(57)【要約】【課題】ゴルフコースの地形や風向きなどの状況を考慮して、実際にゴルフボールを打ち出すべき方向を教示可能な打球方向教示装置および打球方向教示システムを提供する。【解決手段】打球方向教示装置２０は、打球の目標方向を取得する目標方向取得部４１と、環境情報を取得する環境情報取得部４２と、打球の目標方向、および環境情報に基づいて打球の打ち出し方向を求め、打ち出し方向の報知データを生成する処理部２１と、報知データに基づいて打ち出し方向を報知する報知部（表示部２５）と、を備えている。【選択図】図３
2018033819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打球の目標方向を取得する目標方向取得部と、
環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記打球の目標方向、および前記環境情報に基づいて打球の打ち出し方向を求め、前記打ち出し方向の報知データを生成する処理部と、
前記報知データに基づいて前記打ち出し方向を報知する報知部と、
を備えていることを特徴とする打球方向教示装置。
【請求項２】
前記報知部は、表示部を備え、前記打ち出し方向を、前記表示部に表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の打球方向教示装置。
【請求項３】
前記打球の目標方向を入力する入力部を備えている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の打球方向教示装置。
【請求項４】
前記環境情報は、風速および風向の少なくとも一方である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の打球方向教示装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記打ち出し方向と、前記風速および前記風向の少なくとも一方と、を表示する
ことを特徴とする請求項４に記載の打球方向教示装置。
【請求項６】
地図データを取得する地図データ取得部を備え、
前記表示部は、前記打ち出し方向と前記地図データに基づく地図画像とを表示する
ことを特徴とする請求項４に記載の打球方向教示装置。
【請求項７】
打球の目標方向を決定するステップと、
環境情報を取得するステップと、
前記打球の目標方向、および前記環境情報に基づいて打球の打ち出し方向を求めるステップと、
前記打ち出し方向の報知データを生成するステップと、
前記報知データに基づいて前記打ち出し方向を報知するステップと、を含む
ことを特徴とする打球方向教示方法。
【請求項８】
前記報知データは、画像データであり、
前記報知するステップでは、前記画像データに基づいて前記打ち出し方向を表示する
ことを特徴とする請求項７に記載の打球方向教示方法。
【請求項９】
前記環境情報は、風速および風向の少なくとも一方であり、
前記報知するステップでは、打ち出し方向と、前記風速および前記風向の少なくとも一方と、を表示する
ことを特徴とする請求項８に記載の打球方向教示方法。
【請求項１０】
地図データを取得するステップを含み、
前記報知するステップでは、前記画像データに基づく前記打球の打ち出し方向、および前記地図データに基づく地図画像を表示する
ことを特徴とする請求項９に記載の打球方向教示方法。
【請求項１１】
打球の目標方向を取得する目標方向取得部と、環境情報を取得する環境情報取得部と、位置情報を取得する位置情報取得部と、前記打球の目標方向、および前記環境情報に基づいて打球の打ち出し方向を求め、前記打ち出し方向の報知データを生成する処理部と、前記報知データに基づいて前記打ち出し方向を報知する報知部と、を備えた打球方向教示装置と、
前記打球方向教示装置の前記位置情報を出力する位置情報出力部と、
環境データを検知し、前記環境情報として出力する環境情報出力部と、を含む
ことを特徴とする打球方向教示システム。
【請求項１２】
前記報知部は、表示部を備え、
前記表示部は、前記打ち出し方向、前記位置情報、および前記環境情報を表示する
ことを特徴とする請求項１１に記載の打球方向教示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打球方向教示装置、打球方向教示方法、および打球方向教示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばゴルフクラブ、テニスラケット、および野球バットを用いたスイング軌道など、被検者（ユーザー）の運動フォームを解析し、解析結果から被検者に適した運動器具の選定、運動フォームの改善を行うことで競技力の向上につなげることが可能となる装置（運動解析装置）が実現されている。
【０００３】
このような運動解析装置としては、モーションセンサーを用いて、ボールの打撃などのタイミングやスイング軌道を検知して、スイング解析や打球方向の例示などを行う技術が開示されている。例えば、特許文献１には、ゴルフコース上において、携帯情報端末を利用してプレーヤー（ユーザー）の位置からピンまでのアプローチ情報を入手可能なゴルフコースデータ提供システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１３４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のゴルフコースデータ提供システム（運動解析装置）では、プレーヤー（ユーザー）の位置からピンまでのアプローチ情報は、プレーヤーの参考にはなるが、ゴルフコースの地形や風向きなどの状況によって実際にゴルフボールを打ち出すべき方向は異なってしまうという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る打球方向教示装置は、打球の目標方向を取得する目標方向取得部と、環境情報を取得する環境情報取得部と、前記打球の目標方向、および前記環境情報に基づいて打球の打ち出し方向を求め、前記打ち出し方向の報知データを生成する処理部と、前記報知データに基づいて前記打ち出し方向を報知する報知部と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、打球の目標方向および環境情報に基づいて求められた打球の打ち出し方向が報知部によって報知されるため、ユーザーは、現状の環境状況を考慮した打球の打ち出し方向の情報を得ることが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の打球方向教示装置において、前記報知部は、表示部を備え、前記打ち出し方向を、前記表示部に表示することが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、表示部に打球の打ち出し方向が表示されることにより、ユーザーは、容易に打球の打ち出し方向を理解することができる。ユーザーは、表示された打球の打ち出し方向の情報に基づいて、これから打球するスイングのアドレスやスイングの強弱などの参考とすることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の打球方向教示装置において、前記打球の目標方向を入力する入力部を備えていることが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、ユーザーは、入力部から容易に打球の目標方向を、いつでも入力することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の打球方向教示装置において、前記環境情報は、風速および風向の少なくとも一方であることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、打球の弾道に影響の大きな環境情報としての風速や風向などの情報を考慮した打球の打ち出し方向を報知することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の打球方向教示装置において、前記表示部は、前記打ち出し方向と、前記風速および前記風向の少なくとも一方と、を表示することが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、ユーザーは、打ち出し方向と、打球の弾道に影響の大きな風速や風向とを表示部上にて視認し、容易に理解することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の打球方向教示装置において、地図データを取得する地図データ取得部を備え、前記表示部は、前記打ち出し方向と前記地図データに基づく地図画像とを表示することが好ましい。
