(57)【要約】スイング分析システム（１０）は、上面（１１ａ）、および上面（１１ａ）に取り付けたボール支持部（２０）とセンサを有するハウジング（１１）を備える。第１のアレイの光センサは、ボール支持部（２０）の第１の側部に取り付けられ、第２のアレイの光センサは、第１のアレイのセンサの反対側で、ボール支持部（２０）の第２の側部に取り付けられる。第３のアレイの光センサは、センサがボール支持部（２０）の周囲に配置された状態で取り付けられる。制御装置は、３つのアレイのセンサの各センサに結合されて、センサから出力信号を受信する。制御装置は、状態イベントの変化について出力信号を監視し、関連するタイムスタンプを伴ったイベント・シーケンスを含むデータ・ファイルを生成する。コンピュータは、そのデータ・ファイルを使用して、ハウジング上でスイングされる用具（たとえばゴルフ・クラブ）のスイング軌道およびクラブ・ヘッドのデータを計算するようにプログラミングされる。このシステム（１０）に、ハウジングの側部に取り付けられ、上面の上方に延びる少なくとも１つのタワー（２１）を設けることもできる。
2005503219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を有するハウジングと、
前記上面に取り付けられたボール支持部と、
前記上面内で前記ボール支持部の第１の側部に取り付けられた第１のアレイの光センサと、
前記第１のアレイのセンサの反対側で、前記上面内で前記ボール支持部の第２の側部に取り付けられた第２のアレイの光センサと、
前記上面内に取り付けられ、前記ボール支持部の周りに配置された第３のアレイの光センサと、
前記第１、第２、および第３のアレイのセンサの各センサに結合されて、センサから出力信号を受信し、状態イベントの変化について前記出力信号を監視し、関連するタイムスタンプを伴ったイベント・シーケンスを含むデータ・ファイルを生成する制御装置と、
前記制御装置に接続されて、前記データ・ファイルを受け取り、前記データ・ファイルを使用して、前記ハウジング上でスイングされる用具のスイング軌道角度、クラブ・ヘッド速度、クラブ・ヘッド角度、クラブ・ヘッドの前記ボール支持部に対する横方向の位置合わせ、およびクラブ・ヘッドの高さを計算するようにプログラミングされたコンピュータとを備える、スイング分析システム。
【請求項２】
前記ハウジングの一側部に取り付けられ、前記上面の上方に延びるタワーと、
第４のアレイのセンサの各センサが前記制御装置に結合されて、前記制御装置が前記センサから出力信号を受信するようになされている、前記タワーに設置された第４のアレイの光センサとをさらに備え、
前記制御装置が、状態イベントの変化について、前記第４のアレイのセンサからの前記出力信号を監視し、関連するタイムスタンプを伴ったイベント・シーケンスを含むデータ・ファイルを生成し、
前記コンピュータが、前記第４のアレイのセンサからのデータ・ファイルを使用して、クラブ・ヘッドのロフト角を計算するようにプログラミングされている、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項３】
前記ハウジングの一側部に取り付けられ、前記上面の上方に延びる第１のタワーと、
前記第１の側部から前記ボール支持部の反対側で、前記ハウジングの他方側に取り付けられ、前記上面の上方に延びる第２のタワーと、
前記第１のタワー上に設置された１列の光エミッタと、
前記第２のタワー上に設置され、前記制御装置に結合されて、前記制御装置が光検出器から出力信号を受信するようになされた１列の光検出器とをさらに備え、
前記制御装置が、状態イベントの変化について前記光検出器からの出力信号を監視し、関連するタイムスタンプを伴ったイベント・シーケンスを含むデータ・ファイルを生成し、
前記コンピュータが、前記光検出器からのデータ・ファイルを使用してクラブ・ヘッドのロフト角を計算するようにプログラミングされている、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項４】
