JPH10186474A - ゴルフボールの運動測定方法 - Google Patents

ゴルフボールの運動測定方法

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JPH10186474A JP9208793A JP20879397A JPH10186474A JP H10186474 A JPH10186474 A JP H10186474A JP 9208793 A JP9208793 A JP 9208793A JP 20879397 A JP20879397 A JP 20879397A JP H10186474 A JPH10186474 A JP H10186474A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋外でも測定を可能とし、安価な手段で実施
できるようにする。 【解決手段】 セットされたボール１１をヒットするク
ラブヘッドのヒット前の通過をセンサー手段１３で検知
し、このセンサー手段１３が検知した後に検知信号を制
御ユニット１６のトリガー手段に送り、このトリガー手
段が検知信号を受けてヒットされたボール１１を撮影す
るためにセットされたボール位置より所定距離隔たり互
いに間隔を置いて横向きにセットされた第１及び第２カ
メラ１４，１５にタイミングを図り時間をずらして夫々
にシャッター信号を送って撮影するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、超高速で運動し
ているゴルフボールを撮影し、その運動状態を解析する
ゴルフボールの運動測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ゴルフのプレイを行っているとき
に、ゴルフクラブのスイング時に生じるゴルフボールの
インパクト時の状態等の超高速現象を撮影する方法に使
用する装置としては、ダイナファックス（商標名）が市
販されている。このダイナファックスは、回転可能な円
筒状体の内周面にフィルムを装着し、上記円筒状体の中
心からその軸方向に隔たった位置に設けたレンズを通し
て得た映像を、プリズムを介して上記フィルム上に投影
するもので、高速度撮影を行うときは円筒状体が回転
し、その内周面に配置されたフィルム上に順次撮影され
るものである。またこの他、特開昭６２−１０４２７９
号に開示されている高速度瞬間多重画像記録装置を使用
してビデオカメラとストロボの組み合わせによって撮影
する方法も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者は撮影し
たフィルムを現像する必要があり、また撮影対象が連続
して変化する超高速現象の場合、撮りたい部分が上手に
撮れたか否か判らず、撮り直しもしばしばあり、実験に
莫大な手間と時間を要していた。一方、後者は、ストロ
ボを発光させ、そのときの動的映像をビデオカメラのシ
ャッターが開いている間の１コマ内に多数撮影するもの
である（多重撮影）から、作業が暗い所（せいぜい室内
の明るさ）でしかできず、また装置自体高価なものであ
った。
【０００４】この本発明は、上記問題点に鑑みなされた
もので、屋外でも測定が可能であり、同時に比較的安価
な装置でゴルフボールの運動を測定する方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明は、セットされたボールをヒットするクラ
ブヘッドのヒット前の通過をセンサー手段で検知し、こ
のセンサー手段が検知した後に検知信号を制御ユニット
のトリガー手段に送り、このトリガー手段が検知信号を
受けてヒットされたボールを撮影するためにセットされ
たボール位置より所定距離隔たり互いに間隔を置いて横
向きにセットされた第１及び第２カメラにタイミングを
図り時間をずらして夫々にシャッター信号を送って撮影
するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の好適な実施形態
例を図面を参照して説明する。図１は、本発明方法の実
施に用いる装置の一例を示す概略図である。本例の装置
は、ゴルフボール１１をセットするボールセット手段１
