JP2001502428A

JP2001502428A - Apparatus for measuring parameters related to the trajectory and / or movement of a moving article

Info

Publication number: JP2001502428A
Application number: JP10519097A
Authority: JP
Inventors: マゼソンリンゼイノーマン
Original assignee: マゼソンリンゼイノーマン
Priority date: 1996-10-19
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2001-02-20
Also published as: GB2334781B; GB2334781A; GB9908258D0; WO1998018010A1

Abstract

(57)【要約】この装置は、移動している物品から放射され或いは反射される光を供給するための１つ以上の光源（１８；１５）と、前記光によって照明されたときに信号を供給するようになっている１つ以上の光感知手段（１５；１２、５０、５１）とを有し、該光感知手段（１５；１２、５０、５１）のうちの少なくとも１つは、該物品が既知の検出平面（１９、２０、２１、６４、６５、６６、６７）を遮る毎にに、その移動している物品が該検出平面を遮った時を検出するようになっている。該感知手段は、検出平面を画定するスリット・アパーチャー（１０、１１、１２、２３、６０、６１）及び／又は円柱レンズから成っていて良い。ゴルフ・ショットが行われるときにゴルフクラブ・ヘッド（７）及び／又はゴルフボールの衝突前位置及び衝突後位置及び／又は運動を測定するために該装置を使うことができる。 (57) Abstract: This device comprises one or more light sources (18; 15) for providing light emitted or reflected from a moving article and a signal when illuminated by said light. And one or more light sensing means (15; 12, 50, 51) adapted to provide at least one of the light sensing means (15; 12, 50, 51). Each time an article blocks a known detection plane (19, 20, 21, 64, 65, 66, 67), it detects when the moving article has blocked the detection plane. The sensing means may comprise a slit aperture (10, 11, 12, 23, 60, 61) and / or a cylindrical lens defining a detection plane. The device can be used to measure the pre-impact and post-impact positions and / or movements of the golf club head (7) and / or golf ball when a golf shot is taken.

Description

【発明の詳細な説明】移動している物品の軌道及び／又は運動に関連するパラメータを測定するための装置技術分野この発明は、移動している物品の軌道及び／又は運動に関連するパラメータを測定するための装置に関し、特に、ゴルフショットの実行中にゴルフクラブ・ヘッド及びゴルフボールの衝突前の位置及び衝突後の位置及び／又は運動を測定し記録するための装置に関する。背景技術当今の殆どの市販ゴルフ・スイング分析装置は光ビームのアレイと、協働する電気光学センサーとを使用する。典型的な在来のゴルフ・スイング分析装置では、複数の別々の光センサーが既知の一定間隔を置いて１線上に配置され、２個以上のその様なアレイがプレイング・マットに組み込まれ、ボール衝突前のクラブ・ヘッドの意図された方向に対して横向きに広がる。光センサーは、通常は、アレイ中の各センサーが受け取る実効光ビームがほぼ平行で且つ鉛直となるように、天井の高さの単一の光源から照明される。光センサーは、ゴルフボールに向かって高速で移動しているクラブ・ヘッドの影を検出する。光センサーにおける光遮断のシーケンスを記録し処理することによって、例えばクラブ・ヘッドの速度、スイング経路角度、衝突オフセット、及び衝突時のクラブフェース角度などのいろいろなパラメータを計算することができる。以上に概説したクラブ・ヘッド感知方法は、長年にわたって確立した実務慣行となっている。１９７１年に発行された米国特許第３，６０１，４０８号は、依然として今日の多くのゴルフ・スイング分析装置の基礎をなしている１つの初期従来技術である。ゴルフ・スイング分析装置についての他の従来技術は、（クラブ・ヘッドが直接入射光を遮り或いは影にすることとは全く異なって）クラブ・ヘッドの一部分から反射された入射光から作動する電気光学センサーを使用することを教示している。この最近の動作モードは、GB 2115704及びUS 5257084で例証されている。既知の方法と比べて、本発明は、割合に少数のセンサー信号を使うだけで、より広範で且つより正確なデータを供給することを目指している。本発明の第１の面に従って、移動している物品の軌道及び／又は運動に関連するパラメータを測定するための装置が提供され、その装置は、既知の形状又はパターンの移動している物品から放射され或いは反射される光を供給するための１つ又はそれ以上の光源と、各前記光によって照明されたときに信号を供給するようになっている１つ又はそれ以上の光感知手段とを有し、各光感知手段の視野又は各光源の照明領域は、移動している物品の経路を横切る検出平面を画定し、光感知手段のうちの少なくとも１つは、該物品が該検出平面を遮る毎にその移動している物品が与えられた検出平面を遮った時を検出するようになっていると共に、該物品が該検出平面を通過して前記形状又はパターンのいろいろな部分からの光或いはそれらの部分から反射された光が検出されるときに前記信号の変化を感知するようになっており、この構成により基準点に対する該検出平面の相対的位置及び方位が前記の少なくとも１つの感知手段により供給される信号から知られるか又は推定され得るようになっており、また該検出平面に対する該物品の相対的位置及び／又は方位が前記信号から判定され得るようになっている。本発明の他の面に従って、該装置は、その運動が感知されるべき１つ又はそれ以上の物品と組み合わされて提供され、その物品は反射部分及び／又は発光手段を備えている。物品はゴルフクラブであることもあり、本発明の別の面に従って、該装置と共に使用されるゴルフクラブが提供され、このゴルフクラブは、比較的に非反射性の領域に囲まれた少なくとも１つの拡散反射領域及び／又は少なくとも１つの発光手段と、そのための電源とを備えている。衝突前測定フェーズにおいては、ゴルフボールの位置が該装置に対して相対的に固定され（静止）、通常はゴルフクラブ・ヘッドの測定だけが実行される。衝突後測定フェーズにおいては、通常はゴルフボールの運動の測定値だけが必要であるけれども、クラブ・ヘッドの衝突後運動の測定値を得て衝突の事象に関する付加的な情報を作ることもできる。本発明の装置を使用してゴルフ・ショットの種々のパラメータの量的測定値を高速に与えることができ、ゴルファーにとっては自分たちのショットをする技量についての重要な面に関するフィードバックを供給するのに有益である。該装置は注文によりクラブを適合させる目的にも有益であり、その場合にはゴルフクラブを構成する種々のコンポーネントの特性を選択する決定プロセスにおいて、ゴルファーのスイングの測定可能なパラメータが使用される。本発明をゴルフ・シミュレーション装置に使用することもでき、その場合には、狭くて飛行が制限される環境の中でゴルフ・ショットから離れたゴルフボールの仮想自由飛行を計算する必要がある。クラブ・ヘッド及びゴルフボールの両方について測定を行う目的は、クラブ・ヘッドだけ、或いはゴルフボールだけを測定することによっては容易に得ることのできないデータを得ることである。例えば、ゴルフ・シミュレーション・アプリケーションでは、ゴルフボールの初期打ち出し条件についてのデータからゴルフボールの飛行を予測する必要がある。このデータの一部は衝突後のゴルフボールの直接測定から最も容易に且つ確実に得られるけれども、他のデータは衝突前のクラブ・ヘッドの測定と、クラブ・ヘッド及びボールの関連する質量及び慣性特性についての情報から間接的に最善に得られる。好ましくは直接に測定されるデータは、ボールの線速度成分である。好ましくはクラブ・ヘッド及びボールの両方についての測定から間接的に見いだされるデータはボールのスピン成分である。衝突時にボールに与えられるスピン成分は、最大飛距離及び飛行方向に強い影響を及ぼすけれども、衝突直後にボールを直接測定することによってボールのスピンを検出するのは非常に難しい。クラブ・ヘッドの打撃面が衝突線の方向に対して斜めになっているとき及び／又はクラブ・ヘッドの質量中心が衝突線から外れているときにボールにスピンが与えられる。例えば、スイング経路角度（即ち、クラブ・ヘッドの運動の方位角）とボール打ち出し角度（方位）が等しく、且つ衝突ポイントがクラブ・ヘッドの“スイート・スポット”（クラブ・ヘッドの質量中心に最も近い）にあるならば、飛行中のボールのサイドスピン成分はゼロになる。衝突時のクラブ・ヘッドのスイング経路と、衝突時のクラブ・ヘッドのボールに対する相対的オフセットと、ボールの方位打ち出し方向とを測定することによって、ボールに与えられるサイドスピンの大きさ及び向きを正確に推定することができる。クラブ適合アプリケーションでは、顧客のゴルフ・スイングに関連する広範なデータを入手することが望ましい。それは、衝突時のクラブ・ヘッドの全運動成分（速度、スイング経路角度、迎え角、及びクラブ・ヘッド回転）と、衝突時のクラブ・ヘッドの方位及び位置の全成分（クラブフェース角度、動的ライ、動的ロフト、高さ及び衝突オフセット）とを含む。本発明の測定システムの典型的実施態様では、クラブ・ヘッドに対する直接測定によって上記パラメータの殆どを容易に発見することかできるけれども、その他は、クラブ・ヘッドから離れてゆくときのボールの方向を測定することによって発見するのが好ましい。例えば、クラブ・ヘッド迎え角（即ち、衝突時のクラブ・ヘッドの仰角）、ゴルフボールの打ち出し仰角の測定値と、ゴルフボール及びクラブ・ヘッドの衝突特性についての情報とから、衝突時のクラブ・ヘッドの動的ロフトを判定することができる。ボールは、叩かれると、最初はクラブフェースと接触し続け、クラブから離れる前に数ミリメートルの距離を移動する。その後、ボールは、主として初期衝突時のクラブフェースの指向角度と初期衝突時のクラブ・ヘッドの運動方向とにより決まる方向に空中を進む。空中を進んでゆくとき、ボールには重力及び種々の動的空気力が作用するけれども、初めの数メートルの飛行では、これら全ての力の組み合わせは進行方向に対して極めて僅かな影響を及ぼすに過ぎないので、あらゆる正常なフルスイング・ゴルフ・ショットについて初期飛行経路は１度の何分の１程度内で真っ直ぐであると考えられる。ボールの運動とは対照的に、クラブ・ヘッドの運動は真っ直ぐではない。衝突前に、クラブ・ヘッドは弧を描いて移動し、シャフト軸の周りに相当の角度にわたって回転する。クラブ・ヘッドの弧の曲率及び平面は、クラブ・ヘッドの回転率と同じく、プレーヤー毎に異なる。通常は衝突前にクラブ・ヘッド経路の相当の部分に沿って２カ所のみでスイング経路角度を測定するに過ぎない公知装置では、クラブ・ヘッド運動のこの曲率は著しい測定誤差につながる。ゴルフ・ショット時に衝突前の事象及び衝突後の事象を同等にするために、本発明の装置は、衝突箇所の非常に近くでのクラブ・ヘッドの運動を好ましく予測することができるとともに、衝突直前のクラブ・ヘッドの運動と、前記クラブ・ヘッドによって叩かれたボールのその後の飛行との小さな角度差（例えば、±０．５°，或いはそれ以上）を解明することかできる。広く使われている多くの公知装置は、割合に粗い分解能を提供するに過ぎなくて（通常、スイング経路角については±２．０゜）、運動の水平成分及び方位を２次元測定できるに過ぎない。従って、迎え角、動的ロフト及び動的ライなどの重要なパラメータが欠けている。本発明の好ましい実施態様は、電気光学センサーのアレイを光アパーチャー及び／又は光焦点合わせ装置と関連させて用いて衝撃領域におけるクラブ・ヘッドとボールとの挙動を測定する設備を提供するもので、ボールに対するクラブ・ヘッドの衝突の変動過程に関連する全てのパラメータの高質の測定と、より広範で且つより精密なデータが比較的に少数のセンサーを用いることによって与えられる形態になるものである。有利なことに、本発明の装置は、如何なる標準的構造のゴルフクラブやゴルフボールにも使用可能であり、またティーオフ装置のプレー面は、それが測定設備の一部分でなくても良いので、どの様な形であっても良い。本発明の好ましい実施態様では、クラブ・ヘッドがゴルフボールにぶつかる直前の領域を進んでいるときにクラブ・ヘッドの１つ以上の部分が選択的に照明される。更に、衝突後の初期飛行軌道の部分において前記ゴルフボールの一方の側が選択的に照明される。便宜上、クラブ・ヘッド或いはボールの上記の選択的に照明される部分を、以降はハイライトと称する。各ハイライトから放射された光は、センサー・アレイに配置されている複数の電気光学センサーによって検出され、そのうちの少なくとも１つのアレイはクラブ・ヘッドのハイライトを検出するように配置され、別のアレイはボールを検出するように配置される。アレイ中の各センサー装置と関連して、光センサー装置の視野を限定し或いは収束させる少なくとも１つのアパーチャー及び／又はレンズが設けられる。センサー装置とアパーチャー及び／又は収束レンズの結合体は、１平面内に広い視野角を与え、直交平面内に狭い視野角を与えるように配置される。便宜上、本書では視野を’検出平面’と称する。検出平面の広い視野角は好ましくは少なくとも５°であり、また或る場合には少なくとも１２０°であって良い。検出平面の厚みを決定する、直交方向における狭い視野角は、好ましくは１°以下であり、より好ましくは０．２５°以下である。典型的な場合には、発散は０．２５°であり、ハイライトは光センサーから３６ｃｍの距離を置いており、従って、検出平面の、ハイライトが通過する箇所の厚みは２ｍｍ未満となる。検出平面は、好ましくは、クラブ・ヘッド或いはボールの経路を、該経路沿いのいろいろな位置で該経路に対していろいろな角度で横切るように配置される。ハイライトがセンサーの視野内に進入するとき、データ捕捉回路は、センサーの、受け取った入射光に対する応答の時間と振幅とを記録する。それらのデータは、ハイライトの、従ってクラブ・ヘッド及びボールの、速度、位置及び方向を計算するために使われる。センサー装置又は、アパーチャー及び／又はレンズの協働結合体のうちの少なくともいずれか一方は好ましくは細長い。本発明の１つの形では、前記センサー装置は別々のセンサーから成り（即ち、１つの小さな感光領域に入射した光に応答する１つの信号を有する）、前記アパーチャー及び／又はレンズはスリット・アパーチャー及び／又は円柱レンズから成る。本発明の別の形では、センサー装置は細長くて、線形ピクセル・アレイ（例えば、ＣＣＤアレイ）又は電気光学１次元位置感知検出器（ＰＳＤ）から成ることができ、アパーチャーは’ピンホール’型（即ち、小さい円形アパーチャー等）であり、レンズは球形で、１点に収束する。線形ピクセル・アレイの場合には、視野は、検出平面にわたって散在する、部分的に重なり合う細い円錐状ビームの集合から成り、線形ピクセル・アレイは位置感知検出器の形で用いられる。センサー装置及びアパーチャー及び／又はレンズの協働結合体の両方が細長くても良い。２つのその様なエレメントか結合されたときには（例えば、線形ＣＣＤアレイと協働するスリット・アパーチャー）、ＣＣＤアレイ中の各ピクセルに対応する検出平面の集合が与えられる。スリット・アパーチャーとＣＣＤアレイとが平行であるときには、検出平面の上記集合は共平面で部分的に重なり合うけれども、互いから僅かにずれている。スリット・アパーチャーと、協働するＣＣＤアレイとが平行でなければ、検出平面の集合は重なり合わない。通常、ハイライトは、クラブ・ヘッドに特別に取り付けられた発光装置からの直接発光（一次ハイライト）又は反射ゾーンを照明する固定位置一次発光アレイによりクラブ・ヘッド又はボールに与えられる拡散反射ゾーンからの反射（二次ハイライト）によって与えられる。実務上の理由から、ゴルフボールからのハイライトは後者（二次）のタイプであるのが好ましく、反射ゾーンは前記ボールの照明されている側の半球面から成る。ハイライトからの発光は連続的であってもパルス状であっても良い。１つの好ましい実施態様では、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲の繰り返し数を有する低デューティー・サイクルのパルス状放射が用いられ、測定は各パルスと同時に行われる。これは、数ミリメートルから、１ミリメートルの数分の一の間隔でクラブ・ヘッド及びボールの位置の測定値を供給するのに相当する。（’フルスイング’ゴルフ・ショットでは、衝突時のクラブ・ヘッドの速度は通常は２５ｍ／ｓ〜５５ｍ／ｓの範囲にあり、ボール打ち出し速度は通常は３０％〜６０％大きい）。本発明の１実施態様では、クラブ・ヘッドのためのハイライトは、クラブ・ヘッドの既知の箇所（通常は踵の近くとつま先の近くと）に取り付けられた発光装置（ＬＥＤ）として設けられる。好ましくは、そのＬＥＤは、クラブ・ヘッドから取り外すことのできる小さな回路基板に搭載され、その基板は適当なコンパクトなバッテリー電源と発光及び電力排出を制御するための手段とを包含する。適当な制御手段は、その回路基板に搭載された光検出器とタイミング回路とから成る。その検出器は、外部の制御光源からの入射光を、基板搭載タイマーを使用可能にする信号に変換し、それはＬＥＤに所定期間にわたって給電すると共に、クラブ・ヘッドに２つ以上が設けられている場合にはハイライトの時間多重化を可能にする。この様にして、各スイング時に僅か数ミリ秒だけオンにすることによってＬＥＤが消費する平均電力を著しく制限することができる。ＬＥＤ及び光検出器は赤外線（ＩＲ）に近いスペクトルで動作するのが好ましいけれども、可視光又はその他の光波長を用いても良い。ＩＲ波長を用いれば、人の目には不透明の黒い材料と見える全体がＩＲ透明のフィルターでクラブ・ヘッド搭載の組立体を覆うことが可能となる。従って、回路基板及び基板搭載コンポーネントの全てを覆い隠すことができるので、該組立体をクラブ・ヘッドの外観と調和するように設計することができる。別の実施態様では、クラブ・ヘッドのためのハイライトは、クラブフェース表面上の１つ以上の既知の箇所の拡散反射ゾーンとして設けられる。このハイライトは、該反射ゾーンの領域全体にわたって光を一様に反射するのが好ましい。この反射ゾーンは円形であって良いけれども、受信されるセンサー信号の時間変化する振幅応答を向上させると共にハイライトの検出平面に対する相対的な方位及び／又は位置を示す特徴を与えるために該ゾーンは特別の形状とされるのが有利である。１つ以上の一次光源は、クラブ・ヘッドとボールとの衝突ゾーンの近くに、クラブ・ヘッドがボール休止位置に近づくときに拡散反射ゾーンを効率的に照明するように、しかし通常のゴルフ・ショット時に起こる可能性のあるクラブ・ヘッドとの接触から安全な例えば少なくとも２０ｃｍの距離だけ離れた位置に、置かれるのが好ましい。関連するセンサー・アレイはそのハイライトから光を受け入れるように配置され、また、クラブ・ヘッドの他の部分からの反射光及び背景反射を該センサー・アレイの集合視野から実質的に排除するための手段を設けるのが好ましい。通常、ハイライトに非常に近いクラブ・ヘッド表面には非反射コーティングが設けられる。クラブ・ヘッド表面の他の部分は、一次光源の方向特性を考慮して、それらの表面が一次光源を該センサー・アレイの集合視野以外の方向に反射するならば、研磨された或いはミラー状の反射表面で有利に構成されて良い。これらの特徴により、確実に、ハイライトはその境界が明瞭となり、測定フェーズにおいて背景光源と対照して強く目立つこととなる。次に、添付図面を参照し、単なる例として、本発明を更に説明する。添付図面において、図１はスイングの、衝突直前の瞬間におけるクラブ・ヘッド、ゴルフボール及び本発明の装置の略平面図である；図２は、図１の構成の後端図である；図３は、スイングの、衝突後の瞬間における図１の構成の側面図である；図４Ａ及び４Ｂは、本発明に用いるのに適合するようにされている２種類のクラブ・ヘッド詳細を示す図である；図５は、ゴルフボールの初期打ち出し軌道を測定するための検出平面の構成の略図である；図６は、図５の構成により作られる典型的信号の時間依存波形を示す；図７は、図１の構成の好ましい追加の機械細部の平面スケール図である；図８は、図７の構成の正面図である；図９は、本発明の他の実施態様に従って、同一平面上の２つの検出平面を設けるための別々のセンサー及びスリット・アパーチャーの構成を示す略図である；図１０は、図９の構成で作られる信号の特徴を示す時間依存波形を示す；図１１は、本発明の別の実施態様において使われるＰＳＤ装置とスリット・アパーチャーとの組合せを示す平面図である；図１２は、図１１に示されている構成の側面図である。便宜上、基準軸Ｘ、Ｙ及びＺが図に示されている。Ｚ軸は鉛直に上を指している。Ｙ軸は水平に、ボール進行の一般方位方向を向いている。Ｘ軸は、Ｙ及びＺに直交し、ボールを打つ構えのクラブ・ヘッドのほぼ’踵からつま先に向かう’ 方向を向いている。図１を参照すると、ゴルフボール１はゴム製ティー２（破線の円で示されている）の上で休止している。ティー２は、プレー面或いはプレーオフ・マット３に半永久的に固定されている。他のボール置き装置を採用しても良く、例えば、置き場所が名目上は該装置との関係で既知の鉛直軸上にあるならば、ボールをマット又は芝生の上に直接置いても良い。