JP5304941B2 - Golf club head behavior measuring device and behavior measuring method, hitting tool behavior measuring device and behavior measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はゴルフクラブヘッドの挙動計測装置および挙動計測方法、打撃具の挙動計測装置および挙動計測方法に関する。 The present invention relates to a golf club head behavior measuring device and behavior measuring method, and a hitting tool behavior measuring device and behavior measuring method.
ゴルファによってスウィングされるゴルフクラブの挙動を計測する技術として次のようなものが提供されている。
すなわち、ゴルフラブヘッドに設けたマーカを2方向の異なる方向から一定の時間間隔で連続的に多重撮影し、撮影された画像からマーカの特徴点を抽出する。そして、抽出されたマーカ特徴点に基づいてゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルの位置および向きの時系列データを算出するものが提案されている(特許文献1参照)。
また、ゴルフクラブのグリップ部に磁気センサを取り付け、グリップ端の移動軌跡および向きを計測するスイング測定方法が提案されている(特許文献2参照)。
The following are provided as techniques for measuring the behavior of a golf club that is swung by a golfer.
That is, the marker provided on the golf club head is continuously multiple-photographed at constant time intervals from two different directions, and the feature points of the marker are extracted from the captured image. And what calculates the time series data of the position and direction of a three-dimensional shape model of a golf club head based on the extracted marker feature point is proposed (refer to patent documents 1).
In addition, a swing measurement method has been proposed in which a magnetic sensor is attached to the grip portion of a golf club and the movement trajectory and direction of the grip end are measured (see Patent Document 2).
しかしながら、前者の技術では、スウィング中のゴルフクラブヘッドを例えば2台のカメラで撮影することから、計測範囲がスウィングのうちインパクト前後のごく限られた領域に限定され、スウィングを広範囲にわたって計測する上では十分とはいえない。
また、複数のカメラを用いてスウィング中のゴルフクラブを撮影するので、設備が大掛りなものとなり、大きな設置スペースが必要となる不利がある。
また、後者の技術では、グリップ部の動きおよびシャフトの向きの情報を得るに留まるものであり、ゴルフクラブヘッドの挙動を計測することはできない不利がある。
さらに、野球用のバットなどの打撃具についても前記と同様の原理によって挙動を計測する場合、同様の不利が考えられる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の簡素化を図りつつ、ゴルフクラブヘッドの挙動を的確に計測する上で有利なゴルフクラブヘッドの挙動計測装置および挙動計測方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、構成の簡素化を図りつつ、打撃具の挙動を的確に計測する上で有利な打撃具の挙動計測装置および挙動計測方法を提供することにある。
However, in the former technique, since the golf club head being swung is photographed by, for example, two cameras, the measurement range is limited to a very limited area before and after the impact, and the swing is measured over a wide range. That's not enough.
In addition, since a golf club being swung is photographed using a plurality of cameras, there is a disadvantage that a large facility is required and a large installation space is required.
In the latter technique, information on the movement of the grip portion and the orientation of the shaft is only obtained, and there is a disadvantage that the behavior of the golf club head cannot be measured.
Furthermore, the same disadvantage can be considered when measuring the behavior of a hitting tool such as a baseball bat based on the same principle as described above.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a golf club head behavior measuring device that is advantageous in accurately measuring the behavior of a golf club head while simplifying the configuration. And providing a behavior measuring method.
Another object of the present invention is to provide a striking tool behavior measuring apparatus and a behavior measuring method that are advantageous in accurately measuring the striking tool behavior while simplifying the configuration.
上記目的を達成するために、本発明は、ゴルファがゴルフクラブをスウィングする際の前記ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドの挙動を計測するゴルフクラブヘッドの挙動計測装置であって、予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段と、前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーション手段と、ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成手段と、前記第1の時系列データを、前記基準位置に対するゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成手段と、前記第2の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成手段とを備えることを特徴とする。
また本発明は、ゴルファがゴルフクラブをスウィングする際の前記ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドの挙動を計測するゴルフクラブヘッドの挙動計測装置であって、予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段と、前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーション手段と、ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成手段と、前記第1の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成手段とを備え、前記基準位置および前記基準方向は前記トランスミッタによって定められ、前記保持手段による前記ゴルフクラブの保持は、前記基準位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向き、かつ、ゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きに対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向くようになされることを特徴とする。
また本発明は、ゴルファがゴルフクラブをスウィングする際の前記ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドの挙動を計測するゴルフクラブヘッドの挙動計測方法であって、予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段とを設け、前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーションステップと、ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成ステップと、前記第1の時系列データを、前記基準位置に対するゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成ステップと、前記第2の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成ステップとを含むことを特徴とする。
また本発明は、ゴルファがゴルフクラブをスウィングする際の前記ゴルフクラブのゴルフクラブヘッドの挙動を計測するゴルフクラブヘッドの挙動計測方法であって、予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段とを設け、前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーションステップと、ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成ステップと、前記第1の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成ステップとを含み、前記基準位置および前記基準方向は前記トランスミッタによって定められ、前記保持手段による前記ゴルフクラブの保持は、前記基準位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向き、かつ、ゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きに対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向くようになされることを特徴とする。
また本発明は、プレーヤーが、競技用ボールを打撃する打撃具をスウィングする際の前記打撃具の挙動を計測する打撃具の挙動計測装置であって、予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、前記打撃具に固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力する打撃具側3次元磁気センサと、3次元座標系において、前記打撃具を再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、設定された位置と向きとなるように前記打撃具を保持する保持手段と、前記保持手段に前記打撃具が保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記打撃具の予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記打撃具の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーション手段と、プレーヤーによって前記打撃具がスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成手段と、前記第1の時系列データを、前記基準位置に対する競技用ボールが設置される競技用ボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記競技用ボール設置位置と前記競技用ボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成手段と、前記第2の時系列データと、前記打撃具の3次元形状モデルとに基づいて前記打撃具の挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成手段とを備えることを特徴とする。
また本発明は、プレーヤーが、競技用ボールを打撃する打撃具をスウィングする際の前記打撃具の挙動を計測する打撃具の挙動計測方法であって、予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、前記打撃具に固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力する打撃具側3次元磁気センサと、3次元座標系において、前記打撃具を再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、設定された姿勢となるように前記打撃具を保持する保持手段とを設け、前記保持手段に前記打撃具が保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記打撃具の予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記打撃具のフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーションステップと、プレーヤーによって前記打撃具がスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成ステップと、前記第1の時系列データを、前記基準位置に対する競技用ボールが設置される競技用ボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記競技用ボール設置位置と前記競技用ボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成ステップと、前記第2の時系列データと、前記打撃具の3次元形状モデルとに基づいて前記打撃具の挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成ステップとを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a golf club head behavior measuring device for measuring the behavior of a golf club head of the golf club when a golfer swings the golf club, and is provided at a predetermined position. A transmitter configured to generate a magnetic field having a known strength and direction distribution, and fixed to the golf club, having a first measurement point and a first measurement direction, around the first measurement point The magnetism is detected in three axial directions orthogonal to each other, and the first measurement direction is determined according to the three-dimensional position of the first measurement point with respect to a predetermined reference position and the direction of the first measurement direction with respect to the predetermined reference direction. A golf club side three-dimensional magnetic sensor that outputs a detection signal of 1 and a three-dimensional shape model that reproduces the golf club head in a three-dimensional coordinate system are described. Storage means, holding means for holding the golf club so as to meet the set lie angle and loft angle, and the holding means holding the golf club with respect to the first measurement point. First calibration data for obtaining three-dimensional position data of a predetermined reference point of the golf club head and orientation data indicating the orientation of the face surface of the golf club head with respect to the first measurement direction are obtained as first calibration data. One calibration means, three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club by a golfer, and the first with respect to the reference direction. Measured data consisting of direction data indicating the direction of one measurement direction is used as the first calibration data. A first time-series data generating means for generating first time-series data by correcting using the first-time data, and a golf ball installation position where the golf ball is installed with respect to the reference position. And the second calibration data indicating the direction of the target line connecting the golf ball installation position with respect to the reference direction and the target point hitting the golf ball. Behavior data indicating the behavior of the golf club head based on the second time series data generating means for generating the time series data, the second time series data, and the three-dimensional shape model of the golf club head. It is characterized by comprising behavior data generating means for generating.
The present invention is also a golf club head behavior measuring device for measuring the behavior of the golf club head of the golf club when the golfer swings the golf club, which is installed at a predetermined position and relates to strength and direction. A transmitter for generating a magnetic field having a known distribution, and three axes fixed to the golf club, having a first measurement point and a first measurement direction, and perpendicular to each other around the first measurement point And detecting a direction, and outputting a first detection signal according to a three-dimensional position of the first measurement point with respect to a predetermined reference position and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction. A golf club side three-dimensional magnetic sensor; a storage means storing a three-dimensional shape model reproducing the golf club head in a three-dimensional coordinate system; Holding means for holding the golf club so as to follow the lie angle and loft angle, and the golf club head with respect to the first measurement point in a state where the golf club is held by the holding means. A first calibration means for obtaining, as first calibration data, three-dimensional position data of the obtained reference point and orientation data indicating the orientation of the face surface of the golf club head with respect to the first measurement direction; The three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position and the orientation of the first measurement direction with respect to the reference direction generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club The measured data consisting of the orientation data shown is corrected using the first calibration data Based on the first time-series data generating means for generating the first time-series data, the first time-series data, and the three-dimensional shape model of the golf club head, the behavior of the golf club head Behavior data generating means for generating behavior data indicating the reference position, the reference position and the reference direction are determined by the transmitter, and the holding means holds the golf club with respect to the reference position. The reference point coincides with a predetermined position, the orientation of the face surface is directed in a predetermined direction with respect to the reference direction, and the reference point is set with respect to the golf ball installation position where the golf ball is installed. Matches a predetermined position and connects the golf ball installation position with respect to the reference direction and a target point for hitting the golf ball. The face surface is oriented in a predetermined direction with respect to a target line.
The present invention also relates to a golf club head behavior measuring method for measuring the behavior of the golf club head of the golf club when the golfer swings the golf club. The golf club head behavior measuring method is installed at a predetermined position and relates to strength and direction. A transmitter for generating a magnetic field having a known distribution, and three axes fixed to the golf club, having a first measurement point and a first measurement direction, and perpendicular to each other around the first measurement point And detecting a direction, and outputting a first detection signal according to a three-dimensional position of the first measurement point with respect to a predetermined reference position and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction. A golf club side three-dimensional magnetic sensor; a storage means storing a three-dimensional shape model reproducing the golf club head in a three-dimensional coordinate system; Holding means for holding the golf club so as to follow the lie angle and loft angle, and the golf club head with respect to the first measurement point in a state where the golf club is held by the holding means. A first calibration step of acquiring, as first calibration data, three-dimensional position data of a predetermined reference point and orientation data indicating the orientation of the face surface of the golf club head with respect to the first measurement direction; The three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club by a golfer and the first measurement direction with respect to the reference direction Actual measurement data composed of direction data indicating the direction is used as the first calibration data. The first time-series data generating step for generating the first time-series data by correcting the first time-series data, and the first time-series data indicating the golf ball installation position where the golf ball is installed with respect to the reference position 3 A second time series is corrected by using second calibration data indicating a dimension position and a direction of a target line connecting the golf ball installation position with respect to the reference direction and a target point hitting the golf ball. Behavior generating data indicating behavior of the golf club head based on a second time series data generating step for generating data, the second time series data, and a three-dimensional shape model of the golf club head And a data generation step.
The present invention also relates to a golf club head behavior measuring method for measuring the behavior of the golf club head of the golf club when the golfer swings the golf club. The golf club head behavior measuring method is installed at a predetermined position and relates to strength and direction. A transmitter for generating a magnetic field having a known distribution, and three axes fixed to the golf club, having a first measurement point and a first measurement direction, and perpendicular to each other around the first measurement point And detecting a direction, and outputting a first detection signal according to a three-dimensional position of the first measurement point with respect to a predetermined reference position and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction. A golf club side three-dimensional magnetic sensor; a storage means storing a three-dimensional shape model reproducing the golf club head in a three-dimensional coordinate system; Holding means for holding the golf club so as to follow the lie angle and loft angle, and the golf club head with respect to the first measurement point in a state where the golf club is held by the holding means. A first calibration step of acquiring, as first calibration data, three-dimensional position data of a predetermined reference point and orientation data indicating the orientation of the face surface of the golf club head with respect to the first measurement direction; The three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club by a golfer and the first measurement direction with respect to the reference direction Actual measurement data composed of direction data indicating the direction is used as the first calibration data. The golf club head based on a first time series data generating step for generating first time series data by correcting the first time series data, the first time series data, and a three-dimensional shape model of the golf club head. Behavior data generation step for generating behavior data indicating the behavior of the golf club, wherein the reference position and the reference direction are determined by the transmitter, and the holding means holds the golf club with respect to the reference position. The point coincides with a predetermined position, the orientation of the face surface is in a predetermined direction with respect to the reference direction, and the reference with respect to the golf ball installation position where the golf ball is installed The point coincides with a predetermined position, and the golf ball installation position with respect to the reference direction and the golf ball are hit. The direction of the face surface is directed in a predetermined direction with respect to the direction of the target line connecting the target point to be performed.
The present invention is also a striking instrument behavior measuring device for measuring a striking instrument behavior when a player swings a striking instrument that strikes a competition ball, and is installed at a predetermined position, A transmitter for generating a magnetic field having a known distribution with respect to a direction, and fixed to the impact tool, having a first measurement point and a first measurement direction, and the magnetism around the first measurement point being orthogonal to each other The first detection signal is detected according to the three-axis direction and the three-dimensional position of the first measurement point with respect to a predetermined reference position and the direction of the first measurement direction with respect to the predetermined reference direction. The striking tool side three-dimensional magnetic sensor to output, the storage means storing the three-dimensional shape model reproducing the striking tool in the three-dimensional coordinate system, and the striking tool so as to have the set position and orientation. Holding means for holding, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the hitting tool with respect to the first measurement point in a state where the hitting tool is held by the holding means, and the first measurement direction Generated based on the first detection signal in a process in which the striking tool is swung by a player, and first calibration means for obtaining orientation data indicating the direction of the striking tool with respect to the first calibration data. Actual measurement data composed of three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position and orientation data indicating the orientation of the first measurement direction with respect to the reference direction is corrected using the first calibration data. A first time-series data generating means for generating first time-series data, and the first time-series data is converted into the reference position. A three-dimensional position indicating a game ball installation position where a game ball is installed, and a direction of a target line connecting the game ball installation position with respect to the reference direction and a target point where the game ball is hit Second time-series data generating means for generating second time-series data by correcting using the second calibration data; the second time-series data; and the three-dimensional shape model of the hitting tool; And behavior data generating means for generating behavior data indicating the behavior of the hitting tool.
The present invention is also a striking instrument behavior measuring method for measuring a striking instrument behavior when a player swings a striking instrument for striking a competition ball, the striking instrument being installed at a predetermined position, A transmitter for generating a magnetic field having a known distribution with respect to a direction, and fixed to the impact tool, having a first measurement point and a first measurement direction, and the magnetism around the first measurement point being orthogonal to each other The first detection signal is detected according to the three-axis direction and the three-dimensional position of the first measurement point with respect to a predetermined reference position and the direction of the first measurement direction with respect to the predetermined reference direction. A striking tool side three-dimensional magnetic sensor to output, a storage means storing a three-dimensional shape model reproducing the striking tool in a three-dimensional coordinate system, and holding the striking tool so as to have a set posture. Holding means, and in a state where the hitting tool is held by the holding means, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the hitting tool with respect to the first measuring point, and the first measuring direction Based on the first detection signal in the process of swinging the hitting tool by the player, and the first calibration step of acquiring the orientation data indicating the orientation of the face surface of the hitting tool with respect to the Measured data consisting of three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position and direction data indicating the direction of the first measurement direction with respect to the reference direction, and the first calibration data. A first time-series data generating step for generating first time-series data by correcting using the first time-series data; A three-dimensional position indicating a game ball installation position where the game ball is installed with respect to the reference position, and the game ball installation position with respect to the reference direction and a target point for hitting the game ball. A second time-series data generating step for generating second time-series data by correcting using the second calibration data indicating the direction of the target line, the second time-series data, and the impact And a behavior data generation step of generating behavior data indicating the behavior of the impact tool based on a three-dimensional shape model of the tool.
本発明によれば、トランスミッタと、ゴルフクラブ側3次元磁気センサとを用いてゴルフクラブヘッドの3次元位置データと向きデータとからなる時系列データを得ると共に、時系列データとゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいてスウィング中のゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを得るようにした。
したがって、構成の簡素化および省スペース化を図りつつ、ゴルフクラブヘッドの挙動を的確に計測する上で有利となる。
また、本発明によれば、トランスミッタと、打撃具側3次元磁気センサとを用いてゴルフクラブヘッドの3次元位置データと向きデータとからなる時系列データを得ると共に、時系列データと打撃具の3次元形状モデルとに基づいてスウィング中の打撃具の挙動を示す挙動データを得るようにした。
したがって、構成の簡素化および省スペース化を図りつつ、打撃具の挙動を的確に計測する上で有利となる。
According to the present invention, time series data composed of three-dimensional position data and orientation data of a golf club head is obtained using a transmitter and a golf club side three-dimensional magnetic sensor, and time series data and
Therefore, it is advantageous in accurately measuring the behavior of the golf club head while simplifying the configuration and saving space.
