JP5676300B2 - Measuring method of golf club head behavior - Google Patents

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Description

本発明は、ゴルフボールへのインパクト時のゴルフクラブヘッドの挙動の計測方法に関する。   The present invention relates to a method for measuring the behavior of a golf club head at the time of impact on a golf ball.

従来、プレイヤーにスイングされているゴルフクラブの挙動を解析する装置及び方法が提案されている。これらの装置及び方法は、例えば、特許第2826697号公報、特許第2950450号公報、特許第4109076号公報、特許第4307511号公報、特開2007−167549号公報等に開示されている。   Conventionally, an apparatus and a method for analyzing the behavior of a golf club being swung by a player have been proposed. These apparatuses and methods are disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2826697, Japanese Patent No. 2950450, Japanese Patent No. 4109076, Japanese Patent No. 4307511, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-167549, and the like.

特許第2826697号公報は、クラブヘッドの運動計測装置を開示する。この装置は、クラブヘッドのフェース面上の少なくとも3箇所に設けられたマークを、互いに異なる方向から多重に撮像し、撮像された複数の画像から上記マークを抽出し、抽出されたマークの2次元座標から当該マークの3次元座標を得る装置である。   Japanese Patent No. 2826697 discloses a club head motion measuring device. In this apparatus, marks provided at least at three locations on the face surface of the club head are imaged in multiple directions from different directions, and the marks are extracted from a plurality of captured images. This is a device for obtaining the three-dimensional coordinates of the mark from the coordinates.

特許第2950450号公報は、移動物体の飛行特性を測定するモニターシステム及びそのシステムを構成する装置を開示する。このシステムは、飛行する移動物体に付された3つ以上の対象部分を撮影しうる少なくとも2つのカメラ、撮影された対象部分のアナログ信号を受けて、上記移動物体の、通路、速度、飛行の初期部分における回転を決定するイメージデジタル化手段を含んでいる。   Japanese Patent No. 2950450 discloses a monitor system for measuring the flight characteristics of a moving object and an apparatus constituting the system. This system receives at least two cameras capable of capturing three or more target portions attached to a moving object to fly, receives analog signals of the captured target portions, and passes the path, speed, and flight of the moving object. Image digitizing means for determining rotation in the initial portion is included.

特許第4109076号公報は、曲面体の回転量及び回転軸方向の測定方法並びに測定装置を開示する。この測定方法では、複数個の印が付された回転曲面体を所定の時間間隔をあけて複数回撮影することにより複数の2次元画像を得る。一方で、コンピュータにより、上記回転曲面体と同様に表面に複数の印が付された仮想曲面体を3次元座標空間に作成する。コンピュータ上で、上記2次元画像表面の印と仮想曲面体表面の印とが一致するように、仮想曲面体の姿勢を変位させる。この変位の量に基づいて、仮想曲面体の変位時の回転操作に関する回転行列を算出し、曲面体の回転量と回転軸の方向を求める。   Japanese Patent No. 4109096 discloses a measuring method and measuring device for the amount of rotation of a curved body and the direction of the axis of rotation. In this measurement method, a plurality of two-dimensional images are obtained by photographing a rotating curved surface with a plurality of marks a plurality of times at predetermined time intervals. On the other hand, a virtual curved surface with a plurality of marks on the surface is created in the three-dimensional coordinate space by the computer, similar to the rotating curved surface. On the computer, the posture of the virtual curved body is displaced so that the mark on the surface of the two-dimensional image matches the mark on the surface of the virtual curved body. Based on the amount of displacement, a rotation matrix related to the rotation operation when the virtual curved surface is displaced is calculated, and the amount of rotation of the curved surface and the direction of the rotation axis are obtained.

特許第4307511号公報は、移動体の挙動計測方法及び挙動計測装置を開示する。この計測方法では、移動体に設けられた複数のマークを、少なくとも異なる2方向から、一定の時間間隔で連続的に多重撮影する。上記移動体の3次元形状モデルを作成する。撮影された上記マークに対応する3次元形状モデル上の点(対応点)を特定する。3次元形状モデル上の対応点により、3次元形状モデルの位置及び向きの時系列データを算出する。   Japanese Patent No. 4307511 discloses a behavior measuring method and a behavior measuring apparatus for a moving body. In this measurement method, a plurality of marks provided on a moving body are continuously subjected to multiple imaging at a constant time interval from at least two different directions. A three-dimensional shape model of the moving body is created. A point (corresponding point) on the three-dimensional shape model corresponding to the photographed mark is specified. Time series data of the position and orientation of the 3D shape model is calculated from the corresponding points on the 3D shape model.

特開2007−167549公報は、クラブヘッドの挙動を解析する方法を開示する。この解析方法は、ゴルフクラブのスイング速度に応じたタイミングでストロボを発光させ、互いに異なる方向から少なくとも2台のカメラでクラブヘッドを多重に撮影し、この複数の画像情報から上記クラブヘッドの挙動を求めるものである。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-167549 discloses a method for analyzing the behavior of a club head. In this analysis method, a strobe is emitted at a timing according to the swing speed of the golf club, and the club head is multiplexed with at least two cameras from different directions, and the behavior of the club head is determined from the plurality of image information. It is what you want.

特許第2826697号公報Japanese Patent No. 2826697 特許第2950450号公報Japanese Patent No. 2950450 特許第4109076号公報Japanese Patent No. 4109096 特許第4307511号公報Japanese Patent No. 4307511 特開2007−167549公報JP 2007-167549 A

上記特許第2826697号公報に開示された装置では、ボールを打撃する(インパクト)以前のクラブヘッドの挙動は計測されるが、クラブヘッドとボールとの位置関係は計測も算出もされない。従って、クラブヘッドにおけるボールの打点を推定することはできない。   In the apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent No. 2826697, the behavior of the club head before hitting the ball (impact) is measured, but the positional relationship between the club head and the ball is neither measured nor calculated. Therefore, it is not possible to estimate the hit point of the ball on the club head.

上記特許第2950450号公報は、移動物体としてのゴルフボールの複数の2次元データから3次元データを得るDLT法を解説している。この公報に開示されたシステムでは、ゴルフボールの飛跡、速度、飛行の初期部分における回転は得られるが、クラブヘッドとボールとの位置関係は得られない。従って、クラブヘッドにおけるボールの打点を推定することはできない。   The above-mentioned Japanese Patent No. 2950450 describes a DLT method for obtaining three-dimensional data from a plurality of two-dimensional data of a golf ball as a moving object. In the system disclosed in this publication, the track, speed, and rotation of the golf ball at the initial stage can be obtained, but the positional relationship between the club head and the ball cannot be obtained. Therefore, it is not possible to estimate the hit point of the ball on the club head.

上記特許第4109076号公報及び特許第4307511号公報に開示された方法及び装置では、コンピュータ上で作成されたクラブヘッドのCADデータを用いて、対象となるクラブヘッドの挙動が求められる。上記CADデータとクラブヘッドの実物の形状とは完全には一致しないため、測定誤差が発生しうる。また、クラブヘッドのCADデータを必要とするため、測定は容易ではない。この方法及び装置では、クラブヘッドとボールとの位置関係は計測も算出もされない。従って、クラブヘッドにおけるボールの打点を推定することはできない。   In the method and apparatus disclosed in Japanese Patent No. 4109096 and Japanese Patent No. 4307511, the behavior of a target club head is obtained using CAD data of the club head created on a computer. Since the CAD data does not completely match the actual shape of the club head, a measurement error may occur. Further, since the CAD data of the club head is required, measurement is not easy. In this method and apparatus, the positional relationship between the club head and the ball is neither measured nor calculated. Therefore, it is not possible to estimate the hit point of the ball on the club head.

上記特開2007−167549公報には、「インパクト時のフェース角、ブロー角、ライ角、打点位置(トウ−ヒール方向、上下方向)」と記載されてはいるが、その方法は具体的に開示されていない。もちろん、打点を定量的に得ることはできない。   Although the above Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-167549 describes “face angle, blow angle, lie angle, hitting point position (toe-heel direction, vertical direction) at impact”, the method is specifically disclosed. It has not been. Of course, the hitting points cannot be obtained quantitatively.

本発明は以上の現況に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ゴルフクラブのインパクト直前又はインパクト時の挙動を計測する方法の提供にある。   The present invention has been made in view of the above-described present situation, and an object of the present invention is to provide a method for measuring the behavior of a golf club immediately before or at the time of impact.

本発明に係るゴルフクラブのヘッドの挙動を計測する方法は、
クラブヘッドのフェース面に少なくとも3個のマークを付するステップと、
複数台のカメラにより、移動する上記クラブヘッドの少なくとも2時点において、上記マークの複数の2次元データを得るステップと、
上記複数の2次元データから、マークの3次元座標上の位置を特定するステップと、
3個以上のマークの3次元座標上の位置データからフェース面を特定するステップと、
フェース面とゴルフボールとの位置関係を時系列に更新することにより、フェース面とゴルフボールとの接触時点を特定するステップとを含んでいる。
The method for measuring the behavior of the head of the golf club according to the present invention includes:
Marking at least three marks on the face of the club head;
Obtaining a plurality of two-dimensional data of the mark at at least two points of the moving club head by a plurality of cameras;
Identifying a position on a three-dimensional coordinate of the mark from the plurality of two-dimensional data;
Identifying a face surface from position data on three-dimensional coordinates of three or more marks;
And updating the positional relationship between the face surface and the golf ball in time series to specify the point of contact between the face surface and the golf ball.

好ましくは、上記少なくとも3個のマークの位置が等速直線運動をしていると仮定し、この3つの位置によって構成される面の法線ベクトルであって、ゴルフボールの中心を通る法線ベクトルを用いて、この面がゴルフボールと接触する時点を求める。   Preferably, it is assumed that the positions of the at least three marks are in constant velocity linear motion, and are normal vectors of a plane constituted by these three positions, and normal vectors passing through the center of the golf ball Is used to determine when this surface is in contact with the golf ball.

好ましくは、上記フェース面とゴルフボールとの位置関係を、上記3次元座標の原点をゴルフボールの中心位置に設定することにより特定する。原点は自在に設定可能であるが、算定式を簡略化することによって計算時間を短縮するためには、原点をゴルフボールの中心位置に設定するのが好ましい。   Preferably, the positional relationship between the face surface and the golf ball is specified by setting the origin of the three-dimensional coordinates as the center position of the golf ball. Although the origin can be set freely, in order to shorten the calculation time by simplifying the calculation formula, it is preferable to set the origin to the center position of the golf ball.

好ましくは、上記フェース面の3個以上のマークの3次元座標上の位置データから、フェース面の2次元座標を設定する。   Preferably, the two-dimensional coordinates of the face surface are set from the position data of the three or more marks on the face surface on the three-dimensional coordinates.

好ましくは、フェース面とゴルフボールとの接触時点における、接触点の3次元座標上のデータを得るステップと、この接触点の3次元座標上のデータをフェース面の2次元座標に転換するステップとをさらに含んでいる。   Preferably, obtaining the data on the three-dimensional coordinates of the contact point at the time of contact between the face surface and the golf ball, and converting the data on the three-dimensional coordinates of the contact point into the two-dimensional coordinates of the face surface; In addition.

好ましくは、上記マークの3次元座標上の位置ベクトルと、この位置ベクトルから得られる基準軸ベクトルとを用いてクラブヘッドの動ロフト角を算出する。   Preferably, the dynamic loft angle of the club head is calculated using a position vector of the mark on the three-dimensional coordinates and a reference axis vector obtained from the position vector.

好ましくは、上記マークの3次元座標上の位置ベクトルを用いてクラブヘッドのフェース角を算出する。   Preferably, the face angle of the club head is calculated using a position vector of the mark on the three-dimensional coordinates.

好ましくは、上記少なくとも2時点における、マークの3次元座標上の位置ベクトルを用いて、クラブヘッドのブロー角を算出する。   Preferably, the blow angle of the club head is calculated using the position vector on the three-dimensional coordinates of the mark at the above-mentioned at least two time points.

好ましくは、上記少なくとも2時点における、マークの3次元座標上の位置ベクトルを用いて、クラブヘッドの進入角を算出する。   Preferably, the approach angle of the club head is calculated using the position vector on the three-dimensional coordinates of the mark at the above-mentioned at least two time points.

好ましくは、上記クラブヘッドのクラウン部のトップ部に、帯状のマークを付するステップと、
上記2時点における上記帯状マークの各位置データから、上記2時点間の帯状マークの回転角度を算出し、回転行列を得るステップと、
上記2時点のうちの一方の時点における、3個以上のマークの位置データと、他方の時点における、上記一方の時点におけるより少ない個数のマークの位置データとから、上記回転行列を用いて、他方の時点における未取得のマークの位置データを推定するステップとをさらに含んでいる。
Preferably, a step of attaching a band-shaped mark to the top portion of the crown portion of the club head;
Calculating a rotation angle of the band mark between the two time points from each position data of the band mark at the two time points, and obtaining a rotation matrix;
From the position data of three or more marks at one time point among the two time points and the position data of a smaller number of marks at the one time point at the other time point, And a step of estimating position data of unacquired marks at the point of time.

