JPH07580A - 振り速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴルフクラブ等に何も付けずに速度を検出で
きる装置を提供する。 【構成】 指向性の高いマイクロホン等の集音手段を野
球バット、ゴルフクラブ等の回転軌跡のうち、野球バッ
ト、ゴルフクラブ等の棒状部材、テニスラケットのネッ
ト等の糸状部材のうち測定したい部分が変位にともなっ
て形成する回転軌跡の部分に向けて設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ゴルフクラブ、テニ
スラケット、野球バット等の振り速度を検出する振り速
度検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスポーツ用具の振り速度
検出装置、例えば、ゴルフクラブのヘッドの回転速度を
検出する装置にあっては、ヘッドにマグネットを粘着テ
ープ等で取り付け、そのマグネットから発生する磁束が
地表面等の特定位置に設備されたホール素子を含む検出
装置によって磁束変化として捕らえられ、その磁束変化
に基づいてヘッドの振り速度を検出するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように回転変位するものにあっては、回転速度（または
振り速度）に応じた遠心力がマグネットに作用して、ク
ラブを振り回しているときに離脱して飛んでいってしま
う恐れがあり、そのために非常に危険な状態をはらんで
クラブを振り回さなくてはならないために、練習する人
にとっても気がかりでならず、思いきりクラブを振り回
すことができないという問題点があつた。またクラブ等
にマグネットを取り付けなくてはならないので、クラブ
等の重量が変わり、それによって重心位置が変わってし
まういう問題点があった。そこで、この発明はゴルフク
ラブ等に何も付けずに速度を検出できる装置を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明による棒状部材
の振り速度検出装置は、棒状または糸状部材の変位に伴
って発生するカルマン渦を集音手段で検出し、かつその
検出されたカルマン渦の周波数に基づいて前記棒状また
は糸状部材の変位速度を算出する振り速度検出装置にお
いて、前記集音手段の指向性を高め、かつその集音手段
の設置方向が前記棒状または糸状部材の変位に伴って形
成される軌跡と交わるように設定してなる。

【０００５】

【作用】指向性の高いマイクロホン等の集音手段を野球
バット、ゴルフクラブ等の回転軌跡の内、野球バット、
ゴルフクラブ等の棒状部材、テニスラケットのネット等
の糸状部材のうち測定したい部分が変位にともなって形
成する回転軌跡の部分に向けて設置し、それらの棒状部
材、または糸状部材の回転に伴って発生するカルマン渦
の周波数から回転される（または振り回される）野球バ
ット等の先端部分、手元部分、中間部分の所望の位置の
速度を検出できる。

【０００６】

【実施例】

［第１実施例］図１に基づいて本件発明を構成要素する
指向性の高い集音装置１の構造を詳細に説明する。な
お、この実施例においては、小型で、かつ指向性の高い
集音装置１を得るために、次のような原理構成にしてい
る。

【０００７】すなわち、ここでは一般に市販されている
オーデイオ用のコンデンサマイクロホン１０を使用し、
かつそのコンデンサマイクロホン１０の受圧面側には、
両端開口の円筒２の一端部が嵌入されて前記集音装置１
が構成されている。なお、上記コンデンサマイクロホン
１０は、円筒状ケーシング１１、回路基板１２、ＦＥＴ
トランジスタ１３、間隔保持用絶縁性円筒１４、受圧用
エレクトレットフィルム１５ａ、固定電極板１５ｂ、リ
ング状のスペーサ用絶縁性フィルム１６、引き出し用リ
ード線１７等から構成されている。

【０００８】すなわち、上記のようにコンデンサマイク
ロホン１０の受圧面側を円筒２に嵌入することによっ
て、検出される音波の伝播路が狭く規制され、コンデン
サマイクロホン１０の指向性が高められる。例えば、図
１において、円筒２をコンデンサマイクロホン１０に取
り付けない場合には、広がり角度Ａの範囲の音が検出さ
れるのに対して、円筒２を取り付けた場合には、前記広
がり角度Ａよりも小さな広がり角度Ｂの範囲の音のみが
検出されるようになり、指向性を高められる。

【０００９】上記のようにして指向性が高められた集音
装置１は、本件においては次のような装置、例えば野球
バット２２の振り速度の検出装置に応用される。

【００１０】すなわち、図２において、５は野球におけ
るホームベースで、布、シートのように折り畳み可能な
材質のものを５角形状に裁断して形成され、野球バット
２２の先端部が通過する、例えば先端角部に本件発明に
基づく野球バット２２の振り速度検出装置３が取り付け
られている。

【００１１】次に、上記振り速度検出装置３についての
構成の詳細説明を行う。すなわち、６はハウジングで、
その底部はホームベース５に、マジックテープ（登録商
標）、糊等によって貼り付けられている。７は前記ハウ
ジング６の上面に設けられた表示窓部７に設けられた表
示部で、その窓部７には表示器３１が外部から見えるよ
うに設けられている。

