JPH0731711A - 打球判定センサ - Google Patents

打球判定センサ

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JPH0731711A
JPH0731711A JP20200193A JP20200193A JPH0731711A JP H0731711 A JPH0731711 A JP H0731711A JP 20200193 A JP20200193 A JP 20200193A JP 20200193 A JP20200193 A JP 20200193A JP H0731711 A JPH0731711 A JP H0731711A
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JP
Japan
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ball
detecting
light receiving
hitting
passing
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Application number
JP20200193A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Sugino
芳宏 杉野
Ryoji Muratsubaki
良司 村椿
Masanori Takimae
正紀 滝前
Hiroshi Urata
弘 浦田
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Sugino Machine Ltd
Original Assignee
Sugino Machine Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストが安価で打球事故による故障や測
定誤差の少ない打球判定装置を提供すること。 【構成】 載置位置から打ち出されたボールの進行方向
等を判定する装置であって、ボールの進行方向を横切る
面内に放射状に拡がる扁平光束を生じる光源手段と、前
記光束を前記拡がり方向の受光範囲に亘って受光する受
光手段と、前記面内をボールが通過した際の受光手段か
らの検知情報に基づいて、前記面内におけるボールの通
過位置を演算により検出する通過検出手段と、を備えた
もの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ゴルフゲームにおけ
る練習器具等に関するものであり、特に打球直後のボー
ルの進行方向等を検出する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の装置としては、特開昭5
9−46982号『ゴルフ練習器』に示すような、打撃
後におけるボールの進行状態を複数位置で検出し、これ
らからボールの進行方向を算出するものが知られてい
る。この装置では、同じ検出系で同時にボール並びにク
ラブの速度も検出すると共に、検出速度の速いものをボ
ールの速度として認識するものとなっている。
【0003】一方、特開平4−30868号『ゴルフシ
ュミレータ』では、打ち出し直後のボールの水平方向と
仰角方向の進行方向を夫々別の検出系を設けて検知する
ものが示されており。この装置では、ボールの進行方向
に加え、初速度等から最終到達点や弾道等を予測して演
算しこれらを表示するものとなっている。
【0004】この他にも、高速カメラ等を用いてボール
の打球前後の映像を撮影し、これらを画像解析すること
によりボールの飛行方向、並びに到達点等を演算処理に
より検出するもの等が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の装
置は、精密な分析を希望すればする程、解析装置並びに
本体ともに高価となり、例えば『ゴルフシュミレータ』
等は製造コストがかさむため一般の練習器具として普及
されない問題がある。
【0006】一方、前述した『ゴルフ練習器』では、ボ
ールの飛球直後に複数の検出系が設けられており、しか
もクラブの進行方向をも同時に検出するものであるた
め、誤動作が生じ易い問題もある。さらに、個別の検出
系ごとに誤検出が生じると演算処理に負担が掛かり、夫
々の検出系の調整のための作業が多く生じると共にやは
り誤動作につながる問題がある。
【0007】さらに、複数の検出系を配置するために、
検出手段として飛球方向にある程度の長さが必要となる
ので、打球ミスしたボールが最先端部の検出系にぶつか
り、機械が破損し易い問題も生じている。
【0008】また、クラブの速度を打球後において計測
しているが、実際の打球時における速度と打球後におけ
