JPH06277320A - 物体打撃器具の移動状態を決定する方法および装置 - Google Patents

物体打撃器具の移動状態を決定する方法および装置

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JPH06277320A
JPH06277320A JP5290698A JP29069893A JPH06277320A JP H06277320 A JPH06277320 A JP H06277320A JP 5290698 A JP5290698 A JP 5290698A JP 29069893 A JP29069893 A JP 29069893A JP H06277320 A JPH06277320 A JP H06277320A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インパクト直前およびインパクト時のクラブ
ヘッドの動きを感知するシステムを提供する。 【構成】 所定視野35を有しかつその領域35内において
それぞれが連続して素早く少なくとも２回のシャッタを
切ることができるカメラ18，19を有するシステムを設け
る。ストロボ手段21，22，23，24から発せられた光が、
クラブヘッド７およびボール８に設けられた反射小点に
照射される。反射小点に照射された光は各カメラ18，19
に入力される。コンピュータ５が各カメラ18，19により
受光された光パターンから発せられた信号を受ける。コ
ンピュータ５がそのような信号に基づいてクラブヘッド
の動きおよび方位を決定し、さらにボール８とクラブヘ
ッド７とのインパクトの状態を識別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は物体打撃器具の移動状態
を監視するシステムおよび装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゴルフボールの飛行特性を測定するため
の装置が、従来より提案されている（例えば米国特許第
4,063,259 号、同第4,375,887 号、同第4,158,853 号，
同第136,387 号）。米国特許第4,063,259 号および同第
4,375,887 号には、クラブヘッドの写真撮影を可能とす
るためにフラッシュを光らせるための光電手段を用いて
インパクト直後のゴルフクラブヘッドおよびゴルフボー
ルの位置を検出するための技術が開示されている。ゴル
フボールまたはゴルフクラブヘッドの動きは、電気光学
センサを用いるとともにボールに反射領域を設けること
により決定されてきた（米国特許第4,136,387 号参
照）。またゴルファーの体およびクラブの双方に設けら
れた光源からの光を電気光学的に感知することが米国特
許第4,137,566号に開示されている。さらに、スイング
中のゴルファーおよびゴルフグラブを監視(monitor) す
る装置も米国特許第4,137,566 号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インパ
クトの直前およびインパクト時のクラブヘッドの動きを
感知するための十分に満足なシステムは未だ提案されて
いない。
【０００４】本発明は上記事情に鑑み、打撃されるべき
ボールあるいは他の物体に対するゴルフクラブのような
打撃器具のインパクト時の前に、この打撃器具の速度、
方向(direction) および向き(orientation) を測定し、
この測定されたデータに基づいてインパクト直前の打撃
器具の動きの状態を計算する方法および装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による第１のシス
テムは、物体に接触する直前および接触したときの打撃
器具の初期の動きを監視するシステムにおいて、所定視
野内において前記物体を支持する支持手段と、所定間隔
をあけて配された少なくとも２つのカメラを内部に有
し、前記物体に近接して配された移動可能なハウジング
と、光感知パネルを有し、前記打撃器具が前記物体を打