【００１８】
本適用例によれば、地図データに基づく地図画像が表示部に表示されるため、ユーザーは、スイングする場所のレイアウトや地形などを容易に現認し、打ち出し方向を容易に認識することができる。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る打球方向教示方法は、打球の目標方向を決定するステップと、環境情報を取得するステップと、前記打球の目標方向、および前記環境情報に基づいて打球の打ち出し方向を求めるステップと、前記打ち出し方向の報知データを生成するステップと、前記報知データに基づいて前記打ち出し方向を報知するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、取得した打球の目標方向および環境情報に基づいて求められた打球の打ち出し方向を、報知部からユーザーに対して報知する。これにより、ユーザーは、現状の環境状況を考慮した場合の、打球の打ち出し方向に関する情報を容易に得ることが可能となる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例に記載の打球方向教示方法において、前記報知データは、画像データであり、前記報知するステップでは、前記画像データに基づいて前記打ち出し方向を表示することが好ましい。
【００２２】
本適用例によれば、打ち出し方向が画像データに基づいて表示部に表示されることにより、ユーザーは、容易に打球の打ち出し方向を理解することができる。ユーザーは、この表示された打球の打ち出し方向の情報に基づいて、これから打球するスイングのアドレスやスイングの強弱などの参考とすることができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例に記載の打球方向教示方法において、前記環境情報は、風速および風向の少なくとも一方であり、前記報知するステップでは、打ち出し方向と、前記風速および前記風向の少なくとも一方と、を表示することが好ましい。
【００２４】
本適用例によれば、ユーザーは、打ち出し方向と、環境情報として打球の弾道に影響の大きな風速や風向とを表示部にて視認することができ、容易に理解することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例に記載の打球方向教示方法において、地図データを取得するステップを含み、前記報知するステップでは、前記画像データに基づく前記打球の打ち出し方向、および前記地図データに基づく地図画像を表示することが好ましい。
【００２６】
本適用例によれば、地図画像と打球の打ち出し方向とが表示部に表示されるため、ユーザーは、スイングする場所のレイアウトや地形などを容易に現認し、スイングに活かすことができる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例に係る打球方向教示システムは、打球の目標方向を取得する目標方向取得部と、環境情報を取得する環境情報取得部と、位置情報を取得する位置情報取得部と、前記打球の目標方向、および前記環境情報に基づいて打球の打ち出し方向を求め、前記打ち出し方向の報知データを生成する処理部と、前記報知データに基づいて前記打ち出し方向を報知する報知部と、を備えた打球方向教示装置と、前記打球方向教示装置の前記位置情報を出力する位置情報出力部と、環境データを検知し、前記環境情報として出力する環境情報出力部と、を含むことを特徴とする。
【００２８】
本適用例によれば、打球方向教示システムを構成する打球方向教示装置は、位置情報出力部から出力された打球方向教示装置の位置情報と、環境情報出力部から出力された環境情報とを、取得することができる。打球方向教示装置は、取得した環境情報や位置情報を考慮した打球の打ち出し方向をユーザーに対して報知することができる。これにより、ユーザーは、現状の環境状況を考慮した場合の、打球の打ち出し方向に関する情報を容易に得ることが可能となる。
【００２９】
［適用例１２］上記適用例に記載の打球方向教示システムにおいて、前記報知部は、表示部を備え、前記表示部は、前記打ち出し方向、前記位置情報、および前記環境情報を表示することが好ましい。
【００３０】
本適用例によれば、表示部に、打ち出し方向、位置情報、環境情報が表示されることにより、ユーザーは、容易に打ち出し方向を理解することができる。ユーザーは、表示された打ち出し方向の情報に基づいて、これから打球するスイングのアドレスやスイングの強弱などの参考とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態に係る打球方向教示システムの構成を示す概略図。
【図２】打球方向教示装置を示す概略図。
【図３】センサーユニットおよび打球方向教示装置の構成例を示すブロック図。
【図４】打球方向教示方法に係る実施例１の手順を示すフローチャート。
【図５】実施例１に係る打球の打ち出し方向の表示例を示す図。
【図６】打球方向教示方法に係る実施例２の手順を示すフローチャート。
【図７Ａ】実施例２に係る打球の打ち出し方向の第１の表示手順を示す図。
【図７Ｂ】実施例２に係る打球の打ち出し方向の第２の表示手順を示す図。
【図７Ｃ】実施例２に係る打球の打ち出し方向の第３の表示手順を示す図。
【図８Ａ】風向および風速の表示例１に係る第１の表示を示す図。
【図８Ｂ】風向および風速の表示例１に係る第２の表示を示す図。
【図９】風向および風速の表示例２を示す図。
【図１０】打球の打ち出し方向の教示に係る表示例を示す図。
【図１１】風速測定方法の一例を概略的に示す図。
【図１２】風速測定装置の構成例を示すブロック図。
【図１３】風速測定方法の手順を示すフローチャート。
【図１４】風速測定方法を説明する概略図。
【図１５】風速測定方法に係る補足説明のグラフ。
【図１６Ａ】風速測定方法を説明するグラフ１。
【図１６Ｂ】風速測定方法を説明するグラフ２。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、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不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３３】
１．打球方向教示システム
以下、打球方向教示システムの一例として、図１および図２を参照し、ゴルフスイングにおけるゴルフボールの打球方向の教示を例に挙げて説明する。図１は、実施形態に係る打球方向教示システムの構成を示す概略図である。図２は、打球方向教示装置を示す概略図である。
【００３４】
図１および図２に示すように、本実施形態の打球方向教示システム１０００は、ＧＰＳ衛星（位置情報出力部）８と、環境情報出力部としての風力計９と、センサーユニット１０および打球方向教示装置２０と、を含む。センサーユニット１０と打球方向教示装置２０との間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。図２に示すように、打球方向教示装置２０は、パーソナルコンピューター２０ａの他、スマートフォンやタブレット等の携帯機器２０ｂ、あるいは不図示のヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）やリスト機器等のウェアラブル端末等の各種情報端末（クライアント端末）で実現される。なお、打球方向教示装置２０は、センサーユニット１０の計測データに基づいて、スイングの診断・解析を行うスイング解析機能（スイング解析装置）を含むことができる。
【００３５】
打球方向教示システム１０００は、ＧＰＳ衛星８からの電波（衛星信号）に含まれる位置情報を受信して測位計算（位置情報の取得）する機能と、例えば風向や風速などの環境データを検知し、環境情報として出力する風力計９からの信号を受信して風向および風速を計算する機能と、を含む。さらに、打球方向教示システム１０００は、打球の目標方向を取得し、打球の目標方向および風向および風速（環境情報）に基づいて打球の打ち出し方向を求める機能と、打球の打ち出し方向の報知データを生成し、打球の打ち出し方向を報知する機能と、を含んでいる。
【００３６】
