(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想的なゴルフコースについて、ゴルファが打撃を繰り返し行う試打装置において、
ゴルフボールが載置されるティーと、
前記ティーの周囲に設けられた抵抗体と、
前記ティーと前記抵抗体とを、前記ティーの高さ方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記ティーと前記抵抗体とを相対的な位置の情報を得る取得手段と、
前記ゴルフボールが打撃された際、前記ゴルフボールの打出し角度、および初速を算出するとともに、前記打出し角度および前記初速ならびに前記ティーと前記抵抗体とを相対的な位置の情報に基づいて、前記ゴルフボールの着地位置を予測する算出手段と、
前記ゴルフコースにおける前記着地位置の状況を判断する判断部と、
前記判断部における前記着地位置に応じて、前記移動手段により、前記ティーと前記抵抗体とを、前記ティーの高さ方向に相対的に移動させて、前記ゴルフコースの前記着地位置における状況を再現することを特徴とする試打装置。
【請求項２】
移動手段は、前記ティーを、前記抵抗体に対して移動させるものである請求項１に記載の試打装置。
【請求項３】
移動手段は、前記前記抵抗体を、前記ティーに対して移動させるものである請求項１に記載の試打装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打球する場所を変えることなく、ゴルフのプレイを再現する試打装置に関し、特に、打球したゴルフボールが、着地したゴルフコースにおけるフェアウェイ、ラフなどの場所に応じて、打感を変化させる試打装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、室内にいながら、ゴルフのプレイを再現するゴルフシミュレータがある。このゴルフシミュレータは、実際にゴルフボールを打撃し、この打撃したゴルフボールについて、打出し角度、初速、打球方向、スピン量およびスピンの向きなどから、弾道計算を行い、ゴルフコースのどの地点に、ゴルフボールが着地したかが計算される。
次に、打球する場合には、仮想的な着地位置から打球を行い、再度弾道計算がされて、次の着地位置が求められる。このように、打撃を、ゴルフボールをカップに入れるまで繰返し行う。
【０００３】
ゴルフシミュレータにおいては、ゴルフコースに存在するフェアウェイ、ラフ、バンカーなどを再現する方法として、弾道計算により得られた飛距離から、フェアウェイ、ラフ、バンカーに応じて、飛距離を一定量引く方法が用いられている。
【０００４】
また、ゴルフ場における各状況に対応させたマット上で打撃させる方法がある。この場合、図８に示すように、ゴルフシミュレータ１００においては、ゴルフコースなどが表示されるスクリーン１０２に対向してマット１０４が配置される。
このマット１０４は、フェアウェイ用の領域１０６、ラフ用の領域１０８、およびバンカー用の領域１１０に区画されている。
ゴルファは、打球の着地位置がフェアウェイであれば、フェアウェイ用の領域１０６にゴルフボールを置いて打撃する。また、打球の着地位置がラフであれば、ラフ用の領域１０８にゴルフボールを置いて打撃する。さらに、打球の着地位置がバンカーであれば、バンカー用の領域１１０にゴルフボールを置いて打撃する。
マット１０４においては、フェアウェイ用の領域１０６、ラフ用の領域１０８、およびバンカー用の領域１１０は、例えば、人工芝の長さ、または硬さにより区別されている。このように、現在、ゴルフシミュレータとしては、種々のものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現在のゴルフシミュレータにおけるゴルフコースに存在するフェアウェイ、ラフ、バンカーなどを再現する方法において、弾道計算により得られた飛距離から一定の距離を引くものについては、ゴルファの打撃の良し悪しにかかわらず、一定の距離が引かれてしまうので、実際には、ラフであっても飛距離が出ているにも拘らず、飛距離がでていないことにされてしまう。このため、現実とは違ったものとなってしまうという問題点がある。
また、マット１０４を用いる場合には、打球の着地位置に応じて、ゴルファがゴルフボールを、フェアウェイ用の領域１０６、ラフ用の領域１０８、またはバンカー用の領域１１０に置く必要があり、煩雑である。
さらには、マット１０４を用いる場合には、打球する位置が固定されていないため、マット１０４上の全ての領域から打球をすることを想定してセンサを設けなければならず、センサの構成が複雑になるという問題点がある。
また、マット１０４を用いる場合には、インパクト時におけるヘッドスピードの向きを測定する場合など、さらに測定するパラーメータを増やす場合には、センサの選定および配置などが煩雑になる。