【００１２】８はコンデンサマイクロホン１０の指向性
を高めるために設けられた円筒（図１においては符号２
のもに相当する）で、その壁面には少なくても一対の微
小径の貫通孔９が、壁面を貫通するように設けられてお
り、組にされて対向配置された孔９、９から入ってくる
音が互いに干渉し合って打ち消し合うように構成されて
いる。すなわち、側方からの音が対向配置されたいと組
の孔９、９から円筒８内に入ってくると互いに干渉し合
って消され、円筒８の先端方向からの音のみがコンデン
サマイクロホン１０に伝播されるように構成されてい
る。

【００１３】なお、上記円筒８は前記ハウジング６の角
部に突設して形成された円周状の壁２０に嵌合して取り
付けられ、またその円周状の壁２０の内側に形成された
孔２１内には前記コンデンサマイクロホン１０が配置さ
れている。また上記円筒８の壁面にはその内外面を貫通
し、かつ対称的に配置されるように雑音除去用細孔９が
少なくても１組（この実施例においては図４に示すよう
に２組）設けられている。

【００１４】２０は上記の如く前記ハウジング６の角部
に円状に突設され、かつ内側にコンデンサマイクロホン
１０が配置された、取付部を構成する円筒状の壁で、そ
の外周面に前記円筒８の内周面が嵌合されて、円筒８が
ハウジング６に取り付けられる。

【００１５】次に、上記構成におけるコンデンサマイク
ロホン１０に接続される電子回路について図５に基づい
て説明する。図５において、２５はバンドパスフィルタ
で、前記コンデンサマイクロホン１０から供給されるア
ナログの検出信号に重畳されたノイズを除去するための
ものである。２６はＡ／Ｄコンバータで、前記バンドパ
スフィルタ２５から供給されるアナログの検出信号をデ
ジタル信号に変換して後述のマイクロコンピュータ２９
に供給する。２７は太さ設定切換スイッチで、複数のス
イッチ（図示せず）が設けられ、例えば野球バット２２
のうちの測定したい部分の太さをマイクロコンピュータ
２９に設定するために用いる入力用のものである。

【００１６】２８はメモリで、検出周波数とそれに対応
する速度が一対一の対応形式にされて記憶され、後述の
マイクロコンピュータ２９から検出周波数の値が供給さ
れると、それに対応する速度信号をマイクロコンピュー
タ２９に供給する。

【００１７】２９はマイクロコンピュータで、前記Ａ／
Ｄコンバータ２６から供給されるデジタルの検出信号を
受けると、その検出信号の周波数スペクトルを算出し
（図６に示すようなスペクトル図になる）、かつその周
波数スペクトル（図６参照のこと）から２つのピーク値
を示す周波数ｆ０，ｆ１を算出し、その算出値ｆ０，ｆ
１の中間値ｆ２を、前記野球バット２２の振り速度（野
球バット２２が円筒８の先端部の上空を通過したときの
速度）に対応する周波数として求める。またマイクロコ
ンピュータ２９は、求められた周波数ｆ２と、前記太さ
設定切換スイッチ２７から野球バット等の測定対象のう
ち測定部位の太さを示す信号とに基づいてメモリ２８か
ら振り速度を求め、表示制御部３０を介して表示信号を
表示器３１に表示信号を供給する。なお、上記マイクロ
コンピュータ２９は表示制御部３０に対して表示信号の
出力を開始してから所定時間が経過すると、表示信号の
供給を停止し、かつマイクロコンピュータ２９内におけ
るプログラム処理をリセットし、再度スタートする。

【００１８】次に上記構成のものの作用を図６及び図７
を参照しながら説明する。図７に示されるように、円筒
８の中心を通り、かつその上空を示す直線Ｌに向かって
野球バット２２が音をたてながら（すなわち、カルマン
渦２３が発生することによって音がでる）、例えば速度
ＶでＡ位置から接近すると、ドプラー効果により円筒８
方向に向かう音の周波数は高くなる。また前記速度Ｖの
まま直線Ｌを通り過ぎてＢ位置にまで移動するとカルマ
ン渦２３による音の周波数はドプラー効果により逆に低
い周波数の音が円筒８に向かって伝播さられる。

【００１９】すなわち、図７に示すようにして野球バッ
ト２２の振り速度Ｖを観測すると、図６に示すように周
波数ｆ０，ｆ１のそれぞれでピークＭ，Ｎを形成する周
波数スペクトルが観測される。すなわち、図５に示す回
路においてマイクロコンピュータ２９は、図６における
周波数ｆ０，ｆ１を求めることによってその中間の周波
数ｆ２（＝（ｆ０＋ｆ１）／２）を求める。そして、マ
イクロコンピュータ２９はその求めた周波数ｆ２と、野
球バット２２の測定部位の太さを示す太さ設定切換スイ
ッチ２７からの信号とに基づいてメモリ２８に記憶され
たデータを参照しながら速度Ｖを求め、その表示信号を
表示制御部３０を介して表示器３１に表示する。また表
示してから所定時間が経過すると表示信号の供給を自動
的に停止し、初期状態に戻る。そして、再度野球バット
２２を振るとその時の振り速度が表示器３１に表示され
る。

