(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の発射パラメータを測定するための装置であって、
上記物体の予想飛行経路の途中にレーザシートを送出するよう構成されたレーザ源を少なくとも１対有する、送光用光学サブアセンブリと、
上記物体からの反射光を受光するよう構成された受光用光学サブアセンブリと、
上記の受光された光に少なくとも部分的に基づいて、複数の上記レーザシートを通過する物体の時間間隔を測定して上記物体の主要発射パラメータを推定し、推定した主要発射パラメータを用いて撮影タイミングを計算するよう構成された処理ユニットと、
上記計算した撮影タイミングに従って、上記物体がカメラ視野を通過するときに、上記物体の画像を２枚以上撮影するよう構成されたカメラと
を備える装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記計算した撮影タイミングに従って、上記物体が上記カメラ視野を通過するときに、発光するよう構成された照明源をさらに備える装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記カメラ、上記送光用光学サブアセンブリ、上記受光用光学サブアセンブリ、及び上記照明源が、中心線に従って配置されており、これにより、該中心線を通る軸を中心に第１の配置及び上記第１の配置から１８０°回転した第２の配置で作動するよう構成されている装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記第１の配置及び第２の配置において、上記送光用光学サブアセンブリ及び上記受光用光学サブアセンブリが、上記カメラと上記照明源とを起動するよう構成されている装置。
【請求項５】
物体の発射パラメータを測定するための装置であって、
上記物体の予想飛行経路の途中にレーザシートを送出するよう構成されたレーザ源を少なくとも１つ有する、送光用光学サブアセンブリと、
上記物体からの反射光を受光するよう構成された受光用光学サブアセンブリと、
上記の受光された光に少なくとも部分的に基づいて、上記物体の速度を推定するよう構成された処理ユニットと、
上記物体の上記推定された速度に従って、上記物体がカメラ視野を通過するときに、上記物体の画像を２枚以上撮影するよう構成されたカメラと、
上記物体の上記推定された速度に従って、上記物体が上記カメラの視野を通過するときに、発光するよう構成された照明源とを備え、
上記カメラ、上記送光用光学サブアセンブリ、上記受光用光学サブアセンブリ、及び上記照明源が、中心線に従って配置されており、これにより、該中心線を通る軸を中心に第１の配置及び上記第１の配置から１８０°回転した第２の配置で作動するよう構成されており、
上記送光用光学サブアセンブリ及び上記受光用光学サブアセンブリとの間に上記カメラを挟んで反対側に配置された、第２の送光用光学サブアセンブリと第２の受光用光学サブアセンブリとをさらに備え、
上記第２の送光用光学サブアセンブリと第２の受光用光学サブアセンブリとは、上記装置が第１の配置にあるときには、トリガー用送光用光学サブアセンブリ／受光用光学サブアセンブリ対として構成され、上記装置が第２の配置にあるときには、検証用送光用光学サブアセンブリ／受光用光学サブアセンブリ対として構成される、装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記物体が、ゴルフボールであり、
上記第１の配置においては、左利きのユーザの発射パラメータを測定可能であり、
上記第２の配置においては、右利きのユーザの発射パラメータを測定可能である、装置。
【請求項７】
請求項２において、
上記照明源がスプリットフラッシュアレイを有する、装置。
【請求項８】
請求項７において、
上記スプリットフラッシュアレイが２つの光アレイを有し、該光アレイが、上記物体の上記計算した撮影タイミングに従って、２本の光帯を発するよう構成されている、装置。
【請求項９】
物体の発射パラメータを測定するための装置であって、
上記物体の予想飛行経路の途中にレーザシートを送出するよう構成されたレーザ源を少なくとも１つ有する、送光用光学サブアセンブリと、
上記物体からの反射光を受光するよう構成された受光用光学サブアセンブリと、
上記の受光された光に少なくとも部分的に基づいて、上記物体の速度を推定するよう構成された処理ユニットと、
上記物体の上記推定された速度に従って、上記物体がカメラ視野を通過するときに、上記物体の画像を２枚以上撮影するよう構成されたカメラとを備え、
物体打撃許容領域に対する、上記物体の初期位置を評価するよう構成された、補助カメラをさらに備える装置。
【請求項１０】
請求項９において、
上記補助カメラが、さらに、物体配置ガイドを介して、ユーザにフィードバックを提供するよう構成されている、装置。
【請求項１１】
発射パラメータを測定するためのシステムであって、
レーザシートを送出するよう構成された送光用光学サブアセンブリと、物体からの反射光を受光するよう構成された受光用光学サブアセンブリと、上記の受光された光に少なくとも部分的に基づいて、上記物体の速度を推定するよう構成された処理ユニットと、上記物体の上記推定された速度に従って、上記物体がカメラの視野を通過するときに、発光するよう構成された照明源と、上記物体の上記推定された速度に従って、上記物体がカメラ視野を通過するときに、上記物体の画像を２枚以上撮影するよう構成された上記カメラと、スタンド取付部とを備える、装置と
上記画像を処理するよう構成されたモバイル機器と、
上記装置に連結され、上記スタンド取付部を介して上記装置から電力を供給されるように構成された、モータ付スタンドと
を含むシステム。
【請求項１２】
請求項１１において、
上記モータ付スタンドが自動で水平になるよう構成されている、システム。
【請求項１３】
請求項１１において、
上記装置が第２のスタンド取付部を備え、
上記スタンド取付部が上記装置の上面に配置され、上記第２のスタンド取付部が上記装置の底面に配置され、
上記照明源及び上記カメラが、中心線に従って配置され、
上記装置が、該中心線を通る軸を中心に第１の配置及び上記第１の配置から１８０°回転した第２の配置において、発射パラメータを測定するよう構成されている、システム。
【請求項１４】
請求項１３において、
上記第１の配置では、上記モータ付スタンドが、上記スタンド取付部を介して上記装置に連結され、
上記第２の配置では、上記モータ付スタンドが、上記第２のスタンド取付部を介して上記装置に連結される、システム。
【請求項１５】
請求項１３に記載のシステムであって、
上記送光用光学サブアセンブリと上記受光用光学サブアセンブリとは、上記装置が上記第１の配置及び第２の配置にあるとき、上記カメラ及び上記照明源を起動するよう構成されている、システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、
上記送光用光学サブアセンブリ及び上記受光用光学サブアセンブリとの間に上記カメラを挟んで反対側に配置された、第２の送光用光学サブアセンブリと第２の受光用光学サブアセンブリとをさらに備え、
上記第２の送光用光学サブアセンブリと第２の受光用光学サブアセンブリとは、上記装置が第１の配置にあるときには、トリガー用送光用光学サブアセンブリ／受光用光学サブアセンブリ対として構成され、上記装置が第２の配置にあるときには、検証用送光用光学サブアセンブリ／受光用光学サブアセンブリ対として構成される、システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムであって、
補助カメラをさらに備え、
上記補助カメラが、物体打撃許容領域に対する、上記物体の初期位置を評価し、物体配置ガイドを介して、ユーザにフィードバックを提供するよう構成されている、システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムであって、
上記照明源が、２つの光アレイを有するスプリットフラッシュアレイを有し、上記光アレイが、２本の光帯を発するよう構成されている、システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムであって、
上記物体が、ゴルフボールであり、
上記第１の配置においては、左利きのユーザの発射パラメータを測定可能であり、
上記第２の配置においては、右利きのユーザの発射パラメータを測定可能であり、
上記ゴルフボールに接触するゴルフクラブの速さを測定するように構成されている、システム。
【請求項２０】
請求項１１に記載のシステムであって、
上記モータ付スタンドを保管するよう構成された、スタンドハウジングをさらに備える、システム。
【請求項２１】
物体の発射パラメータを測定するための装置であって、
