JP2008073209A - 球技用のボール、その挙動評価支援装置、その挙動評価支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】野球などの物が投げられるスポーツにおいて、投げられる物の挙動を、より制度よく評価するための技術を提供する。
【解決手段】球技用のボール１０の挙動評価支援装置であって、ボールには、三軸のジャイロセンサを備えた挙動検出装置２０が内蔵されており、挙動評価支援装置は、挙動検出装置の出力からボールの回転に関する挙動を算出する挙動算出手段と、挙動算出手段で算出したボールの挙動を出力する出力手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、球技用のボールの投球時の挙動を評価するための技術に関する。

野球などの球技において、ボールに特殊な回転を加えるとカーブやフォークなどの変化
球となる。投手にとっては、投げたボールがどのような挙動（回転方向、回転速度など）
となるかが分かれば、技の向上に役立つ。しかし、視覚によりボールの回転方向や回転速
度を知るのは難しい。この点、投球時のボールを撮像し、撮像画像をスロー再生するなど
して、ボールの回転方向や速度を調べる方法がある（特許文献１参照）。
特願平７−８６８２６号公報

しかし、これでは、ボールの回転速度に追従できるだけの特殊な高感度カメラが必要で
ある。また、野球では、投げる瞬間、ボールは手により隠れるので、手から離れるときの
瞬間の状態まで分からない。

本発明の目的は、野球などの物が投げられるスポーツにおいて、投げられる物の挙動を
、より精度良く評価するための技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様は、球技用のボールの挙動評価支援装置
である。前記ボールには、三軸のジャイロセンサを備えた挙動検出装置が内蔵されている
。前記挙動評価支援装置は、前記挙動検出装置の出力から前記ボールの回転に関する挙動
を算出する挙動算出手段と、前記挙動算出手段で算出したボールの挙動を出力する出力手
段とを備える。

また、前記挙動検出装置は、三軸の加速度センサを備えていてもよい。前記挙動評価支
援装置は、前記挙動検出装置の出力から前記ボールの回転及び移動に関する挙動を算出し
てもよい。

前記挙動評価支援装置は、予め定められたボールの挙動を記憶する記憶装置と、前記挙
動算出手段で算出したボールの挙動と前記予め定められたボールの挙動とを比較する比較
手段とを備えてもよい。前記出力手段は、前記比較手段で求めた比較結果を出力してもよ
い。

前記挙動評価支援装置は、前記挙動算出手段で過去に算出されたボールの挙動を記憶す
る記憶装置と、前記挙動算出手段が算出したボールの挙動と、前記記憶装置に記憶されて
いるボールの挙動と比較する比較手段とを備えてもよい。前記出力手段は、前記比較手段
で求めた比較結果を出力してもよい。

前記挙動評価支援装置は、ボールに関する複数の挙動を識別情報とともに記憶する記憶
装置と、前記記憶装置に記憶されている前記複数の挙動の中から前記挙動算出手段が算出
したボールの挙動に最も近似した挙動を特定する特定手段とを備えてもよい。前記出力手
段は、前記特定手段で特定した挙動に対応する識別情報を出力してもよい。

前記挙動検出装置は、前記ボールの捕捉用道具から識別情報を取得する手段と、前記挙
動算出手段が算出したボールの挙動を、前記識別情報に対応つけて記録する記録手段とを
備えてもよい。

前記挙動評価支援装置は、前記ボールの内部に配されており、前記出力手段は、音声又
は光により前記挙動算出手段で算出したボールの挙動を出力してもよい。

本発明の第２の態様は、球技用のボールの収納道具または捕捉用道具であって、前記ボ
ールは、三軸のジャイロセンサと蓄電池とを備えた挙動検出装置を内蔵し、前記収納道具
または捕捉用道具は、非接触給電により前記蓄電池を充電するための充電装置を備える。

本発明の第３の態様は、球技用のボールの挙動評価支援システムであって、球技用のボ
ールと挙動評価支援装置とを備える。前記ボールは、三軸のジャイロセンサを備えた挙動
検出装置と、前記挙動検出装置の検出結果を出力する手段とを備える。前記挙動評価支援
装置は、前記検出結果を受信する手段と、前記検出結果から前記ボールの回転に関するボ
ールの挙動を算出する挙動算出手段と、前記挙動算出手段で算出したボールの挙動を表示
装置に出力する出力手段とを備える。

