JP2626964B2 - 球状物体の位置測定装置及び打出角測定方法 - Google Patents
球状物体の位置測定装置及び打出角測定方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は球状物体の位置測定装置
及び打出角測定方法に関する。
及び打出角測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴルフボール、テニスボール等の球状物
体の飛行中の位置、鉛直方向の打出角、及び振角（水平
方向の打出角）を検出する場合、従来では、以下の方法
があった。
体の飛行中の位置、鉛直方向の打出角、及び振角（水平
方向の打出角）を検出する場合、従来では、以下の方法
があった。
【０００３】 電気スイッチと連結されたコードを多
数設置し、ボール（球状物体）のコードへの当りをキャ
ッチする方法。
数設置し、ボール（球状物体）のコードへの当りをキャ
ッチする方法。
【０００４】 透過型や反射型の光電スイッチを多数
設置し、ボール（球状物体）によって遮光された光電ス
イッチの位置自体によってボールの位置を測定する方
法。
設置し、ボール（球状物体）によって遮光された光電ス
イッチの位置自体によってボールの位置を測定する方
法。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のの従来の方法
では、非接触でないためコードに当った後のボールの飛
行に影響を与えてしまう欠点がある。
では、非接触でないためコードに当った後のボールの飛
行に影響を与えてしまう欠点がある。
【０００６】また、上述のの従来の方法では、測定範
囲を広く、分解能を高くするためには光電スイッチの数
を多くしなければならない欠点があった。
囲を広く、分解能を高くするためには光電スイッチの数
を多くしなければならない欠点があった。
【０００７】なお、特公昭59−23225 号に記載された投
球練習装置のように、複数個の投光素子と該投光素子に
対向する複数個の受光素子とがマトリックス状の光幕ス
クリーンを形成するように配設され、投球者の投げたボ
ールの通過位置座標を所定の複数箇所において検知する
ためにボールの通過する空間に設けられる複数の光幕ス
クリーンセンサを、備えたものもあった。
球練習装置のように、複数個の投光素子と該投光素子に
対向する複数個の受光素子とがマトリックス状の光幕ス
クリーンを形成するように配設され、投球者の投げたボ
ールの通過位置座標を所定の複数箇所において検知する
ためにボールの通過する空間に設けられる複数の光幕ス
クリーンセンサを、備えたものもあった。
【０００８】ところが、このようなものでは、極めて複
雑な演算手段を必要とし、制御しにくく、コスト高とな
る欠点がある。
雑な演算手段を必要とし、制御しにくく、コスト高とな
る欠点がある。
【０００９】そこで、本発明では、飛行中の球状物体の
通過位置を非接触で広範囲にかつ高精度に測定できる測
定装置を提供することを一の目的とする。
通過位置を非接触で広範囲にかつ高精度に測定できる測
定装置を提供することを一の目的とする。
【００１０】また、飛行中の球状物体の打出角（鉛直方
向の打出角及び水平方向の打出角）を非接触で広範囲に
かつ高精度に測定できる打出角測定方法を提供すること
を他の目的とする。
向の打出角及び水平方向の打出角）を非接触で広範囲に
かつ高精度に測定できる打出角測定方法を提供すること
を他の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る一の球状物体の位置測定装置は、一
平面内に配設されると共に各々の位置が既知であって隣
り合う間隔が被測定球状物体の半径未満に設定された複
数の平行な光線を投光する投光手段と、該投光手段から
の光線の入光・遮光を検知する受光手段と、該受光手段
からの検出信号を受けて上記光線の球状物体による遮光
時間を計測する計測手段と、遮光された光線の位置及び
該計測手段にて計測された遮光時間に基づいて上記球状
物体の位置を演算する演算手段と、を備えたものであ
る。
めに、本発明に係る一の球状物体の位置測定装置は、一
平面内に配設されると共に各々の位置が既知であって隣
り合う間隔が被測定球状物体の半径未満に設定された複
数の平行な光線を投光する投光手段と、該投光手段から
の光線の入光・遮光を検知する受光手段と、該受光手段
からの検出信号を受けて上記光線の球状物体による遮光
時間を計測する計測手段と、遮光された光線の位置及び
該計測手段にて計測された遮光時間に基づいて上記球状
物体の位置を演算する演算手段と、を備えたものであ
る。
【００１２】また、本発明に係る他の球状物体の位置測
定装置は、帯状の平行光を照射する投光手段と、該平行
光の平面内に配設されると共に各々の位置が既知であっ
て隣り合う間隔が被測定球状物体の半径未満に設定され
て上記帯状の平行光を複数本の平行な光線として受光す
