JP7252633B2

JP7252633B2 - ボール軌道追跡システム

Info

Publication number: JP7252633B2
Application number: JP2020025450A
Authority: JP
Inventors: 忠世野田; 昌業栂坂
Original assignee: Techno Craft Co Ltd
Current assignee: Techno Craft Co Ltd
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2023-04-05
Anticipated expiration: 2040-02-18
Also published as: JP2021129646A

Description

本発明は、ゴルフ場などでユーザーが打球したボールの軌道を追跡し、その結果を表示部に表示させるボール軌道追跡システムに関する。

従来、ゴルフボールの所在地や軌道を含めたコンテンツを得ながら、ゴルフのプレイを楽しむことができるシステムが、例えば特許文献１で提案されている。当該システムは、ゴルフ場を管理する管理装置と、ゴルフ場の各ホール（コース）に分散して配置した通信端末と、ゴルフボールに内蔵された無線ユニットとを含み、複数の通信端末と無線ユニットとの間の無線通信を利用したビーコン測位により、管理装置がボールの所在地を特定してボールの軌道を解析することで、ユーザーの保有する携帯端末で撮影された周囲の画像に、解析されたボール軌道とコースのプロファイルを重ねて、携帯端末に表示させるようになっている。

特開２０１９－１５０４２１号公報

上述したシステムでは、管理装置がボールの所在地を特定してボールの軌道を解析するために、予めプレイヤーが打球するボールに無線ユニットを内蔵し、その無線ユニットからの電波を複数の通信端末で受信する必要がある。しかし、プレイ以外で通信端末や無線ユニットを動作させないようにするために、プレイヤーがボールを打球する前後で、通信端末と無線ユニットの動作オン／オフ用スイッチをいちいち切替操作するのは現実的ではない。そのため、ボールに無線ユニットを内蔵することなく、プレイヤーがボールを打球するときにだけ、通信端末によるボールの軌道計測を開始させることが可能なシステムの構築が望まれていた。

またゴルフでは、プレイに際して複数人の例えば４人一組で各ホールをラウンドする場合が多い。上述のシステムで、携帯端末で撮影されたコースの画像上に、管理装置で解析された１つのボール軌道だけを表示させても、同一組のプレイヤーが共通の表示部で画面を見る場合には、組全体で各プレイヤーがどのような軌道でボールを打球したのかを、一つの画面で直感的に理解することができない。

本発明は上記の課題を解決するもので、その目的は、ユーザーがボールを打球するときにだけ、ボールの軌道計測を開始させることが可能なボール軌道追跡システムを提供することにある。

また本発明の目的は、各ユーザーがどのような軌道でボールを打球したのかを直感的に理解できるボール軌道追跡システムを提供することにある。

本願出願人は、上記目的を達成するために、新規なボール軌道追跡システムを発明した。

すなわち本発明は、移動体に配設した端末装置を含む外部機器との間で各種データを送受信する通信部と、移動する目標物に向けて放射した電波の反射波を受信し、前記目標物の軌跡を計測するレーダー装置と、前記端末装置からの計測開始指示データを前記通信部が受信すると、前記レーダー装置の動作を開始させ、ユーザーが打球したボールを前記目標物として、前記レーダー装置で計測した前記ボールの軌跡データを取り込んで記録する軌跡データ記録部と、前記ボールの軌跡データを線状の図形データに変換し、この図形データを前記ボールの打撃地点からの景観データと合成して、前記端末装置の表示部に表示できる合成画像を生成し、前記通信部を経由して前記端末装置に前記合成画像を送出する合成画像生成部と、を備え、前記計測開始指示データは、前記端末装置が打球する位置に接近した場合に送信可能となるか、又は前記ユーザーがスイングを行ったことを前記外部機器が検知した場合に送信されることを特徴とするボール軌道追跡システムである。

また、本発明のボール軌道追跡システムは、前記軌跡データ記録部で記録された複数の前記ボールの軌跡データを前記図形データにそれぞれ変換し、複数の前記図形データを共通する一つの景観データと合成して、前記合成画像を生成するように、前記合成画像生成部を構成したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、端末装置を含む外部機器からの計測開始指示データを通信部で受信できる状態になると、レーダー装置の動作が自動的に開始して、ユーザーが打球したボールの軌跡データが軌跡データ記録部に記録される。そのため、プレイヤーがボールを打球するときにだけ、レーダー装置によるボールの軌道計測を開始させることが可能なボール軌道追跡システムを提供できる。また、移動体に配設された端末装置の表示部には、ボールの打撃地点からの景観データに、ユーザーが打球したボールの軌跡データから得られた図形データを合成した合成画像が表示される。そのため、ボールを探す時間が短縮され、プレイの遅延防止につながるボール軌道追跡システムを提供できる。

請求項２の発明によれば、ユーザーがボールを打球する毎に、レーダー装置から軌跡データ記録部にボールの軌跡データが取り込まれて記録され、複数のユーザーによるボールの軌跡データが、それぞれ合成画像生成部で図形データに変換されて、共通する一つの景観データに合成される。この合成画像を合成画像生成部から通信部を経由して端末装置に送出することで、各ユーザーがどのような軌道でボールを打球したのかを、端末装置の表示部に表示される一つの合成画像から直感的に理解できる。

本発明の一実施形態となるボール軌道追跡システムを含むゴルフカート運行管理システムの全体概要図である。本発明の一実施形態について、ゴルフカートに備えた端末の電気的構成を示すブロック図である。同、レーダー搭載機器の電気的構成を示すブロック図である。同、ボール軌道追跡システムによる動作の第１ステップで、軌道計測の開始操作を行なうまでの手順を示す説明図である。同、ボール軌道追跡システムによる動作の第２ステップで、ボールの軌道を記録するまでの手順を示す説明図である。同、ボール軌道追跡システムによる動作の第３ステップで、端末の表示部に合成画像を表示させるまでの手順を示す説明図である。同、変形例として、腕時計型端末の要部構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１～図７は、本発明の好ましい一実施形態におけるボール軌道追跡システムを示している。先ず、図１に基づいて、本実施形態のボール軌道追跡システム１００が組み込まれるゴルフカート運行管理システム２００の全体概要を説明する。

