JP4548162B2 - Moving object detection device and speed measurement device - Google Patents

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Description

本発明は、移動物体の通過を検知する移動物体の検知装置及びこの移動物体の移動速度を計測する移動物体の速度計測装置に関するものであり、特に、反射型のフォトインタラプタを使用した移動物体の検知装置、及びこの移動物体の検知装置を少なくとも2組配置することによって、それぞれの移動物体の検知装置で検知する反射光の検知タイミングの時間差と前記移動物体の検知装置の相互の距離から移動物体の移動速度を計測する速度計測装置に関するものである。   The present invention relates to a moving object detection device that detects the passage of a moving object and a moving object speed measurement device that measures the moving speed of the moving object. In particular, the present invention relates to a moving object using a reflective photointerrupter. By arranging at least two detection devices and detection devices for the moving object, the moving object is detected from the time difference between the detection timings of the reflected light detected by the detection device for each moving object and the mutual distance of the detection device for the moving object. The present invention relates to a speed measuring device that measures the moving speed of the robot.

移動物体のスピードの計測には、反射型や透過型のフォトインタラプタが多く使用されている。そして、従来技術では、反射型のフォトインタラプタは、光源と受光センサとを一体化して装置自体を小型化することができる長所を有しているが、一方では、移動物体の表面の反射率が一定でなく、或いは移動物体の形状が部分的に異なる場合には、移動物体の表面の反射率や移動物体の形状によって検知精度が変化する短所を有しているので、ゴルフクラブをスイングする際のゴルフクラブのシャフトやヘッドのスピードの計測には適しないものとされており、ゴルフクラブのシャフトやヘッドのスピードの計測には、専ら、透過型のフォトインタラプタが使用されていた。   Many reflection type and transmission type photo interrupters are used to measure the speed of a moving object. In the prior art, the reflection type photo interrupter has an advantage that the device itself can be miniaturized by integrating the light source and the light receiving sensor, but on the other hand, the reflectance of the surface of the moving object is low. If the shape of the moving object is not constant or partially different, the detection accuracy varies depending on the reflectance of the surface of the moving object and the shape of the moving object. The golf club shaft and head are not suitable for measuring the speed of the golf club, and a transmissive photo interrupter is exclusively used for measuring the speed of the golf club shaft and head.

透過型のフォトインタラプタは、所定の光路に沿って投射される光を、スイングするゴルフクラブのシャフトやヘッドで遮断することによって移動物体の通過を検知し、所定の距離だけ離れた2ヶ所の光路を遮断する検知タイミングの時間差によって移動物体の速度を計測するものである。この透過型のフォトインタラプタを使用したゴルフクラブヘッドのヘッドスピード計測装置は、例えば、特許文献1に開示されている。   A transmissive photo interrupter detects the passage of a moving object by blocking light projected along a predetermined optical path with a shaft or head of a swinging golf club, and two optical paths separated by a predetermined distance. The speed of the moving object is measured based on the time difference of the detection timing at which the signal is cut off. A golf club head speed measuring device using this transmissive photo interrupter is disclosed in, for example, Patent Document 1.

しかし、透過型のフォトインタラプタでは、受光センサを光源の光軸上に正確に配置しなければならないが、その間を移動物体が通過するために、光源と受光センサとを離して配置することになる。しかし、光源と受光センサとの光軸が移動しないようにしなければならないので、離れた位置にある光源と受光センサとを一体にして固定する必要があり、どうしても装置が大きなものとならざるを得なかった。この問題を解決するために、出願人は、光源からの光を再帰反射性の反射手段で反射させることによって、光源と受光センサとを一体化し、反射手段の取付けを容易にしたゴルフクラブのヘッドスピード計測装置を特許文献2で開示した。   However, in the transmissive photointerrupter, the light receiving sensor must be accurately arranged on the optical axis of the light source. However, since the moving object passes between them, the light source and the light receiving sensor are arranged apart from each other. . However, since it is necessary to prevent the optical axes of the light source and the light receiving sensor from moving, it is necessary to fix the light source and the light receiving sensor at separate positions together, and the apparatus must be large. There wasn't. In order to solve this problem, the applicant has made the golf club head in which the light source and the light receiving sensor are integrated by reflecting the light from the light source with the retroreflective reflecting means, thereby facilitating the mounting of the reflecting means. A speed measuring device is disclosed in Patent Document 2.

しかしながら、人がゴルフクラブを把持してスイングする際のゴルフクラブのシャフトやヘッドは、ほぼ一定の経路を通過するが、正確に一定の経路を通過するものではなく、スイングごとにバラツキが生じることは避けられない。このため、ゴルフクラブのシャフトやヘッドに配置された所定の位置(移動速度を計測する位置)は、スイングごとに少しずつ異なった経路を通過することになる。   However, when a person grips a golf club and swings, the shaft and head of the golf club pass through a substantially constant path, but do not pass through a constant path accurately, and variations occur between swings. Is inevitable. For this reason, the predetermined position (position where the moving speed is measured) arranged on the shaft or head of the golf club passes through a slightly different route for each swing.

一方、透過型の速度計測装置による移動速度の計測は、投射される光の光路の位置における移動速度を計測することになるので、その位置を通過する物体の速度は正確に計測できるものの、光路の位置をゴルフクラブの所定の位置(移動速度を計測する位置)が通過するとは限らないので、人がスイングするゴルフクラブのように、通過位置が安定しない移動物体に配置された所定の位置の速度を計測したい場合には、光路の位置とゴルフクラブの所定の位置(移動速度を計測する位置)との通過する経路の誤差によって、計測した移動速度に誤差が生じることは避けられない。そして、ゴルフクラブの移動速度を計測する位置の範囲を広げた場合には、さらに大きな誤差が生じることになる。
特開平10−206451号公報 特開2004−301797号公報
On the other hand, the measurement of the moving speed by the transmission-type speed measuring device measures the moving speed at the position of the optical path of the projected light, but the speed of the object passing through the position can be accurately measured, but the optical path The predetermined position of the golf club (the position at which the moving speed is measured) does not always pass through the position of When it is desired to measure the speed, it is inevitable that an error occurs in the measured moving speed due to an error in a path through which the position of the optical path and a predetermined position of the golf club (position where the moving speed is measured). And when the range of the position which measures the moving speed of a golf club is expanded, a bigger error will arise.
JP-A-10-206451 JP 2004-301797 A

本発明は、従来技術のこのような問題点を解決して、移動物体の表面の反射率や移動物体の形状によって検知精度が変化することなく移動物体の通過を確実に検知することができるとともに、通過位置が安定しない移動物体においても、移動速度を計測する所定の位置の通過を確実に検知することができる移動物体の検知装置、及びこの移動物体の検知装置を使用した速度計測装置を提供することを目的とするものである。   The present invention solves such problems of the prior art, and can reliably detect the passage of a moving object without changing the detection accuracy depending on the reflectance of the surface of the moving object or the shape of the moving object. Provided is a moving object detection device capable of reliably detecting passage of a predetermined position for measuring a moving speed even for a moving object whose passage position is not stable, and a speed measurement device using the moving object detection device. It is intended to do.

