ゴルフ練習装置
【課題】インパクト時の画像を抽出して表示することができるゴルフ練習装置を提供する。
【解決手段】プレイヤがゴルフクラブによりボールをショットしたときの動画像を正面用デジタルビデオカメラ１６で撮影し、動画像をエンドレスに正面用リングバッファ２６に記憶する。ショットされたボールの移動はドップラーセンサ１４にて検出され、ボール速度測定部２４ｂによってボール速度が測定される。ボール速度の測定に掛かった処理時間を処理時間計時部２４ａが計時し、処理時間に基づいてトリガ発生後の遅延時間を算出することによって、インパクト時の画像を基準にスイング画像を抽出する。
【解決手段】プレイヤがゴルフクラブによりボールをショットしたときの動画像を正面用デジタルビデオカメラ１６で撮影し、動画像をエンドレスに正面用リングバッファ２６に記憶する。ショットされたボールの移動はドップラーセンサ１４にて検出され、ボール速度測定部２４ｂによってボール速度が測定される。ボール速度の測定に掛かった処理時間を処理時間計時部２４ａが計時し、処理時間に基づいてトリガ発生後の遅延時間を算出することによって、インパクト時の画像を基準にスイング画像を抽出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフを練習するためのゴルフ練習装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフショップやゴルフ練習場等に設けられ、打撃音の検知や、光学センサによるゴルフクラブの挙動の検知によって、ボールを打った時点（インパクト時）を判定し、その時点に基づいてプレイヤのスイング画像を記録し、プレイヤに提示するゴルフスイング記録保存システムが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、ゴルフショップやゴルフ練習場等に設けられ、プレイヤがゴルフクラブをスイングしたときのスイングスピードを計測するドップラーセンサとそれを用いたヘッドスピード計測装置が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０８８６０４号公報
【特許文献２】特開２００９−１０９１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスイング画像を記録保存する機能を備えたゴルフ練習装置では、インパクト時を判定するために特別な機器を備えている必要があり、ゴルフクラブによって打たれたボールが飛翔する速度（ボール速度）やスイング速度を計測するためにはさらなる機器が必要となり、機器構成が大きく複雑になってしまっていた。本発明の目的は、ボール速度の計測とスイング画像の記録保存とを行いながら、簡易な機器構成にて、インパクト時の画像を抽出して表示することができるゴルフ練習装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によるゴルフ練習装置は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つときの動画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された動画像をエンドレスに記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された動画像を表示する表示手段とを有するゴルフ練習装置において、前記ゴルフクラブにより打たれたボールの速度を測定するボール速度測定手段と、前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定するのに費やした処理時間を計時する処理時間計時手段と、前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定できた時点と前記処理時間とに基づいて、前記記憶手段に記憶された動画像から、インパクト時の画像をその前後の所定時間の動画像とともに抽出する動画像抽出手段とを更に有し、 前記動画像抽出手段により抽出された動画像を前記表示手段によって表示することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様によるゴルフ練習装置の、前記動画像抽出手段は、前記ボール速度測定手段によって測定されたボールの速度に応じて、前記処理時間を補正することが好適である。
【０００８】
また、本発明の一態様によるゴルフ練習装置の、前記表示手段は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つ方向に設けられたスクリーンに映像を投影し、前記ボール速度測定手段は、前記スクリーンの裏側に設けられて前記ボールが打たれる位置にアンテナが向いたドップラーセンサを有することが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
以上の通り、本発明によれば、ゴルフクラブにより打たれたボールの速度を測定するボール速度測定手段と、ボール速度測定手段がボールの速度を測定するのに費やした処理時間を計時する処理時間計時手段と、ボール速度測定手段がボールの速度を測定できた時点と処理時間とに基づいて、記憶手段に記憶された動画像から、インパクト時の画像をその前後の所定時間の動画像とともに抽出する動画像抽出手段とを有し、前記動画像抽出手段により抽出された動画像を前記表示手段によって表示するようにしたので、ボール速度の計測とスイング画像の記録保存とを行いながら、簡易な機器構成にて、インパクト時の画像を抽出して表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置の外観を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置の平面図、側面図、及び正面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置により実行されるスイング画像抽出処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に係るゴルフ練習装置１０の全体構成の一例を概略的に示す模式図であり、図１は外観斜視図、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は正面図である。
【００１２】
先ず、図１を参照して本発明に係るゴルフ練習装置の概要を説明する。本発明におけるゴルフ練習装置１０は、プレイヤ１による実際のゴルフショットの検出データを用いてゴルフプレイをシミュレートしたり、プレイヤのスイングのビデオ撮影や再生表示を行い、プレイヤのゴルフ練習に供するものである。本実施の形態では、図１に示すように、プレイヤ１が実物のボール３とクラブ２とを使い、眼前のスクリーン１１に投影されたゴルフコースに向かってボールをショットすると、クラブ２の移動やショットされたボールの移動を後述するセンサによって検出して、ボールの飛球速度や飛距離、クラブのヘッドスピード等の諸データを測定し、また、その諸データに基づいて仮想空間内を打球（仮想球）が飛んで行く様子をシミュレートし、それらのデータや映像をスクリーン１１上に表示するようにしている。
【００１３】