ＩＲ送受信（ＴＸ／ＲＸ）組立体４がゴルフボール１の休止位置に対して既知の相対的位置及び方位に設けられている。信号及び電力ケーブル５はＴＸ／ＲＸ組立体４を信号制御、データ捕捉及び表示ユニット６に接続しており、このユニットは、専用の制御及び表示モジュールとして具体化しても良く、また（適当なインターフェースを介して）’ＰＣ’システム等の汎用独立型コンピュータとして具体化しても良い。ＴＸ／ＲＸ組立体のＩＲエミッタ２５（図３を参照）はＩＲ光のビームをクラブ・ヘッド７のつま先端に向けて放射する。ａｃ結合信号増幅を行うことによって低周波数の背景光妨害を除去できるように、ほぼ５０ｋＨｚ以上の繰り返し数でＩＲ放射をパルス変調するのが好ましい。パルス変調されている光の一部はＴＸ／ＲＸ組立体の方へ逆向きに反射され、ここで、それは、ＴＸ／ＲＸ組立体の前面８に設けられている一連のスリット・アパーチャー２３、６０Ｎ６１（図３を参照）を通過する。具体的には、光は、クラブ・ヘッドのつま先端９に設けられている特別に設計された拡散反射ゾーンから反射される。この拡散反射ゾーンからの光が、クラブ・ヘッドから反射され戻ってくる光の優勢成分となるべきことが意図されている。この優勢反射ゾーンを本書ではハイライトと称する。ハイライトがＴＸ／ＲＸ組立体の内側のセンサーの視野を横切るとき、該センサーに入射する光の瞬時の量に比例する信号か作られて、データとして蓄積される。そのデータを分析することにより、ハイライトの中心が、与えられたセンサーの視野の主平面に沿って位置した時点を正確に推定することができる。便宜上、その平面を以降は検出平面と称する。全ての検出平面の相対的位置及び角度が分かっていれば、ハイライトの時間及び位置データを分析することからクラブ・ヘッドの速度及びスイング経路角度等のパラメータを発見することができる。ここで図１及び３を参照すると、第２のＩＲ・ＴＸ／ＲＸ組立体が設けられており、これは、データ捕捉及び表示ユニット６との接続のための、対応する信号及び電力ケーブル１６、１７を伴うＴＸアレイ１４及びRＸアレイ１５から成っている。ＴＸアレイ及びＲＸアレイは、明快を期して別々のユニットとして図示されているけれども、実際には、これらは結合されて単一の組立体をなしているのが有利である。ＴＸアレイは、Ｘ軸に平行な線に沿ってほぼ等間隔を置いて取り付けられている数個の小面積ＩＲエミッタ１８から成っている。全てのＩＲエミッタ１８のピーク放射方向は通常は鉛直上向きであり、個々のビームは互いに合併するようになっており、該エミッタから或る距離だけ離れた場所でビーム同士が合併して、或る程度広がる１つのくさび形ビームを一般的ボール飛行経路のいずれの側にも効果的に与えるようになっており、くさび角は、ボール軌道高さで検出平面１９、２０（図３を参照）が占めるボリュームを包含するのに充分な大きさである。或いは、ビーム軸をボール休止位置１からＹ−Ｚ平面内で傾けても良い。この代替構成は、測定ゾーンでの’打球後振り切り’クラブ・ヘッド７＊（図３を参照）からの、打ち出されたゴルフボール１＊（図３を参照）の空間的分離を向上させる。くさび形ビームは依然として形成されるけれども、くさびの中心軸平面は鉛直から離れ且つボール休止位置から離れるように傾けられる。ＲＸアレイ１５は複数の細長いアパーチャー１０、１１、１２を含む頂部を有し、これらのアパーチャーと協働する複数のセンサー装置か付随の回路と共に該アパーチャーの下でＲＸアレイ１５の中に配置されて、打ち出されたゴルフボール１＊の方向及び速度を測定するための一連の検出平面を形成する。これらのセンサー装置は、光検出ダイオード等の光電センサーである。３つのアパーチャー１２は同一直線上にあって、各々、Ｙ方向を横断する（即ち、ボール飛行の一般的方向を横断する）２つの検出平面を形成するためにセンサー装置のそれぞれの対と関連して使用される。その２つの検出平面は、各々、同一直線上にある３つのアパーチャー１２に付随する３つの比較的に小さな平面から成っており、それらの比較的に小さな平面は名目上同一平面内にあって、合併して全体としての検出平面を形成する。３つの比較的に小さな平面を使う目的は、全てのボール軌道が確実に全体としての検出平面の一部分を通過することとなるように検出ゾーンを拡大することである。これは、単一の中央アパーチャーではオフライン・ショットをカバーできない低軌道ショットのためには特に必要である。２つの主検出平面が図３において破線１９、２０で（説明的に）示されている。破線１９で示されている検出平面は鉛直であり、破線２０で示されている検出平面は鉛直に対して角度をなしている。代替構成では、両平面をＹ−Ｚ平面内で鉛直に対して等しい又は異なる角度だけ反対方向に傾けることができる。この様な検出平面を用いてボール飛行を分析するための構成が図５に示されている。点線１９及び２０で示されている２つの検出平面は、図の紙面に垂直である。打ち出されたゴルフボール１＊がＴＸ組立体１４によって作られている平らな光ビームを通過するとき、ゴルフボールは広い角度にわたって光を逆向きに反射する。この反射された光の一部はＲＸアレイに入射し、アパーチャー１２を通過して細い光のスリットを形成する。光センサー５０、５１がアパーチャー１２の下に置かれており、この２つのセンサーから該アパーチャーを通る視野は、それぞれ点線１９、２０に集中する検出平面を形成する。打ち出し後、ゴルフボール１＊はＲＸアレイ１５の上を飛行し、先ず点線１９で示されている検出平面を通過し、その後に点線２０で示されている検出平面を通過する。ボールがそれぞれの検出平面を通過することに対応する時間変動信号が図６に示されている。波形５２は、ボール１＊が点線１９で示されている検出平面の中央に位置する時点に対応するピーク５３を示している。同様に、波形５４は、ボールが点線２０で示されている検出平面の中央にあるときに５５のピークを示す。波形の最高点はほぼ平らであり、従ってそれが生じた時点を直接のタイミングで正確に判定するのは困難である。パルス波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ（ピークの両側）からデータを捕捉し、パルス形状がそのピークの周りで対称であると仮定することによって、ピークのタイミングが測定される。理論上は、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジでの一定しきい値の上及び下への遷移のタイミング等の散在するデータだけを使って、最高点を必要な精度で見いだすことができる。受信される信号レベルの変動（信号のダイナミックレンジ）が大幅であることを考慮すると、パルス振幅を対数圧縮し、その後にアナログ− ディジタル変換器又は振幅−パルス幅変換器又はその他の適当な技術を使ってレベル・サンプリングを行うのが有益である。図６において、パルス幅持続時間ｐｗ１及びｐｗ２は、それぞれ、ボール１＊が検出平面１９及び２０を通過することに対応する。検出平面２０はボール軌道に対して（検出平面１９）より大幅に傾斜しているので、ボールは検出平面２０を通過するのに比較的に長い時間を要するので、ｐｗ２はｐｗ１より大きいことに留意しなければならない。パルス幅は、ボール１＊の直径に比例し、ボール速度と、ボール飛行経路及び該検出平面の間の角度のサインとに反比例する。該パルス波形ピーク間の時間間隔（ｔ２−ｔ１）もボール速度に反比例し、ボールの打ち出し角度と共に増大する。従って、ボール速度、ボール直径及び打ち出し角度をｐｗ１、ｐｗ２及び（ｔ２−ｔｌ）と等しくする３つの連立方程式を解くことによってボール速度と打ち出し角度とを計算することができる。しかし、ボールの最初の打ち出し時点が分かるならば、もっと簡単に計算結果が得られる。最初の打ち出し時点’ｔ０’は（非常に小さくて確定可能なエラーの範囲内で）衝突時点と等しく、これをクラブ・ヘッドの位置及び速度の測定値から正確に見いだすことができる。或いは、マイクロホンを使って衝突音過渡現象を検出することによって衝突時点を直接測定することもできる。ｔ１、ｔ２及びｔ０が分かっていて、ボールの中心が最初はアパーチャー１２と同じ水平レベルにあったとすると、下記のようにしてボールの仰角及び速度を見いだすことができる： tan(φ)=tan(α)・(K/(1+K)) ボール速度=Ys/(cos(φ)・(t1-t0)) ここで：φはボール打ち出し仰角である。 αは水平に対する検出平面２０の角度である。 Kは(t2-t1)/(t1-t0)に等しい。 Ysはボール休止位置と鉛直検出平面１９との間の距離である。再び図１を参照すると、スリット・アパーチャー１０及び１１は、同一直線上の一連の３個のアパーチャー１２に対して斜めの角度をなして配置されていることが分かる。各アパーチャー１０、１と協働して、各アパーチャー１０、１１について１つの鉛直検出平面を形成するために、対応するアパーチャーの鉛直下方に１つ以上の光センサーが配置されている。従って、２つの名目上鉛直の検出平が鉛直Ｘ−Ｚ平面に対して斜めに設けられる。図１において、点線１９、２１及び２２は、アパーチャー１２、１０及び１１にそれぞれ対応する鉛直検出平面の位置を示している。検出平面のこのグループは三角形を形成していることが分かり、該平面は、この三角形の辺を越えて広がっている。３つの検出平面１９、２１、２２のうちの２つ以上を飛んで通過するゴルフボールの中心が到達した時点を（上記のように）測定することにより、また該ボールの速度を知れば、仰角について前述した計算と同様にしてボール飛行の方位を計算することができる。方位及び仰角におけるボール飛行方向を決定する測定能力を与えるために検出平面の他の配置を利用することもできることが分かる。各検出平面はスリット・アパーチャー及び少なくとも１つの協同する光センサーと同一の平面内にある。検出平面を形成するために２つ以上の光センサーが使用される場合には、１つの合成信号を作るために各センサーからの信号が結合される。単一のスリット・アパーチャーを使って（図５に例示されているように）２つ以上の検出平面を形成することもできる。図３を参照すると、ＴＸ／ＲＸ組立体４の側は、該ＴＸ／ＲＸ組立体の前面８に一連の鉛直スリット型アパーチャー２３を示している。これらのアパーチャーは、（衝突前フェーズにおいて）クラブ・ヘッドのつま先から反射された光が前面８の背後で或る距離だけ離れた適当な位置に置かれている対応する光センサーに入射することを可能にしている。クラブ・ヘッドに入射する光を供給する一次光源は大強度ＩＲエミッタ２５から成り、該ＩＲエミッタは、該エミッタからの逆反射された光だけが前面の背後の光センサーに入射するように前面８に取り付けられて良い。放射されるＩＲ光は連続的であってもパルス状であっても良い。好ましくは、２種類の光放射モードか設けられる。待機モードでは、待機電力を浪費しないために、低い繰り返し数で持続時間の非常に短いパルスが少なくとも１つのエミッタから放射される。適当な高速応答検出回路を伴う広角フォトダイオード２６は、視野内の物体から反射されて戻ってくる光のレベルを監視する。そのレベルがしきい値より高くて、クラブ・ヘッド又は同等の反射性物体からの反射が存在することを示せば、システムは、パルス持続時間が長くて且つ／又はデューティー・サイクルが高いデータ捕捉モードに転換する。データ捕捉モードは、最低期待スイング速度を考慮して、測定ゾーンでのクラブ・ヘッドの最大滞留時間より長い持続時間にわたって維持される。或いは、クラブ・ヘッドがボールに衝突したときに音響センサー又はその他の手段から生成された割り込みによってデータ捕捉モードを停止させても良い。ボールの代わりに、クラブ・ヘッド７のつま先９に取り付けられている円形反射ゾーン即ちハイライト２７が存在し、それがアパーチャー２３の列にほぼ平行な方向に移動するということを除いて、ＴＸ／ＲＸ組立体４の受信装置部分は、上記したＲＸアレイ１５と同様に作用する。ハイライト２７は、アパーチャー２３と、付随する光センサーとにより形成される一連の検出平面を通過し、これによりクラブ・ヘッドの速度、スイング経路角度及び偏心度（衝突箇所）を判定することが可能となる。２個の付加的スリット・アパーチャー６０、６１は、鉛直に対して角度をなしていて、或る距離を置いて背後に置かれている光センサーと関連して、Ｙ−Ｚ平面に対しては垂直であるけれども鉛直に対しては既知の角度だけ傾いている２つの検出平面（点線６２、６３で示されている）を与える。検出平面６２、６３は、衝突時のクラブ・ヘッドの仰角（迎え角）及び高さの測定を可能にする。図１、２及び３の略図は、本発明の典型的実施態様の必須の特徴を図解しており、便宜上、一定比例に応じて描かれてはいない。好ましい実施態様の機械的な面を図解しているスケール図が図７及び８に示されている。これは、ゴルフボール１と、ＴＸ／ＲＸ組立体４及びカバー７０から成る装置との関係を示す。図７は、クラブ・ヘッドの速度、スイング経路及び衝突オフセットの測定を実行するために必要な４つの鉛直検出平面の公称位置も示している。それらの検出平面は点線６４、６５、６６、６７で示されている。クラブ・ヘッドと装置との偶発的衝突の可能性が無視できるほど小さくなるように、装置が邪魔にならないように、且つボール休止位置が開けているように装置を設計するのが有利である。従って、全体としての高さ’ｈ’は、ティー２の上のゴルフボール１の中心の高さより大きくないのが好ましい（即ち、３０ｍｍ未満）。また、ティースポットと装置の上端との間の間隔’ｄ’は通常は２４ｃｍ以上であり、装置が気まぐれなクラブ・ヘッドのスイング経路の外にあるように、充分な隙間を与える。使われるスリット・アパーチャーのサイズは、システムの所要の外形によるけれども、通常は５−３０ｍｍの範囲の長さと１ｍｍ以下、好ましくは０．２５ｍｍ以下、の幅とを有する。アパーチャー２３はティースポットから同じ距離ｄを置いた位置又はその近くに形成されるのが好ましく、付随する光センサーは通常は該アパーチャーを更に０．５ｄだけ越えた位置にあり、ティースポットから光感知装置までの総合距離は通常は３６ｃｍである。しかし、他の距離比を採用しても良い。この文脈で、ボール軌道検出システム（ＴＸ１４、ＲＸ１５）については、センサーとアパーチャーとの間の距離は通常は２５ｍｍであり、ボールとアパーチャーとの間の距離は数ｃｍから５０ｃｍ以上の範囲にあることに留意しなければならない。必要なボール位置測定精度が比例的に小さいので、この様に大きな距離比（クラブ・ヘッド測定システムＴＸ／ＲＸ４と比べて）が許される。ゴルフ・ショットの偶発的ミスヒットは、時にはボールを非常に低く、また意図した方向から殆ど９０°もの角度をなす方向に飛ばす結果をもたらす。その結果としてボールは装置の前面７１にぶつかる。しかし、それはクラブ・ヘッドのつま先から大きく斜めにそれた結果であるので、ボールに与えられた速度はクラブ・ヘッドの速度の小さな一部分である。従って、ボールに与えられたエネルギーは正常なゴルフ・ショットと比べると非常に少ないので、その程度の衝撃に耐えるようにカバー７０を設計することが可能である。この点に関して、カバーに傾斜した前面７１を設けるのが有利である。その結果として、低軌道ボールからの衝撃は斜めとなり、カバーに対する衝突の衝撃が更に小さくなる。前面カバーの傾斜角は、水平に対して４５°未満であるのが好ましい。これにより、低軌道ボールがカバーにぶつかった後にプレーヤーの方へ跳ね返らなくなる。前面カバー７１は、ＴＸ／ＲＸ組立体４の正確な動作を可能にするために、ＩＲ光に対して充分に透明でなければならない。１つの好ましい実施態様では、ＩＲ透過フィルターを形成するけれども可視光に対しては実際上不透明な染料を含む、高耐衝撃性、耐引っ掻き性プラスチックでカバー組立体７０全体が作られる。随意に、衝撃クッション及び化粧カバーの両方として作用するクラッディングをカバーに設けることもできる。この場合には、ＴＸ／ＲＸ組立体４とのＩＲ光の送受を正しく行えるように、必要に応じてそのクラッディングを選択的に除去しなければならない。同様に、’トップされた’ショットの結果として生じることのある低軌道ボールの衝撃を和らげ且つ／又は軌道を反らせるように適宜配置された一種の衝突偏向装置によりＴＸアレイ１４及びＲＸアレイ１５（図１）がボールの衝撃によるダメージから保護される。ティーオフ・マット３の高さ（即ち、厚み）は通常は３０ｍｍ以上であるので、’トップされた’ゴルフボールがＴＸアレイにあたらずに飛ぶように、ＴＸアレイの全体としての高さは、この高さと同じか或いはそれより低くされるのか好ましい。アレイ１４、１５は、好ましくは、一体をなすように形成されて、正しい排列を保つようにＴＸ／ＲＸ組立体４に機械的に結合される。ＴＸ／ＲＸ組立体４及び１４、１５をティーオフ・マットの端に置くことができ、上記の配列ではマットの中にエミッタやセンサーを置く必要はないことが分かる。図４Ａ及び４Ｂは、本発明に用いるために改造された’アイアン’型クラブ・ヘッド２８と’ウッド’型クラブ・ヘッド２９とをつま先側から見た図を示している。拡散反射性のハイライト３０、３１が該クラブ・ヘッドのつま先の端の部分又はその近くに配置されている。艶消し黒色表面領域３２、３３は、これらの反射性ハイライトを囲んでいて、強い反射をＩＲエミッタ２５からＴＸ／ＲＸ組立体４へ向けて戻すかも知れないつま先領域の部分を覆っている。艶消し黒色表面領域３２、３３は、入射ＩＲ光に対してなるべく実用的な低い反射率を有するように設計され、この目的を達する任意の表面形状を使つて良い。反射性ハイライト３０、３１は通常は光り輝く白色面であり、或いは、半透明の光拡散材料の上張りの付いている高度に反射性の研磨面であっても良い。反射性ハイライトは、理想的には、ランベルトのパターンの反射光強度を有する完全拡散反射器の特性を持つべきである。クラブ・ヘッド２９は、図１で使われるクラブ・ヘッドを代表する。ハイライト３１は、横の２つの三角形セグメントを取り除いた円形領域の形となっている。この形のハイライトから反射される光の量は、ハイライト３１の中心が検出平面に入ってゆくときにはほぼ線形に増大し、その後、それが該平面を越えると同様に減少して、図６に示されているのより明瞭に限定された最高点を持った信号を与える。また、クラブ・ヘッドがＸ軸の周りに回転するとき（クラブ・ヘッドの挙動を特徴づける、小さな回転角について）、同じ一般的形状及びピーク振幅の応答が保たれる。従って、三角形のセグメントを円から取り除くことの目的は、得られる信号応答を整形し、ハイライトの中心の検出性を高めることである。クラブ・ヘッド表面領域の大部分、即ち（’正常な’或いは’容認できる’ゴルフスイング時に）ＴＸ／ＲＸ組立体を向いていない領域については、表面仕上げは、伝統的なゴルフクラブの場合に通常そうであるように、高度に研磨された仕上げ或いは光沢のある仕上げであるのが有利である。その様な領域では、ＩＲエミッタ２５からの入射光は、常にＴＸ／ＲＸ組立体から離れた方へ効率よく反射される。具体的には、クラブ・ヘッドの上面全体と、クラブのホーゼル、フェルール及びシャフトがこの範疇に入る。これが図１及び２において例示されていて、ここで光線３４はクラブ・ヘッド７の上面に入射し、（拡散的にではなくて）鋭く反射された光線３５はＴＸ／ＲＸ組立体から離れた方へ向けられる。従って、反射性ハイライト３０又は３１及び非反射性の周囲領域３２又は３３から成る、標準的クラブの改造は、ゴルファーがショットをするときゴルファーの視界から隠されることができる。最も単純な形では、標準的クラブ・ヘッドの、前記反射性部分及び前記非反射性部分から成るこの改造は自己接着性の印刷されたラベルとして設けられるけれども、他の形の改造を設けることもできる。例えば、軽量のゴム又はプラスチックの成形アタッチメントを設けることができ、これも、光源特性を最高に活用できるように表面外形を修正することを可能にする。クラブ・ヘッドに第２のハイライトを設けるならば、それを、例えばクラブ・ヘッドの背部の踵近くの部位或いはホーゼルなど、つま先のハイライトから遠く離れた箇所に置くのが好都合である。これにより、クラブフェースの角度と回転を測定することで、クラブフェースとの関係でのハイライトの中心位置を正確に知ることかできる。ここで図９及び１０を参照すると、別々のセンサー１００、１０１からの出力が増幅されて、それぞれ信号Ｖ３及びＶ４を生じさせている。２つのセンサーは、鉛直関係に配置されていて、鉛直なスリット・アパーチャーを与えるアパーチャー・ストップ１０２を通して光を受け取る。その結果として得られる合成視野角は２つの検出平面を包含しており、該検出平面は同一平面上にあって鉛直であり、領域１０３（影が付けられている）で部分的に重なり合っている。センサー１００によって確定される検出平面はティーオフ・マット３の表面の直ぐ上で終わっている。クラブ・ヘッド２８は、（図４Ｂに描かれているように）鉛直な三角形のハイライト３０を備えている。ハイライト３０は、クラブ・ヘッド２８が正しく地面に置かれたときに鉛直線に関して対称である。クラブ・ヘッドが部分的に重なり合っている検出平面を通過するとき、ハイライト２０の一部分は、その２つの平面の少なくとも一方を超えて広がっている。信号波形（Ｖ３、Ｖ４）を比較することにより、クラブ・ヘッドが検出平面を通過するときのクラブ・ヘッドの高さを推定することができる。更に、該信号波形の立ち上がり区間及び立ち下がり区間の相対的勾配は、クラブ・ヘッドの動的ロフト（即ち、Ｘ軸の周りの回転）の推定を可能にする。好ましい構成では、２つのセンサー１００、１０１は図９に示されているように単一のスリット・アパーチャーと共に使われ、クラブ・ヘッドには上記のようにつま先には第１ハイライト３０が、ホーゼルには第２ハイライト３０Ａが設けられる。センサー１００、１０１間の間隔が、例えば約１５ｍｍで、スリット・アパーチャーの長さと一致するならば、部分的重なり領域１０３は平行な側を持つこととなり、また、もしこの領域の幅がハイライト３０の鉛直方向寸法より小さければ、２つのセンサー１００、１０１が受け取る信号が互いに異なることとなるので、クラブ・ヘッドの鉛直位置に関する情報をそれらから椎定することができる。前述したように、ハイライト３０によって作られる波形を測定することによってクラブ・ヘッドの動的ロフトを推定することができる。２つのハイライト３０、３０Ａから得られるデータは、クラブ・ヘッドの動的ライ（即ち、その、Ｙ軸の周りの回転）を推定することを可能にする。図９の構成は、センサー１０１をティーオフ表面のレベルより下に置くことによって、クラブ・ヘッドでの合成検出平面の全高を増大させることを可能にする。従って、長さがより短いアパーチャーと、外形が割合に低いハウジングとを使って、該検出平面において必要とされる鉛直範囲を設けることができる。