JP2007167549A - Apparatus and method for analyzing golf club head behavior, and sheet material - Google Patents
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Description
本発明は、ゴルフクラブヘッド挙動解析装置およびゴルフクラブヘッド挙動解析方法ならびにシート材に関し、特に、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析するためのゴルフクラブヘッド挙動解析装置およびゴルフクラブヘッド挙動解析方法、ならびに該解析方法において用いられるシート材に関する。 The present invention relates to a golf club head behavior analysis device, a golf club head behavior analysis method, and a sheet material, and in particular, a golf club head behavior analysis device and a golf club head behavior analysis method for analyzing the behavior of a golf club head during a shot. And a sheet material used in the analysis method.
各々のゴルファのスイング特性に応じたゴルフクラブを設計を行なうことが求められている。これに対し、たとえば、特開2005−211191号公報(特許文献1)では、基準となるゴルフクラブモデルから順次1つの部分モデルを選択し、選択された部分モデルの設計パラメータのみを変動させてシミュレーション演算を行なって部分毎の設計パラメータと特性値との関係を求め、これら部分毎の関係を基にゴルフクラブの全体の最適化設計案を導出するゴルフクラブの設計方法が開示されている。 It is required to design a golf club corresponding to the swing characteristics of each golfer. On the other hand, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-211191 (Patent Document 1), one partial model is sequentially selected from a reference golf club model, and only the design parameters of the selected partial model are changed for simulation. A golf club design method is disclosed in which a calculation is performed to obtain a relationship between design parameters and characteristic values for each portion, and an overall optimization design plan for the golf club is derived based on the relationship for each portion.
また、特開2003−117044号公報(特許文献2)では、打撃直後におけるゴルフボールの進行方向の一定領域を、ストロボ照明具により所定のタイミングで照明し、ゴルフボールを前後2点で撮影することで、ボール速度および回転に基づいて飛球方向および飛距離等を求める打球診断装置が開示されている。 Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-117064 (Patent Document 2), a certain region in the traveling direction of a golf ball immediately after hitting is illuminated with a strobe illuminator at a predetermined timing, and the golf ball is photographed at two front and rear points. Thus, there is disclosed a hit ball diagnostic apparatus that determines a flying ball direction, a flying distance, and the like based on the ball speed and rotation.
また、特許第2826697号公報(特許文献3)においては、ゴルフクラブヘッドのフェイス面上の少なくとも3箇所に設けたマークを互いに異なる箇所から多重撮像する第1および第2撮像装置と、該撮像装置で撮像した画像から上記マークを抽出するマーク抽出手段と、このマーク抽出手段で得られたマークの二次元座標からマークの三次元座標を算出する三次元座標算出手段とを備えたゴルフクラブヘッドの運動計測装置が開示されている。
In Japanese Patent No. 2826697 (Patent Document 3), first and second imaging devices that multiplex-shoot images of marks provided at at least three locations on the face surface of a golf club head from different locations, and the imaging devices. Of a golf club head comprising: mark extraction means for extracting the mark from the image captured in
同様に、ゴルフクラブヘッドに付されたマークを撮影してショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を計測する方法が、特開2005−34619号公報(特許文献4)、特開2003−199859号公報(特許文献5)および特開2004−24488号公報(特許文献6)に開示されている。 Similarly, a method of photographing a mark attached to a golf club head and measuring the behavior of the golf club head at the time of a shot is disclosed in JP-A-2005-34619 (Patent Document 4) and JP-A-2003-199859 ( Patent Document 5) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-24488 (Patent Document 6).
また、特表2002−525613号公報(特許文献7)においては、ゴルフボールにドットを付して該ボールの飛翔軌跡を測定する方法が開示されている。
特許文献2では、ショットされたゴルフボールを撮影することで打球の状態を判定しているが、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析することで、各々のゴルファの打球特性が生じる原因をより正確に把握できると考えられる。
In
特許文献3〜6では、ゴルフクラブヘッドに設けられたマークを撮影してゴルフクラブヘッドの運動を計測しているが、当該文献では、実際に解析を行なう際の工夫が十分に開示されているとは言えない。たとえば、特許文献3〜6では、ショットががなされることを検知して撮影等を開始するためのトリガー装置の適切な配置について、十分な開示がなされていない。
In patent documents 3-6, although the mark provided in the golf club head was image | photographed and the motion of a golf club head was measured, the device at the time of actually analyzing is fully disclosed by the said literature. It can not be said. For example,
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従来より簡単に、また、より正確にショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析することが可能なゴルフクラブヘッド挙動解析装置およびゴルフクラブヘッド挙動解析方法、ならびに該解析方法において用いられるシート材を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to analyze the behavior of a golf club head during a shot more easily and more accurately than before. An object is to provide a club head behavior analysis apparatus, a golf club head behavior analysis method, and a sheet material used in the analysis method.
本発明に係るゴルフクラブヘッド挙動解析装置は、ゴルフクラブヘッドを撮影することによってショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析するゴルフクラブヘッド挙動解析装置であって、ショット時のヘッドスピードを検出するヘッドスピード検出器と、ヘッドスピード検出器よりもスイング方向における後方側において、ゴルフクラブの通過方向と交差する方向に少なくとも2箇所でレーザ光を照射し、各々のレーザ光がゴルフクラブの通過によって遮断されたことを検出するトリガーセンサと、トリガーセンサの検出結果を入力として、複数のレーザ光が遮断された速度および順序によりスイング速度およびスイング方向を検出し、ショットが行なわれたか否かを判断するショット判定手段と、ショット時のスイング方向の一定の領域において、ゴルフクラブに含まれるゴルフクラブヘッドを照明し得る少なくとも2つのストロボ照明具と、ショット判定手段により検出されたスイング速度に応じたタイミングで複数のストロボ照明具を順次発光させるストロボ発光設定手段と、ストロボ照明具によって照射されたゴルフクラブヘッドを上記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個のゴルフクラブヘッドの画像を多重撮影する少なくとも2台のカメラ装置と、カメラ装置による撮影をショット判定手段により検出されたスイング速度に応じたタイミングで行なわせるカメラ駆動手段と、カメラ装置により撮影された複数のゴルフクラブヘッド画像情報を取り込み、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を求めるヘッド挙動演算手段と、ヘッド挙動演算手段による演算結果を出力する出力手段とを備える。 A golf club head behavior analysis apparatus according to the present invention is a golf club head behavior analysis apparatus that analyzes the behavior of a golf club head during a shot by photographing the golf club head, and detects the head speed during the shot. Laser light is irradiated at least at two locations in the direction intersecting the passing direction of the golf club on the rear side in the swing direction from the speed detector and the head speed detector, and each laser light is blocked by the passing of the golf club. A trigger sensor that detects the occurrence of a shot and a detection result of the trigger sensor, and a swing speed and a swing direction are detected based on the speed and order in which a plurality of laser beams are blocked, and a shot for determining whether or not a shot has been performed Judgment means and a certain area of the swing direction at the time of a shot And at least two strobe illuminators capable of illuminating a golf club head included in the golf club, and strobe emission setting means for sequentially emitting a plurality of strobe illuminators at a timing according to the swing speed detected by the shot determining means, At least two camera devices for photographing a golf club head irradiated by a strobe illuminator from a direction with different viewing angles at a plurality of locations in the above-mentioned region and multiply photographing a plurality of golf club head images in a photographing screen A camera driving means for performing shooting by the camera device at a timing according to the swing speed detected by the shot determining means, and a plurality of golf club head image information photographed by the camera device, and a golf club head at the time of shot Head behavior calculation means to determine the behavior of the head , And output means for outputting the operation result by the head behavior calculation means.
上記構成によれば、トリガーセンサによりショットの有無およびスイング速度を正確に検知してヘッド挙動の解析を開始することができる。そして、ショットの検知からゴルフクラブヘッドの挙動の解析およびその出力までを全自動で行なうことができる。この結果、従来より簡単に、また、より正確にショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析することができる。 According to the above configuration, the presence / absence of a shot and the swing speed can be accurately detected by the trigger sensor, and the analysis of the head behavior can be started. And from the detection of the shot to the analysis of the behavior of the golf club head and its output can be performed fully automatically. As a result, the behavior of the golf club head during a shot can be analyzed more easily and more accurately than in the past.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置において、好ましくは、ショット判定手段は、一定以下の速度で複数のレーザ光が遮断された場合、または、該レーザ光がゴルフボールに遠い側から近い側に向かって遮断されない場合にはショットでないと判断する。 In the golf club head behavior analysis apparatus, preferably, the shot determination means blocks when a plurality of laser beams are blocked at a constant speed or when the laser beams are blocked from a side far from the golf ball toward a side closer to the golf ball. If not, it is determined not to be a shot.
これにより、ショット時以外にゴルフクラブがレーザ光を遮断した場合に、ゴルフクラブヘッド挙動解析装置が動作してしまうことを抑制できる。 Thereby, when a golf club interrupts | blocks a laser beam except at the time of a shot, it can suppress that a golf club head behavioral analysis apparatus will operate | move.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置において、好ましくは、ゴルフクラブヘッドとして、フェイス部と一定以上の輝度差をもつ、少なくとも3つのマークがフェイス部に付されたものが適用される。 In the golf club head behavior analysis apparatus, preferably, a golf club head having at least three marks attached to the face portion and having a certain luminance difference from the face portion is applied.
これにより、DLT法などを用いて、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動をより正確に検知することができる。 Thereby, the behavior of the golf club head at the time of a shot can be detected more accurately using the DLT method or the like.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置において、好ましくは、ヘッド挙動演算手段は、ショット時のフェイス面の角度、打点位置、スイングパスのうち少なくとも1つの情報を求める。これにより、打球の特性を的確に診断することができる。 In the golf club head behavior analysis apparatus, preferably, the head behavior calculation means obtains at least one information of a face surface angle, a hit point position, and a swing path at the time of a shot. This makes it possible to accurately diagnose the characteristics of the hit ball.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置において、好ましくは、表示手段は、ヘッド挙動演算手段により求められた情報を複数打数まとめて表示することが可能である。これにより、複数の打数を集計して分析することができる。 In the golf club head behavior analysis apparatus, preferably, the display means is capable of displaying the information obtained by the head behavior calculation means in a plurality of strokes. Thereby, a plurality of strokes can be totaled and analyzed.