又は、上記クラブヘッドのクラウン部のトップ部に、互いに離間した少なくとも2個のマークを付するステップと、
上記2時点におけるトップ部の上記2個のマークを結ぶ仮想直線の各位置データから、上記2時点間の仮想直線の回転角度を算出し、回転行列を得るステップと、
上記2時点のうちの一方の時点における3個以上のマークの位置データと、他方の時点における、上記一方の時点におけるより少ない個数のマークの位置データとから、上記回転行列を用いて、他方の時点における未取得のマークの位置データを推定するステップとをさらに含むのが好ましい。
Or attaching at least two marks spaced apart from each other to the top of the crown of the club head;
Calculating a rotation angle of the virtual straight line between the two time points from each position data of the virtual straight line connecting the two marks of the top portion at the two time points, and obtaining a rotation matrix;
From the position data of three or more marks at one of the two time points and the position data of a smaller number of marks at the one time point at the other time point, Preferably, the method further includes estimating position data of unacquired marks at the time.

本発明に係るゴルフクラブのヘッドの挙動を計測するシステムは、
ゴルフクラブのヘッドのフェース面に付された少なくとも3個のマークと、このクラブヘッドの挙動を連続撮影する右カメラ及び左カメラと、情報処理装置とを備えており、
上記右カメラが飛球方向の前方右側に設置されており、左カメラが飛球方向の前方左側に設置されており、
上記カメラが同期させられて連続撮影可能にされており、
上記情報処理装置が、連続撮影されたクラブ画像データから、上記マークの3次元座標上の位置を特定し、この位置データからフェース面を特定し、フェース面とゴルフボールとの位置関係を時系列に更新することにより、フェース面とゴルフボールとの接触時点を特定するように構成されている。
A system for measuring the behavior of a head of a golf club according to the present invention includes:
Comprising at least three marks attached to the face of the golf club head, a right camera and a left camera for continuously photographing the behavior of the club head, and an information processing device;
The right camera is installed on the right front side in the flying direction, the left camera is installed on the left front side in the flying direction,
The above cameras are synchronized so that continuous shooting is possible,
The information processing device identifies the position of the mark on the three-dimensional coordinates from the continuously captured club image data, identifies the face surface from the position data, and determines the positional relationship between the face surface and the golf ball in time series. By updating to, the time point of contact between the face surface and the golf ball is specified.

好ましくは、上記右カメラ及び左カメラの各光軸が、Z軸が鉛直であるXYZの3次元直交座標系のXZ平面において、水平線に対して30°以上60°以下の角度をなしており、
上記左カメラの光軸が、XY平面において、X軸に対して0°以上35°以下の角度をなしており、
上記右カメラの光軸が、XY平面において、X軸に対してマイナス35°以上0°以下の角度をなしており、
上記左右のカメラの光軸同士が、XY平面において、20°以上90°以下の角度をなしている。
Preferably, each optical axis of the right camera and the left camera has an angle of 30 ° or more and 60 ° or less with respect to a horizontal line in an XZ plane of an XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system in which the Z axis is vertical.
The optical axis of the left camera forms an angle of 0 ° to 35 ° with respect to the X axis on the XY plane,
The optical axis of the right camera forms an angle of minus 35 ° or more and 0 ° or less with respect to the X axis on the XY plane,
The optical axes of the left and right cameras form an angle of 20 ° or more and 90 ° or less on the XY plane.

好ましくは、ゴルフクラブのヘッドの挙動を連続撮影する上カメラを備えており、この上カメラが、打撃されるゴルフボールの上方に設置されており、
上記上カメラの光軸が、ゴルフボールの中心を通る鉛直線に対して80°以上100°以下の角度をなしている。
Preferably, an upper camera for continuously photographing the behavior of the head of the golf club is provided, and the upper camera is installed above the golf ball to be hit,
The optical axis of the upper camera forms an angle of 80 ° to 100 ° with respect to a vertical line passing through the center of the golf ball.

好ましくは、上記フェース面上のマークのうちの第一のマークが、フェース面上をフェース面の中点を通って上下に延びる縦仮想直線よりトウ側に配置され、第二のマークが、上記縦仮想直線よりヒール側に配置されており、
上記第一及び第二のマークの一方を基準マークとして、第三のマークが、この基準マークの上方又は下方に配置されており、
上記基準マークと第三のマークとを結ぶ仮想直線と、第一のマークと第二のマークとを結ぶ仮想直線とが、85°以上95°以下の角度をなしている。
Preferably, the first mark of the marks on the face surface is disposed on the toe side of a vertical virtual straight line extending vertically on the face surface through the midpoint of the face surface, and the second mark is It is arranged on the heel side from the vertical virtual straight line,
With one of the first and second marks as a reference mark, a third mark is arranged above or below the reference mark,
A virtual straight line connecting the reference mark and the third mark and a virtual straight line connecting the first mark and the second mark form an angle of 85 ° to 95 °.

本発明に係るクラブヘッドの挙動の計測方法によれば、インパクト時及びフェース面とゴルフボールとの接触点を推定することができる。   According to the club head behavior measuring method of the present invention, it is possible to estimate the contact point between the face surface and the golf ball at the time of impact.

図1は、本発明に係るクラブヘッドの挙動の計測方法を実施するための計測システムの一実施形態を示す概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of a measuring system for carrying out a club head behavior measuring method according to the present invention. 図2は、図1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG. 図3(a)は、ウッド系クラブヘッドの一例を示す平面図であり、図3(b)はその正面図である。FIG. 3A is a plan view showing an example of a wood-type club head, and FIG. 3B is a front view thereof. 図4(a)は、アイアン系クラブヘッドの一例を示す平面図であり、図4(b)はその正面図である。FIG. 4A is a plan view showing an example of an iron-based club head, and FIG. 4B is a front view thereof. 図5は、本発明に係るクラブヘッドの挙動の計測方法の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an embodiment of a club head behavior measuring method according to the present invention. 図6は、クラブヘッドのインパクト時の挙動を概略的に示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view schematically showing the behavior of the club head at the time of impact. 図7は、フェース面とゴルフボールとの接触点の3次元座標位置が計算される手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for calculating the three-dimensional coordinate position of the contact point between the face surface and the golf ball. 図8は、アイアン系クラブヘッドのフェース面におけるゴルフボールの打点を2次元座標において示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the hitting point of the golf ball on the face surface of the iron-based club head in two-dimensional coordinates. 図9は、ウッド系クラブヘッドのフェース面におけるゴルフボールの打点を2次元座標において示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the hitting point of the golf ball on the face surface of the wood club head in two-dimensional coordinates. 図10は、クラブヘッドの動ロフト角の算出を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the calculation of the dynamic loft angle of the club head. 図11は、クラブヘッドのフェース角の算出を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the calculation of the face angle of the club head. 図12は、撮影されなかったトウ側のマークの3次元座標上の位置を推定する説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram for estimating a position on a three-dimensional coordinate of a mark on the toe side that has not been photographed. 図13は、撮影されなかったヒール側のマークの3次元座標上の位置を推定する説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram for estimating a position on a three-dimensional coordinate of a mark on the heel side that has not been photographed.

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.

図1及び図2は、本発明に係るクラブヘッドの挙動の計測方法を実施するための計測システムの一実施形態を概略的に示す図である。この計測システム1により、ゴルファーPにスイングされているゴルフクラブの挙動が計測される。この計測では、スイング中のゴルフクラブの3次元の直交座標が時系列的に計測される。ゴルフクラブのヘッド2上の三箇所以上のポイントが3次元座標上で計測される。   FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams schematically showing an embodiment of a measuring system for carrying out the club head behavior measuring method according to the present invention. The measurement system 1 measures the behavior of the golf club swung by the golfer P. In this measurement, the three-dimensional orthogonal coordinates of the golf club during the swing are measured in time series. Three or more points on the golf club head 2 are measured on three-dimensional coordinates.

3次元座標の計測には、DLT(Direct Linear Transformation)法と呼ばれる方法が用いられるのが好ましい。このDLT法は、例えば、特許第2950450号公報、特開2004−344418号公報等に記載されている。DLT法は、バイオメカニクスの分野においても一般的に用いられている。   For the measurement of the three-dimensional coordinates, a method called a DLT (Direct Linear Transformation) method is preferably used. This DLT method is described in, for example, Japanese Patent No. 2950450 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-344418. The DLT method is generally used also in the field of biomechanics.

DLT法は、異なる方向から見た複数の画像を用いて3次元座標を得る方法である。すなわち、対象物の異なる方向からの複数の2次元座標の位置データの総当たり的な組み合わせから、一つの3次元座標の位置データを得る方法である。上記複数の2次元座標の位置データは、もちろん、同一時点で得られたもの(同時に撮影されたもの)である必要がある。このDLT法は、カメラの配置に関する制約が少なく、汎用性が高い。また、DLT法は、実空間におけるカメラの位置、光軸の方向、レンズの焦点距離等のカメラ定数に関する情報が不要とされうる利点を有する。DLT法では、3次元座標中の既知の点、すなわち、実空間での座標値が知られている点(コントロールポイント)の画像に基づいて3次元座標が再構築される。コントロールポイントの設定は、通常は、位置関係が定量的に決定された6個以上のマークが形成されたリファレンスフレーム(キャリブレーションフレーム)が用いられる。   The DLT method is a method for obtaining three-dimensional coordinates using a plurality of images viewed from different directions. That is, this is a method of obtaining position data of one three-dimensional coordinate from a brute force combination of position data of a plurality of two-dimensional coordinates from different directions of the object. Of course, the position data of the plurality of two-dimensional coordinates need to be obtained at the same time (photographed at the same time). This DLT method has few restrictions regarding the arrangement of cameras and is highly versatile. In addition, the DLT method has an advantage that information regarding camera constants such as the position of the camera in the real space, the direction of the optical axis, and the focal length of the lens may be unnecessary. In the DLT method, three-dimensional coordinates are reconstructed based on an image of a known point in three-dimensional coordinates, that is, a point (control point) whose coordinate value in real space is known. The control point is usually set using a reference frame (calibration frame) in which six or more marks whose positional relationships are quantitatively determined are formed.

挙動の計測においては、クラブヘッド2の所定箇所にマークが取り付けられる。マークの取付部位については後述される。このマークの挙動が計測される。クラブヘッド2の挙動解析においては、マークの挙動の計測結果に基づいて解析がなされる。このマークの3次元座標が前述のDLT法によって得られる。   In measuring the behavior, a mark is attached to a predetermined location of the club head 2. The attachment site of the mark will be described later. The behavior of this mark is measured. In the behavior analysis of the club head 2, the analysis is performed based on the measurement result of the behavior of the mark. The three-dimensional coordinates of this mark are obtained by the aforementioned DLT method.

図1及び図2に示される実施形態は、DLT法を用いた3次元挙動の計測システム1を例示している。この計測システム1は、複数のカメラ3、情報処理装置4、ゴルフクラブ5、及び、ゴルフクラブ5に付された複数のマークMを備えている。カメラ3は高速で連続撮影が可能な高速度カメラである。この計測システム1において、ゴルファーPの前後方向がY軸方向とされ、Y軸方向に垂直で且つ鉛直の方向がZ軸方向とされ、YZ両軸に垂直な、ゴルフボール打撃方向(ボール飛行方向)がX軸方向とされている。この3次元直交座標の原点は、定位置に載置されたゴルフボール(以下、単にボールという)6の中心に設定されている。X軸は、ボール6の飛んでいく向きがプラスである。Y軸は、ゴルファーPの立ち位置側がプラスである。Z軸は、上方がプラスである。この3次元座標において、クラブヘッド2の位置及び姿勢が特定される。   The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 illustrates a three-dimensional behavior measurement system 1 using the DLT method. The measurement system 1 includes a plurality of cameras 3, an information processing device 4, a golf club 5, and a plurality of marks M attached to the golf club 5. The camera 3 is a high-speed camera capable of continuous shooting at high speed. In this measurement system 1, a golf ball striking direction (ball flight direction) in which the front-rear direction of the golf player P is the Y-axis direction, the vertical direction is perpendicular to the Y-axis direction, and the vertical direction is the Z-axis direction. ) In the X-axis direction. The origin of the three-dimensional orthogonal coordinates is set at the center of a golf ball (hereinafter simply referred to as a ball) 6 placed at a fixed position. In the X axis, the direction in which the ball 6 flies is positive. The Y axis is positive on the side where the golfer P stands. The Z axis is positive at the top. In this three-dimensional coordinate, the position and posture of the club head 2 are specified.

複数のカメラ3は、情報処理装置4に接続されている。情報処理装置4は、図示されない制御部を有する。この制御部は、複数のカメラ3を同期して撮影可能に制御する。情報処理装置4は、DLT法による解析プログラムが記憶された記憶部と、演算部とを備える。典型的な記憶部は、ハードディスクである。典型的な演算部は、CPUである。   The plurality of cameras 3 are connected to the information processing device 4. The information processing apparatus 4 has a control unit (not shown). The control unit controls the plurality of cameras 3 to be able to shoot in synchronization. The information processing apparatus 4 includes a storage unit in which an analysis program based on the DLT method is stored, and a calculation unit. A typical storage unit is a hard disk. A typical arithmetic unit is a CPU.