【０００６】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、打球する場所を変えることなく、打球したゴルフボールが着地したゴルフコースにおけるフェアウェイ、ラフなどの場所に応じて、打感を容易に変化させることができる試打装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の態様は、仮想的なゴルフコースについて、ゴルファが打撃を繰り返し行う試打装置において、ゴルフボールが載置されるティーと、前記ティーの周囲に設けられた抵抗体と、前記ティーと前記抵抗体とを、前記ティーの高さ方向に相対的に移動させる移動手段と、前記ティーと前記抵抗体とを相対的な位置の情報を得る取得手段と、前記ゴルフボールが打撃された際、前記ゴルフボールの打出し角度、および初速を算出するとともに、前記打出し角度および前記初速ならびに前記ティーと前記抵抗体とを相対的な位置の情報に基づいて、前記ゴルフボールの着地位置を予測する算出手段と、前記ゴルフコースにおける前記着地位置の状況を判断する判断部と、前記判断部における前記着地位置に応じて、前記移動手段により、前記ティーと前記抵抗体とを、前記ティーの高さ方向に相対的に移動させて、前記ゴルフコースの前記着地位置における状況を再現することを特徴とする試打装置を提供するものである。
【０００８】
本発明においては、移動手段は、前記ティーを、前記抵抗体に対して移動させるものであることが好ましい。
また、本発明においては、移動手段は、前記前記抵抗体を、前記ティーに対して移動させるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の試打装置によれば、ゴルフボールが載置されるティーと、このティーの周囲に設けられた抵抗体とを、移動手段により相対的に、ティーの高さ方向に移動させる構成とし、打球されたゴルフボールの着地位置を予測し、さらには着地位置のゴルフコースにおける状況を判断し、これに応じて、ティーと抵抗体とをティーの高さ方向に相対的に移動させて、ゴルフコースの着地位置における状況を再現することにより、打球する場所を変えることなく、打球したゴルフボールが着地したゴルフコースにおけるフェアウェイ、ラフなどの場所に応じて、打感を容易に変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の試打装置を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る試打装置を示す模式的斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る試打装置を示す模式図である。図３は、本発明の実施形態に係る試打装置のゴルフボールの初期弾道測定装置の移動手段の一例を示す模式図である。図４は、本発明の実施形態に係る試打装置のゴルフボールの初期弾道測定装置を示す模式的平面図である。
【００１２】
図１に示すように、試打装置１０は、表示部１２と、この表示部１２に対向した配置されたゴルフボールの初期弾道測定装置１４とを有するものである。
試打装置１０においては、ゴルファＧは、ゴルフクラブ１８を用いて、初期弾道測定装置１４からゴルフボールｂを表示部１２に向けて打撃する。
【００１３】
表示部１２は、例えば、ゴルファＧからみたゴルフコース１６のレイアウトが立体的に表示される第１の表示領域１２ａと、ゴルフコース１６のレイアウトが平面的に表示される第２の表示領域１２ｂとを有する。
この表示部１２は、例えば、スクリーンと、このスクリーンに映像を表示させるプロジェクタなどの表示手段とを有する。以下においては、単に表示部１２といった場合には、プロジェクタなどの表示手段も含まれるものとする。
【００１４】
ゴルフコース１６は、例えば、ティーグラウンド１６ａ、フェアウェイ１６ｂ、ラフ１６ｃ、バンカー１６ｄ、グリーン１６ｅを有する。
【００１５】
第１の表示領域１２ａは、ゴルファＧが打撃した打球の軌跡が表示されるとともに、ゴルフボールの着地位置も表示される。打球の軌跡およびゴルフボールの着地位置は、後述するように、初期弾道測定装置１４により、測定された結果に基づいて算出されて表示される。
【００１６】
第２の表示領域１２ｂは、ゴルファＧが打撃したゴルフボールのゴルフコース１６における着地位置も表示される。
なお、ゴルフボールのゴルフコース１６における着地位置は、後述するように、初期弾道測定装置１４により、測定された結果に基づいて表示されるものであり、例えば、ゴルフコース１６について、仮想的に座標を設定しておき、打球開始位置について座標を特定し、この座標から弾道計算により得られた打球の向き、飛距離に基づいて、打球の着地位置を特定する。