撃する前に通過する前記視野内に焦点が合わせられた前
記ハウジング内に設けられた第１のカメラユニットと、
光感知パネルを有し、前記視野内に焦点が合わせられ
た、前記ハウジング内に設けられた第２のカメラユニッ
トと、前記打撃器具が前記視野内を通過しているときに
少なくとも２回前記カメラユニットのシャッタリングま
たはゲーティングを行う手段と、前記光感知パネルに光
パターンを形成するとともにアナログイメージ信号を生
ぜしめるために、前記光感知パネルに光を到達せしめ、
前記打撃器具および前記物体のそれぞれに３つあるいは
それ以上設けられた対比領域(constrasting area）と、
前記アナログ信号を受信し、前記視野内を通過する前記
打撃器具の軌道および方位を決定するために前記打撃器
具に設けられた対比領域および前記物体に設けられた対
比領域を識別するイメージデジタル化手段とからなるこ
とを特徴とするものである。
【０００６】また、本発明による第２のシステムは、本
発明による第１のシステムにおいて、前記シャッタリン
グ手段が、前記打撃器具および前記物体に２つのフラッ
シュにおける光を発するフラッシュ手段であることを特
徴とするものである。
【０００７】本発明による装置は、スポーツ用物体を打
つ直前にスポーツ打撃器具の動きの特性を所定範囲内に
おいて測定する装置において、前記打撃器具および前記
物体に設けられ、光の放射が異なる照射領域と、前記所
定範囲内に配された前記物体に焦点が合わせられたシャ
ッタを有し、移動可能なハウジング内に互いに離れて設
けられた第１および第２の電気−ビデオユニットと、前
記電気−ビデオユニット内に設けられ、前記所定範囲内
に配された較正された前記照射領域の位置を認識する測
定手段と、前記物体に設けられた少なくとも３つの第１
の照射領域手段と、前記打撃器具に設けられた少なくと
も３つの第２の照射領域手段と、前記所定範囲を照射す
る複数のフラッシュライトと、前記打撃器具が第１の位
置、第２の位置にあるとき、および前記物体がその最初
の位置ならびにその後の打撃された位置にあるときに、
前記各シャッタの開閉を行うとともに前記所定範囲内に
ある前記打撃器具および前記物体に光が照射されるよう
に前記各ライトを作動させる制御手段と、前記打撃器具
が前記所定範囲内の前記第１の位置および前記第２の位
置にあるときに、該打撃器具および前記物体に設けられ
た照射領域手段からの光を受光する電気−ビデオユニッ
ト内に設けられた受光手段と、前記物体に設けられた前
記照射領域に関して、前記第１の位置における前記較正
された前記照射領域の位置と前記第２の位置における前
記照射領域の位置とを比較する演算手段とからなること
を特徴とするものである。
【０００８】本発明による第３のシステムは、本発明に
よる第１のシステムにおいて前記打撃器具に３つの前記
照射領域を設け、前記物体に６つの前記照射領域を設け
たことを特徴とするものである。
【０００９】本発明による第４のシステムは、本発明に
よる第１のシスムにおいて前記演算手段および前記支持
手段を除くすべての手段が前記携帯可能なハウジング内
に配されたことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】本発明による方法および装置はとくにゴルフ器
具に適用することができ、これにより、本発明がゴルフ
ァーのスイングを改良する際およびクラブならびにボー
ルのタイプを含むゴルファーが使用するためにより有利
なゴルフ道具を選択する際に利用できるスイングの変化
に関するデータを供給することができる。
【００１１】また、他のスポーツ打撃器具の動きを解析
するために使用できるシステムを提供することができ
る。
【００１２】
【実施例】ゴルフクラブヘッドによるインパクトによる
ボールの飛行を決定するクラブヘッドの動きには、以下
の５つの状態がある。すなわち、 １．「クラブヘッド速度」 ボールの速度および飛距離（クラブ速度のｍｐｈ毎に略
５／２ヤードの飛距離が得られる）に影響を与える。
【００１３】２．「クラブヘッド軌道」 ボールが飛行する方向に影響を与える水平平面において
測定される。