In addition, according to the present invention, time series data including the three-dimensional position data and the orientation data of the golf club head is obtained using the transmitter and the striking tool side three-dimensional magnetic sensor, and the time-series data and the striking tool Based on the three-dimensional shape model, behavior data indicating the behavior of the hitting tool during the swing was obtained.
Therefore, it is advantageous in accurately measuring the behavior of the hitting tool while simplifying the configuration and saving space.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置と共に挙動計測方法について図面を参照して説明する。
図1はゴルフクラブヘッドの挙動計測装置10(以下挙動計測装置10という)の構成を示す説明図である。
図1に示すように、挙動計測装置10は、例えば、ゴルフ練習場やゴルフショップなどに設置されて使用されるものであり、挙動計測装置10は、計測システム11と、保持手段20と、パーソナルコンピュータ22とを備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a behavior measuring method together with a golf club head behavior measuring device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a golf club head behavior measuring device 10 (hereinafter referred to as a behavior measuring device 10).
As shown in FIG. 1, the
(計測システム11)
計測システム11は、ゴルフクラブ2のゴルフクラブヘッド4の3次元位置と向き(方向)とを示す時系列データを計測するものである。
本実施の形態では、計測システム11は、トランスミッタ12と、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14と、保持手段側3次元磁気センサ16と、コントローラ・データ処理装置18を含んで構成されている。
(Measurement system 11)
The
In the present embodiment, the
トランスミッタ12は、予め定められた位置に設置されており、図7に示すように、トランスミッタ12は、お互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向に各々ループ状に巻かれた3つのコイルによって構成されている。
本実施の形態では、トランスミッタ12は、X軸およびY軸が水平面上を延在し、Z軸が鉛直方向を向くように設置されている。
本実施の形態では、トランスミッタ12の中心位置を予め定められた基準位置1202とし、基準位置1202を通るY軸方向を予め定められた基準方向1204とする。
トランスミッタ12は、コントローラ・データ処理装置18から供給される駆動信号により、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させる。
The
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the center position of the
The
ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、図7に示すように、お互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向に各々ループ状に巻かれた3つのコイルによって構成されている。
ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、第1の測定点1402および第1の測定方向1404を有している。
ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、第1の測定点1402の周りの磁気を互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の3軸方向で感知すると共に、基準位置1202に対する第1の測定点1402の3次元位置および基準方向1204に対する第1の測定方向1404の向きに応じて第1の検出信号S1を出力するものである。
本実施の形態では、第1の測定点1402はゴルフクラブ側3次元磁気センサ14の中心位置であり、第1の測定方向1404は第1の測定点1402を通るY軸方向である。
ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、ゴルフクラブ2に固定され、本実施の形態では、ゴルフクラブ2のグリップ部3に固定されている。
本実施の形態では、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、Y軸(第1の測定方向1404)をゴルフクラブ2の打撃方向と平行させ、かつ、Z軸をシャフト軸と平行させている。
As shown in FIG. 7, the golf club side three-dimensional
The golf club side three-dimensional
The golf club side three-dimensional
In the present embodiment, the
The golf club side three-dimensional
In the present embodiment, the golf club side three-dimensional
保持手段側3次元磁気センサ16は、図7に示すように、お互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向に各々ループ状に巻かれた3つのコイルによって構成されている。
保持手段側3次元磁気センサ16は、第2の測定点1602および第2の測定方向1604を有している。
保持手段側3次元磁気センサ16は、第2の測定点1602の周りの磁気を互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の3軸方向で感知すると共に、3軸方向のうちの1つの軸であるY軸をゴルフクラブ2の打撃方向に向け、基準位置1202に対する第2の測定点1602の3次元位置および基準方向1204に対する第2の測定方向1604の向きに応じて第2の検出信号S2を出力するものである。
本実施の形態では、第2の測定点1602は保持手段側3次元磁気センサ16の中心位置であり、第2の測定方向1604は第2の測定点1602を通るY軸方向である。
保持手段側3次元磁気センサ16は、保持手段20に一体的に支持されている。
本実施の形態では、保持手段側3次元磁気センサ16は、後述するようにY軸(第2の測定方向1604)をゴルフクラブ2の打撃方向と平行させ、かつ、Z軸を鉛直方向に向けている。
このような計測システム11として、例えば、LIBERTY(Polhemus社製)を挙げることができる。
なお、計測システム11の詳細な構成については後述する。
As shown in FIG. 7, the holding means side three-dimensional
The holding means side three-dimensional
The holding means side three-dimensional
In the present embodiment, the
The holding means side three-dimensional
In the present embodiment, the holding means side three-dimensional
An example of such a
The detailed configuration of the
(保持手段20)
保持手段20は、設定されたライ角およびロフト角通りとなるようにゴルフクラブ2を保持するものである。
保持手段20は、図1に示すように、ベース2002と、フレーム2004と、支持部2006と、位置決め板2008とを含んで構成されている。
ベース2002は、床面(水平面)に載置されるものである。
フレーム2004は、ベース2002から立設されている。
支持部2006は、フレーム2004に設けられゴルフクラブ2のシャフト6を着脱可能に、かつ、ゴルフクラブ2の位置と向きとを調整可能に支持するものである。このような支持部2006として従来公知のさまざまな構造が使用可能である。
(Holding means 20)
The holding means 20 holds the
As shown in FIG. 1, the holding
The
The
The
図4は位置決め板2008にゴルフクラブヘッド4のフェース面402が当て付けられた状態を示す平面図、図5は図4のA矢視図、図6は図4のB矢視図である。
図4乃至図6に示すように、位置決め板2008は、矩形板状を呈し、水平面上を延在するようにベース2002上にスペーサ2010を介して取着されている。なお、図5において符号Gは床面を示す。
位置決め板2008は、その1辺に断面が鋭角をなすエッジ部2008Aが水平面と平行をなすように直線状に延在形成されている。
位置決め板2008は、その上面にエッジ部2008Aの延在方向の中心を通りエッジ部2008Aと直交する基準線2012が表示されている。
位置決め板2008の上面に保持手段側3次元磁気センサ16が設けられている。
保持手段側3次元磁気センサ16は、平面視した状態で、第2の測定点1602が基準線2012上に位置し、第2の測定方向1604が基準線2012と一致(平行)している。
ゴルフクラブ2は、フェース面402の中心点410をエッジ部2008Aが通るようにフェース面402がエッジ部2008Aに当て付けられた状態で設定されたライ角およびロフト角通りとなるように支持部2006によって支持される。
本実施の形態では、ゴルフクラブ2が設定されたライ角およびロフト角通りになっているとは、フェース面402の法線と打ち出し方向とが平行をなしている状態であり、かつ、鉛直線に対してシャフト軸がなす角度が正しいライ角となっている状態をいう。
4 is a plan view showing a state in which the
As shown in FIGS. 4 to 6, the
The
On the upper surface of the
A holding means side three-dimensional
In the holding means side three-dimensional
The
In the present embodiment, that the
フェース面402にスコアライン412が形成されている場合、設定されたライ角通りにゴルフクラブ2が支持部2006によって支持されると、図6に示すように、スコアライン412またはその延長線とエッジ部2008Aとが平行をなす。
したがって、スコアライン412とエッジ部2008Aとが平行となるように支持部2006を調整することによってゴルフクラブ2を設定されたライ角通りに支持することができる。
また、一部のパタークラブのように、フェース面402にスコアライン412が形成されていない場合は、フェース面402の左右幅方向に延在する仮想線とエッジ部2008Aとが平行となるように支持部2006を調整することによってゴルフクラブ2を設定されたライ角通りに支持することができる。
このようにしてゴルフクラブ2が保持手段20に保持された状態において、フェース面402の中心点410の3次元位置およびフェース面402の向きと、保持手段側3次元磁気センサ16の第2の測定点1602および第2の測定方向の向きとは既知の関係となる。
したがって、第2の測定点1602および第2の測定方向1604の向きからフェース面402の中心点410の3次元位置およびフェース面402の向きを求めることが可能となる。
When the
Therefore, the
When the
In the state where the
Accordingly, the three-dimensional position of the
(計測システム11の詳細)
計測システム11についてより詳細に説明する。
図7に示すように、コントローラ・データ処理装置18は、駆動回路18A、検出回路18B、コンピュータ18Cを有している。
駆動回路18Aは、トランスミッタ12に所定の3種類の磁場を順次発生させる駆動信号を生成し、該駆動信号をトランスミッタ12に供給するものである。
検出回路18Bは、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14から供給される第1の検出信号S1と、保持手段側3次元磁気センサ16から供給される第2の検出信号S2とを検出するものである。
(Details of measurement system 11)
The
As shown in FIG. 7, the controller /
The
The
コンピュータ18Cは、データ処理用ソフトウェアを実行することにより次の機能を実現する。
すなわち、コンピュータ18Cは、駆動回路18Aおよび検出回路18Bを制御し、検出回路18Bから得られた出力電圧よりデータ処理を行って、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14の位置と向き、および、保持手段側3次元磁気センサ16の位置と向きを示すデータを生成する。
コンピュータ18Cは、前述したようにトランスミッタ12の位置を基準位置1202とし、お互いに直交する3軸X,Y,Zを基準とする3次元位置座標(x,y,z)の時系列データを演算して出力する。
また、コンピュータ18Cは、前述したようにトランスミッタ12を中心とするY軸方向を基準方向1204とし、この基準方向1204に対する磁気センサ14、16の向きを表す姿勢角度、すなわちヨー角、ピッチ角およびロール角(以降では、(θy,θp,θr)と表す)の時系列データを演算して出力するものである。
したがって、3次元位置座標(x,y,z)の時系列データが磁気センサ14、16の位置を示すデータであり、ヨー角θy、ピッチ角θpおよびロール角θrの時系列データが磁気センサ14、16の向きを示すデータである。
The
That is, the
As described above, the
Further, as described above, the
Therefore, the time-series data of the three-dimensional position coordinates (x, y, z) is data indicating the positions of the
次に、ゴルフクラブ側3次元磁気センサセンサ14の第1の測定点1402の基準位置1202に対する3次元位置座標(x,y,z)と、第1の測定方向1404の基準方向1204に対する姿勢角度(θy,θp,θr)の時系列データの生成について説明する。
駆動回路18Aは、コンピュータ18Cの指令信号にしたがって、周波数と位相が常時一定の同一信号を出力し、トランスミッタ12の3軸方向に巻かれた3つのループ状コイルを順次励磁する。
各ループ状コイルは、励磁のたびに各々異なる磁場を発生し、それに基づいてゴルフクラブ側3次元磁気センサ14の3軸方向に巻かれた3つのループ状コイルに各々独立な出力電圧Vを発生させる。
この出力電圧Vは、トランスミッタ12の3つのループ状コイルによって励磁される3つの磁場に応じて、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14の3つのループ状コイルに発生する3つの出力電圧Vが得られるため、合計9個(3×3個)の出力電圧Vが得られる。
Next, the three-dimensional position coordinate (x, y, z) with respect to the
The
Each loop-like coil generates a different magnetic field each time it is excited, and based on this, an independent output voltage V is generated in each of the three loop-like coils wound in the three-axis direction of the golf club side three-dimensional
As for this output voltage V, three output voltages V generated in the three loop coils of the golf club side three-dimensional
一方、磁場を形成させるトランスミッタ12が所定の位置に固定設置されているので、発生する磁場の強さと方向に関する分布はトランスミッタ12の設置された基準位置1202および、基準方向1204に対して既知となる。
この形成された磁場によって生じる9つの出力電圧Vを用いることによって、上記基準方位置1202に対するゴルフクラブ側3次元磁気センサ14の3次元位置座標(x,y,z)と上記基準方向1204に対する姿勢角度(θy,θp,θr)の6つの未知数を求めることができる。
コントローラ・データ処理装置18のコンピュータ18Cにおいて、検出回路18Bから送られてきた9つの出力電圧Vを用いて、3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度(θy,θp,θr)のデータを演算して求める。
On the other hand, since the
By using nine output voltages V generated by the formed magnetic field, the three-dimensional position coordinates (x, y, z) of the golf club side three-dimensional
In the
計測システム11で得られた3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度(θy,θp,θr)は、パーソナルコンピュータ22に取り込まれ、AD変換され、グリップ部3のスウィング中の挙動の時系列データを得ることができる。
The three-dimensional position coordinates (x, y, z) and posture angles (θy, θp, θr) obtained by the
なお、保持手段側3次元磁気センサ16の第2の測定点1602の基準方位置1202に対する3次元位置座標(x,y,z)と、第2の測定方向1604の基準方向1204に対する姿勢角度(θy,θp,θr)のデータの生成は、基本的にゴルフクラブ側3次元磁気センサ14の場合と同様であるため説明を省略する。
Note that the three-dimensional position coordinates (x, y, z) of the
なお、前述したように、トランスミッタ12、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14、保持手段側3次元磁気センサ16は、図7に示されるように、お互いに直交する3軸方向に向いてコイルがループ状に巻かれている。
したがって、それらトランスミッタ12、各磁気センサ14、16の3軸方向をなるべく合致させることが、各磁気センサ14、16でそれぞれ検出される3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度(θy,θp,θr)との処理を後述するパーソナルコンピュータ22で行う際の負荷を軽減する上で好ましい。
このような観点から、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、3軸方向のうちの1つの軸(Z軸)をシャフト軸と一致させるように設定し、もう1つの軸(Y軸)をゴルフクラブ2の打撃方向に向けてゴルフクラブ2のグリップ部3に固定することが好ましい。
また、保持手段側3次元磁気センサ16は、3軸方向のうちの1つの軸(Y軸)をゴルフクラブ2の打撃方向に向けて保持手段20に支持することが好ましい。
また、本実施の形態では、トランスミッタ12は、X軸とY軸が水平面内を延在し、Z軸が鉛直方向に延在している。
As described above, the
Accordingly, the three-axis directions of the
From this point of view, the golf club side three-dimensional
Further, the holding means side three-dimensional
In the present embodiment, the
(パーソナルコンピュータ22)
次に、パーソナルコンピュータ22について説明する。
パーソナルコンピュータ22は、計測システム11から供給される時系列データに基づいてゴルフクラブヘッド2の挙動を示す挙動データを生成するものである。
(Personal computer 22)
Next, the
The
図8はパーソナルコンピュータ22の構成を示すブロック図である。
パーソナルコンピュータ22は、CPU30と、不図示のインターフェース回路およびバスラインを介して接続されたROM32、RAM34、ハードディスク装置36、ディスク装置38、キーボード40、マウス42、ディスプレイ44、プリンタ46、入出力インターフェース48などを有している。
ROM32は制御プログラムなどを格納し、RAM34はワーキングエリアを提供するものである。
ハードディスク装置36はゴルフクラブヘッド4の挙動の計測を行うための専用のプログラムを格納している。
ディスク装置38はCDやDVDなどの記録媒体に対してデータの記録および/または再生を行うものである。
キーボード40およびマウス42は、操作者による操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ44はデータを表示出力するものであり、プリンタ46はデータを印刷出力するものであり、ディスプレイ44およびプリンタ46によってデータを出力する。
入出力インターフェース48は、計測システム11のコントローラ・データ処理装置18との間でデータの授受を行うものである。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the
The
The
The
The
The
The
The input /
(挙動計測装置10の機能)
図9は、挙動計測装置10の機能ブロック図である。
挙動計測装置10は、機能的には、第1キャリブレーション手段50、第2キャリブレーション手段52、第1の時系列データ生成手段53、第2の時系列データ生成手段54、記憶手段56、挙動データ生成手段58、出力手段60などを含んで構成されている。
第1キャリブレーション手段50、第2キャリブレーション手段52、第1の時系列データ生成手段53、第2の時系列データ生成手段54は、コントローラ・データ処理装置18およびパーソナルコンピュータ22によって構成されている。
記憶手段56、挙動データ生成手段58、出力手段60は、パーソナルコンピュータ22によって構成されている。
また、第1、第2キャリブレーション手段50、52の一部と、第1、第2の時系列データ生成手段53、54の一部と、挙動データ生成手段58と、出力手段60は、CPU30が前記専用のプログラムを実行することで実現されるものであるが、これらの部分は、回路等のハードウェアで構成されたものであってもよい。
(Function of the behavior measuring apparatus 10)
FIG. 9 is a functional block diagram of the
Functionally, the
The
The
Further, a part of the first and second calibration means 50 and 52, a part of the first and second time series data generation means 53 and 54, a behavior data generation means 58, and an output means 60 are included in the
各手段50、52、53、54、56、58、60について説明する前に、前提となるトランスミッタ12、ゴルフクラブ2、ゴルフボールBの位置関係について説明する。
図3に示すように、トランスミッタ12は、予め定められた位置に設置され、具体的には、ゴルフスウィングする人の後方に固定配置されている。
床面G上には、ゴルフボールBを載置するためのボール載置位置P0が予め定められており、このボール載置位置P0は床面G上に設けられたマークなどによって表示されている。あるいは、ボール載置位置P0にティーが設けられ、このティーにゴルフボールBが載置される。
また、ボール載置位置P0の前方には、ゴルフボールBを打ち出す目標としてのカップCが設けられている。
ゴルファは、ゴルフクラブ2をスウィングすることにより、ゴルフクラブヘッド4のフェース面402によってボール載置位置P0に載置されたゴルフボールBをカップCに向けて打ち出す。
この場合、ボール載置位置P0に載置されたゴルフボールBの中心点P1(図10)とカップCとを結ぶ直線が目標線Lである。
なお、ゴルファがゴルフクラブ2をスウィングするにあたって、トランスミッタ12がゴルファやゴルフクラブ2の邪魔とならないように、トランスミッタ12とボール載置位置P0との間に十分な間隔が確保されている。
Before describing each of the
As shown in FIG. 3, the
On the floor G, a ball placement position P0 for placing the golf ball B is determined in advance, and this ball placement position P0 is displayed by a mark or the like provided on the floor G. . Alternatively, a tee is provided at the ball placement position P0, and the golf ball B is placed on the tee.
