(54)【考案の名称】パッティング計測装置

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、ゴルファーのパッテッィング技能のレベルを計測して評価する装置に関するものであり、特に装置の構成と基本機能に関する。

【従来の技術】

【0002】
ゴルフプレイヤーは、パッティングのステージにおいて、カップへのコースと距離を見定めて打球を行うが、ボールが進むコースと距離は、グリーンの形状や性状に大きく依存するため、往々にして意図しない結果となる。よってプレイヤーにおいては、目標方向に向って正しく構え、パターヘッドのボール接触面(以後パターフェースという)の法線を目標方向に向け、パターヘッドが目標へ向う線上を動き、想定される距離に応じた初速度でボールを打ち出す技量が必要とされている。
【0003】
従来から、ボールを打撃する技量を測定して評価し、技量の向上を図る試みがあった。非特許文献1はその1例を示している(図5)。この例では、計測センサを、パターのグリップ先端から10cm程度の位置に、ボール進行方向と平行シャフトと垂直にクロスさせたバーの両端に取り付け、また、ボール進行方向と水平にした被センシングボードを設置し、パッティングにおけるボール打撃前後のパターヘッドの軌道とパターフェースの開閉等の挙動から、シミュレーション演算によってアドレス時のフェース向き、インパクト時のフェース向き、上から見たスイング軌道、インパクト時の打点位置、横からみたスイング軌道、クラブフェースの回転、リズムとタイミングの7項目を類推計測している。
しかしながら、この例においては、パターに大きな質量のセンサを装着したので、通常のパターとは慣性モーメントが大きく異なってしまっており、プレイヤーは通常と異なるパッティング動作を強制されるので、ヘッドの軌道やフェイス面の開閉の挙動も通常とは異なってしまうという看過できない問題があった。
【0004】
ボールショットに関しては、このほかにもいくつかの測定技術がすでに開示されている(特許文献1〜4)が、すべてティーショット測定を主たる目的として考案された技術である。ただそのうち特許文献2だけは、パッティング測定への適用を記載しているが、パッティング測定に特有な、ティーショット測定と異なる要素についての記載はまったくない。
特許文献1で開示された技術は、真上と打撃直角方向の2個の撮像手段によってティーショット時のプレイヤー姿勢とボールを2回以上撮像する。特許文献2の技術は、プレイヤーのショット動作を検出してトリガー信号として、シャッター付カメラで獲得したショット時の多層画像で、ボールの打出し角度、速度、方向、仰角、落下角、リバウンドを測定している。特許文献3の技術は、センサによってクラブヘッドの通過を検知してトリガー信号となし、2台のカメラでボール速度、スピン、角度、ヘッドスピードを測定している。また、上方に設置したカメラで打球の左右偏り角を測定している。特許文献4の技術は、クラブによるセンサ遮断をトリガーとして多重シャッターカメラでストロボ同期撮像して獲得した複数のボール画像と、センサでボール上の2本の検知線を捉え、ボールの振れ角、回転量、打出し速度、仰角、クラブヘッド速度を測定している。
【0005】

【効果】

【0009】
本考案のパッティング計測装置は、1台のカメラで撮影した連続画像によって、パッティングにおけるボール打撃直前のヘッド速度パターヘッドの軌道とパターフェースの向きと開閉の角度やボールの打ち出し速度や打ち出し方向の角度を計測できるため、プレイヤーがパッティングにおいて意図する方向に意図する速度で打ち出すという技術スキルを、低コストで正確に計測することが出来るだけでなく、パッティングにおける技術向上のための要因分析に役立てることが出来る。さらにプレイヤーにとって最適な様々な素状のパターから最適な計測結果を出せるパターを選定することもできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】図1は実施の形態のパッティング計測装置の構成を示した説明図である。(実施例1)
【図2】図2は実施の形態の計測画像選択の方法を説明した説明図である。(実施例1)
【図3】図3は実施の形態の計測ウィンドウと計測方法を説明した説明図である。(実施例1)
【図4】図4は実施例のパッティング計測装置の表示画面を示した画像である。(実施例1)
【図5】図5は従来のパッティング計測装置の測定状況を示した画像である。(非特許文献1より引用)