上記の課題を解決するために、本発明は、空間を移動する移動物体について、この移動物体の、前記空間におけるそれぞれ異なる測定対象領域の通過をそれぞれ検知する移動物体の検知装置であって、前記移動物体に設けられた反射マーカと、それぞれ異なる測定対象領域に投射するための扇状に広がる投射光を出射する光源と、前記光源から出射される前記投射光を透過および反射して分岐し、前記分岐された一方の光を、第1の投射光として所定の測定領域に投射させる第1のハーフミラーと、前記第1のハーフミラーで分岐された他方の光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して第2の投射光として前記第1の投射光とは異なる測定領域に投射させるとともに前記他方の光を透過させる、少なくとも1つの第2のハーフミラーと、前記第2のハーフミラーを透過した透過光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して、第3の投射光として前記第1の投射光および前記第2の投射光とは異なる測定領域に投射させる反射手段と、前記移動物体の前記反射マーカで反射されて、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る第1の反射光、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る第2の反射光、および前記第3の投射光の逆経路を通過して戻る第3の反射光を検知する受光センサとを有することを特徴とする移動物体の検知装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a moving object detection device that detects, with respect to a moving object that moves in space, each of the moving object that passes through different measurement target regions in the space, A reflection marker provided on the moving object, a light source that emits fan-shaped projection light for projecting to different measurement target regions, and the projection light emitted from the light source is transmitted and reflected to branch off, The first half mirror that projects one branched light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and the other light branched by the first half mirror is the first projection light. At least one second half mirror that reflects in a parallel direction and projects the second projection light onto a measurement area different from the first projection light and transmits the other light; The transmitted light that has passed through the second half mirror is reflected in a direction parallel to the first projection light, and is different from the first projection light and the second projection light as third projection light. Reflecting means for projecting on the measurement area, first reflected light reflected by the reflective marker of the moving object, and returning through the reverse path of the first projection light, reverse path of the second projection light A moving object detection device, comprising: a second reflected light that passes back through the light path; and a light receiving sensor that detects the third reflected light that passes back through a reverse path of the third projection light. provide.

また、前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を反射して、この反射光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を透過させて前記受光センサに導くものであり、前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が反射されて前記受光センサに導かれ、前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が反射されて前記受光センサに導かれることが好ましい。 The first half mirror reflects the projection light emitted from the light source and projects the reflected light on the predetermined measurement region as the first projection light. The first reflected light returning through the reverse path of light is transmitted and guided to the light receiving sensor, and the second half mirror returns through the reverse path of the second projection light. The second reflected light is reflected and guided to the first half mirror, the second reflected light is reflected by the first half mirror and guided to the light receiving sensor, and the reflecting means The third reflected light that passes back through the reverse path of the third projection light is reflected and guided to the second half mirror, and the third reflected light passes through the second half mirror. Transmitted and guided to the first half mirror, the first half mirror Is preferably introduced into the third light receiving sensor is reflected light reflected by Fumira.

また、前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を透過して、この透過光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を反射させて前記受光センサに導くものであり、前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が透過されて前記受光センサに導かれ、前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が透過されて前記受光センサに導かれることもまた好ましい。 The first half mirror transmits the projection light emitted from the light source, and projects the transmitted light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and the first projection. The first reflected light returning through the reverse path of light is reflected and guided to the light receiving sensor, and the second half mirror returns through the reverse path of the second projection light. The second reflected light is reflected and guided to the first half mirror. The second reflected light is transmitted by the first half mirror and guided to the light receiving sensor. The third reflected light that passes back through the reverse path of the third projection light is reflected and guided to the second half mirror, and the third reflected light passes through the second half mirror. Transmitted and guided to the first half mirror, the first half mirror Said third reflected light is guided to the light receiving sensor is transmitted by Fumira also preferred.

また、前記光源から出射される投射光がハロゲン光であってもよく、また、前記光源から出射される投射光はレーザ光であってもよい。また、前記光源から出射される投射光が可視外光であってもよい。   The projection light emitted from the light source may be halogen light, and the projection light emitted from the light source may be laser light. The projection light emitted from the light source may be visible light.

なお、前記受光センサが単一のフォトセンサであってもよい。また、前記受光センサは、複数のフォトセンサが一方向に並んで配置され、各フォトセンサに入射する反射光を時系列に検知するラインセンサであってもよい。   The light receiving sensor may be a single photosensor. The light receiving sensor may be a line sensor in which a plurality of photosensors are arranged in one direction and the reflected light incident on each photosensor is detected in time series.

また、前記反射マーカは、テープ状に形成されて前記移動物体に貼付された再帰反射性の反射体であり、前記投射光を、前記レーザ光源から前記測定対象領域へと至る光路の逆経路に反射することが好ましい。   The reflective marker is a retroreflective reflector formed in a tape shape and affixed to the moving object, and directs the projection light to the reverse path of the optical path from the laser light source to the measurement target region. It is preferable to reflect.

また、前記移動物体がゴルフクラブであって、前記反射マーカが、シャフト又はヘッドの所定の位置に設けられていることが好ましい。   The moving object is preferably a golf club, and the reflective marker is preferably provided at a predetermined position of the shaft or the head.

本発明は、また、空間を移動する移動物体について、この移動物体が所定の測定対象空間を通過する際の移動速度を計測する、移動物体の速度計測装置であって、前記移動物体に設けられた反射マーカと、前記測定対象空間のそれぞれ異なる測定対象領域に投射するための扇状に広がる投射光を出射する光源と、前記光源から出射される前記投射光を透過および反射して分岐し、前記分岐された一方の光を、第1の投射光として所定の測定領域に投射させる第1のハーフミラーと、前記第1のハーフミラーで分岐された他方の光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して第2の投射光として前記第1の投射光とは異なる測定領域に投射させるとともに前記他方の光を透過させる、少なくとも1つの第2のハーフミラーと、前記第2のハーフミラーを透過した透過光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して、第3の投射光として前記第1の投射光および前記第2の投射光とは異なる測定領域に投射させる反射手段と、前記移動物体の前記反射マーカで反射されて、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る第1の反射光、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る第2の反射光、および前記第3の投射光の逆経路を通過して戻る第3の反射光を検知する受光センサと、前記受光センサにおける、前記第1の反射光前記第2の反射光および前記第3の反射光それぞれの検知タイミングの時間差と、各測定対象領域の相互の距離とから前記移動物体の移動速度を算出する算出部とを有することを特徴とする移動物体の速度計測装置を併せて提供する。 The present invention is also a moving object speed measuring apparatus for measuring a moving speed of a moving object that moves in a space when the moving object passes through a predetermined measurement target space, and is provided in the moving object. A reflection marker, a light source that emits fan-shaped projection light to be projected onto different measurement target regions in the measurement target space, and the projection light emitted from the light source is transmitted and reflected to branch off, The first half mirror that projects one branched light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and the other light branched by the first half mirror is the first projection light. At least one second half mirror that reflects in a parallel direction and projects the second projection light onto a measurement area different from the first projection light and transmits the other light; and Her The transmitted light that has passed through the mirror is reflected in a direction parallel to the first projection light, and is projected as a third projection light onto a measurement area different from the first projection light and the second projection light. Reflected by the reflection means and the reflection marker of the moving object, the first reflected light returning through the reverse path of the first projection light, and returning through the reverse path of the second projection light. A light receiving sensor that detects second reflected light and third reflected light that passes back through a reverse path of the third projected light, and the first reflected light and the second reflected light in the light receiving sensor. A moving object speed measurement comprising: a calculating unit that calculates a moving speed of the moving object from a time difference between detection timings of the light and the third reflected light and a mutual distance between the measurement target regions. A device is also provided.

