JP2005328995A - ゴルフ練習機 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成でありながら、プレーヤに実際のゴルフコースにおける臨場感などを一層よく与えることができるゴルフ練習機を提供する。
【解決手段】 模擬クラブ１４の挙動を検出し、検出された模擬クラブ１４の挙動に基づいて仮想のクラブおよび仮想のボールの挙動を示す画像を推定して出力し、プレーヤ１２の視線を示すパラメータを検出し、検出されたパラメータに基づいて背景画像を選択して出力すると共に、出力された挙動を示す画像と背景画像を合成してプレーヤ１２の頭部１２ｈに装着されたヘッドマウントディスプレイ１００上に視認自在に表示させる。
【選択図】 図２０

Description

この発明は、ゴルフ練習機に関する。

近時、プレーヤ（練習者）によってスイングされた模擬クラブの挙動を検出し、検出された模擬クラブの挙動に基づいて仮想のゴルフボールの挙動画像を推定して予め記憶されたゴルフコースの背景画像と合成すると共に、合成された画像をディスプレイ上に表示してプレーヤに視認させるゴルフ練習機が種々提案されている。

そのようなゴルフ練習機としては、実際のゴルフコースでプレイしているような感覚をプレーヤに与えるため、映写機（プロジェクタ）から出力された映像光を比較的大きなディスプレイ（スクリーン）上に投影して画像を表示させるようにしたものがよく知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平５−９２０６０号公報（段落００１０，００１２など） 特開平９−９６７７６号公報（段落０００５，００１０など）

しかしながら、特許文献１，２に記載されるゴルフ練習機にあっては、プレーヤがボールを飛ばす方向にのみディスプレイを備えるような構成であるため、そのディスプレイを大きくしても実際のゴルフコースでプレイしているような感覚（臨場感）をプレーヤに与えることは難しかった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決することにあり、簡易な構成でありながら、プレーヤに実際のゴルフコースにおける臨場感などを一層よく与えることができるようにしたゴルフ練習機を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１にあっては、プレーヤによってスイング自在な模擬クラブを少なくとも備えたゴルフ練習機において、前記模擬クラブの挙動を検出する模擬クラブ挙動検出手段と、前記検出された模擬クラブの挙動に基づいて仮想のクラブおよび仮想のボールの挙動を示す画像を推定して出力する挙動画像出力手段と、前記プレーヤの視線を示すパラメータを検出する視線パラメータ検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて背景画像を選択して出力する背景画像出力手段と、少なくとも前記出力された挙動を示す画像と背景画像を合成して前記プレーヤの頭部に装着されたヘッドマウントディスプレイ上に視認自在に表示する表示手段とを備えるように構成した。

また、請求項２にあっては、さらに、前記プレーヤの頭部の鉛直軸方向に対する傾斜角を示す信号を出力する傾斜角出力手段を備えると共に、前記視線パラメータ検出手段は、前記検出された信号に基づいて前記パラメータを検出するように構成した。

また、請求項３にあっては、さらに、床面上に配置されて前記プレーヤに向けて信号を発信する発信手段と、前記ヘッドマウントディスプレイに配置されて前記発信された信号を受信する受信手段とを備えると共に、前記視線パラメータ検出手段は、前記受信された信号に基づいて前記パラメータを検出するように構成した。

請求項１に係るゴルフ練習機においては、模擬クラブの挙動を検出し、検出された模擬クラブの挙動に基づいて仮想のクラブおよび仮想のボールの挙動を示す画像を推定して出力し、プレーヤの視線を示すパラメータを検出し、検出されたパラメータに基づいて背景画像を選択して出力すると共に、出力された挙動を示す画像と背景画像を合成してプレーヤの頭部に装着されたヘッドマウントディスプレイ上に視認自在に表示させるように構成したので、簡易な構成でありながら、プレーヤに実際のゴルフコースにおける臨場感などを一層よく与えることができる。

請求項２に係るゴルフ練習機においては、さらに、プレーヤの頭部の鉛直軸方向に対する傾斜角を示す信号を出力し、その信号に基づいてプレーヤの視線を示すパラメータを検出するように構成したので、上記した効果に加えて、パラメータを正確に検出することができ、よってより正確な仮想のクラブと仮想のボールを示す画像および背景画像を推定あるいは選択して出力することができ、よってプレーヤにプレイの臨場感などをより一層与えることができる。

請求項３に係るゴルフ練習機においては、さらに、プレーヤに向けて信号を発信する発信手段を床面上に配置し、発信された信号を受信する受信手段をヘッドマウントディスプレイに配置し、その受信された信号に基づいてプレーヤの視線を示すパラメータを検出するように構成したので、請求項２で述べた効果をより一層得ることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係るゴルフ練習機を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係るゴルフ練習機を示す斜視図である。

図１において、符号１０はゴルフ練習機を示す。ゴルフ練習機１０は、プレーヤ（練習者あるいはユーザ）１２によって把持されてスイング自在に構成された模擬クラブ１４と、プレーヤ１２に対して床面Ｆ上などの適宜位置に配置される模擬ボール１６と、プレーヤ１２がのるべき可動打席１８と、ＣＲＴなどからなる表示装置（ディスプレイ）２０より構成される。

図２は、模擬クラブ１４と模擬ボール１６の構造を模式的に示す説明図である。最初に模擬クラブ１４について説明すると、模擬クラブ１４は、図２に示す如く、長さ３０ｃｍ程度の比較的短小の円筒部材からなり、そこにプレーヤ１２によって把持されるべきグリップ部１４ａが形成される。即ち、模擬クラブ１４は、外見上、ほとんどグリップ部１４ａのみからなるような短い円筒部材からなる。

グリップ部１４ａには、受信機２２と、受信機２２が受信した信号（後述）に基づいてグリップ部１４ａ（模擬クラブ１４）を振動させる振動子（衝撃体感手段。具体的には小型モータ）２４が内蔵される。また、模擬クラブ１４の先端面１４ｂの付近には、レーザ光線（信号）を出力（発信）する発信装置（信号出力手段）２６が配置される。

さらに、発信装置２６の配置位置とグリップ部１４ａの間には、プレーヤ１２によって移動自在なリング状の調整用ウェート２８が挿通され、適宜の方法により固定される。

図３は、模擬クラブ１４を、図２において矢印Ａ方向からみたときの側面図である。図３に示す如く、模擬クラブ１４の先端面１４ｂの中心部には、マーク３０が標示される。マーク３０は中央の円環状部３０ａと、その上下方向に所定距離だけ延出した直線部３０ｂからなる図形から構成される。尚、前記したレーザ光線は、発信装置２６のウィンドウ２６ａから出力される。

次いで、模擬ボール１６について説明する。図４は、模擬ボール１６を図２において矢印Ｂ方向からみたときの平面図である。図２および図４に示す如く、模擬ボール１６は、側面視において球体を斜めに切断した半球状を呈すると共に、平面視において矩形状を呈し、その上部に予定されるプレーヤ１２に向けて傾斜させられた傾斜面（平坦面）１６ａを有する。

