JPH04236974A - 運動体の解析方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定位置を通過若しくは
出発する運動体の動きを小スペースにて明らかにする運
動体の解析方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の定位置を通過若しくは出発する運
動体の動きを小スペースにて明らかにする解析は、運動
体そのものを複数のカメラによりある一定区間追跡して
、複数のカメラにより得られたデータ及び予め収められ
たプログラムに基づいて、演算し、運動体の速度、方向
、強さ、到達距離、位置等を求めるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
運動体の解析は、特に運動体の速度が高い場合複数の高
性能なカメラ、例えば、超高感度赤外線カメラ等が必要
になり、これらの超高感度赤外線カメラは高価である。 また、このような超高感度赤外線カメラ等は、感度が高
いだけに調整がむずかしく、運動体が通過していないの
に通過している表示をするなどの誤動作もある。更に、
振動等により超高感度赤外線カメラの位置がずれると、
運動体の解析が大きく変化する可能性もある。

【０００４】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたもので、高価で精巧なカメラ等を複数台使用するこ
となく、小スペースで運動体の動きの内容を容易に調査
することが可能な運動体の解析方法及びその装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明の運動体の解析方法は、運動体が定位置を通過
若しくは出発する時間を電気的な時間信号として取り出
し、前記定位置から一定の距離を有して前記運動体が当
たる際所定の角度以上になるように張った打球受体に前
記運動体を当て、前記打球受体の変形状況を前記打球受
体面とほぼ平行かつ全面にわたり通過するビームの光量
の変化を電気的な変形信号として取り出し、前記時間信
号及び変形信号により前記運動体の運動状態を解析する
ものである。

【０００６】また、運動体の速度は、時間信号と変形信
号との時間さを演算すると共に、変形信号により貞一と
前記運動体との距離を演算することにより求めるもので
あり、運動体の方向は、変形信号により演算された打球
受体における前記運動体の当たり位置と定位置とを演算
することにより求めるものであり、更に、運動体の到達
位置は請求項２及び３の速度及び方向により求めるもの
である。

【０００７】そして、運動体が定位置を通過若しくは出
発する時間を感知する運動体感知部と、前記定位置から
一定距離を有して前記運動体が当たる際所定角度以上に
なるように張った打球受体と、該打球受体における前記
運動体の当たり側の裏面に平行かつ全面にわたりビーム
を投射し、該ビームの光量の変化により前記打球受体の
変形を感知する変形感知部と、該変形感知部及び前記運
動感知部にて感知したデータに基づいて前記運動体の運
動状況を解析表示する演算表示部とからなるものである
。

【０００８】

【作用】上記構成になる運動体の解析方法によれば、運
動体が定位置を通過若しくは出発する時間を電気的な時
間信号として取り出し、定位置から一定の距離を有する
打球受体に運動体を当て、この衝撃による打球受体の変
形を多数ビームの光量の変化としてとらえ、この光量変
化を電気的な変形信号とし取り出す。運動体の動きの内
容は、電気的に変換された時間信号及び変形信号におき
かえられているから、これにより、予め用意してあるプ
ログラムに基づいて運動体の動きの内容を解析できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１〜図５は本発明の運動体の解析方法を説
明する概略説明図である。

【００１０】図において、１は運動体を示し、この運動
体１は床に埋設された打球感知部２の受光部３の上に載
置されている。従って、この運動体１は打球感知部２の
発光部４の光を遮っている状態を示している。そして、
この打球感知部２から一定の距離を隔てて床に対してほ
ぼ垂直に矩形をなした打球受体５がフレーム６に張られ
ている。この打球受体５の反打球感知部側には、変形感
知部７があり、この変形感知部７は、下方に位置してレ
ンズなどにより細くした平行光線を発生する多数のビー
ム発生機８─と、これにそれぞれ対しビームＢを受ける
多数の受光センサー９─とを有している。

