JP6438899B2 - ゴルフ練習具 - Google Patents

Description

本発明は、一般のゴルファーが手軽に利用できるレーザ光線を利用したゴルフ練習具に関する。

この種のゴルフ練習具として、例えば特許文献１には、クラブヘッドのフェイス面にライン状レーザ光線の発射ポインタを内蔵するアタッチメントを装着し、アドレス練習時に発射ポインタからのライン状レーザ光線を目標物に照準させるものが知られている。

別な特許文献２には、ヘッドの上端に延伸させた固定翼板にレーザ発光器を設置して、そのレーザ発光器から発射されるレーザ光によりボールの進路を表示することで、使用者が正確にボールを打てるようにしたゴルフ練習具も知られている。

さらに特許文献３には、ヘッドのフェイス面の打点位置から水平方向ゴルフボール１個分の距離にレーザ発光器を設けてなるパターと、狙う方向とレーザ光方向とを表示した表示部を設けてなる標的とを組み合わせることで、より実線的なパターの技術向上を目指したゴルフ練習具が提案されている。

特開２００２−２３９０５１号公報 登録実用新案第３０４２３５６号公報 特開２００３−３０５１４８号公報

特許文献１〜３におけるゴルフ練習具は、何れもライン状の指標となる可視レーザ光線を利用した点で共通の技術的特徴を有し、使用者がゴルフ練習具でボールを打つ際に、フェイス面が狙いとする方向に向いているか否かを、レーザ光線の出射方向で確認することができる。しかし、実際に使用者がクラブヘッドのフェイス面にボールを当てたときに、そのボールがどのような軌跡を辿るのかについて、既存のゴルフ練習具では適確に把握することができなかった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、使用者がボールを打つ際に、フェイス面の方向だけではなく、フェイス面に当てたボールの進路を適確に把握できるゴルフ練習具を提供することを主な目的とする。

本発明のゴルフ練習具は、フェイス面を備えたヘッドを有するクラブ本体と、前記ヘッドに着脱可能に設けられる測定ユニットと、前記ヘッドに設けられ、前記フェイス面からライン状の可視レーザ光を出射する発光器とからなり、前記測定ユニットは、前記フェイス面にボールを当てたときに、前記ボールの予測される軌跡を算出するのに必要な情報を取得する測定部と、前記測定部からの測定結果を受けて、前記ボールの予測される軌跡を算出する演算処理部と、前記演算処理部の算出結果を表示する表示部と、を備え、前記測定部は、前記ヘッドのスイング速度及び方向や、前記ヘッドに前記ボールを当てたときの振動を検知するセンサ手段と、前記フェイス面の前方で、前記ボールや前記ボールが転がる芝生の状態を撮影する撮影手段と、を備え、前記演算処理部は、前記センサ手段からの出力を受けて、前記ヘッドのスイング軌道と前記ボールの初速を決定し、前記撮影手段からの出力を受けて、前記ボールの回転方向や前記芝生の芝目と傾斜の度合いを決定することで、前記ボールの予測される軌跡を算出する構成としている。

請求項１の発明によれば、フェイス面から出射する発光器の可視レーザ光を頼りに、ボールを打つフェイス面の方向を確認しながら、実際にフェイス面にボールを当てると、ヘッドに装着された測定ユニットにより、必要な情報が測定部から演算処理部に取り込まれ、そのボールがどのような軌跡を辿って進んで行くのかを、測定ユニットの表示部に表示させることができる。したがって、使用者がボールを打つ際に、フェイス面の方向だけではなく、フェイス面に当てたボールの進路を適確に把握することが可能になる。

また、測定ユニットに組み込まれたセンサ手段が、ヘッドのスイング速度及び方向や、ヘッドにボールを当てたときの振動を検知する他に、撮影手段がボールと芝目の状態を撮影することで、ヘッドのスイング軌道や、ボールの初速及び回転方向や、芝目と傾斜の度合いを、演算処理部で決定することが可能になり、ボールの予測される軌跡を高い精度で算出できる。

