KR101887428B1 - 볼 계측 시스템 - Google Patents

Abstract

타격 후의 골프 볼의 회전축 방향을 간이(簡易)한 구성으로 계측하는 것.　볼 계측 시스템(10)은, 타격 후의 상기 골프 볼의 거동을 계측하는 볼 계측 유닛(20)과, 골프 볼을 타격하는 골프 클럽 헤드의 타격 전후의 거동을 계측하는 골프 클럽 계측 유닛(30)과, 볼 계측 유닛(20) 및 골프 클럽 계측 유닛(30)에 의한 계측 데이터에 기초하여, 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)을 산출하는 연산 유닛(40)을 구비한다. 연산 유닛(40)에서는, 미리 실측되어 얻어져 있는 타격 후의 골프 볼(B)의 이동 궤적 및 골프 클럽 헤드(4)의 타격 시 페이스각(φ)과 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)과의 상관 관계에 기초하여, 계측된 이동 궤적 및 타격 시 페이스각(φ)으로부터 회전축 방향(RD)을 산출한다.

Description

볼 계측 시스템{BALL MEASUREMENT SYSTEM}

본 발명은, 타격 후의 골프 볼의 회전축 방향을 계측하는 볼 계측 시스템에 관한 것이다.

종래, 타격 후의 골프 볼의 거동(擧動, 탄도 등)을 계측하는 시스템은, 주로, 화상 방식, 광학 방식, 레이더 방식으로 분류된다. 예를 들어 하기 특허 문헌 1은, 레이더 방식에 의한 볼 계측 장치이고, 안테나 및 도플러 센서를 이용하여 계측한 도플러 신호의 신호 강도 분포 데이터를 얻는 것과 함께, 미리 실측되어 얻어져 있는 연산용 속도와 이동 속도와의 상관 관계에 기초하여, 신호 강도 분포 데이터로부터 산출되는 연산용 속도로부터 이동 속도를 산출하고, 미리 실측되어 얻어져 있는 신호 강도 분포 데이터와 스핀량과의 상관 관계에 기초하여, 신호 강도 분포 데이터로부터 스핀량을 산출한다.

특허 문헌 1 : 일본국 공개특허공보 특개2012－68163호

여기에서, 타격 후의 골프 볼의 거동을 나타내는 파라미터에는, 이동 속도나 이동 방향 등의 각종의 파라미터가 있지만, 이 하나로서, 골프 볼의 회전축(스핀축)의 방향을 들 수 있다. 골프 볼의 회전축 방향은, 예를 들어 골프 볼의 스핀량의 백스핀 성분과 사이드 스핀 성분의 비율에 의하여 계측할 수 있다. 상술(上述)한 특허 문헌 1에 관련되는 레이더 방식의 계측 장치는, 비교적 저비용으로 콤팩트한 시스템을 짤 수 있는 것에 더하여, 골프 볼의 스핀 총량을 계측하는 것도 가능하지만, 회전축 방향의 산출은 곤란하다. 레이더 방식의 계측 장치에 있어서, 골프 클럽의 스윙 궤도나 골프 볼의 타출(打出) 방향의 정보를 이용하여 회전축 방향을 산출하는 방법 등도 시도되고 있지만, 충분한 정도(精度)라고는 할 수 없다.

또한, 화상 방식의 계측 시스템에서는, 스핀량을 포함한 고정도(高精度)의 계측을 행할 수 있는 반면, 시스템이 고액이 되어 버리는 단점이 있다. 또한, 상술한 광학 방식의 계측 시스템은, 염가로 시스템을 짤 수 있는 반면, 원리적으로 스핀을 실측할 수 없다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 타격 후의 골프 볼의 회전축 방향을 간이(簡易)한 구성으로 계측할 수 있는 볼 계측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 문제를 해결하고, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 타격 후의 골프 볼의 회전축 방향을 계측하는 볼 계측 시스템이고, 타격 후의 상기 골프 볼의 거동을 계측하는 볼 계측 수단과, 상기 골프 볼을 타격하는 골프 클럽 헤드의 타격 전후의 거동을 계측하는 골프 클럽 계측 수단과, 상기 볼 계측 수단 및 상기 골프 클럽 계측 수단에 의한 계측 데이터에 기초하여, 상기 골프 볼의 상기 회전축 방향을 산출하는 연산 수단을 구비하고, 상기 볼 계측 수단은, 지향성을 가지고, 공급되는 송신 신호에 기초하여 상기 골프 볼을 향하여 송신파를 송신하는 것과 함께, 상기 골프 볼에서 반사된 반사파를 수신하여 수신 신호를 생성하는 서로 이간(離間)하여 배치된 제1 내지 제n(n은 2이상의 정수) 안테나와, 상기 제1 내지 제n 안테나의 각각에 대응하여 설치되고, 상기 안테나에 상기 송신 신호를 공급하는 것과 함께, 상기 안테나로부터 공급되는 상기 수신 신호에 기초하여 도플러 주파수를 가지는 도플러 신호를 생성하는 제1 내지 제n 도플러 센서로 구성되고, 상기 골프 클럽 계측 수단은, 적어도 일부가 상기 골프 볼을 타격하는 골프 클럽에 설치되고, 상기 골프 클럽의 거동을 나타내는 계측 데이터를 출력하는 골프 클럽 측 센서로 구성되고, 상기 연산 수단은, 상기 제1 내지 제n 도플러 센서의 각각으로부터 얻어진 도플러 신호를 주파수 해석하는 것에 의하여 주파수마다의 신호 강도의 분포를 나타내는 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터를 생성하는 신호 강도 분포 데이터 생성부와, 상기 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터의 각각에 기초하여, 상기 골프 볼의 이동 속도에 대응하는 도플러 주파수 성분을 검출하고, 그들의 검출한 도플러 주파수 성분에 기초하여 제1 내지 제n 연산용 속도를 산출하는 속도 연산부와, 미리 실측되어 얻어져 있는 상기 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터와 상기 골프 볼의 스핀량과의 상관 관계에 기초하여, 상기 신호 강도 분포 데이터 생성부에서 생성된 상기 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터로부터 상기 스핀량을 산출하는 스핀량 연산부와, 상기 골프 클럽 측 계측 수단에 의하여 계측된 상기 계측 데이터에 기초하여, 상기 골프 클럽 헤드의 이동 궤적 및 상기 골프 볼의 타격 시에 있어서의 상기 골프 클럽의 타격 시 페이스각을 산출하는 거동 데이터 연산 수단과, 미리 실측되어 얻어져 있는 상기 이동 궤적 및 상기 타격 시 페이스각과 상기 골프 볼의 회전축 방향과의 상관 관계에 기초하여, 상기 거동 데이터 연산 수단에서 산출된 상기 이동 궤적 및 상기 타격 시 페이스각으로부터 상기 회전축 방향을 산출하는 회전축 연산 수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 골프 볼의 타격 시에 있어서의 골프 클럽 헤드의 이동 궤적 및 타격 시 페이스각에 기초하여, 골프 볼의 회전축 방향을 산출하도록 하였다. 따라서, 회전축 방향과의 상관성이 높은 파라미터를 이용하여 회전축의 산출을 행할 수 있고, 간이한 구성으로 정도 높게 골프 볼의 회전축 방향을 산출할 수 있다.

도 1은 도 1은, 실시예 1에 관련되는 볼 계측 시스템(10)의 개략 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 볼 계측 유닛(20)의 기능 블록도이다.
도 3은 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)의 구성을 도시하는 정면도이다.
도 4는 도 3의 A화살표 방향으로부터 본 도면이다.
도 5는 도 3의 B화살표 방향으로부터 본 도면이다.
도 6은 제1 ~ 제4 안테나(12A ~ 12D)를 측면으로부터 본 설명도이다.
도 7은 제1 ~ 제4 안테나(12A ~ 12D)를 평면으로부터 본 설명도이다.
도 8은 골프 클럽 계측 유닛(30)의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 9는 골프 클럽 계측 유닛(30)의 기능의 개요를 도시하는 설명도이다.
도 10은 위치 결정판(2008)에 골프 클럽 헤드(4)의 페이스면(402)이 닿은 상태를 도시하는 평면도이다.
도 11은 도 10의 A화살표 방향으로부터 본 도면이다.
도 12는 도 10의 B화살표 방향으로부터 본 도면이다.
도 13은 연산 유닛(40)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 14는 연산 유닛(40)의 기능적 구성을 도시하는 설명도이다.
도 15는 골프 클럽 헤드의 거동을 계측할 때의 설명도이다.
도 16은 좌우 진입각(θLR)의 설명도이다.
도 17은 상하 진입각(θUD)의 설명도이다.
도 18은 타격 시 페이스각(φ)의 설명도이다.
도 19는 타격 시 로프트각(α)의 설명도이다.
도 20은 타격 시 라이각(β)의 설명도이다.
도 21은 거동 데이터(D3)의 표시 화면예를 도시하는 설명도이다.
도 22는 거동 데이터(D3)의 표시 화면예를 도시하는 설명도이다.
도 23은 거동 데이터(D3)의 표시 화면예를 도시하는 설명도이다.
도 24는 골프 클럽 헤드(4)에 의하여 골프 볼(B)을 타격하였을 때의 도플러 신호(Sd)의 일례를 도시하는 선도이다.
도 25는 골프 볼(B)과 제1 ~ 제4 안테나(12A ~ 12D)를 측면으로부터 본 설명도이다.
도 26은 골프 볼(B)과 제1 ~ 제4 안테나(12A ~ 12D)를 평면으로부터 본 설명도이다.
도 27은 회전축 연산부(5240)에 의한 회전축 방향(RD)의 산출을 설명하는 설명도이다.
도 28은 골프 클럽 계측 유닛(30)의 설정 동작을 도시하는 플로 차트이다.
도 29는 볼 계측 유닛(20)의 설정 동작을 도시하는 플로 차트이다.
도 30은 볼 계측 시스템(10)의 본 계측 시의 동작을 도시하는 플로 차트이다.
도 31은 제2 교정을 설명하는 설명도이다.
도 32는 출력부(460)에 있어서의 계측 결과의 표시 출력예를 도시하는 설명도이다.
도 33은 변형예에 관련되는 골프 클럽 계측 유닛(30’)의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 34는 실시예 2에 관련되는 볼 계측 시스템(10’)의 개략 구성을 도시하는 설명도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련되는 볼 계측 시스템의 호적(好適)한 실시예를 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 1은, 실시예 1에 관련되는 볼 계측 시스템(10)의 개략 구성을 도시하는 설명도이다. 도 1에는, 골프 클럽(2)에 의하여 골프 볼(B)을 타격하려고 하는 플레이어(P)와 함께, 타격 후의 골프 볼(B)의 거동을 계측하는 볼 계측 유닛(20)과, 골프 볼(B)을 타격하는 골프 클럽 헤드(4)의 타격 전후의 거동을 계측하는 골프 클럽 계측 유닛(30)과, 볼 계측 유닛(20) 및 골프 클럽 계측 유닛(30)에 의한 계측 데이터에 기초하여, 타격 후의 골프 볼(B)의 회전축 방향을 산출하는 연산 유닛(40)으로 구성되는 볼 계측 시스템(10)이 도시되어 있다.

실시예 1에 있어서는, 골프 클럽 계측 유닛(30)은, 미리 정해진 위치에 설치되고, 힘과 방향에 관한 분포가 기지(旣知)인 자장(磁場)을 발생시키는 트랜스미터(312)와, 골프 클럽(2)에 고정되고, 계측점의 둘레의 자기(磁氣)를 서로 직교하는 3축 방향에서 감지하는 것과 함께, 미리 정해진 기준 위치에 대한 계측점의 3차원 위치 및 미리 정해진 기준 방향에 대한 계측 방향의 방향에 따라 검출 신호를 출력하는 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)이다.

이하, 볼 계측 유닛(20), 골프 클럽 계측 유닛(30), 연산 유닛(40)의 순으로, 각 구성에 관하여 설명한다.

(볼 계측 유닛(20)의 구성)

도 2는, 볼 계측 유닛(20)의 기능 블록도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 볼 계측 유닛(20)은, 제1 내지 제4 안테나(12A, 12B, 12C, 12D)와, 제1 내지 제4 도플러 센서(14A, 14B, 14C, 14D)와, 마이크(16)와 트리거 신호 발생부(18) 등을 포함하여 구성되어 있다.

본 실시예에서는, 제1 내지 제4 안테나(12A, 12B, 12C, 12D)와 제1 내지 제4 도플러 센서(14A, 14B, 14C, 14D)는 도시하지 않는 케이스에 수용 보지(保持)되어 있다.

또한, 트리거 신호 발생부(18)는, 도시하지 않는 케이스에 짜 넣어져 있다.

제1 내지 제4 도플러 센서(14A, 14B, 14C, 14D)와 연산 유닛(40)은 도시하지 않는 접속 케이블을 통하여 접속되고, 마이크(16)와 연산 유닛(40)은 도시하지 않는 접속 케이블을 통하여 접속되어 있다.

제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)는, 제1 내지 제4 도플러 센서(14A ~ 14D)로부터 공급되는 송신 신호에 기초하여 송신파(W1)로서의 마이크로파를 이동체를 향하여 송신하는 것과 함께, 이동체에서 반사된 반사파(W2)를 수신하여 수신 신호를 제1 내지 제4 도플러 센서(14A ~ 14D)에 공급하는 것이다.

보다 상세하게는, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)는, 지향성을 가지고, 송신파(W1)를 송신하는 것과 함께, 골프 볼(B)에서 반사된 반사파(W2)를 수신하여 수신 신호를 생성하는 것이고, 서로 이간하여 배치되어 있다.

본 실시예에서는, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)는 동형(同形) 동대(同大)의 지향성 안테나로 구성되고, 이와 같은 지향성 안테나로서 혼 안테나를 사용하고 있다.

지향성 안테나로서 혼 안테나 이외의 파라볼라 안테나, 패치 안테나 등의 종래 공지의 다양한 지향성 안테나를 사용 가능하지만, 혼 안테나는 구성이 간소하고 비교적 염가인 것으로부터 코스트를 억제하는 데 있어서 유리하다.

도 3은 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)의 구성을 도시하는 정면도, 도 4는 도 3의 A화살표 방향으로부터 본 도면, 도 5는 도 3의 B화살표 방향으로부터 본 도면이다.

도 3 ~ 5에 도시하는 바와 같이, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)는, 케이스(26)에 수용 보지되어 있다.

케이스(26)는, 후판(後板)(2602)과, 상하 좌우의 측판(2604A, 2604B, 2604C, 2604D)과, 다리부(2606)를 포함하여 구성되어 있다.

후판(2602)은 직사각형 판상(板狀)을 나타내고, 상하의 변을 수평 방향과 평행시키고, 상방(上方)에 이를수록 후방으로 경사하도록 설치되어 있다.

