JP2017148413A - グリーンスピード計測装置 - Google Patents

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万也 福田
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Abstract

【課題】スティンプメータを用いることなく、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面のグリーンスピードを特定するグリーンスピード計測装置を提供すること。【解決手段】グリーンスピード計測装置10は、センサ131,133,135,137と、速度演算部112と、グリーンスピード演算部113とを備える。センサ131,133,135,137は、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面上を転がるボールを検出する。速度演算部112は、センサ131,133,135,137による検出結果に基づいて、対象面上を転がるボールの速度を算出し、算出結果に基づいて、対象面に係る速度の減速特性を算出する。グリーンスピード演算部113は、減速特性に基づいて、対象面に係るグリーンスピードを特定する。【選択図】図2

Description

本発明は、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面について、当該対象面上を転がるボールの転がりやすさを示すグリーンスピードを計測するグリーンスピード計測装置に関する。
従来、ゴルフのパッティングについてシミュレーション等を行う装置が種々提案されている。
特許文献1に開示された技術によれば、グリーンの傾斜等の特徴データを記録して保有しておき、一方、マット上で打ち出されたボールの停止位置をセンサで検出する。そして、ボールの停止位置に対応するグリーン上の位置にボール画像を表示するとともに、カップインを判定する。
これにより、特許文献1に開示の技術によれば、マット上でパッティングをしているにも関わらず、カップが設けられたグリーン上でパッティングを行う場合のように、カップインするかしないかに興じることができる。
また、特許文献2に開示された技術によれば、マット上で打ったボールの転がりをセンサで検出し、この検出結果と、表示装置に表示されるグリーンの傾斜などの情報とに基づいてボールの軌跡が演算される。すなわち、特許文献2によれば、水平なマット上でボールを打ち出すだけで、グリーンの傾斜などが勘案された湾曲するボールの軌跡が、グリーンと共に表示装置に表示される。
特開2003−305149号公報 特開2006−288416号公報
ところで、グリーンの特性は、グリーン上でのボールの転がり方に影響を与える。主なグリーンの特性としては、傾斜やグリーンスピードを挙げることができる。
傾斜の向きや大きさは、当然ながら当該グリーン上を転がるボールの軌道に影響を与える。
グリーンスピードは、通常、スティンプメータと称される測定器によって測定され、グリーン上でのボールの転がりやすさを示す各グリーンに固有の指標である。グリーンスピードは通常「フィート(ft)」で表され、グリーンスピードの値が大きいグリーンほど、ボールが転がりやすい。
ここで、現実のゴルフ場においては、グリーンスピードはプレイヤーに提示されることが多く、プレイヤーはグリーンスピードを考慮に入れてパッティングを行う。このことを鑑みると、パッティングの練習においても、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面のグリーンスピードを把握した上で当該練習を行うことが、当該練習の実効性を向上させる観点からは好ましい。
なお、特許文献1および特許文献2に開示の技術では、パッティングを行うグリーンに見立てたマット自体のグリーンスピードについては何ら考慮されていない。
そもそも、グリーンに見立てた対象面のグリーンスピードを知らずにどれだけパッティングの練習を行っても、それにより体得できることは当該対象面でのパッティングに関する技量のみである。従って、特許文献1および特許文献2に開示の技術によるパッティング練習では、現実のゴルフ場におけるグリーンでのパッティングにおいては全く応用が利かない。換言すれば、特許文献1および特許文献2に開示の技術では、実効性のあるパッティングの練習は不可能である。
ところで、現在スティンプメータが一般に普及しているとはいい難く、今後もパッティングの練習のためにスティンプメータが一般に普及するとは考え難い。
従って、スティンプメータを用いることなく、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面のグリーンスピードを特定する技術が望まれている。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、スティンプメータを用いることなく、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面のグリーンスピードを特定するグリーンスピード計測装置を提供するものである。
本発明によれば、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面について、当該対象面上を転がるボールの転がりやすさを示すグリーンスピードを計測するグリーンスピード計測装置であって、前記対象面上を転がるボールを検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて、前記対象面上を転がる前記ボールの速度を算出する速度演算部と、前記速度演算部による算出結果に基づいて、前記対象面に係る前記速度の減速特性を算出する特性演算部と、前記減速特性に基づいて、前記対象面に係る前記グリーンスピードを特定するグリーンスピード演算部と、を備えることを特徴とするグリーンスピード計測装置が提供される。
