JPH03210282A - 打撃直後の球体に係る速度計測装置 - Google Patents
打撃直後の球体に係る速度計測装置Info
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- JPH03210282A JPH03210282A JP512290A JP512290A JPH03210282A JP H03210282 A JPH03210282 A JP H03210282A JP 512290 A JP512290 A JP 512290A JP 512290 A JP512290 A JP 512290A JP H03210282 A JPH03210282 A JP H03210282A
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- Length Measuring Devices By Optical Means (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
コノ発明は、打撃直後の球体とくにゴルフボールの正値
な挙動を知るために、ゴルフボールに関してその中心の
所定方向の線速度と、中心を通る所定直径のまわりの角
速度とを計測する、ゴルフ練習用に最適な打撃直後の球
体に係る速度計測装置に関する。
な挙動を知るために、ゴルフボールに関してその中心の
所定方向の線速度と、中心を通る所定直径のまわりの角
速度とを計測する、ゴルフ練習用に最適な打撃直後の球
体に係る速度計測装置に関する。
ゴルフ練習、または野球の打撃練習の効果を上げるため
に、静止したボールの打撃直後の挙動を調べて参考にす
ることがおこなわれる。なお、この場合のボールの挙動
は、打撃直後のボールの線速度や回転の角速度で表され
る。以下、ゴルフの例で代表して説明する。 従来、ボールのスピン（回転角速度）を計測するものと
して、次のような方法がとられてきた。 その第１の方法は、ボールにマークを付けておき、この
ボールの打撃直後の各瞬間における写真をストロボ光源
の一定時間間隔での点弧によって撮影する。マークの位
置の変化量と点弧の時間間隔とからボールのある直径の
まわりの角速度が求められる。 第２の方法は、ボールに反射テープを貼着しておき、こ
のボールの打撃直後の各瞬間における画像を光電カメラ
を用いストロボ光源の一定時間間隔での点弧によって撮
像する０反射テープからの反射光の強度変化と点弧の時
間間隔とからボールのある直径のまわりの角速度が求め
られる。 第３の方法は、特開昭６２−２５４０５７によるもので
、ボール外周面の大円に沿って黒インクなどで線マーク
を描いておき、このボールをラインイメージセンサ・カ
メラのライン方向に、このライン方向とカメラ光軸とに
直角な軸線、つまりボールの垂直軸線のまわりに回転さ
せるように、打撃して飛ばす、このボールの打撃直後の
各瞬間における光学像を、ラインイメージセンサ・カメ
ラを用いストロボ光源の一定時間間隔での点弧によって
撮像する。そして、画像処理によって線マークに係る信
号レベルの低下を検知してボールの垂直軸線のまわりの
回転角度を求め、これとストロボ光源の点弧間隔とから
角速度を得る。
に、静止したボールの打撃直後の挙動を調べて参考にす
ることがおこなわれる。なお、この場合のボールの挙動
は、打撃直後のボールの線速度や回転の角速度で表され
る。以下、ゴルフの例で代表して説明する。 従来、ボールのスピン（回転角速度）を計測するものと
して、次のような方法がとられてきた。 その第１の方法は、ボールにマークを付けておき、この
ボールの打撃直後の各瞬間における写真をストロボ光源
の一定時間間隔での点弧によって撮影する。マークの位
置の変化量と点弧の時間間隔とからボールのある直径の
まわりの角速度が求められる。 第２の方法は、ボールに反射テープを貼着しておき、こ
のボールの打撃直後の各瞬間における画像を光電カメラ
を用いストロボ光源の一定時間間隔での点弧によって撮
像する０反射テープからの反射光の強度変化と点弧の時
間間隔とからボールのある直径のまわりの角速度が求め
られる。 第３の方法は、特開昭６２−２５４０５７によるもので
、ボール外周面の大円に沿って黒インクなどで線マーク
を描いておき、このボールをラインイメージセンサ・カ
メラのライン方向に、このライン方向とカメラ光軸とに
直角な軸線、つまりボールの垂直軸線のまわりに回転さ
せるように、打撃して飛ばす、このボールの打撃直後の
各瞬間における光学像を、ラインイメージセンサ・カメ
ラを用いストロボ光源の一定時間間隔での点弧によって
撮像する。そして、画像処理によって線マークに係る信
号レベルの低下を検知してボールの垂直軸線のまわりの
回転角度を求め、これとストロボ光源の点弧間隔とから
角速度を得る。
以上説明したような従来の技術では、それぞれ次のよう
