JP7190722B1 - ゴルフパッティング練習装置及びゴルフパッティング練習方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】方向算出制御部１１は、センサーアレイのうち、特定の赤外線センサー部がゴルフボールを検出すると、第１の位置表示部の位置と、横バーの中心位置と、特定の赤外線センサー部の位置とに基づいて、第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの方向を算出する。速度算出制御部１２は、速度センサー部の２つの第２の受光部のそれぞれがゴルフボールを検出すると、２つの第２の受光部のそれぞれがゴルフボールを検出した時間差と、２つの第２の受光部の間の距離とに基づいて、第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの速度を算出する。パッティング算出制御部は、算出されたゴルフボールの方向及び速度と、グリーンスピード及び前記パッティングマットの物性を含むパラメータとに基づいて、ゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度とを算出する。【選択図】図３

Description

本発明は、ゴルフパッティング練習装置及びゴルフパッティング練習方法に関する。

近年、ゴルフ人口が増え、家庭内や狭い空間でも手軽にゴルフ競技を楽しめるようにするための仮想のゴルフシミュレーション装置又は練習装置が登場してきている。

ゴルフは、一般的に、ゴルファーが、ティーボックス（Ｔｅｅｂｏｘ）からグリーン（Ｇｒｅｅｎ）までゴルフボールを打撃して、グリーンのホールカップ（Ｈｏｌｅｃｕｐ）にゴルフボールを入れるゲームである。特に、グリーンで行われるパッティングでは、グリーンを正確に把握して、ゴルフクラブに正確な力と方向を与え、ゴルフボールを打たなければならないが、パッティングは、打数を減らすことが出来る非常に難しい部分でもある。このようなパッティングの難しさのために、多くのゴルファーは、パッティングだけを別途練習することが多い。そのため、パッティング練習のための様々なパッティング練習装置が登場している。実際、素晴らしいパッティングストロークの練習のために、多様なセンシング技術を適用した多様な形態のパッティング練習装置が開発され、市場に登場している。

例えば、韓国登録特許第１０－１９５１３３６号公報（特許文献１）には、３Ｄカメラで、マーカーが設けられたパターと、ゴルフボールと、パターのマーカーと対比される色のマットを利用して、パターの動きとゴルフボールの動きを追跡してパッティングされたボールの動きを映像でシミュレーションするパッティングシミュレーション装置が開示されている。

又、特開平０８－０５７０９３号公報（特許文献２）には、打球検出手段と、発音手段と、少なくとも２個の音検出手段と、第１演算手段と、第２演算手段と、第３演算手段と、表示手段と、を備えるゴルフのパット練習装置が開示されている。打球検出手段は、所定の打球点からボールが打たれた時刻を検出し、発音手段は、打球点と同一平面上の所定位置に打球点に対向して設けられ、打球点から打たれたボールが平面を転がって通過又は接触すると音を発生させる。少なくとも２個の音検出手段は、発音手段によって発生した音を検出し、第１演算手段は、各音検出手段によって音が検出された時刻の差及び各音検出手段と発音手段との位置関係に基づき、ボールが発音手段に到達した位置及び時刻を算出する。第２演算手段は、第１演算手段によって算出されたボールの到達位置及び到達時刻と、打球検出手段によって検出された打球時刻と、打球点と発音手段との間の距離とに基づき、ボールの打ち出し速度及び打ち出し角度を算出し、第３演算手段は、第２演算手段によって算出されたボールの打ち出し速度及び打ち出し角度に基づき、打ち出されたボールが予め想定された仮想グリーンを転がる際の運動軌跡及び到達位置を算出する。表示手段は、第３演算手段の演算結果に基づき、仮想グリーン上におけるボールの運動軌跡及び到達位置を表示する。これにより、ゴルフ場以外の場所ではほとんど練習不可能なロングパットを含む各種のパットの練習を、一般家庭の室内において僅かなスペースで練習することが出来るとしている。

又、特開２００６－２８８４１６号公報（特許文献３）には、グリーン記憶手段と、検出手段と、演算手段と、軌跡表示手段と、を有するパター練習装置が開示されている。グリーン記憶手段は、グリーンの状態を記憶し、検出手段は、ボールが転がる方向及び力を検出する。演算手段は、検出手段により検出された方向及び力と、グリーン記憶手段により記憶されているグリーンの状態とに基づいて、ボールの軌跡を演算し、軌跡表示手段は、演算手段による演算結果に応じて、ボールの軌跡を表示する。これにより、任意のグリーン上でパッティングを行うことが出来るとしている。

韓国登録特許第１０－１９５１３３６号公報 特開平０８－０５７０９３号公報 特開２００６－２８８４１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術において、３Ｄカメラを利用したパッティングシミュレーション装置では、３Ｄカメラを設置するための比較的大きな空間の確保やパッティングシミュレーション装置の構成部品の増加による搬送や設置の利便性の低下、３Ｄカメラなどの高価なセンシング装置の搭載による製造コストの上昇、マーカーが設けられた専用パターだけの使用制限等の多くの課題が存在する。

又、特許文献２に記載の技術では、ボールの運動軌跡や到達位置を音に基づいて算出するため、音が発生している環境では、適用することが出来ないという課題がある。更に、特許文献３に記載の技術では、ボールが転がる方向及び力を検出するための特殊な打力・方向センサーが必要であり、簡単に実施することが出来ないという課題がある。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、高価な設備を必要とせずに、パッティング距離やパッティング角度を精度高く測定することが可能なゴルフパッティング練習装置及びゴルフパッティング練習方法を提供することを目的とする。

