JPH04347181A - ゴルフ打撃訓練及びシミュレーション方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴルフ打撃訓練及びシ
ミュレーション方式に関し、さらに詳しくはゴルフ打撃
場（練習場）等におけるゴルフボールの三次元空間の飛
行軌道を電気光学的測定により分析し算定して、そのゴ
ルフボールの飛行軌道の映像を即時再現表示する方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のゴルフ打撃場（練習場）は高、低
２種類のティーを具えて、ウッドとアイアン両方の練習
ができるように設計されている。また、練習場の回りを
取り囲む防護ネットは、プレイヤーが打ったボールの長
い飛行軌道をある程度まで観察できるように大きく設計
されている。従って、プレイヤーは、その観察で得た視
覚的評価を次のボ−ルの打ち方に加味して練習を重ねる
ことができる。このため夜間の訓練は長距離にわたって
ボールを観察するための充分な照明が要求される。一般
には、プレイヤー達は、自らの打撃結果を分析したり、
理想的な打撃結果又は前の自分の打撃結果と比較したり
する何らの手段もなしに、今の打撃結果を単に主観的に
評価する。

【０００３】これを避けて、客観的な評価を得る手段と
してはゴルフ・シミュレーション方式がある。現存する
ゴルフ・シミュレーション方式は、通常２つに分類され
る。第１の方式、例えばソニーの「バーディーラッシュ
システム」では、ゴルフボールが電気機械式測定機構を
有する装置に融通自在に結合され、この装置によりシス
テムはボールに対する初期インパクト、初期射出角度、
および打撃のスピン変数を測定する。この測定によって
シミュレーションされたボールの飛行軌道は様々なゴル
フコースの映像と共にビデオスクリーン上に表示される
。また、第２の方式、例えば「パーＴゴルフシステム」
では、電気光学的装置が設けられ、ティーから数メート
ル離れた大型合成スクリーンに向かって実際に打たれる
ゴルフボールの初速度ベクトルを測定する。スライスや
フックに係わるスピン変数はスクリーンからのボールの
戻り角度によって、おおよその算定がなされる。これに
よりシミュレーションされた飛行軌道は、同じスクリー
ン上に投影されたゴルフコースの映像に重ね合わせられ
て同様に光学的に投影される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のシミ
ュレーション方式は、いずれの場合も、プレイヤーがボ
ールの実際の飛行軌道を完全に観察できるものではない
ために、打撃の結果を実感として主観的に評価する方法
がないという問題があった。加うるに、これらの方式に
は、いずれもボールの飛行を変化させる又は限定する風
という自然要件が加味されていないために、プレイヤー
がそのような自然要件と競うことができず、そのため実
際の打撃練習としては不満が残るという問題があった。

【０００５】また、ボールの実際の飛行軌道を観察でき
る打ち放しの打撃練習場の場合でも、夜間の照明が充分
でなく遠くのボールが見づらい場合、混み入った背景の
ためにボールが識別しづらい場合、防護網の設置サイズ
が充分でなくボールの飛行が途中で阻害される場合等で
は、ボールを最後まで観察できないという問題があった
。特にこの場合は、通常、飛行軌道の後半に発現するス
ライスやフックを充分観測することができず、従ってそ
の修正もできないという問題があった。

【０００６】本発明の課題は、ゴルフボールの三次元空
間の飛行軌道を電気光学的測定により分析し算定してそ
のゴルフボールの飛行軌道の映像を即時再現表示するよ
うにし、これにより実際のゴルフボールの飛行軌道をそ
の終着点まで観察できるゴルフ打撃訓練及びシミュレー
ション方式を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ティー上から打撃されて飛行するゴルフボールを電気光
学的に観測してその観測結果と前記ティー位置とから前
記打撃されて飛行するゴルフボールの初速度ベクトルを
決定する初速度ベクトル決定手段と、該初速度ベクトル
決定手段により決定された前記ゴルフボールの初速度ベ
クトルに基づいて定まる観測方向に観測可能な状態で飛
行する前記ゴルフボールの軌道を電気光学的に追跡して
前記ゴルフボールの飛行軌道を決定する変数を算出をす
る第１の変数算出手段と、該第１の変数算出手段により
算出された変数に基づいて決定された前記ゴルフボール
の飛行軌道をメモリ上に記憶させその記憶させた前記ゴ
ルフボールの飛行軌道の影像をディスプレイ上に即時再
生させる映像再生手段と、を有することを特徴とする。 上記初速度ベクトル決定手段は、例えば短時間露出ＴＶ
カメラ等からなる頭上撮像ユニット、上記頭上撮像ユニ
ットに同期する例えばマイクロプロセッサ等からなる処
理・制御ユニット等からなる。また第１の変数算出手段
は、例えば高解像度ＣＣＤ−ＴＶカメラ等で構成される
地面撮像ユニット等からなる。さらにまた、映像再生手
段は、例えばフレームグラッバーメモリユニット、ディ
スプレイモニタユニット等からなる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の手段に加えて、前記打撃されて飛行するゴルフボー
ルの飛行軌道の範囲、風力要素、横スピン（スライス／
フック）要素、揚力要素、および抑止力要素からなるゴ
ルフボールの飛行軌道変数を算出する第２の変数算出手
段をさらに有し、その算出された変数を用いて前記打撃
されたゴルフボールの飛行軌道をシミュレーションしそ
のシミュレーションされたゴルフボールの飛行軌道の影
像を実際の又は描画によるゴルフコースの映像の上に重
畳する影像重畳手段を具備することを特徴とする。上記
第２の変数算出手段は、例えばマイクロプロセッサ等か
らなり、また、影像重畳手段は、例えば、光デスク等か
らなるゴルフコースデータベースユニット、ＣＲＴ（Ｃ
ａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ　ｔｕｂｅ　ｄｉｓｐｌａｙ；　
陰極線管表示装置）等からなるディスプレイモニタユニ
ット等で構成される。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明の手段に加えて、前記初速度ベクトル決定手段
が、前記ティー内に電気光学的に配設されゴルフボール
のティー離脱を検出するボール離脱検出手段と、前記テ
ィーの上方に配設され前記ティー離脱検出手段により検
出されたゴルフボールのティー離脱に相関して前記ティ
ーを離脱して飛行するゴルフボールの所定時間軸内にお
ける三次元位置を検出するボール位置検出手段とを有し
て、前記ボール離脱検出手段により検出された前記ボー
ルの離脱ティー位置及び離脱時間と、前記ボール位置検
出手段により検出された前記ボールの所定時間軸内にお
ける三次元位置とから前記打撃されて飛行するボールの
速さ及び射出角度からなる初速度ベクトルを決定するこ
とを特徴とする。上記ボール離脱検出手段は、例えば光
源、光センサ、トリガー回路等からなるトリガーユニッ
トで構成され、また、ボール位置検出手段はそのトリガ
ーユニットと同期する例えば２つのＣＣＤ線走査カメラ
等から成る頭上撮像ユニットで構成される。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１、２又は
３記載の発明の手段に加えて、遠距離の照明不良、背景
との識別不良、防護網による飛行阻害等のために前記第
１の変数算出手段による変数の算出が不能となった前記
打撃されたゴルフボールの飛行軌道を前記第２の変数算
出手段により算出された変数に基づいて前記算出不能と
なったゴルフボールの飛行軌道を外挿する飛行軌道外挿
手段を有することを特徴とする。上記飛行軌道外挿手段
は、例えば外挿演算アルゴリズムを内蔵するマイクロプ
ロセッサ等からなる。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、ティー上から打
撃されて飛行するゴルフボールが電気光学的に観測され
、その観測結果とティー位置とから飛行するゴルフボー
ルの初速度ベクトルが決定される。そしてその初速度ベ
クトルに基づいて飛行するゴルフボールの軌道が電気光
学的に追跡されゴルフボールの飛行軌道を決定する変数
が算出される。この変数に基づいて決定されたゴルフボ
ールの飛行軌道がメモリ上に記憶され、その記憶された
飛行軌道の影像がディスプレイ上に即時再生される。 これにより、打撃結果が客観的に評価できるようになる
。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、上記の作用
に加えて、打撃されて飛行するゴルフボールの飛行軌道
の範囲、風力要素、横スピン（スライス／フック）要素
、揚力要素、および抑止力要素からなるゴルフボールの
飛行軌道変数が算出され、その算出された変数を用いた
ボールの飛行軌道シミュレーションがなされ、さらにそ
のシミュレーションが実際の又は描画によるゴルフコー
スの映像の上に重ね合わせられてディスプレイ等に表示
される。これにより、自然要因も含めた条件の中で実際
にボールが飛行する軌道がシミュレーションでき、また
、現実のゴルフコースでプレイするようにボールを打ち
ながらゴルフコースプレイゲームを楽しむことができる
。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２に係わる発明の初速度ベクトル決定手段により、ゴ
ルフボールのティー離脱が検出され、さらにそのゴルフ
ボールのティー離脱に相関して、飛行するゴルフボール
の所定時間軸内における三次元位置が検出され、そして
検出されたボールの離脱ティー位置及び離脱時間と、検
出されたボールの所定時間軸内における三次元位置とか
らボールの速さ及び射出角度からなる初速度ベクトルが
決定される。これにより、正確な初速度ベクトルが得ら
れ、初期のボール飛行方向を算定することができる。

