JPS6232950B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6232950B2 JPS6232950B2 JP57113548A JP11354882A JPS6232950B2 JP S6232950 B2 JPS6232950 B2 JP S6232950B2 JP 57113548 A JP57113548 A JP 57113548A JP 11354882 A JP11354882 A JP 11354882A JP S6232950 B2 JPS6232950 B2 JP S6232950B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- baseball bat
- light
- beams
- crosses
- swing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は野球バツトのスウイング面の傾き
と、高さと、野球バツトの速度を測定するスウイ
ング測定方法に関するものである。
と、高さと、野球バツトの速度を測定するスウイ
ング測定方法に関するものである。
従来屋外で使用可能なこの種の測定器がなかつ
たため野求選手の育成には雨天練習場内に管理区
域を設け十分な安全管理のもとで練習を実施せざ
るを得ず育成効率を上げることは容易でなかつ
た。
たため野求選手の育成には雨天練習場内に管理区
域を設け十分な安全管理のもとで練習を実施せざ
るを得ず育成効率を上げることは容易でなかつ
た。
この発明はこのような点にかんがみてなされた
もので、ホームベースと対応する位置にセンサ部
の内部に指向性のするどい光線を発生するレーザ
発振器をそなえるとともに、野球バツトからの反
射光を受光するための受光素子と光学系を設け、
屋外において野球選手と野球バツトのいずれにも
非触接で、野球バツトのスウイング面の仰角と高
さと野球バツトの速度を測定できるようにしたも
ので以下図面を用いて詳細に説明する。
もので、ホームベースと対応する位置にセンサ部
の内部に指向性のするどい光線を発生するレーザ
発振器をそなえるとともに、野球バツトからの反
射光を受光するための受光素子と光学系を設け、
屋外において野球選手と野球バツトのいずれにも
非触接で、野球バツトのスウイング面の仰角と高
さと野球バツトの速度を測定できるようにしたも
ので以下図面を用いて詳細に説明する。
第１図はこの発明の原理を説明するための図で
ある。図において１はセンサ部、２はセンサ部１
に垂直な第１の光線を射出するとともに野球バツ
トからの反射光を受信するための第１の送受信
口、３は第１の光線に対し捕手の方向に傾きａ傾
斜した第２の光線を射出するとともに野球バツト
からの反射光を受信するための第２の送受信口、
４は第１の光線と第２の光線とがつくる平面内で
投手の方向に傾きａ傾斜した第３の光線を射出す
るとともに野球バツトからの反射光を受信するた
めの第３の送受信口、５は第１の光線、６は第２
の光線、７は第３の光線、８は野球バツトのスウ
イング面と上述の第１から第３までの光線５，
６．７によつて決められる平面の交線である。
ある。図において１はセンサ部、２はセンサ部１
に垂直な第１の光線を射出するとともに野球バツ
トからの反射光を受信するための第１の送受信
口、３は第１の光線に対し捕手の方向に傾きａ傾
斜した第２の光線を射出するとともに野球バツト
からの反射光を受信するための第２の送受信口、
４は第１の光線と第２の光線とがつくる平面内で
投手の方向に傾きａ傾斜した第３の光線を射出す
るとともに野球バツトからの反射光を受信するた
めの第３の送受信口、５は第１の光線、６は第２
の光線、７は第３の光線、８は野球バツトのスウ
イング面と上述の第１から第３までの光線５，
６．７によつて決められる平面の交線である。
いま、第１の光線５と交線８がセンサ部１の上
方h′の距離で交わるとし、また交線８はセンサ部
と角度θ傾斜しているとすると、上述の３本の光
線６，５，７と交線８の交点P1，P2，P3と線分
1 2，2 3，1 3は以下のように決定される。
方h′の距離で交わるとし、また交線８はセンサ部