本発明に係るゴルフパッティング練習装置は、パッティングマットと、測定装置とを備える。パッティングマットは、一端部の近傍に、パッティング用のゴルフボールが置かれる第１の位置表示部を備え、長方形状である。測定装置は、前記パッティングマットの長手方向の他端部の近傍に設置される。前記測定装置は、横バーと、２つの縦バーと、センサーアレイと、速度センサー部と、方向算出制御部と、速度算出制御部と、パッティング算出制御部と、を備える。横バーは、長手方向の寸法が、前記パッティングマットの短手方向の寸法に対応する寸法である。２つの縦バーは、前記横バーの両端部に設けられ、前記パッティングマットに設置されると、前記横バーと一体となってアーチを構成し、前記アーチの内部にゴルフボールが通過可能な空間を形成する。センサーアレイは、前記パッティングマットに対面する前記横バーの下面に、赤外線を発光する第１の発光部と、反射した赤外線を受光する第１の受光部とを前記パッティングマットの長手方向に直列に配置された赤外線センサー部を、前記横バーの長手方向の一端部から他端部に沿って一列に複数配置することで構成される。速度センサー部は、前記２つの縦バーのうち、前記空間に対面する第１の縦バーの側面に、前記横バーの短手方向の一端部から他端部に沿って一列に２つ配置された、赤外線を発光する第２の発光部と、前記空間に対面する第２の縦バーの側面で、且つ、前記第２の発光部に対向する位置に２つ配置された、反射した赤外線を受光する第２の受光部とで構成される。方向算出制御部は、前記センサーアレイのうち、特定の赤外線センサー部が前記ゴルフボールを検出すると、前記第１の位置表示部の位置と、前記横バーの中心位置と、前記特定の赤外線センサー部の位置とに基づいて、前記第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの方向を算出する。速度算出制御部は、前記速度センサー部の２つの第２の受光部のそれぞれが前記ゴルフボールを検出すると、前記２つの第２の受光部のそれぞれがゴルフボールを検出した時間差と、前記２つの第２の受光部の間の距離とに基づいて、前記第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの速度を算出する。パッティング算出制御部は、前記算出されたゴルフボールの方向及び速度と、グリーンスピード及び前記パッティングマットの物性を含むパラメータとに基づいて、前記ゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度とを算出する。

又、本発明に係るゴルフパッティング練習装置のゴルフパッティング練習方法は、方向算出制御工程と、速度算出制御工程と、パッティング算出制御工程と、を備える。本発明に係るゴルフパッティング練習方法の各工程は、本発明に係るゴルフパッティング練習装置の各制御部に対応する。

本発明によれば、高価な設備を必要とせずに、パッティング距離やパッティング角度を容易に測定することが可能となる。

本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習システムの全体的な構成を示す斜視図である。 本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習装置のパッティングマットを示す図である。 本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習装置の測定装置を示す図である。 本発明の実施例における測定装置がパッティング角度を算出する方法を説明する模式図である。 本発明の実施例における測定装置がパッティング距離を算出する方法を説明する模式図である。 本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習装置のリターン装置を示す図である。 本発明の実施例におけるリターン装置でゴルフボールのリターン過程を示す図である。 本発明の実施例における測定装置のディスプレイに表示される情報を示す図である。 本発明の実施例におけるユーザーのパッティングの際のゴルフパッティング練習装置とユーザー端末装置との間の通信を示す図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１は、本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習システムの全体的な構成を示す斜視図である。図１に示すように、ゴルフパッティング練習システムは、ゴルフパッティング練習装置１０００と、ユーザー端末装置２０００とを基本的に備えて構成される。

ゴルフパッティング練習装置１０００は、パッティングマット１００と、測定装置２００と、リターン装置３００とを備える。パッティングマット１００は、所定の大きさを持つ長方形状であり、その上の特定位置にゴルフボール１０１と、測定装置２００と、リターン装置３００が置かれたり固定されたりする。測定装置２００は、パッティングされたゴルフボール１０１が通過する時に、ゴルフボール１０１の方向と速度を測定し、その後、ゴルフボール１０１の方向と速度に基づいて、パッティング距離とパッティング角度を算出して、ユーザーに知らせる。リターン装置３００は、測定装置２００を通過したゴルフボール１０１を、パッティングの際に置かれたパッティング位置に戻す。

ユーザー端末装置２０００は、スマートフォン、スマートパッド、スマートテレビ等の端末装置であり、有線又は無線の通信手段を通じて、ゴルフパッティング練習装置１０００の測定装置２００と通信して、パッティング距離とパッティング角度とを含むセンシングデータと設定データ等をやりとりすることができる。

ユーザー端末装置２０００は、別途提供されるパッティングシミュレーションアプリケーションプログラム（アプリ）をダウンロードすることができる。ダウンロードされたアプリは、測定装置２００から受信したパッティング距離及びパッティング角度をユーザー端末装置２０００に備えられたディスプレイに出力することができ、受信されたセンシングデータに基づいてゴルフボールの動きをコンピュータグラフィックで具現してシミュレーション結果をディスプレイに表示することができる。

又、ユーザーは、ユーザー端末装置２０００の入力手段を通じて、練習しようとするパッティング目標距離、グリーンスピード等の設定値を入力することによって、多様なグリーン環境及びパッティング目標距離についてパッティング練習をすることができる。

尚、図１で表現された構成要素は、必須的ではないため、そのより多くの構成要素を持ったゴルフのパッティング練習システムを実装することが可能である。又、このような構成要素は、ハードウェア或いはソフトウェアで実装されたり、ハードウェアとソフトウェアとの協同を通じて具現されたりすることもできる。

さて、本明細書に記載されるゴルフのパッティング練習システムにおいて、ゴルフのパッティング練習装置１０００とユーザー端末装置２０００との間の通信方法に使用されるネットワークは、例えば、無線ネットワーク、有線ネットワーク、インターネットのような共用ネットワーク、私設のネットワーク、モバイル通信ネットワーク用の広域システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ；ＧＳＭ)、汎用パケット無線ネットワーク（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＧＰＲＮ）、セルラーネットワーク、個人ネットワーク（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉダイレクト（Ｗｉ－Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ）、近距離無線通信（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ＮＦＣ）、超広帯域無線（Ｕｌｔｒａ－Ｗｉｄｅ ｂａｎｄ；ＵＷＢ）、これらの組み合わせ又は任意の他のネットワークを挙げることが出来るが、これらに限定されない。