な問題がある。 第１の方法では、写真の現像のために時間がかかり、写
真上のマークから角速度を求める手続きが煩雑で手間が
かかるとともに、得られた角速度があまり正確でない。 第２の方法では、ボールのデインプルやクラブからの反
射光によって影響され、誤差を生じやすい、また、ボー
ル外周面に反射テープを貼着するため、デインプルを部
分的に遮蔽しボールの外周面の凹凸状態を変えるととも
に、ボールの重量を微妙に増加させる。これらボールの
外周面状態や重量が実際の場合と変わることは、得られ
た角速度が実際の場合と若干具なることを意味し、その
信較性を低下させる。 第３の方法では、計測される角速度の軸線が、ラインイ
メージセンサ・カメラのライン方向と、カメラ光軸とに
直角な軸線、つまりボールの垂直軸線に限定される。し
かし、実際の打撃直後のボールの回転直径はどの方向を
とるか全く不明であるから、打撃直後のボールの正確な
挙動を知るには、互いに直交する三つの固定軸線を設定
し、この各固定軸線のまわりの角速度に分解して求める
のが合理的である。また、角速度とともに線速度も、ボ
ールの正確な挙動を知るための重要な要素であり、この
方法によるような角速度だけの計測では不十分である。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、打撃直後の球体の正確な挙動を知るために、球体
に関してその中心の所定方向の線速度と、その中心を通
る所定軸線のまわりの角速度とを計測する打撃直後の球
体に係る速度計測装置を提供することにある。
な問題がある。 第１の方法では、写真の現像のために時間がかかり、写
真上のマークから角速度を求める手続きが煩雑で手間が
かかるとともに、得られた角速度があまり正確でない。 第２の方法では、ボールのデインプルやクラブからの反
射光によって影響され、誤差を生じやすい、また、ボー
ル外周面に反射テープを貼着するため、デインプルを部
分的に遮蔽しボールの外周面の凹凸状態を変えるととも
に、ボールの重量を微妙に増加させる。これらボールの
外周面状態や重量が実際の場合と変わることは、得られ
た角速度が実際の場合と若干具なることを意味し、その
信較性を低下させる。 第３の方法では、計測される角速度の軸線が、ラインイ
メージセンサ・カメラのライン方向と、カメラ光軸とに
直角な軸線、つまりボールの垂直軸線に限定される。し
かし、実際の打撃直後のボールの回転直径はどの方向を
とるか全く不明であるから、打撃直後のボールの正確な
挙動を知るには、互いに直交する三つの固定軸線を設定
し、この各固定軸線のまわりの角速度に分解して求める
のが合理的である。また、角速度とともに線速度も、ボ
ールの正確な挙動を知るための重要な要素であり、この
方法によるような角速度だけの計測では不十分である。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、打撃直後の球体の正確な挙動を知るために、球体
に関してその中心の所定方向の線速度と、その中心を通
る所定軸線のまわりの角速度とを計測する打撃直後の球
体に係る速度計測装置を提供することにある。
この課題を解決するために、第１の発明に係る打撃直後
の球体に係る速度計測装置は、打撃直後の球体に関して
その中心の所定方向の線速度と、所定直径のまわりの角
速度とを計測する装置において、 打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速度と
所定直径のまわりの角速度とを計測する装置において、 外周面上の対向する２点で互いに交差するように２本の
線状の標識が付された球体と；打撃直後のこの球体をそ
の移動速度に応じた時間間隔で真上方向と、この真上方
向および前記打撃の方向に直角な方向とからそれぞれ少
なくとも２回撮像する２個の撮像手段と； この各撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の
移動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球
体の所定方向の線速度を演算する第１演算部と； 前記各撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の
所定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間
間隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第２演
算部と； を備える。 第２の本発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置
は、 打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速度と
