JP2756848B2 - ゴルフボールの衝撃場所を決める装置及び方法 - Google Patents

ゴルフボールの衝撃場所を決める装置及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野と背景 この発明は飛翔体の衝撃場所を決める装置及び方法、
特定の用途では特定のクラグを用いる際に特定のアイア
ンの如きゴルファの好みを決める装置及び方法に関す
る。
飛翔体の衝撃場所は、軍事からスポーツに至るまで、
多くの分野で興味ある事柄であり、火器及びスポーツ飛
翔体、例えばゴルフボールなどのレンジの決定の如き主
題を含む。衝撃場所の決定に対し、かかる場所に付いて
の情報を、砲の射撃係将校からボールプレヤ又はゴルフ
ァに至るまで、関心のある使用者に与える種々の装置及
び方法が提案されている。その例はPenceの米国特許2,0
54,604;Smithの米国特許2,743,929;Cornellの米国特許
3,643,959の如き先行特許に見られる。
これらの先行特許は、どのような性能を合理的に予測
できるかについての良好な知識を持つことにより既存の
技術を向上することを試みる技術者に特に役立つ態様で
情報を提供しない。ゴルファでは、特定のヤード数を達
成するためのクラブの統計的最良の選択に付いての知識
を持てば、ゴルファのゲームを有意に向上する可能性が
開ける。しかし、かかる情報は本発明以前ではゴルファ
に利用できなかった。何故ならば、レンジの情報(即
ち、ボールを打撃する点又はティーからの衝撃場所の距
離)はゴルフ練習場での練習から正確に導出することが
極めて困難だからでる。
発明の簡単な説明 上記に鑑み、この発明の目的は飛翔体の衝撃場所につ
いての正確な知識を関心ある人に提供することである。
この目的を達成するに当たり、標的部域に振動センサを
分布させ、センサから信号を集め、処理して衝撃場所を
決定する。複数個の飛翔体の衝撃場所に関するデータを
集め、統計解析して衝撃のレンジと分布を知るのに役立
つ情報を使用者に発生する。
この発明の他の目的は特定のクラブで達成されるレン
ジ及び標的レンジのまわりのショットを統計的分布に付
いての知識をより多く提供できる装置をゴルフ練習場に
備えることである。本発明のこの目的を実際に達成する
に当たり、ゴルフ練習場の表面又は内部に配置した振動
センサをデータ処理コンピュータにより連続的に調査
し、感知信号を識別してゴルフボールの衝撃点を見付け
る。次いで衝撃場所に関するデータをある時間に亙って
集め、解析して個々のゴルファの成績を統計解析する。
この発明のなお他の目的は、ゴルフボールの衝撃場所
を衝撃音により感知し、その場所を三角測量により決定
し、一連の衝撃から得られたデータを統計解析してゴル
フ技術を向上せんとするゴルファに役立つ報告を発生す
る方法に従ってゴルファを訓練することである。
図面の簡単な説明 本発明の一部を述べたが、他の目的は添付図面に関し
て読めば記述の進行につれて明らかになろう。
第1図は本発明を組み入れたゴルフ練習場の模式図で
ある。
第2図はこの発明の装置のブロック図である。
第3図は複数個のセンサから導出された振動データか
ら衝撃位置を決める態様を示す図である。
第4図は第1図のゴルフ練習場の如き標的部域の模式
平面図であり、複数個のセンサの設置を示す。
第5図はこの発明の方法により発生した統計的報告の
一形態を示す。
発明の詳細な説明 本発明の好適実施例を示す添付図面に関して本発明を
詳述するが、説明の冒頭に当たり、当業者はこの発明の
好成績を達成しながらここにのべる本発明を改変できる
ことは理解されよう。故に、以下の説明は当業者に向け
た広い開示として理解されるべきであり、本発明を限定
するものではない。
添付図面を参照して、本発明をゴルフ練習道具として
の用途に関して述べる。しかし、軍事又は他のスポーツ
の如き他の飛翔体レンジ用途に精通した者はかかる他の
分野で述べられる本発明の用途を容易に想到でき、しか
して以下の記載はかかる広い用途を考えたものとして理
解されるべきである。
本発明の装置は第1図に示す如き適当なゴルフ練習場