前記第１のアレイのセンサおよび前記第２のアレイのセンサが共に、前記ハウジング上でスイングされる用具の所期のスイング軌道と交差するような構成で配置されている、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項５】
前記第１のアレイのセンサおよび前記第２のアレイのセンサが共に、前記所期のスイング軌道に実質的に垂直の線形アレイで配置されている、請求項４に記載のスイング分析システム。
【請求項６】
前記第１のアレイのセンサおよび前記第２のアレイのセンサの各センサが、前記上面に対して垂直に配置されている、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項７】
前記第３のアレイの各センサが前記ボール支持部にある角度で向けられている、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項８】
前記第１、第２、および第３のアレイのセンサの各センサが、エミッタおよび光検出器を備える、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項９】
前記ハウジングの縁部付近の前記上面内に設置された第４のアレイの光センサをさらに備え、前記第４のアレイのセンサの各センサが、前記制御装置に結合されて、前記制御装置がセンサから出力信号を受信するようになされ、前記制御装置が、前記第４のセンサの１つからの出力信号の受信に応答して、前記第１、第２、および第３のアレイのセンサを作動させる、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項１０】
前記コンピュータが、前記スイング軌道角度、前記クラブ・ヘッドの横方向の位置合わせ、および前記クラブ・ヘッド角度の、スイング軌道角度、クラブ・ヘッドの横方向の位置合わせ、およびクラブ・ヘッド角度の理想値に対する比率を乗算した前記クラブ・ヘッド速度に基づいて、有効クラブ・ヘッド速度を計算するようにプログラミングされている、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項１１】
前記コンピュータが、前記有効クラブ・ヘッド速度と履歴データを比較するようにプログラミングされている、請求項１０に記載のスイング分析システム。
【請求項１２】
前記コンピュータが、前記クラブ・ヘッド速度を使用して、有効イベントを偽信号と区別する、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項１３】
前記コンピュータが、前記コンピュータによって計算されたスイングのパラメータを表示するディスプレイを備える、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項１４】
前記スイングのパラメータが、テキスト、図形、マルチメディア、またはその組合せからなるグループから選択された形で表示される、請求項１３に記載のスイング分析システム。
【請求項１５】
前記制御装置が前記ハウジング内に配置される、請求項１に記載のスイング分析システム。
【請求項１６】
前記制御装置が、データ・ファイルを生成する際に、前記出力信号の最初の導関数を使用する、請求項１に記載のスイング分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いくつかの運動活動に関連するスイングまたはストロークの分析を助ける装置に関する。より詳細には、本発明は、スイングされる構成要素の軌道および方向を検出するセンサ・ベースのシステム、および検出システムから得たデータを分析するコンピュータ・システムに関する。より具体的には、本発明は、ゴルフ・クラブのスイングの分析に適しているが、それだけに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