上記物体の予想飛行経路の途中に、時間又はパルス幅で分離された一連のパルスとしてレーザシートをシーケンス的に照射するよう構成されたレーザ源を１つ有する、送光用光学サブアセンブリと、
上記物体からの反射光を受光するよう構成された受光用光学サブアセンブリと、
上記の受光された光の振幅の変化から通過する物体の速度を推定し、推定した速度を用いて撮影タイミングを計算するよう構成された処理ユニットと、
上記計算した撮影タイミングに従って、上記物体がカメラ視野を通過するときに、上記物体の画像を２枚以上撮影するよう構成されたカメラと
を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に記載のいくつかの実施形態は、飛行物体の発射パラメータを測定する装置及びそれを備えたシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発射パラメータは、発射の際に測定される、運動する物体の運動学的パラメータを含む。発射パラメータは、風速のような環境条件についての仮定を伴う。発射パラメータの例としては、速さ、仰角、方位角、回転率、及び回転軸が挙げられるが、これに限定されない。上記の仮定と発射パラメータとを用いて、発射パラメータから、任意の物体の軌道全体を推定可能である。例えば、発射パラメータを測定するためのシステムには、飛行の開始から終了までの軌道の形を提供可能なものがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、発射モニタリングシステムを、発射パラメータの測定に使用することができる。ほとんどの発射モニタリングシステムは、レーダか高速度カメラを使用してデータを取得し、そのデータから発射パラメータが測定される。現在の発射モニタリングシステムには、欠点がいくつかある。例えば、発射モニタリングシステムは複雑で、一般消費者には手が出ないほどに高額である。具体的には、レーダを使用した発射モニタリングシステムは、多数のサンプル点と、特殊なマークが付された物体とを使用するが、屋内での反射を適切に扱うことができない上、その操作及び較正には、訓練を受けた人材が当たることが一般的である。高速度カメラを使用する発射モニタリングシステムにも、同様の較正に係る問題を有するものがある。
【０００４】
ここに請求する発明の主題は、何らかの欠点を解消する実施形態や、上記のような環境でのみ作動する実施形態に限定されない。この背景技術は、むしろ、本明細書に記載のいくつかの実施形態が実践され得る技術分野の一例を例示する目的で記載されているに過ぎない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的な一実施形態は、物体の発射パラメータを測定するための装置を含む。上記装置は、送光用光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）と、受光用光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）と、処理ユニットと、照明源と、カメラとを備える。ＴＯＳＡは、上記物体の予想飛行経路の途中にレーザシートを送出するよう構成されたレーザ源を少なくとも１つ有する。ＲＯＳＡは、上記物体からの反射光を受信するよう構成されている。上記処理ユニットは、上記の受光された光に少なくとも部分的に基づいて、上記物体の速度を推定するよう構成されている。上記照明源は、上記物体の上記推定された速度に従って、上記物体がカメラの視野を通過するときに、照光するよう構成されている。上記カメラは、上記物体の上記推定速度に従って、上記物体がカメラの前を通過するときに、上記物体の画像を１枚以上撮影するよう構成されている。
【０００６】
上記実施形態の目的及び利点は、少なくとも、特許請求の範囲に詳述される要素、構成、及び組み合わせによって実現及び達成される。
【０００７】
上記の概略的説明と以下の詳細な説明の両方が、例示及び説明のためのものであり、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、飛行物体の発射パラメータを測定するための装置を上から見た様子を示す略図である。
【図２】図２は、図１の装置、及び物体の飛行経路の途中で物体をとらえるレーザシートを示す、概略的な斜視図である。
【図３】図３は、ユーザが方位角を観察できるように、箱（装置）の位置と相対方位設定を示す、基準レーザ装置を示す。
【図４】図４は、発射パラメータを測定するための装置と、ウエアラブルシステムと、バックエンドサーバとを含むシステムの実施形態を示す。
【図５】図５は、装置の構成の実施形態を示す単純化したブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａには、レーザシートと、ゴルフボールの速さ測定用の光検出装置とを１つずつ備える装置の実施形態を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂには、レーザシートと、ゴルフボールの速さ測定用の光検出装置とを１つずつ備える装置の実施形態を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃには、レーザシートと、ゴルフボールの速さ測定用の光検出装置とを１つずつ備える装置の実施形態を示す。
【図７】図７は、少なくとも１つの発射パラメータを測定するための方法を示すブロック図である。
【図８】図８は、カメラの視野内において、物体を空間的に均等に分布させた実施形態を示す略図である。
【図９】図９は、図１の装置が飛行物体の発射パラメータを測定する様子を、上から見た図である。
【図１０】図１０は、図１の装置が飛行物体の発射パラメータを測定する様子を、正面から見た図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、多様に配置可能に構成された図１の装置（配置多様型装置）の例示的実施形態を示すブロック図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、多様に配置可能に構成された図１の装置（配置多様型装置）の例示的実施形態を示すブロック図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、多様に配置可能に構成された図１の装置（配置多様型装置）の例示的実施形態を示すブロック図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、配置多様型装置が例示的な作動環境において実施される様子を示すブロック図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、配置多様型装置が例示的な作動環境において実施される様子を示すブロック図である。
【図１３Ａ】１３Ａは、図１又は図１１Ａ〜図１１Ｃの装置において実施可能な、例示的なスタンドを示すブロック図である。
【図１３Ｂ】１３Ｂは、図１又は図１１Ａ〜図１１Ｃの装置において実施可能な、例示的なスタンドを示すブロック図である。
【図１３Ｃ】１３Ｃは、図１又は図１１Ａ〜図１１Ｃの装置において実施可能な、例示的なスタンドを示すブロック図である。
【図１４】図１４は、始動物体の速さを測定するための例示的方法示すブロック図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、図１又は図１１Ａ〜図１１Ｃの装置において実施可能な、例示的スプリットフラッシュアレイを示すブロック図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１又は図１１Ａ〜図１１Ｃの装置において実施可能な、例示的スプリットフラッシュアレイを示すブロック図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、図１又は図１１Ａ〜図１１Ｃの装置において実施可能な、例示的スプリットフラッシュアレイを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
添付の図面を参照して、例示的な実施形態をより具体的且つより詳細に説明する。
【００１０】
以下の詳細な説明では、添付の図面を参照するが、これら図面も詳細な説明の一部を構成する。図面においては、文脈がそうでないと示さない限り、典型的には、同様の構成要素には同じ符合が付される。詳細な説明に記載される例示的な実施形態、図面、及び請求の範囲は、限定を意図するものではない。本明細書に記載の思想と範囲から逸脱しない限りにおいて、他の実施形態を利用してもよく、また、他の改変を行ってもよい。本明細書中に概要を記載し且つ図示する、本開示の複数の局面は、配置、置換、組み合わせ、分離、設計により多様な構成を取り得ることは明らかであろう。本願が、これら多様な構成のすべてを意図することを明示する。
【００１１】
