特許7562919ゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】ゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法
(51)【国際特許分類】
A63B 69/36 20060101AFI20241001BHJP
【ＦＩ】
A63B69/36 541W
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2023516085
(86)(22)【出願日】2021-09-13
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-28
(86)【国際出願番号】 KR2021012412
(87)【国際公開番号】W WO2022055318
(87)【国際公開日】2022-03-17
【審査請求日】2023-03-28
(31)【優先権主張番号】10-2020-0117586
(32)【優先日】2020-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】315019182
【氏名又は名称】ゴルフゾン カンパニー リミテッド
【住所又は居所原語表記】７３５， ＹＥＯＮＧＤＯＮＧ－ＤＡＥＲＯ， ＧＡＮＧＮＡＭ－ＧＵ， ＳＥＯＵＬ， ＲＥＰＵＢＬＩＣ ＯＦ ＫＯＲＥＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】オー、クン ス
(72)【発明者】
【氏名】リー、ジェ スン
【審査官】田中 洋行
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１５－５１２６６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００８７７４８（ＫＲ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－０１２２３６９（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２２０２０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０５２０７９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６３Ｂ ６９／００－６９／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴルフクラブでゴルフボールを打撃するゴルフスイングに対するセンシング装置として、互いに異なる位置で、前記ゴルフスイングするゴルフクラブとゴルフボールを含む視野角で映像を取得しステレオスコピック方式で連動される第１カメラ及び第２カメラと、
前記第１カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第１位置情報を算出し、前記第２カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第２位置情報を算出し、前記第１位置情報と前記第２位置情報を利用してゴルフスイング時にクラブヘッドがゴルフボールを打撃するインパクト位置を算出するセンシング処理部と、を含み、
前記センシング処理部は、
前記第１カメラが取得する映像である第１映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第１ボールの位置を探し、前記第１映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第１クラブ軌跡を算出し、前記第２カメラが取得する映像である第２映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第２ボールの位置を探し、前記第２映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第２クラブ軌跡を算出する映像処理部と、
前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出し、前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出して、前記第１位置情報と前記第２位置情報によって特定されるインパクト位置を算出する位置算出部を含み、
前記位置算出部は、
前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第２クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、
クラブフェイス上の基準位置から前記第１ボール距離に該当する位置を第１位置とし、前記第２ボール距離に該当する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置によって特定されるインパクト位置を算出する、
ゴルフスイングに対するセンシング装置。
【請求項2】
ゴルフクラブでゴルフボールを打撃するゴルフスイングに対するセンシング装置として、
互いに異なる位置で、前記ゴルフスイングするゴルフクラブとゴルフボールを含む視野角で映像を取得しステレオスコピック方式で連動される第１カメラ及び第２カメラと、
前記第１カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第１位置情報を算出し、前記第２カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第２位置情報を算出し、前記第１位置情報と前記第２位置情報を利用してゴルフスイング時にクラブヘッドがゴルフボールを打撃するインパクト位置を算出するセンシング処理部と、を含み、
前記センシング処理部は、
前記第１カメラが取得する映像である第１映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第１ボールの位置を探し、前記第１映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第１クラブ軌跡を算出し、前記第２カメラが取得する映像である第２映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第２ボールの位置を探し、前記第２映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第２クラブ軌跡を算出する映像処理部と、