前記挙動評価支援システムは、前記ボールの投球時の様子を撮像した画像を取得する手
段を備え、前記出力手段は、前記画像とともに、前記挙動算出手段で算出したボールの挙
動を表示装置に出力してもよい。

本発明の第５の態様は、球技用のボールであって、モデルとなる投手の投球時のボール
の挙動を記憶する記憶装置と、三軸のジャイロセンサとを備えた挙動検出装置と、前記挙
動検出装置の出力から前記ボールの回転に関する挙動を算出する挙動算出手段と、前記挙
動算出手段で算出したボールの挙動と、前記記憶装置に記憶されているボールの挙動とを
比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を音声または光により出力する出力手段と
を備える。

本発明の第６の態様は、球技用のボールと挙動評価支援装置とからなる挙動評価支援シ
ステムの挙動評価支援方法である。前記ボールは、三軸のジャイロセンサを備えた挙動検
出装置を備え、前記挙動検出装置の検出結果を出力する。前記挙動評価支援装置は、前記
検出結果を受信するステップと、前記検出結果から前記ボールの回転に関するボールの挙
動を算出する挙動算出ステップと、前記挙動算出ステップで算出したボールの挙動を表示
装置に出力する出力ステップとを行う。前記挙動評価支援装置は、前記ボールの投球時の
様子を撮像した画像を取得する手段を備え、前記出力ステップは、前記画像とともに、前
記挙動算出ステップで算出したボールの挙動を表示装置に出力してもよい。

以下に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態が適用された投球挙動評価支援システムの概略構成図であ
る。ここでは、野球を例に説明する。図示するように、投球挙動評価支援システムは、ボ
ール１０と、ボール収納かご３０と、グローブ４０と、挙動解析装置５０とを備えて構成
される。

ボール１０は、その内部に、ボール１０の挙動（回転や移動）を検出するための挙動検
出装置２０を備えている。ただし、その外観、重さ、重心などは、通常の野球のボールと
同等になるように設計されている。

図２は、挙動検出装置２０の構成図である。挙動検出装置２０は、様々な処理を行う中
心的なユニットである主制御部２１と、ジャイロセンサ２２と、加速度センサ２３と、蓄
電池２４と、日時を生成する時計２５と、入出力ＩＦ（インタフェース）２６と、記憶装
置２８とを備えている。

ジャイロセンサ２２は、三軸のジャイロセンサで、三軸（ｘ，ｙ，ｚ）方向の角速度を
検出する。ジャイロセンサ２２は、例えば、三軸の振動型マイクロジャイロセンサである
。

加速度センサ２３は、三軸の加速度センサで、三軸（ｘ，ｙ，ｚ）方向の加速度を検出
する。加速度センサ２３は、例えば、三軸の振動型マイクロ加速度センサである。

蓄電池２４は、繰り返し充電可能な電池である。後述するように、ボール収納かご３０
に備えられた充電装置３１により充電される。充電方式は、接点の接触が不要な、非接触
電力供給方式である。そのため、充電のための電力の受動素子を備えている。ボール収納
かご３０にはボール１０の収納を検知するスイッチが配されており、ボール１０がボール
収納かご３０の所定位置（充電装置３１の能動素子の位置）に収められると、自動的に、
受動素子への給電が行われ、蓄電池２４に充電されるようになっている。

入出力ＩＦ２６は、外部の機器との情報の授受の仲介を行う。例えば、グローブ４０に
備えられた識別情報記憶装置４１からグローブ４０の識別情報を取得する。また、記憶装
置２８に記憶されている挙動情報（各センサから取得した情報）１１０を、挙動解析装置
５０に送る。

このように構成される挙動検出装置２０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、ワークエリアで
あるメモリ、プログラムを格納したＲＯＭ、通信インタフェース、などからなるコンピュ
ータを備えて構成される。主制御部２１の機能は、ＣＰＵがメモリにロードしたプログラ
ムを実行することで達成される。ただし、主制御部２１の機能は、ハードウエア的に実現
されてもよい。