Further, a cup C as a target for launching the golf ball B is provided in front of the ball placement position P0.
By swinging the
In this case, a straight line connecting the center point P1 (FIG. 10) of the golf ball B placed at the ball placement position P0 and the cup C is the target line L.
When the golfer swings the
第1キャリブレーション手段50は、図1に示すように、保持手段20にゴルフクラブ2が保持された状態で、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対するゴルフクラブヘッド4の予め定められた基準点であるフェース面402の中心点410(図6)の3次元位置データと、第1の測定方向1404に対するゴルフクラブヘッド4のフェース面402の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得るものである。
言い換えると、フェース面402の中心点410の3次元位置データは、第1の測定点1402を3次元座標の原点として得られるデータであり、フェース面402の向きデータは、第1の測定方向1404を3次元座標の座標軸(Y軸)として得られるデータである。
すなわち、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対する第2の測定点1602の3次元位置データと、第1の測定方向1404の向きに対する第2の測定方向1604の向きのデータとが得られる。
ここで、前述したように、第2の測定点1602および第2の測定方向1604の向きからフェース面402の中心点410の3次元位置およびフェース面402の向きが得られる。
したがって、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対するフェース面402の中心点410の3次元位置データと、第1の測定方向1404の向きに対するフェース面402の向きのデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得ることができる。
すなわち、第1のキャリブレーションデータDc1は、第1の測定点1402に対するフェース面402の中心点410の位置の補正と、第1の測定方向1404の向きに対するフェース面402の向き(方向)の補正とを行うためのデータである。
As shown in FIG. 1, the
In other words, the three-dimensional position data of the
That is, based on the first
Here, as described above, the three-dimensional position of the
Therefore, based on the first detection signal S1 and the second detection signal S2, the three-dimensional position data of the
That is, the first calibration data Dc1 is used to correct the position of the
第2キャリブレーション手段52は、図4、図5に示すように、平面視した状態で、第2の測定点1602がボール載置位置P0に位置するゴルフボールBの中心点P1と合致し、かつ、第2の測定方向1604の向きが目標線Lの向きと合致するように、保持手段20を床面上に位置させた状態で、第2の検出信号S2に基づいて、基準位置1202に対する第2の測定点1602の3次元位置データと、基準方向1204に対する第2の測定方向1604の向きを示す向きデータとを第2のキャリブレーションデータDc2として得るものである。
言い換えると、第2の測定点1602の3次元位置データは、基準位置1202を3次元座標の原点として得られるデータであり、第2の測定方向1604の向きデータは、基準方向1204を3次元座標の座標軸(Y軸)として得られるデータである。
すなわち、第2のキャリブレーションデータDc2は、基準位置1202に対するゴルフボールBの設置位置の補正と、基準方向1204に対する目標線Lの方向の補正とを行うためのデータである。
As shown in FIGS. 4 and 5, the second calibration means 52 matches the center point P1 of the golf ball B where the
In other words, the three-dimensional position data of the
That is, the second calibration data Dc2 is data for correcting the installation position of the golf ball B with respect to the
第1の時系列データ生成手段53は、ゴルファによってゴルフクラブ2がスウィングされる過程において第1の検出信号S1に基づいて生成した基準位置1202に対する第1の測定点1402の3次元位置データと基準方向1204に対する第1の測定方向1404の向きを示す向きデータとからなる実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより第1の時系列データD1を生成するものである。
The first time-series data generating means 53 includes the three-dimensional position data of the
第2の時系列データ生成手段54は、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより第2の時系列データD2を生成するものである。 The second time series data generation means 54 generates the second time series data D2 by correcting the first time series data D1 using the second calibration data Dc2.
記憶手段56は、3次元座標系において、ゴルフクラブ2ヘッドを再現した3次元形状モデルMを記憶するものである。
言い換えると、記憶手段56は、3次元形状モデルMをフェース面402の中心点410の3次元位置およびフェース面402の向きに関連付けて記憶するものである。
また、本実施の形態では、記憶手段56には、ゴルフクラブヘッド4のロフト角と、ゴルフボールBの直径とが予め登録されている。
本実施の形態では、記憶手段56は、パーソナルコンピュータ22のハードディスク装置36あるいはRAM34によって構成される。
The storage means 56 stores a three-dimensional shape model M that reproduces two golf club heads in a three-dimensional coordinate system.
In other words, the
In the present embodiment, the loft angle of the
In the present embodiment, the
挙動データ生成手段58は、第2の時系列データD2と、ゴルフクラブ2ヘッドの3次元形状モデルMとに基づいてゴルフクラブヘッド4の挙動を示す挙動データD3を生成するものである。
本実施の形態では、挙動データ生成手段58は、3次元形状モデルMの位置および向きの時系列データを算出する算出部58Aと、前記の時系列データから挙動データD3を求める解析部58Bとで構成されている。
The behavior data generating means 58 generates behavior data D3 indicating the behavior of the
In the present embodiment, the behavior data generation means 58 includes a
ここで、挙動データD3についてさらに説明する。
本実施の形態では、挙動データD3は、以下のデータを含む。
(1)ゴルフクラブヘッド4の移動軌跡を示す時系列データとしての移動軌跡データ:
移動軌跡データは、後述するように、フェース面402の中心点410の移動軌跡によって示され(図17、図18)、あるいは、ゴルフクラブヘッド4の外形を示すアニメーションデータ(図19)によって示される。
Here, the behavior data D3 will be further described.
In the present embodiment, the behavior data D3 includes the following data.
(1) Movement locus data as time series data indicating the movement locus of the golf club head 4:
As will be described later, the movement trajectory data is indicated by the movement trajectory of the
(2)左右進入角θLR:
左右進入角θLRは、図10に示すように、フェース面402の中心点410の移動軌跡Tと目標線Lとを水平面に投影したときに、水平面上において移動軌跡Tと目標線Lとがなす角度をいう。なお、図中、矢印Fはゴルフクラブヘッド4の移動方向を示す。
(2) Left / right approach angle θ LR :
As shown in FIG. 10, when the movement locus T and the target line L on the horizontal plane are projected on the horizontal plane when the movement locus T and the target line L of the
(3)上下進入角θUD:
上下進入角θUDとは、図11に示すように、フェース面402の中心点410の移動軌跡Tと目標線Lとを目標線Lと平行する鉛直面に投影したときに、鉛直面上において移動軌跡Tと目標線Lとがなす角度をいう。
(3) Vertical approach angle θ UD :
As shown in FIG. 11, the vertical approach angle θ UD is calculated on the vertical plane when the movement trajectory T of the
(4)フェース面402がゴルフボールBを打撃する直前におけるゴルフクラブヘッド4の向きを示す向きデータDf:
本実施の形態では、向きデータDfは、打撃時フェース角φと、打撃時ロフト角αと、打撃時ライ角βを含む。
以下、図12,図13,図14を参照して説明する。
(4) Orientation data Df indicating the orientation of the
In the present embodiment, the orientation data Df includes a hitting face angle φ, a hitting loft angle α, and a hitting lie angle β.
Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 12, 13, and 14.
(4−1)打撃時フェース角φは、図12に示すように、フェース面402がゴルフボールBを打撃する直前におけるフェース面402の中心点410を通る法線Hと目標線Lとを水平面に投影したときに、水平面上において法線Hと目標線Lとがなす角度によって示される。
(4-1) As shown in FIG. 12, the face angle φ at the time of hitting is such that the normal H passing through the
(4−2)打撃時ロフト角αは、図13に示すように、フェース面402がゴルフボールBを打撃する直前におけるフェース面402の中心点410を通る法線Hと該法線Hと交差する水平面(床面G)と平行な平面とがなす角度によって示される。
ここで、挙動データ生成手段58による打撃時ロフト角αの生成は、第2の時系列データD2と、記憶手段56に予め登録されたゴルフクラブヘッド4のロフト角とに基づいてなされる。
(4-2) The hit loft angle α intersects the normal H passing through the
Here, the generation of the hitting loft angle α by the behavior data generating means 58 is performed based on the second time-series data D2 and the loft angle of the
(4−3)打撃時ライ角βは、図14に示すように、フェース面402がゴルフボールBを打撃する直前におけるシャフト軸602の延長線と、この延長線が交差する水平面(本例では床面G)とがなす角度によって示される。
(4-3) As shown in FIG. 14, the lie angle β at the time of hitting is an extension line of the
(5)フェース面402がゴルフボールBに当たる箇所を示す打点位置のデータ:
ここで、挙動データ生成手段58による打点位置のデータの生成は、第2の時系列データD2と、3次元形状モデルMと、記憶手段56に予め登録されたゴルフボールBの直径とに基づいてなされる。
(5) Data of the hit point position indicating the location where the
Here, the generation of hit point position data by the behavior data generation means 58 is based on the second time-series data D2, the three-dimensional shape model M, and the diameter of the golf ball B registered in the storage means 56 in advance. Made.
(動作)
次に挙動計測装置10の動作について、図15のフローチャートを参照して説明する。
なお、トランスミッタ12は、予め所定の位置に固定して設置されている。
まず、図1、図4乃至図6に示すように、計測対象となるゴルフクラブ2を、設定されたライ角およびロフト角通りとなるように保持手段20に保持させておく(ステップS10:保持ステップ)。
(Operation)
Next, operation | movement of the
The
First, as shown in FIGS. 1, 4 to 6, the
次に、適宜箇所において保持手段20がゴルフクラブ2を保持した状態で、計測システム11およびパーソナルコンピュータ22を起動させ、第1キャリブレーションを実行する(ステップS12:第1キャリブレーションステップ)。
すなわち、第1キャリブレーション手段50は、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対するフェース面402の中心点410の3次元位置データと、第1の測定方向1404に対するゴルフクラブヘッド4のフェース面402の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得る。
ここで、トランスミッタ12と、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14および保持手段側3次元磁気センサ16との距離を短くすることが好ましい。
その理由は、トランスミッタ12と磁気センサ14,16の距離を短くするほど、磁束密度の高いエリアでの計測が可能となり、精度を確保する上で有利となるためである。
Next, with the holding means 20 holding the
That is, the first calibration means 50, based on the first detection signal S1 and the second detection signal S2, the three-dimensional position data of the
Here, it is preferable to shorten the distance between the
The reason is that as the distance between the
次いで、図2に示すように、保持手段20からゴルフクラブヘッド2を取り外したのち、保持手段20をボール載置位置P0および目標線Lを基準として位置決めして床面G上に載置する(ステップS14:保持手段位置決めステップ)。
すなわち、図4、図5に示すように、平面視した状態で、保持手段側3次元磁気センサ16の第2の測定点1602がボール載置位置P0に位置するゴルフボールBの中心点P1と合致し、かつ、第2の測定方向1604が、目標線Lと合致するように、保持手段20を位置させる。
ステップS14では、ステップS10においてトランスミッタ12の近傍に位置させていた保持手段20を、トランスミッタ12から離間したボール載置位置P0に移動させることになる。
Next, as shown in FIG. 2, after removing the
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the
In step S <b> 14, the holding means 20 that has been positioned in the vicinity of the
次に、第2キャリブレーション手段52によって、第2の検出信号S2に基づいて、基準方位置1202に対する第2の測定点1602の3次元位置データと、基準方向1204に対する第2の測定方向1604の向きを示す向きデータとを第2のキャリブレーションデータDc2として得る(ステップS16:第2キャリブレーションステップ)。
すなわち、第2のキャリブレーションデータDc2は、保持手段20がボール載置位置P0に移動された状態における(第2の測定点1602がボール載置位置P0に合致しかつ第2の測定方向1604が目標線Lに合致した状態における)保持手段側3次元磁気センサ16のトランスミッタ12に対する3次元位置と方向とを示す。
ステップS16が終了したならば、保持手段20をボール載置位置P0からゴルフクラブ2のスウィングの邪魔にならない位置に移動させる。
Next, based on the second
That is, the second calibration data Dc2 is obtained when the holding
When step S16 is completed, the holding means 20 is moved from the ball placement position P0 to a position that does not interfere with the swing of the
次に、図3に示すように、ゴルフボールBをボール載置位置P0に載置し、ゴルファがゴルフクラブ2をスウィングしてゴルフボールBをカップCに向けて打ち出す。
すると、このスウィングの過程において、第1の時系列データ生成手段53は、第1の検出信号S1に基づいて生成した実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより第1の時系列データD1を生成する(ステップS18:第1の時系列データ生成ステップ)。
すなわち、実測データを第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより、トランスミッタ12に対するフェース面402の中心点410の3次元位置データおよびフェース面402の向きを示す向きデータからなる第1の時系列データD2が生成される。
しかしながら、第1の時系列データD1は、ボール載置位置P0と目標線Lとに関する補正がなされていないので、第1の時系列データD1は未だ正確なものではない。
Next, as shown in FIG. 3, the golf ball B is placed at the ball placement position P <b> 0, and the golfer swings the
Then, in this swing process, the first time-series data generating means 53 corrects the actual measurement data generated based on the first detection signal S1 by using the first calibration data Dc1, thereby making the first time. Time-series data D1 is generated (step S18: first time-series data generation step).
That is, by correcting the actual measurement data using the first calibration data Dc1, the first data includes the three-dimensional position data of the
However, since the first time series data D1 is not corrected for the ball placement position P0 and the target line L, the first time series data D1 is not yet accurate.
次に、第2の時系列データ生成手段54は、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより第2の時系列データD2を生成する(ステップS20:第2の時系列データ生成ステップ)。
すなわち、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより、ボール載置位置P0と目標線Lとに関する補正がなされた正確な第2の時系列データD2が得られる。
Next, the second time-series
That is, by correcting the first time series data D1 using the second calibration data Dc2, the accurate second time series data D2 corrected for the ball placement position P0 and the target line L is obtained. can get.
次いで、挙動データ生成手段58は、第2の時系列データD2と、記憶手段56から読み出したゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルMとに基づいてゴルフクラブヘッド2の挙動を示す挙動データD3を生成する(ステップS22:挙動データ生成ステップ)。
すなわち、挙動データ生成手段58は、ステップS20で得られたフェース面402の中心点410の3次元位置データとフェース面402の向きを示す向きデータとからなる時系列データに基づいて3次元形状モデルMを仮想空間上で動かすことにより、挙動データD3を生成する。
Next, the behavior data generating means 58 generates behavior data D3 indicating the behavior of the
That is, the behavior
次いで出力手段60は、挙動データD3を出力する(ステップS24:出力ステップ)。
すなわち、出力手段60は、挙動データD3をディスプレイ44の表示画面として表示し、あるいは、プリンタ46によって印刷出力する。
なお、使用するゴルフクラブ2について、いったん第1、第2キャリブレーションを実施した以降は、ステップS10、S12、S14、S16の処理は省略することができ、ステップS18以降の処理を行えばよい。
また、ボール載置位置P0あるいは目標線Lを変更した場合は、ステップS10,S12の処理を省略し、S14以降のみを実施すればよい。
Next, the output means 60 outputs the behavior data D3 (step S24: output step).
That is, the output means 60 displays the behavior data D3 as a display screen of the
Note that after the first and second calibrations are performed once for the
In addition, when the ball placement position P0 or the target line L is changed, the processes of steps S10 and S12 are omitted, and only S14 and subsequent steps are performed.
次に、挙動データD3を示すディスプレイ44の表示画面について具体的に説明する。
図16は、挙動データD3としての打点位置を示す表示画面の説明図である。
図16に示すように、ゴルフクラブヘッド4のフェース面402上に打点位置420をマークで表示している。
複数回の計測を行うと、計測回数に応じた個数のマークが表示される。
Next, the display screen of the
FIG. 16 is an explanatory diagram of a display screen showing the hit point position as the behavior data D3.
As shown in FIG. 16, the
When multiple measurements are performed, the number of marks corresponding to the number of measurements is displayed.
