(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器を備えた計装ゴルフクラブと、前記計装ゴルフクラブ上又は計装ゴルフクラブ内に配置された内部メモリ装置と、前記内部メモリ装置からのデータを処理するコンピュータと、前記ゴルフクラブと前記コンピュータとの間で通信を可能とするインターフェース・クレイドルを有する計装ゴルフクラブシステムであって、
前記計装ゴルフクラブは、クラブヘッドと、前記クラブヘッドに取り付けられたシャフトと、前記ゴルフクラブ上又はゴルフクラブ内に設けられた少なくとも一つのセンサであって、前記センサはゴルフクラブのスイングの間のクラブヘッド又はクラブシャフトに関するデータを測定することができるセンサを備え、
前記内部メモリ装置は、前記少なくとも一つのセンサからデータを受け取ると共に記憶し、
前記クラブヘッドは、第１の接点を有し、前記インターフェース・クレイドルは第１のピンを有し、前記第１の接点と前記第１のピンは、前記計装ゴルフクラブから前記コンピュータへ電子的にデータを送信可能なように連結可能に適合されている、
計装ゴルフクラブシステム。
【請求項２】
前記クラブヘッドは第２の接点を更に有し、前記インターフェース・クレイドルは第２のピンを更に有し、前記第２の接点及び前記第２のピンを介して外部電力が供給される、請求項１に記載の計装ゴルフクラブシステム。
【請求項３】
ゴルフスイング・データを測定及び記録する方法であって、
クラブヘッドに第１の接点を有する計装ゴルフクラブを準備が整った状態に置き、
該計装ゴルフクラブ内若しくは上に配置された少なくとも１つのセンサからのデータを該計装ゴルフクラブ上若しくは内に配置された内部メモリ装置に記録し、
該計装ゴルフクラブによってイベントを発生させる第１インパクト閾値を感知し、
該イベントを発生させる第１インパクト閾値に先立つ第１の所定期間の間、及び、該イベントを発生させる第１インパクト閾値に続く第２の所定期間の間、データを前記内部メモリ装置に保存し、
前記計装ゴルフクラブのクラブヘッドを第１のピンを備えるインターフェース・クレドル内へ置き、
前記第１接点と前記１ピンを、該計装ゴルフクラブと前記コンピュータとの間の通信のために連結できるように適合させ、
該計装ゴルフクラブの前記内部メモリ装置からのデータを前記インターフェース・クレイドルを通じてコンピュータへ伝達する、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ゴルフ用品に係り、特に、ゴルフスイング中のゴルフクラブの特定の機械的若しくは物理的特性を定量測定する能力を有する機器が備えられたゴルフクラブ・システム（計装ゴルフクラブ・システム）に関する。測定された特性について記述したデータは、計装ゴルフクラブに備えられたメモリ装置内に記録される。
【０００２】
（背景技術）
様々なデータ測定・収集装置及び方法がゴルフスイング中のゴルフクラブを解析するのに用いられている。同様に、ゴルフスイング中のゴルフボールのゴルフクラブとのインパクトの有効性も初期ランチ（ｌａｕｎｃｈ）状態の点から測定されることができる。このようなランチ状態は、ゴルフボールの初速度、ランチ角、スピン速度、及びスピン軸を含む。これらランチ状態は、主に、インパクトにおけるクラブヘッドの速度と、ゴルフボールの飛行の意図された軌道に対するクラブヘッドのロフト及び角度とによって決定される。視覚的分析及び定量可変分析がゴルフスイング中のゴルフクラブを分析する２つの一般的な方法である。
【０００３】
視覚的分析を用いたゴルフスイング中のゴルフクラブを分析する方法は、通常、ゴルフスイング変数を視覚的に識別することができ、ゴルファーのスイングの訂正を上達するように提案できるゴルフ・インストラクタによって実行される。しかし、すべてのゴルファーがプロのゴルフ・インストラクタへの容易なアクセスを持っているわけではない。ゴルファーは、更に、ゴルファーのスイングを記録する１以上のカメラを備え、模範スイングを比較する視覚的分析方法を用いて、特定のスイングの欠点を診断することもできる。複数のカメラアングル及びスロー再生を用いると、その後のスイングにおいて、実際のスイングの動きを見て、変えることができる。
【０００４】
他方、定量変数分析は、スイング動作中のゴルフクラブの様々な機械的若しくは物理的特性を直接的に測定するセンサを採用する。通常、ひずみセンサや加速度計などのセンサがシャフト若しくはゴルフクラブヘッドに取り付けられる。これらセンサから集められたデータは、次いで、ワイヤ若しくは無線波を通じて、信号処理器へ転送されてもよく、グラフ及び表形式のチャートなどの多様なグラフィック形式で提示されることも可能である。計装ゴルフクラブにおけるワイヤの使用に関連する重大な欠点は、ワイヤが非常に邪魔となり、ゴルファーがゴルフクラブをスイング使用とする時にゴルファーに目障りなものとなり得ることである。定量変数分析を用いて野球若しくはゴルフのスイング中のゴルフクラブ若しくは野球のバットを分析する様々なアプローチは、いかに挙げる特許において議論されている。
【０００５】
例えば、Ｃｏｂｂらに対して発行された米国特許第４，７５９，２１９号においては、内蔵型測定装置及びディスプレイを有する野球用バットが開示されている。遠心力を測定するためにバネ式ポテンショメータが用いられ、ＬＥＤ若しくはＬＣＤが測定された力を表示する。しかし、このバットは、データ保存能力を持たない。
【０００６】
Ｋｏｂａｙａｓｈｉに対して発行された米国特許第５，２３３，５４４号は、複数のセンサと、データ処理用コンピュータへデータを送信するためのケーブルとを有するゴルフクラブについて開示している。この装置は、ゴルフクラブのハンドル領域に配置されたカートリッジにおいて、最大で５個のセンサを収容することができる。
【０００７】
Ｖａｒｊｕに対して発行された米国特許第３，１８２，５０８号は、ゴルフクラブの底のひずみゲージと、該センサをゴルフクラブから分離されて配置されたデータ処理手段へ接続するためのワイヤとを用いることについて開示している。
【０００８】
Ｋｉｍに対して発行された米国特許第５，６９４，３４０号は、ゴルフクラブの加速度を測定するための複数のセンサを用い、該センサからのデータを外部のデータ処理手段へ送信するのにケーブル伝送若しくは無線伝送を用いることが開示されている。
【０００９】
Ｗｉｈｅｌｍに対して発行された米国特許第４，９９１，８５０号は、ゴルフスイングに掛けられた力を測定するセンサを使用することについて開示している。このセンサ・データは、手首に装着された装置上に表示されること、又は、ケーブル伝送若しくは無線伝送を通じてコンピュータへダウンロードされることが可能である。
【００１０】
Ｅｖａｎｓに対して発行された米国特許第３，７９２，８６３号は、トルク及び柔軟性を測定するために、加速度計及びひずみゲージなどの複数のセンサを用いることについて開示している。データは、ＦＭ無線信号を通じて、ゴルフクラブからデータ分析局へ転送され、各センサは固有のデータ転送周波数を有する。
【００１１】
このように、外部メモリ装置へのデータ転送は、重大な欠点である。ケーブル若しくはワイヤを通じたデータ転送の邪魔な性質は、ゴルファーの実際のゴルフスイングの動き及び感触に影響を与える。加えて、無線送信の使用は、データを送信するためにゴルフクラブから伸びるワイヤ若しくはケーブルの使用よりは好ましいが、送信器が余分な重量を加える。これらワイヤレス計装ゴルフクラブの有効レンジは、このような実施形態において用いられる低電力とによって制限され、その無線送信データの正確性は、近くの他の無線送信源からの干渉若しくはノイズを受ける。