と角度θ傾斜しているとすると、上述の３本の光
線６，５，７と交線８の交点P1，P2，P3と線分
1 2，2 3，1 3は以下のように決定される。
交点P1 （−ｈ′／ｔａｎθ−ａ，−ａ・ｈ′／ｔ
ａｎθ−ａ） 交点P2 （ｏ，h′） 交点P3 （−ｈ′／ｔａｎθ＋ａ，ａｈ′／ｔａｎ
θ＋ａ） 線分1 2＝１／ｔａｎθ−ａ√１＋2・h′
……(1) 線分2 3＝１／ｔａｎθ＋ａ√１＋2・h′
……(2) 線分1 3＝２ａｈ′／ｔａｎ２θ−ａ２√１＋
2……(3) したがつて、線分1 2と線分2 3の比ｒは次の
ように表わされる。
ａｎθ−ａ） 交点P2 （ｏ，h′） 交点P3 （−ｈ′／ｔａｎθ＋ａ，ａｈ′／ｔａｎ
θ＋ａ） 線分1 2＝１／ｔａｎθ−ａ√１＋2・h′
……(1) 線分2 3＝１／ｔａｎθ＋ａ√１＋2・h′
……(2) 線分1 3＝２ａｈ′／ｔａｎ２θ−ａ２√１＋
2……(3) したがつて、線分1 2と線分2 3の比ｒは次の
ように表わされる。
ｒ≡Ｐ１Ｐ２／Ｐ２Ｐ３＝ｔａｎθ＋ａ／ｔａｎθ−
ａ……(4) この式を変形することにより、角度θが θ＝tan-1（ｒ＋１／ｒ−１ａ） ……(5) となる。これより線分1 2に比例する野球バツト
が第２の光線６を横ぎる時刻と第１の光線５を横
切る時刻の差と線分2 3に比例する野球バツトが
第１の光線５と第３の光線７を横切る時刻の差を
測定して両者の比ｒを求めることができ、その結
果センサ部１を製作時に設定した第２と第３の光
線６，７の傾きａを用いて野球バツトのスウイン
グ角θが決定される。
ａ……(4) この式を変形することにより、角度θが θ＝tan-1（ｒ＋１／ｒ−１ａ） ……(5) となる。これより線分1 2に比例する野球バツト
が第２の光線６を横ぎる時刻と第１の光線５を横
切る時刻の差と線分2 3に比例する野球バツトが
第１の光線５と第３の光線７を横切る時刻の差を
測定して両者の比ｒを求めることができ、その結
果センサ部１を製作時に設定した第２と第３の光
線６，７の傾きａを用いて野球バツトのスウイン
グ角θが決定される。
また、速度ｖは線分1 2を野球バツトが第２の
光線６と第３の光線７を横切つた時刻の差△ｔで
除した量であるから野球バツトのスウイング面の
高さh′が判つていれば先に求めたθと△ｔを用い
て第(6)式の如く決定される。
光線６と第３の光線７を横切つた時刻の差△ｔで
除した量であるから野球バツトのスウイング面の
高さh′が判つていれば先に求めたθと△ｔを用い
て第(6)式の如く決定される。
ｖ＝Ｐ１Ｐ２／△ｔ
＝ｈ′／２ａ・ｒ−１／ｒ
√（−１）２＋（＋１）２・2 ……(6)
≒ｈ′／２ （ｒ−１）（ｒ＋１）／ｒ ……(7)
なお、第(7)式はｒがほぼ１に近い、つまり傾き
θが零に近い場合の近似式である。
θが零に近い場合の近似式である。
これまでの説明の中で言及しなかつた野球バツ
トのスウイング面の高さh′の計測法を説明する。
トのスウイング面の高さh′の計測法を説明する。
いま、多数の高屈折率透明材により構成される
小型の球レンズを平板状にならべた反射シートを
野球バツトに熱活性型接着剤を用いて接着しそこ
にレーザ光線を照射すると、反射光は第２図に示
した如き再帰性の反射特性を持つている。このよ
うな反射シートの例はスリーエム社から発売され
ているスコツチライト印ハイ・インテンシテイ・
グレード反射シート2870である。したがつて、第
３図に示すように２つの同心円状の受光領域を持
つ受光器９を用い各受光領域の信号S1とS2につい
て次式に示す演算処理をおこなえば受光器と反射
パターンの大きさつまり受光器と反射シートの間
の距離を知ることができ野球バツトのスウイング
面の高さを決めることができる。
小型の球レンズを平板状にならべた反射シートを
野球バツトに熱活性型接着剤を用いて接着しそこ
にレーザ光線を照射すると、反射光は第２図に示
した如き再帰性の反射特性を持つている。このよ
うな反射シートの例はスリーエム社から発売され
ているスコツチライト印ハイ・インテンシテイ・
グレード反射シート2870である。したがつて、第
３図に示すように２つの同心円状の受光領域を持
つ受光器９を用い各受光領域の信号S1とS2につい
て次式に示す演算処理をおこなえば受光器と反射