プレイヤ１がゴルフをプレイする遊技室２０は、本例ではネットや硬質の透明パネル若しくは板等で仕切られて直方体状に形成されており、遊技室２０の床面は、衝撃を吸収するクッション材で構成されている。また、スクリーン１１の両側の壁面及び扉側の壁面は、ミスショットなどによるボールの跳ね返りを防止するために、図２（Ａ）に示すように、全面がクッション材やゴルフネット２１で被覆されている。
【００１４】
遊技室２０の閉空間内には、ゴルフ練習装置の機器として上記スクリーン１１の他に、図２（Ａ）に示すように、遊技室２０内のボール３のショット位置近傍に立ったプレイヤ１から見たゴルフコースなどの画像をスクリーン１１に投影するためのプロジェクタ（表示手段）１５と、操作入力を受け付けるタッチパネル１２を備えたメイン筐体１３と、プレイヤ１によってショットされたボール３の移動を検出するドップラーセンサ１４とが配設されている。さらに、正面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）１６と、背面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）１７とが、プレイヤ１に向けて配置されている。これら各機器は図示を省略したケーブルによって互いに電気的に接続されている。なお、デジタルビデオカメラとしては、撮像した画像を電気的な信号に変換できるものであれば、ＣＭＯＳやＣＣＤといった撮像素子を備えたカメラ等を適宜用いればよい。また、正面用及び背面用の組み合わせに限られず、どちらか一方のみや、他の方向からプレイヤを撮像するものを組み合わせるなどしてもよい。
【００１５】
ゴルフ練習装置全体の動作やゴルフのシミュレーション処理の実行などを制御する制御部は、メイン筐体１３の内部に設置されている。また、付加的な構成として、操作ボックスの筐体又は他の筐体に、投入口から投入されたコイン（硬貨若しくはメダル）の識別や計数処理等を行うコイン識別装置等から成るコイン処理部を設置できるようにしている。また、遊技室２０には、プレイヤ１がボール３をショットした時の音などプレイ中の効果音等を出力するためのスピーカ１８が室内の所定位置に設置される。
【００１６】
次に、本実施形態のゴルフ練習装置１０の電気的構成について図３を用いて説明する。ゴルフ練習装置１０には、プログラムの実行やシステム全体の制御や画像表示のための座標計算等を行うＣＰＵ３０と、ＣＰＵ３０が処理を行うのに必要なプログラムやデータを格納するバッファメモリとして利用されるシステムメモリ（ＲＡＭ）３２とがバスラインにより共通接続され、バスアービタ３４に接続されている。バスアービタ３４は、ゴルフ練習装置１０の各ブロックや外部に接続される機器とのプログラムやデータの流れを制御する。
【００１７】
プレイプログラムやデータ（映像データや音楽データも含む）が格納されたプログラムデータ記憶媒体（記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭ等を駆動する光ディスクや光ディスクドライブ等も含む）３６と、ゴルフ練習装置１０を起動するためのプログラムやデータが格納されているブートロム３８とがバスアービタ３４に接続されている。
【００１８】
更に、正面用デジタルビデオカメラ１６による撮像画像を記憶するための正面用リングバッファ２６と、背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像画像を記憶するための背面用リングバッファ２７とがバスアービタ３４に接続されている。
【００１９】
三次元ＣＧ等の表示画像を生成するためには、システムメモリ３２内に、表示するオブジェクトを構成する三次元ローカル座標データを有するポリゴンデータ（頂点データ）や、ＮＵＲＢＳ（Non Uniform Rational B-Spline）データ（曲面や制御点データ）を格納しておき、ＣＰＵ３０やジオメトリプロセッサ（図示しない）によって、これを三次元仮想空間のワールド座標系に配置してローカル座標をワールド座標系に変換する。
【００２０】
更に、ワールド座標系に、プレイヤの操作やプレイの進行に伴って生成される視点座標を設定して、この視点から所定の視方向および画角でみた視野範囲にあるオブジェクトを、視点座標を原点とした視点座標系に変換して、この変換されたオブジェクトの座標をレンダリングプロセッサ４０に送信する。
【００２１】
バスアービタ３４を介して、プログラムデータ記憶媒体３６や、正面用リングバッファ２６、背面用リングバッファ２７から読み出した映像（ＭＯＶＩＥ）データを再生したり、プレイヤの操作やプレイ進行に応じて画像表示のための画像を生成したりするレンダリングプロセッサ４０と、そのレンダリングプロセッサ４０が画像生成を行うために必要なグラフィックデータ等を格納しておくグラフィックメモリ４２とが接続されている。
【００２２】
レンダリングプロセッサ４０は、送られてきたオブジェクトの座標に対して、まず、光源処理などの補間処理や、グラフィックメモリ４２に格納されたテクスチャーデータをオブジェクトに貼り付けてオブジェクトの表面にディテールを施す。さらにレンダリングプロセッサ４０は、三次元の立体オブジェクトから、２次元平面（スクリーン）にオブジェクト（ポリゴン）を投影して２次元座標データ（スクリーン座標系）に変換し、Ｚ座標の深さが浅いポリゴン即ち視点座標に近いポリゴンから優先的に表示するようにして２次元画像を生成して出力する。レンダリングプロセッサ４０から出力される画像信号は、ビデオＤＡＣ４４によりデジタル信号からアナログ信号に変換され、プロジェクタ１５によりスクリーン１１に投影される。
【００２３】
バスアービタ３４を介して、プログラムデータ記憶媒体３６や、正面用リングバッファ２６、背面用リングバッファ２７から読み出した音データを再生したり、プレイヤによる操作やプレイ進行に応じて効果音や音声を生成したりするサウンドプロセッサ４６と、そのサウンドプロセッサ４６により効果音や音声を生成するために必要なサウンドデータ等を格納しておくサウンドメモリ４８とが接続されている。サウンドプロセッサ４６から出力される音声信号は、オーディオＤＡＣ５０によりデジタル信号からアナログ信号に変換され、スピーカ１８から出力される。
【００２４】
バスアービタ３４には、通信インターフェース５２が接続されている。通信インターフェース５２はＬＡＮアダプタ５４を介して電話回線等の外部ネットワークに接続される。必要に応じて、ゴルフ練習装置１０はＬＡＮアダプタ５４によりインターネットに接続され、他の情報処理装置やネットワークサーバ等との通信が可能となる。なお、通信インターフェース５２及びＬＡＮアダプタ５４は、電話回線を使用するターミナルアダプタ（ＴＡ）やルータ、ケーブルテレビ回線を使用するケーブルモデム、携帯電話やＰＨＳを利用して無線通信手段、光ファイバを用いた光ファイバ通信手段等の通信方法を適宜利用すればよい。
【００２５】
バスアービタ３４には、ペリフェラルＩ／Ｆ６０が接続されている。ペリフェラルＩ／Ｆ６０を介して、様々な周辺機器を接続することができる。
【００２６】
ペリフェラルＩ／Ｆ６０には、正面用デジタルビデオカメラ１６、背面用デジタルビデオカメラ１７、ＲＦカードリーダ・ライタ１６が接続されている。
【００２７】
ペリフェラル１／Ｆ６０には、更に、センサ制御部２４を介して、ドップラーセンサ１４が接続されている。センサ制御部２４は、処理時間計時部（処理時間計時手段）２４ａ及びボール速度測定部（ボール速度測定手段）２４ｂを備えている。ボール速度測定部２４ｂは、ドップラーセンサ１４の検出信号に基づいて、ボール速度を測定する。処理時間計時部２４ａは、ボール速度測定部２４ｂにおけるボール速度の測定に掛かる処理時間を計時する。また、図示は省略した各測定部によって、ゴルフクラブのヘッド速度やボールの弾道等が測定され、測定された値はＣＰＵ３０に入力される。
