JPH11192332A - ゴルフボールの飛距離計測装置 - Google Patents
ゴルフボールの飛距離計測装置Info
- Publication number
- JPH11192332A JPH11192332A JP36832197A JP36832197A JPH11192332A JP H11192332 A JPH11192332 A JP H11192332A JP 36832197 A JP36832197 A JP 36832197A JP 36832197 A JP36832197 A JP 36832197A JP H11192332 A JPH11192332 A JP H11192332A
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- Japan
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- light
- receiving element
- light receiving
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゴルフボールに印刷されているマークや汚れ
でピーク値が乱れた場合、複数の任意の電圧値のしきい
値を設定し受光素子の電圧値と時刻のグラフとの交点の
最大値と最小値のサンプリング時刻を抽出し、その最大
値と最小値の中点がゴルフボールの中心を通ってゴルフ
ボールの軌跡に直交する直線が受光素子を通るときの時
刻とする場合、正確な時刻を推定することは不可能であ
った。 【解決手段】 赤外線の発光素子からなる第１の光源
と、該第１の光源より照射される光線の打球からの反射
光を受光する第１の受光素子と、該第１の受光素子の受
光信号をトリガとして発光する第２、第３の発光素子列
の発光素子から照射され、ボールによって反射された受
光を感知する受光素子を直線上に配置した第２、第３の
受光素子列を、異なる角度でそれぞれ配置した。２個の
発光素子の間に１個の受光素子を配置し、この受光素子
は筒が覆っている。
でピーク値が乱れた場合、複数の任意の電圧値のしきい
値を設定し受光素子の電圧値と時刻のグラフとの交点の
最大値と最小値のサンプリング時刻を抽出し、その最大
値と最小値の中点がゴルフボールの中心を通ってゴルフ
ボールの軌跡に直交する直線が受光素子を通るときの時
刻とする場合、正確な時刻を推定することは不可能であ
った。 【解決手段】 赤外線の発光素子からなる第１の光源
と、該第１の光源より照射される光線の打球からの反射
光を受光する第１の受光素子と、該第１の受光素子の受
光信号をトリガとして発光する第２、第３の発光素子列
の発光素子から照射され、ボールによって反射された受
光を感知する受光素子を直線上に配置した第２、第３の
受光素子列を、異なる角度でそれぞれ配置した。２個の
発光素子の間に１個の受光素子を配置し、この受光素子
は筒が覆っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はゴルフボールの飛距離測
定を目的とした、ゴルフボールの打ち出し仰角と打ち出
し速度の測定装置に関するものである。
定を目的とした、ゴルフボールの打ち出し仰角と打ち出
し速度の測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】真空中をある打ち出し仰角と打ち出し速
度で打ち出された物体の飛距離は、重力加速度を用いて
算出することができる。ゴルフボールの打球の場合、空
気の抵抗やボールのスピンにより真空中の場合とは異な
る運動をする。そこでゴルフ練習場のような空間的に限
られた場所においても、打者が自打球のキャリーを知る
ために、本願出願人の出願になる特願平９−２２０１５
８号で、打球に赤外線を照射し、その打球の赤外線の反
射光の受光量の最大出力（ピーク）時の時刻を推定し、
その推定した時刻より各受光素子列内の隣り合う受光素
子毎の時間差を求め、受光素子列内の受光素子の配置お
よび受光素子列配置の角度の差異により打球の打ち出し
仰角と打ち出し速度を計算し、それらから打球の飛距離
を推定する装置を提案した。
度で打ち出された物体の飛距離は、重力加速度を用いて
算出することができる。ゴルフボールの打球の場合、空
気の抵抗やボールのスピンにより真空中の場合とは異な
る運動をする。そこでゴルフ練習場のような空間的に限
られた場所においても、打者が自打球のキャリーを知る
ために、本願出願人の出願になる特願平９−２２０１５
８号で、打球に赤外線を照射し、その打球の赤外線の反
射光の受光量の最大出力（ピーク）時の時刻を推定し、
その推定した時刻より各受光素子列内の隣り合う受光素
子毎の時間差を求め、受光素子列内の受光素子の配置お
よび受光素子列配置の角度の差異により打球の打ち出し