本明細書に記載のいくつかの実施形態は、概して、飛行物体の発射パラメータを測定するための装置、システム、及び方法に関する。この飛行物体は、ゴルフボール、野球のボール、又は、クリケットのボールのような、実質的に丸い物体である。このようなパラメータは、物体の運動に関連し、例えば、速さ、速度、垂直方向の仰角、方位角を含む。本明細書中では、「方位角」という用語は、対象の地点から基準点への角度分離を指し、水平面における左又は右へのずれの度合いを含み得る。
【００１２】
上記システムは、レーザ装置から飛行物体に光線を送出し、飛行物体から反射された光線を受光するための、送光用光学サブアセンブリ（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙ；ＴＯＳＡ）及び受光用光学サブアセンブリ（ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙ；ＲＯＳＡ）を備える。非限定的な一例として、ＴＯＳＡは、一対又は複数対のレーザ源を有し、レーザ源の各対は物体の予想飛行経路の途中に、レーザシート（ｌａｓｅｒ  ｓｈｅｅｔｓ）をシーケンス的に送出するよう構成されている。本明細書中では、「シート（ｓｈｅｅｔ）」という用語は、広く且つ比較的薄い連続した面又は層を指す。本明細書中では、「シーケンス的（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、レーザ光線の、時間的に分離したパルスのシーケンスを指す場合もある。
【００１３】
ＲＯＳＡは、１つ以上の光検出器モジュールを有し、このモジュールのそれぞれが、レンズシステム（例えば、受光した光を集束又は発散させるために使用される光学装置）、赤外フィルタ、及び光検出器を有する。ＲＯＳＡは、物体から反射される光線を受光するよう構成されていてもよい。物体からの反射信号は、ＲＯＳＡにおいて受信され、レーザシートを通過する物体のタイムインスタンスが抽出されて、次の撮影事象の正確なタイミングを決定するのに使用される。開発された数学的モデルにより、抽出されたタイミング情報を使用して、例えば速度のような、物体の主要運動データが計算される。さらに、これらの測定されたパラメータを使用して、重要な撮影時間が計算され、運動する物体の画像を正確に撮影することが可能になる。このようにして撮影された画像は、低コスト且つ改善された効率で、発射パラメータを測定するのに使用され得る。このようにタイミングを前もって知っておくことの利点の一例としては、高価な高速度カメラシステムが不要になることが挙げられる。上記の数学的モデルは、ノイズ抑制のための非線形フィルタ、積算器、信号分類器、及び速度推定器を含む。
【００１４】
物体から反射され、ＲＯＳＡにより受信された光線からの信号は、物体の主要発射パラメータを計算するために使用され得る。例えば、発射パラメータに関連するデータは、飛行物体の反射信号から抽出されたタイミング情報を使用して決定され得る。物体が各レーザシートを通過する時間間隔が測定され、タイミング情報及び信号形状情報が、物体のおおよその速度やおおよその方位角を導出するために使用され得る。タイミング情報は、さらに、物体の写真撮影の時間を決めるために使用され得、これらの写真を分析することにより、より正確に発射パラメータが判定され得る。以下、添付の図面を参照して、本発明に係る測定装置、測定システム、及び測定方法を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、飛行物体１０６の発射パラメータを測定するための装置１００の実施形態を上から見た様子を示す略図である。本明細書中に記載の具体例では、物体１０６をボール又はゴルフボールとしているが、本発明のシステム及び方法は、いかなる飛行物体の発射パラメータの判定にも使用可能である。図１に示す装置は、２対のレーザ源１０２ａ及び１０２ｂを備え、各対は、レーザ光のシート、すなわちレーザシート１０４ａ及び１０４ｂを、物体１０６の予想飛行経路１０８の途中に、シーケンス的に送出又は投射するように構成されている。簡略化のために、装置１００は、２つのレーザ源１０２ａ及び１０２ｂを備えるように図示されている。装置１００が備えるレーザ源は、何対であってもよいことを理解されたい。さらに、追加のレーザ対を、他のレーザ装置対に対して一定の角度をなすように傾斜させて追加し、各レーザ装置対からのレーザシートが角度をなすように構成してもよい。このような傾斜配置によって、物体が、上記一定角度、すなわち、発射角又は方位角を有するレーザシート１０４ａ及び１０４ｂを、通過するときの時間間隔に差異が生じる。この情報は、後述するように、精度よく画像の位置特定をするために使用できる。このレーザを使用したシステムにより、装置は、ボールの速度及び発射角度を妥当な正確さで計算できる。この速度及び角度データを使用して、１台以上のカメラの視野における物体の相対位置を計算し、関係する領域だけの写真を撮影するようにカメラを調節することができる。ボールの画像は、物体の正確な速さ、発射角度、及びその他の発射パラメータを計算するために、後に処理され得る。
【００１６】
レーザシート１０４ａ及び１０４ｂのそれぞれは、レーザ光で構成された略均一なシートであってもよく、２次元の扇形であってもよい。１つの独立したレーザ装置又はレーザ源によって、レーザシートがまっすぐに発せられ得る。非限定的な一例として、レーザシート１０４ａ及び１０４ｂは、レーザダイオード又は他のレーザ源を使用して形成することができ、このレーザダイオード又はレーザ源から発せられたレーザを非球面レンズを通過させることにより、上記の２次元扇形のレーザシートを形成する。例えば、赤外レーザ発光ダイオードを、平行レンズと、平行な光を厚さが約１〜２ｍｍのシート状にするよう構成されたフレネルレンズとをモジュールとし、配設してもよい。レーザ源１０２ａ及び１０２ｂは、例えば６０〜８０ｍｍの間隔で離間されて、水平に配置される。
【００１７】
物体１０６の飛行経路１０８と各レーザシート１０４ａ，１０４ｂとの距離ｄ１は、判定可能である。装置１００のレーザ源１０２ａ及び１０２ｂは、物体１０６の速度（ｖｅｌｏｃｉｔｙ；本明細書中では「速さ（ｓｐｅｅｄ）」とも言う）を測定するために使用され得る。各レーザ装置は、反射プロファイルに基づいて、物体１０６の速さを推定可能である。レーザ源１０２ａ及び１０２ｂのいずれか一方を、右利きのプレーヤーの発射パラメータを測定するために使用してもよく、他方を左利きのプレーヤーの発射パラメータを測定するために使用してもよい。さらに、両方のレーザ装置を連携させて、写真撮影の事象を特定するために使用してもよい。具体的には、物体１０６の速度及び方向によって、カメラ（図示省略）は、物体１０６の撮影画像を正しく空間的に順序付けることができる。
【００１８】
図２を参照すると、レーザシート１０４ａ及び１０４ｂが、物体１０６の経路１０８の途中に照射されている。物体１０６が、レーザシート１０４ａ及び／又は１０４ｂを通過するとき、物体１０６からの反射光が光検出器モジュール（図示省略）により受光される。１台の光検出器モジュールは、１つ以上の凸レンズ、又は、反射された光子の方向を上記検出器に向けることにより拡大器として作用する他の光学要素と、赤外線フィルタと、赤外線光検出器とを有し得る。受光器の視野は、物体からの反射光を指定の領域でとらえるように設計されている。光検出器モジュールの数は、光検出器の視野角と反射光をとらえる指定の領域に基づいて決定され得る。
【００１９】
図３には、発射パラメータ測定装置２００の一実施形態を示す。この装置２００は、方位角がゼロである物体２０６の位置と目的方向とを判定するための基準レーザ装置２０２を有する。装置２００は、また、物体２０６の発射パラメータを補正するための加速度計２０３を有する。この発射パラメータの補正は、加速度計２０３により測定される、装置２００の位置及び／又は角度の変化に基づいていてもよい。基準レーザ装置２０２は、軸２１２ａ上の線にその端部を有する、２次元の扇形のビームを有するレーザシート２０４を生成するよう構成されていてもよい。あるいは、基準レーザ２０２は、軸２１２ａ上の線の代わりに、２つのレーザ点を提供するように構成され得る。装置２００は、主要物体運動方向に合わせた設定を補助する。装置２００がゴルフ用に構成されている、いくつかの具体的な実施形態では、上記の主要物体運動方向は、左利きの人（「左利き」）及び右利きの人（「右利き」）を意味し得る。図３には、左利き用のボール位置２０８及び右利き用のボール位置２１０が示されている。上記物体がゴルフボールである実施形態では、ゴルフボールがレーザシート２０４を通過する際の、ボール位置２０８又は２１０を指す基準レーザ装置２０２と、基準レーザ装置２０２の第１のレーザシート２０４との間の距離ｄ２が、ゴルフボールとクラブヘッドとの距離差をもつように設計されている。例えば、受信された信号が物体２０６からの信号又はゴルフクラブのヘッドからの信号として区別されるように、物体２０６は、レーザシート２０４により形成される三角形の角に位置していてもよい。この配置により、クラブヘッドと物体２０６（ここでは、ボール）との間の妥当な間隙が確保され、これにより、レーザシート２０４によって正確にボールの速さが推定される。