本発明によれば、スティンプメータを用いることなく、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面のグリーンスピードを特定するグリーンスピード計測装置が提供される。
なお、パッティングの練習は、グリーンに見立てた対象面のグリーンスピードを把握した上で行って初めて実効性を有するものとなる。パッティングにより打ち出したボールの停止位置は、当該パッティングが行われた対象面またはグリーンのグリーンスピードにより異なるからである。本発明によれば、スティンプメータを用いずとも対象面のグリーンスピードを特定することができるので、ユーザはどこにおいてもグリーンスピードを考慮したパッティングの練習が可能となる。従って、本発明によれば、グリーンスピードに応じたパッティングの感覚を体得可能な練習を容易に行うことができる。
本発明の実施形態に係るグリーンスピード計測装置を適用したグリーンスピード計測システムの構成例を示す外観図である。 本発明の実施形態に係るグリーンスピード計測装置の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係るグリーンスピード計測装置によるグリーンスピードの特定処理において算出される減速特性の一例を示す図である。 表示装置の表示例を示す図である。 グリーンスピードの特定処理のフローチャートを示す図である。 パッティング領域に係るグリーンスピードの報知の一態様を示す図である。 仮想水平面練習モードにおける表示装置の表示例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。また、以下の説明では、「前」「後」「左」「右」「上」「下」とは、特に断りのない限り、表示装置6を正面側(遊技者側)から見た状態で指称するものとする。
<発明の概要>
まず、実施形態に係るグリーンスピード計測装置10の概要について、図1、図2および図3を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るグリーンスピード計測装置10を適用したグリーンスピード計測システムの構成例を示す外観図である。図2は、本実施形態に係るグリーンスピード計測装置10の構成例を示す図である。図3は、本実施形態に係るグリーンスピード計測装置10によるグリーンスピードの特定処理において算出される減速特性の一例を示す図である。
グリーンスピード計測装置10は、ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面(パッティング領域55)について、当該パッティング領域55上を転がるボール180の転がりやすさを示すグリーンスピードを計測する。
グリーンスピード計測装置10は、検出部(センサ131,133,135,137)と、速度演算部112と、特性演算部(速度演算部112)と、グリーンスピード演算部113とを備える。
センサ131,133,135,137は、パッティング領域55上を転がるボール180を検出する。
速度演算部112は、センサ131,133,135,137による検出結果に基づいて、パッティング領域55上を転がるボール180の速度を算出する。
速度演算部112は、ボール180の速度の算出結果に基づいて、パッティング領域55に係る速度の減速特性を算出する。
グリーンスピード演算部113は、減速特性に基づいて、パッティング領域55に係るグリーンスピードを特定する。
上述の構成によれば、スティンプメータを用いることなく、ゴルフ場のグリーンに見立てたパッティング領域(例えば庭やマットなど)55のグリーンスピードを特定することができる。従って、グリーンスピードを把握した上でパッティングの練習を行うことができる。
なお、現実のゴルフ場においてはグリーンスピードがプレイヤーに提示されることが多い。従って、パッティングの練習においてもパッティング領域55のグリーンスピードを把握しておくことで、当該練習によって現実のゴルフ場においても応用可能なパッティングの技量を体得することができる。
ここで、「対象面」とは、ボール180が転がる面である。
また、「パッティング領域55に係る速度の減速特性」とは、パッティング領域55上を転がるボール180が時間の経過と共に減速していくときの減速の特性を表すものである。
<グリーンスピード計測装置10の構成について>
図1は、本実施形態に係るグリーンスピード計測装置10の構成例を示す外観図である。
本実施形態に係るグリーンスピード計測装置10は、図1に示すように本体10aと、第一撮影部20と、第二撮影部21と、デジタル水準器22と、ボール回収部24と、センサ131、133、135、137と、反射板141、143、145、147とを備える。また、本実施形態に係るグリーンスピード計測装置10は、表示装置6と共にグリーンスピード計測システムを構成する。
本実施形態では、第一撮影部20、第二撮影部21、デジタル水準器22、センサ131、133、135、137、および本体10aは、不図示の短距離無線通信部を備える。本体10aと、第一撮影部20、第二撮影部21、デジタル水準器22、およびセンサ131、133、135、137とは短距離無線通信によってデータの送受信を可能に構成されている。
なお、本体10aと、第一撮影部20、第二撮影部21、デジタル水準器22、およびセンサ131、133、135、137とを有線によって通信可能に接続する構成を採ってもよい。
ここで、図1に示すように、打ち出し位置PPを含む対象面であるパッティング領域55の長手方向をx方向と称し、パッティング領域55の幅方向(短手方向)をy方向と称する。換言すれば、x方向はユーザ50から表示装置6に向かう方向であり、y方向はx方向に対して垂直を成す方向である。
表示装置6は、図1に示す例では液晶表示装置である。なお、表示装置6は液晶表示装置に限られず、どのような画像表示機器を表示装置6として用いてもよい。例えばフロント投影型プロジェクタやリア投影型プロジェクタなどを表示装置6として用いてもよい。
