JPS596076A - スウィング測定方法 - 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】 この発明は野球バットのスウィング面の傾きと高さと、
野球バットの速度ケ測定するスウィング測定器に関する
ものである。

従来屋外で使用可能なこの種の測定器がなかったため野
球選手の育成には雨天練習場内に管理区域ケ設は十分な
安全管理のもとて練習を実施せざる７得す育成効率を上
げることは容易でなかった。

この発明はこのような点にかんがみてな芒れたものでホ
ームベースに類似の形状ン有するセンサ部の内部に指向
性のするどい光線ン発生するレーザ発振器をそなえると
ともに、野球バットからの反射光ン受光するための受光
素子と光学系ケ設け。

屋外において野球選手と野球バットのいずれにも非触接
で、野球バットのスウィング面の仰角と高さと野球バッ
トの速度を測定できるようにしたもので以下図面を用い
て詳細に説明する。

第１図はこの発明の詳細な説明するためのしｊである。

図において（１）はセンサ部、（２）はセンサ部（１）
に垂直な第１の光線ケ射出するとともに野球バットから
の反射光乞受信するための第１の送受信号。

（３）は第１の光線に対し捕手の方向に傾きａ傾斜した
第２の光線を射出するとともに野球バットからの反射光
ケ受信するための第２の送受信口、（４）は第１の光線
と第２の光線とがつくる平面内で投手の方向に傾きａ傾
斜した第３の光線乞射出するとともに野球バットからの
反射光を受信するための第３の送受信口、（５）は第１
の光線、（６）は第２の光線、（７）は第３の光線、（
８）は野球バットのスウィング面と上述の第１から第３
までの光線（５１、（６１、（７）によって決められる
平面の交線である。

いま、第１の光線（５）と交線（８）がセンサ８（１）
の上方ｈ１の距離で交わるとし、また交線（８）はセン
サ部と角度θ傾斜しているとすると、上述の３本の光１
ｔＧＩ　、　（５１、（７１（！ｌ：交線（８）ノ交点
ｐ１．　Ｐ２．　Ｐ、と線分交点Ｐ２（ｏ　、　ｈ’　
） 線分”　　’　”　’ｔｕｆｔ　　ａ　１階ノア・ｈｏ
　　・・・・・・（１）線分９硬−，＝　７　ｍ　・ｈ
’　　　−１２１したがって、線分Ｉ２と線分Ｐ２Ｆ、
の比ｒは次のように表わされる。

この弐ン変形することにエリ、角度θがθニア（−ａ）
　　　　　　　　　　・・・・・・（５）−１ となる。これ工Ｖ線分丙ｂ　に比例する野球バットが第
２の光線（６１ケ横ぎる時刻と第１の光＃　（５＋ン横
切る時刻の差と線分も５３　に比例する野球バットが第
１の光線（５）と第３の光線（７）を横切る時刻の差ン
測定して両者の比ｒ’ｚｔ求めることができ　その結果
センサ部（１）を製作時に設足した第２と第３の光線＋
６１　、　（７１の傾きａ’Ｙ用いて野球バットのスウ
ィング角θが決定嘔れる。

１１こ、速度Ｖは線分も１６ン野球）（ットが第２の光
線（６）と第３の光線（７）欠横切った時刻の差△ｔで
除しｆｃ歯であるから野球バットのスウィング面の高さ
ｈｏが判っていれば先に求めたθとΔを２用いて第（（
ｉ１式の７口＜決定される。

なお、第（７）式１ｒｉｒがはぼ１に近い、つまり傾き
θが零に近い場合の近似式である。

これまでの説明の中で言及しなかった野球ノ（ットのス
ウィング面の高さｈｌの計測法ヶ説明する。

いま、多数の高屈折率透明材により構成嘔れる小型の球
しンズヶ平板状にならべた反射ンート乞野球バツ１小に
熱活性型接着剤を用いて接着しそこにレーザ光線を照射
すると１反射光は第２図に示した如き再帰性の反射特性
ケ持っている。このような反射シートの例はスリーエム
社から発売されているスコッチライト印ハイ・インテン
シテイ・グレード反射シート２８１０である。したがっ
て。

第３図に示すように２つの同心円状の受光領域を持つ受
光器（９）を用い各受光領域の信号Ｓ１とＳ２について
次式に示す演算処理乞おこなえば受光器と反射パターン
の犬き≧つまり受光器と反射シートの間の距離７知るこ
とができ野球バットのスウィング面の高さを決めること
ができる。

Ｈ−（Ｓｌ−８２）／（Ｓ１＋Ｓ２）　　　　　・・・
・・（８）第４図は演算結果ＨのＳｌ、Ｓ２依存性であ
る。

なお、第３図の受光器（９）では内側の受光領域０〔の
半径は外側の受光領域ａ０の外側の半径の半分に選んで
いる。

以上のべたところが本発明に係るスウィング測電器の動
作原理である。つぎに上述の動作原理ン実現するための
装置の具体的構成について説明する。

第５図はセンサ部（１）の内部における光学部品と電気
部品とレーザ発振器の配ｆｊ！Ｌヲ示す上面図である。

図において、仮３はレーザ発蚤品、　（１３は全反射鏡
、　（１４はレーザ発振器Ｑｚの出力光である。また。

第６図はセンサ部（１）の内部の部品の配（１１ン鳥瞼
図として示し友ものである。図においてａりは入射した
レーザ光Ｉの−′ｆ８ンセンサ部１０の垂直上方に反射
するとともに反射シートがはりつけらｆｔ７ｊ野球バッ
トからの反射光を透過して同心円状の受光器（９）に到
達させる第１のビームスプリントキューブ。

