(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラブシャフトを理想飛球線方向と直角におき、かつ該クラブシャフトの先端に固定されているヘッド固有のリアルロフト角が正確に出るように構えたとき、クラブシャフトの軸線を通り飛球方向と直交する平面を想定するステップ；
この平面がヘッドの上面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、平面参照ポイントとして、ヒール、センタ、トウの３点を形成するステップ；
上記平面がヘッドの側面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、側面参照ポイントとして、上、中、下の３点を形成するステップ；
このゴルフクラブヘッドをスイングしたときの挙動を側面と平面から連続ストロボ撮影してその各ストロボ撮影画像を重ねて画面上に表示するステップ；および
上記各ストロボ撮影画像における上記３点の平面参照ポイントと３点の側面参照ポイントの位置情報を画像入力手段を操作して入力し、ＣＰＵにより各ストロボ撮影画像間における上記６点の挙動を検出して、該ゴルフクラブヘッドの挙動を解析するステップ；
を有することを特徴とするゴルフクラブヘッドのスイング挙動測定方法。
【請求項２】
請求項１記載のスイング挙動測定方法において、さらにクラブヘッドの固有のリアルロフト角を入力するステップを有し、このリアルロフト角情報と各ストロボ撮影画像におけるゴルフクラブヘッドの上記３点の側面参照ポイントの位置情報とからそれぞれの時点における変動ロフト角を検出するスイング挙動測定方法。
【請求項３】
請求項１記載のスイング挙動測定方法において、さらにクラブヘッドの固有の基準フェイス角を入力するステップを有し、この基準フェイス角情報と各ストロボ撮影画像におけるゴルフクラブヘッドの上記３点の平面参照ポイントの位置情報とからそれぞれの時点における変動フェイス角を検出するゴルフクラブヘッドのスイング挙動測定方法。
【請求項４】
請求項２記載のスイング挙動測定方法において、各ストロボ撮影画像から求めた変動ロフト角から、スイング中の変動ロフト角の変化を検出するスイング挙動測定方法。
【請求項５】
請求項１記載のスイング挙動測定方法において、各ストロボ撮影画像におけるゴルフクラブヘッドの上記３点の平面参照ポイントの位置の変化からトウ側、センタ、ヒール側のそれぞれのヘッドスピードを検出するスイング挙動測定方法。
【請求項６】
請求項１記載のスイング挙動測定方法において、さらに、画面上に打突前のボールの平面の中心原点座標を入力するステップと、ストロボ撮影画像から、ボール打突時のボールの平面中心とヘッドの平面中心との位置のズレを検出するステップとを有するスイング挙動測定方法。
【請求項７】
請求項１記載のスイング挙動測定方法において、さらに、画面上に打突前のボールの側面の中心原点座標を入力するステップと、ストロボ撮影画像から、ボール打突時のボールの側面中心とヘッドの側面中心との位置のズレを検出するステップとを有するスイング挙動測定方法。
【請求項８】
ゴルフクラブヘッドをスイングしたときの挙動を所定時間間隔で連続ストロボ撮影し、各ストロボ撮影画像を画面上に重ねて表示してゴルフクラブヘッドの挙動を測定するシステムにおいて、
クラブシャフトを理想飛球線方向と直角におき、かつ該クラブシャフトの先端に固定されているヘッドの固有のリアルロフト角が正確に出るように構えたとき、クラブシャフトの軸線を通り飛球方向と直交する平面を想定するステップ；
この平面がヘッドの上面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、平面参照ポイントとして、ヒール、センタ、トウの３点を形成するステップ；
上記平面がヘッドの側面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、側面参照ポイントとして、上、中、下の３点を形成するステップ；
画面上に、打突前のボールの平面と側面の中心原点座標を入力するステップ；
ゴルフクラブヘッドにボールが当る直前または直後のストロボ撮影画面上に、上記６点の参照ポイントの位置を入力するステップ；および
上記ボールの中心原点座標と、上記６点の参照ポイントの位置とから、クラブヘッドのフェース上のボール打突位置を表示するステップ；