【００１４】請求項４記載の発明によれば、請求項１、
２又は３に係わる発明の作用に加えて、遠距離の照明不
良、背景との識別不良、防護網による飛行阻害等のため
に第１の変数算出手段による変数の算出が不能となった
ゴルフボールの飛行軌道が第２の変数算出手段によって
算出された変数に基づいて外挿される。これにより、観
測不能となったボールの軌道がディスプレイ等に再現で
きる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を用いて詳
細に説明する。図１は、本発明の実施例に係わる主要構
成ユニットの説明図である。同図において、電気光学式
装置１０は、後述するトリガーユニット１１、頭上撮像
ユニット１２及び地面撮像ユニット１３からなっており
、打たれたゴルフボールの実際の飛行軌道の測定を行う
。制御・表示装置１４は、これも詳しくは後述するフレ
ーム・グラッバーメモリユニット１５、処理及び制御ユ
ニット１６、ウインドーメモリユニット１７及びディス
プレイモニタユニット１８からなっており、上述の測定
されたゴルフボールの飛行軌道をカラーディスプレイモ
ニタ上に再生表示する。頭上照明ユニット１９は、ボー
ルの飛行初期段階の動きを測定するための電気光学的コ
ントラストを高めるために設けられる。風センサーユニ
ット２０は、ボールの飛行軌道の計算アルゴリズムに、
風力要素を取り入れるために設けられる。コンピュータ
／プリンターユニット２１は、個人用にプレイヤーの点
数表や過去データの蓄積、統計的分析、及び印刷等を行
うのために、必要に応じて追加的に設けられる。ゴルフ
コースイメージデータベースユニット２２は、ウッドや
アイアンを用いてプレイする完全なゴルフコースゲーム
をシミュレーションするものであり、これも必要に応じ
て追加的に設けられる。

【００１６】図２〜図４に、上述した電気光学式装置１
０を形成する３つのユニット１１、１２、１３を示して
、詳細に説明する。図２（ａ）、（ｂ）　に示すトリガ
ーユニット１１は、同様な構成の主、副２つのユニット
からなり、それぞれ、分離して配設された２個のゴム製
ティー１１−１、１１−１′の下部に収まるよう設計・
配設される。それらは、それぞれ小型化された例えば光
ダイオード又はレーザダイオード等からなる光源１１−
２、１１−２′、反射光検出器１１−３、１１−３′、
および、光量変化検出回路１１−４、１１−４′からな
る。 図２（ａ）　に示される第１のゴム製ティー１１−１は
、近代的ゴルフ打撃場（練習場）で一般的に用いられて
いる自動ボール供給器に取り付けられて利用されている
ものと、原理においては同様である。図２（ｂ）　に示
される第２のゴム製ティー１１−１′は、ボールが直接
地面（合成芝マット）に置かれるアイアンストロークの
ために設けられている。そして、そのとき使用中の適宜
のティー１１−２（又は１１−２′）に対応する自動検
出回路１１−４（又は１１−４′）とその後述する検出
論理によって、ティー上のボールの白い反射光が検出、
走査される。ボールの飛行軌道の初動は、ボールがティ
ーを離れる際の反射光検出信号の立下がりによってトリ
ガー信号が出力されることにより通知される。

