JP2601568B2 - 打球動作練習機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、打球具を把持して打球
動作を行う被験者が乗る台と、その台に備えられた荷重
検出手段からの検出情報に基づいて、前記台にかかる荷
重の荷重中心を算出する演算処理手段が設けられた打球
動作練習機に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる打球動作練習機は、例えば、ゴル
フ、バッティング等の打球動作の練習に用いられるもの
である。これらの打球動作の練習にあっては、打球動作
に伴う重心の移動が正しく行われているか否かが正しい
打球動作フォームを形造るための重要な指標になること
が良く知られている。そこで、かかる打球動作練習機
は、打球動作中の重心移動を測定し、測定結果を出力す
ることにより打球動作の良否をチェックできるようにし
ている。

【０００３】具体的には、被験者が台の上で打球動作を
行ったときに、その台にかかる荷重の荷重中心を算出
し、時系列データとして記憶装置に順次記憶しておき、
打球動作終了後にその荷重中心の軌跡をディスプレイに
表示出力するように構成している（例えば特願平１―１
８９１１８号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の打球動作練
習機を使用した場合は、打球動作の開始から終了までに
亘って荷重中心が描く二次元軌跡の形状に基づいて、打
球動作の良否をチェックしていた。つまり、荷重中心の
軌跡の形と打球動作との相関性に着目したものであっ
た。しかし、その後の研究により、打球動作に伴う重心
の移動が正しく行われているか否かを判断するには、荷
重中心の軌跡の形だけでなく荷重中心の移動速度をもチ
ェックすることが望ましいことがわかった。

【０００５】本発明は上記の実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、打球動作に伴う荷重中心の軌跡
の形だけでなく荷重中心の移動速度をも感覚的に把握で
きるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の打球動作練習機
は、打球具を把持して打球動作を行う被験者が乗る台
と、その台に備えられた荷重検出手段からの検出情報に
基づいて、前記台にかかる荷重の荷重中心を算出する演
算処理手段が設けられたものであって、第１の特徴構成
は、前記演算処理手段が、前記荷重中心の移動速度を算
出し、その移動速度の大きさの変化を音の変化に変えて
音発生手段から出力させるように構成されている点にあ
る。

【０００７】第２の特徴構成は、第１の特徴構成を実施
する際の好ましい具体構成を特定するものであって、前
記荷重中心の軌跡を表示するための表示手段が設けら
れ、前記演算処理手段は、打球動作の開始から終了まで
の荷重中心の軌跡を打球動作終了後に前記表示手段に再
生表示させると同時に、その再生表示における荷重中心
の移動に合わせて前記移動速度の大きさの変化を音の変
化に変えて前記音発生手段から出力させるように構成さ
れている点にある。

【０００８】

【作用】第１の特徴構成によれば、演算処理手段は、被
験者が乗る台にかかる荷重の荷重中心を荷重検出手段か
らの検出情報に基づいて算出すると共に、荷重中心の時
系列データからその移動速度をも算出する。そして、そ
の移動速度の大きさの変化を音の変化に変えて音発生手
段から出力する。音の変化として例えば、間欠音の繰り
返しの周期を変化させる。或いは、音の高さ（周波数）
や大きさ（振幅）を変化させてもよい。被験者は、この
ような音の変化を耳で聴くことによって移動速度の大き
さの変化がわかる。さらに、第２の特徴構成によれば、
打球動作の開始から終了までの荷重中心の軌跡を打球動
作終了後に表示手段に再生表示させる際に、荷重中心を
示す点即ち軌跡の先端の移動に合わせて、その点におけ
る荷重中心の移動速度の大きさを音の変化に変えて出力
する。これによって、被験者は、打球動作終了後に、表
示手段の画面に表示される荷重中心の軌跡を目で追いな
がら、移動速度の大きさの変化を耳で聴いてチェックす
ることができる。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、打球動作中の荷重中心
の移動速度の大きさの変化を耳で聴いてチェックするこ
とができるようになった。これにより、重心の移動速度
の変化の仕方の観点から打球動作の安定性や好調時との
比較を感覚的に把握することができる。又、荷重中心の
軌跡の再生表示に合わせて、各点における荷重中心の移
動速度の大きさの変化を耳で聴くことができるので、感
覚的な把握が一層容易になった。