なお、前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を反射して、この反射光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を透過させて前記受光センサに導くものであり、前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が反射されて前記受光センサに導かれ、前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が反射されて前記受光センサに導かれることが好ましい。 The first half mirror reflects the projection light emitted from the light source and projects the reflected light onto the predetermined measurement area as the first projection light and the first projection. The first reflected light returning through the reverse path of light is transmitted and guided to the light receiving sensor, and the second half mirror returns through the reverse path of the second projection light. The second reflected light is reflected and guided to the first half mirror, the second reflected light is reflected by the first half mirror and guided to the light receiving sensor, and the reflecting means The third reflected light that passes back through the reverse path of the third projection light is reflected and guided to the second half mirror, and the third reflected light passes through the second half mirror. Transmitted and guided to the first half mirror, the first half mirror Is preferably introduced into the third light receiving sensor is reflected light reflected by Fumira.

また、前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を透過して、この透過光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を反射させて前記受光センサに導くものであり、前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が透過されて受光センサに導かれ、前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が透過されて前記受光センサに導かれることもまた好ましい。 The first half mirror transmits the projection light emitted from the light source, and projects the transmitted light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and the first projection. The first reflected light returning through the reverse path of light is reflected and guided to the light receiving sensor, and the second half mirror returns through the reverse path of the second projection light. The second reflected light is reflected and guided to the first half mirror, the second reflected light is transmitted by the first half mirror and guided to a light receiving sensor, and the reflecting means includes: The third reflected light that passes back through the reverse path of the third projection light is reflected and guided to the second half mirror, and the third reflected light passes through the second half mirror. To the first half mirror and the first half Said by Ra third reflected light is guided to the light receiving sensor is transmitted also preferred.

本発明の移動物体の検知装置は、以上のように構成されているので、移動物体の表面の反射率や移動物体の形状によって検知精度が変化することなく移動物体の通過を確実に検知することができるとともに、通過位置が安定しない移動物体においても、移動速度を計測する所定の位置の通過を確実に検知することができる移動物体の検知装置、及びこの移動物体の検知装置を使用した速度計測装置を提供することができる。   Since the moving object detection device of the present invention is configured as described above, it can reliably detect the passage of the moving object without changing the detection accuracy depending on the reflectance of the surface of the moving object or the shape of the moving object. And a moving object detection device capable of reliably detecting passage of a predetermined position for measuring the moving speed even for a moving object whose passing position is not stable, and speed measurement using this moving object detection device An apparatus can be provided.

そして、移動物体、例えばゴルフクラブの所定の位置(移動速度を計測する位置)に反射マーカを設けることによって、反射マーカの設けられた所定の位置が、レーザ光の位置を通過した時点を正確に検知することができ、移動物体の表面の反射率や移動物体の形状によって検知精度が変化することなく移動物体の通過を確実に検知することができる。   Then, by providing a reflective marker at a predetermined position (position where the moving speed is measured) of a moving object, for example, a golf club, it is possible to accurately determine when the predetermined position provided with the reflective marker has passed the position of the laser beam. It is possible to detect, and the passage of the moving object can be reliably detected without changing the detection accuracy depending on the reflectance of the surface of the moving object and the shape of the moving object.

また、この移動物体の検知装置を所定の間隔で複数個配置して、移動物体の検知装置の間隔Dを移動物体の検知装置ごとの検知タイミングの時間差Tで除することによって、反射マーカの設けられた所定の位置の移動速度を計測することができ、通過位置が安定しない移動物体においても、移動物体のスピードを正確に計測できる速度計測装置を得ることができる。   In addition, a plurality of moving object detection devices are arranged at a predetermined interval, and the interval D of the moving object detection devices is divided by the time difference T of the detection timing of each moving object detection device, thereby providing a reflective marker. Thus, it is possible to obtain a speed measuring device that can measure the moving speed of the predetermined position and can accurately measure the speed of the moving object even for a moving object whose passage position is not stable.

以下に、本発明の移動物体の検知装置及び速度計測装置について、添付の図面に示される好適実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, a moving object detection device and a speed measurement device of the present invention will be described based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明の移動物体の検知装置及び速度計測装置の一実施例である、ゴルフクラブのシャフトやヘッドのスピードを計測するスピード計測装置10の概略の構成を示す側面図、図2は、同平面図である。また、図3は、再帰反射性の反射体の一例を示す断面図である。図4は、本発明の速度計測装置の他の実施例の要部を示す平面図であり、図5は、本発明の速度計測装置の他の実施例の要部を示す平面図で、図4と異なる例を示す図である。   FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a speed measuring device 10 that measures the speed of a shaft and a head of a golf club, which is an embodiment of a moving object detection device and a speed measuring device according to the present invention. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a retroreflective reflector. FIG. 4 is a plan view showing the main part of another embodiment of the speed measuring device of the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing the main part of another embodiment of the speed measuring device of the present invention. 4 is a diagram showing an example different from FIG.

図1及び図2に示すように、本発明の実施例であるスピード計測装置10は、所定の光路に沿って投射光12(実線で示す)を投射する単一の光源14を有しており、この光源14から投射される光は、図2に示すように、ハーフミラー16で光の一部が透過され、他方が反射されて2方向に分岐される。スピード計測装置10は、このように分岐した光を、ゴルフクラブ30をスイングする際の上流側(図示下側)と下流側(図示上側)、それぞれ異なる測定対象領域(部分領域)に投射する。ハーフミラーで透過されて分岐した一方の光は、そのまま第1の部分領域に投射される第1の投射光12aとなり、他方の光は、反射手段である鏡20で再度反射されて、光路が第1の投射光12aと平行な第2の投射光12bとして、第1の部分領域に投射される。   As shown in FIGS. 1 and 2, a speed measuring device 10 according to an embodiment of the present invention has a single light source 14 that projects a projection light 12 (shown by a solid line) along a predetermined optical path. As shown in FIG. 2, a part of the light projected from the light source 14 is transmitted through the half mirror 16, and the other is reflected and branched in two directions. The speed measuring device 10 projects the light branched in this way onto different measurement target areas (partial areas) on the upstream side (the lower side in the figure) and the downstream side (the upper side in the figure) when swinging the golf club 30. One light that is transmitted and branched by the half mirror becomes the first projection light 12a that is projected as it is to the first partial region, and the other light is reflected again by the mirror 20 that is the reflecting means, and the optical path is changed. As the second projection light 12b parallel to the first projection light 12a, the light is projected onto the first partial region.

ここで、投射光の一部を透過し、他方を反射して2方向に光を分岐するハーフミラー16とは、このような機能を有する部材の総称として記載しているものであって、例えば、ハーフプリズムなどの部材も含むものである。   Here, the half mirror 16 that transmits part of the projection light and reflects the other to split the light in two directions is described as a general term for members having such a function. In addition, a member such as a half prism is also included.