前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出し、前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出して、前記第１位置情報と前記第２位置情報によって特定されるインパクト位置を算出する位置算出部を含み、
前記映像処理部は、
前記第１クラブ軌跡は、前記第１映像上で検出されるゴルフクラブヘッドのトー側の端部が光軸と接する点が移動する軌跡として算出し、
前記第２クラブ軌跡は前記第２映像上で検出されるゴルフクラブヘッドのトー側の端部が光軸と接する点が移動する軌跡として算出し、
前記位置算出部は、
前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、
前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第２クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、
クラブフェイスのトー側の端部に接する前記第１カメラの光軸に垂直方向に前記第１ボール距離に該当する第１位置と、前記クラブフェイスのトー側の端部に接する前記第２カメラの光軸に垂直方向に前記第２ボール距離に該当する第２位置が互いに出会う地点を前記インパクト位置として算出する、
ゴルフスイングに対するセンシング装置。
【請求項3】
ゴルフクラブでゴルフボールを打撃するゴルフスイングに対するセンシング装置として、
互いに異なる位置で、前記ゴルフスイングするゴルフクラブとゴルフボールを含む視野角で映像を取得しステレオスコピック方式で連動される第１カメラ及び第２カメラと、
前記第１カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第１位置情報を算出し、前記第２カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第２位置情報を算出し、前記第１位置情報と前記第２位置情報を利用してゴルフスイング時にクラブヘッドがゴルフボールを打撃するインパクト位置を算出するセンシング処理部と、を含み、
前記センシング処理部は、
前記第１カメラが取得する映像である第１映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第１ボールの位置を探し、前記第１映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第１クラブ軌跡を算出し、前記第２カメラが取得する映像である第２映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第２ボールの位置を探し、前記第２映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第２クラブ軌跡を算出する映像処理部と、
前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出し、前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出して、前記第１位置情報と前記第２位置情報によって特定されるインパクト位置を算出する位置算出部を含み、
前記映像処理部は、
前記第１クラブ軌跡は前記第１映像上で検出されるゴルフクラブのホゼルに該当する点が移動する軌跡として算出し、
前記第２クラブ軌跡は前記第２映像上で検出されるゴルフクラブのホゼルに該当する点が移動する軌跡として算出し、
前記位置算出部は、
前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、
前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第２クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、
予め用意されたまたは映像から検出されたクラブフェイスのホゼルの位置を通る前記第１カメラの光軸に垂直方向に前記第１ボール距離に該当する第１位置と、前記クラブフェイスのホゼルの位置を通過する前記第２カメラの光軸に垂直方向に前記第２ボール距離に該当する第２位置が互いに出会う地点を前記インパクト位置として算出する、
ゴルフスイングに対するセンシング装置。
【請求項4】
互いに異なる位置でゴルフスイングするゴルフクラブとゴルフボールを含む視野角で映像を取得しステレオスコピック方式で連動される第１カメラ及び第２カメラを含めゴルフクラブにゴルフボールを打撃するゴルフスイングに対するセンシング装置のクラブヘッドのインパクト位置センシング方法として、前記第１カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第１位置情報を算出する段階と、
前記第２カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第２位置情報を算出する段階と、
前記第１位置情報と前記第２位置情報を利用してゴルフスイング時に前記クラブヘッドがゴルフボールを打撃するインパクト位置を算出する段階と、を含み、
前記第１位置情報を算出する段階は、
前記第１カメラが取得する映像である第１映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第１ボールを検出する段階と、前記第１映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第１クラブ軌跡を算出する段階と、前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出する段階を含み、
前記第２位置情報を算出する段階は、
前記第２カメラが取得する映像である第２映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第２ボールを検出する段階と、前記第２映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第２クラブ軌跡を算出する段階と、前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出する段階を含み、
前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出する段階は、
