(57)【要約】【課題】より安価で簡易に、クラブヘッドの挙動を解析する解析システムを提供することができるようにする。【解決手段】LED１２が、プレーヤがゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングするスイング動作中に高速点滅し、携帯端末１１が、スイング動作中、インパクト直前のゴルフクラブ４のクラブヘッド４Ａおよびゴルフボール３と、クラブヘッド４Ａの側面が映っているミラー１４とをゴルフボール３の上方から撮影する。そして、携帯端末１１が、異なる複数のタイミングによる複数のクラブヘッド４Ａの側面が映っているミラー１４と、上方から見たゴルフボール３および複数のクラブヘッド４Ａが撮影されたヘッド軌道画像を生成し、表示する。本発明は、例えば、クラブヘッド軌道解析システムに適用できる。【選択図】図１
2013236660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングするスイング動作中に高速点滅する発光部と、
前記スイング動作中、インパクト直前の前記ゴルフクラブのクラブヘッドと前記ゴルフボールを、上方から撮影する撮影部と、
前記ゴルフボールを挟んでプレーヤと対向する側に、インパクト直前の前記クラブヘッドの側面が反射して前記撮影部に映る角度に配置されたミラーと、
異なる複数のタイミングによる複数の前記クラブヘッドの側面が映っているミラーと、上方から見た前記ゴルフボールおよび複数の前記クラブヘッドが撮影されたヘッド軌道画像を生成する画像解析部と、
生成された前記ヘッド軌道画像を表示する表示部と
を備えるクラブヘッド軌道解析システム。
【請求項２】
発光部が、ゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングするスイング動作中に高速点滅し、
撮影部が、前記スイング動作中、インパクト直前の前記ゴルフクラブのクラブヘッドおよび前記ゴルフボールと、前記クラブヘッドの側面が映っているミラーとを前記ゴルフボールの上方から撮影し、
画像解析部が、異なる複数のタイミングによる複数の前記クラブヘッドの側面が映っているミラーと、上方から見た前記ゴルフボールおよび複数の前記クラブヘッドが撮影されたヘッド軌道画像を生成し、
表示部が、生成された前記ヘッド軌道画像を表示する
クラブヘッド軌道解析システムのクラブヘッド軌道解析方法。
【請求項３】
プレーヤがゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングしたときの前記ゴルフクラブのクラブヘッドと前記ゴルフボールを、上方から撮影する撮影装置と、
前記プレーヤのスイング動作中に高速点滅する発光装置と、
前記ゴルフボールを挟んでプレーヤと対向する側に配置され、インパクト直前の前記クラブヘッドの側面が反射して前記撮影装置の撮影範囲に映る角度に傾斜されているミラーと
を固定する撮影スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラブヘッド軌道解析システムおよびその方法、並びに撮影スタンドに関し、特に、より安価で簡易に、クラブヘッドの挙動を解析する解析システムを提供するクラブヘッド軌道解析システムおよびその方法、並びに撮影スタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフの上達にはスイング動作やゴルフクラブの性能が関係する。そのため、ゴルフ練習場やゴルフクラブ等を販売する販売店では、プレーヤであるユーザがゴルフボールを打ったときのスイング動作を解析したり、ゴルフボールの飛距離や軌道をシミュレートする解析装置が置かれている。このような解析装置において、プレーヤが注目する解析項目として、ゴルフボールを打つ瞬間であるインパクト時のボールスピードやクラブヘッド（ゴルフクラブのヘッド）の挙動がある。
【０００３】