【００２０】
追加的又は代替的に、物体２０６の配置位置を示す目的で、基準レーザ装置２０２の代わりに、２点レーザ装置（図示省略）を使用することができる。ユーザは、準備中に、基準レーザ装置２０２をオンしてもよい。また、基準レーザ装置２０２は、物体２０６の発射パラメータの測定の完了ごとに、２，３秒間自動的にオンされてもよい。例えば、ゴルフに適用された場合には、基準レーザ装置２０２は、次のスイングに備えて、ショットごとに２，３秒間オンされてもよい。あるいは、基準レーザ装置２０２は、測定装置２００が測定可能な状態である間、常にオンされ、測定装置２００が測定不可能のときのみオフされるようにしてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、ユーザに物体２０６を置くように促して、ユーザがレーザ装置２０２により照射されるレーザポイントを見ることがないようにしてもよい。この実施形態及び他の実施形態では、地面上のレーザシート２０４のレーザポイントを物体２０６が遮るようにすることで、物体２０６が確実に適切に配置される。
【００２２】
物体２０６の飛行経路のいくつかの例が、図３の矢印２１２ａ，２１２ｂ，及び２１２ｃで示されている（矢印２１２ａは、上述の軸でもあって、まっすぐなショットを表し得る）。例示の目的で、内から外への（ｉｎ−ｔｏ−ｏｕｔ）ゴルフボール経路２１２ｂの例及び外から内への（ｏｕｔ−ｔｏ−ｉｎ）ゴルフボールの経路２１２ｃが図３に示されている。
【００２３】
図４に示すように、物体の発射パラメータを測定するためのシステム４００は、図１、図２及び図３に示した装置１００及び２００のような、ボールの発射パラメータを測定するための装置４０２と、ウエアラブル又はモバイル機器４０４と、バックエンドサーバ４０６とを備え得る。装置４０２と、モバイル機器４０４と、バックエンドサーバ４０６とは、１つ以上のネットワーク４０３及び４０５上で互いに通信していてもよい。「ネットワーク」という用語は、装置間の１つ以上の通信経路を指し、例としては、何らかの遠隔通信ネットワーク、データネットワーク、又は、インターネットプロトコル上での音声通信（Ｖｏｉｃｅ  Ｏｖｅｒ  ＩＰ；ＶＯＩＰ）、衛星、無線、マイクロ波、ミリ波、高周波ワイヤレス、高周波ケーブル、光学及びネットワークプロトコル（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｇ）、伝送媒体、通信接続、及び、これらの任意の組み合わせがあるが、これらに限定されない。例えば、このネットワークは、ワイヤレスネットワークであってもよい。
【００２４】
装置４０２は、ユーザにより設置され、オンされ得る。装置４０２は、加速度計（例えば、図３における２０３）を使用しての装置４０２の地面に対する傾斜を含む、一連のチェックを行う。設置が水平になされており、ネットワーク接続が利用可能であると判断すると、装置４０２は、装置４０２の基準レーザ（例えば、図１及び図２における１０４ａ及び１０４ｂ、又は、図３における２０４）をオンにすることによりユーザに合図を送り、測定が可能であることを示す。このモードにおいては、装置４０２の構成要素のほとんど（カメラを含む）がスタンバイ状態であり、有効なトリガー事象を待つ状態である。有効なトリガー事象（後述される）が起こると、カメラがオンされ、複数の写真が取られ、次いで、運動している物体の画像が取得される。この間、データが処理されるまでは、基準レーザ装置はオフにされる。画像は運動中の物体が含まれるようにトリミングされ、ネットワーク４０３を介して、モバイル機器４０４に送られる。モバイル機器４０４は、画像をリモートで処理し、発射パラメータが得られる。非限定的な一例として、モバイル機器４０４は、画像処理を装置内で行ってもよく、又は３Ｇ／４Ｇインターネット接続を使用して遠隔サーバ上で行ってもよい。
【００２５】
計算されたパラメータに基づき、クラブヘッドの速さ、最大高さ、着地角及び投射軌道が推定可能である。パラメータ評価段階の後、測定されたデータは、ネットワーク４０５を介してバックエンドサーバ４０６に送信され、ユーザの記録として保存され得る。バックエンドサーバ４０６は、ウェブアプリ４０８、無線通信基盤（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ＷＣＦ）サービス４１０、及びデータベース４１２を有していてもよい。ユーザは、保存された記録にアクセス可能であり、保存された記録をリロード可能であり、又は、自分の上達を確認するために、モバイル機器４０４を使用して統計的な分析を行うこともできる。システム４００は、ユーザに、即時に音声によるフィードバックを提供してもよい。システム４００は、ウエアラブル機器、すなわち、イヤホン、携帯電話等を介して、例えばボールの速さについて、音声又は他のかたちでの警告をユーザに対して発する。
【００２６】
図５は、発射パラメータ測定装置５００の構成を示す、単純化したブロック図である。装置５００は、レーザ装置５０２、ＴＯＳＡ ５０４、タイミング回路５０６、１つ以上の光検出器５０８、ＲＯＳＡ ５１０、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）５１２、無線発信／受信機（図５では、「無線」と表記）５１４、中央処理装置（ＣＰＵ）５１６、カメラサブシステム５１８、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）５２０、及び加速度計５２２を有していてもよい。ＦＰＧＡ ５２０は、カメラサブシステム５１８を制御するよう構成され得る、プログラマブル理論を有する。
【００２７】
飛行物体は、まず、ＴＯＳＡ ５０４が照射する１枚又は複数のレーザシートに当たる。この事象は、光検出器５０８及びＲＯＳＡ ５１０サブシステムによりとらえられる。反射されたデータは、タイミング回路５０６を通過し、ＣＰＵ ５１６の内部ＡＤＣ ５１２によりリアルタイムでサンプリングされる。ＣＰＵ ５１６は、図７を参照して後述するように、データを処理してもよい。ＣＰＵ ５１６は、物体がゴルフボールのような有効な物体であると検知すると、ＦＰＧＡ ５２０に当該物体の写真の撮影を開始するように命令する。ＦＰＧＡ ５２０は、また、物体の適切なタイミング及び適切な位置を提供する。ＦＰＧＡ ５２０は、このデータを使用して物体の写真を複数撮影し、データをローカルメモリに保存する。写真撮影事象が完了すると、ＦＰＧＡ ５２０又はＣＰＵ ５１６が、写真をより小さい大きさにトリミングする。このトリミング操作が完了した後、ＣＰＵ ５１６によって、写真がユーザの無線サブシステム５１４、モバイル機器、又は、その他の処理装置に送信される。
【００２８】
図６Ａ及び図６Ｂには、物体６０６の発射パラメータを測定するための装置の別の実施形態を示す。図６Ａは、装置６００の斜視図である。この装置は、１枚のレーザシート６０４を発生させ、物体６０６の速さを測定するための光検出器６０２を１台備える。物体６０６は、経路６０８に従って、レーザシート６０４を通過し得る。装置６００の正面図である図６Ｂに示すように、物体６０６は、経路６０８に従って移動し、レーザシート６０４を通過し得る。
【００２９】
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、レーザシート６０４は、時間あるいはパルス幅ｄ３（図６Ｃのみに示す）で分離された一連のパルスとしてシーケンス的に照射されてもよい。図６Ｃは、物体６０６がレーザシート６０４を通過するときの、時間６１４にわたっての物体６０６からの反射信号６１２を示すグラフである。このグラフに示されるように、物体６０６がレーザシート６０４を通過する際に、反射信号６１２の振幅が変化し得る。例えば、物体６０６の一部だけがレーザシート６０４に干渉するとき、すなわち、反射信号に干渉するときには、（例えば、図６Ｃのグラフの端部におけるような）比較的低い反射信号が存在し得、物体６０６のより大きい部分（例えば、物体６０６の断面積全体）がレーザシート６０４に干渉するときには、（例えば、図６Ｃのグラフの中央におけるような）より高い反射信号が存在し得る。
【００３０】