【００１７】図３に示す頭上撮像ユニット１２は、２台
のＣＣＤ線走査カメラ３−ａ、または、２台のＣＣＤ−
ＴＶ短時間露出カメラ３−ｂのいずれかにより構成され
る。両設計は二者択一的に選択されるが、いずれの場合
もカメラの視野は、安定した三角測量計算を提供するよ
うに、また、その視野内にゴルフクラブのスイングによ
るクラブが、あるいは、隣のボール打撃レーンからのボ
ールが侵入することを避けるように、幾何学的に設計さ
れる。２台のＣＣＤ線走査カメラ３−ａの場合は、カメ
ラは、ボールの初期射出角度に対応する完全な範囲、す
なわち、飛行するボールが必ず通過する平面を網羅する
単一の三次元内平面をイメージするように設置される。 ２台のＣＣＤ−ＴＶ短時間露出カメラ３−ｂの場合は、
カメラは与えられた三次元空間を互いにカバーするよう
に設置される。その空間では、必ずボールは少なくとも
単一映像フレーム（「フレーム」は表示一画面を表す）
に対応する短時間露出内に、２台のカメラにより同時に
観測されることができる。これにより、トリガーユニッ
ト１１から出力されたトリガー信号と、頭上撮像ユニッ
ト１２の２台のカメラによる飛行するボールに対するそ
れぞれの観測角度により三角測量が行われる。この１回
の三角測量は飛行するボールの初速度ベクトルを決定す
るためには原理的に充分である。さらにまた、もし２組
のＣＣＤ線走査カメラ３−ａを用いて、ある適度な距離
をおいて２つの連続する三角測量法による測定が行なわ
れるようにこの装置が利用されるなら、トリガーユニッ
ト１１は必要がなくなり取り除かれることが可能である
。同様にして、例えば、頭上撮像ユニット１２が２台の
ＣＣＤ−ＴＶカメラで設計されている場合に、もしボー
ルが少なくとも連続露出で２回三角測量されるなら、同
様にトリガーユニット１１は取り除かれることが可能で
ある。

【００１８】図４は、図１に示したの地面撮像ユニット
１３の機能を説明する図である。地面撮像ユニット１３
は、ＣＣＤ−ＴＶ高解像度・可変露出カメラで構成され
、ティーポイントの下部に直接配置され、かつ、ボール
の飛行軌道の望むべき方向と一線に並んで配置される。 このＣＣＤ−ＴＶカメラによる地面撮像ユニット１３の
視野は、カメラ窓４−１を通じて、ボールの想定可能な
初期射出角度の完全な範囲（水平より上方に凡そ７０度
の範囲）および、スライス／フックの観測角の充分な方
位範囲（望むべきセンター方向に対して方位凡そ±２０
度）をカバーするように設計される。

【００１９】このＣＣＤ−ＴＶカメラの解像度は、最大
範囲の視野でボールの高確率方向を示し得るような、す
なわち、最高の可能解像度と最大の可能視野を可能なら
しめるようなものでなければならない。最高解像度は、
最大限の飛行軌道範囲（水平から１０〜２０度の間の低
上昇の観測角）で、有効でなければならない。地面撮像
ユニット１３は、異なる解像度を有し、部分的に重なり
合う視野を持った数個のＣＣＤ−ＴＶカメラに分割して
設置するようにしてもよい。

【００２０】図１の頭上撮像ユニット１２及び地面撮像
ユニット１３は、ユニット１５〜１８からなる制御・表
示装置１４に対して、ＣＣＤ線走査信号、或いは、基準
的な映像信号を生成する。頭上撮像ユニット１２が２台
のＣＣＤ線走査カメラの場合では、フレーム・グラッバ
ーメモリユニット１５は、２つのアナログ／ディジタル
・コンバータ、マルチライン・ディジタルＲＡＭ、及び
リアルタイムのフレーム区別をサポートすることができ
るマルチイメージ・フレーム・グラッバーから構成され
る（グラッバーは、入出力映像同期回路を備え、高速で
動作するデジタル・イメージ・ＲＡＭの一種）。また、
頭上撮像ユニット１２を２台のＣＣＤ−ＴＶカメラで構
成する場合には、同時入力の２つの映像のリアルタイム
のフレーム区別をサポートできる二重入力・多映像フレ
ーム・グラッバーを備えるようにする。処理及び制御ユ
ニット１６は、目的物検出とその追跡アルゴリズムを実
行し、追跡処理中のボールの飛行軌道変数を算定する高
速で、ソフトウエア駆動の、ディジタル信号及び像影の
処理ユニットである。ウインドメモリユニット１７は、
随意になされる即時再生のための、選定された順に一連
の映像ウインドーを蓄積するディジタルＲＡＭからなる
。この選定される映像ウインドーは、各フレームにおい
てボールの映像信号を中心とする例えば３２×３２ビッ
ト（画素）のデータの集団であり、上記ディジタルＲＡ
Ｍの記憶容量を、例えば、５１２×５１２ビットとすれ
ば、１６個の映像ウインドーを記憶出来ることになる。 ディスプレイモニタユニット１８はカラー表示モニタ装
置からなり、それは、図４に示されるように、プレイヤ
ーが、即時再生表示、ゴルフゲームシミュレーション、
或いは打撃フォームの結果を容易に観測できるように、
傾いてプレイヤーに向き合い、地面より僅かに下に植え
込まれるように設置される。図１の頭上照明ユニット１
９は、図４に示されるように、頭上撮像ユニット１２の
凡そ近くに配置される。この頭上照明ユニット１９は、
飛行するボールの対照をより一段とはっきりさせるため
のものであり、これで頭上撮像ユニット１２の短時間露
出動作を可能ならしめる。図１の風センサーユニット２
０は、ゴルフ練習場にある全ての対応する練習レーンの
ために、正確な風力測定値（速度と方角）を出力する。 これにより、ボールの飛行軌道算定アルゴリズムに算入
されるに必要な風力要素が生成される。図１のゴルフコ
ースデータベースユニット２２は、実際の又は描かれた
ゴルフコース映像イメージを蓄積している高速アクセス
のコースイメージデータベース（例えばビデオデスク）
及び表示処理ユニットからなり、このコースイメージの
上に、システムにより算定され再構築されたボールの飛
行軌道を重ねて表示してシミュレーションすることがで
きる。