図4は、表示装置6の表示例を示す図である。図4に示す例では、表示装置6には、ユーザ50がボール180を打ち出す打ち出し位置PPから表示装置6(ボール回収部24)までの距離4pだけ、打ち出し位置PPからx方向に進んだ位置から先のグリーン90の画像が表示されている。これにより、パッティング領域55のグリーンスピードを知るために、当該パッティング領域55上でパッティングを行うユーザ50が、あたかもグリーン上でパッティングを行っているかのような臨場感を味わうことができる。
なお、このようなグリーン90の画像を表示装置6に表示させることは必ずしも必要ではなく、表示装置6は主にグリーンスピードをユーザ50に報知するためのものである。また、グリーン90の画像を表示装置6に表示させるとしても、図4に示す例のようにグリーン90上にカップ60を表示する必要は必ずしもない。
具体的には、本実施形態では、表示装置6の横方向(長手方向)における中点の位置が、パッティング領域55の幅方向(y方向)における中点の位置に対応している。また、打ち出し位置PPは、パッティング領域55の幅方向(y方向)における中点に位置している。そして、表示装置6には、現実のゴルフ場で打ち出し位置からグリーンを見たときの見え方に対応する画像が、表示制御部117による制御で表示される。
第一撮影部20は、パッティングを行うユーザ50を表示装置6側(ボール回収部24側)から撮影する。第一撮影部20による撮影で取得される画像は、パッティングによって転がるボール180の、パッティング領域55の幅方向(y方向)における位置を検出することに用いられる。
なお、第一撮影部20による撮影で取得された画像は、短距離無線通信によって本体10aに送信される。
第二撮影部21は、パッティングを行うユーザ50を、当該ユーザ50に対して正対する方向から撮影する。第二撮影部21による撮影で取得される画像は、パッティングによる打ち出しの角度を特定することに用いられる。
なお、第二撮影部21による撮影で取得された画像は、短距離無線通信によって本体10aに送信される。
デジタル水準器22は、重力加速度の方向を検出する加速度検出素子(加速度センサ)を備え、当該デジタル水準器22の設置面の傾斜角度を検出する傾斜センサである。具体的には、デジタル水準器22は、当該デジタル水準器22の設置面(対象面)の法線方向と重力加速度の方向とが成す角度を、当該設置面(対象面)の傾斜角度として検出する。
デジタル水準器22は、ボール180が載置されてパッティングが行われる面であるパッティング領域55の傾斜角度(水平状態からの傾き角度)を検出して、傾斜情報を生成する。デジタル水準器22によって生成された傾斜情報は、短距離無線通信によって本体10aに送信される。
ボール回収部24は、ユーザ50によって打ち出されたボール180を回収するための部材である。パッティングにより打ち出されたボール180は、パッティング領域55上を転がってボール回収部24に入球することで、ボール回収部24によって回収される。
センサ131、133、135、137は、ボール180の通過を検知するための光を、パッティング領域55の上面に沿ってその幅方向に向けて出射すると共に、ボール180からの反射光を受光する光センサである。すなわち、センサ131、133、135、137は、ボール180の通過による光路遮断を検知することで、所定時刻におけるボール180の位置を検出するセンサである。
センサ131、133、135、137は、ボール180が各センサ131、133、135、137に対応するx方向における位置を通過したことと、パッティング領域55の幅方向(y方向)におけるボール180の位置とを検出する。具体的には、センサ131、133、135、137は、各々対向する反射板141、143、145、147に向かう方向(パッティング領域55の上面に沿ってその幅方向)に光を照射し、照射した光がボール180によって反射されたときの反射光を受光する。センサ131、133、135、137は、ボール180からの反射光に基づいて、ボール180の通過を検出するとともに、パッティング領域55の幅方向(y方向)におけるボール180の位置を検出する。
詳細には、センサ131、133、135、137は、照射した光の位相を基準として、ボール180からの反射光の位相のずれに基づいて、パッティング領域55の幅方向(y方向)におけるボール180の位置を検出する。
ここで、反射板141は、図1に示すようにセンサ131の光出射口に対向して設けられている。反射板143は、センサ133の光出射口に対向して設けられている。反射板145は、センサ135の光出射口に対向して設けられている。反射板147は、センサ137の光出射口に対向して設けられている。
すなわち、センサ131と反射板141とは一つの組みを構成し、図1に示すようにパッティング領域55の長手方向(x方向)における同じ位置(同図に示す位置B)に配置されている。
また、センサ133と反射板143とは一つの組みを構成し、図1に示すようにパッティング領域55の長手方向における同じ位置(同図に示す位置C)に配置されている。
また、センサ135と反射板145とは一つの組みを構成し、図1に示すようにパッティング領域55の長手方向における同じ位置(同図に示す位置D)に配置されている。
また、センサ137と反射板147とは一つの組みを構成し、図1に示すようにパッティング領域55の長手方向における同じ位置(同図に示す位置E)に配置されている。