【００２８】
ペリフェラル１／Ｆ６０には、タッチパネル１２が接続されており、タッチパネル１２に対するプレイヤの接触操作に応じてゴルフ練習装置１０は操作される。
【００２９】
なお、上記のようなゴルフ練習装置１０のハードウエア構成は単なる一例に過ぎず、本発明は、表示装置を備える任意のコンピュータシステムに適用することができる。また、本発明のプログラムは、メモリカード等の外部記憶媒体を通じてコンピュータシステムに供給されるだけでなく、有線または無線の通信回線を通じてコンピュータシステムに供給されてもよいし、さらにはコンピュータシステム内部の不揮発性記憶装置に予め記録されていてもよい。
【００３０】
次に、本実施形態のゴルフ練習装置１０におけるドップラーセンサ１４の設置位置や機能等の詳細について説明する。
【００３１】
本実施形態におけるドップラーセンサ１４は、誘電体発振器から出力されたマイクロ波をアンテナから発射し、人や物体から反射されてアンテナに入射されたマイクロ波の周波数のずれから、人や物体の動きを検出するセンサである。
【００３２】
ドップラーセンサ１４は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つ方向に設けられたスクリーン１１の裏側に設けられ、ボールが打たれる位置にアンテナが向けられており、ゴルフクラブのヘッド速度、ボール速度、ボールの飛距離、弾道といった各種の値を測定するために用いられる。
【００３３】
プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つと、ドップラーセンサ１４によりでゴルフクラブのヘッドの動きと、打たれたボールの動きが、それぞれの位置情報及び運動情報として所定時間、一定サイクルでサンプリングされ、このサンプリングされた各情報（データ）は、センサ制御部２４に入力される。
【００３４】
ボール速度測定部２４ｂは、センサ制御部２４に入力された複数のボールの位置情報及び運動情報に基づいて、打たれたボール速度を測定する。このとき、各データは一定サイクルでサンプリングされたものであるので、ボール速度によって各データの個数が異なる。即ち、ボール速度が速い場合、ボールはドップラーセンサ１４の検出範囲を短い時間で通過するため、一定サイクルでサンプリングされる個数は少なくなり、逆に、ボール速度が遅い場合、ボールはドップラーセンサ１４の検出範囲に長い時間滞在するため、サンプリングされる個数は多くなる。また、ボール速度測定部２４ｂは、サンプリングされた各データに基づいてボール速度を算出するため、各データの個数が多いと測定に掛かる処理時間は多くなり、逆に少ないと測定に掛かる処理時間は少なくなる。
【００３５】
処理時間計時部２４ａは、センサ制御部２４において、ボール速度測定部２４ｂがボール速度を測定する他、飛距離、弾道といった各種の値を測定するのに掛かった時間を計時する。計時された値は、後述するように、ＣＰＵ３０に入力され、スイング画像の抽出する際に用いられる。
【００３６】
本実施形態のゴルフ練習装置１０を起動すると、正面用デジタルビデオカメラ１６による撮像画像は、正面用リングバッファ２６に順次記憶され、背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像画像は、背面用リングバッファ２７に順次記憶される。
【００３７】
正面用デジタルビデオカメラ１６により撮像すると、正面用リングバッファ２６の最も古い撮像画像に、新しい画像を取得した時点で重ね書きをしながら、正面用デジタルビデオカメラ１６による新たな撮像画像を順次正面用リングバッファ２６に更新記憶し、正面用デジタルビデオカメラ１６による撮像画像を予め設定された期間分だけエンドレスに記憶する。
【００３８】
同様に、背面用デジタルビデオカメラ１７により撮像すると、背面用リングバッファ２７の最も古い撮像画像に、新しい画像を取得した時点で重ね書きをしながら、背面用デジタルビデオカメラ１７による新たな撮像画像を順次背面用リングバッファ２７に更新記憶し、背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像画像を予め設定された期間分だけエンドレスに記憶する。
【００３９】
正面用リングバッファ２６と背面用リングバッファ２７に記憶される期間の設定は、その記憶容量に応じて、例えば、４秒間の撮像画像を記憶するように設定される。
【００４０】
プレイヤがボールをショットしたことに応じて、ＣＰＵ３０は、正面用リングバッファ２６及び背面用リングバッファ２７に対するトリガ信号を発生し、トリガ信号に基づいて各リングバッファにおける新たな撮像画像の記憶を止め、プレイヤの最適な打撃プレイのビデオ画像を抽出し、再生してプレイヤの練習に供する。即ち、ＣＰＵ３０は動画像抽出手段として機能する。
【００４１】
本実施形態では、トリガ信号を発生した後に、所定時間の遅延後に各リングバッファにおける新たな撮像画像の記憶を止める。この遅延時間は、処理時間計時部２４ａで計時された処理時間に基づいて決定される。即ち、撮像画像の終端から処理時間と遅延時間を加算した時間だけ遡った時点が、ボールが打たれたインパクトの時点となる。したがって、処理時間と遅延時間の合計が一定、例えば１秒間、となるように設定しておくことにより、撮像画像の終端から１秒間遡った時点の画像をインパクト画像として抽出することができる。
【００４２】
なお、処理時間の他にもドップラーセンサ１４がボールを最初に検出するまでのタイミングや、処理時間の誤差が、ボール速度に応じて生ずることが実験によって明らかとなっており、ボール速度に応じた係数を乗じて処理時間を補正することによって、より正確なインパクトの時点におけるインパクト画像を抽出することができる。この場合のボール速度に応じた係数は、ゴルフ練習装置の構成における機器の特性によって異なるものであり、実験等によって得られた値を適宜設定すればよい。
【００４３】
本実施形態のゴルフ練習装置１０を用いて実行するスイング画像抽出処理の概要について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、スイング画像抽出処理の前後にある、電源投入やアプリケーション終了処理等の一般的な処理は省略する。
【００４４】
まず、正面用デジタルビデオカメラ１６及び背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像が開始され、正面用デジタルビデオカメラ１６の撮像画像が正面用リングバッファ２６に、また、背面用デジタルビデオカメラ１７の撮像画像が背面用リングバッファ２６に、それぞれ記憶開始される（ステップＳ０１）。
【００４５】
各リングバッファにエンドレスに撮像画像が記憶されている状態で、プレイヤがゴルフクラブでボールをショットしてボールが移動すると、ドップラーセンサ１４は、移動するボールを検出する（ステップＳ０２）。
【００４６】
ボールが検出されたことに応じて、センサ制御部２４は、ボール速度、ヘッド速度、飛距離、弾道、ボールのバックスピン及びサイドスピン等の各種の値の測定を開始する（ステップＳ０３）。
【００４７】
センサ制御部２４でボール速度を含む各種の値の測定が開始されると、処理時間計時部２４ａが処理時間Ｔｓの計時を開始する（ステップＳ０４）。
