JPS6329551B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスイング時におけるクラブヘツドおよ
びボールの移動速度を表示するゴルフ練習器に関
する。

従来の簡便なゴルフ練習器といえば、スイング
矯正器といつたものや、クラブヘツドの動きを検
出するものや、模疑的なボールを使用する様なも
のが主流をなしていた。しかしながら、ゴルフと
いうスポーツは、ボールをいかに少ない打数でカ
ツプに入れるかを競うものであるという点を考え
ると、ゴルフの上達には、ボールの飛ぶ方向、飛
距離を自由にコントロールすることに熟達するこ
とが必要であり、そのためには打ち出されたボー
ルのデータを正確に検出表示してくれる装置が望
まれるわけであるが、上述した練習器等では高い
スピードで、ランダムな方向に打ち出されたボー
ルを正確に検出することは難しく、上記目的にあ
うものではなかつた。

本発明の目的は上記問題点を解消するためにな
されたもので、打ち出されたボールがミスシヨツ
トか否かを表示できるゴルフ練習器を提供するこ
とである。

以下、本発明を図に基づいて説明する。

図において、１はゴルフ練習器の本体、２はベ
ース板３の上に置かれた芝状部を有するマツト
で、クラブヘツド速度を測定する検出部７１，７
２を収納している。４はこのマツトおよび後述の
基台部９の上にひかれた白線で、目標方向を示す
ものである。５はマツト２を貫通してベース板３
に立設されたテイ、６はこのテイの上に置かれる
ゴルフボール、７３はクラブヘツド、７はボール
の理想飛球軸で、上方からの投影線は白線４と一
致するものである。９はボール６の打ち出し方向
側に上記ベース板３に延出して一体に設けられた
基台部、１０はボール６の理想飛球軸７を中心と
して基台部９の打撃者とは反対側の端部に立設さ
れた信号検出部で、後述の回路等を収納してい
る。１１，１２は信号検出部１０内の基板７４に
理想飛球軸７方向へ所定の距離ｉを隔てて、上下
方向に略平行に設けられた一対の受光素子群から
なる信号検出手段である。受光素子群１１は夫々
間隔ｒで配列された受光素子１１ａ…１１ｋから
なり、受光素子群１２は同様に受光素子１２ａ…
１２ｎから構成されている。

１３はボールの理想飛球軸７を中心として上記
信号検出部１０とは反対側の基台部９の端部に設
けられた信号発生部、１４，１５は夫々受光素子
群１１，１２の白線４への直角方向の延長上の信
号発生部１３内に設けられた受光素子からなる信
号発生手段である。発光素子１５は上記受光素子
群１１，１２の全体を照射することができるよう
光軸を受光素子群１１，１２の中央部と合致する
ように設定されており、発光素子１４は上記受光
素子群１１の全体を照射することができるよう光
軸を受光素子群１１の中央と合致するように設定
されている。１７，１８は夫々受光素子群１１，
１２の前面を保護するカバー板１９に形設された
透孔群であり、透孔群１７は各受光素子１１ａ…
１１ｋに対応した透孔１７ａ…１７ｋからなり、
透孔群１８は各受光素子１２ａ…１２ｎに対応し
た透孔１８ａ…１８ｎから構成されている。

５８は本体１からの信号を処理してスイングに
関するボールデータを表示する後述の表示装置、
２１は表示部、２３はメインスイツチ、５９は後
述のクラブ選択スイツチ、２５はケーブルであ
る。

つぎにこの発明の原理であるボール６の諸デー
タの測定方法を各受光素子群１１，１２と発光素
子１４，１５およびボールの飛球軸をモデル的に
示した第３図〜第５図に基づいて説明する。

第３図は水平方向のボールの飛び出し角度を算
出する原理図で、直線ａは発光素子１４から受光
素子群１１への光の平面ａを上方から投影したも
のである。直線ｂは発光素子１５から受光素子群
１１への光の平面ｂを上方から投影したものであ
る。直線ｃは発光素子１５から受光素子１２への
光の平面ｃを上方から投影したものであり、上記
直線ａとは平行なものである。直線ｄはボール６
の理想飛球軸７を上方から投影したもので、水平
方向でのボールの進行方向を示すものであり、上
記直線ａ，ｃとは直交するものである。ｉは一対
の受光素子群１１，１２の距離、ｊは発光素子１
５から直線ｄへの距離、１はボール６の載置箇所
ｓから直線ａへの距離、θは直線ｂと直線ｃとの
交叉角である。