模擬ボール１６は、模擬クラブ１４に表示されたマーク３０を撮影するＣＣＤカメラ（撮影手段）３６と、発信装置２６から発信されたレーザ光線を検出する複数（具体的には２個）の受光センサ（信号検出手段。図２で図示せず）３８ａ，３８ｂと、ＣＣＤカメラ３６によって撮影された撮影画像などが入力される電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）４０と、ＥＣＵ４０の出力に応じて信号を送信する送信機（図４で図示せず）４２とを備える。尚、ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびカウンタを備えたマイクロコンピュータからなる。

図４によく示す如く、ＣＣＤカメラ３６は、模擬ボールの傾斜面１６ａの中央部付近に配置される。また、受光センサ３８ａ，３８ｂはＣＣＤカメラ３６の左右側に１個ずつ細長く上下に延びると共に、所定距離だけ離間して配置される。尚、図４においてプレーヤ１２の位置を点Ｐで示したとき、プレーヤから見て右側に配置される受光センサを「第１の受光センサ３８ａ」、左側のそれを「第２の受光センサ３８ｂ」とする。

模擬ボールの傾斜面１６ａには、さらに、プレーヤ１２によって操作されてＯＮ状態のとき、ＥＣＵ４０に動作電源を供給させる電源スイッチ４４と、後述するプリモードを実行させる信号を出力するプリモードスイッチ４６と、後述するプレイモードを実行させる信号を出力するスタートスイッチ４８と、プレーヤ１２によって選択されたクラブの種類（ドライバや１番アイアンなど）を示す信号を出力するクラブ選択スイッチ５０およびプレーヤ１２が所望する打席面の傾斜方向および傾斜角度を示す信号を出力する傾斜スイッチ５２（いずれも図２で図示せず）とが適宜位置に配置される。

図５は、図１に示すゴルフ練習機１０を、模擬クラブ１４と模擬ボール１６を構成する各要素のＥＣＵ４０への入出力を中心に示すブロック図である。

ＥＣＵ４０には、スイッチ類（電源スイッチ４４、プリモードスイッチ４６、スタートスイッチ４８およびクラブ選択スイッチ５０）の出力が入力される。さらに、ＥＣＵ４０には、発信装置２６から出力されたレーザ光線を検出したときに受光センサ３８ａ，３８ｂが出力する信号が入力される。尚、レーザ光線の検出回数は、ＥＣＵ４０のカウンタでカウントされる。また、ＥＣＵ４０の入出力は、ＣＡＮ通信などを介して行われる。

また、ＥＣＵ４０には、ＣＣＤカメラ３６を介して撮影された模擬クラブ１４に標示されたマーク３０の撮影画像が入力され、入力された撮影画像に基づいて模擬クラブ１４の挙動を解析し、解析された模擬クラブ１４の挙動に基づいて模擬ボール１６の仮想の弾道を推定し、推定結果を表示装置２０に出力する。

さらに、ＥＣＵ４０は送信機４２を作動させて信号を送信し、模擬クラブの受信機２２を介して振動子２４を振動させる。

次いで、可動打席１８について説明する。図６は、可動打席１８の構造を示す拡大断面図である。

可動打席１８は、プレーヤ１２がのるべきマット部５６と、マット部５６を傾斜自在に支持する支持部５８と、支持部５８を駆動する複数（具体的には２個）の電動モータ６０ａ，６０ｂと、支持部５８が載置される台座部６２とを備える。尚、台座部側に配置されるモータを「第１のモータ６０ａ」、マット部側のそれを「第２のモータ６０ｂ」とする。第１のモータ６０ａは台座部６２に固定されると共に、第２のモータ６０ｂはマット部５６に固定される。

マット部５６は、人工芝などが植設された弾性材（具体的にはゴム）からなり、プレーヤ１２がのるべきマット５６ａを備え、マット５６ａはマット台５６ｂの上に配置される。マット５６ａとマット台５６ｂの間には、プレーヤ１２の足裏を通じてマット５６ａに作用するプレーヤ１２の体重（荷重）の移動および重心の移動に応じた信号を出力するセンサシート（圧力分布測定センサ。荷重センサ）５６ｃが配置される。センサシート５６ｃはプレーヤ１２のスタンスがスクウェア、オープン、クローズドスタンスのいずれであっても検出できるように、適宜な面積を有したものが使用される。

次に、支持部５８について説明する。図７は、支持部５８を上下方向に分解した状態を示す拡大分解斜視図である。尚、支持部５８の下部であって台座部６２の上面６２ａ（台座部側）に連結される支持部を「第１の支持部５８ａ」、支持部５８の上部であってマット台５６ｂの下面５６ｄ（マット部側）に連結される支持部を「第２の支持部５８ｂ」とする。

図６および図７に示す如く、第１の支持部５８ａは第１のころがり機構６６ａを介して台座部の上面６２ａに連結されると共に、第２の支持部５８ｂは第２のころがり機構６６ｂを介してマット台の下面５６ｄに連結される。

第２のころがり機構６６ｂには、マット台の下面５６ｄと連結する第２の支持部の連結面５８ｂ１に所定の幅と深さを有する上面視において真円形状の溝部６８ｂが形成されると共に、連結面５８ｂ１と対向するマット台の下面５６ｄには所定の幅と深さを有し、溝部６８ｂと同様の真円形状を呈する溝部（図示せず）が形成される。さらに、溝部６８ｂとマット台の下面の溝部を対向させることで形成される空間には、そこに収納可能な複数個（具体的には９０個程度）の玉７０ｂが配置される。尚、第１のころがり機構６６ａの構造も、第２のころがり機構６６ｂと同様である。

支持部５８の説明に戻ると、第１の支持部５８ａは比較的大径のプーリ７４ａを備え、プーリ７４ａの中心部には第１の支持柱７６ａが突設される。第１の支持柱７６ａは、斜めに切断された円筒部材からなり、よって傾斜面（切断面）７６ａ１が形成される。傾斜面７６ａ１の水平方向に対する角度は、適宜設定される。また、第２の支持部５８ｂも第１の支持部５８ａと同じ形状を呈する。

第１の支持部５８ａと第２の支持部５８ｂは、第１の支持柱の傾斜面７６ａ１と第２の支持柱の傾斜面７６ｂ１を対向させ、第３のころがり機構６６ｃを介して連結される。

第３のころがり機構６６ｃも、第１および第２のころがり機構６６ａ，６６ｂと同様に傾斜面７６ａ１が所定の幅と深さを有し、真円形状を呈する溝部７８が形成されると共に、傾斜面７６ｂ１も所定の幅と深さを有し、溝部７８と同様（同径）の真円形状を呈する溝部が形成される。さらに、傾斜面７６ａ１，７６ｂ１の溝部を対向させることで形成される空間には、そこに収納可能な複数個（具体的には３０個程度）の玉８０が配置される。

