JPS6323108Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案はスイング時におけるクラブヘツドのロ
フト角に基づく理想のボール飛び出し仰角に対す
るボールの飛び出し仰角の状態を表示することの
できるゴルフ練習器に関するものである。 従来の簡便なゴルフ練習器といえば、スイング
矯正器といつたものや、クラブヘツドの動きを検
出するものや、模擬的なボールを使用する様なも
のが主流をなしていた。しかしながらゴルフとい
うスポーツは、ボールをいかに少ない打数でカツ
プに入れるかを競うものであるという点を考える
と、ゴルフの上達には、ボールの飛ぶ方向，飛距
離を自由にコントロールすることに熟達すること
が必要であり、そのためには打ち出されたボール
のデータを正確に客観的に検出表示してくれる装
置が望まれるわけであるが、上述した練習器等で
は高スピードで、ランダムな方向に打ち出された
ボールを正確に検出することは難しく上記目的に
あうものではなかつた。かといつて正確な各種デ
ータをとなると、例えば水平方向の飛び出し角度
は上下方向より、垂直方向への飛び出し角度は水
平方向より検出しなくてはならず、このため上下
方向，水平方向に、例えば発光素子および受光素
子が数多く必要になるとともに実際の装置はかな
り大がかりなものとなる欠点があつた。 この考案は簡単にボールの飛び出し仰角を模擬
表示することのできるゴルフ練習器を得ることを
目的とする。 この考案は、ゴルフクラブのスイング時におけ
るクラブヘツドおよびボールの移動状態を検出す
る検出手段と、この検出手段からの検出信号を演
算処理してボールの飛び出し仰角、クラブヘツド
速度等に関するデータを出力する第１の処理手段
と、使用するクラブヘツド毎のロフト角等を選択
する切換手段と、選択されたクラブヘツドのロフ
ト角に基づく理想のボール飛び出し仰角とボール
の飛び出し仰角とを比較処理する第２の処理手段
と、この処理結果を表示する表示装置とを備えた
ゴルフ練習器を提供するものである。 以下本考案を図とともに説明する。第１図は本
考案によるゴルフ練習器の全体構成図である。第
１図から明らかなように、クラブヘツド７３の移
動状態を検出手段としての受光素子６０，６１で
検出し、さらにクラブヘツド７３で打撃されたボ
ール６の移動状態を検出手段としての受光素子群
１１，１２で検出する。これらの検出信号は第１
の処理手段９１で夫々演算処理されてヘツド速
度、ボール飛び出し仰角に関するデータとして出
力され、この出力をさらに切換手段９３で選択さ
れたクラブヘツド７３のロフト角等に基づいて第
２の処理手段９２で演算処理してロフト角に基づ
く理想のボール飛び出し仰角に対するボール飛び
出し仰角の状態を出力する。この出力を表示装置
５８で理想のボール飛び出し仰角に対する状態と
してブロツク表示するように構成されている。 次に第１図に示したゴルフ練習器の詳細を第２
図ないし第１０図に基づいて説明する。図におい
て、１はゴルフ練習器の本体、２はベース板３の
上に置かれた芝状部を有するマツトで、クラブヘ
ツド速度を測定する検出部７１，７２を収納して
いる。４はこのマツトおよび後述の基台部９の上
にひかれた白線で、目標方向を示すものである。 ５はマツト２を貫通してベース板３に立設され
たテイ、６はこのテイの上に置かれるゴルフボー
ル、７３はクラブヘツド、ｅはボールの理想飛球
軸で上方からの投影線は白線４と一致するもので
ある。９はボール６の打ち出し方向側に上記ベー
ス板５に延出して一体に設けられた基台部、１０
はボール６の理想飛球軸７を中心として基台部９
の打撃者とは反対側の端部に立設された信号検出
部で後述の回路等を収納している。１１，１２は
信号検出部１０内の基板１３に理想飛球軸７方向
へ所定の距離ｉを隔てて、上下方向に略平行に設
けられた一対の受光素子群からなる信号検出手段
である。受光素子群１１は夫々間隔ｒで配列され
た受光素子１１ａ……１１ｋからなり、受光素子
１２は同様に受光素子１２ａ……１２ｎから構成
されている。 １３はボールの理想飛球軸７を中心として上記
信号検出部１０とは反対側の基台部９の端部に設
けられた信号発生部、１４，１５は夫々受光素子
群１１，１２の白線４への直角方向の延長上の信
