JP2009513314A - スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システム - Google Patents

スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システム Download PDF

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Abstract

本発明は、スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システムに係り、より詳しくは、主に室内ゴルフ場に設けられるスクリーンゴルフ施設において、ゴルフ打席の前に設けられた4つの相異なる光線面からゴルフボールとゴルフクラブの角度と速度を正確に測定し、これらよりゴルフボールの予測飛距離と落下地点を三次元画像で表示できるようにしたゴングボールの動的情報測定システムに関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システムに係り、より詳しくは、主に室内ゴルフ場に設けられるスクリーンゴルフ施設において、ゴルフ打席の前に設けられた4つの相異なる光線面からゴルフボールとゴルフクラブの角度と速度を正確に測定し、これらよりゴルフボールの予測飛距離と落下地点を三次元画像で表示できるようにしたゴングボールの動的情報測定システムに関する。
近年、室内ゴルフ練習場の空間的な限界を乗り越えるためのゴルフシミュレーションシステムが開発されている。すなわち、これは、ゴルフ打席に隣接した一定の空間でゴルフボールの速度及び飛行角度などに関する動的情報(Kinetic data)を測定し、これを基にゴルフボールの飛行軌道を予測して、打席の前に設けられたスクリーンに三次元画像として出力するものである。
このとき、ゴルフボールの予測飛行軌道を出力する制御部には実際のゴルフ場のフィールドと同じ画像が入力されていることから、ゴルフプレーヤーはまるで実際にフィールドでゴルフをするような視覚的な効果を得ることができる。このようなゴルフシミュレーションシステムは、通常「スクリーンゴルフ(Screen golf)」と称される。
スクリーンゴルフ具現システムにおける最も重要な技術的要素は、ゴルフボールの飛行軌道と落下地点を正確に予測することであり、このためには限定された空間内でゴルフボールの動的情報をより様々で正確に測定する必要がある。
従来、ゴルフボールの動的情報を測定する種々装置が提案されている。例えば、図1は、米国特許第6,302,802号(登録日、2001.10.16)に記載の光学センサーネット(Optical sensor net)が設けられた携帯用ゴルフトレーニングシステム10を示す。前記携帯用ゴルフトレーニングシステム10は、第1の足部12及び第2の足部14でなるL字形のフレームと、前記第1の足部12の末端に設けられた第1の発光体16と、前記第2の足部14の末端に設けられた第2の発光体18と、前記第1の足部12に沿って分布されており、第2の発光体18から発射される非平行の光線(Non-parallel light rays)を受信する第1の検出器セットと、前記第2の足部14に沿って分布されており、第1の発光体16から発射される非平行光線を受信する第2の検出器セットと、前記検出器セット(Detector set)に連結されており、ゴルフボールとゴルフクラブの相対的な運動情報を検出するデータプロセッサ22と、を備えてなる。
このとき、前記第1の発光体16及び第2の発光体18は、それぞれ非平行光線を発射して実質的に一つの平面からなる非対称的な光学センサーネット20を形成する。ゴルフプレーヤーが打撃エリアでゴルフクラブでゴルフボールを打撃すると、ゴルフボールとゴルフクラブが前記光学センサーネット20を通過することになり、通過中に所定の検出器では光線の受信が遮断される。このとき、データプロセッサ22は、ゴルフボールとゴルフクラブによって光線が遮断された各検出器の位置と遮断時間を測定し、これらに基づいてゴルフボールとゴルフクラブの相対的な運動情報を検出し、ゴルフボールの飛行経路を予測する。データプロセッサ22によって予測されるゴルフボールの飛行軌道は、三次元画像に加工されて打撃エリアの前に設けられたスクリーンに表示される。
ところが、かかる従来のゴルフボールの動的情報測定システムでは、ゴルフボールとゴルフクラブに関する運動情報が光学センサーネット20といった一つの平面上で全て測定されることから、誤差範囲が大きくなり、このため正確な動的情報を得るには限界があった。特に、ゴルフボールの飛行角度を測定するためにはゴルフボールを特定の位置で打撃する必要があり、しかも、単にゴルフボールによる光線の遮断時間を用いてゴルフボールの速度を測定するため、速度に対する誤差範囲が大きいという問題があった。