仰角と打ち出し速度を計算し、それらから打球の飛距離
を推定する装置を提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この特願平９−２２０
１５８号のゴルフボールの打球に赤外線を照射し、その
打球からの赤外線の反射光の受光量の最大値を利用し
て、ゴルフボールの打ち出し仰角と打ち出し速度を計測
する装置では、図５のように赤外線の光源は第２と第３
の受光素子の間に配置され指向性があまりない（照射角
度の広い）発光素子を使用し、ボール全体にできるだけ
均等に赤外光を浴びせるようにした。このような配置で
も充分計測装置としての機能は果たした。しかしながら
より精度を追求していくと、ゴルフボールは球であるた
め光線はゴルフボールの中心に対して均等に照射するこ
とはできず、その反射光を受光する受光素子の出力波形
はピークの時刻を中心とした均等な山の波形とはならな
かった（図３ーａ１）。そのためゴルフボールに印刷さ
れているマークや汚れでピーク値が乱れた場合、複数の
任意の電圧値のしきい値を設定し受光素子の電圧値と時
刻のグラフとの交点の最大値と最小値のサンプリング時
刻を抽出し、その最大値と最小値の中点がゴルフボール
の中心を通ってゴルフボールの軌跡に直交する直線が受
光素子を通るときの時刻とする場合、正確な時刻を推定
することは不可能であった。
１５８号のゴルフボールの打球に赤外線を照射し、その
打球からの赤外線の反射光の受光量の最大値を利用し
て、ゴルフボールの打ち出し仰角と打ち出し速度を計測
する装置では、図５のように赤外線の光源は第２と第３
の受光素子の間に配置され指向性があまりない（照射角
度の広い）発光素子を使用し、ボール全体にできるだけ
均等に赤外光を浴びせるようにした。このような配置で
も充分計測装置としての機能は果たした。しかしながら
より精度を追求していくと、ゴルフボールは球であるた
め光線はゴルフボールの中心に対して均等に照射するこ
とはできず、その反射光を受光する受光素子の出力波形
はピークの時刻を中心とした均等な山の波形とはならな
かった（図３ーａ１）。そのためゴルフボールに印刷さ
れているマークや汚れでピーク値が乱れた場合、複数の
任意の電圧値のしきい値を設定し受光素子の電圧値と時
刻のグラフとの交点の最大値と最小値のサンプリング時
刻を抽出し、その最大値と最小値の中点がゴルフボール
の中心を通ってゴルフボールの軌跡に直交する直線が受
光素子を通るときの時刻とする場合、正確な時刻を推定
することは不可能であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の問題に鑑
みなされたもので、赤外線の発光素子からなる第１の光
源と、該第１の光源より照射される光線の打球からの反
射光を受光する第１の受光素子と、該第１の受光素子の
受光信号をトリガとして発光する第２、第３の発光素子
列の発光素子から照射され、ボールによって反射された
受光を感知する受光素子を直線上に配置した第２、第３
の受光素子列を、異なる角度でそれぞれ配置したゴルフ
ボールの飛距離計測装置を提案するものである。
みなされたもので、赤外線の発光素子からなる第１の光
源と、該第１の光源より照射される光線の打球からの反
射光を受光する第１の受光素子と、該第１の受光素子の
受光信号をトリガとして発光する第２、第３の発光素子
列の発光素子から照射され、ボールによって反射された
受光を感知する受光素子を直線上に配置した第２、第３
の受光素子列を、異なる角度でそれぞれ配置したゴルフ
ボールの飛距離計測装置を提案するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】指向性の広い第１受光素子がゴル
フボールからの反射光で打球を検出すると、第２、第３
の発光素子列がそれぞれ発光を開始し、第２、第３受光
素子列の各受光素子がゴルフボールからの反射光で受光
した受光量に応じた電圧値をそれぞれ出力する。この出
力値を、サンプリング時間ごとにＡ／Ｄ変換した数値デ
ータとしてメモリに格納し、その打球の赤外線の第２、
第３の受光素子列での受光量の最大出力（ピーク）時の
時刻を推定し、その推定した時刻より第２と３の受光素
子列の縦の配列内で隣り合う受光素子ごとの時間差を求
め、受光素子列内の受光素子の配置間隔および受光素子
列配置の角度の差異により打球の打ち出し仰角と打ち出
し速度を計算する。
フボールからの反射光で打球を検出すると、第２、第３
の発光素子列がそれぞれ発光を開始し、第２、第３受光
素子列の各受光素子がゴルフボールからの反射光で受光
した受光量に応じた電圧値をそれぞれ出力する。この出
力値を、サンプリング時間ごとにＡ／Ｄ変換した数値デ
ータとしてメモリに格納し、その打球の赤外線の第２、
第３の受光素子列での受光量の最大出力（ピーク）時の
時刻を推定し、その推定した時刻より第２と３の受光素