상하 좌우의 측판(2604A ~ 2604D)은, 후판(2602)의 상하 좌우의 변으로부터 기립되고, 각 측판(2604A ~ 2604D)의 전연(前緣)에 의하여 직사각형상의 개구(開口)가 형성되어 있다.

다리부(2606)는, 하부의 측판(2604B)의 하면 중앙에 설치되고 지면이나 바닥면에 설치된다.

제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)는, 상기의 개구를 통하여 전방(前方)을 향한 상태로 후판(2602)의 전면에 취착되고, 후판(2602)과 측판(2604A ~ 2604D)으로 둘러싸인 공간에 수용되어 있다. 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)의 전부(前部)는, 각 측판(2604A ~ 2604D)의 전연보다도 후방에 위치하고 있다.

상기 개구는, 송신파(W1) 및 반사파(W2)의 투과가 가능한 재료로 형성된 도시하지 않는 커버에 의하여 덮여 있어 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)의 방진 및 보호를 도모할 수 있다.

본 실시예에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이 정면으로부터 보아 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)는 후판(2602)의 4개의 각부(角部) 근방에 배치되어 있다. 즉, 후판(2602)의 오른쪽 아래쪽의 개소에 제1 안테나(12A)가 배치되어 있다. 오른쪽 위쪽의 개소에 제2 안테나(12B)가 배치되어 있다. 왼쪽 아래쪽의 개소에 제3 안테나(12C)가 배치되어 있다. 왼쪽 위쪽의 개소에 제4 안테나(12D)가 배치되어 있다.

여기에서, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)의 각각의 이득이 최대가 되는 방향을 따라 연재하는 직선을 각 안테나의 지향 방향을 나타내는 제1 내지 제4 가상축(LA, LB, LC, LD)으로 한다.

도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 측면으로부터 본 상태에서 제1, 제2 안테나(12A, 12B)는 연직 방향으로 간격(dV)(제1 간격)을 두고 배치되고, 제1, 제2 가상축(LA, LB)이 단일의 연직 평면 상을 연재하고 있다.

본 실시예에서는, 제2 가상축(LB)이 수평 방향으로 연재하고, 또한, 제1 가상축(LA)이 수평 방향에 대하여 상방으로 6도 경사한 방향으로 연재하고 있다. 따라서, 제1, 제2 가상축(LA, LB)이 교차하도록 배치되어 있다.

제3, 제4 안테나(12C, 12D)도, 제1, 제2 안테나(12A, 12B)와 마찬가지로 연직 방향으로 간격(dV)(제1 간격)을 두고 배치되고, 제3, 제4 가상축(LC, LD)이 단일의 연직 평면 상을 연재하고 있다.

본 실시예에서는, 제4 가상축(LD)이 수평 방향으로 연재하고, 또한, 제3 가상축(LC)이 수평 방향에 대하여 상방으로 6도 경사한 방향으로 연재하고 있다. 따라서, 제3, 제4 가상축(LC, LD)이 교차하도록 배치되어 있다.

도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이, 평면으로부터 본 상태에서, 제2, 제4 안테나(12B, 12D)는, 수평 방향으로 간격(dH)(제2 간격)을 두고 배치되고, 제2, 제4 가상축(LB, LD)이 단일의 수평면 상을 연재하고 있다.

본 실시예에서는, 제2, 제4 안테나(12B, 12D)의 가상축(LB, LD)이 전후 방향에 대하여 각각 내방(內方)으로 4도 경사한 방향으로 연재하고 있다. 따라서, 제2, 제4 가상축(LB, LD)이 교차하도록 배치되어 있다.

제1, 제3 안테나(12A, 12C)는, 수평 방향으로 간격(dH)(제2 간격)을 두고 배치되어 있다.

제1, 제3 가상축(LA, LC)도 제2, 제4 가상축(LB, LD)와 마찬가지로 전후 방향에 대하여 각각 내방으로 4도 경사한 방향으로 연재하고 있다. 따라서, 제1, 제3 가상축(LA, LC)이 교차하도록 배치되어 있다.

도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)는, 골프 볼(B)의 이동 방향에 있어서 골프 볼(B)보다도 후방의 개소에 설치되어 있다. 덧붙여, 도 6에 있어서 부호 201은 골프 볼(B)이 재치(載置)되는 티(tee), G는 지면(수평면)을 나타낸다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 측면으로부터 본 상태에서 제1, 제2 가상축(LA, LB)이 교차하는 것과 함께, 제3, 제4 가상축(LC, LD)이 교차하고 있다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 평면으로부터 본 상태에서 제1, 제3 가상축(LA, LC)이 교차하는 것과 함께, 제2, 제4 가상축(LB, LD)이 교차하고 있다.

또한, 평면으로부터 본 상태에서, 좌우 방향에 있어서 제1, 제3 안테나(12A, 12C)(제2, 제4 안테나(12B, 12D))의 간격(dH)의 중심을 지나고 수평 방향으로 연재하는 가상선(CL) 상에 티(201)에 재치된 골프 볼(B)의 중심점이 배치되어 있다. 이 중심점을 기준 위치(O)(혹은 원점 O)로 한다.

본 실시예에서는, 도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이, 실제로 기준 위치(O)로부터 타격된 골프 볼(B)의 궤적의 변화를 고려하여, 상술한 각 가상축이 교차하는 점을 기준 위치(O)보다도 전방의 위치로 설정하였다.

이와 같이 하는 것으로, 측면으로부터 본 상태에서, 제1, 제2 안테나(12A, 12B)의 각각으로부터 송신되는 송신파(W1)가 겹치는 영역과, 제3, 제4 안테나(12C, 12D)의 각각으로부터 송신되는 송신파(W1)가 겹치는 영역이, 실제로 타격된 골프 볼(B)의 이동 궤적과 겹치는 범위를 상하 방향에 걸쳐 넓게 확보하는 데 있어서 유리하게 된다. 도 6에 있어서 송신파(W1)가 겹치는 영역을 해칭으로 도시한다.

또한, 이와 같이 하는 것으로, 평면으로부터 본 상태에서, 제1, 제3 안테나(12A, 12C)의 각각으로부터 송신되는 송신파(W1)가 겹치는 영역과, 제2, 제4 안테나(12B, 12D)의 각각으로부터 송신되는 송신파(W1)가, 실제로 타격된 골프 볼(B)의 이동 궤적과 겹치는 범위를 좌우 방향에 걸쳐 넓게 확보하는 데 있어서 유리하게 된다. 도 7에 있어서 송신파(W1)가 겹치는 영역을 해칭으로 도시한다.

따라서, 기준 위치(O)에서 골프 클럽 헤드(4)로 타격된 골프 볼(B)의 이동 방향이 상하 방향 혹은 좌우 방향에 걸쳐 다소 변화하였다고 하여도, 이동하는 골프 볼(B)을 상기의 송신파(W1)가 겹치는 영역 내에서 확실히 포착하는 데 있어서 유리하게 된다. 바꾸어 말하면, 골프 볼(B)에 대하여 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)로부터 송신파(W1)를 확실히 맞히는 것과 함께, 골프 볼(B)에서 반사된 반사파(W2)를 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)에 의하여 확실히 수신하는 데 있어서 유리하게 되고, 타격 직후의 골프 볼(B)의 이동 속도(Vα)(초속), 스핀량(SP)의 계측을 확실히 행하는 데 있어서 유리하게 된다.

덧붙여, 본 실시예에서는, 제2, 제4 안테나(12B, 12D)의 가상축(LB, LD)을 수평 방향으로 연재시키고, 제1, 제3 안테나(12A, 12C)의 가상축(LA, LC)을 상방으로 경사시키고 있다. 이와 같이 하는 것으로, 제1, 제2 안테나(12A, 12B)의 각각으로부터 송신되는 송신파(W1)가 겹치는 영역과 제3, 제4 안테나(12C, 12D)의 각각으로부터 송신되는 송신파(W1)가 겹치는 영역이, 실제로 타격된 골프 볼(B)의 이동 궤적과 겹치는 범위를 상하 방향에 걸쳐 넓게 확보하는 데 있어서 보다 한층 유리하게 된다.

또한, 제2, 제4 안테나(12B, 12D)의 가상축(LB, LD)과, 제1, 제3 안테나(12A, 12C)의 가상축(LA, LC)과의 쌍방을 상방으로 경사시켜도 무방하지만, 상술한 바와 같이 하면, 송신파(W1)가 겹치는 영역을 상하 방향에 걸쳐 넓게 확보하는 데 있어서 보다 유리하게 된다.

제1 내지 제4 도플러 센서(14A, 14B, 14C, 14D)는, 케이스(26)에 수용 보지되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 내지 제4 도플러 센서(14A ~ 14D)는, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)의 각각에 송신 신호를 공급하는 것이다. 또한, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)의 각각으로부터 공급되는 수신 신호에 기초하여 도플러 주파수(Fd)를 가지는 제1 내지 제4 도플러 신호(SdA, SdB, SdC, SdD)를 시계열 데이터로서 생성하는 것이다.

마이크(16)는, 골프 볼(B)이 골프 클럽 헤드(4)에 의하여 타격되었을 때에 발생하는 타격음을 수음하여 음성 신호를 검출하는 것이다.

트리거 신호 발생부(18)는, 마이크(16)에 의하여 검출된 음성 신호의 진폭이 미리 정해진 역치를 상회하였을 때에, 트리거 신호(trg)를 생성하여 연산 유닛(40)에 공급하는 것이다.

트리거 신호(trg)는, 연산 유닛(40)에 대하여 후술하는 데이터 처리의 개시를 지시하는 것이다.

덧붙여, 상술한 바와 같이 트리거 신호 발생부(18)가 단지 타격음에 따라 트리거 신호(trg)를 생성하는 것인 경우, 볼 계측 유닛(20)의 설치 환경에 따라서는 이하의 문제가 생기는 것이 염려된다.

즉, 볼 계측 유닛(20)의 설치 환경이 예를 들어 복수의 타석을 구비하는 골프 연습장인 경우, 볼 계측 유닛(20)의 계측 대상이 되는 타석 이외의 주위의 타석의 타격음에 의하여도 트리거 신호(trg)가 생성되고, 볼 계측 유닛(20)의 오동작이 발생하는 것이 염려된다.

따라서, 본 실시예에서는, 이하와 같이 구성하는 것으로 상기 오동작의 방지를 도모하고 있다.

트리거 신호 발생부(18)를, 마이크(16)로부터의 음성 신호에 더하여, 도플러 센서(14)로부터의 도플러 신호(Sd)를 입력한다.

그리고, 트리거 신호 발생부(18)는, 도플러 신호(Sd)를 수신하고, 또한, 타격음의 음성 신호가 미리 정해진 역치를 상회하였을 때에, 트리거 신호(trg)를 생성하여 연산 유닛(40)에 공급한다. 이 경우, 당초 발생하는 도플러 신호(Sd)는 골프 클럽 헤드(4)의 움직임을 검출한 것이 된다.

따라서, 트리거 신호 발생부(18)는, 골프 클럽(2)의 움직임과 타격음의 양방으로 트리거 신호(trg)를 생성하기 때문에, 볼 계측 유닛(20)의 오동작을 적확(的確)하게 방지하는 데 있어서 유리하게 된다.

트리거 신호 발생부(18)는 트리거 신호(trg)를 생성할 수 있으면, 마이크(16) 이외의 센서를 이용하여도 무방하다. 예를 들어, 미리 정해진 특정의 위치(예를 들어 기준 위치(O))를 통과하는 골프 클럽 헤드(4)를 검출하는 광 센서를 설치하고, 당해 광 센서의 검출 신호에 기초하여 트리거 신호 발생부(18)가 트리거 신호(trg)를 생성하는 등 임의이다. 그렇지만, 광 센서는 설치하는 위치나 방향을 엄밀하게 조정할 필요가 있는 것으로부터, 본 실시예와 같이 마이크(16)를 이용하는 쪽이 설치 작업의 간소화를 도모하는 데 있어서 유리하게 된다.

(골프 클럽 계측 유닛(30))

골프 클럽 계측 유닛(30)은, 골프 클럽(2)의 골프 클럽 헤드(4)의 3차원 위치와 향하는 쪽(방향)을 나타내는 시계열 데이터를 계측하는 것이다.

본 실시예에서는, 골프 클럽 계측 유닛(30)은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 트랜스미터(312)와, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)와, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)와, 컨트롤러·데이터 처리 장치(318)를 포함하여 구성되어 있다.

트랜스미터(312)는, 미리 정해진 위치에 설치되어 있고, 도 9에 도시하는 바와 같이, 트랜스미터(312)는, 서로 직교하는 3축(X축, Y축, Z축) 방향에 각각 루프상(狀)으로 감겨진 3개의 코일에 의하여 구성되어 있다.

본 실시예에서는, 트랜스미터(312)는, X축 및 Y축이 수평면 상(上)을 연재하고, Z축이 연직 방향을 향하도록 설치되어 있다.

본 실시예에서는, 트랜스미터(312)의 중심 위치를 미리 정해진 기준 위치(1202)로 하고, 기준 위치(1202)를 통과하는 Y축 방향을 미리 정해진 기준 방향(1204)으로 한다.

트랜스미터(312)는, 컨트롤러·데이터 처리 장치(318)로부터 공급되는 구동 신호에 의하여, 힘과 방향에 관한 분포가 기지인 자장을 발생시킨다.

골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 서로 직교하는 3축(X축, Y축, Z축) 방향에 각각 루프상으로 감겨진 3개의 코일에 의하여 구성되어 있다.

골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, 제1 계측점(1402) 및 제1 계측 방향(1404)을 가지고 있다.

골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, 제1 계측점(1402)의 둘레의 자기를 서로 직교하는 X축, Y축, Z축의 3축 방향에서 감지하는 것과 함께, 기준 위치(1202)에 대한 제1 계측점(1402)의 3차원 위치 및 기준 방향(1204)에 대한 제1 계측 방향(1404)의 방향에 따라 제1 검출 신호(S1)를 출력하는 것이다.

본 실시예에서는, 제1 계측점(1402)은 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 중심 위치이고, 제1 계측 방향(1404)은 제1 계측점(1402)을 통과하는 Y축 방향이다.

골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, 골프 클럽(2)에 고정되고, 본 실시예에서는, 골프 클럽(2)의 그립부(3)에 고정되어 있다.

본 실시예에서는, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, Y축(제1 계측 방향(1404))을 골프 클럽(2)의 타격 방향과 평행시키고, 또한, Z축을 샤프트축과 평행시키고 있다.

보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 서로 직교하는 3축(X축, Y축, Z축) 방향에 각각 루프상으로 감겨진 3개의 코일에 의하여 구성되어 있다.

보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 제2 계측점(1602) 및 제2 계측 방향(1604)을 가지고 있다.