【００１０】

【実施例】以下、本発明をゴルフスイング練習機に適用
した実施例について図面に基づいて説明する。

【００１１】本実施例のゴルフスイング練習機は、第１
図、第２図に示すように、被験者が乗る台１とそれに備
えられた荷重検出手段１１、ティースタンド２、処理装
置３、表示手段としてのＣＲＴディスプレイ４を備え
る。そして、打球具としてのクラブ１２を把持した被験
者が台１に乗り、打球動作を行ったときの台１にかかる
荷重の荷重中心を算出し、その時系列データを記憶して
おいて打球動作終了後に荷重中心の軌跡を表示手段４に
表示させる。又、荷重中心の移動速度をも算出し、その
変化をも表示し、音の変化に変えて出力する。被験者
は、打球動作終了後に表示される荷重中心の軌跡等や音
の変化のパターンから打球動作の良否を判断することが
できる。以下、各装置毎に説明する。

【００１２】台１の四隅に備えられた４個の荷重検出手
段１１は、台１にかかる荷重をの変化を電圧の変化とし
て検出するロードセルである。４個のロードセル１１が
台１にかかる総荷重を分担支持するので、その分担比に
基づいてその荷重の重心（荷重中心）を求めることがで
きる。４個のロードセル１１の出力は、図３に示すよう
に処理装置３に入力され、演算処理手段３１にて荷重中
心の算出等が行われる。

【００１３】ティースタンド２には球２１を載置する載
置具２２が装着されている。又、載置具２２上の球２１
の存否を検出する第１センサ２３、及び載置具２２の手
前箇所におけるクラブ１２のヘッドの存否を検出する第
２センサ２４が設けられている。何れも反射型の光セン
サであり、これらの検出信号は図３に示すように処理装
置３に入力され、インパクト時点や打球動作開始時点の
判定等に用いられる。

【００１４】処理装置３は、ＣＰＵやＩ／Ｏ等で構成さ
れた演算処理手段３１、半導体メモリで構成された主メ
モリ３２、磁気ディスクメモリで構成された補助メモリ
３３、電子音をブザーから発生させる音発生手段３４を
備える。又、ロードセル１１からの出力電圧をＡ／Ｄ変
換し、第１センサ２３及び第２センサからの信号を波形
整形して夫々演算処理手段３１に入力するための信号処
理回路をも備える（図３参照）。

【００１５】演算処理手段３１は、４個のロードセル１
１からの正規化された検出値（荷重分担値）に基づいて
荷重中心、及びその移動速度を算出する。４個のロード
セル１１の荷重分担値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４及び荷重
中心（Ｘ，Ｙ）のＸ座標、Ｙ座標を図１に示すようにと
れば、 Ｘ＝（Ｗ２＋Ｗ３）／（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４） Ｙ＝（Ｗ３＋Ｗ４）／（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４） となる。但し、Ｘ，Ｙ共に、４個のロードセル１１の位
置を結んで形成される正方形の一辺の長さで正規化され
た値である。

【００１６】又、サンプリング周期をｔ、荷重中心
（Ｘ，Ｙ）の前回値を（ｘ，ｙ）とすれば、荷重中心
（Ｘ，Ｙ）の移動速度（の大きさ）Ｖは、 Ｖ＝ＳＱＲＴ（（Ｘ−ｘ）×（Ｘ−ｘ）＋（Ｙ−ｙ）×（Ｙ−ｙ））／ｔ となる。但し、ＳＱＲＴは平方根演算をあらわす。

【００１７】演算処理手段３１は、サンプリング周期ｔ
毎に上記二式より荷重中心（Ｘ，Ｙ）、及びその移動速
度Ｖを算出し、時系列データとして主メモリ３２に記憶
させる。

【００１８】このとき、主メモリ３２には、インパクト
時点を基準にその前後の設定時間分の時系列データが記
憶される。つまり、インパクト時点以前の設定時間Ｔ１
分の時系列データとインパクト時点以後の設定時間Ｔ２
分の時系列データが記憶される。ここで、インパクト時
点は、前述の載置具２２上に球２１が在る状態から無い
状態に変化した時点であって、第１センサ２３の検出信
号の変化から演算処理手段３１が検知することができ
る。

【００１９】主メモリ３２の時系列データが記憶される
記憶エリアは、ソフト処理上は、インパクト時点以前の
データが記憶される第１エリアと、インパクト時点以後
のデータが記憶される第２エリアとに分かれている。そ
して、第１エリア及び第２エリアは、夫々、設定時間Ｔ
１及びＴ２をサンプリング周期ｔで除して得られる数の
時系列データを記憶できるだけの記憶容量が確保されて
いる。

【００２０】第１エリアは、オーバフローすると旧デー
タから順次捨てられるように構成され、第２エリアは、
オーバフローすると記憶を停止するように構成されてい
る。その結果、第１エリア及び第２エリアには、インパ
クト時点の前後の設定時間（Ｔ１＋Ｔ２）分の時系列デ
ータが記憶されることになる。