ボール180がセンサ131、133、135、137に対応する位置を通過する時以外は、センサ131、133、135、137は、それぞれ対応する反射板141、143、145、147からの反射光を検出している状態に保たれる。よって、ボール180がセンサ131、133、135、137に対応する位置を通過しない時は、センサ131、133、135、137により検出される被測定物の位置は、一定の値(センサ131、133、135、137と反射板141、143、145、147との間の距離)となる。すなわち、各センサ131、133、135、137に対応する位置を通過して初めて各センサ131、133、135、137による検出値が変化する。
このように構成することで、ボール180の通過以外の光路遮断によるセンサ131、133、135、137の誤動作を防止できる。
なお、反射板141、143、145、147としては、センサ131、133、135、137からの照射光を反射して、その位置がセンサ131、133、135、137によって検出されうるものであれば任意の部材を用いることができる。
また、互いに対向するセンサ131、133、135、137と反射板141、143、145、147との距離は適宜設定することができ、例えば50cm〜2m程度とすることが好ましい。
ところで、図1に示すようにパッティング領域55の長手方向(x方向)における打ち出し位置PPの位置を位置Aとする。また、パッティング領域55の長手方向におけるボール回収部24の位置を位置Eとする。
本実施形態では、図1に示すように、位置A−B間の距離、位置B−C間の距離、位置C−D間の距離、および位置D−E間の距離は、いずれも距離pである。
<グリーンスピード計測装置10のシステム構成について>
図2は、グリーンスピード計測装置10のシステム構成例を示す図である。同図に示すように、グリーンスピード計測装置10の本体10aは、操作入力部101と、記憶部105と、特性データベース107と、CPU110と、タッチパネル式表示部126と、RAM118と、ROM119と、を有する。
操作入力部101は、ユーザによる入力操作を受け付け、当該入力操作に基づく操作信号を生成してCPU110に出力する。具体的には、操作入力部101としては、例えばキーボードやマウス装置などを挙げることができる。
タッチパネル式表示部126は、画像を表示する表示部としての機能と、ユーザによる入力操作を受け付け、当該入力操作に基づく操作信号を生成してCPU110に出力する操作入力部としての機能とを有する。
CPU110は、グリーンスピード計測装置10の各部を統括的に制御する。
また、CPU110について本実施形態に特有の処理を機能ブロックで表すと、図2に示すようにCPU110は、速度演算部112と、グリーンスピード演算部113と、軌道演算部114と、表示制御部117とを備える。
CPU110は、ROM(Read Only Memory)119に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、上述の各機能ブロックに係る機能を実現するとともに、当該グリーンスピード計測装置10の種々の機能を実現する。
記憶部105は、当該グリーンスピード計測装置10の設定に係る情報や特定したグリーンスピードなどを記憶する。また、記憶部105は、表示装置6にグリーン90を表示させる画像データである表示画像データなどを記憶する。
RAM(Random Access Memory)118は、種々の情報の一時記憶に用いられる。
速度演算部112は、センサ131、133、135、137による検出結果に基づいて、打ち出し位置PPから打ち出されたボール180の速度と方向とを算出する。
具体的には、速度演算部112は、まず、センサ131、133、135、137の検出情報に基づいて、ボール180がx方向における位置B,C,D,Eに位置(通過)した時刻を特定する。
そして、速度演算部112は、位置B−C間の距離pを、位置B−C間を移動するのに要した時間で除して、位置B−C間の平均速度である速度v1を算出する。同様に、速度演算部112は、位置C−D間の距離pを、位置C−D間を移動するのに要した時間で除して、位置C−D間の平均速度である速度v2を算出する。同様に、速度演算部112は、位置D−E間の距離pを、位置D−E間を移動するのに要した時間で除して、位置D−E間の平均速度である速度v3を算出する。
また、速度演算部112は、センサ131、133、135、137による検出結果に基づいて、ボール180が転がる方向(打ち出しの方向)を算出する。
具体的には、速度演算部112は、パッティング領域55の長手方向(x方向)の各位置B、C、D、Eの通過時におけるパッティング領域55の幅方向(y方向)におけるボール180の位置に基づいて、当該ボール180が転がる方向(打ち出しの方向)を算出する。
仮にボール180がx方向に真っ直ぐ転がらずに、x方向に対して角度を成して転がる場合、当該ボール180が位置B−C間、位置C−D間、位置D−E間において実際に転がる距離pxは、距離pよりも長くなる。
従って、この場合は、上述の処理で算出した速度v1、v2、v3を補正することが好ましい。具体的には、速度v1、v2、v3をpで除してpxを乗じればよい。なお、距離pの代わりに距離pxを用いて、速度v1、v2、v3を再計算してもよい。
ここで、距離pxは、打ち出し位置PPと、各位置B,C,D,Eでのボール180のy方向における位置と、距離pとに基づいて幾何学的に算出することができる。なお、各位置B,C,D,Eでのボール180のy方向における位置は、上述したようにセンサ131、133、135、137で検出した反射光の位相のずれに基づいて算出してもよく、またはボール180が進む方向を、第一撮影部20による撮影で取得される画像から特定し、当該ボール180が進む方向がx方向に対して成す角度と距離pとに基づいて幾何学的に算出してもよい。
すなわち、速度演算部112は、検出部(センサ131、133、135、137)による検出結果に基づいて、対象面(パッティング領域55)上を転がるボール180の方向を算出し、この方向に基づいて、パッティング領域55上を転がるボール180の速度v1、v2、v3を補正する。これにより、ボール180がパッティング領域55上を転がる実際の長さが算出されるため、パッティング領域55のグリーンスピードをより正確に求めることができる。