図７は、上記の図１〜図６の１つ以上を参照して説明した装置において、少なくとも１つの発射パラメータを測定するための例示的な方法７００を示すブロック図である。入力信号は、アナログフロントエンド７０２により捕捉され、ＡＤＣ ７０４によりデジタル化され得る。この信号は、ノイズ低減のためのフィルタリング段階を通過する。ノイズ低減された信号は、非線形平滑化フィルタやダウンサンプラ７０６のような耐雑音ピーク状態検知器に供給される。その後、信号は、ピーク状態検知器を決定する積分器７０８を通過してもよい。積算器７０８によって、信号が有効なピークを有すると判定されると、信号は、信号の形状の分析を行う信号分類器７１０を通過する。実験に基づけば、丸みのある物体の信号は、滑らかなピークを有する対称な形状である。信号分類器７１０によって、信号がボールの形状に合致すると判定されると、立上りと立下りの傾きが正規化され、その後、線形回帰又は同様の数学的回帰法を使用して分析される。正規化された立上がりと立下りの傾きは、信号の振幅に関わらず、ボールの速さについての情報を含んでいる。
【００３１】
速さ推定器７１２は、上記傾きを速さに相関させるように構成されていてもよい。例えば、傾きを参照表と付き合わすことにより、速さを判定してもよい。この方法により、ボールのような飛行してくる丸い物体の速さを、ボール上のマークと、ボールのきれいさ（例えば、白さ）と、信号の振幅に大きく影響するボールと検出器との距離とに関わらず、精度よく検出することができる。
【００３２】
速さ推定の工程７１２で得られた速さについての情報は図８を参照して説明する写真撮影事象の時間を設定するのに利用される。したがって、速さに関する情報は写真撮影の事象のためのトリガー７１４であってもよい。速さに関する情報がわかることを利用して、写真撮影の事象の時間を設定し、物体の画像８０６Ａ、８０６Ｂ、及び８０６Ｃが、発射パラメータ測定装置に内蔵された、又は、当該の装置に遠隔接続されたカメラの視野（ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ；ＦＯＶ）８００内で、空間的に均等に分布するようされ得る。図８には、適切に離間された画像の例を示す。
【００３３】
カメラのトリガーとしてレーザ装置を使用することの利点には、カメラのウィンドウ機能を効果的に利用できることが含まれ得る。通常、カメラは自体のＦＯＶの限られた領域のみの写真を撮影するように調節され得るが、これを、普通、ウィンドウ機能と呼ぶ。本発明の装置のレーザシートにより、速さを前もって知っておけば、フレームレートが高くはないものの、このような高速の事象に利用できる安価なカメラを、ウィンドウ機能の利用によって、効果的に利用することができる。
【００３４】
クラブヘッドの速さは、運動量保存の原則又はエネルギー保存の原則を利用して推定できる。これについては、バイリー・ランドルフ（Ｂａｉｌｅｙ，Ｒａｎｄｏｌｐｈ）著、「ゴルフショットの物理学（Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｄｒｉｖｅ  ｉｎ  Ｇｏｌｆ）」、Ｐ．２１１、２００２年秋期ウェブプロジェクト、２００２年１１月２５日、アラスカ大学フェアバンクス校、２０１１年１１月２１日に解説されており、その開示内容のすべてをここに援用する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、１台以上の装置（例えば６００、４０２、２００、又は１００）及び／又は当該装置に含まれる１つ以上の構成要素が、カメラを備えるシステム（例えば、図４の４００）に含まれていてもよい。したがって、任意のシステム構成は、上記検出システム、ウエアラブルコンピューティングシステム、及び上記バックエンドサーバ（図４）を含み得る。送光用光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ），受光用光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ），カメラサブシステム、及びメイン処理ユニットは、検出システムのサブコンポーネントであってもよい。
【００３６】
図９及び図１０は、図１の装置１００が飛行物体１０６の発射パラメータを測定する様子を上から見た図及び正面図である。図９及び図１０には、発射パラメータの計算の例が示されている。以下の例は、実施形態をより詳細に例示するためのものである。これらの例が、網羅的又は排他的な例であると理解されるべきではない。
【００３７】
図９では、速度と方位を推定するために、次式が利用され得る。
【００３８】
【数１】
0006270994.tif 000002
【００３９】
上記の例示的式及び図９において、変数θは、図示のような傾斜したレーザシート１０４の角度を表す。変数αは方位角を表す。変数Ｗは、図示のような外側の一対のレーザシート１０４の間の距離を表す。変数ｗは、内側の一対のレーザシートの間の距離を表す。変数Ｌ１は、装置１００から、物体１０６が図示のようなレーザシート１０４のうちの１つを通過する点までの距離を表す。変数Ｌ２は、装置１００から、物体１０６が図示のようなレーザシート１０４のうちの別の１つを通過する点までの距離を表す。変数ｔ１は、物体が、図示のようなレーザシート１０４のうちの２つの間の距離ａを移動するのにかかる時間を表す。変数ｔ２は、物体が、図示のようなレーザシート１０４のうちの２つの間の距離ｂを移動するのにかかる時間を表す。変数ｔ３は、物体が、図示のようなレーザシート１０４のうちの２つの間の距離ｃを移動するのにかかる時間を表す。変数ｋ１及びｋ２は、中間値を表す。
【００４０】
図１０においては、速度及び発射角度を推定するために、次式を利用可能である。
【００４１】
【数２】
0006270994.tif 000003
【００４２】
上記の例示的な式及び図１０において、変数Φはレーザシート１０４のうちの２つの間の角度を表す。変数βは、発射角度を表す。変数Ｗは、外側の一対のレーザシート１０４の間の距離を表す。変数ｈは、地面から物体１０６の中心までの高さを表す。変数ｈ１は、物体１０６の中心から、物体１０６が図示のレーザシート１０４のうちの１つを通過する点までの距離を表す。変数ｈ２は、物体１０６の中心から、物体１０６が図示の他方のレーザシート１０４を通過する点までの距離を表す。変数Ｈは、図示のレーザシート１０４の高さを表す。変数ｔ１は、物体１０６が、図示のようなレーザシート１０４のうちの２つの間の距離ａを移動するのにかかる時間を表す。変数ｔ２は、物体が、図示のようなレーザシート１０４のうちの２つの間の距離ｂを移動するのにかかる時間を表す。変数ｔ３は、物体１０６が、図示のようなレーザシート１０４のうちの２つの間の距離ｃを移動するのにかかる時間を表す。変数ｋ１及びｋ２は、中間値を表す。
【００４３】
図１１Ａ〜図１１Ｃは、図１に示す装置の例示的な実施形態であって、多様に配置可能に構成された（ｍｕｌｔｉ−ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）装置（以下、「配置多様型装置」と呼ぶ）１１００を示すブロック図である。図１１Ａは、配置多様型装置１１００の側面図である。図１１Ｂは、配置多様型装置１１００の第１の斜視図である。図１１Ｃは、配置多様型装置１１００の第２の斜視図である。概して、配置多様型装置１１００は、当該装置が中心線１１２６を中心として構成可能な点で、図１の装置１００とは異なる。したがって、図１１Ｂ及び図１１Ｃを参照すると、配置多様型装置１１００は、軸１１５０の周りを１８０°回転可能である。配置多様型装置１１００を軸１１５０を中心に回転させると、矢印１１５２は、図１１Ｂにおいては第１の方向を指し、図１１Ｃにおいては第２の方向を指す。そのため、配置多様型装置１１００は、１つの物体の発射パラメータを２つの配置から測定可能なように構成され得る。
【００４４】
図１１Ａでは、配置多様型装置１１００は、光学要素側領域１１１２を有していてもよい。光学要素側領域１１１２には、１台以上のカメラ１１０２、フラッシュアレイ１１０４、第１のＴＯＳＡ １１０８Ａ、及び第１のＲＯＳＡ １１０６Ａが含まれ得る。少なくともいくつかの実施形態において、配置多様型装置１１００は、第１のＲＯＳＡ １１０６Ａ及び第１のＴＯＳＡ １１０８Ａのみを備える。
【００４５】
配置多様型装置１１００は、対称中心線１１２６にしたがって構築されてもよい。配置多様型装置１１００を中心線１１２６にしたがって構築することにより、配置多様型装置１１００を再配置した際に、第１のＴＯＳＡ １１０８Ａ及び第１のＲＯＳＡ １１０６Ａを使用することができる。例えば、ゴルフでの利用の場合、左利きのプレーヤーと右利きプレーヤーの両方の発射パラメータを第１のＴＯＳＡ １１０８Ａ及び第１のＲＯＳＡ １１０６Ａによって測定可能である。右利きのプレーヤーから左利きのプレーヤーに変わる際には、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、配置多様型装置１１００を１８０°回転させて上下逆さまに配置する。
【００４６】