図17は、挙動データD3としてのフェース面402のフェース面402の中心点410の上下方向における移動軌跡を示す表示画面の説明図である。
すなわち、図17において、横軸はゴルフボールBの打ち出し方向に沿った距離を示し、縦軸は高さ方向の距離を示す。
ゴルフクラブヘッド4のフェース面402のフェース面402の中心点410をマーク(例えば○印)で示している。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a display screen showing a movement locus in the vertical direction of the
That is, in FIG. 17, the horizontal axis indicates the distance along the launch direction of the golf ball B, and the vertical axis indicates the distance in the height direction.
A
図18は、挙動データD3としてのフェース面402のフェース面402の中心点410の左右方向における移動軌跡を示す表示画面の説明図である。
すなわち、図18において、横軸はゴルフボールBの打ち出し方向に沿った距離を示し、縦軸はゴルフボールBの打ち出し方向と直交する左右方向の距離を示す。
図17と同様に、ゴルフクラブヘッド4のフェース面402のフェース面402の中心点410をマーク(例えば○印)で示している。
なお、図17、図18は、1回の計測結果を示すが、複数回の計測を行う場合には、フェース面402の中心点410を示すマークの色や形状を変化させると、各移動軌跡を簡単に識別する上で好ましい。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a display screen showing a movement locus in the left-right direction of the
That is, in FIG. 18, the horizontal axis indicates the distance along the launch direction of the golf ball B, and the vertical axis indicates the distance in the left-right direction orthogonal to the launch direction of the golf ball B.
As in FIG. 17, the
17 and 18 show a single measurement result. When a plurality of measurements are performed, each movement locus is changed by changing the color or shape of the mark indicating the
図19は、挙動データD3としてのゴルフクラブヘッド4の移動軌跡を示す表示画面の説明図である。
図19に示すように、ゴルフクラブヘッド4の斜視図の画像を複数枚重ねて表示することによりゴルフクラブヘッド4の移動軌跡を示している。
図16乃至図19に示した表示画面は、プリンタ46によって印刷出力してもよいことは無論である。
また、ゴルフクラブヘッド4の斜視図の画像を時間経過と共に1枚ずつ表示することによりゴルフクラブヘッド4の移動軌跡をアニメーション画像として表示させてもよい。
また、図19では、ゴルフクラブヘッド4をその移動方向の斜め前方から見た状態のアニメーション画像を表示させた場合を示しているが、ゴルフクラブヘッド4を他の方向(例えば、斜め後方)から見た状態のアニメーション画像に切り替えて表示させるなど、その表示方法は任意である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a display screen showing the movement trajectory of the
As shown in FIG. 19, the movement trajectory of the
Of course, the display screens shown in FIGS. 16 to 19 may be printed out by the
Further, the movement trajectory of the
Further, FIG. 19 shows a case where an animation image in a state where the
また、挙動データD3としての左右進入角θLR、上下進入角θUD、打撃時フェース角φ、打撃時ロフト角α、打撃時ライ角βなどの数値は、表形式によってディスプレイ44の表示画面に表示し、あるいは、プリンタ46によって印刷出力することができる。
In addition, numerical values such as the left and right approach angle θ LR , the up and down approach angle θ UD , the hitting face angle φ, the hitting loft angle α, and the hitting lie angle β as behavior data D3 are displayed on the display screen of the
本実施の形態によれば、トランスミッタ12と、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14とを用いてゴルフクラブヘッド4の3次元位置データと向きデータとからなる第2の時系列データD2を得ると共に、第2の時系列データD2とゴルフクラブヘッド4の3次元形状モデルMとに基づいてスウィング中のゴルフクラブヘッド4の挙動を示す挙動データD3を得るようにした。
したがって、従来の画像データを用いる技術に比較してカメラなどの撮像装置が不要となり、撮像スペースを確保する必要がないため、構成の簡素化および省スペース化、低コスト化を図りつつ、ゴルフクラブヘッド4の挙動を的確に計測する上で有利となる。
また、従来の画像データを用いる技術に比較してゴルフクラブヘッド4の計測範囲を広く確保でき、スウィングの全体にわたって計測を行うことができる。
According to the present embodiment, the
Therefore, an imaging device such as a camera is not required as compared with the conventional technology using image data, and it is not necessary to secure an imaging space. Therefore, while simplifying the configuration, saving space and reducing costs, a golf club This is advantageous in accurately measuring the behavior of the
Further, the measurement range of the
また、本実施の形態では、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14によって検出された第1の検出信号S1に基づいて生成した実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより第1の時系列データD1を生成し、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより第2の時系列データD2を生成するようにした。
すなわち、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより、ボール載置位置P0と目標線Lとに関する補正がなされた正確な第2の時系列データD2を得るようにした。
したがって、ボール載置位置P0あるいは目標線Lが変更された場合には、第2のキャリブレーションデータDc2を取得しなおすことによって、正確な第2の時系列データD2を得ることができる。
したがって、ゴルフクラブ2、トランスミッタ12、保持手段20の設置レイアウトの変更の自由度を確保する上で有利となるため、設置場所を移動する場合に簡単にゴルフクラブヘッド4の挙動の計測を行うことができる。また、実際のゴルフ練習場などレイアウトの制限を受けやすい場所であっても容易に設置することができる。
また、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14と、保持手段側3次元磁気センサ16とをトランスミッタ12に近接した箇所に位置させることによって、第1のキャリブレーションデータDc1を高い精度で得ることができ、挙動データD3の精度を高める上で有利となる。
In the present embodiment, the actual measurement data generated based on the first detection signal S1 detected by the golf club side three-dimensional
That is, by correcting the first time series data D1 using the second calibration data Dc2, the accurate second time series data D2 corrected for the ball placement position P0 and the target line L is obtained. I tried to get it.
Therefore, when the ball placement position P0 or the target line L is changed, accurate second time-series data D2 can be obtained by acquiring the second calibration data Dc2.
Therefore, it is advantageous in securing the degree of freedom in changing the installation layout of the
Further, by positioning the golf club side three-dimensional
また、本実施の形態では、保持手段側3次元磁気センサ16を用いて第2のキャリブレーションデータDc2を得る場合について説明した。
しかしながら、保持手段側3次元磁気センサ16と別にボール位置測定用3次元磁気センサを設け、このボール位置測定用3次元磁気センサを用いて第2のキャリブレーションデータDc2を得るようにしてもよい。
すなわち、前記のボール位置測定用3次元磁気センサは、第3の測定点および第3の測定方向を有し、第3の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、基準位置に対する第2の測定点の3次元位置および基準方向に対する第3の測定方向の向きに応じて第3の検出信号を出力する。
そして、平面視した状態で、第3の測定点が予め定められたボール設置位置P0と合致し、かつ、第3の測定方向の向きがボール設置位置P0とゴルフボールの目標点とを結ぶ目標線Lの向きと合致するように、ボール位置測定用3次元磁気センサを位置させる。
この状態で、第2キャリブレーション手段52は、第3の検出信号に基づいて、基準位置1202に対する第3の測定点の3次元位置データと、基準方向1204に対する第3の測定方向の向きを示す向きデータとを第2のキャリブレーションデータDc2として取得する。
上述したようにボール位置測定用3次元磁気センサを保持手段側3次元磁気センサ16と別に設けても用いてもよいが、本実施の形態のように、保持手段側3次元磁気センサ16を用いて第2のキャリブレーションデータDc2を得ると、言い換えると、保持手段側3次元磁気センサ16によって前記のボール位置測定用3次元磁気センサを兼用すると、構成の簡素化、低コスト化を図る上で有利となる。
Further, in the present embodiment, the case where the second calibration data Dc2 is obtained using the holding means side three-dimensional
However, a ball position measuring three-dimensional magnetic sensor may be provided separately from the holding means side three-dimensional
That is, the ball position measuring three-dimensional magnetic sensor has a third measuring point and a third measuring direction, and senses magnetism around the third measuring point in three axial directions orthogonal to each other, A third detection signal is output according to the three-dimensional position of the second measurement point with respect to the reference position and the direction of the third measurement direction with respect to the reference direction.
Then, in a plan view, the third measurement point matches the predetermined ball installation position P0, and the direction in the third measurement direction connects the ball installation position P0 and the target point of the golf ball. The ball position measuring three-dimensional magnetic sensor is positioned so as to match the direction of the line L.
In this state, the second calibration unit 52 indicates the three-dimensional position data of the third measurement point with respect to the
As described above, the three-dimensional magnetic sensor for measuring the ball position may be provided separately from the holding means side three-dimensional
なお、本実施の形態では、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14をゴルフクラブ2のグリップ部3に設けたが、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14をゴルフクラブヘッド6に設けても良い。
しかしながら、本実施の形態のようにゴルフクラブ側3次元磁気センサ14をグリップ部3に設けると、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14が目立たず、また、スウィングの際に邪魔となりにくいため、使い勝手を高める上で有利となる。
In the present embodiment, the golf club side three-dimensional
However, when the golf club side three-dimensional
なお、本発明は、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14とゴルフクラブヘッド4との間における相対的な位置と向きの関係が変わらないということを前提としている。
したがって、シャフト6においてたわみやねじれが大きく発生するゴルフクラブ2においては計測誤差が大きくなるため、本発明の計測対象となるゴルフクラブは、パタークラブやアプローチショットの際に用いるクラブが好ましい。
The present invention is based on the premise that the relationship between the relative position and orientation between the golf club side three-dimensional
Therefore, since the measurement error is large in the
(第2の実施の形態)
次に第2の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態では、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより、ボール載置位置P0と目標線Lとに関する補正がなされた正確な第2の時系列データD2を得るようにした。
しかしながら、トランスミッタ12の基準位置1202に対するボール載置位置P0が固定して定められ、かつ、トランスミッタ12の基準方向1204に対する目標線Lが固定して定められるという条件が成立するならば、第2のキャリブレーションデータDc2による補正は不要となる。
すなわち、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14によって検出された第1の検出信号S1に基づいて生成した実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより生成した第1の時系列データD1を用いて挙動データD3を得ることができることになる。
したがって、上記条件が満たされるならば、第2のキャリブレーションデータDc2を使用することなく、挙動データD3を得ることができ、第2のキャリブレーションデータDc2を得る保持手段側3次元磁気センサ16を省略することができる。
第2の実施の形態では、保持手段側3次元磁気センサ16を省略したゴルフクラブヘッドの挙動計測装置について説明する。
なお、以下の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の部分、部材については、同一の符号を付してその説明を省略し、あるいは、簡単に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
In the first embodiment, by correcting the first time-series data D1 using the second calibration data Dc2, the accurate second that has been corrected for the ball placement position P0 and the target line L. The time series data D2 was obtained.
However, if the condition that the ball mounting position P0 with respect to the
That is, the first time series generated by correcting the actual measurement data generated based on the first detection signal S1 detected by the golf club side three-dimensional
Therefore, if the above condition is satisfied, the behavior data D3 can be obtained without using the second calibration data Dc2, and the holding means side three-dimensional
In the second embodiment, a golf club head behavior measuring device in which the holding means side three-dimensional
In the following embodiments, the same parts and members as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or will be briefly described.
(計測システム11)
第2の実施の形態では、図20に示すように、計測システム11は、トランスミッタ12と、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14と、コントローラ・データ処理装置18を含んで構成されている。
(Measurement system 11)
In the second embodiment, as shown in FIG. 20, the measuring
トランスミッタ12は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
トランスミッタ12は、予め定められた位置に設置されており、具体的には、ボール載置位置P0の近傍の箇所に設置されている。
また、第1の実施の形態と同様に、トランスミッタ12のX軸およびY軸が水平面上を延在し、Z軸が鉛直方向を向くように設置され、トランスミッタ12の中心位置を予め定められた基準位置1202とし、基準位置1202を通るY軸方向を予め定められた基準方向1204とする。
第2の実施の形態では、ボール載置位置P0に対する基準位置1202が固定されており、かつ、目標線Lに対する基準方向1204が固定されている。
The
The
Similarly to the first embodiment, the X axis and Y axis of the
In the second embodiment, the
ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、第1の実施の形態と同様に構成されており、第1の測定点1402および第1の測定方向1404を有し、基準位置1202に対する第1の測定点1402の3次元位置および基準方向1204に対する第1の測定方向1404の向きに応じて第1の検出信号S1を出力するものである。
第2の実施の形態では、第1の測定点1402はゴルフクラブ側3次元磁気センサ14の中心位置であり、第1の測定方向1404は第1の測定点1402を通るY軸方向である。
ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、ゴルフクラブ2のシャフト6のうちクラブヘッド4の近傍箇所に固定されている。
本実施の形態では、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14は、Y軸(第1の測定方向1404)をゴルフクラブ2の打撃方向と平行させ、かつ、Z軸をシャフト軸と平行させている。
The golf club side three-dimensional
In the second embodiment, the
The golf club side three-dimensional
In the present embodiment, the golf club side three-dimensional
(保持手段20)
保持手段20は、保持手段側3次元磁気センサ16が省略されている点を除いて第1の実施の形態と同様に構成され、設定されたライ角およびロフト角通りとなるようにゴルフクラブ2を保持するものである。
保持手段20によるゴルフクラブの保持は、以下の条件を満たすようになされる。
1)トランスミッタ12の基準位置1202に対してゴルフクラブヘッド4の予め定められた基準点であるフェース面402の中心点410(図6)が予め定められた位置に合致する。
2)トランスミッタ12の基準方向1204に対してフェース面402の向きが予め定められた方向を向く。
3)ゴルフボール設置位置P0に対して中心点410(基準点)が予め定められた位置に合致する。
4)トランスミッタ12の基準方向1204に対するゴルフボール設置位置P0とゴルフボールを打撃する目標点Cとを結ぶ目標線Lの向きに対してフェース面402の向きが予め定められた方向を向く。
このようにしてゴルフクラブ2が保持手段20に保持された状態において、トランスミッタ12の基準位置1202および基準方向1204に対してフェース面402の中心点410の3次元位置およびフェース面402の向きは既知の関係となる。
したがって、第1の測定点1402および第1の測定方向1404の向きからフェース面402の中心点410の3次元位置およびフェース面402の向きを求めることが可能となる。
(Holding means 20)
The holding means 20 is configured in the same manner as in the first embodiment except that the holding means side three-dimensional
The golf club is held by the holding means 20 so as to satisfy the following conditions.
1) The center point 410 (FIG. 6) of the
2) The
3) The center point 410 (reference point) matches a predetermined position with respect to the golf ball installation position P0.