【００１２】
更に、従来のシステムにおいて、受信装置は、通常、ゴルフクラブに備えられた無線送信器の近くに配置されなければならず、このようなシステムの使用についての柔軟性及び携帯性を制限する。このように、計装ゴルフクラブから集められたデータがゴルファーの実際のゴルフスイングに対して適用可能であることを確実にするために、ゴルファー自身のゴルフクラブの重量、バランス、及び感触に近づけた計装ゴルフクラブを提供することが望まれる。従前の計装ゴルフクラブでは使用不可能であったゴルフスイングについての特定のパラメータを測定するための追加的センサを提供することも望まれる。ユーザがデータを更に処理するためにダウンロードする準備ができるまで内部でのデータ取込・保存を可能にする計装ゴルフクラブ内部の効率的なメモリ保存手段を提供することも望まれる。計装ゴルフクラブからのデータをゴルフクラブ設計に用いることも望まれる。
【００１３】
（発明の開示）
本発明に係る計装ゴルフクラブ・システムは、ゴルフスイング中のゴルフクラブの定量変数について測定し、記録し、外部ディスプレイに提供する複数のセンサを備えた、内部から電力供給され、計器を備えた計装ゴルフクラブを有する。本発明に係る計装ゴルフクラブの特徴的な機能は、計装ゴルフクラブ内に配置されたデータ記録メモリ装置の使用である。これにより、外部のデータ処理手段へデータを転送するための無線送信ハードウェア、データ・ケーブル、又は、ワイヤを使用する必要が省ける。更に、これにより、ゴルファーは、ケーブル若しくはワイヤにからまることなく、計装ゴルフクラブをスイングすることができるため、ゴルファーに彼若しくは彼女の自然なゴルフスイングをよりよく再現してもうらことができる。
【００１４】
好ましい実施形態において、測定データを連続的に記録するために、ループ・メモリ装置若しくはリング・バッファ・メモリ装置が用いられる。リング・バッファにおいて、各連続サイクル中に、新しいデータが古いデータを置き換える。リング・バッファ・メモリ装置の使用は、軽量でケーブ若しくは無線送信器の無い計装ゴルフクラブの作成について好ましい。従来技術によって教えられるように、線形データ取り込み方法を使うは、大規模なメモリ量を必要とし、計装ゴルフクラブの内部にこのようなメモリ要求を完全に備えることを困難にする。ゴルフボールとのインパクトなどの所望の興味あるスイング・データを効率良く取り込むことが可能になり、ゴルファーのスイングに関係のないデータを取り込むための内部メモリを備える必要を排除できるのは、リング・バッファ・メモリを用いるからである。本発明に係る計装ゴルフクラブに対して内部電源を組み込むことは、柔軟性及び携帯性について利益を提供するため、好ましい。更に、この内部電源の配置は、計装ゴルフクラブに適した重量バランス若しくはスイング重りを提供するために用いられることも可能であるため、ゴルファー自身のゴルフクラブに非常に近づけることができる。この内部電源は計装ゴルフクラブ内の様々な場所に配置されることが可能であるが、好ましい実施形態においては、バッテリ・チューブ及び１以上のバッテリがシャフトの遠心端若しくはグリップ領域内に配置される。この場所は、計装ゴルフクラブの重量のバランスを取ること、及び、テスト若しくは交換のためのバッテリへの容易なアクセスを提供することに役立つ。
【００１５】
更に、計装ゴルフクラブ上若しくは内部の任意の点についての所定の座標系回りの回転速度が角速度センサによって直接測定され得る。角速度センサを用いると、計装ゴルフクラブの特定の回転速度を測定するための正確なデータが得られる。従来技術において、計装ゴルフクラブは、回転速度の間接的な測定を形作るセンサの組み合わせを用い、不正確な測定を得ていた。このように、この特定のスイング偏すを正確に測定することの重要性のために、正確な角回転速度を取り込む手段を提供することが望まれる。
【００１６】
本発明に係る計装ゴルフクラブ・システムは、更に、外部データ処理手段と、計装ゴルフクラブとこの外部データ処理手段若しくは計算手段との間の通信を提供するインターフェース手段と、を有する。定量的スイング・データが取り込まれ、処理手段へ転送され、ゴルフスイングの力学に関する有意義なフィードバックをゴルファーに提供するための多くのグラフ、表、その他視覚的形式が提示される。
【００１７】
加えて、本発明に係る計装ゴルフクラブ・システムは、クラブヘッド・ジオメトリ、シャフト・ダイナミクス、構造材の動き、及び、重り材の種類及び場所などの変数の調査を含む、ゴルフクラブのデザイン・ツールとして用いることもできる。一例として、クラブヘッドの重りの場所を変えた効果は、幅広いレンジのゴルフスイングに対して、このレンジのスイング内での改良された性能を提供するために測定され得る。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、外部データ転送ケーブル、ワイヤ、若しくは無線伝送などの中間路を使用することなく、計装ゴルフクラブ内でデータを測定・記録することができる計装ゴルフクラブを提供し、よって該計装ゴルフクラブのユーザにより大きな柔軟性と携帯性を与えることである。
【００１９】
（発明を実施するための最良の形態）
詳細な説明中、同じ番号は、本発明に係る計装ゴルフクラブ・システムの対応する部分を示す。
【００２０】
図１は、計装ゴルフクラブ１０と、インターフェース・クレイドル１８と、計算若しくはデータ処理手段２８とを有する計装ゴルフクラブ・システム２を示す。計装ゴルフクラブ１０は、グリップ１２と、シャフト１４と、クラブヘッド１６と、複数のセンサ６２、６４、６６、６８、９８、１０２、１０４、１２４、１２６、１２８、及び、１３０（図４及び５に示すように、及び、以下に説明するように）とを有する。センサ６２、６４、６６、６８、９８、１０２、１０４、１２４、１２６、１２８、及び、１３０によって測定されたデータは、計装ゴルフクラブ１０から研鑚手段２８へインターフェース・クレイドル１８を通じて転送される。第１ピン２０及び第２ピン２２は、計装ゴルフクラブ１０における内部電源（詳しくは後述する）の枯渇を防ぐために、計装ゴルフクラブ１０に正及び負の外部電力を供給する。第３ピン２４は、データ処理手段２８から計装ゴルフクラブ１０へのデータ・パスを提供する。第４ピン２６は、計装ゴルフクラブ１０からデータ処理手段２８へのデータ
・パスを提供する。
【００２１】
好ましい実施形態において、クラブヘッド１６は、チタン製であり、単独での重量は約１５７グラムである。対照的に、標準的な重量のクラブヘッドは、１９５〜２００グラムである。本発明に係るクラブヘッド１６は、クラブヘッド１６２内に配置された回路素子及び電子素子の重量寄与を補償するために、標準的なクラブヘッドより軽量であることが好ましい。このように、クラブヘッド１６は、回路及び電子素子と組み合わせられるとき、標準的なクラブヘッドに近い重量となっているべきである。
【００２２】