ここで図１０を参照すると、Ｖ３及びＶ４についての典型的波形がクラブ・ヘッド２８の高さ及び傾きをどの様に測定できるかを示している。該波形の立ち上がり区間１０４、１０５の上昇率はそれぞれの立ち下がり区間１０６、１０７より急峻であり、このことは、クラブ・ヘッドが検出平面を通過したときにボールを低く打つ態勢であったことを意味する。また、該波形は、ハイライト３０の下側部分だけがセンサー１００の視野を通過したこと、並びに、ハイライトの、上側部分を含む殆どがセンサー１０１の視野を通過したことを示している。該波形を詳しく分析することにより、検出平面を通過するクラブ・へッドの高さ及び動的ロフトを正確に測定することが可能となる。ここで図１１及び１２を参照すると、本発明の別の実施態様が示されていて、この実施態様では、別々のセンサーと拡散反射性ハイライトとの代わりに、パルス変調ＬＥＤハイライト１４１と協働する３端子・位置感知検出（ＰＳＤ）装置１３６が使われる。この構成では、ＬＥＤ１４１のためのバッテリー電力及び制御回路をクラブ・ヘッドに設けなければならない。ＰＳＤはドライバー及び信号処理回路１３７に接続されている。端子１３８及び１３９に関して端子１４０に電圧バイアスが印加され、端子１３８及び１３９から流出する電流Ｉ₁及びＩ₂がそれぞれ測定され記録される。これらの電流は、ＰＳＤへの総入射光量に比例し、非常に僅かな’暗電流’が加わっている。ＬＥＤハイライト１４１から放射された光は、スリット・アパーチャー１４２を通過してＰＳＤ上に光スポット１４３を生じさせる。ＰＳＤの有効長さＬに沿っての、この光スポットの位置は、θの関数として変化し、このθは中心線１４４と、ハイライト１４１及びアパーチャー１４２の間の見通し線との間の角度である。端子１３８及び１３９から流出する電流と角度θとの関係を次のように表現することができる： tan(θ)=(L/2・D)・((I₁-I₂)/(I₁+I₂)) ここでDは、アパーチャー１４２と、ＰＳＤの感光面との間の間隔である。上記の式は、暗電流と、周囲の他の光源からの光電流とが無視できること、並びに、ＰＳＤが理想的なものであって該アパーチャーと中心的に整列していること、を仮定している。図１２において、２つのハイライト１４１ａ及び１４１ｂは、図１１の平面図に示されている単一のハイライトの２つの可能な鉛直位置を表している。鉛直スリット・アパーチャーの位置は点線の外形１４５で示されている。このアパーチャーを通過するハイライト１４１ａ及び１４１ｂからの光は、２つの鉛直光スリット１４３ａ及び１４３ｂをそれぞれ形成する。これらの光スリットは一直線上にあって部分的に重なり合っており、ハイライトの両方の位置１４１ａ及び１４１ｂからの光がＰＳＤ１３６の細長い表面の同じ部分に光スポットを形成することが分かる。従って、電流信号の強さは変化するけれども、前述したそれらの和及び差の比は鉛直方向の変位があっても変化しない。従って、ＰＳＤ１３６及びスリット・アパーチャー１４５は、ＬＥＤハイライト１４１の連続するパルス放射に各々対応する一組の鉛直検出平面を効果的に与えており、Ｚ軸の周りのこれら検出平面の角度方向をＰＳＤ電流の測定によって判定することができる。別の実施態様では、上記の広角光エミッタと、検出平面を画定する視野を持ったセンサーとを使う代わりに、与えられた平面内にだけ光を放射するようにエミッタを設け、光がこの平面から反射された時を検出するために広角センサーを使う。従って、この構成では、光エミッタは、光センサーではなくて、光源に隣接するスリット・アパーチャーを使うことによって、検出平面を画定する。この構成で２つ以上の検出平面を使う場合には、異なる検出平面からの信号同士が互いに干渉するのを防止するために該エミッタを時間コンプレックスすることが必要になるかも知れない。以上、ゴルフ・ショットを実行するときのゴルフクラブ・ヘッドの運動及び／又はゴルフボールの運動を具体的に参照して本発明を説明したけれども、他のアプリケーションにおいて移動する物品の軌道及び／又は運動に関連するパラメータを測定するために、上記の原理に基づいて動作する装置を使うこともできることが分かる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Related to the trajectory and / or movement of a moving article Equipment for measuring parameters Technical field The present invention provides for parameters associated with the trajectory and / or motion of a moving article. It relates to a device for measuring, in particular, a golf club during a golf shot. The position and / or movement of the ball and golf ball before and after the collision. It relates to an apparatus for recording.Background art Most modern golf swing analyzers now work with an array of light beams Use with electro-optic sensors. A typical conventional golf swing analyzer A plurality of separate light sensors are arranged on a line at known, fixed intervals, and Such an array above is built into the playing mat and the club before the ball hits -Spreads sideways to the intended direction of the head. Light sensors are usually So that the effective light beam received by each sensor in the ray is almost parallel and vertical Illuminated from a single light source, at ceiling height. Light sensor goes to golf ball To detect the shadow of the club head moving at high speed. Light in light sensor By recording and processing the sequence of interruptions, for example, the speed of the club head , Swing path angle, collision offset, and club face angle at the time of collision Various parameters can be calculated. The method of sensing club heads outlined above is a practice that has been established over many years. It has become. U.S. Pat. No. 3,601,408, issued in 1971, But one early that forms the basis of many today's golf swing analyzers Prior art. Other prior art techniques for golf swing analyzers include: Club heads are completely different from directly blocking or shading the incoming light). Use an electro-optic sensor that operates from incident light reflected from a portion of the head Teaching that. This recent mode of operation is exemplified by GB 2115704 and US 5257084 Proven. Compared to known methods, the present invention uses only a relatively small number of sensor signals, It aims to provide broader and more accurate data. According to a first aspect of the present invention, there is provided a trajectory and / or motion associated with a moving article. An apparatus is provided for measuring a parameter, the apparatus comprising a known shape or parameter. 1 for providing light emitted or reflected from the moving article of the turn One or more light sources and provide a signal when illuminated by each said light. One or more light-sensing means, wherein the field of view or The illumination area of each light source defines a detection plane that traverses the path of the moving article, At least one of the sensing means moves each time the article intercepts the detection plane. To detect when an article is blocking a given detection plane The article passes through the detection plane from various portions of the shape or pattern. When light or light reflected from those parts is detected, the change in the signal is sensed. With this configuration, the relative position of the detection plane with respect to the reference point is determined. Position and orientation are known from signals provided by said at least one sensing means. Or the position of the article relative to the detection plane. A target position and / or orientation can be determined from the signal. According to another aspect of the invention, the device comprises one or more of its motions to be sensed. Provided in combination with the above article, the article is a reflective part and / or light emitting means It has. The article may be a golf club, and in accordance with another aspect of the present invention, co-operates with the device. Provided, the golf club is relatively non-reflective At least one diffuse reflection region and / or at least one source Light means and a power supply therefor are provided. In the pre-collision measurement phase, the position of the golf ball is relative to the device. (Stationary), and usually only measurements of the golf club head are performed. Opposition In the post-impact measurement phase, usually only measurements of the movement of the golf ball are needed. However, a measure of the post-crash movement of the club head is Additional information can be created. Using the apparatus of the present invention, quantitative measurements of various parameters of a golf shot are made. It can be given at high speed, and golfers have the ability to make their own shots It is useful to provide feedback on important aspects about. The device Is also useful for the purpose of tailoring the club by order, in which case the golf club In the decision process of selecting the characteristics of the various components that make up the A measurable parameter of the luffer's swing is used. The present invention can also be used in a golf simulation device, in which case Golf balls away from golf shots in narrow, restricted flight environments Need to calculate the virtual free flight. The purpose of making measurements on both club heads and golf balls is Easy to get by measuring only the head or only the golf ball Is to obtain data that cannot be obtained. For example, in a golf simulation application, a golf ball Need to predict golf ball flight from data on initial launch conditions is there. Some of this data is most easily and directly derived from direct measurements of golf balls after impact. While reliable, other data is available from club head measurements prior to collision and Indirectly from information about the head and ball's associated mass and inertial properties Best obtained. Preferably, the directly measured data is the linear velocity component of the ball is there. Preferably indirectly from measurements on both the club head and the ball The data found is the spin component of the ball. The spin component given to the ball at the time of collision has a strong shadow on the maximum flight distance and flight direction. Impact, but by directly measuring the ball immediately after impact, Pin detection is very difficult. The striking surface of the club head is And / or the center of mass of the club head is out of line of impact. The ball is given spin when it is being played. For example, the swing path angle (ie, , The azimuth angle of the movement of the club head) and the ball launch angle (azimuth) are equal, and One collision point is the club head “sweet spot” (the club head (Closest to the center of mass), the side-spin component of the ball in flight is zero become. The swing path of the club head at the time of the collision and the club head at the time of the collision Measure the relative offset to the ball and the azimuth launch direction of the ball. Accurately estimate the magnitude and direction of the side spin given to the ball. Can be Club compliant applications offer a wide range of It is desirable to obtain data. It is the total movement of the club head during a collision. Minutes (speed, swing path angle, angle of attack, and club head rotation) All components of club head orientation and position (club face angle, dynamic lie, dynamic Loft, height and collision offset). Typical implementation of the measurement system of the present invention In an embodiment, the above parameters are obtained by direct measurement on the club head. Most of the data can be easily found, but others are club heads. Preferably found by measuring the direction of the ball as it moves away from it No. For example, club head angle of attack (ie, club head elevation at the time of collision), The measured value of the launch angle of the golf ball and the impact of the golf ball and club head Judgment of the dynamic loft of the club head at the time of collision from the information on the collision characteristics be able to. When struck, the ball initially contacts the club face and then leaves the club. Before moving a few millimeters away. After that, the ball primarily hits Angle of the club face at the time of collision and the direction of movement of the club head at the time of the initial collision. In the air in the direction determined. As you travel through the air, the ball has gravity and various In the first few meters of flight, all these forces Combination has only a small effect on the direction of travel, What is the initial flight path for any normal full swing golf shot? It is considered straight within about one-third. In contrast to the movement of the ball, the movement of the club head is not straight. collision Previously, the club head moved in an arc, moving at a considerable angle around the shaft axis. Rotate. The curvature and plane of the club head arc are determined by the club head rotation. Like the rate, it varies from player to player. Typically equivalent to club head path before collision A known device that measures only the swing path angle at only two places along the part This curvature of club head movement leads to significant measurement errors. In order to equalize the pre-collision event and post-collision event during golf shots, The apparatus of the invention preferably predicts the movement of the club head very close to the point of impact Movement of the club head immediately before the collision, and A small angular difference between subsequent flight of the ball struck by the head (eg, ± 0 . 