したがって、本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、スクリーンゴルフのためのシミュレーションシステムにおいて、ゴルフボールの打撃位置に関係なくゴルフボールの飛行角度を正確に測定することができ、同時にゴルフボールの速度に対する誤差範囲を大幅に低減することができるゴルフボールの動的情報測定システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システムにおいて、ゴルフ打席の前で打席300に向けて地面に対して30゜〜70゜の範囲で所定の角度θで平行に設けられた第1の縦バー及び第2の縦バーでなる縦フレームと、前記縦フレームの下端においてそれぞれ平行に設けられた第1の横バー及び第2の横バーでなる横フレームと、前記第1及び第2の縦バーに沿って一列に設けられた第1の縦光センサーグループ及び第2の縦光センサーグループと、前記第1及び第2の横バーに沿って一列に設けられた第1の横光センサーグループ及び第2の横光センサーグループと、前記縦フレームの上端から前記第1及び第2の横光センサーグループ0へ向けてそれぞれライン型レーザービームを発射する第1の縦光発射器及び第2の縦光発射器と、前記横フレームの末端から第1及び第2の縦光センサーグループへ向けてそれぞれライン型レーザービームを発射する第1の横光発射器及び第2の横光発射器と、前記第1及び第2の横光センサーグループと第1及び第2の縦光センサーグループに連結されたデータプロセッサと、を備え、前記第1及び第2の縦光発射器と前記第1及び第2の横光発射器から発射されるライン型レーザービームは、ゴルフ打席の前で打席に向けて地面に対して30°〜70°の範囲で所定の角度θを保持する平行の4つの光線面を形成することを特徴とする。
本発明によれば、スクリーンゴルフのためのシミュレーションシステムにおいて、ゴルフボールの打撃位置に関係なくゴルフボールの飛行角度を正確に測定することができ、同時にゴルフボールの速度に対する誤差範囲を大幅に低減することができ、その結果、ゴルフボールの飛行軌道と落下地点を正確にスクリーンに表示することができる。
従来のゴルフボールの動的情報測定システムを示す図。 本発明による動的情報測定システムの構成を示す図。 本発明による動的情報測定システムにおけるレーザービームによって形成される光線面を示す図。 本発明の好適な実施例による動的情報測定システムを示す図。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。図2は、本発明によるゴルフボール動的情報測定システムの構成を示す図であり、図3は、本発明によるゴルフボール動的情報測定システムにおけるレーザービームによって形成される光線面を示す図であり、図4は、本発明の好適な実施例によるゴルフボール動的情報測定システムを示す図である。
本発明によるゴルフボール動的情報測定システムは、図2に示すように、ゴルフ打席300の前で打席300に向けて地面に対して30゜〜70゜の範囲で所定の角度θで平行に設けられた第1の縦バー110及び第2の縦バー120でなる縦フレーム100と、前記縦フレーム100の下端においてそれぞれ平行に設けられた第1の横バー210及び第2の横バー220でなる横フレーム200と、前記第1及び第2の縦バー110、120に沿って一列に設けられた第1の縦光センサーグループ130及び第2の縦光センサーグループ140と、前記第1及び第2の横バー210、220に沿って一列に設けられた第1の横光センサーグループ230及び第2の横光センサーグループ240と、前記縦フレーム100の上端から前記第1及び第2の横光センサーグループ230、240へ向けてそれぞれライン型レーザービームを発射する第1の縦光発射器150及び第2の縦光発射器160と、前記横フレーム200の末端から第1及び第2の縦光センサーグループ130、140へ向けてそれぞれライン型レーザービームを発射する第1の横光発射器250及び第2の横光発射器260と、前記光センサーグループ130、140、230、240に連結されたデータプロセッサ500と、を備えてなることを特徴とする。
また、前記第1及び第2の縦光発射器150、160と第1及び第2の横光発射器250、260から発射されるライン型レーザービームは、図3に示すようにゴルフ打席300に向けて地面に対して30゜〜70゜の角度θを保持する平行の4つの光線面410、420、430、440を形成することを特徴とする。すなわち、第1の縦光発射器150と第1の横光センサーグループ230との間には第1の光線面410が形成され、第1の横光発射器250と第1の縦光センサーグループ130との間には第2の光線面420が形成され、第2の縦光発射器160と第2の横光センサーグループ240との間には第3の光線面430が形成され、第2の横光発射器260と第2の縦光センサーグループ140との間には第4の光線面440が形成される。
本発明において、前記縦フレーム100と横フレーム200は全体的にL字形をなし、前記光線面410、420、430、440は、前記縦フレーム100と横フレーム200との間でそれぞれ三角形状をなす。縦フレーム100と横フレーム200との間の角度は、特に制限されないが、好ましくは90゜とする。