【００１４】３．「クラブヘッド打撃角度」 ゴルフボールの飛出角度およびバックスピンに影響を与
える垂直平面において測定される。
【００１５】４．「フェース角度」 (a) ゴルフボールをフックまたはスライスさせる回転に
影響を与える意図する飛行線に対して垂直な水平線に関
して測定される直角度(squareness)。
【００１６】(b) バックスピンおよび飛行角度に影響を
与えるロフトの種類。
【００１７】５．「フェースにボールが接触する位置」 (a) フェースの上部および下部 (b) ヒールから先端まで ボールが接触する位置は飛出角度およびスピンの度合い
に影響を与え、この点においてボールの飛行に影響を与
える。
【００１８】図１(a) 〜(i) は水平面における種々のク
ラブヘッド軌道およびインパクト時のフェースの方位角
度を表す図である。クラブヘッド軌道Ｐは最初の意図す
るボールの飛行線Ｌｉからの角度Ａで示される。フェー
ス方位角Ｂは、飛行線Ｌｉと矢印Ｆで示されるクラブヘ
ッドフェースの方向との間の角度で示される。
【００１９】とくに図１(a) についてみると、クラブヘ
ッド軌道Ｐはインパクト時の負角Ａを生じる外側から内
側への軌道となっており、フェースは負角Ｂにより閉じ
ている。この結果ひっかけたフックショットとなる。
【００２０】図１(b) は、フックを生じる、クラブヘッ
ド軌道Ｐが飛行線Ｌｉに沿い、クラブヘッドが負角Ｂに
より閉じている状態を表す図である。
【００２１】図１(c) は、押出しフックショット(push
hook shot)を生じる、クラブヘッド軌道Ｐが正角Ａであ
る一方でフェースが負角Ｂにより閉じている状態を表す
図である。
【００２２】図１(d) はひっかけショットとなる、クラ
ブヘッド軌道Ｐと飛行線Ｌｉの角度Ｆが一致している状
態を表す図である。
【００２３】図１(e) は真直に飛ぶ状態を表す図であ
る。
【００２４】図１(f) は、押出しショットを生じる状態
を表す図である。
【００２５】図１(g) は、押出しスライスショットを生
じる状態を表す図である。
【００２６】図１(h) は、スライスを生じるクラブヘッ
ド軌道Ｐが飛行線Ｌｉと一致しクラブフェースが開いて
いる状態を表す図である。
【００２７】図１(i) は、押出しスライスを生じる状態
を表す図である。
【００２８】図２(a) 〜(c) は、ボール飛行ＢＦを生じ
るクラブヘッドアイアンユニット７の水平な打撃角Ｅ
Ｌ、下り打撃角Ｄおよび上り打撃角Ｕを表す図である。
【００２９】図３(a) および(b) は、クラブヘッド1aの
重心ＣＧにボール２が当ったときににウッドクラブ１が
生じるバックスピンＢＳを表す図である。オーバースピ
ンＯＳは、ボールが重心ＣＧの上方に当りクラブフェー
スのロフト角が０度であるときに生じる。
【００３０】図４から図８は、カメラ収納ユニット４、
コンピュータ５、センサ６およびティーアップされたゴ
ルフボール８を表す図である。カメラ収納ユニット４
は、収納フレーム11およびトラック14，16に取り付けら
れた支持脚12a ，12b を備え、これによりユニット４は
ティーアップされたボール８に関して調整される。カメ
ラ収納ユニット４は、さらに互いに離れた２つの電気光
学カメラ18，19を備えてなり、これらのカメラ18，19
は、受光孔18a ，19a 、図示しないシャッタおよび感光
シリコンパネル18p ，19p(図８参照）を有する。このカ
メラ18，19としては、ＣＣＤカメラが好ましいが、ＴＶ
タイプのカメラも使用可能である。図４における線Ａ，
Ｂ間の角度は10度から30度の範囲にあり、とくに22度が
好ましい。
【００３１】図５には、ゴルフクラブヘッド7aおよび取
付ホーゼル(hosel)7b からなるクラブヘッドユニット７
に設けられた互いに離れた位置にある３つの反射円形領
域もしくは反射点20a 〜c を表す図である。円形小点20
a 〜c は直径1/10〜1/8 インチ（2.54mm〜3.18mm）であ
ることが好ましいが、いくつでもよくまた、いかなる形
状であってもよい。小点20a 〜c は好ましくはクラブヘ
ッド7aおよびホーゼル7bの表面に接着される反射材料か