以下では、図２－図８を参照して、本発明の実施例によるゴルフパット練習装置をより詳細に説明する。図２は、本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習装置のパッティングマットを示す図である。図２に示すように、パッティングマット１００は、第１の位置表示部１１０と、第２の位置表示部１２０と、第３の位置表示部１３０とを備える。第１の位置表示部１１０は、パッティングマット１００の長手方向の一端部の近傍（所定の位置）に、パッティング用のゴルフボールが置かれる。第１の位置表示部１１０は、パッティングマット１００の短手方向の中心位置に設けられる。第２の位置表示部１２０は、測定装置２００が置かれ、パッティングマットの長手方向の他端部の近傍（所定の位置）に設けられ、第３の位置表示部１３０は、パッティングマットの長手方向の他端部に設けられ、リターン装置３００が取り付けられる。第２の位置表示部１２０は、第１の位置表示部１１０に相対する位置に設けられる。

第１の位置表示部１１０と第２の位置表示部１２０は、パッティングマット１００の上の予め決定された位置に表示されており、第１の位置表示部１１０は、ゴルフボールが置かれる位置を表示し、第２の位置表示部１２０は、測定装置２００の設置面（後述する２つの縦バーの下面）が置かれる二つの四角形を表示している。又、第１の位置表示部１１０と第２の位置表示部１２０は、パッティングマット１００の大きさ又は測定装置２００のセンサーの設定によって、パッティングマット１００上の位置を変更して決定することが出来る。一方、リターン装置３００の構成が、図６に示す実施例で構成される場合、第３の位置表示部１３０は、パッティングマット１００の長手方向の他端部で、四角形を表示している。そして、第３の位置表示部１３０が設けられるパッティングマット１００の長手方向の他端部と、第２の位置表示部１２０が設けられる測定装置２００の設置位置との間の距離Ｌ１は、例えば、２５０ｍｍであり、測定装置２００の設置位置と、第１の位置表示部１１０が設けられるゴルフボールの設置位置との間の距離Ｌ２は、例えば、７００ｍｍであり、ゴルフボールの設置位置と、パッティングマット１００の長手方向の一端部との間の距離Ｌ３は、例えば、２５０ｍｍであると好ましい。

ユーザーは、実施例によるゴルフパット練習装置１０００を利用して、ゴルフパットを練習する場合、先ず、床に広げたパッティングマット１００の第１の位置表示部１１０にゴルフボールを置いて、第２の位置表示部１２０に測定装置２００を配置し、第３の位置表示部１３０にリターン装置３００を固定した後に、第１の位置表示部１１０のゴルフボールをパターでパッティングすることで、練習を実施することができる。

図３は、本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習装置の測定装置を示す図である。図３（ａ）は、測定装置２００を上から見下ろした斜視図であり、図３（ｂ）は、測定装置２００を下から見上げた斜視図である。図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、測定装置２００は、１つの横バー２１０と、２つの縦バー２２０とを備える。横バー２１０は、長手方向の寸法が、パッティングマット１００の短手方向の寸法に対応する寸法である。２つの縦バー２２０は、横バー２１０の長手方向の両端部に設けられ、パッティングマット１００（第２の位置表示部１２０）に設置されると、横バー２１０と一体となってアーチを構成し、アーチの内部にゴルフボールが通過可能な空間を形成する。具体的には、１つの横バー２１０は、長手方向の両端部に２つの縦バー２２０の上部を連結して、全体的にコの字の形状を構成し、実施例に示すように、アーチに形成されている。

２つの縦バー２２０は、上述したパッティングマット１００上に表示された第２の位置表示部１２０にそれぞれ起立した状態で置かれ、図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、１つの横バー２１０と、２つの縦バー２２０によって、ゴルフボールが通過可能な空間が形成される。

パッティングマット１００に対面する横バー２１０の下面に、センサーのセンシング部がパッティングマット１００に向かうように配置されたセンサーアレイ２３０が備えられており、センサーアレイ２３０は、第１の発光部２３２及び第１の受光部２３３を含む少なくとも１つ以上の赤外線センサー部２３１を、横バー２１０の長手方向の一端部から他端部に沿って一列に複数配置することで構成されている。赤外線センサー部２３１は、赤外線を発光する第１の発光部２３２と、反射した赤外線を受光する第１の受光部２３３とをパッティングマット１００の長手方向に直列に配置されて構成されている。

２つの縦バー２２０には、ゴルフボールの速度を測定できる速度センサー部２４０が備えられており、２つの縦バー２２０のうち、空間に対面する第１の縦バー２２０の側面に、横バー２１０の短手方向の一端部から他端部に沿って一列に２つ配置された、赤外線を発光する第２の発光部２４１と、空間に対面する第２の縦バー２２０の側面で、且つ、第２の発光部２４１に対向する位置に２つ配置された、反射した赤外線を受光する第２の受光部２４２とで構成されている。つまり、第１の縦バー２２０の第２の発光部２４１は、第２の縦バー２２０の第２の受光部２４２に向かい合うように設けられている。

測定装置２００は、横バー２１０のセンサーアレイ２３０を通じて、ゴルフボールが横バー２１０の中心位置からどれだけ外れた状態で通過するかを測定することができる。又、測定装置２００、縦バー２２０の第２の発光部２４１から出た光が第２の受光部２４２で受信されるかどうかによって、その間にゴルフボールが通る速度を算出することができる。

このように、測定装置２００は、パッティングされたゴルフボールが１つの横バー２１０と、２つの縦バー２２０との間に形成された空間を通る時に、ゴルフボールの方向と速度とをそれぞれ別個独立に測定することができる。つまり、ゴルフボールがアーチの空間を通過すると、上方向では、センサーアレイ２３０がゴルフボールの方向を検出し、左右方向では、速度センサー部２４０がゴルフボールの速度を検出する構成であるため、同じ赤外線であっても、センサーアレイ２３０の赤外線と速度センサー部２４０の赤外線が走査する方向を直交させていることで、両者が干渉を起こさずに、それぞれ別個独立にセンシングすることが可能となる。そのため、ゴルフボールの方向と速度を精度高く検出することが出来るのである。そして、その後、ゴルフボールの方向と速度に基づいて、パッティング距離とパッティング角度を算出することができる。ここで、パッティング距離の算出方法については、後で詳しく説明する。