る複数の光センサからなる受光手段と、該受光手段から
の検出信号を受けて上記光線の球状物体による遮光時間
を計測する計測手段と、遮光された光線の位置及び該計
測手段にて計測された遮光時間に基づいて上記球状物体
の位置を演算する演算手段と、を備えたものである。
定装置は、帯状の平行光を照射する投光手段と、該平行
光の平面内に配設されると共に各々の位置が既知であっ
て隣り合う間隔が被測定球状物体の半径未満に設定され
て上記帯状の平行光を複数本の平行な光線として受光す
る複数の光センサからなる受光手段と、該受光手段から
の検出信号を受けて上記光線の球状物体による遮光時間
を計測する計測手段と、遮光された光線の位置及び該計
測手段にて計測された遮光時間に基づいて上記球状物体
の位置を演算する演算手段と、を備えたものである。
【００１３】本発明に係る打出角測定方法は、打撃点か
らの距離及び位置が既知である平行な少なくとも２本の
光線を球状物体にて遮光させて、各光線の遮光時間を夫
々計測し、この計測値に基づいて上記球状物体の位置を
演算して、該球状物体の打出角を求めるものである。
らの距離及び位置が既知である平行な少なくとも２本の
光線を球状物体にて遮光させて、各光線の遮光時間を夫
々計測し、この計測値に基づいて上記球状物体の位置を
演算して、該球状物体の打出角を求めるものである。
【００１４】
【作用】球状物体が光線を横切る場合、少なくとも２本
の光線を横切ることになる。
の光線を横切ることになる。
【００１５】即ち、２本の光線が球状物体にて遮光さ
れ、計測手段にて、その夫々の遮光時間が計測される。
れ、計測手段にて、その夫々の遮光時間が計測される。
【００１６】従って、打撃点から一平面までの距離、遮
光された光線の位置、光線間の寸法、及びボール（球状
物体）の径は既知であるので、２本の光線の遮光時間を
計測することにより、ボール中心高さ位置を求めること
ができる。
光された光線の位置、光線間の寸法、及びボール（球状
物体）の径は既知であるので、２本の光線の遮光時間を
計測することにより、ボール中心高さ位置を求めること
ができる。
【００１７】このボール中心高さ位置が求まれば、打出
角を求めることができる。
角を求めることができる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。
詳説する。
【００１９】図１は本発明に係る球状物体の位置測定装
置を示し、この装置は、複数の平行な光線Ｌ…を投光す
る投光手段１と、該投光手段１からの光線Ｌの入光・遮
光を検知する受光手段２と、光線Ｌの球状物体３による
遮光時間を計測する計測手段４と、該計測手段４にて計
測された遮光時間等に基づいて球状物体３の位置を演算
する演算手段５と、を備える。
置を示し、この装置は、複数の平行な光線Ｌ…を投光す
る投光手段１と、該投光手段１からの光線Ｌの入光・遮
光を検知する受光手段２と、光線Ｌの球状物体３による
遮光時間を計測する計測手段４と、該計測手段４にて計
測された遮光時間等に基づいて球状物体３の位置を演算
する演算手段５と、を備える。
【００２０】しかして、投光手段１は、例えば、10ｍ
Ｗ、波長670nm の複数（例えば、16個）の半導体レーザ
ーマーカー（光源）６…からなり、16mmピッチで鉛直方
向に該マーカー６…が配設される。
Ｗ、波長670nm の複数（例えば、16個）の半導体レーザ
ーマーカー（光源）６…からなり、16mmピッチで鉛直方
向に該マーカー６…が配設される。
【００２１】従って、この投光手段１からの光線Ｌ…
は、一平面Ｍ（実施例では、鉛直面）に配設されると共
に、各々の光線Ｌの位置（つまり、球状物体３がゴルフ
ボールである場合、ティーアップしたゴルフボールから
この平面Ｍまでの距離ｘ（図２参照）であり、例えば、
780mm である）が既知となる。
は、一平面Ｍ（実施例では、鉛直面）に配設されると共
に、各々の光線Ｌの位置（つまり、球状物体３がゴルフ
ボールである場合、ティーアップしたゴルフボールから
この平面Ｍまでの距離ｘ（図２参照）であり、例えば、
780mm である）が既知となる。
【００２２】また、隣り合う光線Ｌ，Ｌの間隔Ｓが球状
物体３の半径ｒ未満とされる。つまり、Ｓ＜ｒであり、
好ましくは、Ｓ≦ｒ×0.95、さらには、Ｓ≦ｒ×0.90位
とする。
物体３の半径ｒ未満とされる。つまり、Ｓ＜ｒであり、
好ましくは、Ｓ≦ｒ×0.95、さらには、Ｓ≦ｒ×0.90位
とする。
【００２３】従って、球状物体３が一平面Ｍを通過すれ
ば、少なくとも２本の光線Ｌ，Ｌを横切ることになる。
ば、少なくとも２本の光線Ｌ，Ｌを横切ることになる。
【００２４】しかして、受光手段２は、投光手段１の各
マーカー６…に対応して、16mmピッチで鉛直方向に沿っ
て配置されるフォトダイオード７…からなる。
マーカー６…に対応して、16mmピッチで鉛直方向に沿っ
て配置されるフォトダイオード７…からなる。
【００２５】なお、フォトダイオード７の前方（投光手
