JPS6160708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はゴルフ練習機に関するものである。

従来においては、ゴルフクラブのスイング状態
の良否を判断し、これをスイングした者に対して
表示または報知するようにしたゴルフ練習機が提
供されていなかつたため、練習しても上達状態が
把握できなかつたり、正しいスイングフオームを
自ら知ることができないといつた欠点があつた。

この発明はかかる従来の欠点に鑑み、練習者が
正しいフオームを簡単に自ら体得できるようにし
たゴルフ練習機を提供しようとするものであり、
とくに精度の高い測定データを提供することを目
的とするものである。

以下この発明の一実施例について説明すると、
第１図〜第８図において、１はゴルフ練習機本体
で、内部には後述する制御回路１４を有してい
る。２はゴルフスイングの状態を文字や数字で表
示する表示部、３は本体１とコード４で結ばれた
マツト、５はこのマツトに固定されたテイー、６
はこのテイーの上に置かれたゴルフボール、７は
周知のゴルフクラブで、クラブヘツド１３の底面
には所定の間隔ｌをおいて２つの永久磁石８，９
が取り付けられている。

１０，１１，１２はマツト３の上部に埋設され
たセンサーで、それぞれ所定数巻かれたコイルか
ら形成されており、第２図に示すように理想的な
打撃線Ｒを境としてこの両側にそれぞれP/2の距
離をおいてセンサー１１と１２とが、またこのセ
ンサー１１からテイー５と反対側方向へＬの距離
をおいてセンサー１０がそれぞれ配置されてい
る。さらに第２図に示すようにクラブヘツド１３
の中心が理想的な打撃コースＲ上を通つた場合、
そのクラブヘツド１３の磁石８はセンサー１０の
真上を通るように設定されている。Ｆはクラブヘ
ツド１３のフエース面を示す。

ここでこの発明におけるセンサー１０，１１，
１２の検出原理について説明するが、便宜上磁石
８とセンサー１０について説明する。第３図イに
示すように磁石８がセンサー１０の上方をある速
度（例えば打撃速度）で通りすぎる際にはセンサ
ー１０にはセンサー１０の中心と磁石８の中心と
が一致した位置でＯとなり、この前後ではＯの値
をクロスし、かつ波高値がその通過速度に比例し
た第３図のロのような電圧波形の出力が得られ
る。（以下このような波形をこの発明ではゼロク
ロス波形と称することにする） この原理を利用して以下のようにスイングの良
否判定に必要な各種条件を検出させることができ
る。

すなわち〔１〕ゴルフクラブのスイング速度と
〔２〕クラブフエースの向きとの２つの条件をど
のように検出するかについて説明すると、まず第
４図のようにクラブ７の磁石８がセンサー１０の
真上またはこの付近を通るときセンサー１０には
第５図のＥ１で示すようなゼロクロス波形の電圧
が誘起され、また磁石８がセンサー１１の真上ま
たはこの付近を通過する際には第５図のＥ２で示
すようなゼロクロス波形電圧がセンサー１１に誘
起され、さらに磁石９がセンサー１２の真上また
はこの付近を通過する際には同じく第５図のＥ３
で示すようなゼロクロス波形電圧がセンサー１２
に発生する。

従つてセンサー１０，１１，１２のゼロクロス
波形がＯ（ボルト）を横切る時点から終りまでの
間を検出させれば第５図のEa，Eb，Ecで示すよ
うな検出出力が得られ、これを使つてスイング状
態の良否判定が行なえる。

すなわち〔１〕スイング速度は、検出出力Ea
が出た時点でパルスを発生させフリツプフロツプ
のセツト入力とし、検出出力Ebが出た時点でパ
ルスを発生させてこれを上記フリツプフロツプの
リセツト入力とすると第６図のEfで示すような
速度測定用パルス出力が得られる。そしてこのパ
ルス出力Efと後述する高周波発振器２１からの
クロツクパルスとの論理積をとればEnで示すよ
うにクロツク信号が出力され、この信号En中に
含まれるクロツク周波数をバイナリーカウンター
でカウントすればセンサー１０と１１における検
出出力EaとEbとの時間差Tvがそのカウント数か
ら求められる。従つてこの時間差Tvでセンサー
１０と１１との距離Ｌを割ればスイング速度が求
められる。