보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 제2 계측점(1602)의 둘레의 자기를 서로 직교하는 X축, Y축, Z축의 3축 방향에서 감지하는 것과 함께, 3축 방향 중 하나의 축인 Y축을 골프 클럽(2)의 타격 방향을 향하여, 기준 위치(1202)에 대한 제2 계측점(1602)의 3차원 위치 및 기준 방향(1204)에 대한 제2 계측 방향(1604)의 방향에 따라 제2 검출 신호(S2)를 출력하는 것이다.

본 실시예에서는, 제2 계측점(1602)은 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)의 중심 위치이고, 제2 계측 방향(1604)은 제2 계측점(1602)을 통과하는 Y축 방향이다.

보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 보지 수단(320)에 일체적으로 지지되어 있다.

본 실시예에서는, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 후술하는 바와 같이 Y축(제2 계측 방향(1604))을 골프 클럽(2)의 타격 방향과 평행시키고, 또한, Z축을 연직 방향을 향하고 있다.

이와 같은 골프 클럽 계측 유닛(30)으로서, 예를 들어, LIBERTY(Polhemus사제)를 들 수 있다.

덧붙여, 골프 클럽 계측 유닛(30)의 상세한 구성에 관하여는 후술한다.

(보지 수단(320))

보지 수단(320)은, 설정된 라이각 및 로프트각 대로 되도록 골프 클럽(2)을 보지하는 것이다.

보지 수단(320)은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 베이스(2002)와, 프레임(2004)과, 지지부(2006)와, 위치 결정판(2008)을 포함하여 구성되어 있다.

베이스(2002)는, 바닥면(수평면)에 재치되는 것이다.

프레임(2004)은, 베이스(2002)로부터 입설(立設)되어 있다.

지지부(2006)는, 프레임(2004)에 설치되고 골프 클럽(2)의 샤프트(6)를 착탈(着脫) 가능하게, 또한, 골프 클럽(2)의 위치와 방향을 조정 가능하게 지지하는 것이다. 이와 같은 지지부(2006)로서 종래 공지의 다양한 구조가 사용 가능하다.

도 10은 위치 결정판(2008)에 골프 클럽 헤드(4)의 페이스면(402)이 닿은 상태를 도시하는 평면도, 도 11은 도 10의 A화살표 방향으로부터 본 도면, 도 12는 도 10의 B화살표 방향으로부터 본 도면이다.

도 10 내지 도 12에 도시하는 바와 같이, 위치 결정판(2008)은, 직사각형 판상을 나타내고, 수평면 상을 연재하도록 베이스(2002) 상에 스페이서(2010)를 통하여 취착(取着)되어 있다. 덧붙여, 도 11에 있어서 부호 G는 바닥면을 나타낸다.

위치 결정판(2008)은, 그 1변에 단면이 예각을 이루는 에지부(2008A)가 수평면과 평행을 이루도록 직선상(直線狀)으로 연재 형성되어 있다.

위치 결정판(2008)은, 그 상면에 에지부(2008A)의 연재 방향의 중심을 통과하고 에지부(2008A)와 직교하는 기준선(2012)이 표시되어 있다.

위치 결정판(2008)의 상면에 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)가 설치되어 있다.

보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 평면으로부터 본 상태에서, 제2 계측점(1602)이 기준선(2012) 상에 위치하고, 제2 계측 방향(1604)이 기준선(2012)과 일치(평행)하고 있다.

골프 클럽(2)은, 페이스면(402)의 중심점(410)을 에지부(2008A)가 통과하도록 페이스면(402)이 에지부(2008A)에 닿은 상태에서 설정된 라이각 및 로프트각 대로 되도록 지지부(2006)에 의하여 지지된다.

본 실시예에서는, 골프 클럽(2)이 설정된 라이각 및 로프트각 대로 되어 있다는 것은, 페이스면(402)의 법선과 타출 방향이 평행을 이루고 있는 상태이고, 또한, 연직선에 대하여 샤프트축이 이루는 각도가 올바른 라이각이 되어 있는 상태를 말한다.

페이스면(402)에 스코어 라인(412)이 형성되어 있는 경우, 설정된 라이각 대로 골프 클럽(2)이 지지부(2006)에 의하여 지지되면, 도 12에 도시하는 바와 같이, 스코어 라인(412) 또는 그 연장선과 에지부(2008A)가 평행을 이룬다.

따라서, 스코어 라인(412)과 에지부(2008A)가 평행이 되도록 지지부(2006)를 조정하는 것에 의하여 골프 클럽(2)을 설정된 라이각 대로 지지할 수 있다.

또한, 일부의 퍼터 클럽과 같이, 페이스면(402)에 스코어 라인(412)이 형성되어 있지 않는 경우는, 페이스면(402)의 좌우 폭 방향으로 연재하는 가상선과 에지부(2008A)가 평행이 되도록 지지부(2006)를 조정하는 것에 의하여 골프 클럽(2)을 설정된 라이각 대로 지지할 수 있다.

이와 같이 하여 골프 클럽(2)이 보지 수단(320)에 보지된 상태에 있어서, 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 및 페이스면(402)의 방향과, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)의 제2 계측점(1602) 및 제2 계측 방향의 방향은 기지의 관계가 된다.

따라서, 제2 계측점(1602) 및 제2 계측 방향(1604)의 방향으로부터 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 및 페이스면(402)의 방향을 구하는 것이 가능해진다.

(골프 클럽 계측 유닛(30)의 상세)

골프 클럽 계측 유닛(30)에 관하여 보다 상세하게 설명한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 컨트롤러·데이터 처리 장치(318)는, 구동 회로(318A), 검출 회로(318B), 컴퓨터(318C)를 가지고 있다.

구동 회로(318A)는, 트랜스미터(312)에 소정의 3종류의 자장을 순차 발생시키는 구동 신호를 생성하고, 당해 구동 신호를 트랜스미터(312)에 공급하는 것이다.

검출 회로(318B)는, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)로부터 공급되는 제1 검출 신호(S1)와, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)로부터 공급되는 제2 검출 신호(S2)를 검출하는 것이다.

컴퓨터(318C)는, 데이터 처리용 소프트웨어를 실행하는 것에 의하여 다음의 기능을 실현한다.

즉, 컴퓨터(318C)는, 구동 회로(318A) 및 검출 회로(318B)를 제어하고, 검출 회로(318B)로부터 얻어진 출력 전압으로부터 데이터 처리를 행하여, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 위치와 방향 및 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)의 위치와 방향을 나타내는 데이터를 생성한다.

컴퓨터(318C)는, 전술한 바와 같이 트랜스미터(312)의 위치를 기준 위치(1202)로 하고, 서로 직교하는 3축X, Y, Z를 기준으로 하는 3차원 위치 좌표(x, y, z)의 시계열 데이터를 연산하여 출력한다.

또한, 컴퓨터(318C)는, 전술한 바와 같이 트랜스미터(312)를 중심으로 하는 Y축 방향을 기준 방향(1204)으로 하고, 이 기준 방향(1204)에 대한 자기 센서(314, 316)의 방향을 나타내는 자세 각도, 즉 요(yaw)각, 피치각 및 롤각(이후에서는, (θy,θp,θr)로 나타낸다)의 시계열 데이터를 연산하여 출력하는 것이다.

따라서, 3차원 위치 좌표(x, y, z)의 시계열 데이터가 자기 센서(314, 316)의 위치를 나타내는 데이터이고, 요각(θy), 피치각(θp) 및 롤각(θr)의 시계열 데이터가 자기 센서(314, 316)의 방향을 나타내는 데이터이다.

다음으로, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 제1 계측점(1402)의 기준 위치(1202)에 대한 3차원 위치 좌표(x, y, z)와 제1 계측 방향(1404)의 기준 방향(1204)에 대한 자세 각도(θy,θp,θr)의 시계열 데이터의 생성에 관하여 설명한다.

구동 회로(318A)는, 컴퓨터(318C)의 지령 신호에 따라서, 주파수와 위상이 상시 일정한 동일 신호를 출력하고, 트랜스미터(312)의 3축 방향으로 감겨진 3개의 루프상 코일을 순차 여자(勵磁)한다.

각 루프상 코일은, 여자마다 각각 다른 자장을 발생하고, 그것에 기초하여 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 3축 방향으로 감겨진 3개의 루프상 코일에 각각 독립한 출력 전압(V)을 발생시킨다.

이 출력 전압(V)은, 트랜스미터(312)의 3개의 루프상 코일에 의하여 여자되는 3개의 자장에 따라, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 3개의 루프상 코일에 발생하는 3개의 출력 전압(V)을 얻을 수 있기 때문에, 합계 9개(3×3개)의 출력 전압(V)이 얻어진다.

한편, 자장을 형성시키는 트랜스미터(312)가 소정의 위치에 고정 설치되어 있기 때문에, 발생하는 자장의 힘과 방향에 관한 분포는 트랜스미터(312)의 설치된 기준 위치(1202) 및, 기준 방향(1204)에 대하여 기지가 된다.

이 형성된 자장에 의하여 생기는 9개의 출력 전압(V)을 이용하는 것에 의하여, 상기 기준 위치(1202)에 대한 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 3차원 위치 좌표(x, y, z)와 상기 기준 방향(1204)에 대한 자세 각도(θy,θp,θr)의 6개의 미지수를 구할 수 있다.

컨트롤러·데이터 처리 장치(318)의 컴퓨터(318C)에 있어서, 검출 회로(318B)로부터 보내져 온 9개의 출력 전압(V)을 이용하여, 3차원 위치 좌표(x, y, z)와 자세 각도(θy,θp,θr)의 데이터를 연산하여 구한다.

골프 클럽 계측 유닛(30)에서 얻어진 3차원 위치 좌표(x, y, z)와 자세 각도(θy,θp,θr)는, 연산 유닛(40)에 받아들여져, RD 변환되고, 그립부(3)의 스윙 중의 거동의 시계열 데이터를 얻을 수 있다.

덧붙여, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)의 제2 계측점(1602)의 기준 위치(1202)에 대한 3차원 위치 좌표(x, y, z)와, 제2 계측 방향(1604)의 기준 방향(1204)에 대한 자세 각도(θy,θp,θr)의 데이터의 생성은, 기본적으로 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 경우와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.

덧붙여, 전술한 바와 같이, 트랜스미터(312), 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314), 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 서로 직교하는 3축 방향을 향하여 코일이 루프상으로 감겨져 있다.

따라서, 그들의 트랜스미터(312), 각 자기 센서(314, 316)의 3축 방향을 가능한 한 합치(合致)시키는 것이, 각 자기 센서(314, 316)에서 각각 검출되는 3차원 위치 좌표(x, y, z)와 자세 각도(θy,θp,θr)와의 처리를 후술하는 연산 수단에서 행할 때의 부하를 경감하는 데 있어서 바람직하다.

이와 같은 관점으로부터, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, 3축 방향 중 하나의 축(Z축)을 샤프트축과 일치시키도록 설정하고, 또 하나의 축(Y축)을 골프 클럽(2)의 타격 방향을 향하여 골프 클럽(2)의 그립부(3)에 고정하는 것이 바람직하다.

또한, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)는, 3축 방향 중 하나의 축(Y축)을 골프 클럽(2)의 타격 방향을 향하여 보지 수단(320)에 지지하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는, 트랜스미터(312)는, X축과 Y축이 수평면 내를 연재하고, Z축이 연직 방향으로 연재하고 있다.

(연산 유닛(40))

연산 유닛(40)은, 볼 계측 유닛(20)의 제1 내지 제4 도플러 센서(14A ~ 14D)로부터 공급되는 제1 내지 제4 도플러 신호(SdA ~ SdD)를 입력하여 연산 처리를 행하는 것에 의하여, 골프 볼(B)의 이동 방향, 이동 속도(Vα), 스핀량(SP) 및 회전축 방향(RS) 등으로 이루어지는 볼 거동 데이터를 생성한다. 또한, 연산 유닛(40)은, 골프 클럽 계측 유닛(30)으로부터 공급되는 시계열 데이터에 기초하여 골프 클럽 헤드(4)의 거동을 나타내는 헤드 거동 데이터를 생성한다.

도 13은, 연산 유닛(40)의 구성을 도시하는 블록도이다.

연산 유닛(40)은, CPU(430)와 도시하지 않는 인터페이스 회로 및 버스 라인을 통하여 접속된 ROM(432), RAM(434), 하드 디스크 장치(436), 디스크 장치(438), 키보드(440), 마우스(442), 디스플레이(444), 프린터(446), 입출력 인터페이스(448) 등을 가지고 있다.

ROM(432)은 제어 프로그램 등을 격납하고, RAM(434)은 워킹에어리어를 제공하는 것이다.

하드 디스크 장치(436)는 골프 볼(B) 및 골프 클럽 헤드(4)의 거동의 계측을 행하기 위한 전용의 프로그램을 격납하고 있다.

디스크 장치(438)는 CD나 DVD 등의 기록 매체에 대하여 데이터의 기록 및/또는 재생을 행하는 것이다.

키보드(440) 및 마우스(442)는, 조작자에 의한 조작 입력을 받아들이는 것이다.

디스플레이(444)는 데이터를 표시 출력하는 것이고, 프린터(446)는 데이터를 인쇄 출력하는 것이고, 디스플레이(444) 및 프린터(446)에 의하여 데이터를 출력한다.

입출력 인터페이스(448)는, 볼 계측 유닛(20) 및 골프 클럽 계측 유닛(30)의 컨트롤러·데이터 처리 장치(318)와의 사이에서 데이터의 수수(授受)를 행하는 것이다.

(연산 유닛(40)의 기능적 구성)

도 14는, 연산 유닛(40)의 기능적 구성을 도시하는 설명도이다. 연산 유닛(40)은, 기능적으로는, 골프 볼(B)의 거동을 나타내는 볼 거동 데이터를 생성하는 볼 거동 데이터 연산부(452)와, 골프 클럽 헤드(4)의 거동을 나타내는 헤드 거동 데이터를 생성하는 헤드 거동 데이터 연산부(454)와, 출력부(460)에 의하여 구성된다.

헤드 거동 데이터 연산부(454)는, 제1 교정(calibration)부(5450), 제2 교정부(5452), 제1 시계열 데이터 생성부(5453), 제2 시계열 데이터 생성부(5454), 기억부(5456), 거동 데이터 생성부(5458) 등을 포함하여 구성되어 있다.

헤드 거동 데이터 연산부(454)의 각부(各部)에 관하여 설명하기 전에, 전제가 되는 트랜스미터(312), 골프 클럽(2), 골프 볼(B)의 위치 관계에 관하여 설명한다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 트랜스미터(312)는, 미리 정해진 위치에 설치되고, 구체적으로는, 골프 스윙하는 사람의 후방에 고정 배치되어 있다.