図２は、頂部３０と、ヒール領域３２と、フェース３４と、トー領域３６と、リア領域３８と、リボン４０とを有するクラブヘッド１６の上部斜視図である。第１接点４２、第２接点４４、第３接点４６、及び第４接点４８は、トー領域３６のリボン４０内に配置され、インターフェース・クレイドル１８のピン２０、２２、２４、及び２６とそれぞれインターフェースを取るように設計されている。右手の座標系が用いられ、図２のＸ、Ｙ、及びＺ軸の指定によって説明される。Ｘ軸は、（アドレス位置において）ソールプレート５４から（図３に示すように）クラブヘッド１６の頂部３０へ垂直に向けられている。Ｙ軸は、（アドレス位置において）トー領域３６からヒール領域３２へ水平に向けられている。Ｚ軸は、（アドレス位置において）フェース３４からリア領域３８へ水平に向けられている。
【００２３】
図２Ａは、第１曲げ面４９と第２曲げ面５１とを示す図であり、（図示しない）シャフト１４の中心軸が、第１曲げ面４９と第２曲げ面５１との交差線を定義する。第１曲げ面４９は、クラブヘッド１６のフェース３４に揃えられ、第２曲げ面５１は、第１曲げ面４９に対して９０°若しくは直角である。
【００２４】
図３に示すように、クラブヘッド１６は、クラブヘッド１６の内部に続くインレット５０を有する。このクラブヘッドは、（図示しない）シャフトを受け入れるボア５２と、ソールプレート５４とを有する。ソールプレート５４は、第１ネジ５６、第２ネジ５８、及び第３ネジ６０を通じて、クラブヘッド１６に固定されている。
【００２５】
図４は、図１のエリアＩＶ−ＩＶによって規定される計装ゴルフクラブの一部の図であり、第１ひずみゲージ６２、第２ひずみゲージ６４、（裏側の）第３ひずみゲージ６６、及び、（裏側の）第４ひずみゲージ６８を示す。これらはすべてシャフト１４の周囲に９０°間隔で配置されている。第１ひずみゲージ６２は、第１ワイヤ７０、第２ワイヤ７２、及び第３ワイヤ７４を含む。第２ひずみゲージ６４は、（裏側の）第４ワイヤ７６、及び（裏側の）第５ワイヤ７８を含む。（裏側の）第３ひずみゲージ６６は、（裏側の）第６ワイヤ８０、及び第１ひずみゲージ６２からの第１ワイヤ７０を含む。（裏側の）第４ひずみゲージ６８は、（裏側の）第７ワイヤ８２、（裏側の）第８ワイヤ８４、及び第２ひずみゲージ６４からの第５ワイヤ７８を含む。第２ひずみゲージ６４は、第４ひずみゲージ６８と共に、（図２Ａに示すように）第１曲げ面４９におｋれうシャフト１４のたわみを測定するように一致して機能する。同様に、第１ひずみゲージ６２は、第３ひずみゲージ６６の共に、（図２Ａに示すように）第１曲げ面４９に直交する第２曲げ面５１におけるシャフト１４のたわみを測定するように一致して機能する。
【００２６】
図５は、クラブヘッド１６の裁断図及びシャフト１４のグリップ１２領域の裁断図を示す、計装ゴルフクラブ１０の裁断斜視図である。シャフト１４は、遠心端８６に開口部を有する。キャップ８８は、シャフト１４内に配置されたバッテリ・チューブ９０を覆うのに用いられる。好ましい実施形態において、バッテリ・チューブ９０は、第１バッテリ９２、第２バッテリ９４、及び第３バッテリ９６を含む。バッテリ９２、９４、及び９６は、計装ゴルフクラブ１０に内部電力を供給する。
【００２７】
角速度センサ９８は、バッテリ・チューブ９０の近くに配置され、シャフト１４のグリップ・エリアの回転速度の直接測定を提供する。好ましい実施形態において、角速度センサ９８は、カリフォルニア州サンノゼのＣｒｏｓｓｂｏｗ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社によって、型番：ＣＧＸ５００Ｍ１として製造されている。角速度センサ９８によって測定されたデータは、ＡＲＳ（角速度センサ）ワイヤ１００を通じて、クラブヘッド１６の内部メモリ装置へ送信される。
【００２８】
シャフト１４回りに１８０°離れて配置された第５ひずみゲージ１０２及び第６ひずみゲージ１０４が、クラブヘッド１６の近くに図示されている。第５ひずみゲージ１０２は、第９ワイヤ１０６、第１０ワイヤ１０８、及び第１１ワイヤ１１０を含む。第６ひずみゲージ１０４は、第１２ワイヤ１１２、及び第９ワイヤ１０６を含む。第９ワイヤ１０６は、第五ひずみゲージ１０２及び第６ひずみゲージ１０４の両方に共通である。第５ひずみゲージ１０２は、第６ひずみゲージ１０４と共に、第一曲げ面４９におけるシャフト１４のたわみを測定するように一致して機能する。ワイヤ７２、７４、及び８０は、第１ひずみゲージ６２及び第３ひずみゲージ６６からの信号をクラブヘッド１６内のひずみゲージ調整基板１２２へ運ぶ。ワイヤ７６、８２、及び８４は、第２ひずみゲージ６４及び第４ひずみゲージ６８からの信号をクラブヘッド１６内のひずみゲージ調整基板１２２へ運ぶ。ワイヤ１０８、１１０、及び１１２は、第５ひずみゲージ１０２及び第６ひずみゲージ１０４からの信号をクラブヘッド１６内のひずみゲージ調整基板１２２へ運ぶ。
【００２９】
エポキシなどの（図示しない）柔軟性ポリマの薄膜が、シャフト１４をたわませるための柔軟性を残しつつ、上記ワイヤをシャフト１４へ接着するのに用いられる。好ましい実施形態において、計測ゴルフクラブ１０のグリップ１２領域におけるセンサからのワイヤは、計測ゴルフクラブ１０が（図示しない）ゴルフボールへのアドレス位置にある場合にユーザに対抗するシャフト１４の一側面上をシャフト１４の長さ分下にルーティングされる。これはシャフト１４上でのワイヤのルーティングについて好ましい場所である。なぜなら、シャフト１４の上記領域は、シャフト１４の他の領域よりもひずみがより小さいことが経験上知られており、よってより高価で柔軟なワイヤリング回路を用いる必要性を除去し得るからである。ワイヤ７２、７４、７６、８０、８２、８４、１０８、１１０、及び１１２は、インレット５０を通じてクラブヘッド１６へ入るワイヤ束１１４として一体に描写されている。クラブヘッド１６の内部は、加速度基板１１６、プロセッサ基板１１８、電力基板１２０、及びひずみゲージ調整基板１２２を含む。
【００３０】
絶縁材は、ゴルフボールとのインパクトが繰り返される間、回路及び電子素子を長持ちさせるのに用いられる。好ましい実施形態において、（図示しない）注射可能発砲ウレタンがショックアブソーバとして機能するようにクラブヘッド１６の内部回りに配置される。発砲ウレタンは、（図示しない）ガラス充填エポキシと共に、加速度計基板１１６、プロセッサ基板１１８、電力基板１２０、及びひずみゲージ調整基板１２２間の固定支持体として機能する。
【００３１】
加速度計基板１１６は、第１加速度計１２４、第２加速度計１２６、第３加速度計１２８、及び第４加速度計１３０を含む。加速度計１２４、１２６、１２８、及び１３０は、（図２に示すような）３つの主軸Ｘ、Ｙ、及びＺの方向について、クラブヘッド１６の加速度を測定する。ワイヤ７２、７４、７６、８０、８２、８４、１０８、１１０、及び１１２は、ひずみゲージ調整基板１２２に向けられていることに注意。ＡＲＳワイヤ１００、バッテリ・チューブ９０からのワイヤ、及び接点４２、４４、４６、及び４８からの複数のワイヤは、電力基板１２０へ向けられている。
【００３２】
図５Ａは、クラブヘッド１６の裁断図及びシャフト１４のグリップ１２領域の裁断図を示す、計装ゴルフクラブ１０の裁断斜視図である。本実施形態においては、より多くのエレクトロニクスがシャフト１４からクラブヘッド１６へ移されている。本実施形態において、クラブヘッド１６は、加速度計基板１１６と、加速度計及び（加速度計チャネル用の低域通過フィルタを含む）末口ひずみゲージ用のひずみゲージ調整基板１２２ａと、のみを含む。他の構成要素は、ゴルフクラブ１０の重量を調整し、クラブヘッド１６内の構成要素をより保護できるように、シャフト１４のグリップ領域１２へ移されている。更に、クラブヘッド１６は、全体の体積がより大きく、２１０〜３００立方センチメートルであってもよい。又、クラブヘッド１６は、ここに参考文献として組み込まれる米国特許第６，０１０，４１１号：「Ｄｅｎｓｉｆｉｅｄ  Ｌｏａｄｅｄ  Ｆｉｌｍ  Ｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｇｏｌｆ  Ｃｌｕｂ  Ｈｅａｄｓ」に記載されているもののような複合材料によって構成されてもよい。