複数のカメラ3は、互いに異なる位置に設置されている。本実施形態では、3台のカメラ3が用いられている。3台のカメラ3は同期してシャッターが切られる。1台のカメラ(第一カメラと呼ぶ)3Aは、インパクト直前のクラブヘッドの挙動及びクラブヘッド2のトップ部を撮影することができるように、ボール載置位置のほぼ真上に設置されている。他の2台のカメラ(第二カメラ及び第三カメラと呼ぶ)3B、3Cは、フェース面を撮影することができるように、ボールの飛球方向に設置されている。具体的には、以下のとおりである。なお、カメラ3の数は3台には限定されない。4台以上のカメラ3が用いられてもよい。   The plurality of cameras 3 are installed at different positions. In the present embodiment, three cameras 3 are used. The shutters of the three cameras 3 are synchronized. One camera (referred to as the first camera) 3A is installed almost directly above the ball mounting position so that the behavior of the club head immediately before impact and the top part of the club head 2 can be photographed. . The other two cameras (referred to as a second camera and a third camera) 3B and 3C are installed in the ball flying direction so that the face surface can be photographed. Specifically, it is as follows. The number of cameras 3 is not limited to three. Four or more cameras 3 may be used.

第一カメラ3Aは、X軸上の原点(ボール6の中心)からやや後方の位置の上方に設置されている。本実施形態では、原点から80mm後方であり、床面から4000mm上方の位置(X=−80mm、Y=0、Z=4000mm)に設置されている。第一カメラ3Aは上カメラ3Aと呼べる。第二カメラ3Bは、X軸上の原点から4000mm前方で、Y軸プラス方向に1250mmの位置の、4000mm上方の位置(X=4000mm、Y=1250mm、Z=4000mm)に設置されている。第二カメラ3Bは左カメラ3Bと呼べる。第三カメラ3Cは、X軸上の原点から4000mm前方で、Y軸マイナス方向に1250mmの各位置の、4000mm上方の位置(X=4000mm、Y=−1250mm、Z=4000mm)に設置されている。第三カメラ3Cは右カメラ3Cと呼べる。第二及び第三のカメラ3B、3Cはそれぞれ、X軸方向に1000mmの範囲で移動可能にされている。すなわち、2台のカメラ3B、3Cはそれぞれ、原点から3000〜4000mmの範囲で位置調節可能にされている。上記各寸法は例示であり、それらには限定されない。   The first camera 3A is installed at a position slightly rearward from the origin on the X axis (the center of the ball 6). In this embodiment, it is located 80 mm behind the origin and 4000 mm above the floor (X = −80 mm, Y = 0, Z = 4000 mm). The first camera 3A can be called the upper camera 3A. The second camera 3B is installed 4000 mm forward from the origin on the X axis and 14000 mm above the Y axis plus direction and 4000 mm above (X = 4000 mm, Y = 1250 mm, Z = 4000 mm). The second camera 3B can be called the left camera 3B. The third camera 3 </ b> C is installed 4000 mm forward from the origin on the X axis and 4000 mm above each position of 1250 mm in the Y axis minus direction (X = 4000 mm, Y = −1250 mm, Z = 4000 mm). . The third camera 3C can be called the right camera 3C. Each of the second and third cameras 3B and 3C is movable in the range of 1000 mm in the X-axis direction. That is, the positions of the two cameras 3B and 3C can be adjusted within a range of 3000 to 4000 mm from the origin. Each said dimension is an illustration and is not limited to them.

上記第二及び第三のカメラ3B、3Cは、その光軸同士が互いに直交する配置にされると、DLT法の数値解法で得られる解の精度が高くなる。しかし、光軸同士の交差角が大きくなるに伴い、撮影対象であるクラブヘッドのフェース面と光軸とのなす角度が小さくなる。その結果、複数のマークの映像が近接し、識別されにくくなる。逆に、光軸同士の交差角が小さくなるに伴い、DLT法の数値解法で得られる解の精度が低くなる。   When the second and third cameras 3B and 3C are arranged so that their optical axes are orthogonal to each other, the accuracy of the solution obtained by the numerical solution of the DLT method is increased. However, as the crossing angle between the optical axes increases, the angle formed by the face surface of the club head to be imaged and the optical axis decreases. As a result, the images of the plurality of marks are close to each other and are not easily identified. Conversely, as the crossing angle between the optical axes decreases, the accuracy of the solution obtained by the numerical solution of the DLT method decreases.

以上に説明された数値解析の精度の観点から、カメラ3の設置位置は、以下のとおり決定されるのが好ましい。第一カメラ3Aは、その光軸LAが、ボール6の中心を通る鉛直線VLに対して80°以上100°以下の角度をなしている。第二及び第三のカメラ3B、3Cはそれぞれ、その光軸LB、LCの方向が、ボール6の載置位置から地面(床面)に対して30°以上60°以下の角度をなして設置される。また、第二カメラ3Bは、その光軸LBの方向が、平面視でX軸に対して0°以上35°(Y軸のプラス方向)以下の角度をなして設置される。第三カメラ3Cは、その光軸LCの方向が、平面視でX軸に対してマイナス35°(Y軸のマイナス方向)以上0°未満の角度をなして設置される。ただし、平面視で第二カメラ3Bの光軸LBと第三カメラ3Cの光軸LCとのなす角度が、20°以上90°以下に設定される。   From the viewpoint of the accuracy of the numerical analysis described above, the installation position of the camera 3 is preferably determined as follows. In the first camera 3A, the optical axis LA forms an angle of 80 ° to 100 ° with respect to the vertical line VL passing through the center of the ball 6. The second and third cameras 3B and 3C are installed such that the directions of the optical axes LB and LC are at an angle of 30 ° to 60 ° with respect to the ground (floor surface) from the mounting position of the ball 6, respectively. Is done. The second camera 3B is installed such that the direction of the optical axis LB forms an angle of 0 ° to 35 ° (plus direction of the Y axis) with respect to the X axis in plan view. The third camera 3C is installed such that the direction of the optical axis LC forms an angle of minus 35 ° (minus direction of the Y axis) or more and less than 0 ° with respect to the X axis in plan view. However, the angle formed by the optical axis LB of the second camera 3B and the optical axis LC of the third camera 3C in plan view is set to 20 ° or more and 90 ° or less.

X軸方向に第一カメラ3Aを挟んで、前後それぞれに第一ストロボ7Aが取り付けられている。第一ストロボ7Aは、Y=0、Z=4000mmにおける、X=−30mm及び−130mmの位置のそれぞれに取り付けられている。また、X=2000mm、Y=0、Z=4000mmの位置に2台の第二ストロボ7Bが取り付けられている。第一ストロボ7Aはほぼ鉛直方向下向きに照射する。第二ストロボ7Bはボール6近傍を照射する。これらのストロボ7は、カメラ3の作動と同期して照射する。第二ストロボ7Bは、効果的な照明の観点から、ボール6の載置位置から地面(床面)に対して40°以上80°以下の角度をなして設置される。   A first strobe 7A is attached to each of the front and rear sides of the first camera 3A in the X-axis direction. The first strobe 7A is attached to each of the positions of X = −30 mm and −130 mm when Y = 0 and Z = 4000 mm. Further, two second strobes 7B are attached at positions of X = 2000 mm, Y = 0, and Z = 4000 mm. The first strobe 7A irradiates substantially downward in the vertical direction. The second strobe 7B irradiates the vicinity of the ball 6. These strobes 7 irradiate in synchronization with the operation of the camera 3. The second strobe 7B is installed at an angle of 40 ° or more and 80 ° or less with respect to the ground (floor surface) from the placement position of the ball 6 from the viewpoint of effective illumination.

ボール6の後方には、3台のカメラ3A、3B、3C及びストロボ7A、7Bの作動のタイミングを決定するトリガー装置が設置されている。このトリガー装置は、2台の光センサ8A、8Bから構成されている。光センサ8A、8Bは、クラブヘッド2の移動経路であるX軸を挟んで対向配置された検出光照射器9A、9Bと、検出光を受光しうる受光器10A、10Bとを有している。第一光センサ8AはX=−130mmの位置にあり、第二光センサ8BはX=−30mmの位置にある。スイングされたゴルフクラブ5のヘッド2が検出光を遮蔽したとき、受光器10A、10Bがこれを検知する。各受光器10A、10Bによる遮蔽検知により、それぞれの検知時点が基準時点となる。この基準時点に基づいてストロボ7及びカメラ3が作動する。   Behind the ball 6 is installed a trigger device for determining the operation timing of the three cameras 3A, 3B, 3C and the strobes 7A, 7B. This trigger device is composed of two optical sensors 8A and 8B. The optical sensors 8A and 8B have detection light irradiators 9A and 9B arranged opposite to each other across the X axis that is the movement path of the club head 2, and light receivers 10A and 10B that can receive the detection light. . The first optical sensor 8A is at a position where X = −130 mm, and the second optical sensor 8B is at a position where X = −30 mm. When the head 2 of the golf club 5 swung blocks the detection light, the light receivers 10A and 10B detect this. Due to the shielding detection by the respective light receivers 10A and 10B, each detection time becomes the reference time. The strobe 7 and the camera 3 are operated based on this reference time.

図3及び図4には、クラブヘッド2におけるマークMの形成位置が示されている。図3にはウッド系のクラブヘッド2Wが示されている。図3(a)はクラブヘッド2Wの平面図であり、図3(b)はクラブヘッド2Wの正面図である。フェース面12Wに4つのマークMA、MB、MC、MDが形成されている。これらのマークとして、全てプリズムタイプの反射マークが採用されている。フェース面12Wには、フェース面の中点であるフェースセンタFoが設定されている。このフェースセンタFoを通ってフェース面12W上を上下方向に延びる縦仮想直線をYw軸とする。Yw軸に対して垂直にフェースセンタFoを通ってフェース面12W上をトウ−ヒール方向に延びる横仮想直線をXw軸とする。4つのマークMA、MB、MC、MDは、フェース面12W上の長方形の四頂点A、B、C、Dに位置している。2辺AC、BDはYw軸に平行であり、他の2辺AB、CDはXw軸に平行である。仮想直線ADと仮想直線BCとの交点がフェースセンタFoとなる。   3 and 4 show the formation position of the mark M in the club head 2. FIG. 3 shows a wood club head 2W. 3A is a plan view of the club head 2W, and FIG. 3B is a front view of the club head 2W. Four marks MA, MB, MC, MD are formed on the face surface 12W. As these marks, all prism type reflection marks are employed. A face center Fo that is the midpoint of the face surface is set on the face surface 12W. A vertical virtual straight line extending in the vertical direction on the face surface 12W through the face center Fo is defined as a Yw axis. A horizontal imaginary straight line extending in the toe-heel direction on the face surface 12W through the face center Fo perpendicularly to the Yw axis is taken as an Xw axis. The four marks MA, MB, MC, MD are located at the four vertices A, B, C, D of the rectangle on the face surface 12W. The two sides AC and BD are parallel to the Yw axis, and the other two sides AB and CD are parallel to the Xw axis. The intersection of the virtual straight line AD and the virtual straight line BC is the face center Fo.

上記フェースセンタFoは、後述する位置データの取得のために妥当と思われる任意の位置に設定することが可能である。例えば以下のとおりである。第一には、フェース面の幅と高さとからフェースセンタが特定されうる。第二には、フェース面の面積重心がフェースセンタとして設定されうる。第三には、クラブヘッド全体の重心位置とフェース面との位置関係からフェースセンタが特定されうる。一例として、フェース面の幅と高さとからフェースセンタを設定する方法が以下に説明される。まず、クラブヘッドが、所定のリアルロフト角(フェース角が0)及びライ角となるように水平面に設置される。すなわち、ゴルフクラブが上記姿勢に固定される。この姿勢におけるクラブヘッドのフェース面の最トウ側点(フェース最トウ側点)が特定され、最ヒール側点(フェース最ヒール側点)が特定される。フェース最トウ側点とフェース最ヒール側点との水平方向離間距離がフェース幅として特定される。フェース幅の中央点を通り、水平面に垂直で且つその中央位置でフェース面に垂直な面(垂直面)が特定される。この垂直面とフェース面とのフェース面上の交線が特定される(縦ライン)。フェース面上のこの縦ラインの最上側点(フェース最上側点)が特定される。次いで、フェース面上の縦ラインの最下側点(フェース最下側点)が特定される。フェース最上側点とフェース最下側点とを結ぶ仮想直線の中央点がフェースセンタと設定される。このフェースセンタ設定方法は一例である。   The face center Fo can be set at an arbitrary position that seems to be appropriate for the acquisition of position data to be described later. For example: First, the face center can be specified from the width and height of the face surface. Second, the area center of gravity of the face surface can be set as the face center. Third, the face center can be specified from the positional relationship between the center of gravity of the entire club head and the face surface. As an example, a method for setting the face center from the width and height of the face surface will be described below. First, the club head is set on a horizontal plane so as to have a predetermined real loft angle (face angle is 0) and a lie angle. That is, the golf club is fixed in the above posture. In this posture, the most toe side point (face most toe side point) of the face surface of the club head is identified, and the most heel side point (face most heel side point) is identified. The horizontal distance between the face most toe side point and the face most heel side point is specified as the face width. A plane that passes through the center point of the face width, is perpendicular to the horizontal plane, and is perpendicular to the face surface at the center position (vertical plane) is specified. A line of intersection between the vertical surface and the face surface on the face surface is specified (vertical line). The uppermost point (face uppermost point) of this vertical line on the face surface is specified. Next, the lowest point of the vertical line on the face surface (face lowest point) is specified. The center point of the virtual straight line connecting the face uppermost point and the face lowermost point is set as the face center. This face center setting method is an example.