子列の縦の配列内で隣り合う受光素子ごとの時間差を求
め、受光素子列内の受光素子の配置間隔および受光素子
列配置の角度の差異により打球の打ち出し仰角と打ち出
し速度を計算する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明のゴルフボールの飛距離計測装
置の一部破断外観斜視図である。図２は発光素子の照射
範囲および受光素子の受光範囲の説明図である。図３は
ボール検出時の受光素子の電圧値と時刻のグラフであ
る。図４は電気的ブロック図である。図５は従来の発光
素子の照射範囲および受光素子の受光範囲の説明図であ
る。先ず図１、図２、図３を使用して本発明の発光素子
および受光素子の配置関係と光線の照射関係を説明す
る。基板１１には第１受光素子３、第１発光素子２およ
び第２受光素子列４、第２発光素子列５、６および第３
受光素子列７、第３発光素子列８、９が実装されてい
る。その裏面には図示しない制御回路が実装されてい
る。基板１１は筐体１０で覆われ、受発光素子の部分だ
け穴が開いておりアクリルの板で保護している。
説明する。図１は本発明のゴルフボールの飛距離計測装
置の一部破断外観斜視図である。図２は発光素子の照射
範囲および受光素子の受光範囲の説明図である。図３は
ボール検出時の受光素子の電圧値と時刻のグラフであ
る。図４は電気的ブロック図である。図５は従来の発光
素子の照射範囲および受光素子の受光範囲の説明図であ
る。先ず図１、図２、図３を使用して本発明の発光素子
および受光素子の配置関係と光線の照射関係を説明す
る。基板１１には第１受光素子３、第１発光素子２およ
び第２受光素子列４、第２発光素子列５、６および第３
受光素子列７、第３発光素子列８、９が実装されてい
る。その裏面には図示しない制御回路が実装されてい
る。基板１１は筐体１０で覆われ、受発光素子の部分だ
け穴が開いておりアクリルの板で保護している。
【０００７】第１受光素子３はゴルフボール１が打ち出
されたことを検出しトリガ信号を発生させるための受光
素子であり、高速性を要求するため一般的な低価格のＰ
ＩＮフォトダイオードを使用している。その両隣には第
１発光素子２、２が配置されている。第１発光素子２は
一般的な赤外発光ダイオードを使用している。一般的な
受発光素子は指向性も広く、打ち出されたボール１を検
出するには最適であり素子数も最小限に押さえることが
できる。発光素子２，２は受光素子列に対し略水平方向
両隣りに２個、受光素子は１個でも検出は可能となる。
発光素子は数が多いほど検出感度が上がるため２個で照
射するのが適当であった。
されたことを検出しトリガ信号を発生させるための受光
素子であり、高速性を要求するため一般的な低価格のＰ
ＩＮフォトダイオードを使用している。その両隣には第
１発光素子２、２が配置されている。第１発光素子２は
一般的な赤外発光ダイオードを使用している。一般的な
受発光素子は指向性も広く、打ち出されたボール１を検
出するには最適であり素子数も最小限に押さえることが
できる。発光素子２，２は受光素子列に対し略水平方向
両隣りに２個、受光素子は１個でも検出は可能となる。
発光素子は数が多いほど検出感度が上がるため２個で照
射するのが適当であった。
【０００８】次に第２の受発光素子および第３の受発光
素子であるが、第１の受発光素子２、３と同じものを使
用している。配置関係も第１の受発光素子と同様受光素
子列４、７に対し略水平方向両隣に発光素子列５，６、
８，９が配置されている。第２と第３の受光素子列は異
なる角度でそれぞれ配置されている。第１の受光素子と
の違いは、受光素子に黒い筒１２，１３を被せ指向性を
上げている。このように配置すると打球がどのコースを
通過してもボールには均等な赤外線が照射され、また指
向性が広いと素子間のばらつきに対しても有利となる。
受光素子の方は指向性が広いと図３の受光素子の電圧値
と時刻のグラフはなだらかな山となりピークの時刻を推
定しづらく、黒い筒を被せ指向性を上げると、受光波形
はピークを中心とした時刻に対し均等でしかも鋭い山の
形となり（図３ａ２）、受光素子の最大出力（ピーク）
時の時刻の推定は精度を上げることができる。
素子であるが、第１の受発光素子２、３と同じものを使
用している。配置関係も第１の受発光素子と同様受光素
子列４、７に対し略水平方向両隣に発光素子列５，６、
８，９が配置されている。第２と第３の受光素子列は異
なる角度でそれぞれ配置されている。第１の受光素子と
の違いは、受光素子に黒い筒１２，１３を被せ指向性を
上げている。このように配置すると打球がどのコースを
通過してもボールには均等な赤外線が照射され、また指
向性が広いと素子間のばらつきに対しても有利となる。
受光素子の方は指向性が広いと図３の受光素子の電圧値
と時刻のグラフはなだらかな山となりピークの時刻を推
定しづらく、黒い筒を被せ指向性を上げると、受光波形