図６および図８を参照して第１の支持部５８ａと第１のモータ６０ａの関係を説明する。図８は、図６のVIII−VIII線断面図である。第１のモータ６０ａの軸６０ａＳは、比較的小径のプーリ８４ａに巻き掛けられたベルト８６ａを介し、前述した第１の支持部５８ａのプーリ７４ａと接続される。従って、第１の支持部５８ａは、ベルト８６ａによって第１のモータ６０ａの回転出力がプーリ７４ａに伝達されて回転させられる。尚、第２の支持部５８ｂと第２のモータ６０ｂも同様の構造によって、第２のモータ６０ｂの回転出力がプーリ７４ｂに伝達される。

従って、第１のモータ６０ａの駆動により第１の支持部５８ａが回転させられると、第１の支持部５８ａと台座部６２を連結する第１のころがり機構の複数の玉７０ａが、溝部を回転させられる。このように、第１の支持部５８ａと台座部６２は、相対回転自在とされる。

また、第２のモータ６０ｂの駆動により第２の支持部５８ｂが回転させられると、第２の支持部５８ｂとマット台５６ｂを連結する第２のころがり機構の複数の玉７０ｂが、溝部６８ｂを回転させられる。このように、第２の支持部５８ｂとマット台５６ｂも、相対回転自在とされる。

さらに、上記の如く第１および（または）第２の支持部５８ａ，５８ｂが回転させられると、その支持柱７６ａ，７６ｂも同時に回転させられる。それに伴って、第１の支持部５８ａと第２の支持部５８ｂを連結する第３ころがり機構の複数の玉８０は、溝部７８を回転させられる。このように、第１の支持部５８ａと第２の支持部５８ｂ同士も、相対回転自在とされる。

支持部５８を上記のように構成したことで、第２の支持部５８ａに連結されているマット台５６ｂ（マット部５６）をプレーヤ１２が希望する方向や角度に傾斜させることが可能となる。図９は、マット部５６を、同図において左下がりに略１５度傾斜させたときの可動打席１８を示す拡大断面図である。

また、マット部５６と台座部６２から形成された空間の適宜位置には、マット部５６の鉛直軸方向に対する傾斜角度に応じた信号を出力する傾斜センサ９０と、マット部５６の基本位置に対する位置のずれに応じた信号を出力する位置センサ９２とが配置される。

図６の説明に戻ると、マット部５６と台座部６２、より具体的にはマット台の下面５６ｄと台座部の上面６２ａの周囲は蛇腹状の防塵ブーツ９４が張りめぐらされ、その防塵ブーツ９４によって連結される。これにより、マット部５６と台座部６２から形成された空間に配置される制御器（支持部５８、モータ６０など）に異物が侵入するのを防ぐと共に、マット部５６が傾斜させられるときに発生するプレーヤ１２への振動（ショック）を和らげることができ、さらに支持部５８の回転につれてマット部５６自体も回転するのを抑制することができる。

さらに、マット部５６と台座部６２、より具体的にはマット台の下面５６ｄと台座部６２の上面６２ａの中心部は、自在継ぎ手９６によって連結されて固定され、支持部５８の回転につれてマット部５６自体も回転するのを抑制する。尚、自在継ぎ手９６は、支持部の中心部５８ｃに挿通される。

図１０は、図１に示すゴルフ練習機１０を、可動打席１８を構成する各要素のＥＣＵ４０への入出力を中心に示すブロック図である。

ＥＣＵ４０には、模擬ボール１６に配置された傾斜スイッチ５２の出力が入力される。即ち、プレーヤ１２が所望するマット部５６の傾斜方向および傾斜角度（例えば、左下がり１５度あるいは爪先下がり５度など）が傾斜スイッチ５２を介して入力される。ＥＣＵ４０は、入力された傾斜方向および傾斜角度に応じてモータ６０を駆動させ、ベルト８６を介して支持部５８を回転させ、マット部５６を傾斜させる。

また、ＥＣＵ４０には、傾斜センサ９０および位置センサ９２から出力された信号が入力される。ＥＣＵ４０は、マット部５６の現在の傾斜方向、傾斜角度および位置を検出し、マット部５６の過度の傾斜を防止する。

また、ＥＣＵ４０には、センサシート５６ｃからプレーヤ１２の体重あるいは重心の移動に応じた信号が入力される。ＥＣＵ４０は、入力された信号に基づいて体重あるいは重心の移動軌跡を算出し、算出された移動軌跡を表示装置２０に出力し、プレーヤ１２に視認自在に表示する。図１１は、算出されたプレーヤ１２の重心の移動軌跡を示すグラフである。図１１において、符号ＲＦはプレーヤの右足を、ＬＦは左足を、矢印Ｃは算出された重心の移動軌跡を示す。

また、図１２は、算出されたインパクトの時点Ｄの前後におけるプレーヤ１２の各足の体重（荷重）の移動軌跡を示すグラフである。図１２において、破線は検出されたプレーヤの左足による荷重の移動軌跡を、実線は右足のそれを示す。

次いで、図１３フロー・チャートを参照してこの実施例に係るゴルフ練習機の全体的な動作について説明する。図示のプログラムは、プレーヤ１２によって模擬ボール１６に配置された電源スイッチ４４がＯＮされた後、ＥＣＵ４０において所定の周期（例えば、１［ｍｓｅｃ］）ごとに実行される。

まずＳ１０において、傾斜スイッチ５２の出力を読み込む。具体的には、プレーヤ１２が所望するマット部５６の傾斜方向および傾斜角度を読み込む。

次いで、Ｓ１２に進み、読み込んだ傾斜方向および傾斜角度にマット部５６を傾斜させるようにモータ６０を作動（駆動）させ、Ｓ１４に進み、マット部５６が読み込んだ傾斜方向および傾斜角度に傾斜させられたか否か判断する。これは、可動打席１８に配置された傾斜センサ９０および位置センサ９２の出力から判断する。

Ｓ１４で否定されるときはそのままプログラムを終了すると共に、肯定されるときはＳ１６に進み、模擬ボール１６に配置されたクラブ選択スイッチ５０の出力を読み込む。具体的には、プレーヤ１２が選択したクラブ（例えばドライバ、１番アイアンなど）を読み込む。

次いでＳ１８に進み、模擬ボール１６に配置されたスタートスイッチ４８がＯＮ信号を出力しているか、あるいはプリモードスイッチ４６がＯＮ信号を出力しているか否か検出する。即ち、プレーヤ１２が模擬クラブ１４をスイングして模擬ボール１６の仮想の軌道を視認するプレイモードを希望しているのか、あるいはプレイモードの準備を行うプリモードを希望しているのかを判断する。Ｓ１８で否定されるときはプレーヤ１２にプリモードもプレイモードも行う意図がないと判断できるので、そのままプログラムを終了する。

