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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation einer Rollbewegung eines Balls auf einem Untergrund, insbesondere zur Simulation eines Putts beim Golf, wobei zunächst ein Ball von einem Startpunkt aus durch eine Person in Bewegung versetzt wird, wobei Bewegungsmessgrößen der Bewegung in einem Sensorerfassungsbereich einer Sensoreinrichtung durch die Sensoreinrichtung erfasst werden, wobei Bewegungsmessgrößen unmittelbar nach der Erfassung von einer Steuerungseinrichtung verarbeitet und aus den Bewegungsmessgrößen Bewegungsparameter bestimmt werden, wobei auf Grundlage der Bewegungsparameter eine Bewegung des Balls außerhalb des Sensorerfassungsbereichs von der Steuerungseinrichtung berechnet und auf einer Anzeigevorrichtung grafisch dargestellt wird.
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Aus dem Stand der Technik sind Ballflugsimulatoren bekannt, bei denen ein Golfspieler einen Golfball von einem Abschlagspunkt aus in Richtung einer Leinwand schlägt. Eine Flugbewegung des abgeschlagenen Balls wird bei diesen Simulatoren beispielsweise mit Highspeed-Kameras, Radarsystemen oder Lidarsystemen erfasst. Die mit Hilfe dieser Sensoreinrichtungen erfassten Bewegungsmessgrößen werden von einer geeignet eingerichteten Steuerungseinrichtung verarbeitet. Dabei ermittelt die Steuerungseinrichtung aus den Bewegungsmessgrößen Bewegungsparameter, die die Flugbewegung des abgeschlagenen Balls beschreiben. Auf Grundlage der so ermittelten Bewegungsparameter wird die weitere Flugbahn des Golfballs berechnet und der Flug des Balls auf der Leinwand dargestellt.
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Mit Hilfe der bekannten Simulatoren ist es nicht möglich, eine Rollbewegung des Balls zu erfassen und den weiteren Rollweg des Balls über den Untergrund zu simulieren. Insbesondere sind aus dem Stand der Technik bisher keine Simulatoren bekannt, die Golfspielern die Simulation von Putts erlauben.
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Als Aufgabe der Erfindung wird es daher angesehen, ein Verfahren zur Simulation einer Rollbewegung eines Balls auf einem Untergrund bereitzustellen, bei dem zunächst die Rollbewegung des Balls auf einem künstlichen Untergrund erfasst und anschließend die weitere Rollbewegung auf Grundlage der erfassten Bewegungsmessgrößen bestimmt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bewegungsparameter auf Grundlage von Bewegungsmessgrößen bestimmt werden, die nach Durchlaufen eines Einrollwegs des Ball bestimmt wurden, wobei der Einrollweg dazu dient, dass die Bewegungsmessgrößen bei einer ausreichend schlupffreien Rollbewegung des Balls erfasst werden können. Vorteilhafterweise ist die Rollbewegung des Balls bei der Erfassung der für die Bestimmung der Bewegungsparameter vorgesehenen Bewegungsmessgrößen schlupffrei. Es hat sich herausgestellt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Messsysteme zur Erfassung der Bewegung des Balls ohne weiteres auch zur Erfassung der Rollbewegung des Balls geeignet sind und lediglich geringfügige Anpassungen der aus dem Stand der Technik bekannten Sensoreinrichtungen erforderlich sind. Die physikalischen Zusammenhänge zur Berechnung der Rollbewegung aus geeigneten Bewegungsparametern sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden entsprechende Zusammenhänge zur Simulation der Rollbewegung auf einem Grün eines Golfplatzes in der Druckschrift