【００３３】
より多くの電子部品を有することに加えて、本実施形態のシャフト１４は、更に、コンピュータ２８へ記録された情報をダウンロードするように設計されている。クラブヘッド１６をインターフェース・クレイドル１８内へ置く代わりに、図示しないコネクタがシャフト１４のグリップ・エンド内へ挿入され、内部ダウンロード・コネクタ１２１へ接続される。更に、本実施形態では、標準的なシャフトを使用することが可能であり、クラブヘッドをわずかに改良するだけでよい。
【００３４】
本実施形態に係るシャフト１４は、第１及び第２のバッテリ９２及び９４と、バッテリ９２及び９４の上方に配置された角速度センサ９８と、処理基板１１８と、電力基板１２０と、第２ひずみゲージ調整基板１２２ａと、アナログ・フィルタと、メモリ・チップとを含む。しかし、当業者には、本発明の範囲及び内容を逸脱することなく、他の電子部品がクラブヘッド１６とシャフト１４との間で移動されてもよいことは明らかであろう。本実施形態のオペレーションは、図５の実施形態のオペレーションと同様であり、情報をダウンロードするのに用いられる部品及びインターフェースの配置が異なるだけである。
【００３５】
図６に示すように、加速度計１２４、１２６、１２８、及び１３０は、加速度計基板１１６上に配置される。第１加速度計１２４は、Ｚ軸に沿って、クラブヘッド１６のトー領域３６の加速度を測定する。第４加速度計１３０は、Ｚ軸に沿って、クラブヘッド１６のヒール領域３２の加速度を測定する。第２加速度計１２６及び第３加速度計１２８は、それぞれ、（図２に示すような）Ｘ軸及びＹ軸におけるクラブヘッド１６の加速度を測定する。
【００３６】
プロセッサ基板１１８は、アナログ−ディジタル変換器１３２、リング・バッファ・メモリ１３４、メイン・マイクロプロセッサ１３６、及び二次マイクロプロセッサ１３８を有する。リング・バッファ・メモリ１３４は、それぞれが個別のリング・バッファ・メモリ１３４として機能する複数の部分から構成されることも可能である。リング・バッファ・メモリ１３４は、データをループ状に記録する。具体的に言えば、データは、ループを横行している間、継続的に記録され、最も古いデータが次々と最新データによって置き換えられる。このようなデータ記録は、秒針がクロック面周辺のパス上のデータを記録・蓄積するクロックと似ている。データ記録の開始を１２時とし、秒針が一回りして１２時の位置に戻ってくると、１２時の位置における古いデータが新しいデータによって置き換えられる。電力基板１２０は、計装ゴルフクラブ１０の回路及び電子素子のすべてに適切な電圧を供給する電圧分配器１４０を有する。
【００３７】
ひずみゲージ調整基板１２２は、第１ひずみゲージ回路１４２と、第２ひずみゲージ回路１４４と、第３ひずみゲージ回路１４６とを有する。第１ひずみゲージ回路１４２は、ホイートストーン・ブリッジとして機能し、（図４に示す）第１ひずみゲージ６２及び（図４に裏側として示す）第３ひずみゲージ６６からの信号を、関連するワイヤ７２、７４、及び８０を通じて受信する。第１ひずみゲージ回路１４２から得られた生成物は、第１及び第３ひずみゲージ６２及び６６の場所における、第２曲げ面５１におけるシャフト１４のたわみの測定値である。第２ひずみゲージ回路１４４は、別のホイートストーン・ブリッジであり、第１ひずみゲージ回路１４２と同様に機能するが、但し、（図４に示す）第２ひずみゲージ６４及び（図４に裏側として示す）第４ひずみゲージ６８からの信号を、関連するワイヤ７６、８２、及び８４を通じて受信する。第２ひずみゲージ回路１４４から得られた生成物は、第２及び第４ひずみゲージ６４及び６８の場所における、第１曲げ面４９におけるシャフト１４のたわみの測定値である。第３ひずみゲージ回路１４６も、ホイートストーン・ブリッジとして機能し、但し、（図５に示す）第５ひずみゲージ１０２及び（図５に裏側として示す）第６ひずみゲージ１０４からの信号を、関連するワイヤ１０８、１１０、及び１１２を通じて受信する。第３ひずみゲージ回路１４６から得られた生成物は、第５及び第６ひずみゲージ１０２及び１０４の場所における、第１曲げ面４９におけるシャフト１４のたわみの測定値である。
【００３８】
図７は、工程２００から開始する、本発明に係る（図１に示す）計装ゴルフシステムのオペレーションの工程を示すフローチャートである。フローチャート全体は、３つの部分：図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃにおいて示される。計算若しくはデータ処理手段２８内でアクセス可能なスイング分析ソフトウェア・プログラムは、工程２０２において起動され、該プログラムの準備状態が確認される。プログラムが応答しなければ、工程２０４において、該プログラムが再起動されてもよく、計算手段２８が再起動されてもよい。
【００３９】
工程２０６において、計装ゴルフクラブ１０は、インターフェース・クレイドル１８内に置かれる。インターフェース・クレイドル１８の第１ピン２０、第２ピン２２、第３ピン２４、及び及び第４ピン２６は、クラブヘッド１６の第１接点４２、第２接点４４、第３接点４６、及び第４接点４８にそれぞれ揃えられる。工程２０８において、クラブヘッド１６とインターフェース・クレイドル１８との間の適切な接続を確認するために照会が行われる。この接続は、インターフェース・クレイドル１８上で緑ライトが点灯することによって確認される。このライトが点灯しなければ、工程２１０において、問題を解決し、適切な接続を確立するための様々なアクションが採られる。図５Ａの実施形態は、同様の手順を用いるが、インターフェース・クレイドル１８の代わりにグリップ・インターフェース手段を用いる。
【００４０】
工程２１０において、考えられる解決策には、クラブヘッド１６上における第１ピン２０、第２ピン２２、第３ピン２４、及び及び第４ピン２６の第１接点４２、第２接点４４、第３接点４６、及び第４接点４８との位置合わせを確認する、第１、第２、及び第３バッテリ９２、９４、及び９６の状態を確認する、第１、第２、及び第３バッテリ９２、９４、及び９６をバッテリ・チューブ９０から少なくとも５秒間外すことによって、サイクル電力を確認する、第１ピン２０、第２ピン２２、第３ピン２４、及び及び第４ピン２６及び／若しくは第１接点４２、第２接点４４、第３接点４６、及び第４接点４８上の埃若しくは酸化を確認し、除去する、ことが含まれる。
【００４１】
工程２１２において、（図８に示すような）テスト・インターフェース・スクリーンが開かれ、工程２１４において、計算手段２８が計装ゴルフクラブ１０と通信しているかが確認される。工程２１６において、接続が確立されていなければ、第１、第２、及び第３バッテリ９２、９４、及び９６をチェックする、インターフェース・クレイドル１８と計算手段２８との間の接続を確認する、第１、第２、及び第３バッテリ９２、９４、及び９６をバッテリ・チューブ９０から少なくとも５秒間外すことによって、サイクル電力を確認する、などの措置が実行される。工程２１８において、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のひずみゲージ６２、６４、６６、６８、１０２、及び１０４それぞれと、角速度センサ９８と、第１、第２、第３、及び第４加速度計１２４、１２６、１２８、及び１３０とに対する初期が開始される。工程２１８において、リング・バッファ・メモリ１３４のクリアも実行される。