また、第1の縦バー110及び第2の縦バー120と地面との角度θは、前記光線面410、420、430、440と地面との角度θを決定する要因となる。前記角度θは、特に制限されないが、30゜〜70゜にすると、ゴルフボールの動的情報を最も効果的に測定することができる。
本発明の一実施例では、第1及び第2の縦光発射器150、160が第1及び第2の縦バー110、120の上端を連結する縦連結バー170の上に設けられる。また、第1及び第2の横光発射器250、260は、第1及び第2の横バー210、220の末端を連結する横連結バー270の上に設けられる。
第1の縦光発射器150と第2の縦光発射器160との間、第1の横光発射器250と第2の横光発射器260との間、第1の縦バー110と第2の縦バー120との間、及び第1の横バー210と第2の横バー220との間のそれぞれの間隔R1は、いずれも同一にする。前記間隔R1により、それぞれ第1の光線面410と第3の光線面430との間、及び第2の光線面420と第4の光線面430との間の間隔R1が決定される。前記間隔R1は、特に制限されないが、好ましくは10〜20cmとする。
また、第1の縦バー110と第1の縦光発射器150との間、第2の縦バー120と第2の縦光発射器160との間、第1の横バー210と第1の横光発射器250との間、及び第2の横バー220と第2の横光発射器260との間のそれぞれの間隔R2は、いずれも同一にする。前記間隔R2により、第1の光線面410と第2の光線面420との間、及び第3の光線面と第4の光線面440との間のそれれれの間隔が決定される。前記間隔R2は、特に制限されないが、好ましくは7〜12mmとする。
本発明の光センサーグループ130、140、230、240は、それぞれの縦バー110、120及び横バー210、220上に多数の光センサーが約1.5〜2.5cmの間隔で一列に配列されているもので、それぞれ対応する光発射器150、160、250、260から発射されるレーザービームを受信する。このとき、前記光発射器150、160、250、260から発射されるレーザービームは、外部散乱光やノイズの影響を受けないように10〜30Kzのパルスビーム状に発射され、光センサーグループ130、140、230、240は、前記パルスビームのみを受信するように構成することができる。また、前記パルスビームの周波数の範囲は、プレーヤーの使用ゴルフクラブの種類に応じてデータプロセッサ500に予め設定することができる。前記光センサーグループ130、140、230、240は、データプロセッサ500に連結される。
以下、図3に基づいて本発明の作用及び効果を説明する。
プレーヤーが打席300でゴルフボール600を打撃すると、ゴルフボール600は直線Aを描きながら第1の光線面410〜第4の光線面440の順に通過する。
この際、データプロセッサ500は、各光センサーグループ130、140、230、240のうちレーザービームが遮断された光センサーの通し番号を認識し、第1の光センサーグループ130、230から、ゴルフボール600の中心が通過する第1及び第2の光線面410、420の間に位置する線形軌道(linear trajectory)A上の点A1を把握し、第2の光センサーグループ140、240から、ゴルフボール600の中心が通過する第3及び第4の光線面430、440の間に位置する線形軌道(linear trajectory)A上の点A2を把握する。
次に、データプロセッサ500は、ゴルフボールが通る前記点A1と点A2との間の距離とこの距離を通るのにかかった時間とに基づいてゴルフボール600の速度を算出する。また、前記点A1と点A2を連結する線形軌道A上の直線分(line segment on the linear trajectory A)をベクトルに換算し、ゴルフボールの飛行軌道に対する横角(horizontal angle)と縦角(vertical angle)を求める。このとき、横光センサーグループ230、240のうちレーザービームが遮断された光センサーの位置の変化は、ゴルフボールの線形軌道Aの横角を算出するのに利用され、縦光センサーグループ130、140のうちレーザービームが遮断された光センサーの位置の変化は、ゴルフボールの線形軌道Aの縦角を算出するのに利用される。
一方、クラブヘッド700は、曲線Bを描きながら第1の光線面410〜第4の光線面440の順に通過する。データプロセッサ500は、各光センサーグループ130、140、230、240のうちレーザービームが遮断された光センサーの通し番号を認識し、第1の光センサーグループ130、230から、クラブヘッド700の中心が通過する第1及び第2の光線面410、420の間に位置する曲射弾道(curved trajectory)B上の点B1を把握し、第2の光センサーグループ140、240から、クラブヘッド700の中心が通過する第3及び第4の光線面430、440の間に位置する 曲射弾道(curved trajectory)B上の点B2を把握する。 その次、データプロセッサ500は、クラブヘッド700が通る前記点B1と点B2間の距離におけるクラブヘッドの回転速度と回転角度を算出する。
