｍ３は１〜７００ｍｍ、ｙ方向の距離ｗは１００〜６００ｍｍ、ｚ方向の距離ｈ（高さ）は２０〜７００ｍｍの範囲内とすることが好ましい。また、インパクト直前、インパクト時およびインパクト直後等の複数の映像を連続して撮影するために複数台のインパクトカメラを設置することがあるが、この場合も各カメラの上記距離ｍ３、ｗおよびｈは上述した数値範囲内とすることが適当である。
【００１９】
インパクト後の打球を併せて撮影したい場合には、打球の飛行線（飛行軌道）２４に沿って、所定距離隔たる位置に例えば２台のカメラ、すなわち第１ボール測定カメラ２６および第２ボール測定カメラ２８を横向きにしてセットする。ボール測定カメラ２６、２８としては、１／１００００〜１／２０００００秒のシャッタースピードを有するＣＣＤカメラが好ましく、かつボール測定カメラ２６、２８にはそれぞれストロボ２６Ｓ、２８Ｓを併設することが好ましい。
【００２０】
ここで、ティー１４から横向きの第１ボール測定カメラ２６までの距離ｍ４は５０〜３００ｍｍの範囲、第１ボール測定カメラ２６と第２ボール測定カメラ２８間の距離ｍ５は１００〜２５０ｍｍの範囲に設定することができる。
【００２１】
センサー手段１８、インパクトカメラ２２およびストロボ２２Ｓ、２台のボール測定カメラ２６、２８およびストロボ２６Ｓ、２８Ｓは、表示モニター３０を具備する制御解析部３２に接続される（接続関係は図示せず）。
【００２２】
制御解析部３２は次のものを含む。
▲１▼コントロールボックス部
次のものを含む。
ａ）カメラ画像記録用フレームメモリー
ｂ）画像解析ユニット
ｃ）タイミングコントロールユニット
センサー制御、シャッター制御、Ｉ／Ｏ
ｄ）ＣＰＵユニット
ｅ）ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）またはフラッシュメモリー
ｆ）インパクト画像記録用フレームメモリー
▲２▼ソフト部
次のものを算出および表示するためのソフトウエアを内蔵する。
ａ）フェース角度計算および表示
ｂ）打点（上下、左右）位置計算および表示
ｃ）ボール位置表示および位置修正
ｄ）フェース面上マーク入力および表示
ｅ）基準軸入力およびカメラ方向角計算
ｆ）インパクト撮影タイミング（ディレイタイム）設定
ｇ）ヘッドスピード値、初速度、打出角（水平線に対する上方向、基準線に対する左右方向）、バックスピン量、サイドスピン量の計測算出および数値表示
ｈ）弾道、飛距離の算出
ｉ）次のような画面表示
・分割画面（打球の２映像画面＋計測値画面）
・打出角分布画面
・キャリーおよび／またはトータル距離分布画面
・弾道軌跡画面
ｊ）データ値の集積
▲３▼モニター、プリンター
【００２３】
図４は、インパクトカメラが撮影したインパクト時の映像の概略を示すもので、その際に使用するクラブヘッド（ドライバー）のフェース面の正面図を図５に示す。図４、５に示すクラブヘッド４２は、フェース面４４を含み全体的に濃い色（濃紺）の塗装が施され、その上にスコアライン４６が白色の線で表されたもので、これら白色スコアライン４６上に、反対色である黒色の複数のマーク４８が設けられている。マーク４８の横方向の間隔ａは約１０ｍｍ、縦方向の間隔ｂも約１０ｍｍである。また、図中５０はクラブヘッド４２のトゥ部、５２はクラウン部、５４はソール部を示す。図４に示す映像上には、トゥ部５０寄りのフェース面４４上にマーク４８が複数映っている。なお、ボール１２上の三角マークＭはボール測定カメラで撮影された映像上からボールの運動を解析するときに用いるものである（後述）。
【００２４】
図６は、インパクト状態の計測に用いるｘｙｚ基準器の一例を示す斜視図である。基準器６２のｘ部６４、ｙ部６６、ｚ部６８は、図３に示すｘ、ｙ、ｚ方向に対応させて金属により図示のように成形したもので、ｘ、ｙ、ｚの各部分が集まった位置７０（原点）はボール中心（図３）に対応する。その部分から下方に延びる部分はティー１４に固定するための脚部７２である。
【００２５】
後述する測定に先立ち、図３に示すボール１２とインパクトカメラ２２の位置関係に対応して基準器６２をティー１４にセットし（図６）、この基準器６２をインパクトカメラ２２で撮影し、制御解析部３２のコントロールボックス部のフレームメモリーに記録しておく。また、ボールの基準寸法（前述した基準となる長さ）として、ゴルフボールの直径の値も同メモリーに記録しておくと便利である。
【００２６】