【００４２】
工程２２０において、（図９に示すような）センサ・スクリーンの起動及び確認が実行される。工程２２２において、計装ゴルフクラブ１０のダイナミック・オペレーションのテストが実行される。工程２２４において、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のひずみゲージ６２、６４、６６、６８、１０２、及び１０４の機能を確認するための照会が為される。工程２２６において、ひずみゲージが正しく動作していない場合、ひずみゲージ調整基板１２２におけるワイヤ７２、７４、７６、８０、８２、８４、１０８、１１０、及び１１２を確認する、第１ひずみゲージ６２におけるワイヤ７０、７２、及び７４を確認する、第２ひずみゲージ６４におけるワイヤ７６、及び７８を確認する、第３ひずみゲージ６６におけるワイヤ７０、及び８０を確認する、第４ひずみゲージ６８におけるワイヤ７８、８２、及び８４を確認する、第５ひずみゲージ１０２におけるワイヤ１０６、１０８、及び１１０を確認する、第６ひずみゲージ１０４におけるワイヤ１０６、及び１１２を確認する、第１、第２、及び第３ひずみゲージ回路１４２、１４４、及び１４６をチェックする、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のひずみゲージ６２、６４、６６、６８、１０２、及び１０４をチェックする、などの措置が実行される。工程２２８において、シャフト１４を手で曲げて、（図９に示すような）確認スクリーン上のデータを監視することによって、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のひずみゲージ６２、６４、６６、６８、１０２、及び１０４のそれぞれについてゼロ及び短絡校正が確認される。
【００４３】
図７Ｂの工程２３０において、第１、第２、第３、及び第４加速度計１２４、１２６、１２８、及び１３０のオペレーションが確認される。工程２３２において、正しく動作していない加速度計があれば、加速度計回路基板１１６はオシロスコープ上に置かれる。工程２３４において、手でインターフェース・クレイドル１８を逆さにして、第１、第２、第３、及び第４加速度計１２４、１２６、１２８、及び１３０のそれぞれについてゼロを確認し、（図９に示すような）センサ・スクリーン上の値をメモする。工程２３６において、角速度センサ９８のオペレーションが確認される。工程２４０において、角速度センサ９８が正しく動作していなければ、ＡＲＳワイヤ１００の角速度センサ９８との接続及び電力基板１２０との接続が適切な接続であるか調査される。角速度センサ９８が正しく動作してれば、工程２３８において、角速度センサ９８に対する初期値が、手でインターフェース・クレイドル１８を回転させることによって確認され、（図９に示すような）センサ・スクリーン上の値をメモする。図５Ａの実施形態は、角速度センサ９８の確認のために、ゴルフクラブ１０自体を手動で回転させることを必要とする。
【００４４】
工程２４２において、ゴルフクラブ１０がインターフェース・クレイドル１８から取り除かれたことを確認する照会が為される。この照会に対する答えが否定であれば、工程２４８へ進む。しかし、照会に対する答えが肯定の場合、工程２４４において、トラブルシューティングのために、第１、第２、若しくは第３バッテリ９２、９４、若しくは９６のいずれかがクラブ１０から取り除かれたを確認する照会が為される。この照会に対する答えが肯定であれば、工程２４６において、新しいバッテリが挿入された上で、工程２０６へ戻る。第１、第２、及び第３バッテリ９２、９４、及び９６がバッテリ・チューブ９０内に残っており、計装ゴルフクラブ１０に対して定電力を供給している場合、工程２４８において、計装ゴルフクラブ１０は、インターフェース・クレイドル１８から取り除かれる。
【００４５】
この点で、計装ゴルフクラブ・システム２の計装ゴルフクラブ１０は、外部電力からバッテリ９２、９４、及び９６によって供給される内部電力へ切り替え、リング・バッファ・メモリ１３４は（図１０に示すような）データの記録を開始する。計装ゴルフクラブ１０は、データを記録することができると共に、インターフェース・クレイドル１８へ戻されるべき時まで約２時間、内部電力を維持することができる。図５Ａの実施形態は、グリップ・インターフェース手段がダウンロード・コネクタ１２１から一旦外されると、内部電力で作動する。
【００４６】
工程２５０において、ゴルファーは、普通にスイングを行い、ゴルフボールを打つ。工程２５２において、第１若しくは第４加速度計１２４若しくは１３０からのデータが、それぞれ閾値２５０グラム（重力加速度）を超えていれば、工程２５４において、リング・バッファ・メモリ１３４はデータ・ブロックを記録する。これは、イベントを発生させるインパクト閾値とも呼ばれる。本発明の好ましい実施形態において、リング・バッファ・メモリ１３４は、最大で８つのゴルフスイングを記録することができ、これら８つのゴルフスイングについての対応データを図示しないデータ・ブロック１５０として保存する。計装ゴルフクラブ・システム２は、ゴルファーが８スイングを超えてスイングした場合に、リング・バッファ・メモリ１３４が現存するデータ・ブロック１５０を上書きしないように構成されてもよい。
【００４７】
好ましい実施形態において、データ・ブロック１５０の持続時間は、図１１乃至１４にすべて示された、バックスイング・ポイント１５２、バックスイング段階１５４、ダウンスイング段階１５６、インパクト・ポイント１５８、及びフォロー・スルー段階１６０における計装ゴルフクラブ１０の減速を十分に含むべきである。したがって、データ・ブロック１５０は、インパクト前記録時間１６２、インパクト・ポイント１５８、及びインパクト後記録時間１６４によって定義される。インパクト前記録時間は、約３秒であり、インパクト後記録時間は約１秒であることが好ましい。具体的に言えば、インパクトが検知された後、リング・バッファ・メモリ１３４は、インパクト前３秒間に対応するデータを保存し、インパクト後１秒間のデータを保存する。データ収集速度若しくはスキャン速度は、２マイクロ秒に１回のデータ・サンプリングである。しかし、インパクト・ポイント１５８若しくはゴルファーのスイングの他の任意の段階に関するより正確なデータが所望される場合、サンプリング間の時間間隔を減らすことによって、データ収集速度を向上させることが可能であることは明らかである。
【００４８】
図７Ｃの工程２５６において、計装ゴルフクラブ・システム２は、データ・ブロック１５０について、固有のアドレス場所及びポインタを確立する。工程２５８において、ポインタは、二次マイクロプロセッサ１３８によって検知される。工程２６０において、テストが完了したかを確認する照会が為される。この照会に対する答えが否定の場合、工程２６２において、ゴルファーによって８スイングが行われたか否かを確認する照会が為される。この照会に対する答えが否定の場合、工程２６４において、工程２５０へ戻る。この照会に対する答えが肯定の場合、又は、テストが完了した場合、工程２６６に進む。ゴルファーが８つ以下のスイングを行い、スイング数に満足したならば、工程２６６において、スイング・データの収集を終了してもよい。