２、具体的にはゴルフボール１１を乗せるティーと、ボ
ールセット手段１２の飛球線後方に位置し、ボール１１
をヒットするクラブヘッド（図示せず）の通過（ダウン
スイング）を検知するセンサー手段１３と、ヒットされ
たボール１１の飛球線前方の上記ボールセット手段１２
より所定距離だけ離れた位置に、互いに間隔を置いて横
向きにセットされた第１カメラ１４及び第２カメラ１５
と、上記センサー手段１３よりの検知信号を受け、タイ
ミングを図ってヒットされたボール１１に対するシャッ
ター信号を上記第１及び第２カメラ１４，１５に時間を
ずらして送るトリガー手段を有する制御ユニット１６と
を備えている。なお、第１及び第２カメラ１４，１５と
しては、１／１０，０００〜１／２００，０００秒のシ
ャッタースピードを有するＣＣＤカメラが好ましい。
【０００７】センサー手段１３としては、互いに７０ｍ
ｍの距離ｍ1の間隔（図２参照）をおいて、発光部と受
光部よりなる一対の光学式センサーからなる第１センサ
ー１３Ａ及び第２センサー１３Ｂをセットしてある。ま
た、ボールセット手段１２であるティーとセンサー手段
１３との間の距離ｍ2は４０ｍｍ前後が好ましい。さら
に、ティー１２と第１カメラ１４間及び第１カメラ１４
と第２カメラ１５間の各距離ｍ3及びｍ4は、それぞれ５
０〜３００ｍｍ及び１００〜２５０ｍｍの範囲が好適で
ある。なお、第１及び第２カメラ１４，１５のボール１
１（ティー１２上）に対する上下方向の配置レベルは、
打球の軌跡を予め考慮して決める必要がある。なお、測
定場所によっては、打球方向にライト１７を設けたり、
第１及び第２カメラ１４，１５の他に後述する縦向きカ
メラ１８を含め、これらカメラのシャッターと同期して
作動するストロボ１９（発光手段）を付設することがで
きる。なお、上記打球の軌跡上のボールと第１及び第２
カメラ１４，１５との間の水平距離は夫々２００〜６０
０ｍｍが好ましい。
【０００８】この実施形態例においては、打球を実質上
真上からとらえるため第１及び第２カメラ１４，１５と
類似の縦向きカメラ１８を設けている。ここで「上方」
とは真上、または多少側方に隔たった斜め上方を意味す
る。この縦向きカメラ１８のティー１２よりの距離は、
同一画面上にティー１２を映す必要があるため、第１カ
メラ１４のセット位置（距離ｍ3）近傍が好ましい。真
上にセットする場合は、第１カメラ１４又は第２カメラ
１５に邪魔されない高さとして３ｍ前後の位置、斜め上
方にセットするときは、１．５〜２ｍの高さ位置にセッ
トすることが望ましい。
【０００９】センサー手段１３及びストロボ１９を含む
各カメラ１４，１５，１８に接続された（接続関係は図
示せず）制御ユニット１６は、次のものを含む。 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（フロッピーディスクドライブ）、ＨＤＤ
（ハードディスクドライブ）又はフラッシュメモリー ソフト部 次のものを算出及び表示するためのソフトを内蔵する。 ａ）ヘッドスピード、打球のスピード、バックスピン、
サイドスピン、打出し角（水平線に対する上方、基準線
に対する左右方向）の計測算出及び数値表示 ｂ）弾道、飛距離の算出 ｃ）次のような画面表示 ・４分割画面（打球の３映像画面＋計測値画面） ・打出し角分布画面 ・キャリー及び／又はトータル距離分布画面 ・弾道軌跡画面 ｄ）データの集積 モニター、プリンター
【００１０】次いで、図２及び図３を参照にしてこの方
法を説明すると、第１及び第２のセンサー１３Ａ及び１
３Ｂがゴルフクラブヘッドの通過を検知すると、通過時
間ｔ1を計測し、両センサー１３Ａ，１３Ｂ間の距離と
の関係よりヘッドスピードが計測され、次にセンサー１
３Ｂによる検知信号を受けて各カメラ１４，１５，１８
及びストロボ１９へトリガー出力が作用する。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及びシャッター間隔ｔ3，ｔ4をセットする。
【００１１】図４は制御ユニット１６のモニター部分に
映し出された打球の表示を示す。モニター画面４０を４
分割し、第１画面４０Ａに第１カメラ１４で側方からと
らえた打球、第２画面４０Ｂに第２カメラ１５で側方か
らとらえた打球がそれぞれ映し出され、第３画面４０Ｃ