前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、予め用意されたまたは映像から検出されたクラブフェイスのトー側の端部に接する前記第１カメラの光軸に垂直方向に前記第１ボール距離に該当する第１位置を算出する段階を含み、
前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出する段階は、
前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、前記クラブフェイスのトー側の端部に接する前記第２カメラの光軸に垂直方向に前記第２ボール距離に該当する第２位置を算出する段階を含み、
前記第１位置と前記第２位置が互いに出会う地点を前記インパクト位置として算出する、
クラブヘッドのインパクト位置センシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は使用者がゴルフクラブを持ってゴルフスイングをしてゴルフボールを打撃する時、ゴルフクラブ及びゴルフボールに対するイメージを取得して分析することによってゴルフボールとゴルフクラブの運動に対するセンシングデータを算出して分析装置に伝達し、ゴルフボールの軌跡に関する情報及びゴルフクラブによるゴルフショット情報をゴルフ練習システムやスクリーンゴルフシステムの分析装置で分析して使用者に提供する、ゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
運動するオブジェクトを撮影したイメージを分析してそのオブジェクトの位置情報を算出する技術は、主に野球、サッカー、バスケットボール、そしてゴルフなどの人気スポーツ競技を室内や特定の場所でシミュレーションを通じてインターアクティブスポーツシミュレーション(Interactive Sports Simulation)の形で楽しめるようにする様々なシミュレーター及びそのための装置でセンシング装置の形で利用されている。
【0003】
運動するオブジェクト、例えば使用者がゴルフクラブにゴルフスイングをしてゴルフボールを打撃する時、動くゴルフクラブとゴルフボールが撮影される毎フレームごとにどのような位置にあるかを算出することができれば、毎フレームごとに算出される位置情報を利用してゴルフクラブとゴルフボールの軌跡、速度、方向角、高さ角などの多様な運動力学的情報を算出することができ、これを利用して使用者のゴルフスイングに対する分析情報を算出したり、いわゆるスクリーンゴルフのような仮想ゴルフシミュレーションシステムで映像を通じてゴルフボールが飛行するシミュレーション映像を具現することもできる。
【0004】
ところが、ゴルフを楽しむゴルファーたちはゴルフスイングを練習しながらゴルフスイングによってゴルフボールを打撃する時、クラブヘッドのペース上にゴルフボールがスイートスポット(Sweet spot)に当たったのか、ヘッドフェイスのどの位置にゴルフボールが当たったのかについて最も大きな関心を持っている。
【0005】
ゴルフボールのインパクト時にゴルフクラブのヘッドフェイス上のどの位置にゴルフボールがインパクトされたのかを正確に感知するためには、ゴルフスイングによってゴルフクラブのヘッドが向かう方向、即ちインパクト時にゴルフボールが飛ぶ方向にカメラセンサーなどを設置し、インパクト時の映像を分析してゴルフボールがヘッドフェイス上のどの位置にインパクトされたのかを監視する方法が考えられる。
【0006】
しかし、前述したような方法はゴルフクラブやゴルフボールによってセンサーが破損する危険が大きすぎるという点で現実的に採用しにくい方式であるだけでなく、カメラが眺める観点でゴルフクラブのヘッドとゴルフボールの位置が異なるため、映像上にゴルフボールの大きさよりはるかに大きく現れるため、正確なインパクト位置の算出が難しい問題がある。
【0007】
したがって、ゴルフスイング時のゴルフボールとゴルフクラブに対するセンシングをする仮想ゴルフシミュレーションシステムやLaunch Monitor、打球の正確な分析のためのレーダーセンサーなど通常的にゴルフに対するセンシングをする大部分の装置はゴルフスイングによるインパクト時、ゴルフクラブのヘッドフェイスにゴルフボールがインパクトされる位置を直接的にはセンシングできない。
【0008】
前述したような大部分のセンシング装置はゴルフクラブのクラブヘッドの軌跡と打撃されたゴルフボールが飛んでいく打球の方向、打球されたゴルフボールの球質などに対するデータを利用してゴルフボール打撃時のインパクト位置を単に予測するだけなので、インパクト位置に対する正確な情報の算出が難しい問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】韓国特許出願第１０－２０１２－０１５５２３３号
【文献】韓国特許出願第１０－２０１９－７０３０８４７号
【文献】韓国特許出願第１０－２０１１－００７５０２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明はゴルフスイングによるゴルフクラブの動きとゴルフボールの動きをセンシングするセンシング装置で、互いにステレオ方式で連動されて駆動される二台のカメラを利用してそれぞれのカメラが取得する映像の分析を通じて、ゴルフスイングによってゴルフボールがゴルフクラブのヘッドフェイスにインパクトされる時、ヘッドフェイスにゴルフボールがインパクトされる位置を正確に算出できる、ゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一実施例によるゴルフクラブでゴルフボールを打撃するゴルフスイングに対するセンシング装置として、互いに異なる位置で、前記ゴルフスイングするゴルフクラブとゴルフボールを含む視野角で映像を取得しステレオスコピック方式で連動される第１カメラ及び第２カメラと、前記第１カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第１位置情報を算出し、前記第２カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第２位置情報を算出し、前記第１位置と前記第２位置を利用してゴルフスイング時にクラブヘッドがゴルフボールを打撃するインパクト位置を算出するセンシング処理部を含む。
【0012】