【0011】
本考案の1実施形態の構成について図1に基づいて説明する。この実施の形態では、図1に示したように、平面1上に定めたボール2のセット位置の上方に、パッティングの全景を撮像する高速カメラ3を設置している。高速カメラ3は、制御演算部4と任意の通信ケーブルで接続され、制御演算部4は、撮像制御ユニット5、画像演算ユニット6、計測画像選択ユニット7、およびデータ保存ユニット8、バス13を備え、入力ユニット9、出力ユニット10、通信ユニット11、および表示ユニットを介して、入出力および表示を行う。カメラ3と制御演算部4間の通信には無線通信手段を使用することも可能である。
【0012】
この実施の形態は、獲得した画像によって打撃のタイミングを検出するので、高速カメラ3には、少なくとも1秒に50フレーム以上の速度で連続撮像できる(FPS=50)カメラを適用することが必要である。
【0013】
計測はすべて、高速カメラ3が獲得した画像のみにより用うので、従来例が別途備えたごとき専用センサ等を用いた撮像トリガー装置を必要としない点が。本考案の特徴である。
高速カメラ3とボール2のセット位置は固定であるから、ボール2が静置されている間は、高速カメラ3が獲得する平面1の光景のすべての連続画像は同一である。
【0014】
次に、この実施の形態の計測画像選択方法について説明する。図2のA〜Fは、図1の高速カメラ3が獲得した連続画像を模式的に示した図である。
図2において、1は図1の高速カメラ3が撮像した光景中の平面を、2は図1の計測画像選択ユニット7が画像の中に設定した計測ウィンドウを、3はパターヘッド画像を、また4はボール画像をそれぞれ示す。この実施の形態は、すべての計測をウィンドウ2内の画像データによって行っている。
【0015】
まず、高速カメラ3(図1)の撮像速度と計測ウィンドウ2画像との関係について説明する。
例えば、計測ウィンドウ2が、平面1上で縦横それぞれ200mm×480mmの実寸に対応し、ボールを、その中心が、計測ウィンドウ2の左端 から300mmの位置に合うようにセットすると、最大秒速5メートルの打球の場合、計測ウィンドウ2の左端に到達する時間は0.06秒であるか ら、高速カメラ3の撮像速度がFPS=50の場合、静止画像と100mmごとに撮像した3フレームと、ボールが動き出す前の2フレームの計5画 像が計測に利用できる。より高速なFPS=100のカメラを適用すれば、6フレームの画像が獲得でき、利用できるフレーム数は8であ
るから、カ メラの撮像速度は高速であるほど好ましい。
これらの撮像は、環境照度に応じて、1/1000秒までの電子シャッター露光で行っている。
【0016】
この実施の形態では、図1の入力ユニット9からスタート信号を入力すると、高速カメラ3が平面1の光景を撮像し始め、A〜Gの連続画像を獲得する。
計測ウィンドウ画像2内には当初、パター3と静止した状態のボール4の画像が含まれている(A)。プレイヤーがボールを打撃する際に、まずパター画像3がボール画像4から離れ打撃方向の反対方向に始動する(図示せず)そこから任意の位置でパター画像3の方向が切替り(B)パター画像3がボール画像4に当接した(C)の後、ボール4の画像が移動し始め(D)、計測ウィンドウ画像2内を左方向に移動し(E)、左端に到達した後(F),計測ウィンドウ画像2から消滅する(G)。そこで、図1の入力ユニット9からエンド信号を入力して、撮像を完了する。
図1の計測画像選択ユニット7は、獲得したこれらの連続画像のうちで、ボール画像が移動し始めた初動画像(D)より2フレーム前の画像(B)からボール画像が消滅した消滅画像フレームよりも1フレーム前の画像(F)までの連続画像を、計測画像として選択する。
【0017】
この実施の形態は、獲得した画像から打撃のタイミングを検出するので、別途センサによってショットの動作を検出し、その信号トリガーとしで撮像を開始する従来技術に比べて構成要素が少なく、このことが取り扱いの容易さ、コストの低減、装置信頼性の向上に役立っている。
【0018】
次に、このようにして選択した計測画像について、図1の画像演算ユニット6が行う計測項目の計測方法を、図3によって説明する。
まず、打球直後にボールの初動を検出した画像フレームの2フレーム前の画像〈図2のB)に対応する図3のIのボール画像4において、その重心位置を検出する。