運動活動の参加者が、自分の技術を向上させて成績を上げるには多くの方法がある。明らかな一方法は、特定の活動に関連する技術を磨き戦略を練ることである。さらに、スポーツ参加者が、特定のスポーツに関連する技法および技巧を批判的評価するために使用することができる装置およびシステムが存在する。たとえば、フットボールおよび野球選手は、試合または練習の進行中の自分の行動をビデオテープで検討することができる。参加者は、検討中に見つけた欠点に基づいて、技巧および／または戦略を調整することができる。しかし、ある運動活動、特に速い速度で動かす用具を使用することを必要とする運動活動では、行動の欠点を正確に評価するのが難しいことがある。こうした活動には、テニス、野球（バットのスイング）、アイス・ホッケー、フィールド・ホッケー、ラクロス、およびゴルフが含まれるが、それだけに限定されない。
【０００３】
特に、ゴルフのスポーツでは、ゴルフ・クラブのスイング分析で多くの進歩が見られる。当初は、個人の指導者またはコーチが、競技者がクラブをスイングしてボールを打つのを観察し、次いでそのスイングを批評するものであった。熟練した観察者は、スイングの欠点を見つけることができるが、人間の眼は、完全な、また完全に正確な評価をすることができない。さらに、個人のコーチに関する出費は、多くの競技者にとって非常に高額になる可能性がある。ゴルフは広く人気があるため、多くの個人は、熟練したスイングの観察者である専門家を利用することができないでいる。したがって、携帯用ビデオ・カメラが一般に使用可能な場合、地方のゴルフ・コースの専門家および他のゴルフの指導者が競技者のスイングをより詳細に観察する便利な方法が提供される。さらに、個人の競技者が自分自身のスイングを記録し評価することができる。しかし、熟練した指導者が観察しても、個人が各自のスイングの欠点を完全に、また完全に正確に分析するのは難しい。また、熟練した観察者でも、ビデオテープに基づいてスイングを完全に評価することはできない。
【０００４】
さらに最近では、ゴルフのスイングの分析を助けるシステムが記載されている。たとえば、Ｂｏｕｔｏｎの米国特許第５，７１８，６３９号は、シミュレートしたゴルフ競技をするゴルフ・クラブ・スイング感知システムおよび方法を記載している。具体的には、Ｂｏｕｔｏｎは、ゴルフ・クラブ・ヘッドに付けた反射物の通過を記録するために使用する複数の光検出器を備えたマットを提供している。検出器の出力を、スイングのビデオ表示を生成するコンピュータ・システムに送信するものである。あるいは、Ｌｉｎｄｓａｙの米国特許第５，４７４，２９８号は、クラブ・ヘッドに付けた１組の磁石、およびクラブ・ヘッドの軌道付近に配置した誘導アレイを備えたスイング分析器を記載している。磁石が誘導アレイ上を通過した（または、通過しない）ときに、電気信号が分析器に送信される、または送信されない。次いで、この１組の信号をスイング軌道の表示に変換し、検出した軌道を理想の軌道と比較する。次いで、ユーザは、スイングのずれについて通知され、スイングを調整するように練習することができる。
【０００５】
従来のシステムは、ビデオテープによって、スイング分析の比較的不正確な方法を改善したようにみえるが、限られた数のスイングのパラメータに関する情報しか提供していない。その結果、こうした装置では、ゴルフ・スイングの完全な評価が提供されない。特に、従来のシステムは、衝撃点でのクラブ・ヘッドの向きを完全に評価していない。
【０００６】
したがって、多数のスイングまたはクラブ・ヘッドのパラメータを評価することができるスイング分析システムをもつことが望ましい。
【特許文献１】
米国特許第５，７１８，６３９号
【特許文献２】
米国特許第５，４７４，２９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記で述べた必要性は、上面およびその上面に取り付けたボール支持部を有するハウジングを備えたスイング分析システムを提供する、本発明によって満たされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１のアレイの光センサは、上面内でボール支持部の第１の側部に取り付けられ、第２のアレイの光センサは、第１のアレイのセンサと反対側で、上面内でボール支持部の第２の側部に取り付けられる。第３のアレイの光センサは、上面に取り付けられ、センサはボール支持部の周囲に配置されている。制御装置は、３つのアレイのセンサの各センサに結合されて、センサから出力信号を受信する。