この第1の投射光12aと第2の投射光12bとは、詳細は後述するように、ゴルフクラブ24のシャフトに設けられた反射マーカ26によって反射されて、投射光12a、12bの光路の逆経路を通過して戻る第1の反射光28a及び第2の反射光28bとなる。そして、この第1の反射光28aは、ハーフミラー16で反射されて単一の受光センサ30に入射し、第2の反射光28bは、ハーフミラー16を透過して第1の反射光28aと同じ光路となり、受光センサ30に入射する。   As will be described in detail later, the first projection light 12a and the second projection light 12b are reflected by a reflection marker 26 provided on the shaft of the golf club 24, and are opposite to the optical paths of the projection lights 12a and 12b. The first reflected light 28a and the second reflected light 28b return through the path. Then, the first reflected light 28a is reflected by the half mirror 16 and enters the single light receiving sensor 30, and the second reflected light 28b is transmitted through the half mirror 16 and the first reflected light 28a. It becomes the same optical path and enters the light receiving sensor 30.

移動物体であるゴルフクラブ24は、スイングすることによって、ゴルフクラブ24のシャフトが第1の投射光12aと第2の投射光12bとにほぼ直交して移動し、このゴルフクラブ24のシャフトに設けられた反射マーカ26が第1の投射光12a及び第2の投射光12bの光路を横切るときに、反射マーカ26で投射光12a、12bを反射して反射光28a、28bとなる。   When the golf club 24 that is a moving object swings, the shaft of the golf club 24 moves substantially orthogonal to the first projection light 12a and the second projection light 12b, and is provided on the shaft of the golf club 24. When the reflected marker 26 crosses the optical path of the first projection light 12a and the second projection light 12b, the reflection marker 26 reflects the projection light 12a and 12b to become reflected light 28a and 28b.

この反射マーカ26は、投射光12a、12bの光路の逆経路を通過して戻るように反射するものであって、任意の輝面を使用することができるが、反射光が、より確実に投射光12の光路の逆経路を通過して戻るように、再帰反射性の反射体を採用することが望ましい。この再帰反射性の反射体は、一般に、図3に示すように、バインダ層32、反射層34、表面フィルム層36、及び複数のガラスビーズの列からなるガラスビーズ層38を有する構成となっている。   The reflection marker 26 reflects the light so as to pass back through the reverse path of the optical path of the projection light 12a and 12b, and can use an arbitrary bright surface, but the reflected light is more reliably projected. It is desirable to employ a retroreflecting reflector so as to pass back through the reverse path of the optical path of the light 12. As shown in FIG. 3, the retroreflective reflector generally includes a binder layer 32, a reflective layer 34, a surface film layer 36, and a glass bead layer 38 made up of a plurality of rows of glass beads. Yes.

このような構成を有する再帰反射性の反射体は、入射角θで入射したレーザ光Lが、表面フィルム層36、ガラスビーズ層38、及び反射層34による屈折及び反射によって、表面フィルム層36から投射角θで投射される機能を有している。すなわち、再帰反射性の反射体は、入射した光を反射して、入射した光の光路の逆経路を通過して戻る反射光とするものである。   The retroreflective reflector having such a configuration allows the laser light L incident at the incident angle θ to be refracted and reflected by the surface film layer 36, the glass bead layer 38, and the reflection layer 34 from the surface film layer 36. It has a function of projecting at a projection angle θ. In other words, the retroreflective reflector reflects the incident light into reflected light that passes back through the reverse path of the optical path of the incident light.

この再帰反射性の反射体は、各種の形状、例えば、図3に示すように、シート状やテープ状に形成したものが市販されているので、この市販されているシート状やテープ状に形成された再帰反射性の反射体を、接着剤40でゴルフクラブ24の所定の位置(シャフトやヘッドのスピードを計測する位置)に貼付して使用することができ、この再帰反射性の反射体を使用すると、投射光12のほとんど全部が反射光28となり、受光センサ30で検出するには充分な光量の反射光18を反射する。   This retroreflective reflector is commercially available in various shapes, for example, in the form of a sheet or tape as shown in FIG. 3, so it is formed in this commercially available sheet or tape. The retroreflective reflector thus made can be used by being attached to a predetermined position of the golf club 24 (position for measuring the speed of the shaft or the head) with the adhesive 40, and this retroreflective reflector can be used. When used, almost all of the projection light 12 becomes reflected light 28, and the reflected light 18 having a sufficient amount of light to be detected by the light receiving sensor 30 is reflected.

ここで、光源14は、図1に一点鎖線で示すように、扇状に拡がるレーザ光を投射可能なレーザ光照射装置である。レーザ光を照射光源とする場合、線状のレーザ光ではゴルフクラブ24のシャフトに設けられた反射マーカ26がレーザ光の位置を外れて移動し、反射しない可能性があるので、本実施例のように、扇状に拡がるレーザ光を投射可能なレーザ光照射装置を用いることが望ましい。本実施例では、このような扇状に拡がるレーザ光の照射範囲それぞれが、上流側(図示下側)と下流側(図示上側)、それぞれにおける測定対象領域(部分領域)となっている。本実施例では、測定対象領域のみに光が照射されているので、測定対象領域からの反射光を検知するための受光センサ30は、測定対象領域を含む比較的広い範囲から到来する光を検知する、比較的安価な単一のフォトセンサを用いればよい。   Here, the light source 14 is a laser beam irradiation device capable of projecting a laser beam that expands in a fan shape, as indicated by a one-dot chain line in FIG. In the case of using laser light as an irradiation light source, in the case of linear laser light, the reflection marker 26 provided on the shaft of the golf club 24 may move off the position of the laser light and may not be reflected. Thus, it is desirable to use a laser beam irradiation apparatus capable of projecting a laser beam spreading in a fan shape. In the present embodiment, each of the irradiation ranges of the laser beam spreading in a fan shape is a measurement target region (partial region) on the upstream side (the lower side in the drawing) and the downstream side (the upper side in the drawing). In this embodiment, since light is irradiated only on the measurement target region, the light receiving sensor 30 for detecting reflected light from the measurement target region detects light coming from a relatively wide range including the measurement target region. A relatively inexpensive single photosensor may be used.