らなることが好ましい。ティーアップされたボール８に
も同様の小点25g 〜l が設けられている。この小点の材
料としては、３Ｍ社製「スコッチライト」ブランドのビ
ーズ状材料が好ましい。端部が反射するレトロフレクタ
(retroflector)も使用できる。また、対照する領域を明
確にするために着色された小点を使用することもでき
る。小点あるいは領域の数は３つ以上６つまでまたはク
ラブ位置Ａ，Ｂおよびティーアップされたボールの位置
において、光を反射するクラブヘッドおよびボールのた
める供給される各小点あるいは領域はそれ以上であって
もよい。
【００３２】カメラ18はそれぞれのおよびすべての小点
20a 〜c および小点25g 〜l からの光を受光でき、カメ
ラ19は同様にそれぞれのおよびすべての小点からの光を
受光できる。
【００３３】小点20a 〜c および小点25g 〜l に照射さ
れる光ビームとこれらの小点からカメラ18，19の孔18a
，19a に入射する光ビームとの発散角度が０もしくは
０に近い場合にゴルフボールの処理された表面およびメ
タルまたはウッドのゴルフクラブの表面と比べて、反射
材は900 倍もの明るさを有する。発散角度が増加する
と、これらの小点20a 〜c および小点25g 〜l の背景に
対する明るさが減少する。光の輝きがゴルファーに見え
ないようにするために、赤外光を用いることが好まし
い。
【００３４】また、図４に戻ると、カメラには２つのフ
ラッシュランプ21，22が設けられており、カメラ19には
２つの別のフラッシュランプ23，24が設けられている。
ランプ21，22，23および24は、発散角度をできる限り小
さくするためにカメラ18，19の近傍に配されており、こ
れによりカメラ18，19の小点20a 〜c および小点25g〜l
からの光の受光力およびクラブヘッドユニット７、ボ
ール表面８および他の背景９と各小点からの光の識別力
が増大される。また、感光パネル18p ，19p が光を受
け、このような光により括性化される時間を制御するこ
とによりカメラのゲーティング、シャッタリングを行う
ようにしてもよい。感知パネル18p ，19pの作用により
シャッタリングあるいはゲーティングがなされるカメラ
は、ゲートチャージ増強（intensified ）カメラであ
る。この場合、光源は常にカメラ上にあり、シャッタは
常に開いており、従って、800 マイクロ秒の時間間隔で
複数回光を集光することによるゲーティングを行うため
に、パネル18p ，19p を用いるようにすればよい。ま
た、100 マイクロ秒間隔で開閉する強誘電性(ferroelec
tric) 液晶シャッタを用いるようにしてもよい。この場
合、一定の光源が用いられ、シャッタリングはボールが
打たれる前に２回行われる。
【００３５】システムの作動時において、最初にカメラ
18，19の較正がなされる。カメラ18，19は、空間に固定
されたシステムと調和するように較正がなされる。この
較正を行うために、図６に示す固定器具30がティーアッ
プされるボール８が配される位置の背後に物理的に位置
せしめられる。固定器具30には、直径1/4 インチ（6.25
mm）の20個の反小点(retro-dot)30a〜t が設けられてい
る。固定器具30は、その３次元構造により、全体的に調
和されたシステムを明らかにしている。固定器具30は各
カメラ18，19のための11の定数を決定する時にそこに位
置されることから、固定器具30の位置および固定器具30
からのカメラ18，19の間隔もしくはカメラ18，19の間隔
は、正確である必要はない。
【００３６】さらに、クラブヘッドユニット７の較正は
アタッチメント32をクラブフェース7fに接着することに
よっても行われる。垂直方向線32v および水平方向線32
h は、クラブフェース溝10a ，10b 等を有するクラブヘ
ッドフェース7fにアタッチメント32の方向づけをして設
けるために用いられる。水平方向線32h はクラブフェー
ス溝10a ，10b 等と平行になるように取り付けられる。
クラブヘッド７を含むアタッチメント32はボールに近接