ゴルフカート運行管理システム２００は周知のように、ゴルフ場内を自走移動する複数台のゴルフカート１の各位置を基地局２が無線でリアルタイムに把握し、全てのゴルフカート１の運行を基地局２で集中自動管理するもので、ナビゲーション端末装置（ナビ）となる端末３を搭載した移動可能なゴルフカート１と、ゴルフ場内の例えばクラブハウスに設置された固定の基地局２と、インターネット網４を介して各種サービスと接続する情報提供用のサーバ５と、を基本的な構成要素とする。

移動体となるゴルフカート１は、車体７の前後に左右一対の前輪８と後輪９をそれぞれ備える電動式の四輪車両であって、車体７の前部と後部には、平板状のルーフ１１で覆われた前部シート１２と後部シート１３がそれぞれ配置される。これらのシート１２，１３には、ユーザーとなるプレイヤーＰを最大４人まで着座させることができる。また、シート１２，１３に着座した一乃至複数のプレイヤーＰが、端末３の表示部１４と向かい合うように、車体７の前方上部でルーフ１１から吊り下がるように端末３が配設される。左右一対の後輪９は、駆動源である電動モータ（図示せず）によって回転駆動され、これらの後輪９が正逆転することによってゴルフカート１が前後進する。

車体７前部における前部シート１２の運転席側前方には、ステアリング軸１６の上端に取り付けられたステアリングホイール１７が配置され、ステアリング軸１６の下端は、ゴルフカート１の図示しない操舵系に接続される。ここで、前部シート１２に着座した運転者がステアリングホイール１７を回転操作すると、その回転はステアリング軸１６を経て操舵系に伝達され、当該操舵系によって左右一対の前輪８ひいてはゴルフカート１が操舵されるようになっている。

一つのゴルフ場内で、各ゴルフカート１の端末３と基地局２とは無線の通信手段１９で双方向の通信が可能なように接続される。また、各ゴルフカート１でその現在位置をリアルタイムで高精度に測定するために、それぞれの端末３にはＧＰＳ（Global Positioning System）衛星Ｓからの電波を捕捉する測位装置２１（図２を参照）が装備される。好ましくは、基地局２にも同様の測位装置を備えることで、測位装置２１による測位誤差を補正して、各ゴルフカート１の現在位置を基地局２側でより高精度に取得することができる。また測位装置２１は、ＧＰＳ衛星Ｓのみならず、４機以上のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からの電波を捕捉することで、基地局２に測位装置を備えることなく、ゴルフカート１の現在位置をより高精度に取得できる構成としてもよい。

ゴルフ場の各ホールにおいて、プレイヤーＰがティーショットを打つティー位置の近傍には、プレイヤーＰがゴルフクラブ３１をスイングしてボール３２を打ったときに、ボール３２の打撃位置から着地位置までの軌道を記録するレーダー搭載機器３３が配置される。レーダー搭載機器３３は、端末３との間で各種データを無線で送受信するための通信部３４を備えているが、詳細については後程説明する。本実施形態では、端末３の一部とレーダー搭載機器３３とにより、プレイヤーＰが打球したボール３２の軌道を追跡し、その結果を端末３の表示部１４に表示させるボール軌道追跡システム１００が構成される。

図２は、端末３の電気的構成を示したものである。同図において、端末３は、周知のＣＰＵ（中央演算装置）、計時カウンタ、入出力装置などのマイクロコンピュータ、記憶媒体などで構成される端末制御手段２２と、ＧＰＳアンテナ２３付きの測位装置２１と、操作部２４と、表示部１４と、報知部２５と、第１送受信部２６と、第２送受信部２７とにより主に構成される。端末制御手段２２の入力側ポートには、測位装置２１と、操作部２４と、第１送受信部２６と、第２送受信部２７がそれぞれ接続され、端末制御手段２２の出力側ポートには、表示部１４と、報知部２５と、第１送受信部２６と、第２送受信部２７がそれぞれ接続される。

測位装置２１は、端末３が搭載されたゴルフカート１の現在位置を時々刻々と測定し、その結果を測位データとして端末制御手段２２に出力するもので、ゴルフカート１の現在位置をリアルタイムで検出する位置検出手段に相当する。したがって、同様の機能を発揮する測位装置２１以外の位置検出手段を用いても構わない。

操作部２４は、少なくともゴルフカート１に搭乗するゴルフのプレイヤー、すなわちゴルファーが手動で操作可能なあらゆる操作体を含む。これは例えば、一乃至複数の押動式の操作体（ボタン、キー）であってもよいし、回転式の操作体（ロータリースイッチ）や、タッチ式の操作体（タッチパネル）や、その他の方式の操作体であってもよい。また、それらの組み合わせであっても何等構わない。

表示部１４は、端末制御手段２２からの表示制御信号を受けて、静止画や動画の画面表示が可能であり、且つゴルファーがその画面を視認できるあらゆる表示器を含む。これは例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイなどの表示部１４で構成することができ、表示部１４の表面に操作部２４として、前述の透明なタッチ式の操作体を配設してもよい。

報知部２５は、端末制御手段２２からの音声制御信号を受けて、主に表示部１４が動画を表示しているときに、その動画の進行に合わせて音声を報知するものである。

なお、操作部２４、表示部１４および報知部２５は、例えばゴルファーが普段携帯するスマートフォンやタブレット端末で構成してもよい。つまり操作部２４、表示部１４および報知部２５は、有線または無線で端末制御手段２２と電気的に接続されていればよい。

