JPS5990579A - スウイング測定装置 - Google Patents
スウイング測定装置Info
- Publication number
- JPS5990579A JPS5990579A JP57113547A JP11354782A JPS5990579A JP S5990579 A JPS5990579 A JP S5990579A JP 57113547 A JP57113547 A JP 57113547A JP 11354782 A JP11354782 A JP 11354782A JP S5990579 A JPS5990579 A JP S5990579A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bat
- swing
- light
- speed
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
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。
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、野球用バットが所定の空間を通過するとき
の速度及びその軌道の傾き角度を測定するスウィング測
定装置に関するものである従来のこの種装置として音波
レーダを用いるものが考えられているが、音波の連関は
、電磁波の殉６程度であるため、距離方向の分解能が高
められる特長をもつ反面、野球用バットのように高速か
つ反射断面積の小さい移動体を測定対象とする場合には
、音波の指向性が広いため送信方向に垂直な方向の測定
分解能が低くなる欠点がある。
の速度及びその軌道の傾き角度を測定するスウィング測
定装置に関するものである従来のこの種装置として音波
レーダを用いるものが考えられているが、音波の連関は
、電磁波の殉６程度であるため、距離方向の分解能が高
められる特長をもつ反面、野球用バットのように高速か
つ反射断面積の小さい移動体を測定対象とする場合には
、音波の指向性が広いため送信方向に垂直な方向の測定
分解能が低くなる欠点がある。
この発明は、これらの欠点を除去するため。
ビーム幅の狭い光波を用い、その光波を高速で連続変調
させて送受信信号間の位相差を求めることにより、バッ
トの移動速度及びその軌道の傾き角度を高い精度で測定
できるようにしたものである。
させて送受信信号間の位相差を求めることにより、バッ
トの移動速度及びその軌道の傾き角度を高い精度で測定
できるようにしたものである。
第１図は、この発明によるスウィング測定装置の動作原
理図である。第１図において、 （Ｉｌｒ／：ｒ。
理図である。第１図において、 （Ｉｌｒ／：ｒ。
野球用バラ）、（２）ｒ／ｉスウィング測定装置、
（８ａ）ｒ８ｈ） ｎ光波送受信器、 （４ａ） （
４ｂ）は送信ビーム。
（８ａ）ｒ８ｈ） ｎ光波送受信器、 （４ａ） （
４ｂ）は送信ビーム。
ｒ５ａ） ｒ５ｈ） ｉｄ反射ビームである。スウィン
グ測定装置（２）内に所定間隔りで収納された光波送受
信器（３ａ）及び（８ｈ）から周波数ｆで強度変調され
た送信ビーム（４ａ）及び（４ｈ）を連続的に上向きに
出射させ、野球用バット（１）で反射されたビームＩａ
）及び（５ｈ）を光波送受信器（３ａ）及び（ｓｒ））
で受光する。
グ測定装置（２）内に所定間隔りで収納された光波送受
信器（３ａ）及び（８ｈ）から周波数ｆで強度変調され
た送信ビーム（４ａ）及び（４ｈ）を連続的に上向きに
出射させ、野球用バット（１）で反射されたビームＩａ
）及び（５ｈ）を光波送受信器（３ａ）及び（ｓｒ））
で受光する。
い捷、バラ） ＋１１が一点鎖線で示した軌道−ヒを速
度Ｖ、傾き角θで進行するとき各光波送受信器からの受
信信号を直線検波すると、検波信号１（、、Ｆｊ２は第
２図に検波波形図を示すように送信ビームをバットが横