WO 2005/046 802 A2 beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich vorteilhafterweise auch zur Simulation der Rollbewegung beim Bowling und Kegeln.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich für die Bestimmung geeigneter Bewegungsparameter, die eine möglichst exakte Simulation des weiteren Rollwegs erlauben, nicht sämtliche mit den bekannten Sensoreinrichtungen grundsätzlich erfassbaren Bewegungsmessgrößen eignen. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass bei einem Putt eines Golfspielers der Ball zunächst eine hüpfende und gleitende Bewegung über den künstlichen Untergrund ausführt, bis der Ball durch die von dem künstlichen Untergrund auf den Ball wirkenden Kräfte in eine zunächst schlupfbehaftete Rollbewegung und anschließend in eine schlupffreie Rollbewegung versetzt wird. Zur Bestimmung für die Simulation möglichst geeigneter Bewegungsparameter sollten die Bewegungsmessgrößen möglichst ausschließlich eine schlupffreie Bewegung abbilden. Bei dem künstlichen Untergrund handelt es sich um einen Bereich eines Simulators, auf dem der Ball in die Rollbewegung versetzt und die Rollbewegung mit Hilfe der Sensoreinrichtung erfasst wird. Der künstliche Untergrund ist vorteilhafterweise so beschaffen, dass eine möglichst gleichförmige Rollbewegung erreicht werden kann. Erfindungsgemäß ist der künstliche Untergrund derart ausgestaltet, dass Eigenschaften des künstlichen Untergrunds vergleichbar zu den entsprechenden Eigenschaften eines realen Untergrunds, wie beispielsweise eines Grüns eines Golfplatzes, sind. Der künstliche Untergrund kann erfindungsgemäß aus Kunststoffen oder natürlichen Materialien hergestellt sein.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, dass eine möglichst genaue Simulation der Rollbewegung des Balls durch die Steuerungseinrichtung erfolgen kann, da ausschließlich solche Bewegungsmessgrößen zur Bestimmung der Bewegungsparameter verwendet werden, die nach Durchlaufen des Einrollwegs erfasst werden und eine möglichst schlupffreie Rollbewegung beschreiben. Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Einrollweg so bemessen ist, dass der Ball eine vollständig schlupffreie Rollbewegung durchführt.
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Um den Einrollweg möglichst einfach bestimmen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Einrollweglänge oder ein Endpunkt des Einrollwegs vorgegeben ist. Mit Hilfe geeigneter Versuche, beispielsweise durch die Erfassung von Putts verschiedener Golfspieler auf dem künstlichen Untergrund eines zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Simulators, kann eine Einrollweglänge bestimmt werden, nach der der Ball üblicherweise in eine im Wesentlichen schlupffreie Rollbewegung übergegangen ist, wobei die Einrollweglänge erfindungsgemäß beispielsweise die Weglänge beschreiben kann, nach der ein vorgegebener Prozentsatz und vorteilhafterweise 90 % der abgeschlagenen Golfbälle in eine schlupffreie Rollbewegung übergegangen sind. Auf diese Weise wird erreicht, dass in den meisten Fällen ausschließlich solche Bewegungsmessgrößen zur Bestimmung der Bewegungsparameter herangezogen werden, die eine möglichst exakte Bestimmung der weiteren Rollbewegung des Balls erlauben.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Durchlaufen des Einrollwegs durch die Steuerungseinrichtung bestimmt wird. Auf diese Weise kann automatisch bestimmt werden, dass die nachfolgend aufgezeichneten Bewegungsmessgrößen zur Bestimmung der Bewegungsparameter verwendet werden können. Vorteilhafterweise wird das Durchlaufen des Einrollwegs oder das Erreichen des Endpunkts messtechnisch erfasst. Die Steuerungseinrichtung wertet die entsprechenden messtechnisch erfassten Messwerte aus und bestimmt auf Grundlage dieser Messwerte das Durchlaufen des Einrollwegs bzw. das Erreichen des Endpunkts. Auf diese Weise ist es auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Erfassung der für die Bestimmung der Bewegungsparameter geeigneten Bewegungsmessgrößen, die nachfolgende Bestimmung der Bewegungsparameter sowie die Simulation der weiteren Rollbewegung automatisch von der Steuerungseinrichtung ausgeführt wird, nachdem der Ball den Einrollweg durchlaufen oder den Endpunkt erreicht hat. Vorteilhafterweise weist die Steuerungseinrichtung einen Stand-By-Zustand auf, während dessen die Steuerungseinrichtung ausschließlich auf Grundlage der erfassten Messgrößen überwacht, ob ein Ball den Einrollweg durchläuft bzw. den Endpunkt erreicht.