る速度は異なる場合が多いため、打球後のクラブの速度
データを検出すること自体に利点が少ない。
【0009】本発明では、上記の問題点を解決し、製造
コストが安価で故障の少ない打球判定装置として、いわ
ゆる簡易型の打球判定センサを提供することを目的とし
ている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項1に係る発明は、載置位置から打ち出されたボール
の進行方向等を判定する装置であって、前記ボールの進
行方向を横切る面内に放射状に拡がる扁平光束を生じる
光源手段と、前記光束を前記拡がり方向の受光範囲に亘
って受光する受光手段と、前記面内をボールが通過した
際の受光手段からの検知情報に基づいて、前記面内にお
けるボールの通過位置を演算により検出する通過検出手
段と、を備えて構成される打球判定センサを提供する。
【0011】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載した打球判定センサにおいて、前記光源手段が前記面
内を投光するレーザラインマーカからなり、前記受光手
段がこのレーザラインマーカからの扁平光束をその拡が
り方向の受光範囲に亘って受光する光ダイオードアレイ
からなることを特徴とする。
【0012】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
2に記載した打球判定センサにおいて、前記載置位置の
位置情報と、前記ボールの通過位置情報とから、打球の
進行方向を演算により検出する打球方向検出手段を備え
ている。
【0013】請求項4に記載の発明では、請求項1、2
又は3に記載した打球判定センサにおいて、前記載置位
置におけるボールの存否を検出するボール検出手段と、
前記ボール検出手段によるボールの打ち出し時と、前記
受光手段によるボールの通過時とから、打ち出されたボ
ールの初速度を演算により検出する初速度検出手段とを
備えている。
【0014】請求項5に記載の発明では、請求項1、
2、3又は4に記載した打球判定センサにおいて、前記
載置位置におけるクラブの通過を検出するクラブ検出手
段と、前記載置位置と所定間隔を隔てた直前位置におい
てクラブの通過を検出する直前検出手段と、これらの検
出結果に基づいて、前記載置位置におけるクラブの通過
速度を演算により検出する通過速度検出手段とを備えて
いる。
【0015】請求項6に記載の発明では、請求項4又は
5に記載した打球判定センサにおいて、前記初速度検出
手段による算出結果と、前記通過速度検出手段による検
出結果とから、相互の速度比を打球効率として演算によ
り算出する打球効率算出手段を備えている。
【0016】
【作用】本発明は上記のように構成されているため以下
の作用を奏する。先ず、本発明に係る打球判定センサの
検出系は、載置位置から打ち出されたボールの進行方向
等を判定する際に、前記ボールの進行方向を横切る面内
に放射状に拡がる扁平光束を生じる光源手段と、前記光
束を前記拡がり方向の受光範囲に亘って受光する受光手
段とから構成されているので、前記面内をボールが通過
すると受光手段では一部にボールの影が生じ光源手段か
らの光束が一部で遮断される。
【0017】この受光手段における遮断情報は、ボール
検知情報となって通過検出手段に送られて、ここで演算
処理により水平方向と仰角方向との飛行方向が同時に算
出される。即ち、光源手段からの光束は、前記面内を通
過したボールにより生じた影により部分的に遮断される
が、この遮断される位置と長さがボールの通過位置と相
関関係を有する。このため、この遮断情報を相関関係に
基づいて演算処理することによりボールの通過位置が検
出される。
【0018】この検出原理を図3を用いて説明する。こ
の図では、発光部P0 からの放射状の扁平光束を間隔L
だけ離れた位置にある受光部Pn における複数の受光ポ
イントにおいて検出した検出結果から、ボールの通過位
置(x,y)を判定する状態を模式的に示している。
【0019】図において、ボールが通過した際の受光部
における検出結果から、ボールの影となる検出位置の最
下点P1 と最上点P2 とが検出される。これらの点P1
と点P2 との高さ位置をh1 並びにh2 とすると、間隔
Lとの関係から角度θ1 並びにθ2 が以下の式から求め
られる。
【0020】 θ1 =tan-1(h1 /L) …(1) 式 θ2 =tan-1(h2 /L) …(2) 式
【0021】そして、角度θ1 並びにθ2 から、ボール
の中心Oを通る受光部Pc の位置を以下の式により求
め、その高さhc を得る。
【0022】 hc =L・tan((θ1 +θ2 )/2) …(3) 式
【0023】次に、直線P01 とボール中心Oからの