配置多様型装置１１００を１８０°回転させることにより、第１のＴＯＳＡ １１０８Ａ及び第１のＲＯＳＡ １１０６Ａが左利きのプレーヤー用に再配置され得る。配置多様型装置１１００の利点としては、当該配置多様型装置１１００に含まれる構成要素の減少があり、この削減により配置多様型装置１１００のコスト削減と小型化が可能となる。配置多様型装置１１００のさらなる利点の１つは、どちらの配置で作動しているのかを配置多様型装置１１００自体が検知可能であることが挙げられる。配置を検知することにより、ユーザが使用前に配置多様型装置１１００を再設定する際の操作を軽減できる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、配置多様型装置１１００は、第２のＴＯＳＡ １１０８Ｂ及び第２のＲＯＳＡ １１０６Ｂを備えてもよい。これら及びその他の実施形態では、第１のＴＯＳＡ １１０８Ａ及び第１のＲＯＳＡ １１０６Ａは、第１の端部に配置され得、第２のＴＯＳＡ １１０８Ｂ及び第２のＲＯＳＡ １１０６Ｂは、光学要素側領域１１１２とは反対の端部に配置され得る。第２のＴＯＳＡ １１０８Ｂ及び第２のＲＯＳＡ １１０６Ｂは、トリガー事象を評価するために使用されてもよい。例えば、低速で運動する物体を測定するときには、第１のＴＯＳＡ １１０８Ａ及び第１のＲＯＳＡ １１０６Ａ（トリガー用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対とも呼ぶ）がカメラ１１０２を起動させて、画像が撮影されてもよい。第２のＴＯＳＡ １１０８Ｂ及び第２のＲＯＳＡ １１０６Ｂ（検証用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対とも呼ぶ）が、物体の存在を検証できない場合は、データが破棄され得る。第２のＴＯＳＡ １１０８Ｂ及び第２のＲＯＳＡ １１０６Ｂが物体の存在を検証できるときは、画像を含むデータ又は画像から導出された情報にさらなる処理が実行され、及び／又は、処理用のモバイル機器に送信される。配置多様型装置１１００が上記の１８０°回転した配置にあるとき、第２のＴＯＳＡ １１０８Ｂ及び第２のＲＯＳＡ １１０６Ｂがトリガー用であってもよく、第１のＴＯＳＡ １１０８Ａ及び第１のＲＯＳＡ １１０６Ａが物体の存在を検証してもよい。
【００４８】
トリガー用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対と検証用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対とを含むこの手法により、低速で運動する物体の測定が可能となり得る。トリガー用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対と検証用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対とを含む構成がなければ、物体を背景の動きから見分けるのが困難になり得る。なぜなら、同じ背景の動きは、第２のＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対には検出されないからである。例えば、人の靴や脚やその他といった背景の動きは、トリガー用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対により観察され得るが、検証用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ対によっては観察されない。トリガー検出機構のうちの１つ以上は、図５及び図７を参照して上述したものと類似し得る。
【００４９】
図１１Ａ〜１１Ｃを参照して説明した配置多様型装置１１００は、２台のカメラを備える。しかしながら、２台のカメラを備えることは、限定を意味するわけではない。いくつかの代替的な実施形態は、画像撮影用に１台又は複数のカメラを備え得る。
【００５０】
カメラ１１０２に加えて、配置多様型装置１１００は、照明源１１０４を備えていてもよい。照明源１１０４は、物体の画像撮影の間、物体を照明するよう構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、照明源１１０４は、赤外（ＩＲ）光アレイか、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）か、又は、その他の適切な光源を有していてもよい。照明源１１０４は、カメラ１１０２同士の間に配置されていてもよい。面積あたりの照明を高めるとともに物体上を均一に照らすために、照明源１１０４（例えば、複数の赤外線ＬＥＤ）は光学要素に装着されていてもよい。
【００５１】
図１５Ａ〜図１５Ｃには、別の例示的な照明源１５００を示す。具体的には、図１５Ａ〜図１５Ｃは、例えば、図１の装置１００及び／又は図１１Ａ〜１１Ｃの配置多様型装置１１００において適用可能な、スプリットフラッシュアレイ（ｓｐｌｉｔ  ｆｌａｓｈ  ａｒｒａｙ）１５００を表すブロック図である。このスプリットフラッシュアレイ１５００は、図１１Ａ〜図１１Ｃに示す照明源１１０４のような集中型の照明源よりも、概して小型で弱くてもよい。図１５Ａは、スプリットフラッシュアレイ１５００の上面図であり、図１５Ｂは、スプリットフラッシュアレイ１５００の正面図である。図１５Ｃは、スプリットフラッシュアレイ１５００に含まれ得る複数のＬＥＤアセンブリ１５０４のうちの１つの例を示す。図１５Ａ〜１５Ｃの各々において、光学要素側領域１５０２が図示されている。この光学要素側領域１５０２は、図１１Ａを参照して説明した光学要素側領域１１１２と実質的に類似及び／又は対応し得る。
【００５２】
一般的に、スプリットフラッシュアレイ１５００は、それぞれが複数のＬＥＤアセンブリ１５０４を有する、２つ以上の光アレイ１５１４Ａ及び１５１４Ｂ（概して単一又は複数の光アレイ１５１４）を有し得る。作動時には、光アレイ１５１４のそれぞれによって、２本以上の光帯１５０６（図１５Ａのみに示す）が暗い領域１５０８（図１５Ａのみに示す）同士の間に生成される。光帯１５０６は、同時に照光する複数の光アレイ１５１４のそれぞれに含まれる複数のＬＥＤアセンブリ１５０４のそれぞれによって形成されてもよい。例えば、第１の光アレイ１５１４Ａが照光した後に、第２の光アレイ１５１４Ｂが照光してもよい。追加的又は代替的に、第１の光アレイ１５１４Ａ及び第２の光アレイ１５１４Ｂが、共通の時間、少なくとも部分的に照光してもよい。同様に、さらに多くの光アレイを備える実施形態では、当該の光アレイが、同時に又はシーケンス的に照光してもよい。
【００５３】
図１５Ｃでは、ＬＥＤアセンブリ１５０４がＬＥＤ １５１０と光学要素１５１２とを備え得る。この光学要素１５１２は、光を屈折させて、所望の形状に均等に分散させ得る。例えば、光学要素１５１２は、ＬＥＤ １５１０が発した光を、実質的に長方形又は実質的に楕円形に屈折させ得る。したがって、光学要素１５１２は、断面が実質的に長方形の光帯（１５０６）を生成可能である。例示的な光学要素１５１２は、ＬＥＤ １５１０からの光を平行にするよう構成されたレンズを有していてもよい。
【００５４】
図１１Ａ及び図１５Ａ〜図１５Ｃでは、物体のおおよその速さが、上述のように推定され得る。物体の速さがわかるので、物体がいつ光帯１５０６を通過するかを計算することができる。よって、カメラ１１０２は、物体が光帯１５０６内にあるときに、物体の画像を撮影するように構成されていてもよい。
【００５５】
スプリットフラッシュアレイ１５００の利点としては、図１１Ａの照明源１１０４に比較して、総照明面積がより小さいことが挙げられる。照明面積がより小さいことによって、システムに使用されるＬＥＤアセンブリ（例えば１５０４）の数を減らすことも可能となり、その結果、配置多様型装置１１００やスプリットフラッシュアレイ１５００を搭載するその他の装置のコスト削減と小型化が可能になる。
【００５６】
図１１Ａ〜図１１Ｃを再度参照する。配置多様型装置１１００の上面１１１４及び底面１１３０が、図１１Ｂ及び図１１Ｃにそれぞれ示されている。上面１１１４及び底面１１３０は、任意で「頂部」及び「底部」とされる。なぜなら、（例えば図１２Ａに示すような）左利きのプレーヤーの発射パラメータを測定するときには、上面１１１４が底面１１３０よりも上方にあってもよく、（例えば図１２Ｂに示すような）右利きのプレーヤーの発射パラメータを測定するときには、底面１１３０が上面１１１４よりも上方にあってもよいからである。上面１１１４及び底面１１３０のそれぞれは、予定軌道指示器（ｄｏｗｎ−ｒａｎｇｅ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）１１１６及び１１２８、スタンド取付部１１１８及び１１２２、ならびに、物体配置ガイド１１２０及び１１２４とを有していてもよい。
【００５７】