制御装置は、状態イベントの変化についての出力信号を監視し、関連するタイムスタンプを伴ったイベント・シーケンスを含むデータ・ファイルを生成する。コンピュータは、制御装置に接続されて、そのデータ・ファイルを受信する。コンピュータは、そのデータ・ファイルを使用して、ハウジング上でスイングされる用具のスイング軌道角度、クラブ・ヘッド速度、クラブ・ヘッド角度、ボール支持部に対するクラブ・ヘッドの横方向の位置合わせ、およびクラブ・ヘッドの高さを計算するようにプログラミングされる。このシステムに、ハウジングの側部に取り付けられ、上面の上方に延びる少なくとも１つのタワーを設けることもできる。このタワーは、クラブ・ヘッドのロフト角を計算するためにコンピュータによって使用される追加のセンサを備える。コンピュータは、クラブ・ヘッド速度、スイング軌道角度、クラブ・ヘッドの横方向の位置合わせ、およびクラブ・ヘッド角度の測定値から、有効なクラブ・ヘッド速度を計算することもできる。
【０００９】
本発明、および従来技術に勝る本発明の利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明および頭記の特許請求の範囲を読めば明らかになるであろう。
【００１０】
本発明とみなされる主題は、本明細書の結論部分で具体的に指摘し明確に主張されている。しかし、本明細書は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、最もよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態によるスイング分析システム１０を図１〜３で示す。このシステム１０は、センサ・ハウジング１１、またはその中に複数のセンサ、好ましくは光検出器を含む等価の構造を備える。以下にさらに詳細に記載するように、ハウジング１１内に備えられたセンサは、図１〜３でそれぞれ参照番号１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、および１２ｄで示してある４つのグループまたはアレイの形に配置されている。システム１０はさらに、センサ１２ａ〜ｄ、およびディスプレイ１５を有するパーソナル・コンピュータまたはミニコンピュータなど、コンピュータ・デバイス１４に結合された制御装置１３を備える。制御装置１３は、ハウジング１１内に保持されることも好ましいが、それだけに限定されない。代わりに、制御装置１３をハウジング１１から遠隔に配置することもできる。
【００１２】
センサのハウジング１１は、弾性であり、ハウジング１１にセンサ１２ａ〜ｄを保持するために使用することができる非金属材料で製作される。好ましい一実施形態では、センサは、反射型光センサである。反射型センサは、エミッタ（通常、赤外線エミッタ）、およびエミッタによって放射された光の反射を検出することができる光検出器を備える。センサは、光検出器が光を感知したときは常に信号を生成する。センサ１２ａ〜ｄに使用することができる好ましい反射型センサの１つは、どちらもＱＴ  Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓから市販されている、ＱＥＤ１２３エミッタおよびＱＳＤ１２３検出器を備えたものである。ハウジング１１は、ハウジング１１の上面１１ａ内でセンサ１２ａ〜ｄが配置されたところに透明のポートが設けられている以外は、主に不透明の材料で作成される。ポートは、開放することができ、または任意選択でガラス、Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ、あるいは光を遮断しないがセンサを環境から密封する他の適した材料で覆うことができる。使用の際は、ハウジング１１は、ゴルフ・クラブ１６などスポーツ用品をスイングする場合に、クラブ・ヘッド１７が、スイング軌道１８に沿ってハウジングの上面１１ａを通過して移動するように位置付けられる。具体的には、スイング軌道１８はハウジングの後縁部１１ｂ、センサ１２ａ〜ｄのうちのいくつか、次いでハウジングの前縁部１１ｃを通過する。
【００１３】