5 ° or more). Widely used Many known devices only provide a relatively coarse resolution (usually ± 2. 0 °), two-dimensional measurement of horizontal component and direction of motion It's just Therefore, important parameters such as angle of attack, dynamic loft and dynamic lie Is missing. A preferred embodiment of the present invention provides an array of electro-optic sensors with a light aperture and Club head in impact area for use in conjunction with a focusing and / or optical focusing device Equipment to measure the behavior of the ball with the ball. High quality measurements of all parameters related to the process of And more precise data is provided by using a relatively small number of sensors. It is a form that becomes. Advantageously, the device of the present invention can be adapted to any standard structure. Can be used for golf clubs and golf balls, The surface can be of any shape since it does not have to be part of the measuring equipment. No. In a preferred embodiment of the present invention, the club head is One or more portions of the club head may be selectively illuminated while advancing the previous area. It is. Furthermore, one side of the golf ball in the initial flight trajectory after the collision Are selectively illuminated. For convenience, the above alternative for club head or ball The illuminated portion is hereinafter referred to as highlight. Light emitted from each highlight Is detected by multiple electro-optic sensors located in a sensor array. At least one of which arrays detects club head highlights. And another array is arranged to detect the ball. In the array Limit or converge the field of view of the optical sensor device in connection with each sensor device At least one aperture and / or lens is provided. With sensor device The combination of aperture and / or convergent lens provides a wide viewing angle in one plane, It is arranged to give a narrow viewing angle in an orthogonal plane. For convenience, the field of view is referred to herein as the 'detection plane'. The wide viewing angle of the detection plane is preferably at least 5 °, and in some cases It may be at least 120 °. Determines the thickness of the detection plane. The narrow viewing angle is preferably 1 ° or less, more preferably 0.1 °. Below 25 ° is there. In a typical case, the divergence is 0. 25 ° and the highlight is the light sensor At a distance of 36 cm from the detection plane, so that The location thickness is less than 2 mm. The detection plane preferably extends along the path of the club head or ball. At different positions with respect to the path at different angles. When a highlight enters the sensor's field of view, the data acquisition circuit Record the time and amplitude of the response to the received incident light. Those data are The speed, position and orientation of the highlights, and thus the club head and ball. Used to calculate A sensor device or a small number of aperture and / or lens co-operating assemblies. At least one is preferably elongate. In one form of the invention, the sensor The device consists of separate sensors (ie, responds to light incident on one small photosensitive area). The aperture and / or the lens is a slit It consists of an aperture and / or a cylindrical lens. In another aspect of the invention, a sensor device is provided. The arrangement is elongated and may be a linear pixel array (eg, a CCD array) or an electro-optic 1 Dimensional position sensitive detector (PSD), aperture is' Pinho Type (i.e., a small circular aperture, etc.) and the lens is spherical and fits in one point Bunch. For a linear pixel array, the field of view is scattered across the detection plane A linear pixel array consisting of a collection of partially overlapping narrow cone-shaped beams A is used in the form of a position sensitive detector. Both the sensor device and the cooperating combination of aperture and / or lens are elongated You don't have to. When two such elements are combined (eg, a linear C Slit aperture working with CD array), each pixel in CCD array Is given as a set of detection planes. Slit aperture and CCD array When a and b are parallel, the above set of detection planes partially overlap on a coplanar plane However, they are slightly offset from each other. C collaborating with slit aperture If the CD array is not parallel, the set of detection planes will not overlap. Typically, highlights are from light emitting devices specially mounted on the club head. Fixed position primary light emitting array to illuminate direct light (primary highlight) or reflection zone Reflection from the diffuse reflection zone imparted to the club head or ball by the Highlight). For practical reasons, high The light is preferably of the latter (secondary) type and the reflection zone is Consists of the hemisphere on the side being illuminated. Light emission from the highlight may be continuous or pulsed. One good In a preferred embodiment, a low frequency having a repetition rate in the range of 10 kHz to 100 kHz. Duty cycle pulsed radiation is used and measurements are taken simultaneously with each pulse. Will be This can be from several millimeters to fractions of a millimeter This is equivalent to supplying a measured value of the position of the head and ball. (’Full Sin In a 'g' golf shot, the speed of the club head during a collision is typically 25 m / s ５５55 m / s, and the ball launch speed is usually 30% to 60% higher ). In one embodiment of the invention, the highlight for the club head is the club head. Luminaire mounted on known points on the pad (usually near the heel and near the toe) (LED). Preferably, the LED is a club head Mounted on a small circuit board that can be removed from the Power supply and means for controlling light emission and power discharge. Include. Appropriate control means include a photodetector mounted on the circuit board and a timing circuit. Road. The detector detects incident light from an external control light source and To an enable signal, which powers the LED over a period of time And the time of highlight if two or more club heads are provided Enable multiplexing. In this way, turn on for only a few milliseconds during each swing. This can significantly limit the average power consumed by the LED. LE Preferably, the D and photodetectors operate in the near infrared (IR) spectrum. However, visible light or other light wavelengths may be used. Using IR wavelength, human eye There is an opaque black material that looks like an IR-transparent filter. It is possible to cover the mounted assembly. Therefore, the circuit board and the board mounting component The assembly can be obscured so that the assembly can be Can be designed to sum. In another embodiment, the highlight for the club head is a club face table. It is provided as a diffuse reflection zone at one or more known locations on the surface. This highlight Preferably, the reflector reflects light uniformly over the area of the reflective zone. This Can be circular, but the time variation of the received sensor signal Orientation and relative orientation of the highlight to the detection plane Advantageously, the zone is specially shaped in order to provide a locating feature. It is. One or more primary light sources are located near the collision zone between the club head and the ball. Efficiently illuminates the diffuse reflection zone as the love head approaches the ball rest position Club head, which can occur during normal golf shots A safe distance from contact with the ground, for example at least 20 cm away. Preferably. The associated sensor array receives light from its highlights Are positioned so that they meet the rest of the club head. For substantially eliminating light and background reflections from the collective field of view of the sensor array. Preferably, means are provided. Usually the club head surface very close to the highlights Is provided with a non-reflective coating. Other parts of the club head surface are primary Taking into account the directional characteristics of the light sources, their surfaces will be the primary light source, Use a polished or mirrored reflective surface if it reflects in directions other than the field of view. It may be conveniently configured. These features ensure that the highlights are clearly bordered. It becomes clearly noticeable in the measurement phase in contrast to the background light source. The present invention will now be further described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, FIG. 1 shows the club head at the moment just before the collision of the swing. FIG. 1 is a schematic plan view of a golf ball, a golf ball, and a device of the present invention; 2 is a rear end view of the configuration of FIG. 1; Figure 3 is a side view of the arrangement of Figure 1 at the moment after the collision of the swing; 4A and 4B illustrate two types of clips that are adapted for use in the present invention. Figure 3 shows details of the love head; FIG. 5 shows a configuration of a detection plane for measuring an initial launch trajectory of a golf ball. Schematic diagram; FIG. 6 shows a time-dependent waveform of a typical signal produced by the configuration of FIG. 5; FIG. 7 is a plan-scale view of preferred additional mechanical details of the configuration of FIG. 1; FIG. 8 is a front view of the configuration of FIG. 7; FIG. 9 provides two coplanar detection planes according to another embodiment of the present invention. 