なお、本発明では、ハロゲン光を照射するハロゲンランプや、可視外光を照射する赤外線照射装置、発光ダイオード(LED)などの各種の光が使用可能である。このような光を照射光として用いた場合、例えば、スリットやレンズなどによって光の照射範囲を規定することで、所定の測定対象領域に限定して光を照射すれば、測定対象領域からの反射光を検知するための受光センサ30として、上述の比較的安価な単一のフォトセンサを用いることができる。しかし、スリットやレンズなどで光の照射範囲を規定して、測定対象領域に一様に光を照射することは困難であり、照射領域を規定するための装置構成も大掛かりになってしまう。このため、ハロゲンランプや発光ダイオード(LED)等によって照射光を照射する場合は、光の照射範囲を規定することなく所定の測定対象領域を含んだ測定対象空間全体に光を照射し、所定の測定対象領域のみから到来する光を限定して受光する受光センサを用いることが好ましい。このような受光センサとしては、例えば、複数個のフォトセンサが一方向に並んでライン状に配置され、各フォトセンサに入射する(各フォトセンサが受光する)反射光を時系列に検知する(スキャンする)ラインセンサを用いればよい。通過検知装置10において、このようなラインセンサを、所定の測定対象領域から到来する光を受光可能なように配置することで、所定の測定対象領域のみから到来する光を限定して受光することができる。すなわち、この場合、測定対象領域を、ラインセンサの受光面(受光可能領域)によって規定することができる。本発明において、光源および受光センサは限定されず、必要に応じて適当な組み合わせを選択すればよい。   In the present invention, various types of light such as a halogen lamp that emits halogen light, an infrared irradiation device that emits invisible light, and a light emitting diode (LED) can be used. When such light is used as irradiation light, for example, if the light irradiation is limited to a predetermined measurement target area by defining the irradiation range of the light with a slit or a lens, the reflection from the measurement target area As the light receiving sensor 30 for detecting light, the above-described relatively inexpensive single photosensor can be used. However, it is difficult to uniformly irradiate the measurement target region with the light irradiation range defined by a slit or a lens, and the apparatus configuration for defining the irradiation region becomes large. For this reason, when irradiating irradiation light with a halogen lamp, a light emitting diode (LED), etc., light is irradiated to the whole measuring object space including a predetermined measuring object area, without prescribing the light irradiation range, It is preferable to use a light receiving sensor that receives light only from the region to be measured. As such a light receiving sensor, for example, a plurality of photo sensors are arranged in a line in one direction, and reflected light incident on each photo sensor (received by each photo sensor) is detected in time series ( A line sensor that scans) may be used. In the passage detection device 10, such a line sensor is arranged so as to be able to receive light coming from a predetermined measurement target region, and receives light arriving only from the predetermined measurement target region. Can do. That is, in this case, the measurement target area can be defined by the light receiving surface (light receiving area) of the line sensor. In the present invention, the light source and the light receiving sensor are not limited, and an appropriate combination may be selected as necessary.

受光センサ30には、前述したように、ハーフミラー16で反射した第1の反射光28aと、ハーフミラー16を透過した第2の反射光28bとが同じ光路となって入射する。そして、ゴルフクラブ24が図2に示すように移動するときには、ゴルフクラブ24は、常に第2の移動物体の検知装置22の光路を横切ってから第1の移動物体の検知装置18の光路を横切るので、反射光28を検知する受光センサ30においては、常に第2の反射光28bが先に検知され、第1の反射光28aが後から検知されることになり、単一の受光センサ30で受光しても、第1の反射光28aと第2の反射光28bとを明確に識別して検知することができる。受光センサ30は、ゴルフクラブ24の通過の検出に応じてデータ処理装置50へ検出信号を送る。   As described above, the first reflected light 28a reflected by the half mirror 16 and the second reflected light 28b transmitted through the half mirror 16 enter the light receiving sensor 30 through the same optical path. When the golf club 24 moves as shown in FIG. 2, the golf club 24 always crosses the optical path of the second moving object detection device 22 and then crosses the optical path of the first moving object detection device 18. Therefore, in the light receiving sensor 30 that detects the reflected light 28, the second reflected light 28b is always detected first, and the first reflected light 28a is detected later. Even if the light is received, the first reflected light 28a and the second reflected light 28b can be clearly identified and detected. The light receiving sensor 30 sends a detection signal to the data processing device 50 in response to the detection of the passage of the golf club 24.

データ処理装置50では、第1の投射光12aおよび第2の投射光12bそれぞれが投射される、それぞれの部分領域間の距離Dと、第1の反射光28aの検知と第2の反射光28bの検知との時間差(検知信号の受信時間差)によって、ゴルフクラブ24の移動速度(測定対象空間の通過速度)を算出する。スピード計測装置20によれば、スイングの軌跡にバラツキがあっても、スイングのバラツキに関係なく正確に計測することができる。   In the data processing device 50, the first projection light 12a and the second projection light 12b are respectively projected, the distance D between the respective partial areas, the detection of the first reflected light 28a, and the second reflected light 28b. The moving speed of the golf club 24 (the passing speed of the space to be measured) is calculated based on the time difference from the detection of (detection time difference of the detection signal). According to the speed measuring device 20, even if there is a variation in the locus of the swing, it can be accurately measured regardless of the variation in the swing.

なお、上述の反射マーカ26は、1本のゴルフクラブ24につき1箇所のみ設けられていることに限定されず、例えば、ゴルフクラブ24のゴルフクラブシャフトまたはゴルフクラブヘッドに、複数設けられていてもよい。本発明の移動物体の検知装置および移動物体の速度計測装置では、例えば、上述のラインセンサを用いることで、複数の反射マーカそれぞれについて、各測定対象領域の通過時点をそれぞれ検知することができる。   Note that the above-described reflective marker 26 is not limited to being provided at one location for each golf club 24. For example, a plurality of reflective markers 26 may be provided on the golf club shaft or golf club head of the golf club 24. Good. In the moving object detection device and the moving object speed measurement device according to the present invention, for example, by using the above-described line sensor, it is possible to detect the passage time of each measurement target region for each of the plurality of reflective markers.

ラインセンサの複数のフォトセンサを、スキャン時間αで一方向にスキャンした場合(測定対象領域を一方向にスキャンした場合)、スキャン時間αにおける各反射マーカによる反射光の検知タイミングは、各反射マーカが測定対象領域を通過する位置に応じて異なっている。例えば、ゴルフクラブ24に2つの反射マーカが設けられており、2つの反射マーカのうち、どちらの反射マーカが測定対象領域のスキャン方向上流側を通過し、また、どちらの反射マーカがスキャン方向下流側を通過するかが既知であるとする。この場合、スキャン時間αのうち、比較的早いタイミングで検知された光が、スキャン方向上流側を通過した反射マーカで反射された反射光であり、また、スキャン時間αのうち、比較的遅いタイミングで検知された光が、スキャン方向下流側を通過した反射マーカで反射された反射光であると判断することができる。本発明の移動物体の検知装置および移動物体の速度計測装置では、このように、上述のラインセンサを用いることで、移動物体に設けられた複数の反射マーカそれぞれについて、所定の測定対象領域の通過時点を検知することができ、それぞれの反射マーカが設けられた地点の移動速度を計測することができる。   When a plurality of photosensors of the line sensor are scanned in one direction at a scan time α (when the measurement target region is scanned in one direction), the detection timing of the reflected light by each reflective marker at the scan time α is as follows. Varies depending on the position through which the measurement area passes. For example, the golf club 24 is provided with two reflective markers, and one of the two reflective markers passes through the upstream side of the measurement target region in the scanning direction, and which of the reflective markers is downstream in the scanning direction. Suppose that it is known whether to pass the side. In this case, the light detected at a relatively early timing in the scan time α is reflected light reflected by the reflective marker that has passed through the upstream side in the scan direction, and the relatively late timing in the scan time α. It can be determined that the light detected in step (b) is reflected light reflected by the reflection marker that has passed through the downstream side in the scanning direction. In the moving object detection device and the moving object velocity measurement device according to the present invention, by using the above-described line sensor, each of the plurality of reflective markers provided on the moving object passes through a predetermined measurement target region. The time point can be detected, and the moving speed of the point where each reflection marker is provided can be measured.