次に〔２〕クラブフエースの向きは、前記セン
サー１０の検出出力Eaが出た時点でパルスを発
生させ、これを２つのフリツプフロツプの各セツ
ト入力とし、そのうちの片方のフリツプフロツプ
はセンサー１１に検出出力Ebが出た時でパルス
を発生させてこれをリセツト入力とすると第６図
のEpで示すような検出出力が得られるととも
に、他方のフリツプフロツプはセンサー１２に検
出出力Ecが出た時点でパルスを発生させてこれ
をそのリセツト入力とすると同じく第６図のEg
で示すような検出出力が得られるから、これら２
つの検出出力Ep，Egの時間差に応じた測定用パ
ルス出力Erが得られる。そこで前記速度検出時
と同様高周波発振器２１からのクロツクパルスと
その測定用パルスErとの論理積をとればEmで示
すようなクロツク信号が出力されるから、この信
号中のクロツク周波数をバイナリーカウンターで
カウントすれば所定の時間差Tcが求められ、こ
の時間差とセンサー１０，１１，１２の各相互間
隔Ｌ，ｌにより傾きｅすなわち向きが求められ
る。

以上のような検出原理を用いたこの発明の制御
回路１４を以下詳細に説明すると、第７図におい
て１５ａ，１５ｂ，１５ｃは前記したとおりのセ
ンサー１０，１１，１２からのゼロクロス波形を
それぞれ検出するゼロクロス検出回路、１６ａ，
１６ｂ，１６ｃはゼロクロス波形を所定の検出波
形に変換する波形処理回路で、ここから第５図に
示したような検出出力Ea，Eb，Ecが出される。

１７はこの波形処理回路からの出力信号を後述
する中央制御回路１８が処理できるような信号形
態に変換するインターフエース回路で、この中に
は図示していないが、前述したクロツク信号
En，Em中に含まれるクロツクパルス数をカウン
トするバイナリーカウンターが設けられており、
かつこのバイナリーカウンターからのカウント出
力は一定時間保持されたのち後述の中央制御回路
１８に供給されるようになつている。なおインタ
ーフエース回路１７には入力端子１７ａ，１７
ｂ，１７ｃ及び出力端子１７ｄ、１７ｅ，１７ｆ
をそれぞれ備えている。１８はマイクロコンピユ
ータからなる中央制御回路で、ここで前述したよ
うなスイング速度やクラブフエースの向きの測定
がインターフエース回路１７からの信号に基づい
て演算される。

２，２０は中央制御回路１８の演算結果を表現
する表示器及びスピーカー、２１はインターフエ
ース回路１７に対して高周波パルスを供給する高
周波発振器、２２はゼロクロス検出回路１５ａ，
１５ｂ，１５ｃ、波形処理回路１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ、インターフエース回路１７及び高周波発
振器２１から構成された信号処理回路Ｓに電源を
供給する電源回路、２３は中央制御回路１８のデ
ータ入力禁止状態を解き、信号処理回路Ｓの状態
を初期状態に戻すセツトスイツチ、２４は測定し
ようとするゴルフクラブ７のスイング種類、すな
わちアイアン、ウツド時とパター時とに合わせて
開閉するレベルスイツチで、このスイツチの開閉
によりゼロクロス検出回路１５ａ，１５ｂ，１５
ｃの読み取り感度レベル（Vref）を変えること
ができるようになつている。１８ａ，１８ｂ，１
８ｃ，１８ｄは入力端子、１８ｅ，１８ｆ，１８
ｇ，１８ｈ，１８ｉは出力端子である。

以上の構成であるから、今セツトスイツチ２３
を押して所定のスイングをするとそのゴルフクラ
ブ７に設けられた永久磁石８，９の移動状態がゼ
ロクロス波形としてゼロクロス検出回路１５ａ，
１５ｂ，１５ｃに検出される。

ここでアイアン、ウツドを練習した場合は、そ
のスイングが正しければセンサー１０，１１，１
２からのゼロクロス波形出力Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の
出力レベルVfは第８図イに示すようにアイア
ン、ウツド時の所定の読み取り感度レベル
（Vref）を越えるから、波形処理回路１６ａ，１
６ｂ，１６ｃから所定のゼロクロス波形検出出力
Ea，Eb，Ecが出され、これによりそのスイング
状態の良否判定が行われてその結果がスピーカー
２０と表示部２により知らせられる。

従つて誤つたスイング時やアプローチ時もしく
はテークバツク時にはセンサー１０，１１，１２
からのゼロクロス波形レベルはＥ１，Ｅ２，Ｅ３
のように読み取り感度レベル（Vref）に達する
ことがなく、検出出力Ea，Eb，Ecは第８図ロの
ように生成されるからスピーカー２０や表示器１
９には何ら不必要な表示、報知が行われない。