打球方向教示装置２０は、例えばゴルフコースの地形データやコース配置（コースレイアウト）データなどの情報を記憶するサーバー３０と接続されていてもよい。また、打球方向教示装置２０とサーバー３０とは、ネットワーク４０を介して接続されてもよい。ネットワーク４０は、インターネット等のワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）でもよいし、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）でもよい。あるいは、打球方向教示装置２０とサーバー３０とは、例えば、近距離無線通信や有線通信により、ネットワーク４０を介さずに通信してもよい。
【００３７】
２．センサーユニットおよび打球方向教示装置
図３を参照してセンサーユニットおよび打球方向教示装置の構成例を説明する。図３は、センサーユニットおよび打球方向教示装置の構成例を示すブロック図である。
【００３８】
本実施形態のセンサーユニット１０は、加速度センサー１２、角速度センサー１４、信号処理部１６、および通信部１８を含んでいる。ただし、センサーユニット１０は、適宜、これらの構成要素の一部が削除または変更され、あるいは、他の構成要素が付加された構成であってもよい。
【００３９】
センサーユニット１０は、例えば互いに直交関係の３軸の各軸方向の加速度と、例えば互いに直交関係の３軸の各軸回りの角速度と、を計測可能であり、運動器具としての、例えばゴルフクラブ３（図２参照）に装着される。センサーユニット１０は、互いに交差する（理想的には直交する）３つの検出軸（例えば不図示のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の向きが合わせられてゴルフクラブ（運動器具の一例）３に装着される。具体的には、例えばｙ軸をゴルフクラブ３のシャフト３ｓの長手方向（ゴルフクラブ３の長手方向）に、例えばｘ軸をゴルフボール４の打球のターゲット方向（打球の目標方向）に合わせるようにして、シャフト３ｓの一部に取り付けられる。シャフト３ｓは、ゴルフクラブ３のヘッド（打撃部）３ａを除いた柄の部分であり、グリップも含まれる。ただし、センサーユニット１０は、ユーザー２の部位（例えば、手２ａやグローブなど）に取り付けられてもよいし、腕時計などのアクセサリーに取り付けられてもよい。
【００４０】
加速度センサー１２は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々に生じる加速度を計測し、計測した３軸方向の各々の加速度の大きさおよび向きに応じたデジタル信号（加速度データ）を出力する。
【００４１】
角速度センサー１４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸の各々の軸回りに生じる角速度を計測し、計測した３軸方向の各々の角速度の大きさおよび向きに応じたデジタル信号（角速度データ）を出力する。
【００４２】
信号処理部１６は、加速度センサー１２と角速度センサー１４から、それぞれ加速度データと角速度データを受け取って時刻情報を付して記憶部（不図示）に記憶し、記憶した計測データ（加速度データと角速度データ）に時刻情報を付して通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部１８に出力する。なお、信号処理部１６は、加速度センサー１２および角速度センサー１４の取り付け角誤差に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、加速度データおよび角速度データをｘｙｚ座標系のデータに変換する処理を行うことができる。
【００４３】
通信部１８は、信号処理部１６から受け取ったパケットデータを打球方向教示装置２０に送信する処理や、打球方向教示装置２０から計測開始コマンド等の各種の制御コマンドを受信して信号処理部１６に送る処理等を行う。信号処理部１６は、制御コマンドに応じた各種処理を行う。
【００４４】
本実施形態の打球方向教示装置２０は、処理部２１、通信部２２、入力部としての操作部２３、記憶部２４、報知部としての表示部２５、報知部としての音出力部２６、通信部２７、目標方向取得部４１、環境情報取得部４２、位置情報取得部４３、および地図データ取得部４４を含んで構成されている。ただし、打球方向教示装置２０は、適宜、これらの構成要素の一部が削除または変更され、あるいは、他の構成要素が付加された構成であってもよい。
【００４５】
処理部２１は、各種プログラムに従い、通信部２２を介してセンサーユニット１０に制御コマンドを送信する処理や、通信部２２を介してセンサーユニット１０から受信したデータに対する各種の計算処理を行う。また、処理部２１は、各種プログラムに従い、目標方向取得部４１、環境情報取得部４２、位置情報取得部４３、および地図データ取得部４４などが取得した各種データを解析処理し、例えば打球の打ち出し方向のデータや環境情報のデータとして記憶部２４に記憶させることができる。また、処理部２１は、各種プログラムに従い、打球の打ち出し方向のデータ、スイング解析データ、地図データなどのデータを記憶部２４から読み出して、通信部２７を介してサーバー３０に送信する処理を行うことができる。また、処理部２１は、各種プログラムに従い、例えば打ち出し方向の報知データとして表示データを生成し、報知部としての表示部２５に出力することができる。また、処理部２１は、その他の各種の制御処理を行うことができるが、詳細については後述にて説明する。
【００４６】
通信部２２は、センサーユニット１０から送信されたパケットデータを受信し、処理部２１に送る処理や、処理部２１からの制御コマンドをセンサーユニット１０に送信する処理等を行う。
【００４７】
入力部としての操作部２３は、ユーザー２の操作に応じたデータを取得し、処理部２１に送る処理を行う。操作部２３は、例えば、タッチパネル型ディスプレイ、ボタン、キー、マイクなどであってもよい。
【００４８】
記憶部２４は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）２３０、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４０、および不揮発性メモリー２５０を含んでいる。なお、記憶部２４は、その他の各種ＩＣメモリーやハードディスクやメモリーカードなどの記録媒体等を含んでもよい。記憶部２４は、処理部２１が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムや、アプリケーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。
【００４９】
ＲＯＭ２３０は、処理部２１が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムや、アプリケーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。また、ＲＡＭ２４０は、処理部２１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ２３０から読み出されたプログラムやデータ、操作部２３から入力されたデータ、処理部２１が各種プログラムや、アプリケーション機能にしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する記憶部である。また、不揮発性メモリー２５０は、例えばスイング解析処理を実行するためのスイング解析プログラムや環境情報を処理するための処理プログラムなどを記憶することができる。
【００５０】
本実施形態では、記憶部２４には、処理部２１によって読み出され、スイング解析処理を実行するためのスイング解析プログラムが記憶されている。スイング解析プログラムは、あらかじめ不揮発性の記録媒体（コンピューターに読み取り可能な記録媒体）に記憶されていてもよいし、処理部２１がネットワーク４０を介してサーバー３０からスイング解析プログラムを受信して記憶部２４に記憶させてもよい。
【００５１】
また、例えば、ユーザー２が、入力部としての操作部２３を操作して、図５に示す入力画面から打球の到達目標位置や打球の目標方向を入力し、入力された打球の到達目標位置３２や打球の目標方向３３としてもよい。このようにユーザー２は、入力部としての操作部２３から容易に打球の到達目標位置３２や打球の目標方向３３を、いつでも容易に入力することができる。
【００５２】