に縦向きカメラ１８でとらえた上方からの打球が映し出
されている。また、第４画面４０Ｄには計測値が表示さ
れる。
【００１２】打球上の符号６０ｅはボール１１の赤道上
に入れた線、符号６０ｆは線６０ｅと直交する方向に入
れた線を示す。例えば、第１画面４０Ａ上の線６０ｅ
と、第２画面４０Ｂ上の線６０ｅの角度変化量を測定す
ることによって、時間ｔ3（図３）との関係よりバック
スピン量（角速度）が得られる。さらに、ゴルフボール
の球面上の位置の移動（第１及び第２画面４０Ａ，４０
Ｂに見え方の違いとして現れる）を測定することによっ
て、同様にサイドスピン量を得ることができる。あるい
は、第５図に示すモニター画面上のゴルフボールのよう
に、ゴルフボールの表面に黒色の矢印マーク５０Ｍを付
しておき、このマーク５０Ｍにおける角張った６つの点
６０ｕ，６０ｖ，６０ｗ，６０ｘ，６０ｙ，６０ｚのう
ち少なくとも１ヶ所を特定し、第１画面４０Ａと第２画
面４０Ｂに映し出された映像から、ボールを半径１の単
位球としたときの点６０ｕ（又は点６０ｕ，６０ｖ，６
０ｗ，６０ｘ，６０ｙ，６０ｚ夫々）の３次元ベクトル
を求め、第１画面４０Ａより第２画面４０Ｂ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及びサイドスピンを求めるこ
とができる。
【００１３】また、第１画面４０Ａ及び第２画面４０Ｂ
のボール１１（図４及び５）の上方向の位置関係を測定
することによって、距離ｍ4（水平距離）との関係から
上方向の打出し角度を得ることができる。さらにまた、
図４に示す第３画面４０Ｃにおいて、ティー１２を通る
基準線６０ｇ（左右の偏り角度が０）とボール１１の中
心との距離及びティー１２の位置とボール１１の中心と
の距離を測定することによって、例えば縦向きカメラ１
８をティー１２の位置から第１カメラ１４と同じ位置に
セットした場合の距離ｍ3（図２）との関係より、左右
方向の打出し角度を算出することができる。
【００１４】なお、左右方向の打出し角度は画面４０
Ａ，４０Ｂ間のボール径の大小から算出することもでき
る。この場合、コントロールボックス中のカメラ画像記
録用フレームメモリーに次のことを予め登録しておく。
すなわち、第１カメラ１４及び第２カメラ１５夫々につ
いて、カメラ正面の線６０ｇ上におけるボールの大きさ
（画像上の）、線６０ｇより例えば１００ｍｍ近い位置
におけるボールの大きさ、及び、線６０ｇより例えば１
００ｍｍ遠い位置におけるボールの大きさを登録してお
く。この場合、近いほど画像上のボールは大きい。そし
て、その後ボールをゴルフクラブで打ち、第１及び第２
カメラ１４，１５でとらえた画像を登録画像と照合し、
左右方向のボール打出し角度をボール径の大小から算出
する。この場合は、縦向きカメラ１８は不要となる。
【００１５】本発明において、カメラ１４，１５及び１
８としてシャッタースピードが１／１０，０００〜１／
２００，０００秒のＣＣＤカメラを、これに同期して作
動するストロボと併用して用いると、本発明を実施する
場所が屋内又は屋外を問わず、撮影された画像は、黒色
の背景の中に、白色のゴルフボールが鮮明に映し出され
る。また、ボールに印された文字及びマークも明確な黒
色で顕出する。このような画像からボールに印された文
字又はマークにより２値化手法等のコンピュータを用い
た画像解析を行うことによって、前に述べた文字又はマ
ーク上の特定位置の点の移動を自動的に求めスピンの算
出を行うことができる。また、前に述べたボールの径を
求めるに当たっても、２値化手法等のコンピュータ画像
解析によって、上下、左右方向のボール打出し角度を算
出することができる。その結果、能率良い正確な解析結
果を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、セットされたボールをヒットするクラブヘッドのヒ
ット前の通過をセンサー手段で検知し、このセンサー手
段が検知した後に検知信号を制御ユニットのトリガー手
段に送り、このトリガー手段が検知信号を受けてヒット
されたボールを撮影するために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横向きにセット