바닥면(G) 상에는, 골프 볼(B)을 재치하기 위한 볼 설치 위치(P0)가 미리 정해져 있고, 이 볼 설치 위치(P0)는 바닥면(G) 상에 설치된 마크 등에 의하여 표시되어 있다. 혹은, 볼 설치 위치(P0)에 티가 설치되고, 이 티에 골프 볼(B)이 재치된다.

또한, 볼 설치 위치(P0)의 전방에는, 골프 볼(B)을 타출 목표로서의 타겟(C)이 설치되어 있다. 덧붙여, 도시의 제약상, 도면 상에서는 볼 설치 위치(P0)와 타겟(C)이 근접하여 그려져 있지만, 실제로는 볼 설치 위치(P0)와 타겟(C)은 소정의 거리(드라이버 등 비거리가 나오는 클럽을 이용하는 정도(程度)의 거리)가 있는 것으로 한다.

골퍼는, 골프 클럽(2)을 스윙하는 것에 의하여, 골프 클럽 헤드(4)의 페이스면(402)에 의하여 볼 설치 위치(P0)에 재치된 골프 볼(B)을 타겟(C)을 향하여 타출한다.

이 경우, 볼 설치 위치(P0)에 재치된 골프 볼(B)의 중심점(P1)(도 16)과 타겟(C)을 잇는 직선이 목표선(L)이다.

덧붙여, 골퍼가 골프 클럽(2)을 스윙하는 데 있어서, 트랜스미터(312)가 골퍼나 골프 클럽(2)의 방해가 되지 않도록, 트랜스미터(312)와 볼 설치 위치(P0)와의 사이에 충분한 간격이 확보되어 있다.

제1 교정부(5450)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 보지 수단(320)에 골프 클럽(2)이 보지된 상태에서, 제1 검출 신호(S1)와 제2 검출 신호(S2)에 기초하여, 제1 계측점(1402)에 대한 골프 클럽 헤드(4)의 미리 정해진 기준점인 페이스면(402)의 중심점(410)(도 18)의 3차원 위치 데이터와, 제1 계측 방향(1404)에 대한 골프 클럽 헤드(4)의 페이스면(402)의 방향을 나타내는 방향 데이터를 제1 교정 데이터(Dc1)로서 얻는 것이다.

바꾸어 말하면, 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 데이터는, 제1 계측점(1402)을 3차원 좌표의 원점으로서 얻어지는 데이터이고, 페이스면(402)의 방향 데이터는, 제1 계측 방향(1404)을 3차원 좌표의 좌표축(Y축)으로서 얻어지는 데이터이다.

즉, 제1 검출 신호(S1)와 제2 검출 신호(S2)에 기초하여, 제1 계측점(1402)에 대한 제2 계측점(1602)의 3차원 위치 데이터와, 제1 계측 방향(1404)의 방향에 대한 제2 계측 방향(1604)의 방향 데이터가 얻어진다.

여기에서, 전술한 바와 같이, 제2 계측점(1602) 및 제2 계측 방향(1604)의 방향으로부터 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 및 페이스면(402)의 방향이 얻어진다.

따라서, 제1 검출 신호(S1)와 제2 검출 신호(S2)에 기초하여, 제1 계측점(1402)에 대한 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 데이터와, 제1 계측 방향(1404)의 방향에 대한 페이스면(402)의 방향 데이터를 제1 교정 데이터(Dc1)로서 얻을 수 있다.

즉, 제1 교정 데이터(Dc1)는, 제1 계측점(1402)에 대한 페이스면(402)의 중심점(410)의 위치의 보정과, 제1 계측 방향(1404)의 방향에 대한 페이스면(402)의 향하는 쪽(방향)의 보정을 행하기 위한 데이터이다.

제2 교정부(5452)는, 도 10, 도 11에 도시하는 바와 같이, 평면으로부터 본 상태에서, 제2 계측점(1602)이 볼 설치 위치(P0)에 위치하는 골프 볼(B)의 중심점(P1)과 합치하고, 또한, 제2 계측 방향(1604)의 방향이 목표선(L)의 방향과 합치하도록, 보지 수단(320)을 바닥면 위에 위치시킨 상태에서, 제2 검출 신호(S2)에 기초하여, 기준 위치(1202)에 대한 제2 계측점(1602)의 3차원 위치 데이터와, 기준 방향(1204)에 대한 제2 계측 방향(1604)의 방향을 나타내는 방향 데이터를 제2 교정 데이터(Dc2)로서 얻는 것이다.

바꾸어 말하면, 제2 계측점(1602)의 3차원 위치 데이터는, 기준 위치(1202)를 3차원 좌표의 원점으로서 얻어지는 데이터이고, 제2 계측 방향(1604)의 방향 데이터는, 기준 방향(1204)을 3차원 좌표의 좌표축(Y축)으로서 얻어지는 데이터이다.

즉, 제2 교정 데이터(Dc2)는, 기준 위치(1202)에 대한 골프 볼(B)의 설치 위치의 보정과, 기준 방향(1204)에 대한 목표선(L)의 방향의 보정을 행하기 위한 데이터이다.

제1 시계열 데이터 생성부(5453)는, 골퍼에 의하여 골프 클럽(2)이 스윙되는 과정에 있어서 제1 검출 신호(S1)에 기초하여 생성한 기준 위치(1202)에 대한 제1 계측점(1402)의 3차원 위치 데이터와 기준 방향(1204)에 대한 제1 계측 방향(1404)의 방향을 나타내는 방향 데이터로 이루어지는 실측 데이터를, 제1 교정 데이터(Dc1)를 이용하여 보정하는 것에 의하여 제1 시계열 데이터(D1)를 생성하는 것이다.

제2 시계열 데이터 생성부(5454)는, 제1 시계열 데이터(D1)를 제2 교정 데이터(Dc2)를 이용하여 보정하는 것에 의하여 제2 시계열 데이터(D2)를 생성하는 것이다.

기억부(5456)는, 3차원 좌표계에 있어서, 골프 클럽 헤드(4)를 재현한 3차원 형상 모델(M)을 기억하는 것이다.

바꾸어 말하면, 기억부(5456)는, 3차원 형상 모델(M)을 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 및 페이스면(402)의 방향에 관련지어서 기억하는 것이다.

또한, 본 실시예에서는, 기억부(5456)에는, 골프 클럽 헤드(4)의 로프트각과, 골프 볼(B)의 직경이 미리 등록되어 있다.

본 실시예에서는, 기억부(5456)는, 연산 수단의 하드 디스크 장치(436) 혹은 RAM(434)에 의하여 구성된다.

거동 데이터 생성부(5458)는, 제2 시계열 데이터(D2)와, 골프 클럽 헤드(4)의 3차원 형상 모델(M)에 기초하여 골프 클럽 헤드(4)의 거동을 나타내는 헤드 거동 데이터(D3)를 생성하는 것이다.

본 실시예에서는, 거동 데이터 생성부(5458)는, 3차원 형상 모델(M)의 위치 및 방향의 시계열 데이터를 산출하는 산출부(5458A)와, 상기의 시계열 데이터로부터 헤드 거동 데이터(D3)를 구하는 해석부(5458B)로 구성되어 있다.

여기에서, 헤드 거동 데이터(D3)에 관하여 한층 더 설명한다.

본 실시예에서는, 헤드 거동 데이터(D3)는, 이하의 데이터를 포함한다.

(1) 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적을 나타내는 시계열 데이터로서의 이동 궤적 데이터:

이동 궤적 데이터는, 후술하는 바와 같이, 페이스면(402)의 중심점(410)의 이동 궤적에 의하여 도시되고(도 21, 도 22), 혹은, 골프 클럽 헤드(4)의 외형을 나타내는 애니메이션 데이터(도 23)에 의하여 도시된다.

(2) 좌우 진입각(θLR):

좌우 진입각(θLR)은, 도 16에 도시하는 바와 같이, 페이스면(402)의 중심점(410)의 이동 궤적(T)과 목표선(L)을 수평면에 투영하였을 때에, 수평면 상에 있어서 이동 궤적(T)과 목표선(L)이 이루는 각도를 말한다. 덧붙여, 도면 중, 화살표(F)는 골프 클럽 헤드(4)의 이동 방향을 나타낸다.

(3) 상하 진입각(θUD):

상하 진입각(θUD)이란, 도 17에 도시하는 바와 같이, 페이스면(402)의 중심점(410)의 이동 궤적(T)과 목표선(L)을 목표선(L)과 평행하는 연직면에 투영하였을 때에, 연직면 상에 있어서 이동 궤적(T)과 목표선(L)이 이루는 각도를 말한다.

[0048]

(4) 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 골프 클럽 헤드(4)의 방향을 나타내는 방향 데이터(Df):

본 실시예에서는, 방향 데이터(Df)는, 타격 시 페이스각(φ)과 타격 시 로프트각(α)과 타격 시 라이각(β)을 포함한다.

이하, 도 18, 도 19, 도 20을 참조하여 설명한다.

(4－1) 타격 시 페이스각(φ)은, 도 18에 도시하는 바와 같이, 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 페이스면(402)의 중심점(410)을 통과하는 법선(H)과 목표선(L)을 수평면에 투영하였을 때에, 수평면 상에 있어서 법선(H)과 목표선(L)이 이루는 각도에 의하여 나타난다.

(4－2) 타격 시 로프트각(α)은, 도 19에 도시하는 바와 같이, 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 페이스면(402)의 중심점(410)을 통과하는 법선(H)과 당해 법선(H)과 교차하는 수평면(바닥면(G))과 평행한 평면이 이루는 각도에 의하여 도시된다.

여기에서, 거동 데이터 생성부(5458)에 의한 타격 시 로프트각(α)의 생성은, 제2 시계열 데이터(D2)와, 기억부(5456)에 미리 등록된 골프 클럽 헤드(4)의 로프트각에 기초하여 이루어진다.

(4－3) 타격 시 라이각(β)은, 도 20에 도시하는 바와 같이, 페이스면(402)이 골프 볼(B)을 타격하기 직전에 있어서의 샤프트축(602)의 연장선과 이 연장선이 교차하는 수평면(본 예에서는 바닥면(G))이 이루는 각도에 의하여 도시된다.

(5) 페이스면(402)이 골프 볼(B)에 해당되는 개소를 나타내는 타점 위치의 데이터:

여기에서, 거동 데이터 생성부(5458)에 의한 타점 위치의 데이터의 생성은, 제2 시계열 데이터(D2)와, 3차원 형상 모델(M)과, 기억부(5456)에 미리 등록된 골프 볼(B)의 직경에 기초하여 이루어진다.

덧붙여, 본 실시예에서는, 상술한 헤드 거동 데이터(D3) 중, 적어도 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적 및 타격 시 페이스각(φ)을 산출할 수 있으면 된다.

(볼 거동 데이터 연산부(452))

계속하여, 볼 거동 데이터 연산부(452)의 구성에 관하여 설명한다.

도 14에 도시하는 바와 같이, 볼 거동 데이터 연산부(452)는, 축적부(5230)와, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)와, 속도 연산부(5234)와, 이동 방향 연산부(5235)와, 이동 속도 연산부(5236)와, 스핀량 연산부(5238)와, 회전축 연산부(5240)를 포함하여 구성되어 있다.

축적부(5230)는, 제1 내지 제4 도플러 신호(SdA ~ SdD)와 트리거 신호(trg)를 미리 정해진 샘플링 주기로 시간 경과에 따라 차례로 축적하는 것이다. 본 실시예에서는, CPU(430)가 도플러 신호(Sd)와 트리거 신호(trg)를 상기 샘플링 주기로 샘플링하여 RAM(434)에 도플러 신호(Sd)의 샘플링 데이터 및 트리거 신호(trg)의 샘플링 데이터로서 격납한다.

축적부(5230)는, 예를 들어, 볼 계측 유닛(20)의 전원이 투입되는 것과 동시에 샘플링 동작을 개시한다.

도 24는, 골프 클럽 헤드(4)에 의하여 골프 볼(B)을 타격하였을 때의 도플러 신호(Sd)의 일례를 도시하는 선도(線圖)이고, 횡축에 시간 t(sec), 종축에 진폭(임의 단위)을 취하고 있다.

도 24에 있어서, 처음의 큰 진폭을 나타내는 파형 부분이 골프 클럽 헤드(4)에 의하여 생기는 도플러 신호의 부분을 도시하고, 그 후에 계속되는 파형 부분이 타격된 골프 볼(B)에 의하여 생기는 도플러 신호의 부분을 도시하고 있다.

신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 축적부(5230)에 축적된 제1 내지 제4 도플러 신호(SdA ~ SdD)의 샘플링 데이터를 주파수 해석(연속 FFT 해석, 혹은, 웨이블릿 해석)하는 것에 의하여 신호 강도 분포 데이터(P)를 각각 생성한다. 바꾸어 말하면, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 도플러 센서(14)로부터 얻어진 도플러 신호(Sd)를 주파수 해석하는 것에 의하여 주파수마다의 신호 강도의 분포를 나타내는 신호 강도 분포 데이터(P)를 생성한다.

본 실시예에서는, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 축적부(5230)에 축적된 트리거 신호(trg)에 기초하여, 축적부(5230)에 축적된 시계열 데이터인 도플러 신호(SdA ~ SdD)의 샘플링 데이터를 미리 정해진 구간으로 특정하여 신호 강도 분포 데이터(P)의 생성을 실시한다. 여기에서, 도플러 신호(Sd)의 샘플링 데이터의 구간은 단일의 트리거 신호(trg)에 기초하여 동기하여 특정된다.

바꾸어 말하면, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 방류 방식으로 축적되어 있는 도플러 신호(SdA ~ SdD)의 샘플링 데이터 중, 골프 볼(B)이 타격된 후의 구간에 있어서의 샘플링 데이터를 특정하여 신호 강도 분포 데이터(P)의 생성을 실시한다.

샘플링 데이터를 미리 정해진 구간으로 특정하는 방법으로서는 이하의 방법이 예시된다.

즉, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 트리거 신호(trg)의 검출 시점을 기준 시점으로 하여, 기준 시점으로부터 카운트하여 a개째까지의 샘플링 데이터를 제외하고, a＋1개째부터 b개째(a＜b)까지의 샘플링 데이터를 특정하여 신호 강도 분포 데이터(P)의 생성을 실시한다.

이 경우, a＋1개째부터 b개째(a＜b)까지의 샘플링 데이터에, 골프 클럽 헤드(4)에 의한 영향을 받은 데이터가 포함되지 않도록, 상기의 수치 a, b를 설정한다.

수치 a, b는, 실제로 골프 클럽(2)이 스윙된 경우의 골프 클럽 헤드(4)의 스피드의 변화를 고려하여 설정하면 된다.

