(57)【要約】  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
2009513314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のゴルフボールの動的情報測定システムを示す図。
【図２】本発明による動的情報測定システムの構成を示す図。
【図３】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。
【図４】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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
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。
【図１】
2009513314.tif 000003
【図２】
2009513314.tif 000004
【図３】
2009513314.tif 000005
【図４】
2009513314.tif 000006
【国際調査報告】
2009513314.tif 000007
2009513314.tif 000008