【００２１】図５に、上述した本実施例による全体処理
のフローチャートを示す。この処理は、トリガーユニッ
ト１１によって出力されるトリガー信号により開始され
る。このトリガー信号は、打たれたボールの射出時間お
よびその時の使用ティーポイント（ウッドやロングアイ
アンのドライブショットのための高いティー、または、
ショートアイアンのストロークショットのための地面の
高さのティー）を表している。同図ステップＳ５１では
、頭上撮像ユニット１２が、少なくとも１つの時間軸に
おいて、飛行するボールを自動的に検出し三角測量する
。そこで、処理及び制御ユニット１６により、詳しくは
図６で後述するトリガー信号の発生と三角測量とが相関
してなされているか否かが判別される。そして発生が相
関していれば、ステップＳ５２において、トリガー信号
の示す時間データ及びティーポイント位置データと三角
測量結果とに基づいて初速度ベクトルを計算する。続い
てステップＳ５３で、地面撮像ユニット１３を始動させ
、そして、初速度ベクトルの計算結果からボールが現れ
ると期待される（初期飛行軌道はライナー性であると見
做される）像影位置を中心とした地面撮像ユニット１３
のＣＣＤ−ＴＶカメラ映像内に小映像窓（例えば縦横そ
れぞれ３２画素で現わされる画像範囲）を選定し、ここ
に飛び去って行くボールの影像を捕らえる。続いてステ
ップＳ５４で、飛行ボールの初速度ベクトルと、地面撮
像ユニット１３のＣＣＤ−ＴＶカメラによって捕捉され
たボールの影像位置データによって飛行軌道追跡処理が
開始される。ここでは、検出アルゴリズムは地面撮像ユ
ニット１３から連続して入力される映像イメージデータ
に適用される。この入力される一フレーム毎の映像イメ
ージデータは、初期に入力された映像フレームと対比さ
れ、これにより、飛行軌道の持続期間を通じてボール位
置の変化の検出が可能となる。この追跡処理は、飛行軌
道範囲、スライス／フックの程度等を見付け出すための
風力要素の測定、及び、例えば状態空間法に基づいて導
かれる非定常時系列にたいする最適フルタであるカルマ
ン（Ｋａｌｍａｎ）フィルタのような変数算定アルゴリ
ズムに基づく模型を採用して行う。この処理は、ステッ
プＳ５５で、連続する映像フレーム内にボールの影像位
置を与え、またその影像位置によって、関係する映像窓
が選定され、その選定された映像窓が図１のウインドウ
メモリユニット１７に蓄積される。次にステップＳ５６
では、ボールの飛行が終了したか否かが判別される。こ
の飛行軌道が終りとなることは、実際の、または後述す
る外挿されたボールの仰角が水平面の下に落ちることに
より定義される。そして、ボールの飛行終了となった場
合は、ステップＳ５７で、即時再生、シミュレーション
、または任意の打撃フォームの表示を開始する。

【００２２】上記ステップ５１で、三角測量の開始合図
となるトリガー信号がないか、またはトリガー信号があ
ってもボールが頭上撮像ユニット１２によって検出され
ない場合、すなわち、トリガー信号と三角測量との相関
がない場合は、処理はステップＳ５８に進む。ステップ
Ｓ５８では、前回メモリにストアされた飛行軌道データ
があるか否かが判別される。データがあれば、すなわち
前回打たれたボールがあれば、直ちに上記ステップＳ５
７の処理に進む。これにより、シミュレーションや飛行
軌道の表示等は、新しいトリガー信号が発生されて初速
度ベクトルが計算されるまで、繰り返されることができ
る。また、上記ステップＳ５８で、前回メモリにストア
された飛行軌道データがなければ、最初のボールのスト
ロークがまだ行われていないのであり、この場合は、ス
テップＳ５１に戻って、トリガー信号の検出を行う。

【００２３】なお、本実施例におけるボール供給機構は
、今日使用されている近代的ゴルフ練習場システム、例
えばボールをゴム製ティーの上に自動的に送り出し、そ
して、そのボールの乗ったゴム製ティーを地面（合成芝
マット）の穴を通して所定位置まで持ち上げるようなボ
ール供給機構と同様なものでよい。そして、その自動ボ
ール供給器のボールの供給は、ゴム製ティーの下部に設
置される光源と検出器からなる電気光学式機構を用いて
、ティーを離れるボールからの反射光の変化を走査して
ボールの飛行を検出することによって行われる。尚また
、ボール供給装置機構は、ボールがティー上に実際に置
かれた場合を明瞭に定義できる１つのボール定着位置を
持たねばならない。このことは、ボールの反射光検出回
路をして反射光レベル（平均と変動）の計算を可能なら
しめ、そして適切な検出閾値の選択を可能ならしめる。

【００２４】また、本実施例の方法において、トリガー
ユニット１１は、原理的には現存する電気光学式検出機
構と同様であるが、本実施例の場合は特に、検出回路は
より高感度であり且つ検出時間と正確に対応して信号出
力するよう設定される。これにより、正確な初速度ベク
トル計算を可能ならしめる。

【００２５】ところで、ボールは通常３つの異なる状態
でティーを離れる可能性がある。すなわち、第１の場合
として、ボールがティーポイントから直接打たれた場合
、第２の場合として、プレイヤーがボールを高いティー
から取り除き、それを、アイアンショットのために低い
ティーに置き変える場合、あるいはその逆の場合、また
は、第３の場合として、ボールがたまたまティーから外
れて落ちる場合である。第１の場合、図２（ａ）　に示
す如く、トリガー信号は、検出信号が検出閾値より下に
変わる信号立下がりで発生される。それ故このトリガー
信号は、適度な時間内における頭上撮像ユニット１２の
ボール検出と三角測量による測定とに相関される。トリ
ガー信号と三角測量による測定との相関は共に初速度ベ
クトルの計算を可能ならしめる。上記第２の場合、ボー
ルは一方のティーから他方のティー上に置き変えられる
ので、上述のような相関は適度な時間内では起きない。 それ故、初めにボールが取り除かれたときの一方のティ
ーからトリガー信号は結果として無視され、次からは他
方のティーに対応するトリガーユニットが、ボールの反
射光を走査する。そして、例えば低い方のティーポイン
トからボールが打たれると、トリガー信号は低いティー
に対応しているトリガーユニットから発生され、そして
、それが頭上撮像ユニット１２と相関して、初速度ベク
トル計算を可能ならしめる。この２つの測定の間の相関
は、上記第３の場合の決定にも同様に適用される。すな
わち、発生したトリガー信号は、関連すべきいずれの三
角測量測定とも相関が生じないために無視される。