次に、図１、２に示すセンサーおよびカメラの配置を参照し、図７に示す作動説明図を用い、本例のインパクト状態計測方法を説明する。まず、第１センサー１８Ａ、第２センサー１８Ｂがゴルファーによってスイングされたクラブヘッド１６の通過を検知すると、通過時間ｔ１を計測し、両センサー１８Ａ、１８Ｂ間の距離（ｍ１）との関係よりヘッドスピードが計測される。次いで、第２センサー１８Ｂによる検知信号を受けて、インパクトカメラ２２、第１ボール測定カメラ２６、第２ボール測定カメラ２８およびこれらカメラ用のストロボ２２Ｓ、２６Ｓ、２８Ｓに対してトリガー出力ＳＴが作用する。トリガー出力は適用するヘッドスピードを、例えば複数予め測定しておき、これらヘッドスピードに対応するディレイタイムｔ２および間隔ｔ３、ボール用カメラのシャッター間隔ｔ４をセットする。インパクトカメラをインパクト直前、インパクト時およびインパクト直後の状態の内の複数の映像を撮影するために複数台用いるときは、それらのカメラの位置に応じディレイタイムと設置カメラ相互間のシャッター間隔を設定する。
【００２７】
各カメラによって撮影された映像は、制御解析部３２のモニター３０に映し出される。図４はモニター上のインパクト時の映像の概略を示している。また、得られた映像はラベリングされ、フレームメモリーに保存、格納される。
【００２８】
次に、モニター上の映像（図４）から、クラブヘッドのフェース面４４上に現れたマーク４８（の位置）を、映像上から適宜手段（例えばマウス）を用いて測定する。そして、この測定結果から、前述した基準長さに基づいてフェース面の延びを算定することができる。ここで、フェース面の延びとは、ゴルフボールの陰に隠れた区域を含むフェース面の広がりをいう。図４上にはマークが８点現れているが、少なくとも３点のマークが測定できれば、フェース面の延びを所定の手段を用いて知ることができる。その結果、先に撮影・記録した基準器６２によるｘ、ｙ、ｚ方向に照らし、フェース面の上下方向および左右方向の傾きを知ることができる。
【００２９】
さらに、インパクト時におけるボールの変形していない領域の外周および外周上の適当な位置を、映像上から適宜手段（例えばマウス）を用いて測定する。そして、その結果から、前述した基準長さに基づいて実質上変形していないボールの中心に相当する位置を算出し、その位置から前述の算出したフェース面上に垂直線（ボール中心からフェース面への最短距離）を下ろし、その垂直線を下したフェース面上の位置から、ボールに対するフェース面内のインパクト位置を知ることができる。
【００３０】
また、インパクトカメラを複数台設置し、上記インパクト時の映像に加えインパクト直前および／またはインパクト直後の映像を連続して得ることができれば、ヘッドフェース面の推移、すなわちアウトサイド−イン、インサイド−アウト、アッパーブロー、ダウンブロー等のクラブヘッドの動きを知ることができ、次に述べるボール測定カメラで撮影した映像解析によるゴルフボールの運動との因果関係を知ることができる。
【００３１】
上述したゴルフボールの運動の解析方法について述べる。ゴルフボールの初速度は、打球が両ボール測定カメラ２６、２８間を通過した時間と、両ボール測定カメラ２６、２８間の距離との関係より計測される。
【００３２】
ゴルフボールの打出角（水平線に対する上方向）、バックスピン量、サイドスピン量、飛距離の計測については以下のとおりである。図８はモニター３０に映し出された打球の表示を示す。モニター画面８０を４分割し、第１画面８０Ａに第１ボール測定カメラ２６で側方からとらえた打球、第２画面８０Ｂに第２ボール測定カメラ２８で側方からとらえた打球がそれぞれ映し出され、そして第３画面８０Ｃに計測値が表示される。本システムでは、ゴルフボール１２の表面に印すマークＭの形状を二等辺三角形としてある。また、マークＭの色は、ボール表面の色から際立たせるために、黒色またはそれに類する暗色とする。
【００３３】
本システムでは、第１および第２画面８０Ａおよび８０Ｂに映し出された画像に関し、画面内から２値化手法（白／黒）によって、黒区域の背景から白部分であるゴルフボール１２の外形を抽出する。次いで、抽出されたゴルフボール１２の外形内のマークＭを同様の２値化手法によって抽出する。
【００３４】
上記処理が終了した後、マークＭの主軸（高さを含む直線）を求め、さらにこの主軸から垂直にサーチし、黒から白に変化する変化点を求める。この垂直サーチによる黒から白への変化点の検索は主軸に沿って行われ、その結果これらの変化点の点列を通る直線、すなわち２つの斜辺が求められる。次いで、黒ブロック（黒マーク）外に２斜辺の中線と垂直に交わる基線を設定し、ここからブロック側にサーチして底辺を求める。斜辺や底辺を求める場合、球面による湾曲を考慮し曲線近似で求めるのがよい。
