JPH11206942A - ゴルフボールの飛距離計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光素子の補正を必要とすることなく、打球
の打ち出し仰角、打ち出し水平角および打ち出し速度を
計測・算出する。 【解決手段】 赤外線を光源とする発光素子と、該光源
より照射される光線の打球による反射光を受光する受光
素子を直線上に配置した２列の受光素子列を異なる角度
で配置し、打球の通過時に各受光素子列内の隣り合う受
光素子同士が最大の光量の反射光を受光した時刻の時間
差により、打球の打ち出し仰角を算出するゴルフボール
の第１の計測部と、打球の打ち出し水平角を算出するゴ
ルフボールの第２の計測部と、前記第１の計測部と第２
の計測部より打ち出し速度を計算し、打ち出し仰角と該
打ち出し水平角と打ち出し速度とから打球の飛距離を算
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
し水平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、例えば特開平６−５４９４０号公報に開示され
る方法により、打ち出し仰角と打ち出し速度を計測した
り、それらから打球の飛距離を推定する装置が利用され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の特開平６−５４
９４０号公報では、打球の打ち出し仰角と打ち出し速度
を計測する方法として、透過光を遮断する装置のため発
光器と受光器を別々に用意するので、計測器として１つ
に集約できないという問題があった。

【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、赤外線の複数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に
よる反射光を受光する第１の受光素子列と、該第１の受
光素子列の受光をトリガとして受光を感知する受光素子
を一直線上に配置した受光素子列を、前記第１の赤外線
の光源を中間に配して異なる角度でそれぞれ配置した第
２と第３の受光素子列群とからなり、前記打球の通過時
に各受光素子列内の隣り合う受光素子同士が最大の光量
の反射光を受光した第２と第３の受光素子列群の通過の
時間差により、打球の打ち出し仰角と前記仰角方向の打
ち出し速度を算出するゴルフボールの第１の計測部と、
赤外線の複数の発光素子からなる第２の光源と、該第１
の光源より照射される光線の打球による反射光を受光す
る第１の受光素子列の受光をトリガとし、該第２の光源
より照射される光線の打球による反射光を受光し、その
受光を感知する受光素子を一直線上に配置した第４の受
光素子列を、前記第２の赤外線の光源の横に配置し、打
球の通過時に各受光素子列内の隣り合う受光素子同士が
最大の光量の反射光を受光した第４の受光素子列群の通
過の時間差と前記打球の打ち出し仰角と前記仰角方向の
打ち出し速度により、打球の打ち出し水平角と水平方向
の打ち出し速度を算出するゴルフボールの第２の計測部
とからなる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】第１の計測部では、第１受光素子
列が打球を検出すると発光部が光線の照射光量を増し、
第２、第３受光素子列の各受光素子が受光量に応じた電
気量をそれぞれ出力する。この受光量に応じた電気量の
出力値を、サンプリング時間毎にＡ／Ｄ変換した数値デ
ータとしてサンプリング時刻との対でメモリに格納し、
各受光素子列内において隣り合う受光素子同士の最大出
力時の時刻の時間差を求める。受光素子列毎の時間差
と、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および打球の
仰角方向の打ち出し速度を計算する。第２の計測部で
は、第１の計測部の第１受光素子列の打球の検出に連動
して、発光部が光線の照射光量を増し、第４受光素子列
の各受光素子が受光量に応じた電気量をそれぞれ出力す
る。この受光量に応じた電気量の出力値を、サンプリン
グ時間毎にＡ／Ｄ変換した数値データとしてサンプリン
グ時刻との対でメモリに格納し、第４の受光素子列内に
おいて隣り合う受光素子同士の最大出力時の時刻の時間
差を求める。受光素子列毎の該時間差と、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
と、先に第１の計測部で求められた打球の打ち出し仰角
および打球の仰角方向の打ち出し速度とにより、打球の
打ち出し水平角度および打球の打ち出し速度を計測す
る。そして、前記第１の計測部の打球の仰角方向の打ち
出し速度と第２の計測部の水平方向の打ち出し速度を合
成し、実際の打球の速度を算出する。