又は同類物に関連して使用される。かかる練習場は典型
的にはゴルフボールを打ち出すティー部域10と、ゴルフ
ボールを打ち込む比較的に開放的な標的部域11とを有す
る。この発明によれば、複数個の振動センサ12を所定の
パターンで標的部域11に分布させ、各センサは振動の感
知を表す電気センサ信号を発生する。本発明の好適な形
態では、また永久的な設備を設ける場合、センサ12は可
聴振動又は音に応答し、而してマイクロホンの形態に作
られ、標的部域11の地中に埋められる。設備を可搬式と
する場合、地面装着マイクロホンを使用できる。
この発明の重要な特徴によれば、電気プロセッサ(第
2図の14)はセンサ11と電気接続され、発生するセンサ
信号を受信し、受信信号を処理して標的部域のセンサの
場所に関する飛翔体衝撃場所を決定し、電気場所信号を
発生する。プロセッサは好ましくはマイクロコンピュー
タの形態をとり、例えば80386CPUチップを用い、16メガ
ヘルツ以上のクロック速度で操作できるが、その理由は
後で明らかになる。センサ信号はプロセッサに到達する
前に、後述の如く、濾波され、前置増幅され、検出及び
限界回路に通される。
プロセッサは複数個のセンサからの信号を用いて三角
測量によりボール衝撃場所を決定する。詳細には、第3
図に関し、1対のセンサ(例えば図の点AとBに位置す
るセンサ)における衝撃音の到達時間を比較することに
より、第3図において幾分垂直に延びた2つの双曲線腕
の如き、ボールが着地したときの双曲線を決定できる。
3個のセンサを用いる場合、決定から2つの双曲線が得
られ、ボールは双曲線腕の交点に着地したものとして位
置決めされる。かかる2つの交点が可能であるが(第3
図参照)、相対感知時間により、どの交点が共通センサ
に最も近いかを決定でき、これにより点Iにボール衝撃
を確定できる。
ゴルフボールの衝撃音は本発明に有利に採用される特
性を有することが確認された。詳細には、衝撃音は地面
の状態により幾分変動する。しかし、かかる音は衝撃が
マイクロホンの25ヤード以内で発生したときには確実に
検出されている。ある範囲の地面状態に亙り、衝撃音の
振動数は約600hzないし約1400hzである。
本発明によれば、センサは水平標的部域(例えばゴル
フ練習場)に所定の幾何学的配列で分布される。配列の
使用はボールの着地部域と矛盾しない標的部域、即ち一
般に細長い矩形部域をカバーできるように選択される。
データ処理のために容易に合理化でき、衝撃の検出を適
確に行え、異なる部域に適合するように容易に拡大又は
縮小されるセンサのパターンを提供するために、この幾
何学的配列は好ましくは六角形に配置された多数の三角
形を含むように選択される。かかる六角形配列(第4図
に平面図で示す)は拡大された範囲に亙りボールの着地
を感知でき、また所望であれば拡大部域をカバーするた
めに幅方向に容易に拡大できる。
この発明の装置を構成するに当たり、各センサ又はマ
イクロホン11は、送られた信号を所望のバンド幅に制限
し信号レベルをある程度高める関連フィルタ及び前置増
幅器が関連せしめられる。かかるセンサユニットは接続
箱15(第2図)を介して増幅を行う1つ以上の受信器16
へ結合され、次いで事前論理ステップを行う論理回路18
へ結合される。例えば、マイクロコンピュータ14により
処理される信号から、ランダム又はゆっくり変動する背
景ノイズを選別除去するのが望ましく、背景ノイズはボ
ール衝撃音の立ち上がり時間よりも短い立ち上がり時間
を有する任意の信号、例えば、通過する自動車、風など
である。本発明の操作実施例において、かかる選別は信
号通過に対して越えられるべき、かつ鋭く立ち上がる信
号の検出をゆっくり立ち上がる信号の検出から分離して
後者を捨てるべく信号の進行中比較を行う設定可能な限
界値を有する比較器により行われた。論理回路は、衝撃
場所の識別を行うために衝撃の第2及び第3のセンサ信
号を探す時間の窓を開くことにより衝撃の第1センサ信
号に応答するタイミング回路を含むことができる。
プロセッサ14は複数個の場所信号を記憶する関連メモ
リを有し、また一連の飛翔体の衝撃を表す場所信号を編