第１送受信部２６は、通信手段１９を経由して、基地局２との間で各種の情報を含むデータをやり取りするためのものである。第１送受信部２６を通してやり取りされるデータについては、ボール軌道追跡システム１００の機能と直接的な関連性が少ないため、基地局２やサーバ５の構成を含めて、これ以上の詳細な説明を省略する。

第２送受信部２７は、ゴルフ場に分散して設置された複数のレーダー搭載機器３３の通信部３４との間で、各種の情報を含むデータをやり取りするためのものである。端末３の第２送受信部２７と、レーダー搭載機器３３の通信部３４は、何れも例えば無線通信規格の一つであるＷｉ－Ｆｉ（登録商標：ＷｉｒｅｌｅｓｓＦｉｄｅｌｉｔｙ）に準拠した通信モジュールで構成され、双方の通信モジュールの規格に基づく最大到達距離内で、データのやり取りが可能になる。なお、第２送受信部２７と通信部３４は、Ｗｉ－Ｆｉ対応の通信モジュールに限定されず、例えばＢｌｕｅｔооｔｈ（登録商標）に準拠する通信モジュールでもよく、第２送受信部２７と通信部３４により使用される無線通信規格などは、レーダー搭載機器３３の設置間隔などを考慮して、任意に選択されてよい。

端末制御手段２２は、図示しない記憶媒体に予め記録されたプログラムを読み取ることで、レーダー搭載機器３３に対する計測動作を制御する機器動作制御部２８と、基地局２やレーダー搭載機器３３からの画像データを受けて、この画像データが適切に表示されるように表示部１４を制御する表示制御部２９として機能する構成となっている。

機器動作制御部２８は、ゴルフ場内でゴルフカート１がティー位置に近づいたか否かを判定し、ゴルフカート１がティー位置に近づくと、表示制御部２９と連携して、レーダー搭載機器３３によるボール３２の軌道の計測開始操作を促すコマンドボタンとしての計測ボタン５１を、表示部１４のナビゲーション画面５２上に表示させる（図４を参照）。そして、この状態で計測ボタン５１上をタップ操作し、操作部２４から計測開始を指示するための操作信号を受け取ると、第２送受信部２７を経由してレーダー搭載機器３３に計測開始指示データを送信する構成となっている。

ここで、ゴルフカート１がティー位置に近づいたか否かを判定するには、機器動作制御部２８が測位装置２１からの測位データを所定の時間間隔（例えば１秒）ごとに取り込んで、現在のゴルフカート１の位置を算出し、その位置と予め設定されたティー位置との間の距離がどの程度に近づいたのかで、判定してもよい。測位装置２１からの測位データは、普段からゴルフカート運行管理システム２００が、ゴルフ場内の各ゴルフカート１の現在位置を把握するのに所定の時間間隔で取り込んでいるので、余計な測定手段を動作させずに判定できる利点がある。代わりに、機器動作制御部２８が第２送受信部２７からレーダー搭載機器３３に向けて問い合わせ信号を送信させて、最寄りのレーダー搭載機器３３から問い合わせ信号を受信したことに対する確認信号を、第２送受信部２７で受信したら、ゴルフカート１がティー位置に近づいたと判定してもよい。この場合、天候の影響などがあっても、ゴルフカート１の端末３と最寄りのティー位置に設置されたレーダー搭載機器３３との間で、データのやり取りを確実に保証できる。

表示制御部２９は、レーダー搭載機器３３の後述する合成画像生成部４５で生成された合成画像のデータが、通信部３４を経由して第２送受信部２７で受信されると、この合成画像のデータを表示部１４のナビゲーション画面５２にボール軌道画面として表示させるものである（図６を参照）。その他に表示制御部２９は、基地局２やレーダー搭載機器３３からの画像データを取り込んで、表示部１４のナビゲーション画面５２が適切に表示されるように、表示部１４の動作を制御するものである。

図３は、ゴルフ場に立設するレーダー搭載機器３３の電気的構成を示したものである。同図において、レーダー搭載機器３３は、ＣＰＵ、計時カウンタ、入出力装置などのマイクロコンピュータで構成される機器制御手段４１と、マイクロコンピュータの一部を構成する記録媒体としての記憶部４２の他に、通信部３４と、レーダー装置３５とにより主に構成される。機器制御手段４１の入力側ポートには、通信部３４と、レーダー装置３５がそれぞれ接続され、機器制御手段４１の出力側ポートには、通信部３４が接続される。

通信部３４は、端末３との間で各種の情報を含むデータをやり取りするためのもので、機器制御手段４１に組み込まれた後述する軌跡データ記録部４４や合成画像生成部４５と主に連携して動作する。

レーダー装置３５は、移動する目標物に向けてパルス電波を発信する送信アンテナ３５Ａと、目標物に当たったパルス電波の反射波を受信する受信アンテナ３５Ｂと、受信した反射波に基づいて、目標物の三次元位置（座標）を算出し、この三次元位置を連続的にプロットすることにより、目標物の三次元軌道を示す軌跡データを、レーダー装置３５の計測結果として外部に出力する演算処理部３５Ｃとにより主に構成される。演算処理部３５Ｃは、ＣＰＵ、計時カウンタ、入出力装置などのマイクロコンピュータで構成されるが、レーダー装置３５にではなく機器制御手段４１に設けてもよい。この場合も、演算処理部３５Ｃはレーダー装置３５としての機能を有するものとする。

本実施形態では、目標物の三次元座標を得るために、複数の受信アンテナ３５Ｂを備える。レーダー装置３５の演算処理部３５Ｃは、複数の受信アンテナ３５Ｂの間で受信した反射波の相違に基づき、既知の位置に設けられたレーダー装置３５の座標を利用して、目標物の三次元位置を算出する。またレーダー装置３５は、パルス電波として３０ＧＨＺ～３００ＧＨＺの周波数を有するミリ波を用いたミリ波レーダーで構成するのが好ましい。こうしたミリ波レーダーであれば、ゴルフ場のような室外で雨や霧の状態でも目標物を安定的に捕捉でき、天候に左右されない計測が可能となる。