このようにして、特定されたゴルフボールの着地位置が、第２の表示領域１２ｂのゴルフコース１６上に表示される。
また、試打装置１０には、図示はしないが、ゴルファＧがプレイするゴルフコースを選択するための選択手段が設けられている。
【００１７】
次に、初期弾道測定装置１４について説明する。この初期弾道測定装置１４は、図２に示すように、マット２２と、処理装置２６と、ティー２８と、ティー２８を高さ方向に移動させて、ティー２８の高さを変える移動手段３０と、センサ３２〜４０とを有するものである。
図２に示すように、初期弾道測定装置１４は、平面状の検出面を有し、この検出面内に物体が存在するときに、その物体からの反射光を検出することによって物体の有無を検知する複数個の反射型の光センサによってゴルフボールの初速度と打出し角度を測定するものであって、ゴルフボールｂの初速度と打出し角度θを測定するために、少なくとも３個の反射型の光センサ３２、３４、３６を使用するものである。
【００１８】
初期弾道測定装置１４においては、ケース２０の上面２０ａにマット２２が設けられている。このマット２２は、シート体２４ａの上に、例えば、人工芝（抵抗体）２４ｂが植え付けられたものである。ティー２８の周囲には、人工芝２４ｂが設けられている。
また、ケース２０の上面２０ａからティー２８が突出して設けられている。このティー２８は、マット２２の表面よりも突出可能なものであり、さらにティー２８は、移動手段３０によりケース２０の上面２０ａから突出する量が変えられる。すなわち、ティー２８は、高さを変えることができるものである。
【００１９】
移動手段３０は、例えば、図３に示すように、ティー２８を構成するティー部材６０の側面にラック６０ａが形成されており、このラック６０ａに噛合うピニオン６２が設けられている。このピニオン６２には、モータ６４が接続されており、このモータ６４が回転することにより、ティー部材６０が上下に移動する。すなわち、ティー２８の高さが変わる。また、ピニオン６２の回転を検出するセンサ（取得手段）６６が設けられている。このセンサ６６としては、例えば、ホールＩＣを用いたものが利用可能である。
【００２０】
また、モータ６４とセンサ６６とは制御ユニット６８に接続されている。この制御ユニット６８は、モータ６４の回転方向およびセンサ６６による回転の検出に基づいて、ティー２８の高さを算出するものである。また、制御ユニット６８には、後述するように、処理装置２６の制御部５６に接続されている。制御ユニット６８は、処理装置２６の制御部５６からのティー２８の高さについての指示信号により、ティー２８の高さを所定の高さにするものである。このティー２８の高さは、例えば、後述するメモリ５４に記憶され、後述する打出し角度の計算に利用される。
【００２１】
反射型の光センサ３２、３４、３６は、ティー２８から表示部１２に向う方向に沿って、すなわち、打撃方向前方（図示左側方向）に沿って一列に基板２０ｂ上に設けられている。ここで、ゴルフボールｂの標準飛翔経路方向は、正常なスイングをすればゴルフクラブ１８によって打ち出されるであろうゴルフボールｂの飛び出す標準的な水平面上における方向である。
反射型の光センサ３２、３４、３６は、受光体の平面状の検出面３２ａ、３４ａ、３６ａの各々が、このゴルフボールの標準飛翔経路方向を含む、基板２０ｂに垂直な垂直面（図２中の紙面に平行な面）に直交するように配置されており、その位置が移動しないように基板２０ｂに固定されている。
【００２２】
光センサ３２、３４、３６は、それぞれ赤外線、紫外線またはレーザ光を投射する光源を有しており、数ＭＨｚのバンドパスフィルタ等を採用することによって自己の光源から発光した光の反射光のみを選択的に検出するように構成されている。さらに、光センサ３２、３４、３６の受光体は平面状の扇形に開いた検出面３２ａ、３４ａ、３６ａを有しており、検出面３２ａ、３４ａ、３６ａを物体が通過する際、自己の光源から発光した光が通過する物体で反射して、その反射光を受光体で受光したときのみに物体の通過を検知してパルス信号を発生する。したがって、図２に示すように、複数個の反射型の光センサ３２、３４、３６を接近して一列に配列しても、検出面３２ａ、３４ａ、３６ａ毎に物体の通過を確実に検知することができ、外光等のノイズや他の光センサの光源からの光が物体で反射してこの光を受光体で受光しても作動しない。
なお、本発明における光センサは、特に限定されず、公知の反射型の光センサであればいずれであってもよい。
【００２３】