Ｓ１８においてプリモードスイッチ４６のＯＮ信号が検出されたとき、プレーヤ１２がプリモードを望んでいると判断できるので、Ｓ２０に進み、プリモードスイッチ４６がＯＮ信号を出力してから所定時間が経過した後、模擬クラブの先端面１４ｂに標示されたマーク３０をＣＣＤカメラ３６によって撮影させ、その撮影画像が入力される。尚、上記した所定時間は図示しないプログラムによって計測される。

このとき、模擬クラブ１４は、プレーヤ１２によって実際のクラブをスイングした場合に模擬ボール１６（正確には仮想のボール）を打てるであろうと感じられる位置にあり、その先端面１４ａは模擬ボール１６のＣＣＤカメラ３６に向けられた状態にあるとする。尚、プリモードスイッチ４６がＯＮ信号を出力してから所定時間が経過した後に撮影するように構成したのは、模擬ボール１６に配置されたプリモードスイッチ４６を押したプレーヤ１２が、模擬クラブ１４を上記の状態にするまでに要する時間であって適宜設定される。

次いでＳ２２に進み、入力された撮影画像上のマーク３０と基準値を比較する。図１４に示す撮影画像を例にとって説明すると、撮影画像上のマーク３０の中心点３０ｃを原点としたＸ，Ｙ座標において撮影画像の中心点（カメラ原点）Ｅの座標をずれ量（ｄｘ［ｍｍ］，−ｄｙ［ｍｍ］）として算出する（プレーヤ１２からみて左右方向（スイング方向）をＸ軸、前後方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸とする）。尚、カメラ原点Ｅは、模擬ボール１６の中心点、正確にはプレーヤ１２によって打たれる仮想のボールの中心点を示す。

また、撮影画像上のマーク３０の円環状部３０ａの大きさ（面積）と基準円９７の大きさ（面積）を比較してずれ量ｄａ（面積差あるいは面積比など。図１４に斜線で示す）を算出すると共に、直線部３０ｂのＹ軸に対する傾きα１［度］も算出する。従って、上記した「基準値」とは、カメラ原点Ｅ、基準円９７およびＹ軸を含めた意味で用いられる。

次いでＳ２４に進み、算出されたずれ量（ｄｘ，−ｄｙ，ｄａ）および傾きα１に基づいて仮想のボールの打点位置とフェイス角αを推定（算出）する。この打点位置に関して、仮想のフェイスのスイートスポットを基準にして以下説明する

算出されたずれ量ｄｘからスイートスポットに対するＸ軸方向の変位量ｘ［ｍｍ］を、ずれ量−ｄｙからＹ軸方向の変位量ｙ［ｍｍ］を、面積のずれ量ｄａからＺ軸方向の変位量ｚ［ｍｍ］を、傾きα１からフェイス角α［度］を算出する。変位量ｘは、ずれ量ｄｘがそのまま代入される。また、変位量ｙも、ずれ量−ｄｙがそのまま代入される。

Ｚ軸方向の変位量ｚの算出について説明すると、図１４に示す如く、撮影画像上のマークの円環状部３０ａと基準円９７の面積を比較して円環状部３０ａの面積が基準円９７のそれより小さい場合、模擬クラブ１４が、Ｚ軸方向において模擬ボール１６の中心部を仮想のフェイスのスイートスポットで打つことができる位置（基準位置）より離れていると判断することができる。このように、スイートスポットがどの程度離れているかを示すＺ軸方向の変位量ｚは、予めＲＯＭに記憶された計算式にずれ量ｄａを代入して算出される。

逆に、円環状部３０ａの面積が基準円９７のそれより大きい場合、模擬クラブ１４が、Ｚ軸方向において基準位置より近接していると判断することができる。従って、この場合であってもスイートスポットがどの程度近接しているかを示すＺ軸方向の変位量ｚは、予めＲＯＭに記憶された計算式にずれ量ｄａを代入して算出される。尚、変位量ｚは模擬クラブ１４が基準位置より近接しているときを正値とし、模擬クラブ１４が基準位置より離れているときを負値として算出されるようにする。

図１５は、図１４の撮影画像に基づいて算出された変位量を示す説明図である（理解の便宜のため、Ｘ軸方向に関しては図示を省略する）。

図１５に示す如く、算出された変位量点Ｇは、スイートスポットを示す点Ｈの左下部となる。従って、プレーヤ１２が模擬クラブ１４をスイングして現在の模擬クラブ１４の位置を通過した場合、仮想のボール９８の中心点（点Ｇ）の右上部（点Ｈ）にスイートスポットが当たると推定（算出）される。

尚、前述の基準円９７の大きさ（面積）は、プレーヤ１２によって選択されたクラブに応じて変更することとする。実際のクラブはその種類によって寸法（長さ）が異なるので、それに対応した基準円の面積に変更することで、模擬ボール１６の高さ方向のずれ量ｚをより正確に推定することができる。

また、上記において算出されたフェイス角αの定義について説明する。ボールに対する角度を一般にフェイス角というが、算出されたフェイス角αは、図１６（ａ）に示す如く、クラブのフェイス面のＹ軸方向に対する傾きを示す。尚、Ｚ軸方向に対するフェイス角θは、図１６（ｂ）に示す如く、プレーヤ１２によって選択されたクラブによって異なる固有値であって、例えば、１番アイアンは５°などと設定される。

図１３の説明に戻ると、次いでＳ２６に進み、Ｓ２４で算出された変位量ｘ，ｙ，ｚおよびフェイス角αを、表示装置２０に出力するなどしてプレーヤ１２に報知し視認させ、その後プログラムを終了する。このプリモードを何回か行うことで、プレーヤ１２は、模擬クラブ１４をどの位置（状態）にすれば模擬ボール１６を正確に打つことができるか、換言すれば、模擬ボール１６の中心点を模擬クラブ１４の仮想のフェイスのスイートスポットで打つことができるかを把握することができる。

一方、Ｓ１８においてスタートスイッチ４８のＯＮ信号が検出されたときは、プレーヤ１２が実際のスイングを行って計測を行うこと（プレイモード）を意図していると判断できるので、Ｓ２８に進み、模擬ボール１６に配置された第１の受光センサ３８ａにおいて模擬クラブ１４（発信装置２６）から発信されたレーザ光線の検出が２回行われてＥＣＵ４０のカウント値が２以上となったか否か判断する。

このＳ２８の処理について説明すると、プレイモードにおいて第１の受光センサ３８ａによって模擬クラブ１４から発信されたレーザ光線が１回目に検出されるのは、プレーヤ１２がアドレスの状態からテイクバックを開始したときである。その後、第１の受光センサ３８ａによってレーザ光線が２回目に検出される、即ち、ＥＣＵ４０のカウント値が２となるのは、プレーヤ１２が模擬クラブ１４をスイングし、模擬クラブ１４の先端面１４ｂが模擬ボール１６の近傍、即ち、ＣＣＤカメラ３６の近傍を通過する直前である。従って、Ｓ２８の処理において模擬クラブ１４の先端面１４ｂがＣＣＤカメラ３６の近傍を通過する直前か否か判断することができる。