4) The
In the state where the
Therefore, the three-dimensional position of the
(計測システム11の詳細)
コントローラ・データ処理装置18は、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14からの第1の検出信号S1のみを検出し、したがって、ゴルフクラブ側3次元磁気センサセンサ14の第1の測定点1402の基準位置1202に対する3次元位置座標(x,y,z)と、第1の測定方向1404の基準方向1204に対する姿勢角度(θy,θp,θr)の時系列データのみを生成する点を除いて第1の実施の形態と同様に構成されている。
(Details of measurement system 11)
The controller /
計測システム11で得られた3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度(θy,θp,θr)は、パーソナルコンピュータ22に取り込まれ、AD変換され、シャフト6の部分のスウィング中の挙動の時系列データを得ることができる。
The three-dimensional position coordinates (x, y, z) and posture angles (θy, θp, θr) obtained by the
(パーソナルコンピュータ22)
パーソナルコンピュータ22は、計測システム11から供給される時系列データに基づいてゴルフクラブヘッド2の挙動を示す挙動データを生成するものであり、第1の実施の形態と同様に構成されている。
(Personal computer 22)
The
(挙動計測装置10の機能)
図22は、挙動計測装置10の機能ブロック図である。
挙動計測装置10は、機能的には、第1キャリブレーション手段50、第1の時系列データ生成手段53、記憶手段56、挙動データ生成手段58、出力手段60などを含んで構成されている。
第1キャリブレーション手段50、第1の時系列データ生成手段53、コントローラ・データ処理装置18およびパーソナルコンピュータ22によって構成されている。
記憶手段56、挙動データ生成手段58、出力手段60は、パーソナルコンピュータ22によって構成されている。
(Function of the behavior measuring apparatus 10)
FIG. 22 is a functional block diagram of the
Functionally, the
The
The
第1キャリブレーション手段50は、図20に示すように、保持手段20にゴルフクラブ2が保持された状態で、第1の検出信号S1に基づいて、第1の測定点1402に対するゴルフクラブヘッド4の予め定められた基準点であるフェース面402の中心点410(図6)の3次元位置データと、第1の測定方向1404に対するゴルフクラブヘッド4のフェース面402の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得るものである。
言い換えると、フェース面402の中心点410の3次元位置データは、第1の測定点1402を3次元座標の原点として得られるデータであり、フェース面402の向きデータは、第1の測定方向1404を3次元座標の座標軸(Y軸)として得られるデータである。
したがって、第1の検出信号S1に基づいて、第1の測定点1402に対するフェース面402の中心点410の3次元位置データと、第1の測定方向1404の向きに対するフェース面402の向きのデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得ることができる。
すなわち、第1のキャリブレーションデータDc1は、第1の測定点1402に対するフェース面402の中心点410の位置の補正と、第1の測定方向1404の向きに対するフェース面402の向き(方向)の補正とを行うためのデータである。
なお、第1の測定点1402の3次元位置データは、基準位置1202を3次元座標の原点として得られるデータであり、第1の測定方向1404の向きデータは、基準方向1204を3次元座標の座標軸(Y軸)として得られるデータである。
ここで、前述した1)〜4)の条件が満たされることにより、第1のキャリブレーションデータDc1は、基準位置1202に対するゴルフボールBの設置位置の補正と、基準方向1204に対する目標線Lの方向の補正とを行うためのデータでもある。
As shown in FIG. 20, the first calibration means 50 has the
In other words, the three-dimensional position data of the
Therefore, based on the first detection signal S1, the three-dimensional position data of the
That is, the first calibration data Dc1 is used to correct the position of the
Note that the three-dimensional position data of the
Here, when the above-described conditions 1) to 4) are satisfied, the first calibration data Dc1 is obtained by correcting the installation position of the golf ball B with respect to the
第1の時系列データ生成手段53は、ゴルファによってゴルフクラブ2がスウィングされる過程において第1の検出信号S1に基づいて生成した基準位置1202に対する第1の測定点1402の3次元位置データと基準方向1204に対する第1の測定方向1404の向きを示す向きデータとからなる実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより第1の時系列データD1を生成するものである。
The first time-series data generating means 53 includes the three-dimensional position data of the
記憶手段56は、第1の実施の形態と同様に、3次元座標系において、ゴルフクラブ2ヘッドを再現した3次元形状モデルMを記憶するものである。
As in the first embodiment, the
挙動データ生成手段58は、第1の時系列データD1と、ゴルフクラブ2ヘッドの3次元形状モデルMとに基づいてゴルフクラブヘッド4の挙動を示す挙動データD3を生成するものである。挙動データD3の生成は第1の実施の形態と同様になされる。
The behavior data generation means 58 generates behavior data D3 indicating the behavior of the
(動作)
次に挙動計測装置10の動作について、図23のフローチャートを参照して説明する。
なお、トランスミッタ12は、予め所定の位置に固定して設置されている。
まず、図20に示すように、計測対象となるゴルフクラブ2を、設定されたライ角およびロフト角通りとなるように保持手段20に保持させると共に、保持手段20を前述した1)〜4)の条件を満たすように設置する(ステップS100:保持ステップ)。
(Operation)
Next, operation | movement of the
The
First, as shown in FIG. 20, the
次に、保持手段20がゴルフクラブ2を保持した状態で、計測システム11およびパーソナルコンピュータ22を起動させ、第1キャリブレーションを実行する(ステップS102:第1キャリブレーションステップ)。
すなわち、第1キャリブレーション手段50は、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対するフェース面402の中心点410の3次元位置データと、第1の測定方向1404に対するゴルフクラブヘッド4のフェース面402の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得る。
Next, in a state where the holding means 20 holds the
That is, the first calibration means 50, based on the first detection signal S1 and the second detection signal S2, the three-dimensional position data of the
次いで、保持手段20をボール載置位置P0からゴルフクラブ2のスウィングの邪魔にならない位置に移動させる。
Next, the holding means 20 is moved from the ball placement position P0 to a position that does not interfere with the swing of the
次に、図21に示すように、ゴルフボールBをボール載置位置P0に載置し、ゴルファがゴルフクラブ2をスウィングしてゴルフボールBをカップCに向けて打ち出す。
すると、このスウィングの過程において、第1の時系列データ生成手段53は、第1の検出信号S1に基づいて生成した実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより第1の時系列データD1を生成する(ステップS104:第1の時系列データ生成ステップ)。
すなわち、実測データを第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより、トランスミッタ12に対するフェース面402の中心点410の3次元位置データおよびフェース面402の向きを示す向きデータからなる第1の時系列データD2が生成される。
ここで、第1の時系列データD1は、第1のキャリブレーションデータDc1による補正によりボール載置位置P0と目標線Lとに関する補正がなされているので、第1の時系列データD1は正確なものとなっている。
Next, as shown in FIG. 21, the golf ball B is placed at the ball placement position P 0, and the golfer swings the
Then, in this swing process, the first time-series data generating means 53 corrects the actual measurement data generated based on the first detection signal S1 by using the first calibration data Dc1, thereby making the first time. Time-series data D1 is generated (step S104: first time-series data generation step).
That is, by correcting the actual measurement data using the first calibration data Dc1, the first data includes the three-dimensional position data of the
Here, since the first time-series data D1 is corrected with respect to the ball placement position P0 and the target line L by the correction by the first calibration data Dc1, the first time-series data D1 is accurate. It has become a thing.
次いで、挙動データ生成手段58は、第1の時系列データD1と、記憶手段56から読み出したゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルMとに基づいてゴルフクラブヘッド2の挙動を示す挙動データD3を生成する(ステップS106:挙動データ生成ステップ)。
すなわち、挙動データ生成手段58は、ステップS20で得られたフェース面402の中心点410の3次元位置データとフェース面402の向きを示す向きデータとからなる時系列データに基づいて3次元形状モデルMを仮想空間上で動かすことにより、挙動データD3を生成する。
Next, the behavior data generating means 58 generates behavior data D3 indicating the behavior of the
That is, the behavior
次いで出力手段60は、挙動データD3を出力する(ステップS108:出力ステップ)。
すなわち、出力手段60は、挙動データD3をディスプレイ44の表示画面として表示し、あるいは、プリンタ46によって印刷出力する。
なお、使用するゴルフクラブ2について、いったん第1キャリブレーションを実施した以降は、ステップS10、S12、S14、S16の処理は省略することができ、ステップS18以降の処理を行えばよい。
Next, the output means 60 outputs the behavior data D3 (step S108: output step).
That is, the output means 60 displays the behavior data D3 as a display screen of the
Note that, after the first calibration is performed once for the
次に、挙動データD3の表示については第1の実施の形態と同様であるため説明を省略する。 Next, since the display of the behavior data D3 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、以下の効果が奏される。
1)第1の実施の形態に比較して保持手段側3次元磁気センサ16が不要となるため、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14のみを設ければよいため、構成の簡素化、コストダウンを図る上で有利となる。
2)保持手段側3次元磁気センサ16が不要となるため、保持手段側3次元磁気センサ16の取り付け位置の誤差などに起因する誤差成分を除去でき、測定精度の向上を図る上で有利となる。
According to the second embodiment, it is needless to say that the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained.
1) Since the holding means side three-dimensional
2) Since the holding means side three-dimensional
第2の実施の形態では、トランスミッタ12の基準位置1202,基準方向1204と、ゴルフボール設置位置P0と、目標線Lとの位置関係および方向を固定しなくてはならない。
したがって、挙動計測装置10の設置に際しては、トランスミッタ12が固定されたプレートを用意し、このプレートに、ゴルフボール設置位置P0と、目標線Lとをマークなどにより視認可能に表示し、このようなプレート上で測定を行うようにすればよい。
In the second embodiment, the positional relationship and direction between the
Therefore, when the
なお、第1の実施の形態で説明したように、ボール位置測定用3次元磁気センサを用いることにより、ボール設置位置P0と目標線Lの向きのデータをキャリブレーションデータとして取得し、このキャリブレーションデータを用いて第1の時系列データD1を補正して第2の時系列データD2を得、第2の時系列データから挙動データD3を算出するようにしてもよい。 As described in the first embodiment, by using the ball position measuring three-dimensional magnetic sensor, the data of the orientation of the ball installation position P0 and the target line L is acquired as calibration data, and this calibration is performed. The first time series data D1 may be corrected using the data to obtain the second time series data D2, and the behavior data D3 may be calculated from the second time series data.
(第3の実施の形態)
次に第3の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態では、ゴルフクラブヘッドの挙動を計測する場合について説明したが、打撃具をスウィングして競技用ボールを打撃する他のスポーツにおいても、たわみやねじれが無視できる打撃具であれば、第1の実施の形態と同様の原理で打撃具の挙動を計測することが可能である。
このような打撃具として、野球用のバット、あるいは、テニス用のラケットなどが例示される。
第3の実施の形態では、バットの挙動を計測する挙動計測装置について説明する。
なお、以下の実施の形態においては、第1の実施の形態と同様あるいは同一の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略し、あるいは、簡単に行う。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
In the first embodiment, the case where the behavior of the golf club head is measured has been described. However, in other sports in which the hitting tool is swung to hit the ball for competition, the hitting tool can be flexed and twisted. For example, it is possible to measure the behavior of the hitting tool on the same principle as in the first embodiment.
Examples of such a hitting tool include a baseball bat or a tennis racket.
In the third embodiment, a behavior measuring device that measures the behavior of a bat will be described.
In the following embodiments, the same or the same parts and members as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simply performed.
第3の実施の形態では、図24に示すように、ティー62に載置された野球用のボールB(競技用ボール)をプレーヤーがバット64で打撃する際のバット64(打撃具)の挙動を計測する場合について説明する。
図25はバットの挙動計測装置10A(以下挙動計測装置10Aという)の構成を示す説明図である。
図25に示すように、挙動計測装置10Aは、例えば、バッティングセンターやスポーツショップなどに設置されて使用されるものであり、挙動計測装置10Aは、計測システム11と、保持手段66と、パーソナルコンピュータ22とを備えている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 24, the behavior of the bat 64 (striking tool) when the player strikes the baseball ball B (game ball) placed on the
FIG. 25 is an explanatory diagram showing a configuration of a bat
As shown in FIG. 25, the
(計測システム11)
計測システム11は、バット64の3次元位置と向き(方向)とを示す時系列データを計測するものである。
本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、計測システム11は、トランスミッタ12と、打撃具側3次元磁気センサ14Aと、保持手段側3次元磁気センサ16Aと、コントローラ・データ処理装置18を含んで構成されている。
(Measurement system 11)
The
In the present embodiment, as in the first embodiment, the
第1の実施の形態と同様に、トランスミッタ12は、予め定められた位置に設置されている。
図31に示すように、トランスミッタ12、打撃具側3次元磁気センサ14A、保持手段側3次元磁気センサ16Aは、お互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向に各々ループ状に巻かれた3つのコイルによって構成されている。
これらトランスミッタ12、打撃具側3次元磁気センサ14A、保持手段側3次元磁気センサ16Aの構成は、第1の実施の形態のトランスミッタ12、ゴルフクラブ側3次元磁気センサ14,保持手段側3次元磁気センサ16の構成とそれぞれ同じであるため、詳細な説明を省略する。
トランスミッタ12の中心位置を予め定められた基準位置1202とし、基準位置1202を通るY軸方向を予め定められた基準方向1204とする。
また、打撃具側3次元磁気センサ14Aは、第1の測定点1402および第1の測定方向1404を有し、基準位置1202に対する第1の測定点1402の3次元位置および基準方向1204に対する第1の測定方向1404の向きに応じて第1の検出信号S1を出力する。
本実施の形態では、第1の測定点1402は打撃具側3次元磁気センサ14Aの中心位置であり、第1の測定方向1404は第1の測定点1402を通るY軸方向である。
打撃具側3次元磁気センサ14Aは、バット64に固定され、本実施の形態では、バット64のグリップ部6402に固定されている。
本実施の形態では、打撃具側3次元磁気センサ14Aは、Y軸(第1の測定方向1404)をバット64の中心軸と直交させ(打撃方向と平行させ)、かつ、X軸をバット64の中心軸と平行させている。
Similar to the first embodiment, the
As shown in FIG. 31, the
The configurations of the
The center position of the
Further, the impact tool side three-dimensional
In the present embodiment, the
The striking device side three-dimensional
In the present embodiment, the striking instrument side three-dimensional
保持手段側3次元磁気センサ16Aは、第2の測定点1602および第2の測定方向1604を有し、3軸方向のうちの1つの軸であるY軸をバット64の打撃方向に向け、基準位置1202に対する第2の測定点1602の3次元位置および基準方向1204に対する第2の測定方向1604の向きに応じて第2の検出信号S2を出力する。
第2の測定点1602は保持手段側3次元磁気センサ16Aの中心位置であり、第2の測定方向1604は第2の測定点1602を通るY軸方向である。
保持手段側3次元磁気センサ16Aは、保持手段66に一体的に支持されている。
保持手段側3次元磁気センサ16Aは、後述するようにY軸(第2の測定方向1604)をバット64の打撃方向と平行させ、かつ、Z軸を鉛直方向に向けている。
The holding means side three-dimensional
The
The holding means side three-dimensional
As will be described later, the holding means side three-dimensional
(保持手段66)
保持手段66は、設定された姿勢となるようにバット64を保持するものである。
保持手段66は、図25に示すように、ベース6602と、第1支持フレーム6604と、第1支持部6606と、第2支持フレーム6608と、第2支持部6610と、位置決め板6612とを含んで構成されている。
ベース6602は、床面(水平面)に載置されるものである。
第1フレーム6604および第2フレーム6608は、ベース6602から立設されている。
第1支持部6606は、第1フレーム6604の上端に設けられバット64の長手方向の中間部分を着脱可能に、かつ、バット64の位置と向きとを調整可能に支持するものである。本例では、バット64の先端が基端よりも下方に位置するようにバット64が傾斜した状態で第1支持部6606に支持されている。このような第1支持部6606として従来公知のさまざまな構造が使用可能である。
第2支持部6610は、第2フレーム6608の上端に設けられバット64の打球面6404を下方から支持するものである。
(Holding means 66)
The holding means 66 holds the
As shown in FIG. 25, the holding
The
The
The
The
図28は位置決め板6612にバット64の打球面6404が当て付けられた状態を図25のA1方向から見た図、図29は図28のB1矢視図、図30は図28のC1矢視図である。
図28乃至図30に示すように、位置決め板6612は、矩形板状を呈し、位置決め板6612の傾斜を調整する不図示の調整機構を介して第2支持部6610上に設けられている。
位置決め板6612は、その1辺に断面が鋭角をなすエッジ部6612Aが直線状に延在形成されている。
位置決め板6612は、前記調整機構によりエッジ部6612Aとバット64の中心軸とが平行するように傾斜角度が調整される。
位置決め板6612は、その上面にエッジ部6612Aの延在方向の中心を通りエッジ部6612Aと直交する基準線6614が表示されている。
位置決め板6612の上面に保持手段側3次元磁気センサ16Aが設けられている。
保持手段側3次元磁気センサ16Aは、平面視した状態で、第2の測定点1602が基準線2012上に位置し、第2の測定方向1604が基準線6614と一致(平行)している。
バット64は、打球面6404に予め定められた中心点6410をエッジ部6612Aが通るように打球面6404がエッジ部6612Aに当て付けられた状態で設定された姿勢となるように第1支持部6606によって支持される。
本実施の形態では、バット64が設定された姿勢になっているとは、標準的な体格のプレーヤー(打者)が、バット64をスウィングしてストライクゾーンのほぼ中央を通過するボールBを打撃する時点での姿勢となっている状態をいう。
28 shows a state in which the
As shown in FIGS. 28 to 30, the
In the
The
On the upper surface of the
A holding means side three-dimensional
The holding means side three-dimensional
The
In the present embodiment, that the
このようにしてバット64が保持手段66に保持された状態において、打球面6404の中心点6410の3次元位置、および、バット64の中心軸と直交し中心点6410を通る直線の方向で示されるバット64の向きと、保持手段側3次元磁気センサ16Aの第2の測定点1602、および、第2の測定方向1604の向きとは既知の関係となる。
したがって、第2の測定点1602および第2の測定方向1604の向きから打球面6404の中心点6410の3次元位置およびバット64の向きを求めることが可能となる。
In the state where the
Therefore, the three-dimensional position of the
(計測システム11の詳細)
計測システム11についてより詳細に説明する。
図31に示すように、コントローラ・データ処理装置18は、第1の実施の形態と同様に、駆動回路18A、検出回路18B、コンピュータ18Cを有している。
駆動回路18Aは、トランスミッタ12に所定の3種類の磁場を順次発生させる駆動信号を生成し、該駆動信号をトランスミッタ12に供給するものである。
検出回路18Bは、打撃具側3次元磁気センサ14Aから供給される第1の検出信号S1と、保持手段側3次元磁気センサ16Aから供給される第2の検出信号S2とを検出するものである。
(Details of measurement system 11)
The
As shown in FIG. 31, the controller /
The
The
コンピュータ18Cは、データ処理用ソフトウェアを実行することにより次の機能を実現する。
すなわち、コンピュータ18Cは、駆動回路18Aおよび検出回路18Bを制御し、検出回路18Bから得られた出力電圧よりデータ処理を行って、打撃具側3次元磁気センサ14Aの位置と向き、および、保持手段側3次元磁気センサ16Aの位置と向きを示すデータを生成する。
コンピュータ18Cは、前述したようにトランスミッタ12の位置を基準位置1202とし、お互いに直交する3軸X,Y,Zを基準とする3次元位置座標(x,y,z)の時系列データを演算して出力する。
また、コンピュータ18Cは、前述したようにトランスミッタ12を中心とするY軸方向を基準方向1204とし、この基準方向1204に対する磁気センサ14、16の向きを表す姿勢角度θy,θp,θrの時系列データを演算して出力するものである。
したがって、3次元位置座標(x,y,z)の時系列データが磁気センサ14、16の位置を示すデータであり、ヨー角θy、ピッチ角θpおよびロール角θrの時系列データが磁気センサ14、16の向きを示すデータである。
The
That is, the
As described above, the
Further, as described above, the
Therefore, the time-series data of the three-dimensional position coordinates (x, y, z) is data indicating the positions of the
コンピュータ18Cによる、打撃具側3次元磁気センサ14Aの第1の測定点1402の基準位置1202に対する3次元位置座標(x,y,z)と、第1の測定方向1404の基準方向1204に対する姿勢角度(θy,θp,θr)の時系列データの生成は、第1の実施の形態と同様になされる。
Three-dimensional position coordinates (x, y, z) with respect to the
計測システム11で得られた3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度(θy,θp,θr)は、パーソナルコンピュータ22に取り込まれ、AD変換され、バット64のグリップ部6402のスウィング中の挙動の時系列データを得ることができる。
The three-dimensional position coordinates (x, y, z) and posture angles (θy, θp, θr) obtained by the
なお、保持手段側3次元磁気センサ16Aの第2の測定点1602の基準方位置1202に対する3次元位置座標(x,y,z)と、第2の測定方向1604の基準方向1204に対する姿勢角度(θy,θp,θr)のデータの生成は、基本的に打撃具側3次元磁気センサ14Aの場合と同様であるため説明を省略する。
Note that the three-dimensional position coordinates (x, y, z) of the
なお、前述したように、トランスミッタ12、打撃具側3次元磁気センサ14A、保持手段側3次元磁気センサ16Aは、図31に示されるように、お互いに直交する3軸方向に向いてコイルがループ状に巻かれている。
したがって、それらトランスミッタ12、各磁気センサ14、16の3軸方向をなるべく合致させることが、各磁気センサ14、16でそれぞれ検出される3次元位置座標(x,y,z)と姿勢角度(θy,θp,θr)との処理を後述するパーソナルコンピュータ22で行う際の負荷を軽減する上で好ましい。
このような観点から、打撃具側3次元磁気センサ14Aは、3軸方向のうちの1つの軸(X軸)をバット64の中心軸と一致させるように設定し、もう1つの軸(Y軸)をバット64の打撃方向に向けてバット64のグリップ部6402に固定することが好ましい
また、保持手段側3次元磁気センサ16Aは、3軸方向のうちの1つの軸(Y軸)をバット64の打撃方向に向けて保持手段66に支持することが好ましい。
また、本実施の形態では、トランスミッタ12は、X軸とY軸が水平面内を延在し、Z軸が鉛直方向に延在している。
As described above, the
Accordingly, the three-axis directions of the
From such a viewpoint, the striking instrument side three-dimensional
In the present embodiment, the
(パーソナルコンピュータ22)
次に、パーソナルコンピュータ22について説明する。
パーソナルコンピュータ22は、計測システム11から供給される時系列データに基づいてバット64の挙動を示す挙動データを生成するものである。
(Personal computer 22)
Next, the
The
図32はパーソナルコンピュータ22の構成を示すブロック図である。
図32は、計測システム11に打撃具側3次元磁気センサ14A、保持手段側3次元磁気センサ16Aが設けられている点と、ハードディスク装置36がバット64の挙動の計測を行うための専用のプログラムを格納している点を除き第1の実施の形態(図8)と同様であるため、詳細な説明を省略する。
FIG. 32 is a block diagram showing the configuration of the
FIG. 32 shows that the striking instrument side three-dimensional
(挙動計測装置10Aの機能)
図33は、挙動計測装置10Aの機能ブロック図である。
挙動計測装置10Aは、第1の実施の形態と同様に、第1キャリブレーション手段50、第2キャリブレーション手段52、第1の時系列データ生成手段53、第2の時系列データ生成手段54、記憶手段56、挙動データ生成手段58、出力手段60などを含んで構成されている。
(Function of the
FIG. 33 is a functional block diagram of the
Similar to the first embodiment, the
まず、トランスミッタ12、バット64、ボールBの位置関係について説明する。
図27に示すように、トランスミッタ12は、予め定められた位置に設置され、具体的には、バット64をスウィングするプレーヤーの後方に固定配置されている。
床面G上には、ティー62が設置され、ティー62の上端にボールBが載置される。
床面G上には、ボール載置位置P0がマークなどによって表示され、ボール載置位置P0の上に、ティー62が設置され、ティー62の上端にボールBが載置される。
したがって、平面視したときに、ボールBの中心点P1はボール載置位置P0と合致している。
また、ティー62の前方には、ボールBを打ち出す目標としての不図示のマークなどが設けられている。
プレーヤーは、バット64をスウィングすることにより、バット64の打球面6404によってティー62に載置されたボールBを前記目標に向けて打ち出す。
この場合、ティー62に載置されたボールBの中心点P1と前記目標とを結ぶ直線が目標線Lである。
なお、プレーヤーがバット64をスウィングするにあたって、トランスミッタ12がプレーヤーやバット64の邪魔とならないように、トランスミッタ12とティー62(ボール載置位置P0)との間に十分な間隔が確保されている。
First, the positional relationship between the
As shown in FIG. 27, the
On the floor G, a
On the floor surface G, the ball placement position P0 is displayed by a mark or the like. A
Therefore, when viewed in plan, the center point P1 of the ball B coincides with the ball placement position P0.