所定直径のまわりの角速度とを計測する装置において、 外周面上の対向する２点で互いに交差するように２本の
線状の標識が付された球体と；打撃直後のこの球体をそ
の移動速度に応じた時間間隔で真上方向から少なくとも
２回撮像する１個の撮像手段と； この撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の移
動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球体
の所定方向の線速度を演算する第１演算部と； 前記撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の所
定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間間
隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第２演算
部と； を備える。
の球体に係る速度計測装置は、打撃直後の球体に関して
その中心の所定方向の線速度と、所定直径のまわりの角
速度とを計測する装置において、 打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速度と
所定直径のまわりの角速度とを計測する装置において、 外周面上の対向する２点で互いに交差するように２本の
線状の標識が付された球体と；打撃直後のこの球体をそ
の移動速度に応じた時間間隔で真上方向と、この真上方
向および前記打撃の方向に直角な方向とからそれぞれ少
なくとも２回撮像する２個の撮像手段と； この各撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の
移動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球
体の所定方向の線速度を演算する第１演算部と； 前記各撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の
所定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間
間隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第２演
算部と； を備える。 第２の本発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置
は、 打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速度と
所定直径のまわりの角速度とを計測する装置において、 外周面上の対向する２点で互いに交差するように２本の
線状の標識が付された球体と；打撃直後のこの球体をそ
の移動速度に応じた時間間隔で真上方向から少なくとも
２回撮像する１個の撮像手段と； この撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の移
動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球体
の所定方向の線速度を演算する第１演算部と； 前記撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の所
定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間間
隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第２演算
部と； を備える。
第１の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置で
は、２個の撮像手段によって、球体がその真上方向と、
この真上方向および打撃の方向に直角な方向とからそれ
ぞれ撮像され、この各撮像手段の映像信号からの、球体
の中心位置と標識の位置、形状とに係るデータに基づき
、演算部によって、球体に係る線速度と角速度とが各々
演算される。 第２の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置で
は、撮像手段によって、球体がその真上方向から撮像さ
れ、その映像信号からの、球体の中心位置と標識の位置
、形状とに係るデータに基づき、演算部によって、球体
に係る線速度と角速度とが各々演算される。 ｒ実施例】 第１の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置の
実施例（以下、第１実施例という）について、以下に図
面を参照しながら説明する。 第１図は第１実施例の構成図である。第１図において、
ｌはゴルフボール（以下、単にボールという）で、外周