予定軌道指示器１１１６及び１１２８は、物体が概して飛行するであろう方向に関連し得る予定軌道を指す。例えば、予定軌道は、物体の水平方向を指し得る。スタンド取付部１１１８及び１１２２は、スタンドを受容可能、及び／又は、スタンドと電気的に接続可能である。例示的なスタンドは、図１３Ａ〜１３Ｃを参照して後述する。物体配置ガイド１１２０及び１１２４は、最初に物体を置くべき場所をユーザに知らせるよう構成され得る。追加的又は代替的に、物体配置ガイド１１２０及び１１２４は、配置多様型装置１１００の初期準備の際に、当該配置多様型装置１１００をスタンドに対して水平にすることを補助するように構成されていてもよい。
【００５８】
配置多様型装置１１００は、また、補助カメラ１１１０を備えていてもよい。補助カメラ１１１０は、物体打撃許容領域に対する、物体の静止位置又は初期位置を評価するように構成されていてもよい。図１１Ａ、図１２Ａ、及び図１２Ｂを併せて参照すると、物体打撃許容領域１２０４は、物体１２０８の指定スタート位置を提供し得る。具体的には、図１２Ａは、左利きのユーザ１２０２のための左利き用の作動環境１２００Ａにある、配置多様型装置１１００の上面図である。図１２Ｂは、右利きのユーザ１２０２のための右利き用の作動環境１２００Ｂにある、配置多様型装置１１００の上面図である。物体打撃許容領域１２０４は、複数のカメラ１１０２の視野、照明源１１０４から利用可能な光の総量、１つ又は複数のＴＯＳＡ １１０８の位置などに基づいていてもよい。
【００５９】
物体打撃許容領域１２０４に対する物体１２０８の位置の評価を実行後、補助カメラ１１１０が、物体配置ガイド１１２０又は１１２４を利用して、フィードバックを提供してもよい。例えば、物体配置ガイド１１２０又は１１２４は、基準レーザポインタや、線等の適切な配置ガイドを有していてもよい。物体配置ガイド１１２０及び１１２４は、ユーザ１２０２が物体１２０８を物体打撃許容領域１２０４に置くのを補助してもよい。例えば、物体打撃許容領域１２０４内に配置するために、物体１２０８を左に動かす必要がある場合には、物体配置ガイド１１２０及び１１２４が備える左向き矢印形のＬＥＤが明滅して、物体１２０８を左に動かすようにユーザ１２０２に合図してもよい。
【００６０】
追加的又は代替的に、配置多様型装置１１００が、ガイダンスレーザ１２０６を備えていてもよい。ガイダンスレーザ１２０６は、ユーザ１２０２に物体１２０８の適切な配置を指示し得る。ガイダンスレーザ１２０６は、配置多様型装置１１００に取り付けられた、又は、内蔵された任意の適切な光源によって発せられ得る。
【００６１】
追加的又は代替的に、いくつかの実施形態では、配置多様型装置１１００において、フィードバックアルゴリズムが実行されてもよい。フィードバックアルゴリズムは、物体打撃許容領域１２０４に対する物体の配置についてのフィードバックを提供するように構成されていてもよい。例えば、フィードバックアルゴリズムは、ガイダンスレーザ１２０６及び／又は補助カメラ１１１０を備えない配置多様型装置１１００に含まれ得る。フィードバックアルゴリズムは、カメラ１１０２が撮影した種々の画像からの物体の半径を利用し、参照表に対照させて当該の半径をチェックしてもよい。測定された発射角度と水平角とを利用することで、フィードバックアルゴリズムは物体のスタート点を補間可能である。分析が完了すると、フィードバックアルゴリズムによって、事後の物体１２０８の位置についてのフィードバックがユーザに提供され、その後の使用において、ユーザは物体打撃許容領域１２０４に物体１２０８を配置するための操作を行うことができる。
【００６２】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、図１又は図１１Ａ〜１１Ｃの装置において実施可能な、例示的なスタンド１３００を示すブロック図である。概して、スタンド１３００は、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すスタンド取付部１１１８及び１１２２に取付又は結合可能に構成され得る。スタンド１３００により、平らでない地面で配置多様型装置１１００を使用することが可能になり得る。一般に、平らでない地面は、発射パラメータの測定の精度を低下させ得る。スタンド１３００は、配置多様型装置１１００を水平にし、平らでない地面に起因する精度の低下を軽減又は排除するよう構成されていてもよい。
【００６３】
スタンド１３００は、機械的アラインメントシステム（アラインメントシステム）１３０４を備えていてもよく、このアラインメントシステム１３０４はハウジング１３０２に収容されていてもよい。ユーザは、アラインメントシステム１３０４を使って、平らでない地面上で、配置多様型装置１１００を水平にすることができる。本明細書中では、水平にするということは、配置多様型装置１１００の傾斜が実質的にゼロであり、地球の重力作用の軸に対する角度が実質的にゼロであることが含まれる。
【００６４】
いくつかの実施形態においては、物体配置ガイド１１２０（又は１１２４）はスタンド１３００とともに使用され得る。例えば、物体配置ガイド１１２０のＬＥＤを、正しく水平になっているか示すために転用してもよい。例えば、最適な水平化のために配置多様型装置１１００を前方に傾斜させる必要がある場合、物体配置ガイド１１２０のＬＥＤが明滅して、配置多様型装置１１００を前方に傾斜させる必要があることを示してもよい。
【００６５】
さらに、スタンド１３００はモータ付きであってもよい。これら及びその他の実施形態では、スタンド１３００は１つ以上のマイクロコントローラと、１つ以上のモータと、１つ以上の制御回路と、配置多様型装置１１００を水平にするための１つ以上の加速度計を備え得る。配置多様型装置１１００は、１つ以上の加速度計により測定される調節に従って、自動的に水平にされてもよく、手動で水平にされてもよい。
【００６６】
モータ付のスタンド１３００を備えるいくつかの実施形態では、スタンド１３００のハウジング１３０２が、スタンド取付部１１１８又は１１２２に対応するスタンド取付点１３０６を有していてもよい。スタンド取付部１１１８又は１１２２は、電圧源とアースとを備えていてもよい。同様に、スタンド取付点１３０６は、出力点１３０８とアース表面１３１０を有していてもよい。出力点１３０８及びアース表面１３１０は、絶縁材により分離されていてもよい。スタンド１３００が配置多様型装置１１００に連結されると、配置多様型装置１１００はスタンド１３００に電力を供給可能である。スタンド１３００は、この電力を使用して、配置多様型装置１１００を水平にすることができる。この共通電源の利点としては、スタンド１３００用の追加的な電池を省略できる点がある。
【００６７】
図１３Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、配置多様型装置１１００が、スタンド用ハウジング１３０８を備え得る。スタンド用ハウジング１３０８は、光学要素側領域１１１２（図１３Ａ参照）の反対側の背面に配置されてもよい。スタンド用ハウジング１３０８は、スタンド１３００を保管するように構成されていてもよい。さらに、スタンド用ハウジング１３０８は、スタンド用ハウジング１３０８を搭載した場合の配置多様型装置１１００が都合のよい大きさであるように構成されていてもよい。例えば、スタンド用ハウジング１３０８を備える配置多様型装置１１００が、ゴルフバッグに収まるような大きさであってもよい。
【００６８】
図示した実施形態では、スタンド１３００が三脚であってもよい。しかしながら、スタンド１３００は、三脚に限定されない。いくつかの代替的な実施形態では、スタンド１３００は、一脚、４本脚のスタンド、又は、その他の適切なスタンドであってもよい。
【００６９】
図１４は、始動物体１４０６の速さを測定するための例示的なプロセスを示すブロック図１４００である。図１４では、始動物体１４０６はゴルフクラブである。しかし、いくつかの代替的な実施形態では、始動物体１４０６は、投手の腕、野球のバット等であってもよい。図１４には、始動物体１４０６の速さを測定している配置多様型装置１１００が示されている。しかし、本明細書中に記載のいずれの装置（例えば、装置１００や装置２００等）を、始動物体１４０６の速さを測定するように構成してもよい。
【００７０】
配置多様型装置１１００は、有効な物体トリガー事象を受けて作動し続け、ＴＯＳＡ １１０８によって照射されたレーザシート１４１０を通過する始動物体１４０６を検知してもよい。配置多様型装置１１００は、有効なトリガー事象と、レーザシート１４１０を通過する有効な始動物体１４０６との時間差を測定してもよい。次いで、配置多様型装置１１００は、始動物体１４０６の速さを推定してもよい。この速さの計算は、例えば、物体１２０８の推定スタート位置、物体１２０８の測定された速さ、及び始動物体１４０６の計測時間に依存し得る。
【００７１】