ここで、「複数打数まとめて表示する」とは、各々のショットにおける値を別々に示すこと、および、各々のショットにおける値の平均を示すことをいずれも含む。 Here, “displaying a plurality of shots collectively” includes both separately indicating the values in each shot and indicating the average of the values in each shot.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置において、好ましくは、トリガーセンサにおいて用いられるレーザ光は、ゴルファに近づくにつれて低くなる方向に進行しながらゴルフクラブの通過方向と交差する。 In the golf club head behavior analysis apparatus, preferably, the laser light used in the trigger sensor crosses the passing direction of the golf club while proceeding in a direction that becomes lower as it approaches the golfer.
これにより、レーザ光の方向がショット時のゴルフクラブの延在方向に直交する方向に近づき、ショット時のゴルフクラブがより確実にレーザ光を遮断するようになる。また、ゴルファに近い側では、ショット判定手段に含まれる構成部品を低い位置に配置することができるので、スイングを行なうゴルファの邪魔になりにくいゴルフクラブヘッド挙動解析装置を提供することができる。 As a result, the direction of the laser light approaches a direction orthogonal to the extending direction of the golf club at the time of the shot, and the golf club at the time of the shot more reliably blocks the laser light. Further, on the side close to the golfer, the components included in the shot determination means can be arranged at a low position, so that it is possible to provide a golf club head behavior analysis device that is unlikely to interfere with a golfer who performs a swing.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置は、好ましくは、インパクト直後のボール進行方向の一定の領域を照明し得る少なくとも2つの他のストロボ照明具と、ヘッドスピード検出器により検出されたヘッドスピードに応じたタイミングで複数の他のストロボ照明具を順次発光させる他のストロボ発光設定手段と、他のストロボ照明具によって照射されたゴルフボールを上記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個の打球の画像を多重撮影する少なくとも2台の他のカメラ装置と、他のカメラ装置による撮影をヘッドスピード検知手段により検出されたヘッドスピードに応じたタイミングで行なわせる他のカメラ駆動手段と、他のカメラ装置により撮影された複数のゴルフボール画像情報を取り込み、ボール速度および回転に基づく演算により飛球方向および飛距離を含む情報を求める打球状態演算手段とをさらに備える。 The golf club head behavior analysis apparatus preferably has at least two other strobe illuminators that can illuminate a certain area in the ball traveling direction immediately after impact, and a timing according to the head speed detected by the head speed detector. Shooting screens of other strobe lighting setting means for sequentially emitting light from a plurality of other strobe illuminators and golf balls irradiated by the other strobe illuminators at a plurality of locations in the above region from different viewing angles. And at least two other camera devices that multiplex-shoot images of a plurality of hit balls, and another camera drive that performs shooting by the other camera devices at a timing according to the head speed detected by the head speed detecting means. A plurality of golf ball image information photographed by means and another camera device, Further comprising a hitting state calculating means for obtaining information including the ball flying direction and distance by calculation based on the Le speed and rotation.
これにより、ゴルフクラブヘッド挙動解析システムとゴルフボール弾道解析システムとを連動させて総合的な評価を行なうことが可能になる。 Accordingly, it is possible to perform comprehensive evaluation by linking the golf club head behavior analysis system and the golf ball trajectory analysis system.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置において、好ましくは、ゴルフボールとして、少なくとも8点のマークがゴルフボールの表面に付されたものが適用される。 In the golf club head behavior analysis apparatus, preferably, a golf ball having at least eight marks attached to the surface of the golf ball is applied.
上記構成によれば、ボールの回転状態に関わらず、カメラ装置により安定してマークを撮影することができるので、より正確に打球状態を求めることができる。 According to the above configuration, since the mark can be stably photographed by the camera device regardless of the rotation state of the ball, the hitting state can be obtained more accurately.
本発明に係るゴルフクラブヘッド挙動解析方法は、ゴルフクラブヘッドを撮影することによってショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析するゴルフクラブヘッド挙動解析方法であって、ショット時のヘッドスピードを検出するヘッドスピード検出器よりもスイング方向における後方側において、ゴルフクラブの通過方向と交差する方向に少なくとも2箇所でレーザ光を照射するステップと、各々のレーザ光がゴルフクラブの通過によって遮断されたことを検出し、該検出結果を入力として、複数のレーザ光が遮断された速度および順序によりスイング速度およびスイング方向を検出し、ショットが行なわれたか否かを判断するステップと、ショット時のスイング方向の一定の領域において、ゴルフクラブに含まれるゴルフクラブヘッドを照明し得る少なくとも2つのストロボ照明具を、スイング速度に応じたタイミングで順次発光させるステップと、少なくとも2台のカメラ装置により、スイング速度に応じたタイミングで、ストロボ照明具によって照射されたゴルフクラブヘッドを上記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個のゴルフクラブヘッドの画像を多重撮影するステップと、カメラ装置により撮影された複数のゴルフクラブヘッド画像情報を取り込み、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を求めるステップと、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を出力するステップとを備える。 A golf club head behavior analysis method according to the present invention is a golf club head behavior analysis method for analyzing the behavior of a golf club head during a shot by photographing the golf club head, and detecting the head speed during a shot. A step of irradiating laser beams at at least two locations in the direction crossing the passing direction of the golf club on the rear side in the swing direction from the speed detector, and detecting that each laser beam is blocked by the passing of the golf club Then, using the detection result as an input, a step of detecting a swing speed and a swing direction based on a speed and a sequence in which a plurality of laser beams are interrupted to determine whether or not a shot has been performed, and a constant swing direction at the time of the shot Golf club head included in a golf club in the region of A step of sequentially emitting at least two strobe illuminators that can illuminate at a timing according to the swing speed, and a golf club head irradiated by the strobe illuminator at a timing according to the swing speed by at least two camera devices A plurality of golf club head image information photographed by the camera device, and a step of multiplex photographing a plurality of golf club head images in a photographing screen. The step of acquiring and determining the behavior of the golf club head at the time of shot and the step of outputting the behavior of the golf club head at the time of shot are provided.
上記方法によれば、ショットの検知からゴルフクラブヘッドの挙動の解析およびその出力までを全自動で行なうことができる。そして、従来より簡単に、また、より正確にショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析することができる。 According to the above method, from the detection of a shot to the analysis of the behavior of the golf club head and its output can be performed fully automatically. Then, the behavior of the golf club head during a shot can be analyzed more easily and more accurately than in the past.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析方法において、好ましくは、ゴルフクラブヘッドとして、フェイス部と一定以上の輝度差をもつ、少なくとも3つのマークが前記フェイス部に付されたものが適用される。 In the golf club head behavior analysis method, preferably, a golf club head having at least three marks having a luminance difference of a certain level or more with respect to the face portion is applied to the face portion.
これにより、DLT法などを用いて、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動をより正確に検知することができる。 Thereby, the behavior of the golf club head at the time of a shot can be detected more accurately using the DLT method or the like.
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析方法は、好ましくは、ゴルフクラブヘッドのフェイス部にマークを付すステップをさらに備え、マークを付すステップは、マークに対応する箇所にマーキング材が付着したシート材を準備するステップと、マーキング材とフェイス部とが接触するように、シート材における所定の位置とフェイス部の中心とを合わせるステップと、所定の位置をフェイス部の中心とを合わせた状態で、シート材に付着したマーキング材をフェイス部に転写して付着させるステップとを含む。 Preferably, the golf club head behavior analysis method further includes a step of attaching a mark to the face portion of the golf club head, and the step of attaching the mark includes a step of preparing a sheet material having a marking material attached to a location corresponding to the mark. And aligning the predetermined position on the sheet material with the center of the face portion so that the marking material and the face portion are in contact with each other, and attaching the predetermined position to the center of the face portion. Transferring the applied marking material to the face portion and attaching the marking material.
これにより、簡単な手法で、所定の位置に正確にマークを付すことができる。
本発明に係るシート材は、上記ゴルフクラブヘッド挙動解析方法に用いられる、マーキング材が付着したシート材である。
Thereby, it is possible to accurately mark a predetermined position by a simple method.
The sheet material according to the present invention is a sheet material to which a marking material is attached, which is used in the golf club head behavior analysis method.
上記シート材において、好ましくは、マークは、中央部が白色で周縁部が黒色の模様を有する。 In the sheet material, preferably, the mark has a pattern in which the central portion is white and the peripheral portion is black.
白色単色のマークを用いた場合、太陽光などの外乱が入った時、つまりストロボ照明具以外の強い光がフェイス部に当たった時に、マークの識別が難しくなる。これに対し、本願発明者らは、白色の周りに黒色が配置されたマークを用いた場合、外乱が入った時にもマークの識別がしやすくなることを実験により確認している。 When a white monochromatic mark is used, it becomes difficult to identify the mark when disturbance such as sunlight enters, that is, when strong light other than the strobe illuminator hits the face portion. On the other hand, the inventors of the present application have confirmed by experiments that when a mark in which black is arranged around white is used, it becomes easy to identify the mark even when a disturbance occurs.
上記シート材において、好ましくは、マークは、ゴルフクラブヘッドのリーディングエッジに合わせるラインを含む。 In the sheet material, preferably, the mark includes a line to be aligned with the leading edge of the golf club head.
これにより、シート材を簡単に所定の位置に合わせることが可能になる。
なお、「リーディングエッジ」とは、ゴルフクラブヘッドのボールを打球するフェイス面(クラブフェイス)と底面(ソール)とが接するところで、クラブフェイスとソールとの境界にあるフェイス面の最も前の線の部分を意味する。
Thereby, the sheet material can be easily adjusted to a predetermined position.
The “leading edge” is the front line of the face surface at the boundary between the club face and the sole where the face surface (club face) for hitting the ball of the golf club head and the bottom surface (sole) is in contact. Means part.
本発明によれば、コンパクトな構成により、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動の解析を全自動で行なうことができる。そして、従来より簡単に、また、より正確にショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を解析することができる。 According to the present invention, the behavior of the golf club head at the time of a shot can be fully automatically analyzed by a compact configuration. Then, the behavior of the golf club head during a shot can be analyzed more easily and more accurately than in the past.