本実施例では、ゴルフボールｂは、初期弾道測定装置１４の基板２０ｂおよび反射型の光センサ３２、３４、３６を収納するケース２０の上面２０ａに配置されたティー２８に載置されており、ティー２８がゴルフボールの載置位置となっている。また、ケース２０の上面２０ａにはマット２２が設けられている。もちろん、ケース２０の上面２０ａおよびマット２２には、光センサ３２、３４、３６の光源から発光した光と平面状の検出面３２ａ、３４ａ、３６ａにおいて物体から反射した光が通過できるように、図４に示すようにスリット３２ｂ、３４ｂ、３６ｂが、ケース２０の上面２０ａおよびマット２２を貫通して形成されている。
【００２４】
ティー２８に載置されたゴルフボールｂは、ゴルファＧ（図１参照）のスイングするゴルフクラブ１８（図１参照）によって打ち出される。図２にスイングされたゴルフクラブのゴルフクラブヘッドｂの移動経路を矢印Ｂで示す。このゴルフクラブによって打ち出されたゴルフボールｂの飛翔経路Ａは、図２に示すように、光センサ３２、３４、３６の平面状の検出面３２ａ、３４ａ、３６ａと交差する。
ここで、本実施例では、２個の光センサ３２、３４の平面状の検出面３２ａ、３４ａは、所定の間隔であって、ゴルフボールｂの標準飛翔経路方向を含む基板２０ｂの基板面に垂直な垂直面に直交して、すなわち、鉛直面を形成するように配置されている。また、１個の光センサ３６の平面状の検出面３６ａは、ゴルフボールｂを載置するティー２８から所定の距離だけ離れた位置に、ゴルフボールｂの標準飛翔経路方向を含む基板２０ｂの基板面に垂直な垂直面に直交するとともにゴルフボールｂを載置するティー２８の方向に向かって４５°傾斜して配置されている。
【００２５】
さらに、図４に示すように、光センサ４２が設けられており、この光センサ４２の平面状の検出面４２ａは、ゴルフボールｂの標準飛翔経路方向を含む基板２０ｂの基板面に垂直な垂直面に直交するとともに、ゴルフボールｂを載置するティー２８の方向に向かって４５°傾斜して配置されている。この光センサ４２は、光センサ３２、３４、３６と同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。光センサ４２は、光センサ３２、３４とともに、ゴルフボールｂの水平面内の飛翔方向の測定に利用されるものである。
【００２６】
また、初期弾道測定装置１４は、光センサ３２、３４、３６の各検出面３２ａ、３４ａ、３６ａをゴルフボールｂが通過することによって発生するパルス信号間の時間間隔と、光センサ３２、３４、３６の設置距離間隔とを用いて、ゴルフボールｂがゴルフクラブで打ち出された直後のゴルフボールｂの初速度Ｖと打出し角度θを算出し、このゴルフボールｂの初速度Ｖと打出し角度θを数値として表示部１２に表示させる処理装置２６を有する。
【００２７】
処理装置２６は、さらには、光センサ３２、３４、４２の各検出面３２ａ、３４ａ、４２ａをゴルフボールｂが通過することによって発生するパルス信号間の時間間隔と、光センサ３２、３４、３６の設置距離間隔とを用いて、ゴルフボールｂがゴルフクラブ１８で打ち出された直後の水平面内の飛翔方向を算出するものである。これにより、初期弾道測定装置１４においては、打撃されたゴルフボールｂの３次元の軌道を得ることができる。
処理装置２６は、算出部（算出手段）５０、判断部５２、メモリ５４および制御部５６とを有するものである。
本実施例においては、ゴルフコースについて、仮想的に座標を設けておき、初めのティーショットの打球位置の座標を設定しておく。また、ゴルフコースの各座標について、ラフ、フェアウェイ、バンカー、ブッシュ、池、川、グリーンなどのゴルフコースの状況が対応付けられており、状況を示す情報（以下、状況情報という）として記憶されている。これらの情報について、各ゴルフコース毎にメモリ５４に予め記憶されている。
【００２８】
算出部５０は、光センサ３２、３４、３６の各検出面３２ａ、３４ａ、３６ａをゴルフボールｂが通過することによって発生するパルス信号間の時間間隔と、光センサ３２、３４、３６の設置距離間隔とを用いてゴルフボールｂがゴルフクラブで打ち出された直後のゴルフボールｂの初速度Ｖと打出し角度θを算出するものである。
また、算出部５０は、光センサ３２、３４、４２の各検出面３２ａ、３４ａ、４２ａをゴルフボールｂが通過することによって発生するパルス信号間の時間間隔と、光センサ３２、３４、４２の設置距離間隔とを用いて、ゴルフボールｂがゴルフクラブ１８で打ち出された直後の水平面内の飛翔方向を算出するものである。これらの算出結果から、算出部５０は、ゴルフボールの３次元的な弾道計算を行う。