【００３５】
上記画像処理により三角形、すなわちマークＭを特定したら、３辺より３頂点を求め、３頂点９０ｘ、９０ｙ、９０ｚを決定する。そして、第１画面８０Ａと第２画面８０Ｂに映し出された映像から、ボールを半径１の単位球としたときの３頂点９０ｘ、９０ｙ、９０ｚの３次元ベクトルを求め、第１画面８０Ａより第２画面８０Ｂへの移動からボールの回転軸ベクトルを求め、この回転軸ベクトルと各点の位置のベクトルとのベクトル演算を行ってボールの回転量を求める。回転軸ベクトルと回転量が求まると、ボールのバックスピン量およびサイドスピン量を求めることができる。また、第１画面８０Ａおよび第２画面８０Ｂのボール１２の上下方向の位置関係を測定することによって、両ボール測定カメラ２６、２８間の距離ｍ５（水平距離）との関係から、上方向への打出角を得ることができる。さらに、得られた初速度、打出角、バックスピン量およびサイドスピン量から飛距離を算出することができる。
【００３６】
なお、本システムでは、ゴルフボール１２の表面に記した二等辺三角形のマークＭを用いて打出角、バックスピン量、サイドスピン量を求めたが、ゴルフボール表面に表示されている他の形状のマークや文字を用いて同様の手法により打出角、バックスピン量、サイドスピン量を求めてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、インパクト時におけるクラブヘッドの状態を計測することができ、したがってゴルファーのスイングをより適正に評価することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインパクト状態計測方法に使用するシステムの一例における装置の配置に関する概略図である。
【図２】図１のシステムにおける各機器の配置間隔を示す図である。
【図３】図１のシステムにおけるカメラの位置をより詳細に示す図である。
【図４】インパクトカメラが撮影したインパクト時の映像の概略を示す図である。
【図５】インパクト状態の計測に用いるクラブヘッドの一例を示す正面図である。
【図６】インパクト状態の計測に用いるｘｙｚ基準器の一例を示す斜視図である。
【図７】図１のシステムの作動説明図である。
【図８】図１のシステムのモニタ画面の図である。
【符号の説明】
１２　ゴルフボール
１４　ティー
１６　クラブヘッド
１８　センサー手段
２０　ボールの中心
２２　インパクトカメラ
２４　打球の飛行線
２６　第１ボール測定カメラ
２８　第２ボール測定カメラ
３０　表示モニター
３２　制御解析部
４２　クラブヘッド
４４　フェース面
４６　スコアライン
４８　マーク
６２　基準器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of measuring an impact state of a golf swing, that is, a moment at which a golf club swings down a club head and hits a ball.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, to obtain data based on actual hitting when measuring various characteristics and spin characteristics related to the flight of a golf ball and selecting golf clubs suitable for golfers with various technical levels, conventionally, it is necessary to use an outer surface. Is set at a predetermined position on a tee or the like, and a plurality of (for example, two) cameras are used to photograph a golfer's hit ball immediately after a hit by a predetermined club and a hit ball after a predetermined time has elapsed. The way has been done.