혹은, 트리거 신호(trg)의 검출 시점을 기준 시점으로 하여, 경과 시간에 기초하여 골프 클럽 헤드에 의한 영향을 받은 데이터가 포함되지 않도록, 샘플링 데이터를 미리 정해진 구간으로 특정하여도 무방하다.

또한, 상기의 수치 a, b의 설정은, 기준 위치(O)에 대하여 골프 볼(B)이 약 1m 이동한 시점 전후에 있어서의 샘플링 데이터가 얻어지도록 설정된다. 이 이유는, 골프 클럽 헤드(4)로 타격된 골프 볼(B)이 1m 전후 이동한 시점에 있어서의 이동 속도의 변화가 거의 무시할 수 있기 때문이다.

또한, 신호 강도 분포 데이터(P)에는 노이즈가 포함되어 있기 때문에, 후술하는 도플러 주파수 성분, 혹은, 신호 강도 분포 데이터(P)의 폭(신호 강도 분포 데이터(P)가 이루는 산의 폭)을 정확하게 또한 안정되게 검출하기 위하여, 노이즈를 억제하는 것이 바람직하다.

그래서, 본 실시예에서는, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 신호 강도 분포 데이터(P)를 구성하는 신호 강도(Ps)에 관하여 이동 평균을 취하는 처리를 실시하는 것에 의하여 노이즈의 영향을 억제한 신호 강도 분포 데이터(P)를 얻도록 하고 있다.

속도 연산부(5234)는, 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(PA ~ PD)의 각각에 기초하여, 골프 볼(B)의 이동 속도에 대응하는 도플러 주파수 성분을 검출하고, 그들의 검출한 도플러 주파수 성분에 기초하여 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)를 산출하는 것이다.

각 신호 강도 분포 데이터(P)로부터 도플러 주파수 성분을 검출하는 방법으로서는 이하의 수순이 예시된다.

(1) 신호 강도 분포 데이터(P)를 구성하는 신호 강도의 데이터에 관하여 이동 평균을 취하는 것에 의하여 노이즈의 영향을 억제한 신호 강도 분포 데이터(P)를 얻는다.

(2) 이동 평균을 취한 신호 강도 분포 데이터(P)에 있어서 신호 강도의 피크값, 혹은, 신호 강도의 산의 중앙값에 대응하는 주파수를 도플러 주파수 성분(도플러 주파수)으로서 검출한다.

덧붙여, 도플러 주파수 성분의 검출 방법은, 각 신호 강도 분포 데이터(P)에 포함되는 노이즈의 영향을 억제하고, 도플러 주파수 성분을 정확하게 또한 안정되게 검출할 수 있으면 되는 것이고, 상기의 수순에 한정되는 것은 아니다.

여기에서, 골프 볼(B)의 속도의 계측 원리에 관하여 설명한다.

종래부터 알려져 있는 바와 같이, 도플러 주파수(Fd)는 식 (1)로 나타내진다.

Fd=F1－F2=2·V·F1/c (1)

단, V: 골프 볼(B)의 속도, c: 광속(3·10⁸m/s)

따라서, 식 (1)을 V에 관하여 풀면, (2)식이 된다.

V=c·Fd/(2·F1) (2)

즉, 골프 볼(B)의 속도(V)는, 도플러 주파수(Fd)에 비례하게 된다.

따라서, 도플러 신호(Sd)로부터 도플러 주파수(Fd)의 주파수 성분을 검출하고, 검출한 도플러 주파수 성분으로부터 식 (2)에 기초하여 골프 볼(B)의 속도(V)를 구할 수 있다.

그런데, 식 (2)에 의하여 얻어지는 골프 볼(B)의 이동 속도는, 안테나의 지향성을 나타내는 가상축과 일치하는 방향의 속도 성분이다.

따라서, 골프 볼(B)의 이동 궤적이 안테나의 지향성을 나타내는 가상축에 대하여 벗어날수록 식 (2)에 의하여 얻어지는 골프 볼(B)의 이동 속도의 오차가 증대하는 경향이 된다.

그래서, 본 발명에서는, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)를 이용하여 얻어진 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)와 실측된 골프 볼(B)의 이동 방향과의 사이에 상관 관계가 있고, 또한, 그들의 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)와 실측된 골프 볼(B)의 이동 속도와의 사이에 상관 관계가 있는 것에 착목하였다.

즉, 미리 상술한 2개의 상관 관계를 취득하여 두면, 그들의 2개의 상관 관계에 기초하여 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)로부터 골프 볼(B)의 이동 방향 및 이동 속도를 구하는 것이 가능해진다.

이동 방향 연산부(5235)는, 미리 얻어져 있는 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)와 실측된 골프 볼(B)의 이동 방향과의 상관 관계에 기초하여, 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)로부터 이동 방향을 산출하는 것이다.

본 실시예에서는, 골프 볼(B)의 이동 방향을 다음과 같이 정의한다.

도 25, 도 26에 도시하는 바와 같이, 기준 위치(O)를 통과하는 가상선(CL)을 포함하는 기준 연직면(Pｖ)과, 기준 위치(O)를 통과하고 기준 연직면(Pｖ)과 직교하는 기준 수평면(Ph)을 설정한다.

바꾸어 말하면, 미리 정해진 기준 위치(O)를 통과하고 수평 방향으로 연재하는 가상선(CL)을 포함하고 연직 방향으로 연재하는 평면을 기준 연직면(Pｖ)으로 한다. 기준 위치(O)를 통과하고 기준 연직면(Pｖ)과 직교하는 평면을 기준 수평면(Ph)으로 한다.

골프 볼(B)의 이동 궤적을 기준 연직면(Pｖ)에 투영하였을 경우에 투영한 이동 궤적과 기준 수평면(Ph)(가상선(CL))이 이루는 각도를 상하 각도(θy)로 한다.

골프 볼(B)의 이동 궤적을 기준 수평면(Ph)에 투영하였을 경우에 투영한 이동 궤적과 기준 연직면(Pｖ)이 이루는 각도를 좌우 각도(θx)로 한다.

골프 볼(B)의 이동 방향을 상하 각도(θy)와 좌우 각도(θx)로 정의한다.

본 실시예에서는, 연직 방향에 있어서 간격(dV)을 두고 배치된 2개의 안테나를 이용하여 실측하여 얻은 2개의 속도의 차분(差分)과, 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 상하 각도(θy)와의 상관 관계에 기초하여 상하 각도(θy)를 산출한다.

보다 상세하게는, 제1, 제2 안테나(12A, 12B)를 이용하여 실측하여 얻은 제1, 제2 속도(VA, VB)의 차분ΔVAB=VA－VB와 제3, 제4 안테나(12C, 12D)를 이용하여 얻은 제3, 제4 속도(VC, VD)의 차분ΔVCD=VC－VD와의 평균값(ΔVAB＋ΔVCD)/2를, 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)의 평균값(ΔVaｖe)으로 제산(除算)한 제1 값 D1=((ΔVAB＋ΔVCD)/2)/Vaｖe를 산출한다.

또한, 미리 실측하여 얻은 제1 값(D1)과, 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 상하 각도(θy)와의 상관 관계에 기초하여, 제1 값(D1)으로부터 상하 각도(θy)를 산출한다.

이와 같이 2조의 안테나를 이용하여 얻은 2개의 속도의 차분의 평균값으로부터 상하 각도(θy)를 산출하는 것에 의하여 상하 각도(θy)의 값을 보다 정도(精度) 좋게 안정되어 구하는 데 있어서 유리하게 된다.

이동 속도 연산부(5236)는, 미리 얻어져 있는 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)와 실측된 골프 볼(B)의 이동 속도(Vα)와의 상관 관계에 기초하여, 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)로부터 이동 속도(Vα)를 산출하는 것이다.

이동 속도 연산부(5236)는, 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)의 평균값(Vaｖe)과 실측된 골프 볼(B)의 이동 속도(Vα)와의 상관 관계에 기초하여, 평균값(Vaｖe)으로부터 이동 속도(Vα)를 산출한다.

스핀량 연산부(5238)는, 미리 얻어져 있는 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(PA ~ PD), 바꾸어 말하면 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭과 실측된 골프 볼(B)의 스핀량(SP)과의 사이에 상관 관계에 기초하여, 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭으로부터 제1 내지 제4 스핀량(SPA ~ SPD)을 산출하는 것이다.

회전축 연산부(5240)는, 미리 얻어져 있는 골프 클럽 헤드(4)의 헤드 거동 데이터(D3)와, 실측된 골프 볼(B)의 회전축 방향과의 사이에 상관 관계에 기초하여, 골프 클럽 헤드(4)의 헤드 거동 데이터(D3)로부터 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)을 산출한다. 본 실시예에서는, 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)을 스핀량(SP)의 백스핀 성분 및 사이드 스핀 성분의 비율로서 산출한다. 또한, 본 실시예에서는, 회전축 연산부(5240)는, 헤드 거동 데이터(D3) 중, 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적 및 타격 시 페이스각(φ)을 이용하여 회전축 방향(RD)을 산출한다.

도 27은, 회전축 연산부(5240)에 의한 회전축 방향(RD)의 산출을 설명하는 설명도이다. 도 27은, 골프 클럽 헤드(4)에 의하여 골프 볼(B)을 타격할 때의 각부의 위치 관계를 모식적(模式的)으로 도시하고 있다. 회전축 연산부(5240)에서는, 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적, 타격 시 페이스각(φ) 및 스핀량 연산부(5238)에서 산출된 스핀량(SP)의 3개의 파라미터를 이용하여 회전축 방향(RD)을 산출한다.

덧붙여, 종래의 회전축 방향의 산출 방법으로서는, 예를 들어 골프 볼(B)의 이동 방향과 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적과의 각도차(θ)와 스핀량(SP)으로부터 회전축 방향을 산출하는 방법이나, 상기 각도차(θ)로부터 회전축 방향을 산출하는 방법, 타격 시 페이스각(φ)으로부터 회전축 방향을 산출하는 방법 등이 알려져 있다. 회전축 연산부(5240)와 같이 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적, 타격 시 페이스각(φ) 및 스핀량(SP)의 3개의 파라미터를 이용하는 것에 의하여, 종래 기술과 비교하여 높은 정도로 회전축 방향(RD)을 산출할 수 있다.

다음으로, (1) 실측하여 얻은 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)와 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 이동 방향과의 상관 관계와, (2) 실측하여 얻은 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)의 평균값(Vaｖe)과 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 이동 속도(Vα)와의 상관 관계와, (3) 실측하여 얻은 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(PA ~ PD)와 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 제1 ~ 제4 스핀량(SP)과의 상관 관계와, (4) 실측하여 얻은 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(PA ~ PD) 및 골프 클럽 헤드(4)의 헤드 거동 데이터(D3)와 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)과의 상관 관계의 취득에 관하여 설명한다.

우선, 전용의 골프 볼 타출 장치(스윙 로봇)에 의하여 기준 위치(O)에 위치하는 골프 볼(B)을, 다양한 속도, 방향으로 타출한다. 바꾸어 말하면, 좌우 각도(θx), 상하 각도(θy), 이동 속도(Vα)를 다르게 하여 타격한다.

그리고, 이동체의 이동 방향 및 이동 속도를 고정도로 계측 가능한 기준 계측기에 의하여 골프 볼(B)의 좌우 각도(θx), 상하 각도(θy), 이동 속도(Vα)를 계측하고, 좌우 각도(θx), 상하 각도(θy), 이동 속도(Vα)의 실측 데이터를 취득한다. 또한, 이동체의 스핀량을 고정도로 계측 가능한 기준 계측기에 의하여 골프 볼(B)의 스핀량(SP)을 계측하고, 스핀량(SP)의 실측 데이터를 취득한다. 또한, 이동체의 회전축 방향을 고정도로 계측 가능한 기준 계측기에 의하여 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)(즉 스핀량(SP)의 백스핀 성분과 사이드 스핀 성분의 비율, 이하 「스핀량 성분의 비율」이라고 한다)을 계측하고, 회전축 방향(RD)(스핀량 성분의 비율)의 실측 데이터를 취득한다.

또한, 이동 속도(Vα)의 계측과 동시에, 본 실시예의 볼 계측 유닛(20)을 이용하는 것에 의하여, 속도 연산부(5234)에 의하여 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)를 산출한다. 즉, 좌우 각도(θx), 상하 각도(θy), 이동 속도(Vα)의 실측 데이터에 대응하는 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)를 취득한다. 또한, 스핀량(SP)의 계측과 동시에, 본 실시예의 볼 계측 유닛(20)을 이용하는 것에 의하여, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)에 의하여 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(PA ~ PD)를 산출한다. 즉, 스핀량(SP)의 실측 데이터에 대응하는 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭을 취득한다. 또한, 회전축 방향(RD)의 계측과 동시에, 본 실시예의 골프 클럽 계측 유닛(30)을 이용하는 것에 의하여, 거동 데이터 생성부(5458)에 의하여 골프 클럽 헤드(4)의 헤드 거동 데이터(D3)를 산출한다.

(1) 실측하여 얻은 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)와 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 이동 방향과의 상관 관계에 관하여는 이하와 같이 구한다.

그리고, 상하 각도(θy)의 실측 데이터와, 제1 내지 제4 속도(VA, VB, VC, VD)로부터 산출된 제1 값(D1)과의 상관 관계에 기초하여 상하 각도(θy) 산출용의 상관식(회귀식)을 구한다.

바꾸어 말하면, 상하 각도(θy)와, 제1 값(D1)과의 관계를 이산적(離散的)으로 계측한 데이터를 취득한다. 그리고, 취득한 데이터를 종래 공지의 최소 이승법 등을 이용하여 회귀 분석하는 것에 의하여 상하 각도(θy)를 제1 값(D1)의 함수(다항식)에 의하여 나타낸 상관식을 구한다. 즉, 이와 같이 하여 구해진 상관식에 의하여 상하 각도(θy)와 제1 값(D1)과의 관계를 나타내는 특성선을 얻을 수 있다.

마찬가지로, 좌우 각도(θx)의 실측 데이터와, 제1 내지 제4 속도(VA, VB, VC, VD)로부터 산출된 제2 값(D2)과의 상관 관계에 기초하여 좌우 각도(θx) 산출용의 상관식(회귀식)을 구한다.

바꾸어 말하면, 좌우 각도(θx)와, 제2 값(D2)과의 관계를 이산적으로 계측한 데이터를 취득한다. 그리고, 취득한 데이터를 종래 공지의 최소 이승법 등을 이용하여 회귀 분석하는 것에 의하여 좌우 각도(θx)를 제2 값(D2)의 함수(다항식)에 의하여 나타낸 상관식을 구한다. 즉, 이와 같이 하여 구해진 상관식에 의하여 좌우 각도(θx)와 제2 값(D2)과의 관계를 나타내는 특성선을 얻을 수 있다.