【００４８】
データ処理では、ボール速度測定部２４ｂは、センサ制御部２４に入力された複数のボールの位置情報及び運動情報に基づいて、打たれたボール速度を測定する（ステップＳ０５）。このとき、各データは、所定時間において一定サイクルでサンプリングされたデータであり、ボール速度によってその個数は異なっている。
【００４９】
ボール速度測定部２４ｂを含む各測定部によって、サンプリングされたデータが全て処理されると、各種の値が算出されて測定は終了する（ステップＳ０６）。
【００５０】
データの処理が終了したことに応じて、処理時間計時部２４ａによる計時が終了し、処理時間Ｔｓが確定する。そして、確定した処理時間Ｔｓの値はＣＰＵ３０に入力される（ステップＳ０７）。
【００５１】
ＣＰＵ３０では、入力された処理時間Ｔｓが予め設定された閾値Ｔａを越えているか否かを判定する（ステップＳ０８）。閾値Ｔａは、この後の処理となるボール速度に応じた処理時間の補正を行うか否かを判断するための基準となるものであり、処理時間Ｔａが閾値Ｔａ以下であるときは補正を行わず、処理時間Ｔａが閾値Ｔａを越えるときには補正を行う。これは、ボール速度に応じた補正が、ゴルフ練習装置の構成における機器の特性によって異なるものであることと同様に、閾値Ｔａは、機器の特性から生じる必要に応じて、実験等によって得られた値を適宜設定すればよい。なお、機器の特性によっては、ボール速度に応じた処理時間の補正が不要であったり、また、補正が必須であったりする場合が考えられるが、それらの場合には、閾値Ｔａによる判定は不要になる。
【００５２】
処理時間Ｔｓが閾値Ｔａ以下であった場合、ＣＰＵ３０は、遅延時間Ｆを定数Ｂとして、算出する（ステップＳ０９）。本実施形態では、遅延時間Ｆの単位として撮像画像の１枚（１フレーム）が記憶される時間（ｆｒａｍｅ）を用いた。また、定数Ｂについては、閾値Ｔａ同様に、実験等によって適宜設定すればよい。なお、機器の特性によってボール速度に応じた処理時間の補正が必須である場合には、閾値Ｔａによる判定が不要になるとともに、ステップＳ０９の処理も不要となる。
【００５３】
処理時間Ｔｓが閾値Ｔａを越えていた場合、ＣＰＵ３０は、遅延時間Ｆを以下の式を用いて算出する（ステップＳ１０）。
Ｆ[ｆｒａｍｅ]＝６０−ａ×（Ｔｓ／１６[ｍｓｅｃ]）
ここに、ａはボール速度に応じて決定される係数であり、この係数を乗ずることによって処理時間Ｔｓは補正される。係数ａは、閾値Ｔａ及び定数Ｂと同様に、機器の特性に基づく値であり、実験等によって適宜設定すればよい。また、係数ａをボール速度から決定する際には、随時算出したり、適宜のメモリに記憶しておいたデータテーブルを参照するなど、適宜の方法で決定すればよい。
【００５４】
なお、本実施形態では、１秒間に６０フレームの撮像が行われる機器を用いたため、遅延時間Ｆを算出する上記式において、６０及び１６という値が用いられているが、これに限られない。例えば１秒間に３０フレームの撮像が行われる機器を用いた場合には、６０の代わりに３０を用い、１６の代わりに３３を用いるなどすればよい。
【００５５】
遅延時間Ｆが決定した時点で、ＣＰＵ３０はトリガ信号を発生する（ステップＳ１１）。
【００５６】
ＣＰＵ３０は、トリガ信号を基準時として、基準時から遅延時間Ｆの後、正面用リングバッファ２６及び背面用リングバッファ２７における新たな撮像画像の更新記憶を終了する（ステップＳ１２）。
【００５７】
ＣＰＵ３０は、正面用リングバッファ２６及び背面用リングバッファ２７に記憶されている、計４秒間のスイング画像を抽出する（ステップＳ１３）。このとき、上記のようにトリガ発生時点の後の遅延時間Ｆを処理時間Ｔｓに基づいて決定しているため、インパクト時の画像を基準に前３秒、後１秒のスイング画像が抽出されることとなる。即ち、スイング画像全体の時系列から、インパクト時の画像を抽出することができる。そして、スイング画像は、プレイヤの操作に応じて、ビデオ映像としてスクリーン１１に再生表示される。
【００５８】
なお、インパクト時の画像を基準にスイング画像を抽出することができるため、例えば、プレイヤのスイング画像と他者による模範スイングの画像とを並べて、両者のインパクト時のタイミングを合わせるように再生表示することもできる。
【００５９】
また、本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ゴルフショップやゴルフ練習場等に設けられる所謂アーケード型のゴルフ練習装置を例として説明したが、家庭用ゲーム装置や、パーソナルコンピュータ、あるいは携帯電話機等を用いたゴルフ練習装置にも適用することができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、プレイヤがクラブでボールを打つ際のプレイヤのゴルフ練習に供するゴルフ練習装置に本発明を適用したが、他のスポーツ、例えば、野球においてプレイヤがバットでボールを打つ打撃練習や、テニスにおいてプレイヤがラケットでボールを打つ打撃練習、卓球においてプレイヤがラケットでボールを打つ打撃練習等のための装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…ゴルフ練習装置
１１…スクリーン
１４…ドップラーセンサ
１５…プロジェクタ（表示手段）
１６…正面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）
１７…背面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）
２４…センサ制御部
２４ａ…処理時間計時部（処理時間計時手段）
２４ｂ…ボール速度測定部（ボール速度測定手段）
２６…正面用リングバッファ（記憶手段）
２７…背面用リングバッファ（記憶手段）
３０…ＣＰＵ（動画像抽出手段）
３４…バスアービタ
３６…プログラムデータ記憶媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフを練習するためのゴルフ練習装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフショップやゴルフ練習場等に設けられ、打撃音の検知や、光学センサによるゴルフクラブの挙動の検知によって、ボールを打った時点（インパクト時）を判定し、その時点に基づいてプレイヤのスイング画像を記録し、プレイヤに提示するゴルフスイング記録保存システムが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、ゴルフショップやゴルフ練習場等に設けられ、プレイヤがゴルフクラブをスイングしたときのスイングスピードを計測するドップラーセンサとそれを用いたヘッドスピード計測装置が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０８８６０４号公報