【００２１】上記設定時間Ｔ２が終了すると打球動作が
終了したとみなして、演算処理手段３１は、主メモリ３
２に記憶された荷重中心の時系列データをＣＲＴディス
プレイ（以下、表示装置という）４に出力し、荷重中心
の軌跡を表示させる。実際には、次に述べる手順で打球
動作の開始時点を判別し、この打球動作開始時点以後の
時系列データを順次補間しながら表示装置４に出力し、
連続した軌跡として再生表示させる。

【００２２】上記のように、打球動作開始時点以前の荷
重中心の軌跡を表示させないのは、打球動作開始時点以
前においては、いわゆるワッフル動作による荷重中心の
変動が大きいからである。つまり、この変動を表示させ
ても打球動作そのものの評価には関係ないし、却って画
面上で打球動作中の荷重中心の軌跡が見づらくなるから
である。

【００２３】打球動作開始時点は、前述の球２１の載置
具２２の手前箇所（バックスイング側）におけるクラブ
１２のヘッドの存否を検出する第２センサ２４の検出信
号により判別する。つまり、アドレスからバックスイン
グへ移行したときにクラブ１２のヘッドがアドレス位置
からバックスイング側に移動し、第２センサ２４の光路
を横切る時点を第２センサ２４の検出信号から検出し、
打球動作開始時点としている。

【００２４】但し、ワッフル動作において、クラブ１２
のヘッドが第２センサ２４の光路を繰り返し横切ること
により発生する検出信号の変化を無視して最後のエッジ
を捕らえる必要がある。又、インパクト時点の直前にク
ラブ１２のヘッドが第２センサ２４の光路を横切ること
により発生する検出信号の変化をも無視する必要があ
る。

【００２５】そこで、演算処理手段３１は、インパクト
時点以前の設定時間Ｔ１において、荷重中心等の時系列
データのサンプリング周期ｔと同期して第２センサ２４
の検出信号をもサンプリングし、主メモリ３２に記憶さ
せておく。そして、設定時間Ｔ２後に荷重中心の時系列
データを表示装置４に出力する際に、主メモリ３２に記
憶された第２センサ２４の検出信号の時系列データをイ
ンパクト時点から遡り、所定時間（１００ｍＳ）を除い
て最初のエッジ、即ち打球動作開始時点を見つける。

【００２６】以上のようにして得られた打球動作開始時
点以後の荷重中心の軌跡データは、表示装置４に出力さ
れて表示される他、操作パネル（図示せず）から指令す
ることにより、補助メモリ３３に記憶させて保存するこ
ともできる。そして必要なときに読み出して参照用軌跡
として表示装置４に表示させることができる。

【００２７】表示装置４に表示される打球動作中の荷重
中心の軌跡は、例えば、図４に示すような曲線を描く。
図中、Ｐ１は打球動作開始時点に相当し、Ｐ２はインパ
クト時点に相当する。図は右利きの被験者が打球動作を
行った場合の軌跡であるが、荷重中心は、両足のほぼ中
間点Ｐ１からスタートしてバックスイングに伴い右足に
移動し、ダウンスイングに伴って、爪先方向緩やかな弧
を描きながら左足に移動する。

【００２８】インパクト時点に相当する点Ｐ２では荷重
中心は左足のほぼ中心に位置し、インパクト後のフォロ
ースイングでは、荷重中心は左足内側後方に小円を描い
て終わる。尚、インパクト時点に相当する点Ｐ２が被験
者にわかるように、図４に示す如く荷重中心の軌跡の横
にマークで表示される。

【００２９】次に、荷重中心の移動速度の表示及び、音
の変化としての出力について説明する。前述のように、
打球動作中の荷重中心の時系列データと共に、その移動
速度の時系列データが主メモリ３２に記憶されている。
演算処理手段３１は、荷重中心の移動速度の時系列デー
タを予め定められた４個のしきい値で５段階に分ける。

【００３０】つまり、図５に破線で示すように移動速度
が変化した場合、これを４個のしきい値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
３，Ｖ４で荒く量子化することにより、ゼロを含む５段
階の値（以下、５値データという）からなる階段状のグ
ラフ（実線）が得られる。但し、これらのしきい値とそ
の数は変更設定できる。

【００３１】得られた５値データに応じて前述の荷重中
心の軌跡を色分け表示する。つまり、図５に示すように
０，Ｖ１，……，Ｖ４の５値データに各色を対応させ、
同一値である期間はその値に対応する色を用いて、図４
の荷重中心の軌跡を描くのである。又、移動速度が最大
値を示す時点に相当する点Ｐ３を荷重中心の軌跡の横に
マークで表示している。