4 is a schematic diagram showing the configuration of separate sensors and slit apertures for the following; FIG. 10 shows a time-dependent waveform characterizing the signal produced by the configuration of FIG. 9; FIG. 11 illustrates a PSD device and a slit device used in another embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a combination with an aperture; FIG. 12 is a side view of the configuration shown in FIG. For convenience, reference axes X, Y and Z are shown in the figure. The Z axis points vertically upward You. The Y-axis is horizontally oriented in the general azimuthal direction of the ball's advance. X axis is Y and Z At right angles to the 'heel to toe' of the club head ready to hit the ball Facing the direction. Referring to FIG. 1, a golf ball 1 includes a rubber tee 2 (shown by a dashed circle). On). Tee 2 is on the playing surface or playoff mat 3. It is fixed semipermanently. Other ball placement devices may be employed, for example, If the location is nominally on a vertical axis known in relation to the device, Or directly on the grass. IR transmission / reception (TX / RX) assembly 4 The ball 1 is provided at a known relative position and orientation with respect to the rest position. Faith Signal and power cable 5 controls the TX / RX assembly 4 for signal control, data acquisition and display. This unit is connected to the unit 6 as a dedicated control and display module. The 'PC' system (via an appropriate interface) It may be embodied as a general-purpose independent computer such as a computer. The TX / RX assembly IR emitter 25 (see FIG. 3) Radiates toward the toe tip of the head 7. By performing ac-coupled signal amplification, Frequency of approximately 50 kHz or more so as to eliminate low-frequency background light interference Preferably, the IR radiation is pulse modulated. Part of the pulse-modulated light is T It is reflected back towards the X / RX assembly, where it is the TX / RX assembly A series of slit apertures 23, 60N61 (FIG. 3) See). Specifically, light is provided at the toe tip 9 of the club head. Is reflected from a specially designed diffuse reflection zone. This diffuse reflection zone Light coming from the club head is reflected back from the club head It is intended to be an ingredient. This dominant reflection zone is Referred to as When a highlight crosses the field of view of the sensor inside the TX / RX assembly, A signal proportional to the instantaneous amount of light incident on the sir is created and stored as data. You. By analyzing the data, the center of the highlight is determined by the given sensor. It is possible to accurately estimate the time point located along the main plane of the visual field of the subject. For convenience , And the plane is hereinafter referred to as a detection plane. The relative positions and angles of all detection planes are If known, analyzing the time and location data of the highlights Parameters such as head speed and swing path angle can be found. Referring now to FIGS. 1 and 3, a second IR / TX / RX assembly is provided. And this is the corresponding signal for connection with the data acquisition and display unit 6 And a TX array 14 with power cables 16, 17 and an RX array 15. ing. TX and RX arrays are shown as separate units for clarity But in reality they are combined into a single assembly Is advantageous. TX arrays are taken at approximately equal intervals along a line parallel to the X axis. It consists of several small area IR emitters 18 attached. All IR The peak radiation direction of the emitter 18 is usually vertically upward, and the individual beams are The beam is merged at a certain distance from the emitter. Technicians merge to form one wedge-shaped beam that spreads to some extent in a typical ball flight path. The wedge angle is determined by the height of the ball orbit. Is sufficient to encompass the volume occupied by the detection planes 19, 20 (see FIG. 3). It is size. Alternatively, tilt the beam axis from the ball rest position 1 in the YZ plane. Is also good. This alternative configuration provides a 'shake after hitting' club head 7 in the measurement zone. * (See Figure 3) from the golf ball launched Rule 1 * (see FIG. 3) is improved. The wedge beam remains The wedge center axis plane is away from the vertical and the ball rest position Tilt away from RX array 15 has a top that includes a plurality of elongated apertures 10,11,12. And a plurality of sensor devices or associated circuits that cooperate with these apertures. Launched golf ball placed in RX array 15 under aperture A series of detection planes for measuring the direction and velocity of the file 1 * is formed. These sections The sensor device is a photoelectric sensor such as a light detection diode. The three apertures 12 are on the same straight line and each traverse the Y direction (immediately (To traverse the general direction of ball flight) Used in connection with each pair of server devices. The two detection planes are: Three relatively small planes associated with three collinear apertures 12 And their relatively small planes are nominally coplanar and At the same time, a detection plane as a whole is formed. Purpose of using three relatively small planes Is to ensure that all ball trajectories pass through a portion of the detection plane as a whole. That is to expand the detection zone so that This is a single central aperture Especially necessary for low orbit shots that can not cover offline shots It is. The two main detection planes are shown (explanatoryly) in FIG. ing. The detection plane indicated by dashed line 19 is vertical and is indicated by dashed line 20. The detection plane is at an angle to the vertical. In an alternative configuration, both planes are YZ flat It can be tilted in opposite directions by equal or different angles to the vertical in the plane. An arrangement for analyzing ball flight using such a detection plane is shown in FIG. I have. The two detection planes indicated by dashed lines 19 and 20 are perpendicular to the plane of the drawing. You. The launched golf ball 1 * is made by the TX assembly 14. When passing through a flat light beam, the golf ball reverses light over a wide angle. When it is reflected. Part of this reflected light is incident on the RX array, and the aperture 1 2 to form a narrow slit of light. Optical sensors 50 and 51 are aperture -12, the field of view through the aperture from these two sensors Form detection planes that are concentrated on the dotted lines 19 and 20, respectively. After launch, Gol Fuvor 1 * flies over the RX array 15 and first detects the dashed line 19 It passes through a plane and then through a detection plane indicated by dashed line 20. The time-varying signal corresponding to the ball passing through each detection plane is shown in FIG. It is shown. Waveform 52 is in the detection plane where ball 1 * is shown by dotted line 19. The peak 53 corresponding to the time point located at the center is shown. Similarly, waveform 54 Shows 55 peaks when the rule is in the center of the detection plane indicated by dotted line 20 . The highest point of the waveform is almost flat, so the point at which it occurs It is difficult to make an accurate determination. The rising and falling edges of the pulse waveform Data from the edge (on both sides of the peak) and the pulse shape The peak timing is measured by assuming symmetry at. theory Above is a constant threshold above and below the rising and falling edges. Find the highest point with the required accuracy using only scattered data such as transition timing Can be served. Fluctuation of received signal level (dynamic range of signal) Is large, the pulse amplitude is logarithmically compressed and then analog- A digital converter or amplitude-to-pulse width converter or other suitable technique It is beneficial to perform bell sampling. In FIG. 6, the pulse width durations pw1 and pw2 are each equal to the ball 1 * Pass through the detection planes 19 and 20. The detection plane 20 is the ball trajectory Is significantly inclined from (detection plane 19) with respect to Since it takes a relatively long time to pass through surface 20, pw2 is greater than pw1. It must be noted that The pulse width is proportional to the diameter of ball 1 *, Is inversely proportional to the ball speed and the sine of the angle between the ball flight path and the detection plane . The time interval (t2−t1) between the peaks of the pulse waveform is also inversely proportional to the ball speed. With the launch angle of the tool. Therefore, ball speed, ball diameter and hitting Three simultaneous equations that make the output