を有するゴルフクラブヘッドのスイング挙動測定方法。
【請求項９】
請求項８記載のスイング挙動測定方法において、ヘッドがボールに当る前のストロボ撮影画像と、当った後のストロボ撮影画像とにおけるそれぞれの参照ポイントの位置データと、ストロボ撮影時間間隔データとからボールが当った場所のヘッドスピードを演算するステップ；をさらに有するスイング挙動測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ゴルフクラブヘッドのスイング中の挙動を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
ゴルフゴルフクラブの性質や性能の評価には、実際にスイングしたときの挙動を観察し、研究することが不可欠である。このため既に、ゴルフクラブヘッドをスイングしたとき、所定時間（例えば５００ｍｓ）間隔で連続ストロボ撮影し、その連続撮影画像を画面上に重ねて表示してゴルフクラブヘッドの挙動を測定するシステムが実用化されている。しかし、従来のシステムは、スイングのアウトサイドイン、インサイドアウト等の判定、ヘッドスピード等の単純なデータを得ることに限られており、より詳細な挙動を知るには不十分であった。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、ゴルフクラブヘッドのスイング中の挙動、例えば、ヘッドの複数部分のインパクト前後のヘッドスピード、フェイス角の変化、ロフト角の変化、インパクト時にヘッドフェースのどの位置にボールが当ったか、その当った部分のヘッドスピード、平面と側面におけるヘッド軌道を測定することができる方法を得ることを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、その一態様によると、クラブシャフトを理想飛球線方向と直角におき、かつ該クラブシャフトの先端に固定されているヘッドの固有のリアルロフト角が正確に出るように構えたとき、クラブシャフトの軸線を通り飛球方向と直交する平面を想定するステップ；この平面がヘッドの上面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、平面参照ポイントとして、ヒール、センタ、トウの３点を形成するステップ；上記平面がヘッドの側面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、側面参照ポイントとして、上、中、下の３点を形成するステップ；このゴルフクラブヘッドをスイングしたときの挙動を側面と平面から連続ストロボ撮影してその各ストロボ撮影画像を重ねて画面上に表示するステップ；および上記各ストロボ撮影画像における上記３点の平面参照ポイントと３点の側面参照ポイントの位置情報を画像入力手段を操作して入力し、ＣＰＵにより各ストロボ撮影画像間における上記６点の挙動を検出して、該ゴルフクラブヘッドの挙動を解析するステップ；を有することを特徴としている。
【０００５】
この方法はさらに、さらにクラブヘッドの固有のリアルロフト角を入力するステップを有することが望ましく、このリアルロフト角情報と各ストロボ撮影画像におけるゴルフクラブヘッドの側面の３点の位置情報とからそれぞれの時点における変動ロフト角を検出することができる。さらに各ストロボ撮影画像から求めた変動ロフト角から、スイング中の変動ロフト角の変化を検出することができる。
【０００６】
同様に、クラブヘッドの固有の基準フェイス角を入力するステップを有することが望ましく、この基準フェイス角情報と各ストロボ撮影画像におけるゴルフクラブヘッドの上面の３点の位置情報とからそれぞれの時点における変動フェイス角を検出することができる。さらに、各ストロボ撮影画像から求めた変動ロフト角から、スイング中の変動ロフト角の変化を検出することができる。
【０００７】
本発明方法によれば、各ストロボ撮影画像におけるゴルフクラブヘッドの上面の３点の位置の変化からトウ側、中心、ヒール側のそれぞれのヘッドスピードを検出することができる。
【０００８】
本発明方法ではさらに、画面上に打突前のボールの上面の中心原点座標を入力するステップと、ストロボ撮影画像から、ボール打突時のボールの上面中心とヘッドの上面中心との位置のズレを検出するステップを備えることが好ましい。