面に詳しく後述するようなマークが描かれている。２は
打撃部材としてのゴルフクラブ（以下、単にクラブとい
う）である。 ３Ａ、３Ｂはいずれも光センサで、この各光センサ３Ａ
、３Ｂの組によって、その間を打撃直前のクラブ２が通
過する時間を求め、この通過時間からクラブ２の打撃直
前の速度を計算する。なお、各光センサ３Ａ、３Ｂは、
発光部と受光部とからなる光透過方式であるが、クラブ
２からの反射に基づく光反射方式にすることもできる。 ４Ａ、４Ｂはいずれも光電カメラ（以下、単にカメラと
いう）で、カメラ４Ａはボールｌをその真上から、カメ
ラ４Ｂはボール１をそのゴルファに対向して真横から、
それぞれ各所定時点での静止画像が多重された形になる
ように撮像する。この静止画像の撮像のために、以下に
述べるストロボ点弧が機能する。 ６はストロボ電源、７はストロボ光源で、このストロボ
光源７の点弧が、制御・演算部５の指令によるストロボ
電源６の起動によっておこなわれる。なお、制御・演算
部５は、その起動指令の最初の発令時点と、その後の時
間間隔っまり点弧間隔と、その点弧回数とを、各光セン
サ３Ａ、３Ｂからの信号、つまりクラブ２の打撃直前の
所定時点と、そのときの速度とに基づいて決める。言い
かえれば、クラブ２の打撃直前の速度が速ければ、点弧
間隔を狭めて各静止画像の位置関係がボールｌの速度や
角速度の演算に適するように定めるわけである。 ８はフレームメモリで、打撃直後の所定期間における、
少なくとも２回の各点弧によって撮像された静止画像の
データを格納する。この静止画像のデータについては、
詳しく後述する。 また制御・演算部５は、フレームメモリ８からのデータ
を取り込むとともに、このデータに基づいてボール１の
速度や角速度を演算する。この演算内容については、詳
しく後述する。９は表示器で、制御・演算部５からの演
算結果、つまりボールｌの速度や角速度を数値で表示す
る。 第１実施例の動作について以下の静止画像の例示図を参
照しながら説明する。第３図は第１実施例においてボー
ルｌの真上から第１図のカメラ４Ａで撮ったときの静止
多重画像の例示図、第４図はボールｌを真横からカメラ
４Ｂで撮ったときの静止多重画像の例示図である。 第３図において、横軸に打撃方向のＸ、縦軸にゴルファ
に対向する真横方向のＹ、原点Ｏから紙面の直角手前方
向にボールｌ真上方向のＺをそれぞれとる。ボール１は
、その外周面上の対向する各定点Ｋｌ、に２を通り互い
に直交する二つの大円に沿って、各線状マークｌａ、ｌ
ｂが描かれ、打撃前に中心Ｃを座標軸の原点０と、各定
点Ｋｌ、に２をＺ軸と、各マークｌａ、ｌｂをＸ、Ｙの
各座標軸とそれぞれ一敗させて水平面上に置かれる。い
ま、説明を簡単にするため、１回目の点弧が打撃の瞬間
に、２回目の点弧が微少時間Ｔの後にそれぞれおこなわ
れ、点弧はこの２回だけであるとする。 第３図において、原点０における打撃瞬間のボールｌの
画像と、時間Ｔ後に中心Ｃが座標Ｘ、Ｙに位置するボー
ルｌの画像とが静止画像として例示される。時間Ｔ後の
ボール１は、各座標軸Ｘ。 Ｙ、Ｚのまわりに図示してない角度α、β、γだけ回転
しているものとする。 また時間Ｔ後のボール１の画像では、各マークｌａ、ｌ
ｂが楕円の長袖に関する片側として表され、この各半楕
円がボール１の輪郭の円と内接する点を、それぞれ各点
ＰＩ、Ｐ２、各点Ｑｌ、Ｑ２とする。 なお、各マークｌａ、１ｂの長軸に対する別の片側の楕
円は画像としては表れないが、図では破線で示しである
。ボールｌの中心Ｃを通りＸ、Ｙ軸に平行な直線と、定
点に１との距離をそれぞれＡ。 Ｂ、ボールｌの半径をＲとすると、 Ａ＝Ｒｓｉｎ ａ、Ｂ＝Ｒｓｉｎβ また、各点Ｐｉ、Ｐ２を結ぶ直線がＸ軸となす角度が、
Ｚ軸のまわりの回転角度Ｔである。 したがって、求められた各角度α、β、Ｔを時間Ｔで除
した値が、ボールｌの各座標軸Ｘ、Ｙ。 Ｚのまわりの角速度になる。なお、座標軸Ｚのまわりの
角速度がサイドスピン、座標軸Ｙのまわりの角速度がそ
の向きによってトップスピン、バックスピンと呼ばれる
もので、座標軸Ｘのまわりの角速度は、一般にはあまり
問題にされない程度に小さい。 ボール１の各座標軸Ｘ、Ｙ方向の線速度は、第３図にお
けるボールｌの中心Ｃの座標Ｘ、Ｙを時間Ｔで除した値
になる。座標軸Ｚ方向の線速度は、第３図ではなく、第
４図で表され、ボールｌの中心Ｃの座標２を時間Ｔで除
した値になる−ところで、以上に説明したような各線速
度、各角速度に係る画像処理ないし演算は、第３図、第
４図に示された画像に基づき、第１図の制御・演算部５
によっておこなわれる。そし、て、打撃直後のボールｌ
の挙動は、各座標軸ｘ、ｙ、ｚ方向の線速度と、同じく
そのまわりの角速度とによって完全に表現され、これが
その後のボールｌのとるべき飛跡を決定する。 以上の説明においてはその便宜上、ストロボ光源の点弧
は、打撃瞬間と時間Ｔ後との各時点の２回とした。しか