以下に、本発明に基づくゴルフクラブヘッド挙動解析装置およびゴルフクラブヘッド挙動解析方法、シート材の実施の形態および実施例について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。 Embodiments and examples of a golf club head behavior analysis apparatus, golf club head behavior analysis method, and sheet material according to the present invention will be described below. Note that the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
図1は、本発明の1つの実施の形態に係るゴルフクラブヘッド挙動解析装置を示す平面図である。図1を参照して、本実施の形態に係るクラブヘッド挙動解析装置は、機械的構成部1000と、信号処理系2000とを備える。機械的構成部1000は概略的に、6体の分割された機器、すなわちレーザ式のトリガーセンサ1、レーザ反射板2,4、レーザ式のヘッドスピード検出器3および装置本体9,10により構成される。
FIG. 1 is a plan view showing a golf club head behavior analysis apparatus according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the club head behavior analysis apparatus according to the present embodiment includes a
トリガーセンサ1およびレーザ反射板2は、互いに向かい合うように固定配置される。このうち、トリガーセンサ1は例えば薄箱状のものであり、スイング方向(矢印SW方向)に沿う一定長さと、幅および高さを有し、スイング方向に一定の間隔で1対のレーザ発受光部1Aを有する。一方、レーザ反射板2は縦板状のもので、鏡面をトリガーセンサ1に対向させて設置される。なお、本実施形態では図1に符号8としてゴルファの足の位置を示すように、典型的には、ゴルファはレーザ反射板2側に立ってショットするが、逆の位置でショットすることも勿論可能である。各レーザ発受光部1Aから発したレーザ光6はレーザ反射板2で反射され、その反射光は各レーザ発受光部1Aにて受信される。このレーザ光は変調をかけられており、晴天時の外部での使用など、外光の多い環境への考慮がされている。
The
ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4は、ゴルフボール5が置かれるショット直前の両側位置において、ゴルフボール5を挟む対向両側位置の地面上に固定配置される。このうち、ヘッドスピード検出器3は例えば薄箱状のものであり、スイング方向(矢印SW方向)に沿う一定長さと、幅および高さを有し、スイング方向に一定の間隔で1対のレーザ発受光部3Aを有する。一方、レーザ反射板4は縦板状のもので、鏡面をヘッドスピード検出器3に対向させてゴルフボール5の反対側位置に平行に設置される。各レーザ発受光部3Aから発したレーザ光7はレーザ反射板4で反射され、その反射光は各レーザ発受光部3Aにて受信される。
The
また、装置本体9,10はインパクト直後におけるボール進行方向の一定領域の側方、たとえばヘッドスピード検出器3と同一の側に配置されている。なお、図1においては、図示および説明の便宜上、装置本体9,10を離間させているが、典型的には、装置本体9,10は、互いに重なるように(たとえば、装置本体9を装置本体10上に載置するように)設けられる。装置本体9,10は、それぞれ、箱形のケース体に二次元固体撮像素子を用いた2台の撮影用カメラ装置9A,10Aと、2個の撮影用ストロボ照明具9B,10Bとを設けた構成とされている。2つのストロボ照明具9Bは、インパクト直前におけるゴルフクラブヘッドを照明し得る。また、2つのストロボ照明具10Bは、インパクト直後におけるボール進行方向の一定領域を照明し得る。ストロボ照明具9Bは、後述するショット判定手段によって検出されたスイング速度に対応するタイミングで発光を行なう。また、ストロボ照明具10Bは、後述するヘッドスピード検出手段によって検出されたヘッドスピードに対応するタイミングで発光を行なう。また、カメラ装置9A,10Aは、それぞれ、ストロボ照明具9B,10Bを挟むように配置されている。カメラ装置9Aは、ショット時のゴルフクラブヘッドをストロボ照明具9Bと同タイミングでショット直前の前後2点で撮影することができる。カメラ装置10Aは、ショットされたゴルフボール5をストロボ照明具10Bと同タイミングでショット直後の前後2点で撮影することができる。
The apparatus
信号処理系2000は、クラブヘッド挙動解析部2000Aとゴルフボール弾道解析部2000Bとを有する。クラブヘッド挙動解析部2000Aは、装置本体9内に組み込まれており、ショット判定手段11A、ストロボ発光設定手段12A、カメラ駆動手段13A、ヘッド挙動演算手段14Aを含んで構成される。ゴルフボール弾道解析部2000Bは、装置本体10内に組み込まれており、ヘッドスピード検知手段11B、ストロボ発光設定手段12B、カメラ駆動手段13B、打球状態演算手段14Bを含んで構成される。クラブヘッド挙動解析部2000Aおよびゴルフボール弾道解析部2000Bによる解析結果は、任意の位置に設置される出力手段15に画像表示される。
The signal processing system 2000 includes a club head behavior analysis unit 2000A and a golf ball trajectory analysis unit 2000B. The club head behavior analysis unit 2000A is incorporated in the
クラブヘッド挙動解析部2000Aにおいて、ショット判定手段11Aは、トリガーセンサ1からの検出データを入力として、ショットが行われたか否かを判定するものである。すなわち、トリガーセンサ1のレーザ発受光部1Aからゴルフクラブの通過方向(矢印SW方向)と交差する方向に照射された2つのレーザ光6は、ゴルフクラブの通過によって順次に遮断されるため、レーザ反射板2からの反射光の遮断によってゴルフボール5の前方でショット動作を検出することができる。トリガーセンサ1の検出信号はケーブル等を介して装置本体9に送られる。そして、それぞれのレーザ光6が遮断された順番や時間差が検出される。この場合、ある一定以下の速度で2つのレーザ光6が遮断された場合や、遮断方向がゴルフボール5に遠い方、次に近い方の順で遮断されない場合等には、ショットでないと判断され、次の撮影開始とならない制限が設定される。
In the club head behavior analysis unit 2000A, the
ストロボ発光設定手段12Aは、ストロボ照明具9Bによる発光を、ショット判定手段11Aによって検出されたスイング速度に対応するタイミングで行わせる制御を行なう。カメラ駆動手段13Aは、カメラ装置9Aによる撮影をショット判定手段11Aによるスイング速度に対応して行なわせるものであり、ストロボ照明具9Bによって照射されたショット直前のゴルフクラブヘッドを予め定めた2点で撮影する指令を出力する。ヘッド挙動演算演算手段14Aは、カメラ装置9Aにより撮影されたクラブヘッド画像情報を取り込み、ショット時のゴルフクラブヘッドの挙動を求める。そして、出力手段15は、ヘッド挙動演算手段14Aによる演算結果を出力する。
The strobe light
ゴルフボール弾道解析部2000Bにおいて、ヘッドスピード検出手段11Bは、レーザ光7の遮断間隔によりヘッドスピードを検出するものである。ストロボ発光設定手段12Bは、ストロボ照明具10Bによる発光を、ヘッドスピード検出手段11Bによって検出されたヘッドスピードに対応するタイミングで行わせる制御を行なう。カメラ駆動手段13Bは、カメラ装置10Aによる撮影をヘッドスピード検出手段11Bによるヘッドスピードに対応して行なわせるものであり、ストロボ照明具10Bによって照射されたショット直後のゴルフボール5を予め定めた2点で撮影する指令を出力する。打球状態演算手段14Bは、ヘッドスピード検出手段11Bにより検出されたヘッドスピード情報およびカメラ装置10Aにより撮影されたボール画像情報を取り込み、ボール速度および回転に基づく演算により飛球方向および飛距離等を求める。そして、出力手段15は、打球状態演算手段による演算結果を出力する。
In the golf ball trajectory analysis unit 2000B, the head speed detection unit 11B detects the head speed based on the cutoff interval of the
図1において、ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4は、ショットされるゴルフボール5の近傍に設けられている。一方、トリガーセンサ1およびレーザ反射板2は、ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4よりも後方側に設けられている。ここで、ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4は、ショット後のゴルフボール5の照明/撮影のタイミングの設定に関わるものであり、トリガーセンサ1およびレーザ反射板2は、ショット前のゴルフクラブヘッドの照明/撮影のタイミングの設定に関わるものである。したがって、上記のように、ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4をゴルフボール5の近傍に配置し、トリガーセンサ1およびレーザ反射板2をヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4よりも後方側に配置することで、クラブヘッド挙動解析部2000Aおよびゴルフボール弾道解析部2000Bにおけるストロボ発光/撮影のタイミングを、それぞれ適切に設定することができる。たとえば、図1において、ゴルフボール5からヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4までの距離L1は、20mm以上150mm以下程度であり、ゴルフボール5からトリガーセンサ1およびレーザ反射板2までの距離L2は、200mm以上600mm以下程度である。
In FIG. 1, a
図2は、図1に示されるクラブヘッド挙動解析装置をスイング方向からみた状態を示す図である。図2を参照して、ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4は、比較的低い位置において、ほぼ同じ高さに設けられている。したがって、ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4の間を往復するレーザ光7は、ほぼ水平方向に進行しながらゴルフクラブの通過方向と交差する。これに対し、トリガセンサ1は、レーザ反射板2よりも高い位置に設けられている。これにより、トリガセンサ1およびレーザ反射板2の間を往復するレーザ光6は、ゴルファに近づくにつれて低くなる方向に進行しながらゴルフクラブの通過方向と交差する。なお、図2において、トリガセンサ1とレーザ反射板2との水平距離Bは、500mm以上1200mm以下程度であり、トリガセンサ1とレーザ反射板2との鉛直距離Hは、100mm以上600mm以下程度である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the club head behavior analysis apparatus illustrated in FIG. 1 is viewed from the swing direction. Referring to FIG. 2,
ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4は、ゴルフボール5の近傍に設けられているため、ゴルフクラブは、比較的低い位置でレーザ光7と交差する。また、トリガーセンサ1およびレーザ反射板2は、ヘッドスピード検出器3およびレーザ反射板4よりも後方側に設けられているので、ゴルフクラブにおけるクラブヘッドまたはクラブシャフトは、比較的高い位置でレーザ光6と交差する。これに対し、本実施の形態においては、トリガーセンサ1をヘッドスピード検出器3よりも高い位置に設けることで、レーザ光6がレーザ光7よりも高い位置を進行するようにすることができる。また、レーザ光6は、スイング中のゴルフクラブの延在方向に直交する方向に近い角度を持って進行する。以上の結果として、スイングされるゴルフクラブがレーザ光を確実に遮断するようにして、測定エラーが生じることを抑制することができる。なお、ゴルファ側に位置するレーザ反射板4は、低い位置に設けられているため、スイングを行なうゴルファに圧迫感を与えることはない。
Since the
図3は、フェイス部にマークが付されたゴルフクラブヘッドを示す図である。図3を参照して、ゴルフクラブヘッド100のフェイス部には、たとえば、マーク110A,110B,110C,110Dが付される。マークは、カメラ装置9Aにより撮影された画像上で該マークを認識できるように、フェイス部と一定以上の輝度差を有する。撮影された画像上で、上記マークの位置とゴルフボール5の位置とを抽出することで、ゴルフクラブヘッド100の挙動を解析することができる。マークの位置は画像処理によって自動抽出を行うが、背景の明暗の状況によってはデジタイジングを行ってマニュアルで抽出することもある。なお、フェイス部に付されるマークは少なくとも3つ以上(より好ましくは4つ以上)必要であるが、その個数は任意に変更が可能である。たとえば、マークを4つにして、4点による最小二乗法による平面方程式を同定することによって、デジタイジングから発生する誤差を考慮して、計測精度を向上させることができる。
FIG. 3 is a view showing a golf club head having a face portion with a mark. Referring to FIG. 3, for example, marks 110 </ b> A, 110 </ b> B, 110 </ b> C, 110 </ b> D are attached to the face portion of