本発明の一実施形態におけるゴルフ練習具の要部外観斜視図である。 同上、正規のプレイ時と練習時の使用形態を説明する要部外観斜視図である。 同上、測定ユニットの電気的構成を示すブロック図である。 同上、練習時の使用手順を示すフローチャートである。 同上、パッティング動作前の測定ユニットの平面図である。

以下、本発明におけるゴルフ練習具の好ましい一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態で提案するゴルフ練習具の使用状態を示す要部外観図である。同図において、本実施形態のゴルフ練習具は、発光器１を組み込んだパター本体２と、このパター本体２に着脱可能に設けられる測定ユニット３と、により構成される。パター本体２は周知のように、シャフト５の上端となる基端側に、使用者の握り部となるグリップ（図示せず）が設けられる一方で、シャフト５の下端となる先端側に、フェイス面６を備えたパターヘッド７が取付け固定される。芝生Ｇ上に置かれたゴルフボールＢの打面となるフェイス面６は、パターヘッド７の前側に所定の凹凸形状を有して形成される。またフェイス面６の略中央下方寄りには、発光器１からパターヘッド７の外部に向けてライン状のレーザ光Ｌを出射させるために、透光性部材からなる窓孔８が設けられる。ここで使用するレーザ光Ｌは、使用者が視認できる例えば赤色などの可視レーザ光であればよく、フェイス面６に対してレーザ光Ｌが直角に出射するように、発光器１がパターヘッド７の前方側内部に配置される。図示しないが、発光器１はレーザ光Ｌの出力をオンまたはオフに切換えるスイッチが設けられている。

パターヘッド７の上部には、測定ユニット３を受け入れるための凹状の受け部１１が形成され、測定ユニット３は受け部１１に合せた扁平外観形状を有する。また、フェイス面６の上方に位置して、パターヘッド７の前側にはカメラレンズ１２が取付け固定される。測定ユニット３内部の構成は後程詳しく説明するが、測定ユニット３には表示部となる液晶ディスプレイ１３と操作部となるタッチパネル１４が設けられ、測定ユニット３を受け部１１に装着した状態では、パターヘッド７の上面に液晶ディスプレイ１３とタッチパネル１４が配置される。

なお、図２に示すように、正規のプレイでパター本体２を使用する場合は、測定ユニット３に代わり重り部材９が、パターヘッド７の受け部１１に装着される。一方、練習時には受け部１１から重り部材９を横方向にスライドさせながら取り外して、そこに測定ユニット３を装着するが、使用者が同じ感覚でパター本体２を扱えるように、重り部材９と同じ重量とウェイトバランスで測定ユニット３が構成される。つまり本実施形態では、測定ユニット３全体の重量とウェイトバランスが、正規のプレイで使用する重り部材９と一致するように構成される。

また図１や図２では、測定ユニット３の動作時における液晶ディスプレイ１３の一表示形態として、フェイス面６にゴルフボールＢを当てたときに、そのゴルフボールＢの芝生Ｇ上で予測される軌跡を、線（直線又は曲線）で表示する軌跡表示部１７を、目安となる格子状のグリッド線表示部１８の上に重ね合わせて、液晶ディスプレイ１３に表示させている。その他、液晶ディスプレイ１３には、例えばゴルフボールＢの転がる距離などの各種データを、数値や文字などで表示するデータ表示部１９が配設される。こうした液晶ディスプレイ１３の表示形態はあくまでも一例に過ぎず、使用者の要望などに応じて種々の変更が可能である。

次に、本実施形態におけるゴルフ練習具の電気的構成を図３に基づいて説明する。測定ユニット３は、前述した液晶ディスプレイ１３やタッチパネル１４の他に、制御手段２１と、センサ手段２３と、外部との通信を可能にする送受信手段２５と、各種データやプログラムを格納保持する記憶手段２６と、をそれぞれ備えている。また、パターヘッド７にはカメラレンズ１２を一体的に備えた撮影手段２４が取付け固定され、測定ユニット３を受け部１１に装着したときに、制御手段２１が撮影手段２４と電気的に接続する構成となっている。