従来、地面に垂直な方向と、ボールの飛球方向と直交する方向の、２方向の基準線をクラブヘッドに描いて、インパクト前後のスイング動作を連続ストロボ撮像し、得られた画像を重畳表示して基準線の変化を見ることで、クラブヘッドの挙動を確認できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また例えば、白色の下地に黒色の図形が一列に並ぶマーキングを、クラブヘッドのバックフェース部に、クラブヘッドのソール−クラウン方向に少なくとも３列以上、かつ、トウ−ヒール方向に複数形成し、スイング動作時のマーキングをラインセンサカメラで検出することにより、クラブヘッドの挙動を確認できるようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７１２４５９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１２７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ゴルフ練習場やゴルフクラブ等を販売する販売店に置かれるような解析装置は、解析精度は高いが高価である。また、装置サイズが大きく、場所を固定して設置する据え置きタイプであり、例えば、一般のプレーヤが購入し、ゴルフ練習場に持ち込んで利用するのには不向きである。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より安価で簡易に、クラブヘッドの挙動を解析する解析システムを提供することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一側面のクラブヘッド軌道解析システムは、ゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングするスイング動作中に高速点滅する発光部と、前記スイング動作中、インパクト直前の前記ゴルフクラブのクラブヘッドと前記ゴルフボールを、上方から撮影する撮影部と、前記ゴルフボールを挟んでプレーヤと対向する側に、インパクト直前の前記クラブヘッドの側面が反射して前記撮影部に映る角度に配置されたミラーと、異なる複数のタイミングによる複数の前記クラブヘッドの側面が映っているミラーと、上方から見た前記ゴルフボールおよび複数の前記クラブヘッドが撮影されたヘッド軌道画像を生成する画像解析部と、生成された前記ヘッド軌道画像を表示する表示部とを備える。
【０００９】
本発明の第一側面のクラブヘッド軌道解析システムのクラブヘッド軌道解析方法は、発光部が、ゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングするスイング動作中に高速点滅し、撮影部が、前記スイング動作中、インパクト直前の前記ゴルフクラブのクラブヘッドおよび前記ゴルフボールと、前記クラブヘッドの側面が映っているミラーとを前記ゴルフボールの上方から撮影し、画像解析部が、異なる複数のタイミングによる複数の前記クラブヘッドの側面が映っているミラーと、上方から見た前記ゴルフボールおよび複数の前記クラブヘッドが撮影されたヘッド軌道画像を生成し、表示部が、生成された前記ヘッド軌道画像を表示する。
【００１０】
本発明の第一側面においては、ゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングするスイング動作中に発光部が高速点滅され、スイング動作中、インパクト直前のゴルフクラブのクラブヘッドおよびゴルフボールと、クラブヘッドの側面が映っているミラーとがゴルフボールの上方から撮影され、異なる複数のタイミングによる複数のクラブヘッドの側面が映っているミラーと、上方から見たゴルフボールおよび複数のクラブヘッドが撮影されたヘッド軌道画像が生成され、表示される。
【００１１】
本発明の第二側面の撮影スタンドは、プレーヤがゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングしたときの前記ゴルフクラブのクラブヘッドと前記ゴルフボールを、上方から撮影する撮影装置と、前記プレーヤのスイング動作中に高速点滅する発光装置と、前記ゴルフボールを挟んでプレーヤと対向する側に配置され、インパクト直前の前記クラブヘッドの側面が反射して前記撮影装置の撮影範囲に映る角度に傾斜されているミラーとを固定する。
【００１２】