段１のマーカー６側）には、16mmピッチで直径１mmの孔
が16個鉛直方向に沿って貫設されたマスク板が設けられ
る。
段１のマーカー６側）には、16mmピッチで直径１mmの孔
が16個鉛直方向に沿って貫設されたマスク板が設けられ
る。
【００２６】光線Ｌが入光しないときのフォトダイオー
ド７の出力は、ほぼ０Ｖである。
ド７の出力は、ほぼ０Ｖである。
【００２７】この場合、図１に示すように、各フォトダ
イオード７…に対応するオートゲインコントロール（Ａ
ＧＣ）回路８（つまり、16個）を有するアンプ部９を設
けた。
イオード７…に対応するオートゲインコントロール（Ａ
ＧＣ）回路８（つまり、16個）を有するアンプ部９を設
けた。
【００２８】即ち、このアンプ部９にて、光線Ｌが各フ
ォトダイオード７…に入光したときの出力を、増幅後で
約２Ｖとなるようにオートゲインコントロールする。
ォトダイオード７…に入光したときの出力を、増幅後で
約２Ｖとなるようにオートゲインコントロールする。
【００２９】これは、レーザーの経年等による光出力の
変化を補償するものであり、球状物体（ボール）による
遮光時間に影響しないよう応答性を遅くした。
変化を補償するものであり、球状物体（ボール）による
遮光時間に影響しないよう応答性を遅くした。
【００３０】そして、計測手段４は、アンプ部９からの
出力が１Ｖ以下のときの時間Ｔ（図３参照）（遮光時
間）を計測する。
出力が１Ｖ以下のときの時間Ｔ（図３参照）（遮光時
間）を計測する。
【００３１】即ち、計測手段４は、複数個（具体的に
は、16個) のカウンタ10…を有し、アンプ部９からの各
出力が１Ｖ以下となっている時間（遮光時間）を計測
し、インターフェイス11を介してコンピュータ（演算手
段５）に入力し、遮光したフォトダイオード７…を検出
する。
は、16個) のカウンタ10…を有し、アンプ部９からの各
出力が１Ｖ以下となっている時間（遮光時間）を計測
し、インターフェイス11を介してコンピュータ（演算手
段５）に入力し、遮光したフォトダイオード７…を検出
する。
【００３２】しかして、演算手段５では、フォトダイオ
ード７の高さ位置、間隔等が予め入力され、次に述べる
演算方法で球状物体３の通過位置を求める。
ード７の高さ位置、間隔等が予め入力され、次に述べる
演算方法で球状物体３の通過位置を求める。
【００３３】即ち、球状物体３をゴルフボールとし、テ
ィーアップしたゴルフボールを、ゴルフクラブにて打撃
して、図２に示すように該ゴルフボールが飛んだ場合の
球状物体３の通過位置を求める。
ィーアップしたゴルフボールを、ゴルフクラブにて打撃
して、図２に示すように該ゴルフボールが飛んだ場合の
球状物体３の通過位置を求める。
【００３４】図２において、θ0 はボールの実打出角
（ボールの飛球線を含む鉛直面での鉛直方向の打出
角）、φ0 はボールの実振角（水平方向の打出角）、θ
はボール実打出角のＸＺ平面に投影した値を示す。
（ボールの飛球線を含む鉛直面での鉛直方向の打出
角）、φ0 はボールの実振角（水平方向の打出角）、θ
はボール実打出角のＸＺ平面に投影した値を示す。
【００３５】また、図４はＸＺ平面に投影した概念図を
示し、この場合、ｘはティー（打撃点Ｏ）から光線Ｌを
含む平面Ｍまでの距離（780mm ）、ｚ1 は一のフォトダ
イオード７の高さ（35mm）、ｚ2 は他のフォトダイオー
ド７の高さ（51mm）、ｌはフォトダイオード間の寸法
（16mm）、ｒはボールの半径（21.35mm ）、ｔ1 は高さ
ｚ1 のフォトダイオードの遮光時間、ｔ2 は高さｚ2 の
フォトダイオードの遮光時間とし、さらに、ｖを、ボー
ル速度（ボールの飛球面を含む平面での速度）ＶをＸＺ
平面に投影した速度とする。
示し、この場合、ｘはティー（打撃点Ｏ）から光線Ｌを
含む平面Ｍまでの距離（780mm ）、ｚ1 は一のフォトダ
イオード７の高さ（35mm）、ｚ2 は他のフォトダイオー
ド７の高さ（51mm）、ｌはフォトダイオード間の寸法
（16mm）、ｒはボールの半径（21.35mm ）、ｔ1 は高さ
ｚ1 のフォトダイオードの遮光時間、ｔ2 は高さｚ2 の
フォトダイオードの遮光時間とし、さらに、ｖを、ボー
ル速度（ボールの飛球面を含む平面での速度）ＶをＸＺ
平面に投影した速度とする。
【００３６】従って、以下の７つの式及び数１の式が成
り立つ。 ａ1 ＝ 1/2ｖｔ1 ａ2 ＝ 1/2ｖｔ2 ａ1 2＋ｂ1 2＝ｒ2 ａ2 2＋ｂ2 2＝ｒ2 ｂ3 ＋ｂ4 ＝ｌ ｂ1 ＝ｂ3 cos θ ｂ2 ＝ｂ4 cos θ
り立つ。 ａ1 ＝ 1/2ｖｔ1 ａ2 ＝ 1/2ｖｔ2 ａ1 2＋ｂ1 2＝ｒ2 ａ2 2＋ｂ2 2＝ｒ2 ｂ3 ＋ｂ4 ＝ｌ ｂ1 ＝ｂ3 cos θ ｂ2 ＝ｂ4 cos θ
【００３７】
【数１】
【００３８】そして、上述の式より、数２に示す式を求
めることができる。
めることができる。
【００３９】
【数２】
