JP3047652B2 - 飛翔球体計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばクラブにより
打ち出されるゴルフボールなどのように高速で飛行する
飛翔体の、仰角、水平角、および速度を算出する飛翔球
体計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】クラブにより打ち出されるゴルフボール
の打ち出し角度や飛翔速度を測定する装置として、以下
のようなものが知られている。 （１） インパクト位置直前にクラブヘッドを検知する
磁気センサが配置されている。インパクトの際、この磁
気センサから得られる交流波形に基づき、クラブヘッド
のスピード、フェース角度、ブロー方向およびヒッティ
ングエリアなどが算出される。また、インパクト後のボ
ールを検出するために、ボールの飛球方向に沿って２系
統のボール検出部が順次配置されている。ここで、各ボ
ール検出部は、赤外線ダイオードと複数個のフォトトラ
ンジスタとをボール飛球線を挟んで対向するように配置
した構成となっている。このような構成において、イン
パクトされて飛行するボールにより赤外線ダイオードの
出力光が遮られると、この出力光を受光すべきフォトト
ランジスタからボール検出信号が得られる。このように
して各ボール検出部の各フォトトランジスタから得られ
る検出信号に基づき、ボールの飛出方向（左右のブレ角
度）、仰角および初速度などを算出する。ここで、各ボ
ール検出部のフォトトランジスタの検出信号は、同ボー
ル検出部内の赤外線ダイオードに対応した成分のみなら
ず、他方のボール検出部内の赤外線ダイオードに対応し
た成分をも含んでいる。そして、ボール位置を検出する
ためには、検出信号内のこれらの２成分を分離する必要
がある。そこで、各赤外線ダイオードを、互いに位相が
１８０°ずれた２相のパルス信号により駆動する。ま
た、フォトトランジスタの検出信号に含まれる２成分を
各パルス信号に同期した２系統のサンプリングパルスに
よって各々サンプリングするようにした。このボール検
出信号よりボールの位置を検出し、検出結果からボール
の飛出水平角（左右のブレ角度）、仰角、および初速な
どを算出する（三菱電機技報ｖｏｌ．５８・Ｎｏ２・１
９８４号公報）。 （２） ボールに超反射性の半円形のストリップを取り
付けて、飛行するボールに対し照明装置より光を照射
し、ストリップによる反射光を複数のセンサによって検
出する。そして、センサによる検知結果から実際にゴル
フコースにおいてプレイされた場合に結果として出るで
あろう到達距離、左方あるいは右方への距離、およびボ
ールの高さの最適な高さからの差などを検出する（特開
昭４８−４０５１４号公報）。 （３） ボールの飛球方向に沿って２系統のボール検出
部が順次配置されている。各ボール検出部は、光源と複
数個のフォトトランジスタとをボール飛球線を挟んで対
向するように配置した構成を有する。各光源として、前
面にスリットを有する密閉箱内に発光素子およびこの発
光素子の出力光を集光する手段を収納したものを用い、
各光源の出力光が各々対応する系統のフォトトランジス
タによって受光されるようにした。このような構成によ
り、各フォトトランジスタから得られる検出信号に基づ
き、各ボール検出部間をボールが通過する際の通過時間
および通過距離が算出され、算出結果に基づいてクラブ
およびボールのスピードが測定される（特公昭５８−４
４３８７号公報）。 その他、ボールを光学的に検知することにより、ボール
の飛び角度又は速度などを測定する装置が、特開昭４９
−１１１７２９号公報、特開昭５６−４３５０５号公
報、および特開昭６１−２０４５１４号公報に開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の測定装置は、いずれも装置の構成が複雑であるとい
う問題があった。また、特に、（１）の装置の場合、２
系列のボール位置検出手段を必要とし、組立精度が測定
精度に及ぼす影響が大きく、部品点数の増加と共にコス
ト面でも不利であった。また、ボールが球体であるとい
う飛翔体の形状について考慮されておらず、計算精度が
低いという問題があった。また、（２）の装置の場合、
ボールに超反射性のストリップを設けるなど特殊のボー
ルしか使用することができず、（３）の装置において
は、クラブやボールの速度しか測定することができない
という問題があった。