また、記憶部２４は、処理部２１の作業領域として用いられ、操作部２３が取得したデータ、処理部２１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。さらに、記憶部２４は、処理部２１の処理により生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶してもよい。
【００５３】
報知部の一例としての表示部２５は、処理部２１の処理結果を文字、グラフ、表、アニメーション、その他の画像として表示するものである。表示部２５は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（liquid crystal display）、タッチパネル型ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）などであってもよい。なお、一つのタッチパネル型ディスプレイで操作部２３と表示部２５の機能を実現するようにしてもよい。
【００５４】
なお、図５に示すように、表示部２５には、処理部２１からの指示によって、打球位置３１、打球の到達目標位置３２、打球の目標方向３３、環境情報としての風向および風速の少なくとも一方を示す風力情報３４、および風力情報３４に基づいた打球の打ち出し方向３５が、画像情報として表示される。なお、図５は、実施例１に係る打球の打ち出し方向の表示例を示す図であり、スマートフォンやタブレット等の携帯機器２０ｂの表示画面（表示部２５）を示している。また、表示部２５には、打球の打ち出し方向３５と、風速および風向の少なくとも一方の風力情報３４と、を表示することとすればよい。これにより、ユーザー２は、打ち出し方向３５と、打球の弾道に影響の大きな風速や風向とを表示部２５上にて視認し、理解することができる。
【００５５】
図５に示す例では、打球の目標方向３３は、打球位置３１と打球の到達目標位置３２とを結ぶ矢印で表示されている。なお、風力情報３４は、風向を矢印の向きで示し、風速を矢印の太さまたは長さで表すことができる。具体的には、矢印の幅（太さ）を大きくすること、もしくは矢印の長さを長くすることで風速が速いことを示す。なお、風速を数値で表しても良い。また、風力情報３４には、風向および風速の少なくとも一方が含まれていればよい。
【００５６】
そして、ユーザー２は、表示されている打球の打ち出し方向３５に基づいて打ち出す方向を定め、打球することができる。なお、図５では、風力情報３４と打球の３５とが表示されているが、風力情報３４が表示されず打球の打ち出し方向３５だけ表示されていてもよい。
【００５７】
表示部２５に打球の打ち出し方向３５が、上述のような画像によって表示されることにより、ユーザー２は、容易に打球の打ち出し方向を理解することができる。ユーザー２は、この画像表示された打球の打ち出し方向３５の表示（情報）に基づいて、これから打球するスイングのアドレスやスイングの強弱などの参考とすることができる。
【００５８】
なお、表示部２５における操作部２３（入力部）の機能としては、表示部２５に触れる（画面タッチ）などによって表示内容を切り替えたり、拡大縮小したりすることができる。このように、表示内容の指定を、表示部２５の有する操作部２３に対して行うことにより、指示を直接的に行うことができ、確実に、且つ容易に指示することができる。
【００５９】
報知部の一例としての音出力部２６は、処理部２１の処理結果（解析情報）を音声やブザー音等の音情報として提示するために出力するものである。音出力部２６は、例えば、スピーカーやブザーなどであってもよい。なお、例えば打球の打ち出し方向に係る報知に関しては、表示部２５における画像表示と、音出力部２６における音声やブザー音等の音情報を組み合わせて行うことができる。
【００６０】
通信部２７は、ネットワーク４０を介してサーバー３０（図１参照）などとの間でデータ通信を行うものである。例えば、通信部２７は、ユーザー２のスイングに係るスイング解析情報やコースレイアウト情報などの情報をサーバー３０から受け取って処理部２１に送る処理を行う。
【００６１】
目標方向取得部４１は、ユーザー２のスイングにおける打球の目標方向を取得する。打球の目標方向は、表示部２５の向きや図示しない方位センサーの検出結果などのデータ、および操作部２３から入力される打球位置や打球の到達目標位置などのデータに基づいて算出される。目標方向取得部４１は、算出した打球の目標方向に係るデータを処理部２１に出力する。
【００６２】
環境情報取得部４２は、環境情報検出部としての風力計９によって取得され、環境情報出力部９０から出力された環境情報（例えば、風向や風速）を取得する。環境情報取得部４２は、取得した環境情報を処理し、例えば風向や風速の大小を示す環境データとして処理部２１に出力する。
【００６３】
位置情報取得部４３は、位置情報出力部としてのＧＰＳ衛星８からの電波（衛星信号）に含まれる位置情報を受信して測位計算（位置情報の取得）を行い、打球方向教示装置２０の現在位置データを算出する。位置情報取得部４３は、求められた現在位置データを処理部２１に出力する。
【００６４】
地図データ取得部４４は、ネットワーク４０を介したサーバー３０や記憶部２４に記憶されている、例えばゴルフコースの地形データや配置レイアウトデータなどを取得し、地図データを生成する。地図データ取得部４４は、生成した地図データを処理部２１に出力する。
【００６５】
前段において、一部を説明したが、処理部２１は、各種の制御処理を行うことができる。以下、処理部２１について詳細に説明する。
【００６６】
処理部２１は、各種プログラムを実行することにより、データ取得部２１０、スイング解析部２１１、画像データ生成部２１２、環境情報処理部２１３、打球方向処理部２１４、地図データ処理部２１５、表示処理部２１６および音出力処理部２１７として機能する。なお、処理部２１は、コンピューターとしての機能を有している。
【００６７】
特に、本実施形態では、処理部２１は、各種解析プログラムを実行することにより、データ取得部２１０、スイング解析部２１１、画像データ生成部２１２、環境情報処理部２１３、打球方向処理部２１４、地図データ処理部２１５、表示処理部２１６および音出力処理部２１７として機能し、ユーザー２のスイング動作の解析や打球の打ち出し方向データの生成処理を行う。
【００６８】
データ取得部２１０は、通信部２２がセンサーユニット１０から受信したパケットデータを受け取り、受け取ったパケットデータから時刻情報および計測データを取得し、記憶部２４に送る処理を行う。
【００６９】
スイング解析部２１１は、センサーユニット１０が出力する計測データ（記憶部２４に記憶されている計測データ）や操作部２３からのデータなどを用いて、ユーザー２のスイング動作（複数のスイング）を解析し、スイング動作の解析結果の情報を含むスイング解析データを生成する処理を行う。
【００７０】
画像データ生成部２１２は、表示部２５に表示される画像に対応する画像データを生成する処理を行う。例えば、画像データ生成部２１２は、データ取得部２１０が受け取った各種の情報や環境情報処理部２１３、打球方向処理部２１４、および地図データ処理部２１５によって処理された情報（データ）に基づき、例えば図５に示した表示画像に対応する画像データを生成する。
【００７１】
また、画像データ生成部２１２は、例えば図５に示されている表示画像に対応する画像データなどの表示データを生成する処理を行う。画像データ生成部２１２は、例えば、環境情報処理部２１３や打球方向処理部２１４などの処理データに基づき打球の打ち出し方向３５や打球の到達目標位置３２などを画像表示するための画像データを生成する。
【００７２】
環境情報処理部２１３は、環境情報取得部４２の取得した環境情報としての、例えば風向および風速などの情報を、打球の打ち出し方向を算出するためのデータ処理を行い、環境情報データを生成する。この環境情報データは、打球の目標方向３３や打球の到達目標位置３２などを表示するためのデータと共に、打球方向処理部２１４によって処理され、打球の打ち出し方向３５を表示するためのデータとなる。
【００７３】
表示処理部２１６は、表示部２５に対して各種の画像（画像データ生成部２１２が生成した画像データに対応する画像や地図データ処理部２１５が生成した地図画像データの他、文字や記号等も含む）を表示させる処理を行う。例えば、表示処理部２１６は、画像データ生成部２１２が生成した画像データに基づき、表示部２５に、図５に示した打球位置３１、打球の到達目標位置３２、打球の目標方向３３、環境情報としての風向と風速とを示す風力情報３４、および風力情報３４に基づいた打球の打ち出し方向３５などを示す画像情報として表示させる。なお、表示処理部２１６は、地図データ処理部２１５が生成した地図画像データに基づき、例えば図７Ａに示すような、コースレイアウト画像や地形画像などを示す画像情報として表示させることができる。