具体的には、測定値１４０２及び１４０４から、有効なトリガー事象よりも前に、物体１２０８の位置を知ることができる。物体１２０８の直径がわかっているので（例えば、測定値１４０２と１４０４との差）、始動物体１４０６の位置を打撃の瞬間に知ることもできる。水平軸上の物体１２０８の速さがわかるので、物体１２０８の補間後の位置から、始動物体１４０６と物体１２０８との接触の時間を計算できる。レーザパターンによって始動物体１４０６が検知されると、上記の接触後の始動物体１４０６のおおよその速さを計算することができる。さらに、エネルギーの換算、事前の実験、参照表、又は、これらの組み合わせ、ならびに、物体１２０８及び始動物体１４０６の速さに基づいて、上記接触の前の、始動物体１４０６の速さを推定できる。
【００７２】
さらには、配置多様型装置１１００は、始動物体１４０６がレーザシートを通過した後に、追加の画像１４０８を撮影可能である。この画像１４０８は、始動物体１４０６の種類と、ロフトやヘッドのおおよその大きさ等の始動物体１４０６のパラメータの一部を判定するために、解析及び使用され得る。始動物体１４０６についての情報は、参照表に利用され得る。この参照表は、以後の配置多様型装置１１００の使用時に利用され得るので、ユーザがこの情報を入力する必要はない。
【００７３】
本開示が、本明細書中に記載の特定の実施形態について限定されることはない。これらの実施形態は、多様な局面を例示するものとして記載されている。当業者には明らかなように、本開示の思想及び範囲から逸脱しない限りにおいて、多くの改変や変更が可能である。上記の説明から、当業者には、本明細書中に列挙したものに加えて、本開示の範囲内の機能的に等価な方法及び装置が明らかであろう。上記のような改変や変更は、添付の請求の範囲に包含されるものとして意図される。本開示は、添付の請求項の等価物の全範囲とともに、添付の請求項の用語によってのみ限定されるべきである。本開示が、特定の方法、反応物、化合物、合成物、生物学的システムに限定されないこと、また、これらが当然のことながら変化し得ることを理解されたい。本明細書中で使用される学術用語は、特定の実施形態の説明のためだけに使用されるのであって、限定を意図するものではないことも理解されたい。
【００７４】
本明細書中に記載の、実質的にいかなる複数形及び／又は単数形の用語についても、当業者であれば、文脈及び／又は用途に適宜応じて、複数形を単数形に、及び／又は、単数形を複数形に翻訳可能である。明確さのために、本明細書中には、様々な単数形／複数形の置換が明示的に記載されている場合がある。
【００７５】
一般的に、本明細書中で使用される用語、特に、添付の請求項（例えば、添付の各請求項の本体部）で使用される用語は、概して、「非制限的」用語として意図されていること（例えば、「〜を含んだ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は「〜を含むが、〜に限定されない」と、「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも〜を有する」と、「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は「〜を含むが、〜に限定されない」と解釈されるべきである、等）が、当業者には理解されるであろう。さらに、クレームにおいて特定の数の記載が意図される場合には、その意図が明示的に記載され、そのような記載がない場合には、当該の意図は存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解の一助として、以下の請求項には、前置きの語句として、「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」及び「１つ以上の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を使用して始まる記載が含まれている場合がある。しかしながら、これらの語句が使用されているからといって、ある請求項の記載の前置きに不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」が使用されていることが、特定の請求項を記載されたものが１つのみ含まれる実施形態に限定することを意味すると理解されるべきではない。これは、たとえ、１つの請求項が、前置きの語句として「１つ以上の」又は「少なくとも１つの」、及び、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」を含む場合でも同じである。（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、「少なくとも１つの」又は「１つ以上の」を意味すると解釈されるべきである。）これは、請求項の記載の前置きとして不定冠詞が使用される場合にも当てはまる。さらに、請求項の前置きとして特定の数が明示的に記載されているとしても、そのような記載が、「少なくとも記載されている数」を意味すると解釈されるべきあることが、当業者には理解されるであろう。（例えば、他の修飾語を伴わず、単に「２つの〜」と記載されている場合は、「少なくとも２つの〜」又は「２つ以上の〜」を意味する。）さらに、「Ａ、Ｂ、及びＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似した慣例的表現が使用されている場合は、一般的には、このような構文は、当業者がその慣例的表現を理解するであろう意味を意図するものである。（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみを含むシステム、Ｂのみを含むシステム、Ｃのみを含むシステム、ＡとＢとを含むシステム、ＡとＣとを含むシステム、ＢとＣとを含むシステム、及び／又は、ＡとＢとＣとを含むシステム、等を包含するが、これらに限定されないであろう。）「Ａ、Ｂ、又はＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似した慣例的表現が使用されている場合は、一般的には、このような構文は、当業者がその慣例的表現を理解するであろう意味を意図するものである。（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみを含むシステム、Ｂのみを含むシステム、Ｃのみを含むシステム、ＡとＢとを含むシステム、ＡとＣとを含むシステム、ＢとＣとを含むシステム、及び／又は、ＡとＢとＣとを含むシステム、等を包含するが、これらに限定されないであろう。）事実上、いかなる離接語及び／又は２つ以上の選���的用語を表す語句は、明細書、請求項、又は図面においても、それら用語うちの１つ、いずれか、又は両方を包含する可能性を意図するものであると、当業者においては理解されたい。例えば、「Ａ又はＢ」という語句は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「ＡとＢ」の可能性を包含するものと理解されよう。
【００７６】
さらに、本開示の構成又は局面が、マーカッシュ形式の群のかたちで記載されている場合、本開示が、マーカッシュ形式の群の独立した要素か、要素からなるサブグループのかたちでも記載されることが、当業者には認識されるであろう。
【００７７】
当業者には理解されるように、書面での説明の提供のようなあらゆる目的において、本明細書に開示されたすべての範囲は、存在し得るさらに小さい範囲のすべてとそれらの組み合わせをも包含する。列挙された範囲のいずれもが、少なくとも、均等に２分割した当該の範囲、３分割した当該の範囲、４分割した当該の範囲、５分割した当該の範囲、１０分割した当該の範囲等を説明及び可能にすることが容易に認識されるであろう。非限定的な例として、本明細書中に記載の各範囲は、下方の３分の１、真ん中の３分の１、上方の３分の１、等に容易に分解できる。また、当業者には理解されるように、「〜まで（ｕｐ  ｔｏ）」、「少なくとも（ａｔ  ｌｅａｓｔ）」等の語句は、記載された数を含み、且つ、範囲を指し得る。この範囲が、さらに小さい範囲に分解可能であることは、上述の通りである。最後に、当業者には理解されるように、任意の範囲は独立した数のそれぞれを包含する。したがって、例えば、１〜３個のセルを有する群は、１個、２個、又は３個のセルを有する群を意味する。同様に、１〜５個のセルを有する群は、１個、２個、３個、４個、又は５個のセルを有する群を意味し、以下同様である。
【００７８】
以上により、本明細書中において、本開示の多様な実施形態を例示の目的で説明してきたこと、また、本開示の範囲と思想から逸脱しない限りにおいて、多様な改変が可能であることが理解されるであろう。したがって、本明細書中に記載の多様な実施形態は、限定を目的としたものではなく、以下の請求項により示される真の範囲と思想を有するものである。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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