し、点弧はこれに限定されるものではなく、一般に打撃
直後つまり飛球直後で２回以上あればよい。点弧回数が
３回以上の場合には、ボールの静止画像も同個数あるわ
けであるから、その各静止画像間で複数の、各座標軸Ｘ
、Ｙ、Ｚ方向の線速度と、同じくそのまわりの角速度と
を求めて、それらを平均することによって、より正確な
値を得ることができる。 なお、１回目の点弧のタイミングは、第１図におけるボ
ールｌに近い側の光センサ３Ｂの検知に基づき、その所
定時間後にとられる。また、点弧の時間間隔がクラブ２
の打撃直前の速度に基づいて決められる理由は、各カメ
ラ４Ａ、４Ｂの視野内にボールｌに係る静止画像を所定
個数、しかもそれが適正配置される形で撮像するためで
ある。もちろん、点弧の初回の時点および時間間隔と、
静止画像の所定個数とは関連している。 また打撃前のボール１の向きは、第３図に示すように、
定点Ｋｌが原点Ｏと一致し、各マーク１ａ、１ｂが各Ｘ
、Ｙ軸とそれぞれ一敗するように限定したが、これは説
明のしやすさのためであって、一般にはこれに限定され
ない。 第２の発明に係る打撃直後の球体の速度計測装置の実施
例（以下、第２実施例という）について以下に図面を参
照しながら説明する。第３図は第２実施例においてボー
ルの真上から撮ったときの静止多重画像の例示図で、第
１実施例におけるのと共通な図面である。 第２実施例は、打撃直後のボールがほぼ水平方向に飛ぶ
ときの挙動に対応するものである。第２実施例では、打
撃直後のボールの挙動は、各座標軸Ｘ、 Ｙ方向の線速
度と、各座標軸ｘ、 ｙ、 ｚのまわりの角速度とに
よって完全に表現されるから、Ｚ軸方向の線速度を計測
する必要がない。 したがって、第２実施例の構成図は、第２図に示される
ように、第１図におけるカメラ４Ｂを含んでいない、ボ
ール１をゴルファに対向する真横方向から撮像する必要
がないからである。その他の構成要素は、第１実施例を
示す第１図におけるのと同様である。また、この第２実
施例の動作についても、Ｚ軸方向の線速度を計測する必
要がない以外は、第１実施例におけるのと同様であるか
ら、詳細な説明は省略する。 ところで、第２実施例におけるボールは、打撃直後には
ほぼ水平方向に飛ぶが、その後は主にＹ軸のまわりの回
転、つまりバックスピンまたはトップスピンの影響を受
けて上下方向の飛球軌跡が決定される。
は、２個の撮像手段によって、球体がその真上方向と、
この真上方向および打撃の方向に直角な方向とからそれ
ぞれ撮像され、この各撮像手段の映像信号からの、球体
の中心位置と標識の位置、形状とに係るデータに基づき
、演算部によって、球体に係る線速度と角速度とが各々
演算される。 第２の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置で
は、撮像手段によって、球体がその真上方向から撮像さ
れ、その映像信号からの、球体の中心位置と標識の位置
、形状とに係るデータに基づき、演算部によって、球体
に係る線速度と角速度とが各々演算される。 ｒ実施例】 第１の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置の
実施例（以下、第１実施例という）について、以下に図
面を参照しながら説明する。 第１図は第１実施例の構成図である。第１図において、
ｌはゴルフボール（以下、単にボールという）で、外周
面に詳しく後述するようなマークが描かれている。２は
打撃部材としてのゴルフクラブ（以下、単にクラブとい
う）である。 ３Ａ、３Ｂはいずれも光センサで、この各光センサ３Ａ
、３Ｂの組によって、その間を打撃直前のクラブ２が通
過する時間を求め、この通過時間からクラブ２の打撃直
前の速度を計算する。なお、各光センサ３Ａ、３Ｂは、
発光部と受光部とからなる光透過方式であるが、クラブ
２からの反射に基づく光反射方式にすることもできる。 ４Ａ、４Ｂはいずれも光電カメラ（以下、単にカメラと
いう）で、カメラ４Ａはボールｌをその真上から、カメ
ラ４Ｂはボール１をそのゴルファに対向して真横から、
それぞれ各所定時点での静止画像が多重された形になる
ように撮像する。この静止画像の撮像のために、以下に
述べるストロボ点弧が機能する。 ６はストロボ電源、７はストロボ光源で、このストロボ
光源７の点弧が、制御・演算部５の指令によるストロボ
電源６の起動によっておこなわれる。なお、制御・演算
部５は、その起動指令の最初の発令時点と、その後の時
間間隔っまり点弧間隔と、その点弧回数とを、各光セン
サ３Ａ、３Ｂからの信号、つまりクラブ２の打撃直前の
所定時点と、そのときの速度とに基づいて決める。言い
かえれば、クラブ２の打撃直前の速度が速ければ、点弧
間隔を狭めて各静止画像の位置関係がボールｌの速度や
角速度の演算に適するように定めるわけである。 ８はフレームメモリで、打撃直後の所定期間における、