号発生部１３内に設けられた発光素子からなる信
号発生手段である。発光素子１４は上記受光素子
群１１，１２の全体を照射することができるよう
光軸を受光素子群１１，１２の中央部と合致する
ように設定されており、発光素子１５は上記受光
素子群１２の全体を照射することができるよう光
軸を受光素子群１２の中央と合致するように設定
されているものである。１７，１８は夫々受光素
子群１１，１２の前面を保護するカバー板１９に
形設された透孔群であり、透孔群１７は各受光素
子１１……１１ｋに対応した透孔１７ａ……１７
ｋからなり、透孔群１８は各受光素子１２ａ……
１２ｎに対応した透孔１８ａ……１８ｎから構成
されている。 ５８は本体１からの信号を処理してスイングに
関するボールデータを表示する後述の表示装置、
２１は表示部、２３はメインスイツチ、５９は後
述のクラブ選択スイツチ、２５はケーブルであ
る。 つぎにこの考案の原理であるボール６の諸デー
タの測定方法を各受光素子群１１，１２と発光素
子１４，１５およびボールの飛球軸をモデル的に
示した第４図ないし第６図に基づいて説明する。 第４図は水平方向のボールの飛び出し角度を算
出する原理図で、直線ａは発光素子１４から受光
素子群１１への光の平面ａを上方から投影したも
のである。直線ｂは発光素子１５から受光素子群
１１への光の平面ｂを上方から投影したものであ
る。直線ｃは発光素子１５から受光素子１２への
光の平面ｃを上方から投影したものであり、上記
直線ａとは平行なものである。直線ｄはボール６
の理想飛球軸７を上方から投影したもので水平方
向でのボールの進行方向を示すものであり、上記
直線ａ，ｃとは直交するものである。ｉは一対の
受光素子群１１，１２の距離、ｊは発光素子１５
から直線ｄへの距離、ｌはボール６の載置箇所ｓ
から直線ａへの距離、θは直線ｂと直線ｃとの交
叉角である。 ボール６が飛球線ｅに沿つて打ち出された場合
について詳細に検討すると、上方からの投影によ
つて飛球線ｅは直線ｅによつて示され、この直線
ｅと直線ｄとの交叉角αはボール６の飛球線ｅの
水平方向の飛び出し角度として示されるものであ
る。m₀，m₁，m₂は夫々光の平面ａ，ｂ，ｃをよ
こぎつた点M₀，M₁，M₂の上方から投影した点
を示し、夫々直線ａ，ｂ，ｃ上にある。m₄，
m₅，m₆は夫々直線ｄが直線ａ，ｂ，ｃと交叉す
る交点、P_Xはm₁から直線ｄへの垂線の交点であ
り、m₄とP_X間の距離をＸとし、ボール６がM₀と
M₁間を通過するに要する時間T₁とM₁とM₂間を
通過するに要する時間T₂を測定することによつ
て簡単な幾何学的計算から次式が算出される。 Ｘ＝T₁／T₁＋T₂ｉ (1) またm₄とm₅との距離Ｋは次式で示される。 Ｋ＝ｉ−jtanθ (2) また第４図で示した図形から幾何学的計算に基
づいて次式が算出される。 α＝tan^-1iT₂−ｊ（T₁＋T₂）tanθ／｛iT₁＋ｌ（T₁＋
T₂）｝tanθ(3) 上記αが右方向にずれたものか、左方向にずれ
たものかを判定するには上記式(1)と(2)とを比較す
ればよく、即、Ｋ＞Ｘのときには右方向へ、Ｋ＜
Ｘのときには左方向へずれているとすればよいも
のである。 つぎに第５図はボール６の飛び出し仰角を算出
する原理図で、光線面ｃをボール６がよこぎつた
点M₂を検出する受光素子１２ｃの高さをＨとす
る。飛球線ｅの水平面からの仰角をβ、発光素子
１５から受光素子１２ｃへの光の投射角をγ、発
光素子１５から受光素子群１２までの水平面での
距離をＪとすれば次式に算出される。 tanγ＝Ｈ／Ｊ (4) また簡単な幾何学的計算に基づいて次式が算出
される。 β＝tan^-1cosα・tanγ／ｌ＋ｉ ｛（ｌ＋ｉ）tanα＋ｊ｝ (5) つぎに第６図はボール６の飛び出しの絶対速度
を算出する原理図で、光の平面ａをよこぎる点
M₀から光の平面ｃをよこぎる点M₂までの時間差
と、上記M₀とM₂との距離とから次式が算出され
る。 Ｖ＝１／T₁＋T₂×ｉ／cosα・cosβ (6) 次に第７図はクラブのヘツド速度を算出する測
定例で、マツト２上のボール６より後方にスイン
グ方向へ所定の距離Ｌだけ隔てられた同軸フアイ
バ７４，７５を設け、この同軸フアイバ７４，７
５の内周軸で投光し、外周軸で受光することでク