【０００６】

【実施例】本発明の計測を、図１の一部破断状態の外観
図と図６の電気的構成図により説明する。まず、本計測
装置は、第１計測部と第２計測部と制御部より構成さ
れ、第２計測部は、第１計測部の一部である発光部と一
つの受光素子列と電気的構成は略同等であり、第１計測
部がゴルフボールに対して垂直方向（仰角）を、第２計
測部が水平方向（水平角）の計測を行う。ここで、第１
計測部にて測定したゴルフボールの測定データを制御部
で打ち出し仰角と仰角方向の打ち出し速度を計算し、ま
た、第２計測部にて測定したゴルフボールの測定データ
と第１計測部による打ち出し仰角と仰角方向の打ち出し
速度の結果より制御部で打ち出し水平角と水平角方向の
打ち出し速度を計算し、第１計測部と第２計測部による
ゴルフボールの計算結果を元に合成した打ち出し速度と
飛距離の演算を行う。詳細は後述する。

【０００７】まず、第１計測部１を、図１、図２、図４
および図６を参照して説明する。光線をゴルフボール２
の打球に照射するための複数の赤外線発光素子を配列し
た第１発光部３と、光線を照射されたゴルフボール２の
打球の反射光を受光する受光素子列４，５，６と、受発
光素子を配置した回路基板７と、この回路基板７を固定
し且つ受発光素子の光軸と同軸な光路孔を有する箱状部
材９と、この箱状部材９にあけた光路孔１０と共同して
受光光線の絞りとなる光路孔を有する絞板１１とからな
る。

【０００８】ここで、第１受光素子列４はゴルフボール
２が打ち出されたことを検出するための受光素子列であ
り、打球２がその第１受光素子列４の前を通過した際に
打球の通過を判別することができる程度に粗な配置で構
わない。図２のＷａは第２受光素子列５の受光素子を横
方向の間隔、Ｈａは縦方向の間隔を一列に配置したもの
で、下からｎ番目の受光素子の位置を（Ｘａｎ，Ｙａ
ｎ）で表す。またＷｂは第２受光素子列６の列の横方向
の間隔、Ｈｂは縦方向の間隔を一列に配置したもので、
下からｎ番目の受光素子の位置を（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ）で
表す。ただし、第２、第３受光素子列５、６は異なる角
度で配置する。すなわち、 Ｗｂ／Ｈｂ≠Ｗａ／Ｈａ

【０００９】この種の装置は屋外で使用することが多い
ので、外光の影響を小さくするために、第１の発光部３
には例えば赤外発光ダイオードを用いて、一定周波数の
搬送波として照射する。搬送周波数は、例えば一般にフ
ィルタが流通しているために実現しやすい４５５ｋＨｚ
で良い。第１受光素子列４の受光素子が打球２の反射光
を受光すると、トリガ発生回路２３がトリガ信号を発生
し、このトリガ信号によりＣＰＵ２４が第１の発光部３
の光線の照射光量をドライバ２５を介して増し、第２受
光素子列５の各受光素子および第３受光素子列６の各受
光素子が受光量に応じた電気量をそれぞれ出力する。コ
ントローラ２６はこの受光量に応じた出力電気量をサン
プリング時間毎にＡ／Ｄ変換した後、サンプリング時刻
との対としてメモリ２７に格納する。ただしサンプリン
グ時刻に関しては、第２受光素子列５および第３受光素
子列６について、それぞれの列内において同期がとれて
いればよく、列間において同時である必要はない。

【００１０】第２受光素子列５の隣り合う受光素子同士
の最大出力時の時刻の時間差、第３受光素子列６の隣り
合う受光素子同士の最大出力時の時刻の時間差をそれぞ
れ求め、受光素子列毎の通過時間差と、各受光素子列内
５，６の受光素子の配置および受光素子列５，６の配置
の角度の差異により打球の打ち出し仰角および打球の仰
角方向の打ち出し速度を算出する。