又、本発明では、高価の３Ｄカメラを使用せず、低価格の赤外線センサーを使用することで、容易に実施することができる。更に、本発明では、パターとゴルフボールの制限が無く、どのようなユーザーであっても手軽にパッティングの練習を行うことができる。そして、本発明では、構成部品が簡単で、携帯性に優れ、狭い空間でも簡単に使用することができる。

尚、センサーアレイ２３０の赤外線と速度センサー部２４０の赤外線は、ユーザーの目に入ると危険であることから、例えば、２つの縦バー２２０の下面のいずれか又は両方に、パッティングマット１００に設置されたことを検出する設置検出部を設け、設置検出部が、２つの縦バー２２０の下面がパッティングマット１００に設置されたことを検出した場合に、センサーアレイ２３０の第１の発光部２３２と、速度センサー部２４０の第２の発光部２４１とのそれぞれが、赤外線の発光を開始するように構成しても良い。これにより、ユーザーが測定装置２００をパッティングマット１００に設置した場合にのみ、センサーアレイ２３０の第１の発光部２３２と、速度センサー部２４０の第２の発光部２４１とのそれぞれが、赤外線を発光するため、赤外線がユーザーの目に誤って入ることを防止することが可能となる。

ところで、２つの縦バー２２０の互いに向かい合う面ではなく、ユーザーに向かう２つの縦バー２２０の側面（図３では、正面）には、設定入力センサー部２５０が設けられ、設定入力センサー部２５０は、パターヘッドで隠されたことを検出すると、パターヘッドで隠された回数又は時間を含むパターンに基づいて、グリーンスピードを含む設定情報を変更する。例えば、ユーザーは、設定入力センサー部２５０の前をパターヘッドで隠すことで、パターヘッドで隠された設定入力センサー部２５０の位置と、パターヘッドで隠された設定入力センサー部２５０の回数と、パターヘッドで隠された設定入力センサー部２５０の時間の長さ変化等を通じて、予め決定された設定命令を入力することができる。

ここでは、例えば、ユーザーは、第１の縦バー２２０の側面に備えられた設定入力センサー部２５０をパターヘッドで隠す回数を通じて、パッティング目標距離を変更し、第２の縦バーの側面に備えられた設定入力センサー部２５０をパターヘッドで隠す回数を通じて、グリーンスピードを変更することができる。例えば、ユーザーは、第１の縦バー２２０の設定入力センサー部２５０をパターヘッドで隠すたびにパッティング目標距離を１ｍ、３ｍ、５ｍ、１０ｍの順番に変更することができ、第２の縦バー２２０の設定入力センサー部２５０をパターヘッドで隠すたびにグリーンスピードを、遅いグリーン、普通のグリーン、速いグリーンの順番に変更することができる。その他に、設定入力センサー部２５０をパターヘッドで隠すパターン（隠すセンサーの位置、隠す回数、隠す時間の長さ変化等）毎に設定命令を予め決定することで、多様な設定命令をパターヘッドで入力することができる。

又、測定装置２００の上面には、測定装置２００が検出・算出したゴルフボールの速度と、パッティング距離と、パッティング角度等のパッティング結果に関連した情報を表示するディスプレイ２６０が設けられている。ディスプレイ２６０は、測定装置２００の演算部から算出されたゴルフボールの速度と、パッティング距離と、パッティング角度に加えて、仮想のホールカップを基準としてパッティングされたゴルフボールの仮想位置を表示することもできる。

ここで、演算部について説明すると、演算部は、方向算出制御部１１と、速度算出制御部１２と、パッティング算出制御部１３と、を備える。方向算出制御部１１は、センサーアレイ２３０のうち、特定の赤外線センサー部２３１がゴルフボールを検出すると、第１の位置表示部１１０の位置と、横バー２１０の中心位置と、特定の赤外線センサー部２３１の位置とに基づいて、第１の位置表示部１１０の位置からパッティングされたゴルフボールの方向を算出する。速度算出制御部１２は、速度センサー部２４０の２つの第２の受光部２４２のそれぞれがゴルフボールを検出すると、２つの第２の受光部２４２のそれぞれがゴルフボールを検出した時間差と、２つの第２の受光部２４２の間の距離とに基づいて、第１の位置表示部１１０の位置からパッティングされたゴルフボールの速度を算出する。パッティング算出制御部１３は、算出されたゴルフボールの方向及び速度と、グリーンスピード及びパッティングマットの物性を含むパラメータとに基づいて、ゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度とを算出する。これらの制御部によって、必要なゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度が算出される。

ところで、図３（ｂ）に示すように、測定装置２００の横バー２１０の内部には、レーザーなどの光を発生させる光発生装置２１１と反射鏡２１２とが設けられる。反射鏡２１２は、光発生装置２１１から側面に出力されたレーザーをパッティングマット１００の方向に反射させて、横バー２１０の中央部分を指すパッティングマット１００上の特定の一地点にレーザー２１３が表示される。このレーザーは、ユーザーがパッティングをする時に、ホールカップの方向を案内する。これにより、ユーザーは、ホールカップが実際になくても、ホールカップの方向を正確に認識することが可能であり、パッティング練習をより効果的にすることができる。

図４は、本発明の実施例における測定装置がパッティング角度を算出する方法を説明する模式図である。図４には、測定装置２００の横バー２１０の下に、パッティングされたゴルフボールが通る状態を図面で示している。