【００２０】［第２実施例］図８及び図９に基づいて構
成説明を行う。図８及び図９において、図２、図３及び
図５に示した構成と同一構成のものには同一符号を付し
て異なる部分についてのみ詳細説明を以下に行う。すな
わち、４０は図２におけるホームベース５と同様の機能
のものであるが、その上面Ｅを野球バット２２の先端で
叩くと固有の周波数の音を発する堅い材質のもので形成
されている。４１は前記ホームベース４０の上面Ｅが叩
かれることによって発せられた音を検出するため、前記
ハウジング６内に設けられた第２コンデンサマイクロホ
ンであり、第１コンデンサマイクロホン４１は第１実施
例におけるコンデンサマイクロホン１０と同一のもので
ある。

【００２１】４２は第２バンドパスフィルタ４２で、前
記ホームベース４０の上面が野球バット２２で叩かれた
ときに発せられる固有の周波数の音を抽出するためのも
のである。４３は第２Ａ／Ｄコンバータで、前記第２バ
ンドパスフィルタ４２から供給される信号をデジタル信
号に変換するためのものである。

【００２２】４４は前記マイクロコンピュータ２９の機
能に対して次の機能が追加されている。すなわち、前記
マイクロコンピュータ４４は前記第２Ａ／Ｄコンバータ
４３から供給される信号の周波数スペクトルを求め、そ
の周波数スペクトルから前記ホームベース４０から発せ
られた固有の周波数の音を検出した場合には、それによ
ってマイクロコンピュータ４４の作動をリセットし、第
１Ａ／Ｄコンバータ２６から供給される信号の周波数分
析に備える。

【００２３】次に上記構成において、バッターが野球バ
ット２２を持ってホームベース４０の脇に立ち野球バッ
ト２２の先端部をホームベース４０の上面を叩くと、そ
れに伴って発せられた音が第２コンデンサマイクロホン
４１によって検出され、マイクロコンピュータ４４によ
って周波数スペクトルが解析され、マイクロコンピュー
タ４４はリセットされ、初期状態にセットされる。

【００２４】その後、バッターが野球バット２２を振り
回して、カルマン渦２３による音を発すると、その音は
第１コンデンサマイクロホン１０を介してマイクロコン
ピュータ４４に供給される。それによって、マイクロコ
ンピュータ４４は図６に示す如き周波数スペクトルを求
め、その結果得られる中間の周波数ｆ２と、太さ設定切
換スイッチ２７によって設定された測定部分の太さを示
す信号とに基づいて野球バット２２の振り速度Ｖを算出
して表示器３１に表示し、表示され続ける。その後、バ
ッターが再度野球バット２２でホームベース４０の上面
Ｅをたたくとマイクロコンピュータ４４が初期設定さ
れ、表示器３１の表示が消滅する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
野球バット等の振り速度を、その野球バット等に何も付
けずに測定することがでるので、非常に自然な形での振
り速度を検知することができるので極めて大きな効果が
発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例に用いられる、マイクロホン
の指向性を高めるための構成を示した断面説明図であ
る。

【図２】本発明による第１実施例を説明するための説明
図である。

【図３】図２における要部断面説明図である。

【図４】円筒８に設けた孔９を説明するための図３にお
けるＸーＹ断面説明図である。

【図５】本発明による第１実施例に用いられる回路ブロ
ック図である。

【図６】本発明を構成する円筒８の真上を通り過ぎる前
後にコンデンサマイクロホン１０によって検知される音
の周波数スペクトルの変化を説明するための図である。

【図７】図６を説明するための説明図である。

【図８】本発明による第２実施例を説明するための説明
図である。

【図９】第２実施例で用いられる回路ブロック図であ
る。

【符号の説明】

２、８ 円筒 ５、４０ ホームベース ６ ハウジング ７ 表示窓 ９ 孔 １０、４１ コンデンサマイクロホン ２５、４２ バンドパスフィルタ ２６、４３ Ａ／Ｄコンバータ ２７ 太さ設定切換スイッチ ２８ メモリ ２９、４４ マイクロコンピュータ ３０ 表示制御部 ３１ 表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状または糸状部材の変位に伴って発生
   するカルマン渦を集音手段で検出し、かつその検出され
   たカルマン渦の周波数に基づいて前記棒状または糸状部
   材の変位速度を算出する振り速度検出装置において、前
   記集音手段の指向性を高め、かつその集音手段の設置方
   向が前記棒状または糸状部材の変位に伴って形成される
   軌跡と交わるように設定したことを特徴とする振り速度
   検出装置。