して配されれる。アタッチメント32は３つの反小点31a
〜c を含み、またクラブヘッド7aは２つの反小点20a ，
20b を含み、各反小点の径は1/4 インチ（6.25mm）であ
る。アタッチメント32は、ボールのインパクトに適した
部分であるクラブフェース7fの幾何学的中心を定めるた
めの情報をシステムに供給する。アタッチメント32は、
クラブフェース7fの中心において軸システムを定めるた
めの平面を形成する（図７参照）。クラブヘッドユニッ
ト７の溝10a ，10b 等に垂直なクラブ較正アタッチメン
ト32に設けられた上部および下部小点31a ，31c を一直
線に合わせることによって、これら２つの小点31a，31c
間のベクトルは、フェースの場所を合わせるシステム
のＸ軸を形成する。３つの較正小点31a 〜c により形成
される平面の法線ベクトルはＹ軸方向を定め、このＹ軸
は溝10a ，10b 等に平行なものとなる。Ｘ軸およびＹ軸
に垂直な方向は、クラブフェース7fに垂直ないわゆるＺ
軸を定める。システムは小点31a 〜cによりカメラパネ
ル18p ，19p に光を反射することにより作動される。
【００３７】クラブヘッドユニット７に設けられた３つ
の小点20a 〜20c とアタッチメント32に設けられた３つ
の小点31a ，31b ，31c との間の特有の回転および並進
関係を解明することにより、クラブユニット７に設けら
れた小点20a 〜20c からの反射光を通じて実際に行われ
ているスイングのいかなる点においても、クラブのイン
パクトを意図する点（スイートスポット）を見付けるこ
とができる。アタッチメント32はその後クラブフェース
7fより取り外される。
【００３８】固定器具30において予め測定された点およ
び各カメラのセンサパネル18p ，19p によりデジタル化
された20のＵ，Ｖ座標により与えられる11の定数が各カ
メラ18，19の焦点距離、方向および位置を決定する。
【００３９】連続する光パターンを受光するセンサーパ
ネル18p ，19p は、240 ラインのデータと１ラインにつ
き510 画素を含む。図８に示すグリッドは、単にパネル
18p，19p を図示しただけであり、240 ラインを含むも
のではない。コンピュータアルゴリズムが各小点25g 〜
l 、20a 〜c の中心を決定するために用いられる。各小
点の重心方向はより正確かつ高解像度の小点の中心領域
の位置により表される。小点25a 〜l 、20a 〜c から得
られる像は、各小点の中心位置の明らかなＸ座標，Ｙ座
標を表す。ゲーティングのために視野内において光が弱
い部分は、センサーパネル18p ，19p に結合したイメー
ジインテンシファイアが用いられる。イメージインテン
シファイアとは出力像を入力像よりも明るくするための
装置をいう。
【００４０】３次元パターンに整理された各小点30a 〜
t の中心のＸ，ＹおよびＺ座標は、デジタル化テーブル
における１万分の１の精度のために予め測定され、コン
ピュータに記憶される。較正固定器具30の像は２つのカ
メラ18，19に撮影される。
【００４１】この像は既に知られた較正固定器具30上の
20のＸ，Ｙ，Ｚ座標を像空間座標ＵおよびＶに関連づけ
る11の定数を決定する。較正された空間座標Ｘ(i) ，Ｙ
(i),Z(i) を像点Ｕi(j)，Ｖi(j)と関連づけるための式
は以下のようになる。
【００４２】
【数１】
【００４３】カメラ18のための11の定数Ｄi1（i=1 〜1
1）およびカメラ19のための11の定数Ｄi2（i=1 〜11）
は20の位置における既知の座標Ｘ(i) ，Ｙ(i) ，Ｚ(i)
から求められ、２つのＵi(j) ，Ｖi(j)座標は２つのカ
メラ18，19のための較正写真において測定される。
【００４４】較正が終了すると、ボール８がカメラから
略30インチ(76.2cm)離れた位置においてティーアップさ
れ、クラブヘッドユニット７がアドレス位置においてボ
ール８の背後に位置され、シャフト（図示せず）に設け
られたクラブヘッドユニット７が図５に示す３次元範囲
35内でスイングされる。ボールを打つ前略６インチ(15.