はピークを中心とした時刻に対し均等でしかも鋭い山の
形となり（図３ａ２）、受光素子の最大出力（ピーク）
時の時刻の推定は精度を上げることができる。
【０００９】次に実際の動作を図４を参照して説明す
る。飛距離計測装置は電源が投入されると、発振コント
ロール回路２０が作動し第１のＬＥＤドライバ１７を駆
動する。実施例では発振周波数は４５５ＫＨｚで赤外発
光素子２、２を駆動し、発光強度を上げるため電流は多
めに流しておく。発光素子数が少ないため消費電力はそ
れほどでもない。ボール１が打ち出されたならば、赤外
発光素子２、２からの照射光がボール１で反射され、そ
の反射光は第１の受光素子３が反応し４５５ＫＨｚのサ
イン波の振幅が大きくなる。この信号は増幅器１４で増
幅され、バンドパスフィルター１５に印加される。バン
ドパスフィルタ１５はボール１が通過した時反応する山
の形（実際には５００〜２ＫＨｚ）が４５５ＫＨｚの搬
送波に乗った状態の周波数だけを通過させ、太陽光、白
熱灯等の直流成分はカットされる。この通過した信号
は、コンパレータ１６によりトリガ信号２１を発生す
る。
る。飛距離計測装置は電源が投入されると、発振コント
ロール回路２０が作動し第１のＬＥＤドライバ１７を駆
動する。実施例では発振周波数は４５５ＫＨｚで赤外発
光素子２、２を駆動し、発光強度を上げるため電流は多
めに流しておく。発光素子数が少ないため消費電力はそ
れほどでもない。ボール１が打ち出されたならば、赤外
発光素子２、２からの照射光がボール１で反射され、そ
の反射光は第１の受光素子３が反応し４５５ＫＨｚのサ
イン波の振幅が大きくなる。この信号は増幅器１４で増
幅され、バンドパスフィルター１５に印加される。バン
ドパスフィルタ１５はボール１が通過した時反応する山
の形（実際には５００〜２ＫＨｚ）が４５５ＫＨｚの搬
送波に乗った状態の周波数だけを通過させ、太陽光、白
熱灯等の直流成分はカットされる。この通過した信号
は、コンパレータ１６によりトリガ信号２１を発生す
る。
【００１０】トリガ信号２１は発振コントロール回路２
０およびコントローラ２４およびＣＰＵ２６に印加さ
れ、発振コントロール回路２０は第１のＬＥＤドライバ
１７をＯＦＦし、第２、第３のＬＥＤドライバー１８、
１９を駆動する。第２第３の発光素子列５，６，８，９
からの照射光が、ボール１から反射され第２，第３の受
光素子列４，７の受光素子に入射したならば、第１の受
光素子３からの信号を通過させたバンドパスフィルタ１
５と同様、４５５ＫＨｚのボールの通過成分のみをサン
プル＆ホールド、アナログスイッチ回路２２に印加す
る。コントローラ２４は４５５ＫＨｚの発振信号で受光
信号をサンプリングし、ホールドし、アナログスイッチ
２２を切り換えながら、それぞれの受光素子列のアナロ
グ信号をＡ／Ｄコンバータ２３でＡ／Ｄ変換し、メモリ
２５に時間の経過に対応したデータを蓄える。発振コン
トロール回路２０はボール１が通り過ぎた時間を見計ら
って第２，第３の発光素子列５，６，８，９の発光素子
の発光を止め、始めの状態に戻す。ＣＰＵ２６はこの発
光素子の発光の停止信号を検知し、コントローラ２４を
介して、メモリ２５のデータを読み以後の演算処理で飛
距離を算出し、ＬＣＤＩ／Ｆ２９を介しＬＣＤ３０に飛
距離データを表示する。
０およびコントローラ２４およびＣＰＵ２６に印加さ
れ、発振コントロール回路２０は第１のＬＥＤドライバ
１７をＯＦＦし、第２、第３のＬＥＤドライバー１８、
１９を駆動する。第２第３の発光素子列５，６，８，９
からの照射光が、ボール１から反射され第２，第３の受
光素子列４，７の受光素子に入射したならば、第１の受
光素子３からの信号を通過させたバンドパスフィルタ１
５と同様、４５５ＫＨｚのボールの通過成分のみをサン
プル＆ホールド、アナログスイッチ回路２２に印加す
る。コントローラ２４は４５５ＫＨｚの発振信号で受光
信号をサンプリングし、ホールドし、アナログスイッチ
２２を切り換えながら、それぞれの受光素子列のアナロ
グ信号をＡ／Ｄコンバータ２３でＡ／Ｄ変換し、メモリ
２５に時間の経過に対応したデータを蓄える。発振コン
トロール回路２０はボール１が通り過ぎた時間を見計ら
って第２，第３の発光素子列５，６，８，９の発光素子
の発光を止め、始めの状態に戻す。ＣＰＵ２６はこの発
光素子の発光の停止信号を検知し、コントローラ２４を
介して、メモリ２５のデータを読み以後の演算処理で飛
距離を算出し、ＬＣＤＩ／Ｆ２９を介しＬＣＤ３０に飛
距離データを表示する。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、赤外光はゴルフボール
の中心に対して均等に照射され、その反射光を受光する
受光素子の出力波形はピークの時刻を中心とした均等な
山の波形となりピーク時の時刻の精度は向上する。また
ボールのマークまたは汚れがあり、山のピークが乱れた