さらに、速度演算部112は、速度v1と速度v2と速度v3とに基づいて、ボール180の速度がどのように減少していくかを示す減速特性を算出する。具体的には、速度演算部112は、パッティング領域55上におけるボール180の速度vの経時的な変化を示す曲線を、カーブフィッティング(曲線あてはめ)を行うことで算出する。カーブフィッティングの具体的な手法は何ら限定されないが、例えば内挿、外挿、および回帰分析などを挙げることができる。
本実施形態では下記の式(1)で示される減衰曲線を回帰曲線(近似曲線)とし、当該式(1)中の減衰率λをパッティング領域55に係る減速特性として算出する。ここで減衰率λは対象面(パッティング領域55)に固有の値である。すなわち、同一の対象面(パッティング領域55)であればボール180の打ち出し態様が異なる場合であっても、同一の減衰率λが得られる。
v=A・exp(−λt) ・・・(1)
上記の式(1)においてvは速度を示す。tは時刻を示す。λは減衰率を示す。Aは打ち出しの強さに依存する係数であり、打ち出されたボール180の初速に対応する。本実施形態においては、パッティングにより打ち出されたボール180の初速を算出する場合は、カーブフィッティングにより算出した減衰曲線に基づいて特定することができる。
なお、近似する減衰曲線は式(1)に示すものに限られず、他の減衰曲線であってもよい。
図3は、カーブフィッティングによって特定された回帰曲線の例を示す図である。図3には、減衰率がλのときの減衰曲線C1と、減衰率がλのときの減衰曲線C2とが示されている。
ここで、v=A・exp(−λt)で表される減衰曲線C1における経時的な減速の割合は、v=A・exp(−λt)で表される減衰曲線C2におけるそれよりも小さい。すなわち、v=A・exp(−λt)で表される減衰曲線C1に対応するパッティング領域55は、v=A・exp(−λt)で表される減衰曲線C2に対応するパッティング領域55よりも、ボール180が転がりやすい。つまり、減衰曲線C1に対応するパッティング領域55は、減衰曲線C2に対応するパッティング領域55よりもグリーンスピードが大きい。詳細は後述するが、グリーンスピード演算部113によって、パッティング領域55の減衰率λからグリーンスピードが一意に特定される。
このように、減速特性(本実施形態では減衰率λ)は、グリーンスピードと密接に関連する概念であり、減衰率λは対象面(パッティング領域55)に固有の値である。従って、同一のパッティング領域55であれば、当該パッティング領域55上で打ち出されたボール180の初速に関わらず同一の減衰率λ(グリーンスピード)が算出される。
なお、パッティングによる打ち出しでなく、例えばボール180を手で転がすことによっても、本実施形態に係るグリーンスピード計測装置10によれば、パッティング領域55のグリーンスピードを適切に求めることができる。
特性データベース107は、速度演算部112によって算出された減衰率λと、グリーンスピードとが対応付けられて記憶されたデータベースである。
通常、対象面に係るグリーンスピードの特定にはスティンプメータが使用されるところ、本実施形態ではグリーンスピード演算部113が特性データベース107を参照してグリーンスピードを特定する。
特性データベース107は、例えば、予め種々の対象面をサンプルとしてスティンプメータを使用してグリーンスピードを特定し、かつ、それら対象面に係る減衰率λを算出し、それらグリーンスピードの値と減衰率λの値とを対応付けて格納することで生成される。
なお、本実施形態において減衰率λは、パッティング領域55に係る速度の減速の特性を示す減速特性である。
すなわち、グリーンスピード計測装置10は、減速特性とグリーンスピードとの関係を示す相関情報を保持する情報保持部(特性データベース107)を含む。
なお、特性データベース107には、例えば7フィートから15フィートの範囲のグリーンスピードについて、グリーンスピードの値と減衰率λの値とが対応付けられたデータが格納されていればよい。
グリーンスピードは、例えば0.5フィート刻みでサンプリングされて特性データベース107が生成されていてもよい。
グリーンスピード演算部113は、速度演算部112によって算出された減衰率λを特性データベース107と照合して、パッティング領域55のグリーンスピードを特定する。
すなわち、グリーンスピード演算部113は、減速特性(本実施形態では減衰率λ)とグリーンスピードとの関係を示す相関情報と、減速特性とに基づいて、グリーンスピードを特定する。
グリーンスピード演算部113によって特定されたパッティング領域55のグリーンスピードおよび減衰率λは、記憶部105またはRAM118などに記憶されると共に、表示装置6またはタッチパネル式表示部126に表示される。また、後述する軌道演算部114による直進軌道SOの算出に用いることができる。
<グリーンスピードの特定処理について>
図5は、グリーンスピードの特定処理のフローチャートを示す図である。
まず、速度演算部112は、センサ131,133,135,137から検出情報を取得する(ステップS71)。すなわち、ステップS71は、検出情報を取得する検出情報取得工程である。
続いて、速度演算部112は、ステップS71で取得した検出情報に基づいて、上述の処理によって減衰率λを算出する(ステップS73)。すなわち、ステップS73は、減衰率λを算出する減衰率算出工程である。
そして、グリーンスピード演算部113は、ステップS73で算出した減衰率λの値を特性データベース107と照合することによって、当該対象面のグリーンスピードを特定する(ステップS75)。すなわち、ステップS75は、グリーンスピードを特定するグリーンスピード特定工程である。