ラブヘツド７３がこの上を通過するときの信号を
受光素子６０，６１にて検出し、この両信号間の
時間差T_Hを測定すればヘツド速度は次式で算出
できる。 V_HＬ／T_H (7) 従つて第４図ないし第７図の原理図に基づいて
説明したように、ボール６のセツト位置、発光素
子１４，１５、受光素子群１１，１２および検出
部７１，７２の幾何学的位置関係が一定に決めら
れていれば、ボール６の飛び出し仰角およびヘツ
ド速度は上記時間差T₁，T₂，T_Hおよび高さＨを
検出することにつて式(1)ないし式(7)に従つて演算
処理され、表示することができるものである。 次にボール６の飛び出し仰角の表示について説
明する。現在一般に使用されている各クラブヘツ
ドの標準ロフト角は表１，表２に示すとおりであ
る。

【表】

【表】 一方理想のボール飛び出し仰角Ｇは表１，表２
で示したクラブのロフト角とクラブのヘツド速度
により近似的に決定されるものである。その関係
は近似的に第８図に示すようなものであり、夫々
のクラブのロフト角とヘツド速度によつて決まる
ボールの飛び出し仰角の変化量をＫ、各クラブに
よつて定められる定数をＦとすると、その関係は
次式のようになる。 Ｇ＝KV_H＋Ｆ (8) 以上により、使用するクラブが決定され、ヘツ
ド速度が測定されれば理想的なボール飛び出し仰
角Ｇが算出されることとなり、実打撃での仰角β
との比較ができるものである。 この実施例では実打撃での仰角βと理想の仰角
Ｇとを比較し、βが所定の範囲内にあるときを
“仰角適正”、その範囲を上回つているときを“仰
角大”、その範囲を下回つているときを“仰角小”
と判定して表示するようにしている。例えば所定
の範囲を理想の仰角Ｇの20％の範囲とすれば次式
の関係となる。 “仰角適正” 0.8G≦β≦1.2G (9) “仰角大” 1.2G＜β (10) “仰角小” 0.8G＞β (11) 以上のデータの表示を液晶表示素子で構成した
表示例を第９図に示す。図においてＡの範囲は理
想のボール飛び出し仰角Ｇを表示する部分であ
り、三等分された中央の扇形部に常に表示されて
いる。Ｂの範囲は式(5)によつて算出された実打撃
でのボールの飛び出し仰角βを表示する部分であ
り、式９ないし式(11)によつて演算された結果を表
示するものである。この表示は夫々第９図イは式
(9)の場合、第９図ロは式(10)の場合、第９図ハは式
(11)の場合を示している。 この表示例で第９図イの場合にはボール６がク
ラブ７３で正しく打撃されたことを示し、ボール
の飛距離が意図したようになるものである。しか
しながら第９図ロの場合には、上にあがりすぎる
ため飛距離が短かすぎ、第９図ハの場合には仰角
が小さすぎるため飛距離が長すぎる傾向にあり、
いずれの場合にも正確さが損われるものである。
従つて練習において常に第９図イのような状態に
なるよう練習することが必要である。 しかしながら時間差T₁，T₂および高さＨを検
出するための信号源はボール６の他、ボールを打
つために振られるクラブヘツド７３による信号も
発生する。 一般にクラブでボールをヒツトすると、ボール
はクラブヘツドの速度にボールの反撥力が加算さ
れるため絶対速度は必ずボールの方が大きいが、
ゴルフのクラブには、ロフト角があり、ボールは
地表に対して仰角を持つて飛び出して行くことに
なる。従つてロフト角が大きいクラブでボールを
打撃した場合、クラブヘツドの方が先に受光素子
群１１，１２を遮断する場合も考えられ、この場
合受光素子群１１，１２の夫々最初の遮断信号を
ボール信号として判断すると、クラブヘツドの振
り抜きの軌道と速度が表示されることになり不正
確となる。 従つて本考案では、これを防ぐためクラブヘツ
ド速度を式(7)によつて算出し、このヘツド速度と
式(6)から算出された速度Ｖとを比較することによ
り、速度Ｖの方が大きい値を示していれば速度Ｖ
はボール速度と考えられ、(3)，(5)，(6)式等で算出
されたデータを表示部２１に表示する。一方の速
度Ｖが速度V_Hと同じか小さい値を示す場合は、
クラブヘツド７３のデータが混入して受光素子群
１１，１２が検出されていると考えられるためボ
ール側の測定データのかわりにエラー表示（例え
ばＥ）させることで誤表示をさけるようにしてい