[0003]
In the method described above, the initial velocity of the ball is calculated from the distance between the two cameras and the shutter interval (time) between the two cameras. In addition, a plurality of captured images are compared, the movement of the mark on the ball is measured from the image, and the rotation speed (spin) in the vertical direction of the ball and the rotation speed (spin) in the vertical direction of the ball are determined in relation to the shutter interval (time) of both cameras. Calculate the horizontal rotation speed. Further, the relative positional relationship between the two images in the vertical direction is measured, and the elevation angle and the like of the hit ball are calculated. Then, the flight trajectory and the flight distance are calculated using these data. In the above measurement, the head speed of the club immediately before or at the time of hitting the ball is measured using an optical sensor or an acoustic sensor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is unclear what kind of impact the ball head obtained by the conventional measuring method described above was obtained by the impact state of the club head, and it was difficult to evaluate the above measured values sufficiently and correctly. . That is, in the conventional measuring method, it is unknown which part of the face of the club head the impacted ball hits at the time of impact, and whether or not the orientation and posture of the face at the time of impact were normal. Also, if the flight distance is shorter than expected, is the cause due to the club itself, being out of the sweet spot on the face surface, improper orientation of the face surface, or a golfer's cause? It was not clear only from the measured values of the ball obtained by the conventional measuring method.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a golf swing impact state measuring method capable of measuring a state of a club head at the time of impact and capable of more appropriately evaluating a golfer's swing. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors provide a golf swing impact state measuring method shown in the following (1) to (7).
[0007]
(1) In measuring the impact state of the golf swing, a predetermined height in a position opposite to the position where the golfer stands when viewed from the ball set position and in front of the ball set position along the flight line direction. A golf swing impact state measuring method characterized in that an impact state by a golfer is photographed by using a measurement system including a camera set at a position and a control analysis unit, and the impact state is analyzed from the photographed video.
[0008]
(2) Regarding the distance between the center of the ball and the center of the lens of the camera, the distance in the horizontal direction (x direction) of the ball is m3, and the distance in the horizontal plane (y direction) orthogonal to the horizontal direction of the ball. Assuming that the distance is w and the distance (height) in the vertical direction (z direction) is h, at least one unit in an area where m3 is 1 to 700 mm, w is 100 to 600 mm, and h is 20 to 700 mm. (1) The golf swing of (1) wherein a high-speed shutter camera is disposed, and at least one of the states immediately before, at the time of impact, and immediately after the impact of the club head on the ball is photographed by the high-speed shutter camera. Impact state measurement method.
[0009]
(3) In measuring the impact state, the x, y, and z axes having the origin at the center of the golf ball to be set and their reference lengths are input to the control analysis unit and the club head of the club head is measured. A plurality of marks are provided on the face surface at predetermined vertical and horizontal intervals, and the x, y, z axes and their reference lengths are determined based on the positional relationship of the marks on the face surface in a captured image. And (2) measuring the impact state of the golf swing.
[0010]
(4) Using a reference device that extends in the x, y, and z-axis directions with the origin of the center of the golf ball to be set as the origin, adjust the origin of the reference device to a position corresponding to the center of the golf ball in advance. The method for measuring the impact state of a golf swing according to (3), wherein the posture of the face surface is measured based on the photographed video.
[0011]
(5) The center position of the ball is calculated by measuring the outer periphery of the substantially undeformed portion of the ball far from the club face surface from the photographed image of the golf ball, and the club face surface closest to the ball center position is calculated. (1) The golf swing impact state measuring method according to any one of (1) to (4), wherein an upper position is detected to analyze an impact position on the club face surface.
[0012]
(6) The golf according to (1) to (5), wherein a plurality of cameras are used to photograph two or more states of the state immediately before, at the time of, and immediately after the impact of the club head on the ball. How to measure the impact state of the swing.
[0013]
(7) Using a golf ball with a mark on its surface, the first and second ball measuring cameras are set sideways at a predetermined distance from each other and spaced apart from the set ball position, and a shutter signal is sent with a time lag. In this case, when the ball comes in front of each of the ball measuring cameras, the ball is photographed, the images are compared, and the motion of the ball is analyzed based on the movement of the mark between the two images (1). (6) The golf swing impact state measuring method.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the arrangement of devices in a system used in the impact state measuring method according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing arrangement intervals of each device, and FIG. 3 is a diagram showing the position of a camera in more detail.
