JP2014160025A5

JP2014160025A5 -

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Publication number: JP2014160025A5
Application number: JP2013031097A
Authority: JP
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2033-02-20

Description

また、野球の投手の投げるボールの回転速度は、４０ｒｐｓを超える場合があり、このような高速回転している球体の回転速度を計測することは、ジャイロセンサでは困難であるという問題がある。 In addition, the rotation speed of the ball throw the baseball pitcher, there is a case where more than 40rp s, it is to measure the rotation speed of the sphere that is such a high-speed rotation, there is a problem that it is difficult in the gyro sensor.

なお、磁気センサによる地磁気ベクトル検出の時間間隔は４ｍｓｅｃとした。これにより、仮に５０ｒｐｓの速度でピンポン玉が回転した場合でも１回転につき５点以上のデータを検出し、記憶できるため、５０ｒｐｓ程度までの回転速度であれば、精度の良い検出が期待できる。以上説明した実験により得た磁気センサの検出信号の時間変化を図１〜図３に示す。なお、本実施例では、磁気センサとして３軸の磁気センサを用いているため、データは３軸方向の信号が得られているが、図１〜図３には、そのうちの変動が最も大きかった１軸方向のデータを示した。また回転速度もこの変動が最も大きかった軸方向のデータを用いて算出した。前記した通り、回転速度を３水準で実験を行い、最も回転速度が遅い場合の図が図１、中間速度の図が図２、最も回転速度が速い場合が図３である。この図より、目視でカウントした結果、それぞれの回転速度が１５．０ｒｐｓ、２７．３ｒｐｓ、５１．３ｒｐｓであることを確認した。なお、図をみると磁気測定値の値がマイナス側にずれているが、これはオフセット補正をしていないためである。 The time interval for detecting the geomagnetic vector by the magnetic sensor was 4 msec. Thus, if a ping-pong ball detects data of more than 5 points per revolution even when rotated at a speed of 50Rp s, since that can be stored, if the rotational speed of up to about 50Rp s, can be expected a good detection accuracy . The time change of the detection signal of the magnetic sensor obtained by the experiment described above is shown in FIGS. In this embodiment, since a triaxial magnetic sensor is used as the magnetic sensor, a signal in the triaxial direction is obtained as the data, but the fluctuations are the largest in FIGS. Data in one axis direction are shown. The rotational speed was also calculated using the data in the axial direction where the fluctuation was the largest. As described above, the experiment was carried out at three rotational speeds. FIG. 1 shows the case where the rotational speed is the slowest, FIG. 2 shows the intermediate speed, and FIG. 3 shows the case where the rotational speed is the fastest. From this figure, the results counted by visual observation, each of the rotational speed was confirmed to be 15.0rp s, 27.3rp s, 51.3rp s . In the figure, the value of the magnetic measurement value is shifted to the minus side because the offset is not corrected.

しかしながら、実際の使用を考えると、目視でみてカウントするのではなく、自動で回転速度を算出し、スマートフォン等の携帯機器やＰＣ等に自動で回転速度が表示されるようにすることが望ましい。そこで、図１〜図３のデータを用いてＦＦＴ処理を行い、パワースペクトル密度が最大となる周波数を求めることにより回転速度を算出した。その結果、図１のデータから求めた回転速度が１５．６ｒｐｓ、図２のデータから求めた回転速度が２８．７ｒｐｓ、図３のデータから求めた回転速度が５０．７ｒｐｓとなり、目視で求めた回転速度とほぼ一致する結果が得られた。その他、図示しない他の条件でも実験を行ったが、同様に目視で求めた回転速度とＦＦＴ処理により求めた回転速度はほぼ一致することが確認できた。 However, in consideration of actual use, it is desirable that the rotational speed is automatically calculated and automatically displayed on a portable device such as a smartphone or a PC, instead of counting visually. Therefore, the rotational speed was calculated by performing FFT processing using the data of FIGS. 1 to 3 and obtaining the frequency at which the power spectral density is maximum. As a result, the rotational speed is 15.6Rp s obtained from the data of FIG. 1, the rotational speed is 28.7Rp s obtained from the data of FIG. 2, the rotational speed 50.7Rp s next determined from the data of FIG. 3, visual The results were almost the same as the rotation speed obtained in (1). In addition, the experiment was performed under other conditions (not shown), and it was confirmed that the rotational speed obtained by visual observation and the rotational speed obtained by FFT processing were almost the same.