打击位置检测装置、打击位置检测方法及打击位置检测装置的制造方法制造方法及图纸

一种打击位置检测装置，其特征在于，包括：高尔夫球杆，其具备：具有握把部的长杆、包括具有打击面和背面的面部且安装于所述长杆前端的头部；多个振动波传感器，其配置于所述面部的所述背面侧且固定于所述头部，输出与对所述面部打击产生的振动波对应的电信号；运算部，其基于所述电信号检测出因球打击产生于所述面部的振动波到达所述多个振动波传感器的各到达时刻，并基于所述多个到达时刻之差计算出所述面部的球的打击位置并作为打击位置信号输出；显示部，其基于所述运算部输出的所述打击位置信号来显示所述面部的打击位置；电源，其向所述多个振动波传感器、所述运算部及所述显示部进行供电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种打击位置检测装置，特别是涉及一种可简便且高精度地得知在高 尔夫球杆的面部的打击位置的打击位置检测装置、打击位置检测方法及打击位置检测装置 的制造方法。本申请基于2007年11月27日在日本提出申请的(日本)特愿2007-333133号 主张优先权，其内容在此进行引用。
技术介绍
以往，作为练习用高尔夫球杆，练习者、初学者重视的关心事情是想知道打击应 力、打击角度及球的打击位置(球与球杆头的面部的何处接触)。因此，安装有某种传感器或者转换器(将物理量转换为电信号而输出的元件，广 义上讲是将一种能量形式转换为另一种能量形式的装置)，而且，想用显示器(监视器)等 对其进行显示而可看到，迄今尚未有文献引用，一直是高尔夫球选手的愿望。具体而言，不论哪一种装置，只要是抽象地带有传感器和显示装置的高尔夫球杆， 只是愿望而不是专利技术。由于不完全懂得将该愿望(课题)具体化的具体技术、方法和其精 度，因此认为，尽管有许多的尝试及提案，但是从实质性的意义上讲，一直尚未解决而不能 实用化，长时间放置下来(认为存在长期课题)。不仅是愿望，具体而言，尚无含有基于将具有哪种功能的传感器置于何处、如何配 置，以按照哪种定时采集所说的哪种信号的方式进行处理、以哪种方式进行运算处理，以哪 样的显示方式、姿态在何处以哪样的方式进行显示，而且能否通过实验准确地进行处理的 哪种等“具体的实验”的具体精度的内容的整体公开(未解决的长期课题)。另一方面，虽然是可靠的方法，但是，用高速摄像机进行摄像的方法，设备庞大且 花费高额的费用，按照与在短的快门时间的感光度的关系需要明亮的光，因耀眼等而使打 击失常，不得不用摄像机从球飞来的前侧进行摄像，因为球从正面飞来而对摄像者极为危 险，存在用于不损坏摄像机的保护等重大的缺陷(解决装置的重大缺点)。在本专利技术者了解的限度内，为检测球的打击位置而进行了具体化的方法有，在头 面部粘贴压敏变色纸，且通过该纸的变色得知何处接触球的方法。但其存在高尔夫球杆的 面部粘贴纸，在使用后每次必须剥离，消耗压敏纸这一麻烦的重复作业，及因纸而使打击感 不同这一重大缺陷(解决装置的重大缺点)。以往，专利文献1、2、3提出了在高尔夫球杆头安装加速度计，及在长杆上安装弯 曲应力计、应变仪，并将其显示于分离的监视器(显示装置其中，具体而言记载有示波器) 这样的提案。此外，与在继续的挥杆中的这些相对比，还显示有所显示的尝试，而关于与面部的 哪一部分接触则无成功显示。在这些专利文献中，已经多数引用及参照了此前的专利，认可 存在以前的所述愿望(认可存在长期课题)。专利文献4将加速度计在头内向垂直相交的三方向配置，通过将显示的信号与事 前的击球得分数据信号进行对比来推定击中面部的何处，但是，未公开详情，因精度不明， 在球方面，只是通过“加速度计”有因强弱、旋转、球的种类 制造商的差异、湿度差、粘污差、 温度差等，对于看到使显示打击位置的高精度显示成功的还不充分(未解决的长期课题)。专利文献5提出，根据由经由一加速度传感器(转换器)得到的冲击值得到的及 速度的衰减和与飞行距离的预备性试验结果的关系的图，而用液晶显示器(LCD)及发光二 极管(LED)进行显示，但是，无打击位置(认为没有解决长期课题和结果的显示法的公开)。专利文献6所公开的方法是，为探索压力容器等结构体的声源，而设有三个以上 的传感器，将未知声源的到达时刻或者峰值与预先取得的已知声源的到达时刻或者峰值进 行比较，查找两者类似之处(图形距离)，来识别接近未知声源的已知声源。