【００１１】図３〜図５に示すように、この運動体１が
受光部３上から出発すると、まず打球感知部２の受光部
３に発光部４の光が入射するからこれを電気的な信号に
変換してスタート信号（時間信号）とすることができる
。このスタート信号により、運動体１のスタートした時
間を感知することができ、前述の打球受体５に運動体１
が当たると、打球受体５は図３中左方向に凸形に変形す
る。この打球受体５が変形すると、図４、図５に示すよ
うにその運動体１の当たる位置に応じて複数のビームが
さえぎられるから、前記受光センサー９─に入射する光
量が大きく変化する。この変化した光量は、運動体１の
方向、打球強さ等によりそれぞれ特有なものになるから
、これを電気的な信号に変換して変形信号とすることが
できる。この特有な変形信号は、予め入力したプログラ
ムを実行することにより運動体１が打球受体５に当たっ
た位置を特定することができる。従って、この位置が特
定できれば、運動体１のスタート位置は固定的なもので
あるから、前記位置とスタート位置との距離も予め入力
プログラムを実行することにより求められ、またその間
の時間も変形信号とスタート信号との時間差により求め
られるから、これらのデータにより運動体１の速度を求
めることが可能になる。

【００１２】また、運動体１の方向は、すでに求めた運
動体１が打球受体５に当たる位置と固定的なスタート位
置とにより、予め入力したプログラムを実行することに
より求めることができる。

【００１３】更に、打球受体５の変形状況により、すな
わち、ビームの入射光量の変化を示す変形信号により、
予め入力したプログラムを実行することによって運動体
１の強さを求めることができ、この運動体１の強さ、速
度及び方向により運動体１の到達距離も求めることがで
きる。

【００１４】また、運動体１の到達位置は、すでに求め
た運動体１の方向と到達距離とにより求めることができ
る。図６は、本発明方法を適用した運動体の解析装置の
１実施例であるゴルフシュミレーション装置を示す斜視
図である。

【００１５】同図において、１１はゴルフシュミレーシ
ョン装置（運動体の解析装置）を示し、該ゴルフシュミ
レーション装置１１は、任意に選択したゴルフ場のホー
ルの映像を投射する映写部１２と、ゴルフボール（運動
体）１３を載置すると共に打球を感知する打球感知部（
運動体感知部）１４と、映写部１２から投射した映像を
写すと共に打球感知部１４上から打球したゴルフボール
１３を受けかつこのゴルフボール１３の打球状況に応じ
て変形する幕（打球受体）１５と、この幕１５の変形状
態を感知する変形感知部１６と、この変形感知部１６に
よる幕１５の変形状態の感知信号及び打球感知部１４の
打球感知信号によりゴルフボール１３の飛跡及び到達位
置を演算する演算表示部１７と、この演算表示部１７か
らの指令により幕１５上にゴルフボール１３を到達位置
まで飛跡を描いて映すトレーサー１８とを主要構成要素
としてなる。

【００１６】前記ゴルフシュミレーション装置１１は基
本構造物１９に主に取り付けられている。この基本構造
物１９は、一定のスペース上に矩形のベースプレート２
０を敷き、このベースプレート２０の２つの角に支柱２
１、２１を長辺の所定位置に支柱２２、２２をそれぞれ
立設し、更にこれら支柱２１、２１間に上部及び下部フ
レーム２３及び２４をそれぞれ固定し、これら支柱２１
、２２間に上部及び下部フレーム２５、２５及び２６、
２６をそれぞれ固定し、かつ上部フレーム２５、２５間
に上部フレーム２７を固定してなる。

【００１７】そして、この基本構造物１９には側面ボー
ド２８、２８及び天井ボード２９が取り付けられ、更に
、ベースプレート２０上には人工芝３０が張られている
。前記映写部１２は、前記基本構造物１９にあるいは、
他の構造物に取り付けてある台２１に配設してある。こ
の映写部１２は、予め選択したゴルフ場における各ホー
ルのボールポジションを収録した複数の写真を用意して
おき、複数のカラー写真から適宜１枚のカラー写真を選
択して前記幕１５上に映写するものである。