切る時刻ｔｓＩ からｔｅｌ 及びｉｓ、からｊｅ２
まで振幅が変化する。
度Ｖ、傾き角θで進行するとき各光波送受信器からの受
信信号を直線検波すると、検波信号１（、、Ｆｊ２は第
２図に検波波形図を示すように送信ビームをバットが横
切る時刻ｔｓＩ からｔｅｌ 及びｉｓ、からｊｅ２
まで振幅が変化する。
こうした検波信号Ｅ１．Ｅ２ に対し閾値Ｅｔを設け
、閾値を交差する時刻ｔｒ、 １ ｔｆ、及びｔｆ２．
ｔｆ２を検出し、立上り部分及び立下り部分における時
間差Δ１．及びΔ（を求め１両者の相加平均値をΔｔ
とする。
、閾値を交差する時刻ｔｒ、 １ ｔｆ、及びｔｆ２．
ｔｆ２を検出し、立上り部分及び立下り部分における時
間差Δ１．及びΔ（を求め１両者の相加平均値をΔｔ
とする。
、、、 ＝＝ ２ ＝＝ （ｔ ｒ２−ｔ ｒｌ ）
±（ｔ−ユｔ ｆ、 ）（１１２ すると、バット（１）のスウィング速＋ｉＶは、第（２
）式で求められる。
±（ｔ−ユｔ ｆ、 ）（１１２ すると、バット（１）のスウィング速＋ｉＶは、第（２
）式で求められる。
■＝□・・・・・・・・・川・・・・・・・川・・・・
・・・・・川・・・・・・・・（２１Δを 次に、上記の如くバットが送信ビーム内を通過する時間
内で、送信ビーム（４ａ）と反射ビーム（５ａ）及び送
信ビーム（４ｈ）と反射ビーム（５ｂ）との間の変調信
号の位相差ψ８．ψｂを求めると、ψ、。
・・・・・川・・・・・・・・（２１Δを 次に、上記の如くバットが送信ビーム内を通過する時間
内で、送信ビーム（４ａ）と反射ビーム（５ａ）及び送
信ビーム（４ｈ）と反射ビーム（５ｂ）との間の変調信
号の位相差ψ８．ψｂを求めると、ψ、。
ψｂは第（３）式で与えられるように、光波送受信器か
らバットまでの高さＨａ、Ｈ，ｂに比例する。
らバットまでの高さＨａ、Ｈ，ｂに比例する。
４πｆ
ψｉ＝ Ｈｉ ・・”””・””・田川・・ｎ
ｍ・・・・川・＋３１ここで、Ｉはａ又はす、Ｃは光速
である。
ｍ・・・・川・＋３１ここで、Ｉはａ又はす、Ｃは光速
である。
すると、スウィング軌道の傾き角θは、第（４）式で求
められる。
められる。
上記の如くこの発明によるスウィング測定装置では、バ
ットが所定の２点間を通過する時間Δｔ 及び２点間で
の位相差Ｃψ、−ψｂ）を精度よ〈検出することにより
、バットのスウィング速度Ｖ及びその軌道の傾き角θを
高精度で測定することができる。
ットが所定の２点間を通過する時間Δｔ 及び２点間で
の位相差Ｃψ、−ψｂ）を精度よ〈検出することにより
、バットのスウィング速度Ｖ及びその軌道の傾き角θを
高精度で測定することができる。
ところで、測定に使用するバットの反射率は、材質及び
表面の汚れにより異なる。それによって受信信号の信号
対雑音比（ＳＮＦＬ）が異なるため、測定精度が変化す
るとともに測定時に校正が必要となるが、この発明では
、第３図に反射テープの筒（６）とバット（１）への取
り付は方法の概念図を示すように、バットに反射テープ
の筒を取り付は反射率の影響を低減している。カお。
表面の汚れにより異なる。それによって受信信号の信号
対雑音比（ＳＮＦＬ）が異なるため、測定精度が変化す
るとともに測定時に校正が必要となるが、この発明では
、第３図に反射テープの筒（６）とバット（１）への取
り付は方法の概念図を示すように、バットに反射テープ
の筒を取り付は反射率の影響を低減している。カお。
この反射テープは大きさ５０μｍ程度の微少ガラスピー
ズを貼り付けたもので、入射角が４０°以内の場合、は
とんど入射方向に反射する性質をもったものである。
ズを貼り付けたもので、入射角が４０°以内の場合、は
とんど入射方向に反射する性質をもったものである。
第４図は、この発明によるスウィング測定装置に用いる
光波送受信器の実施例の構成図である。
光波送受信器の実施例の構成図である。
第４図において、駆動回路（７）を用いてレーザダイオ
ード又は発光ダイオード等の発光素子（８）を周波数ｆ