【０００９】
本発明方法ではさらに、側面画像を利用するため、画面上に打突前のボールの側面の中心原点座標を入力するステップと、ストロボ撮影画像から、ボール打突時のボールの側面中心とヘッドの側面中心との位置のズレを検出するステップとを備えることが好ましい。
【００１０】
本発明は、別の態様によると、ゴルフクラブヘッドをスイングしたときの挙動を所定時間間隔で連続ストロボ撮影し、各ストロボ撮影画像を画面上に重ねて表示してゴルフクラブヘッドの挙動を測定するシステムにおいて、クラブシャフトを理想飛球線方向と直角におき、かつ該クラブシャフトの先端に固定されているヘッドの固有のリアルロフト角が正確に出るように構えたとき、クラブシャフトの軸線を通り飛球方向と直交する平面を想定するステップ；この平面がヘッドの上面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、平面参照ポイントとして、ヒール、センタ、トウの３点を形成するステップ；上記平面がヘッドの側面を切る線上に直線を描き、この直線に直交する平行な３本の平行線を描いて、側面参照ポイントとして、上、中、下の３点を形成するステップ；画面上に、打突前のボールの平面と側面の中心原点座標を入力するステップ；ゴルフクラブヘッドにボールが当る直前または直後のストロボ撮影画面上に、上記６点の参照ポイントの位置を入力するステップ；およびボールの中心原点座標と、上記６点の参照ポイントの位置とから、クラブヘッドのフェース上のボール打突位置を表示するステップ；を有することを特徴としている。
【００１１】
この態様では、ヘッドがボールに当る前のストロボ撮影画像と、当った後のストロボ撮影画像とにおけるそれぞれの参照ポイントの位置データと、ストロボ撮影時間間隔データとからボールが当った場所のヘッドスピードを演算するステップを備えることができる。
【００１２】
【発明の実施形態】
以下図面を用いて本発明によるスイング挙動の測定方法を説明する。図１、図２は、ゴルフクラブヘッド（以下ヘッド）１０に付す参照ポイントの例を示している。いま、クラブシャフト１１を理想飛球線方向と直角におき、かつその固有のリアルロフト角が正確に出るように構えたとき、クラブシャフト１１の軸線１１ｘを通り飛球方向と直交する平面を想定する。この平面がヘッド１０の上面と側面を切る線上に、それぞれ直線１２、１３を描き、さらに、この直線１２、１３に直交する平行な３本の平行線１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、同１３ａ、１３ｂ、１３ｃを描いて、平面参照ポイントとして、PH（ヒール）、PC（センタ）、PT（トウ）を形成し、側面参照ポイントとして、SU（上）、SC（中心）、SD（下）を形成する。この参照ポイントPCの平面正射影とSCの側面正射影のフェイス面１０ａ上での交点は、フェイス面１０ａのスイートスポットと大略一致させる。
【００１３】
これらの合計６点の参照ポイントを以上のように設定すると、ヘッド１０のフェイス面１０ａが直線１２に対してなす角αを基準フェイス角として設定することができ、直線１３に対してなす角βを、リアルロフト角とすることができる。この基準フェイス角αとリアルロフト角βは、各ヘッド１０に固有の値である。これらの参照ポイントは、ヘッド１０に直接描いてもよいが、Ｅ字状にしたテープ体を、被測定ヘッド１０に張り付けることで形成することができる。勿論、単なるスポットとして描いてもよいが、直線の交点として描くと、画面上でみやすいという利点がある。
【００１４】
次に、図５、図６は、このヘッド１０によってヒットするボール２０に描く３本の周線２１の例を示している。この周線２１は、ボール２０の最大径部に、互いに直交する関係で描いたもので、ティー２２上に置くときには、平面からみて一つの十字線部２１ｘが中心に位置し、側面からみて別の十字線部２１ｙが中心に位置し、かつ十字線を構成する一対の周線２１の一方が飛球方向（略水平方向）に向くようにセットされる。図１２にクラブヘッド１０とボール２０の斜視図を示した。
【００１５】