但是，该方法以探测来自反应堆容器那样的大的对象物的声源为目的，是对与已 知声源偏离大2m以上左右的点的声源进行数据采集，并与未知声源进行比较。像高尔夫球 杆那样的极小的头部，已知声源的声音的有效值及平均值或者根据振幅看到的到达时刻几 乎是在同时，而没有差异。此外，声音的大小也是如此。因此，对于高尔夫球杆的打击位置特定化不是有效的(方法的非适合性)。即，在 以压力容器为对象的三维位置查找方法中，必须预先取得许多的打击声源的数据。此外，精 度依赖于预先取得的声源的数量。此外，得到的检测位置基板上上离散的位置检测。专利文献7提出的方法是，在将在连续打击练习场那样的场所的球进行固定的场 所之下设有磁传感器，对通过利用挥杆的金属的移动而产生的磁信号进行解析，来测量头 速度、挥杆轨迹、面部角度等。这由于需要在应打击的击球之下有装置，对于大不相同的许多的球杆的种类难以 可靠地得到左右各自的打击位置数据，使这样的装置的设置过于庞大而不简便，因此难以 说是在特定打击位置方面取得成功。磁传感器不仅设置在球杆内而且设置于外部的特定场 所，成为庞大的装置(解决装置的重大缺点，地下设备的必要性)。专利文献8提出的方法是，将压敏阻抗层与所选择的导电电极层配置为同心圆 性，算出冲击的力和位置。用于在投手的投球练习及高尔夫球等运动中的测定，但是，打击 高尔夫球的打击时的冲击为应是出奇的高压，将其配置于何处，当配置于头的外部时耐久 性低，此外，若配置于头的内部则由于冲击为面部而看不出高精度，存在被破坏等重大的缺 陷。特别明确的是，在将准确的打击位置进行特定化方面，尚未成功(未解决和解决装置的 重大缺点)。专利文献9公开的一种概念是，在高尔夫球杆上安装压力传感器，通过微型计算 机在适当位置、部位显示与球有关的信息。特别是还记载有利用固定于长杆下部的“压力” 传感器测定、显示打击力值的情况。这与专利文献1、2、3所记载的内容相类似。与打击位 置有关的说明少且不明确(解决装置在愿望方面不明确)。专利文献10存在如下重大缺陷，S卩，在轻击杆上通过卡脱式的装置(在木头高尔 夫球杆上埋入式)，将转换器配置于面部，得知相对于前后方向的位置接触到何处，当直接 接触球时，不耐应是出奇的冲击值(推定为1吨/平方厘米)的重复。此外，面部上的位置 特定只是面部宽度方向(我们认为在专利文献10中，由于是像钢琴的键盘那样的图，因此 尽管可特定面部宽度方向的位置，但是不能特定面部上下方向的位置)，上下方向的位置不明，在打击位置的特定化方面尚未成功(未解决的长期课题)。专利文献11公开了一种将最大打击力和其打击位置显示于显示部的高尔夫球挥 杆评价系统，但是用于实现其目的具体内容少，采用了像愿望那样的权利要求的表达。作为 具体例，公开了压电传感器(压敏传感器)的配置，还公开了根据电压和时间的关系进行解 析的方法。还公开在把手的另一端像手表那样在手腕上设有显示部。从耐久性和准确性的观 点来看，又是一种未具体地公开确定位置的计算的愿望，仍为看出在打击位置的明确显示 方面的成功(未解决的长期课题)。专利文献12公开的是，记述有所述那样的各种愿望，且具体地使从高尔夫球杆的 面部至内面的接触子设有设于内面的多个接点机构(橡胶)，当接触到球时按压触点进行 接触通电，检测位置，将结果显示于显示装置，但是，其运算即以哪种方式进行计算才可准 确地显示不明确，由于是接触方式，因此在耐久性 重量、制作的难度、数量的多少和配置的 界限方面存在问题。必须在遍及整个面设置从外部至内部的多个触点(解决方法的重大缺 点，在面部需要多个孔)。专利文献13的记载可理解为，在头部设置多个检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打击位置检测装置，其特征在于，包括：高尔夫球杆，其具备：具有握把部的长杆、包括具有打击面和背面的面部且安装于所述长杆前端的头部；多个振动波传感器，其配置于所述面部的所述背面侧且固定于所述头部，输出与因对所述面部打击而产生的振动波相对应的电信号；运算部，其基于所述电信号检测出因球的打击而在所述面部产生的振动波到达所述多个振动波传感器的各到达时刻，并基于所述多个到达时刻之差计算出所述面部的球的打击位置并作为打击位置信号输出；显示部，其基于所述运算部输出的所述打击位置信号来显示所述面部的打击位置；以及电源，其向所述多个振动波传感器、所述运算部及所述显示部进行供电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-11-27 