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Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass ein Endpunkt des Einrollwegs von der Steuerungseinrichtung auf Grundlage mindestens eines aus den Bewegungsmessgrößen bestimmten Einrollparameters bestimmt wird. Das Durchlaufen des Einrollwegs bzw. das Erreichen des Endpunkts des Einrollwegs kann durch die Steuerungseinrichtung beispielsweise durch Bestimmung der bereits durchlaufenen Rollweglänge ermittelt werden, wobei zur Bestimmung der Bewegungsparameter die Bewegungsmessgrößen herangezogen werden, die nach Durchlaufen der Einrollweglänge aufgezeichnet werden. Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Einrollparameter einen Grad der schlupffreien Rollbewegung des Balls abbildet. Der Endpunkt kann auf Grundlage dieses Einrollparameters vorteilhafterweise dadurch bestimmt werden, dass die Rollbewegung des Balls ausreichend schlupffrei ist und der Einrollparameter daher ein vorgegebenes Einrollkriterium erfüllt.
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Die für die Bestimmung der Bewegungsparameter geeigneten Bewegungsmessgrößen können besonders einfach dadurch ermittelt werden, dass der Sensorerfassungsbereich an einen Einrollbereich angrenzt, der vom Startpunkt aus entlang des Einrollwegs führt, so dass die beim Eintritt in den Sensorerfassungsbereich erfassten Bewegungsmessgrößen zur Bestimmung der Bewegungsparameter herangezogen werden können. Dadurch, dass die Sensoreinrichtung so ausgestaltet ist bzw. der Sensorerfassungsbereich so vorgegeben ist, dass mit Hilfe der Sensoreinrichtung Bewegungsmessgrößen des Balls erst nach Durchlaufen der Einrollweglänge bzw. nach Erreichen des Endpunkts erfasst werden, kann auf besonders einfache Weise erreicht werden, dass die erfassten Bewegungsmessgrößen üblicherweise eine schlupffreie Rollbewegung des Balls charakterisieren.
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Um das Durchlaufen des Einrollwegs zu bestimmen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Einrollmessgrößen des Einrollvorgangs mit einer Einrollsensoreinrichtung bestimmt werden, wobei das Erreichen des Endpunkts bzw. das Durchlaufen des Einrollwegs auf Grundlage der Einrollmessgrößen von der Steuerungseinrichtung bestimmt wird. Die Bestimmung des Erreichens des Endpunkts bzw. des Durchlaufens des Einrollwegs ist ohne weiteres auch auf Grundlage einfacher Einrollsensoreinrichtungen möglich, da zu diesem Zweck lediglich eine Wegmessung oder auch nur das Erreichen des Endpunkts bestimmt werden muss, während mit Hilfe der Sensoreinrichtung die Rollbewegung des Balls möglichst exakt erfasst werden muss. Die aus dem Stand der Technik bekannten Sensoreinrichtungen, wie beispielsweise Highspeed-Kameras, weisen üblicherweise einen eingeschränkten Sensorerfassungsbereich auf, so dass durch die erfindungsgemäße Verwendung einer separaten Einrollsensoreinrichtung eine optimale Ausrichtung der Sensoreinrichtung auf den Bereich des künstlichen Untergrunds ermöglicht wird, in dem der Ball üblicherweise eine schlupffreie Bewegung ausführt und wobei gleichzeitig die durch die Verwendung einer zusätzlichen Einrollsensoreinrichtung entstehenden Kosten möglichst gering gehalten werden können.
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Eine besonders einfache Erfassung des Erreichens des Endpunkts wird vorteilhafterweise dadurch ermöglicht, dass es sich bei der Einrollsensoreinrichtung um eine Lichtschranke handelt.
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Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung mindestens eine Hochgeschwindigkeitskamera und/oder mindestens ein Radarsystem und/oder mindestens ein Lidarsystem aufweist. Mit Hilfe dieser Erfassungssysteme und Sensoreinrichtungen ist eine hochpräzise Erfassung der erforderlichen Bewegungsmessgrößen möglich.