【００４０】但し、Ａ＝（ｘ2 −ｒ2 ）（ｔ2 2−ｔ1 2） Ｂ＝ｌｘ2 ｔ1 2＋ｚ1 ｒ2 （ｔ1 2−ｔ2 2） Ｃ＝ｒ2 （ｔ1 2−ｔ2 2）（ｘ2 ＋ｚ1 2）−ｌ2 ｘ2 ｔ1 2
【００４１】即ち、上述の如く、ｘ，ｚ1 ，ｌ，ｒは既
知であるので、ｔ1 ，ｔ2 を測定することにより、ｂ3
（一のフォトダイオード７からボール中心までの寸法）
が求まり、ボール中心が通過した高さｚ1 ＋ｂ3 が計測
できる。
知であるので、ｔ1 ，ｔ2 を測定することにより、ｂ3
（一のフォトダイオード７からボール中心までの寸法）
が求まり、ボール中心が通過した高さｚ1 ＋ｂ3 が計測
できる。
【００４２】また、ｚ1 ＋ｂ3 が求まれば、数３の式に
より、打出角θが求まる。
より、打出角θが求まる。
【００４３】
【数３】
【００４４】しかして、上下が鉛直となるようカメラを
設置し、フラッシュを３ｍ秒間隔で２度発光させて、ボ
ールの像を１コマに２個撮影し、２個のボールの像の外
周上の多数の点から各々の像の中心を求め、その２個の
中心から打出角を求め（写真法と称呼）、図７に、上述
の実施例により求めた打出角と、この写真法による打出
角の散布図を示した。
設置し、フラッシュを３ｍ秒間隔で２度発光させて、ボ
ールの像を１コマに２個撮影し、２個のボールの像の外
周上の多数の点から各々の像の中心を求め、その２個の
中心から打出角を求め（写真法と称呼）、図７に、上述
の実施例により求めた打出角と、この写真法による打出
角の散布図を示した。
【００４５】次に、本発明の測定方法により測定した通
過位置（ｚ1 ＋ｂ3 ）を表１に示し、打出角θを表２に
示した。実験としては、ティーアップしたゴルフボール
をゴルフクラブにて打撃するものであり、18回行なっ
た。
過位置（ｚ1 ＋ｂ3 ）を表１に示し、打出角θを表２に
示した。実験としては、ティーアップしたゴルフボール
をゴルフクラブにて打撃するものであり、18回行なっ
た。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】表１と表２において、遮光位置とは、ボー
ルにて遮光された光線Ｌの高さ位置を示し、最下位置の
マーカー６から投光される光線Ｌを１番として夫々の光
線Ｌに位置ナンバーを付与している。
ルにて遮光された光線Ｌの高さ位置を示し、最下位置の
マーカー６から投光される光線Ｌを１番として夫々の光
線Ｌに位置ナンバーを付与している。
【００４９】即ち、ティーアップされたボールの中心高
さを基準として、各光線Ｌの高さを、｛（位置ナンバ
ー）−１｝×16＋35（mm）としている。具体的には、１
番の光線Ｌの高さは35mmとなり、２番の光線Ｌの高さは
51mmとなり、以下、順次16mmづつ増加して11番目では19
5mm となる。
さを基準として、各光線Ｌの高さを、｛（位置ナンバ
ー）−１｝×16＋35（mm）としている。具体的には、１
番の光線Ｌの高さは35mmとなり、２番の光線Ｌの高さは
51mmとなり、以下、順次16mmづつ増加して11番目では19
5mm となる。
【００５０】また、遮光位置と遮光時間のの欄の
数字は、遮光された光線Ｌの位置ナンバーを示し、表１
の通過位置の；の欄は遮光されたの光線Ｌから
求めた通過位置を示し、；の欄は遮光されたの
光線Ｌから求めた通過位置を示し、；の欄は遮光さ
れたの光線Ｌの通過位置を示している。
数字は、遮光された光線Ｌの位置ナンバーを示し、表１
の通過位置の；の欄は遮光されたの光線Ｌから
求めた通過位置を示し、；の欄は遮光されたの
光線Ｌから求めた通過位置を示し、；の欄は遮光さ
れたの光線Ｌの通過位置を示している。
【００５１】表２の打出角θの；は遮光された
の光線Ｌから求めた打出角θを示し、；は遮光され
たの光線Ｌから求めた打出角θを示し、；は遮
光されたの光線Ｌから求めた打出角θを示してい
る。
の光線Ｌから求めた打出角θを示し、；は遮光され
たの光線Ｌから求めた打出角θを示し、；は遮
光されたの光線Ｌから求めた打出角θを示してい
る。
【００５２】表１のＲは各ボールごとの通過位置の最大
値と最小値の差を示し、表２のＲは各ボールごとの打出
角θの最大値と最小値の差を示している。
値と最小値の差を示し、表２のＲは各ボールごとの打出
角θの最大値と最小値の差を示している。
【００５３】また、表３に、本発明の測定方法にて求め
た打出角θと、写真法にて求めた打出角θとの差を示し
た。
た打出角θと、写真法にて求めた打出角θとの差を示し
た。
【００５４】
【表３】
【００５５】即ち、本発明に係る打出角測定方法より求
めた打出角と、写真法により求めた打出角とがほぼ同じ
値であることが分かり（つまり、高度の相関関係がある
ことが分かり）、本発明により、広範囲かつ簡便に打出
角が測定できることを示している。
めた打出角と、写真法により求めた打出角とがほぼ同じ
値であることが分かり（つまり、高度の相関関係がある
ことが分かり）、本発明により、広範囲かつ簡便に打出