【００１１】また、第２計測部１２を、図１、図３、図
５および図６を参照して説明する。第２計測部１２は、
第１計測部１の箱状部材９と同様な部材が配置され同様
な動作が行われるが、受光素子列は、第４受光素子列１
４のみが配置されている。ここで、第４受光素子列１４
のゴルフボール２の打球の受光範囲は、第１計測部１の
第１受光素子列４の受光範囲より、ティー３１に対して
遠い位置に配置されている。光線をゴルフボール２の打
球に照射するための複数の赤外線発光素子を配列した第
２発光部１６と、この光線を照射されたゴルフボール２
の打球の反射光を受光する受光素子列４と受発光素子を
配置した回路基板（図示せず、回路基板７と同等）と、
この回路基板を固定し且つ、受発光素子の光軸と同軸な
光路孔を有する箱状部材１２と、この箱状部材１２にあ
けた光路孔（図示せず、光路孔１０と同等）と共同して
受光光線の絞りとなる絞板（図示せず、絞板１と同等）
とからなる。すなわち、第２計測部１２では、第４受光
素子列１４は第２受光素子列と同様な働きを、第２発光
部１６は、第１発光部３と同様な働きを行う。

【００１２】ここで、図３の第４受光素子列１４の受光
素子を横方向（Ｘ軸方向）の間隔をＷｃ（図示せず）と
し、縦方向（Ｚ軸方向）の間隔をＨｃとして、一列に配
置したもので、下からｎ番目の受光素子の位置を（Ｘｃ
ｎ，Ｚｃｎ）で表す。ここで、本発明をわかりやすく説
明するため、第４受光素子列１４の中点とティー３１を
結んだ線と第４受光素子列１４が直交になるように第４
受光素子列１４を配置する。ここで、第１計測部１の第
１発光部３と同様に第２発光部１６は例えば赤外線発光
ダイオードを用いて、一定周波数の搬送波として照射す
る。搬送周波数は、例えば一般にフィルタが流通してい
るために実現しやすい４５５ｋＨｚで良い。第１計測部
１の第１受光素子列４の受光素子が打球２の反射光を受
光すると、第１計測部１の第１発光部３と同様に第２発
光部１６の光線の照射量をドライバ２５を介して増し、
第４受光素子列１４の各受光素子が受光量に応じた電気
量をそれぞれ出力する。コントローラ２６はこの出力電
気量をサンプリング時間毎にＡ／Ｄ変換した後、サンプ
リング時刻との対としてメモり２７に格納する。そし
て、第１計測部１にて打球の打ち出し仰角および打球の
仰角方向の打ち出し速度の結果と第２計測部１２の計測
より、打球の打ち出し水平角と打球の水平角方向の打ち
出し速度を計算する。

【００１３】第１計測部１で求められた仰角方向の打ち
出し速度と、第２計測部１２で求められた水平方向の打
ち出し速度とを合成した合成打ち出し速度と、第１計測
部１で求められた打ち出し仰角との値を用いて、ＣＰＵ
２４により飛距離の算出を行う。本手法においては打球
の通過位置は求められないため、打球の初期位置は判ら
ないが、その誤差はせいぜい数ｃｍ程度であり、数百ヤ
ードの飛距離の算出を行うにあたって、その他の誤差に
比べて無視できるほどのものである。

【００１４】次に実際の測定方法を、打球の打ち出し仰
角について説明する。通常時、第１発光部３の赤外発光
ダイオードは定格順電流による輝度の光線を照射してい
る。打者がゴルフボール２を打つと、打球は第１発光部
３の照射範囲１７に達し照射光を反射する（図４参
照）。ゴルフボール２の打球が第１受光素子列４の受光
範囲１８に入ると、打球２の反射光を第１受光素子列４
中の１つあるいは複数の受光素子が受光し、受光素子よ
り出力される電気量を基準の値と比較し、大きいときは
トリガ発生回路２３がトリガ信号を発生してＣＰＵ２４
に印加する。ＣＰＵ２４はトリガ信号を受けるとドライ
バ回路２５により第１の発光部３の赤外発光ダイオード
に定格の尖頭順電流を与え発光輝度を上げ、第２、第３
受光素子列５，６に対する打球の反射光量が多くなるよ
うにする。また、トリガ信号により第２，３の受光素子
列５，６の各受光素子の出力電気量のサンプリングを開
始する。