また、本発明の移動物体の検知装置及び速度計測装置の他の実施例として、光源14、受光センサ30及びハーフミラー16と鏡20のみを示した図4に示すように、ハーフミラー16を複数個にすることによって、移動物体の検知装置の数を任意の数に増加することも可能である。そして、このように移動物体の検知装置を増加すると、移動物体の検知装置の間における移動物体の加減速も計測することができる。   As another embodiment of the moving object detection device and speed measurement device of the present invention, as shown in FIG. 4 showing only the light source 14, the light receiving sensor 30, the half mirror 16 and the mirror 20, a plurality of half mirrors 16 are provided. It is possible to increase the number of moving object detection devices to an arbitrary number. When the number of moving object detection devices is increased in this way, acceleration / deceleration of the moving object between the moving object detection devices can also be measured.

しかし、この場合には、ハーフミラー16を増加するに伴って、それぞれの移動物体の検知装置における投射光12の光量が減少するので、受光センサ30で検知することができる十分な光量が得られるように注意しなければならない。   However, in this case, as the number of the half mirrors 16 is increased, the amount of the projection light 12 in each moving object detection device decreases, so that a sufficient amount of light that can be detected by the light receiving sensor 30 is obtained. You have to be careful.

また、同様に、光源14、受光センサ30及びハーフミラー16と鏡20のみを示した図5に示すように、光源14と受光センサ30との位置を入れ替えても全く同様に構成することができる。このときには、光源14から投射された投射光12のうち、ハーフミラー16で反射した光が第2の投射光12bとなり、ハーフミラー16を透過して鏡20で反射した光が第1の投射光12aとなる。そして、第2の投射光12bの反射光(反射マーカによる反射光)である第2反射光28bは、ハーフミラー16を透過して受光センサ30に入射し、第1の投射光12aの反射光(反射マーカによる反射光)である第1反射光28aは、ハーフミラー16で透過されて受光センサ30に入射する。   Similarly, as shown in FIG. 5 showing only the light source 14, the light receiving sensor 30, and the half mirror 16 and the mirror 20, the same configuration can be achieved even if the positions of the light source 14 and the light receiving sensor 30 are interchanged. . At this time, out of the projection light 12 projected from the light source 14, the light reflected by the half mirror 16 becomes the second projection light 12b, and the light transmitted through the half mirror 16 and reflected by the mirror 20 is the first projection light. 12a. And the 2nd reflected light 28b which is the reflected light (reflected light by a reflective marker) of the 2nd projection light 12b permeate | transmits the half mirror 16, and injects into the light reception sensor 30, and the reflected light of the 1st projection light 12a The first reflected light 28 a (reflected light by the reflective marker) is transmitted through the half mirror 16 and enters the light receiving sensor 30.

移動物体の検知装置及び速度計測装置の一例であるスピード計測装置10は、以上に説明したように、単一の光源14と、この光源14から投射される光の一部を透過し、他方を反射して、第1の投射光12aと第2の投射光12bとに分岐するハーフミラー16と、このハーフミラー16で分岐した第1の投射光12aと第2の投射光12bとのいずれか一方を再度反射して双方の光路を平行にする反射手段である鏡20と、この第1の投射光12aと第2の投射光12bとの光路にほぼ直交して移動する移動物体であるゴルフクラブ24と、この移動物体(ゴルフクラブ24)に設けられた反射マーカ26と、この反射マーカ26で反射して、前記光源14から投射される光の逆経路を通過して戻る第1の反射光28aと第2の反射光28bとのいずれか一方を、前記ハーフミラー16で反射して他方の反射光と同じ光路とし、この第1の反射光28aと第2の反射光28bとを検出する単一の受光センサ30とから構成されている。   As described above, the speed measurement device 10 that is an example of the moving object detection device and the speed measurement device transmits a single light source 14 and a part of the light projected from the light source 14, and transmits the other. The half mirror 16 that reflects and branches into the first projection light 12a and the second projection light 12b, and either the first projection light 12a or the second projection light 12b that branches off with the half mirror 16 Golf, which is a moving object that moves substantially orthogonal to the optical path between the first projection light 12a and the second projection light 12b, and a mirror 20 that is a reflection means that reflects one side again and makes both optical paths parallel. The club 24, the reflective marker 26 provided on the moving object (golf club 24), and the first reflection reflected by the reflective marker 26 and returning through the reverse path of the light projected from the light source 14 Light 28a and second reflected light 2 a single light receiving sensor 30 that detects either the first reflected light 28a or the second reflected light 28b by reflecting either one of the reflected light b by the half mirror 16 to be the same optical path as the other reflected light; It is composed of

スピード計測装置10では、反射マーカ26の設けられたゴルフクラブ24をスイングすることによって、ゴルフクラブ24のシャフトは投射光12の光路にほぼ直交して移動し、ゴルフクラブ24のシャフトに設けられた反射マーカ26が第1の投射光12aおよび第2の投射光12bの光路それぞれを横切るときに、反射マーカ26で投射光12を反射する。そして、この実施例では、反射マーカ26として回帰反射性の反射体を採用しているので、投射光12のほとんど全部が投射光12の光路の逆経路を通過して戻る反射光28となり、受光センサ30には充分な光量の反射光28が入射する。   In the speed measuring device 10, by swinging the golf club 24 provided with the reflective marker 26, the shaft of the golf club 24 moves substantially orthogonal to the optical path of the projection light 12 and is provided on the shaft of the golf club 24. When the reflection marker 26 crosses the optical paths of the first projection light 12a and the second projection light 12b, the reflection light 26 is reflected by the reflection marker 26. In this embodiment, since a retroreflective reflector is used as the reflection marker 26, almost all of the projection light 12 becomes reflected light 28 that returns through the reverse path of the optical path of the projection light 12. A sufficient amount of reflected light 28 enters the sensor 30.

このスピード計測装置10(移動物体の速度計測装置)でゴルフクラブ24のスピードを測定する際の手順は次のようになる。   The procedure for measuring the speed of the golf club 24 with the speed measuring device 10 (moving object speed measuring device) is as follows.

図2において、矢印の方向にゴルフクラブ24がスイングされると、最初に、反射マーカ26が下側に配置された第2の移動物体の検知装置22の投射光12bの光路を横切って、反射マーカ26で反射した反射光28bが受光センサ30で検出されて第1の移動物体の検知が行われる。続いて、反射マーカ26が上側に配置された第1の移動物体の検知装置18の投射光12の光路を横切って、反射マーカ26で反射した反射光28aが受光センサ30で検出されて第2の移動物体の検知が行われる。   In FIG. 2, when the golf club 24 is swung in the direction of the arrow, first, the light is reflected across the optical path of the projection light 12 b of the second moving object detection device 22 in which the reflection marker 26 is disposed on the lower side. The reflected light 28b reflected by the marker 26 is detected by the light receiving sensor 30, and the first moving object is detected. Subsequently, the reflected light 28a reflected by the reflection marker 26 across the optical path of the projection light 12 of the first moving object detection device 18 having the reflection marker 26 disposed on the upper side is detected by the light receiving sensor 30, and then the second. The moving object is detected.