【００７４】
また、表示処理部２１６は、表示部２５に対して、画像として表示された各種の画像と共に、コメントを表示することができる。なお、コメントとしては、打球の打ち出し方向３５に関する情報であったり、スイングの診断情報に基づいた練習方法を示す情報であったりする。
【００７５】
音出力処理部２１７は、音出力部２６に対して各種の音（音声やブザー音等も含む）を出力させる処理を行う。例えば、音出力処理部２１７は、ユーザー２にスイングの開始の許可を通知するための音を音出力部２６から出力させてもよい。また、例えば、音出力処理部２１７は、環境情報としての風向と風速とを示す風力情報３４を示す音や音声を音出力部２６から出力してもよい。
【００７６】
なお、打球方向教示装置２０あるいはセンサーユニット１０に、報知部の一例として振動機構を設けておいて、当該振動機構により各種の情報を振動情報に変換してユーザー２に通知してもよい。
【００７７】
３．打球方向教示方法
ユーザー２は、ゴルフボール４を打球するスイング動作に先立って、あらかじめ決められた手順に従って、打球の打ち出し方向を決定する。以下、打球方向教示方法において、打球の打ち出し方向を決定する手順の実施例１および実施例２について説明する。なお、以下の説明では、前述した打球方向教示システム１０００や打球方向教示装置２０の構成の説明に用いた符号を用いる。
【００７８】
３．１．実施例１
先ず、図４および図５を参照して、実施例１の手順を説明する。図４は、打球方向教示方法に係る実施例１の手順を示すフローチャートである。図５は、実施例１に係る打球の打ち出し方向の表示例を示す図である。なお、本実施例１に係る打球方向教示方法は、打球に先立って、環境情報の一例としての風向および風速を考慮した打球の打ち出し方向を表示部２５に表示するものである。
【００７９】
実施例１に係る打球方向教示方法は、打球の目標方向を決定するステップＳ１０２と、環境情報を取得するステップＳ１０４と、打球の打ち出し方向を算出するステップＳ１０６と、報知データ（表示データ）を生成するステップＳ１０８と、打球の打ち出し方向を報知（表示）するステップＳ１１０と、を少なくとも含んでいる。
【００８０】
先ず、ユーザー２による一連の手順が開始されると、打球方向教示装置２０の処理部２１は、位置情報取得部４３の取得した現在位置データを取得する。次に、ユーザー２は、入力部としての操作部２３を操作し、図５に示すように、打球位置３１に対する打球の到達目標位置３２を入力することによって、矢印で表示される打球の目標方向３３を決定する（ステップＳ１０２）。
【００８１】
次に、打球方向教示装置２０の処理部２１は、環境情報取得部４２の取得した環境情報としての風向および風速の情報を取得する（ステップＳ１０４）。そして、処理部２１は、取得した風向および風速の少なくとも一方の情報に基づいて、打球の打ち出し方向を算出するためのデータ処理を行い、環境情報データを生成する。
【００８２】
次に、処理部２１は、打球の目標方向に係るデータ、および風向や風速の情報に基づいて生成された環境情報データに基づいて、風向や風速を考慮した打球の打ち出し方向に係るデータを算出する（ステップＳ１０６）。
【００８３】
次に、処理部２１は、画像データ生成部２１２において、スマートフォンやタブレット等の携帯機器２０ｂの表示部２５に表示される画像に対応する画像データ（報知データ）を生成する（ステップＳ１０８）。具体的には、例えば、図５に示す打球の目標方向３３を表示するための画像データ、打球の打ち出し方向３５を表示するための画像データ、および環境情報データに基づいて風向や風速を示す風力情報３４を表示するための画像データ（報知データ）を生成する。
【００８４】
次に、処理部２１は、画像データ（報知データ）に基づいて、打球の目標方向３３、打球の打ち出し方向３５、および風力情報３４を、表示部２５に表示（報知）する（ステップＳ１１０）。ここで、打球の目標方向３３、打球の打ち出し方向３５、および風力情報３４は、矢印などの記号によって表示することが好ましい。なお、風力情報３４は、風向を矢印の向きで示し、風速の大小を矢印の太さまたは長さで表すことができる。
【００８５】
また、表示部２５には、少なくとも打球の目標方向３３、および打球の打ち出し方向３５を表示する。打球の目標方向３３、および打球の打ち出し方向３５を表示することにより、ユーザー２は、自らの打球の打ち出し方向を的確に把握することが可能となる。
【００８６】
また、表示部２５に表示（報知）するステップＳ１１０では、打球の打ち出し方向３５と、風速および風向の少なくとも一方の風力情報３４と、を表示部２５に画像表示することが好ましい。このような表示とすることで、ユーザー２は、打ち出し方向３５と、環境情報として打球の弾道に影響の大きな風速や風向と、を表示部２５にて画像として視認することができ、容易に理解することができる。
【００８７】
上述した実施例１に係る打球方向教示方法によれば、報知部としての表示部２５に表示（報知）された打球の目標方向３３、打球の打ち出し方向３５、および風力情報３４により、ユーザー２は、現状の環境状況（風向や風速）を考慮した打球の打ち出し方向３５に関する情報を容易に得ることが可能となる。
【００８８】
また、実施例１に係る打球方向教示方法によれば、ユーザー２は、打球の打ち出し方向３５と、環境情報として打球の弾道に影響の大きな風速や風向（風力情報３４）とを、表示部２５上にて画像として視認することができ、容易に理解することができる。
【００８９】
３．２．実施例２
次に、図６および図７Ａ〜図７Ｃを参照して、実施例２の手順を説明する。図６は、打球方向教示方法に係る実施例２の手順を示すフローチャートである。図７Ａは、実施例２に係る打球の打ち出し方向の第１の表示手順を示す図である。図７Ｂは、実施例２に係る打球の打ち出し方向の第２の表示手順を示す図である。図７Ｃは、実施例２に係る打球の打ち出し方向の第３の表示手順を示す図である。なお、以下の説明では、前述した打球方向教示システム１０００や打球方向教示装置２０の構成の説明に用いた符号を用いる。
【００９０】
本実施例２に係る打球方向教示方法は、打球に先立って、環境情報の一例としての風向および風速を考慮した打球の打ち出し方向、およびコースレイアウトなどの地図情報を表示部２５に表示するものである。
【００９１】
実施例２に係る打球方向教示方法は、地図データを取得するステップＳ１００と、地図画像データを生成し、地図画像を表示するステップＳ１０１と、打球の目標方向を決定するステップＳ１０２と、環境情報を取得するステップＳ１０４と、打球の打ち出し方向を算出するステップＳ１０６と、報知データ（表示データ）を生成するステップＳ１０８と、打球の打ち出し方向を報知（表示）するステップＳ１１０と、を少なくとも含んでいる。
【００９２】
先ず、ユーザー２による一連の手順が開始されると、打球方向教示装置２０の処理部２１は、位置情報取得部４３の取得した現在位置データを取得する。
【００９３】
次に、処理部２１は、地図データ取得部４４から、例えばゴルフコースの配置レイアウトデータや地形データなどの地図データを取得する（ステップＳ１００）。そして、処理部２１は、取得した地図データに基づいて地図画像データを生成し、例えば図７Ａに示すようなゴルフコースの配置レイアウトを示す地図画像３６として表示部２５に表示する（ステップＳ１０１）。
【００９４】
次に、ユーザー２は、入力部としての操作部２３を操作し、図７Ａに示すように、打球位置３１に対する打球の到達目標位置３２を入力することによって、スマートフォンやタブレット等の携帯機器２０ｂの表示部２５に矢印で表示される打球の目標方向３３を決定する（ステップＳ１０２）。
【００９５】
次に、打球方向教示装置２０の処理部２１は、環境情報取得部４２の取得した環境情報としての風向および風速の情報を取得する（ステップＳ１０４）。処理部２１は、取得した風向および風速の少なくとも一方の情報に基づいて、打球の打ち出し方向を算出するためのデータ処理を行って環境情報データを生成する。そして、処理部２１は、環境情報データに基づいて画像データを生成し、図７Ｂに示すように風向や風速を示す風力情報３４として地図画像３６に重ねて表示部２５に表示する。なお、風力情報３４は、風向を矢印の向きで示し、風速の大小を矢印の幅（太さ）の大小、または長さの長短で表すことができる。
【００９６】