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Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine erste Hochgeschwindigkeitskamera mit einem ersten Sensorerfassungsbereich aufweist, wobei der erste Sensorerfassungsbereich so ausgerichtet ist, dass mit der ersten Hochgeschwindigkeitskamera ein auf eine vorgegebene und senkrecht ausgerichtete Rollachsenebene projizierter Bewegungsanteil des Balls erfassbar ist, wobei eine bevorzugte Rollrichtung des Balls in der Rollachsenebene liegt, und dass die Sensoreinrichtung eine zweite Hochgeschwindigkeitskamera mit einem zweiten Sensorerfassungsbereich aufweist, wobei der zweite Sensorerfassungsbereich so ausgerichtet ist, dass mit der zweiten Hochgeschwindigkeitskamera eine Abweichung von der vorgegebenen Rollrichtung in einer zu der Rollachsenebene orthogonalen Ebene erfassbar ist. Um eine möglichst exakte Erfassung der Bewegungsmessgrößen mit Hilfe von Hochgeschwindigkeitskameras zu erreichen, wird vorteilhafterweise eine bevorzugte Rollrichtung des Balls auf dem künstlichen Untergrund vorgegeben und die erste Hochgeschwindigkeitskamera so ausgerichtet, dass die erste Hochgeschwindigkeitskamera die Rollbewegung des Balls von der Seite her und die zweite Hochgeschwindigkeitskamera die Rollbewegung des Balls von oben aus erfasst. Die erste Hochgeschwindigkeitskamera kann auf diese Weise neben der reinen Rollbewegung unter anderem auch eine hüpfende Bewegung des Balls erfassen und die zweite Hochgeschwindigkeitskamera Abweichungen der Bewegung des Balls von der vorgegebenen Rollrichtung erfassen. Die von den beiden Hochgeschwindigkeitskameras erfassten Bewegungsmessgrößen werden von der Steuerungseinrichtung vorteilhafterweise zusammengeführt, um die Bewegungsparameter zu bestimmen.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Berechnung der Bewegung nur dann erfolgt, wenn ein eine schlupffreie Rollbewegung kennzeichnender und aus dem Bewegungsmessgrößen durch die Steuerungseinrichtung berechneter Rollparameter ein vorgegebenes Rollkriterium erfüllt. Der Rollparameter beschreibt vorteilhafterweise einen Grad der schlupffreien Rollbewegung des Balls. Sobald die Rollbewegung des Balls ausreichend schlupffrei ist und daher das vorgegebene Rollkriterium erfüllt, kann mit Hilfe der erfassten Bewegungsmessgrößen die Simulation durchgeführt werden. Sofern bei Erfassung der Bewegungsmessgrößen noch keine ausreichende Rollbewegung des Balls erreicht ist, ist keine präzise Simulation der weiteren Rollbewegung auf Grundlage der ausgehend von den erfassten Bewegungsmessgrößen ermittelten Bewegungsparameter möglich und das Verfahren wird abgebrochen.
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Es ist aber auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Berechnung der Bewegung grundsätzlich erfolgt, auch wenn der Ball bei der Erfassung der Bewegungsmessgrößen noch keine ausreichend schlupffreie Rollbewegung durchgeführt hat. Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Person durch die Steuerungseinrichtung signalisiert wird, wenn ein eine schlupffreie Rollbewegung kennzeichnender und aus den Bewegungsmessgrößen durch die Steuerungseinrichtung berechneter Rollparameter ein vorgegebenes Rollkriterium nicht erfüllt. Auf diese Weise kann die Person darauf hingewiesen werden, dass die Simulation der Bewegung ungenau ist oder dass die Berechnung der Bewegung nicht erfolgt.
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Um eine möglichst realistisch anmutende Simulation zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Simulationsstartpunkt vorgegeben ist, wobei die Simulation der Rollbewegung auf dem Untergrund von dem Simulationsstartpunkt anhand der berechneten Bewegungsparameter erfolgt. Auf diese Weise kann die Simulation von verschiedenen Simulationsstartpunkten aus erfolgen. Auf diese Weise kann insbesondere die sich bei unterschiedlichen Abschlagspunkten auf einem Grün beim Golf aus einer Topographie des Grüns ergebenden Einflüsse auf die Rollbewegung berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise kann die abschlagende Person den Simulationsstartpunkt vorgeben, bevor der Ball in Bewegung versetzt wird.