この場合、ゴルファＧがプレイしているゴルフコースの座標をメモリ５４から読出し、ティーショットであれば、このティーショットの位置座標に対して、打球の方向および飛距離を加えることにより、着地位置の座標を得ることができる。また、ティーショット以外では、着地位置の座標に対して、打球の方向および飛距離を加えることにより、着地位置の座標を得ることができる。このようにして、弾道計算の結果に基づいて、仮想的なゴルフコースにおけるゴルフボールｂの着地位置を算出するものである。
【００２９】
次に、ゴルフボールｂの初速度と打出し角度θを測定方法について説明する。
ここで、図５は、ゴルフボールの初期弾道を測定する計算方法を説明する模式図である。
処理装置２６の算出部５０は、図５に示すような方法によって、ゴルフボールｂの初速度と打出し角度θを測定する。ゴルフボールの初速度Ｖと打出し角度θの測定には、交点Ｐ１においてゴルフボールが光センサ３２の検出面３２ａを通過したことを検知した後、光センサ３６の検出面３６ａとの交点Ｐ２および光センサ３４の検出面３４ａとの交点Ｐ３の位置においてゴルフボールｂが検出面を通過したことを検知するまでの時間間隔ｔ１およびｔ２を、各光センサ３２、３４、３６から送られてくるパルス信号を用いて測定する。光センサ３２、３４の平面状の検出面３２ａ、３４ａは、所定の間隔Ｌ２で基板に垂直に鉛直面を形成するように配置されているので、所定の間隔Ｌ２をゴルフボールが通過するに要した時間間隔ｔ２で割って、Ｌ２／ｔ２を計算することによって容易にゴルフボールの初速度Ｖの水平方向の成分Ｖ・ｃｏｓθを測定することができる。
【００３０】
打出し角度θの測定は、図５から明らかなように、
ｔａｎθ＝ｈ１／Ｌ１＝ｈ２／Ｌ２＝（ｈ１＋ｈ０）／（Ｌ１＋Ｌ０）
を計算することによって求められる。ここで、ゴルフボールは定速度で飛翔しているので、
ｔ１／ｔ２＝Ｌ１／Ｌ２
であり、交点Ｐ１においてゴルフボールを検知した後、交点Ｐ２および交点Ｐ３においてゴルフボールを検知するまでの時間間隔ｔ１およびｔ２の測定値を代入することによって、
Ｌ１＝ｔ１／ｔ２・Ｌ２
が計算できる。
【００３１】
一方、交点Ｐ２におけるゴルフボールの高さｈ１＋ｈ０は、光センサ３６の検出面３６ａが４５°の傾斜角度で配置されているので、二等辺三角形となり、
ｈ１＋ｈ０＝Ｌ３−Ｌ１
となる。
また、ゴルフボールの打出し角度θは、
ｔａｎθ＝（ｈ１＋ｈ０）／（Ｌ１＋Ｌ０）
＝（Ｌ３−Ｌ１）／（Ｌ１＋Ｌ０）
を計算することによって求めることができる。
ここで、前述したように、Ｌ１は、
Ｌ１＝ｔ１／ｔ２・Ｌ２
で計算した数値である。そして、この計算式におけるＬ０、Ｌ２、Ｌ３はいずれも設計時に定められる距離であり、ｔ１、ｔ２は初期弾道測定装置による時間間隔の測定値であるため、これらを用いて容易に計算して求めることができる。
【００３２】
このようにして、ゴルフボールの打出し角度θが求められると、ゴルフボールの初速度Ｖは、水平方向の成分Ｌ２／ｔ２と打出し角度θから容易に求めることができる。すなわち、ゴルフボールの初速度Ｖは、
Ｖ・ｃｏｓθ＝Ｌ２／ｔ２
Ｖ＝Ｌ２／ｔ２ｃｏｓθ
によって容易に計算することができる。
【００３３】
また、本実施例においては、ティー２８の高さを変えることができるものである。ティー２８の高さが変わった場合におけるゴルフボールｂの初速度と打出し角度θの測定方法について説明する。この場合、ティー２８が高さδだけ高くなったことを例にして説明する。
図５に示すように、ゴルフボールの初速度Ｖと打出し角度θの測定には、交点Ｐ１１においてゴルフボールｂが光センサ３２の検出面３２ａを通過したことを検知した後、光センサ３６の検出面３６ａとの交点Ｐ２１および光センサ３４の検出面３４ａとの交点Ｐ３１の位置においてゴルフボールｂが検出面を通過したことを検知するまでの時間間隔ｔ４およびｔ２を、各光センサ３２、３４、３６から送られてくるパルス信号を用いて測定する。この場合においても、光センサ３２、３４の平面状の検出面３２ａ、３４ａは、所定の間隔Ｌ２で基板に垂直に鉛直面を形成するように配置されているので、所定の間隔Ｌ２をゴルフボールｂが通過するに要した時間間隔ｔ２で割って、Ｌ２／ｔ２を計算することによって容易にゴルフボールｂの初速度Ｖの水平方向の成分Ｖ・ｃｏｓθを測定することができる。
【００３４】
打出し角度θの測定は、図５から明らかなように、
ｔａｎθ＝（ｈ４−δ）／Ｌ４＝（ｈ５−δ）／Ｌ２＝（ｈ４−δ）／（Ｌ４＋Ｌ０）
を計算することによって求められる。ここで、ゴルフボールｂは定速度で飛翔しているので、
ｔ４／ｔ２＝Ｌ４／Ｌ２
であり、交点Ｐ１１においてゴルフボールを検知した後、交点Ｐ２１および交点Ｐ３１においてゴルフボールｂを検知するまでの時間間隔ｔ４およびｔ２の測定値を代入することによって、
Ｌ４＝ｔ４／ｔ２・Ｌ２
が計算できる。
【００３５】
一方、交点Ｐ２１におけるゴルフボールの高さｈ４は、光センサ３６の検出面３６ａが４５°の傾斜角度で配置されているので、二等辺三角形となり、