ウッド系クラブヘッド2Wには、そのクラウン部の頂部(トップ部)13Wに帯状のマークMEが形成されている。図3(a)に示されるように、トップ部13Wは、クラウン部の上面におけるフェース面12Wに近接した部位である。帯状のマークMEは、トップ部13W上をトウ−ヒール方向に延在している。この帯状マークMEは、後述されるように、フェース面12Wのマークのうち2つしか撮影されなかった場合、撮影されなかったマークの位置を推定するために用いられる。この帯状マークMEは、前述した第一カメラ3Aによって容易に撮影されうる。   In the wood-based club head 2W, a band-shaped mark ME is formed on the top portion (top portion) 13W of the crown portion. As shown in FIG. 3A, the top portion 13W is a portion close to the face surface 12W on the upper surface of the crown portion. The strip-shaped mark ME extends in the toe-heel direction on the top portion 13W. As will be described later, when only two of the marks on the face surface 12W are photographed, the band mark ME is used to estimate the position of the mark that has not been photographed. This strip mark ME can be easily photographed by the first camera 3A described above.

図4にはサンドウェッジと呼ばれるロフト角の大きいアイアン系クラブのヘッド2Aが示されている。図4(a)はヘッド2Aの平面図であり、図4(b)はヘッド2Aの正面図である。フェース面12Aに3つのマークMA、MB、MCが形成されている。これらのマークには、ガラスビーズタイプの反射テープが反射マークとして採用されている。ロフト角が小さいクラブの場合は、反射マークによって反射された光が撮影されにくいので、プリズムタイプの反射マークを用いるのが好ましい。一方、ロフト角が大きいクラブの場合は、反射マークによって反射された光が撮影されやすいので、とくにプリズムタイプの反射マークを用いる必要がない。従って、ロフト角が大きいクラブの場合は、より低コストのガラスビーズタイプの反射テープ等を用いるのが好ましい。具体的には、プリズムタイプの反射マークは、ロフト角が25°以下のクラブにとって好ましい。ロフト角が20°以下のクラブにとってはさらに好ましい。ロフト角が15°以下のクラブにとっては特に好ましい。一方、コスト削減の観点から、ガラスビーズタイプの反射テープ等は、ロフト角が16°以上のクラブにとって好ましい。ロフト角が21°以上のクラブにとってはさらに好ましい。ロフト角が26°以上のクラブにとっては特に好ましい。上記マークMA、MB、MCの全てが、フェース面12Aのブラスト処理された中央側部分に形成されている。トウ−ヒール方向両端側では、フェース面A自体が反射しやすいため、マークの識別が難しくなる可能性があるからである。   FIG. 4 shows an iron club head 2A called a sand wedge having a large loft angle. 4A is a plan view of the head 2A, and FIG. 4B is a front view of the head 2A. Three marks MA, MB, and MC are formed on the face surface 12A. For these marks, a glass bead type reflective tape is adopted as a reflective mark. In the case of a club having a small loft angle, it is preferable to use a prism type reflection mark because light reflected by the reflection mark is difficult to be photographed. On the other hand, in the case of a club having a large loft angle, the light reflected by the reflection mark is easily photographed, so that it is not particularly necessary to use a prism type reflection mark. Therefore, in the case of a club having a large loft angle, it is preferable to use a lower-cost glass bead type reflective tape or the like. Specifically, a prism type reflection mark is preferable for a club having a loft angle of 25 ° or less. It is more preferable for a club having a loft angle of 20 ° or less. It is particularly preferable for a club having a loft angle of 15 ° or less. On the other hand, from the viewpoint of cost reduction, a glass bead type reflective tape or the like is preferable for a club having a loft angle of 16 ° or more. It is more preferable for a club having a loft angle of 21 ° or more. It is particularly preferable for a club having a loft angle of 26 ° or more. All of the marks MA, MB, and MC are formed on the blasted central portion of the face surface 12A. This is because the face surface A itself is likely to be reflected at both ends in the toe-heel direction, which may make it difficult to identify the mark.

フェース面12AにはフェースセンタFoが設定されている。上記ウッド系クラブヘッド2Wにおけると同様にして、横仮想直線であるXa軸及び縦仮想直線であるYa軸が設定される。3つのマークMA、MB、MCは、フェース面12A上の直角三角形の三頂点A、B、Cに位置している。底辺ABはXa軸に一致している。フェースセンタFoは底辺ABの中点である。辺ACはYa軸に平行である。アイアン系クラブのヘッド2AのフェースセンタFoも、前述した各種の設定方法によって設定されうる。また、以下の方法によっても設定されうる。まず、クラブごとに予め決まっているライ角となるように、対象のクラブの姿勢が固定される。フェース面のフェース材(例えば、図4(b)におけるA及びCを通る直線(AC線)と、Bを通り且つ上記AC線に平行な線とに囲まれた範囲)の幅方向中央点が特定され、この中央点を通る鉛直線(中央縦ライン)が特定される。フェース材上の中央縦ラインの最上側点(フェース最上側点)が特定される。次いで、フェース材上の中央縦ラインの最下側点(フェース最下側点)が特定される。フェース最上側点とフェース最下側点とを結ぶ仮想直線の中央点がフェースセンタと設定される。このフェースセンタ設定方法は一例である。   A face center Fo is set on the face surface 12A. The Xa axis that is a horizontal virtual straight line and the Ya axis that is a vertical virtual straight line are set in the same manner as in the wood club head 2W. The three marks MA, MB, and MC are located at three vertices A, B, and C of the right triangle on the face surface 12A. The base AB coincides with the Xa axis. The face center Fo is the midpoint of the base AB. The side AC is parallel to the Ya axis. The face center Fo of the head 2A of the iron club can also be set by the various setting methods described above. It can also be set by the following method. First, the posture of the target club is fixed so that the lie angle predetermined for each club is obtained. The center point in the width direction of the face material of the face surface (for example, a range surrounded by a straight line (AC line) passing through A and C in FIG. 4B and a line passing through B and parallel to the AC line). The vertical line (center vertical line) passing through the center point is specified. The uppermost point (face uppermost point) of the center vertical line on the face material is specified. Next, the lowermost point (face lowermost point) of the central vertical line on the face material is specified. The center point of the virtual straight line connecting the face uppermost point and the face lowermost point is set as the face center. This face center setting method is an example.

アイアン系クラブヘッド2Aには、そのクラウン部のトップ部13Aに2つのマークMF、MGが形成されている。図4(a)に示されるように、トップ部13Aは、クラウン部の上面におけるフェース面12Aに近接した部位である。上記2つのマークMF、MGは、トップ部13A上をトウ−ヒール方向に互いに離間して形成されている。この2つのマークMF、MGは、後述されるように、フェース面12Aのマークのうち2つしか撮影されなかった場合、撮影されなかったマークの位置を推定するために用いられる。この目的のために、上記2つのマークMF、MGを結ぶ仮想直線が利用される。この2つのマークMF、MGは、前述した第一カメラ3Aによって容易に撮影されうる。   The iron-based club head 2A has two marks MF and MG formed on the top portion 13A of the crown portion. As shown in FIG. 4A, the top portion 13A is a portion close to the face surface 12A on the upper surface of the crown portion. The two marks MF and MG are formed on the top portion 13A so as to be separated from each other in the toe-heel direction. As will be described later, when only two of the marks on the face surface 12A are photographed, these two marks MF and MG are used to estimate the positions of the marks that have not been photographed. For this purpose, a virtual straight line connecting the two marks MF and MG is used. These two marks MF and MG can be easily photographed by the first camera 3A.

本実施形態においては、ウッド系クラブヘッド2Wのフェース面12には4つのマークが形成されているが、4つには限定されない。3つでもよく、5つ以上でもよい。アイアン系クラブヘッド2Aのフェース面12には3つのマークが形成されているが、3つには限定されない。4つ以上でもよい。フェース面上のマークは面を構成しうる少なくとも3つの位置に必要である。すなわち、一直線上の配置ではない少なくとも3つのマークが必要である。これは、クラブヘッド2のフェース面を特定する必要があるからである。   In the present embodiment, four marks are formed on the face surface 12 of the wood club head 2W, but the number is not limited to four. Three may be sufficient and five or more may be sufficient. Three marks are formed on the face surface 12 of the iron club head 2A, but the number is not limited to three. There may be four or more. The marks on the face surface are required at least at three positions that can constitute the surface. That is, at least three marks that are not arranged in a straight line are required. This is because it is necessary to specify the face surface of the club head 2.

各マークMA、MB、MC、MDの位置も、上記実施形態におけるものには限定されない。フェース面12上のマークのうちのいずれか一のマーク(第一のマーク)が、上記Ya軸及びYw軸(以下、Ya軸で代表させる)よりトウ側に配置され、他のいずれか一のマーク(第二のマーク)が、Ya軸よりヒール側に配置され、さらに他のいずれか一のマーク(第三のマーク)が、上記第一及び第二のマークのうちの一方のマーク(基準マークという)の上方又は下方に配置され、この基準マークと第三のマークとを結ぶ仮想直線と、第一のマークと第二のマークとを結ぶ仮想直線とは、85°以上95°以下の角度をなしているのが好ましい。最も好ましい角度は90°である。基準マークとしては、本実施形態では、図3(b)及び図4(b)におけるマークMAが該当する。このような第一、第二、第三のマークが、下記(ア)から(オ)のうちの少なくとも一つの要件を満たしているのがさらに好ましい。   The positions of the marks MA, MB, MC, MD are not limited to those in the above embodiment. Any one of the marks on the face surface 12 (first mark) is arranged on the toe side from the Ya axis and the Yw axis (hereinafter represented by the Ya axis), and any one of the other marks The mark (second mark) is arranged on the heel side from the Ya axis, and any one of the other marks (third mark) is one of the first and second marks (reference) The virtual straight line connecting the reference mark and the third mark and the virtual straight line connecting the first mark and the second mark are 85 ° or more and 95 ° or less. An angle is preferred. The most preferred angle is 90 °. In the present embodiment, the reference mark corresponds to the mark MA in FIGS. 3B and 4B. It is more preferable that such first, second and third marks satisfy at least one of the following requirements (a) to (e).

(ア) 上記基準マークは、Ya軸よりトウ側に配置されるのが好ましい。一般的にフェース面はヒール側よりトウ側の方が広いため、複数のマークを広く分散配置することができるからである。その結果、隣接するマークが共にボールに隠れてしまう事態が回避されうる。 (A) It is preferable that the reference mark is arranged on the toe side from the Ya axis. This is because the face surface is generally wider on the toe side than on the heel side, so that a plurality of marks can be widely distributed. As a result, a situation in which adjacent marks are hidden behind the ball can be avoided.

(イ) 上記第一のマーク及び第二のマークは、それらを結ぶ仮想直線がYa軸によって2等分されるように配置されるのが好ましい。フェースセンタFoが容易に計算されうるからである。さらに、ボールがフェース面の中央付近に衝突したとき、マークがボールに隠れてしまう事態が回避されうるからである。 (A) It is preferable that the first mark and the second mark are arranged so that a virtual straight line connecting them is divided into two equal parts by the Ya axis. This is because the face center Fo can be easily calculated. Furthermore, it is possible to avoid a situation where the mark is hidden behind the ball when the ball collides near the center of the face surface.

(ウ) 上記第一のマーク及び第二のマークは、それらを結ぶ仮想直線がYa軸と直交するように配置されているのが好ましい。3次元座標が2次元座標に変換された際に、「打点」がフェースセンタFoからの上下左右の各方向の距離によって定義されうるからである。その結果、フェース面のどの部位にボールが衝突したかがイメージされやすい。 (C) It is preferable that the first mark and the second mark are arranged so that a virtual straight line connecting them is perpendicular to the Ya axis. This is because, when the three-dimensional coordinate is converted into the two-dimensional coordinate, the “spot” can be defined by the distance in the vertical and horizontal directions from the face center Fo. As a result, it is easy to imagine which part of the face surface the ball collides with.

(エ) 上記第一のマークと第二のマークとの離間距離(両マークを結ぶ仮想直線の実長さ。以下同じ)は、40mm以上が好ましく、45mm以上がさらに好ましい。隣接するマークが共にボールに隠れてしまう事態が回避されうるからである。この離間距離は、フェース面の大きさの範囲内で設定されるが、通常、80mm以下、さらには70mm以下に設定されうる。本実施形態では、上記離間距離は、ウッド系クラブヘッド2W及びアイアン系クラブヘッド2Aともに60mmにされている。 (D) The distance between the first mark and the second mark (the actual length of the imaginary straight line connecting both marks; the same applies hereinafter) is preferably 40 mm or more, and more preferably 45 mm or more. This is because it is possible to avoid a situation in which adjacent marks are hidden behind the ball. This separation distance is set within the range of the size of the face surface, but can usually be set to 80 mm or less, and further to 70 mm or less. In the present embodiment, the separation distance is set to 60 mm for both the wood club head 2W and the iron club head 2A.