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Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Schlagrichtung ausgehend von dem Simulationsstartpunkt vorgebbar ist. Auf diese Weise kann beispielsweise eine erfasste Rollrichtung von einer Schlagrichtung in der Simulation abweichen.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Darstellung auf der Anzeigevorrichtung so ausgerichtet wird, dass eine vorgegebene bevorzugte Rollrichtung des Balls der Schlagrichtung entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine Darstellung der Rollbewegung des Balls auf der Anzeigevorrichtung in der Rollrichtung verläuft, sodass eine möglichst realistisch anmutende Darstellung erreicht wird.
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Eine besondere Schwierigkeit für den Golfspieler beim Putten besteht darin, das Höhenprofil des Grüns zu erfassen und auf Grundlage des Höhenprofils die Rollbewegung des Balls auf dem Grün zu antizipieren. Um eine möglichst realistische Simulation des Puttens zu ermöglichen, ist aus diesem Grund erfindungsgemäß eine dreidimensionale Darstellung des Grüns vorgesehen. Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die dreidimensionale Darstellung des Grüns angezeigt wird, bevor der Ball in Bewegung versetzt wird. Zu diesem Zweck kann die dreidimensionale Darstellung des Grüns auf der Anzeigeeinrichtung erfolgen. Es ist aber auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine dreidimensionale Darstellung des Untergrunds auf einer 3-D-Anzeigevorrichtung dargestellt wird, bevor der Ball in Bewegung versetzt wird. Bei der 3-D-Anzeigevorrichtung handelt es sich vorteilhafterweise um eine 3-D-Brille.
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Die Erfindung betrifft auch einen Simulator zur Durchführung des Verfahrens, wobei der Simulator einen Spielbereich, eine Sensoreinrichtung, eine Steuerungseinrichtung und eine Anzeigevorrichtung aufweist. Der Simulator bzw. die Komponenten des Simulators weisen erfindungsgemäß die voranstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung des Verfahrens beschriebenen Eigenschaften unabhängig oder in Kombination miteinander auf. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Simulator eine Einrollsensoreinrichtung aufweist. Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Simulator eine 3-D-Anzeigevorrichtung aufweist. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Simulators ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine erste Hochgeschwindigkeitskamera mit einem ersten Sensorerfassungsbereich aufweist, wobei der erste Sensorerfassungsbereich so ausgerichtet ist, dass mit der ersten Hochgeschwindigkeitskamera ein auf eine vorgegebene und senkrecht ausgerichtete Rollachsenebene projizierter Bewegungsanteil des Balls erfassbar ist, wobei eine bevorzugte Rollrichtung des Balls in der Rollachsenebene liegt, und dass die Sensoreinrichtung eine zweite Hochgeschwindigkeitskamera mit einem zweiten Sensorerfassungsbereich aufweist, wobei der zweite Sensorerfassungsbereich so ausgerichtet ist, dass mit der zweiten Hochgeschwindigkeitskamera eine Abweichung von der vorgegebenen Rollrichtung in einer zu der Rollachsenebene orthogonalen Ebene erfassbar ist.
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Im Folgenden werden wesentliche Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines geeigneten Simulators nochmals anhand einer Golf-Putt-Simulation beschrieben. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung eines geeigneten Simulators wird es einem Nutzer ermöglicht, Putts beliebiger Länge auf unterschiedlichsten, bildhaft dargestellten, Grünflächen bzw. Grüns auszuführen. Zu diesem Zweck ist das Grün, auf dem der Putt geplant und ausgeführt wird, in eine reale und eine virtuelle Welt unterteilt.
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In der realen Welt (Abschlag, Messbereich) wird der Ball - ein Golfball - von dem Nutzer, nach Wahl einer Simulationsstartrichtung für den Putt mit einem Putter auf einem geeigneten künstlichen Untergrund regelgerecht gestartet. Der reale Bereich ist den natürlichen Bedingungen auf dem Golfplatz nachempfunden. Als künstlicher Untergrund sind Naturrasen, Kunstrasen, Teppichboden, Putt-Matten geeignet, deren Rolleigenschaften mit einem Stimp-Meter getestet werden. Der Golfball wird von dem Nutzer bewegt wie auf einem realen Grün.