【００１５】打球２が第２受光素子列５の受光範囲１９
に達すると、打球の反射光が第２受光素子列５内の複数
の受光素子で受光される。この時各受光素子の出力は受
光素子の受光量に比例する量であり、従って打球と受光
素子の距離の２乗に反比例した電気量である（本実施例
では電圧出力）。

【００１６】コントローラ２６の指示するサンプリング
時間毎にサンプル＆ホールド回路およびアナログスイッ
チ回路２８により各受光素子の電気量を一斉に保持し、
Ａ／Ｄコンバータ３０により数値変換後サンプリング時
刻との対にして順次メモリ２７に格納する。第３受光素
子列６においても同様の処理を行う。

【００１７】打球２が受光素子列５，６に近くなるほど
受光素子の受光量が多くなるので、出力される電気量は
大きくなる。一方打球２が受光素子列５，６の前を通り
過ぎて遠ざかると出力される電気量は小さくなる。打球
２の初速度の範囲を２０〜８０ｍ／ｓと考えると、第
２、第３の受光素子列５，６の間隔が６０ｍｍであれ
ば、０．７５〜３ｍｓで打球２は第２、第３受光素子列
５と６間を通過する。従って３ｍｓの間サンプリング繰
り返せばほとんどの打球２の通過に対して、受光素子列
５，６の各受光素子が出力する電気量の変化を記録でき
る。

【００１８】サンプリングをしている時間は総じて短時
間であるから、その間打球２は等速直線運動をしている
ものと仮定して以下の計算を行う。サンプリングを終了
すると、ＣＰＵ２４は第１の発光部３への印加電流を定
格順電流に下げ、メモリ２７に格納した数値データの比
較を開始する。まず第２、第３の受光素子列５，６内の
各受光素子について、メモリ２７に格納した数値データ
の最大値を探索し、この最大値が打球の反射光を受光し
たと認められる場合、例えば最大値が基準の値に比べて
ある閾値以上大きい場合にその最大値の時刻を求める。

【００１９】数値データは各受光素子に関して時系列に
収集しているため、最大値になる前後のデータを併せれ
ば、サンプリング時間の間を補間し、より高精度に最大
値の時刻を求めることができる。第２の受光素子列５内
の受光素子の数値データの最大値の時刻をＴａｎ、第３
の受光素子列６内の受光素子の数値データの最大値の時
刻をＴｂｎとする。打球２の反射光を受光する受光素子
は、該受光素子の受光範囲内を打球が通過した受光素子
であり、受光素子の間隔をボールの大きさに比べて小さ
くしておけば、打球の反射光を受光する受光素子は複数
あって互いに隣り合っているものである。また、受光素
子の数値データが最大値になる時刻ＴａｎおよびＴｂｎ
は、打球が該受光素子に最も接近した時刻である。

【００２０】打球の等速直線運動を仮定したので、図２
から判るように、打球の反射光を受光した受光素子につ
いては、第２の受光素子列５内における隣り合う受光素
子同士の最大出力時の時刻の時間差Ｔａｎ−Ｔａ（ｎ−
１）、および第３の受光素子列６内における隣り合う受
光素子同士の最大出力時の時刻の時間差Ｔｂｎ−Ｔｂ
（ｎ−１）はすべて等しいはずである。従って、複数の
時間差の平均を求めることにより、測定誤差を軽減する
ことができる。また、打球２の反射光を受光する受光素
子は互いに隣り合っているという条件を考慮すれば、偶
然クラブヘッドなど、打球以外のものによる反射光によ
って誤データが紛れ込んでも、それを除去することがで
きる。以上のことから、第２、第３受光素子列５，６に
おける、隣り合う受光素子同士の最大出力時の時刻の時
間差ΔＴａおよびΔＴｂは、次のようになる。すなわ
ち、打球２が受光範囲を通過したと認められる受光素子
の範囲を第２の受光素子列５においてＤａ、第３の受光
素子列６においてＤｂとすると、 ΔＴａ＝（Ｔａｎ−Ｔａ（ｎ−１））のＤａにおける平
均。 ΔＴｂ＝（Ｔｂｎ−Ｔｂ（ｎ−１））のＤｂにおける平
均。 打球の仰角方向の打ち出し速度をＶｘｙ、打ち出し仰角
をθｘｙとし、Γｘｙ＝ｔａｎθｘｙとする。