パターンの大きさつまり受光器と反射シートの間
の距離を知ることができ野球バツトのスウイング
面の高さを決めることができる。
Ｈ＝（S1−S2）／（S1＋S2） ……(8)
第４図は演算結果ＨのS1，S2依存性である。な
お、第３図の受光器９では内側の受光領域１０の
半径は外側の受光領域１１の外側の半径の半分に
選んでいる。
お、第３図の受光器９では内側の受光領域１０の
半径は外側の受光領域１１の外側の半径の半分に
選んでいる。
以上のべたところが本発明に係るスウイング測
定器の動作原理である。つぎに上述の動作原理を
実現するための装置の具体的構成について説明す
る。
定器の動作原理である。つぎに上述の動作原理を
実現するための装置の具体的構成について説明す
る。
第５図はセンサ部１の内部における光学部品と
電気部品とレーザ発振器の配置を示す上面図であ
る。図において、１２はレーザ発振品、１３は全
反射鏡、１４はレーザ発振品１２の出力光であ
る。また、第６図はセンサ部１の内部の部品の配
置を鳥瞰図として示したものである。図において
１５は入射したレーザ光１４の一部をセンサ部１
の垂直上方に反射するとともに反射シートがはり
つけられた野球バツトからの反射光を透過して同
心円状の受光器９に到達させる第１のビームスプ
リツトキユーブ、１６はレーザ発振器１２の発振
光のみを透過するフイルタ、１７は野球バツトか
らの反射光を集光する第１のレンズである。な
お、同心円状の受光器９は第１のレンズ１７の後
側焦点よりも第１のビームスプリツトキユーブ１
５の側に設置してある。１８は入射するレーザ光
の一部を斜め上方に反射して第２の光線６を生成
するとともに反射シートからの反射光を透過する
第２のビームスプリツトキユーブ、１９は第３の
光線を生成するための鏡である。
電気部品とレーザ発振器の配置を示す上面図であ
る。図において、１２はレーザ発振品、１３は全
反射鏡、１４はレーザ発振品１２の出力光であ
る。また、第６図はセンサ部１の内部の部品の配
置を鳥瞰図として示したものである。図において
１５は入射したレーザ光１４の一部をセンサ部１
の垂直上方に反射するとともに反射シートがはり
つけられた野球バツトからの反射光を透過して同
心円状の受光器９に到達させる第１のビームスプ
リツトキユーブ、１６はレーザ発振器１２の発振
光のみを透過するフイルタ、１７は野球バツトか
らの反射光を集光する第１のレンズである。な
お、同心円状の受光器９は第１のレンズ１７の後
側焦点よりも第１のビームスプリツトキユーブ１
５の側に設置してある。１８は入射するレーザ光
の一部を斜め上方に反射して第２の光線６を生成
するとともに反射シートからの反射光を透過する
第２のビームスプリツトキユーブ、１９は第３の
光線を生成するための鏡である。
このように部品が配置されているから、野球バ
ツトが３つの光線６，５，７を横切つた場合通過
時刻に対応して反射光が同心円状の受光器９に入
射し第７図の如く受信信号が発生する。図におい
て、横軸は時間であり、縦軸は受信光強度に比例
した受信信号であり、２１は同心円状受光器９の
内側の受光領域１０の受信信号であり、２２は外
側の受光領域１１の受信信号である。時刻t2にお
ける受信信号の極値は再帰性反射シートが接着さ
れた野球バツトが第２のビーム６を横切つたこと
を示しており、時刻t1における受信信号の極値は
野球バツトが第１のビーム５を、時刻t3における
極値は野球バツトが第３のビーム７をその時刻に
横切つたことを示している。時間t2−t1は第１図
における線分1 2の長さに比例し、時間t3−t1が
線分2 3に比例している。同心円状の受光器９の
内側の受光領域１０の受信信号２１と外側の受光
領域１１の受信信号２２から第(8)式に従つてセン
サ部１上におけるレーザ光の射出点Ｏと前述の交
点P1，P2，P3までの距離を求めることができる。
既に原理説明のところでのべたように野球バツト
のスウイング面の高さと傾きとスウイング速度を
求めるに必要な量は線分2の長さh′であり、線
分1と線分3の長さは冗長な情報であるが測
定精度の比較的低い線分1の長さh′に対する検
証データとして用いるのが適当である。
ツトが３つの光線６，５，７を横切つた場合通過