Ｓ２８で否定されるとき、プレーヤ１２はアドレスの状態か、テイクバックあるいはスイングを開始したときと判断できるので、一旦プログラムを終了させる。一方、Ｓ２８で肯定されるときＳ３０に進み、模擬クラブの先端面１４ａに標示されたマーク３０をＣＣＤカメラ３６によって撮影させ、その撮影画像が入力される。

また、マーク３０をＣＣＤカメラ３６によって撮影させている間は、模擬クラブ１４が模擬ボール１６をインパクトの時点と判断することができるので、Ｓ３２に進み、模擬ボール１６に配置された送信機４２を作動させて信号を送信し、模擬クラブ１４に内蔵される受信機２２を介して振動子２４を振動させる。これにより、プレーヤ１２にインパクトの衝撃を体感させると共に、インパクトの瞬間を確認させる。

次いでＳ３４に進み、模擬ボール１６に配置された第２の受光センサ３８ｂによってレーザ光線が検出されてＥＣＵ４０のカウント値が３以上となったか否か判断する。

このＳ３４の処理について説明すると、ＥＣＵ４０のカウント値が３以上となる、別言すれば、第２の受光センサ３８ｂによってレーザ光線が検出されるのは、模擬クラブ１４の先端面１４ｂが模擬ボール１６の近傍、即ち、ＣＣＤカメラ３６の近傍を通過した直後である。従って、Ｓ３４の処理において模擬クラブ１４の先端面１４ｂがＣＣＤカメラ３６の近傍を通過した直後（通過し終わったとき）か否か判断することができる。

Ｓ３４で否定されるときはプログラムを終了し、次回以降のプログラムのＳ３０において、再度、ＣＣＤカメラ３６によって撮影させ、その撮影画像が入力される。

Ｓ３４で肯定されるときＳ３６に進み、送信機４２の作動を停止させる。従って、模擬クラブ１４に内蔵される受信機２２は送信機４２の信号を受信しなくなるので、振動していた振動子２４が停止させられる。これにより、プレーヤ１２にインパクトの瞬間が終了したことを確認させる。

次いでＳ３８に進み、入力された撮影画像上のマーク３０と基準値を比較し、模擬クラブ１４の挙動を解析する。

図１７は、その模擬クラブ１４の挙動の解析処理を示すサブルーチン・フロー・チャートである。

同図を参照して模擬クラブ１４の挙動の解析処理について説明すると、まず、Ｓ１００において、入力された複数枚（回）の撮影画像上のマーク３０の中心点３０ｃとカメラ原点Ｅとの距離が最小、換言すれば、模擬クラブ１４の仮想のフェイスのスイートスポットを示す中心点３０ｃと仮想のボールの中心点を示すカメラ原点Ｅとの距離が最小である撮影画像を抽出する。即ち、上記した２点の間の距離が最小である撮影画像は、模擬クラブ１４が模擬ボール１６にインパクトした時点の撮影画像であると判断することができるので、この抽出された撮影画像に基づいて模擬クラブ１４のインパクトした時点の挙動の解析処理を行うこととする。

次いでＳ１０２に進み、抽出された撮影画像上のマーク３０と基準値を比較する。図１８に示す撮影画像を例にとって説明すると、撮影画像上のマーク３０の中心点３０ｃを原点としたＹ座標においてカメラ原点Ｅの座標のずれ量−ｄｙ［ｍｍ］として算出する。また、撮影画像上のマーク３０の円環状部３０ａと基準円９７の大きさ（面積）を比較してずれ量ｄａを算出すると共に、直線部３０ｂのＹ軸に対する傾きα１［度］も算出する。

次いでＳ１０４に進み、算出されたずれ量（−ｄｙ，ｄａ）および傾きα１に基づいて仮想のボール９８の打点位置（仮想打点位置）を示す変位量ｙ，ｚと、フェイス角α（仮想フェイス角）を推定（算出）する。算出手法は図１３フロー・チャートのＳ２４の処理と同様であるが、変位量ｘを算出しない点で相違している。これはＳ１０４の処理で使用される撮影画像が、前述したようにインパクトした時点の撮影画像であるため、ｘ軸方向（スイング方向）の変位量ｘを不要とした。その他の算出手法に関しては同じなので、説明を省略する。

図１９は、図１８の撮影画像に基づいて算出された変位量を示す説明図である。

図１９に示す如く、算出された変位量を点Ｉは、スイートスポットを示す点Ｈの左下部となる。従って、プレーヤ１２によってスイングされた模擬クラブ１４は、仮想のボール９８の中心点（点Ｉ）の右上部（点Ｈ）にスイートスポットが当たるような挙動であったと推定（算出）される。

次いでＳ１０６に進み、模擬クラブ１４の仮想ヘッドスピードを算出する。具体的には、入力された撮影画像上のマーク３０の中心点３０ｃ全てのＸ座標の変位と、入力された撮影画像を撮影に要した時間に基づいて仮想ヘッドスピードＶを算出する。

図１３フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ４０に進み、算出された模擬ボールの仮想打点位置（図１９の点Ｈ）、仮想ヘッドスピードＶ、および仮想フェイス角αに基づいて模擬ボール１６の仮想の弾道を、予めＲＯＭに記憶された計算式に従って推定する。尚、模擬ボール１６に作用する力の向きは、算出された仮想フェイス角αと選択されたクラブのフェイス角θから算出される。

次いでＳ４２に進み、前記推定された模擬ボールの仮想の弾道を、プレーヤに視認できるように、表示装置２０に出力する。

次いでＳ４４に進み、ＥＣＵ４０のカウント値（カウンタ）を零にリセットし、次回以降のプログラムにおけるプレイモードに備えてプログラムを終了する。

このように、第１実施例に係るゴルフ練習機１０においては、模擬クラブ１４に標示されたマーク３０をＣＣＤカメラ３６を用いて撮影し、撮影された画像に基づいて模擬クラブ１４の挙動を解析し、解析された模擬クラブ１４の挙動に基づいて模擬ボール１６の仮想の弾道を推定し、推定された仮想の弾道をプレーヤ１２に視認自在に表示装置２０に表示させるように構成したので、プレーヤ１２によってスイングされた模擬クラブ１４の挙動を精度よく解析することができ、よってプレイの臨場感などを向上させることができる。

また、模擬クラブ１４からのレーザ光線を検出すると共に、検出されたレーザ信号に応じてマーク３０を複数回撮影するように構成したので、模擬クラブ１４が模擬ボール１６の近傍を通過しているとき、換言すれば、ＣＣＤカメラ３６の近傍を通過している時点を正確に検出することができ、よってマーク３０をタイミングよく撮影することができる。従って、模擬クラブ１４の挙動を精度よく解析することができ、よってプレイの臨場感などを向上させることができると共に、不要なタイミングでの撮影を回避することができる。