このとき、第1の移動物体の検知でクロックをONにし、第2の移動物体の検知でクロックをOFFにすると、ゴルフクラブ24が下側に配置された第2の移動物体の検知装置22の投射光12bの光路を横切った時点から、ゴルフクラブ24が上側に配置された第1の移動物体の検知装置18の投射光12aの光路を横切った時点までの時間差Tを求めることができる。もちろん、時間差Tを求めるときに、第1の移動物体の検知の時刻と第2の移動物体の検知の時刻の差で求めることができるのは当然である。   At this time, when the clock is turned ON by detecting the first moving object and the clock is turned OFF by detecting the second moving object, the golf club 24 is arranged on the lower side of the second moving object detecting device 22. The time difference T from the time when the optical path of the projection light 12b crosses to the time when the golf club 24 crosses the optical path of the projection light 12a of the first moving object detection device 18 disposed on the upper side can be obtained. Of course, when the time difference T is obtained, it is natural that it can be obtained by the difference between the detection time of the first moving object and the detection time of the second moving object.

次に、下側の移動物体の検知装置22と上側の移動物体の検知装置18との距離Dをこの時間差Tで除すると、その商D/Tが、ゴルフクラブ24の反射マーカ26の位置の移動速度となる。   Next, when the distance D between the lower moving object detection device 22 and the upper moving object detection device 18 is divided by this time difference T, the quotient D / T is the position of the reflective marker 26 of the golf club 24. It becomes moving speed.

以上、本発明の移動物体の検知装置及び速度計測装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。   The moving object detection device and speed measurement device of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications are made without departing from the scope of the present invention. Of course.

本発明の移動物体の検知装置及び速度計測装置の一実施例である、ゴルフクラブのシャフトやヘッドのスピードを計測するスピード計測装置の概略の構成を示す側面図である。1 is a side view showing a schematic configuration of a speed measuring device that measures the speed of a shaft and a head of a golf club, which is an embodiment of a moving object detection device and a speed measurement device of the present invention. 図1に示すスピード計測装置の概略の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the outline of the speed measuring device shown in FIG. ゴルフクラブのシャフトに貼り付けられる、再帰反射性の反射体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the retroreflective reflector affixed on the shaft of a golf club. 本発明の移動物体の検知装置及び速度計測装置の、他の実施例の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the other Example of the detection apparatus and speed measurement apparatus of the moving object of this invention. 本発明の移動物体の検知装置及び速度計測装置の、他の実施例の要部を示す平面図であり、図4と異なる例を示す図である。It is a top view which shows the principal part of the other Example of the moving object detection apparatus and speed measurement apparatus of this invention, and is a figure which shows the example different from FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 スピード計測装置
12 投射光
14 光源
16 ハーフミラー
18 第1の移動物体の検知装置
20 鏡
22 第2の移動物体の検知装置
24 ゴルフクラブ
26 反射マーカ
28 反射光
30 受光センサ
32 バインダ層
34 反射層
36 表面フィルム層
38 ガラスビーズ層
40 接着剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Speed measuring device 12 Projection light 14 Light source 16 Half mirror 18 1st moving object detection apparatus 20 Mirror 22 2nd moving object detection apparatus 24 Golf club 26 Reflection marker 28 Reflected light 30 Light reception sensor 32 Binder layer 34 Reflection layer 36 Surface film layer 38 Glass bead layer 40 Adhesive

Claims (13)