次に、処理部２１は、打球の目標方向に係るデータ、および風向や風速の情報に基づいて生成された環境情報データに基づいて、風向や風速を考慮した打球の打ち出し方向を算出する（ステップＳ１０６）。
【００９７】
次に、処理部２１は、画像データ生成部２１２において、スマートフォンやタブレット等の携帯機器２０ｂの表示部２５に表示される画像に対応する画像データ（報知データ）を生成する（ステップＳ１０８）。具体的には、例えば、図７Ｃに示す打球の目標方向３３を表示するための画像データ、打球の打ち出し方向３５を表示するための画像データ、および環境情報データに基づいて風向や風速を示す風力情報３４を表示するための画像データ（報知データ）を生成する。
【００９８】
次に、処理部２１は、画像データ（報知データ）に基づいて、図７Ｃに示すように、打球の打ち出し方向３５を、地図画像３６に重ねて表示部２５に表示（報知）する（ステップＳ１１０）。なお、表示部２５には、少なくとも打球の目標方向３３、および打球の打ち出し方向３５を表示する。打球の目標方向３３、および打球の打ち出し方向３５を表示することにより、ユーザー２は、打球の打ち出し方向３５を的確に把握することが可能となる。また、表示部２５には、図７Ｃに示すように、打球の推定弾道３８を表示してもよい。
【００９９】
上述した実施例２に係る打球方向教示方法によれば、打球の目標方向３３、打球の打ち出し方向３５、および風力情報３４と、地図画像（地図情報）３６とが、表示部２５に表示（報知）される。したがって、ユーザー２は、スイングする場所のレイアウトや地形などを参照しながら、現状の環境状況（風向や風速）を考慮してゴルフボール４を打ち出す方向を決めることができ、スイングに活かすことができる。
【０１００】
なお、上述した実施例１および実施例２の手順では、報知部の一例として表示部２５に、打球の目標方向３３や打球の打ち出し方向３５などを画像表示によって報知する方法を例示したが、報知は、画像表示に限らない。例えば、報知部としての音出力部２６に、打球の打ち出し方向の情報や風力情報などを音情報として報知することができる。また、画像情報と音情報とを組み合わせて報知してもよい。
【０１０１】
３．３．その他の表示例
以下、上述した表示部２５への、他の表示例について、図８Ａ、図８Ｂ、図９、および図１０を参照して説明する。図８Ａは、風向および風速の表示例１に係る第１の表示を示す図である。図８Ｂは、風向および風速の表示例１に係る第２の表示を示す図である。図９は、風向および風速の表示例２を示す図である。図１０は、打球の打ち出し方向の教示に係る表示例を示す図である。なお、以下の説明では、前述した打球方向教示システム１０００や打球方向教示装置２０の構成の説明に用いた符号を用いる。
【０１０２】
３．３．１．風向および風速を示す表示例１
先ず、図８Ａおよび図８Ｂを用いて風向および風速を示す表示例１について説明する。図８Ａおよび図８Ｂに示す表示例１では、ユーザー２の打球位置（アドレスの位置）と同じ標高における風向や風速、もしくはユーザー２の打球位置を基準とした所定の高さ（上空）における風向や風速の情報（環境データ）を表示部２５に画像表示している。
【０１０３】
図８Ａに示す風向および風速の表示例１の第１の表示では、ユーザー２の打球位置から１０ｍ上空の複数の位置毎に、その位置おける風向と風速とを表示する風力情報として、例えば矢印５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄなどで示している。図８Ａに示す表示例１に係る第１の表示では、表示部２５に地図画像３６が表示され、地図画像３６に重ねて、複数位置における風向と風速とが、矢印５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄの方向と長さの違いで表現され、画像表示されている。なお、表示部２５の一方枠部には、風向および風速を表示する高さを設定可能な、高さ設定部５１が設けられており、二つの指示ボタン５３ａ，５３ｂによって高さを可変（設定）することができ、同図の例では、高さ表示部５２の位置する１０ｍの高さ（１０ｍ上空）を示している。なお、風速は、矢印５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄの太さに違いによって表現することができ、例えば矢印５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを太くすることで風速が大きいことを表現することができる。
【０１０４】
また、図８Ｂに示す風向および風速の表示例１に係る第２の表示では、ユーザー２の打球位置から３０ｍ上空の複数の位置毎に、その位置における風向と風速とを表示する風力情報として、例えば矢印５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄなどで示している。図８Ｂに示す表示例１に係る第２の表示では、表示部２５に第１の表示と同様の地図画像３６が表示され、地図画像３６に重ねて、複数位置における風向と風速とが、矢印５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの方向と長さの違いで表現され、画像表示されている。
【０１０５】
なお、第１の表示と同様に、表示部２５の一方枠部には、風向および風速を表示する高さを設定可能な、高さ設定部５１が設けられており、二つの指示ボタン５３ａ，５３ｂによって高さを可変（設定）することができ、同図の例では、高さ表示部５２の位置する３０ｍの高さ（３０ｍ上空）を示している。また、図８Ｂに示す表示例１に係る第２の表示（３０ｍ上空）の矢印５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの方が、図８Ａに示す表示例１に係る第１の表示（１０ｍ上空）の矢印５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄよりも長く、第２の表示（３０ｍ上空）の方が風速が大きいことを表している。
【０１０６】
このような表示例１によれば、ユーザー２は、任意の高さを設定し、その高さにおける風向や風速を表示することができ、打ち出されたゴルフボール４の弾道（飛行）の過程における風向や風速の影響を知ることができる。
【０１０７】
３．３．２．風向および風速を示す表示例２
次に、図９を用いて風向および風速を示す表示例２について説明する。図９に示す表示例２では、ユーザー２の打球位置と同じ標高の風向や風速、もしくはユーザー２の打球位置を基準とした所定の高さ（上空）における風向や風速の情報（環境データ）を、流線表示の矢印５６ａ，５６ｂ，５６ｃによって、表示部２５に表示している。
【０１０８】
このような表示例２においても、表示例１と同様に、ユーザー２は、任意の高さを設定し、その高さにおける風向や風速を表示することができ、打ち出されたゴルフボールの弾道（飛行）の過程における風向や風速の影響を知ることができる。
【０１０９】
３．３．３．打球の打ち出し方向の教示に係る表示例
次に、図１０を参照して、打球の打ち出し方向の教示に係る表示例について説明する。図１０に示す表示例では、選択したゴルフクラブによる打球の推定弾道５８ｂに対して、ゴルフボール４の通過する高さ位置における複数の観測点（環境情報出力部としての風力計９）によって計測された風向や風速の情報（環境データ）５７ａ〜５７ｆを考慮して平面方向の弾道５８ａを推測し、推測した弾道５８ａに沿って設定した打球の打ち出し方向５９を、表示部２５に画像表示している。なお、このようなゴルフボール４の弾道の推定は、以下のように行うことができると、例えば特開２００５−２７８７９７号公報に開示されている。
【０１１０】
飛翔しているゴルフボール４には、抗力Ｄ、揚力Ｌ、および重力ｍｇが作用する。このとき、水平（ｘ）方向におけるゴルフボール４の運動方程式は下記式（１）で表される。また、垂直（ｙ）方向におけるゴルフボール４の運動方程式は下記式（２）で表される。なお、下記式（１）および式（２）におけるｍは、ゴルフボール４の質量であり、θは、飛翔角度または打出し角度である。飛翔角度（打出し角度）θは、下記式（３）で表される。また、式（１）および式（２）における抗力Ｄは下記式（４）で表され、揚力Ｌは下記式（５）で表される。下記式（４）および下記式（５）におけるＵは、ゴルフボール４の速度である。このゴルフボール４の速度Ｕは、下記式（６）で表される。さらに、下記数式（４）および下記式（５）におけるＣＤは抗力係数であり、ＣＬは揚力係数であり、ρは空気の密度である。この空気の密度ρは、気温が２０℃、気圧が１気圧（１．０１３ｋＰａ）における値を用いる。