図4は、本実施の形態に係るゴルフクラブ挙動解析方法を説明するフロー図である。図4を参照して、スイッチオンによるスタート後、レーザ光が照射され(S1)、次いで遮光があるか否か判断される(S2)。遮光がなければ(S2:NO)、上記判断が繰り返され、遮光があると(S2:YES)、ショットか否か判定される(S2−1)。前述したように、遮光の順番がスイング方向と異なるような場合にはショットでないと判断され(S2−1:NO)、ショットと判定されるまで上記判断が繰り返される。遮光がショットであると判定されると(S2−1:YES)、レーザ光6の遮光速度が検出され(S3)、スイング速度が求められる。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the golf club behavior analysis method according to the present embodiment. Referring to FIG. 4, after starting by switching on, laser light is irradiated (S1), and then it is determined whether or not there is light shielding (S2). If there is no light shielding (S2: NO), the above determination is repeated. If there is light shielding (S2: YES), it is determined whether or not it is a shot (S2-1). As described above, if the light shielding order is different from the swing direction, it is determined not to be a shot (S2-1: NO), and the above determination is repeated until it is determined to be a shot. If it is determined that the shading is a shot (S2-1: YES), the shading speed of the
次に、ストロボ発光設定手段12Aによってストロボ発光タイミング計算が行われ(S4)、その後ストロボ照明具9Bによるストロボ発光が行われる(S5)。この直後に各カメラ装置9Aにより2点撮影がされ(S6)、静止状態のボール位置とヘッドマーカ位置が抽出される(S7,S8)。次に、後述するDLT(DirectLiner Transformation)法により、抽出された座標が三次元座標位置に変換される(S9)。そして、ボール位置とヘッドマーカ位置の三次元座標から、インパクト時のゴルフクラブヘッドの姿勢・挙動が求められる(S10)。この解析結果が集計・分析され(S11)、出力手段15であるモニタに出力される(S12)。 Next, the flash emission timing is calculated by the flash emission setting means 12A (S4), and then the flash emission is performed by the flash illumination tool 9B (S5). Immediately after this, two-point shooting is performed by each camera device 9A (S6), and the ball position and the head marker position in a stationary state are extracted (S7, S8). Next, the extracted coordinates are converted into three-dimensional coordinate positions by a DLT (DirectLiner Transformation) method described later (S9). Then, the posture / behavior of the golf club head at the time of impact is obtained from the three-dimensional coordinates of the ball position and the head marker position (S10). The analysis results are aggregated and analyzed (S11) and output to the monitor which is the output means 15 (S12).
本実施の形態においては、ゴルフクラブヘッド挙動解析システムとゴルフボール弾道解析システムとを連動させて総合的な評価を行なうことを可能にしている。図5〜図7を用いて、ゴルフボール弾道解析システムについて説明する。 In the present embodiment, the golf club head behavior analysis system and the golf ball trajectory analysis system can be linked to perform comprehensive evaluation. The golf ball trajectory analysis system will be described with reference to FIGS.
図5は、ゴルフボール弾道解析方法の流れを説明するフロー図である。図5に示すように、スイッチオンによるスタート後、レーザ光が照射され(S101)、次いで遮光があるか否か判断される(S102)。遮光がなければ(S102:NO)、上記判断が繰り返され、遮光があると(S102:YES)、ヘッドスピード検出手段11Bによってヘッドスピードが検出される(S104)。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of the golf ball trajectory analysis method. As shown in FIG. 5, after starting by switching on, laser light is irradiated (S101), and then it is determined whether there is light shielding (S102). If there is no light shielding (S102: NO), the above determination is repeated. If there is light shielding (S102: YES), the head speed is detected by the head speed detecting means 11B (S104).
次に、ストロボ発光設定手段12Bによってストロボ発光タイミング計算が行われ(S105)、その後ストロボ照明具10Bによるストロボ発光が行われる(S106)。この直後に各カメラ装置10Aにより2点撮影がされる(S107)。
Next, the flash emission timing is calculated by the flash emission setting means 12B (S105), and then the flash lighting by the
ボールのマークは、黒色に塗りつぶされているため、2値化による画像処理によって回りのボールの白色と識別でき、座標位置を計算できる。同様にボール自体も白色で周囲との識別ができ、ボールの中心位置を計算できる。(S108)
図6,図7は、適用するゴルフボールの一例を示している。この図6に示すように、本実施形態で適用するゴルフボール5には、一方向(正面)から見える範囲に8点のマークを配置し、大円マーク18と小円マーク19は異径の円形で、一定距離を離間した配置で、塗り潰しとしてある。解析には、この大円マーク18と小円マーク19の8点の内、任意の2点と、ボール5の幾何学的中心点と、これらの3点から求めることができる外積点1点の計4点を要素とするものである。
Since the ball mark is painted black, it can be distinguished from the white color of the surrounding ball by binarization image processing, and the coordinate position can be calculated. Similarly, the ball itself is white and can be distinguished from the surroundings, and the center position of the ball can be calculated. (S108)
6 and 7 show an example of the applied golf ball. As shown in FIG. 6, in the
2台のカメラから撮影され抽出されたマーク2点とボールの幾何学的中心点は、DLT法により三次元座標位置に変換する。DLT法による変換工程は後述する。 The two marks taken and extracted from the two cameras and the geometric center point of the ball are converted into three-dimensional coordinate positions by the DLT method. The conversion process by the DLT method will be described later.
なお、基本的には、ボール5の幾何学的中心点と、大円マーク18と小円マーク19による2点の計3点を要素として解析することも可能であるが、本実施の形態においては、さらに座標から外積にて第4点目を求める。このようにマーク2点、幾何学的中心点1点の他に、外積を含めた4点で計算を行う理由は、3点の場合には一平面上に現れる誤差を大きく含む場合があるのに対し、4点にすることによって誤差が大きく現れることを解消できるからである。
Basically, it is possible to analyze the geometrical center point of the
図8、図9は、2台のカメラ装置10Aによって捉えられるショット直後のゴルフボール5の形態を示すものである。これらの図に示すように、ゴルフボール5の2点の大円マーク18と小円マーク19の位置が移動に伴って変化することにより、ボールスピード回転数、回転軸傾き、サイドスピン、飛び出し角度、横ぶれ角度等の解析要素を得ることができる。
8 and 9 show the form of the
なお、上述した工程においては、ゴルフボール上に表示した大円マーク18および小円マーク19が180°回転しないように、2つのストロボ照明具3Bによるフラッシュの発光間隔(時間)および2つのレーザ発受光部3Aによる撮影間隔(時間)を定める。これらの発光間隔および撮影間隔は、たとえば、0.96msec〜7.52msecが適当である。
In the above-described process, the flash emission intervals (time) of the two strobe illuminators 3B and the two laser beams are generated so that the
そして、撮影された2枚の画像に基づいて、前述したように、それぞれの球面上にある2つのマークの順序を定めるが、誤認が起こる可能性として、1枚の画像内のそれぞれの球面上マーク18,19が逆順に認識された場合が考えられる。この場合においても、180°以上回転しない前記の設定とすることによって、2回のストロボ発光でマーク8点の内、同一の2点を撮影できなくても、異なる2点のマーク位置からマーク8点の相対的な位置関係を用いて同一の2点の座標値を算出することができる。なお、球面上のマーク18,19の個数としては少なくとも8点は必要である。8点より多ければ多いほど撮影された2枚の画像に基づいて、それぞれの球面上にある2つのマークの順序を定める測定精度が向上し、ゴルフボールの挙動を高精度で解析出来るものである。マークの個数は、8点から12点が望ましい。8点より少ないと、打球後にボールがスライスやフックした場合に撮影された2枚の画像に基づいて、前述したように、それぞれの球面上にあるマークの数が1点しか撮影されない場合が生じ、マークの順序を定めることが困難になり、測定精度が低下すると言った問題点を有している。
Then, as described above, the order of the two marks on each spherical surface is determined based on the two captured images. However, as a possibility of misunderstanding, each spherical surface in one image is A case where the
本実施の形態においては、図6に示すように、大円マーク18と小円マーク19の組み合わせでワンセットのマークになっており、これらワンセットのマークが3セット組み合わさり、更にマーク3セットの左右に単独の大円マーク18を配置する8点マークに構成することによりサイドスピンや回転軸の傾きが大きくなってもマークの認識が確実に出来るため、ゴルフボールの挙動を高精度で解析出来るものである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, a combination of a
なお、表1は図6,図7に示すボールのマーク8点分の座標および円の径を表示するものである。 Table 1 displays the coordinates of the ball marks shown in FIGS. 6 and 7 and the diameter of the circle.
次に、DLT法による三次元座標位置(3D−Coo)への変換に基づいて、三次元座標位置(3D−Coo)とヘッドスピードとにより、ボールスピード、回転数、回転軸傾き、サイドスピン、バックスピン、飛び出し角度、横ぶれ角度等が算出される。DLT法により、ボールスピード回転数、回転軸傾き、サイドスピン、飛び出し角度、横ぶれ角度を求め、これにより三次元弾道シミュレーションが行われる(図4:S110)。 Next, based on the conversion to the three-dimensional coordinate position (3D-Coo) by the DLT method, the ball speed, the rotation speed, the rotation axis inclination, the side spin, Backspin, pop-out angle, lateral shake angle, etc. are calculated. By the DLT method, the ball speed rotation number, the rotation axis inclination, the side spin, the jump angle, and the lateral deflection angle are obtained, and a three-dimensional ballistic simulation is performed (FIG. 4: S110).