角が測定できることを示している。
【００５６】また、上述の実験では、18個のボールの
内、11個は３本の光線Ｌを遮光しているが、その組合わ
せから求めた打出角θの差は、0.00〜0.02度であり、非
常に高精度に打出角θが測定できることを示している。
内、11個は３本の光線Ｌを遮光しているが、その組合わ
せから求めた打出角θの差は、0.00〜0.02度であり、非
常に高精度に打出角θが測定できることを示している。
【００５７】次に、図５は投光手段１の変形例を示し、
この場合、シリンドリカルレンズで半導体レーザー光を
扇型に広げられるレーザーマーカー15と、凸レンズ16
と、鉛直方向に沿って所定ピッチ（例えば、16mmピッ
チ）で複数の孔17…が貫設されたマスク板18と、を備え
る。
この場合、シリンドリカルレンズで半導体レーザー光を
扇型に広げられるレーザーマーカー15と、凸レンズ16
と、鉛直方向に沿って所定ピッチ（例えば、16mmピッ
チ）で複数の孔17…が貫設されたマスク板18と、を備え
る。
【００５８】なお、レーザーマーカー15の光源は、40ｍ
Ｗ、波長790nm の半導体レーザー光を発光し、凸レンズ
16は直径約140mm 、焦点距離約300mm とされる。
Ｗ、波長790nm の半導体レーザー光を発光し、凸レンズ
16は直径約140mm 、焦点距離約300mm とされる。
【００５９】従って、マスク板18に帯状の平行光Ｌ1 が
照射され、該マスク板18の孔17…から光線Ｌとなって受
光手段２に入光する。
照射され、該マスク板18の孔17…から光線Ｌとなって受
光手段２に入光する。
【００６０】即ち、この投光手段１を使用しても、上述
の図１に示す測定装置と同様に、広範囲かつ簡便に打出
角を求めることができる。
の図１に示す測定装置と同様に、広範囲かつ簡便に打出
角を求めることができる。
【００６１】また、図６は他の実施例を示し、この場合
の測定装置は、帯状の平行光Ｌ2 を照射する投光手段20
と、複数の光センサ21…からなる受光手段22と、を備え
る。勿論、受光手段22には、図１に示すように、アンプ
部９、計測手段４、インターフェイス11、コンピュータ
（演算手段５）が接続される。
の測定装置は、帯状の平行光Ｌ2 を照射する投光手段20
と、複数の光センサ21…からなる受光手段22と、を備え
る。勿論、受光手段22には、図１に示すように、アンプ
部９、計測手段４、インターフェイス11、コンピュータ
（演算手段５）が接続される。
【００６２】即ち、投光手段20は、レーザーマーカー23
と、凸レンズ24と、を備え、マーカー23からの光が帯状
の平行光Ｌ2 となって、各光センサ21…に入光する。
と、凸レンズ24と、を備え、マーカー23からの光が帯状
の平行光Ｌ2 となって、各光センサ21…に入光する。
【００６３】従って、受光手段22では、帯状の平行光Ｌ
2 を複数本の平行な光線Ｌ…として受光する。なお、確
実に平行な光線Ｌ…の内の１本のみを受光させるため
に、光センサ21としては、小径筒状の斜入射防止部材を
設けるのが望ましい。
2 を複数本の平行な光線Ｌ…として受光する。なお、確
実に平行な光線Ｌ…の内の１本のみを受光させるため
に、光センサ21としては、小径筒状の斜入射防止部材を
設けるのが望ましい。
【００６４】この場合、光センサ21…は、平行光Ｌ2 の
平面内に配設されると共に、隣り合う間隔Ｓが球状物体
３の半径ｒ未満に設定される。
平面内に配設されると共に、隣り合う間隔Ｓが球状物体
３の半径ｒ未満に設定される。
【００６５】従って、この投光手段20と受光手段22とを
使用した測定装置も、球状物体３にて少なくとも２本の
光線Ｌ，Ｌが遮光され、上述の実施例と同様、広範囲に
かつ簡便に打出角を求めることができる。
使用した測定装置も、球状物体３にて少なくとも２本の
光線Ｌ，Ｌが遮光され、上述の実施例と同様、広範囲に
かつ簡便に打出角を求めることができる。
【００６６】しかして、図４に示す打出角θは、鉛直方
向の打出角であるので、振角（水平方向の打出角）を求
める場合、この装置を鉛直方向に配置することにより求
めることができる。
向の打出角であるので、振角（水平方向の打出角）を求
める場合、この装置を鉛直方向に配置することにより求
めることができる。
【００６７】また、実施例では、光軸に垂直な面（つま
り、ＸＺ平面）に投影した打出角であるが、必要に応じ
て振角を計測することにより、ボールの飛球線を含む面
での打出角（実打出角）を求めることができる。
り、ＸＺ平面）に投影した打出角であるが、必要に応じ
て振角を計測することにより、ボールの飛球線を含む面
での打出角（実打出角）を求めることができる。
【００６８】本発明に於て、「球状物体」としては、
「断面が円形もしくは円形とみなせるもの」を包含する
ものと定義する。即ち、上述の装置及び方法にて、「断
面が円形もしくは円形とみなせるもの」であれば、その
通過位置を求めることができる。
「断面が円形もしくは円形とみなせるもの」を包含する