場合に対しても有効となる。
の中心に対して均等に照射され、その反射光を受光する
受光素子の出力波形はピークの時刻を中心とした均等な
山の波形となりピーク時の時刻の精度は向上する。また
ボールのマークまたは汚れがあり、山のピークが乱れた
場合に対しても有効となる。
【図１】 一部破断外観斜視図
【図２】 発光素子の照射範囲および受光素子の受光範
囲の説明図
囲の説明図
【図３】 ボール検出時の受光素子の電圧値と時刻のグ
ラフ
ラフ
【図４】 電気的ブロック図
【図５】 従来の発光素子の照射範囲および受光素子の
受光範囲の説明図
受光範囲の説明図
１ ゴルフボール ２ 第１発光素子 ３ 第１受光素子 ４ 第２受光素子列 ５ 第２発光素子列 ６ 第２発光素子列 ７ 第３受光素子列 ８ 第３発光素子列 ９ 第３発光素子列 １０ 筐体 １１ 基板 １２ 黒い筒 １３ 黒い筒 １４ 増幅器 １５ バンドパスフィルタ １６ コンパレータ １７ 第１ＬＥＤドライバ １８ 第２ＬＥＤドライバ １９ 第３ＬＥＤドライバ ２０ 発振コントロール回路 ２１ トリガ信号 ２２ サンプル＆ホールド回路およびアナログスイッチ
回路 ２３ Ａ／Ｄコンバータ ２４ コントローラ ２５ メモリ ２６ ＣＰＵ ２７ フラッシュメモリ ２８ ＳＲＡＭ ２９ ＬＣＤ Ｉ／Ｆ ３０ ＬＣＤ
回路 ２３ Ａ／Ｄコンバータ ２４ コントローラ ２５ メモリ ２６ ＣＰＵ ２７ フラッシュメモリ ２８ ＳＲＡＭ ２９ ＬＣＤ Ｉ／Ｆ ３０ ＬＣＤ
Claims (3)
- 【請求項１】 赤外線の発光素子からなる第１の光源
と、該第１の光源より照射される光線の打球からの反射
光を受光する第１の受光素子と、該第１の受光素子の受
光信号をトリガとして発光する第２、第３の発光素子列
の発光素子から照射され、ボールによって反射された受
光を感知する受光素子を直線上に配置した第２、第３の
受光素子列を、異なる角度でそれぞれ配置したことを特
徴とするゴルフボールの飛距離計測装置。 - 【請求項２】 前記発光素子と受光素子とは、中央に受
光素子、該受光素子の略水平方向両隣にそれぞれ発光素
子を配置したことを特徴とする請求項１記載のゴルフボ
ールの飛距離計測装置。 - 【請求項３】 前記受光素子は、黒い筒で覆われている
ことを特徴とする請求項２記載のゴルフボールの飛距離
計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36832197A JPH11192332A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ゴルフボールの飛距離計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36832197A JPH11192332A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ゴルフボールの飛距離計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192332A true JPH11192332A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18491528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36832197A Pending JPH11192332A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ゴルフボールの飛距離計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11192332A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513314A (ja) * | 2006-12-15 | 2009-04-02 | ユー、ドゥー−ヒュン | スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システム |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36832197A patent/JPH11192332A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513314A (ja) * | 2006-12-15 | 2009-04-02 | ユー、ドゥー−ヒュン | スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システム |
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