【特許文献２】特開２００９−１０９１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスイング画像を記録保存する機能を備えたゴルフ練習装置では、インパクト時を判定するために特別な機器を備えている必要があり、ゴルフクラブによって打たれたボールが飛翔する速度（ボール速度）やスイング速度を計測するためにはさらなる機器が必要となり、機器構成が大きく複雑になってしまっていた。本発明の目的は、ボール速度の計測とスイング画像の記録保存とを行いながら、簡易な機器構成にて、インパクト時の画像を抽出して表示することができるゴルフ練習装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によるゴルフ練習装置は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つときの動画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された動画像をエンドレスに記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された動画像を表示する表示手段とを有するゴルフ練習装置において、前記ゴルフクラブにより打たれたボールの速度を測定するボール速度測定手段と、前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定するのに費やした処理時間を計時する処理時間計時手段と、前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定できた時点と前記処理時間とに基づいて、前記記憶手段に記憶された動画像から、インパクト時の画像をその前後の所定時間の動画像とともに抽出する動画像抽出手段とを更に有し、 前記動画像抽出手段により抽出された動画像を前記表示手段によって表示することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様によるゴルフ練習装置の、前記動画像抽出手段は、前記ボール速度測定手段によって測定されたボールの速度に応じて、前記処理時間を補正することが好適である。
【０００８】
また、本発明の一態様によるゴルフ練習装置の、前記表示手段は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つ方向に設けられたスクリーンに映像を投影し、前記ボール速度測定手段は、前記スクリーンの裏側に設けられて前記ボールが打たれる位置にアンテナが向いたドップラーセンサを有することが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
以上の通り、本発明によれば、ゴルフクラブにより打たれたボールの速度を測定するボール速度測定手段と、ボール速度測定手段がボールの速度を測定するのに費やした処理時間を計時する処理時間計時手段と、ボール速度測定手段がボールの速度を測定できた時点と処理時間とに基づいて、記憶手段に記憶された動画像から、インパクト時の画像をその前後の所定時間の動画像とともに抽出する動画像抽出手段とを有し、前記動画像抽出手段により抽出された動画像を前記表示手段によって表示するようにしたので、ボール速度の計測とスイング画像の記録保存とを行いながら、簡易な機器構成にて、インパクト時の画像を抽出して表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置の外観を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置の平面図、側面図、及び正面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態によるゴルフ練習装置により実行されるスイング画像抽出処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に係るゴルフ練習装置１０の全体構成の一例を概略的に示す模式図であり、図１は外観斜視図、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は正面図である。
【００１２】
先ず、図１を参照して本発明に係るゴルフ練習装置の概要を説明する。本発明におけるゴルフ練習装置１０は、プレイヤ１による実際のゴルフショットの検出データを用いてゴルフプレイをシミュレートしたり、プレイヤのスイングのビデオ撮影や再生表示を行い、プレイヤのゴルフ練習に供するものである。本実施の形態では、図１に示すように、プレイヤ１が実物のボール３とクラブ２とを使い、眼前のスクリーン１１に投影されたゴルフコースに向かってボールをショットすると、クラブ２の移動やショットされたボールの移動を後述するセンサによって検出して、ボールの飛球速度や飛距離、クラブのヘッドスピード等の諸データを測定し、また、その諸データに基づいて仮想空間内を打球（仮想球）が飛んで行く様子をシミュレートし、それらのデータや映像をスクリーン１１上に表示するようにしている。
【００１３】
プレイヤ１がゴルフをプレイする遊技室２０は、本例ではネットや硬質の透明パネル若しくは板等で仕切られて直方体状に形成されており、遊技室２０の床面は、衝撃を吸収するクッション材で構成されている。また、スクリーン１１の両側の壁面及び扉側の壁面は、ミスショットなどによるボールの跳ね返りを防止するために、図２（Ａ）に示すように、全面がクッション材やゴルフネット２１で被覆されている。
【００１４】
遊技室２０の閉空間内には、ゴルフ練習装置の機器として上記スクリーン１１の他に、図２（Ａ）に示すように、遊技室２０内のボール３のショット位置近傍に立ったプレイヤ１から見たゴルフコースなどの画像をスクリーン１１に投影するためのプロジェクタ（表示手段）１５と、操作入力を受け付けるタッチパネル１２を備えたメイン筐体１３と、プレイヤ１によってショットされたボール３の移動を検出するドップラーセンサ１４とが配設されている。さらに、正面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）１６と、背面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）１７とが、プレイヤ１に向けて配置されている。これら各機器は図示を省略したケーブルによって互いに電気的に接続されている。なお、デジタルビデオカメラとしては、撮像した画像を電気的な信号に変換できるものであれば、ＣＭＯＳやＣＣＤといった撮像素子を備えたカメラ等を適宜用いればよい。また、正面用及び背面用の組み合わせに限られず、どちらか一方のみや、他の方向からプレイヤを撮像するものを組み合わせるなどしてもよい。
【００１５】
ゴルフ練習装置全体の動作やゴルフのシミュレーション処理の実行などを制御する制御部は、メイン筐体１３の内部に設置されている。また、付加的な構成として、操作ボックスの筐体又は他の筐体に、投入口から投入されたコイン（硬貨若しくはメダル）の識別や計数処理等を行うコイン識別装置等から成るコイン処理部を設置できるようにしている。また、遊技室２０には、プレイヤ１がボール３をショットした時の音などプレイ中の効果音等を出力するためのスピーカ１８が室内の所定位置に設置される。
【００１６】
次に、本実施形態のゴルフ練習装置１０の電気的構成について図３を用いて説明する。ゴルフ練習装置１０には、プログラムの実行やシステム全体の制御や画像表示のための座標計算等を行うＣＰＵ３０と、ＣＰＵ３０が処理を行うのに必要なプログラムやデータを格納するバッファメモリとして利用されるシステムメモリ（ＲＡＭ）３２とがバスラインにより共通接続され、バスアービタ３４に接続されている。バスアービタ３４は、ゴルフ練習装置１０の各ブロックや外部に接続される機器とのプログラムやデータの流れを制御する。
【００１７】