Further, a mark (not shown) as a target for launching the ball B is provided in front of the
The player swings the
In this case, a straight line connecting the center point P1 of the ball B placed on the
When the player swings the
第1キャリブレーション手段50は、図25に示すように、保持手段66にバット64が保持された状態で、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対するバット64の予め定められた基準点である打球面6404の中心点6410(図30)の3次元位置データと、第1の測定方向1404に対するバット64のバット64の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得るものである。
言い換えると、打球面6404の中心点6410の3次元位置データは、第1の測定点1402を3次元座標の原点として得られるデータであり、バット64の向きデータは、第1の測定方向1404を3次元座標の座標軸(Y軸)として得られるデータである。
すなわち、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対する第2の測定点1602の3次元位置データと、第1の測定方向1404の向きに対する第2の測定方向1604の向きのデータとが得られる。
ここで、前述したように、第2の測定点1602および第2の測定方向1604の向きから打球面6404の中心点6410の3次元位置およびバット64の向きが得られる。
したがって、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対する打球面6404の中心点6410の3次元位置データと、第1の測定方向1404の向きに対するバット64の向きのデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得ることができる。
すなわち、第1のキャリブレーションデータDc1は、第1の測定点1402に対する打球面6404の中心点6410の位置の補正と、第1の測定方向1404の向きに対するバット64の向き(方向)の補正とを行うためのデータである。
As shown in FIG. 25, the
In other words, the three-dimensional position data of the
That is, based on the first
Here, as described above, the three-dimensional position of the
Therefore, based on the first detection signal S1 and the second detection signal S2, the three-dimensional position data of the
That is, the first calibration data Dc1 includes the correction of the position of the
第2キャリブレーション手段52は、図28、図29に示すように、平面視した状態で、第2の測定点1602がボール載置位置P0上に位置する(ティー62に載置された)ボールBの中心点P1と合致し、かつ、第2の測定方向1604の向きが目標線Lの向きと合致するように、保持手段66を床面上に位置させた状態で、第2の検出信号S2に基づいて、基準位置1202に対する第2の測定点1602の3次元位置データと、基準方向1204に対する第2の測定方向1604の向きを示す向きデータとを第2のキャリブレーションデータDc2として得るものである。
言い換えると、第2の測定点1602の3次元位置データは、基準位置1202を3次元座標の原点として得られるデータであり、第2の測定方向1604の向きデータは、基準方向1204を3次元座標の座標軸(Y軸)として得られるデータである。
すなわち、第2のキャリブレーションデータDc2は、基準位置1202に対するボールBの設置位置(競技用ボール設置位置)の補正と、基準方向1204に対する目標線Lの方向の補正とを行うためのデータである。
As shown in FIGS. 28 and 29, the second calibration means 52 is a ball in which the
In other words, the three-dimensional position data of the
That is, the second calibration data Dc2 is data for correcting the setting position of the ball B (game ball setting position) with respect to the
第1の時系列データ生成手段53は、プレーヤーによってバット64がスウィングされる過程において第1の検出信号S1に基づいて生成した基準位置1202に対する第1の測定点1402の3次元位置データと基準方向1204に対する第1の測定方向1404の向きを示す向きデータとからなる実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより第1の時系列データD1を生成するものである。
The first time-series data generating means 53 includes the three-dimensional position data of the
第2の時系列データ生成手段54は、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより第2の時系列データD2を生成するものである。 The second time series data generation means 54 generates the second time series data D2 by correcting the first time series data D1 using the second calibration data Dc2.
記憶手段56は、3次元座標系において、バット64を再現した3次元形状モデルMを記憶するものである。
言い換えると、記憶手段56は、3次元形状モデルMを打球面6404の中心点6410の3次元位置およびバット64の向きに関連付けて記憶するものである。
本実施の形態では、記憶手段56は、パーソナルコンピュータ22のハードディスク装置36あるいはRAM34によって構成される。
The storage means 56 stores a three-dimensional shape model M reproducing the
In other words, the storage means 56 stores the three-dimensional shape model M in association with the three-dimensional position of the
In the present embodiment, the
挙動データ生成手段58は、第2の時系列データD2と、バット64ヘッドの3次元形状モデルMとに基づいてバット64の挙動を示す挙動データD3を生成するものである。
本実施の形態では、挙動データ生成手段58は、3次元形状モデルMの位置および向きの時系列データを算出する算出部58Aと、前記の時系列データから挙動データD3を求める解析部58Bとで構成されている。
The behavior data generation means 58 generates behavior data D3 indicating the behavior of the
In the present embodiment, the behavior data generation means 58 includes a
ここで、挙動データD3についてさらに説明する。
本実施の形態では、挙動データD3は、以下のデータを含む。
(1)バット64の移動軌跡を示す時系列データとしての移動軌跡データ:
移動軌跡データは、打球面6404の中心点6410の移動軌跡によって示され、あるいは、バット64の外形を示すアニメーションデータによって示される。
Here, the behavior data D3 will be further described.
In the present embodiment, the behavior data D3 includes the following data.
(1) Movement locus data as time series data indicating the movement locus of the bat 64:
The movement trajectory data is indicated by the movement trajectory of the
(2)打球面6404がボールBに当たる箇所を示す打点位置のデータ:
ここで、挙動データ生成手段58による打点位置のデータの生成は、第2の時系列データD2と、3次元形状モデルMと、記憶手段56に予め登録されたボールBの直径とに基づいてなされる。
(2) Hit point position data indicating the location where the
Here, the hit point position data is generated by the behavior
(動作)
次に挙動計測装置10Aの動作について、図34のフローチャートを参照して説明する。
なお、トランスミッタ12は、予め所定の位置に固定して設置されている。
まず、図25、図28乃至図30に示すように、計測対象となるバット64を、設定された姿勢となるように保持手段66に保持させておく(ステップS30:保持ステップ)。
(Operation)
Next, the operation of the
The
First, as shown in FIG. 25 and FIG. 28 to FIG. 30, the
次に、適宜箇所において保持手段66がバット64を保持した状態で、計測システム11およびパーソナルコンピュータ22を起動させ、第1キャリブレーションを実行する(ステップS32:第1キャリブレーションステップ)。
すなわち、第1キャリブレーション手段50は、第1の検出信号S1と第2の検出信号S2とに基づいて、第1の測定点1402に対する打球面6404の中心点6410の3次元位置データと、第1の測定方向1404に対するバット64の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータDc1として得る。
Next, in a state where the holding means 66 holds the
That is, the first calibration means 50, based on the first detection signal S1 and the second detection signal S2, the three-dimensional position data of the
次いで、図26に示すように、保持手段66からバット64を取り外したのち、保持手段66をボール載置位置P0および目標線Lを基準として位置決めして床面G上に載置する(ステップS34:保持手段位置決めステップ)。
すなわち、図28,図29に示すように、平面視した状態で、保持手段側3次元磁気センサ16Aの第2の測定点1602がボール載置位置P0に位置するボールBの中心点P1と合致し、かつ、第2の測定方向1604が、目標線Lと合致するように、保持手段66を位置させる。
ステップS34では、ステップS30においてトランスミッタ12の近傍に位置させていた保持手段66を、トランスミッタ12から離間したボール載置位置P0に移動させることになる。
Next, as shown in FIG. 26, after removing the
That is, as shown in FIG. 28 and FIG. 29, the
In step S <b> 34, the holding means 66 that has been positioned in the vicinity of the
次に、第2キャリブレーション手段52によって、第2の検出信号S2に基づいて、基準方位置1202に対する第2の測定点1602の3次元位置データと、基準方向1204に対する第2の測定方向1604の向きを示す向きデータとを第2のキャリブレーションデータDc2として得る(ステップS36:第2キャリブレーションステップ)。
すなわち、第2のキャリブレーションデータDc2は、保持手段66がボール載置位置P0に移動された状態における(第2の測定点1602がボール載置位置P0に合致しかつ第2の測定方向1604が目標線Lに合致した状態における)保持手段側3次元磁気センサ16Aのトランスミッタ12に対する3次元位置と方向とを示す。
ステップS36が終了したならば、保持手段66をボール載置位置P0からバット64のスウィングの邪魔にならない位置に移動させる。
Next, based on the second
That is, the second calibration data Dc2 is obtained when the holding means 66 is moved to the ball placement position P0 (the
When step S36 is completed, the holding means 66 is moved from the ball mounting position P0 to a position that does not interfere with the swing of the
次に、図27に示すように、ボールBをティー62に載置し、プレーヤーがバット64をスウィングしてボールBを目標に向けて打ち出す。
すると、このスウィングの過程において、第1の時系列データ生成手段53は、第1の検出信号S1に基づいて生成した実測データを、第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより第1の時系列データD1を生成する(ステップS38:第1の時系列データ生成ステップ)。
すなわち、実測データを第1のキャリブレーションデータDc1を用いて補正することにより、トランスミッタ12に対する打球面6404の中心点6410の3次元位置データおよびバット64の向きを示す向きデータからなる第1の時系列データD2が生成される。
しかしながら、第1の時系列データD1は、ボール載置位置P0と目標線Lとに関する補正がなされていないので、第1の時系列データD1は未だ正確なものではない。
Next, as shown in FIG. 27, the ball B is placed on the
Then, in this swing process, the first time-series data generating means 53 corrects the actual measurement data generated based on the first detection signal S1 by using the first calibration data Dc1, thereby making the first time. Time-series data D1 is generated (step S38: first time-series data generation step).
In other words, by correcting the actual measurement data using the first calibration data Dc1, the first time includes the three-dimensional position data of the
However, since the first time series data D1 is not corrected for the ball placement position P0 and the target line L, the first time series data D1 is not yet accurate.
次に、第2の時系列データ生成手段54は、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより第2の時系列データD2を生成する(ステップS40:第2の時系列データ生成ステップ)。
すなわち、第1の時系列データD1を第2のキャリブレーションデータDc2を用いて補正することにより、ボール載置位置P0と目標線Lとに関する補正がなされた正確な第2の時系列データD2が得られる。
Next, the second time-series
That is, by correcting the first time series data D1 using the second calibration data Dc2, the accurate second time series data D2 corrected for the ball placement position P0 and the target line L is obtained. can get.
次いで、挙動データ生成手段58は、第2の時系列データD2と、記憶手段56から読み出したバット64の3次元形状モデルMとに基づいてバット64の挙動を示す挙動データD3を生成する(ステップS42:挙動データ生成ステップ)。
すなわち、挙動データ生成手段58は、ステップS30で得られた打球面6404の中心点6410の3次元位置データとバット64の向きを示す向きデータとからなる時系列データに基づいて3次元形状モデルMを仮想空間上で動かすことにより、挙動データD3を生成する。
Next, the behavior data generating means 58 generates behavior data D3 indicating the behavior of the
That is, the behavior data generation means 58 is based on the time-series data composed of the three-dimensional position data of the
次いで出力手段60は、挙動データD3を出力する(ステップS44:出力ステップ)。
すなわち、出力手段60は、挙動データD3をディスプレイ44の表示画面として表示し、あるいは、プリンタ46によって印刷出力する。
なお、使用するバット64について、いったん第1、第2キャリブレーションを実施した以降は、ステップS30、S32、S34、S36の処理は省略することができ、ステップS38以降の処理を行えばよい。
また、ボール載置位置P0あるいは目標線Lを変更した場合は、ステップS30,S32の処理を省略し、S14以降のみを実施すればよい。
Next, the output means 60 outputs the behavior data D3 (step S44: output step).
That is, the output means 60 displays the behavior data D3 as a display screen of the
Note that after the first and second calibrations are performed once on the
Further, when the ball placement position P0 or the target line L is changed, the processes of steps S30 and S32 are omitted, and only S14 and subsequent steps need be performed.