Ｈはレーザ発掘器α２の発掘光のみを透過するフィルタ
、α７１は野球バットからの反射光ン集光する第１のレ
ンズである。なお、同心円状の受光器（９１は第１のレ
ンズａ１の後側焦点よりも第１のビームスブリットキュ
ーブａ９の側に設置しである。側は入射するレーザ光の
一部を斜め上方に反射して第２のＪ　縁１６１　Ｙ生成
するとともに反射シートからの反射光を透過する第２の
ビームスプリントキューブ。

６Ｉは第３の光線ｌ生成するための鏡である。

このように部品が配置されているから、野球バットが３
つの光線＋６１　、　（５１、（７）’に横切った場合
通過時刻に対応して反射光が同心円状の受光器（９）に
入射し第１図の如く受信信号が発生する。図において、
横軸は時間であり、縦軸は受信光強度に比例した受信信
号であり、Ｑａは同心円状受光器（９）の内側の受光領
域ａｌの受信信号であり、（２）は外側の受光領域ａｌ
ｌの受信信号である。時刻ｔ２における受信信号の極値
は再帰性反射シートが接着された野球バットが第２のビ
ーム＋６１　”ａ？横切ったことヶ示しており１時刻ｔ
、における受信信号の極値は野球バットが第１のビーム
（５］”ｋ、時刻乞うにおける極値は野球バットが第３
のビーム（７）ヲその時刻に横切ったことケ示している
。時間ｔ２−　ｔ、ｔｉ第１図における線分も）２の長
さに比例し２時間１５−１．が線分馬ア、に比例してい
る。同心円状の受光器ｔ９Ｊの内側の受光領域顛の受信
信号Ｑυと外側の受光領域ａυの受信信号＠から第（８
）式に従ってセンサ部（１）止におけるレーザ光の射出
点Ｏと前述の交点Ｐ１．Ｐ２゜Ｐ３までの距離を求める
ことができる。既に原理説。

明のところでのべたように野球バットのスウィング面の
高嘔と傾きとスウィング速度ケ求めるに必俄な量は線分
■、の長嘔ｈ′であり、線分面、と線分面、の長さは冗
長な情報であるが測足精度の比較的低い線分面、の長さ
ｈｌに対する検証データとして用いるのが適当である。

既にのべた交点Ｐ１と交点Ｐ２と交点Ｐ３　　の座標か
ら明らかなように線分面、と線分面、の長さは次の２つ
の式に１９表わされる。

したがって第１９１式と第ａ〔式から線分ＯＰ２の長さ
ｈｌ乞求めると第ａυ式と第０３式となり　ｈｌの決定
法として第０式による方法が有効なことがわかる。

ｈ・：＝＝靜１．（ａ−一〇）／霞　　・・・・・・ａ
ｕｈ゛＝面、、（ａ＋−〇）／、７行７　　・・・・・
・ａ３ｈ’　＝　（ＯＦ、　・（ａ−ｔａｎ６　）／　
霞＋　ＯＦ２４−ＯＦ。

（ａ＋−〇）／　ノア）　／　３　　　−・−１１３以
上の説明では信号処理の具体的方法については述べては
いないが、第（５）式から第（δ）式までと蒙（ＩＤ式
から第ａ３式まではディジタル計１Ｌ機によるのが妥当
である。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の原理説明図、特に第２図はス
ウィング面の高さヶ決める際に必要となる反射シートか
らのレーザ光の反射パターン、第３図は同心円状の受光
領域ン持つ受光素子の説明図、第４図はスウィング高さ
ｌ決定する際の演算結果、第５図は本発明によるスウィ
ング測定器のセンサ内部における部品配置の図、第６図
は部品配置の鳥轍図、第Ｔ図は同心円状の受光素子（９
〕からの受信信号ン示している。 図において、（ｌ）はセンサ部、（２）から（４）は第
１から第３までの光線を射出する送受信口・、（５）か
ら（７）は第１から第３までの光線、（８）ｔｌスウィ
ング面と第１から第３までの光線によって決められる平
面の交線、（９）は同心円状の受光素子、　Ｑ（Ｉは内
側の受光領域、　（ｉｌ＋は外側の受光領域、ａｚはレ
ーザ発振器。 ０は全反射鏡、　（１４１はレーザ光線、（１９は第１
のビームスプリントキューブ、００はフィルタ、　ａｒ
＋は第１のレンズ、鱈は第２のビームスブリットプリズ
ム。 ＯＩは鏡、０υは受信信号、＠は受信信号である。 なお図中同一あるいは相当部分には同一符号ン付して示
しである。 代理人　葛野信− 峯　１　色 峯７　色 奉３　図 一一一一一一一旋′ 率　５　恥 ＊　ｌ　ワ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　ホームベースと類似の形状ン有するセンサ部
   の内部に、レーザ発振器をそなえ、その出力ビームを３
   分割し、３分割された第１のピームンセンサ部に垂直な
   上方に射出し、３分割された第２ノヒームをセンサ部に
   垂直な面内で第１のビームに対し角度αｌもつように射
   出し、３分割さｆ′した第３のビームを上記２本のビー
   ムに工Ｖ形成される垂直面内で、第２のビームと反対側
   で第１のビームと角度αンもつように射出し、野球バッ
   トが３本のビームン横切つ几ときに生ずる反射パターン
   から野球バットの高烙ヲ計測し、野球バットが上記３本
   のビームケ横切った時刻の差から野球バットのスウィン
   グ面の傾きとスウィング速度を計測することン特徴とす
   るスウィング測定器。 （２）野球バットが上記３本のビームヶ横切ったときに
   生ずる反射パターンを単一の同心円状の受光器に工って
   測定することケ特徴とする特許請求の範囲第（１１項記
   載のスウィング測定器。