【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、構成が簡単であり、高精度な結果が得られる
飛翔球体計測装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による飛翔球体
計測装置は、飛翔体が所定の飛行開始点から飛行を開始
するのを検出する飛行開始検出手段と、前記飛行開始点
から見て前記飛翔体の飛行方向前方に配置され、光ビー
ムを、前記飛行開始点から一定の距離だけ離間した平面
に沿い、かつ、一定の幅を有し、水平面に対して垂直方
向に拡散するよう照射するレーザ光源と、前記レーザ光
源が照射する前記光ビームを連続的に受光し、前記飛翔
体によって遮光されることにより該飛翔体の投影位置を
検出するレーザ受光部と、前記飛行開始検出手段が前記
飛翔体の飛行開始を検出してから前記飛翔体が前記レー
ザ光源が出力する前記光ビームと交差を開始するまでの
時間および交差を終了するまでの時間を各々計時すると
共に、前記飛翔体が前記光ビームと交差を開始した時点
および交差を終了した時点で前記レーザ受光部により検
出される該飛翔体の投影位置に基づいて前記飛翔体の仰
角、水平角および速度を算出する演算処理手段とを具備
することを特徴としている。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、飛行開始検出手段により飛
翔体の飛行開始が検知され、これにより演算処理手段が
時間の計測を始める。飛翔体は、飛行途中にレーザ光源
より照射される光ビームと交差し、その光ビームはレー
ザ受光部により検知され、それにより飛翔体の投影位置
が検出される。演算処理手段は、レーザ受光部による信
号に基づいて、飛翔体が光ビームと交差する時間を検出
する。そして、演算処理手段は、検出された時間および
飛翔体の位置により飛翔体の仰角、水平角、および速度
を算出する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。図１はこの発明の一実施例による飛
翔球体計測装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、１は球体であり、矢印ｕ方向へ移動する。２は
トリガー発光部であり、３はトリガー発光部２の出力光
を受光して電気信号に変換するトリガー受光部である。
球体１は、これらのトリガー発光部２およびトリガー受
光部３間を結ぶ直線の極近傍に配置され、トリガー発光
部２の出力光は、インパクトされた球体１によって必ず
遮られるようになっている。４はレーザ光源であり、球
体１の直進方向に一定の幅をもちそれに対して垂直方向
に拡散する光ビームＢＭを出力する。５はレーザ受光部
であり、レーザ光源４の出力光を受光して電気信号に変
換する。これらレーザ光源４およびレーザ受光部５につ
いて、以下に説明する。

【０００８】図２（ａ）に、上述のレーザ光源４の構成
例を示す。この図において、６はレーザ発光素子であ
り、７はレーザ発光素子６の出力光を平行光にするコリ
メートレンズである。８は凹レンズであり、コリメート
レンズ７からの入射光を、横幅は一定で縦方向に拡散す
る光ビームＢＭとして、前述したレーザ受光部５に対し
て照射する。また、光ビームＢＭを出力するために、図
２（ａ）に示す凹レンズ８の代わりに図２（ｂ）に示す
シリンドリカルレンズ９を用いてもよい。

【０００９】このようにして出力される光ビームＢＭ
は、図３に示すようにレーザ受光部５により受光され
る。レーザ受光部５は、垂直方向に拡散した光ビームＢ
Ｍを連続的に受光し、球体１が光ビームＢＭを遮ること
により受光面に生じる影の位置を検出するものである。
ここでは、このレーザ受光部５に使用される受光素子と
して、位置検出素子（Ｐosition Ｓensitive Ｄevice、
以下、ＰＳＤと略称）５０を用いる場合を説明する。図
４にＰＳＤ５０の具体的な構成を示す。この図に示すＰ
ＳＤ５０は、光が入射するとその入射位置に発生する電
荷を、光電流Ｉ₁，Ｉ₂としてその両端に配置された電極
５１ａ，５１ｂより各々出力する。この光電流Ｉ₁，Ｉ₂
は、入射位置から電極５１ａ，５１ｂまでの距離に反比
例した大きさで取り出される。また、球体１がレーザ光
源４からの光ビームＢＭと交差することによりＰＳＤ５
０への入射光量が減少すると、それにより光電流Ｉ₁，
Ｉ₂も減少する。その時、球体１が横切ることにより生
じる影がＰＳＤ５０の受光面上に映ると、この影の位置
Ｐに応じて光電流Ｉ₁，Ｉ₂の出力が各々変化する。