集し比較するよう機能する。特に、プロセッサ14は、特
定のクラブにより実際に達成された成績をゴルファに明
らかに教示補助を発生する1組の場所信号を統計解析す
る。プロセッサ14は、1組の場所信号を統計解析して、
好ましくはティー10から数ヤードの如き所定の軸線に沿
う所定の場所から離れた所定の場所の回りの信号の分布
を決定する。
プロセッサ14により発生され記憶された統計的データ
が電気信号の形態でディスプレーへ供給され、ディスプ
レーはプロセッサへ電気接続され、場所信号を受信し、
標的部域における飛翔体衝撃場所を観察者に表示する。
かかる表示の一例が第5図に示され、これはCRT又はLCD
ディスプレーの如き視覚表示装置に視覚表示として現れ
るか、あるいは適当な被駆動印刷装置により印刷され
る。表示は使用者、データ及び使用したクラブの如き他
の条件のための識別を含み、また使用したクラブの正常
レンジ及びそのレンジからの、又はそのレンジの回りの
衝撃又は着地の分布に関するデータを提示する。特に有
用なディスプレーはデータのための第5図の下に示す最
適合のカーブであり、評価中のクラブの『高パーセン
ト』ショットをゴルファにグラフで表示する。
思慮深い読者に理解される如く、この発明の方法の実
施は、標的部域に所定のパターンで分布した複数個の振
動センサに影響する振動の感知を表す複数個の電気信号
を発生し、電気的プロセッサにセンサ信号を受信し受信
信号を処理して標的部域におけるセンサの場所に関する
飛翔体の衝撃場所を決定し電気場所信号を発生し、標的
部域における飛翔体の衝撃場所を観察者に表示するステ
ップを含む。発生信号は空気中又は地中を伝わる可聴振
動数範囲の振動に応答して発生できる。この方法はセン
サを標的部域に幾何学的配列のパターンで分布させるス
テップ、及び複数個の場所信号を1組として記憶し一連
の飛翔体の衝撃を表すこれらの組の信号を編集し比較す
るステップを含む。1組の場所信号の統計解析を行い、
好ましくは所定場所の回りの組の信号の分布を決めるこ
とにより、この方法により監視される成績について使用
者に洞察力を与える。
図面及び明細書には本発明の好適実施例を述べた。ま
た特定の用語を用いたが、総括的例示的意味のためのみ
のものであり、限定のためのものでない。
フロントページの続き (73)特許権者 999999999 ロバーツ,エドガー ピー. 米国,ノース カロライナ 27104,ウ インストン セイレム,ウエストオーバ ー アベニユー 761 (72)発明者 ベアード,ブライス ピー. 米国,ノース カロライナ 28144,サ リスバリイ,エメラルド ストリート 1617 (72)発明者 クルツツ,ゼームス ダブリユー. 米国,ノース カロライナ 27104,ウ インストン セイレム,アーバー ロー ド 709 (72)発明者 ロバーツ,エドガー ピー. 米国,ノース カロライナ 27104,ウ インストン セイレム,ウエストオーバ ー アベニユー 761

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】衝撃ゴルフボールの的中率の評価を助ける
    装置において、 ゴルフボールを標的部域へ放つ点から遠方に位置する一
    般に細長い一般に矩形の一般に水平な面部域である標的
    部域を規定する所定の規則的な幾何学的パターンで分布
    された複数個の振動センサ手段の配列を具備し、各前記
    センサ手段は振動の感知を表す電気センサ信号を発生
    し、 前記センサ手段へ電気接続された電気プロセッサ手段を
    具備し、これはセンサ手段により発生されたセンサ信号
    を受信し、受信センサ信号を処理して標的部域における
    前記センサ手段の場所に関して長さ方向又は幅方向に離
    間した前記標的部域内の点にゴルフボール衝撃の場所を
    決定しそして電気場所信号を発生し、 複数個の場所信号を受信し記憶する前記プロセッサ手段
    に電気接続された記憶手段を具備し、 前記プロセッサ手段及び前記記憶手段は一連のゴルフボ