図１に戻って説明する。ボール収納かご３０は、ボール１０を収納するための道具であ
る。そのため、ボール１０が所定数収納できるサイズとなっている。また、底部に、ボー
ル１０の曲面に合わせたへこみを設け、ボール１０を嵌まり込めて、収納できるようにし
てもよい。ボール収納かご３０は、挙動検出装置２０の蓄電池２４を充電するための充電
装置３１を備えている。充電装置３１は、例えば、ボール収納かご３０の底部に設けられ
ている。そして、給電のための能動素子を備え、蓄電池２４に備えられた受動素子に対し
て、非接触で電力を供給する。なお、給電の方式は、電磁結合を利用したものであっても
、静電結合を利用したものであってもよい。

グローブ４０は、投手や捕手が使用するボール１０を捕捉するための道具である。グロ
ーブ４０を嵌めた投手は、ボール１０をグローブ４０から取り出し、捕手へ向けて投げる
ことになる。そして、捕手は、自分の手に嵌めているグローブ４０で、投手により投げら
れたボール１０を捕捉することになる。

グローブ４０は、グローブ４０を識別するためのコード（グローブＩＤ）を記憶する識
別情報記憶装置４１を備えている。このグローブＩＤは、挙動検出装置２０により取得さ
れ、ボール１０を捕捉しているグローブ４０の識別に用いられる。識別情報記憶装置４１
は、挙動検出装置２０がグローブＩＤを取得できるのであれば、その構成に制限はない。
また、識別情報の受け渡しの方法にも制限はない。例えば、識別情報記憶装置４１は、通
信装置を備え、無線通信により、挙動検出装置２０の入出力ＩＦ２６にグローブＩＤを送
信するようにしてもよい。このとき、識別情報記憶装置４１は、無線通信の出力を制限し
て（例えば、グローブ４０の大きさの範囲に制限して）、グローブ４０に捕捉されている
ボール１０にのみ自身のグローブＩＤを渡すようにすることができる。

また、識別情報記憶装置４１は、自ら通信を行う手段を備えていなくてもよい。例えば
、ＩＣカードや、磁気カードのように、グローブＩＤを保持しているだけでもよい。かか
る場合、挙動検出装置２０の入出力ＩＦ２６は、ＩＣカードや磁気カードの読取装置を備
え、ＩＣカードや磁気カードで構成される識別情報記憶装置４１からグローブＩＤを読み
取る。このとき、挙動検出装置２０の読取装置は、読み取り可能範囲を狭い範囲（例えば
、グローブ４０の大きさ）に制限することで、ボール１０を捕捉しているグローブ４０か
らのみ、グローブＩＤを取得するようにする。

挙動解析装置５０は、挙動検出装置２０が収集した情報に基づいて、投げられたボール
１０の挙動を解析し、評価する処理を行う。

図３は、挙動解析装置５０の機能構成図である。挙動解析装置５０は、主制御部５１と
、挙動算出部５２と、挙動評価部５３と、入出力ＩＦ５４とを有する。主制御部５１は、
様々な処理を行う中心的なユニットである。例えば、ユーザから入力装置を介して各種の
要求を受け付けると、要求に応じた処理が行われるように、他の機能部に命令する。

挙動算出部５２は、挙動検出装置２０により収集された各センサの出力結果からなる投
球挙動データを、ボール１０の回転及び移動を表す投球挙動データに変換し、投球履歴情
報５５として記憶する。

挙動評価部５３は、投球履歴情報５５に格納された投球挙動データを評価する処理を行
う。例えば、同一投手の複数の投球挙動データを比較して、その相違を求めて出力する。
また、投球履歴情報５５に格納されている投球挙動データと、モデル投球挙動情報５６に
格納されている有名投手の投球挙動データとを比較して、その相違を求めて出力する。

入出力ＩＦ５４は、外部の機器との情報の授受を仲介する。例えば、各ボール１０の挙
動検出装置２０から、挙動検出装置２０が収集した挙動情報１１０を取得する。また、挙
動評価部５３が出力した評価結果を、表示装置に出力する。なお、入出力ＩＦ５４は、無
線通信装置を備え、挙動検出装置２０との情報の授受を、無線で行うことができる。