また、模擬ボール１６に対する模擬クラブ１４の仮想打点位置（点Ｈ）、仮想ヘッドスピードＶ、および仮想フェイス角αの少なくともいずれかを算出して模擬クラブの挙動を解析するように構成したので、模擬クラブ１４の挙動を一層精度よく解析することができ、よってプレイの臨場感などを向上させることができる。

また、模擬クラブ１４の挙動を解析してインパクトの時点を算出し、算出された時点でプレーヤ１２にインパクトのときの衝撃を体感させるように構成したので、プレーヤ１２は模擬クラブでありながら、実際のクラブでボールを打ったときのインパクトの衝撃を体感することができると共に、インパクトの瞬間も確認することができ、よってプレイの臨場感などをより一層向上させることができる。

また、上記において模擬クラブ１４の仮想ヘッドスピードＶを算出するように構成しているが、実際のクラブのヘッドスピードは、プレーヤ１２が選択するクラブの種類（ドライバや１番アイアンなど）の寸法や重量に応じて変化する。そこで、模擬クラブ１４が調整用ウェート２８を備えると共に、プレーヤ１２によって調整用ウェート２８の固定位置をクラブの種類に応じて変更できるようにしたので、プレーヤ１２は実際のクラブをスイングしたときの状態（感覚）を得ることができ、よって仮想ヘッドスピードＶを精度よく算出することができると共に、プレイの臨場感などをより一層向上させることができる。

また、可動打席１８はプレーヤ１２がのるべきマット部５６と、マット部５６を傾斜自在に支持する支持部５８（第１の支持部５８ａ、第２の支持部５８ｂ）とを備え、その支持部５８は斜めに切断された円筒部材同士（第１の支持柱７６ａ、第２の支持柱７６ｂ）をそれらの切断面（傾斜面７６ａ１，７６ｂ１）が対向するように回転自在に連結されてなるように構成したので、より簡易かつ軽量な構成でありながら、マット部５６を安定して自在に傾斜させ、プレーヤ１２が種々の姿勢をとりつつスイングでき、よってプレイの臨場感などを向上させることができる。

また、プレーヤ１２がスイングしているとき、プレーヤ１２の足裏を通じてマット部５６に作用する体重の移動および重心の移動の少なくともいずれかを示す値を検出し、検出された値に基づいて移動軌跡を算出し、算出された移動軌跡をプレーヤ１２に視認自在に表示装置２０に表示させるように構成したので、上記した効果に加え、プレーヤ１２の体重の移動および重心の移動、あるいはその軌跡をプレーヤ１２に正確に把握させることができ、よってスイングフォームの調整などを効果的に行うことができる。

尚、上記において、振動子２４として小型モータを使用したが、それに限られるものではなく、超音波振動子などであってもよい。

また、プリモードスイッチ４８および選択クラブスイッチ５０などのスイッチ類を模擬ボール１６に配置するように構成したが、模擬クラブ１４に配置してその出力をＥＣＵ４０に入力するような構成であってもよい。

また、変位量ｘ，ｙを算出する際、ずれ量ｄｘ，ｄｙをそのまま用いるように構成したが、適宜な計算式を用いて補正するようにしてもよい。

また、撮影画像上のマークの円環状部３０ａと基準円９７の面積のずれ量ｄａからＺ軸方向の変位量ｚのみを算出するようにしたが、ずれ量ｄａからさらに、模擬クラブ１４の先端面１４ｃが模擬ボール１６の傾斜面１６ａと平行か否かを示す値、例えば、ずれ角度を算出するようにしてもよい。

また、マット５６ａとマット台５６ｂの間隙にセンサシート５６ｃを配置するようにしたが、超小型ロードセルなどを敷き詰めて体重あるいは重心の移動を示す値を検出するようにしてもよい。

また、傾斜スイッチ５２をプレーヤが操作することで任意にマット部５６の傾斜方向および傾斜角度を選択できるようにしたが、ＥＣＵ４０によって模擬ボール１６の仮想の弾道に基づいた仮想の着地点の傾斜を再現する如く、マット部５６を自動的に傾斜させるようにしてもよい。

また、模擬クラブ１４のグリップ部１４ａを円筒部材にするように構成したが、実際のクラブのグリップ部に即した形状にできることはいうまでもない。

また、プレーヤが右利きである場合を想定して説明したが、模擬ボール１６の配置を適宜変更することで左利きの場合にも適合することができることはいうまでもない。

次いで、この発明の第２実施例に係るゴルフ練習機について説明する。

図２０は、第２実施例に係るゴルフ練習機を示す、図１と同様な斜視図である。

第２実施例にあっては、図に示す如く、ＣＲＴなどの表示装置２０に代えて、プレーヤ１２の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ１００を備えるようにした。図２１は、図２０に示すヘッドマウントディスプレイ１００を示す斜視図である。また、図２２は、第２実施例に係るゴルフ練習機１０を、ヘッドマウントディスプレイ１００と模擬ボール１６を構成する各要素の、ＥＣＵ４０と後述する第２のＥＣＵへの入出力を中心に示すブロック図である。

図２０から図２２を参照して第２実施例に係るゴルフ練習機１０を、第１実施例との相違点に焦点を置いて説明すると、ヘッドマウントディスプレイ１００はプレーヤ１２に視認自在となるようにプレーヤの目の付近を覆う液晶画面などからなるディスプレイ１０２と、プレーヤ１２の頭部１２ｈの鉛直軸方向に対する傾斜角度を示す信号を出力する第２の傾斜センサ１０４と、ＥＣＵ４０によって検出された模擬クラブ１４の挙動のデータおよび後述する第２の発信装置１１６から発信される信号Ｌを受信する第２の受信機１０６と、プレーヤ１２の視力に応じたパラメータが入力される視力補助用ダイヤル１０８と、模擬クラブ１４の挙動のデータが入力されて仮想のクラブと仮想のボールの挙動を示す画像を推定して出力すると共に、第２の傾斜センサ１０４および第２の受信機１０６の出力が入力されて背景画像を選択して出力する第２のＥＣＵ１１０と、伸縮あるいは調整自在であって頭部１２ｈを覆いつつディスプレイ１０２を固定するヘッドバンド１１２とを備える。尚、第２のＥＣＵ１１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータからなる。

また、床面Ｆ上に配置された模擬ボール１６は、プレーヤ１２に向けて、より具体的にはアドレスの状態にあるプレーヤ１２の頭部１２ｈ（第２の受信機１０６）に向けて信号（具体的にはレーザ光線）Ｌを発信する第２の発信装置１１６を備える。