ここで、CPU110は、グリーンスピードの特定においてパッティング領域55の傾斜を考慮する設定が成されていると判定すると(ステップS77のYES)、グリーンスピード演算部113はデジタル水準器22から傾斜情報を取得する(ステップS79)。そして、グリーンスピード演算部113は、パッティング領域55の傾斜がグリーンスピードに与える影響を相殺するように、当該傾斜情報に基づいて、ステップS75で特定したグリーンスピードの値を補正する(ステップS81)。
以下、ステップS79およびステップS81の処理について、詳細に説明する。
ここで、上述したx方向の軸を回転軸とする回転方向をロール方向とする。また、y方向の軸を回転軸とする回転方向をピッチ方向とする
ステップS79においては、グリーンスピード演算部113は、ピッチ方向に係るパッティング領域55の傾斜情報をデジタル水準器22から取得する。ピッチ方向に係るパッティング領域55の傾きが、当該パッティング領域55のグリーンスピードの特定処理の結果に直接的に大きな影響を与えるからである。
続くステップS81において、グリーンスピード演算部113は、傾斜情報に示される傾斜角度に基づいて、グリーンスピードを補正する。具体的には、例えばパッティング領域55のピッチ方向における傾斜角度と、傾斜角度に対応するグリーンスピードの補正値とが対応付けられて成るデータベースを本体10aに設けておき、当該データベースをグリーンスピード演算部113が参照することで、傾斜角度に対応するグリーンスピードの補正値を特定し、当該補正値によって、ステップS75で算出したグリーンスピードを補正する。
なお、パッティング領域55のロール方向の傾きについては、ボール180がy方向に転がる速度の変化として顕在化する。パッティング領域55のロール方向の傾きを考慮してグリーンスピード演算部113がグリーンスピードを補正する方法について説明する。
速度演算部112は、上述したようにセンサ131、133、135、137の各位置B,C,D,Eにおけるボール180のy方向の位置を算出する。ここで、ボール180のy方向の位置の変化率であるy方向速度が各位置B,C,D,Eにおいて実質的に一定である場合には、グリーンスピード演算部113はパッティング領域55にロール方向の傾きが無いものと判断することができる。そして、各位置B,C,D,Eにおけるボール180のy方向速度が徐々に増加する場合には、グリーンスピード演算部113はパッティング領域55がy方向に下り傾斜していると判断することができ、逆に各位置B,C,D,Eにおけるボール180のy方向速度が徐々に減少する場合には、グリーンスピード演算部113はパッティング領域55がy方向に上り傾斜していると判断することができる。そしてグリーンスピード演算部113は、ボール180のy方向速度の上記の増加または減少を零に補正した場合の、各位置におけるボール180のy方向の位置を算出する。これにより、パッティング領域55のロール方向の傾きの影響を排除した場合の、言い換えると打ち出し位置PPからの打ち出し方向の影響のみを考慮した、ボール180のy方向における位置が、各位置B,C,D,Eにおいて算出される。これにより、上述した距離pxの計算値からロール方向の傾きの影響が排除されるため、かかる補正後の距離pxに基づいて算出された速度v1、v2、v3を用いて上述のカーブフィッティングを行うことで、パッティング領域55のグリーンスピードをより正確に求めることができる。
すなわち、グリーンスピード計測装置10は、水平面に対する対象面(パッティング領域55)の傾き(傾斜)を検出する水準計(デジタル水準器22)と、グリーンスピード演算部113によって特定されたグリーンスピードを、パッティング領域55の傾きに基づいて補正する補正部(グリーンスピード演算部113)とを備える。これにより、パッティング領域55のグリーンスピードをより正確に求めることができる。
そして、表示制御部117は、ステップS77をNOに分岐した場合には、ステップS75で特定したグリーンスピードを表示装置6に表示してユーザに報知する(ステップS83)。他方、表示制御部117は、ステップS77をYESに分岐した場合には、ステップS81で補正して成るグリーンスピードを表示装置6に表示してユーザに報知する(ステップS83)。
すなわち、グリーンスピード計測装置10は、グリーンスピード演算部113により特定されたグリーンスピードを報知する報知部(表示装置6)を含む。
図6は、対象面(パッティング領域55)に係るグリーンスピードの報知の一態様を示す図である。同図に示す例では、パッティング領域55のグリーンスピードが7フィートであることが表示装置6に表示され、ユーザ50に報知されている。
グリーンスピードを特定してユーザ50に報知することは、仮にパッティング領域55が汎用マットである場合には、ユーザ50がパッティングの練習環境を客観化して把握し、練習の実効性を高めるためには重要な処理である。
なお、パッティング領域55として、仮にグリーンスピードが既知のマットを用いる場合であっても、マットは経年劣化や使用による摩耗でグリーンスピードは変化しうる。従って、本発明によってグリーンスピードの特定と報知を行うことで、ユーザ50は当該マットの現時点でのグリーンスピードを知ることができ、グリーンスピード計測装置10を使用する練習の実効性を高める上で重要である。
<仮想水平面における停止位置の報知について>
本実施形態に係るグリーンスピード計測装置10は、上述のグリーンスピードの特定処理によって特定されたグリーンスピードを用いて直進軌道SOを演算して報知する仮想水平面練習モードを有する。
ここで、仮想水平面とは、表示装置6に表示されるグリーン90に対応するグリーンスピードを有する水平面をいう。仮想水平面のグリーンスピードがグリーン90のグリーンスピードに対応するとは、これらのグリーンスピードが互いに同一であるか、または異なるとしても略同一であってどちらのグリーンスピードを用いても直進軌道SOに有意な差を生じない程度の小さな差異であることをいう。