プレイプログラムやデータ（映像データや音楽データも含む）が格納されたプログラムデータ記憶媒体（記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭ等を駆動する光ディスクや光ディスクドライブ等も含む）３６と、ゴルフ練習装置１０を起動するためのプログラムやデータが格納されているブートロム３８とがバスアービタ３４に接続されている。
【００１８】
更に、正面用デジタルビデオカメラ１６による撮像画像を記憶するための正面用リングバッファ２６と、背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像画像を記憶するための背面用リングバッファ２７とがバスアービタ３４に接続されている。
【００１９】
三次元ＣＧ等の表示画像を生成するためには、システムメモリ３２内に、表示するオブジェクトを構成する三次元ローカル座標データを有するポリゴンデータ（頂点データ）や、ＮＵＲＢＳ（Non Uniform Rational B-Spline）データ（曲面や制御点データ）を格納しておき、ＣＰＵ３０やジオメトリプロセッサ（図示しない）によって、これを三次元仮想空間のワールド座標系に配置してローカル座標をワールド座標系に変換する。
【００２０】
更に、ワールド座標系に、プレイヤの操作やプレイの進行に伴って生成される視点座標を設定して、この視点から所定の視方向および画角でみた視野範囲にあるオブジェクトを、視点座標を原点とした視点座標系に変換して、この変換されたオブジェクトの座標をレンダリングプロセッサ４０に送信する。
【００２１】
バスアービタ３４を介して、プログラムデータ記憶媒体３６や、正面用リングバッファ２６、背面用リングバッファ２７から読み出した映像（ＭＯＶＩＥ）データを再生したり、プレイヤの操作やプレイ進行に応じて画像表示のための画像を生成したりするレンダリングプロセッサ４０と、そのレンダリングプロセッサ４０が画像生成を行うために必要なグラフィックデータ等を格納しておくグラフィックメモリ４２とが接続されている。
【００２２】
レンダリングプロセッサ４０は、送られてきたオブジェクトの座標に対して、まず、光源処理などの補間処理や、グラフィックメモリ４２に格納されたテクスチャーデータをオブジェクトに貼り付けてオブジェクトの表面にディテールを施す。さらにレンダリングプロセッサ４０は、三次元の立体オブジェクトから、２次元平面（スクリーン）にオブジェクト（ポリゴン）を投影して２次元座標データ（スクリーン座標系）に変換し、Ｚ座標の深さが浅いポリゴン即ち視点座標に近いポリゴンから優先的に表示するようにして２次元画像を生成して出力する。レンダリングプロセッサ４０から出力される画像信号は、ビデオＤＡＣ４４によりデジタル信号からアナログ信号に変換され、プロジェクタ１５によりスクリーン１１に投影される。
【００２３】
バスアービタ３４を介して、プログラムデータ記憶媒体３６や、正面用リングバッファ２６、背面用リングバッファ２７から読み出した音データを再生したり、プレイヤによる操作やプレイ進行に応じて効果音や音声を生成したりするサウンドプロセッサ４６と、そのサウンドプロセッサ４６により効果音や音声を生成するために必要なサウンドデータ等を格納しておくサウンドメモリ４８とが接続されている。サウンドプロセッサ４６から出力される音声信号は、オーディオＤＡＣ５０によりデジタル信号からアナログ信号に変換され、スピーカ１８から出力される。
【００２４】
バスアービタ３４には、通信インターフェース５２が接続されている。通信インターフェース５２はＬＡＮアダプタ５４を介して電話回線等の外部ネットワークに接続される。必要に応じて、ゴルフ練習装置１０はＬＡＮアダプタ５４によりインターネットに接続され、他の情報処理装置やネットワークサーバ等との通信が可能となる。なお、通信インターフェース５２及びＬＡＮアダプタ５４は、電話回線を使用するターミナルアダプタ（ＴＡ）やルータ、ケーブルテレビ回線を使用するケーブルモデム、携帯電話やＰＨＳを利用して無線通信手段、光ファイバを用いた光ファイバ通信手段等の通信方法を適宜利用すればよい。
【００２５】
バスアービタ３４には、ペリフェラルＩ／Ｆ６０が接続されている。ペリフェラルＩ／Ｆ６０を介して、様々な周辺機器を接続することができる。
【００２６】
ペリフェラルＩ／Ｆ６０には、正面用デジタルビデオカメラ１６、背面用デジタルビデオカメラ１７、ＲＦカードリーダ・ライタ１６が接続されている。
【００２７】
ペリフェラル１／Ｆ６０には、更に、センサ制御部２４を介して、ドップラーセンサ１４が接続されている。センサ制御部２４は、処理時間計時部（処理時間計時手段）２４ａ及びボール速度測定部（ボール速度測定手段）２４ｂを備えている。ボール速度測定部２４ｂは、ドップラーセンサ１４の検出信号に基づいて、ボール速度を測定する。処理時間計時部２４ａは、ボール速度測定部２４ｂにおけるボール速度の測定に掛かる処理時間を計時する。また、図示は省略した各測定部によって、ゴルフクラブのヘッド速度やボールの弾道等が測定され、測定された値はＣＰＵ３０に入力される。
【００２８】
ペリフェラル１／Ｆ６０には、タッチパネル１２が接続されており、タッチパネル１２に対するプレイヤの接触操作に応じてゴルフ練習装置１０は操作される。
【００２９】
なお、上記のようなゴルフ練習装置１０のハードウエア構成は単なる一例に過ぎず、本発明は、表示装置を備える任意のコンピュータシステムに適用することができる。また、本発明のプログラムは、メモリカード等の外部記憶媒体を通じてコンピュータシステムに供給されるだけでなく、有線または無線の通信回線を通じてコンピュータシステムに供給されてもよいし、さらにはコンピュータシステム内部の不揮発性記憶装置に予め記録されていてもよい。
【００３０】
次に、本実施形態のゴルフ練習装置１０におけるドップラーセンサ１４の設置位置や機能等の詳細について説明する。
【００３１】
本実施形態におけるドップラーセンサ１４は、誘電体発振器から出力されたマイクロ波をアンテナから発射し、人や物体から反射されてアンテナに入射されたマイクロ波の周波数のずれから、人や物体の動きを検出するセンサである。
【００３２】
ドップラーセンサ１４は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つ方向に設けられたスクリーン１１の裏側に設けられ、ボールが打たれる位置にアンテナが向けられており、ゴルフクラブのヘッド速度、ボール速度、ボールの飛距離、弾道といった各種の値を測定するために用いられる。
【００３３】
プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つと、ドップラーセンサ１４によりでゴルフクラブのヘッドの動きと、打たれたボールの動きが、それぞれの位置情報及び運動情報として所定時間、一定サイクルでサンプリングされ、このサンプリングされた各情報（データ）は、センサ制御部２４に入力される。
【００３４】
ボール速度測定部２４ｂは、センサ制御部２４に入力された複数のボールの位置情報及び運動情報に基づいて、打たれたボール速度を測定する。このとき、各データは一定サイクルでサンプリングされたものであるので、ボール速度によって各データの個数が異なる。即ち、ボール速度が速い場合、ボールはドップラーセンサ１４の検出範囲を短い時間で通過するため、一定サイクルでサンプリングされる個数は少なくなり、逆に、ボール速度が遅い場合、ボールはドップラーセンサ１４の検出範囲に長い時間滞在するため、サンプリングされる個数は多くなる。また、ボール速度測定部２４ｂは、サンプリングされた各データに基づいてボール速度を算出するため、各データの個数が多いと測定に掛かる処理時間は多くなり、逆に少ないと測定に掛かる処理時間は少なくなる。