【００４９】
工程２６６において、計装ゴルフクラブ１０は、データ・ブロック１５０の計算手段２８への転送を実行するために、インターフェース・クレイドル１８内へ戻される。計装ゴルフクラブ１０がインターフェース・クレイドル１８内へ置かれると、外部電力が計装ゴルフクラブ１０へ供給され、バッテリ９２、９４、及び９６は計装ゴルフクラブ・システム２によってスリープ・モードへ切り替えられる。図５Ａの実施形態は、グリップ・インターフェースをダウンロード・コネクタ１２１へ再接続する。
【００５０】
工程２６８において、クラブヘッド１６とインターフェース・クレイドル１８との間の適切な接続が、インターフェース・クレイドル１８上の緑ライトによって確認される。この緑ライトが点灯していなければ、工程２７０において、この問題を解決し、適切な接続を確立するための様々なアクションが採られる。工程２７０において、考えられる解決策には、第１ピン２０、第２ピン２２、第３ピン２４、及び及び第４ピン２６の第１接点４２、第２接点４４、第３接点４６、及び第４接点４８との位置合わせを確認する、第１、第２、及び第３バッテリ９２、９４、及び９６の状態を確認する、第１ピン２０、第２ピン２２、第３ピン２４、及び及び第４ピン２６及び／若しくは第１接点４２、第２接点４４、第３接点４６、及び第４接点４８上の埃若しくは酸化を確認し、除去する、ことが含まれる。
【００５１】
工程２６８において、適切な接続が一旦確立されると、工程２７２において、データ・ブロック１５０が計算手段２８へダウンロードされる。工程２７４において、計装ゴルフクラブ・システム２のオペレータは、データ・ブロック１５０のすべての例について例外がないか検査する。工程２７６において、例外を確認する照会は、例外が存在する場合には工程２７２へ戻り、例外が存在しない場合には工程２７８へ進むことをもたらす。工程２７８において、スイング・データの感知、収集、記録、及びダウンロードが完了する。この点において、収集されたデータは、ゴルファーに有益且つ得るものの多い情報を提示するために、様々な形式で提示される。この生データは、よりユーザ・フレンドリな方法でユーザに情報を提示するように操作されることができる。例えば、ゴルファーに角速度センサに関するデータのグラフを示す代わりに、スイング中のゴルファー及びゴルフクラブをグラフに示すソフトウェアが開発されることが可能である。このグラフ表示は、記録されたデータと同じゴルフクラブについての角速度の視覚的提示である。
【００５２】
図８のインターフェース・テスト・スクリーンの一例は、４つの主要ブロック：ステータス・ブロック３００、ヘッダ情報ブロック３０２、校正情報ブロック３０４、及びスイング・ダウンロード・ブロック３０６、を有する。ステータス・ブロック３００は、計装ゴルフクラブ・システム２の状態を表示するステータス・ディスプレイ３０８を有すると共に、計装ゴルフクラブ１０とデータ処理手段２８との間の通信を確認するための接続確認ボタン３１０を備える。ヘッダ情報ブロック３０２は、スイング数ディスプレイ３１２と、アクティブ・チャネル数ディスプレイ３１４と、リード・ヘッダ・ボタン３１６と、ＯＢＤ（オンボード診断）初期化ボタン３１８とを有する。アクティブ・チャネル数ディスプレイ３１４に現れている「８」は、データ・ストリーム数を表し、それらは、第１ひずみゲージ回路１４２、第２ひずみゲージ１４４、第３ひずみゲージ１４６、第１加速度計１２４、第２加速度計１２６、第３加速度計１２８、第４加速度計１３０、及び、角速度センサ９８、である。リード・ヘッダ・ボタン３１６は、記録されたスイング数を、好ましい実施形態においては最大８つまで、表示する。ＯＢＤ初期化ボタン３１８は、従前に記録されたデータを消去する。
【００５３】
校正情報ブロック３０４は、スロープ行３２０、オフセット行３２２、ゼロ・カウント行３２４、チャネル０列３２６、チャネル１列３２８、チャネル２列３３０、チャネル３列３３２、チャネル４列３３４、チャネル５列３３６、チャネル６列３３８、及び、チャネル７列３４０、を含む。スロープ行３２０、オフセット行３２２、及び、ゼロ・カウント行３２４の値は、チャネル列３２６、３２８、３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、及び３４０のそれぞれについての一次方程式において用いられる。この一次方程式は、ミリボルトから工学単位への変換である。ＯＢＤ校正ボタン３４２は、電圧読み込みを用いた表示と工学単位を用いた表示との間を切り替えるのに用いられる。
【００５４】
スイング・ダウンロード・ブロック３０６は、スイング数ディスプレイ３４４と、スキャン数ディスプレイ３４６とを有する。スイング数ディスプレイ３４４は、いずれのゴルフスイングが計算手段２８へダウンロードされたかを書き留め、スキャン数ディスプレイ３４６は、データ収集のシーケンシャル・タイム・ラインを書き留める。ダウンロード・ディスプレイ・バー３４８は、ダウンロード・セッションの完了した割合を示す。全スイング読み込みボタン３５０は、すべてのデータを計算手段２８へダウンロードする。中止ボタン３５２は、ダウンロード・セッションを終了させるのに用いられる。セッション・プロファイル・ボタン３５４は、計装ゴルフクラブ１０、ゴルファー、日付、スイング数３１２の識別、セッション及び関連情報の識別番号などの単一データのダウンロード・セッションに関連付けられたすべてのヘッダ情報を表示するのに用いられる。センサ・オペレーション確認ボタン３５６は、（以下に示す）図９のセンサ・オペレーション確認スクリーンを開く。通信ポート設定ボタン３５８は、ボーレートやポート識別などのインターフェース・クレイドル１８に関連付けられたシリアルポート通信設定を変えるのに用いられる。クローズ・ボタン３６０は、図８のインターフェース・テスト・スクリーンを出るのに用いられる。
【００５５】
図９は、センサ・リアルタイム表示ボックス３６２、センサＩＤコラムヘッダ３６４、現在値コラムヘッダ３６６、及び、現時点では工学単位を表示している単位コラムヘッダ３６８を有するセンサ・オペレーション確認スクリーンの一例を示す。Ｚサージ・トー・ディスプレイ３７０は、第１加速度計１２４からのデータを表示し、Ｘヒーブ・ディスプレイ３７２は、第２加速度計１２６からのデータを表示し、Ｙスウェイ・ディスプレイ３７４は第３加速度計１２８からのデータを表示し、Ｚサージ・ヒール・ディスプレイ３７６は、第４加速度計１３０からのデータを表示し、トー・ダウン・バット・ディスプレイ３７８は、第１ひずみゲージ回路１４２からのデータを表示し、送信バット・ディスプレイ３８０は、第２ひずみゲージ回路１４４からのデータを表示し、チップ・ベンディング・ディスプレイ３８２は、は、第３ひずみゲージ回路１４６からのデータを表示し、速度センサ・ディスプレイ３８４は、角速度センサ９８からのデータを表示する。
【００５６】
ＲＴ表示ボタン３８６は、センサ・リアルタイム表示ボタン３６２にリアルタイム・センサ・データを提供するのに用いられ、ＲＴ停止ボタン３８８は、センサ・リアルタイム表示ボタン３６２に静止表示を提供するのに用いられる。単位切替ボタン３９０は、センサ・リアルタイム表示ボックス３６２の単位ヘッダコラム３６８に示すように、直接的な電圧読み込み値か工学単位かのいずれかを提供する。短絡可能ボタン３９２は、第１ひずみゲージ回路１４２、第２ひずみゲージ回路１４４、及び第３ひずみゲージ回路１４６の校正を提供する。