ゴルフボールの打撃後の位置、すなわち三次元弾道シミュレーションは、F=m・dV/dtの運動方程式を解くプログラムを用いて計算することによって得られる。 The position after the golf ball is hit, that is, a three-dimensional trajectory simulation, is obtained by calculation using a program that solves an equation of motion of F = m · dV / dt.
X軸を飛球方向、Z軸を横ぶれ方向、Y軸を鉛直方向とすると、ある時間tにおいてボールに働く力Fx(t),Fz(t),Fy(t)は、下記の(1)式〜(3)式で表される。
Fx(t)=1/2(CD(t)(cosα・cosβ)+CL(t)(cosθ・sinα・cosβ+sinα・sinβ))ρAVB(t)2・・・(1)
Fz(t)=1/2(CD(t)(cosα・sinβ)+CL(t)(cosθ・sinα・sinβ−sinθ・sinβ))ρAVB(t)2・・・(2)
Fy(t)=1/2(CD(t)(sinα−CL(t)(cosθ・cosα))ρAVB(t)2−mg・・・(3)
但し、VB(t)=(Vx(t)2+Vy(t)2+Vz(t)2)1/2
CD:抗力係数
CL:揚力係数
VB:ボール速度(m/s)
θ:回転軸傾き角(deg)
α:抑角(deg)
β:横ぶれ角(deg)
A:ボール断面積(m2)
ρ:空気密度(kg/m3)
以上の運動方程式を解くことによって、任意の時間のボールの変位ベクトルと速度ベクトルを計算することができる。
Assuming that the X-axis is the flying direction, the Z-axis is the horizontal direction, and the Y-axis is the vertical direction, the forces Fx (t), Fz (t), Fy (t) acting on the ball at a certain time t are (1 ) To (3).
Fx (t) = 1/2 (C D (t) (cos α · cos β) + C L (t) (cos θ · sin α · cos β + sin α · sin β)) ρAV B (t) 2 (1)
Fz (t) = 1/2 (C D (t) (cos α · sin β) + C L (t) (cos θ · sin α · sin β−sin θ · sin β)) ρAV B (t) 2 (2)
Fy (t) = 1/2 (C D (t) (sin α−C L (t) (cos θ · cos α)) ρAV B (t) 2 −mg (3)
However, V B (t) = (Vx (t) 2 + Vy (t) 2 + Vz (t) 2 ) 1/2
C D : Drag coefficient C L : Lift coefficient V B : Ball speed (m / s)
θ: rotation axis tilt angle (deg)
α: Depression angle (deg)
β: Lateral deflection angle (deg)
A: Ball cross-sectional area (m 2 )
ρ: Air density (kg / m 3 )
By solving the above equation of motion, the displacement vector and velocity vector of the ball at an arbitrary time can be calculated.
以上の操作により行なわれる三次元弾道シミュレーションの最後は、ゴルフボールが地面に落ちるときである。その時の三次元速度成分(X,Y,Z軸)とスピン量とにより、最後の処理として、ラン計算が行なわれる(図5:S111)。ラン計算とは、地面でバウンドした後のボールの全移動量の計算を意味する。そして、三次元弾道シミュレーションの結果は、出力手段15に表示される(図5:S112)。 The last of the three-dimensional ballistic simulation performed by the above operation is when the golf ball falls on the ground. The run calculation is performed as the final process based on the three-dimensional velocity component (X, Y, Z axes) and the spin amount at that time (FIG. 5: S111). Run calculation means calculation of the total movement amount of the ball after bouncing on the ground. Then, the result of the three-dimensional trajectory simulation is displayed on the output means 15 (FIG. 5: S112).
ゴルフクラブヘッド挙動解析システムおよびゴルフボール弾道解析システムにおいて用いられるDLT法について詳述すると、以下の通りである。 The DLT method used in the golf club head behavior analysis system and the golf ball trajectory analysis system will be described in detail below.
カメラやビデオカメラで被写体の座標を測定する場合、本来撮像やビデオカメラに平行面内の二次元座標はそのまま求められる。見取図の場合は真上から撮影した映像がそのまま二次元の平面図であり、その映像の必要なポイント座標をそのまま測定すればよいが、真上からの撮影は通常の場合は不可能である。 When measuring the coordinates of a subject with a camera or a video camera, the two-dimensional coordinates in the plane parallel to the imaging or video camera can be obtained as they are. In the case of a sketch, the image taken from directly above is a two-dimensional plan view as it is, and the necessary point coordinates of the image may be measured as they are, but it is impossible to photograph from directly above.
地上から撮影した映像は斜めから撮影した映像であり、測定したい座標は三次元座標である。映像から三次元座標を算出する場合、通常は2台以上のカメラで被写体を撮影し、計算により三次元座標を算出する。厳密に三次元座標を検出する場合は2台のカメラで被写体を撮影し、計算により三次元座標を算出する。 An image taken from the ground is an image taken obliquely, and the coordinates to be measured are three-dimensional coordinates. When calculating three-dimensional coordinates from an image, usually a subject is photographed with two or more cameras, and the three-dimensional coordinates are calculated. When strictly detecting the three-dimensional coordinates, the subject is photographed with two cameras, and the three-dimensional coordinates are calculated by calculation.
厳密に三次元座標を検出する場合には、2台のカメラ装置の位置、光軸の方向、レンズの焦点等のカメラ定数から計算する。ただし、このカメラ定数を正確に算出することは撮影現場では不可能に近く、現実的ではない。そのため、三次元座標の算出の方程式の中でカメラ定数に依存する定数が不知であっても座標値を求める方法がDLT法である。 When strictly detecting three-dimensional coordinates, calculation is performed from camera constants such as the positions of the two camera devices, the direction of the optical axis, and the focal point of the lens. However, it is almost impossible to accurately calculate the camera constant at the shooting site, and it is not realistic. Therefore, the DLT method is a method for obtaining coordinate values even when constants depending on camera constants are unknown in the equation for calculating three-dimensional coordinates.
この方法は、被写体内にある既知の座標値から逆に計算し、カメラ定数を求め、その定数により三次元座標を求めるものである。 In this method, a camera constant is obtained by reverse calculation from known coordinate values in the subject, and a three-dimensional coordinate is obtained from the constant.
(1)実空間座標と撮像面上での座標の関係
図10に示すように、実空間上の一つの点Pの撮像面上の像をQとする。Qの撮像面上での位置は、レンズの中心位置(カメラ位置)、光軸の向きおよびレンズの中心と撮像面との距離(Pが十分遠方にあればレンズの焦点距離に等しい)により一義的に定まる。
(1) Relationship between Real Space Coordinates and Coordinates on Imaging Surface As shown in FIG. 10, let Q be an image on the imaging surface of one point P in the real space. The position of Q on the imaging surface is uniquely determined by the center position (camera position) of the lens, the direction of the optical axis, and the distance between the center of the lens and the imaging surface (equal to the focal length of the lens if P is far enough). Is determined.
実空間上に任意の座標軸を設定し、点Pおよびレンズの中心Oの座標がその座標系に対して、それぞれ(X,Y,Z)および(X0,Y0,Z0)であったとする。また、点Qを含み、光軸に垂直な面とレンズの中心との距離をFとする。撮像面上にも任意の座標軸(但し、座標の単位は実空間座標と同じ)をとったとき、Pの像Qの撮像面上での座標が(U,V)であったとする。 Assume that an arbitrary coordinate axis is set on the real space, and the coordinates of the point P and the center O of the lens are (X, Y, Z) and (X0, Y0, Z0) with respect to the coordinate system, respectively. Further, let F be the distance between the surface that includes the point Q and is perpendicular to the optical axis and the center of the lens. It is assumed that the coordinates on the imaging surface of the image Q of P are (U, V) when an arbitrary coordinate axis is taken on the imaging surface (however, the coordinate unit is the same as the real space coordinates).
点Pとその像Qとの関係については、下記の(4),(5)式
U−U0=−F・{m11(X−X0)+m12(Y−Y0)+m13(Z−Z0)}/{m31(X−X0)+m32(Y−Y0)+m33(Z−Z0)}・・・(4)
V−V0=−F・{m21(X−X0)+m22(Y−Y0)+m23(Z−Z0)}/{m31(X−X0)+m32(Y−Y0)+m33(Z−Z0)}・・・(5)
が得られる。
Regarding the relationship between the point P and its image Q, the following equations (4) and (5) U−U 0 = −F · {m 11 (X−X 0 ) + m 12 (Y−Y 0 ) + m 13 ( Z−Z 0 )} / {m 31 (X−X 0 ) + m 32 (Y−Y 0 ) + m 33 (Z−Z 0 )} (4)
V−V 0 = −F · {m 21 (X−X 0 ) + m 22 (Y−Y 0 ) + m 23 (Z−Z 0 )} / {m 31 (X−X 0 ) + m 32 (Y−Y 0 ) + m 33 (Z−Z 0 )} (5)
Is obtained.
(4)式および(5)式は実空間座標(X,Y,Z)と座標(U,V)の関係を一般的な形で表している。したがって、もし2台のカメラによって同じ点を撮影し、2組の(U,V)を実測すれば、(4)式,(5)式に代入して4個のX,Y,Zに関する方程式が得られる。この4つの方程式のうちの任意の3個を連立方程式として解けば、実空間座標(X,Y,Z)の値が確定する。しかし、そのためには(4)式および(5)式に含まれるカメラ定数である(X0,Y0,Z0),(U0,V0),mijおよびFの値を知ることが必要である。しかしながら、これらの定数の値を実測することは容易ではない。特にmijを決定する光軸の向きを求めることは極めて困難である。 Equations (4) and (5) express the relationship between real space coordinates (X, Y, Z) and coordinates (U, V) in a general form. Therefore, if the same point is photographed by two cameras and two sets of (U, V) are actually measured, the equations for four X, Y, and Z are substituted into equations (4) and (5). Is obtained. If any three of these four equations are solved as simultaneous equations, the values of real space coordinates (X, Y, Z) are determined. However, in order that a camera constants in (4) and (5) (X0, Y0, Z0), (U0, V0), it is necessary to know the values of m ij and F. However, it is not easy to actually measure the values of these constants. In particular, it is extremely difficult to determine the direction of the optical axis that determines m ij .
逆に、これらの定数が予め定められた値になるようにカメラを設定するとしても、実験室内で、しかも極めて特殊な装置を用いない限り困難である。 On the contrary, even if the camera is set so that these constants have predetermined values, it is difficult unless a very special device is used in the laboratory.