(オ) 上記基準マークと第三のマークとの離間距離は、22mm以上が好ましく、24mm以上がさらに好ましい。隣接するマークが共にボールに隠れてしまう事態が回避されうるからである。この離間距離は、フェース面の大きさの範囲内で設定されるが、通常、50mm以下、さらには40mm以下に設定されうる。本実施形態では、上記離間距離は、ウッド系クラブヘッド2Wでは30mm、アイアン系クラブヘッド2Aでは25mmにされている。 (E) The distance between the reference mark and the third mark is preferably 22 mm or more, and more preferably 24 mm or more. This is because it is possible to avoid a situation in which adjacent marks are hidden behind the ball. This separation distance is set within the range of the size of the face surface, but can usually be set to 50 mm or less, and further to 40 mm or less. In the present embodiment, the separation distance is 30 mm for the wood club head 2W and 25 mm for the iron club head 2A.

以上に説明された計測システム1により、DLT法が用いられて、クラブヘッド2の位置、姿勢等の3次元データが時系列で得られる。得られた上記3次元データに基づいて、フェース面12とボール6との3次元座標上の位置関係が時系列に更新され、フェース面とボールとの接触時点(インパクト時)が特定される。最終的に、インパクト時のクラブヘッド2の挙動が推定される。上記挙動とは、例えば、クラブヘッド2の動ロフト角、フェース角(開き角)、ブロー角、進入角、フェース面12におけるボール6の打点等である。   The measurement system 1 described above uses the DLT method to obtain three-dimensional data such as the position and posture of the club head 2 in time series. Based on the obtained three-dimensional data, the positional relationship between the face surface 12 and the ball 6 on the three-dimensional coordinates is updated in time series, and the contact point (at the time of impact) between the face surface and the ball is specified. Finally, the behavior of the club head 2 at the time of impact is estimated. Examples of the behavior include a dynamic loft angle, a face angle (opening angle), a blow angle, an approach angle, and a hitting point of the ball 6 on the face surface 12 of the club head 2.

図5、図6から図13を参照しつつ、インパクト時におけるクラブヘッド2の挙動の推定の一例を説明する。図5において、前述した第一から第三の3台のカメラ3A、3B、3Cによってインパクト直前のクラブヘッドが同時に撮影される(STEP1)。この撮影は、例えば2つの時点のそれぞれにおいて行われる。次いで、撮影された画像から、フェース面12の複数のマークの位置が、画像処理によって抽出される(STEP2)。上記複数のマークとは、ウッド系クラブヘッドでは4個のマーク、アイアン系クラブヘッドでは3個のマークを意味している。しかし、ウッド系クラブヘッドについても、3個のマークが採用されてもよい。   An example of estimating the behavior of the club head 2 at the time of impact will be described with reference to FIGS. 5 and 6 to 13. In FIG. 5, the club head immediately before the impact is photographed simultaneously by the first to third cameras 3A, 3B, 3C described above (STEP 1). This photographing is performed at each of two time points, for example. Next, the positions of a plurality of marks on the face surface 12 are extracted from the captured image by image processing (STEP 2). The plurality of marks means four marks for a wood club head and three marks for an iron club head. However, three marks may be employed for the wood club head.

3台のカメラのいずれの撮影画像においても、各マークの位置が抽出された場合(STEP3)、各位置は、3台計測用の補正式(DLT法において規定される近似式)によって3次元座標に変換される(STEP4)。3台のうちの2台のカメラの撮影画像においてのみ、各マークの位置が抽出された場合(STEP5)、各位置は、2台計測用の補正式(DLT法において規定される近似式)によって3次元座標に変換される(STEP6)。又は、例えば第二及び第三の2台のカメラのみが使用された場合でも(STEP5)、各位置は、2台計測用の補正式(DLT法において規定される)によって3次元座標に変換される(STEP6)。   When the position of each mark is extracted in any captured image of the three cameras (STEP 3), each position is three-dimensionally coordinated by a three-unit measurement correction formula (approximate formula defined in the DLT method). (STEP 4). When the position of each mark is extracted only in the image captured by two of the three cameras (STEP 5), each position is determined by a correction equation for measuring two devices (approximate equation defined in the DLT method). Conversion into three-dimensional coordinates (STEP 6). Or, for example, even when only the second and third cameras are used (STEP 5), each position is converted into a three-dimensional coordinate by a correction equation (specified in the DLT method) for measuring two devices. (STEP 6).

このDLT法において規定される補正式は、情報処理装置4に記憶されている。3台計測用の補正式は、第一カメラ3A、第二カメラ3B及び第3カメラ3Cで撮影されたコントロールポイントの画像に基づいて予め求められている。第一カメラ3A及び第二カメラ3Bの2台計測用の補正式は、第一カメラ3A及び第二カメラ3Bで撮影されたコントロールポイントの画像に基づいて予め求められている。第一カメラ3A及び第三カメラ3Cの2台計測用の補正式は、第一カメラ3A及び第三カメラ3Cで撮影されたコントロールポイントの画像に基づいて予め求められている。第二カメラ3B及び第三カメラ3Cの2台計測用の補正式は、第二カメラ3B及び第三カメラ3Cで撮影されたコントロールポイントの画像に基づいて予め求められている。この(STEP1)から(STEP6)の2次元座標から3次元座標への変換は公知のDLT法によってなされるため、詳細な説明は省略される。   The correction formula defined in the DLT method is stored in the information processing apparatus 4. The correction formula for measuring three units is obtained in advance based on the images of the control points photographed by the first camera 3A, the second camera 3B, and the third camera 3C. The correction equations for measuring the two cameras of the first camera 3A and the second camera 3B are obtained in advance based on the images of the control points photographed by the first camera 3A and the second camera 3B. The correction formulas for measuring the two cameras of the first camera 3A and the third camera 3C are obtained in advance based on the images of the control points photographed by the first camera 3A and the third camera 3C. The correction formulas for measuring the two cameras of the second camera 3B and the third camera 3C are obtained in advance based on the images of the control points photographed by the second camera 3B and the third camera 3C. Since the conversion from the two-dimensional coordinates of (STEP 1) to (STEP 6) is performed by a known DLT method, a detailed description is omitted.

2時点のそれぞれにおけるフェース面上の3つ以上のマークの3次元位置情報が取得できたか否かが判定される(STEP7)。上記3つ以上の3次元位置情報が取得できた場合には、後述されるように2時点のフェース面の位置から、インパクト時のフェース面12の位置が推定され、フェース面12とボール6との接触点の3次元座標上の位置が計算される(STEP8)。(STEP8)においては、フェース面12とボール6との3次元座標上の位置関係が時系列に更新されることにより、フェース面12とボール6との接触時点を特定され、接触点が算出される。   It is determined whether or not the three-dimensional position information of three or more marks on the face surface at each of the two time points has been acquired (STEP 7). When the three or more three-dimensional position information can be acquired, as will be described later, the position of the face surface 12 at the time of impact is estimated from the position of the face surface at two points in time, and the face surface 12 and the ball 6 The position of the contact point on the three-dimensional coordinate is calculated (STEP 8). In (STEP 8), the positional relationship between the face surface 12 and the ball 6 on the three-dimensional coordinates is updated in time series, whereby the contact point between the face surface 12 and the ball 6 is specified, and the contact point is calculated. The

2時点のいずれか一方において3つ以上のマークの3次元位置情報が取得できているが、他方においては上記一方において取得されたマーク位置情報より少ない個数の位置情報しか得られていない場合には(STEP9)、他方において取得されなかったマークの3次元座標位置が推定される(STEP10)。具体的には、ウッド系クラブヘッド2Wのフェース面12Wに形成された4つのマークMについて、最初の時点においては4つのマークMの3次元位置情報が取得できたが、後の時点においては2つのマークがボール6の陰になって撮影されず、その3次元位置情報が取得できなかった場合である(STEP9)。この場合には、トップ部13Wの帯状マークMEの2時点間の回転角に基づいて、後の時点において取得できなかった2つのマークの3次元位置情報が推定される(STEP10)。この推定方法については後述される。2時点のフェース面12の位置から、インパクト時のフェース面12の位置が推定され、フェース面12とボール6との接触点の3次元座標上の位置が計算される(STEP8)。   When the three-dimensional position information of three or more marks can be acquired at any one of the two time points, but on the other hand, only a smaller number of position information is obtained than the mark position information acquired at the above one (STEP 9), the three-dimensional coordinate position of the mark not acquired on the other side is estimated (STEP 10). Specifically, for the four marks M formed on the face surface 12W of the wood-based club head 2W, the three-dimensional position information of the four marks M can be acquired at the first time, but at the later time, This is a case where three marks are not photographed behind the ball 6 and the three-dimensional position information cannot be acquired (STEP 9). In this case, based on the rotation angle between the two time points of the strip mark ME of the top portion 13W, the three-dimensional position information of the two marks that could not be acquired at the later time point is estimated (STEP 10). This estimation method will be described later. The position of the face surface 12 at the time of impact is estimated from the position of the face surface 12 at two points in time, and the position on the three-dimensional coordinate of the contact point between the face surface 12 and the ball 6 is calculated (STEP 8).

算出されたフェース面12とボール6との接触点の3次元座標が、2次元座標であるフェース面座標に変換され、インパクト時の打点を含むクラブヘッドの挙動が推定される(STEP11)。   The calculated three-dimensional coordinates of the contact point between the face surface 12 and the ball 6 are converted into the two-dimensional face surface coordinates, and the behavior of the club head including the hit point at the time of impact is estimated (STEP 11).

[フェース面とボールとの接触点の推定]
図6及び図7を参照しつつ、以下に、上記(STEP8)におけるフェース面12とボール6との接触点の3次元座標上の位置の計算について説明される。図6に示されように、例示されたクラブヘッドのフェース面上の3箇所A、B、Cには、それぞれマークが形成されている。上記接触点の3次元座標位置の計算の基本的な考え方は、上記3つの点A、B、Cが等速直線運動をしていると仮定し、3つの点A、B、Cによって構成される面がボールと接触する時点を求め、その時点での上記位置A、B、C及び上記接触点Qの各座標を求めることである。
[Estimation of contact point between face and ball]
The calculation of the position on the three-dimensional coordinate of the contact point between the face surface 12 and the ball 6 in (STEP 8) will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, marks are respectively formed at three locations A, B, and C on the face surface of the illustrated club head. The basic concept of the calculation of the three-dimensional coordinate position of the contact point is assumed to be that the three points A, B, and C are in constant linear motion, and is composed of the three points A, B, and C. And obtaining the coordinates of the position A, B, C and the contact point Q at that time.

前述した2時点のうちの最初の時点をt=0とし、後の時点をt=1とする。図示のごとく、t時点における点A、B、Cの座標位置がA(t)、B(t)、C(t)とされる。t=0時点における点A、B、Cの座標位置がA(0)、B(0)、C(0)とされる。t=1時点における点A、B、Cの座標位置がA(1)、B(1)、C(1)とされる。上記3次元座標の原点(0、0、0)は、図6に示されるボール6の中心点である。t=0とt=1との時間間隔はTとされる。この時間Tは遮光時間間隔の計測値である。遮光時間間隔とは、クラブヘッド2が、図2に示される第一光センサ8Aの検出光を遮蔽してから、第二光センサ8Bの検出光を遮蔽するまでの時間間隔である。以上から、上記座標位置A(t)、B(t)、C(t)は下記の式(1)で表される。

A(t)= A(1)+(A(1)−A(0))/T×δt
B(t)= B(1)+(B(1)−B(0))/T×δt (1)
C(t)= C(1)+(C(1)−C(0))/T×δt
Of the two time points, the first time point is t = 0, and the later time point is t = 1. As shown in the figure, the coordinate positions of the points A, B, and C at time t are A (t), B (t), and C (t). The coordinate positions of points A, B, and C at time t = 0 are A (0), B (0), and C (0). The coordinate positions of points A, B, and C at time t = 1 are A (1), B (1), and C (1). The origin (0, 0, 0) of the three-dimensional coordinates is the center point of the ball 6 shown in FIG. The time interval between t = 0 and t = 1 is T. This time T is a measured value of the light shielding time interval. The light blocking time interval is a time interval from when the club head 2 blocks the detection light of the first optical sensor 8A shown in FIG. 2 until the detection light of the second optical sensor 8B is blocked. From the above, the coordinate positions A (t), B (t), and C (t) are expressed by the following formula (1).

A (t) = A (1) + (A (1) −A (0)) / T × δt
B (t) = B (1) + (B (1) −B (0)) / T × δt (1)
C (t) = C (1) + (C (1) −C (0)) / T × δt

上記式(1)において、δtは計算時間間隔である。δtの初期値は例えば100μs(マイクロ秒)に設定され、終了値が例えば300μsに設定され、増加ステップが例えば1μsに設定される。ボールの半径が例えばrに設定される。   In the above equation (1), δt is a calculation time interval. The initial value of δt is set to, for example, 100 μs (microseconds), the end value is set to, for example, 300 μs, and the increase step is set to, for example, 1 μs. For example, the radius of the ball is set to r.

図7のフローチャートにおいて、上記式(1)によって座標位置A(t)、B(t)、C(t)が計算される(STEP21)。時刻tにおけるABベクトル及びACベクトルが計算される。そして、上記両ベクトルの外積N(Nx、Ny、Nz)が計算される(STEP22)。このベクトルの外積Nは法線ベクトルとなる。この法線ベクトルは単位ベクトルである。この法線ベクトルはフェース面に垂直なベクトル(フェース面ベクトル)である。   In the flowchart of FIG. 7, the coordinate positions A (t), B (t), and C (t) are calculated by the above equation (1) (STEP 21). The AB vector and the AC vector at time t are calculated. Then, the outer product N (Nx, Ny, Nz) of both vectors is calculated (STEP 22). The outer product N of these vectors is a normal vector. This normal vector is a unit vector. This normal vector is a vector perpendicular to the face surface (face surface vector).