【００３５】
処理時間計時部２４ａは、センサ制御部２４において、ボール速度測定部２４ｂがボール速度を測定する他、飛距離、弾道といった各種の値を測定するのに掛かった時間を計時する。計時された値は、後述するように、ＣＰＵ３０に入力され、スイング画像の抽出する際に用いられる。
【００３６】
本実施形態のゴルフ練習装置１０を起動すると、正面用デジタルビデオカメラ１６による撮像画像は、正面用リングバッファ２６に順次記憶され、背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像画像は、背面用リングバッファ２７に順次記憶される。
【００３７】
正面用デジタルビデオカメラ１６により撮像すると、正面用リングバッファ２６の最も古い撮像画像に、新しい画像を取得した時点で重ね書きをしながら、正面用デジタルビデオカメラ１６による新たな撮像画像を順次正面用リングバッファ２６に更新記憶し、正面用デジタルビデオカメラ１６による撮像画像を予め設定された期間分だけエンドレスに記憶する。
【００３８】
同様に、背面用デジタルビデオカメラ１７により撮像すると、背面用リングバッファ２７の最も古い撮像画像に、新しい画像を取得した時点で重ね書きをしながら、背面用デジタルビデオカメラ１７による新たな撮像画像を順次背面用リングバッファ２７に更新記憶し、背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像画像を予め設定された期間分だけエンドレスに記憶する。
【００３９】
正面用リングバッファ２６と背面用リングバッファ２７に記憶される期間の設定は、その記憶容量に応じて、例えば、４秒間の撮像画像を記憶するように設定される。
【００４０】
プレイヤがボールをショットしたことに応じて、ＣＰＵ３０は、正面用リングバッファ２６及び背面用リングバッファ２７に対するトリガ信号を発生し、トリガ信号に基づいて各リングバッファにおける新たな撮像画像の記憶を止め、プレイヤの最適な打撃プレイのビデオ画像を抽出し、再生してプレイヤの練習に供する。即ち、ＣＰＵ３０は動画像抽出手段として機能する。
【００４１】
本実施形態では、トリガ信号を発生した後に、所定時間の遅延後に各リングバッファにおける新たな撮像画像の記憶を止める。この遅延時間は、処理時間計時部２４ａで計時された処理時間に基づいて決定される。即ち、撮像画像の終端から処理時間と遅延時間を加算した時間だけ遡った時点が、ボールが打たれたインパクトの時点となる。したがって、処理時間と遅延時間の合計が一定、例えば１秒間、となるように設定しておくことにより、撮像画像の終端から１秒間遡った時点の画像をインパクト画像として抽出することができる。
【００４２】
なお、処理時間の他にもドップラーセンサ１４がボールを最初に検出するまでのタイミングや、処理時間の誤差が、ボール速度に応じて生ずることが実験によって明らかとなっており、ボール速度に応じた係数を乗じて処理時間を補正することによって、より正確なインパクトの時点におけるインパクト画像を抽出することができる。この場合のボール速度に応じた係数は、ゴルフ練習装置の構成における機器の特性によって異なるものであり、実験等によって得られた値を適宜設定すればよい。
【００４３】
本実施形態のゴルフ練習装置１０を用いて実行するスイング画像抽出処理の概要について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、スイング画像抽出処理の前後にある、電源投入やアプリケーション終了処理等の一般的な処理は省略する。
【００４４】
まず、正面用デジタルビデオカメラ１６及び背面用デジタルビデオカメラ１７による撮像が開始され、正面用デジタルビデオカメラ１６の撮像画像が正面用リングバッファ２６に、また、背面用デジタルビデオカメラ１７の撮像画像が背面用リングバッファ２６に、それぞれ記憶開始される（ステップＳ０１）。
【００４５】
各リングバッファにエンドレスに撮像画像が記憶されている状態で、プレイヤがゴルフクラブでボールをショットしてボールが移動すると、ドップラーセンサ１４は、移動するボールを検出する（ステップＳ０２）。
【００４６】
ボールが検出されたことに応じて、センサ制御部２４は、ボール速度、ヘッド速度、飛距離、弾道、ボールのバックスピン及びサイドスピン等の各種の値の測定を開始する（ステップＳ０３）。
【００４７】
センサ制御部２４でボール速度を含む各種の値の測定が開始されると、処理時間計時部２４ａが処理時間Ｔｓの計時を開始する（ステップＳ０４）。
【００４８】
データ処理では、ボール速度測定部２４ｂは、センサ制御部２４に入力された複数のボールの位置情報及び運動情報に基づいて、打たれたボール速度を測定する（ステップＳ０５）。このとき、各データは、所定時間において一定サイクルでサンプリングされたデータであり、ボール速度によってその個数は異なっている。
【００４９】
ボール速度測定部２４ｂを含む各測定部によって、サンプリングされたデータが全て処理されると、各種の値が算出されて測定は終了する（ステップＳ０６）。
【００５０】
データの処理が終了したことに応じて、処理時間計時部２４ａによる計時が終了し、処理時間Ｔｓが確定する。そして、確定した処理時間Ｔｓの値はＣＰＵ３０に入力される（ステップＳ０７）。
【００５１】
ＣＰＵ３０では、入力された処理時間Ｔｓが予め設定された閾値Ｔａを越えているか否かを判定する（ステップＳ０８）。閾値Ｔａは、この後の処理となるボール速度に応じた処理時間の補正を行うか否かを判断するための基準となるものであり、処理時間Ｔａが閾値Ｔａ以下であるときは補正を行わず、処理時間Ｔａが閾値Ｔａを越えるときには補正を行う。これは、ボール速度に応じた補正が、ゴルフ練習装置の構成における機器の特性によって異なるものであることと同様に、閾値Ｔａは、機器の特性から生じる必要に応じて、実験等によって得られた値を適宜設定すればよい。なお、機器の特性によっては、ボール速度に応じた処理時間の補正が不要であったり、また、補正が必須であったりする場合が考えられるが、それらの場合には、閾値Ｔａによる判定は不要になる。
【００５２】
処理時間Ｔｓが閾値Ｔａ以下であった場合、ＣＰＵ３０は、遅延時間Ｆを定数Ｂとして、算出する（ステップＳ０９）。本実施形態では、遅延時間Ｆの単位として撮像画像の１枚（１フレーム）が記憶される時間（ｆｒａｍｅ）を用いた。また、定数Ｂについては、閾値Ｔａ同様に、実験等によって適宜設定すればよい。なお、機器の特性によってボール速度に応じた処理時間の補正が必須である場合には、閾値Ｔａによる判定が不要になるとともに、ステップＳ０９の処理も不要となる。
【００５３】
処理時間Ｔｓが閾値Ｔａを越えていた場合、ＣＰＵ３０は、遅延時間Ｆを以下の式を用いて算出する（ステップＳ１０）。
Ｆ[ｆｒａｍｅ]＝６０−ａ×（Ｔｓ／１６[ｍｓｅｃ]）
ここに、ａはボール速度に応じて決定される係数であり、この係数を乗ずることによって処理時間Ｔｓは補正される。係数ａは、閾値Ｔａ及び定数Ｂと同様に、機器の特性に基づく値であり、実験等によって適宜設定すればよい。また、係数ａをボール速度から決定する際には、随時算出したり、適宜のメモリに記憶しておいたデータテーブルを参照するなど、適宜の方法で決定すればよい。
【００５４】