24cm）の位置において、レーザービームを切断すること
によりカメラ18，19のシャッタを開けるための信号が伝
達され、カメラ18，19内のイメージセンサパネル18p ，
19p にクラブユニット７の３つの小点20a 〜c およびテ
ィーアップされたボール８の６つの小点25g 〜l からの
光が照射される。この照射は図５のＡの位置で生じる。
800 マイクロ秒後にフラッシュライト22，23が光り、こ
れによりクラブユニット７の３つの小点20a 〜c および
ボール８の６つの小点25g 〜l からの光がイメージセン
サパネルに照射される。この照射は図５のＢの位置で生
じる。
【００４５】光のフラッシュは１万分の１から２〜３百
万分の１秒間存続する。非常に小さい孔がカメラ18，19
に使用されており、これにより周囲の余分な光が減少さ
れ、ストロボ光が強調される。光は２つの位置Ａ，Ｂに
おいて小点20a 〜c により反射されるため、反射された
光は図８に示すセンサパネル18p ，19p の対応する領域
25a 〜l に到達する。カメラが作動中の既知の時間およ
びカメラ間の既知の幾何学的関係を用いることにより、
各撮影時に共通の座標システムにおいて外部のコンピュ
ータ回路が各強調された小点のＸ，ＹおよびＺ座標を計
算することができる。クラブヘッドの位置Ａ，Ｂのデー
タおよび位置Ｂからの静止したボール８の既知の位置の
データに基づく計算により、インパクトの最初の状態が
決定されるインパクト前からボールが飛び立つまでのわ
ずかな時間において、外部のコンピュータ回路は座標情
報および既知のデータに基づいて、３次元でのクラブヘ
ッド速度および回転を計算することができる。さらに、
クラブヘッド７に設けられた３つの反射小点30u ，30v
，30y により供される位置情報に基づいて、軌道方
向、打撃角度およびボールが当たった位置が計算され
る。
【００４６】ゴルファーが範囲35内でゴルフクラブユニ
ット７をスイングすると、図８のパネル18p ，19p に示
すようにカメラ18，19を通じてシステムの電気的像が観
察される。カメラ18，19の向きが20度異なるため、カメ
ラ18により得られる右側の像はカメラ19により得られる
左側の像とわずかに異なるものとなる。クラブに設けら
れた３つの小点ｉおよび２つのカメラのｊにより表され
るカメラの座標Ｕi(j)，Ｖi(j)は以下の式により表され
る。
【００４７】
【数２】
【００４８】クラブヘッド７が位置Ａにあるときの既知
の座標Ｘ(i) ，Ｙ(i) ，Ｚ(i)(i=1〜3)を用いて、コン
ピュータ５は、さらに図５に示す第２の位置Ｂにおける
座標Ｘ(i) ，Ｙ(i) ，Ｚ(i)(i=1 〜3)を解析する。さら
に、電気像はゴルフボール８の６つの小点25g 〜l の位
置を含んでいる。カメラ18，19からのデータにより形成
される三角形によって、ボール８の表面にある６つの小
点25g 〜l の位置を見つけることができる。ボール８の
表面にある６つの小点25g 〜l およびボール８の半径Ｒ
の情報を用いて、以下に示す６つの式によりボール８の
中心座標Ｘc ，Ｙc ，Ｚc が求められる。
【００４９】（ＸB i−Ｘc）2＋（ＹB i−Ｙc）2＋（ＺB i
−Ｚc）2＝Ｒ2 但し ｉ＝１〜６ ＸB iはボール８の表面の座標 クラブヘッド７上にある既知の小点20a 〜c の位置情報
を用いて予め得られたクラブ較正の手順を通じて、ボー
ル８にインパクトする前のストロボが光る位置Ａ，Ｂに
おけるクラブフェース7fの中心位置座標（Ｃx ，Ｃy ，
Ｃz ）および位置座標の組が得られる。３つの座標軸に
沿ったクラブフェースユニット７の中心の速度成分Ｖx
，Ｖy ，Ｖz は、以下の式により求められる。
【００５０】
【数３】
【００５１】但し、Ｄｔ：ストロボが光る間隔 １つの方位から第２の方位におけるクラブヘッドユニッ
ト７の表面に設けられた小点20a 〜c の方位に関するコ
サイン方向のマトリクスによりクラブヘッド7fの回転成
分が得られる。ここで、マトリクスＡの各成分をＡij
（i=1 〜3 ，j=1 〜3 ）とし、時間間隔Ｄt の間の２つ
のクラブヘッドの方位の回転ベクトルの角度の大きさを