図４に示すように、測定装置２００には、横バー２１０にゴルフボール１０１のパッティング角度を測定するためのセンサーアレイ２３０が設置されている。センサーアレイ２３０は、１つ以上の赤外線センサー部２３１がパッティングマット１００に向かうように横バー２１０の下面に設けられており、１つ以上の赤外線センサー部２３１は、横バー２１０の長手方向に沿って設けられている。センサーアレイ２３０は、１つ以上の赤外線センサー部２３１のそれぞれは、第１の発光部２３２及び第１の受光部２３３を備えており、複数の赤外線センサー部２３１のそれぞれは、予め決定された間隔で配置され、センサーアレイ２３０を構成している。センサーアレイ２３０は、赤外線センサー部２３１の第１の発光部２３２及び第１の受光部２３３で送受信された光の強度に基づいて、ゴルフボール１０１の方向を測定することができる。本明細書に記載された実施例では、センサーアレイ２３０は、１２個の赤外線センサー部２３１から構成されており、赤外線センサー部２３１の第１の発光部２３２から送信された赤外線がゴルフボール１０１に反射されて第１の受光部２３３で受信されると、センサーアレイ２３０（横バー２１０）の長手方向の中心位置から、ゴルフボール１０１の位置によって、各赤外線センサー部２３１の第１の受光部２３３で受信される赤外線の強度（光量）が変わる。

これにより、測定装置２００は、センサーアレイ２３０の各赤外線センサー部２３１でゴルフボール１０１に反射されて受信される赤外線の強度に対する統計値を利用して、ゴルフボール１０１がセンサーアレイ２３０の中心位置、即ち、横バー２１０の中心位置から外れて通った位置を算出する。具体的には、測定装置２００は、第１の位置表示部１１０の位置にゴルフボール１０１が置かれてパッティングされたと仮定して、第１の位置表示部１１０の位置と、横バー２１０の中心位置と、ゴルフボール１０１が検出された特定の赤外線センサー部２３１の位置とから成る角度が直角となることから、第１の位置表示部１１０の位置と、横バー２１０の中心位置と、特定の赤外線センサー部２３１の位置と基づいて、直角三角形を描き、横バー２１０の中心位置と、第１の位置表示部１１０の位置と、特定の赤外線センサー部２３１の位置とから成る角度θ_１を、第１の位置表示部１１０の位置からパッティングされたゴルフボールの方向を算出することができるであろう。例えば、図４に示すように、パッティングされたゴルフボール１０１の移動経路がＰ１であると、測定装置２００は、ゴルフボール１０１がセンサーアレイ２３０の中心位置２８０、即ち、横バー２１０の中心位置から外れた程度は、角度θ_１として、ゴルフボールの方向を表す。このゴルフボールの方向が算出されると、グリーンスピード及びパッティングマットの物性を含むパラメータから、最終的なパッティングの角度が算出される。

尚、パッティングマット１００の長手方向に配置される第１の発光部２３２と第１の受光部２３３との順番は、ゴルフボールが進行する方向に対して第１の受光部２３３が先に配置され、次に第１の発光部２３２が配置されると好ましい。つまり、第１の発光部２３２が、ゴルフボールの進行方向に対して向かい合って赤外線を発光し、その反射光を第１の受光部２３３が、ゴルフボールが横バー２１０の空間を通過する最初の時点で受光する。これにより、ゴルフボールの検出精度を高めて、ゴルフボールの方向を精度高く算出することができる。一方、ゴルフボールが進行する方向に対して第１の発光部２３２が先に配置され、次に第１の受光部２３３が配置されると、ゴルフボールが横バー２１０の空間を通過した際に、赤外線が反射されることになり、その反射光が後方の第１の受光部２３３に届きにくくなり、ゴルフボールの検出精度が低下する可能性がある。

図５は、本発明の実施例における測定装置がパッティング距離を算出する方法を説明する模式図である。図５には、測定装置２００の２つの縦バー２２０の間に、パッティングされたゴルフボールが通る状態を図面で示している。図５に示すように、測定装置２００には、２つの縦バー２２０にゴルフボール１０１の速度を測定するための速度センサー部２４０が２つ設置されている。２つの縦バー２２０のうち、一方（例えば、図５の右側）の第１の縦バーには、第１の縦バーの幅方向（例えば、図５の上下方向）に並んで２つの第２の発光部２４１が設けられており、他方（例えば、図５の左側）の第２の縦バーには、上述の２つの発光部２４１に対応する位置に、第２の縦バーの幅方向（例えば、図５の上下方向）に並んで２つの第２の受光部２４２が設けられている。２つの第２の発光部２４１及び２つの第２の受光部２４２の間の距離がＤ３であり、パッティングされたゴルフボール１０１の移動経路がＰ２である場合、測定装置２００は、２つの第２の受光部２４２のそれぞれがゴルフボールを検出した時間差と、２つの第２の受光部２４２の間の距離Ｄ３とを利用してゴルフボール１０１の速度を算出することができる。尚、時間差は、例えば、最初の第２の受光部２４２がゴルフボールを検出した第１の時刻をｔ１とし、次の第２の受光部２４２がゴルフボールを検出した第２の時刻をｔ２とすると、その時間差は、ｔ２－ｔ１となり、ゴルフボール１０１の速度は、Ｄ３／（ｔ２－ｔ１）となるであろう。そして、このゴルフボールの速度が算出されると、上述のパラメータから、最終的なパッティングの距離が算出される。

つまり、測定装置２００は、算出されたゴルフボール１０１の方向及び速度の他に、グリーンスピード、そしてパッティングマット１００の物性等のパラメータに基づいて、パッティングされたゴルフボール１０１のパッティング距離とパッティング角度とを算出する。例えば、図４に示すように、パッティングされたゴルフボール１０１の移動経路がＰ１であると、測定装置２００は、ゴルフボール１０１がセンサーアレイ２３０の中心位置２８０から外れた距離Ｄ１及びパッティング位置からセンサーアレイ２３０までの距離Ｄ２を利用して、ゴルフボール１０１の角度θ_１｛ｔａｎ^－１（Ｄ１／Ｄ２）を算出することができる。又、図５に示すように、ゴルフボール１０１の速度と角度と、グリーンスピード及びパッティングマットの表面摩擦係数等に基づいて、ゴルフボール１０１のパッティング距離を算出することができる。測定装置２００は、上述したように、算出されたパッティング距離とパッティング角度に基づいて、仮想のホールカップに対するゴルフボール１０１の相対的な仮想の位置を算出して、ゴルフボール１０１の相対的な仮想の位置をディスプレイ２６０に表示し、ユーザー端末装置２０００に伝送することができる。