[0015]
The measurement system in the illustrated example includes a ball setting means for setting the golf ball 12, specifically, a tee 14 on which the golf ball 12 is to be placed, and a ball set means 14 which is positioned behind the flying line of the ball setting means 14 and swings to hit the ball. It includes a sensor means 18 for detecting the passage of the lowered club head 16 and one impact camera 22.
[0016]
The sensor means 18 has a first sensor 18A and a second sensor 18B, each of which is composed of an optical light emitting unit and a light receiving unit, set at a distance m1 (about 70 mm) from each other. The distance m2 between the second sensor 18B and the tee 14 as the ball setting means is about 40 mm.
[0017]
The impact camera 22 is separated from the golf ball 12 by a distance w (y-direction) on the opposite side of a horizontal plane including the center 20 of the ball from the center of the golf ball 12 on the basis of the center of the golf ball 12. The ball is set toward the ball set position to measure the impact state of the ball at a position at a distance m3 ahead of the set ball position in the flight line direction (x direction) and at a predetermined height h (z direction). . The impact camera 22 is preferably a CCD camera having a shutter speed of 1/10000 to 1/200000 seconds, and the impact camera 22 is preferably provided with a strobe 22S.
[0018]
Here, it is preferable that the distance m3 in the x direction is 1 to 700 mm, the distance w in the y direction is 100 to 600 mm, and the distance h (height) in the z direction is 20 to 700 mm. In addition, a plurality of impact cameras may be installed in order to continuously capture a plurality of images immediately before, at the time of impact, immediately after impact, and the like. In this case, the distances m3, w, and h of each camera are also set to be equal. It is appropriate to be within the above numerical range.
[0019]
When it is desired to photograph the hit ball after impact together, for example, two cameras, that is, a first ball measuring camera 26 and a second ball measuring device, are positioned at a predetermined distance along the flight line (flight trajectory) 24 of the hit ball. The camera 28 is set sideways. The ball measuring cameras 26 and 28 are preferably CCD cameras having a shutter speed of 1/10000 to 1/200000 seconds, and the ball measuring cameras 26 and 28 are preferably provided with strobes 26S and 28S, respectively.
[0020]
Here, the distance m4 from the tee 14 to the first ball measurement camera 26 in the horizontal direction is set in a range of 50 to 300 mm, and the distance m5 between the first ball measurement camera 26 and the second ball measurement camera 28 is set in a range of 100 to 250 mm. can do.
[0021]
The sensor means 18, the impact camera 22, and the strobe 22S, the two ball measuring cameras 26, 28, and the strobes 26S, 28S are connected to a control analyzer 32 having a display monitor 30 (the connection relationship is not shown).
[0022]
The control analysis unit 32 includes the following.
(1) Control box section Includes the following.
a) Camera image recording frame memory b) Image analysis unit c) Timing control unit Sensor control, shutter control, I / O
d) CPU unit e) FDD (flexible disk drive), HDD (hard disk drive) or flash memory f) Frame memory for impact image recording (2) Software section Software for calculating and displaying the following is built in.
a) Calculation and display of face angle b) Calculation and display of hit point (up and down, left and right) position c) Display and correction of ball position d) Input and display of mark on face e) Input of reference axis and calculation of camera direction angle f) Impact shooting Timing (delay time) setting g) Head speed value, initial speed, launch angle (upward with respect to the horizontal line, leftward and rightward with respect to the reference line), back spin amount, side spin amount measurement calculation and numerical display h) trajectory, flight distance Calculation i) Screen display / split screen as follows (two video screens of hit ball + measured value screen)
• Launch angle distribution screen • Carry and / or total distance distribution screen • Trajectory trajectory screen j) Data value accumulation (3) Monitor, printer [0023]
FIG. 4 shows an outline of an image captured at the time of impact taken by the impact camera. FIG. 5 shows a front view of a face surface of a club head (driver) used at that time. The club head 42 shown in FIGS. 4 and 5 includes a face surface 44, which is entirely coated with a dark color (dark blue), and a score line 46 is indicated by a white line thereon. On the line 46, a plurality of black marks 48 of the opposite color are provided. The interval a in the horizontal direction of the mark 48 is about 10 mm, and the interval b in the vertical direction is also about 10 mm. In the figure, reference numeral 50 denotes a toe portion of the club head 42, 52 denotes a crown portion, and 54 denotes a sole portion. In the image shown in FIG. 4, a plurality of marks 48 are shown on the face surface 44 near the toe portion 50. The triangular mark M on the ball 12 is used when analyzing the motion of the ball from an image taken by the ball measuring camera (described later).