センサ１２ａ〜ｄは、赤外線のナロービームを放射するように設計されている。クラブ・ヘッド１７の下側に、一片の反射テープ１９など反射材を付けることによって、クラブ１６をスイング軌道１８に沿ってスイングしたときに、センサ１２ａ〜ｄから放射された光が、センサ１２ａ〜ｄに反射される。センサ１２ａ〜ｄに関連する検出要素は、反射光を検出し、電気信号を生成し、その電気信号は、従来のケーブル手段を介して制御装置１３に渡される。通常、センサの出力信号は、アナログ信号として条件付けられたアナログ信号であり、次いで、高速コンパレータを使用してデジタル信号に変換した後、制御装置１３に送られる。センサ１２ａ〜ｄは、放出された光の周波数で最大感度を有する反射光を検出するように同調される。検出器に当たる光は、クラブ１６がスイング軌道１８に沿って移動するときに反射テープ１９の軌道によって変調される。
【００１４】
上記のように、ハウジング１１の上面１１ａに取り付けたセンサ１２ａ〜ｄは、第１のアレイ（センサ１２ａ）、第２のアレイ（センサ１２ｂ）、第３のアレイ（センサ１２ｃ）、および第４のアレイ（センサ１２ｄ）に構成される。これらのアレイは、スイングに関する完全な情報が提供されることを保証するような構造および構成をもつ。第１のアレイのセンサ１２ａは、ハウジング１１の後縁部１１ｂ付近に配置される。したがって、センサ１２ａは、クラブ１６がスイング軌道１８に沿ってスイングされた場合に、クラブ・ヘッド１７が通過する最初のセンサである。したがって、第１のセンサ１２ａは、システム１０のトリガとして機能し、クラブ・ヘッド１７が他のセンサ１２ｂ〜ｃを通過したときに、制御装置１３がデータの取得を開始する準備ができているようにする。第１のセンサ１２ａは、クラブ・ヘッド１７の通過によって始動し、他のセンサ１２ｂ〜ｄを活動化させる。それによって、センサ１２ｂ〜ｄのエミッタ部分が、一時的に高出力で稼動されて、感度を増し、電力を節約することができるようにする。
【００１５】
第２のアレイのセンサ１２ｂは、第１のセンサ１２ａのアレイの付近でわずかにそれから内側に配置されている。第３のアレイのセンサ１２ｃは、ハウジング１１の前縁部１１ｃ付近に配置されている。図で示したように、第１、第２、および第３のセンサ１２ａ〜ｃは、所期のスイング軌道１８に全般的に垂直の、実質的に平行の３列で配置されている。しかし、システム１０は、この特定のセンサの構成に限定されないことを留意されたい。センサのアレイは、スイング軌道１８と交差する任意の数の構成で配置することができる。
【００１６】
図１および２で見ることができるように、それぞれ第２および第３の列のセンサ１２ｂおよび１２ｃは、実質的にハウジング上面１１ａの幅全体にわたって分配された、（通常、第１の列よりも多い）比較的多数のセンサを有する。可能な一実施形態では、第２の列は、互いに約１／２インチ間隔を置いて配置された１１個のセンサ１２ｂを備え、第３の列は、互いに同じように間隔を置いて配置された同じ数のセンサ１２ｃを備える。第２および第３のセンサ１２ｂおよび１２ｃは、好ましくは、ハウジング上面１１ａに対して垂直に配置されて、物体が直接頭上を通過したときに最大の検出ができるようになされている。
【００１７】
ティーまたはボール支持部２０は、第２と第３の列のセンサ１２ｂと１２ｃの間に位置するように、ハウジング上面１１ａの、そのおおむね中心に取り付けられている（すなわち、上面１１ａの頂部に取り付けられ、またはそれを介して延びるように構成されている）。通常、ティー２０は、上面１１ａ内で適切に位置付けられた穴を通って突き出ている。ティー２０は、クラブ１６で打つことができるボールを支持する。第２および第３のセンサ１２ｂ、１２ｃの出力を使用して、クラブのスイング軌道角の角度、およびボールに衝撃を加えたときの、クラブ・ヘッドとティー２０の（および、したがって、ティー２０上のボールとの）横方向の位置合わせを決定し、それによってボールがクラブ・ヘッド・フェースの中心（すなわち「スイート・スポット」）で打たれたか、またはボールがクラブ・ヘッド１７のヒールまたはトーで打たれたかを示す。こうした決定は、反射テープがセンサ上を通過する正確なタイミングに基づいている。第２および第３のセンサ１２ｂ、１２ｃ（または他のセンサ）の出力を使用して、（第２列と第３列のセンサの間を移動する時間に基づいて）クラブ・ヘッド速度を検出することもできる。最後に、第２および第３のセンサ１２ｂ、１２ｃの出力を使用して、クラブ・ヘッド角度を検出する。クラブ・ヘッド角度は、クラブ・フェースが、打たれたボールに対して垂直であるかどうか、またはボールに関して開いている、または閉じているかどうかを示す。この検出は、センサ１２ｂおよび１２ｃのどちらが作動したかということ、および各列内の作動したセンサの相対的タイミングに基づいて行われる。