で変調し、その出射光をレンズ（９ａ）を用いて平行ビ
ームに変換した後ビームスプリッタ００を透過して上向
きに送信する。バット（１）の表面に取り付けた反射テ
ープからの反射光をビームスプリッタ００で反射させ、
太陽光の影響を減少させるための波長フィルタＱｌ）を
通過させレンズ（９ｂ）を用いてＰＩＮ フォトダイ
オード等の受光素子０２上に集光する。受光素子０２か
ら出力される受信信号を前置増幅器α罎を用いてインピ
ーダンスの変換と増幅を行って出力する。
ード又は発光ダイオード等の発光素子（８）を周波数ｆ
で変調し、その出射光をレンズ（９ａ）を用いて平行ビ
ームに変換した後ビームスプリッタ００を透過して上向
きに送信する。バット（１）の表面に取り付けた反射テ
ープからの反射光をビームスプリッタ００で反射させ、
太陽光の影響を減少させるための波長フィルタＱｌ）を
通過させレンズ（９ｂ）を用いてＰＩＮ フォトダイ
オード等の受光素子０２上に集光する。受光素子０２か
ら出力される受信信号を前置増幅器α罎を用いてインピ
ーダンスの変換と増幅を行って出力する。
この光波送受信器は、野外で使用するが、太陽光により
受光素子の受信レベルの飽和を防止するため帯域幅２０
ｎｍ程度の波長フィルタＱｌｌ及びダイナミックレン
ジ８０ｄＢ以上の受光素子υを用いている。
受光素子の受信レベルの飽和を防止するため帯域幅２０
ｎｍ程度の波長フィルタＱｌｌ及びダイナミックレン
ジ８０ｄＢ以上の受光素子υを用いている。
第５図は、この発明によるスウィング測定装置の実施例
の構成図である。
の構成図である。
第５図において９発振器（２）から周波数ｆの変調信号
を光波送受信器（３ａ）及び（３ｈ）に入力し。
を光波送受信器（３ａ）及び（３ｈ）に入力し。
各光波送受信器から出力される受信信号と発振器０４１
から出力される周波数ｆ−ｆ’の信号とを混合増幅器（
１５ａ）に入力し、その出力信号を帯域フィルタＭ及び
増幅器ａηを通過させて第１中間周波数Ｉの信号に変換
する。次にこの第１中間周波数ｆ′の信号を２分し、一
方を検波回路（至）に入力して直線検波し受信信号の包
絡線を求め増幅器ａη及びコンパレータＱｌにより閾値
処理し、受信信号が閾値を越える時間幅に相当するパル
ス信号を発生させる。
から出力される周波数ｆ−ｆ’の信号とを混合増幅器（
１５ａ）に入力し、その出力信号を帯域フィルタＭ及び
増幅器ａηを通過させて第１中間周波数Ｉの信号に変換
する。次にこの第１中間周波数ｆ′の信号を２分し、一
方を検波回路（至）に入力して直線検波し受信信号の包
絡線を求め増幅器ａη及びコンパレータＱｌにより閾値
処理し、受信信号が閾値を越える時間幅に相当するパル
ス信号を発生させる。
このようにして距離り隔てて設置されたもう一方の光波
送受信器からも同様のパルス信号が求められるから９両
者をゲート回路銅に入力して立上り部分及び立下り部分
の時間差Δｔ、及び△ｔ２を検出し、速度演算回路０１
）によりバットのスウィング速度Ｖを計算する。
送受信器からも同様のパルス信号が求められるから９両
者をゲート回路銅に入力して立上り部分及び立下り部分
の時間差Δｔ、及び△ｔ２を検出し、速度演算回路０１
）によりバットのスウィング速度Ｖを計算する。
周波数ｆ′のもう一方の信号を２発振器α着から出力さ
れる周波数ｆ’−ｊ”の信号と共に混合増幅器（ｔ５ｈ
）に入力し、その出力信号を帯域フィルタαＱを通過さ
せ第２中間周波数ｆ’の信号に変換する。この周波数ｆ
’としては２周波数ｆを１／Ｎに分周したものを用いる
。次に９発振器α舶内で周波数ｆを１／Ｎに分周して求
めた周波数ｆ′の基準信号との位相差を位相検出回路銅
で検出し。
れる周波数ｆ’−ｊ”の信号と共に混合増幅器（ｔ５ｈ
）に入力し、その出力信号を帯域フィルタαＱを通過さ
せ第２中間周波数ｆ’の信号に変換する。この周波数ｆ
’としては２周波数ｆを１／Ｎに分周したものを用いる