【００１０】図５は以上説明したトリガー受光部３、
レーザ受光部５および演算装置２３の電気的構成を示す
ブロック図である。トリガー受光部３は、受光素子３
ａ、電流／電圧変換器３ｂ、増幅器３ｃ、波形整形器３
ｄとからなる。受光素子３ａは、トリガー発光部２の出
力光を受光し、その受光量に応じた電流を出力する。こ
の受光素子３ａは、球体１によってトリガー発光部２の
出力光が遮られると受光量が変化するため、出力電流が
変化する。電流／電圧変換器３ｂは、受光素子３ａの出
力電流を、その値に応じた電圧の信号に変換し、これを
増幅器３ｃへ供給する。また、増幅器３ｃは、電流／電
圧変換器３ｂの出力信号を所定レベルに増幅して、波形
整形器３ｄへ供給する。そして、波形整形器３ｄは増幅
器３ｃの出力信号を波形整形して、パルス信号Ｓ１とし
て後述するクロス開始点カウンタ１２およびクロス終了
点カウンタ１３へ出力する。

【００１１】レーザ受光部５は、ＰＳＤ５０、電流／電
圧変換器１４，１５、加算器１６、減算器１７、波形整
形器１８、除算器１９、Ａ／Ｄ変換器２０を有すると共
に、クロス開始点カウンタ１２およびクロス終了点カウ
ンタ１３、クロス開始点角度データメモリ２１およびク
ロス終了点角度データメモリ２２を有している。球体１
によってレーザ光源４の出力光が遮られると、ＰＳＤ５
０の電極５１ａ，５１ｂから出力される光電流Ｉ₁，Ｉ₂
が変化する。電流／電圧変換器１４，１５は、この出力
電流の変化に対応した電圧Ｖ₁，Ｖ₂を加算器１６および
減算器１７に出力する。加算器１６は、電圧Ｖ₁，Ｖ₂を
加算しその加算結果（Ｖ₁＋Ｖ₂）を出力する。また、減
算器１７は、電圧Ｖ₁，Ｖ₂を減算しその減算結果（Ｖ₁
−Ｖ₂）を出力する。波形整形器１８は、上記加算結果
（Ｖ₁＋Ｖ₂）を波形整形し、パルス信号Ｓ２として、ク
ロス開始点カウンタ１２およびクロス終了点カウンタ１
３、クロス開始点角度データメモリ２１およびクロス終
了点角度データメモリ２２へ供給する。クロス開始点カ
ウンタ１２およびクロス終了点カウンタ１３は、前述し
たパルス信号Ｓ１によって計時を開始し、波形整形器１
８から得られる上記パルス信号Ｓ２の負方向の変化に基
づき計時を停止する。一方、除算器１９は、加算器１６
による加算結果（Ｖ₁＋Ｖ₂）および減算器１７による減
算結果（Ｖ₁−Ｖ₂）が供給され、それらを除算してその
除算結果（Ｖ₁−Ｖ₂）／（Ｖ₁＋Ｖ₂）を出力する。Ａ／
Ｄ変換器２０は、この除算結果（Ｖ₁−Ｖ₂）／（Ｖ₁＋
Ｖ₂）をデジタル信号に変換し、クロス開始点角度デー
タメモリ２１およびクロス終了点角度データメモリ２２
へ供給する。クロス開始点角度データメモリ２１あるい
はクロス終了点角度データメモリ２２は、波形整形器１
８が出力するパルス信号Ｓ２の負方向の変化によって、
デジタル信号に変換された除算結果（Ｖ₁−Ｖ₂）／（Ｖ
₁＋Ｖ₂）を書き込む。