【００２６】図６は、上述したトリガーユニット１１の
トリガー検出処理の流れ（図５のステップＳ５１の判別
処理）を詳細に説明するフローチャートである。高いテ
ィーに対するステップＳ６１〜Ｓ６３の処理と、低いテ
ィーに対するステップＳ６１′〜Ｓ６３′の処理は、タ
イムシェアリングにより同時平行的に実行される。先ず
高いティーに対する処理を説明する。同図ステップＳ６
１では、ボールが高いティーの上に置かれているか否か
が判別される。これは、ボールがなければ反射による検
出器への入光がなく、出力信号は“Ｌ”レベルである（
図２（ａ）　参照）。この場合はステップＳ６１の判別
処理（反射光検出処理）が繰り返される。反射光が検出
されれば、ボールがティーの上に置かれたのであり、こ
の場合はステップＳ６２に進み、このときの検出レベル
と、ボールがなかったときの検出レベルとにより、検出
閾値を算出し、設定する。この閾値は例えばボールがテ
ィーの上に置かれたときと、ボールがなかったときとの
検出レベルの中間値とすることが考えられる。続いて、
ステップＳ６３では、トリガーユニット１１からトリガ
ー信号が出力されたか否かが判別される。すなわち上記
設定された閾値に基づいて反射光の検出レベルがその閾
値以下となった時その立下がりを検出してトリガーユニ
ット１１によるトリガー信号が出力されるものであり、
そのトリガー信号の有無が判別される。トリガー信号が
なければステップＳ６２、Ｓ６３が繰り返され、トリガ
ー信号があればステップＳ６４に進む。低いティーに対
するステップＳ６１′〜Ｓ６３′の処理は、上述ステッ
プＳ６１〜Ｓ６３と全く同様である。ステップＳ６４で
は、トリガー信号検出の通知がステップＳ６３、Ｓ６３
′のいずれから来たものであるかが検知され、この情報
と頭上撮像ユニット１２による飛行ボールの位置情報と
により三角測量に基づく測定がなされる。続いて、ステ
ップＳ６４で、上記三角測量測定が所定時間内になされ
たか、すなわちトリガー信号と相関しているか否かが判
別される。相関があれば、ステップＳ６６で初速度ベク
トルの算出が行われる。このステップＳ６６の初速度ベ
クトルの算出処理は、図５に示す全体フローチャートの
ステップＳ５２の初速度ベクトル算出処理と全く同様の
ものである。また、上記ステップＳ６５で、相関がなけ
れば、直ちにステップＳ６１及びＳ６１′の判別処理に
戻る。

【００２７】既に述べた如く、頭上撮像ユニット１２よ
る２組の三角測量測定が達成され得る場合、この頭上撮
像ユニット１２のみで、独立に初速度ベクトルと射出時
間とを見出すことができるので、そのときは、トリガー
ユニット１１は、システムの作動のためには必要がない
。同じように、頭上撮像ユニット１２には１台のＣＣＤ
−ＴＶカメラのみとし、そして地面撮像ユニットにもＣ
ＣＤ−ＴＶカメラを具えて、初速度ベクトル算出のため
の三角測量測定を行うようにしてもよい。

【００２８】図７、図８は、上記頭上撮像ユニット１２
による三角測量の処理を説明するフローチャートである
。既述の如く、頭上撮像ユニット１２は、２台のＣＣＤ
線走査カメラか、または、２台のＣＣＤ−ＴＶカメラの
いずれかを用いて飛行するボールの三次元位置を三角測
量する。

【００２９】図７は、２台のＣＣＤ線走査カメラによる
場合の処理を示す。処理手順は、ステップＳ７８のトリ
ガーユニット１１により発生されるトリガー信号で始ま
る。この処理も２台のＣＣＤ線走査カメラのうちの１台
、すなわち１号機によるステップＳ７１〜Ｓ７４の処理
と、他の１台、すなわち２号機によるステップＳ７１′
〜Ｓ７４′の処理は同時平行的に進行する。まづ、ステ
ップＳ７１、Ｓ７１′において、２台の線走査カメラは
、それぞれ線走査映像信号Ｓ（ｎ、　ｔ）（ｎは画素指
数を表し、ｔは時間指数を表す）を発生する。続いてス
テップＳ７２、Ｓ７２′で、その信号は、ディジタル化
され、時々刻々とメモリに格納され、フレームグラッバ
ーユニット１５によって時間差分される（Ｄ（ｎ　、　
ｔ））。この時間差分処理は、ＣＣＤ応答および非定常
的な観測視野に充分に対応できるものであり、相関しな
いシステムノイズ（システム内で発生する雑音信号）に
比例して飛行ボールの反射光信号を効率よく増大させる
。次にステップＳ７３、Ｓ７３′では、最適ゲインが決
定された検出フィルタＦ（ｎ）が求められる。続いて、
ステップＳ７４、Ｓ７４′で、この検出フィルタＦ（ｎ
）が、下記に示すように差分された線走査信号Ｄ（ｎ　
、　ｔ）に用いられ、この線走査信号Ｄ（ｎ　、　ｔ）
は観測されたボールの映像信号をノイズに対抗して極大
にする。線走査データの変動Ｖａｒ　は、計算により算
出され、閾値Ｔｈｒ　は、濾過された出力Ｉ（ｎ　、　
ｔ）に使用される。すなわち、Ｓ（ｎ　、　ｔ）＝時間
ｔにおける画素ｎの線走査サンプルＤ（ｎ　、　ｔ）＝
Ｓ（ｎ　、　ｔ）−Ｓ（ｎ　、　ｔ−ｄｔ）；ｄｔ＝線
サンプリング増分 Ｉ（ｎ　、　ｔ）＝Ｆ（ｎ）　ＣＯＮＶ　Ｄ（ｎ　、　
ｔ）　；ＣＯＮＶは回旋を、Ｆ（ｎ）は重み「２ｉ＋１
」の空間フィルタを表し｛ｆ（−ｉ），．．．，ｆ（０
），．．．，ｆ（＋ｉ）｝である Ｖａｒ　＝Ｅ　｛Ｉ（ｎ　、　ｔ）　Ｉ（ｎ、　ｔ）｝
−Ｅ｛Ｉ（ｎ　、　ｔ）｝　Ｅ｛Ｉ（ｎ　、　ｔ）｝；
　ここでＥ｛｝は統計学上の期待値を表す　　Ｔｈｒ　
＝ｋ　　　Ｖａｒ；ｋ　は警告メッセージ・レートもし
　　Ｉ（ｎ　、　ｔ）＞Ｔｈｓ　なら　　Ｉ（ｎ　、　
ｔ）はボールの候補画素である。