好ましくは、前記センシング処理部は、前記第１カメラが取得する映像である第１映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第１ボールの位置を探し、前記第１映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第１クラブ軌跡を算出し、前記第２カメラが取得する映像である第２映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第２ボールの位置を探し、前記第２映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第２クラブ軌跡を算出する映像処理部と、前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出し、前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出して、前記第１位置と前記第２位置によって特定されるインパクト位置を算出する位置算出部を含む。
【0013】
また、好ましくは、 前記位置算出部は、前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第２クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、クラブフェイス上の基準位置から前記第1ボール距離に該当する位置を前記第１位置とし、前記第２ボール距離に該当する位置を前記第２位置として、前記第１位置と前記第２位置によって特定されるインパクト位置を算出するように構成される。
【0014】
また、好ましくは、 前記映像処理部は、前記第１クラブ軌跡は、前記第１映像上で検出されるゴルフクラブヘッドのトー側の端部が光軸と接する点が移動する軌跡として算出し、前記第２クラブ軌跡は前記第２映像上で検出されるゴルフクラブヘッドのトー側の端部が光軸と接する点が移動する軌跡として算出するように構成される。
【0015】
また、好ましくは、 前記位置算出部は、前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第２クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、クラブフェイスのトー側の端部に接する前記第１カメラの光軸に垂直方向に前記第１ボール距離に該当する前記第１位置と、前記クラブフェイスのトー側の端部に接する前記第２カメラの光軸に垂直方向に前記第２ボール距離に該当する前記第２位置が互いに出会う地点を前記インパクト位置として算出するように構成される。
【0016】
また、好ましくは、 前記映像処理部は、前記第１クラブ軌跡は前記第１映像上で検出されるゴルフクラブのホゼルに該当する点が移動する軌跡として算出し、前記第２クラブ軌跡は前記第２映像上で検出されるゴルフクラブのホゼルに該当する点が移動する軌跡として算出するように構成される。
【0017】
また、好ましくは、 前記位置算出部は、前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第２クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、予め用意されたまたは映像から検出されたクラブフェイスのホゼルの位置を通る前記第１カメラの光軸に垂直方向に前記第１ボール距離に該当する前記第１位置と、前記クラブフェイスのホゼルの位置を通過する前記第２カメラの光軸に垂直方向に前記第２ボール距離に該当する前記第２位置が互いに出会う地点を前記インパクト位置として算出するように構成される。
【0018】
本発明の一実施例によるクラブヘッドのインパクト位置センシング方法は、互いに異なる位置で前記ゴルフスイングするゴルフクラとブゴルフボールを含む視野角で映像を取得しステレオスコピック方式で連動される第１カメラ及び第２カメラを含めゴルフクラブにゴルフボールを打撃するゴルフスイングに対するセンシング装置のクラブヘッドのインパクト位置センシング方法として、前記第１カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第1位置情報を算出する段階と、前記第２カメラが取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡から第２位置情報を算出する段階と、前記第１位置情報と前記第２位置情報を利用してゴルフスイング時にクラブヘッドがゴルフボールを打撃するインパクト位置を算出する段階を含む。
【0019】
また、好ましくは、前記第１位置情報を算出する段階は、前記第１カメラが取得する映像である第１映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第１ボールを検出する段階と、前記第１映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第１クラブ軌跡を算出する段階と、前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出する段階を含み、前記第２位置情報を算出する段階は、前記第２カメラが取得する映像である第２映像を分析して映像上のゴルフボール部分である第２ボールを検出する段階と、前記第２映像上でゴルフクラブの動きを分析して映像上のゴルフクラブの軌跡である第２クラブ軌跡を算出する段階と、前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出する段階を含む。
【0020】
また、好ましくは、前記第１ボールの位置と前記第１クラブ軌跡を利用して前記第１位置情報を算出する段階は、前記第１映像上で前記第１ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第１ボール距離として算出し、予め用意されたまたは映像から検出されたクラブフェイスのトー側の端部に接する前記第１カメラの光軸に垂直方向に前記第１ボール距離に該当する前記第１位置情報を算出する段階を含み、前記第２ボールの位置と前記第２クラブ軌跡を利用して前記第２位置情報を算出する段階は、前記第２映像上で前記第２ボールの中心点から前記第１クラブ軌跡までの垂直距離を第２ボール距離として算出し、前記クラブフェイスのトー側の端部に接する前記第２カメラの光軸に垂直方向に前記第２ボール距離に該当する前記第２位置情報を算出する段階を含み、前記第１位置と前記第２位置が互いに出会う地点を前記インパクト位置として算出する。
【発明の効果】
【0021】