따라서, 이들 2개의 상관식을 이용하는 것에 의하여, 제1 내지 제4 속도(VA, VB, VC, VD)로부터 좌우 각도(θx) 및 상하 각도(θy)를 구하는 것이 가능해진다.

본 실시예에서는, 이동 방향 연산부(5235)는 상하 각도(θy) 산출용의 상관식 및 좌우 각도(θx) 산출용의 상관식을 이용하는 것으로 제1 내지 제4 속도(VA, VB, VC, VD)로부터 좌우 각도(θx) 및 상하 각도(θy)를 골프 볼(B)의 이동 방향으로서 산출한다.

따라서, 본 실시예에서는, 이동 방향 연산부(5235)에 의한 이동 방향의 산출은, 미리 실측되어 얻어져 있는 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)와 미리 실측되어 얻어져 있는 골프 볼(B)의 이동 방향과의 상관 관계를 나타내는 이동 방향 산출용의 상관식에 기초하여 이루어진다.

덧붙여, 상기와 같은 상관식에 대신하여, 상관식에 의하여 나타내지는 특성선의 데이터를 좌우 각도(θx) 산출용의 맵으로서 혹은 상하 각도(θy) 산출용의 맵으로서 기억하여 두고, 각 맵을 이용하여 좌우 각도(θx) 및 상하 각도(θy)를 산출하여도 무방하다. 그 경우에는 그들의 맵을 예를 들어 ROM에 설치하는 등 임의이다.

(2) 실측하여 얻은 제1 ~ 제4 연산용 속도(VA ~ VD)와 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 이동 속도(Vα)와의 상관 관계에 관하여는 이하와 같이 구한다.

기준 계측기로 계측한 이동 속도(Vα)의 실측 데이터와 제1 ~ 제4 연산용 속도(VA ~ VD)의 평균값(Vaｖe)과의 상관 관계에 기초하여 이동 속도 산출용의 상관식(회귀식)을 구한다.

바꾸어 말하면, 이동 속도(Vα)와 평균값(Vaｖe)과의 관계를 이산적으로 계측한 데이터를 취득한다. 그리고, 취득한 데이터를 종래 공지의 최소 이승법 등을 이용하여 회귀 분석하는 것에 의하여 이동 속도(Vα)를 평균값(Vaｖe)의 함수(다항식)에 의하여 나타낸 상관식을 구한다. 즉, 이와 같이 하여 구해진 상관식에 의하여 이동 속도(Vα)와 평균값(Vaｖe)과의 관계를 나타내는 특성선을 얻을 수 있다.

따라서, 이와 같이 하여 구한 상관식을 이용하는 것에 의하여, 평균값(Vaｖe)로부터 이동 속도(Vα)를 구하는 것이 가능해진다.

본 실시예에서는, 이동 속도 연산부(5236)는 상기의 상관식을 이용하는 것으로 평균값(Vaｖe)로부터 골프 볼(B)의 이동 속도(Vα)를 산출한다.

따라서, 본 실시예에서는, 이동 속도 연산부(5236)에 의한 이동 속도의 산출은, 미리 실측되어 얻어져 있는 평균값(Vaｖe)과 미리 실측되어 얻어져 있는 골프 볼(B)의 이동 속도와의 상관 관계를 나타내는 이동 속도 산출용의 상관식에 기초하여 이루어진다.

덧붙여, 이동 속도(Vα)의 경우도, 상기와 같은 상관식에 대신하여, 상관식에 의하여 나타내지는 특성선의 데이터를 이동 속도(Vα) 산출용의 맵으로서 기억하여 두고, 맵을 이용하여 이동 속도(Vα)를 산출하여도 무방하고, 그들의 맵을 ROM에 설치하는 등 임의이다.

(3) 실측하여 얻은 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(PA ~ PD)와 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 제1 ~ 제4 스핀량(SP)과의 상관 관계에 관하여는 이하와 같이 구한다.

기준 계측기로 계측한 스핀량(SP)의 실측 데이터와, 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(PA ~ PD)(제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭)의 평균값(Paｖe)과의 상관 관계에 기초하여 스핀량 산출용의 상관식(회귀식)을 구한다.

바꾸어 말하면, 스핀량(SP)과, 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)과의 관계를 이산적으로 계측한 데이터를 취득한다. 그리고, 취득한 데이터를 종래 공지의 최소 이승법 등을 이용하여 회귀 분석하는 것에 의하여 스핀량(SP)을 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)의 함수(다항식)에 의하여 나타낸 상관식을 구한다.

즉, 이와 같이 하여 구해진 상관식에 의하여 스핀량(SP)과 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)과의 관계를 나타내는 특성선을 얻을 수 있다.

따라서, 이와 같이 하여 구한 상관식을 이용하는 것에 의하여, 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)으로부터 스핀량(SP)을 구하는 것이 가능해진다.

본 실시예에서는, 스핀량 연산부(5238)는 상기의 상관식을 이용하는 것으로 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)으로부터 골프 볼(B)의 스핀량(SP)을 산출한다.

따라서, 본 실시예에서는, 스핀량 연산부(5238)에 의한 스핀량(SP)의 산출은, 미리 실측되어 얻어져 있는 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)과 미리 실측되어 얻어져 있는 골프 볼(B)의 스핀량(SP)과의 상관 관계를 나타내는 스핀량 산출용의 상관식에 기초하여 이루어진다.

덧붙여, 이동 속도 연산부(5236)와 마찬가지로, 상기와 같은 상관식에 대신하여, 상관식에 의하여 나타내지는 특성선의 데이터를 스핀량 산출용의 맵으로서 기억하여 두고, 맵을 이용하여 스핀량(SP)을 산출하여도 무방하다.

(4) 실측하여 얻은 골프 클럽 헤드(4)의 헤드 거동 데이터(D3)와 실측하여 얻은 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)(스핀량 성분의 비율)와의 상관 관계에 관하여는 이하와 같이 구한다.

기준 계측기로 계측한 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)의 실측 데이터와, 헤드 거동 데이터(D3)와의 상관 관계에 기초하여 회전축 방향(스핀량 성분의 비율) 산출용의 상관식(회귀식)을 구한다. 이 상관식은, 헤드 거동 데이터(D3) 중, 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적 및 타격 시 페이스각(φ)을 파라미터로 한다.

바꾸어 말하면, 회전축 방향(RD)과 헤드 거동 데이터(D3)와의 관계를 이산적으로 계측한 데이터를 취득한다. 그리고, 취득한 데이터를 종래 공지의 최소 이승법 등을 이용하여 회귀 분석하는 것에 의하여 회전축 방향(RD)을 헤드 거동 데이터(D3)(보다 상세하게는 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적 및 타격 시 페이스각(φ))의 함수(다항식)에 의하여 나타낸 상관식을 구한다.

즉, 이와 같이 하여 구해진 상관식에 의하여 회전축 방향(RD)과 헤드 거동 데이터(D3)와의 관계를 나타내는 특성선을 얻을 수 있다.

따라서, 이와 같이 하여 구한 상관식을 이용하는 것으로, 헤드 거동 데이터(D3)로부터 회전축 방향(RD)을 구하는 것이 가능해진다.

본 실시예에서는, 회전축 연산부(5240)는 상기의 상관식을 이용하는 것에 의하여, 헤드 거동 데이터(D3)로부터 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)을 산출한다.

따라서, 본 실시예에서는, 회전축 연산부(5240)에 의한 회전축 방향(RD)의 산출은, 미리 실측되어 얻어져 있는 헤드 거동 데이터(D3)와 미리 실측되어 얻어져 있는 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)과의 상관 관계를 나타내는 회전축 방향 산출용의 상관식에 기초하여 이루어진다.

덧붙여, 이동 속도 연산부(5236)와 마찬가지로, 상기와 같은 상관식에 대신하여, 상관식에 의하여 나타내지는 특성선의 데이터를 회전축 방향 산출용의 맵으로서 기억하여 두고, 맵을 이용하여 회전축 방향(RD)을 산출하여도 무방하다.

(볼 계측 시스템(10)의 동작)

다음으로, 볼 계측 시스템(10)의 동작에 관하여 도 28 ~ 도 30의 플로 차트를 참조하여 설명한다.

우선, 도 28 및 도 29를 참조하여, 본 계측에 앞서는 설정 동작에 관하여 설명한다.

도 28은 골프 클럽 계측 유닛(30)의 설정 동작을 도시하는 플로 차트이다.

도 28의 처리에 앞서, 트랜스미터(312)는, 미리 소정의 위치에 고정하여 설치되어 있다.

우선, 도 8, 도 10 내지 도 12에 도시하는 바와 같이, 계측 대상이 되는 골프 클럽(2)을, 설정된 라이각 및 로프트각 대로 되도록 보지 수단(320)에 보지하게 한다(스텝 S10: 보지 스텝).

다음으로, 적의(適宜) 개소에 있어서 보지 수단(320)이 골프 클럽(2)을 보지한 상태에서, 골프 클럽 계측 유닛(30) 및 연산 유닛(40)을 기동시키고, 제1 교정을 실행한다(스텝 S12: 제1 교정 스텝).

즉, 제1 교정부(5450)는, 제1 검출 신호(S1)와 제2 검출 신호(S2)에 기초하여, 제1 계측점(1402)에 대한 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 데이터와, 제1 계측 방향(1404)에 대한 골프 클럽 헤드(4)의 페이스면(402)의 방향을 나타내는 방향 데이터를 제1 교정 데이터(Dc1)로서 얻는다.

여기에서, 트랜스미터(312)와, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314) 및 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)와의 거리를 짧게 하는 것이 바람직하다.

그 이유는, 트랜스미터(312)와 자기 센서(314, 316)의 거리를 짧게 할수록, 자속밀도(磁束密度)가 높은 에어리어에서의 계측이 가능해져, 정도를 확보하는 데 있어서 유리하게 되기 때문이다.

계속하여, 도 31에 도시하는 바와 같이, 보지 수단(320)으로부터 골프 클럽 헤드(4)를 떼어낸 후, 보지 수단(320)을 볼 설치 위치(P0) 및 목표선(L)을 기준으로 하여 위치 결정하고 바닥면(G) 상에 재치한다(스텝 S14: 보지 수단 위치 결정 스텝).

즉, 도 10, 도 11에 도시하는 바와 같이, 평면으로부터 본 상태에서, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)의 제2 계측점(1602)이 볼 설치 위치(P0)에 위치하는 골프 볼(B)의 중심점(P1)과 합치하고, 또한, 제2 계측 방향(1604)이, 목표선(L)과 합치하도록, 보지 수단(320)을 위치시킨다.

스텝 S14에서는, 스텝 S10에 있어서 트랜스미터(312)의 근방에 위치시키고 있던 보지 수단(320)을, 트랜스미터(312)로부터 이간한 볼 설치 위치(P0)로 이동시키게 된다.

다음으로, 제2 교정부(5452)에 의하여, 제2 검출 신호(S2)에 기초하여, 기준 위치(1202)에 대한 제2 계측점(1602)의 3차원 위치 데이터와, 기준 방향(1204)에 대한 제2 계측 방향(1604)의 방향을 나타내는 방향 데이터를 제2 교정 데이터(Dc2)로서 얻는다(스텝 S16: 제2 교정 스텝).

즉, 제2 교정 데이터(Dc2)는, 보지 수단(320)이 볼 설치 위치(P0)로 이동된 상태에 있어서의(제2 계측점(1602)이 볼 설치 위치(P0)에 합치하고 또한 제2 계측 방향(1604)이 목표선(L)에 합치한 상태에 있어서의) 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)의 트랜스미터(312)에 대한 3차원 위치와 방향을 나타낸다.

스텝 S16이 종료하였다면, 보지 수단(320)을 볼 설치 위치(P0)로부터 골프 클럽(2)의 스윙의 방해가 되지 않는 위치로 이동시킨다.

이상에 의하여 골프 클럽 계측 유닛(30)의 설정 동작이 종료한다.

덧붙여, 사용하는 골프 클럽(2)에 관하여, 일단 제1, 제2 교정을 실시한 이후는, 도 28의 처리는 생략할 수 있다.

또한, 볼 설치 위치(P0) 혹은 목표선(L)을 변경한 경우는, 스텝 S10, S12의 처리를 생략하고, S14 이후만을 실시하면 된다.

다음으로, 도 29를 참조하여 볼 계측 유닛(20)의 설정 동작을 설명한다.

우선, 전용의 골프 볼 타출 장치(스윙 로봇)를 이용하여 골프 볼(B)을, 이동 방향과 이동 속도(Vα)를 다르게 하여 타격하고, 좌우 각도(θx), 상하 각도(θy), 이동 속도(Vα), 스핀량(SP), 및 회전축 방향(RD)을 실측한다(스텝 S50).

동시에, 볼 계측 유닛(20)을 이용하여 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD) 및 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭을 계측하는 것과 함께(스텝 S52), 골프 클럽 계측 유닛(30)을 이용하여 골프 클럽 헤드(4)의 헤드 거동 데이터(D3)를 계측한다(스텝 S53).

계속하여, 연산 유닛(40)의 이동 방향 연산부(5235)에 의하여, 제1 내지 제4 속도(VA ~ VD)에 기초하여 산출한 제1 값(D1) 및 제2 값(D2)에 기초하여, 제1 값(D1)과 상하 각도(θy)와의 상관 관계를 나타내는 상관식 및 제2 값(D2)과 좌우 각도(θx)와의 상관 관계를 나타내는 상관식을 산출한다(스텝 S54). 덧붙여, 제1 값(D1)=((ΔVAB＋ΔVCD)/2)/Vaｖe(ΔVAB=VA－VB, ΔVCD=VC－VD), 제2 값(D2)=((ΔVAC＋ΔVBD)/2)/Vaｖe(ΔVAC=VA－VC, ΔVBD=VB－VD)이다.

계속하여, 연산 유닛(40)의 이동 속도 연산부(5236)에 의하여, 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)의 평균값(Vaｖe)과 이동 속도(Vα)와의 상관 관계를 나타내는 상관식을 산출한다(스텝 S55). 또한, 연산 유닛(40)의 스핀량 연산부(5238)에 의하여, 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)과 스핀량(SP)과의 상관 관계를 나타내는 상관식을 산출한다(스텝 S56). 나아가 연산 유닛(40)의 회전축 연산부(5240)에 의하여, 헤드 거동 데이터(D3)와 회전축 방향(RD)과의 상관 관계를 나타내는 상관식을 산출한다(스텝 S57).

그리고, 스텝 S54, S55, S56, S57에 의하여 얻어진 4개의 상관식을 각부에 설정한다(스텝 S58).

이상에 의하여 볼 계측 유닛(20)의 설정 동작이 종료한다.

다음으로, 도 30을 참조하여, 볼 계측 시스템(10)의 본 계측 시의 동작에 관하여 설명한다.