本発明の第二側面においては、プレーヤがゴルフボールを打撃するためゴルフクラブをスイングしたときのゴルフクラブのクラブヘッドとゴルフボールを、上方から撮影する撮影装置と、プレーヤのスイング動作中に高速点滅する発光装置と、ゴルフボールを挟んでプレーヤと対向する側に配置され、インパクト直前のクラブヘッドの側面が反射して撮影装置の撮影範囲に映る角度に傾斜されているミラーとが固定される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一側面によれば、より安価で簡易に、クラブヘッドの挙動を解析する解析システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用したクラブヘッド軌道解析システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】携帯端末で得られる撮影結果の例を示す図である。
【図３】クラブヘッド軌道解析処理を説明するフローチャートである。
【図４】クラブ画像の例を示す図である。
【図５】ヘッド軌道画像の例を示す図である。
【図６】携帯端末のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［クラブヘッド軌道解析システムの構成例］
図１は、本発明を適用したクラブヘッド軌道解析システムの一実施の形態を示している。
【００１６】
図１において、撮影スタンド１が、ゴルフボール３を挟んでプレーヤ２と対向した位置に配置されている。撮影スタンド１には、携帯端末１１、LED１２、モニタ１３、およびミラー１４が取り付けられている。撮影スタンド１に取り付けられた携帯端末１１、LED１２、モニタ１３、およびミラー１４は、プレーヤ２がゴルフボール３を打撃するためゴルフクラブ４をスイングしたときのクラブヘッド４Ａの軌道を解析するクラブヘッド軌道解析システムを構成する。
【００１７】
携帯端末１１は、例えば、スマートフォンで構成され、所定のフレームレート（例えば、６０フレーム／秒）で動画撮影が可能な撮影部と、動画撮影により得られた画像を解析処理する画像解析処理部としての画像解析アプリケーションとを有する。携帯端末１１は、ゴルフボール３の上方に配置されるように撮影スタンド１に固定されており、携帯端末１１の撮影範囲に、プレーヤ２が構えたときのゴルフボール３、クラブヘッド４Ａ、およびミラー１４が含まれるような位置となっている。
【００１８】
なお、撮影スタンド１のアーム１５は、動画撮影しない練習のときに邪魔にならないように、図１において破線の矢印で示される方向に移動（格納）させることができる。また、アーム１５が格納された状態では、動画撮影するカメラとしての携帯端末１１の向きをプレーヤ２方向に変更し、プレーヤ２のスイングを撮影することができるようになる。この場合には、LED１２の角度もプレーヤ２の向きに調整される。さらに、アーム１５が格納された状態では、撮影スタンド１全体がコンパクトとなるので、持ち運びや収納に便利になる。
【００１９】
LED１２は、発光部として機能し、プレーヤ２によって図示せぬオン・オフスイッチ（電源ボタン）が操作されると、可視光または赤外光による高速点滅を行う。LED１２には、水晶発振子により生成される高周波クロックに基づいてLEDを点灯（点滅）制御する電子回路が含まれており、例えば、１０００回／秒など、動画像のフレームレートよりも速い、一定の時間間隔で点滅を行うことができる。また、LED１２は、点灯方法を切り替えることによって、高速点滅ではなく、常時点灯させることもできる。
【００２０】
モニタ１３は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や、有機EL(Electro Luminescent)ディスプレイで構成され、携帯端末１１で撮影した画像や、携帯端末１１の画像解析アプリケーションで画像処理した処理後の画像を表示する。モニタ１３は、常に携帯端末１１と接続されている必要はなく、必要に応じてUSB（Universal Serial Bus）ケーブルで接続したり、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを介して、携帯端末１１で撮影された動画像またはそれを画像処理したデータを取得して、画像を表示する。
【００２１】
なお、携帯端末１１で撮影された動画像や画像処理後の画像は、携帯端末１１のディスプレイにも表示できるので、モニタ１３は必須な構成ではない。
【００２２】
ミラー１４は、携帯端末１１の撮影範囲内であって、かつ、クラブヘッド４Ａをプレーヤ２と対向する正面方向から見たときのクラブヘッド側面の像が携帯端末１１で撮影されるような角度に傾斜されて配置されている。