ものと定義する。即ち、上述の装置及び方法にて、「断
面が円形もしくは円形とみなせるもの」であれば、その
通過位置を求めることができる。
【００６９】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、例えば、投光手段１からの平行な光線Ｌの数、及び
配設ピッチ等も球状物体３が、少なくとも２本の光線
Ｌ，Ｌを横切るものであればよい。
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、例えば、投光手段１からの平行な光線Ｌの数、及び
配設ピッチ等も球状物体３が、少なくとも２本の光線
Ｌ，Ｌを横切るものであればよい。
【００７０】また、光線Ｌの配設ピッチも等ピッチであ
っても不等ピッチであってもよい。
っても不等ピッチであってもよい。
【００７１】ところで、２本以上、例えば、３本の光線
Ｌを球状物体３が横切るものであれば、求められる測定
値が高精度となる。
Ｌを球状物体３が横切るものであれば、求められる測定
値が高精度となる。
【００７２】つまり、打出角を求める場合、ボール中心
が通過した高さを求める必要があり、この高さは、２つ
のフォトダイオード７，７の遮光時間を求めることによ
り求められるので、３本の光線Ｌを横切るということ
は、３つのフォトダイオード７の遮光時間を求めること
ができ、これにより、高精度に打出角を求めることがで
きるからである。
が通過した高さを求める必要があり、この高さは、２つ
のフォトダイオード７，７の遮光時間を求めることによ
り求められるので、３本の光線Ｌを横切るということ
は、３つのフォトダイオード７の遮光時間を求めること
ができ、これにより、高精度に打出角を求めることがで
きるからである。
【００７３】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。
で、次に記載する効果を奏する。
【００７４】飛行中の球状物体３を、非接触でその通過
位置を求めることができ、また、この通過位置から打出
角（鉛直方向の打出角）、振角（水平方向の打出角）を
高精度で広範囲に、かつ簡便に測定することができる。
位置を求めることができ、また、この通過位置から打出
角（鉛直方向の打出角）、振角（水平方向の打出角）を
高精度で広範囲に、かつ簡便に測定することができる。
【００７５】また、装置全体としても簡単であり、特
に、演算手段５による各演算も極めて簡単である。
に、演算手段５による各演算も極めて簡単である。
【図１】本発明に係る球状物体の位置測定装置の全体簡
略図である。
略図である。
【図２】測定系の概念図である。
【図３】出力波形図である。
【図４】演算方法説明図である。
【図５】投光手段の変形例を示す簡略図である。
【図６】他の実施例を示す要部簡略図である。
【図７】グラフ図である。
１ 投光手段 ２ 受光手段 ３ 球状手段 ４ 計測手段 ５ 演算手段 20 投光手段 22 受光手段 Ｌ 光線 Ｌ2 平行光 Ｍ 平面 Ｏ 打撃点 Ｓ 間隔
Claims (3)
- 【請求項１】 一平面Ｍ内に配設されると共に各々の位
置が既知であって隣り合う間隔Ｓが被測定球状物体３の
半径未満に設定された複数の平行な光線Ｌ…を投光する
投光手段１と、該投光手段１からの光線Ｌの入光・遮光
を検知する受光手段２と、該受光手段２からの検出信号
を受けて上記光線Ｌの球状物体３による遮光時間を計測
する計測手段４と、遮光された光線Ｌの位置及び該計測
手段４にて計測された遮光時間に基づいて上記球状物体
３の位置を演算する演算手段５と、を備えたことを特徴
とする球状物体の位置測定装置。 - 【請求項２】 帯状の平行光Ｌ2 を照射する投光手段20
と、該平行光Ｌ2 の平面Ｍ内に配設されると共に各々の
位置が既知であって隣り合う間隔Ｓが被測定球状物体３
の半径未満に設定されて上記帯状の平行光Ｌ2 を複数本
の平行な光線Ｌ…として受光する複数の光センサ21…か
らなる受光手段22と、該受光手段22からの検出信号を受
けて上記光線Ｌの球状物体３による遮光時間を計測する
計測手段４と、遮光された光線Ｌの位置及び該計測手段
４にて計測された遮光時間に基づいて上記球状物体３の
位置を演算する演算手段５と、を備えたことを特徴とす
る球状物体の位置測定装置。 - 【請求項３】 打撃点Ｏからの距離及び位置が既知であ
る平行な少なくとも２本の光線Ｌ，Ｌを球状物体３にて
遮光させて、各光線Ｌ，Ｌの遮光時間を夫々計測し、こ
の計測値に基づいて上記球状物体３の位置を演算して、
該球状物体３の打出角を求めることを特徴とする打出角
測定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164173A JP2626964B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 球状物体の位置測定装置及び打出角測定方法 |