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Ein Loch auf dem Grün als Ziel wird zusammen mit dem Grün in passender Entfernung von einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem Projektor als Bild auf eine geeignete Wand projiziert. Als Orientierungshilfe für die Planung des Putts werden eine Entfernung zum Loch, eine Grünschnelligkeit (Stimp), eine Höhendifferenz und gegebenenfalls eine Windrichtung und -geschwindigkeit in das Bild projiziert und mit Hilfe der Anzeigevorrichtung dargestellt. Für die Festlegung der Simulationsstartrichtung stehen optische Hilfsmittel wie zum Beispiel eine 3D-Brille oder eine Virtual-Reality-Brille zur Verfügung. Mit Hilfe einer elektronischen Markierungsvorrichtung kann die Simulationsstartrichtung vorgegeben und das virtuelle Grün automatisch entsprechend ausrichtet werden, sodass eine bevorzugte Rollrichtung der Simulationsstartrichtung entspricht.
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Nach Vorbereitung und Ausführung des Golfschlags durchläuft der Ball ein Messfenster, in dem die Bewegungsmessgrößen des Balls mittels einer geeigneten Sensoreinrichtung erfasst und in digitalisierter Form einer Steuerungseinrichtung zugeführt werden. Eine auf der Steuerungseinrichtung ausgeführte Software für die Berechnung der weiteren Laufbahn des simulierten Balls auf dem Grün geht von einem Rollzustand des Golfballs aus. Innerhalb des Messfensters sind daher Störungen, die sich als Hüpfen oder Gleiten darstellen, erfindungsgemäß abgeklungen. Ist diese Rollbedingung nicht hinreichend erfüllt, wird eine entsprechende Diagnose mit Hilfe der Anzeigevorrichtung ausgegeben. Aus den erfassten Bewegungsmessgrößen werden Bewegungsparameter berechnet, die als Anfangsbedingungen zur Berechnung der weiteren die Laufbahn des simulierten Balls (Trajektorie, Bewegungspfad, Spur) dienen. Die simulierte Bewegung des Balls wird vorteilhafterweise unmittelbar und möglichst „real-time“ in das Bild des Grüns mit Hilfe der Anzeigevorrichtung projiziert. Dabei soll der Eindruck entstehen, dass der real geschlagene Ball in das Bild hineinläuft und entsprechend den Gesetzen der Mechanik auf dem virtuellen Grün weiterläuft. Der Weg des Balls wird vorteilhafterweise in Echtzeit durch einen rollenden Golfball und seine Spur auf dem Grün mit Hilfe der Anzeigevorrichtung dargestellt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Simulator können durch Aufbau von Trainingshilfen und Verwendung einer entsprechenden Putt-Wiederholungsoption des auf der Steuerungseinrichtung ablaufenden Programms, auch zum Training oder Schlägerfitting verwendet werden. Optional kann der Nutzer sich vor der Ausführung des Mess-Putts, z.B. zu Trainingszwecken, erfolgreiche Spuren abrufen und anzeigen lassen. Zur weiteren Unterstützung können vorteilhafterweise auch Isobaren- bzw. Gradientenkarten des Grüns oder ein sogenannter Aimpoint dargestellt werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt:
- 1 eine schematisch ausschnittsweise dargestellte Ansicht eines Simulators zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein Sensorerfassungsbereich an einen Einrollbereich angrenzt,
- 2 eine schematisch ausschnittsweise dargestellte Ansicht eines Simulators zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein Endpunkt eines Einrollwegs von einer Steuerungseinrichtung auf Grundlage mindestens eines von aus Bewegungsmessgrößen bestimmten Einrollparameters bestimmt wird und
- 3 eine schematisch ausschnittsweise dargestellte Ansicht eines Simulators zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei Einrollmessgrößen eines Einrollvorgangs mit einer Einrollsensoreinrichtung bestimmt werden, wobei das Erreichen eines Endpunkts bzw. das Durchlaufen eines Einrollwegs auf Grundlage der Einrollmessgrößen von einer Steuerungseinrichtung bestimmt wird.