本実施形態のレーダー装置３５は、移動する目標物として、プレイヤーＰがゴルフクラブ３１をスイングして打球したボール３２について、その軌跡を計測する。また、図３には明示していないが、レーダー搭載機器３３の設置位置と、プレイヤーＰがゴルフクラブ３１でボール３２をショットする位置との関係から、レーダー装置３５によるボール３２の軌道の追跡が困難な場合には、ボール３２の軌跡を撮影する撮影装置をレーダー搭載機器３３に組み込み、レーダー装置３５と撮影装置でボール３２の軌跡の計測を分担させてもよい。この撮影装置は、後述するボール３２の打撃地点からの最新のコース写真を、景観データとして撮影できるので有益である。

機器制御手段４１は、記憶部４２に予め記録されたプログラムを読み取ることで、軌跡データ記録部４４と、合成画像生成部４５として主に機能する構成となっている。これらの軌跡データ記録部４４と合成画像生成部４５は、前述の端末制御手段２２に組み込まれた機器動作制御部２８や表示制御部２９と連携して、本実施形態のボール軌道追跡システム１００を構成するものである。本実施形態では、軌跡データ記録部４４と合成画像生成部４５の全機能が機器制御手段４１に設けられているものとして説明するが、例えば合成画像生成部４５の機能の一部または全てを、端末制御手段２２に分散または移動させることで、端末制御手段２２の処理負担を軽減させることができる。したがって、ボール軌道追跡システム１００として、軌跡データ記録部４４と合成画像生成部４５の全機能をレーダー搭載機器３３に集中させる必要はなく、軌跡データ記録部４４や合成画像生成部４５においてやり取りするデータ量や情報量を適宜考慮して、軌跡データ記録部４４と合成画像生成部４５の一部または全ての機能を、端末３に分散または移動させても構わない。

軌跡データ記録部４４は、端末３の操作部２４への操作入力を受けて、機器動作制御部２８により端末３の第２送受信部２７から送信された計測開始指示データを通信部３４で受信すると、それまで停止していたレーダー装置３５の動作を開始させ、プレイヤーＰがティー位置で打球したボール３２を目標物として、レーダー装置３５で計測したボール３２の三次元軌跡を示す軌跡データを取り込んで記憶部４２に記録するものである。なお、ティー位置では同じゴルフカート１に搭乗する同一組の複数のプレイヤーＰが順番にボール３２を打球するので、軌跡データ記録部４４は、プレイヤーＰがボールを打球する毎に、レーダー装置３５から取り込んだ軌跡データを、打球した順番が特定できるデータと関連付けて記憶部４２に記憶する。

全てのプレイヤーＰがボール３２を打球したら、軌跡データ記録部４４はレーダー装置３５の動作を停止させ、プレイ以外ではレーダー装置３５を無駄に動作させないようにする。これは例えば、端末３の操作部２４への操作入力を受けて、機器動作制御部２８により端末３の第２送受信部２７から送信された計測終了指示データを通信部３４で受信したら、若しくは、前述した第２送受信部２７からの問い合わせ信号を、通信部３４で受信できなくなったら、軌跡データ記録部４４がレーダー装置３５の動作を停止させてもよい。何れも軌跡データ記録部４４は、端末３の機器動作制御部２８と連携して、レーダー搭載機器３３に組み込まれたレーダー装置３５の動作開始と動作停止を制御する機能を有する。

合成画像生成部４５は、軌跡データ記録部４４が記憶部４２に記録したボール３２の軌跡データを読み出して、ボール３２の軌跡に沿った線状の図形データに変換し、この図形データをボール３２の打撃地点からの景観データとなる例えばコース写真の画像データに重ね合わせて、端末３の表示部１４に表示できるような合成画像に生成する。合成画像生成部４５は、この合成画像のデータを通信部３４から端末３の第２送受信部２７に送信するために、通信部３４の動作を制御する構成となっている。

また合成画像生成部４５は、レーダー装置３５の動作が開始してから停止するまでの間に、ゴルフカート１に搭乗する複数のプレイヤーＰが、ティー位置でゴルフクラブ３１をスイングして順にボール３２を打球したときに、軌跡データ記録部４４で記録された各プレイヤーＰのボール３２の軌跡データを図形データにそれぞれ変換し、複数の図形データを別々にではなく共通する一つの景観データと合成して、合成画像を生成する構成を備えている。

次に、上記構成の特にボール軌道追跡システム１００に関係する動作について、図４～図６を参照しながら詳しく説明する。

図４は、ボール軌道追跡システム１００による動作の第１ステップで、ゴルフカート１に搭載された端末３を利用して、ボール３２の軌道計測の開始操作を行なうまでの手順を示したものである。ゴルフ場内を移動するゴルフカート１が、レーダー搭載機器３３を付近に設置したティー位置に近づくと、端末３の機器動作制御部２８は表示制御部２９と連携して、表示部１４に表示されるナビゲーション画面５２上に、レーダー搭載機器３３によるボール３２の軌道の計測開始操作を促す計測ボタン５１を表示させる。

ここでのナビゲーション画面５２とは、ナビゲーション端末装置（ナビ）である端末３の表示部１４に表示される画面であり、通常はゴルフカート運行管理システム２００の基地局２から提供され、測位装置２１により所定の時間間隔で測定されたゴルフカート１の現在位置を、ゴルフ場のレイアウトを示す地図情報上に時々刻々と示す基本画面が表示されている。この基本画面上に計測ボタン５１を重ねたナビゲーション画面５２を、機器動作制御部２８と表示制御部２９との連携で表示部１４に表示させることにより、ゴルフカート１に搭乗する各プレイヤーＰは、ゴルフカート１が近付く次のティー位置で、自身の打球したボール３２の軌跡が計測可能なことを自然に理解できる。