図６は、本発明の実施例におけるゴルフパッティング練習装置のリターン装置を示す図である。リターン装置３００は、測定装置２００を通過したゴルフボールをパッティング位置に再び戻す装置であり、パッティングされたゴルフボールの運動エネルギーを位置エネルギーに変換してパッティング位置に再び転がす役割をする。

図６に示すように、リターン装置３００は、傾斜面３１０と、衝撃吸収部３２０と、ベース部３３０とを備える。リターン装置３００は、上述のパッティングマットの長手方向の他端部（１地点、例えば、図２の第３の位置表示部１３０）に固定され、測定装置２００を通過したゴルフボールをパッティング位置（第１の位置表示部１１０）に戻す。

傾斜面３１０は、一端部（傾斜面３１０の最低点部分）が、パッティングマットの長手方向の他端部の表面に連結されており、従って、パッティングマットの表面から延長されて形成されている。衝撃吸収部３２０は、傾斜面３１０の他端部に連結されて形成されている。ベース部３３０は、傾斜面３１０の土台を構成する。衝撃吸収部３２０は、傾斜面３１０の他端部で、且つ、ベース部３３０の一部に固定される連結部３２１と、ゴルフボールの運動エネルギーを吸収する衝撃吸収部材３２２と、連結部３２１と接続し、衝撃吸収部材３２２が付着されて固定される固定部３２３と、固定部３２３の一端部から延出して、Ｌ字形を構成し、衝撃吸収部材３２２の一部が付着して、衝撃吸収部材３２２がゴルフボールの衝撃により離脱することを防止する離脱防止部３２４とを備える。このように、リターン装置３００は、衝撃吸収部３２０が連結部３２０を介して傾斜面３１０の他端部で、且つ、ベース部３３０の一部に固定されることで、ゴルフボールが衝撃吸収部３２０に衝突すると、連結部３２０を介して、衝撃吸収部３２０が、外部に少し曲がってから、再度、元に戻り、ゴルフボールの運動エネルギーを位置エネルギーに変換する。そのため、どんな衝撃の強いゴルフボールであっても、ゴルフボールに衝突した衝撃吸収部３２０が連結部３２０を介して曲がることで、ゴルフボールの衝撃力を緩和し、ゴルフボールを円滑に元に戻すことができる。又、Ｌ字形の離脱防止部３２４が、衝撃吸収部３２０を強固に固定するため、衝撃の強いゴルフボールが衝撃吸収部３２０に衝突しても、Ｌ字形の離脱防止部３２４が防波堤となって衝突吸収部３２０を止めて、ゴルフボールの衝撃力を緩和することができる。この連結部３２０と離脱防止部３２４との相乗効果によって、ゴルフボールを円滑に元に戻すことができる。つまり、多様なパッティングストロークにも、常に一定の位置で、パッティングなったボールを戻すことができる。

さて、衝撃吸収部材３２２は、衝撃吸収部３２０の一面、即ち、固定部３２３でゴルフボールと向き合う面に付着して固定され、傾斜面３１０の上を通って、ゴルフボールが停止するように自身に衝突させ、ゴルフボール１０１の運動エネルギーを傾斜面３１０から位置エネルギーに変換させる。衝撃吸収部材３２２は、ゴルフボールの運動エネルギーをすべて吸収できる素材（例えば、メモリフォーム素材）で構成することができる。

又、傾斜面３１０は、衝撃吸収部３２０に衝突したゴルフボールをパッティング位置、即ち、図２の第１の位置表示部１１０の近くに戻させるように、予め決定された曲率半径Ｒを設けることができる。

又、衝撃吸収部３２０の一面、即ち、衝撃吸収部材３２２が付着する面の延長線Ｓと傾斜面３１０の延長線（弧ＡＢ）が交わる地点Ｔでの法線Ｈ_１は、予め決定された角度θ_２を設ける。図６において、直線Ｈ_２は、地点Ｔでの傾斜面３１０の接線である。

従って、ゴルフボールは、傾斜面３１０に沿って転がって、衝撃吸収部(320)に衝突して停止すると、その停止位置での位置エネルギーにより再び傾斜面３１０を逆方向に転がって、パッティング位置又はパッティング位置の近傍に戻すことができる。

リターン装置３００で設定されたグリーンスピードと、パッティング目標距離と、パッティングマットの表面摩擦係数と、ゴルフボールが置かれる第１の位置表示部１１０（図２）の距離等に基づいて、パッティングされたゴルフボールがパッティングの位置に再び戻ってくることができる程度の傾斜面３１０の最適の曲率半径と、傾斜面３１０の最適の長さと、衝撃吸収部３２０の素材の種類及び厚さ等が決定される。例えば、リターン装置３００に衝突されたゴルフボールがパッティング位置の近くに戻ってくることができるように、傾斜面３１０の長さは、１５０ｍｍであると好ましく、曲率半径Ｒは、３００Ｒであると好ましく、上述した延長線Ｓと法線Ｈ_１との間の角度θ_２は、１５度であると好ましい。

一方、リターン装置３００の床面は、その全体がパッティングマットの上の第３の位置表示部１３０に接したままとして、シリコン接着テープ等の接着部材で付着させることが可能であり、床面の中で、一部分（例えば、傾斜面３１０の最低地点の床部分）だけが、第３の位置表示部１３０に接したままにして、接着部材で付着させることができる。従って、パッティングのゴルフボールの運動エネルギーが非常に大きくても、ゴルフボールの衝突によるリターン装置３００の脱落を防止することができる。

図７は、本発明の実施例におけるリターン装置でゴルフボールのリターン過程を示す図である。図７（ａ）は、パッティングされたゴルフボール１０１がリターン装置３００の傾斜面３１０に近づく状態を示している。図７（ｂ）は、リターン装置３００の傾斜面３１０に上がったゴルフボール１０１が衝撃吸収部材３２２に衝突して停止した後、傾斜面３１０に沿って再び戻る状態を示している。図７（ｃ）は、傾斜面３１０に沿って戻ってきたゴルフボール１０１がパッティング位置に戻る状態を示している。