時刻に対応して反射光が同心円状の受光器９に入
射し第７図の如く受信信号が発生する。図におい
て、横軸は時間であり、縦軸は受信光強度に比例
した受信信号であり、２１は同心円状受光器９の
内側の受光領域１０の受信信号であり、２２は外
側の受光領域１１の受信信号である。時刻t2にお
ける受信信号の極値は再帰性反射シートが接着さ
れた野球バツトが第２のビーム６を横切つたこと
を示しており、時刻t1における受信信号の極値は
野球バツトが第１のビーム５を、時刻t3における
極値は野球バツトが第３のビーム７をその時刻に
横切つたことを示している。時間t2−t1は第１図
における線分1 2の長さに比例し、時間t3−t1が
線分2 3に比例している。同心円状の受光器９の
内側の受光領域１０の受信信号２１と外側の受光
領域１１の受信信号２２から第(8)式に従つてセン
サ部１上におけるレーザ光の射出点Ｏと前述の交
点P1，P2，P3までの距離を求めることができる。
既に原理説明のところでのべたように野球バツト
のスウイング面の高さと傾きとスウイング速度を
求めるに必要な量は線分2の長さh′であり、線
分1と線分3の長さは冗長な情報であるが測
定精度の比較的低い線分1の長さh′に対する検
証データとして用いるのが適当である。
既にのべた交点P1と交点P2と交点P3の座標から
明らかなように線分1と線分3の長さは次の
２つの式により表わされる。
明らかなように線分1と線分3の長さは次の
２つの式により表わされる。
1＝ｈ′／ａ−ｔａｎθ√１＋2 ……(9)
3＝ｈ′／ａ＋ｔａｎθ√１＋2……(10)
したがつて第(9)式と第(10)式から線分OP2の長さ
h′を求めると第(11)式と第(12)式となり、h′の決定法
として第（13）式による方法が有効なことがわか
る。
h′を求めると第(11)式と第(12)式となり、h′の決定法
として第（13）式による方法が有効なことがわか
る。
h′＝1・（ａ−tanθ）／√１＋2 ……(11)
h′＝3・（ａ＋tanθ）／√１＋2 ……(12)
h′＝｛1・（ａ−tanθ）／√１＋2＋2
＋3（ａ＋tanθ）／√１＋2｝／３
……(13) 以上の説明では信号処理の具体的方法について
は述べてはいないが、第(5)式から第(8)式までと第
(11)式から第（13）式まではデイジタル計算機によ
るのが妥当である。
……(13) 以上の説明では信号処理の具体的方法について
は述べてはいないが、第(5)式から第(8)式までと第
(11)式から第（13）式まではデイジタル計算機によ
るのが妥当である。
第１図と第２図は本発明の原理説明図、特に第
２図はスウイング面の高さを決める際に必要とな
る反射シートからのレーザ光の反射パターン、第
３図は同心円状の受光領域を持つ受光素子の説明
図、第４図はスウイング高さを決定する際の演算
結果、第５図は本発明によるスウイング測定器の
センサ内部における部品配置の図、第６図は部品
配置の鳥瞰図、第７図は同心円状の受光素子９か
らの受信信号を示している。 図において、１はセンサ部、２から４は第１か
ら第３までの光線を射出するとともに受信する送
受信口、５から７は第１から第３までの光線、８
はスウイング面と第１から第３までの光線によつ
て決められる平面の交線、９は同心円状の受光素
子、１０は内側の受光領域、１１は外側の受光領
域、１２はレーザ発振器、１３は全反射鏡、１４
はレーザ光線、１５は第１のビームスプリツトキ
ユーブ、１６はフイルタ、１７は第１のレンズ、
１８は第２のビームスプリツトプリズム、１９は
鏡、２１は受信信号、２２は受信信号である。な
お図中同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。
２図はスウイング面の高さを決める際に必要とな
る反射シートからのレーザ光の反射パターン、第
３図は同心円状の受光領域を持つ受光素子の説明
図、第４図はスウイング高さを決定する際の演算
結果、第５図は本発明によるスウイング測定器の
センサ内部における部品配置の図、第６図は部品
配置の鳥瞰図、第７図は同心円状の受光素子９か
らの受信信号を示している。 図において、１はセンサ部、２から４は第１か