次に最終の計測画像〈図2のF)に対応するボール画像4’の重心位置を検出し、初動画像より1フレーム前の当接画像(図2のC)から最終画像〈図2のF)までのボールの実移動距離(画像のイに対応)を撮像時間(=フレーム数/FPS)で除算することにより、ボールの速度を算出する。
目標方向からの打球方向の角度ずれ(ウ)は、目標方向を計測ウィンドウ2の水平軸として設定し、ボール画像の軌跡ベクトル・イ(4−4’)の水平成分と垂直成分とから、三角法演算によって算出する。
【0019】
パターヘッドの始動速度は、初動画像(図2のA)図3のHにおけるヘッド画像3のフェースエッジ中心点より1フレーム後のタイミングの図3−Hにおける図3のHにおけるヘッド画像3’のエッジの中心点を検出し、この中心点の移動距離を撮像時間で除算することにより算出する。
また、パターヘッドの打撃時の速度は、当接画像のタイミング(図2のC)の図3のIにおけるヘッド画像3’のフェースエッジ中心点と打球直前のタイミング(図2のB)図3のIのヘッド画像3のエッジの中心点を検出し、この中心点の移動距離(エ)を撮像時間で除算することにより算出する。
フェース面の向きについては、当接直前の画像(図2のB)と当接画像(図2のC)と打撃直後の画像(図2のD)において、ヘッド左端のエッジを検出し、エッジラインの水平成分と垂直成分とから、三角法演算によってそれぞれ、打撃前と打撃時と打撃後のずれ角度(オ)を算出する。
【0020】
この実施の形態では、以上の計測データを図1のデータ保存ユニット8に保存し、データを用いて更に、同図画像演算ユニット6が、ボールのグリーン上の到達推定距離と、打撃直後のボール速度と打撃時のパターヘッド速度の比率を算出し、表示ユニット12に表示する。
【0021】
図4は、本考案装置の1実施例の表示画面を示した画像である。
「Ball Speed」は、打撃直後のボールの速度を示す。
「(12)Green推定距離」は、この初速度のボールが12 feet Green上で到達する距離の推定値を示している。この推定距離は、10 feet Greenと8 feet Greenについても表示できる。
「Line Angle」は、打出されたボールの方向と目標方向とのずれ角度である。
「ヘッド始動速度」は、打撃反対方向に始動時のパターヘッドの速度である。
「Impactヘッド速度」は、打撃時のパターヘッドの速度である。
「Impact前Face Angle」と「Impact後Face Angle」は、それぞれ打撃前後のパターフェースの角度である。
「Impact係数」は、Impactヘッド速度に対するBall Speedの比率である。
「Face Angle」は、目標方向に対するパターフェース法線方向のズレ角度である。
【0022】
また、この実施例の表示画面では、ヘッドとボールの動きを表示する動画再生ウィンドウ、ボール軌道表示ウィンドウ、ヘッド軌道表示ウィンドウ、およびボールのずれ角度と距離に応じたずれ幅(センチメートル)を表示して、ユーザの直感的理解に供している。
【産業上の利用可能性】
【0023】
本考案のパッティング計測装置は、ゴルフのパッティングにおいて、プレイヤーの打撃を客観的に計測し、そのデータを提示するので、プレイヤーが自らの打撃を定量的に評価できるので、種々のレッスンや個人練習や更にはパターの性能評価にも適用できる。
【0024】
1 平面
2 ゴルフボール
3 高速カメラ
4 制御演算部

(57)【要約】

【課題】ゴルファーのパッテッィング技能のレベルを計測して評価するパッティング計測装置を提供する。【解決手段】平面1上に定めたボール2のセット位置の上方に、パッティングの全景を撮像する高速カメラ3を設置している。高速カメラ3は、制御演算部4と任意の通信ケーブルで接続され、制御演算部4は、撮像制御ユニット5、画像演算ユニット6、計測画像選択ユニット7、およびデータ保存ユニット8、バス13を備え、入力ユニット9、出力ユニット10、通信ユニット11、および表示ユニットを介して、入出力および表示を行う。カメラ3と制御演算部4間の通信には無線通信手段を使用することも可能である。計測はすべて、高速カメラ3が獲得した画像のみにより用うので、従来例が別途備えたごとき専用センサ等を用いた撮像トリガー装置を必要としない点が、本考案の特徴である。


【パテントレビュー】

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