挙動データD3を示すディスプレイ44の表示画面については、第1の実施の形態と同様であり、例えば以下のように例示される。
(1)打球面6404の打点位置をマークで表示する。
(2)打球面6404の中心点6410の上下方向における移動軌跡を示す。
(3)打球面6404の中心点6410の左右方向における移動軌跡を示す。
(4)バット64の斜視図の画像を複数枚重ねて表示することによりバット64の移動軌跡を示す。
(5)バット64の斜視図の画像を時間経過と共に1枚ずつ表示することによりバット64の移動軌跡をアニメーション画像として表示させる。
About the display screen of the
(1) The hit point position of the
(2) The movement locus in the vertical direction of the
(3) The movement locus in the left-right direction of the
(4) The movement trajectory of the
(5) By displaying the images of the perspective view of the
以上説明したように第3の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、カメラなどの撮像装置が不要となり、撮像スペースを確保する必要がないため、構成の簡素化および省スペース化、低コスト化を図りつつ、バット64の挙動を的確に計測する上で有利となる。
また、従来の画像データを用いる技術に比較してバット64の計測範囲を広く確保でき、スウィングの全体にわたって計測を行うことができる。
As described above, also in the third embodiment, as in the first embodiment, an imaging device such as a camera becomes unnecessary, and it is not necessary to secure an imaging space. Therefore, the configuration is simplified and the space is saved. This is advantageous in accurately measuring the behavior of the
In addition, the measurement range of the
また、打撃具側3次元磁気センサ14Aの第1の検出信号S1と、保持手段側3次元磁気センサ16Aの第2の検出信号S2とに基づいて第1のキャリブレーションデータDc1を得るようにした。したがって、バット64、トランスミッタ12、保持手段66の設置レイアウトの変更の自由度を確保する上で有利となるため、設置場所を移動する場合に簡単にバット64の挙動の計測を行うことができる。また、実際のバッティングセンターなどレイアウトの制限を受けやすい場所であっても容易に設置することができる。
また、打撃具側3次元磁気センサ14Aと、保持手段側3次元磁気センサ16Aとをトランスミッタ12に近接した箇所に位置させることができるので、第1のキャリブレーションデータDc1を高い精度で得ることができ、挙動データD3の精度を高める上で有利となる。
Also, the first calibration data Dc1 is obtained based on the first detection signal S1 of the striking tool side three-dimensional
Further, since the striking instrument side three-dimensional
また、第3の実施の形態では、保持手段側3次元磁気センサ16Aを用いて第2のキャリブレーションデータDc2を得る場合について説明した。
しかしながら、保持手段側3次元磁気センサ16Aと別にボール位置測定用3次元磁気センサを設け、このボール位置測定用3次元磁気センサを用いて第2のキャリブレーションデータDc2を得るようにしてもよい。
すなわち、前記のボール位置測定用3次元磁気センサは、第3の測定点および第3の測定方向を有し、第3の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、基準位置に対する第2の測定点の3次元位置および基準方向に対する第3の測定方向の向きに応じて第3の検出信号を出力する。
そして、平面視した状態で、第3の測定点が予め定められたボール設置位置P0と合致し、かつ、第3の測定方向の向きがボール設置位置P0とボールの目標点とを結ぶ目標線Lの向きと合致するように、ボール位置測定用3次元磁気センサを位置させる。
この状態で、第2キャリブレーション手段52は、第3の検出信号に基づいて、基準位置1202に対する第3の測定点の3次元位置データと、基準方向1204に対する第3の測定方向の向きを示す向きデータとを第2のキャリブレーションデータDc2として取得する。
上述したようにボール位置測定用3次元磁気センサを保持手段側3次元磁気センサ16Aと別に設けても用いてもよいが、本実施の形態のように、保持手段側3次元磁気センサ16Aを用いて第2のキャリブレーションデータDc2を得ると、言い換えると、保持手段側3次元磁気センサ16Aによって前記のボール位置測定用3次元磁気センサを兼用すると、構成の簡素化、低コスト化を図る上で有利となる。
In the third embodiment, the case where the second calibration data Dc2 is obtained using the holding means side three-dimensional
However, a ball position measuring three-dimensional magnetic sensor may be provided separately from the holding means side three-dimensional
That is, the ball position measuring three-dimensional magnetic sensor has a third measuring point and a third measuring direction, and senses magnetism around the third measuring point in three axial directions orthogonal to each other, A third detection signal is output according to the three-dimensional position of the second measurement point with respect to the reference position and the direction of the third measurement direction with respect to the reference direction.
In a plan view, the third measurement point coincides with a predetermined ball installation position P0, and the direction of the third measurement direction is a target line connecting the ball installation position P0 and the target point of the ball. The ball position measuring three-dimensional magnetic sensor is positioned so as to match the direction of L.
In this state, the second calibration unit 52 indicates the three-dimensional position data of the third measurement point with respect to the
As described above, the ball position measuring three-dimensional magnetic sensor may be provided separately from the holding means side three-dimensional
なお、第3の実施の形態では、打撃具側3次元磁気センサ14Aをバット64のグリップ部6402に設けたが、打撃具側3次元磁気センサ14Aをバット64の他の箇所に設けても良い。
しかしながら、本実施の形態のように打撃具側3次元磁気センサ14Aをグリップ部6402に設けると、打撃具側3次元磁気センサ14Aが目立たず、また、スウィングの際に邪魔となりにくいため、使い勝手を高める上で有利となる。
In the third embodiment, the striking instrument side three-dimensional
However, if the hitting tool side three-dimensional
第3の実施の形態では、打撃具がバット64である場合について説明したが、たわみやねじれが無視できる打撃具であれば、他の球技における打撃具においても本発明は広く適用可能である。
In the third embodiment, the case where the striking tool is the
2……ゴルフクラブ、3……グリップ部、4……ゴルフクラブヘッド、402……フェース面、6……シャフト、602……シャフト軸、10……ゴルフクラブヘッドの挙動計測装置、11……計測システム、12……トランスミッタ、1202……基準位置、1204……基準方向、14……ゴルフクラブ側3次元磁気センサ、1402……第1の測定点、1404……第1の測定方向、16……保持手段側3次元磁気センサ、1602……第2の測定点、1604……第2の測定方向、18……コントローラ・データ処理装置、20……保持手段、22……パーソナルコンピュータ、50……第1キャリブレーション手段、52……第2キャリブレーション手段、53……第1の時系列データ生成手段、54……第2の時系列データ生成手段、56……記憶手段、58……挙動データ生成手段、60……出力手段、S1……第1の検出信号、S2……第2の検出信号、Dc1……第1のキャリブレーションデータ、Dc2……第2のキャリブレーションデータ、D1……第1の時系列データ、D2……第2の時系列データ、D3……挙動データ、M……3次元形状モデル、10A……打撃具の挙動計測装置、62……ティー、64……打撃具、6402……グリップ部、6404……打撃面、14A……バット側3次元磁気センサ、16A……保持手段側3次元磁気センサ、66……保持手段。
2 ... Golf club, 3 ... Grip part, 4 ... Golf club head, 402 ... Face surface, 6 ... Shaft, 602 ... Shaft axis, 10 ... Golf club head behavior measuring device, 11 ... Measurement system, 12 ... Transmitter, 1202 ... Reference position, 1204 ... Reference direction, 14 ... Golf club side three-dimensional magnetic sensor, 1402 ... First measurement point, 1404 ... First measurement direction, 16 ... 3D magnetic sensor on holding means side, 1602 ... 2nd measurement point, 1604 ... 2nd measurement direction, 18 ... controller / data processing device, 20 ... holding means, 22 ... personal computer, 50 ... First calibration means 52. Second calibration means 53. First time series data generation means 54. Second time series
Claims (31)
予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、
前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、
3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、
設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段と、
前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーション手段と、
ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成手段と、
前記第1の時系列データを、前記基準位置に対するゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成手段と、
前記第2の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成手段と、
を備えることを特徴とするゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 A golf club head behavior measuring device for measuring a behavior of a golf club head of the golf club when a golfer swings a golf club,
A transmitter installed at a predetermined location and generating a magnetic field with a known distribution of strength and direction;
The golf club is fixed to the golf club, has a first measurement point and a first measurement direction, senses magnetism around the first measurement point in three axial directions orthogonal to each other, and has a predetermined reference position A golf club side three-dimensional magnetic sensor that outputs a first detection signal in accordance with a three-dimensional position of the first measurement point with respect to and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction;
Storage means in which a three-dimensional shape model reproducing the golf club head is stored in a three-dimensional coordinate system;
Holding means for holding the golf club so as to meet the set lie angle and loft angle;
In a state where the golf club is held by the holding means, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the golf club head with respect to the first measurement point, and the golf club head with respect to the first measurement direction First calibration means for acquiring orientation data indicating the orientation of the face surface of the face as first calibration data;
Three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club by a golfer, and an orientation of the first measurement direction with respect to the reference direction First time-series data generating means for generating first time-series data by correcting measured data composed of orientation data indicating the first time-series data by using the first calibration data;
The first time-series data includes a three-dimensional position indicating a golf ball installation position where the golf ball is installed with respect to the reference position, the golf ball installation position with respect to the reference direction, and a target point for hitting the golf ball. Second time-series data generating means for generating second time-series data by correcting using second calibration data indicating the direction of the target line to be connected;
Behavior data generating means for generating behavior data indicating the behavior of the golf club head based on the second time-series data and the three-dimensional shape model of the golf club head;
A golf club head behavior measuring device comprising:
前記第1キャリブレーション手段による前記第1のキャリブレーションデータの取得は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号とに基づいてなされる、
ことを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The unit is supported integrally with the holding means, has a second measurement point and a second measurement direction, and senses magnetism around the second measurement point in three axial directions orthogonal to each other, and the reference position A holding means side three-dimensional magnetic sensor that outputs a second detection signal according to a three-dimensional position of the second measurement point with respect to the reference direction and an orientation of the second measurement direction with respect to the reference direction;
Acquisition of the first calibration data by the first calibration means is made based on the first detection signal and the second detection signal.
The golf club head behavior measuring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The golf club side three-dimensional magnetic sensor and the holding means side three-dimensional magnetic sensor have one of the three axial directions oriented in the direction of hitting the golf club.
3. The golf club head behavior measuring device according to claim 2, wherein
ことを特徴とする請求項2記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 In a plan view, the second measurement point coincides with a predetermined ball installation position, and the direction of the second measurement direction connects the ball installation position and the target point of the golf ball. 3D position data of the second measurement point with respect to the reference position based on the second detection signal with the holding means side 3D magnetic sensor positioned so as to match the orientation of Further comprising second calibration means for obtaining orientation data indicating the orientation of the second measurement direction with respect to the reference direction as the second calibration data.
3. The golf club head behavior measuring device according to claim 2, wherein
ことを特徴とする請求項4記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The holding means side three-dimensional magnetic sensor has one of the three axial directions parallel to a target line connecting the ball installation position and the target point of the golf ball.
The golf club head behavior measuring device according to claim 4.
平面視した状態で、前記第3の測定点が予め定められたボール設置位置と合致し、かつ、前記第3の測定方向の向きが前記ボール設置位置とゴルフボールの目標点とを結ぶ目標線の向きと合致するように、前記ボール位置測定用3次元磁気センサを位置させた状態で、前記第3の検出信号に基づいて、前記基準位置に対する前記第3の測定点の3次元位置データと、前記基準方向に対する前記第3の測定方向の向きを示す向きデータとを前記第2のキャリブレーションデータとして取得する第2キャリブレーション手段とをさらに備える、
ことを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 A third measuring point having a third measuring point and a third measuring direction, wherein the magnetism around the third measuring point is sensed in three orthogonal directions perpendicular to each other, and the third dimension of the second measuring point with respect to the reference position; A ball position measuring three-dimensional magnetic sensor that outputs a third detection signal according to a position and an orientation of the third measuring direction with respect to the reference direction;
In a plan view, the third measurement point matches a predetermined ball installation position, and the direction of the third measurement direction connects the ball installation position and the target point of the golf ball. 3D position data of the third measurement point with respect to the reference position based on the third detection signal in a state where the ball position measurement 3D magnetic sensor is positioned so as to match the direction of And second calibration means for obtaining orientation data indicating the orientation of the third measurement direction with respect to the reference direction as the second calibration data,
The golf club head behavior measuring device according to claim 1.
予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、
前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、
3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、
設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段と、
前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーション手段と、
ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成手段と、
前記第1の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成手段とを備え、
前記基準位置および前記基準方向は前記トランスミッタによって定められ、
前記保持手段による前記ゴルフクラブの保持は、
前記基準位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向き、かつ、ゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きに対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向くようになされる、
ことを特徴とするゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 A golf club head behavior measuring device for measuring a behavior of a golf club head of the golf club when a golfer swings a golf club,
A transmitter installed at a predetermined location and generating a magnetic field with a known distribution of strength and direction;
The golf club is fixed to the golf club, has a first measurement point and a first measurement direction, senses magnetism around the first measurement point in three axial directions orthogonal to each other, and has a predetermined reference position A golf club side three-dimensional magnetic sensor that outputs a first detection signal in accordance with a three-dimensional position of the first measurement point with respect to and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction;
Storage means in which a three-dimensional shape model reproducing the golf club head is stored in a three-dimensional coordinate system;
Holding means for holding the golf club so as to meet the set lie angle and loft angle;
In a state where the golf club is held by the holding means, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the golf club head with respect to the first measurement point, and the golf club head with respect to the first measurement direction First calibration means for acquiring orientation data indicating the orientation of the face surface of the face as first calibration data;
Three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club by a golfer, and an orientation of the first measurement direction with respect to the reference direction First time-series data generating means for generating first time-series data by correcting measured data composed of orientation data indicating the first time-series data by using the first calibration data;
Behavior data generating means for generating behavior data indicating the behavior of the golf club head based on the first time-series data and the three-dimensional shape model of the golf club head;
The reference position and the reference direction are determined by the transmitter;
The golf club is held by the holding means.
Golf in which the reference point matches a predetermined position with respect to the reference position, the face surface is oriented in a predetermined direction with respect to the reference direction, and the golf ball is installed The reference point coincides with a predetermined position with respect to the ball installation position, and the direction of the target line connecting the golf ball installation position with respect to the reference direction and the target point hitting the golf ball is The face surface is oriented in a predetermined direction,
A golf club head behavior measuring device characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1または7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The golf club side three-dimensional magnetic sensor is fixed to a grip portion of the golf club.
The golf club head behavior measuring device according to claim 1 or 7, wherein
ことを特徴とする請求項1または7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes a left and right approach angle formed by the movement locus and the target line on the horizontal plane when the movement locus of the center point of the face surface and the target line are projected onto the horizontal plane.
The golf club head behavior measuring device according to claim 1 or 7, wherein
ことを特徴とする請求項1または7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes an upper and lower direction formed by the movement trajectory and the target line on the vertical plane when the movement trajectory of the center point of the face surface and the target line are projected onto a vertical plane parallel to the target line. Including the approach angle,
The golf club head behavior measuring device according to claim 1 or 7, wherein
前記向きデータは、
前記フェース面の中心点を通る法線と前記目標線とを前記水平面に投影したときに、前記水平面上において前記法線と前記目標線とがなす打撃時フェース角である、
ことを特徴とする請求項1または7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes orientation data indicating the orientation of the golf club head immediately before the face surface hits the golf ball,
The orientation data is
When a normal line passing through the center point of the face surface and the target line are projected onto the horizontal plane, a face angle at the time of hitting between the normal line and the target line on the horizontal plane;
The golf club head behavior measuring device according to claim 1 or 7, wherein
前記向きデータは、
前記シャフト軸と該シャフト軸と交差する鉛直線とがなす打撃時ライ角である、
ことを特徴とする請求項1または7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes orientation data indicating the orientation of the golf club head immediately before the face surface hits the golf ball,
The orientation data is
The lie angle at the time of impact formed by the shaft axis and a vertical line intersecting the shaft axis,
The golf club head behavior measuring device according to claim 1 or 7, wherein
前記向きデータは、前記フェース面の中心点を通る法線と該法線と交差する水平面と平行な平面とがなす打撃時ロフト角であり、
前記挙動データ生成手段は、前記第2の時系列データと、予め登録された前記ゴルフクラブヘッドのロフト角とに基づいて前記打撃時ロフト角を生成する、
ことを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes orientation data indicating the orientation of the golf club head immediately before the face surface hits the golf ball,
The orientation data is an impact loft angle formed by a normal passing through the center point of the face surface and a plane parallel to a horizontal plane intersecting the normal.
The behavior data generating means generates the hitting loft angle based on the second time-series data and a loft angle of the golf club head registered in advance.
The golf club head behavior measuring device according to claim 1.
前記向きデータは、前記フェース面の中心点を通る法線と該法線と交差する水平面と平行な平面とがなす打撃時ロフト角であり、
前記挙動データ生成手段は、前記第1の時系列データと、予め登録された前記ゴルフクラブヘッドのロフト角とに基づいて前記打撃時ロフト角を生成する、
ことを特徴とする請求項7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes orientation data indicating the orientation of the golf club head immediately before the face surface hits the golf ball,
The orientation data is an impact loft angle formed by a normal passing through the center point of the face surface and a plane parallel to a horizontal plane intersecting the normal.
The behavior data generating means generates the hitting loft angle based on the first time series data and a loft angle of the golf club head registered in advance.
The golf club head behavior measuring device according to claim 7.
ことを特徴とする請求項1または7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes movement locus data indicating a movement locus of the golf club head.