なお、本実施形態では、１秒間に６０フレームの撮像が行われる機器を用いたため、遅延時間Ｆを算出する上記式において、６０及び１６という値が用いられているが、これに限られない。例えば１秒間に３０フレームの撮像が行われる機器を用いた場合には、６０の代わりに３０を用い、１６の代わりに３３を用いるなどすればよい。
【００５５】
遅延時間Ｆが決定した時点で、ＣＰＵ３０はトリガ信号を発生する（ステップＳ１１）。
【００５６】
ＣＰＵ３０は、トリガ信号を基準時として、基準時から遅延時間Ｆの後、正面用リングバッファ２６及び背面用リングバッファ２７における新たな撮像画像の更新記憶を終了する（ステップＳ１２）。
【００５７】
ＣＰＵ３０は、正面用リングバッファ２６及び背面用リングバッファ２７に記憶されている、計４秒間のスイング画像を抽出する（ステップＳ１３）。このとき、上記のようにトリガ発生時点の後の遅延時間Ｆを処理時間Ｔｓに基づいて決定しているため、インパクト時の画像を基準に前３秒、後１秒のスイング画像が抽出されることとなる。即ち、スイング画像全体の時系列から、インパクト時の画像を抽出することができる。そして、スイング画像は、プレイヤの操作に応じて、ビデオ映像としてスクリーン１１に再生表示される。
【００５８】
なお、インパクト時の画像を基準にスイング画像を抽出することができるため、例えば、プレイヤのスイング画像と他者による模範スイングの画像とを並べて、両者のインパクト時のタイミングを合わせるように再生表示することもできる。
【００５９】
また、本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ゴルフショップやゴルフ練習場等に設けられる所謂アーケード型のゴルフ練習装置を例として説明したが、家庭用ゲーム装置や、パーソナルコンピュータ、あるいは携帯電話機等を用いたゴルフ練習装置にも適用することができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、プレイヤがクラブでボールを打つ際のプレイヤのゴルフ練習に供するゴルフ練習装置に本発明を適用したが、他のスポーツ、例えば、野球においてプレイヤがバットでボールを打つ打撃練習や、テニスにおいてプレイヤがラケットでボールを打つ打撃練習、卓球においてプレイヤがラケットでボールを打つ打撃練習等のための装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…ゴルフ練習装置
１１…スクリーン
１４…ドップラーセンサ
１５…プロジェクタ（表示手段）
１６…正面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）
１７…背面用デジタルビデオカメラ（撮影手段）
２４…センサ制御部
２４ａ…処理時間計時部（処理時間計時手段）
２４ｂ…ボール速度測定部（ボール速度測定手段）
２６…正面用リングバッファ（記憶手段）
２７…背面用リングバッファ（記憶手段）
３０…ＣＰＵ（動画像抽出手段）
３４…バスアービタ
３６…プログラムデータ記憶媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つときの動画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された動画像をエンドレスに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された動画像を表示する表示手段と
を有するゴルフ練習装置において、
前記ゴルフクラブにより打たれたボールの速度を測定するボール速度測定手段と、
前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定するのに費やした処理時間を計時する処理時間計時手段と、
前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定できた時点と前記処理時間とに基づいて、前記記憶手段に記憶された動画像から、インパクト時の画像をその前後の所定時間の動画像とともに抽出する動画像抽出手段とを更に有し、
前記動画像抽出手段により抽出された動画像を前記表示手段によって表示する
ことを特徴とするゴルフ練習装置。
【請求項２】
請求項１記載のゴルフ練習装置において、
前記動画像抽出手段は、前記ボール速度測定手段によって測定されたボールの速度に応じて、前記処理時間を補正することを特徴とするゴルフ練習装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のゴルフ練習装置において、
前記表示手段は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つ方向に設けられたスクリーンに映像を投影し、
前記ボール速度測定手段は、前記スクリーンの裏側に設けられて前記ボールが打たれる位置にアンテナが向いたドップラーセンサを有する
ことを特徴とするゴルフ練習装置。
【請求項１】
プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つときの動画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された動画像をエンドレスに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された動画像を表示する表示手段と
を有するゴルフ練習装置において、
前記ゴルフクラブにより打たれたボールの速度を測定するボール速度測定手段と、
前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定するのに費やした処理時間を計時する処理時間計時手段と、
前記ボール速度測定手段がボールの速度を測定できた時点と前記処理時間とに基づいて、前記記憶手段に記憶された動画像から、インパクト時の画像をその前後の所定時間の動画像とともに抽出する動画像抽出手段とを更に有し、
前記動画像抽出手段により抽出された動画像を前記表示手段によって表示する
ことを特徴とするゴルフ練習装置。
【請求項２】
請求項１記載のゴルフ練習装置において、
前記動画像抽出手段は、前記ボール速度測定手段によって測定されたボールの速度に応じて、前記処理時間を補正することを特徴とするゴルフ練習装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のゴルフ練習装置において、
前記表示手段は、プレイヤがゴルフクラブによりボールを打つ方向に設けられたスクリーンに映像を投影し、
前記ボール速度測定手段は、前記スクリーンの裏側に設けられて前記ボールが打たれる位置にアンテナが向いたドップラーセンサを有する
ことを特徴とするゴルフ練習装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−３０６６９（Ｐ２０１１−３０６６９Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７８２７２（Ｐ２００９−１７８２７２）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１３２４７１）株式会社セガ (811)
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１３２４７１）株式会社セガ (811)
[ Back to top ]