空間を移動する移動物体について、この移動物体の、前記空間におけるそれぞれ異なる測定対象領域の通過をそれぞれ検知する移動物体の検知装置であって、
前記移動物体に設けられた反射マーカと、
それぞれ異なる測定対象領域に投射するための扇状に広がる投射光を出射する光源と、
前記光源から出射される前記投射光を透過および反射して分岐し、前記分岐された一方の光を、第1の投射光として所定の測定領域に投射させる第1のハーフミラーと、
前記第1のハーフミラーで分岐された他方の光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して第2の投射光として前記第1の投射光とは異なる測定領域に投射させるとともに前記他方の光を透過させる、少なくとも1つの第2のハーフミラーと、
前記第2のハーフミラーを透過した透過光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して、第3の投射光として前記第1の投射光および前記第2の投射光とは異なる測定領域に投射させる反射手段と、
前記移動物体の前記反射マーカで反射されて、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る第1の反射光、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る第2の反射光、および前記第3の投射光の逆経路を通過して戻る第3の反射光を検知する受光センサとを有することを特徴とする移動物体の検知装置。
A moving object detection device that detects a moving object that moves in space, and detects each of the moving objects passing through different measurement target areas in the space,
A reflective marker provided on the moving object;
A light source that emits projection light spreading in a fan shape for projecting to different measurement target areas,
A first half mirror that transmits and reflects the projection light emitted from the light source, branches the projected light, and projects the branched light as a first projection light onto a predetermined measurement area;
The other light branched by the first half mirror is reflected in a direction parallel to the first projection light and projected as a second projection light onto a measurement area different from the first projection light. At least one second half mirror that transmits the other light; and
The transmitted light that has passed through the second half mirror is reflected in a direction parallel to the first projection light, and is different from the first projection light and the second projection light as third projection light. Reflecting means for projecting to the measurement area;
First reflected light reflected by the reflective marker of the moving object and returned through the reverse path of the first projection light, and second reflection returned through the reverse path of the second projection light A moving object detection device comprising: a light receiving sensor configured to detect light and third reflected light that passes back through a reverse path of the third projection light .
前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を反射して、この反射光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を透過させて前記受光センサに導くものであり、
前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が反射されて前記受光センサに導かれ、
前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が反射されて前記受光センサに導かれることを特徴とする請求項1に記載の移動物体の検知装置。
The first half mirror reflects the projection light emitted from the light source and projects the reflected light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and the first half mirror reflects the projection light. Transmitting the first reflected light returning through a reverse path and guiding it to the light receiving sensor;
The second half mirror reflects the second reflected light returning through a reverse path of the second projection light and guides it to the first half mirror, and the first half mirror The second reflected light is reflected and guided to the light receiving sensor,
The reflecting means reflects the third reflected light returning through the reverse path of the third projection light and guides it to the second half mirror, and the third reflected light is the second reflected light. The first half mirror is transmitted through the first half mirror and is guided to the first half mirror, and the third reflected light is reflected by the first half mirror and guided to the light receiving sensor. Moving object detection device.
前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を透過して、この透過光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を反射させて前記受光センサに導くものであり、
前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が透過されて前記受光センサに導かれ、
前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が透過されて前記受光センサに導かれることを特徴とする請求項1に記載の移動物体の検知装置。
The first half mirror transmits the projection light emitted from the light source, projects the transmitted light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and The first reflected light returning through a reverse path is reflected and guided to the light receiving sensor,
The second half mirror reflects the second reflected light returning through a reverse path of the second projection light and guides it to the first half mirror, and the first half mirror The second reflected light is transmitted through and guided to the light receiving sensor,
The reflecting means reflects the third reflected light returning through the reverse path of the third projection light and guides it to the second half mirror, and the third reflected light is the second reflected light. The first half mirror is transmitted through the first half mirror, and the third reflected light is transmitted through the first half mirror and guided to the light receiving sensor. Moving object detection device.
前記光源から出射される投射光がハロゲン光であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の移動物体の検知装置。   4. The moving object detection apparatus according to claim 1, wherein the projection light emitted from the light source is halogen light. 前記光源から出射される投射光がレーザ光であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の移動物体の検知装置。   4. The moving object detection device according to claim 1, wherein the projection light emitted from the light source is a laser beam. 5. 前記光源から出射される投射光が可視外光であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の移動物体の検知装置。   4. The moving object detection apparatus according to claim 1, wherein the projection light emitted from the light source is visible light. 前記受光センサが単一のフォトセンサであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の移動物体の検知装置。   The apparatus for detecting a moving object according to claim 1, wherein the light receiving sensor is a single photosensor. 前記受光センサは、複数のフォトセンサが一方向に並んで配置され、各フォトセンサに入射する反射光を時系列に検知するラインセンサであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の移動物体の検知装置。   7. The line sensor according to claim 1, wherein the light receiving sensor is a line sensor in which a plurality of photo sensors are arranged in one direction and detects reflected light incident on each photo sensor in time series. The moving object detection apparatus according to the item. 前記反射マーカは、テープ状に形成されて前記移動物体に貼付された再帰反射性の反射体であり、前記投射光を、前記レーザ光源から前記測定対象領域へと至る光路の逆経路に反射することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の移動物体の検知装置。   The reflective marker is a retroreflective reflector formed in a tape shape and affixed to the moving object, and reflects the projection light on a reverse path of an optical path from the laser light source to the measurement target region. The moving object detection device according to claim 1, wherein the moving object detection device is a moving object detection device. 前記移動物体がゴルフクラブであって、前記反射マーカが、シャフト又はヘッドの所定の位置に設けられていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の移動物体の検知装置。   The moving object detection device according to claim 1, wherein the moving object is a golf club, and the reflection marker is provided at a predetermined position of a shaft or a head. . 空間を移動する移動物体について、この移動物体が所定の測定対象空間を通過する際の移動速度を計測する、移動物体の速度計測装置であって、
前記移動物体に設けられた反射マーカと、
前記測定対象空間のそれぞれ異なる測定対象領域に投射するための扇状に広がる投射光を出射する光源と、
前記光源から出射される前記投射光を透過および反射して分岐し、前記分岐された一方の光を、第1の投射光として所定の測定領域に投射させる第1のハーフミラーと、
前記第1のハーフミラーで分岐された他方の光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して第2の投射光として前記第1の投射光とは異なる測定領域に投射させるとともに前記他方の光を透過させる、少なくとも1つの第2のハーフミラーと、
前記第2のハーフミラーを透過した透過光を、前記第1の投射光と平行な方向に反射して、第3の投射光として前記第1の投射光および前記第2の投射光とは異なる測定領域に投射させる反射手段と、
前記移動物体の前記反射マーカで反射されて、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る第1の反射光、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る第2の反射光、および前記第3の投射光の逆経路を通過して戻る第3の反射光を検知する受光センサと、
前記受光センサにおける、前記第1の反射光前記第2の反射光および前記第3の反射光それぞれの検知タイミングの時間差と、各測定対象領域の相互の距離とから前記移動物体の移動速度を算出する算出部とを有することを特徴とする移動物体の速度計測装置。
A moving object speed measuring device that measures a moving speed of a moving object that moves in a space when the moving object passes through a predetermined measurement target space,
A reflective marker provided on the moving object;
A light source that emits projection light that spreads in a fan shape for projecting onto different measurement target regions of the measurement target space; and
A first half mirror that transmits and reflects the projection light emitted from the light source, branches the projected light, and projects the branched light as a first projection light onto a predetermined measurement area;
The other light branched by the first half mirror is reflected in a direction parallel to the first projection light and projected as a second projection light onto a measurement area different from the first projection light. At least one second half mirror that transmits the other light; and
The transmitted light that has passed through the second half mirror is reflected in a direction parallel to the first projection light, and is different from the first projection light and the second projection light as third projection light. Reflecting means for projecting to the measurement area;
First reflected light reflected by the reflective marker of the moving object and returned through the reverse path of the first projection light, and second reflection returned through the reverse path of the second projection light A light receiving sensor that detects light and third reflected light that passes back through a reverse path of the third projection light ; and
In the light receiving sensor, the moving speed of the moving object is determined from the time difference between the detection timings of the first reflected light , the second reflected light, and the third reflected light, and the mutual distance between the measurement target regions. A moving object velocity measuring apparatus comprising: a calculating unit that calculates a moving object.
前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を反射して、この反射光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を透過させて前記受光センサに導くものであり、
前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が反射されて前記受光センサに導かれ、
前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が反射されて前記受光センサに導かれることを特徴とする請求項11に記載の移動物体の速度計測装置。
The first half mirror reflects the projection light emitted from the light source and projects the reflected light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and the first half mirror reflects the projection light. Transmitting the first reflected light returning through a reverse path and guiding it to the light receiving sensor;
The second half mirror reflects the second reflected light returning through a reverse path of the second projection light and guides it to the first half mirror, and the first half mirror The second reflected light is reflected and guided to the light receiving sensor,
The reflecting means reflects the third reflected light returning through the reverse path of the third projection light and guides it to the second half mirror, and the third reflected light is the second reflected light. The light beam is transmitted through the half mirror and guided to the first half mirror, and the third reflected light is reflected by the first half mirror and guided to the light receiving sensor. Speed measuring device for moving objects.
前記第1のハーフミラーは、前記光源から出射される前記投射光を透過して、この透過光を、前記第1の投射光として所定の測定領域に投射させるとともに、前記第1の投射光の逆経路を通過して戻る前記第1の反射光を反射させて前記受光センサに導くものであり、
前記第2のハーフミラーは、前記第2の投射光の逆経路を通過して戻る前記第2の反射光を反射して前記第1のハーフミラーに導くものであり、前記第1のハーフミラーにより前記第2の反射光が透過されて受光センサに導かれ、
前記反射手段は、第3の投射光の逆経路を通過して戻る前記第3の反射光を反射して前記第2のハーフミラーに導くものであり、前記第3の反射光が前記第2のハーフミラーを透過して前記第1のハーフミラーに導かれ、前記第1のハーフミラーにより前記第3の反射光が透過されて前記受光センサに導かれることを特徴とする請求項11に記載の移動物体の速度計測装置。
The first half mirror transmits the projection light emitted from the light source, projects the transmitted light as a first projection light onto a predetermined measurement area, and The first reflected light returning through a reverse path is reflected and guided to the light receiving sensor,
The second half mirror reflects the second reflected light returning through a reverse path of the second projection light and guides it to the first half mirror, and the first half mirror The second reflected light is transmitted and guided to the light receiving sensor,
The reflecting means reflects the third reflected light returning through the reverse path of the third projection light and guides it to the second half mirror, and the third reflected light is the second reflected light. 12. The first half mirror is transmitted through the first half mirror and guided to the first half mirror, and the third reflected light is transmitted through the first half mirror and guided to the light receiving sensor. Speed measuring device for moving objects.
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