【００２１】また、図２より、 ΔＬａ＝Ｖｘｙ×ΔＴａ ΔＬｂ＝Ｖｘｙ×ΔＴｂ ＴａｎおよびＴｂｎの各時刻における、対応する各受光
素子の位置と打球の位置とを結んだ直線は打球の軌跡と
直交することから、ΔＬａおよびΔＬｂは次のように計
算することができる。 ΔＬａ＝（Ｗａ＋Ｈａ×Γｘｙ）／（１＋Γｘｙ²）^1/2 ΔＬｂ＝（Ｗｂ＋Ｈｂ×Γｘｙ）／（１＋Γｘｙ²）^1/2 これらから ΔＬｂ／ΔＬａ＝ΔＴａ／ΔＴｂ＝１＋（Ｗｂ／Ｈｂ−
Ｗａ／Ｈａ）／（Ｗａ／Ｈａ＋Γｘｙ）

【００２２】打ち出し仰角としては１象限あれば十分で
あるので、０≦θｘｙ＜９０度とすると、Γｘｙはその
範囲で一意であり、従って測定値ΔＴａ／ΔＴｂは一意
に決まることになる。上式をΓｘｙについて解くと、 Γｘｙ＝（Ｗｂ×ΔＴａ−Ｗａ×ΔＴｂ）／（Ｈａ×ΔＴｂ−Ｈｂ×ΔＴａ） ＝Ｗａ／Ｈａ×（（Ｗｂ／Ｗａ−Ｈｂ／Ｈａ）／（ΔＴｂ／ΔＴａ−Ｈｂ／Ｈ ａ）−１）。 従ってΓｘｙも測定値ΔＴｂ／ΔＴａにより一意に決定
できることが判る。打球の打ち出し仰角θｘｙはΓｘｙ
の逆正接を計算することにより求めることができる。精
度については、１度以内の誤差で求めるためは、サンプ
リング時間として１μｓ程度が必要だが、補間により最
大時刻を計算し、さらに複数の時間差の平均を求めるこ
とができるため、１０μｓ程度で構わない。

【００２３】次に垂直方向の打ち出し速度の算出につい
て説明する。打ち出し速度の算出は、前述したΓｘｙを
用いて、次のように計算することができる。 Ｖｘｙ＝ΔＬａ／ΔＴａ ＝（Ｗａ＋Ｈａ×Γｘｙ）／（ΔＴａ×（１＋Γｘｙ²）^1/2

【００２４】次に打球の打ち出し水平角について説明す
る。打ち出し水平角は打ち出し仰角と同様に行われる。
通常時、第２発光部１６の赤外発光ダイオードは定格順
電流による輝度の光線を照射している。打者がゴルフボ
ール２を打つと、打球２は第２発光部１６の照射範囲２
０に達し照射光を反射する（図５参照）。ここで、第１
計測部のゴルフボール２の打球を最初に第１受光素子列
４の受光素子にて受光するように配置されており、ゴル
フボール２の打球が通過時に第１受光素子列４の受光素
子によりトリガ発生回路２３がトリガ信号を発生してＣ
ＰＵ２４に印加する。そして、第１計測部１と同様に、
ＣＰＵ２４はトリガ信号を受けるとドライバ回路２５に
より第２の発光部１６の赤外発光ダイオードに定格の尖
頭順電流を与え発光輝度を上げ、第４受光素子列１４に
対する打球２の反射光量が多くなるようにする。また、
トリガ信号により第４受光素子列１４の各受光素子の出
力電気量のサンプリングを開始する。

【００２５】打球２が第４受光素子列１４の受光範囲２
２に達すると、打球２の反射光が第４の受光素子列１４
内の複数の受光素子で受光される。この時各受光素子の
出力は受光素子の受光量に比例する量であり、従って打
球２と受光素子の距離の２乗に反比例した電気量であ
る。