우선, 사용자는, 골프 볼(B)의 타출 방향에 있어서 골프 볼(B)로부터 예를 들어 1.5m ~ 2m정도 후방의 개소에 볼 계측 유닛(20)을 설치한다. 이 때, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)가 골프 볼(B)을 향하도록 케이스(26)를 설치한다.

이것에 의하여, 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)로부터 송출된 송신파(W1)가 골프 볼(B)에 닿고, 반사파(W2)가 제1 내지 제4 안테나(12A ~ 12D)에 수신 가능한 상태가 된다.

사용자가 소정의 조작을 행하는 것에 의하여, 볼 계측 시스템(10)은 각종 파라미터를 계측하는 계측 모드로 설정된다(스텝 S70).

계측 모드로 설정되면, 볼 계측 유닛(20)에 있어서, 제1 내지 제4 도플러 신호(SdA ~ SdD)와 트리거 신호(trg)의 축적부(5230)로의 샘플링이 개시된다(스텝 S72).

여기에서, 도 15에 도시하는 바와 같이, 사용자가 골프 볼(B)을 볼 설치 위치(P0)에 재치하고, 골프 클럽(2)을 스윙하여 골프 볼(B)을 타겟(C)을 향하여 타출하면, 타격음이 볼 계측 유닛(20)의 마이크(16)에 의하여 수음된다. 트리거 신호 발생부(18)는, 도플러 신호(Sd)를 수신하고, 또한, 타격음의 음성 신호가 미리 정해진 역치를 상회하였을 때에, 트리거 신호(trg)를 생성하여 연산 유닛(40)에 공급하고, 이것에 의하여 트리거 신호(trg)가 축적부(5230)에 공급된다.

신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 축적부(5230)에 샘플링된 트리거 신호(trg)의 검출의 유무를 판정하고 있어(스텝 S74), 트리거 신호(trg)를 검출하지 않으면, 스텝 S74를 반복한다.

트리거 신호(trg)가 검출된 경우(스텝 S74: Yes), 즉, 사용자가 골프 클럽(2)을 스윙한 경우, 골프 클럽 계측 유닛(30)에서는, 이 스윙의 과정에 있어서, 제1 시계열 데이터 생성부(5453)는, 제1 검출 신호(S1)에 기초하여 생성한 실측 데이터를, 제1 교정 데이터(Dc1)를 이용하여 보정하는 것에 의하여 제1 시계열 데이터(D1)를 생성한다(스텝 S76: 제1 시계열 데이터 생성 스텝).

즉, 실측 데이터를 제1 교정 데이터(Dc1)를 이용하여 보정하는 것에 의하여, 트랜스미터(312)에 대한 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 데이터 및 페이스면(402)의 방향을 나타내는 방향 데이터로 이루어지는 제1 시계열 데이터(D1)가 생성된다.

그렇지만, 제1 시계열 데이터(D1)는, 볼 설치 위치(P0)와 목표선(L)에 관한 보정이 이루어져 있지 않기 때문에, 제1 시계열 데이터(D1)는 아직 정확한 것은 아니다.

다음으로, 제2 시계열 데이터 생성부(5454)는, 제1 시계열 데이터(D1)를 제2 교정 데이터(Dc2)를 이용하여 보정하는 것에 의하여 제2 시계열 데이터(D2)를 생성한다(스텝 S78: 제2 시계열 데이터 생성 스텝).

즉, 제1 시계열 데이터(D1)를 제2 교정 데이터(Dc2)를 이용하여 보정하는 것에 의하여, 볼 설치 위치(P0)와 목표선(L)에 관한 보정이 이루어진 정확한 제2 시계열 데이터(D2)가 얻어진다.

계속하여, 거동 데이터 생성부(5458)는, 제2 시계열 데이터(D2)와, 기억부(5456)로부터 읽어낸 골프 클럽 헤드의 3차원 형상 모델(M)에 기초하여 골프 클럽 헤드(4)의 거동을 나타내는 헤드 거동 데이터(D3)를 생성한다(스텝 S80: 거동 데이터 생성 스텝).

즉, 거동 데이터 생성부(5458)는, 스텝 S20에서 얻어진 페이스면(402)의 중심점(410)의 3차원 위치 데이터와 페이스면(402)의 방향을 나타내는 방향 데이터로 이루어지는 시계열 데이터에 기초하여 3차원 형상 모델(M)을 가상 공간상에서 움직이는 것에 의하여, 헤드 거동 데이터(D3)를 생성한다.

또한, 볼 계측 유닛(20)에서는, 트리거 신호(trg)를 검출하면(스텝 S74: Yes), 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)에 있어서 트리거 신호(trg)의 검출 시점으로부터 미리 정해진 구간에 걸치는 제1 내지 제4 도플러 신호(SdA ~ SdD)의 샘플링 데이터를 특정한다(스텝 S82).

그리고, 신호 강도 분포 데이터 생성부(5232)는, 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)를 생성한다(스텝 S84).

계속하여, 속도 연산부(5234)는, 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)로부터 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)를 산출한다(스텝 S86).

계속하여, 이동 방향 연산부(5235)는, 미리 설정되어 있는 상관식으로부터 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)에 기초하여 이동 방향(좌우 각도(θx) 및 상하 각도(θy))을 산출한다(스텝 S88).

계속하여, 이동 속도 연산부(5236)는, 미리 설정되어 있는 상관식으로부터 제1 내지 제4 연산용 속도(VA ~ VD)의 평균값(Vaｖe)에 기초하여 이동 속도(Vα)를 산출한다(스텝 S90).

계속하여, 스핀량 연산부(5238)는, 미리 설정되어 있는 상관식으로부터 제1 내지 제4 신호 강도 분포 데이터(P)의 산의 폭의 평균값(Paｖe)에 기초하여 스핀량(SP)을 산출한다(스텝 S92).

계속하여, 회전축 연산부(5240)는, 골프 클럽 계측 유닛(30)에서 측정된 헤드 거동 데이터(D3)(타격 시 페이스각(φ) 및 이동 궤적)와 스텝 S92에서 산출된 스핀량(SP)을 이용하여, 골프 볼(B)의 회전축 방향(RD)을 산출한다(스텝 S94).

이와 같이 하여 얻어진 각종의 파라미터(계측 결과)는, 연산 유닛(40)의 출력부(460)에 공급되어 출력된다(스텝 S96).

도 32는, 출력부(460)에 있어서의 계측 결과의 표시 출력예를 도시하는 설명도이다. 도 32에 있어서, 표시 화면(M)의 상부에는, 골프 코스를 이미지한 주변 화상과 함께, 볼 설치 위치(P0)로부터의 골프 볼(B)의 이동 궤적 FR(보다 상세하게는, 골프 볼(B)의 위치의 소정 시간마다의 플롯)이 표시된다.

또한, 표시 화면(M)의 하부에는, 볼 계측 유닛(20) 및 골프 클럽 계측 유닛(30)에서 계측된 각종의 파라미터(PR)가 표시된다. 파라미터(PR)에는, 골프 클럽 헤드(4)의 헤드 스피드나 골프 볼(B)의 볼 스피드 등이 포함된다.

또한, 파라미터(PR)에 있어서, 회전축 방향(RD)은, 백스핀 및 사이드 스핀의 양으로서 표시된다. 스핀량(SP)의 단위는(rpm)이다. 덧붙여, 백스핀의 경우의 스핀량(SP)의 표현은, 예를 들어, 역회전 방향의 스핀량은 정(正)의 값, 순회전 방향의 스핀량은 부(負)의 값으로 나타낼 수 있다. 또한, 사이드 스핀의 경우의 스핀량(SP)의 표현은, 예를 들어, 평면으로부터 본 시계 회전 방향의 스핀량은 정의 값으로, 반시계 회전 방향의 스핀량은 부의 값으로 나타낼 수 있다.

또한, 회전축 방향(RD)의 단위를 (도(度))로서 표시하여도 무방하다. 이 경우, 회전축 방향(RD)의 표현은, 예를 들어, 회전축이 수평면에 대하여 오른쪽으로 올라가면 각도를 정의 값으로, 왼쪽으로 올라가면 각도를 부의 값으로 나타낼 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 골프 볼(B)의 타격 시에 있어서의 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적 및 타격 시 페이스각(φ)에 기초하여, 골프 볼(B)의 회전축 방향을 산출하도록 하였다. 따라서, 종래와 같이 골프 볼(B)의 이동 방향과 골프 클럽 헤드(4)의 이동 궤적과의 각도차(θ)와 스핀량(SP)으로부터 회전축 방향을 산출하는 방법이나, 상기 각도차(θ)로부터 회전축 방향을 산출하는 방법, 타격 시 페이스각(φ)으로부터 회전축 방향(RD)을 산출하는 방법 등과 비교하여, 회전축 방향과의 상관성이 높은 파라미터를 이용하여 회전축의 산출을 행할 수 있고, 정도 높게 골프 볼(B)의 회전축 방향을 산출할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 스핀량(SP)을 백스핀 성분 및 사이드 스핀 성분으로 분해하는 것에 의하여 회전축 방향(RD)을 산출한다. 따라서, 2개의 계측 유닛(볼 계측 유닛(20) 및 골프 클럽 계측 유닛(30))의 계측 데이터를 맞추어 회전축 방향(RD)을 산출할 수 있고, 보다 정도 높게 골프 볼(B)의 회전축 방향을 산출할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 트랜스미터(312)와, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)를 이용하여 골프 클럽 헤드(4)의 3차원 위치 데이터와 방향 데이터로 이루어지는 제2 시계열 데이터(D2)를 얻는 것과 함께, 제2 시계열 데이터(D2)와 골프 클럽 헤드(4)의 3차원 형상 모델(M)에 기초하여 스윙 중의 골프 클럽 헤드(4)의 거동을 나타내는 헤드 거동 데이터(D3)를 얻도록 하였다.

따라서, 종래의 화상 데이터를 이용하는 기술에 비교하여 카메라 등의 촬상(撮像) 장치가 불필요해져, 촬상 스페이스를 확보할 필요가 없기 때문에, 구성의 간소화 및 공간 절약화, 저비용화를 도모하면서, 골프 클럽 헤드(4)의 거동을 적확하게 계측하는 데 있어서 유리하게 된다.

또한, 종래의 화상 데이터를 이용하는 기술에 비교하여 골프 클럽 헤드(4)의 계측 범위를 넓게 확보할 수 있고, 스윙의 전체에 걸쳐 계측을 행할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)에 의하여 검출된 제1 검출 신호(S1)에 기초하여 생성한 실측 데이터를, 제1 교정 데이터(Dc1)를 이용하여 보정하는 것에 의하여 제1 시계열 데이터(D1)를 생성하고, 제1 시계열 데이터(D1)를 제2 교정 데이터(Dc2)를 이용하여 보정하는 것에 의하여 제2 시계열 데이터(D2)를 생성하도록 하였다.

즉, 제1 시계열 데이터(D1)를 제2 교정 데이터(Dc2)를 이용하여 보정하는 것에 의하여, 볼 설치 위치(P0)와 목표선(L)에 관한 보정이 이루어진 정확한 제2 시계열 데이터(D2)를 얻도록 하였다.

따라서, 볼 설치 위치(P0) 혹은 목표선(L)이 변경된 경우에는, 제2 교정 데이터(Dc2)를 다시 취득하는 것에 의하여, 정확한 제2 시계열 데이터(D2)를 얻을 수 있다.

따라서, 골프 클럽(2), 트랜스미터(312), 보지 수단(320)의 설치 레이아웃의 변경의 자유도를 확보하는 데 있어서 유리해지기 때문에, 설치 장소를 이동하는 경우에 간단하게 골프 클럽 헤드(4)의 거동의 계측을 행할 수 있다. 또한, 실제의 골프 연습장 등 레이아웃의 제한을 받기 쉬운 장소에 있어서도 용이하게 설치할 수 있다.

또한, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)와 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)를 트랜스미터(312)에 근접한 개소에 위치시키는 것에 의하여, 제1 교정 데이터(Dc1)를 높은 정도로 얻을 수 있고, 헤드 거동 데이터(D3)의 정도를 높이는 데 있어서 유리하게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)를 이용하여 제2 교정 데이터(Dc2)를 얻는 경우에 관하여 설명하였다.

그렇지만, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)와 별도로 볼 위치 계측용 3차원 자기 센서를 설치하고, 이 볼 위치 계측용 3차원 자기 센서를 이용하여 제2 교정 데이터(Dc2)를 얻도록 하여도 무방하다.

즉, 상기의 볼 위치 계측용 3차원 자기 센서는, 제3 계측점 및 제3 계측 방향을 가지고, 제3 계측점의 둘레의 자기를 서로 직교하는 3축 방향에서 감지하는 것과 함께, 기준 위치에 대한 제2 계측점의 3차원 위치 및 기준 방향에 대한 제3 계측 방향의 방향에 따라 제3 검출 신호를 출력한다.

그리고, 평면으로부터 본 상태에서, 제3 계측점이 미리 정해진 볼 설치 위치(P0)와 합치하고, 또한, 제3 계측 방향의 방향이 볼 설치 위치(P0)와 골프 볼의 목표점을 잇는 목표선(L)의 방향과 합치하도록, 볼 위치 계측용 3차원 자기 센서를 위치시킨다.

이 상태에서, 제2 교정부(5452)는, 제3 검출 신호에 기초하여, 기준 위치(1202)에 대한 제3 계측점의 3차원 위치 데이터와 기준 방향(1204)에 대한 제3 계측 방향의 방향을 나타내는 방향 데이터를 제2 교정 데이터(Dc2)로서 취득한다.

상술한 바와 같이 볼 위치 계측용 3차원 자기 센서를 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)와 별도로 설치하여 이용하여도 무방하지만, 본 실시예와 같이, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)를 이용하여 제2 교정 데이터(Dc2)를 얻으면, 바꾸어 말하면, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)에 의하여 상기의 볼 위치 계측용 3차원 자기 센서를 겸용하면, 구성의 간소화, 저비용화를 도모하는 데 있어서 유리하게 된다.

덧붙여, 본 실시예에서는, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)를 골프 클럽(2)의 그립부(3)에 설치하였지만, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)를 골프 클럽 헤드(4)에 설치하여도 무방하다.

그렇지만, 본 실시예와 같이 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)를 그립부(3)에 설치하면, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)가 눈에 띄지 않고, 또한, 스윙 시에 방해가 되기 어렵기 때문에, 사용의 편리성을 높이는 데 있어서 유리하게 된다.

(골프 클럽 계측 유닛(30)의 변형예)

또한, 본 실시예에서는, 제1 시계열 데이터(D1)를 제2 교정 데이터(Dc2)를 이용하여 보정하는 것에 의하여, 볼 설치 위치(P0)와 목표선(L)에 관한 보정이 이루어진 정확한 제2 시계열 데이터(D2)를 얻도록 하였다.