図８は、本発明の実施例における測定装置のディスプレイに表示される情報を示す図である。図８に示すように、ディスプレイ２６０の一部には、グリーン状態表示部２６１と、通信状態表示部２６２と、スティンプメーター値表示部２６３とが設けられている。グリーン状態表示部２６１は、ユーザーが設定したグリーンスピードに関する情報が表示される。通信状態表示部２６２は、ユーザー端末端末２０００等の外部装置との無線通信の接続状態を表示する。各表示部において、それぞれの情報を表示することができる。尚、スティンプメーター値とは、グリーンの速さを計る計測器の値を意味する。スティンプメーター値表示部２６３は、「３．２」、「２．８」等のグリーンスピードと関連付けられたスティンプメーター値を表示することができる。

又、ディスプレイ２６０の他の部分には、パッティング結果表示部２６４と、距離表示部２６５と、案内文字表示部２６６と、パッティング距離表示部２６７と、パッティング角度表示部２６８と、パッティング速度表示部２６９と、リアルタイム表示部２７０とが設けられている。パッティング結果表示部２６４は、仮想のホールカップ２６４－１を中心としたゴルフボールの相対的な位置を表示している。距離表示部２６５は、仮想のホールカップ２６４－１からゴルフボールまでの距離を表示している。案内文字表示部２６６は、「Ｒｅａｄｙ」と、「Ｃｏｎｃｅｄｅ」と、「Ｎｉｃｅ Ｓｈｏｔ」等の案内文字を表示する。リアルタイム表示部２７０は、ゴルフボールからホールカップまでの間の距離を表示している。各表示部において、それぞれの情報を表示することができる。

又、ディスプレイ２６０の他の部分には、上述のパッティングの結果の表示部２６４の中央に位置したホールカップを中心に、１打数でホールイン（Ｈｏｌｅｉｎ）を認識することができる「Ｃｏｎｃｅｄｅ」の範囲２６４－２が表示されており、パッティングされたゴルフボールの位置をリアルタイムで表示することができる。

又、ディスプレイ２６０の他の部分には、パッティングの回数を表示するパッティング回数表示部２７１が設けられており、パッティングしたパッティング回数や残りのパッティング可能なパッティング可能回数を表示することができる。

このように、測定装置２００の演算部は、図４のセンサーアレイ２３０及び図５の速度センサー部２４０の測定値と、グリーンスピードと、パッティングマット１００の摩擦係数等に基づいて、ディスプレイ２６０に表示される情報を演算して、演算結果を、上述した表示部に出力するように制御することができる。

図９は、本発明の実施例におけるユーザーのパッティングの際のゴルフパッティング練習装置とユーザー端末装置との間の通信を示す図である。ユーザーが、ゴルフパッティング練習装置１０００を屋内で設置して、パッティングマット１００に測定装置２００とリターン装置３００を設置し、ゴルフパッティング練習装置１０００（測定装置２００）をユーザー端末装置２０００と通信接続する。そして、ユーザーが、ゴルフボール１０１を第１の位置表示部１１０に設置して、パターヘッドでゴルフボール１０１をパッティングすると、ゴルフボール１０１が測定装置２００を通過し、測定装置２００は、パッティングされたゴルフボール１０１のパッティング距離とパッティング角度とを算出する。そして、測定装置２００は、パッティング距離とパッティング角度とをユーザー端末装置２０００に送信し、表示させる。ここで、測定装置２００は、パッティング距離と、パッティング角度とに基づいて、ユーザー端末装置２０００のディスプレイに、仮想のホールカップ２００１を基準としてパッティングされたゴルフボール２００１の仮想位置をシミュレーションして表示させる。一方、ゴルフボール１０１は、リターン装置３００によって、第１の位置表示部１１０に戻ってくる。これにより、ユーザーは、屋内であっても、ユーザー端末装置２０００に表示された仮想的なゴルフボール２００１を見ながら、パッティングを練習することができる。又、ゴルフボール１０１は、リターン装置３００によって第１の位置表示部１１０に戻ってくることから、ユーザーは、続けてパッティングの練習を行うことができる。

ここで、ユーザー端末装置２０００は、ネットワークを介して他のユーザー端末装置やサーバに通信接続することができる。つまり、ユーザーは、ユーザー端末装置２０００を使って、ユーザー自身のパッティング距離とパッティング角度とを他のユーザー端末装置やサーバに共有することができる。このように、ネットワークを通じて各ユーザーごとのパッティング距離とパッティング角度とを共有化することで、例えば、オンラインパッティング大会等を開催して、各ユーザーごとにパッティング距離とパッティング角度との優劣を競ったり、賞金を用意したりすることで、自宅や屋内練習場等の屋内で、各ユーザーが自身のパッティングを競争することが可能となる。

尚、本発明の実施例において、各制御部の実行手順は、例えば、方向算出制御部１１は、ゴルフボールの方向を算出し、速度算出制御部１２は、ゴルフボールの速度を算出し、パッティング算出制御部１３は、ゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度とを算出する。そして、本発明をゴルフパッティング練習方法として説明すると、方向算出制御工程は、ゴルフボールの方向を算出し、速度算出制御工程は、ゴルフボールの速度を算出し、パッティング算出制御工程は、ゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度とを算出することになろう。尚、方向算出制御部１１と速度算出制御部１２の実行手順は逆になっても構わない。

以上のように、本発明に係るゴルフパッティング練習装置及びゴルフパッティング練習方法は、自宅や屋内練習場等の屋内でのパッティング練習に有用であり、高価な設備を必要とせずに、パッティング距離やパッティング角度を容易に測定することが可能なゴルフパッティング練習装置及びゴルフパッティング練習方法として有効である。

１０００ ゴルフパッティング練習装置
２０００ ユーザー端末装置
１００ パッティングマット
１０１ ゴルフボール
１１０ 第１の位置表示部
１２０ 第２の位置表示部
１３０ 第３の位置表示部
２００ 測定装置
２１０ 横バー
２１１ 光発生装置
２１２ 反射鏡
２２０ 縦バー
２３０ センサーアレイ
２４０ 赤外線センサー部
２５０ 設定入力センサー部
２６０ ディスプレイ
３００ リターン装置
３１０ 傾斜面
３２０ 衝撃吸収部
３３０ ベース部