そこで、DLT法ではこれらのカメラ定数を直接求めるのではなく、実空間での座標値が知られている点(コントロールポイント)の像の撮像面上での座標値を実測することにより方程式に表れる定数を決定する方法を採っている。 Therefore, in the DLT method, these camera constants are not directly obtained, but are expressed in an equation by actually measuring the coordinate values on the imaging surface of an image of a point (control point) whose coordinate value in the real space is known. The method of determining the constant is taken.
(2)係数の決定
(4)式、(5)式でカメラ定数を適当にまとめ、U,VおよびX,Y,Zについて整理すれば、下記の(6)式、(7)式
U=(A1X+A2Y+A3Z+A4)/(C1X+C2Y+C3Z+1)・・・(6)
V=(B1X+B2Y+B3Z+B4)/(C1X+C2Y+C3Z+1)・・・(7)
が得られる。
(2) Determination of coefficient If the camera constants are appropriately summarized in equations (4) and (5) and arranged for U, V and X, Y, and Z, the following equations (6) and (7) U = (A 1 X + A 2 Y + A 3 Z + A 4 ) / (C 1 X + C 2 Y + C 3 Z + 1) (6)
V = (B 1 X + B 2 Y + B 3 Z + B 4 ) / (C 1 X + C 2 Y + C 3 Z + 1) (7)
Is obtained.
ここで、A1〜A4,B1〜B4およびC1〜C3の11個の定数はカメラ定数により定まる。そこで、(6)式、(7)式をこれらの11個の定数について解くと、下記の(8)式、(9)式
A1X+A2Y+A3Z+A4−C1XU−C2YU−C3ZU=U・・・(8)
B1X+B2Y+B3Z+B4−C1XV−C2YV−C3ZV=V・・・(9)
が得られる。
Here, 11 constants A1 to A4, B1 to B4, and C1 to C3 are determined by camera constants. Therefore, when the equations (6) and (7) are solved with respect to these 11 constants, the following equations (8) and (9): A 1 X + A 2 Y + A 3 Z + A 4 −C 1 XU−C 2 YU− C 3 ZU = U (8)
B 1 X + B 2 Y + B 3 Z + B 4 −C 1 XV−C 2 YV−C 3 ZV = V (9)
Is obtained.
これらの2つの式はA1からC3までの11個の定数に関する一次方程式となっている。もし、実空間での座標値が既知の6個のコントロールポイントとその像の撮像面での座標の実測値、言い換えれば6組の(X,Y,Z)と(U,V)が得られれば、これらの式に代入することにより、12個の方程式が得られる。これらのうちの任意の11個のA1からC3までの11個の未知数に関する連立一次方程式とみなして解けば、A1からC3までの定数の値が求まる。 These two equations are linear equations for 11 constants from A1 to C3. If six control points with known coordinate values in the real space and the measured values of the coordinates of the image on the imaging surface, in other words, six sets of (X, Y, Z) and (U, V) are obtained. For example, 12 equations can be obtained by substituting into these equations. If these are considered as simultaneous linear equations relating to eleven unknowns from eleven A1 to C3 among these, constant values from A1 to C3 can be obtained.
A1からC3までの11個の定数が決まってしまえば実座標(X,Y,Z)の値は撮像面上の座標(U,V)はわかっているので求めることができる。 If eleven constants from A1 to C3 are determined, the values of the actual coordinates (X, Y, Z) can be obtained because the coordinates (U, V) on the imaging surface are known.
(8)式、(9)式を式X,Y,Zに関する方程式として書き換えると、下記(10)式、(11)式
(A1−C1U)X+(A2−C2U)Y+(A3−C3U)Z=U−A4・・・(10)
(B1−C1U)X+(B2−C2U)Y+(B3−C3U)Z=U−B4・・・(11)
が得られる。
Rewriting the equations (8) and (9) as equations relating to the equations X, Y, and Z, the following equations (10) and (11) (A 1 −C 1 U) X + (A 2 −C 2 U) Y + (A 3 -C 3 U) Z = UA 4 (10)
(B 1 −C 1 U) X + (B 2 −C 2 U) Y + (B 3 −C 3 U) Z = U−B 4 (11)
Is obtained.
(3)1台のカメラで三次元座標を算出する方法
前述した(8)式、(9)式で測定する座標が同じ平面内に含まれている場合、例えば測定点がXY平面にあると仮定すればZは定数になり無視できる。(8)式、(9)式でZ=0と置けば、
A1X+A2Y+A4−C1XU−C2YU=U・・・(12)
B1X+B2Y+B4−C1XV−C2YV=V・・・(13)
が得られる。
(3) Method of calculating three-dimensional coordinates with one camera When the coordinates measured by the above-described equations (8) and (9) are included in the same plane, for example, if the measurement point is on the XY plane Assuming Z is a constant and can be ignored. If we set Z = 0 in Equation (8) and Equation (9),
A 1 X + A 2 Y + A 4 -C 1 XU-C 2 YU = U (12)
B 1 X + B 2 Y + B 4 −C 1 XV−C 2 YV = V (13)
Is obtained.
これらの2つの式は8個の未知数に関する一次方程式となっている。もし、実空間での座標値が既知の4個のコントロールポイントとその像の撮像面での座標の実測値、言い換えれば4組の(X,Y,Z)と(U,V)が得られれば、これらの式に代入することにより、8個の方程式が得られる。これらのうちの任意の7個のA1からC2までの7個の未知数に関する連立一次方程式とみなして解けば、A1からC2までの未知数の値が求まる。未知数が求まれば、(8),(9)の式をx,yについて整理し、
(A1+C1U)X+(A2+C2U)Y=U−A4・・・(14)
(B1+C1U)X+(B2+C2U)Y=U−B4・・・(15)
が得られる。
These two equations are linear equations for eight unknowns. If the actual coordinate values in the real space are four control points and the measured values of the coordinates of the image on the imaging surface, in other words, four sets of (X, Y, Z) and (U, V) are obtained. For example, eight equations can be obtained by substituting into these equations. If these are considered as simultaneous linear equations concerning seven unknowns from A1 to C2 of any seven of these, the values of unknowns from A1 to C2 can be obtained. If the unknown is found, formulas (8) and (9) are arranged for x and y,
(A 1 + C 1 U) X + (A 2 + C 2 U) Y = U−A 4 (14)
(B 1 + C 1 U) X + (B 2 + C 2 U) Y = U−B 4 (15)
Is obtained.
これらの式(14),(15)でA1,A2,A4,B1,B2,C1,C2は係数で既知であり、U,Vも撮像面上の座標で既知であるので、実座標X,Yに関する連立方程式を解けばX,Y座標を求めることができる。 In these equations (14) and (15), A1, A2, A4, B1, B2, C1, and C2 are known by coefficients, and U and V are also known by coordinates on the imaging surface. X and Y coordinates can be obtained by solving simultaneous equations related to Y.
次に、ゴルフクラブヘッドのフェイス部にマークを付す手順について説明する。
図11は、フェイス部101にマークが付される前のゴルフクラブヘッド100を示す図であり、図12は、フェイス部101にマークを付す際に用いられるシート部材を示す図である。図13には、これらマークを付した各ゴルフクラブヘッドを示す。
Next, a procedure for attaching a mark to the face portion of the golf club head will be described.
FIG. 11 is a view showing the
上記シート部材の1つの実施形態について説明すると、図12に示すように、シート部材105は、ドライバー用シート105A、フェアウェイ用及びユーティリティークラブ併用シート105B、アイアンクラブ用シート105Cの3種類のシートが、縦L1:88mm×横L2:123.6mmの寸法を有する1枚のシート用台紙に貼着された形態のものである。
One embodiment of the above-mentioned sheet member will be described. As shown in FIG. 12, the
ドライバー用シート105Aは、ヘッドの上下方向:L3が54.6mm、ヘッドの左右方向:L4が88mmのサイズで、上下方向の中心線上でシート中心から左右に各々約30mmの位置を円の中心とする左右に約7.5mmの太線の円110A、110Bが配置され、且つ左右方向の中心線上でシート中心から、上下に各々約20mmの位置を円の中心とする約7.5mmの太線の円110C,110Dが上下に配置されたシート部材である。なお太線の円は約0.5mm〜1.5mm幅程度が望ましく、更に1.25mm幅程度が好ましいものである。
The driver's
更に、フェアウェイ用及びユーティリティークラブ併用シート105Bは、ヘッドの上下方向L5が38.5mm、ヘッドの左右方向L6が69mmのサイズで、上下方向の上辺及び底辺からそれぞれ約11.5mmで、且つ左右方向の右辺方向から約15.5mm、左辺方向から約14.8mmの位置を交点とし該交点を円の中心とする約7.5mmの太線の円110E、110F、110G、110Hが上下左右に4箇所配置されたシート部材である。
Further, the fairway and utility club combination sheet 105B has a size of 38.5 mm in the vertical direction L5 of the head and 69 mm in the horizontal direction L6 of the head, approximately 11.5 mm from the top and bottom sides in the vertical direction, and in the horizontal direction. There are four
底辺から3mmの位置に各ゴルフクラブヘッドのリーディングエッジを合わせるために長さ30mmの太線115Aを左右中央に入れた。なお太線の幅としては、0.2〜0.6mm程度がヘッドのスコアラインの太さや、シート部材に表示した寸法線の太さとも区別できるため望ましい。約0.5mm程度の太さが好ましい。
In order to align the leading edge of each golf club head at a
また、アイアンクラブ用シートは、ヘッドの上下方向が49.5mm、ヘッドの左右方向が69mmのサイズで、上下方向の上辺側から約25mmを通る直線上及び約8.2mmを通る直線上、底辺側から約9.5mmを通る直線上で、且つ左右方向の右辺方向から約12.3mmを通る直線上、及び左辺方向から約11.6mmの位置を通る直線との各々を交点とし、該交点を円の中心とする約7.5mmの太線の円が上下左右に4箇所配置されたシート部材である。 The iron club sheet has a size of 49.5 mm in the vertical direction of the head and 69 mm in the horizontal direction of the head, and is on a straight line passing through about 25 mm from the top side in the vertical direction and on a straight line passing through about 8.2 mm. The intersection point is a straight line passing about 9.5 mm from the side, a straight line passing about 12.3 mm from the right side direction of the left and right direction, and a straight line passing a position of about 11.6 mm from the left side direction. Is a sheet member in which thick circles of about 7.5 mm centering on the circle are arranged at four locations in the vertical and horizontal directions.