図４に示すように、計測ボタン５１が端末３の表示部１４に表示された状態で、プレイヤーＰがボール３２の軌道計測を行いたい場合には、表示部１４に表示される計測ボタン５１上をタップ操作する。表示部１４の表面にはタッチパネルによる操作部２４が配設されており、計測ボタン５１へのタップ操作により、ボール３２の軌道計測の開始を指示するための操作信号が、操作部２４から端末制御手段２２に送出される。端末制御手段２２の機器動作制御部２８は、この操作信号を受けてレーダー搭載機器３３に計測開始指示データを送信するように、第２送受信部２７の動作を制御する。

図５は、ボール軌道追跡システム１００による動作の第２ステップで、プレイヤーＰが計測ボタン５１上をタップ操作してから、ボール３２の軌道を記録するまでの手順を示したものである。プレイヤーＰが計測ボタン５１上をタップ操作することにより、端末３の第２送受信部２７から送信された計測開始指示データを、最寄りのレーダー搭載機器３３の通信部３４が受信すると、レーダー搭載機器３３と端末３との間で双方向の通信が確立されたペアリング状態となり、レーダー搭載機器３３の軌跡データ記録部４４は、それまで停止していたレーダー装置３５の動作を開始させ、レーダー装置３５によるボール３２の軌道計測を準備する。このように本実施形態では、ゴルフカート１が通信部３４に近づいて、プレイヤーＰが端末３側で計測ボタン５１上をタップ操作したときに、端末３からの計測開始指示データをレーダー搭載機器３３の通信部３４で受信すると、レーダー装置３５の動作が自動的に開始するので、プレイヤーＰがボール３２を打球する前に専用の切替スイッチをいちいち操作することなく、ボール３２を打球するときにだけ、レーダー装置３５によるボール３２の軌道計測を開始させることが可能になる。

その後、ゴルフカート１に搭乗していたプレイヤーＰが車体７から降り、ティー位置でゴルフクラブ３１をスイングしてショットを打つと、動作中のレーダー装置３５は、必要に応じて撮影装置からの計測結果を取り込みながら、プレイヤーＰが打球したボール３２の打撃位置から着地位置までの三次元位置を算出して連続的にプロットし、その計測結果としてボール３２の三次元軌道を示す軌跡データを、機器制御手段４１の軌跡データ記録部４４に出力する。ここで、ゴルフカート１に搭乗する同一組のプレイヤーＰが２人以上いる場合には、各プレイヤーＰがティー位置でショットを打つたびに、レーダー装置３５からボール３２の三次元軌道を示す軌跡データが機器制御手段４１に出力される。軌跡データ記録部４４は、レーダー装置３５から軌跡データを取り込むたびに、その軌跡データを打球した順番が特定できるデータと関連付けて記憶部４２に記憶する。

図６は、ボール軌道追跡システム１００による動作の第３ステップで、ティー位置で全てのプレイヤーＰによるショットが終了した後に、コース写真上での各プレイヤーＰのボール３２の軌跡を示す合成画像を、端末３の表示部１４に表示させるまでの手順を示したものである。端末３の機器動作制御部２８は表示制御部２９と連携して、プレイヤーＰが表示部１４に表示される計測ボタン５１上をタップ操作した後に、レーダー搭載機器３３からのデータ受信操作を促すコマンドボタンとしての受信ボタン５３を、それまで表示部１４に表示されていた計測ボタン５１に代わってナビゲーション画面５２となる基本画面上に表示させる。受信ボタン５３を表示させるタイミングは任意であるが、最初のプレイヤーＰがボール３２を打球したときの軌跡データが、レーダー搭載機器３３においてレーダー装置３５から軌跡データ記録部４４に取り込まれたときに、軌跡データ記録部４４から通信部３４を経由して、端末３の第２送受信部２７に送信される取り込み確認データを受けて、機器動作制御部２８が表示制御部２９と連携して、表示部１４に受信ボタン５３を表示させてもよい。このようにすれば、表示部１４に出現する受信ボタン５３により、少なくとも一人のプレイヤーＰについて、レーダー装置３５によりボール３２の軌道を計測できたことを確認できる。

図６（Ａ）に示すように、端末３側でプレイヤーＰが表示部１４に表示された受信ボタン５３上をタップ操作すると、レーダー搭載機器３３からのデータ受信を指示するための操作信号が、操作部２４から端末制御手段２２に送出される。端末制御手段２２の機器動作制御部２８は、この操作信号を受けてレーダー搭載機器３３にデータ受信指示データを送信するように、第２送受信部２７の動作を制御する。

端末３の第２送受信部２７から送信されたデータ受信指示データを、最寄りのレーダー搭載機器３３の通信部３４が受信すると、そのレーダー搭載機器３３側で合成画像生成部４５は、記憶部４２に記録されているボール３２の軌跡データを読み出して、ボール３２の軌跡に沿った矢印付き線状の図形データに変換し、当該図形データをボール３２の打撃地点からのコース写真と合成して、最終的に端末３側の表示部１４に表示できるような合成画像に生成する。この合成画像のデータは、合成画像生成部４５により通信部３４を経由して端末３の第２送受信部２７に送信される。

コース写真の画像データは、例えばレーダー搭載機器３３の撮影装置により予め撮影されたものが、記憶部４２に記憶保持されており、コース写真の撮影位置が判っていれば、コース写真の二次元画像上の位置と現実の座標位置との関連付けが可能になる。この関連付けを利用して、合成画像生成部４５は、ボール３２の軌跡データに対応した現実の座標位置から、実際のボール３２の軌跡に沿ったコース写真上における線状の二次元位置を特定して、図形データを生成する。また軌跡データ記録部４４が、プレイヤーＰが打ったボール３２の三次元位置に時間情報を関連付けることで、合成画像生成部４５で生成される線状の図形データのどちら側の端が、ボール３２の着地位置に相当するのかを特定できる。合成画像生成部４５は、着地位置に相当する線の一端に矢印を設けて、図形データを生成する。