挙動解析装置５０は、ＣＰＵ、ワークエリアとなるメモリ、各種プログラムやデータを
記憶するＲＯＭやＨＤＤ、外部機器との通信を行う通信インタフェース、これらを接続す
るバスを備えた汎用のパーソナルコンピュータにより構成できる。挙動解析装置５０は、
キーボード、マウスなどの入力装置、表示装置などの出力装置と接続している。上記の挙
動解析装置５０の各構成要素及び機能は、ＣＰＵがメモリにロードした所定のプログラム
を実行することにより達成される。

なお、本実施形態では、挙動解析装置５０は、ボール１０の挙動検出装置２０が収集し
た情報を、挙動検出装置２０から直接無線などにより受信している。しかし、本発明は、
これに限られない。挙動検出装置２０が収集した情報は、最終的に挙動解析装置５０に送
られればよい。例えば、図１で示したボール収納かご３０の充電装置３１の位置付近に、
情報中継装置を備えていてもよい。かかる情報中継装置は、ボール１０の挙動検出装置２
０の収集した情報を挙動解析装置５０に受け渡す装置である。かかる場合、ボール収納か
ご３０にボール１０が収納されると、情報中継装置は、ボール１０の挙動検出装置２０に
アクセスし、挙動検出装置２０が収集した情報（各センサの出力情報）を取得し、自身の
記憶装置に一旦記憶する。そして、挙動解析装置５０に接続したときに、記憶装置に記憶
しておいた情報（各センサの出力情報）を、挙動解析装置５０に送信する。なお、かかる
情報中継装置は、ＣＰＵ、メモリ、ＲＯＭ、通信インタフェースを備えたコンピュータに
より達成可能である。

＜動作の説明＞ 次に、上記のように構成される投球挙動解析システムの動作について
説明する。まず、ボール１０の挙動検出装置２０の情報収集処理について、図４のフロー
図により説明する。

挙動検出装置２０の主制御部２１は、定期的に（例えば、０．０１秒ごとに）、グロー
ブ４０に捕捉されているか否かを判定する（Ｓ１０）。具体的には、グローブＩＤの取得
を試み、取得できた場合は、グローブ４０に捕捉されていると判定する。そして、グロー
ブ４０に捕捉されていると判定した場合、以降の処理を行う。

挙動検出装置２０の主制御部２１は、ボール１０を捕捉していたグローブ４０からの離
脱を監視する（Ｓ１１）。グローブ部４０からの離脱とは、ボール１０が投手により投げ
られたことを意味する。具体的には、主制御部２１は、上記と同様に、定期的に（例えば
、０．０１秒ごとに）、グローブＩＤの取得を試み、取得できなくなった場合に、グロー
ブ４０から離脱したと判定する。

グローブ４０からボール１０が離脱したと判定した場合（Ｓ１１でＹ）、主制御部２１
は、ジャイロセンサ２２と加速度センサ２３での測定を開始する。そして、測定を行いな
がら、グローブ（投手のグローブとは異なる捕手のグローブ）４０への捕捉を監視し、捕
捉を検知した場合（Ｓ１３でＹ）、測定を終了し、それまで測定した結果を、記憶装置２
８に記録し（Ｓ１４）、図４のフローを終了する。

図５は、挙動検出装置２０の記憶装置２８に蓄積される、挙動情報１１０を示す。主制
御部２１は、図４のＳ１４において、挙動情報１１０にレコード１１１を追加し、追加し
たレコード１１１に、レコードを識別するコード（レコードＩＤ）１１２と、ボールを識
別するコード（ボールＩＤ１１３）と、時計２５で取得した記録日時１１４と、Ｓ１０で
検知した投げた側のグローブＩＤ（投手ＩＤ）１１５と、Ｓ１３で検知した捕捉した側の
グローブＩＤ（捕手ＩＤ）１１６と、各センサからの出力からなる投球挙動データ１１７
とを格納する。

この段階では、投球挙動データ１１７には、図６の上段に示すように、測定時間（Ｓ１
１でＹからＳ１３でＹまでの間）における、経過時間ごとの、ジャイロセンサ２２の三軸
の検出結果１２１と、加速度センサ２３の三軸の検出結果１２２とが格納される。

こうして、ボール１０が投球されるたびに、挙動情報１１０には、レコード１１１追加
されていく。

次に、挙動解析装置５０の動作について説明する。

挙動解析装置５０は、無線装置を介して、各ボール１０の挙動検出装置２０から、蓄積
された挙動情報１１０を取得する。そして、挙動解析装置５０の挙動算出部５２は、図６
に示すように、投球挙動データ１１７を、絶対座標系における挙動（回転方向１３１、回
転速度１３２、移動方向１３３、移動速度１３４、移動距離１３５）に変換する。