すなわち、仮想水平面練習モードでは、グリーン90に対応するグリーンスピードとして、上述したグリーンスピードの特定処理によって特定されたグリーンスピードの値を用いて、軌道演算部114が直進軌道SOの算出処理を実行し、表示制御部117が仮想水平面と共に当該直進軌道SOを表示装置6に表示させる。
直進軌道SOとは、パッティング領域55のグリーンスピードを有し、かつ、起伏の無い水平面(すなわち上述の仮想水平面)が現実空間に実在すると仮定したとき、当該水平面(以下、実水平面という場合ある)上でボール180が転がる場合の当該ボール180の軌道をシミュレートした結果である。図7に示すように直進軌道SOを転がるボール80aは仮想水平面のグリーンスピードに従って減速していく。
詳細には、軌道演算部114は、速度演算部112により算出されたボール180の速度および方向と、グリーンスピードの特定処理によって特定されたパッティング領域55のグリーンスピードとに基づいて、直進軌道SOを算出する。
ここで、上記の実水平面上で転がるボール180は、打ち出しの方向に直進し、パッティング領域55のグリーンスピードに対応する減速特性(減衰率λ)に従って減速していく。よって、直進軌道SOの算出においては、速度演算部112により算出されたボール180の初速および方向と、パッティング領域55のグリーンスピードに対応する減速特性(減衰率λ)を勘案するとよい。
すなわち、軌道演算部114は、打ち出し位置を起算位置とし、ボール180が打ち出された時刻から微小単位時間ずつ時間が経過した各時点での仮想水平面上におけるボール80aの位置を、ボール80aが減速して速度が零となるまで算出していく。具体的には、例えば仮想水平面上における奥行方向と幅方向などの二次元直交座標系を想定し、転がるボール80aの各方向の速度成分について、微小単位時間に対応する微小単位区間ごとに減衰率λに従った減速量を減算していくことで、微小単位時間ずつ時間が経過した各時点での仮想水平面上におけるボール80aの速度および方向と位置とが算出される。このようにして算出されるボール80aの位置の軌跡が直進軌道SOである。
詳細には、表示制御部117は、転がるボール80aの表示を単位時間刻みで固定していくことで、当該ボール80aの速度が零となるまでの当該ボール80aの軌道を表示装置6に表示させる。このようなボール80aの残像表示によって軌道を示す態様によれば、当該ボール80aが減速していく様子も表されるため、ユーザはボール80aの軌道のみならず、当該ボール80aの速度に関する情報も得ることができる。
図7は、仮想水平面練習モードにおける表示装置6の表示例を示す図である。仮想水平面練習モードにおいては、打ち出し位置PPを中心とする同心円状の距離指標が表示される。なお、打ち出し位置PP自体は、パッティング領域55上に存在するので表示装置6には表示されない。図7に示す例では、同心円状の距離指標として、半径5メートルの同心円CC1、半径10メートルの同心円CC2、半径15メートルの同心円CC3が表示装置6に表示されている。
これにより、ユーザ50が打ち出し位置PPから打ち出したボール180が、パッティング領域55と同じグリーンスピードを有する仮想水平面において何メートル地点で停止するかがユーザに報知される。従って、パッティング領域55のx方向における長さが例えば2メートル程度であったとしても、ユーザ50がパッティングにより打ち出したボール180が停止する位置を含む程度に充分に長いパッティング領域55上でパッティングを行っているかのような練習をすることができる。
また、仮想水平面練習モードによって、ユーザ50は、所望の距離だけまっすぐにボール180を打ち出す練習をすることができる。
なお、同心円上の距離指標としては、必ずしも半径が5メートルずつ異なる複数の同心円とする必要はなく、例えば半径が1メートルずつ異なる複数の同心円としてもよい。
<本発明の変形例について>
ここまで図1から図7を用いて説明される実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
<第一変形例>
上述の実施形態では、グリーンスピード演算部113は、速度演算部112によって算出された減速特性である減衰率λと、グリーンスピードとが対応付けられて記憶された特性データベース107を参照して、パッティング領域55のグリーンスピードを特定するが、特性データベース107は必須の構成要件ではない。
例えば、減速特性である減衰率λとグリーンスピードとの相関関係を表す式を算出し、当該式を用いて減衰率λからグリーンスピードを算出してもよい。
<第二変形例>
上述の実施形態では、パッティング領域55に係る速度の減速特性として、ボール180の速度vの経時的な変化を近似した減衰曲線を表す式(1)における減衰率λを用いているが、減速特性は減衰率λに限られない。
例えば、上述の速度v1、v2、およびv3の値の組みを減速特性として用いてもよい。
<第三変形例>
上述した実施形態では、ユーザ50が打ち出し位置PPから打ち出したボール180の速度に関する情報を取得するためにセンサ131、133、135,137を用いる構成を採っているが、センサ131、133、135,137は必須の構成要件ではない。すなわち、ユーザ50が打ち出し位置PPから打ち出したボール180の速度に関する情報を検出するための検出部であれば、他の手段を用いてもよい。
<第四変形例>
上述した実施形態では、ボール180の通過を検知する4個のセンサ131、133、135、137を設け、隣接するセンサ(通過検知センサ)の正面をボール180が通過する時刻の差に基づいてボール180の速度v1〜v3を算出することを例示したが、これに限られず通過検知センサの数は3個以下とすることもできる。異なる位置でのボール180の転がり速度が算出されれば減速特性を求めることができるので、グリーンスピードを特定することができる。