ら第３までの光線を射出するとともに受信する送
受信口、５から７は第１から第３までの光線、８
はスウイング面と第１から第３までの光線によつ
て決められる平面の交線、９は同心円状の受光素
子、１０は内側の受光領域、１１は外側の受光領
域、１２はレーザ発振器、１３は全反射鏡、１４
はレーザ光線、１５は第１のビームスプリツトキ
ユーブ、１６はフイルタ、１７は第１のレンズ、
１８は第２のビームスプリツトプリズム、１９は
鏡、２１は受信信号、２２は受信信号である。な
お図中同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ホームベースと対応する位置にセンサ部を配
置し、その内部にレーザ発振器を備え、上記レー
ザ発振器からの出力ビームを３分割し、３分割さ
れた第１のビームを上記センサ部に垂直な上方に
射出し、３分割された第２のビームを上記センサ
部に垂直な面内で第１のビームに対し角度ａをも
つように射出し、３分割された第３のビームを上
記２本のビームにより形成される垂直面内で、上
記第２のビームと反対側で上記第１のビームと角
度ａをもつように射出し、野球バツトが３本のビ
ームを横切つたときに生ずる反射パターンから野
球バツトの高さを計測し、野球バツトが上記３本
のビームを横切つた時刻の差から野球バツトのス
ウイング面の傾きとスウイング速度を計測するこ
とを特徴とするスウイング測定方法。 ２ 野球バツトが上記３本のビームを横切つたと
きに生ずる反射パターンを単一の同心円状の受光
器によつて測定することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のスウイング測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113548A JPS596076A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スウィング測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113548A JPS596076A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スウィング測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS596076A JPS596076A (ja) | 1984-01-13 |
| JPS6232950B2 true JPS6232950B2 (ja) | 1987-07-17 |
Family
ID=14615090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57113548A Granted JPS596076A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スウィング測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03195837A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-27 | Takenaka Komuten Co Ltd | 冷媒自然循環式空気調和システム |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57113548A patent/JPS596076A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03195837A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-27 | Takenaka Komuten Co Ltd | 冷媒自然循環式空気調和システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS596076A (ja) | 1984-01-13 |
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