。次に９発振器α舶内で周波数ｆを１／Ｎに分周して求
めた周波数ｆ′の基準信号との位相差を位相検出回路銅
で検出し。
ゲート回路銅に入力して位相差に相当するパルス数を計
測する。
測する。
このようにして距離り隔てて設置されたもう一方の光波
送受信器からも同様のパルス数を開側した信号が求めら
れるから１両者を減算回路（ホ）に入力して両者の地上
からバットまでの高さの差に相当する信号を求め角度演
算回路（財）によりバットのスウィング軌道の傾き角θ
を計算する。このとき、−例として光波送受信器の間隔
りを８０ｃｍ、発光素子（８）として放射強度Ｉｅ ＝
５０ｍｗ／Ｓｒをもつレーザダイオードを用い周波数１
＝ ９０Ｍ＋［ｚで変調する場合、レンズ（９ａ）の
開口数Ｆを１．４．バット（１）に取り付けた反射テー
プの反射率ルを０．１５．レンズ（９ｂ）の開口径りを
５備、受光素子ａ３の等価雑音電力ＮＩＤＰをＩ Ｘ
１０−”Ｗ／Ｊｉとすると、バットのスウィング速度及
びその軌道の傾き角の測定精度を各々０．１％以下及び
２°以下にできる。
送受信器からも同様のパルス数を開側した信号が求めら
れるから１両者を減算回路（ホ）に入力して両者の地上
からバットまでの高さの差に相当する信号を求め角度演
算回路（財）によりバットのスウィング軌道の傾き角θ
を計算する。このとき、−例として光波送受信器の間隔
りを８０ｃｍ、発光素子（８）として放射強度Ｉｅ ＝
５０ｍｗ／Ｓｒをもつレーザダイオードを用い周波数１
＝ ９０Ｍ＋［ｚで変調する場合、レンズ（９ａ）の
開口数Ｆを１．４．バット（１）に取り付けた反射テー
プの反射率ルを０．１５．レンズ（９ｂ）の開口径りを
５備、受光素子ａ３の等価雑音電力ＮＩＤＰをＩ Ｘ
１０−”Ｗ／Ｊｉとすると、バットのスウィング速度及
びその軌道の傾き角の測定精度を各々０．１％以下及び
２°以下にできる。
このようにこの発明によるスウィング測定装置では、変
調された光波を用いることにより高精度に所定の空間を
通過する野球用バットのスウィング速度とその軌道の傾
き角を同時に測定できる利点がある。
調された光波を用いることにより高精度に所定の空間を
通過する野球用バットのスウィング速度とその軌道の傾
き角を同時に測定できる利点がある。
第１図は、この発明によるスウィング測定装置の動作原
理図、第２図はスウィング測定装置に用いる光波送受信
器から出力される受信信号を検波したときの波形図、第
３図は野球用バットに取り付ける反射テープの筒と取り
付は方法を示す概念図、第４図は、スウィング測定装置
に用いる光波送受信器の実施例の構成図及び第５図はス
ウィング測定装置の実施例の構成図である。 図中、（Ｉ）は野球用バラ）、＋２）はスウィング測定
装置、 （８ａ） （ａｈ）は光波送受信器、 （
４ａ） （４ｈ）は送信ビーム、 （５ａ）（６ｈ）
は反射ビーム、（６）は反射テープの筒、（７）は駆動
回路、（８）は発光素子、 （９ａ）（９ｈ）はレンズ
、ａＯＵビームスプリッタ、 Ｑｌ）は波長フィルタ、
Ｑ２は受光素子、 Ｑｌは前置増幅器。 α４１は発振器、 （１５ａ） （ｔ５ｈ）は混合増
幅器、 ＱｌＧは帯域フィルタ、αηは増幅器、０ａＦ
ｉ検波回路、ＱＩはコンパレータ、翰はゲート回路、Ｑ
ｌ）は速度演算回路、翰は位相検出回路、（ハ）は減算
回路、（ハ）は角度演算回路である。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第４図
理図、第２図はスウィング測定装置に用いる光波送受信
器から出力される受信信号を検波したときの波形図、第
３図は野球用バットに取り付ける反射テープの筒と取り
付は方法を示す概念図、第４図は、スウィング測定装置
に用いる光波送受信器の実施例の構成図及び第５図はス
ウィング測定装置の実施例の構成図である。 図中、（Ｉ）は野球用バラ）、＋２）はスウィング測定
装置、 （８ａ） （ａｈ）は光波送受信器、 （