垂線との交点を点Aとすると、直線OAの長さは以下の
式により求められる
【0024】 OA=OB/cosθ1 =d/2cosθ1 …(4) 式
【0025】さらに、これらの相互の関係比率は以下の
(5) 式となる。
【0026】 x/L=y/hc =OA/PC1 …(5) 式
【0027】これらの関係式からボールの通過位置(座
標xy)が以下の式により求められる。
【0028】 x=L・d/2(hc −h1 )cosθ1 …(6) 式 y=x・tan((θ1 +θ2 )/2) …(7) 式
【0029】以上の計算に基づいて、ボールの通過位置
が検出される。尚、これらの計算式は一例を示すもので
あってこれに限定されるものではない。
【0030】次に、請求項2に記載した発明では、前記
光源手段を、前記面内を投光するレーザラインマーカか
ら構成し、前記受光手段をこのレーザラインマーカから
の扁平光束をその拡がり方向の受光範囲に亘って受光す
る光ダイオードアレイから構成している。
【0031】レーザラインマーカからの光束は、投影面
に対してライン上の光束を出射するので、前記面内を放
射状に拡散する扁平光束を生じさせるものとなる。さら
に、この投光ラインに合わせて光ダイオードアレイを配
置すると、光源手段からの光束は、受光手段の個々のダ
イオードに入射する。このため、ボールがこの面(扁平
光束により形成される面)を通過すると、ライン上の一
部のダイオードに入射する光束が遮断され、個々のダイ
オードからの遮断情報がライン上の位置に対応して検出
される。この検出情報に基づいて、前述した演算手段に
よりボールの通過位置が検出される。
【0032】請求項3に記載の発明では、前記載置位置
の位置情報と、前記ボールの通過位置情報とから、打球
の進行方向を演算により検出する打球方向検出手段を備
えているので、打球直後のボールの飛球方向を演算によ
り検出する。この打球方向検出手段は、打ち出し前のボ
ールの位置(載置位置)と、前記面内における通過位置
との二つの異なる位置情報の相関関係から、打球直後の
ボールの飛球方向となる水平方向並びに仰角方向等を検
出することとなる。
【0033】請求項4に記載の発明では、前記載置位置
におけるボールの存否を検出するボール検出手段と、前
記ボール検出手段によるボールの打ち出し時と、前記受
光手段によるボールの通過時とから、打ち出されたボー
ルの速度を演算により検出する速度検出手段とを備えて
いるので、打球直後のボールの速度、いわゆる初速度が
検出される。
【0034】ボールの載置位置と前記面内での通過位置
との相対間隔を演算により算出すると共に、これらの通
過時間をボールの打ち出し時と前記面の通過時との時間
差から検知して、先の相対間隔と通過時間とから演算に
より初速度を算出する。
【0035】この際に、ボール検出手段によりボールの
存否を検知しているので、クラブの空振り等により前記
面内をクラブが通過しても、初速度の検出動作は行われ
ないため、誤動作が防止される。さらに、ボール検出手
段の検出データに基づいて前述した飛球方向検出を行う
ようにすれば、ボール飛球方向検出の誤作動も防止でき
る。
【0036】請求項5に記載の発明では、前記載置位置
におけるクラブの通過を検出するクラブ検出手段と、前
記載置位置と所定間隔を隔てた直前位置においてクラブ
の通過を検出する直前検出手段と、これらの検出結果に
基づいて、前記載置位置におけるクラブの通過速度を演
算により検出する通過速度検出手段とを備えているの
で、打球時のクラブの通過速度が検出される。
【0037】これは、いわゆるヘッドスピードと呼ばれ
るものを算出するものであり、厳密には打球直前のヘッ
ドスピードを算出している。これは、ゴルフスイングの
解析によると、打球後のヘッドスピードよりも打球直前
のヘッドスピードの方が現実の打球時のヘッドスピード
に近く、さらに、ボールの飛距離等との相関関係が打球
直前のヘッドスピードと深い関連があるためである。
【0038】この発明では、直前検出手段によるクラブ
の通過時とボールの載置位置におけるクラブ検出手段に
よるクラブの通過時との時間差を検出し、これらの相対
間隔と検出した時間差とからクラブの通過速度が算出さ
れる。このように、本発明ではボールの初速度と別の検
出系を用いているため、誤動作が生じにくい構成となっ
ており、先のボール検出手段の検出結果と連動させるこ
とにより、空振り等による誤検出も防止されるものとな
る。なお、クラブ検出手段はクラブがボールを打球した
時点を捉えるものであるから、同様にボールの打球時点
を検出するボール検出手段と共通化することも可能であ
る。
【0039】請求項6に記載の発明では、前記初速度検
出手段による算出結果と、前記通過速度検出手段による
検出結果とから、相互の速度比を打球効率として演算に