さらに合成画像生成部４５は、記憶部４２から読み出したボール３２の軌跡データが複数存在する場合に、個々の軌跡データをボール３２の軌跡に沿った矢印付き線状の図形データにそれぞれ変換する。各々の軌跡データには、例えばレーダー搭載機器３３から軌跡データを取り込んだ時刻のように、打球した順番を特定できるデータが予め関連付けされているので、合成画像生成部４５はこのデータを利用して、矢印付きの線と共に打球した順番を示す図形データを生成する。

図６（Ｂ）は、こうして合成画像生成部４５で生成された図形データ６１－１～６１－４を、コース写真６２上に重ね合わせて合成した合成画像のデータを、端末３の第２送受信部２７が受信したときに、表示制御部２９が表示部１４のナビゲーション画面５２に表示させるボール軌道画面の例を示している。表示部１４のナビゲーション画面５２には、合成画像のデータに含まれている図形データ６１とコース写真６２がそれぞれ表示される。ナビゲーション画面５２の前景画像となる４つの図形データ６１－１～６１－４はそれぞれ、プレイヤーＰの打ったボール３２の軌道を示す矢印付き線と、打った順番を示す丸で囲まれた数字（丸数字）との組み合わせで構成される。ナビゲーション画面５２の背景画像となるコース写真６２は、ボール３２の打撃地点から見たコースの景観を示しており、共通する一つのコース写真６２上で、各プレイヤーＰの打ったボール３２の軌道を、図形データ６１－１～６１－４により一目で直感的に理解できるようになっている。

本実施形態では、１台のゴルフカート１の最大乗車人数に合わせて、最高で４つの軌道を図形データ６１－１～６１－４で表示させることができるが、軌跡データ記録部４４や合成画像生成部４５による設定変更により、その数は任意とすることができる。また、各図形データ６１－１～６１－４には、プレイヤーＰがボール３２を打った順番が示されているが、これは図６（Ｂ）に示す丸数字に限らず、文字などの記号であってもよい。それぞれの図形データ６１－１～６１－４において、線の一端に設けた矢印の先端が、コース写真６２上でのボール３２の着地地点となるので、各プレイヤーＰは自身がボール３２を打った順番を丸数字で確認しながら、実際にボール３２がどこに着地したのかを、表示部１４のナビゲーション画面５２となるボール軌道画面で直ちに理解することができる。これにより、ボール３２を探す手間が短縮され、プレイの遅延防止に繋がる。

レーダー搭載機器３３は、レーダー装置３５によるボール３２の軌跡計測が一通り終了すると、レーダー装置３５の動作を停止させる。好ましくは、端末３側で受信ボタン５３上がタップ操作されたのに伴い、合成画像生成部４５が記憶部４２に記憶されている全ての軌跡データを読み出して、そこから前述のように合成画像のデータを通信部３４から送信したときに、レーダー装置３５の動作を自動的に停止させることで、プレイヤーＰがボール３２を打球した後に専用の切替スイッチをいちいち操作することなく、レーダー装置３５の動作を無意識に停止させることが可能となる。

以上のように、本実施形態のボール軌道追跡システム１００は、移動体となるゴルフカート１に配設した端末装置に相当する端末３との間で、各種の情報を含むデータを無線で送受信する通信部３４と、移動する目標物に向けて放射した電波の反射波を受信し、目標物までの距離と目標物の方向から、目標物の軌跡を計測するレーダー装置３５と、端末３からの計測開始指示データを通信部３４が受信すると、レーダー装置３５の動作を開始させ、ユーザーとなるプレイヤーＰが打球したボール３２を目標物として、レーダー装置３５で計測したボール３２の軌跡を示す軌跡データを取り込んで、記憶部４２に記録する軌跡データ記録部４４と、ボール３２の軌跡データを線状の図形データに変換し、この図形データをボール３２の打撃地点からの景観データとなる例えばコース写真と合成して、端末３の表示部１４に表示できるような合成画像を生成し、通信部３４を経由して端末３に合成画像を送出する合成画像生成部４５と、を備えている。

このような構成とすることにより、ゴルフカート１が通信部３４に近づいて、端末３からの計測開始指示データを通信部３４で受信できる状態になると、レーダー装置３５の動作が自動的に開始して、プレイヤーＰが打球したボールの軌跡データが軌跡データ記録部に記録される。そのため、プレイヤーＰがボール３２を打球するときにだけ、レーダー装置３５によるボール３２の軌道計測を開始させることが可能なボール軌道追跡システム１００を提供できる。また、ゴルフカート１に配設された端末３の表示部１４には、ボール３２の打撃地点からのコース写真に、プレイヤーＰが打球したボール３２の軌跡データから得られた図形データを合成した合成画像が表示される。そのため、ボール３２を探す時間が短縮され、プレイの遅延防止につながるボール軌道追跡システム１００を提供できる。

また、本実施形態のボール軌道追跡システム１００は、軌跡データ記録部４４で記録された複数のボール３２の軌跡データを図形データにそれぞれ変換し、複数の図形データを共通する一つの景観データと合成して、合成画像を生成するように、合成画像生成部４５を構成している。

この場合、プレイヤーＰがボール３２を打球する毎に、レーダー装置３５から軌跡データ記録部４４にボール３２の軌跡データが取り込まれて記録され、複数のプレイヤーＰによるボール３２の軌跡データが、それぞれ合成画像生成部４５で図形データに変換されて、共通する一つの景観データに合成される。この合成画像を合成画像生成部４５から通信部３４を経由して端末３に送出することで、各プレイヤーＰがどのような軌道でボールを打球したのかを、端末３の表示部１４に表示される一つの合成画像から直感的に理解できる。

