JPH04282171A - ゴルフ打球モニター装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴルフクラブヘッドに
おけるクラブフェース上の打球位置、打力及び打球角度
を検出して、ゴルファーにスイングについての情報を与
えるゴルフ打球モニター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ゴルファーにスイングについ
ての情報を与える各種の公知例が知られていた。例えば
米国特許第３，４３８，６３４によれば、クラブヘッド
に目標となるボールの打球位置に導電体の板が使用され
ていた。ボールがこの部分に当たるとディスプレーが点
滅し目標位置に衝突したことを示すものである。

【０００３】また、米国特許第３，２７０，５６４、同
第３，７９２、８６３及び同第３、８０６、１３１が知
られている。これらはゴルフクラブの動き、例えば、ヘ
ッドの加速度、トルクおクラブシャフトの屈曲等を計測
するのに好適であった。この結果からゴルファーにスイ
ングについての情報を与えていた。さらに、米国特許第
３，９４５，６４６や同第３，２２６，７０４も知られ
ている。また、同第３，１８２，５０８は遠隔的にモニ
ターするものである。

【０００４】しかしながら、これらの従来技術にあって
は、ゴルフスイングの最も重要な点であるいわゆるアド
レスをとる手段に欠けていた。別の言い方をすれば、ク
ラブヘッドの面、すなわち、クラブフェースがボールと
衝突するインパクトの瞬間における角度についての情報
を欠いていた。この結果、クラブフェース上の打球位置
、打力及び打球角度を検出しないためゴルファーにスイ
ングについての的確な情報を与えることができないとい
った欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を解
消したもので、ゴルフ練習に際しての、ゴルフスイング
に効果的情報を与えるゴルフ打球モニター装置に関する
。クラブヘッドとボールとのインパクトの瞬間を正確に
検出し、クラブヘッドにおけるクラブフェース上の打球
位置、打力及び打球角度を検出して、ゴルファーにスイ
ングについての情報を与えるゴルフ打球モニター装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ゴルフ打球位
置及びその打力打球角度を検出するセンサーと、該各セ
ンサーからの検出出力からクラブフェースのボールへの
打球位置、打力及び打球方向を検出するとともに、ボー
ルに与えた反発力及びその打球方向を監視する手段とか
らなることを特徴とするゴルフ打球モニター装置により
提供される。

【０００７】また、前記打球位置検出手段は打球面に少
なくとも一対の垂直電極をクラブフェースの端部両端に
設けた可撓性で導電性素材からなる第一の層と、前記打
球位置での衝撃圧力により導電性が変化する第二の層と
、電圧を印加された抵抗体とからなる第三の層を備えた
前記のゴルフ打球モニター装置により効果的に提供され
る。さらに、前記第二の層は圧力検出用素材である場合
、前記第三の層は炭素系抵抗体である場合、前記打力打
球角度を検出するセンサーは３次元方向における打力成
分を検出する異なる分極処理された圧電体の複数層から
なる場合及び前記各センサーからの検出信号を送信する
送信機をクラブヘッドに内蔵するとともに、その信号を
別に設置した受信機で受信し、画像表示又は音声出力の
信号処理手段を付加した場合に効果的なゴルフ打球モニ
ター装置として提供される。

【０００８】

【作用】本発明によれば、クラブヘッドとボールとのイ
ンパクトの瞬間により生じた打力をヘッドに内蔵したセ
ンサーによってクラブフェース上の打球位置、打力及び
打球角度として検出し、クラブに取り付けた送信機によ
り検出された信号を送信し、別に設置された受信機で信
号を受信するとともに信号処理を行って、クラブフェー
ス上の打球位置、打力及び打球角度を画面表示または音
響的にゴルファーに伝達する。クラブフェース上の打球
位置の判断はボールにヘッドが衝突した際に圧電体に発
生する圧電出力により確認され、ボールに与えた打力及
び打球角度を示し正確にインパクトしたかを教える。

【０００９】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は本発明のゴルフ打球モニター装置のクラブヘッド
の要部の断面図である。図１において、クラブヘッド１
にはボールが衝突するクラブフェース４に近接して打球
位置センサー２とその下に打球位置センサー２と電気的
に絶縁された打力打球角度センサー３が積層配置されて
いる。図２は一対の電極がクラブヘッドの左右及び上下
に離間して配置されている。第一の対の縦位置検出電極
５、５はクラブフェース４の水平方向に離れて配置され
クラブフェース４上の打球の水平位置を検出し、他の対
の横位置検出電極６、６はクラブフェース４の上下に離
れて配置されクラブフェース４上の打球の垂直位置を検
出する。