前記過程を経て、データプロセッサ500は、ゴルフボール600とクラブヘッド700の動的情報を測定し、この動的情報に基づいてゴルフボール600の予測飛距離と予測落下地点を算出し、その後、予測されるゴルフボール600の飛行軌道を三次元画像に加工し、ゴルフ打席300の前に設けられたスクリーン(図示せず)に表示する。
図4は、本発明の好適な実施例による動的情報測定システムを示す図である。同図に示すように、縦連結バー(vertical linkage bar)170と横連結バー(horizontal linkage bar)270を設置することなく、その代わりに横置き台(vertical stand)180を設置した。この場合、第1の縦光発射器150と第2の縦光発射器160のは、第1の縦バー110及び第2の縦バー120の末端にそれぞれ設けられ、第1の横光発射器250と第2の横光発射器260は、第1の横バー210と第2の横バー220の末端にそれぞれ設けられる。
以上、本発明の好適な実施例を挙げて本発明を詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、横フレーム100と縦フレーム200の構造を板体状に構成し、その両端にそれぞれ光センサーグループ130、140、230、240を設置することができる。しかしながら、このような設計変更によって本発明で全く予測できない新しい効果が見出されない限り、その変更は本発明の権利範囲の範ちゅうに属すると理解すべきである。
以上説明したように、本発明は、スクリーンゴルフのためのシミュレーションシステムにおいて、ゴルフボールの打撃位置に関係なくゴルフボールの飛行角度を正確に測定することができ、同時にゴルフボールの速度に対する誤差範囲を大幅に低減することができ、その結果、ゴルフボールの飛行軌道と落下地点を正確にスクリーンに表示することができる。

Claims (5)

  1. スクリーンゴルフのためのゴルフボールの動的情報測定システムにおいて、
    ゴルフ打席の前で打席300に向けて地面に対して30゜〜70゜の範囲で所定の角度θで平行に設けられた第1の縦バー及び第2の縦バーでなる縦フレームと、
    前記縦フレームの下端においてそれぞれ平行に設けられた第1の横バー及び第2の横バーでなる横フレームと、
    前記第1及び第2の縦バーに沿って一列に設けられた第1の縦光センサーグループ及び第2の縦光センサーグループと、
    前記第1及び第2の横バーに沿って一列に設けられた第1の横光センサーグループ及び第2の横光センサーグループと、
    前記縦フレームの上端から前記第1及び第2の横光センサーグループ0へ向けてそれぞれライン型レーザービームを発射する第1の縦光発射器及び第2の縦光発射器と、
    前記横フレームの末端から第1及び第2の縦光センサーグループへ向けてそれぞれライン型レーザービームを発射する第1の横光発射器及び第2の横光発射器と、
    前記第1及び第2の横光センサーグループと第1及び第2の縦光センサーグループに連結されたデータプロセッサと、を備え、
    前記第1及び第2の縦光発射器と前記第1及び第2の横光発射器から発射されるライン型レーザービームは、ゴルフ打席の前で打席に向けて地面に対して30°〜70°の範囲で所定の角度θを保持する平行の4つの光線面を形成することを特徴とする、ゴルフボールの動的情報測定システム。
  2. 光発射器から発射されるレーザービームは10〜30Kzのパルスビーム状に発射され、光センサーグループはこれらのパルスビームのみを受信することを特徴とする、請求項1に記載のゴルフボールの動的情報測定システム。
  3. 縦フレームと横フレームとの間の角度は90゜であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のゴルフボールの動的情報測定システム。
  4. 第1の縦光発射器と第2の縦光発射器との間、第1の横光発射器と第2の横光発射器との間、第1の縦バーと第2の縦バーとの間、及び第1の横バーと第2の横バーとの間のそれぞれの間隔(R1)は、10〜20cmであっていずれも同一であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のゴルフボールの動的情報測定システム。
  5. 第1の縦バーと第1の縦光発射器との間、第2の縦バーと第2の縦光発射器との間、第1の横バーと第1の横光発射器との間、及び第2の横バーと第2の横光発射器との間のそれぞれの間隔(R2)は、7〜12mmであっていずれも同一であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のゴルフボールの動的情報測定システム。
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