angle equal to pw1, pw2 and (t2-tl) By solving, the ball speed and the launch angle can be calculated. However If you know the time of the first launch of the ball, you can get the calculation result more easily You. The initial launch time 't0' is within a very small and determinable error Equivalent to the time of impact and accurate from measurements of club head position and velocity Can be found in Or use a microphone to detect collision noise transients By doing so, it is also possible to directly measure the collision point. t1, t2 and t0 are Know that the center of the ball is initially at the same horizontal level as aperture 12. If so, the elevation and velocity of the ball can be found as follows: tan (φ) = tan (α) ・ (K / (1 + K)) Ball speed = Ys / (cos (φ) ・ (t1-t0)) Where: φ is the ball launch angle. α is the angle of the detection plane 20 with respect to the horizontal. K is equal to (t2-t1) / (t1-t0). Ys is the distance between the ball rest position and the vertical detection plane 19. Referring again to FIG. 1, the slit apertures 10 and 11 are collinear. Located at an oblique angle to the series of three apertures 12 above You can see that. In cooperation with each aperture 10, 1 each aperture 10, 11 Below the corresponding aperture vertically to form one vertical detection plane for One or more light sensors are disposed on the side. Therefore, two nominal vertical detections Flats are provided obliquely to the vertical XZ plane. In FIG. 1, dotted lines 19 and 21 And 22 are vertical detection planes corresponding to apertures 12, 10 and 11, respectively. The position of is shown. It can be seen that this group of detection planes forms a triangle. The plane extends beyond the sides of the triangle. Three detection planes 19, When the center of a golf ball passing over two or more of 21, 22 reaches By measuring the points (as above) and knowing the speed of the ball, the elevation angle Can be calculated in the same manner as described above. Detection to give measurement capability to determine ball flight direction in azimuth and elevation It can be seen that other arrangements of the plane can be used. Each detection plane has a slit In the same plane as the aperture and at least one cooperating light sensor. If more than one light sensor is used to form the detection plane, one The signals from each sensor are combined to create a composite signal. Single slit Form two or more detection planes using the aperture (as illustrated in FIG. 5) You can also. Referring to FIG. 3, the side of the TX / RX assembly 4 has a front surface 8 of the TX / RX assembly. Shows a series of vertical slit-type apertures 23. These apertures The light reflected from the toe of the club head (in the pre-collision phase) A corresponding light sensor located at an appropriate position some distance behind the surface 8 It is possible to enter into. Primary to provide light incident on the club head The light source consists of a high intensity IR emitter 25, which IR emitter So that only retro-reflected light from the mitter enters the light sensor behind the front It may be attached to surface 8. The emitted IR light may be continuous or pulsed. May be. Preferably, two types of light emission modes are provided. In standby mode, standby power Low repetition rate and very short duration pulses to avoid wasting Are also emitted from one emitter. Wide-angle photoda with suitable fast response detection circuit Iode 26 monitors the level of light reflected back from objects in the field of view. . If the level is higher than the threshold and the club head or equivalent reflective object If the reflection of the signal is present, the system will increase the pulse duration and / or Switches to a high duty cycle data acquisition mode. Data capture mode Is the maximum club head position in the measurement zone, taking into account the lowest expected swing speed. Maintained for a duration longer than the residence time. Or, if the club head Interrupts generated by acoustic sensors or other means when colliding with Therefore, the data capture mode may be stopped. Instead of a ball, a circular ball attached to the toe 9 of the club head 7 There is a firing zone or highlight 27 which is approximately parallel to the row of apertures 23 Except for moving in any direction, the receiver part of the TX / RX assembly 4 It works in the same way as the RX array 15 described above. Highlight 27 is aperture 2 3 and a series of detection planes formed by the associated optical sensor, Judging the club head speed, swing path angle and eccentricity (collision point) It becomes possible. Two additional slit apertures 60, 61 are vertical With an optical sensor that is at an angle to Relatedly, a perpendicular angle to the YZ plane but a known angle to the vertical Provide two detection planes (indicated by dashed lines 62, 63) that are only tilted. Inspection The outgoing planes 62 and 63 correspond to the elevation angle (the Angle) and height. 1, 2, and 3 illustrate essential features of an exemplary embodiment of the present invention. For convenience, it is not drawn to scale. Mechanical of the preferred embodiment Scale diagrams illustrating the surface are shown in FIGS. This is a golf bow 1 shows the relationship between the device 1 and the device including the TX / RX assembly 4 and the cover 70. FIG. Performs measurements of club head speed, swing path and collision offset The nominal positions of the four vertical detection planes required for this purpose are also shown. Those detection planes are The dotted lines 64, 65, 66, and 67 are shown. The chance of accidental collision between the club head and the device is negligible Make sure that the device is out of the way and that the ball rest position is open. It is advantageous to design the arrangement. Therefore, the height 'h' as a whole is Preferably, it is not larger than the height of the center of the golf ball 1 above (ie, 30 mm Less than). Also, the distance 'd' between the tea spot and the top of the device is typically 24c m or more and the device is out of the swing path of the whimsical club head To provide sufficient clearance. The size of the slit aperture used depends on the system The length is in the range of 5-30mm and usually less than 1mm, depending on the required outer shape of the system , Preferably 0. 25 mm or less in width. Aperture 23 is at or near the same distance d from the tea spot Preferably, the associated light sensor usually further increases the aperture. 0. Total distance from the tea spot to the light-sensing device, located 5d beyond Is usually 36 cm. However, other distance ratios may be employed. In this context, For ball trajectory detection systems (TX14, RX15), sensors and apertures The distance between the ball and the aperture is usually 25 mm, and the distance between the ball and the aperture is It has to be noted that the separation ranges from a few cm to more than 50 cm. necessary Ball position measurement accuracy is proportionally small, Distance ratios (compared to the club head measurement system TX / RX4) are allowed. Inadvertent mishits on golf shots can sometimes make the ball very low and This results in flying in a direction at an angle of almost 90 ° from the direction shown. The result As a result, the ball hits the front face 71 of the device. But that's the club head Because the result is a large skew from the toes, the speed given to the ball Is a small part of the speed of the head. Therefore, the energy given to the ball Is much less than a normal golf shot, It is possible to design the cover 70 in such a way that In this regard, the cover Advantageously, an inclined front surface 71 is provided. As a result, from low orbit balls Is oblique, and the impact of the collision with the cover is further reduced. Front cover Is preferably less than 45 ° with respect to the horizontal. This enables low orbit Ball no longer bounces towards player after hitting cover. The front cover 71 is mounted on the front cover 71 to allow the TX / RX assembly 4 to operate accurately. It must be sufficiently transparent to the R light. In one preferred embodiment, I Contains a dye that forms an R transmission filter but is virtually opaque to visible light. The entire cover assembly 70 is made of a high-impact, scratch-resistant plastic. . Optionally, cladding acting as both an impact cushion and a decorative cover Can be provided on the cover. In this case, the IR light with the TX / RX assembly 4 Selectively remove cladding as needed to ensure proper transmission and reception Must. Similarly, low orbital baud that may result from a 'topped' shot A type of collision bias appropriately positioned to mitigate the impact of the The TX array 14 and the RX array 15 (FIG. 1) are caused by the ball impact. Protected from damage. The height (ie, thickness) of the tee-off mat 3 Is typically 30 mm or more, so the 'topped' golf ball is Is the overall height of the TX array the same as this so that it can fly without hitting Alternatively, it is preferable to make it lower. Arrays 14, 15 are preferably one The TX / RX assembly 4 is machined to maintain correct alignment and is formed to form a body. Are combined. The TX / RX assemblies 4 and 14, 15 can be placed at the end of the tee-off mat. The above arrangement shows that there is no need to place emitters or sensors in the mat. Call FIGS. 4A and 4B show a modified 'iron' type club for use with the present invention. FIG. 2 shows the head 28 and the 'wood' type club head 29 as viewed from the toe side. I have. The diffuse reflective highlights 30, 31 are at the toe end of the club head. Placed at or near the minute. The matte black surface areas 32, 33 TX / RX pair from IR emitter 25, surrounding reflective highlight It covers