【００１８】
第４のアレイのセンサ１２ｄは、ティー２０の周囲に配置された４つのセンサを含む。第４のセンサ１２ｄは、好ましくは、ティー２０に向けて角度をつけてハウジング上面１１ａ内に取り付けられる。４つのセンサ１２ｄを図１で示してあるが、これより多いまたは少ないこうしたセンサを使用できることを留意されたい。第４のアレイのセンサ１２ｄを使用して、衝撃点の前後のクラブ・ヘッドの高さを評価し、それによって、クラブ・ヘッド・フェースのスイート・スポットに対してボールがどのように打たれたかについてのさらなる情報を提供する。クラブ・ヘッドの高さは、距離を決定するための標準的な三角測量に対する変形形態である技法を用いて決定される。クラブ・ヘッド１７がセンサ１２ｂからの垂直ビームを横切ったときと、センサ１２ｄからの傾斜ビームを横切ったときの時間差は、高さおよび速度の関数である。クラブ・ヘッド速度は、第２と第３のセンサ１２ｂと１２ｃの間の移動時間から分かるため、クラブ・ヘッド１７が垂直ビームと傾斜ビームの間で移動する距離を、２つのビームの間での移動時間から計算することができる。クラブ・ヘッドの高さは、簡単な幾何学を使用して、この距離、および第４のセンサ１２ｄから放射されたビームの角度から決定することができる。
【００１９】
システム１０は、ハウジング１１内に取り付けたセンサ１２ａ〜ｄ、ならびに上面１１ａの上方に配置された任意選択の感知手段を備える。具体的には、第１および第２のタワー２１、２２は、それぞれハウジング１１の両側に取り外し可能に取り付けられて、上面１１ａから上方に延びている。タワー２１、２２は、互いに、かつティー２０と位置合わせされている。１列の光エミッタ２３が第１のタワー２１の上方に延びて配置され、１列の光検出器２４が第２のタワー２２の上方に延びて配置されている。各光検出器２４は、光エミッタ２３の対応する１つと位置合わせされ、光検出器２４が、クラブ・ヘッド１７が通過したときの、光エミッタ２３によって放射された光の遮断を検出するようになされている。光検出器２４のうちのどれが遮断を示す信号を送信したかということ、およびこうした信号のタイミングに基づいて、ボールに打撃を加えた時のクラブ・ヘッドのロフト角（すなわち、垂直に対するクラブ・フェースの角度）を検出することができる。したがって、光検出器２４の出力を使用して、クラブ・フェースが水平、下向きの角度、または上向きの角度で位置しているかどうかが決定される。
【００２０】
ハウジング１１の両側にある光エミッタおよび光検出器を使用する代わりに、ハウジング１１の片方側で上面１１ａから上方に延び、互いにかつティー２０と位置合わせされた単一のタワーを使用することができる。この単一のタワーの上方に延びて配置されたセンサ１２ａ〜ｄなど反射型センサの線形アレイは、センサのどれが作動したかということ、およびその作動のタイミングに基づいてクラブ・ヘッド１７のロフト角を検出する機能を果たすものである。
【００２１】
図では、タワー２１、２２がハウジング上面１１ａに対して垂直に延びているところが示してあるが、タワー２１、２２が共に、上面１１ａに対して４５°など直角でない角度をなすこともできる。こうすると、隣接する光エミッタと光検出器の間の垂直の間隔を、隣接する光エミッタと光検出器の間の実際の距離を縮小せずに、（検出感度を増すように）縮小することができる。
【００２２】