The golf club head behavior measuring device according to claim 1 or 7, wherein
前記挙動データ生成手段は、前記第2の時系列データと、前記3次元形状モデルと、予め登録された前記ゴルフボールの直径に基づいて前記打点位置のデータを生成する、
ことを特徴とする請求項1記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes hit point position data indicating a location where the face surface hits the golf ball,
The behavior data generation means generates the hit point position data based on the second time-series data, the three-dimensional shape model, and the diameter of the golf ball registered in advance.
The golf club head behavior measuring device according to claim 1.
前記挙動データ生成手段は、前記第1の時系列データと、前記3次元形状モデルと、予め登録された前記ゴルフボールの直径に基づいて前記打点位置のデータを生成する、
ことを特徴とする請求項7記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 The behavior data includes hit point position data indicating a location where the face surface hits the golf ball,
The behavior data generating means generates the hit point data based on the first time-series data, the three-dimensional shape model, and the diameter of the golf ball registered in advance.
The golf club head behavior measuring device according to claim 7.
前記出力手段は、前記挙動データが前記左右進入角、前記上下進入角、前記打撃時フェース角、前記打撃時ライ角、前記打撃時ロフト角の少なくともいずれかを含む場合は、前記挙動データに含まれる前記左右進入角、前記上下進入角、前記打撃時フェース角、前記打撃時ライ角、前記打撃時ロフト角の数値を表示画面に表示、または印刷出力することを特徴とする請求項9乃至14に何れか1項記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 An output means for outputting the behavior data;
The output means includes the behavior data when the behavior data includes at least one of the left and right approach angles, the up and down approach angles, the striking face angle, the striking lie angle, and the striking loft angle. 15. The numerical values of the left / right approach angle, the up / down approach angle, the striking face angle, the striking lie angle, and the striking loft angle are displayed on a display screen or printed out. 4. The golf club head behavior measuring device according to any one of the above.
前記出力手段は、前記挙動データが前記移動軌跡データを含む場合は、前記ゴルフクラブヘッドの前記フェース面の中心点の上下方向の移動軌跡を表示することを特徴とする請求項15記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 An output means for outputting the behavior data;
16. The golf club according to claim 15, wherein when the behavior data includes the movement trajectory data, the output means displays a vertical movement trajectory of the center point of the face surface of the golf club head. Head behavior measurement device.
前記出力手段は、前記挙動データが前記移動軌跡データを含む場合は、前記ゴルフクラブヘッドの前記フェース面の中心点の左右方向の移動軌跡を表示することを特徴とする請求項15記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 An output means for outputting the behavior data;
16. The golf club according to claim 15, wherein when the behavior data includes the movement locus data, the output means displays a movement locus in the left-right direction of the center point of the face surface of the golf club head. Head behavior measurement device.
前記出力手段は、前記挙動データが前記移動軌跡データを含む場合は、前記ゴルフクラブヘッドの外形を示すアニメーションデータを複数枚重ねて表示することを特徴とする請求項15記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 An output means for outputting the behavior data;
16. The golf club head behavior according to claim 15, wherein when the behavior data includes the movement trajectory data, the output means displays a plurality of animation data indicating the outer shape of the golf club head in a superimposed manner. Measuring device.
前記出力手段は、前記挙動データが前記打点位置のデータを含む場合は、前記ゴルフクラブヘッドの前記フェース面を示す画像上に前記打点位置を示すマークを表示することを特徴とする請求項16または17記載のゴルフクラブヘッドの挙動計測装置。 An output means for outputting the behavior data;
The output means displays a mark indicating the hit point position on an image showing the face surface of the golf club head when the behavior data includes the hit point position data. 17. A golf club head behavior measuring device according to claim 17.
予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、
前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、
3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、
設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段とを設け、
前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーションステップと、
ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成ステップと、
前記第1の時系列データを、前記基準位置に対するゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成ステップと、
前記第2の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成ステップと、
を含むことを特徴とするゴルフクラブヘッドの挙動計測方法。 A golf club head behavior measuring method for measuring a behavior of a golf club head of the golf club when a golfer swings a golf club,
A transmitter installed at a predetermined location and generating a magnetic field with a known distribution of strength and direction;
The golf club is fixed to the golf club, has a first measurement point and a first measurement direction, senses magnetism around the first measurement point in three axial directions orthogonal to each other, and has a predetermined reference position A golf club side three-dimensional magnetic sensor that outputs a first detection signal in accordance with a three-dimensional position of the first measurement point with respect to and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction;
Storage means in which a three-dimensional shape model reproducing the golf club head is stored in a three-dimensional coordinate system;
Holding means for holding the golf club so as to be in accordance with the set lie angle and loft angle,
In a state where the golf club is held by the holding means, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the golf club head with respect to the first measurement point, and the golf club head with respect to the first measurement direction A first calibration step of obtaining orientation data indicating the orientation of the face surface as first calibration data;
Three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club by a golfer, and the orientation of the first measurement direction with respect to the reference direction A first time-series data generating step for generating first time-series data by correcting measured data consisting of orientation data indicating the first time-series data by using the first calibration data;
The first time series data includes a three-dimensional position indicating a golf ball installation position where the golf ball is installed with respect to the reference position, the golf ball installation position with respect to the reference direction, and a target point for hitting the golf ball A second time-series data generation step of generating second time-series data by correcting using the second calibration data indicating the direction of the target line to be connected;
A behavior data generating step for generating behavior data indicating the behavior of the golf club head based on the second time-series data and a three-dimensional shape model of the golf club head;
A method for measuring the behavior of a golf club head, comprising:
予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、
前記ゴルフクラブに固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力するゴルフクラブ側3次元磁気センサと、
3次元座標系において、前記ゴルフクラブヘッドを再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、
設定されたライ角およびロフト角通りとなるように前記ゴルフクラブを保持する保持手段とを設け、
前記保持手段に前記ゴルフクラブが保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記ゴルフクラブヘッドの予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーションステップと、
ゴルファによって前記ゴルフクラブがスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成ステップと、
前記第1の時系列データと、前記ゴルフクラブヘッドの3次元形状モデルとに基づいて前記ゴルフクラブヘッドの挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成ステップとを含み、
前記基準位置および前記基準方向は前記トランスミッタによって定められ、
前記保持手段による前記ゴルフクラブの保持は、
前記基準位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向き、かつ、ゴルフボールが設置されるゴルフボール設置位置に対して前記基準点が予め定められた位置に合致し、かつ、前記基準方向に対する前記ゴルフボール設置位置と前記ゴルフボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きに対して前記フェース面の向きが予め定められた方向を向くようになされる、
ことを特徴とするゴルフクラブヘッドの挙動計測方法。 A golf club head behavior measuring method for measuring a behavior of a golf club head of the golf club when a golfer swings a golf club,
A transmitter installed at a predetermined location and generating a magnetic field with a known distribution of strength and direction;
The golf club is fixed to the golf club, has a first measurement point and a first measurement direction, senses magnetism around the first measurement point in three axial directions orthogonal to each other, and has a predetermined reference position A golf club side three-dimensional magnetic sensor that outputs a first detection signal in accordance with a three-dimensional position of the first measurement point with respect to and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction;
Storage means in which a three-dimensional shape model reproducing the golf club head is stored in a three-dimensional coordinate system;
Holding means for holding the golf club so as to be in accordance with the set lie angle and loft angle,
In a state where the golf club is held by the holding means, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the golf club head with respect to the first measurement point, and the golf club head with respect to the first measurement direction A first calibration step of obtaining orientation data indicating the orientation of the face surface as first calibration data;
Three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the golf club by a golfer, and the orientation of the first measurement direction with respect to the reference direction A first time-series data generating step for generating first time-series data by correcting measured data consisting of orientation data indicating the first time-series data by using the first calibration data;
A behavior data generating step for generating behavior data indicating the behavior of the golf club head based on the first time-series data and a three-dimensional shape model of the golf club head;
The reference position and the reference direction are determined by the transmitter;
The golf club is held by the holding means.
Golf in which the reference point matches a predetermined position with respect to the reference position, the face surface is oriented in a predetermined direction with respect to the reference direction, and the golf ball is installed The reference point coincides with a predetermined position with respect to the ball installation position, and the direction of the target line connecting the golf ball installation position with respect to the reference direction and the target point hitting the golf ball is The face surface is oriented in a predetermined direction,
A method for measuring the behavior of a golf club head.
予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、
前記打撃具に固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力する打撃具側3次元磁気センサと、
3次元座標系において、前記打撃具を再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、
設定された位置と向きとなるように前記打撃具を保持する保持手段と、
前記保持手段に前記打撃具が保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記打撃具の予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記打撃具の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーション手段と、
プレーヤーによって前記打撃具がスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成手段と、
前記第1の時系列データを、前記基準位置に対する競技用ボールが設置される競技用ボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記競技用ボール設置位置と前記競技用ボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成手段と、
前記第2の時系列データと、前記打撃具の3次元形状モデルとに基づいて前記打撃具の挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成手段と、
を備えることを特徴とする打撃具の挙動計測装置。 A striking instrument behavior measuring device for measuring the behavior of the striking instrument when a player swings a striking instrument that strikes a competition ball,
A transmitter installed at a predetermined location and generating a magnetic field with a known distribution of strength and direction;
A fixed reference position that is fixed to the striking tool, has a first measurement point and a first measurement direction, and senses magnetism around the first measurement point in three axial directions orthogonal to each other. A striking instrument side three-dimensional magnetic sensor that outputs a first detection signal in accordance with a three-dimensional position of the first measurement point with respect to and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction;
In a three-dimensional coordinate system, storage means for storing a three-dimensional shape model that reproduces the impact tool;
Holding means for holding the hitting tool in a set position and orientation;
In a state where the hitting tool is held by the holding means, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the hitting tool with respect to the first measurement point, and the direction of the hitting tool with respect to the first measurement direction First calibration means for acquiring orientation data indicating the first calibration data;
The three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the hitting tool by the player and the direction of the first measurement direction with respect to the reference direction First time-series data generating means for generating first time-series data by correcting measured data composed of orientation data indicating the first time-series data by using the first calibration data;
The first time-series data is hit with a three-dimensional position indicating a game ball installation position where the game ball is installed with respect to the reference position, and with the game ball installation position and the game ball with respect to the reference direction. Second time series data generating means for generating second time series data by correcting using the second calibration data indicating the direction of the target line connecting the target points;
Behavior data generating means for generating behavior data indicating the behavior of the hitting tool based on the second time-series data and a three-dimensional shape model of the hitting tool;
A striking instrument behavior measuring device comprising:
前記第1キャリブレーション手段による前記第1のキャリブレーションデータの取得は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号とに基づいてなされる、
ことを特徴とする請求項25記載の打撃具の挙動計測装置。 The unit is supported integrally with the holding means, has a second measurement point and a second measurement direction, and senses magnetism around the second measurement point in three axial directions orthogonal to each other, and the reference position A holding means side three-dimensional magnetic sensor that outputs a second detection signal according to a three-dimensional position of the second measurement point with respect to the reference direction and an orientation of the second measurement direction with respect to the reference direction;
Acquisition of the first calibration data by the first calibration means is made based on the first detection signal and the second detection signal.
26. The device for measuring a behavior of an impact tool according to claim 25.
ことを特徴とする請求項26記載の打撃具の挙動計測装置。 The striking tool side three-dimensional magnetic sensor and the holding means side three-dimensional magnetic sensor have one of the three axial directions oriented in the striking direction of the striking tool.
The striking tool behavior measuring device according to claim 26.
ことを特徴とする請求項26記載の打撃具の挙動計測装置。 In a plan view, the second measurement point coincides with a predetermined game ball installation position, and the direction of the second measurement direction is the competition ball installation position and the target point of the game ball. 3 of the second measurement point relative to the reference position based on the second detection signal in a state where the holding means side three-dimensional magnetic sensor is positioned so as to match the direction of the target line connecting A second calibration means for acquiring dimension position data and orientation data indicating the orientation of the second measurement direction with respect to the reference direction as the second calibration data;
The striking tool behavior measuring device according to claim 26.
ことを特徴とする請求項28記載の打撃具の挙動計測装置。 The holding means side three-dimensional magnetic sensor has one of the three axis directions parallel to a target line connecting the game ball ball installation position and the target point of the game ball,
The device for measuring a behavior of a striking tool according to claim 28.
平面視した状態で、前記第3の測定点が予め定められた競技用ボール設置位置と合致し、かつ、前記第3の測定方向の向きが前記競技用ボール設置位置と競技用ボールの目標点とを結ぶ目標線の向きと合致するように、前記競技用ボール位置測定用3次元磁気センサを位置させた状態で、前記第3の検出信号に基づいて、前記基準位置に対する前記第3の測定点の3次元位置データと、前記基準方向に対する前記第3の測定方向の向きを示す向きデータとを前記第2のキャリブレーションデータとして取得する第2キャリブレーション手段とをさらに備える、
ことを特徴とする請求項25記載の打撃具の挙動計測装置。 A third measuring point having a third measuring point and a third measuring direction, wherein the magnetism around the third measuring point is sensed in three orthogonal directions perpendicular to each other, and the third dimension of the second measuring point with respect to the reference position; A game ball position measuring three-dimensional magnetic sensor that outputs a third detection signal according to the position and the direction of the third measuring direction with respect to the reference direction;
In a plan view, the third measurement point coincides with a predetermined game ball installation position, and the direction of the third measurement direction is the competition ball installation position and the target point of the game ball. The third measurement with respect to the reference position based on the third detection signal in a state where the game ball position measuring three-dimensional magnetic sensor is positioned so as to match the direction of the target line connecting A second calibration means for acquiring, as the second calibration data, three-dimensional position data of the point and direction data indicating the direction of the third measurement direction with respect to the reference direction;
26. The device for measuring a behavior of an impact tool according to claim 25.
予め定められた位置に設置され、強さと方向に関する分布が既知である磁場を発生させるトランスミッタと、
前記打撃具に固定され、第1の測定点および第1の測定方向を有し、前記第1の測定点の周りの磁気を互いに直交する3軸方向で感知すると共に、予め定められた基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置および予め定められた基準方向に対する前記第1の測定方向の向きに応じて第1の検出信号を出力する打撃具側3次元磁気センサと、
3次元座標系において、前記打撃具を再現した3次元形状モデルが記憶された記憶手段と、
設定された姿勢となるように前記打撃具を保持する保持手段とを設け、
前記保持手段に前記打撃具が保持された状態で、前記第1の測定点に対する前記打撃具の予め定められた基準点の3次元位置データと、前記第1の測定方向に対する前記打撃具のフェース面の向きを示す向きデータとを第1のキャリブレーションデータとして取得する第1キャリブレーションステップと、
プレーヤーによって前記打撃具がスウィングされる過程において前記第1の検出信号に基づいて生成した前記基準位置に対する前記第1の測定点の3次元位置データと前記基準方向に対する前記第1の測定方向の向きを示す向きデータとからなる実測データを、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第1の時系列データを生成する第1の時系列データ生成ステップと、
前記第1の時系列データを、前記基準位置に対する競技用ボールが設置される競技用ボール設置位置を示す3次元位置と、前記基準方向に対する前記競技用ボール設置位置と前記競技用ボールを打撃する目標点とを結ぶ目標線の向きとを示す第2のキャリブレーションデータを用いて補正することにより第2の時系列データを生成する第2の時系列データ生成ステップと、
前記第2の時系列データと、前記打撃具の3次元形状モデルとに基づいて前記打撃具の挙動を示す挙動データを生成する挙動データ生成ステップと、
を含むことを特徴とする打撃具の挙動計測方法。 A striking instrument behavior measuring method for measuring a behavior of the striking instrument when a player swings a striking instrument that strikes a competition ball,
A transmitter installed at a predetermined location and generating a magnetic field with a known distribution of strength and direction;
A fixed reference position that is fixed to the striking tool, has a first measurement point and a first measurement direction, and senses magnetism around the first measurement point in three axial directions orthogonal to each other. A striking instrument side three-dimensional magnetic sensor that outputs a first detection signal in accordance with a three-dimensional position of the first measurement point with respect to and a direction of the first measurement direction with respect to a predetermined reference direction;
In a three-dimensional coordinate system, storage means for storing a three-dimensional shape model that reproduces the impact tool;
Holding means for holding the hitting tool so as to have a set posture;
In a state where the hitting tool is held by the holding means, three-dimensional position data of a predetermined reference point of the hitting tool with respect to the first measurement point, and a face of the hitting tool with respect to the first measurement direction A first calibration step for obtaining orientation data indicating the orientation of the surface as first calibration data;
The three-dimensional position data of the first measurement point with respect to the reference position generated based on the first detection signal in the process of swinging the hitting tool by the player and the direction of the first measurement direction with respect to the reference direction A first time-series data generating step for generating first time-series data by correcting measured data consisting of orientation data indicating the first time-series data by using the first calibration data;
The first time-series data is hit with a three-dimensional position indicating a game ball installation position where the game ball is installed with respect to the reference position, and with the game ball installation position and the game ball with respect to the reference direction. A second time-series data generation step of generating second time-series data by correcting using second calibration data indicating the direction of the target line connecting the target points;
A behavior data generating step for generating behavior data indicating the behavior of the hitting tool based on the second time-series data and a three-dimensional shape model of the hitting tool;
A method for measuring the behavior of a hitting tool, comprising:
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