一方パター時である場合は予め波形処理回路１
６ａ，１６ｂ，１６ｃの読み取り感度レベル
（Vref）をレベルスイツチ２４により前記アイア
ン、ウツド時よりも十分小さくしておくと、パタ
ーを練習する場合はクラブヘツド１３の移動スピ
ードが遅いので形成されるゼロクロス波形の出力
レベルが第９図イのように小さくても正規のスイ
ング時はその読み取り感度レベル（Vref）に達
するので所定のゼロクロス検出出力を得ることが
できる。またアプローチやテークバツク時におい
て形成されるゼロクロス波形出力Ｅ１，Ｅ２，Ｅ
３も小さいので、第９図ロのようにこのような場
合においては読み取り感度レベル（Vref）に達
することはなく、このため誤つた表示や報知がな
されることはない。

なお一度パターやウツドスイングをしてこの結
果をスピーカー２０や表示部２により報知もしく
は表示したあとは中央制御回路１８はインターフ
エース回路１７側からデータを受け入れないよう
になつているので、次にスイングデータをとりた
い場合はセツトスイツチ２３を押すと中央制御回
路１８は入力禁止解除と判断し、信号処理回路Ｓ
のデータ状態を初期状態にもどす信号を出力端子
１８ｊから発してデータ入力可能状態にする。従
つて測定されたデータはセツトスイツチ２３を押
さないかぎり安定して保存され、誤りなく容易に
理解できるものである。

ところで、実際のゴルフスイングにおいては、
例えばゴルフクラブとしてウツドを使用した場合
のインパクト時におけるクラブヘツド１３のスピ
ードは、アマチユアの人でも早い人で秒速50ｍに
も達する。従つて今ヘツドスピードの測定区間す
なわちこの実施例ではセンサー１０，１１間を仮
に５cmと定めるとその区間を通過する時間はイン
パクト直前のヘツドスピードが秒速50ｍとすると
１ミリセカンド（1000分の１秒）になる。さらに
クラブフエースＦの向き（角度）を測定するため
には前述の説明からも明らかなようにさらに小さ
な単位つまり、10万分の１秒単位のデータを処理
する必要がある。

一方、時間測定は前述のとおりマイクロコンピ
ユータ等の中央制御回路１８で行なえるが、マイ
クロコンピユータのデータ処理スピードには限界
があり（例えば４ビツトのもので１命令あたり数
ミリセカンドもかかり）さらに時間測定を行なう
ためには少なくとも十数命令が必要であること等
から、時間測定の精度は落ち、またマイクロコン
ピユータのプログラムも複雑にならざるを得ない
という不具合が生ずる。

しかるにこの発明では前述のとおり、インター
フエース回路１７において高周波パルス（クロツ
クパルス）出力のパルス数をカウントした結果を
一時保持しておき、一定時間後に中央制御回路１
８へ送るようにしているため、精度の高い時間測
定が行なえ、また回路構成も複雑化することなく
安価に提供できるものである。以上のようにこの
発明によれば、測定結果が表示または報知される
ので、これを自分で判断して正しいフオームを体
得することができるとともに、精度の高い時間測
定データをもとにしてスイングスピード等を演算
させているため正確ななデータを出すことがで
き、信頼性の高い練習機とすることができる等大
なる効果が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のゴルフ練習機を示す斜視
図、第２図はその要部の斜視図、第３図イ，ロは
センサーの検出原理を説明するための説明図で、
イは磁石とセンサーの縦断面図、ロは生成される
ゼロクロス電圧波形を示す。第４図は使用時にお
けるセンサーと磁石の位置関係の一例を示す平面
図、第５図は各センサーのゼロクロス波形と検出
出力のタイミングチヤート、第６図は検出出力の
データ処理図、第７図は制御回路のブロツク図、
第８図イ，ロはアイアン、ウツド練習時のセンサ
ー出力図、第９図イ，ロはパター練習時における
センサーからの出力図を示すものである。 図中、１はゴルフ練習機本体、２は表示部（教
示手段）、７はゴルフクラブ、８，９は永久磁石
（信号発生源）、１０，１１，１２はセンサー、１
３はクラブヘツド、１４は制御回路、１５ａ，１
５ｂ，１５ｃはゼロクロス検出回路、１６ａ，１
６ｂ，１６ｃは波形処理回路、１７はインターフ
エース回路、１８は中央制御回路、２０はスピー
カー（教示手段）、２１は高周波発振器、２４は
レベルスイツチである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゴルフクラブに設けられた信号発生源と、こ
   の信号発生源が所定の距離間を通過する時間をも
   とにスイングスピード及びクラブフエースの向き
   を演算する中央処理回路と、この中央処理回路で
   の演算結果を表示または報知する教示手段と、前
   記信号発生源の通過時間検出出力を高周波パルス
   に分割し、このパルス数をカウントしてこのカウ
   ント出力を一定時間後に前記中央処理回路へ供給
   するインターフエース回路とを備えてなるゴルフ
   練習機。