本発明によるゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法は、ゴルフスイングによるゴルフクラブの動きとゴルフボールの動きをセンシングするセンシング装置として、互いにステレオ方式で連動されて駆動される二台のカメラを利用してそれぞれのカメラが取得する映像の分析を通じて、ゴルフスイングによってゴルフボールがゴルフクラブのヘッドフェイスにインパクトされる時、ヘッドフェイスにゴルフボールがインパクトされる位置を正確に算出できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施例によるセンシング装置を備えるスクリーンゴルフシステムに関して示した図面である。
【図3】本発明の一実施例によるセンシング装置を利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法を示したフローチャートである。
【図4】本発明の一実施例によるセンシング装置の第１カメラによって取得された第１映像と、第２カメラによって取得された第２映像をそれぞれ示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明によるゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法に対する具体的な内容を以下の図面を参照して説明する。
【0024】
まず、図１及び２を参照して、本発明の一実施例によるセンシング装置が適用された仮想ゴルフシミュレーション装置が設置されたスクリーンゴルフシステムの一例について説明する。
【0025】
【0026】
図１に示すように、スクリーンゴルフのための空間を設けるブースBT内で、使用者Pの前方にスクリーン１２が設置され、映像出力装置４００がクライアントSMから映像情報を伝達され、ゴルフコースに対する映像SIをスクリーン１２に出力するように構成されることができる。
【0027】
ブースの底B１に打席が設けられ、その打席にゴルフボール１が置かれ、ゴルフクラブCLによるゴルフスイングが行われるように打撃マット１３が設けられる。 ブースBTの一方の壁にはクライアントが設置されることができる。
【0028】
本発明の一実施例によるセンシング装置は、第１カメラ１００と第２カメラ２００を含むが、第１カメラ１００と第２カメラ２００は互いにステレオ方式(stereoscopic)で連動されており、互いに異なる位置に設置される。 そして、それぞれのカメラの画角は互いに重なって第1カメラ１００の映像と第２カメラ２００の映像上の同じ被写体に対して第１カメラ映像上の座標と第２カメラ映像上の座標を利用して三次元空間上の座標情報を得ることができる。
【0029】
前述したようにステレオ方式で連動された二台のカメラは、互いに異なる位置に設置され、互いに重なる画角領域を持つように構成されることが望ましい。 図１に示すように、第１カメラ１００は、ブースBTの天井、例えば使用者Pの頭上に設置され、予め設定された画角で打撃マット１３を含む領域を撮影し、第２カメラ２００はブースの壁側、例えばクライアントSMに設置され、予め設定された画角で打撃マット１３を含む領域を側面から撮影するように構成することができる。
【0030】
第１カメラ１００を使用者の頭上、即ち天井位置に設置し、第２カメラ２００を使用者の側面、即ち壁側位置に設置し、第１カメラ１００と第２カメラ２００がそれぞれゴルフボール１の置かれている打撃マット１３を共通に含む所定領域を撮影するように構成することができる。
【0031】
前述したように、第１カメラ１００と第２カメラ２００が打撃されたゴルフボール１をそれぞれ撮影してクライアントに伝送し、シミュレーターはそれぞれのカメラが取得した映像を分析してゴルフボール１に対する三次元空間上での位置情報を算出する。 クライアントは、その算出された位置情報に基づいてゴルフボール1の運動による運動パラメータを算出することができ、その算出されたゴルフボールの運動パラメータに基づくボールの軌跡に対するシミュレーション映像が仮想のゴルフコースの映像上で行われるようにすることができる。
【0032】
この時、第１カメラの取得映像上でゴルフボールとゴルフクラブに対応する部分を抽出して座標情報を算出し、第２カメラの取得イメージ上でゴルフボールとゴルフクラブに対応する部分を抽出して座標情報を算出し、各算出された座標情報からゴルフボールとゴルフクラブに対する三次元位置情報を算出する機能を遂行する構成要素がセンシング処理部３００である。
【0033】
図２に示すように、本発明の一実施例によるセンシング装置は、第１カメラ１００、第２カメラ２００及びこれらと連結されて各カメラからデータを伝送されて処理するセンシング処理部３００を含み、センシング処理部３００は映像処理部３１０と位置算出部３２０を含むように構成することができる。
【0034】
前述したセンシング処理部３００は、第１カメラ１００が取得する映像を分析し、映像上のクラブ軌跡からインパクト位置算出のための第１位置情報を算出する。 第１カメラは所定の速度で多数フレームの映像を取得するが、第１カメラが取得する多数フレームの映像を「第１映像」と定義するようにする。 第２カメラ２００が取得する映像を分析して映像上のクラブ軌跡からインパクト位置算出のためのもう一つの情報として第２位置情報を算出する。 第２カメラは所定の速度で多数フレームの映像を取得するが、第２カメラが取得する多数フレームの映像を「第２映像」と定義するようにする。
【0035】
そして、センシング処理部３００は、前述したように第１カメラの映像、即ち第１映像から算出した第１位置と、第２カメラの映像、即ち第２映像から算出した第２位置を利用して、ゴルフスイング時にクラブヘッドがゴルフボールを打撃するインパクト位置を算出するように構成される。
【0036】
映像処理部３１０は、第１カメラ１００が取得する映像である第１映像を分析して映像上のゴルフボール部分の位置を探す。 ここで、第１映像上で検出されるゴルフボールに該当する部分を「第１ボール」とすることとする。 そして、第１映像上でゴルフクラブの動きを分析して第１映像上のゴルフクラブの軌跡を算出する。ここで、第１映像上で検出されるゴルフクラブヘッドの軌跡を「第１クラブ軌跡」とすることとする。
【0037】
また、映像処理部３１０は、第２カメラ２００が取得する映像である第２映像を分析して映像上のゴルフボール部分の位置を探す。ここで、第２映像上で検出されるゴルフボールに該当する部分を「第２ボール」とすることとする。 そして、第２映像上でゴルフクラブの動きを分析して第２映像上のゴルフクラブの軌跡を算出する。 ここで、第２映像上で検出されるゴルフクラブヘッドの軌跡を「第２クラブ軌跡」とすることとする。
【0038】