また、センサとしてスピードガンなどのドップラー振動計を用いる場合には個々のセンサにてボール180の転がり速度を測定することができるため、2個のセンサの測定結果を用いてグリーンスピードを特定することができる。
さらに、打ち出し位置PPから打ち出されたボール180の最終的な停止位置(以下、最終停止位置という)が特定可能であるという前提のもとであれば、少なくとも一つの転がり速度が算出されればよく、打ち出し位置と最終停止位置と一つの転がり速度から減速特性を求めてグリーンスピードを特定することができる。ここで、ボール180の一つの転がり速度を算出するには、例えば上記の通過検知センサを2個用いてもよく、ドップラー振動計を1個用いてもよい。なお、ボール180の最終停止位置は、例えば第一撮影部20により取得した画像に基づいて算出すればよい。または、予め定められた最終停止位置をユーザ50に報知し、最終停止位置でボール180が停止するようにユーザ50にパッティングさせるかまたはボール180を手で転がすようにさせてもよい。最終停止位置から例えば10%程度ずれた位置にボールが実際には停止したとしても、実用的な精度でグリーンスピードを特定することができる。
本実施形態は以下の技術思想を包含する。
(1)ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面について、当該対象面上を転がるボールの転がりやすさを示すグリーンスピードを計測するグリーンスピード計測装置であって、前記対象面上を転がるボールを検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて、前記対象面上を転がる前記ボールの速度を算出する速度演算部と、前記速度演算部による算出結果に基づいて、前記対象面に係る前記速度の減速特性を算出する特性演算部と、前記減速特性に基づいて、前記対象面に係る前記グリーンスピードを特定するグリーンスピード演算部と、を備えることを特徴とするグリーンスピード計測装置。
(2)前記減速特性と前記グリーンスピードとの関係を示す相関情報を保持する情報保持部を含み、前記グリーンスピード演算部は、前記相関情報と前記減速特性とに基づいて、前記グリーンスピードを特定することを特徴とする(1)に記載のグリーンスピード計測装置。
(3)水平面に対する前記対象面の傾きを検出する水準計と、前記グリーンスピード演算部によって特定された前記グリーンスピードを、前記対象面の傾きに基づいて補正する補正部と、をさらに備えることを特徴とする(1)または(2)に記載のグリーンスピード計測装置。
(4)前記グリーンスピード演算部により特定された前記グリーンスピードを報知する報知部を含むことを特徴とする(1)から(3)のいずれか一つに記載のグリーンスピード計測装置。
(5)前記速度演算部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記対象面上を転がる前記ボールの方向を算出し、前記方向に基づいて、前記対象面上を転がる前記ボールの前記速度を補正することを特徴とする(1)から(4)のいずれか一つに記載のグリーンスピード計測装置。
6 表示装置
10 グリーンスピード計測装置
10a 本体
20 第一撮影部
21 第二撮影部
22 デジタル水準器
24 ボール回収部
50 ユーザ
55 パッティング領域
60 カップ
80a,180 ボール
90 グリーン
101 操作入力部
105 記憶部
107 特性データベース
110 CPU
112 速度演算部
113 グリーンスピード演算部
114 軌道演算部
117 表示制御部
118 RAM
119 ROM
126 タッチパネル式表示部
131、133、135、137 センサ
141、143、145、147 反射板
SO 直進軌道
PP 打ち出し位置

Claims (5)

  1. ゴルフ場のグリーンに見立てた対象面について、当該対象面上を転がるボールの転がりやすさを示すグリーンスピードを計測するグリーンスピード計測装置であって、
    前記対象面上を転がるボールを検出する検出部と、
    前記検出部による検出結果に基づいて、前記対象面上を転がる前記ボールの速度を算出する速度演算部と、
    前記速度演算部による算出結果に基づいて、前記対象面に係る前記速度の減速特性を算出する特性演算部と、
    前記減速特性に基づいて、前記対象面に係る前記グリーンスピードを特定するグリーンスピード演算部と、
    を備えることを特徴とするグリーンスピード計測装置。
  2. 前記減速特性と前記グリーンスピードとの関係を示す相関情報を保持する情報保持部を含み、
    前記グリーンスピード演算部は、前記相関情報と前記減速特性とに基づいて、前記グリーンスピードを特定する
    ことを特徴とする請求項1に記載のグリーンスピード計測装置。
  3. 水平面に対する前記対象面の傾きを検出する水準計と、
    前記グリーンスピード演算部によって特定された前記グリーンスピードを、前記対象面の傾きに基づいて補正する補正部と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のグリーンスピード計測装置。
  4. 前記グリーンスピード演算部により特定された前記グリーンスピードを報知する報知部を含む
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のグリーンスピード計測装置。
  5. 前記速度演算部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記対象面上を転がる前記ボールの方向を算出し、前記方向に基づいて、前記対象面上を転がる前記ボールの前記速度を補正する
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のグリーンスピード計測装置。
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