【００１０】図３はボールとクラブフェース４が衝突し
た状態を示す要部断面図である。ボール７は導体シート
８のほぼ中央と衝突した図として示されている。打球位
置センサー２はこの例では電気的に導電性を持つ導体シ
ート８、感圧シート９及び抵抗体１０の３層からなる。 最も外側の層の導体シート８は可撓性の導電性素材が用
いられている。第二の層の感圧シート９は圧力により導
電性を示すゴム製の材質から選択されている。第三の層
の抵抗体１０は炭素系抵抗体である。

【００１１】電池等の電圧源、望ましくは定電圧源１２
が平面的な抵抗体１０の両端に印加されている。クラブ
フェース４の導体シート８にボールが衝突すると感圧シ
ート９は加圧され、打球位置の部分において感圧シート
９に導通箇所１１が生ずる。そのとき縦位置検出電極５
と導体シート８との間に現れる電圧は、抵抗体１０によ
り電圧源１２の電圧を導通箇所９の位置で電気的に分圧
された電圧となり、水平方向の打球位置情報が電圧信号
として得られる。同様に、垂直方向の打球位置情報が横
位置検出電極６と導体シート８の間に現れる分圧された
電圧信号として得られる。

【００１２】このように、クラブフェース４上のゴルフ
ボール打球の水平及び垂直位置座標情報が２組の電極５
、６と電圧源１２から独立に電圧信号として取り出すこ
とができる。

【００１３】打力及び打球角度センサー３としては、３
層の圧電シートによる検出器として実現できる。図４は
その要部断面図である。３層の圧電シート１３、１４及
び１５は絶縁シート１６を挟んで積層されている。各々
一対の電極１７−１８、１９−２０、２１−２２が圧電
体素子の電極面から取り出されている。これらの各電極
から圧縮及び水平もしくは垂直方向のずれに対して分極
を生じ圧電出力として取り出される。

【００１４】圧電シートとしては各種の圧電材料が利用
できる。例えば、２酸化シリコン、圧電セラミックス、
高分子圧電フィルム、その他の圧電性フィルムが利用で
き、半導体集積技術を利用したシリコン圧力センサー等
の利用が可能である。これらのうち望ましくはポリ弗化
ビニリデンからなる圧電シートが適当である。

【００１５】本発明では打力及び打球角度センサー３に
用いる圧電シート１３の分極方向を図４ａないし図４ｃ
に示した。図４ａにはクラブフェース４に垂直に与えら
れる垂直応力を検出する圧電シート１３の分極、図４ｂ
は水平方向のずれ応力を検出する圧電シート１４、図４
ｃは上下方向のずれ応力を検出する圧電シート１５の分
極の様子を示す。これらの各端子１７−１８、１９−２
０及び２１−２２間の出力からクラブフェースに与えら
れた３次元における打力及び打球角度センサー３として
用いることができる。このセンサー出力の関係は図４ｄ
に示すように、圧電シートの３次元方向の各成分につい
て圧電シート１３、１４及び１５から取り出され合成応
力２３が求められる。

【００１６】センサーによって検出された打球の情報は
無線で別に設置した装置に伝え、画面表示を行うのが適
当である。この一例を図５に示すように、送信機２４の
ブロックダイヤグラムが例示されている。複数のセンサ
ー２５から信号をインターフェース２６を介して適当な
電圧信号に変換し、打球の瞬間の値をサンプルホールド
２７し、マルチプレクサ２８により１チャンネル選択し
Ａ／Ｄ変換器２９に送りデジタル信号に変換する。さら
に変調器３０により変調し送信部３１及びアンテナ３２
から空中へ送信する。

【００１７】図６は受信機３３のブロックダイヤグラム
の例である。受信機３３ではアンテナ３４から受信部３
５、復調器３６で復調され、プロセッサ３７で処理し、
液晶、ブラウン管、プラズマディスプレー等の表示装置
３８で表示する。メモリ３９には各打球毎の情報を後に
再生、比較するためのものである。なお、表示装置３８
に代え、または付加して音声出力手段を利用してゴルフ
ァーへのガイドやこの装置の使用方法の伝達をすること
も任意にできる。なお、高周波による電波伝搬に限られ
ない。超音波、赤外線利用の送受信方式によることも可
能である。

【００１８】図７及び図８はクラブフェースを絵画的に
形どったゴルフ打球モニター表示装置である。打球位置
、打球角度及び打力から推定される飛距離を表示したも
のである。この図では打球位置４０は複数の円形または
楕円の縞模様４０、４２として示されている。図７では
この模様４０のほぼ中央で打球したことが理解されよう
。打球角度は図７ではクラブフェースに直角に飛行する
。また図８では図上でやや左上に飛行していく様子が縞
模様４２の楕円形状に見られる広がりから理解されよう
。飛距離は窓４１、４３の数字で２３０ないし１５０ヤ
ードと計算処理して推定する様子が示されている。