少なくとも２回の各点弧によって撮像された静止画像の
データを格納する。この静止画像のデータについては、
詳しく後述する。 また制御・演算部５は、フレームメモリ８からのデータ
を取り込むとともに、このデータに基づいてボール１の
速度や角速度を演算する。この演算内容については、詳
しく後述する。９は表示器で、制御・演算部５からの演
算結果、つまりボールｌの速度や角速度を数値で表示す
る。 第１実施例の動作について以下の静止画像の例示図を参
照しながら説明する。第３図は第１実施例においてボー
ルｌの真上から第１図のカメラ４Ａで撮ったときの静止
多重画像の例示図、第４図はボールｌを真横からカメラ
４Ｂで撮ったときの静止多重画像の例示図である。 第３図において、横軸に打撃方向のＸ、縦軸にゴルファ
に対向する真横方向のＹ、原点Ｏから紙面の直角手前方
向にボールｌ真上方向のＺをそれぞれとる。ボール１は
、その外周面上の対向する各定点Ｋｌ、に２を通り互い
に直交する二つの大円に沿って、各線状マークｌａ、ｌ
ｂが描かれ、打撃前に中心Ｃを座標軸の原点０と、各定
点Ｋｌ、に２をＺ軸と、各マークｌａ、ｌｂをＸ、Ｙの
各座標軸とそれぞれ一敗させて水平面上に置かれる。い
ま、説明を簡単にするため、１回目の点弧が打撃の瞬間
に、２回目の点弧が微少時間Ｔの後にそれぞれおこなわ
れ、点弧はこの２回だけであるとする。 第３図において、原点０における打撃瞬間のボールｌの
画像と、時間Ｔ後に中心Ｃが座標Ｘ、Ｙに位置するボー
ルｌの画像とが静止画像として例示される。時間Ｔ後の
ボール１は、各座標軸Ｘ。 Ｙ、Ｚのまわりに図示してない角度α、β、γだけ回転
しているものとする。 また時間Ｔ後のボール１の画像では、各マークｌａ、ｌ
ｂが楕円の長袖に関する片側として表され、この各半楕
円がボール１の輪郭の円と内接する点を、それぞれ各点
ＰＩ、Ｐ２、各点Ｑｌ、Ｑ２とする。 なお、各マークｌａ、１ｂの長軸に対する別の片側の楕
円は画像としては表れないが、図では破線で示しである
。ボールｌの中心Ｃを通りＸ、Ｙ軸に平行な直線と、定
点に１との距離をそれぞれＡ。 Ｂ、ボールｌの半径をＲとすると、 Ａ＝Ｒｓｉｎ ａ、Ｂ＝Ｒｓｉｎβ また、各点Ｐｉ、Ｐ２を結ぶ直線がＸ軸となす角度が、
Ｚ軸のまわりの回転角度Ｔである。 したがって、求められた各角度α、β、Ｔを時間Ｔで除
した値が、ボールｌの各座標軸Ｘ、Ｙ。 Ｚのまわりの角速度になる。なお、座標軸Ｚのまわりの
角速度がサイドスピン、座標軸Ｙのまわりの角速度がそ
の向きによってトップスピン、バックスピンと呼ばれる
もので、座標軸Ｘのまわりの角速度は、一般にはあまり
問題にされない程度に小さい。 ボール１の各座標軸Ｘ、Ｙ方向の線速度は、第３図にお
けるボールｌの中心Ｃの座標Ｘ、Ｙを時間Ｔで除した値
になる。座標軸Ｚ方向の線速度は、第３図ではなく、第
４図で表され、ボールｌの中心Ｃの座標２を時間Ｔで除
した値になる−ところで、以上に説明したような各線速
度、各角速度に係る画像処理ないし演算は、第３図、第
４図に示された画像に基づき、第１図の制御・演算部５
によっておこなわれる。そし、て、打撃直後のボールｌ
の挙動は、各座標軸ｘ、ｙ、ｚ方向の線速度と、同じく
そのまわりの角速度とによって完全に表現され、これが
その後のボールｌのとるべき飛跡を決定する。 以上の説明においてはその便宜上、ストロボ光源の点弧
は、打撃瞬間と時間Ｔ後との各時点の２回とした。しか
し、点弧はこれに限定されるものではなく、一般に打撃
直後つまり飛球直後で２回以上あればよい。点弧回数が
３回以上の場合には、ボールの静止画像も同個数あるわ
けであるから、その各静止画像間で複数の、各座標軸Ｘ
、Ｙ、Ｚ方向の線速度と、同じくそのまわりの角速度と
を求めて、それらを平均することによって、より正確な
値を得ることができる。 なお、１回目の点弧のタイミングは、第１図におけるボ
ールｌに近い側の光センサ３Ｂの検知に基づき、その所
定時間後にとられる。また、点弧の時間間隔がクラブ２
の打撃直前の速度に基づいて決められる理由は、各カメ
ラ４Ａ、４Ｂの視野内にボールｌに係る静止画像を所定
個数、しかもそれが適正配置される形で撮像するためで
ある。もちろん、点弧の初回の時点および時間間隔と、
静止画像の所定個数とは関連している。 また打撃前のボール１の向きは、第３図に示すように、
定点Ｋｌが原点Ｏと一致し、各マーク１ａ、１ｂが各Ｘ
、Ｙ軸とそれぞれ一敗するように限定したが、これは説
明のしやすさのためであって、一般にはこれに限定され
ない。 第２の発明に係る打撃直後の球体の速度計測装置の実施
例（以下、第２実施例という）について以下に図面を参
照しながら説明する。第３図は第２実施例においてボー
ルの真上から撮ったときの静止多重画像の例示図で、第
１実施例におけるのと共通な図面である。 第２実施例は、打撃直後のボールがほぼ水平方向に飛ぶ
ときの挙動に対応するものである。第２実施例では、打