なお、かかる変換には、三軸のジャイロセンサと三軸の加速度センサを搭載し、これら
の出力から、これらのセンサを搭載した物体の絶対座標系における挙動（回転方向、回転
速度、移動方向、移動速度）を求める公知の方法を採用することができる。概略すると以
下の通りである。

すなわち、ジャイロセンサ２２と加速度センサ２３は、独自の座標系を持っているのが
、ボール１０は、あらゆる方向に回転し向きを変える。そこで、ジャイロセンサ２２及び
加速度センサ２３から求まる独自の座標系における三軸の角速度及び加速度を、絶対座標
系における三軸の角速度及び加速度に変換する必要がある。

そのため、主制御部２１は、絶対座標系を設定する。例えば、測定の開始時のボールの
位置を原点とする絶対座標系を設定する。また、測定開始時のボール１０の傾き（Ｘ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸に対する回転角）を０とする。

そして、主制御部２１は、時間ごとに、ジャイロセンサ２２の三軸の角速度から、ボー
ル１０の傾き（ピッチ、ロール、ヨー角度）を求める。そして、ジャイロセンサ２２の三
軸の角速度成分を、傾き（ピッチ、ロール、ヨー角度）により分解し、絶対座標系におけ
る三軸の角速度に変換する。また、加速度センサ２３の三軸の加速度成分を、傾き（ピッ
チ、ロール、ヨー角度）により分解し、絶対座標系における三軸方向の加速度に変換する
。

こうして、主制御部１０１は、図６の下段に示すように、時間ごとの、ボール１０の絶
対座標系における挙動（回転方向１３１、回転速度１３２、移動方向１３３、移動速度１
３４、移動距離１３５）を求め、投球履歴情報５５に格納する。なお、移動速度１３４は
、加速度を時間で積分することにより求められる。移動距離１３５は、移動速度１３４を
時間で積分して求められる。

次に、ユーザから投球挙動の評価要求を受け付けた場合について説明する。投球評価部
３は、要求の種類に応じて、例えば、以下の処理を行う。

（１）ボール１０の投球挙動の表示
かかる場合、挙動評価部５３は、ユーザに、投球履歴情報５５に格納されている挙動情
報１１０の中から、評価対象となるレコード１１１を選択させる。このとき、記録日時１
１４や投手ＩＤ１１６をキーとして候補を絞ることができる。例えば、ユーザから記録日
時の範囲の指示を受け付けると、挙動評価部５３は、指示された記録日時の範囲に記録日
時１１４があるレコード１１１を抽出して、候補として表示する。または、投手ＩＤ（捕
手ＩＤ）を受け付けると、投手ＩＤ１１５（捕手ＩＤ１１６）が、受け付けた投手ＩＤ（
捕手ＩＤ）であるレコード１１１を抽出して、候補として表示する。そして候補の中から
選択を受け付ける。そして、選択されたレコード１１１の投球挙動データ１１７を用いて
、図７に示すように、表示装置の画面５１０に、ボール１０の投球時の挙動を表示する。

投球時の挙動は、ボールの軌跡５１１と、ボールの回転挙動５１２からなる。挙動評価
部５３は、投球挙動データ１１７の三軸の移動方向１３３及び移動距離１３５を用いて、
三次元空間にボール１０の移動軌跡５１１を求めて描画する。また、三軸の回転方向１３
１を用いて、ベクトルの和から、時点ごとの回転方向を求める。そして、移動軌跡５１１
の各時点にボールを描画し、そのボールに矢印などにより回転方向を表示する。このとき
、矢印の大きさにより、回転速度の大きさを表すことができる。また、ボールをアニメー
ションにより描画し、回転方向及び回転速度に応じて回転させてもよい。

なお、投球挙動データ１１７は、測定開始時を基準に定めた絶対座標系により表されて
いる。そこで、ボール１０の全体の軌跡が画面上にきれいに表示されるように、例えば、
ボール１０の測定開始時の位置と測定終了時の位置を結ぶ直線（投球方向）が、画面上の
予め定めた投球方向（例えば、画面の左隅の所定の点から右隅の所定の点への方向）とな
るように、軌跡の表示位置を調整して表示してもよい。