ボール６が飛球線ｅに沿つて打ち出された場合
について詳細に検討すると、上方からの投影によ
つて飛球線ｅは直線ｅによつて示され、この直線
ｅと直線ｄとの交叉角αは、ボール６の飛球線ｅ
の水平方向の飛び出し角度として示されるもので
ある。m₀，m₁，m₂は夫々光の平面ａ，ｂ，ｃを
よこぎつた点M₀，M₁，M₂の上方から投影した
点を示し、夫々直線ａ，ｂ，ｃ上にある。m₄，
m₅，m₆は夫々直線ｄが直線ａ，ｂ，ｃと交叉す
る交点、Pxはm₁から直線ｄへの垂線の交点であ
り、m₄とPx間の距離をｘとし、ボール６がM₀と
M₁間を通過するに要する時間T₁と、M₁とM₂間
を通過するに要する時間T₂を測定することによ
つて次式が算出される。

ｘ＝T₁／T₁＋T₂ｉ (1) またm₄とm₅との距離Ｋは次式で示される。

Ｋ＝ｉ−ｊ tanθ (2) また第３図で示した図形から次式が算出され
る。

α＝tan^-1iT₂−ｊ（T₁＋T₂）tanθ／｛iT₁＋ｌ（T₁＋
T₂）｝tanθ(3) 上記αが右方向にずれたものか、左方向にずれ
たものかを判定するには、上記式(1)と(2)とを比較
すればよく、即、Ｋ＞ｘのときは右方向へ、Ｋ＜
ｘのときには左方向へずれているとすればよいも
のである。

つぎに第４図はボール６の飛び出し高さ角度を
算出する原理図で、光線面ｃをボール６がよこぎ
つた点M₂を検出する受光素子１２ｃの高さをＨ
とする。飛球線ｅの水平面からの仰角をβ、発光
素子１５から受光素子１２ｃへの光の投射角を
γ、発光素子１５から受光素子群１２までの水平
面での距離をＪとすれば、次式が算出される。

tanγ＝Ｈ／Ｊ (4) β＝tan^-1cosα・tanγ／ｌ＋ｉ ｛（ｌ＋ｉ）tanα＋ｊ｝ (5) つぎに第５図はボール６の飛び出しの絶対速度
を算出する原理図で、光の平面ａをよこぎる点
M₀から光の平面ｃをよこぎる点M₂までの時間差
と、M₀とM₂との距離とから次式が算出される。

Ｖ＝１／T₁＋T₂×ｉ／cosα・cosβ (6) 従つて、第３図ないし第５図の原理図にもとづ
いて説明したように、ボール６のセツト位置、発
光素子１４，１５、受光素子群１１，１２および
夫々の受光素子１１ａ…１１ｋ、受光素子１２ａ
…１２ｎの位置関係が一定に決められていれば、
ボール６の飛球方向および速度は、上記時間差
T₁，T₂および高さＨを検出することによつて式
(1)〜式(6)に従つて演算処理され、表示することが
できる。しかしながら、時間差T₁，T₂および高
さＨを検出するための信号源はボール６の他、ボ
ールを打つために振られるクラブヘツド７３によ
る信号も発生する。

一般にクラブでボールをヒツトすると、ボール
はクラブヘツドの速度にボールの反撥力が加算さ
れるため、絶対速度は必ずボールの方が大きい
が、ゴルフのクラブには、ロフト角があり、ボー
ルは地表に対して仰角を持つて飛び出して行くこ
とになる。従つて、ロフト角が大きいクラブでボ
ールを打撃した場合は、クラブヘツドの方が先に
受光素子群１１，１２を遮断する場合も考えら
れ、この場合、受光素子群１１，１２の夫々最初
の遮断信号をボール信号として判断すると、クラ
ブヘツドの振り抜きの軌道と速度が表示されるこ
とになり不正確となる。

従つて本発明では、これを防ぐため、クラブヘ
ツド速度を第６図に示すような方法で別途測定
し、この値と、受光素子群１１，１２からの測定
速度との大小比較を行ない、両者がほぼ同一か、
ヘツド速度の方が大きい場合は、表示部５８に
は、ボールデータのかわりにエラー表示（例えば
Ｅ）をさせることで、誤表示を避けようとするも
のである。