る。 以上の原理を実際のシステムとして実現した回
路例を第７図に示す。 図において、３１は高周波の信号を発振する発
振回路、３２はこの高周波信号を例えば位相の異
なる信号Ａと信号Ｂとに分離して出力する変調回
路、３３は信号Ａ増巾回路、３４は信号Ｂ増巾回
路、３５，３６はドライバ回路で、夫々発光素子
１４，１５を駆動するものである。 ４４ａ……４４ｋは夫々増巾回路と復調回路と
信号Ａ検出回路と信号Ｂ検出回路とからなる検出
回路、４５ａ……４５ｎは夫々増巾回路と復調回
路と信号Ｂ検出回路とからなる検出回路である。
５０は検出回路４４ａ……４４ｋからの信号Ａの
検出信号をうけて、ボール６が発光素子１４から
受光素子１１ａ……１１ｋへの光をしや断したこ
とを検出する信号Ａしや断検出回路、５１は同様
に信号Ｂの検出信号をうけて、ボール６が発光素
子１５から、受光素子１１ａ……１１ｋへの光を
しや断したことを検出する信号Ｂしや断検出回
路、５２は検出回路４５ａ……４５ｎからの信号
Ｂの検出信号をうけて、ボール６が発光素子１５
から受光素子１２ａ……１２ｎへの光ををしや断
したことを検出する信号Ｂしや断検出回路、５３
は検出回路、４５ａ……４５ｎからの信号Ｂの検
出信号をうけて、ボール６が発光素子１５からの
光を受光素子１２ａ……１２ｎのいずれでしや断
されたかを検出して、しや断された受光素子の位
置を出力する位置検出回路、５５は信号Ａしや断
検出回路５０からのしや断信号で時間計測をスタ
ートして信号Ｂしや断検出回路５１からのしや断
信号でストツプするタイマ、５６は信号Ｂしや断
検出回路５１からのしや断信号で時間計測をスタ
ートして信号Ｂしや断検出回路５２からのしや断
信号でストツプするタイマ、６０，６１はマツト
２上に設けられたヘツド速度測定用の同軸フアイ
バ７１，７２のヘツド通過信号を検出するための
受光素子、６２，６３は増巾回路、６４はクラブ
ヘツドの通過時間を測定するためのタイマ、６５
は速度に換算する除算回路である。６６，６７は
夫々発光素子とそれをドライブするためのドライ
バ回路である。 ５７は位置検出回路５３とタイマ５５，５６、
除算回路６５からの出力をうけてボールの水直方
向の飛び出し仰角、飛球軸方向の速度等の打ち出
されたボール６に関するデータおよび別途算出さ
れるヘツド速度とから式(8)ないし式(11)に従つて仰
角βと仰角Ｇとの比較を行ない、この結果を該ボ
ール速度とヘツド速度との相互関係が所定の条件
を満たすときに該データを表示部に出力し、それ
以外はエラー表示（例えばＥ）を出力する論理演
算回路、５８はこのデータをうけてボールの飛び
出し仰角等の打ち出されたボールに関する情報を
表示する表示装置である。 ５９はアイアン、ウツド等の各クラブの切換を
行ない上記論理演算回路５７内での演算処理を補
正するクラブ選択スイツチである。 以上の構成においてその動作を説明する。 まずクラブ選択スイツチ５９を切換えて目的の
クラブ例えばウツドにしたのち、テイ５上に置か
れたボール６を打撃する。打撃されたボール６と
クラブヘツドは発光素子１４，１５と受光素子群
１１，１２によつて形成される光の平面ａ，ｂ，
ｃをよこぎる。受光素子群１１，１２は夫々常時
には発光素子１４，１５からの光を受けて検出回
路４４ａ……４４ｋからは夫々信号Ａと信号Ｂを
出力し、検出回路４５ａ……４５ｎからは信号Ｂ
を出力しているが、上記ボール６又はクラブヘツ
ド７３が光の平面ａをよこぎることによつて発生
する光のとだえは、信号Ａしや断検出回路５０に
よつて検出され、この出力はタイマ５５をスター
トさせ、ついで平面ｂをよこぎることによつて発
生する光のとだえは、信号Ｂしや断検出回路５１
によつて検出され、この出力はタイマ５５の時間
計測をストツプさせると同時にタイマ５６をスタ
ートさせる。さらにボール６又はクラブヘツド７
３が光の平面ｃをよこぎることによつて発生する
光のとだえは信号Ｂしや断検出回路５２と位置検
出回路５３とによつて夫々検出され、信号Ｂしや
断検出回路５２からの出力はタイマ５６の時間計
測をストツプさせ、位置検出回路５３からは受光
素子群１２のいずれの受光素子から光しや断が検
出されたかを出力するものである。タイマ５５，
５６，６５および位置検出回路５３は全て最初の