[0024]
FIG. 6 is a perspective view showing an example of the xyz standard used for measuring the impact state. The x part 64, the y part 66, and the z part 68 of the reference unit 62 are formed by metal as shown in the drawing so as to correspond to the x, y, and z directions shown in FIG. The position 70 (origin) where the points gather corresponds to the center of the ball (FIG. 3). A portion extending downward from that portion is a leg 72 for fixing to the tee 14.
[0025]
Prior to the measurement to be described later, the reference device 62 is set on the tee 14 corresponding to the positional relationship between the ball 12 and the impact camera 22 shown in FIG. 3 (FIG. 6), and the reference device 62 is photographed by the impact camera 22 and controlled. It is recorded in the frame memory of the control box section of the analysis section 32. It is also convenient to record the value of the diameter of the golf ball in the same memory as the reference size of the ball (the reference length described above).
[0026]
Next, the impact state measuring method of the present example will be described with reference to the arrangement of sensors and cameras shown in FIGS. First, when the first sensor 18A and the second sensor 18B detect the passage of the club head 16 swung by the golfer, the passage time t1 is measured, and the head speed is determined based on the relationship (m1) between the two sensors 18A and 18B. Is measured. Next, upon receiving a detection signal from the second sensor 18B, the trigger output ST acts on the impact camera 22, the first ball measurement camera 26, the second ball measurement camera 28, and the strobes 22S, 26S, 28S for these cameras. . For the trigger output, for example, a plurality of head speeds to be applied are measured in advance, and a delay time t2 and an interval t3 corresponding to these head speeds and a shutter interval t4 of the ball camera are set. When using multiple impact cameras to capture multiple images in the state immediately before, during and immediately after impact, set the delay time and the shutter interval between the installed cameras according to the position of those cameras. .
[0027]
The video captured by each camera is displayed on the monitor 30 of the control analysis unit 32. FIG. 4 schematically shows an image on the monitor at the time of impact. The obtained video is labeled, saved and stored in a frame memory.
[0028]
Next, from the image on the monitor (FIG. 4), the position of the mark 48 appearing on the face surface 44 of the club head is measured from the image using an appropriate means (for example, a mouse). Then, from this measurement result, the extension of the face surface can be calculated based on the above-described reference length. Here, the extension of the face surface refers to the spread of the face surface including an area hidden behind the golf ball. Although eight marks appear on FIG. 4, if at least three marks can be measured, the extension of the face surface can be known using predetermined means. As a result, it is possible to know the inclination of the face surface in the vertical and horizontal directions by illuminating the x-, y-, and z-directions of the reference unit 62 previously photographed and recorded.
[0029]
Further, the outer periphery of the region where the ball is not deformed at the time of impact and an appropriate position on the outer periphery are measured from the image using appropriate means (for example, a mouse). Then, from the result, a position corresponding to the center of the ball that is not substantially deformed is calculated based on the above-described reference length, and a vertical line (from the center of the ball to the face The shortest distance to the ball can be lowered, and the impact position on the face surface with respect to the ball can be known from the position on the face surface along the vertical line.
[0030]
In addition, if a plurality of impact cameras are installed, and the images immediately before and / or immediately after the impact can be continuously obtained in addition to the images at the time of the impact, the transition of the head face surface, that is, outside-in, inside-out, It is possible to know the movement of the club head such as upper blow, down blow, etc., and to know the causal relationship with the movement of the golf ball by analyzing the image taken by the ball measuring camera described below.
[0031]
A method of analyzing the motion of the golf ball described above will be described. The initial speed of the golf ball is measured from the relationship between the time the ball hits between the two ball measuring cameras 26 and 28 and the distance between the two ball measuring cameras 26 and 28.
[0032]
The measurement of the launch angle of the golf ball (upward with respect to the horizontal line), the backspin amount, the sidespin amount, and the flight distance are as follows. FIG. 8 shows a display of the hit ball projected on the monitor 30. The monitor screen 80 is divided into four parts, the hit ball captured from the side by the first ball measuring camera 26 is displayed on the first screen 80A, and the hit ball captured from the side by the second ball measuring camera 28 is displayed on the second screen 80B. Then, the measured value is displayed on the third screen 80C. In the present system, the shape of the mark M to be marked on the surface of the golf ball 12 is an isosceles triangle. The color of the mark M is black or a similar dark color to make it stand out from the color of the ball surface.