撃直後のボールの挙動は、各座標軸Ｘ、 Ｙ方向の線速
度と、各座標軸ｘ、 ｙ、 ｚのまわりの角速度とに
よって完全に表現されるから、Ｚ軸方向の線速度を計測
する必要がない。 したがって、第２実施例の構成図は、第２図に示される
ように、第１図におけるカメラ４Ｂを含んでいない、ボ
ール１をゴルファに対向する真横方向から撮像する必要
がないからである。その他の構成要素は、第１実施例を
示す第１図におけるのと同様である。また、この第２実
施例の動作についても、Ｚ軸方向の線速度を計測する必
要がない以外は、第１実施例におけるのと同様であるか
ら、詳細な説明は省略する。 ところで、第２実施例におけるボールは、打撃直後には
ほぼ水平方向に飛ぶが、その後は主にＹ軸のまわりの回
転、つまりバックスピンまたはトップスピンの影響を受
けて上下方向の飛球軌跡が決定される。
したがって、第１発明によれば、球体に関して中心の所
定方向、たとえば打撃方向９球体の真上方向、これらと
直角な真横方向の各分線速度と、これらの各方向の球体
直径のまわりの分角速度とを正確に計測することによっ
て１．打撃直後の球体の挙動を正確かつ完全に知ること
ができ、ゴルフや野球の打撃の練習効果の向上が図れる
。しかも、打撃直後の球体に係る線速度、角速度の計測
結果が自動的かつ迅速に得られるから、使用する上で非
常に便利である。 また、第２発明によれば、計測条件が単純になって光電
カメラが１個でよいから、第１発明におけるのとほぼ同
様な効果を得ながら、さらに装置の低コスト化を図るこ
とができる。
定方向、たとえば打撃方向９球体の真上方向、これらと
直角な真横方向の各分線速度と、これらの各方向の球体
直径のまわりの分角速度とを正確に計測することによっ
て１．打撃直後の球体の挙動を正確かつ完全に知ること
ができ、ゴルフや野球の打撃の練習効果の向上が図れる
。しかも、打撃直後の球体に係る線速度、角速度の計測
結果が自動的かつ迅速に得られるから、使用する上で非
常に便利である。 また、第２発明によれば、計測条件が単純になって光電
カメラが１個でよいから、第１発明におけるのとほぼ同
様な効果を得ながら、さらに装置の低コスト化を図るこ
とができる。
第１図は第１発明に係る実施例の構成図、第２図は第２
発明に係る実施例の構成図、第３図は第１．第２の各発
明に係る実施例においてボールの真上から撮ったときの
静止多重画像の共通な例示図、 第４図は第１発明に係る実施例においてボールを真横か
ら撮ったときの静止多重画像の例示図である。 符号説明 Ｋｌ、に２ ：定点 ｌ：ボール、ｌａ、ｌｂ：マーク、２：クラブ、３Ａ、
３８ ：光センサ、４Ａ、４Ｂ：カメラ、５：制御・
演算部、６：ストロボ電源、７：ストロボ光源、８：フ
レームメモリ、簗２図
発明に係る実施例の構成図、第３図は第１．第２の各発
明に係る実施例においてボールの真上から撮ったときの
静止多重画像の共通な例示図、 第４図は第１発明に係る実施例においてボールを真横か
ら撮ったときの静止多重画像の例示図である。 符号説明 Ｋｌ、に２ ：定点 ｌ：ボール、ｌａ、ｌｂ：マーク、２：クラブ、３Ａ、
３８ ：光センサ、４Ａ、４Ｂ：カメラ、５：制御・
演算部、６：ストロボ電源、７：ストロボ光源、８：フ
レームメモリ、簗２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速
度と所定直径のまわりの角速度とを計測する装置におい
て、 外周面上の対向する２点で互いに交差するように２本の
線状の標識が付された球体と； 打撃直後のこの球体をその移動速度に応じた時間間隔で
真上方向と、この真上方向および前記打撃の方向に直角
な方向とからそれぞれ少なくとも２回撮像する２個の撮
像手段と；この各撮像手段の映像信号から、前記球体の
中心位置の移動量を求め、この移動量と前記時間間隔と
から前記球体の所定方向の線速度を演算する第１演算部
と； 前記各撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の
所定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間
間隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第２演
算部と； を備えることを特徴とする打撃直後の球体に係る速度計
測装置。 ２）打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速
度と所定直径のまわりの角速度とを計測する装置におい
て、 外周面上の対向する２点で互いに交差するように２本の
線状の標識が付された球体と； 打撃直後のこの球体をその移動速度に応じた時間間隔で
真上方向から少なくとも２回撮像する１個の撮像手段と
； この撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の移