Claims (4)

1. 長手方向の一端部の近傍に、パッティング用のゴルフボールが置かれる第１の位置表示部を備えた、長方形状のパッティングマットと、
   前記パッティングマットの長手方向の他端部の近傍に設置される測定装置と、
   を備え、
   前記測定装置は、
   長手方向の寸法が、前記パッティングマットの短手方向の寸法に対応する寸法である横バーと、
   前記横バーの長手方向の両端部に設けられ、前記パッティングマットに設置されると、前記横バーと一体となってアーチを構成し、前記アーチの内部にゴルフボールが通過可能な空間を形成する２つの縦バーと、
   前記パッティングマットに対面する前記横バーの下面に、赤外線を発光する第１の発光部と、反射した赤外線を受光する第１の受光部とを前記パッティングマットの長手方向に直列に配置された赤外線センサー部を、前記横バーの長手方向の一端部から他端部に沿って一列に複数配置することで構成されたセンサーアレイと、
   前記２つの縦バーのうち、前記空間に対面する第１の縦バーの側面に、前記横バーの短手方向の一端部から他端部に沿って一列に２つ配置された、赤外線を発光する第２の発光部と、前記空間に対面する第２の縦バーの側面で、且つ、前記第２の発光部に対向する位置に２つ配置された、反射した赤外線を受光する第２の受光部とで構成された速度センサー部と、
   前記センサーアレイのうち、特定の赤外線センサー部が前記ゴルフボールを検出すると、前記第１の位置表示部の位置と、前記横バーの中心位置と、前記特定の赤外線センサー部の位置とに基づいて、前記第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの方向を算出する方向算出制御部と、
   前記速度センサー部の２つの第２の受光部のそれぞれが前記ゴルフボールを検出すると、前記２つの第２の受光部のそれぞれがゴルフボールを検出した時間差と、前記２つの第２の受光部の間の距離とに基づいて、前記第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの速度を算出する速度算出制御部と、
   前記算出されたゴルフボールの方向及び速度と、グリーンスピード及び前記パッティングマットの物性を含むパラメータとに基づいて、前記ゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度とを算出するパッティング算出制御部と、
   を備えるゴルフパッティング練習装置。
2. 前記パッティングマットの長手方向の他端部に固定され、前記測定装置を通過したゴルフボールを前記第１の位置表示部に戻すリターン装置を更に備え、
   前記リターン装置は、
   一端部が、前記パッティングマットの長手方向の他端部の表面に連結されている傾斜面と、
   前記傾斜面の他端部に連結されて形成された衝撃吸収部と、
   前記傾斜面の土台を構成するベース部と、
   を備え、
   前記衝撃吸収部は、
   前記傾斜面の他端部で、前記ベース部の一部に固定される連結部と、
   前記ゴルフボールの運動エネルギーを吸収する衝撃吸収部材と、
   前記連結部と接続し、前記衝撃吸収部材が付着されて固定される固定部と、
   前記固定部の一端部から延出して、Ｌ字形を構成し、前記衝撃吸収部材の一部が付着して、前記衝撃吸収部材が前記ゴルフボールの衝撃により離脱することを防止する離脱防止部と、
   を備える、請求項１に記載のゴルフパッティング練習装置。
3. 前記測定装置は、
   前記２つの縦バーのうち、ユーザーに向かい合う側面に設けられ、パターヘッドで隠されたことを検出すると、前記パターヘッドで隠された回数又は時間を含むパターンに基づいて、前記グリーンスピードを含む設定情報を変更する設定入力センサー部
   を更に備える、請求項１に記載のゴルフパッティング練習装置。
4. 長手方向の一端部の近傍に、パッティング用のゴルフボールが置かれる第１の位置表示部を備えた、長方形状のパッティングマットと、
   前記パッティングマットの長手方向の他端部の近傍に設置される測定装置と、
   を備え、
   前記測定装置は、
   長手方向の寸法が、前記パッティングマットの短手方向の寸法に対応する寸法である横バーと、
   前記横バーの長手方向の両端部に設けられ、前記パッティングマットに設置されると、前記横バーと一体となってアーチを構成し、前記アーチの内部にゴルフボールが通過可能な空間を形成する２つの縦バーと、
   前記パッティングマットに対面する前記横バーの下面に、赤外線を発光する第１の発光部と、反射した赤外線を受光する第１の受光部とを前記パッティングマットの長手方向に直列に配置された赤外線センサー部を、前記横バーの長手方向の一端部から他端部に沿って一列に複数配置することで構成されたセンサーアレイと、
   前記２つの縦バーのうち、前記空間に対面する第１の縦バーの側面に、前記横バーの短手方向の一端部から他端部に沿って一列に２つ配置された、赤外線を発光する第２の発光部と、前記空間に対面する第２の縦バーの側面で、且つ、前記第２の発光部に対向する位置に２つ配置された、反射した赤外線を受光する第２の受光部とで構成された速度センサー部と、
   を備えた、ゴルフパッティング練習装置のゴルフパッティング練習方法であって、
   前記センサーアレイのうち、特定の赤外線センサー部が前記ゴルフボールを検出すると、前記第１の位置表示部の位置と、前記横バーの中心位置と、前記特定の赤外線センサー部の位置とに基づいて、前記第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの方向を算出する方向算出制御工程と、
   前記速度センサー部の２つの第２の受光部のそれぞれが前記ゴルフボールを検出すると、前記２つの第２の受光部のそれぞれがゴルフボールを検出した時間差と、前記２つの第２の受光部の間の距離とに基づいて、前記第１の位置表示部の位置からパッティングされたゴルフボールの速度を算出する速度算出制御工程と、
   前記算出されたゴルフボールの方向及び速度と、グリーンスピード及び前記パッティングマットの物性を含むパラメータとに基づいて、前記ゴルフボールのパッティング距離とパッティング角度とを算出するパッティング算出制御工程と、
   を備えるゴルフパッティング練習方法。

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