また、第２のＥＣＵ１１０には、ヘッドマウントディスプレイ１００に配置された第２の傾斜センサ１０４および視力補助用ダイヤル１０８の出力が入力される。

第２の受信機１０６は第２の発信装置１１６から発信された信号Ｌを受信し、その出力は第２のＥＣＵ１１０に入力される。

第２のＥＣＵ１１０の動作を説明すると、第２のＥＣＵ１１０は、第２の受信機１０６の出力に基づいてプレーヤ１２の視線を示すパラメータを検出する。具体的には、第２の発信装置１１６が発信する信号Ｌは、前述したようにアドレスの状態にあるプレーヤ１２の頭部１２ｈ（具体的には第２の受信機１０６）に向けて発信されるので、第２の受信機１０６によってその信号Ｌが受信されているときは、プレーヤの頭部１２ｈ（より具体的にはプレーヤの視線）は模擬ボール１６に向けられていると推定する一方、第２の受信機１０６によって信号Ｌが受信されていないときは、プレーヤの頭部１２ｈ（プレーヤの視線）は模擬ボール１６に向けられておらず、例えばプレーヤ１２が模擬クラブ１４をスイングした後に模擬ボール１６の仮想の弾道を視認しようとしている状態にあると推定する。

また、第２のＥＣＵ１１０には、第２の傾斜センサ１０４から出力されたプレーヤ１２の頭部１２ｈの鉛直軸方向に対する傾斜角度を示す信号が入力され、第２のＥＣＵ１１０は入力された信号に基づいて頭部１２ｈの傾斜角度を算出し、算出された傾斜角度からもプレーヤの視線を示すパラメータを検出する。

次いで第２のＥＣＵ１１０は、第２の受信機１０６および第２の傾斜センサ１０４の出力に基づいて検出されたプレーヤの視線を示すパラメータに基づいて背景画像を選択する。さらに、第２のＥＣＵ１１０には、ＥＣＵ４０によって検出された模擬クラブ１４の挙動のデータが適宜手法により入力され、入力された挙動のデータに基づいて仮想のクラブおよび仮想のボールの挙動を示す画像を推定する。

次いで第２のＥＣＵ１１０は、選択された背景画像と推定された仮想のクラブおよび仮想のボールの挙動を示す画像を合成してディスプレイ１０２に出力（表示）する。尚、視力補助用ダイヤル１０８の出力に応じて合成された画像が補正される。

図２３は、プレーヤの頭部１２ｈ（プレーヤの視線）が模擬ボール１６に向けられている、即ち、アドレスの状態にあると推定されたときであって、仮想のクラブと仮想のボールの挙動を示す画像と背景画像を表示したディスプレイ１０２の画面を示した説明図である。図に示す如く、ディスプレイ１０２の画面１０２ａは、推定された仮想のクラブ１１８と仮想のボール１２０と、選択された背景画像１２２を合成して出力（表示）される。

図２４は、プレーヤの頭部１２ｈ（プレーヤの視線）が模擬ボール１６に向けられていない、即ち、模擬ボール１６の仮想の弾道を視認しようとして頭部１２ｈを傾けた状態の仮想のクラブ、仮想のボールおよび背景画像を表示したディスプレイ１０２の画面１０２ａを示す、図２３と同様な説明図である。

尚、上記において、ヘッドマウントディスプレイ１００をヘッドバンド１１２を用いて頭部１２ｈに固定するヘッドギアタイプとしたが、ゴーグルタイプ、キャップタイプおよびヘルメットタイプなどの如何なる形状を用いて装着するようにしてもよい。

また、ＥＣＵを模擬ボール１６とヘッドマウントディスプレイ１００にそれぞれ備えるように構成したが、それぞれの制御をどちらかひとつに行なわせるような構成であってもよい。

また、プレーヤ１２の視線を示すパラメータの検出を、第２の受信機１０６および第２の傾斜センサ１０４の出力に基づいて行うように構成したが、プレーヤ１２の視線自体を検出するような装置を用いた構成であってもよい。

また、第１および第２実施例のゴルフ練習機１０においてプレーヤ１２がのるべき打席面を可動させるように構成した（可動打席１８）が、この可動打席１８は必須の構成ではない。可動打席１８に代え、単なるマットなどを使用してもよく、あるいは床面上で使用してもよい。

尚、残余の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。

このように、第２実施例に係るゴルフ練習機１０においては、模擬クラブ１４の挙動を検出し、検出された模擬クラブ１４の挙動に基づいて仮想のクラブ１１８および仮想のボール１２０の挙動を示す画像を推定して出力し、プレーヤ１２の視線を示すパラメータを検出し、検出されたパラメータに基づいて背景画像１２２を選択して出力すると共に、出力された挙動を示す画像と背景画像を合成してプレーヤ１２の頭部に装着されたヘッドマウントディスプレイ１００上に視認自在に表示させるように構成したので、簡易な構成でありながら、プレーヤ１２に実際のゴルフコースにおける臨場感などを一層よく与えることができる。

また、プレーヤ１２の頭部１２ｈの鉛直軸方向に対する傾斜角を示す信号を出力し、その信号に基づいてプレーヤ１２の視線を示すパラメータを検出するように構成したので、上記した効果に加えて、パラメータを正確に検出することができ、よってより正確な仮想のクラブ１１８と仮想のボール１２０を示す画像および背景画像１２２を推定あるいは選択して出力することができ、よってプレーヤ１２にプレイの臨場感などをより一層与えることができる。

また、プレーヤ１２（具体的にはアドレスの状態にあるプレーヤ１２の頭部１２ｈ）に向けて信号Ｌを発信する第２の発信装置１１６を床面Ｆ上に配置し、発信された信号Ｌを受信する第２の受信機１０６をヘッドマウントディスプレイ１００に配置し、その受信された信号Ｌに基づいてプレーヤ１２の視線を示すパラメータを検出するように構成したので、パラメータをより一層正確に検出することができ、よってより正確な仮想のクラブ１１８と仮想のボール１２０を示す画像および背景画像１２２を推定あるいは選択して出力することができる。従って、プレーヤ１２にプレイの臨場感などをより一層与えることができる。

また、第２のＥＣＵ１１０が適宜手法により模擬クラブ１４の挙動の検出を行うと共に、第２の発信装置１１６が模擬ボール１６に対して脱着自在とすれば、模擬クラブ１４、ヘッドマウントディスプレイ１００および第２の発信装置１１６のみで、上記した全ての処理を行うことができる。従って、プレーヤ１２は模擬クラブ１４、ヘッドマウントディスプレイ１００および第２の発信装置１１６を携帯して（移動させて）任意の場所でゴルフの練習を行うことができる。

また、視力補助用ダイヤル１０８の出力に応じて画像を補正するようにしたので、プレーヤ１２の視力を補助することができ、よって眼鏡をつけることなくヘッドマウントディスプレイ１００を使用することができる。

次いで、この発明の第３実施例に係るゴルフ練習機について説明する。

図２５は、第３実施例に係るゴルフ練習機の可動打席を示す部分的に断面にした斜視図である。

従前の実施例との相違点に焦点をおいて説明すると、第３実施例にあっては、図２５に示す如く、可動打席１８のマット部５６に小型アクチュエータ１２６を備えるようにした。

図２６は、第３実施例に係る可動打席１８の構造を示す拡大断面図である。図２６に示す如く、マット台５６ｂとセンサシート５６ｃの間には、小型アクチュエータ１２６が配置される。