【００２３】
例えば、プレーヤ２が、図１に示すように、所定の位置に置かれたゴルフボール３に対して構えたときに、携帯端末１１で１枚の静止画を撮影した場合の撮影結果の画像は、図２に示すようになる。すなわち、図１の状況で１枚の静止画を撮影した場合の撮影結果として、上方から見たゴルフボール３およびクラブヘッド４Ａと、クラブヘッド４Ａの側面（プレーヤ２と反対側の側面）が映り込んだミラー１４とを捉えた画像が得られる。
【００２４】
［クラブヘッド軌道解析処理のフロー］
図３のフローチャートを参照して、図１のクラブヘッド軌道解析システムによるクラブヘッド軌道解析処理について説明する。
【００２５】
初めに、ステップＳ１において、プレーヤ２が、携帯端末１１の操作ボタンを操作して、動画撮影を開始させ、携帯端末１１の撮影部が、プレーヤ２の操作に応じて、動画撮影を開始する。
【００２６】
ステップＳ２において、プレーヤ２が、LED１２のオン・オフスイッチを操作して、高速点滅を開始させる。LED１２は、例えば、１０００回／秒の時間間隔で高速点滅を開始する。なお、LED１２による高速点滅は、携帯端末１１の撮影部による動画撮影とは特に同期をとる必要はない。
【００２７】
ステップＳ３において、プレーヤ２が、ゴルフクラブ４をスイングして、所定の位置に置かれたゴルフボール３を打撃する。
【００２８】
ステップＳ４において、プレーヤ２が、携帯端末１１の操作ボタンを操作して、動画撮影を終了させ、携帯端末１１の撮影部が、プレーヤ２の操作に応じて、動画撮影を終了する。また、プレーヤ２は、LED１２のオン・オフスイッチを操作して、LED１２の高速点滅も終了させる。
【００２９】
ステップＳ５において、プレーヤ２が、携帯端末１１内のメモリに記憶されている画像解析アプリケーションを起動させる。
【００３０】
ステップＳ６において、携帯端末１１で起動された画像解析アプリケーションは、ユーザに指定された動画像のファイルを読み込む。
【００３１】
そして、ステップＳ７において、画像解析アプリケーションは、指定された動画像のなかから、クラブヘッド４Ａが映っている１以上の画像を取得する。なお、以下において、クラブヘッド４Ａが映っている画像をクラブ画像という。
【００３２】
図４は、動画像を構成する時系列に並ぶ複数枚の画像のうち、クラブヘッド４Ａが映っているクラブ画像とその前後の画像を示している。
【００３３】
LED１２は、動画撮影を行う携帯端末１１の撮影部とは特に同期をとらずに、動画撮影のフレームレートよりも高速で点滅する。そのため、クラブ画像は、１枚の画像中に、複数のクラブヘッド４Ａが映っている画像となる。図４に示されるクラブ画像では、３本のクラブヘッド４Ａが映っているものがあるが、これらのクラブヘッド４Ａは、異なるタイミングによる同一のゴルフクラブ４のものである。
【００３４】
クラブ画像の取得方法には、例えば、携帯端末１１のディスプレイに動画像を表示してプレーヤ２にクラブ画像を指定させることで、指定されたクラブ画像を取得する方法がある。あるいは、プレーヤ２の指定操作なしに、画像解析アプリケーションが動画像を構成する複数の画像から、クラブ画像を自動で取得することもできる。例えば、動画像を構成する各画像において、クラブヘッド４Ａが映っている画像と映っていない画像とでは、画像全体の画素値の平均輝度値やヒストグラムが異なる。したがって、画像解析アプリケーションは、画像全体の画素値の平均輝度値またはヒストグラムに基づいてクラブ画像を選択することができる。また、クラブヘッド４Ａの画像をパターンサーチすることにより、クラブ画像を検出し、取得してもよい。
【００３５】
ステップＳ８において、画像解析アプリケーションは、動画像を構成する複数枚の画像のうちのクラブヘッド４Ａが映っていない画像をベース画像とし、ベース画像と、１以上のクラブ画像それぞれとの差分で構成される１以上の差分画像を求め、得られた１以上の差分画像とベース画像とを合成したヘッド軌道画像を生成する。取得されたクラブ画像の枚数が１枚である場合には、取得されたクラブ画像をそのままヘッド軌道画像とすることができる。
【００３６】
図５は、図４に示した２枚のクラブ画像から生成されるヘッド軌道画像を示している。ヘッド軌道画像は、プレーヤ２がスイングしたときの、LED１２が点滅点灯したタイミングにおけるクラブヘッド４Ａの位置の軌跡を示す画像となる。