【００３０】なお、空間フィルタはカメラの倍率に依存
する。すなわち、ボールの観測サイズは、ボールの大き
さ、ボールとカメラとの距離、及びカメラの焦点距離に
依存する。ボールのサイズが大きいときはフィルタも大
きく、ボールのサイズが小さいときはフィルタも小さく
なる。上記検出フィルタ（空間フィルタ）の重みは、ボ
ール画像信号に対するフィルタの応答が最大となるよう
に、一方ではシステム雑音に対する応答を最小とするよ
う設計される。線走査カメラのための最適フィルタサイ
ズは、飛行移動するボールの前端部あるいは後端部を観
測中であるか、るいはまた、ボールの真ん中（最も幅広
）の部分を観測中であるかどうかによって、リアルタイ
ムで変更されねばならない。

【００３１】また、警告メッセージ・レートは「単位時
間当たりの間違い検出の程度」を表わすレートであり、
これを表すための定数は、検出フィルタ出力に対する閾
値に適用される。

【００３２】このようにして、画素信号が、映像イメー
ジ内で与えられた位置で閾値を越えると、検出フラグが
特定個所に指定される。これにより、２台のカメラに対
応する観測空間および観測時間に十分に相関しており、
かつ、ティートリガユニットのトリガ発信から所定時間
内に相関しているものがボール候補画素信号として選択
される。

【００３３】検出フィルタによる閾値を越える画素信号
は、小映像窓（映像ウインドー）内に表されるボールの
候補画素信号である。連続する映像イメージ内のカルマ
ン算定処理によって計算され予示された位置に沿って移
動しないボールの候補画素信号は廃棄される。上記予示
されるボール位置は、運動変数が更新されることにより
時々刻々と更新される。

【００３４】上述のようにして、両方のカメラで飛行ボ
ールが検出されると、ステップＳ７５に進み、三角測量
に基づく計算が実行される。続いてステップＳ７６で、
２台のカメラによる三角測量に基づく双方の計算結果を
、例えば２台のカメラの可視範囲の違いを幾何的に補償
し両領域の相関性を計算品質基準として、その相関が所
定値以上であれば、ステップＳ７７に進み、そのトリガ
ー信号の示す射出時間及びストロークに使用されたティ
ー位置と上記測量結果との相関により初速度ベクトルを
算出する。上記ステップＳ７６で所定値以下であれば、
次のトリガー信号の発生を待機する。

【００３５】このようにして算出された初速度ベクトル
により、地面撮像ユニット１３のカメラ視野内に設定さ
れる映像窓が指定され、そして、ボールの飛行軌道追跡
処理が開始される。

【００３６】図８は、頭上撮像ユニット１２が２台のＣ
ＣＤ−ＴＶカメラで構成された場合の三角測量処理のフ
ローチャートである。この処理も、ステップＳ８９のト
リガーユニット１１により発生されるトリガー信号で開
始される。同図ステップＳ８１、Ｓ８１′において、短
時間露出ＣＣＤ−ＴＶカメラ映像信号は、同期に且つ連
続してディジタル化され、それら夫々の像影は同時に且
つ即時に図１のフレーム・グラッバーメモリユニット１
５に格納される。次のステップＳ８２、Ｓ８２′では、
そのディジタル化されて格納された信号が、前に格納さ
れたその信号に対応する影像に関して時間差分される。 そして、映像フレームは、それぞれ互いに組となる２つ
の映像野（例えば、標準のインターレース（飛び越し走
査）を行うＣＣＤ−ＴＶカメラの場合、１フレームは２
対１インターレース（１走査線置きの飛び越し走査）の
映像野２個から構成される）に分けられる。

【００３７】続いてステップＳ８３、Ｓ８３′において
、像影のリアルタイムの変化量差分計算が、各ＣＣＤ−
ＴＶカメラの視野について計算され、これに基づいて、
検出閾値が決定され、像影に対して応用される。また、
検出フィルタ（空間フィルタ）は、差分像影に対して、
検出動作を最適化するための閾化、及び警告メッセージ
レートの極小化に先んじて応用されてもよい。

【００３８】次にステップＳ８４、Ｓ８４′では、閾値
を越えた像影点（画素）は目的画素（ボールを表す画素
）として分類され、さらにそれらの目的画素は最も近接
するもの同士が一集団とされる。そして幾何学的中心が
算出される。続いてステップＳ８５、Ｓ８５′で、見込
まれるボール像影の大きさに最も適合する集団が選ばれ
る。ステップＳ８６において、その集団の上記算出され
た幾何学的中心が、２台のカメラからの２つの幾何学的
ボールの中心として与えられ、これから三次元のボール
位置が三角測量計算によって決定される。続くステップ
Ｓ８７、Ｓ８８は、図７に示したＳ７６、Ｓ７７と同一
処理である。

【００３９】上述同様の処理手順が各カメラの２番目の
映像視野に応用され、これから、２番目の露出時間にお
ける、ボールの三次元位置を決定する。２つの三次元ボ
ール位置は、初期飛行軌道がライナー性である（曲線で
はなく直線軌道である）と見做されることから、初速度
ベクトルと射出初期の時間を計算することに用いられる
。もし、１つの三角測量が実行されるだけであるなら、
そのときは、結果はトリガー信号に相関していなければ
ならず、そして、適度な相関において、両結果は完全な
初速度ベクトルの発見に利用される。初速度ベクトルが
与えられると、飛行軌道追跡処理が開始され、そこでは
、ボール捕捉用の小映像窓が飛行するボールが検出され
るべき地面撮像ユニット１３のカメラ視野の中に選定さ
れる。

【００４０】図９は、地面撮像ユニット１３による飛行
軌道追跡処理のフローチャートである。この処理は、初
速度ベクトルが与えられることにより開始される。まず
ステップＳ９１で、次に続く映像フレーム内に飛行ボー
ルが現れることが期待される小映像窓が、与えられた初
速度ベクトルに基づいて選定される。