ｈ４＝Ｌ３−Ｌ４
となる。
また、ゴルフボールの打出し角度θは、
ｔａｎθ＝（ｈ４−δ）／（Ｌ４＋Ｌ０）
＝（（Ｌ３−Ｌ４）−δ）／（Ｌ４＋Ｌ０）
を計算することによって求めることができる。
ここで、前述したように、Ｌ４は、
Ｌ４＝ｔ４／ｔ２・Ｌ２
で計算した数値である。そして、この計算式におけるＬ０、Ｌ２、Ｌ３はいずれも設計時に定められる距離であり、ｔ４、ｔ２は初期弾道測定装置による時間間隔の測定値である。また、ティー２８の高さδは設定される値で既知であり、ティー２８の高さδは外部から入力されるものではないため、これらを用いてゴルフボールの打出し角度θを容易に計算して求めることができる。
このようにして、ゴルフボールの打出し角度θが求められると、ゴルフボールの初速度Ｖは、水平方向の成分Ｌ２／ｔ２と打出し角度θから容易に求めることができる。すなわち、ゴルフボールの初速度Ｖは、
Ｖ・ｃｏｓθ＝Ｌ２／ｔ２
Ｖ＝Ｌ２／ｔ２ｃｏｓθ
によって容易に計算することができる。
このため、本実施例においては、図６に示すように、ティー２８の高さが変更されても、打出し角度θおよびゴルフボールｂの初速度Ｖを算出することができる。
【００３６】
以上の説明では、２個の光センサ３２、３４の平面状の検出面３２ａ、３４ａは基板に垂直な鉛直面を形成するように配置されており、１個の光センサ３６の平面状の検出面３６ａのみが４５°の傾斜角度で配置されている例について述べたが、これは計算を容易にするための配置であって、ゴルフボールの打出し角度θを求めるために３個の光センサのうち少なくとも１個の光センサの検出面が他の光センサの検出面に対して傾斜して（非平行に）配置されていればよく、３個の光センサの検出面が同じ傾斜角度で配置されていない限り、それぞれの光センサの検出面が任意の傾斜角度で配置されていても、同様にしてゴルフボールの初速度と打出し角度を求めることができる。すなわち、本発明では、ゴルフボールの通過を検出する光センサの各々の検出面が、光センサを一列に配列する配列方向を含む基板に垂直な垂直面に直交するように配置され、３個の光センサの検出面のうち少なくとも１組の検出面が非平行の関係にあるとよい。
また、光センサを４個以上にすることによって、ゴルフボールの通過時間を重複して検知し、誤差を減少させてより正確な測定を行ってもよい。
【００３７】
本実施例においては、算出部５０によるゴルフボールの３次元的な軌跡の結果は、制御部５６に出力される。制御部５６においては、打球位置の位置座標に基づいて、ゴルファＧの打球の軌跡を、例えば、第１の表示部１２ａ、および第２の表示部１２ｂに表示させる。これにより、ゴルファＧは、自らの打球の軌跡を確認することができる。
【００３８】
また、算出部５０による着地位置の座標の情報は、判断部５２にも出力される。
この判断部５２は、メモリ５４からゴルフコースの状況情報を読出し、算出部５０による着地位置の座標の情報に基づいて、ゴルフボールｂのゴルフコースにおける着地位置の状態を判断する。すなわち、ゴルファＧの打球が、フェアウェイ、ラフ、バンカーなど、どのような状態にあるかが判断される。この判断された着地状態を表わす情報（着地状態情報という）が、判断部５２から制御部５６に出力される。
この着地状態情報に応じて、制御部５６は、ティー２８の高さの指示信号を出力し、移動手段３０によりティー２８の高さを変える。すなわち、ゴルフボールｂのマット２２に対する相対的な位置を変える。これにより、人工芝２４ｂに対してゴルフボールｂの位置が変わるため、ゴルフコースにおける状態を再現することができる。
【００３９】
以下、本実施例におけるゴルフコースにおける状態の再現方法について説明する。
本実施例においては、マット２２の人工芝２４ｂは、可撓性を有するものであり、ゴルフボールｂが人工芝２４ｂの中に埋没可能である。マット２２とティー２８との相対的な位置を変えることにより、ゴルフボールｂを打撃するときのゴルフクラブヘッドとマット２２の人工芝２４ｂとが接触する割合が変わる。これにより、ゴルフボールｂの打撃時の抵抗が変わる。すなわち、打感が変わる。このようにして、ゴルフコースにおける各状況を再現する。
【００４０】
本実施例においては、例えば、図７（ａ）に示すように、ティー２８がマット２２から完全に突出し、ゴルフボールｂをティー２８に載置した場合に、ゴルフボールｂがマット２２の人工芝２４ｂに触れない状態を、ティーアップとする。また、図７（ｂ）に示すように、ティー２８がマット２２の人工芝２４ｂの表面と面一の状態で、ゴルフボールｂをティー２８に載置した場合に、ゴルフボールｂがマット２２の人工芝２４ｂに触れる状態を、フェアウェイとする。