【００１２】演算装置２３は、クロス開始点カウンタ１
２およびクロス終了点カウンタ１３、クロス開始点角度
データメモリ２１およびクロス終了点角度データメモリ
２２の各データを取り込み、それらに基づいて球体１の
速度、仰角および水平方位角を演算する。この演算の
際、図１に示す直交座標系を想定して球体１の位置を特
定する。ここで、直交座標のＹ軸は、水平面内にあって
トリガー発光部２からトリガー受光部３へ射出される光
の射出方向と一致している。Ｘ軸は上記水平面内にあっ
てＹ軸と直交し、Ｚ軸はＹ軸およびＸ軸に垂直となって
いる。レーザ光源４より発せられる光ビームＢＭは、Ｙ
−Ｚ平面に平行となるように放射される。

【００１３】次に、飛翔球体計測装置の動作について説
明する。なお、以下では、図６に示すように、基準の座
標をＡ（０，０，０）とし、所定の飛行開始点におかれ
た球体１の中心座標をＢ（０，ｙ₀，ｚ₀）、レーザ光源
４の仮想焦点座標をＱ（ｘ₃，０，０）とする。また、
球体１の飛び方向の速度をｖ、飛び出し仰角をθ、目標
の飛球線ｓとのブレ角度、すなわち飛び出し水平角を
α、球体３の半径をｒとする。

【００１４】まず、飛行開始点に置かれた球体１が、打
撃などにより矢印ｕ方向へ飛行を開始する。この時、球
体１は、トリガー発光部２からトリガー受光部３へと向
かう光ビームと交差し、トリガー受光部３への入射光量
が変化する。トリガー受光部３内では、図５に示すよう
に、光電変換手段である受光素子３ａにおいて光量の変
化が電流の変化として検出される。電流の変化は電流／
電圧変換器３ｂにより電圧の変化に変換され、増幅器３
ｃにおいて適当な信号レベルに増幅される。更に、波形
整形器３ｄにより波形整形されたパルス信号Ｓ１は、レ
ーザ受光部５内のクロス開始点カウンタ１２およびクロ
ス終了点カウンタ１３に供給される。クロス開始点カウ
ンタ１２およびクロス終了点カウンタ１３は、波形整形
器３ｄからのパルス信号Ｓ１を受信することによりカウ
ントを開始する。

【００１５】球体１は、トリガー発光部２より発せられ
る光ビームを横切った後に飛行を続け、レーザ発光部４
からレーザ受光部５に向けて放射される光ビームＢＭを
横切る。ここで、図３、４および５によりレーザ受光部
５における処理について説明する。球体１が光ビームＢ
Ｍを横切ることにより、ＰＳＤ５０の受光量が変化し、
これらの変化が各電極５１ａ，５１ｂから出力される光
電流Ｉ1，Ｉ2の変化となって現れる。ここで、図３およ
び図４においてＰＳＤ５０の有効長、すなわち電極５１
ａ，５１ｂ間の距離をＬ、ＰＳＤ５０上の影の位置Ｐと
電極５１ａとの距離をｘ_B、レーザ光源４から照射され
る光ビームＢＭによる全光電流（Ｉ₁＋Ｉ₂）をＩ₀とす
ると、光電流Ｉ₁，Ｉ₂は Ｉ₁＝Ｉ₀・｛（Ｌ−ｘ_B）／Ｌ｝ …(1) Ｉ₂＝Ｉ₀・（ｘ_B／Ｌ） …(2) となる。(1)式および(2)式より、光電流Ｉ₁，Ｉ₂の差を
とると Ｉ₁−Ｉ₂＝Ｉ₀・｛（Ｌ−２ｘ_B）／Ｌ｝ …(3) となる。また、Ｉ₁＋Ｉ₂＝Ｉ₀より （Ｉ₁−Ｉ₂）／（Ｉ₁＋Ｉ₂）＝（Ｌ−２ｘ_B）／Ｌ …(4) となり、 ｘ_B＝１／２・Ｌ・｛１−（Ｉ₁−Ｉ₂）／（Ｉ₁＋Ｉ₂）｝ …(5) となる。そして、この(5)式より、球体１の光ビームＢ
Ｍと交差する点の位置が求められる。