[0033]
In the present system, with respect to the images projected on the first and second screens 80A and 80B, the outline of the golf ball 12, which is a white portion, is extracted from the background of the black area by a binarization method (white / black) from within the screens. I do. Next, the mark M within the extracted outer shape of the golf ball 12 is extracted by the same binarization method.
[0034]
After the above processing is completed, the main axis (a straight line including the height) of the mark M is obtained, and a search is made vertically from the main axis to obtain a change point at which black changes to white. The search for the transition point from black to white by the vertical search is performed along the main axis, and as a result, a straight line passing through the point sequence of these transition points, that is, two hypotenuses is obtained. Next, a base line perpendicular to the middle line of the two oblique sides is set outside the black block (black mark), and the block side is searched therefrom to find the base. When obtaining the hypotenuse or the base, it is preferable to obtain the hypotenuse or the base by curve approximation in consideration of the curvature due to the spherical surface.
[0035]
When the triangle, that is, the mark M is specified by the above image processing, three vertices are obtained from three sides, and three vertices 90x, 90y, and 90z are determined. Then, from the images projected on the first screen 80A and the second screen 80B, three-dimensional vectors of three vertices 90x, 90y, and 90z when the ball is a unit sphere having a radius of 1 are obtained, and the second screen is obtained from the first screen 80A. The rotation axis vector of the ball is obtained from the movement to the screen 80B, and the vector rotation of this rotation axis vector and the vector of the position of each point is performed to obtain the rotation amount of the ball. When the rotation axis vector and the rotation amount are obtained, the back spin amount and the side spin amount of the ball can be obtained. Also, by measuring the vertical positional relationship of the ball 12 on the first screen 80A and the second screen 80B, the distance between the ball measuring cameras 26 and 28 and the distance m5 (horizontal distance) between the two cameras is increased. A launch angle can be obtained. Further, the flying distance can be calculated from the obtained initial speed, launch angle, back spin amount, and side spin amount.
[0036]
In the present system, the launch angle, the backspin amount, and the side spin amount are obtained using an isosceles triangle mark M written on the surface of the golf ball 12, but other shapes displayed on the surface of the golf ball are used. The launch angle, the back spin amount, and the side spin amount may be obtained by a similar method using marks and characters.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the state of the club head at the time of impact can be measured, and thus it is possible to more appropriately evaluate the golfer's swing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an arrangement of devices in an example of a system used in an impact state measuring method according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement interval of each device in the system of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing the position of a camera in the system of FIG. 1 in more detail;
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a video at the time of impact taken by an impact camera.
FIG. 5 is a front view showing an example of a club head used for measuring an impact state.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of an xyz standard used for measuring an impact state.
FIG. 7 is an operation explanatory view of the system of FIG. 1;
FIG. 8 is a diagram of a monitor screen of the system of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 12 golf ball 14 tee 16 club head 18 sensor means 20 center of ball 22 impact camera 24 flight line 26 of hit ball 26 first ball measuring camera 28 second ball measuring camera 30 display monitor 32 control analyzer 42 club head 44 face surface 46 score Line 48 Mark 62 Standard

Claims

ゴルフスイングのインパクト状態を計測するに当たり、ボールセット位置から見てゴルファーが立つ位置とは反対側の位置であって、かつボールセット位置より飛球線方向に沿って前方における所定高さの位置にセットしたカメラおよび制御解析部を含む計測システムを用いて、ゴルファーによるインパクト状態を撮影し、撮影された映像からインパクト状態を解析することを特徴とするゴルフスイングのインパクト状態計測方法。In measuring the impact state of the golf swing, at the position opposite to the position where the golfer stands when viewed from the ball set position, and at a position at a predetermined height in front of the ball set position along the flight line direction A golf swing impact state measuring method, wherein an impact state by a golfer is photographed using a measurement system including a set camera and a control analysis unit, and the impact state is analyzed from the photographed video.