    ールの衝撃を表す場所信号を編集し比較し、 前記場所信号を受信し標的部域におけるゴルフボール衝
    撃の場所を観察者に表示する前記プロセッサ手段に電気
    接続したディスプレー手段を具備したことを特徴とする
    装置。
  2. 【請求項2】前記パターンは三角形と六角形とを含むグ
    ループから選択された多角形からなる請求項1記載の装
    置。
  3. 【請求項3】前記センサ手段及び前記プロセッサ手段と
    電気接続された比較手段を含み、この比較手段は前記セ
    ンサ手段により発生されたセンサ信号を受信し進行中比
    較を行って鋭く立ち上がる信号の検出をゆっくり立ち上
    がる信号の検出から分離して後者を捨てるようにした請
    求項1記載の装置。
  4. 【請求項4】前記センサ手段及び前記プロセッサ手段と
    電気接続されたタイミング手段を含み、このタイミング
    手段は衝撃場所の識別を行うために衝撃の第2及び第3
    のセンサ信号を探す時間の窓を開くことにより衝撃の第
    1センサ信号に応答する請求項1又は3記載の装置。
  5. 【請求項5】前記プロセッサ手段は1組の場所信号を解
    析して、ゴルフボールの飛行方向に実質的に対応する所
    定の軸線に沿う所定の場所から離れた組の信号の分布を
    決定する請求項1記載の装置。
  6. 【請求項6】前記プロセッサ手段は所定の軸線に沿う所
    定の場所から離れた組の信号の分布に最適合のカーブを
    表すディスプレー信号を発生する請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】衝撃ゴルフボールの的中率の評価を助ける
    方法において、 ゴルフボールを標的部域へ放つ点から遠方に位置する一
    般に細長い一般に矩形の一般に水平な面部域である標的
    部域を規定する所定の幾何学的パターンで分布された複
    数個の振動センサ手段配列に影響する振動の感知を表す
    複数個の電気信号を発生し、 電気プロセッサにおいてセンサ信号を受信し、受信セン
    サ信号を処理して標的部域におけるセンサ手段の場所に
    関して長さ方向又は幅方向に離間した前記標的部域内の
    点にゴルフボール衝撃の場所を決定しそして電気場所信
    号を発生し、 プロセッサと電気接続されたメモリに複数個の場所信号
    を記憶し、 一連のゴルフボールの衝撃を表す数組の場所信号を編集
    し比較し、 標的部域のゴルフボール衝撃の場所を観察者に表示する
    ことを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】三角形と六角形とを含むグループから選択
    された多角形から成るパターンでセンサを分布させるス
    テップを含む請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】前記センサ及び前記プロセッサと電気接続
    された比較手段においてセンサにより発生されたセンサ
    信号を受信し、信号の進行中比較を行い、鋭く立ち上が
    る信号の検出をゆっくり立ち上がる信号の検出から分離
    して後者を捨てるステップを含む請求項7記載の方法。
  10. 【請求項10】衝撃場所の識別を行うために衝撃の第2
    及び第3のセンサ信号を探す時間の窓を開くことにより
    衝撃の第1センサ信号に応答するステップを含む請求項
    7又は9記載の方法。
  11. 【請求項11】1組の場所信号を解析して、ゴルフボー
    ルの飛行方向に実質的に対応する所定の軸線に沿う所定
    の場所から離れた組の信号の分布を決定するステップを
    含む請求項7記載の方法。
  12. 【請求項12】所定の軸線に沿う所定の場所から離れた
    組の信号の分布に最適合のカーブを表すディスプレー信
    号を発生するステップを含む請求項11記載の方法。
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