動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球体
の所定方向の線速度を演算する第１演算部と； 前記撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の所
定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間間
隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第２演算
部と； を備えることを特徴とする打撃直後の球体に係る速度計
測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP512290A JPH03210282A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 打撃直後の球体に係る速度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP512290A JPH03210282A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 打撃直後の球体に係る速度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210282A true JPH03210282A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=11602512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP512290A Pending JPH03210282A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 打撃直後の球体に係る速度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03210282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579190B2 (en) | 2000-03-15 | 2003-06-17 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Ball motion measuring apparatus |
| JP2004248725A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 打球の解析装置及び方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254539A (en) * | 1975-10-29 | 1977-05-04 | Acushnet Co | Method of matching golfer * golf ball * golf club or hitting form |
| JPS62254057A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-05 | Bridgestone Corp | ボ−ルのスピン量計測方法 |
-
1990
- 1990-01-13 JP JP512290A patent/JPH03210282A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254539A (en) * | 1975-10-29 | 1977-05-04 | Acushnet Co | Method of matching golfer * golf ball * golf club or hitting form |
| JPS62254057A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-05 | Bridgestone Corp | ボ−ルのスピン量計測方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579190B2 (en) | 2000-03-15 | 2003-06-17 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Ball motion measuring apparatus |
| JP2004248725A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 打球の解析装置及び方法 |
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