【００３７】
ステップＳ９において、画像解析アプリケーションは、生成したヘッド軌道画像を、モニタ１３、または、携帯端末１１のディスプレイに表示して、処理を終了する。
【００３８】
以上のように、クラブヘッド軌道解析処理によれば、ゴルフボール３と、プレーヤ２と対向する位置に置かれたミラー１４が撮影範囲に含まれるように、ゴルフボール３の上方から、携帯端末１１が撮影する。そして、撮影された動画像のなかから、クラブヘッド４Ａが映っている１以上のクラブ画像が取得される。さらに、動画像のなかから選択した１枚のベース画像と、１以上のクラブ画像それぞれとの差分により差分画像が求められ、得られた複数の差分画像とベース画像とを合成したヘッド軌道画像が生成されて表示される。
【００３９】
図１のクラブヘッド軌道解析システムによれば、プレーヤ２のスイングを撮影する動画撮影は、LED１２の高速点滅と同期をとる必要はないので、携帯端末１１に搭載されているカメラなど、安価なカメラを用いても十分に撮影することができる。また、カメラとLED１２とをケーブルで接続して、同期制御する必要もない。したがって、クラブヘッド軌道解析システムによれば、プレーヤ２は、簡単に、自分のスイング時のクラブヘッド４Ａの軌道を確認することができる。すなわち、本発明によれば、より安価で簡易に、クラブヘッドの挙動を解析する解析システムを提供することができる。
【００４０】
なお、上述した例では、携帯端末１１の撮影部による動画撮影の開始および終了、LED１２の高速点滅の開始および終了、並びに、画像解析アプリケーションの画像処理は、連動しない別個の動作として説明したが、これらを一連の動作として、画像解析アプリケーションが行わせることもできる。例えば、プレーヤ２は、画像解析アプリケーションを起動して、動画の撮影開始および終了だけを指示すれば、画像解析アプリケーションが、動画の撮影開始および終了にLED１２の高速点滅の開始および終了を連動させ、動画の撮影終了後にヘッド軌道画像を生成して表示する処理を実行するようにさせることができる。また例えば、プレーヤ２が、画像解析アプリケーションを起動して、LED１２の高速点滅開始の操作と、動画撮影の開始を指示すれば、画像解析アプリケーションが、動画像の撮影、クラブ画像の取得、動画撮影の終了、ヘッド軌道画像の生成および表示を一連の処理として実行するようにさせることができる。
【００４１】
［携帯端末１１の構成ブロック図］
図７は、携帯端末１１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【００４２】
図７において、CPU（Central Processing Unit）３１は、各種の処理を実行する演算処理部であり、OS(Operating System)などの基本プログラムや、上述した画像解析アプリケーションを含む各種のアプリケーション（ソフトウェア）を必要に応じて実行する。CPU３１は、バス３５を介してROM（Read Only Memory）３２、RAM（Random Access Memory）３３、およびNVRAM（Non Volatile RAM）３４と相互に接続される。このバス３５にはまた、入出力インタフェース３６も接続され、入出力インタフェース３６には、記憶部３７およびドライブ３８が接続される。
【００４３】
ROM３２には予めOSなどの基本プログラムやデータが格納される。RAM３３およびNVRAM３４には、ROM３２や記憶部３７に格納されているアプリケーション（プログラム）やデータがロードされる。RAM３３およびNVRAM３４にはまた、CPU３１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。記憶部３７は、フラッシュメモリなどにより構成され、画像解析アプリケーションを少なくとも記憶する。
【００４４】
ドライブ３８は、必要に応じて装着される、半導体メモリなどのリムーバブルメディア３９からのデータを読み出し、入出力インタフェース３６等を介してCPU３１に供給したり、CPU３１から供給されるデータをリムーバブルメディア３９に書き込む。読み書きされるデータには、インストールされるアプリケーションのデータが含まれていてもよい。
【００４５】