第６図のヘツド速度の測定例は、マツト２上の
ボール６より後方に、スイング方向へ所定の距離
Ｓだけ隔てられた同軸フアイバ７１，７２を設
け、この同軸フアイバ７１，７２の内周軸で投光
し、外周軸で受光することで、クラブヘツド７３
がこの上を通過するときの信号を受光素子６０，
６１にて検出し、この両信号間の時間差T_Hを測
定すれば、ヘツド速度は(7)式にて算出できる。

V_H＝Ｓ／T_H (7) このヘツド速度と(6)式から算出された速度Ｖと
を比較することにより、速度Ｖの方が大きい値を
示していれば、速度Ｖはボール速度と考えられ、
(3)式、(5)式、(6)式等で算出されたデータを表示部
２１に表示する。一方、速度Ｖが速度V_Hと同じ
か小さい値を示す場合は、クラブヘツド７３のデ
ータが混入して受光素子群１１，１２に検出され
ていると考えられるため、ボール側の測定データ
のかわりにエラー表示（例えばＥ）させることで
誤表示をさけることができる。

以上の原理を実際のシステムとして実現した回
路例を第７図に示す。

図において、３１は高周波の信号を発振する発
振回路、３２はこの高周波信号を例えば位相の異
なる信号Ａと信号Ｂとに分離して出力する変調回
路、３３は信号Ａ増巾回路、３４は信号Ｂ増巾回
路、３５，３６はドライバ回路で、夫々発光素子
１４，１５を駆動するものである。３７，３８は
夫々受光素子１１ａ…１１ｋと受光素子１２ａ…
１２ｎからの検出信号を増巾する増巾回路、３
９，４０はノズル成分を除去したり、波形整形等
を行なう復調回路、４１，４２は夫々復調回路３
９からの信号を処理して信号Ａと信号Ｂとを検出
する信号Ａ検出回路と信号Ｂ検出回路、４３は同
じく復調回路４０からの信号を処理して信号Ｂを
検出する信号Ｂ検出回路、４４ａ…４４ｋは夫々
増巾回路３７と復調回路３９と信号Ａ検出回路４
１と信号Ｂ検出回路４２とからなる検出回路、４
５ａ…４５ｎは夫々増巾回路３８と復調回路４０
と信号Ｂ検出回路４３とからなる検出回路であ
る。５０は信号Ａ検出回路４１からの信号Ａの検
出信号をうけて、ボール６が発光素子１４から受
光素子１１ａ…１１ｋへの光をしや断したことを
検出する信号Ａしや断検出回路、５１は同様に信
号Ｂの検出信号をうけて、ボール６が発光素子１
５から、受光素子１１ａ…１１ｋへの光をしや断
したことを検出する信号Ｂしや断検出回路、５２
は信号Ｂ検出回路４３からの信号Ｂの検出信号を
うけて、ボール６が発光素子１５から受光素子１
２ａ…１２ｎへの光をしや断したことを検出する
信号Ｂしや断検出回路、５３は信号Ｂ検出回路４
３からの信号Ｂの検出信号をうけて、ボール６が
発光素子１５からの光を受光素子１２ａ…１２ｎ
のいずれでしや断されたかを検出して、しや断さ
れた受光素子の位置を出力する位置検出回路、５
５は信号Ａしや断検出回路５０からのしや断信号
で時間計測をスタートして信号Ｂしや断検出回路
５１からのしや断信号でストツプするタイマ、５
６は信号Ｂしや断検出回路５１からのしや断信号
で時間計測をスタートして信号Ｂしや断検出回路
５２からのしや断信号でストツプするタイマ、６
０，６１はマツト２上に設けられたヘツド速度測
定用の同軸フアイバ７１，７２のヘツド通過信号
を検出するための受光素子、６２，６３、は増巾
回路、６４はクラブヘツドの通過時間を測定する
ためのタイマ、６５は速度に換算する除算回路で
ある。６６，６７は夫々発光素子とそれをドライ
ブするためのドライバ回路である。

５７は位置検出回路５３とタイマ５５，５６か
らの出力をうけてボールの水平方向の飛び出し角
度、飛球軸方向の速度等の打ち出されたボール６
に関するデータを算出し、飛球軸方向の速度と別
途算出されるヘツド速度との比較を行ない、所定
の条件を満たす時に該データを表示部に出力し、
それ以外はエラー表示（例えばＥ）を出力する論
理演算回路、５８はこのデータをうけて打ち出さ
れたボールに関する情報を表示する表示装置であ
る。５９はマツト２上に直接ボール６を置いて打
撃するアイアン系クラブと、テイ５を介して置い
て打撃するウツド系クラブとの切換を行ない、上
記論理演算回路５７内での演算処理を補正するク
ラブ選択スイツチである。