【００１６】ここで、球体１が光ビームＢＭと交差し始
めると光ビームＢＭが遮られ、光電流Ｉ₁，Ｉ₂が減少
し、それに対応して図５に示す電流／電圧変換器１４，
１５の出力電圧Ｖ₁，Ｖ₂も減少する。そして、加算器１
６から光電流Ｉ₁，Ｉ₂の和（Ｉ₁＋Ｉ₂）に対応した電圧
（Ｖ₁＋Ｖ₂）が、波形整形器１８および除算器１９に出
力される。それによって、波形整形器１８のパルス信号
Ｓ２がローレベルとなり、クロス開始点カウンタ１２の
カウントが停止する。この時点におけるクロス開始点カ
ウンタ１２のカウント値は、球体１が飛行を開始してか
ら光ビームＢＭと交差を開始するまでの時間ｔ₁に相当
する。また、これと同時に、減算器１７から光電流
Ｉ₁，Ｉ₂の差（Ｉ₁−Ｉ₂）に対応した電圧（Ｖ₁−Ｖ₂）
が除算器１９に出力される。その結果、除算器１９によ
り（Ｉ₁−Ｉ₂）／（Ｉ₁＋Ｉ₂）に対応した電圧（Ｖ₁−
Ｖ₂）／（Ｖ₁＋Ｖ₂）が演算される。この演算結果はＡ
／Ｄ変換器２０によりデジタル信号に変換され、クロス
開始点角度データメモリ２１に記憶される。このクロス
開始点角度データメモリ２１に記憶されるデータは、球
体１と光ビームＢＭとの交差の開始時点における除算結
果（Ｖ₁−Ｖ₂）／（Ｖ₁＋Ｖ_２）となる。

【００１７】次に、球体１の光ビームＢＭとの交差が終
了すると、ＰＳＤ５０の受光量が増加し、それにより各
電極５１ａ，５１ｂから出力される光電流Ｉ_１，Ｉ₂が
増加する。そして、波形整形器１８のパルス信号Ｓ２が
ハイレベルとなり、最大値となった時にクロス終了点カ
ウンタ１３のカウントが停止する。この時点におけるク
ロス終了点カウンタ１３のカウント値は、球体１が飛行
を開始してから光ビームＢＭと交差を終了するまでの時
間ｔ₂に相当する。これと同時に、上述の処理と同様に
減算器１７および除算器１９により演算がなされ、演算
結果がＡ／Ｄ変換器２０によりデジタル信号に変換され
て、クロス終了点角度データメモリ２２に記憶される。
このクロス終了点角度データメモリ２２に記憶されるデ
ータは、球体１と光ビームＢＭとの交差が終了した時点
における除算結果（Ｖ₁−Ｖ₂）／（Ｖ₁＋Ｖ₂）となる。