底辺から2mmの位置にリーディングエッジを合わせるために長さ38mmの太線115Bを左右中央に入れた。なお太線の幅としては、0.2〜0.6mm程度(寄り好ましくは0.5mm程度)がヘッドのスコアラインの太さや、シート部材に表示した寸法線の太さとも区別できるため望ましい。
In order to align the leading edge at a
なお、シート部材は、図12(A),(B)に示す様にドライバー用シート、フェアウェイ用及びユーティリティークラブ併用シート、アイアンクラブ用シートの3種類のシートを1枚のシート部材で構成することも出来るし、図示はしなかったが各々個別のシートとして分割された構成であっても良い。 As shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B), the sheet member is composed of three types of sheets, a driver sheet, a fairway and utility club combined sheet, and an iron club sheet. Although not shown in the figure, it may be divided into individual sheets.
図12(B)に示されるシート部材では、シート部材はシールになっており、ゴルフクラブヘッド100のフェイス部101上に貼り付けて固定することができる。たとえば、ドライバーヘッドのフェイス部にマークを付す場合には、フェイス部101の中心FC(図11)と、シート部材におけるポイントC1(図12)とを合わせた状態で、シート部材をフェイス部101上に貼り付ける。この位置合わせは、ポイントC1の上下左右に設けられた目盛り部を見ながら行なわれる。その後、シート部材におけるマーキング材「DR」が設けられた領域上を擦ることにより、マーキング材がフェイス部101上に付着し、フェイス部101上にマークが形成される。そして、シート部材はフェイス部101から剥がされる。当該シート部材は、その後、フェアウェイウッド「FW」やアイアン「IR」のフェイス部にマークを付す際に再度利用可能である。このようにして、簡単な手法で、フェイス部101上に所定のマークを付すことができる。
In the sheet member shown in FIG. 12B, the sheet member is a seal and can be fixed on the
なお、上記シート部材において、マーク110A〜110Lは、中央部が白色で周縁部が黒色の模様を有する。これにより、太陽光などの外乱が入った時にもマークの識別がしやすくなる。結果として、屋外においても正確な計測を行なうことが可能になる。
In the sheet member, the
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係るゴルフクラブヘッド挙動解析装置は、ゴルフクラブヘッド100を撮影することによってショット時のゴルフクラブヘッド100の挙動を解析するゴルフクラブヘッド挙動解析装置であって、ショット時のヘッドスピードを検出するヘッドスピード検出器3と、ヘッドスピード検出器3よりもスイング方向における後方側において、ゴルフクラブ100の通過方向(矢印SW方向)と交差する方向に少なくとも2箇所でレーザ光6を照射し、各々のレーザ光6がゴルフクラブの通過によって遮断されたことを検出するトリガーセンサと、トリガーセンサの検出結果を入力として、複数のレーザ光6が遮断された速度および順序によりスイング速度およびスイング方向を検出し、ショットが行なわれたか否かを判断するショット判定手段11Aと、ショット時のスイング方向の一定の領域において、ゴルフクラブヘッド100を照明し得る少なくとも2つのストロボ照明具9Bと、ショット判定手段11Aにより検出されたスイング速度に応じたタイミングで複数のストロボ照明具9Bを順次発光させるストロボ発光設定手段12Aと、ストロボ照明具9Bによって照射されたゴルフクラブヘッド100を上記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個のゴルフクラブヘッド100の画像を多重撮影する少なくとも2台のカメラ装置9Aと、カメラ装置9Aによる撮影をショット判定手段11Aにより検出されたスイング速度に応じたタイミングで行なわせるカメラ駆動手段13Aと、カメラ装置9Aにより撮影された複数のゴルフクラブヘッド画像情報を取り込み、ショット時のゴルフクラブヘッド100の挙動を求めるヘッド挙動演算手段14Aと、ヘッド挙動演算手段14Aによる演算結果を出力する出力手段15とを備える。
The above contents are summarized as follows. In other words, the golf club head behavior analysis device according to the present embodiment is a golf club head behavior analysis device that analyzes the behavior of the
上記ゴルフクラブヘッド挙動解析装置は、インパクト直後のボール進行方向の一定の領域を照明し得る少なくとも2つの「他のストロボ照明具」としてのストロボ照明具10Bと、ヘッドスピード検出器3により検出されたヘッドスピードに応じたタイミングで複数のストロボ照明具10Bを順次発光させる「他のストロボ発光設定手段」としてのストロボ発光設定手段12Bと、ストロボ照明具10Bによって照射されたゴルフボール5を上記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個の打球の画像を多重撮影する少なくとも2台の「他のカメラ装置」としてのカメラ装置10Aと、カメラ装置10Aによる撮影をヘッドスピード検出器3により検出されたヘッドスピードに応じたタイミングで行なわせる「他のカメラ駆動手段」としてのカメラ駆動手段13Bと、カメラ装置10Aにより撮影された複数のゴルフボール画像情報を取り込み、ボール速度および回転に基づく演算により飛球方向および飛距離を含む情報を求める打球状態演算手段14Bとをさらに備える。
The golf club head behavior analysis device is detected by the
ゴルフクラブヘッド100としては、フェイス部と一定以上の輝度差をもつ、少なくとも3つのマーク(たとえばマーク110A〜110D)がフェイス部に付されたものが適用される。そして、ヘッド挙動演算手段14Aは、ショット時のフェイス面の角度、打点位置、スイングパスのうち少なくとも1つの情報を求める。また、トリガーセンサ1において用いられるレーザ光6は、ゴルファに近づくにつれて低くなる方向に進行しながらゴルフクラブの通過方向と交差する。
As the
本実施の形態に係るゴルフクラブヘッド挙動解析方法は、ゴルフクラブヘッド100を撮影することによってショット時のゴルフクラブヘッド100の挙動を解析するゴルフクラブヘッド挙動解析方法であって、ショット時のヘッドスピードを検出するヘッドスピード検出器3よりもスイング方向における後方側において、ゴルフクラブの通過方向と交差する方向に少なくとも2箇所でレーザ光6を照射するステップ(S1)と、各々のレーザ光6がゴルフクラブの通過によって遮断されたことを検出し、該検出結果を入力として、複数のレーザ光6が遮断された速度および順序によりスイング速度およびスイング方向を検出し、ショットが行なわれたか否かを判断するステップ(S2−1)と、ショット時のスイング方向の一定の領域において、ゴルフクラブに含まれるゴルフクラブヘッドを照明し得る少なくとも2つのストロボ照明具を、ショット判定手段11Aにより検出されたスイング速度に応じたタイミングで順次発光させるステップ(S5)と、少なくとも2台のカメラ装置9Aにより、ショット判定手段11Aにより検出されたスイング速度に応じたタイミングで、ストロボ照明具9Bによって照射されたゴルフクラブヘッド100を上記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個のゴルフクラブヘッド100の画像を多重撮影するステップ(S6)と、カメラ装置9Aにより撮影された複数のゴルフクラブヘッド画像情報を取り込み、ショット時のゴルフクラブヘッド100の挙動を求めるステップ(S7〜S10)と、ショット時のゴルフクラブヘッド100の挙動を出力するステップ(S12)とを備える。
The golf club head behavior analysis method according to the present embodiment is a golf club head behavior analysis method for analyzing the behavior of the
本実施の形態によれば、トリガーセンサ1によりショットの有無およびスイング速度を正確に検知してヘッド挙動の解析を開始することができる。そして、ショットの検知からゴルフクラブヘッドの挙動の解析およびその出力までを全自動で行なうことができる。この結果、従来より簡単に、また、より正確にショット時のゴルフクラブヘッド100の挙動を解析することができる。また、打球状態演算手段14Bにより飛球方向および飛距離などの情報を求めることで、ゴルフクラブヘッド挙動解析システムとゴルフボール弾道解析システムとを連動させて総合的な評価を行なうことが可能になる。
According to the present embodiment, the presence / absence of a shot and the swing speed can be accurately detected by the
図14〜図21を用いて、ヘッド挙動解析結果の例について説明する。本実施例では、図14〜図21の結果は、自動的に表示されるものである。 An example of the head behavior analysis result will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the results of FIGS. 14 to 21 are automatically displayed.
実際に、挙動の解析を行なう際は、まず、対象クラブが、ドライバ、フェアウェイウッド、アイアンのいずれであるかを利用者が選択する。そして、たとえばドライバを選択した場合は、複数のドライバの中からどのクラブを用いるかを選択する。当該選択は、入力部から、挙動解析装置に入力される。次に、オプション設定として、発光タイミング「はやい/普通/おそい」などが利用者により選択される。そして、試打が行なわれる。 When actually analyzing the behavior, the user first selects whether the target club is a driver, a fairway wood, or an iron. For example, when a driver is selected, a club to be used is selected from a plurality of drivers. The selection is input to the behavior analysis apparatus from the input unit. Next, as an option setting, the light emission timing “fast / normal / slow” or the like is selected by the user. Then, a test strike is performed.
図14は、ストロボ照明具9Bによりストロボ撮影されたゴルフクラブヘッド100の画像の例を示す。図14に示すように、撮影画像上には、複数のゴルフクラブヘッド100の画像が現れる。
FIG. 14 shows an example of an image of the
図15は、ゴルフクラブヘッド100の軌跡を上方からみた状態を示し、図16は、ゴルフクラブヘッド100の軌跡を側方からみた状態を示す。これらの画像により、各々のゴルファのスイングパス(インサイドアウト、アウトサイドイン)の傾向が分かる。
15 shows the state of the
図17〜図19は、インパクトの瞬間のゴルフクラブヘッド100の姿勢を示す。これらの画像により、インパクト時のフェイス角、ブロー角、ライ角、打点位置(トウ−ヒール方向、上下方向)の傾向が分かる。
17 to 19 show the posture of the
図20は、打点位置の分布を示した図である。図20では、同じゴルファがクラブA〜Eの5種類のクラブを用いて複数回打球した場合の打点の分布を示している。このように表示することで、当該ゴルファが各々のクラブでショットした際に、打点位置にどのような傾向が現れるかを一見して把握することができる。また、従来のように感圧紙をフェイス部に貼り付けて打球し打点位置を求める場合、ショットを行なうごとに感圧紙を交換したり、複数の感圧紙を集めて打点位置を集計したりする手間が生じるが、本実施例においては、このような煩雑な作業は不要である。 FIG. 20 is a diagram showing the distribution of hit point positions. FIG. 20 shows the distribution of hit points when the same golfer hits a plurality of times using five types of clubs A to E. By displaying in this way, it is possible to grasp at a glance what kind of tendency appears at the hit point position when the golfer shots with each club. Also, when pressure-sensitive paper is pasted on the face part and hitting the ball to obtain the hitting point as in the past, it is time-consuming to change the pressure-sensitive paper each time a shot is taken or to collect multiple pressure-sensitive papers and add up the hitting point position. However, in this embodiment, such a complicated operation is not necessary.