【００３２】色分け表示と共に、前述の音発生手段３４
から間欠音の周期を変化させて出力する。即ち、音発生
手段３４は、圧電ブザーを用いて約３ＫＨｚの電子音を
発生するが、そのオン・オフは、演算処理手段３１から
の出力信号により制御される。演算処理手段３１は、上
記移動速度の大きさの変化をこの間欠音の周期の変化に
変えて音発生手段３４から出力させる。

【００３３】具体的には、オン時間は５０ｍｓ（一定）
とし、繰り返しの周期を、上記５値データ０，Ｖ１，…
…，Ｖ４に応じて、５００ｍｓ，４００ｍｓ，……，１
００ｍｓと変化させている。つまり、移動速度が速いほ
ど繰り返しの周期が短くなるように、１００ｍｓ単位で
変化させている。そして、前述の如く、荷重中心の軌跡
が再生表示される際に、その再生表示における荷重中心
（軌跡の先端）の移動に合わせて、その点での移動速度
の５値データに対応する繰り返しの周期で電子音を発生
させるのである。尚、この再生表示のスピード、即ち、
軌跡を描き終えるまでの時間は操作パネル（図示せず）
から変更設定できる。

【００３４】以上のようにして色分け表示される荷重中
心の軌跡、及び電子音の繰り返し周期の変化から、被験
者は荷重中心の移動速度の変化を視覚及び聴覚によって
捕らえることができる。これは、打球動作時の重心移動
が適切に行われているかどうかを知るための一つの有効
な情報となる。この移動速度の変化を表すデータは、荷
重中心の軌跡データと同様にして、補助メモリ３３に保
存しておき、必要なときに読み出して参照用軌跡の色分
け表示をしたり、参照用軌跡を描きながら電子音を発生
させることができる。

【００３５】尚、表示装置４の画面クリアは、球２１が
載置具２２に置かれたときに実行される。つまり、第１
センサ２３の検出信号から球２１が載置具２２に置かれ
たことを検知すると、演算処理手段３１は、表示装置４
の画面や主メモリ３２の所定のエリア等をクリアし、新
たな処理サイクルに移行する。

【００３６】以下に別実施例を列記する。 上記実施例では、移動速度の大きさの変化を音の変
化に変えるに、間欠音の繰り返し周期を変化させたが、
音の高さ（周波数）や大きさ（振幅）を変化させてもよ
い。この場合は、音発生手段３４の圧電ブザーに代えて
スピーカを用い、演算処理手段３１からの移動速度に応
じたディジタル信号をアナログ電圧や正弦波の周波数に
変換する回路を備えさせることになる。

【００３７】 音の高さ（周波数）や大きさ（振幅）
を変化させる場合、実施例のような５段階の変化ではな
くもっときめ細かく変化させることも可能である。つま
り、５値データに変換する前の移動速度の時系列データ
をそのまま用いて、音の高さや大きさに対応する周波数
や電圧に変換すればよい。

【００３８】上記実施例では、移動速度の大きさの変化
を音の変化として出力するに、荷重中心の軌跡の再生表
示に合わせて出力したが、音のみを単独で出力させても
よい。この場合、打球動作に合わせてリアルタイムで音
を出力してもよい。移動速度の変化パターンを耳で聴い
て把握できるので、視線を動かす必要がなく便利であ
る。

【００３９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るゴルフスイング練習機の
平面図

【図２】同じく側面図

【図３】同じく制御ブロック図

【図４】荷重中心の軌跡表示を示す図

【図５】荷重中心の移動速度の変化を示す図

【符号の説明】

１ 台 ４ 表示手段 １１ 荷重検出手段 １２ 打球具 ３１ 演算処理手段 ３４ 音発生手段

フロントページの続き (72)発明者 加洲 政幸 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会 社クボタ 技術開発研究所内 (56)参考文献 特開 平４−309381（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−32767（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打球具（１２）を把持して打球動作を行
   う被験者が乗る台（１）と、その台（１）に備えられた
   荷重検出手段（１１）からの検出情報に基づいて、前記
   台（１）にかかる荷重の荷重中心を算出する演算処理手
   段（３１）が設けられた打球動作練習機であって、前記
   演算処理手段（３１）が、前記荷重中心の移動速度を算
   出し、その移動速度の大きさの変化を音の変化に変えて
   音発生手段（３４）から出力させるように構成されてい
   る打球動作練習機。
2. 【請求項２】 前記荷重中心の軌跡を表示するための表
   示手段（４）が設けられ、前記演算処理手段（３１）
   は、打球動作の開始から終了までの荷重中心の軌跡を打
   球動作終了後に前記表示手段（４）に再生表示させると
   同時に、その再生表示における荷重中心の移動に合わせ
   て前記移動速度の大きさの変化を音の変化に変えて前記
   音発生手段（３４）から出力させるように構成されてい
   る請求項１記載の打球動作練習機。