【００５７】
校正は、所望のひずみゲージ回路１４２、１４４、及び／若しくは１４６内に既知の抵抗を配置することによって達成され、トー・ダウンロード運・バット・ディスプレイ３７８、及び／若しくは、送信バット・ディスプレイ３８０、及び／若しくは、チップ・ベンディング・ディスプレイ３８２、それぞれに対する正しい表示値を確認する。ＯＢＤ校正ボタン３９６は、第１加速度計１２４、第２加速度計１２６、第３加速度計１２８、第４加速度計１３０、第１ひずみゲージ回路１４２、第２ひずみゲージ回路１４４、第３ひずみゲージ回路１４６、及び、角速度センサ９８をゼロにするのに用いられる。クローズ・ボタン３９８は、図９のセンサ・オペレーション確認スクリーンを出るのに用いられる。
【００５８】
図１０は、実際のスイング及びゴルフボールとのインパクトが発生する前の、計装ゴルフクラブ１０の準備が整ったときの初期データ値の一例を有する。図１０の最上部は、（図８に示す）スロープ行３２０、オフセット行３２２、及び、ゼロ・カウント行３２４を含む。スロープ行３２０、オフセット行３２２、及び、ゼロ・カウント行３２４の値は、チャネル列３２６、３２８、３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、及び３４０のそれぞれについての一次方程式において用いられる。この一次方程式は、ミリボルトから工学単位への変換である。ＯＢＤ校正ボタン３４２は、電圧読み込みを用いた表示と工学単位を用いた表示との間を切り替えるのに用いられる。スイング数ディスプレイ３４４は、いずれのゴルフスイングが計算手段２８へダウンロードされたかを書き留め、スキャン数ディスプレイ３４６は、データ収集のシーケンシャル・タイム・ラインを書き留める。Ｚ加速度ヒール列４００は、（図９に示す）Ｚサージ・ヒール・ディスプレイ３７６であり、第４加速度計１３０からのデータを表す。
【００５９】
Ｘ加速度列４０２は、（図９に示す）Ｘヒーブ・ディスプレイ３７２であり、第２加速度計１２６からのデータを表す。Ｙ加速度列４０４は、（図９に示す）Ｙスウェイ・ディスプレイ３７４であり、第３加速度計１２８からのデータを表す。Ｚ加速度トー列４０６は、（図９に示す）Ｚサージ・トー・ディスプレイ３７０であり、第１加速度計１２４からのデータを表す。バットＴＤ列４０８は、（図９に示す）トー・ダウン・バット・ディスプレイ３７８であり、第１ひずみゲージ回路１４２からのデータを表す。バット曲げ列４１０は、（図９に示す）送信バット・ディスプレイ３８０であり、第２ひずみゲージ回路１４４からのデータを表す。（図９に示す）チップ・ベンディング・ディスプレイ３８２は、第３ひずみゲージ回路１４６からのデータを表す。角速度列４１２は、（図９に示す）速度センサ・ディスプレイ３８４であり、角速度センサ９８からのデータを表す。
【００６０】
図１１は、スキャン番号１５００において記録されるインパクト・ポイント１５８を有する典型的なゴルフスイングの一部から集められたデータの表示の一例であり、スキャン番号１４６０〜１４９９におけるインパクト前のデータと、スキャン番号１５０１〜１５１５におけるインパクト後のデータとを含むものである。２マイクロ秒毎にサンプリングを行うデータ収集速度において、図１１は、スキャン番号１４６０〜１５１５において、リアルタイム・データにおける約１／１０秒を表す。
【００６１】
Ｚ軸が典型的なゴルフスイング中の計装ゴルフクラブ１０の動きに垂直な場合、Ｚ加速度ヒール列４００のデータは、インパクト・ポイント１５８の前後でほぼ一定である。しかし、クラブヘッド１６のフェース３４が打撃中若しくはインパクト・エリアを通して回転する場合、非常に大きな正の若しくは前向きの加速度がインパクト・ポイント１５８において発生する。Ｘ加速度列４０２は、角速度の求心成分を表し、インパクト・ポイント１５８までは一定の割合で増加し、インパクト・ポイント１５８において大きな値となり、その後一定値となる。
【００６２】
Ｙ加速度列４０４は、Ｙ軸における角速度を表し、インパクト・ポイント１５８の前後でほぼ一定であるが、インパクト・ポイント１５８付近で最小値に落ちる。Ｚ加速度トー列４０６は、クラブヘッド１６のトー領域３６での、Ｚ軸における加速度を表す。Ｚ加速度トー列４０６のデータは、Ｚ加速度ヒール列４００データの傾向に非常に近いが、シャフト１４からの離れるほど大きい値を有する。すなわち、スイング中、トー領域３６は、ヒール領域３２よりもシャフト１４回転軸回りをより素早く動く。バットＴＤ列４０８は、第二曲げ面５１における、第１ひずみゲージ回路１４２からのデータを表す。このデータは、ダウンスイング中に負から正の値へ上昇し、インパクト・ポイント１５８において大きな変化を受ける。
【００６３】
バット曲げ列４１０は、第１曲げ面４９における、第２ひずみゲージ回路１４４からのデータを表す。このデータは、インパクト・ポイント１５８の直前で、負の値から正の値へ上昇し、インパクト・ポイント１５８において大きな負の値が記録される。チップ曲げ列３８２は、第１曲げ面４９における、第３ひずみゲージ回路１４６からのデータを表す。このデータは、インパクト・ポイント１５８まで負の領域で上昇し、その後も負の値のままである。角速度列４１２は、角速度センサ９８の場所における、シャフト１４回りの回転を表す。この回転速度は、計装ゴルフクラブ１０がインパクト・ポイント１５８近くの最大回転速度に達するまで、増加する。
【００６４】
図１２は、図１１からのひずみゲージ回路データのグラフ表示の一例を提供する。バックスイング開始ポイント１５２、及び、バックスイング段階１５４に入るところで、バットＴＤ列４０８データ及びバット曲げ列４１０データは、両者共、シャフト１４に対して正の値を示す。シャフト１４のダウンスイング段階１５６中に、この動きは反転され、バットＴＤ列４０８データ及びバット曲げ列４１０データは、両者共、シャフト１４に対して負の値を示す。チップ曲げ列３８２データは、シャフト１４の先はインパクトにおいて最大応力量を経験するであろうという予測に一致して、インパクト・ポイント１５８において発生する。
【００６５】
図１３は、第１加速度計１２４、第２加速度計１２６、第３加速度計１２８、及び、第４加速度計１３０からのデータのグラフ表示の一例を提供する。
Ｚ加速度ヒール列４００データ及びＺ加速度トー列４０６データは、インパクト・ポイント１５８の前まではほぼ平行しているが、その後分かれることに注意。Ｘ加速度列４０２及びＹ加速度列４０４は、インパクト・ポイント１５８の前後のいずれにおいても、互いにほぼ鏡像となっている。これは、ちょうどインパクト・ポイント１５８までＸ及びＹ軸におけるバランスのとれた上昇する加速度値を表し、効率的なゴルフスイングを示す。
【００６６】
図１４は、角速度センサ９８についてのグラフ表示の一例を提供する。角速度列４１２データは、クラブフェースがインパクト・エリアに近づき離れる時に最大の角速度変化を受けるという予想に一致して、インパクト・ポイント１５８近くで最大値に達している。
【００６７】