位置算出部３２０は、前述の映像処理部３１０によって算出された第１ボールの位置情報と第１クラブ軌跡の情報、そして第２ボールの位置情報と第２クラブ軌跡の情報をそれぞれ利用して、予め用意されたゴルフクラブのヘッドフェイスの情報または映像分析によって感知されたヘッドフェイス上でのインパクト位置情報を算出する。
【0039】
即ち、位置算出部３２０は、第１ボールの位置と第１クラブ軌跡を利用して第１位置情報を算出し、第２ボールの位置と第２クラブ軌跡を利用して第２位置情報を算出して、前述した第１位置と第２位置によって特定されるインパクト位置を算出することができる。
【0040】
前述したそれぞれのカメラとセンシング処理部によるインパクト位置の算出に関して、より具体的な内容は以下で説明する。
【0041】
一方、図３に示したフローチャートを参照して、本発明の一実施例によるセンシング装置を利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法について説明する。
【0042】
本発明の一実施例によるセンシング装置は、前述したようにステレオ方式で連動される第１カメラと第２カメラを含むが、それぞれのカメラはその画角で捕捉される被写体に対する映像を取得する。
【0043】
即ち、第１カメラによる映像、即ち第１映像が取得され（S１１０）、第２カメラによる映像、即ち第２映像が取得される（S２１０）。
【0044】
第１映像で第１ボールを検出し（S１２０)、第２映像でも第２ボールを検出する（S２２０）。
【0045】
センシング処理部は、第１映像上の第１ボールまたは第２映像上の第２ボールを持続的に感知しながら、ゴルフクラブによってゴルフボールが打撃されるか、即ちゴルフボールがインパクトされるかを判断する（S１３０）。
【0046】
ゴルフボールに対するインパクトが感知されれば、センシング処理部は第１カメラによって取得された第１映像の多数フレームの映像のうち、インパクト時点以前の予め設定された個数の映像及びインパクト時点以後の予め設定された個数の映像をそれぞれ抽出して映像処理する（S１４０)。
【0047】
即ち、センシング処理部は前述した第１映像からゴルフクラブを検出してその動きを分析することで、第１映像上での第１クラブ軌跡を算出する（S１５０)。
【0048】
例えば、第１映像上でゴルフクラブの特定位置を多数フレームの映像からそれぞれ検出し、その検出された各フレーム映像上の点を連結することで、前述した第１クラブ軌跡を算出することができる。 ここで、前述したゴルフクラブの特定位置は、例えばゴルフクラブのクラブヘッドのトー側の端部に位置する点またはゴルフクラブのシャフトとヘッドの境界に該当するホゼル（Hosel）に位置する点の位置でありうる。
【0049】
そして、第１映像から検出された第１ボールの中心点で前述したように算出された第１クラブ軌跡までの垂直距離を算出する（S１６０)。 この時、第１ボールはゴルフボールが停止した状態にある時に検出されたゴルフボールに該当するオブジェクトであることが望ましい。 前述した第１ボールの中心点から第１クラブ軌跡までの垂直距離を「第１ボール距離」とすることとする。
【0050】
一方、ゴルフボールに対するインパクトが感知されれば、前述したように第１映像に対する分析結果を導き出すとともに、第２映像に対する分析結果を導き出すためのプロセスが進行される。
【0051】
センシング処理部は、第２カメラによって取得された第２映像の多数フレームの映像のうち、インパクト時点以前の予め設定された個数の映像及びインパクト時点以後の予め設定された個数の映像を抽出してそれぞれの映像を処理する（S２４０)。
【0052】
即ち、センシング処理部は前述した第２映像からゴルフクラブを検出してその動きを分析することで、第２映像上での第2クラブ軌跡を算出する（S２５０)。
【0053】
例えば、第２映像上でゴルフクラブの特定位置を多数フレームの映像からそれぞれ検出し、その検出された各フレーム映像上の点を連結することで、前述した第２クラブ軌跡を算出することができる。 ここで、前述したゴルフクラブの特定位置は、例えばゴルフクラブのクラブヘッドのトー側の端部に位置する点またはゴルフクラブのシャフトとヘッドの境界に該当するホゼル（Hosel）に位置する点の位置でありうる。
【0054】
ここで、前述の第２映像上での第２クラブ軌跡の基準点となるゴルフクラブのクラブヘッドのトー側の端部に位置する点は、前述の第１映像上での第１クラブ軌跡の基準点となるクラブヘッドのトー側の端部に位置する点と同一の点ではない。
【0055】
前述した第１映像上での第１クラブ軌跡の基準点となるクラブヘッドのトー側の端部に位置する点を第１基準点といい、前述した第２映像上での第２クラブ軌跡の基準点となるゴルフクラブのクラブヘッドのトー側の端部に位置する点を第２基準点とする場合、前述した第１基準点と第２基準点は実際のクラブヘッド上の同一点であることもあり、互いに異なる位置の点であることもありうる。
【0056】
しかし、前述した第1基準点と第２基準点がそれぞれホゼルに位置している点である場合には、実際のゴルフクラブ上の同じ点になりうる。
【0057】
第２映像から検出された第２ボールの中心点で前述したように算出された第２クラブ軌跡までの垂直距離を算出する（S２６０)。 この時、第２ボールはゴルフボールが停止した状態にある時に検出されたゴルフボールに該当するオブジェクトであることが望ましい。 前述の第２ボールの中心点から第２クラブ軌跡までの垂直距離を「第２ボール距離」とすることとする。
【0058】
前述したように第１ボール距離と第２ボール距離がそれぞれ算出された場合、ゴルフクラブのクラブフェイス上の基準位置から第1ボール距離上の位置を「第１位置」とし、基準位置から第２ボール距離上の位置を「第２位置」とすれば、センシング処理部は前述の第１位置と第２位置により特定されるインパクト位置を算出することができる（S２７０)。
【0059】
【0060】
【0061】
図４の(a)に示した第１映像１１０では天井から垂直下方に眺める時に捕捉される第１ボール１１２とクラブヘッド１１４が示されており、図４の(b)に示した第２映像２１０ではゴルフマットの側面側から斜めに下に眺める時に捕捉される第２ボール２１２とクラブヘッド２１４が示されている。
【0062】
図４の（a）及び（b）にそれぞれボールとクラブヘッドは人が見る観点からは識別できるが、コンピュータが見る観点からはどれがボールなのか、どれがクラブヘッドなのか直観的に分からない。 したがって、映像からゴルフボールを検出するアルゴリズムによってボールを検出し、ゴルフクラブを検出するアルゴリズムによってゴルフクラブを検出することができる。