次に、上記実施形態の変形例として、スマートウォッチなどの腕時計端末を利用したボール軌道追跡システム１００について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図２に示す端末３や図３に示すレーダー搭載機器３３の各構成と、それに伴う上述の動作や作用効果は、本変形例でもそのまま適用される。

図７は、各プレイヤーＰが装着可能な腕時計型端末７０の、特にボール軌道追跡システム１００に関連する構成を示したものである。同図において、腕時計型端末７０は、制御手段７１と、慣性計測部７２と、ＧＰＳ（Global Positioning System：地球測位システム）受信部７３と、送受信部７４と、記憶部７５と、表示部７６と、操作部７７と、報知部７８と、を備えている。

制御手段７１は、ＣＰＵ（中央演算装置）を含んで構成され、記憶部７５に記憶されたプログラム７５Ａに基づいて腕時計型端末７０の全体を制御する。このＣＰＵがプログラム７５Ａにしたがって演算処理を実行することにより、後述するスイング判定部８１や報知制御部８２などの腕時計型端末７０の各機能が実現される。

慣性計測部７２は、何れも慣性センサーとしての加速度センサー７２Ａ及びジャイロセンサー７２Ｂが組み込まれている。加速度センサー７２Ａは、プレイヤーＰの手首（左手首又は右手首）における直交三軸方向の加速度を計測することができ、ジャイロセンサー７２Ｂは、プレイヤーＰの手首における直交三軸の各軸回りの角速度を計測することができる。慣性計測部７２は、腕時計型端末７０を装着したプレイヤーＰの一連のスイング動作時における手首の加速度や角速度を計測する。慣性計測部７２により計測された加速度情報や角速度情報は、プレイヤーＰのスイング動作時における手首の加速度波形や角速度波形として、制御手段７１に送出される。

ＧＰＳ受信部７３は、腕時計型端末７０の現在位置を取得する位置計測部を構成し、複数の人工衛星７９からの電波を無線で受信することで、腕時計型端末７０ひいてはその腕時計型端末７０を装着するプレイヤーＰの三次元位置（経度、緯度及び高度）を計測し、その位置情報を制御手段７１に送出するものである。なお、腕時計型端末７０の現在位置を検出できるものであれば、ＧＰＳ受信部７３以外の位置検出装置を利用してもよい。また、人工衛星７９には原子時計が搭載されている。この人工衛星７９からは特定の周波数にて極めて正確な時刻信号波が発信されており、これをＧＰＳ受信部７３により受信することで、腕時計型端末７０の時間軸が規定される。ＧＰＳ受信部７３及び人工衛星７９が位置計測部として機能する。

送受信部７４は、無線の通信手段を介して他の機器、例えば、端末３やレーダー搭載機器３３との双方向通信を可能にするものである。そのため、腕時計型端末７０は必要に応じて、端末３やレーダー搭載機器３３等と各種情報を無線で送受信することができる。

記憶部７５は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの各種記憶装置を用いて構成され、慣性計測部７２により計測された加速度情報及び角速度情報、ＧＰＳ受信部７３が受信した腕時計型端末７０の位置情報等の各種情報を書き込み及び読み出し可能となっている。また、記憶部７５には予めゴルフ場のコースの地図情報７５Ｂが記憶されている。地図情報７５Ｂは、位置座標情報を含む２次元地図又は３次元地図であり、変更・追加・削除等の更新が可能である。

表示部７６は、制御手段７１からの表示制御信号を受け、腕時計型端末７０の現在位置等の様々な表示を行なうものである。図示しないが、表示部７６は腕時計型端末７０の本体正面に露出して設けられる液晶モジュールや液晶パネルにより構成され、これらの液晶モジュールや液晶パネルは周知のように、多数のサブ画素を格子状に配列したドットマトリクスによる表示を行なうものである。表示部７６は、記憶部７５に記憶される腕時計型端末７０の現在位置や地図情報７５Ｂ等を、必要に応じて適切なタイミングで表示して提示する情報提示部として機能する。

操作部７７は、プレイヤーＰによる操作を受けて、電気的な操作信号を制御手段７１に送出するもので、例えば腕時計型端末７０の本体側部に設けられた一乃至複数のボタンや、液晶モジュールや液晶パネルで構成された表示部７６の表面部に設けられたタッチセン
サとして構成される。

報知部７８は、記憶部７５に記憶された情報等を音声によりプレイヤーＰに報知するものであり、例えばスピーカーである。報知部７８は、プレイヤーＰのショット後におけるボール３２の地点を音声により提示する際に情報提示部として機能する。

制御手段７１は、慣性計測部７２から取り込んだ加速度波形や角速度波形により、腕時計型端末７０を装着するプレイヤーＰがスイングを行なったか否かを検知するスイング判定部８１を備えている。スイング判定部８１は、プレイヤーＰがスイングを行なったと判定した場合に、前述の計測開始指示データをレーダー搭載機器３３に送信するもので、ここでの計測開始指示データは、送受信部７４から直接的にレーダー搭載機器３３へ送信してもよいし、或いは端末３を中継してレーダー搭載機器３３へ送信してもよい。スイング判定部８１を制御手段７１に組み込んだ腕時計型端末７０や、機器動作制御部２８を端末制御手段２２に組み込んだ端末３は、何れもレーダー搭載機器３３の通信部３４が計測開始指示データを受信できるように構成された外部機器に相当する。

さらに制御手段７１は、レーダー搭載機器３３側で機器制御手段４１がプレイヤーＰのショット後におけるボール３２の地点を特定するボール着地地点情報を生成し、このボール着地地点情報を通信部３４から直接または端末３を中継して送受信部７４で受信したときに、ボール３２の位置を報知部７８から音声でプレイヤーＰに知らせるような報知制御信号を、当該報知部７８に送出する報知制御部８２を備えている。プレイヤーＰに自身の打ったボール３２の位置を知らせるのは、こうした報知制御部８２による報知部７８からの音声報知、又は前述した端末３の表示部１４に表示されるボール軌道画面により可能となる。