上記A(t)、B(t)、C(t)と、法線ベクトルNとを用いて、下記の式(2)により、ボールの中心(0、0、0)とフェース面との最短距離rrが計算される(STEP23)。

rr = −Nx×A(t)x−Ny×A(t)y−Nz×A(t)z (2)
Using the above A (t), B (t), C (t) and the normal vector N, the shortest distance between the ball center (0, 0, 0) and the face surface according to the following equation (2): The distance rr is calculated (STEP 23).

rr = -Nx * A (t) x-Ny * A (t) y-Nz * A (t) z (2)

上記最短距離rrが、ボールの半径r以下になったか否かが判定される(STEP24)。半径r以下になったとき、その時点のδtがインパクト時のδtであると決定され、インパクト時の座標位置A(t)、B(t)、C(t)が決定される(STEP25)。次いで、インパクト時の3次元座標上の打点(Qx、Qy、Qz)が下記の式(3)によって決定される(STEP26)。

Qx = −Nx×r
Qy = −Ny×r (3)
Qz = −Nz×r
It is determined whether or not the shortest distance rr is equal to or smaller than the radius r of the ball (STEP 24). When the radius r is equal to or less than the radius r, it is determined that δt at that time is δt at the time of impact, and the coordinate positions A (t), B (t), and C (t) at the time of impact are determined (STEP 25). Next, hit points (Qx, Qy, Qz) on the three-dimensional coordinates at the time of impact are determined by the following equation (3) (STEP 26).

Qx = −Nx × r
Qy = −Ny × r (3)
Qz = −Nz × r

上記(STEP24)において、上記最短距離rrがボールの半径r以下にならない間、及び、δtの累積が300μsにならない間は、δtがδt+1μsに置き換えられて(STEP28)、上記(STEP21)から(STEP24)が繰り返される。以上の演算によって求められた打点(Qx、Qy、Qz)は3次元座標上の位置である。従って、この打点は、図5中の(STEP11)に従って、フェース面の2次元座標に変換される必要がある。上記3次元座標上の打点の2次元座標への変換は、図8及び図9を参照しつつ、アイアン系クラブヘッド2Aの場合と、ウッド系クラブヘッド2Wの場合とに分けて、以下に説明される。   In (STEP 24), while the shortest distance rr is not less than or equal to the radius r of the ball and the accumulation of δt is not 300 μs, δt is replaced with δt + 1 μs (STEP 28), and from (STEP 21) to (STEP 24) ) Is repeated. The hit points (Qx, Qy, Qz) obtained by the above calculation are positions on three-dimensional coordinates. Therefore, this hit point needs to be converted into the two-dimensional coordinates of the face surface in accordance with (STEP 11) in FIG. The conversion of the hit points on the three-dimensional coordinates into the two-dimensional coordinates will be described below with reference to FIGS. 8 and 9 for the iron club head 2A and the wood club head 2W. Is done.

[アイアン系クラブヘッド2Aの打点の2次元変換]
インパクト時の3つのマークの位置A、B、Cは、それぞれ(Xa、Ya、Za)、(Xb、Yb、Zb)、(Xc、Yc、Zc)とされ、打点は(Xq、Yq、Zq)とされる。この打点(Xq、Yq、Zq)は、前述した打点(Qx、Qy、Qz)と同一位置である。前述のとおり、アイアン系のフェース面12Aのマーク位置は、AB間の中点がフェースセンタFoとなるように定められている(図4、図8)。図8は、FX軸及びFY軸からなるフェース面12A上の2次元直交座標を示している。フェースセンタFo及びB点の3次元座標位置が既知であり、打点Qの3次元座標位置も既知である。これらにより、FoQベクトル及びFoBベクトルそれぞれの大きさ|FoQベクトル|、|FoBベクトル|、並びに、FoQベクトルとFoBベクトルとのなす角度α(図8)は、下記の式(4)、式(5)、式(6)によって求められる。なお、sqrt は、( )内の平方根を示す。また、数式中に示されるベクトルには、その上部に矢印→を付してベクトルである旨を表すこととする。

Figure 0005676300
[Two-dimensional conversion of hit points of iron club head 2A]
The positions A, B, and C of the three marks at the time of impact are respectively (Xa, Ya, Za), (Xb, Yb, Zb), (Xc, Yc, Zc), and the hit points are (Xq, Yq, Zq). ). The hit points (Xq, Yq, Zq) are at the same positions as the hit points (Qx, Qy, Qz) described above. As described above, the mark position on the iron-based face surface 12A is determined such that the midpoint between AB is the face center Fo (FIGS. 4 and 8). FIG. 8 shows two-dimensional orthogonal coordinates on the face surface 12A composed of the FX axis and the FY axis. The three-dimensional coordinate positions of the face center Fo and point B are known, and the three-dimensional coordinate position of the hit point Q is also known. As a result, the magnitudes | FoQ vector |, | FoB vector | of the FoQ vector and the FoB vector, and the angle α (FIG. 8) between the FoQ vector and the FoB vector are expressed by the following equations (4) and (5). ) And Equation (6). Note that sqrt represents the square root in (). Further, the vector shown in the mathematical expression is marked with an arrow → at the top to indicate that it is a vector.
Figure 0005676300

打点QのFX軸(フェース面上のY軸)上の位置は、|FoQベクトル|・cosαによって求まる。FY軸(フェース面上のY軸)とFoQベクトルとのなす角度βは、90°−αであるから、打点QのFY軸上の位置は、|FoQベクトル|・cosβによって求まる。このように、図5中の(STEP11)における打点Qの2次元座標への変換は容易である。   The position of the hit point Q on the FX axis (Y axis on the face surface) is determined by | FoQ vector | · cos α. Since the angle β formed by the FY axis (Y axis on the face surface) and the FoQ vector is 90 ° −α, the position of the hit point Q on the FY axis is obtained by | FoQ vector | · cos β. Thus, conversion of the hit point Q into the two-dimensional coordinates in (STEP 11) in FIG. 5 is easy.

[ウッド系クラブヘッド2Wの打点の2次元変換]
図9は、FX軸及びFY軸からなるフェース面12W上の2次元直交座標を示している。インパクト時の4つのマークの位置A、B、C、Dは、それぞれ(Xa、Ya、Za)、(Xb、Yb、Zb)、(Xc、Yc、Zc)、(Xd、Yd、Zd)と置かれ、打点は(Xq、Yq、Zq)と置かれる。この打点(Xq、Yq、Zq)は、前述した打点(Qx、Qy、Qz)と同一位置である。前述のとおり、ウッド系のフェース面12Wのマーク位置は、長方形ABCDの中点がフェースセンタFoとなるように定められている(図3、図9)。A、B、C、Dの各点が既知であるため、フェースセンタFoの座標位置(Fox、Foy、Foz)は、下記の式(7)によって求められる。

Fox = ((Xa+Xb)/2+(Xc+Xd)/2)/2
Foy = ((Ya+Yb)/2+(Yc+Yd)/2)/2 (7)
Foz = ((Za+Zb)/2+(Zc+Zd)/2)/2
[Two-dimensional conversion of hit points of wood club head 2W]
FIG. 9 shows two-dimensional orthogonal coordinates on the face surface 12W composed of the FX axis and the FY axis. The positions A, B, C, and D of the four marks at the time of impact are (Xa, Ya, Za), (Xb, Yb, Zb), (Xc, Yc, Zc), (Xd, Yd, Zd), respectively. The hit point is set as (Xq, Yq, Zq). The hit points (Xq, Yq, Zq) are at the same positions as the hit points (Qx, Qy, Qz) described above. As described above, the mark position of the wood-based face surface 12W is determined so that the midpoint of the rectangle ABCD is the face center Fo (FIGS. 3 and 9). Since each point of A, B, C, and D is known, the coordinate position (Fox, Foy, Foz) of the face center Fo is obtained by the following equation (7).

Fox = ((Xa + Xb) / 2 + (Xc + Xd) / 2) / 2
Foy = ((Ya + Yb) / 2 + (Yc + Yd) / 2) / 2 (7)
Foz = ((Za + Zb) / 2 + (Zc + Zd) / 2) / 2

以上の各値により、FoQベクトル及びFoBベクトルそれぞれの大きさ|FoQベクトル|、|FoBベクトル|並びに、FoQベクトルとFoBベクトルとのなす角度α(図9)は、下記の式(8)、式(9)、式(10)によって求められる。

Figure 0005676300
With the above values, the magnitudes | FoQ vector |, | FoB vector | of the FoQ vector and the FoB vector, and the angle α (FIG. 9) formed by the FoQ vector and the FoB vector are expressed by the following equations (8) and (8): (9) It is calculated | required by Formula (10).
Figure 0005676300

打点QのFX軸上の位置は、|FoQベクトル|・cosαによって求まる。図9中のFY軸とFoQベクトルとのなす角度βは、90°−αであるから、打点QのFY軸上の位置は、|FoQベクトル|・cosβによって求まる。このように、図5中の(STEP11)における打点Qの2次元座標への変換は容易である。   The position of the hit point Q on the FX axis is obtained by | FoQ vector | · cos α. Since the angle β formed by the FY axis and the FoQ vector in FIG. 9 is 90 ° −α, the position of the striking point Q on the FY axis is obtained by | FoQ vector | · cos β. Thus, conversion of the hit point Q into the two-dimensional coordinates in (STEP 11) in FIG. 5 is easy.

[動ロフト角の推定]
図10を参照しつつ、インパクト直前及びインパクト時の動ロフト角θの推定が以下に説明される。図10は、フェース面に設定された2次元座標と、3次元座標とを示している。動ロフト角とは、スイング等によるクラブヘッドの移動に応じて変化するロフト角である。ここで、図10に示されるように、動ロフト角θとは、X軸とABベクトルとの外積AJと、ACベクトルとのなす角度θである。従って、AJベクトルが動ロフト角θの基準軸となる。ここで、ABベクトル = (Xb−Xa、Yb−Ya、Zb−Za)であり、ACベクトル = (Xc−Xa、Yc−Ya、Zc−Za)であり、X軸ベクトル = (1、0、0)である。ABベクトルとX軸ベクトルとの外積を求めることによりAJベクトルが算出される。そして、動ロフト角θは、下記の式(11)によって求められる。

Figure 0005676300

Xc<Xaの場合、動ロフト角θはプラスとなる。 [Estimation of dynamic loft angle]
The estimation of the dynamic loft angle θ immediately before and at the impact will be described below with reference to FIG. FIG. 10 shows two-dimensional coordinates and three-dimensional coordinates set on the face surface. The dynamic loft angle is a loft angle that changes according to the movement of the club head due to a swing or the like. Here, as shown in FIG. 10, the dynamic loft angle θ is an angle θ formed by the outer product AJ of the X axis and the AB vector and the AC vector. Therefore, the AJ vector becomes the reference axis of the dynamic loft angle θ. Here, AB vector = (Xb−Xa, Yb−Ya, Zb−Za), AC vector = (Xc−Xa, Yc−Ya, Zc−Za), and X axis vector = (1, 0, 0). The AJ vector is calculated by obtaining the outer product of the AB vector and the X-axis vector. And dynamic loft angle (theta) is calculated | required by following formula (11).
Figure 0005676300

When Xc <Xa, the dynamic loft angle θ is positive.

[フェース角の推定]
図11を参照しつつ、インパクト直前及びインパクト時のフェース角(開き角)γの推定が以下に説明される。図11は、フェース面に設定された2次元座標と、3次元座標とを合わせて示している。ここで、フェース角γとは、BAベクトルのYZ平面に投影されたベクトルBGと、BAベクトルとのなす角度γである。ここで、BAベクトル = (Xa−Xb、Ya−Yb、Za−Zb)である。BAベクトルのYZ平面へ投影されたベクトルBG = (0.0、Ya−Yb、Za−Zb)である。そして、フェース角γは、下記の式(12)によって求められる。

Figure 0005676300

Xa<Xbの場合、フェース角γはプラスであり、いわゆるオープンである。それ以外であればフェース角γはマイナスであり、いわゆるクローズである。上記フェース角の推定方法と同様な手法により、動的ライ角を推定することも可能である。動的ライ角を推定する際には、BAベクトルが投影されるのはYZ平面ではなくXY平面であり、BAベクトルのXY平面に投影されたベクトルと、BAベクトルとのなす角度と、クラブの所定のライ角とにより、動的ライ角が求められる。 [Estimation of face angle]
The estimation of the face angle (opening angle) γ immediately before and during the impact will be described below with reference to FIG. FIG. 11 shows the two-dimensional coordinates set on the face surface and the three-dimensional coordinates together. Here, the face angle γ is an angle γ formed by the vector BG projected on the YZ plane of the BA vector and the BA vector. Here, BA vector = (Xa−Xb, Ya−Yb, Za−Zb). The vector BG = (0.0, Ya−Yb, Za−Zb) projected onto the YZ plane of the BA vector. The face angle γ is obtained by the following equation (12).
Figure 0005676300

When Xa <Xb, the face angle γ is positive and so-called open. Otherwise, the face angle γ is negative, so-called close. It is also possible to estimate the dynamic lie angle by the same method as the face angle estimation method. When estimating the dynamic lie angle, the BA vector is projected on the XY plane, not the YZ plane. The angle formed between the BA vector projected onto the XY plane, the BA vector, and the club The dynamic lie angle is obtained from the predetermined lie angle.