θとすると、θは、
【００５２】
【数４】
【００５３】で表される。回転割合の直交成分Ｗx ，Ｗ
y ，Ｗz は、以下の式により得られる。
【００５４】Ｗx ＝θL ／ＲＤt Ｗy ＝θM ／ＲＤt Ｗz ＝θN ／ＲＤt ボール８の中心とクラブフェース７f の中心からボール
８の半径を除した値との距離およびクラブフェース7fの
中心速度を算出することにより、クラブフェース7fの最
後の位置Ｂからボール８の表面に接触するまでの時間が
算出される。この時間を知ることにより、クラブフェー
ス7fの速度が、フェースがボール８にインパクトする位
置Ｃに到達するまで一定であると仮定してクラブフェー
ス7fの３つの小点20a 〜c の位置を算出できる。インパ
クト時に算出されたクラブフェース7fの位置の情報を用
いて、ボール８の中心と補外された (extrapolated) ３
つのクラブフェース点31a 〜c を用いることにより得ら
れるクラブフェース7fを含む面に垂直な線との交点を求
めることにより、クラブフェース7fの中心に関するボー
ル８の位置を算出することができる。
【００５５】軌道の傾きおよび打撃角はフェース7fの中
心における速度成分（Ｖx ，Ｖy ，Ｖz ）から以下の式
より得られる。
【００５６】
【数５】
【００５７】自動的に求められるクラブ速度、軌道の傾
き、打撃角およびフェース上の打点位置を用いてゴルフ
ァーがゴルフを教えてもらうときおよびクラブが自分に
合うかどうかをみるときの自分のスイングに関する量的
な情報を得ることができる。さらに、インパクト時のク
ラブフェース面の方向を算出することもできる。
【００５８】例 上述した較正を行った後、範囲35内で１回に５発のボー
ル８をドライバーで打つ実験を２度連続して行った。以
下の表１は１度目に得られたデータの表である。
【００５９】
【表１】
【００６０】上記情報に基づいてゴルファーはゴルフク
ラブを下げてスイングし、ゴルフクラブのフェースをイ
ンパクト直前に近づけるというアドバイスをされた。
【００６１】その結果、以下の表２に示す結果が得られ
た。
【００６２】
【表２】
【００６３】なお、上述した実施例はゴルフクラブにつ
いてのみ説明しているが、これに限定されるものではな
く物体を打撃する打撃器具であれば、いかなる器具にも
適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】インパクト時の種々のゴルフクラブヘッドフェ
ースの方位およびクラブヘッド軌道を表す図
【図２】ゴルフアイアンのボールの飛行における軌道お
よび効果を表す図
【図３】ゴルフウッドクラブのヘッドがティーアップさ
れたボールに接触する位置およびボールに与えるスピン
を表す図
【図４】アドレス時のゴルフクラブヘッドに合わせられ
た２つのカメラの位置を含む本発明の装置の斜視図
【図５】測定位置Ａから測定位置Ｂおよびインパクト位
置Ｃを通過するアイアンゴルフクラブヘッドユニットの
一部を示す直線で囲まれた３次元範囲を表す図
【図６】２０の光る領域を有する較正器具を表す図
【図７】ゴルフクラブの初期の情報をシステムに供する
アタッチメントを表す図
【図８】各カメラに設けられた受光および感知グリッド
パネルを表す図
【符号の説明】
１ ウッドゴルフクラブ ３ システム ４ ハウジングユニット ５ コンピュータ手段 ６ センサー ７ クラブヘッドユニット ８ ボール 11 ハウジングフレーム 18，19 カメラ 18p ，19p 感知パネル 20a 〜c ，25g 〜l 反射小点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダイアン ペレティア アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02719 フェアヘイヴン エヴァーグリー ン ストリート 24 (72)発明者 チャールズ デイズ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02748 サウス ダートマス サガモア ドライヴ 30