図３は、連続赤外ストロボ撮影装置を概念的に示す。ティー２２の側部には、水平ＴＶカメラ（撮像装置）３０Ｈと赤外ストロボ連続発光器３１が位置し、上部には、垂直ＴＶカメラ（撮像装置）３０Ｖが位置している。赤外ストロボ連続発光器３１は、調整可能な所定の正確な時間間隔（例えば２００〜６００ｍｓ）で赤外光を連続発光するもので、水平ＴＶカメラ３０Ｈと垂直ＴＶカメラ３０Ｖは赤外光に感度を持っている。ＴＶカメラ３０Ｈ、３０Ｖは、例えば赤外ストロボ連続発光器３１の最初の発光に同期してバルブ状態で撮像を開始し、所定時間後に終了する。あるいはストロボ発光に同期して発光数だけ撮像し、その画像をパソコンで重ねる。具体的な撮像方法は問うものではないが、いずれにしても、スイング中に赤外ストロボ連続発光器３１を連続発光させると、その発光時の複数のストロボ撮影画像が重ねられて、図４に模式的に示すディスプレイ３３の画面上に表示される。
【００１６】
図４では、画面の上半分に平面画像を、下半分に側面画像を分割表示している。図４と図１０は、信号の処理系統を示しており、水平ＴＶカメラ３０Ｈと垂直ＴＶカメラ３０Ｖからの画像信号は、画像入力手段３４を介してＣＰＵ３５に入力される。ＣＰＵ３５には、キーボード３６とマウス（画面入力手段）３７が接続されており、ディスプレイ３３は、画像入出力手段３８を介してディスプレイ３３に接続されている。キーボード３６は、測定日時、温度、湿度、被測定クラブに固有の基準フェイス角α、リアルロフト角β等の固有値を入力するために用いられる。マウス３７は、画面上のポインタ３７ａを移動させ、クリックすることで、ディスプレイ３３の画面で接触した点の画面上での位置情報をＣＰＵ３５に与える。図１１は、ポインタ３７ａの例を示すもので、十字線の中心を空間３７ｂとしている。このポインタ３７ａは、空間３７ｂを参照ポイントに合致させることができるので、参照ポイントの位置を正確に入力することができる。マウスの代わりにライトペン等を用いてもよい。
【００１７】
上記構成を備えた装置によって、本発明方法は次のようにしてスイング挙動を測定する。まず、ディスプレイ３３の画面上で、スケール設定をする。スケール設定は、実際のある既知のポイント間隔をマウス３７で入力し、画面上での長さに変換する設定である。このスケール設定は、水平ＴＶカメラ３０Ｈと垂直ＴＶカメラ３０Ｖが別々のカメラであるから、原則として平面画像と側面画像のそれぞれにおいて行なう。次に、ティー２２上に置いたボール２０の平面中心（十字線部）２１ｘと、側面中心（十字線部２１ｙ）の位置を入力し、両者の交点を原点とするＸＹ座標系を構成する。この原点座標のうち側面中心は、ボール２０の径が既知であるから、ティー２２の高さを予め入力しておくことで、設定することが可能である。また、平面中心も、ティー２２の位置を固定すれば、ティー２２の位置から入力することができる。さらに、キーボード３６を介して、被測定ヘッド１０の基準フェイス角α、リアルロフト角βを含む所要データを入力する。
【００１８】
以上の初期設定の後、クラブシャフト１１を持つゴルファーが実際にスイングし、ボール２０をヒットする。この打突の前後において、赤外ストロボ連続発光器３１を駆動し、水平ＴＶカメラ３０Ｈと垂直ＴＶカメラ３０Ｖを動作させて撮像すると、ディスプレイ３３に、図７および図８に模式的に示す連続ストロボ撮影画像が得られる。この実施例では、打突の前に２回、後に３回のストロボ発光が生じるように赤外ストロボ連続発光器３１のトリガータイミングと発光間隔を設定している。ボールヒット前後のクラブヘッドの挙動を正確に知るためには、このように画面上に最低５回のストロボ発光画像が重畳表示されるようにすることが望ましい。図７、図８においては、早い画像から順に、ヘッド１０、平面参照ポイントPH、PC、PT、および側面参照ポイントSU、SC、SDにそれぞれ、１ないし５のサフィックスを付している。
【００１９】
次に、ディスプレイ３３上において、これらの平面参照ポイントと側面参照ポイントの位置情報をマウス３７を介して入力する。この位置情報により、スイングのどの時点で各参照ポイントがどこに位置していたかが分かる。各ストロボ撮影画像の撮影間隔は、一定（例えば５００ｍｓ）であるから、各参照ポイントが、この一定時間内に移動した距離を求めれば、その各参照ポイントの速度を求めることができる。すなわち、ヘッド１０の各移動区間（ストロボ撮影画面）間のトウ、センタ、ヒール、上、中心、下の各ヘッドスピード、ボール２０を打突する前後のこれら各点のヘッドスピードの変化を求めることができる。さらに、各参照ポイントの位置情報から、直線１２と１３の傾斜が分かるから、被測定ヘッド１０に固有の基準フェイス角α、リアルロフト角βを加味して、各スイング位置での変動ロフト角と変動フェイス角、および変動ロフト角と変動フェイス角の変化の様子を知ることができる。スイング中にフェイス面が水平面となす角度を変動ロフト角とし、垂直面となす角度を変動フェイス角とする。