the part of the toe area that may be returned towards the solid 4. Matte black table The surface regions 32, 33 have a low reflectivity that is as practical as possible for the incident IR light. Any surface shape designed to achieve this purpose may be used. Reflective hyla Lights 30, 31 are usually shiny white surfaces, or a translucent light diffusing material. A highly reflective polished surface with an overlay may be used. Reflective highlights Ideally, the characteristics of a perfect diffuse reflector with the reflected light intensity of the Lambertian pattern Should have sex. Club head 29 is representative of the club head used in FIG. High Lai 31 is in the form of a circular area with the two horizontal triangular segments removed. . The amount of light reflected from this type of highlight is determined by the center of It increases almost linearly as it enters the plane, and then as it crosses the plane. To a more clearly defined high point as shown in FIG. Give the signal you have. Also, when the club head rotates about the X axis (the The same general shape and (for small angles of rotation) The peak amplitude response is maintained. Therefore, removing triangular segments from a circle The purpose is to shape the resulting signal response and increase the detectability of the center of the highlight. And The majority of the club head surface area, i.e. ("normal" or "acceptable" Surface finish for areas not facing the TX / RX assembly (during the swing) Is highly polished, as is usually the case with traditional golf clubs Advantageously, it is a finished or glossy finish. In such areas, IR Incident light from the emitter 25 is always efficiently reflected away from the TX / RX assembly. Fired. Specifically, the entire top surface of the club head and the club hosel and Rules and shafts fall into this category. This is illustrated in FIGS. 1 and 2. Here, the light beam 34 is incident on the upper surface of the club head 7 and (not diffusely) 2.) The sharply reflected light beam 35 is directed away from the TX / RX assembly. Follow A reflective highlight 30 or 31 and a non-reflective surrounding area 32 or 33. Modifications to the standard clubs provide a golfer's view Can be hidden from. In its simplest form, the reflective portion and the non-reflective portion of a standard club head This modification consists of a self-adhesive part provided as a self-adhesive printed label. However, other forms of modification can be provided. For example, lightweight rubber or plastic Can be provided, which also takes full advantage of the light source characteristics. It allows the surface profile to be modified as needed. Second high on club head If provided, the light may be located, for example, on the back of the club head near the heel or It is convenient to place it far away from the highlight of the toe, such as a hosel is there. This allows you to measure the angle and rotation of the club face. By knowing exactly the center position of the highlight in relation to the club face Wear. Referring now to FIGS. 9 and 10, the output from separate sensors 100, 101 Are amplified to produce signals V3 and V4, respectively. The two sensors Apertures arranged in a vertical relationship to give a vertical slit aperture Light is received through the stop 102. The resulting composite field of view The corner includes two detection planes, which are coplanar and vertical. And partially overlap in the region 103 (shaded). sensor The detection plane defined by 100 ends just above the surface of the tee-off mat 3. I am. The club head 28 is a vertical three-piece (as depicted in FIG. 4B). A rectangular highlight 30 is provided. The highlight 30 is that the club head 28 Symmetric about a vertical line when correctly placed on the ground. Club head is part When passing through the overlapping detection planes, a portion of the highlight 20 will Extends beyond at least one of the two planes. Signal waveform (V3, V4) By comparing the club head with the club head as it passes through the detection plane. The height of the pad can be estimated. Further, the rising section and the rising section of the signal waveform The relative slope of the falling section is determined by the dynamic loft of the club head (ie, around the X axis). Rotation) can be estimated. In a preferred configuration, the two sensors 100, 101 are as shown in FIG. Used with a single slit aperture on the club head The first highlight 30 is provided on the toe and the second highlight 30A is provided on the hosel. Can be The distance between the sensors 100 and 101 is, for example, about 15 mm, If they match the length of the aperture, the overlap area 103 has parallel sides And if the width of this area is smaller than the vertical dimension of the highlight 30 If so, the signals received by the two sensors 100, 101 Information about the vertical position of the club head from them. It can be determined. As described above, the waveform created by highlight 30 By measuring the dynamic loft of the club head can be estimated. The data obtained from the two highlights 30, 30A is the dynamic (I.e., its rotation about the Y axis). The configuration of FIG. 9 places the sensor 101 below the level of the tee-off surface. Thus, it is possible to increase the overall height of the combined detection plane at the club head . Therefore, use shorter apertures and a relatively small housing. Thus, a required vertical range in the detection plane can be provided. Referring now to FIG. 10, typical waveforms for V3 and V4 are shown in the club head. It shows how the height and tilt of the pad 28 can be measured. Rise of the waveform The rising rates of the rolling sections 104 and 105 are higher than those of the falling sections 106 and 107. Steep, which means that when the club head passes the detection plane, Means that it was prepared to strike low. The waveform is below the highlight 30. That only the side part has passed the field of view of the sensor 100 and above the highlight This indicates that most of the light including the side portions has passed through the field of view of the sensor 101. The waveform The height and movement of the club head passing through the detection plane It is possible to accurately measure the target loft. Referring now to FIGS. 11 and 12, another embodiment of the present invention is shown. In this embodiment, instead of separate sensors and diffuse reflective highlights, -Terminal Position Sensitive Detection (PSD) Device Working with LED Highlight 141 136 are used. In this configuration, the battery power and control for LED 141 Control circuits must be provided at the club head. PSD is driver and signal It is connected to the processing circuit 137. Terminal 140 for terminals 138 and 139 Current flowing out of terminals 138 and 139 when a voltage bias is applied I₁And I_TwoAre respectively measured and recorded. These currents are the total incident on the PSD A very small 'dark current' is applied in proportion to the amount of light. LED highlight 14 The light emitted from 1 passes through the slit aperture 142 and falls on the PSD. A spot 143 is generated. This light spot along the effective length L of the PSD Changes as a function of θ, where θ is the center line 144 and the highlight 141 And the line of sight between the apertures 142. Terminals 138 and 1 The relationship between the current flowing out of 39 and the angle θ can be expressed as: tan (θ) = (L / 2 ・ D) ・ ((I₁-I_Two) / (I₁+ I_Two)) Here, D is the distance between the aperture 142 and the photosensitive surface of the PSD. You. The above equation shows that the dark current and the photocurrent from other surrounding light sources are negligible, And that the PSD is ideal and centrally aligned with the aperture. And assume that: In FIG. 12, two highlights 141a and 141b are plan views of FIG. Shows two possible vertical positions of the single highlight shown in FIG. Vertical The position of the lit aperture is indicated by the dotted outline 145. This aperture The light from the highlights 141a and 141b passing through the 143a and 143b are formed, respectively. These light slits are aligned At both positions 141a and 14 1b forms a light spot on the same portion of the elongated surface of PSD 136. I understand. Therefore, although the strength of the current signal changes, the sum of And the ratio of the difference does not change even if there is a vertical displacement. Therefore, The PSD 136 and the slit aperture 145 are connected to the LED highlight 141. Effectively providing a set of vertical detection planes corresponding to each successive pulsed radiation, The angular orientation of these detection planes around the Z axis can be determined by measuring the PSD current. Can be. In another embodiment, the wide-angle light emitter described above has a field of view defining a detection plane. Instead of using sensors that emit light, emit light only within a given plane. A wide-angle sensor to detect when light is reflected from this plane. U. Thus, in this configuration, the light emitter is adjacent to the light source, not the light sensor. The detection plane is defined by using a slit aperture. This structure When two or more detection planes are used in the configuration, signals from different detection planes Need to time-complex the emitter to prevent interference Might be. As described above, the movement of the golf club head when executing a golf shot and / or Alternatively, although the present invention has been described with particular reference to the movement of a golf ball, Parameters related to the trajectory and / or motion of the moving object in the application It is also possible to use equipment that operates on the above principles to measure data. I understand.