続いて図１〜３を参照すると、それぞれセンサ１２ａ〜ｄおよび光検出器２４は、その出力信号を制御装置１３に送出することができる。一実施形態では、これは、各センサおよび光検出器がＰＣＢの導体の対応する１つに接続される印刷回路板（ＰＣＢ）で行われる。制御装置１３は、信号解析器を備えて、それぞれのワイヤに接続された特定のセンサ／光検出器にタグを付けることが好ましい。制御装置１３は、好ましくは、センサ１２ａ〜ｄおよび光検出器２４の動作を制御し、受信した信号に関連する時刻情報を提供するようにも構成される。制御装置１３は、好ましくは、その作動および作動時間を示す信号を、約０．００００１秒間隔の対応するタイミング・レートについて約１００ｋＨｚで送信したセンサおよび光検出器にタグを付けるように構成される。制御装置１３は、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ，Ｉｎｃ．のＰＩＣ  ＲＩＳＣマイクロコントローラが好ましいが、それである必要はない。
【００２３】
図４で示したように、コンピュータ・デバイス１４は、値の情報を制御装置１３から供給されたデジタル化信号から導出するようにプログラミングされる。コンピュータ・プログラミングの専門家は、添付の図で示したデータ操作を可能にする、適した言語でプログラムを作成することができるであろう。以下の論述では、用語「センサ・デバイス」は、センサ１２ａ〜ｄおよび光検出器２４を包含したものである。まず、データ・ファイルを制御装置１３からコンピュータ１４に信号コネクタ・ケーブル２５を介して供給する。コネクタ・ケーブル２５は、従来の設計のパラレル・コネクタでもよいが、ユニバーサル・シリアル・バス・ライン、他のシリアル・インターフェース、または無線コネクタなど、シリアル・コネクタが好ましい。制御装置１３は、状態イベントの変化についてセンサを監視し、それに関連するタイムスタンプを伴ったイベント・シーケンスを含むデータ・ファイルを生成する。本明細書で用いるように、「状態イベントの変化」は、常に、反射テープ１９の前縁部または後縁部がセンサ・デバイス上を通過したときに起こる。各ファイルは、少なくとも１つの特定のセンサ・デバイスＩＤ、状態フィールド、および作動時刻フィールドを含む。センサ・デバイスＩＤは、プログラムによって認識可能な任意の種類のＩＤでもよい。状態フィールドは、ＯＮ／ＯＦＦ表示、たとえば、スイング・イベント中に特定のセンサ・デバイスが作動したかどうかを単に表す、「１」または「０」でもよい。時間フィールドは、他のセンサ・デバイスの作動と比較した特定の作動時間で埋められる。
【００２４】
コンピュータ１４は、スイングの評価を行う目的で、十分な数の個々のセンサ・デバイスが作動したかどうかを評価するようにプログラミングされる。埋められた一時フォルダの必要最低数は、プログラム作成者によって選択可能である。スイング軌道１８が乱れ、または不完全な場合など、不十分な数しか埋められなかった場合は、分析プロセスが終了され、状況に応じてユーザに助言がなされる。十分な数のフィールドが埋められた場合は、分析プロセスは、センサ１２ｂおよび１２ｃからのデータが、最低限の総クラブ・ヘッド速度が検出されたかどうかを決定することによって継続される。この最初の速度評価は、主に、共通列のセンサ１２ｂおよび１２ｃの特定の作動したセンサ間で間隔の差を計算し、その数をこの特定のセンサ間の時間の差または経過で割ることによって行われる。最低速度は、妥当なスイングが行われた場合、時速２０マイルなど、決定に十分ないずれの値でもよい。あるいは、パッティング・ストロークの分析には最低速度を使用しなくてもよい。その計算された最低速度が達成されなかった場合、分析プロセスは終了され、ユーザにそのように助言がなされる。最低速度が達成され、十分な数のセンサ１２ｂおよび１２ｃが作動した場合、スイング特性に関する詳細な分析のための一時フォルダのデータからファイルが生成される。
【００２５】
図５で示したように、データ・ファイルからデータを読み取り、次いで、それを操作して具体的なスイング関連情報を生成する。具体的には、コンピュータ１４は、第２および第３のセンサ１２ｂおよび１２ｃの出力を比較的簡単な方程式で相関し使用して、上記に記載の方法で、軌道角度、クラブ・ヘッド速度、クラブ・ヘッド角度、およびクラブ・ヘッドの横方向の位置合わせを決定するようにプログラミングされる。コンピュータ１４は、第２および第４のセンサ１２ｂおよび１２ｄの出力から打撃の前後のクラブ・ヘッドの高さ、および任意選択で光検出器２４の出力からクラブ・ヘッドのロフト角も決定する。さらに、測定したクラブ・ヘッド速度ではなく、有効なクラブ・ヘッド速度を他の計算から計算することができる。具体的には、このレーティングは、クラブ・ヘッド角度、クラブ・ヘッドの中心に対する関係、およびスイング軌道の、理想のスイングについてのこれらのパラメータに対する比率に基づいて計算され、この分数に測定したクラブ・ヘッド速度を乗算して、全体または複合のスイング・レーティングが得られる。