【０１１１】
【数１】
2018033819.tif 000003
【０１１２】
【数２】
2018033819.tif 000004
【０１１３】
ゴルフボール４の打撃直後の初速度、ゴルフボールの打撃直後の打出し角度、および打撃直後のバックスピン量（以下、ゴルフボールの打撃直後の初速度、打撃直後の打出し角度、および打撃直後のバックスピン量をまとめて、単に初期弾道特性値という）、ゴルフボールの飛距離、および滞空時間を測定する。そして、この測定結果に基づいて、上記式（１）〜式（６）を用い、ゴルフボール４の飛距離、および滞空時間が測定値と所定の誤差範囲内となるように、ゴルフボールの飛翔中の平均抗力係数、および飛翔中の平均揚力係数を算出して、ゴルフボールの弾道を算出する。
【０１１４】
ゴルフボール４の飛翔中の抗力係数、および揚力係数は、ゴルフボールの速度、およびスピン量等で変わるものである。しかしながら、本実施形態においては、打撃時から着地時までの抗力係数ＣＤ、および揚力係数ＣＬをそれぞれ変わらない一定の定数として扱い、平均抗力係数、および平均揚力係数とする。また、ゴルフボール４の投影面積Ａ、および空気の密度ρも定数としている。このように、初期弾道特性値、ならびに飛距離および滞空時間を測定することにより、ゴルフボール４の弾道を算出することができる。
【０１１５】
なお、図１０に示す表示例では、上段にゴルフコースを示す地図画像３６が表示され、打球位置３１と、打球の到達目標位置３２と、打球の目標方向３３と、複数の観測点（環境情報出力部としての風力計９）によって計測された風向や風速の情報（環境データ）５７ａ〜５７ｆと、打球の打ち出し方向５９と、が重ねて表示されている。また、図１０に示す表示例では、下段に高さ方向の推定弾道５８ｂと各観測点の風速の情報（環境データ）５７ａ〜５７ｆが棒グラフで示されている。
【０１１６】
このような打球の打ち出し方向の教示に係る表示例では、選択したゴルフクラブの推定弾道５８ｂが表示されているため、ユーザー２は、弾道に対する風向や風速の影響を、より詳細に視認して把握することができる。
【０１１７】
４．環境情報出力部としての風速測定装置および風速測定方法
上述の打球方向教示システム１０００では、例えば風向や風速などを取得するために、ゴルフコースなどに設置された環境情報出力部としての風力計９を用いる構成を例示して説明したが、環境情報出力部としては風力計９に限らない。例えば、図１１〜図１６Ｂを参照して説明する環境情報出力部としての風速測定装置２００を用いる風速測定方法を適用することができる。
【０１１８】
ここで、図１１は、風速測定方法の一例を概略的に示す図である。図１２は、風速測定装置の構成例を示すブロック図である。図１３は、風速測定方法の手順を示すフローチャートである。図１４は、風速測定方法を説明する概略図である。図１５は、風速測定方法に係る補足説明のグラフである。図１６Ａは、風速測定方法を説明するグラフ１である。図１６Ｂは、風速測定方法を説明するグラフ２である。なお、上述の打球方向教示システム１０００と同様な構成については、同符号を用いて説明する。
【０１１９】
４．１．風速測定装置の概要
環境情報出力部としての風速測定装置２００は、図１２に示すように、例えばユーザー２の手元などの任意の高さから落下し、加速度を検知する落下体６０と、落下体６０の検出した加速度に基づいて風速を算出する算出装置７０と、を含む。落下体６０と算出装置７０と間の通信は、無線通信でもよいし、有線通信でもよい。なお、図示しないが、算出装置７０は、パーソナルコンピューター、スマートフォンやタブレット等の携帯機器、あるいはヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）やリスト機器等のウェアラブル端末等の各種情報端末（クライアント端末）で実現される。
【０１２０】
図１１に示すように、高さｈの位置から自由落下する物体（落下体６０）は、風速ｖの横風を受けると、この横風によって流されて地面に鉛直に落ちずに、流された距離（以下、「飛距離Ｌ」と呼ぶ）だけ、鉛直落下した場合の鉛直落下位置６０ａからずれた落下体６０ｂの位置に落下する。換言すると、飛距離Ｌは、落下体６０の鉛直落下位置６０ａと、風速ｖの横風を受けて落下した落下体６０ｂとの間の距離である。本実施形態の風速測定装置２００は、このときの風速ｖを、落下体６０によって検知された加速度から推定される鉛直落下位置６０ａまでの落下高さｈと飛距離Ｌとから求める。
【０１２１】
４．２．落下体
落下体６０は、不図示の筐体内部に、互いに交差する関係（理想的には直交関係）の３軸である各軸方向の加速度を測定する加速度センサー（Ｘ）６１と、加速度センサー（Ｙ）６２と、加速度センサー（Ｚ）６３と、各種制御を行う制御部６４と、加速度の測定結果を算出装置７０に送信する通信部６５と、電源部６７と、を含んでいる。落下体６０は、互いに直交関係の３軸の各軸方向の加速度を計測可能である。なお、不図示の筐体は、自由落下において加速度を測定できればよく、その形状は問わず、例えば薄い平板状（プレート状）であったり、本体に翼が設けられたりする構成であってもよい。ただし、落下体６０は、適宜、これらの構成要素の一部が削除または変更され、あるいは、他の構成要素が付加された構成であってもよい。
【０１２２】
加速度センサー（Ｘ）６１と、加速度センサー（Ｙ）６２と、加速度センサー（Ｚ）６３とは、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々に生じる加速度を計測し、計測した３軸方向の各々の加速度の大きさおよび向きに応じたデジタル信号（加速度データ）を出力する。
【０１２３】
制御部６４は、加速度計測部６６を含み、加速度の測定に係る処理やデータの生成および出力と、各種の制御処理とを行う。加速度計測部６６は、加速度センサー（Ｘ）６１、加速度センサー（Ｙ）６２、および加速度センサー（Ｚ）６３の測定した加速度データを処理し、加速度の時間変化などを含むデータとして、通信用のフォーマットに合わせたパケットデータを生成し、通信部６５に出力する。
【０１２４】
通信部６５は、加速度計測部６６から受け取ったパケットデータを算出装置７０に送信する処理を行う。ここでの送信は、例えば電波や赤外線などを用いた無線通信がより好ましいが、有線通信であってもよい。
【０１２５】
電源部６７は、一次電池もしくは二次電池で構成されることができる。電源部６７は、制御部６４や通信部６５に電源を供給する。
【０１２６】
４．３．算出装置
算出装置７０は、処理部７５と、算出された風速などの情報を表示する表示部７６と、を含んでいる。算出装置７０は、落下体６０の検出した加速度データに基づいて、風速を算出し、表示部７６に表示する機能を有している。ただし、算出装置７０は、適宜、これらの構成要素の一部が削除または変更され、あるいは、他の構成要素が付加された構成であってもよい。
【０１２７】
処理部７５は、距離計算部７１と、風速計算部７２と、テーブル記憶部７３と、表示処理部７４とを含む。処理部７５は、落下体６０から受信した加速度データに対する計算処理を行って風速を求め、表示部７６に表示（報知）する。
【０１２８】
距離計算部７１は、加速度センサー（Ｘ）６１、加速度センサー（Ｙ）６２、および加速度センサー（Ｚ）６３の測定した加速度の時間変化に基づいて、飛距離Ｌおよび落下高さｈを求める。
【０１２９】
風速計算部７２は、距離計算部７１によって求められた、落下体６０がどのくらい流されたかを示す飛距離Ｌ、および落下体６０の鉛直方向の落下高さｈを、テーブル記憶部７３に記憶されている風速算出テーブル７７と照合することによって、風速ｖを求めることができる。
【０１３０】
テーブル記憶部７３は、風速算出テーブル７７を記憶している。風速算出テーブル７７は、落下体６０（筐体）の形状や質量、もしくは空気抵抗などを考慮し、風速によって落下体６０がどのくらい流されるかに関し、飛距離Ｌ、落下高さｈ、および風速ｖをパラメーターとした相関を示すテーブルである。
【０１３１】
表示処理部７４は、風速計算部７２によって求められた風速ｖを、表示部７６に画像表示（デジタル表示）するための表示データを生成し、表示部７６に出力することができる。なお、風速ｖは、画像表示に替えて、例えば複数のＬＥＤ（light emitting diode）を用い、その点灯数や明るさを変えることによって示すことができる。この場合において、表示処理部７４は、風速ｖを示すＬＥＤの点灯数や明るさに係る指示データを生成し、表示部７６に出力することができる。
【０１３２】