入出力インタフェース３６には、入力部４０、音声入出力部４１、タッチスクリーン４２、無線通信部４３、電話回線網通信部４４、および撮影部４５が接続される。
【００４６】
入力部４０は、メニューボタン、ホームボタン、バックボタン、および電源ボタンなどの各ハードウエアボタンにより構成され、ユーザの操作による入力を受け付けて、CPU３１等に供給する。音声入出力部４１は、スピーカ、マイクロホン等により構成され、通話のための音声を入出力する。
【００４７】
タッチスクリーン４２は、表示部４２Aと位置検出部４２Bとを有し、各種の画面表示と、指等を近接、又は、接触（タッチ）することによる操作入力とが可能になっている。
【００４８】
表示部４２Aは、液晶パネル等のデバイス（表示装置）で構成され、入出力インタフェース３６を介して供給されるデータに応じて、所定の画面（画像）を表示する。
【００４９】
位置検出部４２Bは、例えば、静電式等のタッチパネル等の、外部からの入力（近接・接触）を受け付ける（検知する）機能を有するデバイスで構成される。
【００５０】
タッチスクリーン４２は、以上のような表示部４２Aと位置検出部４２Bとが一体的になっており、表示部４２Aにおいて画面を表示し、位置検出部４２Bにおいて、表示部４２Aに表示された画面に対する外部からの操作入力（タッチや近接）を受け付けることができる。
【００５１】
位置検出部４２Bが出力する位置信号は、入出力インタフェース３６を介して、CPU３１に供給され、CPU３１では、位置検出部４２Bからの位置信号に基づき、どのような操作入力があったかが認識され、その操作入力に応じて、各種の処理が行われる。
【００５２】
無線通信部４３は、WiFi方式等による無線通信を行う。電話回線網通信部４４は、移動体電話通信網を介して他の装置と音声通信、または、パケット通信を行う。撮影部４５は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS（Complementary Mental Oxide Semiconductor）センサ等の撮影素子などにより構成される。撮影部４５は、プレーヤ２のスイングを撮影し、撮影した動画像の画像データを、入出力インタフェース３６を介してCPU３１等に供給する。
【００５３】
携帯端末１１は以上のように構成される。なお、携帯端末１１には、数cm程度の近接距離で電磁誘導を利用した非接触通信を行う非接触通信部、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））方式による無線通信部、赤外線による通信を行う赤外線通信部などの、その他の構成をさらに備えるようにしてもよい。
【００５４】
上述した実施の形態では、動画像を撮影する撮影部と、撮影された動画像からクラブ画像を抽出してヘッド軌道画像を生成して表示する画像解析アプリケーションを実行する電子機器として、スマートフォンに代表される携帯端末１１を例に説明した。しかし、上述した撮影機能と画像解析機能を備える携帯端末１１以外の電子機器、例えば、動画を撮影可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮影装置でも同様に実現できる。また勿論、上述した機能を実現する専用のハードウェア（電子機器）でもよい。
【００５５】
本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる場合はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで実行されてもよい。
【００５６】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【００５７】
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  撮影スタンド
２  プレーヤ
３  ゴルフボール
４  ゴルフクラブ
１１  携帯端末
１２  LED
１３  モニタ
１４  ミラー
【図１】
2013236660.tif 000003
【図２】
2013236660.tif 000004
【図３】
2013236660.tif 000005
【図４】
2013236660.tif 000006
【図５】
2013236660.tif 000007
【図６】
2013236660.tif 000008