【００１８】演算装置２３は、クロス開始点角度データ
メモリ２１よりデータを取り込み、ＰＳＤ５０上の影の
位置を示すデータｘ_B1を ｘ_B1＝１／２・Ｌ・｛１−（Ｖ₁−Ｖ₂）／（Ｖ₁＋Ｖ₂）｝ …(6) として求める。また、クロス終了点角度データメモリ２
２よりデータを取り込み、ＰＳＤ５０上の影の位置を示
すデータｘ_B2を ｘ_B2＝１／２・Ｌ・｛１−（Ｖ₁−Ｖ₂）／（Ｖ₁＋Ｖ₂）｝ …(7) として求める。図３において、レーザ光源４の仮想焦点
座標ＱよりＹ軸上に延長した線ｖとＰＳＤ５０の受光面
のＺ軸上に延長した線ｗとの交点から、仮想焦点座標Ｑ
までの距離をｍとし、水平面からＰＳＤ５０の最下端ま
での距離をｎとすると、球体１が光ビームＢＭと交差し
始めた時点のセンサ角ｗ₁は ｗ₁＝tan^-1（ｎ＋ｘ_B1）／ｍ …(8) として求められる。同時に、球体１が光ビームＢＭと交
差し終わる時点のセンサ角ｗ₂は ｗ₂＝tan^-1（ｎ＋ｘ_B2）／ｍ …(9) として求められる。

【００１９】次に、演算装置２３は、クロス開始点カウ
ンタ１２およびクロス終了カウンタ１３より各カウンタ
値を取り込む。ここで、図６において球体１が光ビーム
ＢＭと交差し始めた時、すなわち時間ｔ₁後の、球体１
の中心座標をＣ（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）とすると、光ビーム
ＢＭと交差する交点の座標はＤ（ｘ₃，ｙ₁，ｚ₁）とな
り ｘ₁＝ｖｔ₁cosθcosα
…(10) ｙ₁＝ｖｔ₁cosθsinα＋ｙ₀ …(11) ｚ₁＝ｖｔ₁sinθ＋ｚ₀ …(12) ｘ₃−ｘ₁＝ｒ …(13) ｚ₁／ｙ₁＝tanｗ₁ …(14) となる。また、球体１が光ビームＢＭと交差し終わった
時、すなわち時間ｔ₂後の、球体１と光ビームＢＭと交
差する交点の座標をＥ（ｘ₄，ｙ₄，ｚ₄）とすると ｘ₄
＝ｖｔ₂cosθcosα
…(15) ｙ₄＝ｖｔ₂cosθsinα＋ｙ₀ …(16) ｚ₄＝ｖｔ₂sinθ＋ｚ₀ …(17) ｘ₄−ｘ₃＝ｒ …(18) ｚ₄／ｙ₄＝tanｗ₂ …(19) となる。

【００２０】次に、(10)式および(13)式より ｘ₃−ｒ＝ｖｔ₁cosθcosα …(20) となり、(11)、(12)および(14)式より ｖ（sinθ−cosθsinαtanｗ₁）＝（ｙ₀tanｗ₁−ｚ₀）／ｔ₁ …(21) となる。また、(15)および(18)式より ｘ₃＋ｒ＝ｖｔ₂cosθcosα …(22) となり、(16)、(17)および(19)式より ｖ（sinθ−cosθsinαtanｗ₂）＝（ｙ₀tanｗ₂−ｚ₀）／ｔ₂ …(23) となる。以上の(21)および(23)式より ｖcosθsinα＝１／（tanｗ₂−tanｗ₁） ・｛（ｙ₀tanｗ₁−ｚ₀）／ｔ₁−（ｙ₀tanｗ₂−ｚ₀）／ｔ₂＝ｋ₁ …(24) となる。また、(20)式より ｖcosθsinα＝（ｘ₃−ｒ）／ｔ₁＝ｋ₂ …(25) となり、(24)および(25)式より tanα＝ｋ₁／ｋ₂ …(26) すなわち α＝tan^-1（ｋ₁／ｋ₂） …(27) となり、水平角αが求められる。

【００２１】また、(21)および(24)式より ｖsinθ−ｋ₁tanｗ₁＝（ｙ₀tanｗ₁−ｚ₀）／ｔ₁ …(28) となり、 ｖsinθ＝ｋ₁tanｗ₁＋（ｙ₀tanｗ₁−ｚ₀）／ｔ₁＝ｋ₃ …(29) となる。そして、(25)および(27)式より ｖcosθ＝ｋ₂／cos｛tan^-1（ｋ₁／ｋ₂） …(30) となる。(29)式を(30)式で割ると tanθ＝ｋ₃・cos｛tan^-1（ｋ₁／ｋ₂）｝／ｋ₂｝ …(31) となり、 θ＝tan^-1［ｋ₃・cos｛tan^-1（ｋ₁／ｋ₂）｝／ｋ₂］ …(32) となって、仰角θが求められる。