そして本変形例では、各プレイヤーＰが上述の腕時計型端末７０を予め自身の手首に装着し、ボール３２の置かれたティー位置でゴルフクラブ３１をスイングしてショットを打つと、腕時計型端末７０の慣性計測部７２から制御手段７１に取り込まれる加速度波形や角速度波形に急峻な変化が生じる。これを受けてスイング判定部８１は、プレイヤーＰがスイングを行なったと判定すると、送受信部７４から直接若しくは端末３を中継して、レーダー搭載機器３３に計測開始指示データを送信する。腕時計型端末７０の送受信部７４から送信された計測開始指示データを、最寄りのレーダー搭載機器３３の通信部３４が受信すると、レーダー搭載機器３３の軌跡データ記録部４４は、それまで停止していたレーダー装置３５の動作を開始させ、レーダー装置３５によるボール３２の軌道計測を行ない始める。したがって、上述のような端末３の表示部１４に表示される計測ボタン５１上で、プレイヤーＰがタップ操作をわざわざ行わなくても、外部機器となる腕時計型端末７０の機能を利用して、レーダー搭載機器３３に計測開始指示データを自動的に送信できる。

また、前述の受信ボタン５３が端末３の表示部１４に表示された状態で、その受信ボタン５３上をタップ操作すると、合成画像生成部４５により通信部３４から端末３の第２送受信部２７に合成画像のデータが送信される。このとき、レーダー搭載機器３３と腕時計型端末７０との間で、直接若しくは端末３を中継して無線での通信が確立されていれば、機器制御手段４１が生成したプレイヤーＰのショット後におけるボール３２の地点を特定するボール着地地点情報を、腕時計型端末７０の送受信部７４で受信することができる。送受信部７４から報知制御部８２にボール着地地点情報が取り込まれると、報知制御部８２から報知部７８への報知制御信号により、プレイヤーＰに自身の打ったボール３２の位置を音声で知らせることができる。

なお、こうした音声報知の機能は、上述した端末３への操作ではなく、腕時計型端末７０に備えた操作部７７への手元操作により、端末３の表示部１４に表示されるボール軌道画面とは別なタイミングで、独立して簡単に行えるようにしてもよい。

以上のように本変形例では、少なくともゴルフカート１に配設した端末３や、さらにはプレイヤーＰが装着する腕時計型端末７０等の外部機器との間で、各種の情報を含むデータを無線で送受信する通信部３４と、移動する目標物に向けて放射した電波の反射波を受信し、目標物までの距離と目標物の方向から、目標物の軌跡を計測するレーダー装置３５と、外部機器となる腕時計型端末７０からの計測開始指示データを通信部３４が受信すると、レーダー装置３５の動作を開始させ、プレイヤーＰが打球したボール３２を目標物として、レーダー装置３５で計測したボール３２の軌跡を示す軌跡データを取り込んで、記憶部４２に記録する軌跡データ記録部４４と、ボール３２の軌跡データを線状の図形データに変換し、この図形データをボール３２の打撃地点からの景観データとなる例えばコース写真と合成して、端末３の表示部１４に表示できるような合成画像を生成し、通信部３４を経由して端末３に合成画像を送出する合成画像生成部４５と、を備えたボール軌道追跡システム１００を提案している。

そのためこの場合も、腕時計型端末７０からの計測開始指示データを通信部３４で受信できる状態になると、レーダー装置３５の動作が自動的に開始して、プレイヤーＰが打球したボールの軌跡データが軌跡データ記録部に記録される。そのため、プレイヤーＰがボール３２を打球するときにだけ、レーダー装置３５によるボール３２の軌道計測を開始させることが可能なボール軌道追跡システム１００を提供できる。また、ゴルフカート１に配設された端末３の表示部１４には、ボール３２の打撃地点からのコース写真に、プレイヤーＰが打球したボール３２の軌跡データから得られた図形データを合成した合成画像が表示される。そのため、ボール３２を探す時間が短縮され、プレイの遅延防止につながるボール軌道追跡システム１００を提供できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。

１ゴルフカート（移動体）
３端末（端末装置、外部機器）
１４表示部
３２ボール
３４通信部
３５レーダー装置
４４軌跡データ記録部
４５合成画像生成部
７０腕時計型端末（外部機器）
１００ボール軌道追跡システム
Ｐプレイヤー（ユーザー）

Claims

移動体に配設した端末装置を含む外部機器との間で各種データを送受信する通信部と、
移動する目標物に向けて放射した電波の反射波を受信し、前記目標物の軌跡を計測するレーダー装置と、
前記外部機器からの計測開始指示データを前記通信部が受信すると、前記レーダー装置の動作を開始させ、ユーザーが打球したボールを前記目標物として、前記レーダー装置で計測した前記ボールの軌跡データを取り込んで記録する軌跡データ記録部と、
前記ボールの軌跡データを線状の図形データに変換し、この図形データを前記ボールの打撃地点からの景観データと合成して、前記端末装置の表示部に表示できる合成画像を生成し、前記通信部を経由して前記端末装置に前記合成画像を送出する合成画像生成部と、
を備え、
前記計測開始指示データは、前記端末装置が打球する位置に接近した場合に送信可能となるか、又は前記ユーザーがスイングを行ったことを前記外部機器が検知した場合に送信されることを特徴とするボール軌道追跡システム。
前記軌跡データ記録部で記録された複数の前記ボールの軌跡データを前記図形データにそれぞれ変換し、複数の前記図形データを共通する一つの景観データと合成して、前記合成画像を生成するように、前記合成画像生成部を構成したことを特徴とする請求項１記載のボール軌道追跡システム。