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１２月２２日（１９９８．１２．２２）【補正内容】補正された請求の範囲１．移動している物品の軌道及び／又は運動に関連するパラメータを測定するための装置であって、該装置は、既知の形状及び／又はパターンをなす移動している物品から放射される又は物品により反射される光を供給する１つ又はそれ以上の光源と、一つ又はそれ以上の光感知手段を含み、各感知手段は前記光によって照明されたときに信号を供給するようになっている１つ又はそれ以上の別々のセンサーを含み、その各光センサーの視野又は各光源の照明領域は、移動している物品の経路を横切る、移動している物品より幅の狭い検出平面を画定し、該光センサーのうちの少なくとも１つは、該物品が該検出平面を遮る毎に、前記の移動している物品が与えられた検出平面を遮った時を検出するようになっていると共に、該物品が該検出平面を通過して前記の既知の形状又はパターンのいろいろな部分からの又はそれらにより反射された光が検出されるときに前記信号の変化を感知するようになっており、該構成により基準点に対する該検出平面の相対的位置及び方位が知られるか又は前記の少なくとも１つの光センサーによって供給される信号から推定することができるようになっており、該検出平面に対する該物品の相対的位置及び／又は方位を前記信号の前記変化から判定できるようになっている装置。２．前記光センサーは、スリット状のアパーチャー及び／又はそれに付随する円柱レンズを有する請求の範囲第１項に記載の装置。３．前記光センサーは光電装置を含む請求の範囲第２項に記載の装置。４．前記光センサーは、線形光センサー及び円形アパーチャー及び／又はそれに付随する球面レンズを含む請求の範囲第１項に記載の装置。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Submission date] December 22, 1998 (December 22, 1998) [Correction contents] Amended claims 1. For measuring parameters related to the trajectory and / or movement of a moving article A moving device having a known shape and / or pattern. One or more that provide light emitted from or reflected by the article A light source and one or more light sensing means, each sensing means One or more separate cells adapted to provide a signal when illuminated The field of view of each light sensor or the illumination area of each light source is moving. Defining a detection plane that is narrower than the moving article, traversing the article path, At least one of said sensors moves said object each time said article intercepts said detection plane. Is used to detect when an object is blocking a given detection plane. In the meantime, the article passes through the detection plane and is exposed to various shapes or patterns of the known shape or pattern. Changes in the signal when light from or reflected by the portions is detected. And the relative position of the detection plane with respect to a reference point. Position and orientation are known or provided by the at least one light sensor. From the detected signal, the object relative to the detection plane The relative position and / or orientation of the article can be determined from the change in the signal. Equipment. 2. The light sensor comprises a slit-shaped aperture and / or a circle associated therewith. An apparatus according to claim 1, comprising a column lens. 3. 3. The device according to claim 2, wherein said optical sensor comprises a photoelectric device. 4. The light sensor comprises a linear light sensor and a circular aperture and / or 2. The apparatus of claim 1 including a spherical lens associated with.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＣＮ，ＧＢ，ＪＰ，ＵＳ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), CA, CN, GB, J P, US

Claims

[Claims] 1. For measuring parameters related to the trajectory and / or movement of a moving article Apparatus for emitting or reflecting radiation from a moving article. One or more light sources for providing the same light, each of which is illuminated by said light. One or more light sensing elements each adapted to provide a signal when illuminated And at least one of said light sensing means is provided when said moving article is predetermined. Whenever the article blocks the detection plane, it detects when the article blocks the detection plane And the relative position and orientation of the detection plane with respect to a reference point are set by the configuration. Known or estimated from a signal provided by at least one sensing means Equipment that is supposed to get. 2. The light sensing means comprises one or more separate light sensors and a slit-like light sensor. Claim 1 including an aperture and / or a cylindrical lens associated therewith. On-board equipment. 3. 3. The device according to claim 2, wherein said optical sensor comprises a photoelectric device. 4. The light sensor comprises a linear light sensor and a circular aperture and / or The apparatus of claim 1 including an associated spherical lens. 5. The light sensing means comprises a linear light sensor and a slit aperture and / or The apparatus of claim 1 including an associated cylindrical lens. 6. The linear light sensor comprises a linear array of charge coupled devices (CCD). An apparatus according to claim 4 or claim 5. 7. 5. The linear optical sensor according to claim 4 or claim 1, wherein the linear optical sensor includes a one-dimensional position sensing detector. Item 6. The device according to item 5. 8. The one or more light sources are adapted to illuminate a reflective portion of a moving article. 8. A device as claimed in claim 1, comprising one or more stationary light emitters. An apparatus according to claim 1. 9. The one or more light sources include one or more light emitters carried on a moving article. The apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising: 10. The claim wherein the one or more light sources provide pulsed light. Item 10. The apparatus according to any one of items 1 to 9. 11. The detection plane has a relatively wide viewing angle of at least 5 ° in one plane. Relatively less than 1 °, preferably less than 0.25 ° in a vertical plane 11. The method according to claim 1, wherein the sensing means has a narrow viewing angle. The apparatus according to any one of the preceding claims. 12. The sensing means is adapted to define at least two detection planes. Item 12. The apparatus according to any one of items 1 to 11. 13. The sensing means comprises two light sensors and a single slit aperture and 13. The device according to claim 12, including a cylindrical lens associated therewith. 14． The two detection planes are on the same plane and partially overlap each other. Item 14. The apparatus according to Item 13, wherein 15. For processing a signal provided by said at least one light sensing means The data processing means according to any one of claims 1 to 15, comprising: On-board equipment. 16. The data processing means divides the form of each signal supplied by the light sensing means. Claim 15 which is adapted to accurately determine the timing of said signal. The device according to item. 17． The data processing means analyzes the signal from the light sensing means, Determining parameters associated with the trajectory and / or motion of the moving article 17. An apparatus according to claim 15 or claim 16 wherein: 18. Sensing when the moving article is present, and responding accordingly to the light source and Claim 1 comprising article sensing means for activating light and / or light sensing means. 18. The apparatus according to any one of claims 17 to 17. 19. Claims in combination with one or more articles whose movement is to be sensed 19. The apparatus according to any one of paragraphs 1 to 18, wherein each of the articles is counter- A device comprising a projectile part and / or light emitting means. 20. The article is a reflective article that includes a diffuse reflective area surrounded by a relatively non-reflective area. 20. Apparatus according to claim 19, comprising means. 21. The diffuse reflection area is provided with the sensing means when the reflection area passes through a detection plane. Claim 2 wherein the signal provided by the stage is shaped to give a sharp maximum. The apparatus according to item 0. 22. The diffuse reflection area is located on the detection plane as it passes through the detection plane. Information about its relative orientation relative to can be determined from the signal produced thereby. 21. The device according to claim 20, wherein the device is shaped. 23. The article comprises a light emitting means, preferably a light emitting diode, and a light source therefor. 20. The apparatus of claim 19, comprising a source. 24. Golf club head and / or golf when golf shot is taken A contract used to measure parameters related to the trajectory and / or movement of the ball. 24. The apparatus according to any one of paragraphs 1 to 23. 25. The light sensing means is located on the ground at a distance from the tee-off position of the golf ball. 25. The apparatus of claim 24, wherein said apparatus is provided in a housing that is located at a location. 26. When placed on the ground at least 24 cm from the tee-off position 26. The apparatus according to claim 25, wherein said parameter is measured when Place. 27. 27. The housing of claim 25, wherein said housing has a maximum height of 50 mm or less. 27. The apparatus according to paragraph 26. 28. Each of which is placed on the ground at a different point relative to the tee-off position 26. The system according to claim 25, comprising two sets of light sensing means provided in the housing. On-board equipment. 29. The location and / or location of the moving article substantially as hereinbefore described with reference to the accompanying drawings; A device for measuring orbit-related parameters. 30. 30. Use with an apparatus according to any one of claims 1 to 29. At least one golf club surrounded by a relatively non-reflective area. A golf club having a diffuse reflection area. 31. The diffusely reflecting area reflects light reflected therefrom as it passes through the detection plane. 31. The shape of claim 30, wherein the intensity of the light is shaped to pass through a sharp maximum. A golf club according to item 1. 32. The diffusely reflective area and / or the relatively non-reflective area may be a self-adhesive sticker. Claim 30 or Claim 31 adapted to be provided thereon by means of The golf club according to the item. 33. Use with an apparatus according to any one of claims 1 to 29. At least one of which is a golf club, preferably a light emitting diode And a power source therefor. 34. A golf club substantially as hereinbefore described with reference to the accompanying drawings. 35. Golf club head and / or golf when golf shot is taken A device for measuring the pre-collision position and / or post-collision position and / or movement of a ball. A field of view consisting of at least one detection plane, Reflected or radiated from the golf club and / or ball as it passes through a surface An apparatus having light sensing means adapted to sense light.