JP2018033819A - 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 - Google Patents
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Abstract
【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
Description
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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)。
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)。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (12)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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