【００１８】前記打球感知部１４は、光感知センサー３
２を前記ベースプレート２０内に埋設しておき、その光
感知センサー３２の上方に照明灯３３を設置し、この光
線が光感知センサー３２に当たるように構成してなるも
のである。そして、この打球感知部１４は、光感知セン
サー３２上にゴルフボール１３を置き、上方にある照明
灯３３の光を遮りプレイヤーがゴルフボール１３を打球
して、照明灯３３の光を光感知センサー３２が感知する
ことにより、ゴルフボール１３の打球を感知するもので
ある。

【００１９】前記幕１５は、矩形状をなし、前述の基本
構造物１９の２本の支柱２１、２１及びこれらに固定し
た上部フレーム２３及び下部フレーム２４にロープ、ゴ
ム板、スプリング等により張られている。そして、この
幕１５はゴルフボール１３があたることにより、このゴ
ルフボール１３の打球状況に応じた変形をする必要があ
る。

【００２０】前記変形感知部１６は、下部フレーム２４
に近接して幕１５の外側にビーム発生機（レンズ等で細
くした平行光線を発生する機械）３４─を幕１５に平行
に一定間隔をもって多数設け、更に、上部フレーム２３
に近接して幕１５の外側にビーム発生機３４─に対応し
てそれぞれビームが当たる位置に受光センサー３５─を
それぞれ設けている。そして、プレイヤーにより打球さ
れたゴルフボール１３が幕１５に当たることにより、幕
１５が変形し、それにより多数のビームＢがさえぎられ
、受光センサー３５─の入射光線が変化し、それらの変
化を電圧若しくは電流の変化としてとらえ、それらの変
形信号を演算表示部１７に発信する。

【００２１】なお、この実施例では、この変形感知部１
６を下部フレーム２４及び上部フレーム２３に近接して
幕１５の外側に設けたが、これに限定されずにこの変形
感知部１６を支柱２１、２１に近接して幕１５の外側に
設けてもよい。

【００２２】更に、ビームが格子状となるように、すな
わち、この変形感知部１６を下部フレーム２４及び上部
フレーム２３並びに支柱２１、２１にそれぞれ設けたも
のでも良く、このようにすることにより、ゴルフボール
１３の打球状況をより一層正確にとらえることが可能に
なる。

【００２３】前記演算表示部１７は、予め入力されたプ
ログラムにより、前述の変形感知部１６から入力された
変形信号及び打球感知部１４から入力された打球感知信
号を解析してゴルフボール１３の飛跡及びその到達位置
を決め、その指令信号を前記トレーサー１８に発信する
ものである。

【００２４】前記トレーサー１８は、演算表示部１７か
らの指令信号をうけてこれに基づいてゴルフボール１３
の飛跡を幕１５上に映すものである。なお、前記人工芝
３０の所定位置にはカップ３６があり、各ホールのグリ
ーン上にゴルフボール１３がオンした場合に、プレイヤ
ーはこの人工芝３０をグリーンとし、ゴルフボール１３
をパッティングするものである。

【００２５】次に、上記構成になるゴルフシュミレーシ
ョン装置１１のプレイ方法は、まず、所定の準備を終了
後、プレイすべきゴルフ場を選択し、更に選択したゴル
フ場の何番ホールかを選択して、幕１５上にそのホール
を映す。次に、ティーエリアにある打球感知部１４上に
実際のプレイに使用するゴルフボール１３を載せる。そ
して、プレイヤーはゴルフボール１３を幕１５上に写し
出されているホールを目標としてショットする。

【００２６】ゴルフボール１３は打球感知部１４からシ
ョットされて幕１５に当たり、その力により幕１５が変
形する。 この幕１５の変形状況及び変形開始時間を変形感知部１
６により感知し、打球感知部１４によりゴルフボール１
３の打球時間を感知する。これら変形感知部１６からの
変形信号及び打球感知部１４からの打球感知信号は、演
算表示部１７に入力される。演算表示部１７によりゴル
フボール１３の軌跡及び到達位置を演算しその指令信号
をトレーサー１８に発信する。