さらに、図７（ｃ）に示すように、ティー２８がマット２２の人工芝２４ｂの中に埋もれる状態で、ゴルフボールｂをティー２８に載置した場合に、ゴルフボールｂが人工芝２４ｂに埋もれる状態を、ラフとする。例えば、人工芝２４ｂの高さＨは、３０ｍｍである。
なお、ゴルフコースにおける各状況を模擬するためのマット２２とティー２８との相対的な位置は、例えば、事前にマット２２とゴルフボールｂとの相対的な位置を変えてテストしておき、ゴルフコースにおける各状況とティー２８の高さとの関係を設定しておく。また、本実施例においては、ティーアップ、フェアウェイ、ラフについて例示しているが、これに限定されるものではなく、バンカー、グリーンなどについても、ティー２８の高さが設定されることは言うまでもない。
また、マット２２には、抵抗体として、人工芝２４ｂを用いたが、本発明は、特に、これに限定されるものではなく、ゴルフコースの各状況を再現することができるものであれば、他のものでもよい。
【００４１】
本実施例のゴルフボールの初期弾道測定装置１４には、ティー２８から表示部１２に向う方向とは反対側に向かう方向に沿って、ゴルフボールの載置位置（ティーの位置）の後方（図示右側）に２個の反射型の光センサ３８、４０が追加して配置されている。この光センサ３８、４０は、処理装置２６の算出部５０に接続されている。
また、光センサ３８、４０は、基板２０ｂに垂直な鉛直面に検出面３８ａ、４０ａが配置されており、光源からの光や反射光は、図４に示すスリット３８ｂ、４０ｂを通過する。この光センサ３８、４０で、矢印Ｂで示される経路を通過するゴルフクラブのヘッドスピードが、算出部５０により測定される。すなわち、光センサ３８、４０で発生するパルス信号が処理装置２６に送られ、パルス信号の時間間隔と光センサ３８、４０間の間隔とを用いて、算出部５０によりゴルフクラブのヘッドスピードが測定される。このゴルフクラブのヘッドスピードの測定における計算方法は、ゴルフボールの初速度の水平方向の成分の計算式と同様なので、ここでは計算式の詳細については省略する。
【００４２】
ゴルフクラブ１８のヘッドスピードが測定されると、ゴルフクラブ１８のヘッドスピードとゴルフボールの初速度とを比較することによって、インパクトの瞬間における反発係数を算出するなど、各種のデータを得ることができる。また、ヘッドスピードの値は、制御部５６により、表示部１２に表示させるようにしてもよい。
【００４３】
次に、本実施例の試打装置１０の動作について説明する。
先ず、本実施例の試打装置１０においては、ゴルファＧが選択手段によりゴルフコースを選択する。
次に、ゴルフコースが選択されると、選択されたゴルフコースの座標がメモリ５２から算出部５０に読み出され、また、選択されたゴルフコースの状況情報がメモリ５２から判断部５２に読み出される。
さらには、制御部５６にもメモリ５２からゴルフコースの座標および状況情報が読み出され、第１の表示領域１２ａに、選択されたゴルフコースのレイアウトが立体的に表示され、第２の表示領域１２ｂに、選択されたゴルフコースのレイアウトが平面的に表示される。
【００４４】
この場合、ティーショットなので、移動手段３０により、図７（ａ）に示すように、ティー２８は、マット２２の表面よりも突出した状態にされる。
そして、ゴルファＧは、初期弾道測定装置１４のティー２８にゴルフボールｂを載置する。
次に、ゴルファＧは、ゴルフクラブ１８によりゴルフボールｂを打撃する。この場合、光センサ３２、３４、３６、４２の各検出面３２ａ、３４ａ、３６ａ、４２ａを打撃されたゴルフボールｂが通過することによって発生するパルス信号間の時間間隔と、光センサ３２、３４、３６、４２の設置距離間隔とを用いて、算出部５０により、ゴルフボールｂについて弾道計算がされ、さらには、着地位置についても計算される。そして、この弾道計算に基づいて、制御部５６を介して、表示部１２の第１の表示領域１２ａおよび第２の表示領域１２ｂに打球の軌跡が表示される。これにより、ゴルファＧは、自らの打球を確認することができる。
【００４５】
次に、打球されたゴルフボールｂの着地位置が、判断部５２により判断されて、着地位置情報を制御部５６に出力する。
次に、この着地位置情報に応じて、制御部５６は移動手段３０によりティー２８の高さを変える。
例えば、ティーショットによる着地位置が、フェアウェイであると判断部５２で判断されれば、処理装置２６（制御部５６）により移動手段３０を介して、図７（ｂ）に示すように、ティー２８をマット２２の上面と面一の高さにする。
また、ティーショットによる着地位置が、ラフであると判断部５２で判断されれば、処理装置２６（制御部５６）により移動手段３０を介して、図７（ｃ）に示すように、ティー２８がマット２２の人工芝２４ｂの中に埋もれる高さにする。