本実施形態では、使用者による操作を受けて、電気的な操作信号を制御手段２１に送出する操作部として、液晶ディスプレイ１３の表面に透明なタッチパネル１４を備えた構成を採用しているが、その他に、キーボード，ポインティングデバイス，ボタンなどを操作部に用いてもよい。また、測定ユニット３として、薄板状の携帯電話機や、タブレット端末や、腕時計や、携帯型情報処理端末などの各種汎用機器を利用してもよく、撮影手段２４をパターヘッド７にではなく測定ユニット３に設けた構成としてもよい。

さらに変形例として、測定ユニット３をパターヘッド７に装着したときに、制御手段２１が発光器１と接続する構成としてもよい。この場合、発光器１に備えたスイッチではなく、タッチパネル１４の操作に応じて、レーザ光Ｌの出力をオンまたはオフに切換えできるようになる。

制御手段２１は、ＣＰＵ（中央演算装置）や入出力インターフェースを含んで構成され、各種の演算処理を行なうソフトウェア機能を有する。その機能の詳細については、後程説明する。

センサ手段２３は、加速度センサと方位センサ（地磁気センサ）を組み合わせて構成され、測定ユニット３をパターヘッド７に装着することで、使用者が練習中にパター本体２をスイングしたときのパターヘッド７の速度と方向や、パターヘッド７にゴルフボールＢを当てたときの振動を検知して、その検知出力を制御手段２１に送出するものである。ここでのセンサ手段２３は、測定ユニット３への組み込みを考慮して、小型で半導体式のものが好ましいが、それ以外の方式で同様の機能を実現できるものでも構わない。

撮影手段２４は、対象物の静止画像や動画像を撮影して、その電子的な画像データを制御手段２１に送出するビデオカメラとして設けられ、撮影手段２４の動作時には、対物レンズとなるカメラレンズ１２を対象物に向けることで、静止画像または動画像のデータ（画像データ）が制御手段２１に取り込まれる。撮影手段２４が撮影する対象物は特に限定されないが、ここでは特に対象物としてゴルフボールＢや芝生Ｓを撮影した画像データが、後述する制御手段２１の画像処理解析部４２で画像解析されるようになっている。

上述したセンサ手段２３や撮影手段２４は、パター本体２をスイングしてフェイス面６にゴルフボールＢを当てたときに、そのゴルフボールＢの予測される軌跡を制御手段２１で算出するのに必要な情報を取得する測定部３１として機能するものである。ここでいう必要な情報とは、センサ手段２３が検知するパター本体２をスイングしたときのパターヘッド７の速度と方向や、パターヘッド７にゴルフボールＢを当てたときの振動の他に、撮影手段２４が撮影するゴルフボールＢや芝生Ｓの画像である。

液晶ディスプレイ１３は、制御手段２１からの表示制御信号を受けて様々な表示を行なうもので、これは周知のように、多数のサブ画素を格子状に配列したドットマトリクスによる表示を行なうものである。

送受信手段２５は、無線若しくは有線の通信手段３２を介して、測定ユニット３と外部機器（図示せず）との双方向通信を可能にするものである。これにより、特に本実施形態のゴルフ練習具として制御手段２１を動作させる専用のアプリケーションプログラムを、外部機器としてのセンターサーバからインターネットなどの通信手段３２を経由して送受信手段２５で随時受信し、記憶手段２６に記憶保存させることも可能になる。

記憶手段２６は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの各種記憶装置を用いて構成され、ここではセンサ手段２３からの検知出力に基いて得られるパターヘッド７のスイング軌道に関するスイング軌道データや、ゴルフボールＢの初速に関する初速判定データの他に、撮影手段２４からの画像データに基いて得られる芝生Ｇの芝目の強さや傾斜の強さに関する芝生データや、ゴルフボールＢの回転方向に関する回転方向データを記憶するデータ記憶領域と、前述の専用アプリケーションに関するプログラムを記憶するプログラム記憶領域とを備えている。そして制御手段２１からの命令に基づいて、記憶手段２６に記憶する各種のデータやプログラムを読出し及び書込みできるようになっている。

次に、制御手段２１を動作させるプログラムのソフトウェア構成について説明する。制御手段２１は、記憶手段２６に記録するプログラムを読み取ることで、センサ出力解析部４１と、画像処理解析部４２と、軌跡算出制御部４３として機能する構成を有している。