【0063】
図５の（a）では、図４の（a）に示した第１映像１１０で第１ボール１１２と第１クラブ軌跡１２２をそれぞれ検出した結果を示し、図５の（b）では、図４の（b）に示した第２映像２１０で第２ボール２１２と第２クラブ軌跡２２２をそれぞれ検出した結果を示す。
【0064】
図５の(a)に示す第１クラブ軌跡１２２は、第１映像１１０上でのゴルフクラブのクラブヘッド１１４のトー側の端部の点を第１基準点１１５として検出された結果を示しており、図５の(b)に示す第２クラブ軌跡２２２は、第２映像２１０上でのゴルフクラブヘッド２１４のトー側の端部の点を第２基準点２１５として検出された結果を示している。
【0065】
ここで前述した第１基準点１１５と第２基準点２１５は、図面上に示すように互いに異なる位置の点であり得る。
【0066】
前述した第1基準点１１５は、第１カメラが眺める画角の光軸がクラブヘッドのトー側の端部と出会う点であり、前述した第2基準点２１５は、第２カメラが眺める画角の光軸がクラブヘッドのトー側の端部と出会う点と見ることができる。
【0067】
例えば、第１映像１１０に対してハフ変換（Hough Transform）処理をすれば、映像でゴルフクラブのシャフト１１３部分が直線変換され、その直線変換された終点が光軸と出会う点を第１基準点１１５として検出することができる。 第１映像の多数のフレームに対してそれぞれ前述したように、第１基準点を得てこれを連結すれば、図５の(a)に示したような第１クラブ軌跡１２２を得ることができる。
【0068】
また、第２映像２１０に対してハフ変換（Hough Transform）処理をすれば、映像上のゴルフクラブのシャフト２１３部分が直線変換され、その直線変換された終点が光軸と出会う点を第２基準点２１５として検出することができる。 第２映像の多数のフレームに対してそれぞれ前述したように、第２基準点を得てこれを連結すれば、図５の(b)に示したような第２クラブ軌跡２２２を得ることができる。
【0069】
前述したように、第１映像１１０から第１ボール１１２と第１クラブ軌跡１２２を得て、第２映像２１０から第２ボール２１２と第２クラブ軌跡２２２を得た後、これらを利用してインパクト位置を算出することができるが、これについては図６及び図７を参照して説明する。
【0070】
【0071】
図６の(a)に示すように、第１ボール１１２の中心点C１から第１クラブ軌跡１２２への垂直距離を算出することができるが、これを第１ボール距離１３１とする。
【0072】
第１クラブ軌跡１２２は円弧の形で、第１ボールの中心点C１と円弧である第１クラブ軌跡１２２との間の最短距離を算出すれば、第１ボールの中心点C１から第１クラブ軌跡１２２までの垂直距離、即ち第１ボール距離１３１を算出することができる。
【0073】
一方、図６の(b)でも同様に、第２ボール２１２の中心点C２から第２クラブ軌跡２２２への垂直距離を算出することができるが、これを第２ボール距離２３１とすることにする。
【0074】
第２クラブ軌跡２２２は円弧の形で、第２ボールの中心点C２と円弧である第２クラブ軌跡２２２との間の最短距離を算出すれば、第２ボールの中心点C２から第２クラブ軌跡２２２までの垂直距離、即ち第２ボール距離２３１を算出することができる。
【0075】
前述した第１ボール距離１３１と第２ボール距離２３１を利用すればインパクト位置を算出することができる。
【0076】
図７は、前述した第１ボール距離１３１と第２ボール距離２３１を利用してクラブフェイス上のインパクト位置を算出することを説明するための図面である。
【0077】
図７に示すクラブフェイス３０４は、センシング処理部が第１映像及び/または第２映像を通じて検出したヘッドフェイスに対する大きさと形状によって用意したものでもあり、予め保存されたゴルフクラブの種類別特徴に対するデータと第１カメラ及び第２カメラのキャリブレーション情報などによって決定された内容を利用して用意したものでもありうる。
【0078】
例えば、ゴルフクラブのクラブヘッドのフェイス部分は光に対する反射度がかなり大きいため、第１映像と第２映像でヘッドフェイス部分を特定して検出することが容易であり、そのように検出された結果から大きさと形状などを算出して図７に示したようなヘッドフェイス３０４が用意される。
【0079】
また、ドライバー、ウッド、各種アイアンなどのようにゴルフクラブの種類別にヘッドフェイスの大きさ、形状などに対する情報をあらかじめ保存し、使用者がゴルフショットをする時に使用するゴルフクラブの種類を別途のセンサーを利用して認識することによって、その認識されたゴルフクラブに対するヘッドフェイスの大きさ、形状などの情報を抽出することによって、図７に示すようなヘッドフェイス３０４を用意することができる。
【0080】
本発明はゴルフクラブのヘッドフェイスを検出する方法に焦点を合わせたものではなく、従来の方式や今後開発される多様な方式によってヘッドフェイスの大きさなどを求めることができるという前提で、そのように検出したヘッドフェイス上でインパクト位置を正確に検出する方法に焦点を合わせたものである。
【0081】
したがって、ヘッドフェイスを検出する具体的な方法に関する説明は省略するようにする。
【0082】
【0083】
図７に示すように、クラブヘッド上の第１基準点１１５を通る第１カメラの光軸をLa１とし、クラブヘッド上の第２基準点２１５を通る第２カメラの光軸をLa２とする。 ここでLa１を第１光軸といい、La２を第２光軸とすることにする。
【0084】
図６で前述したように、第１映像で第１ボールの中心点から第１クラブ軌跡（第１基準点が基準となる）までの垂直距離として第１ボール距離１３１を算出し、第２映像で第２ボールの中心点から第２クラブ軌跡（第２基準点が基準となる）までの垂直距離として第２ボール距離２３１を算出したことがある。
【0085】
図７において、第１ボール距離１３１は第１光軸La１からの距離であり、第２ボール距離２３１は第２光軸La２からの距離である。
【0086】
ここで第１ボール距離の方向は第１クラブ軌跡から第１ボールに向かう方向であり、第２ボール距離の方向は第２クラブ軌跡から第２ボールに向かう方向だ。
【0087】
インパクト位置を算出するための第１位置は、第１光軸La１から第１ボール距離１３１上に位置し、第２位置は第２光軸La２から第２ボール距離２３１上に位置する。
【0088】
図７に示すように、第１光軸La１から第１ボール距離１３１上の点を連結した線をLp１といい、第２光軸La２から第２ボール距離２３１上の点を連結した線をLp２とする時、第１位置が存在するLp１線と第２位置が存在するLp２線が互いに交差する点が第１位置と第２位置が互いに出会う「インパクト位置（Pim）」となる。