された第１及び第２カメラにタイミングを図り時間をず
らして夫々にシャッター信号を送って撮影するようにし
たので、打球の飛距離の算出及び弾道の軌跡のシュミレ
ーションを行う場合は、初期条件として横向きの第１及
び第２カメラによる打球の速度、打角及びバックスピン
量の各値を測定しさえすればよいのでゴルフボールの運
動測定システムとして比較的簡素でありかつ安価であ
る。また、ボールの初期条件の測定が簡単なため、ゴル
フボールの開発と性能評価に威力を発揮し得る。例え
ば、特定のボールに固定して使用し、種々のゴルフクラ
ブの性能評価にも使用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る方法に使用する装置の概略図。
【図２】各機器の配置間隔を示す図。
【図３】作動説明図。
【図４】モニター画面の図。
【図５】モニター画面の図。
【符号の説明】
１１ ボール １２ ティー １３ センサー手段 １４ 第１カメラ １５ 第２カメラ １６ 制御ユニット

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セットされたボールをヒットするクラブ
    ヘッドのヒット前の通過をセンサー手段で検知し、 このセンサー手段が検知した後に検知信号を制御ユニッ
    トのトリガー手段に送り、 このトリガー手段が検知信号を受けてヒットされたボー
    ルを撮影するために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横向きにセットされた第１
    及び第２カメラにタイミングを図り時間をずらして夫々
    にシャッター信号を送って撮影することを特徴とするゴ
    ルフボールの運動測定方法。
  2. 【請求項２】 第１及び第２カメラ間の距離及び両カメ
    ラのシャッター時間差により打球の速度を制御ユニット
    の演算部により算出する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１及び第２カメラによってとらえた映
    像を比較し、ボールの回転角度と両カメラのシャッター
    時間差によって打球の角速度即ちスピン量を制御ユニッ
    トの画像解析手段により算出する請求項１又は２に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】 第１及び第２カメラによってとらえた映
    像を比較し、ボールに印された文字又はマーク上におけ
    る少なくとも１個の特定位置の移動を計測してベクトル
    解析手法によりボールの回転軸と回転量を算出し、それ
    からヒットされたボールのスピン量を算出する請求項１
    又は２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 第１及び第２カメラによってとらえた映
    像を比較し、水平線に対するボールの打出し角度を制御
    ユニットの画像解析手段により算出する請求項１〜４の
    いずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 センサー手段をインパクト前のクラブヘ
    ッドの異なる通過地点の２ヶ所にセットし、これらの検
    知信号の時間差によりヘッドスピードを制御ユニットの
    演算部で算出する請求項１〜５のいずれか１項に記載の
    方法。
  7. 【請求項７】 第１及び第２カメラによってとらえた映
    像におけるボール径の大小を比較し、左右の偏り角度が
    ０の場合の基準線に対するボールの打出し角度を制御ユ
    ニットの画像解析手段により算出する請求項１に記載の
    方法。
  8. 【請求項８】 ヒットされたボールを上方からとらえる
    縦向きカメラを設け、この縦向きカメラによってとらえ
    た映像によりボールセット位置を通る左右の偏り角度が
    ０の場合の基準線からの打球の偏り角度を制御ユニット
    の画像解析手段により算出する請求項１に記載の方法。
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