以上の構成においてその動作を説明する。

まずクラブ選択スイツチ５９を切換えてウツド
にしたのち、テイ５上に置かれたボール６を打撃
する。打撃されたボール６とクラブヘツドは発光
素子１４，１５と受光素子群１１，１２によつて
形成される光の平面ａ，ｂ，ｃをよこぎる。受光
素子群１１，１２は夫々常時には発光素子１４，
１５からの光を受けて検出回路４４ａ…４４ｋか
らは夫々信号Ａと信号Ｂを出力し、検出回路４５
ａ…４５ｎからは信号Ｂを出力しているが、上記
ボール６又はクラブヘツド７３が光の平面ａをよ
こぎることによつて発生する光のとだえは、信号
Ａしや断検出回路５０によつて検出され、この出
力はタイマ５５をスタートさせ、ついで平面ｂを
よこぎることによつて発生する光のとだえは、信
号Ｂしや断検出回路５１によつて検出され、この
出力はタイマ５５の時間計測をストツプさせると
同時にタイマ５６をスタートさせる。さらにボー
ル６またはクラブヘツド７３が光の平面ｃをよこ
ぎることによつて発生する光のとだえは、信号Ｂ
しや断検出回路５２と位置検出回路５３とによつ
て夫々検出され、信号Ｂしや断検出回路５２から
の出力はタイマ５６の時間計測をストツプさせ、
位置検出回路５３からは受光素子群１２のいずれ
の受光素子から光しや断が検出されたかを出力す
る。タイマ５５，５６，６４および位置検出回路
５３は全て最初の信号で駆動、停止がなされ、論
理演算回路５７での演算処理完了後、自動的にリ
セツトされるように設計されることはいうまでも
ない。これらによつて論理演算回路５７は、タイ
マ５５とタイマ５６および位置検出回路５３から
の出力をうけて式(1)〜式(6)に従つて演算処理し、
除算回路６５からのヘツド速度と、(6)式により算
出された速度の比較を行ない、(6)式の方が大きい
時は表示装置５８に論理演算回路５７による演算
データを表示する。これ以外の時は表示装置５８
へは該演算データは転送しないことにより、ボー
ル６の絶対速度、水平方向の飛び出し角度、垂直
方向の飛び出し角度等を正しく表示することがで
きるものである。

なお、この実施例においては、受光素子と発光
素子からなる検出手段としているが、これに限る
ものではなく、例えば超音波発生素子と超音波検
出器との組合せであつてもよいものであり、要す
るにボールの移動状態を検出できればよいもので
ある。

またエラー表示も視覚的なものばかりではな
く、音声によつてもよいものである。

以上説明したように本発明によれば、ゴルフク
ラブのスイング時におけるクラブヘツドおよびボ
ールの移動状態を検出する検出手段と、この検出
手段からの検出信号を演算処理してボール移動に
関するデータを出力する演算処理手段と、上記デ
ータを表示する表示手段とを備え、上記表示手段
は少なくとも上記クラブヘツドの移動速度が上記
ボールの移動速度より大きいときにはエラー表示
を行なうようにしたので、常に正しいデータを参
照してゴルフ練習ができるという効果のあるゴル
フ練習器を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すゴルフ練習
器の斜視図、第２図は受光素子と発光素子との関
係を示す要部断面図、第３図は水平方向のボール
飛び出し角度を算出するための原理図、第４図は
垂直方向のボールの飛び出し角度を算出するため
の原理図、第５図はボールの飛球方向の速度を算
出するための原理図、第６図はこの発明の一実施
例の要部の概略構成を示す要部断面斜視図、第７
図はこの発明の一実施例のゴルフ練習器の回路機
能ブロツク図である。 図において、１１，１２は受光素子群からなる
信号検出手段、１４，１５は発光素子からなる信
号発生手段、５７は論理演算回路、５８は表示装
置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゴルフクラブのスイング時におけるクラブヘ
   ツドの移動速度を検出する第１検出手段と、ボー
   ルの移動速度を検出する第２検出手段と、この第
   １および第２検出手段からの検出信号を比較する
   比較手段と、上記第１・第２検出手段からの検出
   信号を受けて表示する表示手段とを備え、上記比
   較手段は上記クラブヘツドの移動速度が上記ボー
   ルの移動速度より大きいときには上記表示手段に
   エラー表示を行なわせる信号を出力することを特
   徴とするゴルフ練習器。