そして、ゴルファＧがティー２８に再度ゴルフボールｂを載置して、第２打を打つ。この場合、ゴルフボールｂの着地位置に模した状況で打撃することができ、しかも打感についてもゴルフボールｂの着地位置に模した状況に応じたものである。さらには、ティー２８の高さは変わるものの、打撃する場所は変わず、同じ場所である、このようにして、打撃を繰返し行い、ゴルフをプレイすることができる。
【００４６】
本実施例においては、ゴルファＧの打球の着地位置に応じて、ティー２８とマット２２とをティー２８の高さ方向に相対的に移動させてティー２８の高さを変えて、ゴルフコースにおける各種の状況を再現する。ティー２８の高さは変わるものの、平面的な打撃する場所は変わることがなく、しかもティー２８の高さが変化しても、ティーの高さδがメモリ５４に記憶されており、既知であるため、打出し角度θの算出においてティーの高さδを外部から入力する必要がなく、飛距離などが自動的に算出される。このため、従来のように、打球の着地位置によって、ゴルファ自らが、ラフなどの着地位置に応じて、打球位置を変える必要がなく、更には、ティーの高さδを外部から入力する必要もない。これにより、容易にプレイすることができる。
また、ゴルフコースにおける各種の状況を再現するため、打感について変化が生じるため、着地位置に応じて、単に飛距離を引くもののように、実際の打撃とのずれを抑制することができる。
【００４７】
また、平面的な打撃する場所は変わることがないため、打球の打出し角度、初速などを測定する測定装置について、略同じ位置から飛翔する飛翔体について測定できるものであればよいため、打球位置が変更されるものに比して、装置構成を簡素化することができる。このため、本発明においては、初期弾道測定装置１４に限定されるものではなく、その他、画像解析により、打球の打出し角度、初速、打球の向きなどを測定する測定装置など、種々の装置を用いることができる。
さらに、移動手段３０の構成についても、特に限定されるものではなく、ティー２８の高さをマット２２に対して変えることができればよい。
【００４８】
さらに、本実施例においては、ティー２８を移動手段３０により、上昇または下降させる構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。ティー２８を固定させておき、マット２２を移動手段により、移動させるようにしても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
本発明は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明の試打装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る試打装置を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る試打装置を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る試打装置のゴルフボールの初期弾道測定装置の移動手段の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る試打装置のゴルフボールの初期弾道測定装置を示す模式的平面図である。
【図５】ゴルフボールの初期弾道を測定する計算方法を説明する模式図である。
【図６】ゴルフボールの初期弾道を測定する計算方法を説明する模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、ゴルフコースにおける各状況におけるマットとティーとの相対的な位置を示す模式図である。
【図８】従来のゴルフシミュレータの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  試打装置
１２  表示部
１２ａ  第１の表示領域
１２ｂ  第２の表示領域
１４  初期弾道測定装置
２０  ケース
２２  マット
２６  処理装置
２８  ティー
３０  移動手段
３２、３４、３６、４２  光センサ
３２ａ、３４ａ、３６ａ、４２ａ  検出面
３２ｂ、３４ｂ、３６ｂ、４２ｂ  スリット
５０  算出部
５２  判断部
５４  メモリ
５６  制御部
６０  ティー部材
６０ａ  ラック
６２  ピニオン
６４  モータ
６６  センサ
６８  制御ユニット
ｂ  ゴルフボール
Ｇ  ゴルファ
【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７】
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【図８】
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