[ブロー角の推定]
次に、インパクト直前及びインパクト時のブロー角ηの推定が以下に説明される。ここで、ブロー角ηとは、前述したt=0及びt=1におけるフェースセンタのベクトルFot0−Fot1 のXY平面に投影されたベクトルFot0’−Fot1’と、フェースセンタベクトルFot0−Fot1とのなす角度ηである。まず、t=0及びt=1におけるフェースセンタの移動距離が求められる。フェースセンタFoの座標は((Xa+Xb)/2、(Ya+Yb)/2、(Za+Zb)/2)である。t=0におけるFoの座標とt=1におけるFoの座標とから、上記フェースセンタの移動距離が求まる。フェースセンタベクトルFot0−Fot1は、下記の式(13)で表される。フェースセンタのベクトルのXY平面に投影されたベクトルFot0’−Fot1’は、下記の式(14)で表される。従って、下記の式(15)により、ブロー角ηが求められる。

Figure 0005676300

(Za1+Zb1)/2 > (Za0+Zb0)/2の場合、ブロー角はプラスであり、いわゆるアッパーブローである。それ以外ではブロー角はマイナスであり、いわゆるアンダーブローである。 [Blow angle estimation]
Next, the estimation of the blow angle η immediately before and at the impact will be described below. Here, the blow angle η is formed by the vector Fot0′-Fot1 ′ projected onto the XY plane of the face center vector Fot0-Fot1 at t = 0 and t = 1, and the face center vector Fot0-Fot1. The angle η. First, the movement distance of the face center at t = 0 and t = 1 is obtained. The coordinates of the face center Fo are ((Xa + Xb) / 2, (Ya + Yb) / 2, (Za + Zb) / 2). The movement distance of the face center is obtained from the coordinates of Fo at t = 0 and the coordinates of Fo at t = 1. The face center vector Fot0-Fot1 is expressed by the following equation (13). The vector Fot0′-Fot1 ′ projected onto the XY plane of the face center vector is expressed by the following equation (14). Therefore, the blow angle η is obtained by the following equation (15).
Figure 0005676300

In the case of (Za1 + Zb1) / 2> (Za0 + Zb0) / 2, the blow angle is positive, so-called upper blow. Otherwise, the blow angle is negative, so-called underblow.

[進入角の推定]
次に、インパクト直前及びインパクト時の進入角ξの推定が以下に説明される。ここで、進入角ξとは、t=0及びt=1におけるフェースセンタ同士を結ぶ線分の座標のXY平面に投影された座標と、X軸とのなす角度ξである。t=0において、XY平面に投影されたフェースセンタFoxy0 は、下記の式(16)で表される。t=1において、XY平面に投影されたフェースセンタFoxy1 は、下記の式(17)で表される。従って、下記の式(18)により、進入角ξが求められる。

Foxy0 = ((Xa0+Xb0)/2,(Ya0+Yb0)/2,0) (16)

Foxy1 = ((Xa1+Xb1)/2,(Ya1+Yb1)/2,0) (17)

tanξ = ((Ya1+Yb1)/2 − (Ya0+Yb0)/2)/
((Xa1+Xb1)/2 − (Xa0+Xb0)/2) (18)

(Ya1+Yb1)/2 > (Ya0+Yb0)/2の場合、進入角はマイナスであり、いわゆるインサイドアウトである。それ以外では進入角はプラスであり、いわゆるアウトサイドインである。
[Estimation of approach angle]
Next, the estimation of the approach angle ξ immediately before and at the time of impact will be described below. Here, the approach angle ξ is an angle ξ formed by coordinates projected on the XY plane of coordinates of a line segment connecting the face centers at t = 0 and t = 1, and the X axis. At t = 0, the face center Foxy0 projected onto the XY plane is expressed by the following equation (16). At t = 1, the face center Foxy1 projected onto the XY plane is expressed by the following equation (17). Therefore, the approach angle ξ is obtained by the following equation (18).

Foxy0 = ((Xa0 + Xb0) / 2, (Ya0 + Yb0) / 2, 0) (16)

Foxy1 = ((Xa1 + Xb1) / 2, (Ya1 + Yb1) / 2, 0) (17)

tanξ = ((Ya1 + Yb1) / 2− (Ya0 + Yb0) / 2) /
((Xa1 + Xb1) / 2-(Xa0 + Xb0) / 2) (18)

In the case of (Ya1 + Yb1) / 2> (Ya0 + Yb0) / 2, the approach angle is negative, so-called inside-out. Otherwise, the approach angle is positive, so-called outside-in.

以上のとおり、上記計測システム1を用いたクラブヘッドの挙動計測方法により、インパクト直前及びインパクト時のクラブヘッドの挙動が計測され、座標上に特定され、推定される。すなわち、クラブヘッドの位置関係が定量化される。   As described above, the club head behavior measurement method using the measurement system 1 measures the behavior of the club head immediately before and at the time of impact, and identifies and estimates it on the coordinates. That is, the positional relationship of the club head is quantified.

[未取得位置の推定]
次に、図5中のSTEP9及びSTEP10における、2時点のうちの1時点で取得されなかったマークの位置の推定について、以下に説明される。
[Estimation of unacquired position]
Next, estimation of the position of the mark that was not acquired at one of the two time points in STEP 9 and STEP 10 in FIG. 5 will be described below.

図12には、t=0及びt=1の2時点におけるウッド系クラブヘッドのフェース面12Wが示されている。t=0においては、4つのマークの位置A、B、C、Dが全て抽出された。t=1においては、トウ側の2つのマークがボールの陰に隠れたために撮影されず、この2つの位置A’、C’が抽出されなかった。ヒール側の2つの位置B’、D’は抽出された。図12には、抽出されなかった位置A’、C’は白地で示されている。トップ部13Wに形成された帯状マークMEは、第一カメラ3A(図1及び図2参照)によってほぼ確実に撮影されうる。帯状マークMEの長手方向の端部位置はそれぞれE点及びF点とされる。   FIG. 12 shows the face 12W of the wood club head at two time points t = 0 and t = 1. At t = 0, all four mark positions A, B, C, and D were extracted. At t = 1, the two marks on the toe side were hidden behind the ball and were not photographed, and the two positions A ′ and C ′ were not extracted. Two positions B 'and D' on the heel side were extracted. In FIG. 12, the unextracted positions A ′ and C ′ are shown in white. The strip-shaped mark ME formed on the top portion 13W can be almost certainly photographed by the first camera 3A (see FIGS. 1 and 2). End positions in the longitudinal direction of the band-shaped mark ME are point E and point F, respectively.

上記2位置A’、C’の推定の基本的な考え方は、t=0におけるDCベクトル(DCx0、DCy0、DCz0)及びBAベクトル(BAx0、BAy0、BAz0)を用いて、t=1におけるD’C’ベクトル(DCx1、DCy1、DCz1)及びB’A’ベクトル(BAx1、BAy1、BAz1)を求めることである。その際、帯状マークMEの端部位置のFEベクトルの、t=0からt=1への回転角度が用いられる。   The basic idea of the estimation of the two positions A ′ and C ′ is that D ′ at t = 1 using DC vectors (DCx0, DCy0, DCz0) and BA vectors (BAx0, BAy0, BAz0) at t = 0. C ′ vector (DCx1, DCy1, DCz1) and B′A ′ vector (BAx1, BAy1, BAz1) are obtained. At this time, the rotation angle of the FE vector at the end position of the strip mark ME from t = 0 to t = 1 is used.

第一に、t=0におけるFEベクトル(FEx0、FEy0、FEz0)及びt=1におけるF’E’ベクトル(FEx1、FEy1、FEz1)が求められる。ここで、

Figure 0005676300

である。 First, the FE vector at t = 0 (FEx0, FEy0, FEz0) and the F′E ′ vector at t = 1 (FEx1, FEy1, FEz1) are obtained. here,
Figure 0005676300

It is.

第二に、t=0におけるFEベクトルと、t=1におけるF’E’ベクトルとの外積ベクトルV(Vx、Vy、Vz)が求められる。ここで、Vx、Vy、Vzはそれぞれ、下記の式(19)、式(20)、式(21)によって求められる。

Figure 0005676300
Second, an outer product vector V (Vx, Vy, Vz) of the FE vector at t = 0 and the F′E ′ vector at t = 1 is obtained. Here, Vx, Vy, and Vz are obtained by the following equations (19), (20), and (21), respectively.
Figure 0005676300

第三に、t=0におけるFEベクトルと、t=1におけるF’E’ベクトルとのなす角度φが、下記の式(22)によって求められる。なお、acos は、アークコサインを意味する。

Figure 0005676300
Third, an angle φ formed by the FE vector at t = 0 and the F′E ′ vector at t = 1 is obtained by the following equation (22). Acos means arc cosine.
Figure 0005676300

第四に、t=0からt=1への帯状マークMEの回転行列(線分FEの回転行列)Mtが、下記の式(23)によって求められる。

Figure 0005676300
Fourth, the rotation matrix (rotation matrix of the line segment FE) Mt of the band-shaped mark ME from t = 0 to t = 1 is obtained by the following equation (23).
Figure 0005676300

第五に、t=0におけるDCベクトル(DCx0、DCy0、DCz0)及びBAベクトル(BAx0、BAy0、BAz0)が求められる。ここで、

Figure 0005676300

である。 Fifth, DC vectors (DCx0, DCy0, DCz0) and BA vectors (BAx0, BAy0, BAz0) at t = 0 are obtained. here,
Figure 0005676300

It is.

上記DCベクトル及びBAベクトルのそれぞれに上記回転行列Mtが乗ぜられる。その結果、t=1における推定されたD’C’ベクトル及びB’A’ベクトルが求められる。下記の式(24)及び式(25)のとおりである。

Figure 0005676300
Each of the DC vector and BA vector is multiplied by the rotation matrix Mt. As a result, the estimated D′ C ′ vector and B′A ′ vector at t = 1 are obtained. It is as the following formula (24) and formula (25).
Figure 0005676300

取得することができた位置B’に、上記B’A’ベクトルを加えることにより、未取得であった位置A’(t=1におけるマークMAの位置)が推定される。また、取得することができた位置D’に、上記D’C’ベクトルを加えることにより、未取得であった位置C’(t=1におけるマークMCの位置)が推定される。このようにして得られた推定値を用いることにより、図5中のSTEP8以降の演算が実行される。その結果、t=0及びt=1の両時点において3つ以上の位置が抽出し得た場合と同様に、インパクト直前及びインパクト時におけるクラブヘッドの挙動が推定されうる。   The position A ′ (the position of the mark MA at t = 1) that has not been acquired is estimated by adding the B′A ′ vector to the position B ′ that has been acquired. Further, by adding the D′ C ′ vector to the position D ′ that can be acquired, the position C ′ that has not been acquired (the position of the mark MC at t = 1) is estimated. By using the estimated value obtained in this manner, the operations after STEP 8 in FIG. 5 are executed. As a result, the behavior of the club head can be estimated immediately before and during the impact, as in the case where three or more positions can be extracted at both the time points t = 0 and t = 1.

図13に示されるウッド系クラブヘッドでは、t=0においては、4つのマークの位置A、B、C、Dが全て抽出された。t=1においては、図12とは異なり、ヒール側の2つのマークがボールの陰に隠れたために撮影されず、この2つの位置B’、D’が抽出されなかった。この場合でも、未取得の位置B’、D’を推定するために、図12を参照しつつ説明された手法と同様の手法が用いられる。従って、詳細な説明は省略される。図13に示される例については、ベクトルの向きが、図12におけるのとは逆になる。すなわち、t=0におけるCDベクトル(CDx0、CDy0、CDz0)及びABベクトル(ABx0、ABy0、ABz0)を用いて、t=1におけるC’D’ベクトル(CDx1、CDy1、CDz1)及びA’B’ベクトル(ABx1、ABy1、ABz1)が求められる。その際、帯状マークMEの端部位置のベクトルEFの、t=0からt=1への回転角度が用いられる。   In the wood-type club head shown in FIG. 13, all the positions A, B, C, and D of the four marks are extracted at t = 0. At t = 1, unlike FIG. 12, since the two marks on the heel side were hidden behind the ball, they were not photographed, and the two positions B ′ and D ′ were not extracted. Even in this case, the same method as that described with reference to FIG. 12 is used to estimate the unacquired positions B ′ and D ′. Therefore, detailed description is omitted. For the example shown in FIG. 13, the direction of the vector is opposite to that in FIG. That is, using the CD vector (CDx0, CDy0, CDz0) and the AB vector (ABx0, ABy0, ABz0) at t = 0, the C′D ′ vector (CDx1, CDy1, CDz1) and A′B ′ at t = 1. A vector (ABx1, ABy1, ABz1) is obtained. At this time, the rotation angle of the vector EF at the end position of the band mark ME from t = 0 to t = 1 is used.