信号で駆動、停止が為され、論理演算回路５７で
の演算処理完了後自動的にリセツトされるように
設計されることはいうまでもない。これらによつ
て論理演算回路５７はタイマ５５とタイマ５６お
よび位置検出回路５３からの出力をうけて式(1)な
いし式(11)に従つて演算処理し、その結果をボール
の飛び出し仰角βが夫々式(9)，(10)，(11)の範囲であ
れば夫々第９図イ，ロ，ハのようなブロツク表示
を表示装置５８に表示するものである。 このように表示することによつて理想のボール
飛び出し仰角に対して自分の打撃によるボールの
飛び出し仰角がどのような状態になつているのか
が一目瞭状に判断できるのできわめて練習効果の
高いものである。 特にこの実施例においては理想のボール飛び出
し仰角に対して三段階のブロツク表示としている
ので、離れた箇所、あるいは視力の弱い人であつ
てもきわめて容易に表示内容を判別できる効果も
ある。 なお、この実施例においては、理想の仰角Ｇに
対する実打撃での仰角βを式(9)ないし(11)に基づく
３段階表示としているが、基準値を他の数値とす
ることや、２段階または４段階以上に分割した表
示としてもよいものである。また上記実施例では
液晶表示素子としているが、例えば発光ダイオー
ド等の表示によつてもよく、さらにこれらを夫々
色別表示としてもよいのはいうまでもない。 また受光素子と発光素子からなる検出手段とし
ているが、これに限るものではなく、例えば超音
波発生素子と超音波検出器との組合せであつても
よく、要するにボールおよびクラブヘツドの移動
状態を検出できればよいものである。 以上説明したように本考案によれば、ゴルフボ
ールの飛び出し仰角を複数ブロツク化した扇形に
て模擬表示しているので、理想のボール飛び出し
仰角に対して自分の打撃によるボールの飛び出し
仰角がどのような状態になつているのかが一目瞭
状に判断できるのできわめて練習効果の高いもの
である。その上、理想のボール飛び出し仰角に対
して三段階のブロツク表示としてるので、離れた
箇所、あるいは視力の弱い人であつてもきわめて
容易に表示内容を判別できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるゴルフ練習器の一実施
例の全体構成図、第２図はこの考案の一実施例を
示すゴルフ練習器の斜視図、第３図は受光素子と
発光素子との関係を示す要部断面図、第４図は水
平方向のボール飛び出し角度を算出するための原
理図、第５図は垂直方向のボール飛び出し角度を
算出するための原理図、第６図はボールの飛球方
向の速度を算出するための原理図、第７図はこの
考案の一実施例の要部の概略構成を示す要部断面
斜視図、第８図は理想のボール飛び出し仰角とヘ
ツド速度との相関図、第９図はその表示例を示す
図、第１０図はその回路機能ブロツク図である。 図において、１１，１２は受光素子群からなる
信号検出手段、５８は表示装置、９１は第１の処
理手段、９２は第２の処理手段、９３は切換手段
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ゴルフクラブのスイング時におけるクラブヘツ
   ドおよびボールの移動状態を検出する検出手段
   と、この検出手段からの検出信号を演算処理して
   ボールの飛び出し仰角、クラブヘツド速度等に関
   するデータを出力する第１の処理手段と、使用す
   るクラブヘツド毎のロフト角を選択する切換手段
   と、この切換手段から入力した選択されたクラブ
   ヘツドのロフト角に基づいて理想のボール飛び出
   し仰角を算出し、この算出される理想のボール飛
   び出し仰角と上記第１の処理手段から入力したボ
   ールの飛び出し仰角とを比較処理する第２の処理
   手段と、90゜以下の扇形の外枠内を、この外枠の
   扇の要を通る複数の直線にて分割し、さらに上記
   要を回転中心とし上記要から上記外枠の扇の曲線
   部までの長さより短かい半径の円にて上記複数の
   直線及び上記外枠内を分割して複数のブロツク化
   した図形表示を行ない、上記第２の処理手段から
   の処理結果のボールの飛び方を上記円の外側の表
   示ブロツクに加えて表示する表示装置とを備えた
   ゴルフ練習器。