図21は、同じゴルファがクラブA〜クラブEを用いて打球した場合の、スイングパス、フェイス角、ブロー角、ライ角、打点位置の結果を集計して示したものである。図20のように表示することで、それぞれ特性が異なるクラブA〜クラブEを用いてショットした際に、クラブヘッドの挙動にどのような傾向が現れるかを一見して把握することができる。そして、そのゴルファに適したゴルフクラブが選定しやすくなる。 FIG. 21 shows the results of the swing path, face angle, blow angle, lie angle, and hitting point position when the same golfer hits a ball using the clubs A to E. By displaying as shown in FIG. 20, it is possible to grasp at a glance what kind of tendency appears in the behavior of the club head when the club A to the club E having different characteristics are shot. And it becomes easy to select a golf club suitable for the golfer.
なお、上述した解析データを、グラフ形式ではなく表形式で表示することも可能である。この場合、複数打数の平均値だけでなく、各ショットごとの解析データを個別に表示して、ショットごとの数値のばらつきを確認することもできる。 Note that the analysis data described above can be displayed in a table format instead of a graph format. In this case, not only the average value of the plurality of hits but also the analysis data for each shot can be displayed individually to check the variation in the numerical value for each shot.
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 トリガーセンサ、1A,3A レーザ発受光部、2,4 レーザ反射板、3 ヘッドスピード検出器、5 ゴルフボール、6,7 レーザ光、8 ゴルファの足の位置、9,10 装置本体、9A,10A カメラ装置、9B,10B ストロボ照明具、11A ショット判定手段、11B ヘッドスピード検知手段、12A,12B ストロボ発光設定手段、13A,13B カメラ駆動手段、14A,14B ヘッド挙動演算手段、15 出力手段、18 大円マーク、19 小円マーク、100 ゴルフクラブヘッド、101 フェイス部、105 シート部材、110A,110B,110C,110D,110E,110F,110G,110H,110I,110J,110K,110L マーク、1000 機械的構成部、2000 信号処理系、2000A クラブヘッド挙動解析部、2000B ゴルフボール弾道解析部。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
ショット時のヘッドスピードを検出するヘッドスピード検出器と、
前記ヘッドスピード検出器よりもスイング方向における後方側において、ゴルフクラブの通過方向と交差する方向に少なくとも2箇所でレーザ光を照射し、各々の前記レーザ光が前記ゴルフクラブの通過によって遮断されたことを検出するトリガーセンサと、
前記トリガーセンサの検出結果を入力として、複数の前記レーザ光が遮断された速度および順序によりスイング速度およびスイング方向を検出し、ショットが行なわれたか否かを判断するショット判定手段と、
ショット時のスイング方向の一定の領域において、前記ゴルフクラブに含まれるゴルフクラブヘッドを照明し得る少なくとも2つのストロボ照明具と、
前記ショット判定手段により検出されたスイング速度に応じたタイミングで複数の前記ストロボ照明具を順次発光させるストロボ発光設定手段と、
前記ストロボ照明具によって照射された前記ゴルフクラブヘッドを前記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個の前記ゴルフクラブヘッドの画像を多重撮影する少なくとも2台のカメラ装置と、
前記カメラ装置による撮影を前記ショット判定手段により検出されたスイング速度に応じたタイミングで行なわせるカメラ駆動手段と、
前記カメラ装置により撮影された複数の前記ゴルフクラブヘッド画像情報を取り込み、ショット時の前記ゴルフクラブヘッドの挙動を求めるヘッド挙動演算手段と、
前記ヘッド挙動演算手段による演算結果を出力する出力手段とを備えた、ゴルフクラブヘッド挙動解析装置。 A golf club head behavior analysis device that analyzes the behavior of the golf club head during a shot by photographing the golf club head,
A head speed detector that detects the head speed during a shot;
Laser light was irradiated at least at two locations in the direction crossing the passing direction of the golf club on the rear side in the swing direction from the head speed detector, and each of the laser lights was blocked by the passing of the golf club. A trigger sensor for detecting
Shot detection means for detecting whether or not a shot has been performed by detecting a swing speed and a swing direction based on a speed and a sequence in which a plurality of the laser beams are blocked, using the detection result of the trigger sensor as an input;
At least two strobe illuminators capable of illuminating a golf club head included in the golf club in a certain region in a swing direction at the time of a shot;
Strobe light emission setting means for sequentially emitting a plurality of the strobe illuminators at a timing according to the swing speed detected by the shot determination means;
At least two of the golf club heads illuminated by the strobe illuminator are photographed from different directions at different viewing angles at a plurality of locations in the region, and a plurality of images of the golf club heads are photographed in a photographing screen. A camera device;
Camera driving means for performing photographing by the camera device at a timing according to a swing speed detected by the shot determining means;
Head behavior calculating means for capturing a plurality of the golf club head image information photographed by the camera device and obtaining the behavior of the golf club head at the time of a shot;
A golf club head behavior analysis apparatus comprising: output means for outputting a calculation result by the head behavior calculation means.
前記ヘッドスピード検出器により検出されたヘッドスピードに応じたタイミングで複数の前記他のストロボ照明具を順次発光させる他のストロボ発光設定手段と、
前記他のストロボ照明具によって照射されたゴルフボールを前記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個の打球の画像を多重撮影する少なくとも2台の他のカメラ装置と、
前記他のカメラ装置による撮影を前記ヘッドスピード検出器により検出されたヘッドスピードに応じたタイミングで行なわせる他のカメラ駆動手段と、
前記他のカメラ装置により撮影された複数の前記ゴルフボール画像情報を取り込み、ボール速度および回転に基づく演算により飛球方向および飛距離を含む情報を求める打球状態演算手段とをさらに備えた、請求項1から請求項6のいずれかに記載のゴルフクラブヘッド挙動解析装置。 At least two other strobe illuminators capable of illuminating a certain area in the ball traveling direction immediately after impact;
Other strobe emission setting means for sequentially emitting a plurality of the other strobe illuminators at a timing according to the head speed detected by the head speed detector,
At least two other cameras that shoot golf balls irradiated by the other strobe illuminators from a plurality of locations in the area from different directions of viewing angles and multiplex-shoot images of a plurality of hitting balls in a shooting screen Equipment,
Other camera driving means for performing photographing by the other camera device at a timing according to the head speed detected by the head speed detector;
The golf ball further comprising: a hitting state calculation unit that takes in a plurality of the golf ball image information photographed by the other camera device and obtains information including a flying ball direction and a flying distance by a calculation based on a ball speed and rotation. The golf club head behavior analysis apparatus according to any one of claims 1 to 6.
ショット時のヘッドスピードを検出するヘッドスピード検出器よりもスイング方向における後方側において、ゴルフクラブの通過方向と交差する方向に少なくとも2箇所でレーザ光を照射するステップと、
各々の前記レーザ光が前記ゴルフクラブの通過によって遮断されたことを検出し、該検出結果を入力として、複数の前記レーザ光が遮断された速度および順序によりスイング速度およびスイング方向を検出し、ショットが行なわれたか否かを判断するステップと、
ショット時のスイング方向の一定の領域において、前記ゴルフクラブに含まれるゴルフクラブヘッドを照明し得る少なくとも2つのストロボ照明具を、前記スイング速度に応じたタイミングで順次発光させるステップと、
少なくとも2台のカメラ装置により、前記スイング速度に応じたタイミングで、前記ストロボ照明具によって照射された前記ゴルフクラブヘッドを前記領域における複数箇所で視野角の異なる方向から撮影して、撮影画面内に複数個の前記ゴルフクラブヘッドの画像を多重撮影するステップと、
前記カメラ装置により撮影された複数の前記ゴルフクラブヘッド画像情報を取り込み、ショット時の前記ゴルフクラブヘッドの挙動を求めるステップと、
ショット時の前記ゴルフクラブヘッドの挙動を出力するステップとを備えた、ゴルフクラブヘッド挙動解析方法。 A golf club head behavior analysis method for analyzing the behavior of the golf club head during a shot by photographing the golf club head,
Irradiating laser light at at least two locations in the direction intersecting the passing direction of the golf club on the rear side in the swing direction from the head speed detector for detecting the head speed at the time of a shot;
Detecting that each of the laser beams is blocked by the passage of the golf club, using the detection result as an input, detecting a swing speed and a swing direction based on the speed and sequence in which the plurality of the laser beams are blocked, and shot Determining whether or not has been performed;
Sequentially emitting at least two strobe illuminators capable of illuminating a golf club head included in the golf club at a timing corresponding to the swing speed in a certain region in a swing direction at the time of a shot;
Photographing the golf club head irradiated by the strobe illuminator at a plurality of locations in the region from different directions of viewing angles at a timing corresponding to the swing speed with at least two camera devices, Multiplex shooting a plurality of golf club head images;
Capturing a plurality of the golf club head image information photographed by the camera device, and determining the behavior of the golf club head at the time of a shot;
A golf club head behavior analysis method comprising: outputting the behavior of the golf club head during a shot.
前記マークを付すステップは、
前記マークに対応する箇所にマーキング材が付着したシート材を準備するステップと、
前記マーキング材と前記フェイス部とが接触するように、前記シート材における所定の位置と前記フェイス部の中心とを合わせるステップと、
前記所定の位置を前記フェイス部の中心とを合わせた状態で、前記シート材に付着した前記マーキング材を前記フェイス部に転写して付着させるステップとを含む、請求項10に記載のゴルフクラブヘッド挙動解析方法。 Further comprising the step of attaching the mark to the face portion of the golf club head,
The step of attaching the mark includes
Preparing a sheet material with a marking material attached to a location corresponding to the mark;
Aligning a predetermined position in the sheet material with the center of the face portion so that the marking material and the face portion are in contact with each other;
The golf club head according to claim 10, further comprising: transferring and attaching the marking material attached to the sheet material to the face portion in a state where the predetermined position is aligned with the center of the face portion. Behavior analysis method.
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