以上説明された「未取得位置の推定」では、各マークの3次元座標上の位置データが用いられたが、かかる手法には限定されない。各マークの2次元座標上の位置データが用いられてもよい。具体的には、例えば、クラブヘッドの真上に位置する第一カメラ3Aによって撮影されたデータから得られた2次の回転行列が用いられてもよい。計算時間の短縮が重要視される場合には2次元位置データが用いられ、精度が重要視される場合には3次元位置データが用いられるのがよい。   In the “estimation of unacquired position” described above, position data on the three-dimensional coordinates of each mark is used, but the present invention is not limited to this method. Position data on the two-dimensional coordinates of each mark may be used. Specifically, for example, a second-order rotation matrix obtained from data captured by the first camera 3A located directly above the club head may be used. Two-dimensional position data is preferably used when reduction of calculation time is important, and three-dimensional position data is preferably used when accuracy is important.

本発明に係るクラブヘッドの挙動の計測方法は、スイングの診断、ゴルフクラブの開発等に有用である。   The club head behavior measuring method according to the present invention is useful for swing diagnosis, golf club development, and the like.

1・・・計測システム
2A・・・(アイアン系の)クラブヘッド
2W・・・(ウッド系の)クラブヘッド
3A、3B、3C・・・カメラ
4・・・情報処理装置
5・・・ゴルフクラブ
6・・・ボール
7A、7B・・・ストロボ
8A、8B・・・光センサ
12A・・・(アイアン系クラブヘッドの)フェース面
12W・・・(ウッド系クラブヘッドの)フェース面
13A・・・(アイアン系クラブヘッドの)トップ部
13W・・・(ウッド系クラブヘッドの)トップ部
MA、MB、MC、MD、
ME、MF、MG・・・マーク
LA、LB、LC・・・(カメラの)光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measuring system 2A ... (Iron type) club head 2W ... (Wood type) club head 3A, 3B, 3C ... Camera 4 ... Information processing device 5 ... Golf club 6 ... Ball 7A, 7B ... Strobe 8A, 8B ... Optical sensor 12A ... Face surface (of iron-based club head) 12W ... Face surface (of wood-based club head) 13A ... Top part of iron club head 13W ... Top part of wood club head MA, MB, MC, MD,
ME, MF, MG ... mark LA, LB, LC ... (camera) optical axis

Claims (13)

ゴルフクラブのヘッドの挙動を計測する方法であって、
クラブヘッドのフェース面に少なくとも3個のマークを付するステップと、
上記クラブヘッドのクラウン部のトップ部にマークを付するステップと、
複数台のカメラにより、移動する上記クラブヘッドの少なくとも2時点において、上記フェース面上の3個以上のマークの複数の2次元データを得るステップと、
上記複数の2次元データから、マークの3次元座標上の位置を特定するステップと、
フェース面上の上記3個以上のマークの3次元座標上の位置データからフェース面を特定するステップと、
フェース面とゴルフボールとの位置関係を時系列に更新することにより、フェース面とゴルフボールとの接触時点を特定するステップと
上記2時点における上記トップ部のマークの位置データから、この2時点間のトップ部のマークの回転角度を算出して回転行列を得るステップと、
上記2時点のうちの一方の時点における、フェース面上の上記3個以上のマークの位置データと、他方の時点における、上記一方の時点におけるより少ない個数のフェース面上のマークの位置データとから、上記回転行列を用いて、他方の時点における未取得のマークの位置データを推定するステップとを含んでおり、
上記トップ部のマークが、帯状のマーク、及び、互いに離間した少なくとも2個のマーク、のうちの一方のマークであり、
このトップ部のマークが、離間した少なくとも2個のマークである場合は、上記トップ部のマークの位置データが、上記2個のマークを結ぶ仮想直線の位置データである、クラブヘッドの挙動の計測方法。
A method for measuring the behavior of a golf club head,
Marking at least three marks on the face of the club head;
Marking the top of the crown of the club head;
Obtaining a plurality of two-dimensional data of three or more marks on the face surface by at least two time points of the moving club head by a plurality of cameras;
Identifying a position on a three-dimensional coordinate of the mark from the plurality of two-dimensional data;
Identifying a face surface from the position data of the three-dimensional coordinates of the three or more marks on the face surface,
Identifying the point of contact between the face surface and the golf ball by updating the positional relationship between the face surface and the golf ball in time series ; and
Calculating the rotation angle of the mark of the top part between the two time points from the position data of the mark of the top part at the two time points to obtain a rotation matrix;
From the position data of the three or more marks on the face surface at one time point among the two time points, and the position data of the fewer number of marks on the face surface at the one time point at the other time point Using the rotation matrix to estimate position data of unacquired marks at the other time point,
The mark on the top portion is one of a band-shaped mark and at least two marks spaced apart from each other;
When the top mark is at least two marks separated from each other, the position data of the top mark is the position data of a virtual straight line connecting the two marks, and the club head behavior is measured. Method.
上記少なくとも3個のマークの位置が等速直線運動をしていると仮定し、この3つの位置によって構成される面の法線ベクトルであって、ゴルフボールの中心を通る法線ベクトルを用いて、この面がゴルフボールと接触する時点を求める請求項1に記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   Assuming that the positions of the at least three marks are in constant-velocity linear motion, a normal vector of a surface constituted by these three positions, and using a normal vector passing through the center of the golf ball, 2. The method for measuring the behavior of a club head according to claim 1, wherein a time point at which this surface comes into contact with the golf ball is obtained. 上記フェース面とゴルフボールとの位置関係を、上記3次元座標の原点をゴルフボールの中心位置に設定することにより特定する請求項1又は2に記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   The club head behavior measuring method according to claim 1 or 2, wherein the positional relationship between the face surface and the golf ball is specified by setting the origin of the three-dimensional coordinates as the center position of the golf ball. 上記フェース面の3個以上のマークの3次元座標上の位置データから、フェース面の2次元座標を設定する請求項1から3のうちのいずれかに記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   4. The club head behavior measuring method according to claim 1, wherein two-dimensional coordinates of the face surface are set from position data on three-dimensional coordinates of the three or more marks on the face surface. フェース面とゴルフボールとの接触時点における、接触点の3次元座標上のデータを得るステップと、この接触点の3次元座標上のデータをフェース面の2次元座標に転換するステップとを含む請求項4に記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   Obtaining the data on the three-dimensional coordinates of the contact point at the time of contact between the face surface and the golf ball, and converting the data on the three-dimensional coordinates of the contact point into the two-dimensional coordinates of the face surface. Item 5. The club head behavior measuring method according to Item 4. 上記マークの3次元座標上の位置ベクトルと、この位置ベクトルから得られる基準軸ベクトルとを用いてクラブヘッドの動ロフト角を算出する請求項1に記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   2. The club head behavior measuring method according to claim 1, wherein a club head dynamic loft angle is calculated using a position vector of the mark in three-dimensional coordinates and a reference axis vector obtained from the position vector. 上記マークの3次元座標上の位置ベクトルを用いてクラブヘッドのフェース角を算出する請求項1又は6に記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   The club head behavior measuring method according to claim 1 or 6, wherein a face angle of the club head is calculated using a position vector of the mark on three-dimensional coordinates. 上記少なくとも2時点における、マークの3次元座標上の位置ベクトルを用いて、クラブヘッドのブロー角を算出する請求項1、6、7のうちのいずれかに記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   8. The club head behavior measuring method according to claim 1, wherein the club head blow angle is calculated using a position vector on the three-dimensional coordinates of the mark at at least two time points. 上記少なくとも2時点における、マークの3次元座標上の位置ベクトルを用いて、クラブヘッドの進入角を算出する請求項1、6、7、8のうちのいずれかに記載のクラブヘッドの挙動の計測方法。   9. The club head behavior measurement according to claim 1, wherein an angle of approach of the club head is calculated using a position vector on the three-dimensional coordinates of the mark at at least two time points. Method. ゴルフクラブのヘッドの挙動を計測するシステムであって、
ゴルフクラブのヘッドのフェース面に付された少なくとも3個のマークと、クラブヘッドのクラウン部のトップ部に付されたマークと、このクラブヘッドの挙動を連続撮影する右カメラ及び左カメラと、情報処理装置とを備えており、
上記トップ部のマークが、帯状のマーク、及び、互いに離間した少なくとも2個のマーク、のうちの一方のマークであり、
上記右カメラが飛球方向の前方右側に配置されており、左カメラが飛球方向の前方左側に配置されており、
上記カメラが同期させられて連続撮影可能にされており、
上記情報処理装置が、
連続撮影されたクラブヘッドのフェース面上の上記マークの画像データから、上記フェース面上の3個以上のマークの3次元座標上の位置を特定し、この位置データからフェース面を特定し、フェース面とゴルフボールとの位置関係を時系列に更新することにより、フェース面とゴルフボールとの接触時点を特定し、
移動するクラブヘッドの2時点における上記トップ部のマークの位置データから、この2時点間のトップ部のマークの回転角度を算出して回転行列を取得し、
上記2時点のうちの一方の時点における、フェース面上の上記3個以上のマークの位置データと、他方の時点における、上記一方の時点におけるより少ない個数のフェース面上のマークの位置データとから、上記回転行列を用いて、他方の時点における未取得のマークの位置データを推定するように構成されており、
上記トップ部のマークが、離間した少なくとも2個のマークである場合は、上記トップ部のマークの位置データが、上記2個のマークを結ぶ仮想直線の位置データである、クラブヘッドの挙動の計測システム。
A system for measuring the behavior of a golf club head,
At least three marks attached to the face surface of the golf club head, a mark attached to the top of the crown of the club head, a right camera and a left camera that continuously shoot the behavior of the club head, and information A processing device,
The mark on the top portion is one of a band-shaped mark and at least two marks spaced apart from each other;
The right camera is arranged on the front right side in the flying direction, the left camera is arranged on the left side in the flying direction,
The above cameras are synchronized so that continuous shooting is possible,
The information processing apparatus is
From the image data of the mark on the face surface of the club head taken continuously, the position on the three-dimensional coordinates of three or more marks on the face surface is specified, the face surface is specified from this position data, and the face By updating the positional relationship between the surface and the golf ball in chronological order, the point of contact between the face surface and the golf ball is specified ,
From the position data of the mark on the top portion at two time points of the moving club head, the rotation angle of the mark on the top portion between the two time points is calculated to obtain a rotation matrix,
From the position data of the three or more marks on the face surface at one time point among the two time points, and the position data of the fewer number of marks on the face surface at the one time point at the other time point , And configured to estimate position data of unacquired marks at the other time point using the rotation matrix,
When the top mark is at least two marks apart from each other, the club head behavior measurement is such that the position data of the top mark is the position data of a virtual straight line connecting the two marks. system.
上記右カメラ及び左カメラの各光軸が、XYZの3次元直交座標系のXZ平面において、水平線に対して30°以上60°以下の角度をなしており、
上記左カメラの光軸が、XY平面において、X軸に対して0°以上35°以下の角度をなしており、
上記右カメラの光軸が、XY平面において、X軸に対してマイナス35°以上0°以下の角度をなしており、
上記左右のカメラの光軸同士が、XY平面において、20°以上90°以下の角度をなしている請求項10に記載のクラブヘッドの挙動の計測システム。
Each optical axis of the right camera and the left camera has an angle of 30 ° or more and 60 ° or less with respect to a horizontal line in the XZ plane of the three-dimensional orthogonal coordinate system of XYZ.
The optical axis of the left camera forms an angle of 0 ° to 35 ° with respect to the X axis on the XY plane,
The optical axis of the right camera forms an angle of minus 35 ° or more and 0 ° or less with respect to the X axis on the XY plane,
The club head behavior measurement system according to claim 10 , wherein the optical axes of the left and right cameras form an angle of 20 ° to 90 ° in the XY plane.
ゴルフクラブのヘッドの挙動を連続撮影する上カメラを備えており、この上カメラが、打撃されるゴルフボールの上方に配置されており、
上記上カメラの光軸が、ゴルフボールの中心を通る鉛直線に対して80°以上100°以下の角度をなしている請求項10又は11に記載のクラブヘッドの挙動の計測システム。
An upper camera for continuously photographing the behavior of the head of the golf club, and the upper camera is disposed above the hit golf ball;
The club head behavior measurement system according to claim 10 or 11 , wherein an optical axis of the upper camera forms an angle of 80 ° to 100 ° with respect to a vertical line passing through a center of the golf ball.
上記フェース面上のマークのうちの第一のマークがフェース面上の縦仮想直線よりトウ側に配置され、第二のマークが上記縦仮想直線よりヒール側に配置され、上記縦仮想直線はフェース面上をフェース面の中点を通って上下に延びる直線であり、
上記第一及び第二のマークの一方を基準マークとして、第三のマークが、この基準マークの上方又は下方に配置されており、
上記基準マークと第三のマークとを結ぶ仮想直線と、第一のマークと第二のマークとを結ぶ仮想直線とが、85°以上95°以下の角度をなしている請求項10から12のうちのいずれかに記載のクラブヘッドの挙動の計測システム。
Of the marks on the face surface, the first mark is arranged on the toe side of the vertical virtual line on the face surface, the second mark is arranged on the heel side of the vertical virtual line, and the vertical virtual line is the face A straight line extending up and down through the midpoint of the face surface,
With one of the first and second marks as a reference mark, a third mark is arranged above or below the reference mark,
A virtual straight line connecting the said reference mark and the third mark, the first mark and the imaginary straight line connecting the second mark, according to claim 10 to 12, forms an angle of less than 95 ° 85 ° or more The club head behavior measurement system according to any one of the above.
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