センサ出力解析部４１は、パター本体２をスイングしたときの検知出力をセンサ手段２３から取り込んで、パターヘッド７がどのような軌道でスイングされたのかというスイング軌道を特定し、これをスイング軌道データとして記憶手段２６のデータ記憶領域に記憶させるものである。またセンサ出力解析部４１は、フェイス面６にゴルフボールＢが当たった瞬間に発生するパターヘッド７の振動を、センサ手段２３からの検知出力として取り込み、そこからゴルフボールＢの初速を判定して、その初速判定データを記憶手段２６のデータ記憶領域に記憶させるものである。

画像処理解析部４２は、撮影手段２４で撮影した画像データの中で芝生Ｇとなる部分を認識して画像解析することにより、その芝生Ｇの中で芝目の向きや強さと、ゴルフボールＢの接地面となる芝生Ｇの傾斜の強さを、芝目と傾斜の度合いに関する芝生データとして取得し、記憶手段２６のデータ記憶領域に記憶させるものである。また画像処理解析部４２は、撮影手段２４で撮影した動画像データの中でゴルフボールＢとなる部分を認識して画像解析することにより、そのゴルフボールＢの回転方向を特定した回転方向データを、記憶手段２６のデータ記憶領域に記憶させるものである。

軌跡算出制御部４３は、センサ出力解析部４１で得られたスイング軌道データや初速判定データと、画像処理解析部４２で得られた芝生データや回転方向データを、必要に応じて記憶手段２６から読み出しながら、ゴルフボールＢの予測される軌跡を算出して、その算出結果を液晶ディスプレイ１３に表示させるものである。この表示形態の一例は、図１や図２で示した通りである。

次に、上記構成のゴルフ練習具について、練習時における使用手順を図４のフローチャートに基づき説明する。先ず使用に際しては、パターヘッド７の受け部１１に装着された重り部材を取り外して、代わりにその受け部１１へ測定ユニット３を装着し、タッチパネル１４の操作により記憶手段２６に格納された専用のアプリケーションを起動させる（ステップＳ１）。発光器１が測定ユニット３と電気的に接続されていれば、測定ユニット３でのアプリケーションの起動に伴って、パターヘッド７のフェイス面６から窓孔８を通してライン状のレーザ光Ｌが出射する。また、発光器１が単独で動作する場合は、発光器１に備えたスイッチ操作により、パターヘッド７のフェイス面６から同様にレーザ光Ｌを出射させることができる。

次いで、このレーザ光Ｌを頼りに、ゴルフボールＢを打つフェイス面６の方向を確認しながら、パターヘッド７をスイングしようとする方向にカメラレンズ１２を向け、芝生Ｇの上にパターヘッド７を載せた状態にする。このとき画像処理解析部４２は、撮影手段２４で撮影した画像データの中で芝生Ｇとなる部分を認識すると（ステップＳ２）、これを画像解析して芝目と傾斜の度合いに関する芝生データを取得し（ステップＳ３）、記憶手段２６に記憶保存させる。

この後でセンサ出力解析部４１は、センサ手段２３から取り込んだ検知出力に基いて、使用者のパッティング動作に伴いパターヘッド７の加速度が予め設定した閾値を上回り、スイングが行われたと認識すると（ステップＳ４）、どのような軌道でパターヘッド７がスイングされたのかというスイング軌道のデータを取得し（ステップＳ５）、これを記憶手段２６に記憶保存させる。

そして、パターヘッド７のスイングにより、芝生Ｇ上に置かれたゴルフボールＢにフェイス面６が当接すると、パターヘッド７への衝撃に伴う振動が、センサ手段２３からの検知出力としてセンサ出力解析部４１に取り込まれる。センサ出力解析部４１はこのときの振動を認識して（ステップＳ６）、ゴルフボールＢがフェイス面６に当たった直後の初期速度がどの程度であるかを判定取得し（ステップＳ７）、これを初期判定データとして記憶手段２６に記憶保存させる。