より算出する打球効率算出手段を備えている。この打球
効率は、打球時の初速度を同じく打球時のクラブのヘッ
ドスピードで割ったものであり、打ち出されたボールに
対してクラブのエネルギーが以下に効率よく伝わったか
否かを判断する基準となる。
【0040】この打球効率を算出する基準とするヘッド
スピードは、打球直前のヘッドスピードが最も適してお
り、打球直前のヘッドスピードと、打球直後のボールの
初速度とを検出して比較することで、ボールに対するク
ラブのミート率(打球効率)が正確に検出できることと
なる。
【0041】このミート率は、クラブの打面におけるボ
ールの接触位置やゴルフスイング軌道等と密接に関連す
るものであり、ミート率(打球効率)を検出すること
で、使用者に対する大きな指針となるのでゴルフスイン
グ練習に大いに参考となる。
【0042】
【実施例】以下、実施例を通じ本発明をさらに詳しく説
明する。本発明の一実施例に係る打球判定センサについ
て、図面を用いて説明する。図1は、本実施例の概略平
面図であり、図中矢印方向(左方向)に打球並びにクラ
ブが進行する。図2は同じく本発明実施例を打球方向の
後方から見た状態を示すものである。
【0043】この図において、ボール載置位置は使用す
るクラブに合わせて三タイプ用意されており、ドライバ
ー用の高いティ1と、アイアン等の低めのティ3と、そ
して通常のグランド位置となるマーク5が予め定められ
ており、これらの位置情報は制御装置30に予め設定さ
れている。本体の基台部20の上面には、起毛されたゴ
ルフマット7が設けられており、マーク5はマット7上
に、例えば丸印等で図示されている。そして、使用者は
予め希望する載置位置を選択し、制御装置30にその選
択位置を入力する。
【0044】別の実施例では、昇降式のティを用い、載
置位置のボールの高さが自在に変更できる構成としたも
のもある。この場合には、昇降手段と連動した高さ位置
の検出(高さ設定)手段を設け、載置状態におけるボー
ルの高さ情報が制御装置に送られる。
【0045】本実施例におけるボール検出手段は、これ
らのボール載置位置(ボール位置)を通過する光束を生
じさせる発光素子13と、この発光素子からの光束を受
光する受光素子15とから構成され、受光素子15から
の検出信号は制御装置30に送られる。
【0046】一方、クラブの直前検出手段は、発光素子
17と受光素子19とから構成されるが、図に示すよう
に、ボール検出手段と平行して、飛球線後方位置(打球
直前位置)に所定間隔をあけて設けられている。この直
前検出手段による検出信号も制御手段30に送られる。
【0047】また、本実施例ではボール検出手段とクラ
ブ検出手段とを兼用しており、受光素子15及び19の
検出時間差と、相対間隔とから打球直前のクラブのヘッ
ドスピードが算出され表示部32に表示される。
【0048】次に、打球の飛行方向は、レーザラインマ
ーカからなる扁平発光手段9と光ダイオードアレイから
なる受光素子列11とからなる検出系により検出された
検出信号に基づいて算出される。即ち、発光手段9によ
る扁平光束で形成される面内を打ち出されたボールが横
切ると、受光素子列の一部に影が生じ、受光素子11a
〜11bまでの検出情報が得られる。
【0049】この検出信号は、制御手段30に送られ、
受光素子11a並びに11bの個々の高さ位置情報と相
対間隔とが算出され、これらの検出情報に基づいて、先
の演算手法により前記面内でのボールの通過位置が算出
される。さらに、予め選択されたボールの初期位置情報
(載置位置情報)との相対関係から、ボールの飛行方向
が演算により算出され、表示部32に表示される。
【0050】この実施例では、ボールの飛行方向として
水平方向(例えば、右5度)と仰角方向(例えば25
度)とが算出されて表示されるが、図4に示すように、
図面化した画面上等に画像として表示しても良い。
【0051】さらに、先のボール検出手段(受光素子1
5)による検出時と受光素子列11による検出時との時
間差と、これらの相対間隔とからボールの初速度が算出
されて表示部32に表示される。加えて、先に算出した
ヘッドスピードとここで検出した初速度とからミート率
(打球効率)が算出され、表示部32に表示(例えば1
40%等)される。
【0052】このように本実施例によれば、簡単な構成
の打球判定センサが作製できるので、その製造コストも
従来に比較して格段に抑えられたものとなっており、例
えば室内練習場等で打球方向の確認が困難な場所であっ
ても、本発明実施例に係る装置を用いれば打ち出し方向
を簡単に知ることができる。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る打球
判定センサは、簡単な構成でボールの飛球方向を検出す