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In 1 ist schematisch ausschnittsweise ein Simulator 1 dargestellt. Der Simulator 1 weist einen Spielbereich 2 auf, auf dem ein Ball 3 durch einen Golfschläger 4 in Bewegung versetzt ist und sich über einen künstlichen Untergrund 5 des Spielbereichs 2 hinwegbewegt. Der künstliche Untergrund 5 besteht aus Kunstrasen. Zudem weist der Simulator 1 eine Sensoreinrichtung 6 auf, die eine Hochgeschwindigkeitskamera 7 umfasst. Des Weiteren weist der Simulator 1 eine nicht dargestellte Steuerungsvorrichtung sowie eine ebenfalls nicht dargestellt Anzeigevorrichtung auf.
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Zur Simulation einer Rollbewegung des Balls 3 auf einem Golfgrün wird der Ball 3 zunächst von einem Startpunkt 8 aus durch eine nicht dargestellte Person mit Hilfe des Golfschlägers 4 in Bewegung versetzt. Die Bewegung des Balls 3 ist in der Figur durch die Darstellung des Balls 3 zu unterschiedlichen und aufeinanderfolgenden Zeitpunkten angedeutet. Ein translatorischer Bewegungsanteil des Balls 3 und ein rotatorischer Bewegungsanteil des Balls 3 sind durch Pfeile 9 und 10 gekennzeichnet. In der Darstellung sind der Ball 3 und die Pfeile 9 und 10 jeweils zu einem Zeitpunkt exemplarisch mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Unmittelbar nachdem der Ball 3 in Bewegung versetzt wurde, führt der Ball 3 zunächst eine hüpfende Bewegung aus, die zu Beginn im Wesentlichen durch einen translatorischen Bewegungsanteil 9 bestimmt ist. Durch von dem künstlichen Untergrund 5 auf den Ball 3 wirkenden Kräfte, geht die translatorische Bewegung 9 zunehmend in die rotatorische Bewegung 10 über, bis der Ball 3 nach Durchlaufen eines Einrollwegs 11 an einem Endpunkt 12 eine schlupffreie Rollbewegung ausführt.
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Mit Hilfe der Sensoreinrichtung 6 werden Bewegungsmessgrößen der Bewegung des Balls 3 in einem in der Darstellung durch zwei gestrichelte Linien gekennzeichneten Sensorerfassungsbereich 13 der Sensoreinrichtung 6 erfasst. Die Bewegungsmessgrößen werden nach der Erfassung von der Steuerungseinrichtung verarbeitet und es werden Bewegungsparameter aus den Bewegungsmessgrößen. Auf Grundlage der Bewegungsparameter wird eine Bewegung des Balls 3 außerhalb des Sensorerfassungsbereichs 13 von der Steuerungseinrichtung berechnet und auf der Anzeigevorrichtung grafisch dargestellt.
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Der Sensorerfassungsbereich 13 grenzt an einen Einrollbereich 14 an, der vom Startpunkt 8 aus entlang des Einrollwegs 11 führt. Auf diese Weise werden die Bewegungsparameter auf Grundlage von Bewegungsmessgrößen bestimmt, die nach Durchlaufen des Einrollwegs 11 des Balls 3 bestimmt wurden, das heißt dass die Bewegungsmessgrößen bei einer schlupffreien Rollbewegung des Balls 3 erfasst werden.
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In 2 ist schematisch ausschnittsweise eine Ansicht eines Simulators 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei ein Endpunkt 12 eines Einrollwegs 11 von einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung auf Grundlage mindestens eines von aus Bewegungsmessgrößen bestimmten Einrollparameters bestimmt wird. Zu diesem Zweck weist eine Hochgeschwindigkeitskamera 7 einer Sensoreinrichtung 6 einen vergleichsweise großen Sensorerfassungsbereich 13 auf, sodass mit Hilfe der Hochgeschwindigkeitskamera 7 auch Bewegungsmessgrößen eines Balls 3 in einem Einrollbereich 14 erfasst werden können.
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3 zeigt eine schematisch ausschnittsweise dargestellte Ansicht eines Simulators 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei Einrollmessgrößen eines Einrollvorgangs mit einer Einrollsensoreinrichtung 15 bestimmt werden, wobei das Erreichen eines Endpunkts 12 bzw. das Durchlaufen eines Einrollwegs 11 auf Grundlage der Einrollmessgrößen von einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung bestimmt wird. Bei der Einrollsensoreinrichtung 15 handelt es sich um eine Lichtschranke 16.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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