小型アクチュエータ１２６は、傾斜スイッチ５２あるいはＥＣＵ４０から出力される信号が入力されると、駆動させられる。前記した信号が入力されると、小型アクチュエータ１２６のロッド１２８が上下動し、それに伴ってロッド１２８と連結しているピストン１３０も上下動するため、マット５６ａを上下動（変位）させることができる。これにより、図２６に破線で示す如く、マット５６ａを連続した曲面に形成できるので、実際のゴルフコースにあるようなアンデュレーション（起伏）をつくることができる。

尚、残余の構成は従前の実施例と同様であるので、説明を省略する。

このように、第３実施例に係るゴルフ練習機にあっては、可動打席１８（マット部５６）に小型アクチュエータ１２６を備えてマット５６ａを変位自在とするようにしたので、より実際のゴルフコースに近い打席を再現することができる。

以上の如く、この発明の第２実施例にあっては、プレーヤ（１２）によってスイング自在な模擬クラブ（１４）を少なくとも備えたゴルフ練習機（１０）において、前記模擬クラブ（１４）の挙動を検出する模擬クラブ挙動検出手段（ＥＣＵ４０）と、前記検出された模擬クラブ（１４）の挙動に基づいて仮想のクラブ（１１８）および仮想のボール（１２０）の挙動を示す画像を推定して出力する挙動画像出力手段（第２のＥＣＵ１１０）と、前記プレーヤ（１２）の視線を示すパラメータを検出する視線パラメータ検出手段（１１０）と、前記検出されたパラメータに基づいて背景画像（１２２）を選択して出力する背景画像出力手段（１１０）と、少なくとも前記出力された挙動を示す画像（１１８，１２０）と背景画像（１２２）を合成して前記プレーヤ（１２）の頭部（１２ｈ）に装着されたヘッドマウントディスプレイ（１００）上に視認自在に表示する表示手段（１１０）とを備えるように構成した。

また、さらに、前記プレーヤ（１２）の頭部（１２ｈ）の鉛直軸方向に対する傾斜角を示す信号を出力する傾斜角出力手段（第２の傾斜センサ１０４）を備えると共に、前記視線パラメータ検出手段（１１０）は、前記検出された信号に基づいて前記パラメータを検出するように構成した。

また、さらに、床面（Ｆ）上に配置されて前記プレーヤ（１２）に向けて信号（Ｌ）を発信する発信手段（第２の発信装置１１６）と、前記ヘッドマウントディスプレイ（１００）に配置されて前記発信された信号（Ｌ）を受信する受信手段（第２の受信機１０６）とを備えると共に、前記視線パラメータ検出手段（１１０）は、前記受信された信号（Ｌ）に基づいて前記パラメータを検出するように構成した。

この発明の第１実施例に係るゴルフ練習機を示す斜視図である。 図１に示す模擬クラブと模擬ボールの構造を模式的に示す説明図である。 図２において模擬クラブを矢印Ａ方向からみたときの側面図である。 図２において模擬ボールの傾斜面を矢印Ｂ方向からみたときの平面図である。 図１に示すゴルフ練習機を、模擬クラブと模擬ボールを構成する各要素のＥＣＵへの入出力を中心に示すブロック図である。 図１に示す可動打席の構造を示す拡大断面図である。 図６に示す支持部を上下方向に分解した状態を示す拡大分解斜視図である。 図６のVIII−VIII線断面図である。 図６に示す可動打席のマット部を傾斜させた状態を示す可動打席の拡大断面図である。 図１に示すゴルフ練習機を、可動打席を構成する各要素のＥＣＵへの入出力を中心に示すブロック図である。 プレーヤの重心の移動軌跡を示すグラフである。 プレーヤの各足の体重（荷重）の移動軌跡を示すグラフである。 図１に示すゴルフ練習機の全体的な動作を示すフロー・チャートである。 図１３フロー・チャートの撮影画像上のマークと基準値を比較する処理を説明した説明図である。 図１４の撮影画像に基づいて算出された変位量を示す説明図である。 フェイス角の定義について説明する説明図である。 図１３フロー・チャートの模擬クラブの挙動の解析処理を示すサブルーチン・フロー・チャートである。 図１７サブルーチン・フロー・チャートの撮影画像上のマークと基準値を比較する処理を説明した説明図である。 図１８の撮影画像に基づいて算出された変位量を示す説明図である。 第２実施例に係るゴルフ練習機を示す、図１と同様な斜視図である。 図２０に示すヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。 図２０に示すゴルフ練習機を、ヘッドマウントディスプレイと模擬ボールを構成する各要素の、ＥＣＵと第２のＥＣＵへの入出力を中心に示すブロック図である。 図２０に示すディスプレイの画面の例を示す説明図である。 図２０に示すディスプレイの画面の例を示す、図２３と同様な説明図である。 第３実施例に係るゴルフ練習機の可動打席を示す部分的に断面にした斜視図である。 図２５に示す可動打席の構造を示す、図６と同様な拡大断面図である。

符号の説明

１０ ゴルフ練習機
１２ プレーヤ
１２ｈ 頭部
１４ 模擬クラブ
４０ ＥＣＵ（模擬クラブ挙動検出手段）
１００ ヘッドマウントディスプレイ
１０２ａ ディスプレイの画面
１１０ 第２のＥＣＵ（挙動画像出力手段、視線パラメータ検出手段、背景画像出力手段、表示手段）
１０４ 第２の傾斜センサ（傾斜角出力手段）
１０６ 第２の受信機（受信手段）
１１６ 第２の発信装置（発信手段）
１１８ 仮想のクラブ
１２０ 仮想のボール
１２２ 背景画像
Ｆ 床面
Ｌ 信号

Claims (3)

1. プレーヤによってスイング自在な模擬クラブを少なくとも備えたゴルフ練習機において、前記模擬クラブの挙動を検出する模擬クラブ挙動検出手段と、前記検出された模擬クラブの挙動に基づいて仮想のクラブおよび仮想のボールの挙動を示す画像を推定して出力する挙動画像出力手段と、前記プレーヤの視線を示すパラメータを検出する視線パラメータ検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて背景画像を選択して出力する背景画像出力手段と、少なくとも前記出力された挙動を示す画像と背景画像を合成して前記プレーヤの頭部に装着されたヘッドマウントディスプレイ上に視認自在に表示する表示手段とを備えることを特徴とするゴルフ練習機。
2. さらに、前記プレーヤの頭部の鉛直軸方向に対する傾斜角を示す信号を出力する傾斜角出力手段を備えると共に、前記視線パラメータ検出手段は、前記検出された信号に基づいて前記パラメータを検出することを特徴とする請求項１記載のゴルフ練習機。
3. さらに、床面上に配置されて前記プレーヤに向けて信号を発信する発信手段と、前記ヘッドマウントディスプレイに配置されて前記発信された信号を受信する受信手段とを備えると共に、前記視線パラメータ検出手段は、前記受信された信号に基づいて前記パラメータを検出することを特徴とする請求項１または２記載のゴルフ練習機。
   

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