表示部７６は、風速計算部７２によって求められた風速ｖを文字やグラフ、その他の画像として表示する。表示部７６は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（liquid crystal display）、およびタッチパネル型ディスプレイなどである。なお、表示部７６は、画像として表示する表示方法に変えて、例えばＬＥＤ（light emitting diode）の点灯数や明るさなどを変えることによって報知する方法とすることができる。
【０１３３】
なお、表示部７６は、算出装置７０に設けずに、落下体６０に設ける構成とすることができる。この場合、落下体６０において、加速度の検出から表示までを完結することができ、より利便性を向上させることができる。
【０１３４】
４．４．風速測定方法
次に、図１３〜図１６Ｂを参照して、本実施形態の運動解析方法を説明する。なお、以下の説明では、前述した風速測定装置２００の構成に用いた符号を用いる。
【０１３５】
本実施形態の風速測定方法は、図１４に示す概略図のように、ユーザー２の手元から落下体６０を離す位置を原点Ｏとし、鉛直方向をＺ方向、鉛直方向（Ｚ方向）と直交する２軸方向をＸ方向およびＹ方向とする。なお、原点Ｏから落下体６０の着地する地面までの高さを落下高さｈとする。また、このときの風は、ＸＹ平面に沿った正の方向（水平方向）に風速ｖの横風として吹いているとする。この場合、落下体６０は、風速ｖの横風によって流され、原点Ｏから水平方向に飛距離Ｌの位置の地面に着地（図１４では、落下体６０ｂとして表示）する。このような状態において、落下体６０が、ユーザー２の手元から初速０（ゼロ）で離された場合の風速ｖを測定（推定）する。
【０１３６】
本実施形態の風速測定方法の手順は、図１３のフローチャートに示すように、先ず、ユーザー２は、手元から落下体６０を離して落下させる（ステップＳ２０１）。落下する落下体６０は、経過時間をｔ＝０として設定（ステップＳ２０２）し、内蔵する加速度センサー（Ｘ）６１、加速度センサー（Ｙ）６２、および加速度センサー（Ｚ）６３によってＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の加速度を計測する（ステップＳ２０３）。
【０１３７】
本手順では、落下体６０は回転せずに、ユーザー２の手元から離された状態で地面に着地すると仮定する。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の加速度は、時間の関数としてそれぞれ、ａｘ（ｔ）、ａｙ（ｔ）、ａｚ（ｔ）とすると、Ｘ方向およびＹ方向の、ａｘ（ｔ）、およびａｙ（ｔ）は、ｔ＝０から着地したｔ＝ｔ1までの間に生じ、着地したときに０（ゼロ）となる。なお、Ｚ方向のａｚ（ｔ）は、鉛直方向であり重力加速度ｇでほぼ一定となる。このように計測された加速度は、図１５に示すようなグラフとして表すことができる。
【０１３８】
図１５のグラフでは、落下体６０を手元から離したときの時刻を０（ゼロ）として、落下体６０が着地したときの時刻をｔ1としている。このとき、ＸＹ平面上での風で落下体６０が流された距離を飛距離Ｌとし、落下体６０の落下した距離を落下高さｈとすると、飛距離Ｌは、次式（７）、（８）のように、加速度の時間についての二重積分である。
【０１３９】
【数３】
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【０１４０】
なお、落下体６０が着地したときは、Ｘ方向およびＹ方向の加速度は０（ゼロ）になるが、実際にはバウンドしたり姿勢が変わったりすることにより、ノイズとなる加速度を生じ、すぐには０（ゼロ）にならない。したがって、図１５に示すように、ノイズ分を加味した所定の加速度を閾値αとして設定し、Ｘ方向およびＹ方向の加速度が閾値αを横切る値となったｔ＝ｔ1の時点を着地とみなしている。
【０１４１】
したがって、本実施形態の手順では、ａｘ（ｔ）、およびａｙ（ｔ）が閾値αより大きいか否かを判定（ステップＳ２０５）して、落下体６０の着地を判定する。具体的にステップＳ２０５では、ａｘ（ｔ）、もしくはａｙ（ｔ）＞閾値αを判定し、ａｘ（ｔ）、もしくはａｙ（ｔ）が閾値αより大きい場合（Ｓ２０５：Ｙ）は、経過時間をｔ＝ｔ＋Δｔとして設定（ステップＳ２０７）し、加速度センサー（Ｘ）６１、加速度センサー（Ｙ）６２、および加速度センサー（Ｚ）６３によって加速度を計測するステップＳ２０３に戻る。また、ステップＳ２０５において、ａｘ（ｔ）、もしくはａｙ（ｔ）＞閾値αを判定し、ａｘ（ｔ）、もしくはａｙ（ｔ）が閾値αより小さい場合（ステップＳ２０５：Ｎ）は、次の手順である距離計算のステップＳ２０９に移行する。
【０１４２】
ステップＳ２０９では、上記式（７）、（８）によって、落下体６０の飛距離Ｌ、および落下高さｈを算出する。そして算出された飛距離Ｌ、および落下高さｈに基づいて、風速ｖを計算する（ステップＳ２１１）。なお、風速ｖの計算（推定）は、以下に説明するように行うことができる。
【０１４３】
落下体６０が風速ｖの横風によってどのくらい流されるかは、落下体６０（筐体）の形状や質量、もしくは空気抵抗などを考慮して、飛距離Ｌ、落下高さｈ、および風速ｖをパラメーターとして計算できることが知られている。これらのパラメーターは、図１６Ａに示すようなグラフで表される。図１６Ａのグラフは、横軸に飛距離Ｌ、縦軸に鉛直方向の落下距離Ｚ´を表している。図１６Ａに示すグラフには、風速ｖごとに、飛距離Ｌと鉛直方向の落下距離Ｚ´との相関を示す曲線がプロットされている。具体的に、図１６Ａのグラフでは、風速ｖ＝５ｍ／ｓ、風速ｖ＝１０ｍ／ｓ、風速ｖ＝１５ｍ／ｓ、風速ｖ＝２０ｍ／ｓ、・・・の曲線が示されているが、このパラメーターは、さらに細分化した風速ｖごとの曲線（不図示）を有している。
【０１４４】
そして、落下体６０を落下した場合に算出された飛距離Ｌと鉛直方向の落下高さｈとを、パラメーターの有するそれぞれの曲線と照合し、飛距離Ｌと鉛直方向の落下高さｈとに該当する曲線を探すことにより、その曲線の風速ｖを、落下体６０を落下した場合の風速ｖとして求めることができる。なお、図１６Ｂには、この照合によって、飛距離Ｌと鉛直方向の落下高さｈとに該当する曲線が、風速ｖ＝１０ｍ／ｓの曲線である場合を例示している。
【０１４５】
ステップＳ２１１で計算（推定）された風速ｖの情報は、表示処理部７４によって画像データとして変換（生成）され、表示部７６に画像情報として表示する（ステップＳ２１３）。本実施形態の風速測定方法は、この風速ｖの画像データを表示部７６に表示するステップＳ２１３で、一連の手順を終了する。
【０１４６】
上述した風速測定装置２００および風速測定装置２００を用いた風速測定方法によれば、定点設置されている風力計９（図１参照）などを用いることなく、ユーザー２の位置する現在地の風速ｖを測定することができる。また、風速測定装置２００は、軽量・コンパクトな構成が実現できるため、大掛かりな設置の必要が無く、且つ携帯が可能であるため、簡単に風速ｖの計測を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４７】
２…ユーザー、２ａ…ユーザーの手、３…ゴルフクラブ、３ａ…ヘッド、３ｓ…シャフト、４…ゴルフボール、８…位置情報出力部としてのＧＰＳ衛星、９…環境情報出力部としての風力計、１０…センサーユニット、１２…加速度センサー、１４…角速度センサー、１６…信号処理部、１８…通信部、２０…打球方向教示装置、２０ｂ…携帯機器、２１…処理部、２２…通信部、２３…入力部としての操作部、２４…記憶部、２５…報知部としての表示部、２６…報知部としての音出力部、２７…通信部、３０…サーバー、３１…打球位置、３２…打球の到達目標位置、３３…打球の目標方向、３４…風力情報、３５…打球の打ち出し方向、３６…地図画像、４０…ネットワーク、４１…方向取得部、４２…環境情報取得部、４３…位置情報取得部、４４…地図データ取得部、９０…環境情報出力部、２００…環境情報出力部としての風速測定装置、２１０…データ取得部、２１１…スイング解析部、２１２…画像データ生成部、２１３…環境情報処理部、２１４…打球方向処理部、２１５…地図データ処理部、２１６…表示処理部、２１７…音出力処理部、２３０…ＲＯＭ、２４０…ＲＡＭ、２５０…不揮発性メモリー、１０００…打球方向教示システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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