【００２７】この指令信号によりトレーサー１８は、幕
１５上にゴルフボール１３の軌跡を映すと共に、その到
達位置を映す。そのゴルフボール１３の到達位置により
、幕１５上に写し出されているホールの映像が変わり、
ゴルフボール１３がグリーンに近づいているのであれば
、グリーンが大きく近づいたようにホールが幕１５上に
写し出される。 そして、再び打球感知部１４上にゴルフボール１３を載
せて、プレイして、上述と同様の作動によりゴルフボー
ル１３の到達位置が写し出される。グリーン上にゴルフ
ボールがオンしたとシュミレイトした場合には人工芝３
０上のシュミレイトされた位置にゴルフボール１３を載
せ、その位置からプレイヤーがゴルフボール１３を実際
にパッティングして、人工芝３０のカップ３６内に入れ
ば、プレイは終了する。

【００２８】なお、本実施例では主にゴルフについて説
明したが、本実施例はテニス、ゲートボール、その他の
運動体についても適用することが出来るものである。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
運動体が定位置を通過若しくは出発する時間を電気的な
時間信号として取り出し、定位置から一定の距離を有す
る打球受体に運動体を当て、この衝撃による打球受体の
変形を多数ビームの光量の変化としてとらえ、この光量
変化を電気的な変形信号とし取り出す。運動体の動きの
内容は、電気的に変換された時間信号及び変形信号にお
きかえられているから、これにより、予め用意してある
プログラムに基づいて運動体の動きの内容を解析できる
。

【００３０】従って、高価で精巧なカメラ等を複数台使
用することなく、小スペースで運動体の動きの内容を容
易に調査することが可能になる。このため、構造が簡単
となり、その調整も容易であるから手間がかからず、イ
ニシャルコスト、ランニングコスト共に低くおさえるこ
とが可能になり、その応用如何により新業態によるビジ
ネス展開も可能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の運動体の解析方法を説明する概略説明
図

【図２】本発明の運動体の解析方法を説明する概略説明
図

【図３】本発明の運動体の解析方法を説明する概略説明
図

【図４】本発明の運動体の解析方法を説明する概略説明
図

【図５】本発明の運動体の解析方法を説明する概略説明
図

【図６】本発明の方法を適用した運動体の解析装置の１
実施例であるゴルフシュミレーション装置を示す斜視図

【符号の説明】

１　　　　運動体 ２　　　　運動体感知部 ５　　　　打球受体 ７　　　　変形感知部 １１　　　　ゴルフシュミレーション装置（運動体の解
析装置） １３　　　　ゴルフボール（運動体） １４　　　　打球感知部（運動体感知部）１５　　　　
幕（打球受体） １７　　　　演算表示部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　運動体が定位置を通過若しくは出発す
   る時間を電気的な時間信号として取り出し、前記定位置
   から一定の距離を有して前記運動体が当たる際所定の角
   度以上になるように張った打球受体に前記運動体を当て
   、前記打球受体の変形状況を前記打球受体面とほぼ平行
   かつ全面にわたり通過するビームの光量の変化を電気的
   な変形信号として取り出し、前記時間信号及び変形信号
   により前記運動体の運動状態を解析することを特徴とす
   る運動体の解析方法。
2. 【請求項２】　　運動体の速度は、時間信号と変形信号
   との時間差を演算すると共に、変形信号により定位置と
   前記運動体との距離を演算することにより求める請求項
   １記載の運動体の解析方法。
3. 【請求項３】　　運動体の方向は、変形信号により演算
   された打球受体における前記運動体の当たり位置と定位
   置とを演算することにより求める請求項１記載の運動体
   の解析方法。
4. 【請求項４】　　運動体の到達位置は請求項２及び３の
   速度及び方向により求める請求項１記載の運動体の解析
   方法。
5. 【請求項５】　　運動体が定位置を通過若しくは出発す
   る時間を感知する運動体感知部と、前記定位置から一定
   距離を有して前記運動体が当たる際所定角度以上になる
   ように張った打球受体と、該打球受体における前記運動
   体の当たり側の裏面に平行かつ全面にわたりビームを投
   射し該ビームの光量の変化により前記打球受体の変形を
   感知する変形感知部と、該変形感知部及び前記運動体感
   知部にて感知したデータに基づいて前記運動体の運動状
   況を解析表示する演算表示部とからなることを特徴とす
   る運動体の解析装置。