333133/07一种打击位置检测装置，其特征在于，包括高尔夫球杆，其具备具有握把部的长杆、包括具有打击面和背面的面部且安装于所述长杆前端的头部；多个振动波传感器，其配置于所述面部的所述背面侧且固定于所述头部，输出与因对所述面部打击而产生的振动波相对应的电信号；运算部，其基于所述电信号检测出因球的打击而在所述面部产生的振动波到达所述多个振动波传感器的各到达时刻，并基于所述多个到达时刻之差计算出所述面部的球的打击位置并作为打击位置信号输出；显示部，其基于所述运算部输出的所述打击位置信号来显示所述面部的打击位置；以及电源，其向所述多个振动波传感器、所述运算部及所述显示部进行供电。2.如权利要求1所述的打击位置检测装置，其特征在于，具备至少三个所述振动波传感器，所述运算部将所述振动波传感器中的两个振动波传 感器视为一对来检测所述到达时刻之差，并基于利用至少两对所述振动波传感器得到的所 述到达时刻之差计算出所述打击位置。3.如权利要求2所述的打击位置检测装置，其特征在于， 所述运算部，(1)设所述振动波传感器的第一对所检测到的所述振动波的到达的时刻之差为AT1，(2)设所述振动波传感器的第二对所检测到的所述振动波的到达的时刻之差为AT2，(3)设预先存储于所述运算部的振动传播常数为a、b、c、d，(4)作为从所述第一对各振动波传感器至假想打击位置的距离之差AL1，计算出AL1 =aX ATl+b,(5)作为从所述第二对各振动波传感器至所述假想打击位置的距离之差AL2，计算出 A L2 = c X AT2+d,(6)针对想要求出所述面部上的打击位置的所有区域的各位置P，设预先求出的距所 述第一对各振动波传感器的距离之差为ALpl，(7)针对想要求出所述面部上的打击位置的所有区域的各位置P，设预先求出的距所 述第二对各振动波传感器的距离之差为ALp2，(8)利用下式求出位置Ps，Ps = min {( A Lpl- A LI) 2+ ( A Lp2_ A L2)2} 其中，运算符min{}表示{}内的值为最小的位置P， 将位置Ps作为所述打击位置。4.如权利要求1所述的打击位置检测装置，其特征在于，所述面部的所述打击面为大致梯形，四个所述振动波传感器配置于所述梯形的四个顶点o5.如权利要求4所述的打击位置检测装置，其特征在于， 所述梯形的对角线在所述面部的中央部正交。6.如权利要求4所述的打击位置检测装置，其特征在于，具备工作不良检测部，所述工作不良检测部检测所述四个振动波传感器中的一个振动波传感器发生工作不良，所述运算部，在由所述工作不良检测部检测到所述振动波传感器 中的一个振动波传感器发生工作不良的情况下，将剩余三个所述振动波传感器视为两对振 动波传感器并计算出所述打击位置。7.如权利要求1所述的打击位置检测装置，其特征在于，所述振动波传感器隔着粘弹性体状物和/或弹性体状物被固定于所述面部的背面。8.如权利要求1所述的打击位置检测装置，其特征在于，所述振动波传感器利用垂直固定于所述面部且内部为空洞的柱状物进行固定。9.如权利要求1所述的打击位置检测装置，其特征在于，具备测量部，所述测量部对从包括所述长杆的位置、角度、速度、加速度及所述头部的 速度、加速度的群中选择的至少一个物理量进行测量，所述运算部在所述测量部测量到的至少一个所述物理量达到预先设定的规定值的情 况下起动。10.如权利要求1所述的打击位置检测装置，其特征在于，具备头速度测定部，其检测所述头部的速度，所述运算部，根据所述打击位置和所述头速度计算出被打击的高尔夫球的飞行距离， 所述显示部显示所述飞行距离。11.如权利要求1所述的打击位置检测装置，其特征在于，所述显示部在所述头部的模式图上使用规定的标记来显示打击位置。12.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩桥正义，一家明成，泉川彼得，
申请(专利权)人：株式会社MUGEN，
类型：发明
国别省市：JP[日本]