| GB9409961A GB2278915B (en) | 1993-06-07 | 1994-05-18 | An installation for measuring an instantaneous spatial position of a spherical flying object, and a method for measuring launch angles thereof |
| FR9406074A FR2706203B1 (fr) | 1993-06-07 | 1994-05-18 | Installation de mesure d'une position spatiale instantanée d'un objet sphérique volant et méthode de mesure de ses angles de lancement. |
| US08/246,156 US5479008A (en) | 1993-06-07 | 1994-05-19 | Apparatus and method for measuring the speed, position, and launch angle of a spherical object in flight by sensing the positions and length of interruption of adjacent light beams |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164173A JP2626964B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 球状物体の位置測定装置及び打出角測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347213A JPH06347213A (ja) | 1994-12-20 |
| JP2626964B2 true JP2626964B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=15788117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5164173A Expired - Lifetime JP2626964B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 球状物体の位置測定装置及び打出角測定方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5479008A (ja) |
| JP (1) | JP2626964B2 (ja) |
| FR (1) | FR2706203B1 (ja) |
| GB (1) | GB2278915B (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2865557B2 (ja) * | 1994-04-18 | 1999-03-08 | 住友ゴム工業株式会社 | 球状物体の速度及び位置同時測定装置とその測定方法 |
| JPH0884795A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-04-02 | Kawasaki Corp Kk | 野球ゲーム装置 |
| US5626526A (en) * | 1995-03-31 | 1997-05-06 | Pao; Yi-Ching | Golf training device having a two-dimensional, symmetrical optical sensor net |
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| KR20000004852A (ko) * | 1998-06-16 | 2000-01-25 | 김철규 | 골프스윙 보조장치 |
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| US6302802B1 (en) | 1999-06-24 | 2001-10-16 | Focaltron Corporation | Methods and apparatus for a portable golf training system with an optical sensor net |
| GB2365783B (en) * | 2000-08-15 | 2005-01-19 | Paul Richard Thornley | Golf training apparatus and method |
| JP4109075B2 (ja) * | 2002-10-10 | 2008-06-25 | Ｓｒｉスポーツ株式会社 | 球体の回転特性と飛行特性の測定方法及び球体の回転特性と飛行特性の測定装置 |