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体に接触する直前および接触したとき
    の打撃器具の初期の動きを監視するシステムにおいて、 所定視野内において前記物体を支持する支持手段と、 所定間隔をあけて配された少なくとも２つのカメラを内
    部に有し、前記物体に近接して配された移動可能なハウ
    ジングと、 光感知パネルを有し、前記打撃器具が前記物体を打撃す
    る前に通過する前記視野内に焦点が合わせられた前記ハ
    ウジング内に設けられた第１のカメラユニットと、 光感知パネルを有し、前記視野内に焦点が合わせられ
    た、前記ハウジング内に設けられた第２のカメラユニッ
    トと、 前記打撃器具が前記視野内を通過しているときに少なく
    とも２回前記カメラユニットのシャッタリングまたはゲ
    ーティングを行う手段と、 前記光感知パネルに光パターンを形成するとともにアナ
    ログイメージ信号を生ぜしめるために、前記光感知パネ
    ルに光を到達せしめ、前記打撃器具および前記物体のそ
    れぞれに３つあるいはそれ以上設けられた対比領域と、 前記アナログ信号を受信し、前記視野内を通過する前記
    打撃器具の軌道および方位を決定するために前記打撃器
    具に設けられた対比領域および前記物体に設けられた対
    比領域を識別するイメージデジタル化手段とからなるこ
    とを特徴とする打撃器具の動きを監視するシステム。
  2. 【請求項２】 前記シャッタリング手段が、前記打撃器
    具および前記物体に２つのフラッシュにおける光を発す
    るフラッシュ手段であることを特徴とする請求項１記載
    の打撃器具の動きを監視するシステム。
  3. 【請求項３】 スポーツ用物体を打つ直前にスポーツ打
    撃器具の動きの特性を所定範囲内において測定する装置
    において、 前記打撃器具および前記物体に設けられ、光の放射が異
    なる照射領域と、 前記所定範囲内に配された前記物体に焦点が合わせられ
    たシャッタを有し、移動可能なハウジング内に互いに離
    れて設けられた第１および第２の電気−ビデオユニット
    と、 前記各電気−ビデオユニット内に設けられ、前記所定範
    囲内に配された較正された前記照射領域の位置を認識す
    る測定手段と、 前記物体に設けられた少なくとも３つの第１の照射領域
    手段と、 前記打撃器具に設けられた少なくとも３つの第２の照射
    領域手段と、 前記所定範囲を照射する複数のフラッシュライトと、 前記打撃器具が第１の位置、第２の位置にあるとき、お
    よび前記物体がその最初の位置ならびにその後の打撃さ
    れた位置にあるときに、前記各シャッタの開閉を行うと
    ともに前記所定範囲内にある前記打撃器具および前記物
    体に光が照射されるように前記各ライトを作動させる制
    御手段と、 前記打撃器具が前記所定範囲内の前記第１の位置および
    前記第２の位置にあるときに、該打撃器具および前記物
    体に設けられた照射領域手段からの光を受光する電気−
    ビデオユニット内に設けられた受光手段と、 前記物体に設けられた前記照射領域に関して、前記第１
    の位置における前記較正された前記照射領域の位置と前
    記第２の位置における前記照射領域の位置とを比較する
    演算手段とからなることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 前記打撃器具に３つの前記照射領域を設
    け、前記物体に６つの前記照射領域を設けたことを特徴
    とする請求項１記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記演算手段および前記支持手段を除く
    すべての手段が前記移動可能なハウジング内に配された
    ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
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