【００２６】
（センサのアナログ信号調節の一部として得られた）センサの出力の最初の導関数をタイム・スタンプ・リストのベースにして、コンピュータ１４は、反射テープ１９の通過をアーチファクトから、より良好に区別することができる。これは、クラブ・ヘッド速度が分かり、反射テープ１９の前縁部と後縁部の通過の間の正確なタイミング関係が分かるためである。したがって、システム１０は、明るい太陽光線など強力な光源の背景が存在するところでも機能する。コンピュータ１４は、反射テープ１９がセンサ１２ａ〜ｄの１つの上を移動する時間を使用して、直射日光が存在する場合も、クラブ・ヘッド１７をアーチファクトまたは影と区別することができる。直射日光では、各有効なイベントに対して影および反射からの偽信号がある可能性があるが、１つの「イベント」は、常にテープ１９の前縁部または後縁部がセンサ上を通過することである。一定の幅（３／８インチなど）のテープの使用により、コンピュータ１４は、真の信号とアーチファクトを区別することができる。具体的には、真の信号はすべて、テープの幅および測定されたクラブ・ヘッド速度に対応する前縁部イベントと後縁部イベントの間の継続時間を示す。アーチファクトが偶然、同じ時間間隔で１対のイベントを生成する可能性もあるが、反射テープ１９の３組のセンサ１２ｂ〜ｄ上の通過をシミュレートするような、３つのこうしたイベント対が連続して生じる可能性は低い。したがって、３組のセンサ１２ｂ〜ｄ上で連続して生じる予想された継続時間のイベント対は、実際のクラブ・ヘッドの通過を示すものである。他の信号はすべて、アーチファクトに起因するものであり無視される。
【００２７】
次いで、上記の計算した値をテキストの情報、簡単な図形表示、マルチメディア表示、またはその任意の組合せとして、コンピュータ・デバイス１４のディスプレイ１５に表示することができる。これは、当業者には周知の任意のグラフィック・プログラム・パッケージによって行うことができる。さらに、コンピュータ１４は、そのユーザ、他のユーザ、または人気のプロの競技者に関連する履歴スイング情報を検索するように、任意選択でさらにプログラミングすることができる。ユーザは、自分の有効な速度情報およびスイング軌道を履歴情報と比較することができる。このシステム１０をクリアし、以下のスイング分析を実施することができる。任意選択で、スイング情報をゲーム・シミュレーションのコンピュータ表示に結合することができる。システム１０によって生成された正確なスイング情報をコース表示に統合し、そのコースでのユーザのスコアのさらに正確な表示を行うことができる。
【００２８】
本発明の特定の実施形態を記載したが、頭記の特許請求の範囲で定義した本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明にさまざまな変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のスイング分析システムを示す斜視図である。
【図２】図１のスイング分析システムを示す上面図である。
【図３】図１のスイング分析システムを示す側面図である。
【図４】本発明のシステムで提供する、検出器信号の捕捉、こうした信号のデジタル化およびコンピュータ・デバイスへの送信、デジタル化データの一時ファイルの作成に関連する工程を示す、簡略流れ図である。
【図５】スイング分析表示を生成するためのデジタル化情報の操作に関連する工程を示す、簡略流れ図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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