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| US7575526B2 (en) * | 2004-08-11 | 2009-08-18 | Perry Husband | Method and apparatus for analyzing a pitched ball |
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| KR100937922B1 (ko) * | 2009-02-12 | 2010-01-21 | 엔지비스 주식회사 | 구형 물체의 비행정보 측정 시스템 및 방법 |
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| US9519003B1 (en) | 2011-11-29 | 2016-12-13 | Rapsodo Pte. Ltd. | Measuring launch and motion parameters |
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| US9157731B2 (en) * | 2012-10-30 | 2015-10-13 | Leo Thomas Steffl | Apparatus and method for determining the spatial position and velocity vector of a spherical projectile |
| US20180361223A1 (en) * | 2017-06-19 | 2018-12-20 | X Factor Technology, LLC | Swing alert system and method |
| US11253769B2 (en) * | 2020-06-05 | 2022-02-22 | Gregory Carmelo Matonti | Batting training systems and methods |
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| US3727069A (en) * | 1971-07-21 | 1973-04-10 | Litton Systems Inc | Target measurement system for precise projectile location |
| US3814438A (en) * | 1971-12-16 | 1974-06-04 | P Baron | Golf game apparatus |
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| US4542906A (en) * | 1982-09-02 | 1985-09-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Computer aided golf training device |
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-
1993
- 1993-06-07 JP JP5164173A patent/JP2626964B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-18 FR FR9406074A patent/FR2706203B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-18 GB GB9409961A patent/GB2278915B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-19 US US08/246,156 patent/US5479008A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| GB2278915B (en) | 1996-10-23 |
| FR2706203B1 (fr) | 1996-03-15 |
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| FR2706203A1 (fr) | 1994-12-16 |
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| JPH06347213A (ja) | 1994-12-20 |
| GB2278915A (en) | 1994-12-14 |
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