また、平面参照ポイントと側面参照ポイントとの変動位置データから、平面と側面のヘッド１０の移動軌跡（軌道）を数値化して得ることができる。
【００２０】
さらに、ボール２０の位置が原点座標として入力されているから、ボール２０をヒットする前と後のヘッド１０のストロボ撮影画像を用いることにより、フェイス面１０ａのボールが当った位置を検出することもできる。このためには、ボールに当る直前と直後の各１回のヘッド１０のストロボ撮影画像による位置データを用い、この両画像の間では、各参照ポイントが直線または特定の曲線で移動すると仮定する。そうすれば、その仮想直線または曲線に沿って移動したヘッド１０のフェイス面１０ａ上のどこに、ボール２０が当接したかを知ることができる。図９は、ボール２０の中心（原点）と、ボール２０が当ったフェイス面１０ａ上の位置３９の表示例を示している。さらに、このボールが当った部分のフェイス面１０ａのヘッドスピードも演算することができる。この演算は、例えば、平面では、トウとヒールの移動速度が分かるから、この移動速度を当った部分のトウとヒールからの距離に応じて比例配分すればよい。側面についても、同様の計算により求めることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のスイング挙動の測定方法によれば、ゴルフクラブヘッドの挙動、例えば、ヘッドの複数部分のインパクト前後のヘッドスピード、フェイス角の変化、ロフト角の変化、インパクト時にヘッドフェースのどの位置にボールが当ったか、その当った部分のヘッドスピード、平面と側面のヘッド軌道を測定することができる。これらのデータは、ゴルファーの問題点の発見は勿論、ボール挙動の測定と合わせ、ゴルフクラブの試作、設計、シュミレーションゴルフ等に利用することができる。より具体的には、スイングロボットにより、クラブシャフトを変えながら同一のスイングでスイングさせたときの打突位置の変化、同一ロットのクラブシャフトを同一のスイングでスイングさせたときの打突位置の変化等を検出することにより、シャフトの性質、製造のばらつき等をチェックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスイング挙動の測定方法に用いるクラブヘッドの平面参照ポイントの例を示す平面図である。
【図２】同側面参照ポイントの例を示す側面図である。
【図３】スイングの連続ストロボ撮影装置の概念図である。
【図４】本発明方法を実施するためのハード構成の接続例を示す図である。
【図５】ティー上にセットしたボールの側面図である。
【図６】同平面図である。
【図７】平面参照ポイントによる処理例を示す図である。
【図８】側面参照ポイントによる処理例を示す図である。
【図９】クラブフェースのどこにボールが当ったかを表示するディスプレイの例を示す図である。
【図１０】本発明方法の処理手順を示すブロック図である。
【図１１】参照ポイントの位置を画面上で入力するためのポインタの具体例を示す図である。
【図１２】参照ポイントを付したクラブヘッドと、周線を付したボールの斜視図である。
【符号の説明】
平面参照ポイント  PH  PC  PT
側面参照ポイント  SH  SC  SD
１０  ヘッド
１１  クラブシャフト
２０  ボール
２１  周線
２２  ティー
３０Ｈ  ３０Ｖ  ＴＶカメラ（撮像装置）
３１  赤外ストロボ連続発光器
３３  ディスプレイ
３４  画像入力手段
３５  ＣＰＵ
３６  キーボード
３７  マウス（画面入力手段）
３７ａ  ポインタ
３８  画像入出力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003712459.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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