그렇지만, 트랜스미터(312)의 기준 위치(1202)에 대한 볼 설치 위치(P0)가 고정하여 정해지고, 또한, 트랜스미터(312)의 기준 방향(1204)에 대한 목표선(L)이 고정하여 정해진다고 하는 조건이 성립한다면, 제2 교정 데이터(Dc2)에 의한 보정은 불필요해진다.

즉, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)에 의하여 검출된 제1 검출 신호(S1)에 기초하여 생성한 실측 데이터를, 제1 교정 데이터(Dc1)를 이용하여 보정하는 것에 의하여 생성한 제1 시계열 데이터(D1)를 이용하여 거동 데이터(D3)를 얻을 수 있게 된다.

따라서, 상기 조건이 충족된다면, 제2 교정 데이터(Dc2)를 사용하는 일 없이, 거동 데이터(D3)를 얻을 수 있고, 제2 교정 데이터(Dc2)를 얻는 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)를 생략할 수 있다.

도 33은, 변형예에 관련되는 골프 클럽 계측 유닛(30’)의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 33에 도시하는 바와 같이, 변형예에 관련되는 골프 클럽 계측 유닛(30’)은, 트랜스미터(312)와, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)와, 컨트롤러·데이터 처리 장치(318)를 포함하여 구성되어 있다.

트랜스미터(312)는, 제1 실시예와 마찬가지로 구성되어 있다.

트랜스미터(312)는, 미리 정해진 위치에 설치되어 있고, 구체적으로는, 볼 설치 위치(P0)의 근방의 개소에 설치되어 있다.

또한, 제1 실시예와 마찬가지로, 트랜스미터(312)의 X축 및 Y축이 수평면 상을 연재하고, Z축이 연직 방향을 향하도록 설치되고, 트랜스미터(312)의 중심 위치를 미리 정해진 기준 위치(1202)로 하고, 기준 위치(1202)를 통과하는 Y축 방향을 미리 정해진 기준 방향(1204)으로 한다.

도 33에 도시하는 변형예에서는, 볼 설치 위치(P0)에 대한 기준 위치(1202)가 고정되어 있고, 또한, 목표선(L)에 대한 기준 방향(1204)이 고정되어 있다.

골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, 제1 실시예와 마찬가지로 구성되어 있고, 제1 계측점(1402) 및 제1 계측 방향(1404)을 가지고, 기준 위치(1202)에 대한 제1 계측점(1402)의 3차원 위치 및 기준 방향(1204)에 대한 제1 계측 방향(1404)의 방향에 따라 제1 검출 신호(S1)를 출력하는 것이다.

도 33에 도시하는 변형예에서는, 제1 계측점(1402)은 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)의 중심 위치이고, 제1 계측 방향(1404)은 제1 계측점(1402)을 통과하는 Y축 방향이다.

골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, 골프 클럽(2)의 샤프트(6) 중 클럽 헤드(4)의 근방 개소에 고정되어 있다.

도 33에 도시하는 변형예에서는, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314)는, Y축(제1 계측 방향(1404))을 골프 클럽(2)의 타격 방향과 평행시키고, 또한, Z축을 샤프트축과 평행시키고 있다.

이와 같은 변형예에 의하면, 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 가져오는 것은 물론, 이하의 효과를 가져온다.

1) 제1 실시예에 비교하여 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)가 불필요해지기 때문에, 골프 클럽 측 3차원 자기 센서(314) 만을 설치하면 무방하기 때문에, 구성의 간소화, 코스트 다운을 도모하는 데 있어서 유리하게 된다.

2) 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)가 불필요해지기 때문에, 보지 수단 측 3차원 자기 센서(316)의 장착 위치의 오차 등에 기인하는 오차 성분을 제거할 수 있고, 측정 정도의 향상을 도모하는 데 있어서 유리하게 된다.

덧붙여, 도 33에 도시한 변형예에서는, 트랜스미터(312)의 기준 위치(1202), 기준 방향(1204)과, 골프 볼 설치 위치(P0)와 목표선(L)과의 위치 관계 및 방향을 고정하지 않으면 안된다.

따라서, 유닛의 설치에 있어서는, 트랜스미터(312)가 고정된 플레이트를 준비하고, 이 플레이트에, 골프 볼 설치 위치(P0)와 목표선(L)을 마크 등에 의하여 시인(視認) 가능하게 표시하고, 이와 같은 플레이트 상에서 측정을 행하도록 하면 된다.

(실시예 2)

도 34는, 실시예 2에 관련되는 볼 계측 시스템(10’)의 개략 구성을 도시하는 설명도이다. 실시예 1에서는, 골프 클럽 계측 유닛(30)을, 트랜스미터와 골프 클럽 측 3차원 자기 센서에 의하여 구성하였다. 실시예 2에서는, 골프 클럽 계측 유닛(30)을, 무선 통신 기능을 가지는 소형의 센서 유닛으로 하고, 이 소형 센서 유닛을 골프 클럽(2)의 샤프트(6)에 장착하여 골프 클럽(2)의 거동을 계측한다.

골프 클럽 계측 유닛(30)에는, 계측점에 있어서의 가속도를 계측하는 가속도 센서, 계측점에 있어서의 지자기를 계측하는 지자기 센서, 및 계측점에 있어서의 각속도(角速度)를 계측하는 자이로 센서가 내장되어 있다. 각 센서의 계측 데이터는, 무선 통신에 의하여 연산 유닛(40)으로 송신된다.

연산 유닛(40)에서는, 가속도 센서의 계측 데이터를 적분하는 것에 의하여, 기준점으로부터의 이동 거리를 구한다. 또한, 자이로 센서의 계측 데이터를 이용하여 기준점으로부터의 이동 방향의 궤적을 구한다. 또한, 지자기 센서의 계측 데이터를 이용하는 것에 의하여, 지표와의 상대 방향, 즉 절대 방향을 구한다.

덧붙여, 본 실시예에서는, 연산 유닛(40)으로서, 스마트폰 등의 소형 정보 단말을 이용하여도 무방하다.

다음으로, 볼 계측 시스템(10＇)에 있어서의 계측의 수순에 관하여 설명한다.

우선, 골프 클럽(2)의 샤프트(6)에 골프 클럽 계측 유닛(30)(소형 센서)을 장착한다. 골프 클럽 계측 유닛(30)의 장착 위치는, 그립단이나 샤프트(6)의 도중 등 사용자의 방해가 되지 않는 장소로 한다.

다음으로, 골프 클럽 계측 유닛(30)의 교정을 행한다. 교정은, 예를 들어, 사용자가 골프 클럽(2)을 기준 위치에 보지하여, 골프 클럽 계측 유닛(30)에 설치된 교정용 스위치를 누르는 등 하여 행한다.

기준 위치는, 타격 시 페이스각을 볼 계측 유닛(20)의 가상선(CL)(목표 방향)과 수직으로 하고, 라이각을 스코어 라인이 수평이 되는 위치, 또는 골프 클럽(2)의 설정 라이각으로 하고, 샤프트(6)의 전후 방향을 수직으로 세운 위치로 한다.

골프 클럽 계측 유닛(30)에서는, 교정용 스위치가 눌렸을 때의 위치 정보 및 자세 정보(가속도 센서에서는 자세 정보만)를 각 센서로 취득하여 교정값으로서 보존한다.

여기까지의 동작이 골프 클럽 계측 유닛(30)의 설정 동작이 된다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지로, 골프 클럽(2)을 스윙시키고, 본 측정을 행한다. 각 센서의 계측 데이터는, 무선 통신에 의하여 연산 유닛(40)으로 송신된다. 연산 유닛(40)은, 각 센서의 계측 데이터를 이용하여, 골프 클럽 헤드(4)의 타격 시 페이스각(φ) 및 이동 궤적을 포함한 헤드 거동 데이터를 산출한다. 덧붙여, 각 센서의 계측 데이터를 이용하여 헤드 거동 데이터를 산출하는 방법으로서는, 종래 공지의 다양한 방식을 채용할 수 있다.

그리고, 실시예 1과 마찬가지로, 골프 클럽 헤드(4)의 타격 시 페이스각(φ) 및 이동 궤적을 이용하여 골프 볼(B)의 회전축 방향을 산출하고, 그 결과를 출력한다.

덧붙여, 골프 클럽 계측 유닛(30)에서의 계측의 종료는, 예를 들어 골프 클럽 계측 유닛(30)에서 타격 시의 충격을 감지하여 자동으로 행한다. 또한, 사용자에 의한 계측용 스위치의 조작이나 연산 유닛(40)에 의한 제어에 의하여 계측을 종료하여도 무방하다.

덧붙여, 골프 클럽 계측 유닛(30)에 내장하는 센서는, 가속도 센서 및 자이로 센서, 또는 가속도 센서 및 지자기 센서의 2개를 조합 것이어도 무방하다.

실시예 2에 의하면, 골프 클럽 계측 유닛(30)에 의한 계측 데이터를 무선 통신을 이용하여 연산 유닛(40)으로 송신할 수 있기 때문에, 실시예 1과 같이 유선 통신으로 측정 데이터를 송신하는 경우와 비교하여, 계측 전후에 있어서의 사용자의 움직임의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 골프 클럽 계측 유닛(30)이 소형의 센서 유닛뿐이기 때문에, 옥외 등에도 간단하게 반송할 수 있어, 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있다.

2……골프 클럽, 4……골프 클럽 헤드, 6……샤프트, 10……볼 계측 시스템, 12……안테나, 14……도플러 센서, 20……볼 계측 유닛, 30……골프 클럽 계측 유닛, 40……연산 유닛, 314……골프 클럽 측 3차원 자기 센서, 316……보지 수단 측 3차원 자기 센서, 452……볼 거동 데이터 연산부, 454……헤드 거동 데이터 연산부, 460……출력부.

Claims (6)

1. 타격 후의 골프 볼의 회전축 방향을 계측하는 볼 계측 시스템이고,
   타격 후의 상기 골프 볼의 거동(擧動)을 계측하는 볼 계측 수단과,
   상기 골프 볼을 타격하는 골프 클럽 헤드의 타격 전후의 거동을 계측하는 골프 클럽 계측 수단과,
   상기 볼 계측 수단 및 상기 골프 클럽 계측 수단에 의한 계측 데이터에 기초하여, 상기 골프 볼의 상기 회전축 방향을 산출하는 연산 수단을 구비하고,
   상기 볼 계측 수단은,
   지향성을 가지고, 공급되는 송신 신호에 기초하여 상기 골프 볼을 향하여 송신파를 송신하는 것과 함께, 상기 골프 볼에서 반사된 반사파를 수신하여 수신 신호를 생성하는 서로 이간(離間)하여 배치된 제1 내지 제n(n은 2이상의 정수) 안테나와, 상기 제1 내지 제n 안테나의 각각 대응하여 설치되고, 상기 안테나에 상기 송신 신호를 공급하는 것과 함께, 상기 안테나로부터 공급되는 상기 수신 신호에 기초하여 도플러 주파수를 가지는 도플러 신호를 생성하는 제1 내지 제n 도플러 센서로 구성되고,
   상기 골프 클럽 계측 수단은,
   적어도 일부가 상기 골프 볼을 타격하는 골프 클럽에 설치되고, 상기 골프 클럽의 거동을 나타내는 계측 데이터를 출력하는 골프 클럽 측 센서로 구성되고,
   상기 연산 수단은, 상기 제1 내지 제n 도플러 센서의 각각으로부터 얻어진 도플러 신호를 주파수 해석하는 것에 의하여 주파수마다의 신호 강도의 분포를 나타내는 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터를 생성하는 신호 강도 분포 데이터 생성부와,
   상기 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터의 각각에 기초하여, 상기 골프 볼의 이동 속도에 대응하는 도플러 주파수 성분을 검출하고, 그들의 검출한 도플러 주파수 성분에 기초하여 제1 내지 제n 연산용 속도를 산출하는 속도 연산부와,
   미리 실측되어 얻어져 있는 상기 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터와 상기 골프 볼의 스핀량과의 상관 관계에 기초하여, 상기 신호 강도 분포 데이터 생성부에서 생성된 상기 제1 내지 제n 신호 강도 분포 데이터로부터 상기 스핀량을 산출하는 스핀량 연산부와,
   상기 골프 클럽 측 계측 수단에 의하여 계측된 상기 계측 데이터에 기초하여, 상기 골프 클럽 헤드의 이동 궤적 및 상기 골프 볼의 타격 시에 있어서의 상기 골프 클럽의 타격 시 페이스각을 산출하는 거동 데이터 연산 수단과,
   미리 실측되어 얻어져 있는 상기 이동 궤적 및 상기 타격 시 페이스각과 상기 골프 볼의 회전축 방향과의 상관 관계에 기초하여, 상기 거동 데이터 연산 수단에서 산출된 상기 이동 궤적 및 상기 타격 시 페이스각으로부터 상기 회전축 방향을 산출하는 회전축 연산 수단으로 구성되는,
   것을 특징으로 하는 볼 계측 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전축 연산 수단은, 상기 스핀량을 백스핀 성분 및 사이드 스핀 성분으로 분해하는 것에 의하여 상기 회전축 방향을 산출하는 것을 특징으로 하는 볼 계측 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 골프 클럽 계측 수단은,
   미리 정해진 위치에 설치되고, 힘과 방향에 관한 분포가 기지(旣知)인 자장(磁場)을 발생시키는 트랜스미터와,
   상기 골프 클럽에 고정되고, 계측점의 둘레의 자기(磁氣)를 서로 직교하는 3축 방향에서 감지하는 것과 함께, 미리 정해진 기준 위치에 대한 상기 계측점의 3차원 위치 및 미리 정해진 기준 방향에 대한 계측 방향의 방향에 따라 검출 신호를 출력하는 골프 클럽 측 3차원 자기 센서인 것을 특징으로 하는 볼 계측 시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 골프 클럽 계측 수단은, 상기 골프 클럽에 고정되고, 계측점에 있어서의 가속도를 계측하는 가속도 센서, 및 상기 계측점에 있어서의 지자기를 계측하는 지자기 센서인 것을 특징으로 하는 볼 계측 시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 골프 클럽 계측 수단은,
   상기 골프 클럽에 고정되고, 계측점에 있어서의 가속도를 계측하는 가속도 센서, 및 상기 계측점에 있어서의 각속도를 계측하는 자이로 센서인 것을 특징으로 하는 볼 계측 시스템.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 골프 클럽 계측 수단은,
   상기 골프 클럽에 고정되고, 계측점에 있어서의 가속도를 계측하는 가속도 센서, 상기 계측점에 있어서의 지자기를 계측하는 지자기 센서, 및 상기 계측점에 있어서의 각속도를 계측하는 자이로 센서인 것을 특징으로 하는 볼 계측 시스템.

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