【００２２】そして、(31)および(32)式より ｖ＝［ｋ₂／cos｛tan^-1（ｋ₁／ｋ₂）｝］ ・［１／cos｛tan^-1（ｋ₃・cos（tan^-1（ｋ₁／ｋ₂））／ｋ₂）｝］ …(33) となり、球体１の速度ｖが求められる。

【００２３】以上のように、本実施例によれば、演算装
置の演算による方程式の解がただ１つ求められるため、
演算処理時間が短く、誤差が少ない。また、発光源が１
つであるため、取り付けが容易で、ビーム径誤差の計測
に及ぼす影響が少ない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、飛翔体が所定の飛行開始点から飛行を開始するのを
検出する飛行開始検出手段と、前記飛行開始点から見て
前記飛翔体の飛行方向前方に配置され、光ビームを、前
記飛行開始点から一定の距離だけ離間した平面に沿い、
かつ、一定の幅を有し、水平面に対して垂直方向に拡散
するよう照射するレーザ光源と、前記レーザ光源が照射
する前記光ビームを連続的に受光し、前記飛翔体によっ
て遮光されることにより該飛翔体の投影位置を検出する
レーザ受光部と、前記飛翔体が前記レーザ光源が出力す
る前記光ビームと交差を開始するまでの時間および交差
を終了するまでの時間を各々計時すると共に、前記飛翔
体が前記光ビームと交差を開始した時点および交差を終
了した時点で前記レーザ受光部により検出される該飛翔
体の投影位置に基づいて前記飛翔体の仰角、水平角およ
び速度を算出する演算処理手段とを設けたので、高速で
飛行する飛翔体の仰角、水平角、および速度を、複雑な
構成を要さず、かつ高精度に計測できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例による飛翔球体計測装置
の構成を示す概略図である。

【図２】 同実施例によるレーザ光源の構成を示す図で
ある。

【図３】 同実施例によるレーザ受光部の構成例を示す
図である。

【図４】 同実施例によるレーザ受光部として使用され
るＰＳＤの構成を示す図である。

【図５】 同実施例による回路構成を示す図である。

【図６】 同実施例による飛翔球体計測装置の動作を説
明する図である。

【符号の説明】

１…球体（飛翔体）、２…トリガー発光部、３…トリガ
ー受光部（飛行開始検出手段）、４……レーザ光源、５
…レーザ受光部、５０……ＰＳＤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中條 康之 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株 式会社内 (56)参考文献 実開 昭59−85269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63B 69/36 G01P 3/36 G01P 3/68

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛翔体が所定の飛行開始点から飛行を開
   始するのを検出する飛行開始検出手段と、 前記飛行開始点から見て前記飛翔体の飛行方向前方に配
   置され、光ビームを、前記飛行開始点から一定の距離だ
   け離間した平面に沿い、かつ、一定の幅を有し、水平面
   に対して垂直方向に拡散するよう照射するレーザ光源
   と、 前記レーザ光源が照射する前記光ビームを連続的に受光
   し、前記飛翔体によって遮光されることにより該飛翔体
   の投影位置を検出するレーザ受光部と、 前記飛行開始検出手段が前記飛翔体の飛行開始を検出し
   てから前記飛翔体が前記レーザ光源が出力する前記光ビ
   ームと交差を開始するまでの時間および交差を終了する
   までの時間を各々計時すると共に、前記飛翔体が前記光
   ビームと交差を開始した時点および交差を終了した時点
   で前記レーザ受光部により検出される該飛翔体の投影位
   置に基づいて前記飛翔体の仰角、水平角および速度を算
   出する演算処理手段とを具備することを特徴とする飛翔
   球体計測装置。