【００４１】既に述べたように、カルマン・フィルタは
、地面撮像ユニット１３の更新される映像イメージ内の
來るべきボール位置を予示する。その後続する映像イメ
ージに予示されたイメージ座標上に中心を置かれた小映
像窓が、移動ボール検出のために用いられる。これは、
以降のボール検出のための処理時間及び計算の複雑さを
低減させんがために、また、正しいボールの検出可能性
を高めんがために、そして、ゴルフ練習場内の他のボー
ルに対する間違った検出を避けんがために行われる。

【００４２】ステップＳ９２では、フレーム・グラッバ
ー像影メモリユニット１５により、関連する映像フレー
ムがディジタル化される。次のステップＳ９３で上記選
定された小映像窓内に飛行ボールが検出されると、続く
ステップＳ９４で、その飛行ボールが検出された小映像
窓をウインドメモリユニット１７のメモリに格納する。

【００４３】なお、もし地面撮像ユニット１３が、解像
の増大のために２台以上のＣＣＤ−ＴＶカメラを備えて
いれば、視野内に確定されたボール位置によって、影像
ディジタル処理に適切なカメラが選択される。同様に、
頭上撮像ユニットによるボール検出を行う場合、ボール
映像信号の拡大に対応する二次元最適検出フィルタは、
ボールを捕捉するために算出された小映像窓と対応する
映像フレームのディジタル化に応用される。

【００４４】この初期映像フレームは完全な飛行軌道処
理のために像影メモリ内に止どまり、次に続く全ての映
像イメージを差分するための関連する一像影として用い
られる。

【００４５】すなわち、ステップＳ９５においては、次
に続く差分イメージは適切にサイズ化され最適化された
検出フィルタによって濾過され、ボール候補画素を抽出
するために閾化される。最適検出フィルタの大きさは、
ボールの距離が増大するため、次ぎに続く映像フレーム
内で減少する。また、飛行軌道の増進を示すものとして
、雑音比率に対するボール映像信号の減少がある。これ
は、ボールが最早検出できない点まで飛行する間中減少
する。地面撮像ユニット１３のカメラにより観測される
ボールの方位と仰角は、ウインドメモリユニット１７に
格納される小映像窓の選定のために用いられ、また、ボ
ールの追跡及び飛行軌道変数算出アルゴリズム（例えば
カルマン・フィルタ）に用いられる。映像窓の大きさは
、検出確実性の程度および追跡過程の測定信頼性に応じ
て更新される。地面撮像カメラから各映像フレーム内の
ボールに対して算出される観測角度は、ステップＳ９７
の風速測定による詳しくは後述する風速データを加味し
てその都度計算され、または、外挿されて更新される。 そして、ステップＳ９６において、観測されるボールの
仰角が与えられた閾値、例えば水平（仰角０度）より大
きい間は、ステップＳ９２に戻って、ステップＳ９２〜
Ｓ９６が繰り返される。上記ステップＳ９６で、観測仰
角が０度より下がれば、飛行軌道追跡処理は終了される
。

【００４６】なお上述模型に基づいた飛行軌道変数算定
処理は、ボールの飛行軌道の動学上の運動式に依存する
。飛行を通じて各点のボールの飛行軌道を決定する主要
な諸力は、（ａ）　重力による力、（ｂ）　空気抵抗に
よる制止力、（ｃ）　底部スピンによる揚力、（ｄ）　
横スピンによるスライスまたはフックする力、そして（
ｅ）　風力要素である。飛行軌道は、諸力（ａ）　〜（
ｃ）　が向い風または追風と共に加えられるときは、地
の表面に対して法線を含む面にある（図１２を参照）。 横スピンや横風が存在するときは同様に、飛行軌道は、
三次元的になだらかな空間曲線となる。ボールの運動式
は、２組の時間に関する一次元の非直線差分方程式によ
って表されることができる。 ボールの初速度ベクトル、初期抑止及び揚起係数算定結
果、及び風速ベクトルがが与えられると、前進速度及び
角度が、小さな時間増加で累進的に計算されることが可
能であり、これにより、飛行中のボールを追跡すること
なく、全飛行軌道を算定することもできる（Ｃ．Ｂ．Ｄ
ａｉｓｈ，”Ｔｈｅ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ｏｆ　Ｂａｌｌ
　Ｇａｍｅ”，Ｅｎｇｌｉｓｈ　Ｕｎｉｖ．　Ｐｒｅｓ
ｓ，１９７２）。この運動方程式は下記に与えられる。

【００４７】ｄθ／ｄｔ　＝　−ｖ２／ａ　−　ｇ　ｓ
ｉｎ　（θ）ｄθ／ｄｔ　＝　ｋ　−　ｇ　ｃｏｓ　（
θ）／ｖここで、ｖ：空気に関する速度、ｇ：重力加速
度、θ：　飛行角（水平及び望む方位に関する）、ｔ：
時間、ａ：抑止係数、ｋ：揚起係数、である。

【００４８】これらの方程式は、増加差分近似式による
誘導時間を代入することによって完成される。頭上撮像
ユニット１２及びトリガーユニット１１により測定され
た初速度ベクトルは、風速度を含む「ｖ　」及び「θ」
の初期値を与える。風速ベクトルは、その風速ベクトル
を２つの成分、すなわち、瞬間ボール速度方向に沿った
１つの成分、および、その法線方向の２番目の成分に分
解することによって、それぞれの増分計算のもとに、ボ
ール速度ベクトルにベクトル的に加算される。飛行角度
「θ」は、地面撮像ユニット１３のカメラからの観測角
度を用いて計算される（図１０、１１参照）。瞬間ボー
ル速度ベクトルに沿った風成分は、主として飛行ボール
に与えられる揚力や抑止力に影響し、法線成分は運動平
面を回転させる。飛行ボールが越えてゆく、換言すれば
増加的に完成していく飛跡距離のためには、空気に関す
る速度ではなく、地面に対する速度が使用されるべきで
ある。揚力及び抑止力変数（それぞれ「ａ　」及び「ｋ
　」）は、速度の非直線関数であって明確に定義されず
、ここから、追跡及びそれら変数を繰り返し算定するこ
とが必要となってくる。連続映像フレームにおける地面
撮像ユニット１３からの観測角度は、算定処理に算入さ
れ、そして、抑止及び揚起の予備的近似計算と共に、飛
行軌道範囲及びスライス／フック要因のより正確な発見
を可能ならしめる。図１０は、即時再生表示処理のフロ
ーチャートを示す。この処理は軌道の終了が検証さると
開始される。検出されて算定されたボール映像位置が、
メモリユニット１７に格納されている少映像窓を、これ
と対応して表示モニタユニット１８に格納されている像
影フレームの中に再生するために使用される。