【００１９】打球の情報センサーとして、上に述べたセ
ンサーの他に床反力計と同様な原理を用いたものが利用
可能であり、その一実施例として図９、１０に示される
。図９はその要部平面図、図１０は要部断面図である。 クラブヘッドに埋め込まれたプラットフォーム４４の４
隅に設置されたロードセル４５により、４点の垂直応力
及び２方向のずれ応力を検出する。ロードセル４５は少
なくとも３つの圧電素子から形成されている。応力の３
成分の検出は図１０に示すように圧縮応力に対して感度
を持つ圧電素子４６と、２方向のずれ変形に対して感度
を持つ圧電素子４７、４８の３層構造により可能となる
。例えばキストラー（Ｋｉｓｔｌｅｒ）社の床反力計が
利用でき、本発明の圧電素子としては３層に形成した円
盤構造が好適である。

【００２０】本発明の他の例について説明すると、打力
打球角度センサー３は既に述べた圧電素子４６、４７及
び４８に各々異なった分極を施すべきである。これによ
り、力の作用点の位置、力の大きさと方向及び回転モー
メントを検出でき、打球位置の計算処理が可能となる。

【００２１】前記の特定的な記載は当業者が本発明をよ
り明確に理解するため、また、実施を可能ならしめるた
めの記載である。したがって、本発明の技術的範囲を制
限されるものと理解されるべきではない。単にその説明
及び代表例として考えられるべきである。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、クラ
ブヘッドとボールとのインパクトの瞬間をクラブフェー
スで正確に打球位置、打力及び打球角度を検出して、ゴ
ルファーにスイングについての情報を与える。したがっ
て、ゴルファーにボールとの距離、立つ位置やクラブの
動きについての情報を提供できる。

【００２３】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のゴルフ打球モニター装置のクラ
ブヘッドに内蔵した打球位置センサーの一実施例を示す
要部断面図である。

【図２】図２は本発明のゴルフ打球モニター装置のクラ
ブヘッドに設けられた打球位置センサーの一実施例を示
す要部平面図である。

【図３】図３は本発明の打球位置センサーの一実施例を
示す要部断面図である。

【図４】図４は打力打球角度センサーの一実施例を示す
要部断面図で、図４ａは圧縮による分極、図４ｂ及び図
４ｃはずり変形による分極、図４ｄは圧電センサーから
の出力の合成応力を示す。

【図５】図５は本発明のモニター装置の送信機の一実施
例である。

【図６】図６は本発明のモニター装置の受信機の一実施
例である。

【図７】図７は本発明による打球情報の画面表示の一実
施例を示す。

【図８】図８は本発明による打球情報の画面表示の一実
施例を示し、図７とは異なる打球情報の画面表示例であ
る。

【図９】図９は本発明の他の実施例で、ゴルフ打球モニ
ター装置のクラブヘッドに設けられた打球位置センサー
と打力打球角度センサーの要部平面図である。

【図１０】図１０は図９のセンサーの要部断面図である
。

【符号の説明】

１　　クラブヘッド ２　　打球位置センサー ３　　打力打球角度センサー ４　　クラブフェース ５　　縦位置検出電極 ６　　横位置検出電極 ８　　導体シート ９　　感圧シート １０　　炭素系抵抗体 １１　　導通箇所 １３　　圧電シート １４　　圧電シート １５　　圧電シート １６　　絶縁シート ２４　　送信機 ３３　　受信機 ４４　　プラットフォーム ４５　　ロードセル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ゴルフ打球位置及びその打力打球角度
   を検出するセンサーと、該各センサーからの検出出力か
   らクラブフェースのボールへの打球位置、打力及び打球
   方向を検出するとともに、ボールに与えた反発力及びそ
   の打球方向を監視する手段とからなることを特徴とする
   ゴルフ打球モニター装置。
2. 【請求項２】　　前記打球位置検出手段は打球面に少な
   くとも一対の垂直電極をクラブフェースの端部両端に設
   けた可撓性で導電性素材からなる第一の層と、前記打球
   位置での衝撃圧力により導電性が変化する第二の層と、
   電圧を印加された抵抗体とからなる第三の層を備えた請
   求項１記載のゴルフ打球モニター装置。
3. 【請求項３】　　前記第二の層は圧力検出用素材である
   請求項１または２記載のゴルフ打球モニター装置。
4. 【請求項４】　　前記第三の層は炭素系抵抗体である請
   求項２または３記載のゴルフ打球モニター装置。
5. 【請求項５】　　前記打力打球角度を検出するセンサー
   は３次元方向における打力成分を検出する異なる分極処
   理された圧電体の複数層からなる請求項１または４記載
   のゴルフ打球モニター装置。
6. 【請求項６】　　前記各センサーからの検出信号を送信
   する送信機をクラブヘッドに内蔵するとともに、その信
   号を別に設置した受信機で受信し、画像表示又は音声出
   力の信号処理手段を付加した請求項１または５記載のゴ
   ルフ打球モニター装置。