ると共に、その判定手段も簡便な構成となっているの
で、安価で小型の装置が得られる利点があると共に、一
般への普及が図れるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位置実施例に係る打球判定センサの概
略構成を示す説明図である。
【図2】上記実施例における打球判定センサを飛球線後
方から見た状態を示す説明図である。
【図3】本発明の飛行方向判定の方式を説明する概念図
である。
【図4】本発明の他の実施例における検出結果の表示手
段を示す説明図である。
【符号の説明】
1,3,5…ティ(ボール載置位置)、7…マット、9
…レーザラインマーカ、11…ダイオードアレイ、1
3,17…発光素子、15,19…受光素子、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦田 弘 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 載置位置から打ち出されたボールの進行
    方向等を判定する装置であって、 前記ボールの進行方向を横切る面内に放射状に拡がる扁
    平光束を生じる光源手段と、前記光束を前記拡がり方向
    の受光範囲に亘って受光する受光手段と、 前記面内をボールが通過した際の受光手段からの検知情
    報に基づいて、前記面内におけるボールの通過位置を演
    算により検出する通過検出手段と、 を備えたことを特徴とする打球判定センサ。
  2. 【請求項2】 前記光源手段が、前記面内を投光するレ
    ーザラインマーカからなり、 前記受光手段が、このレーザラインマーカからの扁平光
    束を、その拡がり方向の受光範囲に亘って受光する光ダ
    イオードアレイからなることを特徴とする請求項1に記
    載した打球判定センサ。
  3. 【請求項3】 前記載置位置の位置情報と、前記ボール
    の通過位置情報とから、打球の進行方向を演算により検
    出する打球方向検出手段を備えている、請求項1又は2
    に記載した打球判定センサ。
  4. 【請求項4】 前記載置位置におけるボールの存否を検
    出するボール検出手段と、 前記ボール検出手段によるボールの打ち出し時と、前記
    受光手段によるボールの通過時とから、打ち出されたボ
    ールの速度を演算により検出する速度検出手段と、を備
    えている請求項1、2又は3に記載した打球判定セン
    サ。
  5. 【請求項5】 前記載置位置におけるクラブの通過を検
    出するクラブ検出手段と、 前記載置位置と所定間隔を隔てた直前位置においてクラ
    ブの通過を検出する直前検出手段と、 これらの検出結果に基づいて、前記載置位置におけるク
    ラブの通過速度を演算により検出する通過速度検出手段
    と、を備えているを請求項1、2、3又は4に記載した
    打球判定センサ。
  6. 【請求項6】 前記初速度検出手段による算出結果と、
    前記通過速度検出手段による検出結果とから、相互の速
    度比を打球効率として演算により算出する打球効率算出
    手段を備えている請求項4又は5に記載した打球判定セ
    ンサ。
JP20200193A 1993-07-23 1993-07-23 打球判定センサ Pending JPH0731711A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015760A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Golfzon Co Ltd 仮想ゴルフシミュレータ及びそれに備えられるセンシング装置と仮想ゴルフシミュレータのセンシング方法
JP2017167123A (ja) * 2016-02-04 2017-09-21 メトラー−トレド ゲーエムベーハー 測定領域内を移動する車両によって運ばれる物体を寸法測定するための装置および方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011015760A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Golfzon Co Ltd 仮想ゴルフシミュレータ及びそれに備えられるセンシング装置と仮想ゴルフシミュレータのセンシング方法
JP2017167123A (ja) * 2016-02-04 2017-09-21 メトラー−トレド ゲーエムベーハー 測定領域内を移動する車両によって運ばれる物体を寸法測定するための装置および方法

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