また画像処理解析部４２は、撮影手段２４で撮影した動画像データの中で、ゴルフボールＢがフェイス面６に当たった直後の回転方向を認識すると（ステップＳ８）、その回転方向を特定した回転方向データを取得し（ステップＳ９）、記憶手段２６に記憶保存させる。

そしてステップＳ９の手順では、軌跡算出制御部４３が引き続き記憶手段２６にそれまで記憶された芝生データと、スイング軌道データと、初期判定データと、回転方向データを読み出し、これらの各データから芝生Ｇ上を転がるゴルフボールＢの予測される軌跡を算出し、その算出結果を液晶ディスプレイ１３に表示させる。これにより使用者は、ゴルフ練習具によりゴルフボールＧを打つパッティング動作の毎に、レーザ光Ｌを利用したフェイス面６の方向だけではなく、フェイス面６に当てたゴルフボールＧの進路を適確に把握することが可能になる。また本実施形態では、芝生データと、スイング軌道データと、初期判定データと、回転方向データを加味して、ゴルフボールＢの予測される軌跡を高い精度で算出でき、使用者のパッティング技術の向上に著しく寄与する。

なお、図４に示す一連の手順はあくまでも一例に過ぎず、その順番を適宜入れ替えても構わない。例えばステップＳ８の手順でゴルフボールＧと芝生Ｇを認識させ、次のステップＳ９で回転方向データと芝生データを取得することにより、ステップＳ２，Ｓ３の手順を省略することができる。また、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８の手順で、一定時間が経過しても認識ができない場合は、液晶ディスプレイ１３にエラーを表示させて、ステップＳ１の手順に強制的に戻る構成としてもよい。

制御手段２１は、タッチパネル１４からの操作信号などを受けて、液晶ディスプレイ１３の表示形態を切換える表示制御手段としての機能を備えている。図５（Ａ）は、画像処理解析部４２で得られた芝生データを液晶ディスプレイ１３に表示させる別な表示形態を示している。ここでは、撮影手段２４で撮影した芝生Ｇについて、その芝目の向きや強さを白抜きの矢印で示す芝目表示部５１と、芝生Ｇの傾斜角度を数字で示す芝生傾斜度表示部５２が同時に表示される。特に芝目表示部５１は、芝目の向きに合せて矢印の突起方向を一致させると共に、芝目が強くなる程、矢印の数を増やすことで、芝目の状況を一目で確認できるようにしている。また、芝目表示部５１と共に芝生傾斜度表示部５２を表示することで、使用者はパッティング動作の前に芝生Ｇの状況を総合的に理解することが可能になる。図５（Ａ）の画面は、図３のステップＳ３で芝生データを取得した時点で、液晶ディスプレイ１３に自動的に表示させてもよい。

また本実施形態では、図５（Ａ）において、上述の芝目表示部５１や芝生傾斜度表示部５２が表示された画面から、「PUTT PREVIEW」と表示された画面切換表示部５３上のタッチパネル１４をタッチ操作することで、図５（Ｂ）に示すようなボール転動方向表示部５４を表示した別な画面に切換える構成となっている。ここでのボール転動方向表示部５４は、パッティングの際にゴルフボールＢの予測される転がり方向を、矢印と例えば「Break To Left（左に切れる）」なる文字で示したもので、使用者はパッティングの動作前にゴルフボールＢをどの方向へ転がせばよいのかを一目で理解できる。

こうした図５（Ａ）や図５（Ｂ）に示すパッティング動作前の画面は、図４に示すステップＳ９が完了すると、図１や図２に示すパッティング動作後の画面へ自動的に切換わる構成としてもよい。

このように本実施形態のゴルフ練習具は、フェイス面６を備えたヘッドに相当するパターヘッド７を有するクラブ本体としてのパター本体２と、パターヘッド７に着脱可能に設けられる測定ユニット３と、パターヘッド７に設けられ、フェイス面６からライン状の可視レーザ光を出射する発光器１とからなり、測定ユニット３は、フェイス面６にゴルフボールＢを当てたときに、そのゴルフボールＢの予測される軌跡を算出するのに必要な情報を取得するための測定部３１と、測定部３１からの測定結果を受けて、ゴルフボールＢの予測される軌跡を算出する演算処理部としての制御手段２１と、制御手段２１の算出結果を表示する表示部としての液晶ディスプレイ１３と、を備えている。