ボールの中心とカメラのレンズの中心との距離に関し、飛球線水平方向（ｘ方向）における前記距離をｍ３、水平面内で前記飛球線水平方向と直交する方向（ｙ方向）における前記距離をｗ、垂直方向（ｚ方向）における前記距離（高さ）をｈとしたときに、ｍ３が１〜７００ｍｍ、ｗが１００〜６００ｍｍ、ｈが２０〜７００ｍｍの区域内に少なくとも１台の高速シャッターカメラを配置し、ボールに対するクラブヘッドによるインパクトの直前、インパクト時およびインパクト直後の状態の内の少なくとも１つの状態を前記高速シャッターカメラで撮影することを特徴とする請求項１に記載のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。With respect to the distance between the center of the ball and the center of the lens of the camera, the distance in the horizontal direction (x direction) of the flying ball is m3, and the distance in the horizontal plane (y direction) orthogonal to the horizontal direction of the flying ball. w, when the distance (height) in the vertical direction (z direction) is h, at least one high-speed shutter camera within an area where m3 is 1 to 700 mm, w is 100 to 600 mm, and h is 20 to 700 mm. 2. A golf swing impact according to claim 1, wherein the high-speed shutter camera captures at least one of states immediately before, at the time of impact, and immediately after the impact of the club head on the ball. State measurement method.

前記インパクト状態を計測するに当たり、セットされるゴルフボールの中心を原点とするｘ、ｙ、ｚ軸およびそれらの基準となる長さを制御解析部にインプットしておくとともに、クラブヘッドのフェース面上に縦横所定の間隔をおいて複数のマークを設けておき、撮影された映像上の前記フェース面上のマークの位置関係から、前記ｘ、ｙ、ｚ軸およびそれらの基準となる長さに基づいてフェース面の姿勢を測定することを特徴とする請求項１または２に記載のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。In measuring the impact state, the x, y, and z axes having the origin at the center of the golf ball to be set and their reference lengths are input to the control analysis unit, and the values are recorded on the face of the club head. A plurality of marks are provided at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions, and based on the x, y, z axes and their reference lengths based on the positional relationship of the marks on the face surface in the captured video. The method of measuring an impact state of a golf swing according to claim 1, wherein the posture of the face surface is measured by using the method.

前記セットされるゴルフボールの中心を原点とするｘ、ｙ、ｚ軸方向への延びを示す基準器を用い、ゴルフボールの中心に相当する位置に前記基準器の原点を合わせて予め撮影した映像を基準にフェース面の姿勢を測定することを特徴とする請求項３に記載のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。An image photographed in advance by using a reference device that extends in the x, y, and z-axis directions with the center of the golf ball set as the origin, and aligning the origin of the reference device with a position corresponding to the center of the golf ball. The method of measuring an impact state of a golf swing according to claim 3, wherein the posture of the face surface is measured based on the following.

撮影されたゴルフボールの映像より、クラブフェース面から遠い実質上変形していない部分のボールの外周を測定してボールの中心位置を算出し、このボール中心位置から最も近いクラブフェース面上の位置を検出してクラブフェース面のインパクト位置を解析することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。The center position of the ball is calculated by measuring the outer periphery of the portion of the ball that is substantially undeformed far from the club face from the image of the golf ball taken, and the position on the club face closest to the ball center is calculated. The golf swing impact state measuring method according to any one of claims 1 to 4, wherein an impact position on the club face surface is analyzed by detecting the impact position.

複数台のカメラを用い、ボールに対するクラブヘッドによるインパクト直前、インパクト時およびインパクト直後の状態の内の２つ以上の状態を撮影することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。6. The camera according to claim 1, wherein a plurality of cameras are used to photograph two or more states of the state immediately before, at the time of, and immediately after the impact of the club head on the ball. Golf swing impact state measurement method.

表面にマークを施したゴルフボールを用い、セットされたボール位置より所定距離隔たり互いに間隔を置いて第１および第２ボール測定カメラを横向きにセットし、時間をずらしてシャッター信号を送ることにより前記各ボール測定カメラの正面にボールが来たときボールを撮影し、それらの映像を比較して両映像間におけるマークの動きに基づきボールの運動を解析することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴルフスイングのインパクト状態計測方法。Using a golf ball with a mark on its surface, setting the first and second ball measuring cameras sideways at a predetermined distance from the set ball position and spaced apart from each other, and sending a shutter signal with a time lag, 7. The method according to claim 1, wherein when the ball comes in front of each ball measuring camera, the ball is photographed, the images are compared, and the movement of the ball is analyzed based on the movement of the mark between the two images. The method for measuring the impact state of a golf swing according to claim 1.