４ａ） （４ｈ）は送信ビーム、 （５ａ）（６ｈ）
は反射ビーム、（６）は反射テープの筒、（７）は駆動
回路、（８）は発光素子、 （９ａ）（９ｈ）はレンズ
、ａＯＵビームスプリッタ、 Ｑｌ）は波長フィルタ、
Ｑ２は受光素子、 Ｑｌは前置増幅器。 α４１は発振器、 （１５ａ） （ｔ５ｈ）は混合増
幅器、 ＱｌＧは帯域フィルタ、αηは増幅器、０ａＦ
ｉ検波回路、ＱＩはコンパレータ、翰はゲート回路、Ｑ
ｌ）は速度演算回路、翰は位相検出回路、（ハ）は減算
回路、（ハ）は角度演算回路である。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第４図
Claims (1)
- 所定の空間を通過する野球用バットのスウィング速度及
びその軌道の傾き角度を測定するスウィング測定装置に
おいて、所定周波数で変調した光波の送受信器を、地上
に所定間隔で２個設置し、各送受信器において、上向き
に送信した光波をバットが横切るときのバット表面に取
り付けた反射体からの反射光を受信し、その受信信号の
レベル変化からバットが所定の２点間を通過する時間を
検出しスウィング速度を測定するとともに、上記送信光
と受信光間での位相差から、所定の２点間における地上
からバットまでの距離を検出しスウィング軌道の傾き角
度を測定するようにしたことを特徴とするスウィング測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113547A JPS5990579A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スウイング測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113547A JPS5990579A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スウイング測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5990579A true JPS5990579A (ja) | 1984-05-25 |
| JPS6232949B2 JPS6232949B2 (ja) | 1987-07-17 |
Family
ID=14615068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57113547A Granted JPS5990579A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スウイング測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5990579A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008302494A (ja) * | 1994-10-24 | 2008-12-18 | Lucas Industries Ltd | 固着リング組付装置及びその方法 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57113547A patent/JPS5990579A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008302494A (ja) * | 1994-10-24 | 2008-12-18 | Lucas Industries Ltd | 固着リング組付装置及びその方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232949B2 (ja) | 1987-07-17 |
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