【００２６】コントローラ２６の指示するサンプリング
時間毎にサンプル＆ホールド回路およびアナログスイッ
チ回路２８により各受光素子の電気量を一斉に保持し、
Ａ／Ｄコンバータ３０により数値変換後サンプリング時
刻との対にして順次メモリ２７に格納する。打球が受光
素子列１４に近くなるほど受光素子の受光量が多くなる
ので、出力される電気量は大きくなり、一方打球が受光
素子列１４の前を通り過ぎて遠ざかると出力される電気
量は小さくなる。ここで、第２計測部１２は、第１計測
部１に同期してサンプリングしているため、第１計測部
１と同様に、３ｍｓの間サンプリングを繰り返して、打
球の通過時の受光素子の出力する電気量の変化を記録す
る。サンプリングをしている時間は総じて短時間である
から、その間打球は等速直線運動をしているものと仮定
して以下の計算を行う。

【００２７】サンプリングを終了すると、ＣＰＵ２４は
第２発光部１６への印加電流を定格順電流に下げ、メモ
リ２７に格納した数値データの比較を開始する。まず、
第４受光素子列１４内の各受光素子について、メモリ２
７に格納した数値データの最大値を探索し、該最大値が
打球の反射光を受光したと認められる場合、例えば最大
値が基準の値に比べてある閾値以上大きい場合にその最
大値の時刻を求める。数値データは各受光素子に関して
時系列に収集しているため、最大値になる前後のデータ
を併せれば、サンプリング時間のあいだを補間し、より
高精度に最大値の時刻を求めることができる。第４の受
光素子列１４内の受光素子の数値データの最大値の時刻
をＴｃｎとする。

【００２８】打球２の反射光を受光する受光素子は、こ
の受光素子の受光範囲内を打球が通過した受光素子であ
り、受光素子の間隔をボールの大きさに比べて小さくし
ておけば、打球の反射光を受光する受光素子は複数あっ
て互いに隣り合っているはずである。また、受光素子の
数値データが最大値になる時刻Ｔｃｎは、打球がこの受
光素子に最も接近した時刻である。打球の等速直線運動
を仮定したので、図３から判るように、打球の反射光を
受光した受光素子については、第４受光素子列１４内に
おける隣り合う受光素子同士の最大出力時の時刻の時間
差Ｔｃｎ−Ｔｃ（ｎ−１）はすべて等しいものである。

【００２９】従って、複数の時間差の平均を求めること
により、測定誤差を軽減することができる。また、打球
２の反射光を受光する受光素子は互いに隣り合っている
という条件を考慮すれば、偶然クラブヘッドなど、打球
以外のものによる反射光によって誤データが紛れ込んで
も、それを除去することができる。以上のことから、第
４受光素子列１４における、隣り合う受光素子同士の最
大出力時の時刻の時間差ΔＴｃは、次のようになる。す
なわち、打球が受光範囲を通過したと認められる受光素
子の範囲をＤｃとすると、 ΔＴｃ＝（Ｔｃｎ−Ｔｃ（ｎ−１））のＤｃにおける平
均。 打球の水平角方向の打ち出し速度をＶｘｚ、打ち出し水
平角をθｘｚとする。また、図３より、 ΔＬｃ＝Ｖｘｚ×ΔＴｃ

【００３０】Ｔｃｎの時刻における、対応する各受光素
子の位置と打球の位置とを結んだ直線は打球の軌跡と直
交することから、ΔＬｃは次のように計算することがで
きる。 ΔＬｃ＝（Ｗｃ＋Ｈｃ×ｔａｎθｘｚ）／（１＋ｔａｎ
２θｘｚ）１／２ ここで、本発明をわかりやすく説明するため、第４受光
素子列１４の中点とティー３１を結んだ線と第４受光素
子列１４が直交になるように第４受光素子列１４を配置
しているため、 Ｗｃ＝０ とする。