この場合、フェイス面６から出射する発光器１のレーザ光Ｌを頼りに、ゴルフボールＢを打つフェイス面６の方向を確認しながら、実際にフェイス面６にゴルフボールＢを当てると、パターヘッド７に装着された測定ユニット３により、必要な情報が測定部３１から制御手段２１に取り込まれ、そのゴルフボールＢがどのような軌跡を辿って進んで行くのかを、測定ユニット３の液晶ディスプレイ１３に表示させることができる。したがって、使用者がゴルフボールＢを打つ際に、フェイス面６の方向だけではなく、フェイス面６に当てたゴルフボールＢの進路を適確に把握することが可能になる。

また、本実施形態の測定部３１は、パターヘッド７のスイング速度及び方向や、パターヘッド７にゴルフボールＢを当てたときの振動を検知するセンサ手段２３と、フェイス面６の前方で、ゴルフボールＢやそのゴルフボールＢが転がる芝生Ｇの芝目の状態を撮影する撮影手段２４と、を備え、制御手段２１は、センサ手段２３からの出力を受けて、パターヘッド７のスイング軌道とゴルフボールＢの初速を決定し、撮影手段２４からの出力を受けて、ゴルフボールＢの回転方向や芝生Ｇの芝目と傾斜の度合いを決定することで、ゴルフボールＢの予測される軌跡を算出する構成となっている。

この場合、測定ユニット３に組み込まれたセンサ手段２３が、パターヘッド７のスイング速度及び方向や、パターヘッド７にゴルフボールＢを当てたときの振動を検知する他に、撮影手段２４がゴルフボールＢと芝生Ｇの状態を撮影することで、パターヘッド７のスイング軌道や、ゴルフボールＢの初速及び回転方向や、芝生Ｇの芝目と傾斜の度合いを、制御手段２１で決定することが可能になり、ゴルフボールＢの予測される軌跡を高い精度で算出できる。

以上、本発明の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は当該実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施が可能である。例えば、本実施形態ではパッティングを行なう際に使用するパターを例にしたゴルフ練習具を説明したが、それ以外のゴルフクラブ本体にも発光器１や測定ユニット３を組み込んで、同様に動作させることが可能である。その場合も、測定ユニット３はヘッドに対して着脱可能な構成とするのが好ましい。

１ 発光器
２ パター本体（クラブ本体）
３ 測定ユニット
６ フェイス面
７ パターヘッド（ヘッド）
１３ 液晶ディスプレイ（表示部）
２１ 制御手段（演算処理部）
２３ センサ手段
２４ 撮影手段
３１ 測定部
Ｂ ゴルフボール
Ｇ 芝生

Claims (1)

1. フェイス面を備えたヘッドを有するクラブ本体と、
   前記ヘッドに着脱可能に設けられる測定ユニットと、
   前記ヘッドに設けられ、前記フェイス面からライン状の可視レーザ光を出射する発光器とからなり、
   前記測定ユニットは、前記フェイス面にボールを当てたときに、前記ボールの予測される軌跡を算出するのに必要な情報を取得する測定部と、
   前記測定部からの測定結果を受けて、前記ボールの予測される軌跡を算出する演算処理部と、
   前記演算処理部の算出結果を表示する表示部と、を備え、
   前記測定部は、前記ヘッドのスイング速度及び方向や、前記ヘッドに前記ボールを当てたときの振動を検知するセンサ手段と、前記フェイス面の前方で、前記ボールや前記ボールが転がる芝生の状態を撮影する撮影手段と、を備え、
   前記演算処理部は、前記センサ手段からの出力を受けて、前記ヘッドのスイング軌道と前記ボールの初速を決定し、前記撮影手段からの出力を受けて、前記ボールの回転方向や前記芝生の芝目と傾斜の度合いを決定することで、前記ボールの予測される軌跡を算出する構成としたことを特徴とするゴルフ練習具。

Images