【００４９】図１１は、ゴルフコースゲームシミュレー
ション処理のフローチャートを示す。この処理もまた、
軌道の終了が検証されると開始される。軌道を通じて三
次元的に算定されたボール位置が、ユニット２２からの
関係するゴルフコース像影に、グラフィック的に、且つ
写実的に、表示され、重ね合わせられる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、ゴルフボールの三次元
空間の飛行軌道を電気光学的測定により分析し算定して
そのゴルフボールの飛行軌道の映像を即時再現表示でき
るので、夜間の照明が充分でなく遠くのボールが見づら
い場合、込み入った背景のためにボールが識別しづらい
場合、防護網の設置サイズが充分でなくボールの飛行が
途中で阻害される場合等でも、スライスやフックを含む
ゴルフボールの飛行軌道をその終着点まで映像として観
察できるため、夜間の照明が不十分な場合、背景が込み
入ってボールが識別しづらい場合、また、練習場が狭い
場合等でも、それらのことに係わりなく打撃結果が実際
に即して最後まで観察でき矯正効果の上がる練習が可能
となる。また、実際の或いは描画されたゴルフコースイ
メージの上に重ね合わせてシミュレーションすることが
できるので、実際にゴルフコースでボールをショットし
ているように進行させて打撃結果を知ることができ、こ
れを独りまたは数人でゲームとして楽しむことも可能と
なる。さらに、飛行中のボールの映像を最小限度のディ
ジタルビデオメモリを利用して保存するので記憶装置の
使用効果がよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる主要構成ユニットの説
明図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）　は、トリガーユニットを説明
する図である。

【図３】頭上撮像ユニットを説明する図である。

【図４】地面撮像ユニットの機能を説明する図である。

【図５】本実施例による全体処理のフローチャートであ
る。

【図６】トリガー検出処理を詳細に説明するフローチャ
ートである。

【図７】頭上撮像ユニットが２台のＣＣＤ線走査カメラ
で構成された場合の三角測量処理を説明するフローチャ
ートである。

【図８】頭上撮像ユニットが２台のＣＣＤ−ＴＶカメラ
で構成された場合の三角測量処理のフローチャートであ
る。

【図９】地面撮像ユニットによる飛行軌道追跡処理を説
明するフローチャートである。

【図１０】即時再生表示処理を説明するフローチャート
である。

【図１１】ゴルフコースゲームシミュレーション処理を
説明するフローチャートである。

【図１２】ゴルフボールの軌道計算方法を説明する図で
ある。 １０　　電気光学式装置 １１　　トリガーユニット １２　　頭上撮像ユニット １３　　地面撮像ユニット １４　　制御・表示装置 １５　　フレームグラッバーメモリユニット１６　　処
理及び制御ユニット １７　　ウインドーメモリユニット １８　　ディスプレイモニタユニット １９　　頭上照明ユニット ２０　　風センサーユニット ２１　　コンピュータ／プリンターユニット２２　　ゴ
ルフコースイデータベースユニット１１−１、１１−１
′　　ゴム製ティー１１−２、１１−２′　　光源 １１−３、１１−３′　　反射光検出器１１−４、１１
−４′　　光量変化検出回路１１１−５　　合成芝 ３−ａ　　２台のＣＣＤ線走査カメラ ３−ｂ　　２台のＣＣＤ−ＴＶ短時間露出カメラ４−１
　　カメラ窓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ティー上から打撃されて飛行するゴル
   フボールを電気光学的に観測してその観測結果と前記テ
   ィー位置とから前記打撃されて飛行するゴルフボールの
   初速度ベクトルを決定する初速度ベクトル決定手段と、
   該初速度ベクトル決定手段により決定された前記ゴルフ
   ボールの初速度ベクトルに基づいて定まる観測方向に観
   測可能な状態で飛行する前記ゴルフボールの軌道を電気
   光学的に追跡して前記ゴルフボールの飛行軌道を決定す
   る変数を算出をする第１の変数算出手段と、該第１の変
   数算出手段により算出された変数に基づいて決定された
   前記ゴルフボールの飛行軌道をメモリ上に記憶させその
   記憶させた前記ゴルフボールの飛行軌道の影像をディス
   プレイ上に即時再生させる映像再生手段と、を有するこ
   とを特徴とするゴルフ打撃訓練及びシミュレーション方
   式。
2. 【請求項２】　　前記打撃されて飛行するゴルフボール
   の飛行軌道の範囲、風力要素、横スピン（スライス／フ
   ック）要素、揚力要素、および抑止力要素からなるゴル
   フボールの飛行軌道変数を算出する第２の変数算出手段
   をさらに有し、その算出された変数を用いて前記打撃さ
   れたゴルフボールの飛行軌道をシミュレーションしその
   シミュレーションされたゴルフボールの飛行軌道の影像
   を実際の又は描画によるゴルフコースの映像の上に重畳
   する影像重畳手段を具備することを特徴とする請求項１
   記載のボール打撃訓練及びシミュレーション方式。
3. 【請求項３】　　前記初速度ベクトル決定手段は、前記
   ティー内に電気光学的に配設されゴルフボールのティー
   離脱を検出するボール離脱検出手段と、前記ティーの上
   方に配設され前記ティー離脱検出手段により検出された
   ゴルフボールのティー離脱に相関して前記ティーを離脱
   して飛行するゴルフボールの所定時間軸内における三次
   元位置を検出するボール位置検出手段とを有して、前記
   ボール離脱検出手段により検出された前記ボールの離脱
   ティー位置及び離脱時間と、前記ボール位置検出手段に
   より検出された前記ボールの所定時間軸内における三次
   元位置とから前記打撃されて飛行するボールの速さ及び
   射出角度からなる初速度ベクトルを決定することを特徴
   とする請求項１記載のゴルフ打撃訓練及びシミュレーシ
   ョン方式。
4. 【請求項４】　　遠距離の照明不良、背景との識別不良
   、防護網による飛行阻害等のために前記第１の変数算出
   手段による変数の算出が不能となった前記打撃されたゴ
   ルフボールの飛行軌道を前記第２の変数算出手段により
   算出された変数に基づいて前記算出不能となったゴルフ
   ボールの飛行軌道を外挿する飛行軌道外挿手段を有する
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のゴルフ打撃
   訓練及びシミュレーション方式。