【0089】
前述したように、第１映像から第１ボールと、第１クラブ軌跡と、それから算出される第１ボール距離を算出し、第２映像から第２ボールと、第２クラブ軌跡と、それから算出される第２ボール距離を算出すると、図７に示すような方式で第１ボール距離に該当する第１位置と第２ボール距離に該当する第２位置が互いに出会うインパクト位置を算出することができる。
【0090】
図４から図７において、クラブヘッドのトー側の端部の点をクラブ軌跡の基準となる基準点とした場合にインパクト位置を算出する方法の例を示した。 その他にも前述したようにゴルフクラブ上のホゼルの位置を特定し、その点を基準点としてクラブ軌跡を算出し、それからインパクト位置を算出する方法もあるが、これについては図８から図１０を参照して説明する。
【0091】
図８の（a）では、図４の（a）に示す第１映像１１０で第１ボール１１２と、ゴルフクラブのホゼル位置１１６を基準に算出された第１クラブ軌跡１２４をそれぞれ検出した結果を示し、図８の（b）では、図４の（b）に示す第２映像２１０で第２ボール２１２と、ホゼル位置２１６を基準に算出された第２クラブ軌跡２２４をそれぞれ検出した結果を示す。
【0092】
図８の(a)に示す第１クラブ軌跡１２４は、第１映像１１０上でのゴルフクラブのホゼル位置上の点を第１基準点１１６として算出し、図８の(b)に示す第２クラブ軌跡２２４は、第２映像２１０上でのゴルフクラブのホゼル位置上の点を第２基準点２１６として算出したものである。
【0093】
ゴルフクラブに関する映像の分析を通じてホゼルの位置を検出する方法はすでに公示された技術であり、本出願人によって特許出願され登録された韓国登録特許公報第１０－１８６２１４５号で詳細に説明されている。
【0094】
前述したように、第１映像１１０から第１ボール１１２と第１クラブ軌跡１２４を得て、第２映像２１０から第２ボール２１２と第２クラブ軌跡２２４を得た後、これらを利用してインパクト位置を算出することができるが、これについては図９及び図１０を参照して説明する。
【0095】
【0096】
図９の(a)に示すように、第１ボール１１２の中心点C１から第１クラブ軌跡１２４への垂直距離を算出することができるが、これを第１ボール距離１３２とすることにする。
【0097】
第１クラブ軌跡１２４は円弧の形で、第１ボールの中心点C１と円弧である第１クラブ軌跡１２４との間の最短距離を算出すれば、第１ボールの中心点C１から第１クラブ軌跡１２２までの垂直距離、即ち第１ボール距離１３２を算出することができる。
【0098】
一方、図９(b)に示すように、第２ボール２１２の中心点C２から第２クラブ軌跡２２４への垂直距離を算出することができるが、これを第２ボール距離２３２とすることにする。
【0099】
第２クラブ軌跡２２４は円弧の形で、第２ボールの中心点C２と円弧である第２クラブ軌跡２２４との間の最短距離を算出すれば、第２ボールの中心点C２から第２クラブ軌跡２２４までの垂直距離、すなわち第２ボール距離２３２を算出することができる。
【0100】
前述した第１ボール距離１３２と第２ボール距離２３２を利用すればインパクト位置を算出することができる。
【0101】
図１０は前述した第１ボール距離１３２と第２ボール距離２３２を利用してゴルフクラブのヘッドフェイス上でインパクト位置を算出することを示した図面だ。
【0102】
【0103】
図１０に示すように、クラブヘッド上の第1基準点１１６を通る第１カメラの光軸をLa１とし、クラブヘッド上の第２基準点２１６を通る第２カメラの光軸をLa２とする。 ここでLa１を第１光軸といい、La２を第２光軸とすることにする。
【0104】
図９を通じて前述したように、第１映像で第１ボールの中心点から第１クラブ軌跡までの垂直距離として第１ボール距離１３２を算出し、第２映像で第２ボールの中心点から第２クラブ軌跡までの垂直距離として第２ボール距離２３２を算出することができる。
【0105】
図１０において、第１ボール距離１３２は第１光軸La１からの距離であり、第２ボール距離２３２は第２光軸La２からの距離である。
【0106】
ここで第１ボール距離の方向は第１クラブ軌跡から第１ボールに向かう方向であり、第２ボール距離の方向は第２クラブ軌跡から第２ボールに向かう方向だ。
【0107】
インパクト位置を算出するための第１位置は、第１光軸La１から第１ボール距離１３２上に位置し、第２位置は第２光軸La２から第２ボール距離２３２上に位置する。
【0108】
図１０に示すように、第１光軸La１から第１ボール距離１３２上の点を連結した線をLp１といい、第２光軸La２から第２ボール距離２３２上の点を連結した線をLp２とする時、第１位置が存在するLp１線と第２位置が存在するLp２線が互いに交差する地点が第１位置と第２位置が互いに出会う「インパクト位置（Pim）」となる。
【0109】
前述したように、第１映像から第１ボールと、第１クラブ軌跡と、それから算出される第１ボール距離を算出し、第２映像から第２ボールと、第２クラブ軌跡と、それから算出される第２ボール距離を算出すれば、図１０に示すような方式で第１ボール距離に該当する第１位置と、第２ボール距離に該当する第２位置が互いに出会うインパクト位置を算出することができる。
【0110】
以上のように本発明によるゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法は、ゴルフスイングによるゴルフクラブの動きとゴルフボールの動きをセンシングするセンシング装置として、互いにステレオ方式で連動されて駆動される二台のカメラを利用してそれぞれのカメラが取得する映像の分析を通じてゴルフスイングによるインパクト時、ゴルフクラブのヘッドフェイスにゴルフボールがインパクトされる位置を正確に算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明によるゴルフスイングに対するセンシング装置及びこれを利用したクラブヘッドのインパクト位置センシング方法は、ゴルフスイング時のゴルフクラブの動きに対する分析を基盤とするゴルフ分析に関する分野や仮想ゴルフシミュレーションシステムに関する分野で利用可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4(a)】
【図4(b)】
【図5(a)】
【図5(b)】
【図6(a)】
【図6(b)】
【図7】
【図8(a)】
【図8(b)】
【図9(a)】
【図9(b)】
【図10】