【００３１】ここで、第１計測部１にて、求められる打
球の仰角方向の打ち出し速度Ｖｘｙと打ち出し仰角θｘ
ｙとにより、打球の水平角方向の打ち出し速度Ｖｘｚと
打ち出し水平角θｘｚのＸ軸方向に対する速度の関係式
は、 Ｖｘｚ×ｃｏｓθｘｚ＝Ｖｘｙ×ｃｏｓθｘｙ これらから打ち出し水平角としては、θｘｚ＜±４５度
とし、上式をθｘｚについて解くと、 θｘｚ＝（ｓｉｎ^-1（（２×Ｖｘｙ×ΔＴｃ×ｃｏｓθ
ｘｙ）／ＨＣ））／２ そして、θｘｚを用いて、Ｖｘｚを解くと Ｖｘｚ＝Ｖｘｙ×ｃｏｓθｘｙ／ｃｏｓ（（ｓｉｎ
^-1（（ ２×Ｖｘｙ×ΔＴｃ×ｃｏｓθｘｙ）／Ｈ
Ｃ））／２） となり、打球の水平角方向の打ち出し速度をＶｘｚと打
ち出し水平角をθｘｚとを計算することができる。

【００３２】精度については、１度以内の誤差で求める
ためは、サンプリング時間として１μｓ程度が必要だ
が、補間により最大時刻を計算し、さらに複数の時間差
の平均を求めることができるため、１０μｓ程度で構わ
ない。ここで、垂直方向の打ち出し仰角の打ち出し速度
と、水平方向の打ち出し水平角の打ち出し方向とを合成
し、合成した速度を計算することができる。 Ｖ＝（Ｖｘｙ²＋Ｖｘｚ²ｓｉｎ²θｘｚ）^1/2（Ｖｘｙ²
ｓｉｎ²θｘｙ＋Ｖｘｚ²）^1/2

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、計測制御関連機器を集
約的に集められ、打球の通過位置を特定できるので、精
度良く打球の打ち出し仰角および打ち出し水平角を計測
でき、その打ち出し仰角と打ち出し水平角を用いて算出
した打球の移動距離より打球の打ち出し速度を求めるの
で、キャリーの推定値の信頼性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一部破断外観斜視図

【図２】 垂直方向の計測位置関係説明図

【図３】 水平方向の計測位置関係説明図

【図４】 垂直方向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

【図５】 水平方向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

【図６】 電気的ブロック図

【符号の説明】

１ 第１計測部 ２ ゴルフボール ３ 第１発光部 ４ 第１受光素子列 ５ 第２受光素子列 ６ 第３受光素子列 ７ 回路基板 ９ 第１箱状部材 １０ 光路光 １１ 絞板 １２ 第２計測部 １４ 第４受光素子列 １６ 第２発光部 １７ 第１発光部の照射範囲 １８ 第１の受光素子列の受光範囲 １９ 第２の受光素子列の受光範囲 ２０ 第２発光部の照射範囲 ２２ 第４の受光素子列の受光範囲 ２３ トリガ回路 ２４ ＣＰＵ ２５ ドライバ ２６ コントローラ ２７ メモリ ２８ サンプル＆ホールド回路およびアナログスイッチ
回路 ２９ ＬＣＤ ３０ Ａ／Ｄコンバータ ３１ ティー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線の複数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による
   反射光を受光する第１の受光素子列と、該第１の受光素
   子列の受光をトリガとして受光を感知する受光素子を一
   直線上に配置した受光素子列を、前記第１の赤外線の光
   源を中間に配して異なる角度でそれぞれ配置した第２と
   第３の受光素子列群とからなり、前記打球の通過時に各
   受光素子列内の隣り合う受光素子同士が最大の光量の反
   射光を受光した第２と第３の受光素子列群の通過の時間
   差により、打球の打ち出し仰角と前記仰角方向の打ち出
   し速度を算出するゴルフボールの第１の計測部と、赤外
   線の複数の発光素子からなる第２の光源と、前記第１の
   光源より照射される光線の打球による反射光を受光する
   第１の受光素子列の受光をトリガとし、前記第２の光源
   より照射される光線の打球による反射光を受光し、その
   受光を感知する受光素子を一直線上に配置した第４の受
   光素子列を、前記第２の赤外線の光源の横に配置し、打
   球の通過時に各受光素子列内の隣り合う受光素子同士が
   最大の光量の反射光を受光した第４の受光素子列群の通
   過の時間差と前記打球の打ち出し仰角と前記仰角方向の
   打ち出し速度により、打球の打ち出し水平角と水平方向
   の打ち出し速度を算出するゴルフボールの第２の計測部
   とからなるゴルフボールの飛距離計測装置。