生データが一旦集められると、コンピュータ・プログラミングの当業者は、この生データを取り出し、ゴルファーのスイング中のゴルフクラブの特徴をより有益で得るものの大きいユーザ・フレンドリーな方法で絵的に表示させることができるプログラムを作成することができることは明らかである。同様の手順は、例えば、クラブヘッドのギオメトリの改良、クラブヘッド用若しくはシャフト用材料の選択、又はクラブヘッド内の重り材の配置の支援などのゴルフクラブの設計において用いられることも可能である。更に、表やグラフやその他様々な視覚的形式がこの生データを表示するのに用いられ得る。これには、最大クラブヘッド加速度、手の回転、及びシャフト曲げ応力のゴルファーのスイングのエリアを強調するカメラにデータを同期化させることも含まれる。
【００６８】
加えて、個々のゴルフスイング若しくはゴルフクラブ・デザインからのデータは、そのゴルフスイング若しくはデザインと関連付けられたゴルフボール・ランチ（ｌａｕｎｃｈ）・データに反してプロットされることも可能であるため、飛距離及び精度を向上させる変更を提案することができる。センサ・データのクロス・プロッティング（すなわち、一センサを横座標にプロットし、縦座標に異なる一センサをプロットする）も加速度対角速度データなどの２以上の機械的若しくは物理的変数間の重要な関係を確立するのに用いることが可能である。
【００６９】
計装ゴルフクラブ１０において用いられるセンサは、同様のデータを実現するものであれば異なる形を採ることも可能であることは明らかである。例えば、光ファイバを有する干渉計が加速度計の代わりに加速度を測定するのに用いられてもよい。本発明に係る計装ゴルフクラブ・システム２の好ましい実施形態などの計装ゴルフクラブ・システムが一旦開示されると、コンピュータ・プログラマの当業者は、この生データを取り出し、よりユーザ・フレンドリな絵的出力を提供することができることは明らかである。例えば、ゴルフクラブヘッドのヒール領域及びトー領域の加速度と関連して角速度回転についての生データを分析・処理することによって、ゴルフボールとのインパクトの瞬間のちょうど前、最中、及び直後を示すコンピュータによって生成されたゴルフクラブヘッドの絵的提示を可能にするプログラムを作成することも可能である。これにより、ゴルファーは、物理的に測定された単なる数字データ以上の有益なフィードバックが得られ、ゴルファーは自分がインパクト中にゴルフクラブ・フェースを開いているか閉じているかを理解することができる。
【００７０】
更に、このデータは、特定のタイプのゴルファー或いは１人のゴルファーにとって適切なゴルフクラブを設計するのに用いられてもよい。特定のタイプのゴルファーについていずれのタイプのシャフトが適切かを判断するためのテストにおいては、様々なシャフトが利用され得る。シャフトは、長さ、厚さ、柔軟性などが様々である。例えば、ゴルファーに各タイプのシャフトをスイングしてもらい、いずれのシャフトがその特定のタイプのゴルファーにとって適切だったかを判断してもらう。別の方法として、このデータは、特定のタイプのゴルファーにとって適切なシャフトを判断するために用いられてもよい。
【００７１】
特定のタイプのゴルファーについていずれのタイプのクラブヘッドが適切かを判断するためのテストにおいては、様々なクラブヘッドが利用され得る。クラブヘッドは、材料組成、重さ、重りの配置（例えば、重心目的）などが様々である。上記のように、例えば、ゴルファーに各タイプのクラブヘッドをスイングしてもらい、いずれのクラブヘッドがその特定のタイプのゴルファーにとって適切だったかを判断してもらう。別の方法として、このデータは、特定のタイプのゴルファーにとって適切なクラブヘッドを判断するために用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  計装ゴルフクラブと、関連するインターフェース・クレイドルと、外部計算手段とを有する、本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブ・システムの斜視図である。
【図２】  所定のＸＹＺ座標システムを示す、本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブヘッドの斜視図である。
【図２Ａ】  本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブのシャフト曲げプレートの図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブヘッドの底面斜視図である。
【図４】  図１のＩＶ−ＩＶエリアによって定義される計装ゴルフクラブの一部の図であり、前面上に直交するように配置された２つのひずみゲージ・センサと、背面上で直交するように配置された裏側の２つのひずみゲージ・センサとを示す。
【図５】  ゴルフクラブヘッドにおける複数の回路基板を示す、本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブの裁断斜視図及びグリップ領域の裁断図である。
【図５Ａ】  ゴルフクラブヘッド及びシャフトにおける複数の回路基板を示す、本発明の別の実施形態に係る計装ゴルフクラブの裁断斜視図である。
【図６】  図５の回路基板の分解斜視図である。
【図７Ａ】  本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブ・システムのオペレーション工程を示すフローチャートの一部である。
【図７Ｂ】  本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブ・システムのオペレーション工程を示すフローチャートの一部である。
【図７Ｃ】  本発明の一実施形態に係る計装ゴルフクラブ・システムのオペレーション工程を示すフローチャートの一部である。
【図８】  テスト・インターフェース・スクリーンの一例である。
【図９】  センサ・スクリーンの一例である。
【図１０】  全センサの初期値の一例を示す。
【図１１】  典型的なゴルフスイング中及びボール・インパクト中のセンサ値の一例を示す。
【図１２】  典型的なゴルフスイング中に記録されたひずみゲージ・センサ・データのグラフ表示である。
【図１３】  典型的なゴルフスイング中に記録された加速度船さ・データのグラフ表示である。
【図１４】  典型的なゴルフスイング中に記録された角速度センサ・データのグラフ表示である。
【図１】
0004519327.tif 000002
【図２】
0004519327.tif 000003
【図２Ａ】
0004519327.tif 000004
【図３】
0004519327.tif 000005
【図４】
0004519327.tif 000006
【図５】
0004519327.tif 000007
【図５Ａ】
0004519327.tif 000008
【図６】
0004519327.tif 000009
【図７Ａ】
0004519327.tif 000010
【図７Ｂ】
0004519327.tif 000011
【図７Ｃ】
0004519327.tif 000012
【図８】
0004519327.tif 000013
【図９】
0004519327.tif 000014
【図１０】
0004519327.tif 000015
【図１１】
0004519327.tif 000016
【図１２】
0004519327.tif 000017
【図１３】
0004519327.tif 000018
【図１４】
0004519327.tif 000019