また、挙動評価部５３は、選択されたレコード１１１の投手ＩＤ１１５や記録日時（投
球日時）１１４を識別情報５１３として表示してもよい。また、軌跡上のいずれかの時点
をカーソルなどにより選択させて、その時点におけるボールの挙動の詳細情報５１４を表
示するようにしてもよい。例えば、回転方向（三軸の回転方向１３１のベクトル和）、回
転速度（三軸の回転速度１３２のベクトル和）、移動速度（三軸の移動速度１３４のベク
トル和）、加速度（移動速度１３４の時間微分値）を表示する。また、所定期間内の回転
速度の平均値や移動速度の平均値を求めて表示してもよい。

（２）複数の投球挙動データの比較
かかる場合、挙動評価部５３は、投球履歴情報５５に蓄積されている挙動情報１１０の
中から、複数（例えば、２つ）のレコード１１１をユーザに選択させる。そして、選択さ
れたレコード１１１を用いて、図８に示すように、選択されたレコード１１１の識別情報
５２３ａ、５２３ｂと、ボール１０の移動軌跡５２１ａ、５２１ｂと、時点ごとの回転挙
動５２２ａ、５２２ｂとを表示する。複数の投球挙動を比較できるように、重ねて表示し
ても、並べて表示してもよい。

また、挙動評価部５３は、移動軌跡と回転挙動のそれぞれについて、共通する部分と相
違する部分を求めて、それぞれ表示態様を異ならせてもよい。また、相違の度合いを算出
して、差分情報５２５として表示してもよい。例えば、時点（投球挙動データ１１７の経
過時間）ごとに、回転速度の差分、移動速度の差分を求めて、相違度５２６として表示す
る。また、差分が所定値以上の時点の挙動を、他の時点と異なる態様で表示してもよい。

（３）有名投手の投球挙動との比較
挙動解析装置５０は、モデル投球挙動情報５６に、図９で示すように、有名投手投球挙
動データ１５０を記憶している。有名投手投球挙動データ１５０は、レコード１５１ごと
に、投手名１５２と投球挙動データ１５３とを含む。投球挙動データ１５３は、図６の下
段で示したような絶対座標における挙動の情報である。挙動評価部５３は、ユーザから入
力装置を介して、有名投手との比較要求を受け付ける。そして、ユーザか選択したレコー
ド１１１の投球挙動データ１１７と、ユーザが選択した投手名１５２の投球挙動データ１
５３とを上記（２）と同様の方法で表示し、相違度を算出し、表示する。これにより、ユ
ーザは、自分の投球方法と、有名選手との投球方法とを比較することができる。

（４）近似した有名投手の特定
また、最も近似した投手の投球挙動を抽出することもできる。例えば、挙動評価部５３
は、有名投手の投球挙動データ１５０に格納されているレコード１５１の投球挙動データ
１５３の中から、ユーザにより選択されたレコード１１１の投球挙動データ１１７と最も
相違度が小さいものを選択する。例えば、評価対象の投球挙動データ１１７と、時点ごと
の回転方向の差分の合計が最小となる投球挙動データ１５３を選択する。そして、そのレ
コード１５１の投手名１５２を表示するとともに、そのレコード１５１の投球挙動データ
１５７を用いて、上記（１）と同様に、投球挙動を表示装置に描画する。これにより、ユ
ーザは、自分の投球方法に最も近似した有名選手を知ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

上記実施形態によれば、高感度なカメラを用いなくても、投げられたボールの挙動を知
ることができる。従来の方法では、カメラでボールの挙動を撮像しようとしても、手など
の障害物で隠れてしまうことがあるが、本実施形態では、この問題がない。特に、カメラ
では、投げる直前の手の捻りにより生じるボールの挙動（回転、移動）を撮像できないが
、上記実施形態によれば、ボールが手により隠れていても、ボールの挙動を再現すること
ができる。すなわち、投げる前の手の捻りによるボールの挙動も再現することができ、ど
のような捻りにより、どのような変化球となるかを知ることができる。

また、投球挙動データは、ボールＩＤに対応付けられている。したがって、各ボールの
挙動を比較することとで、各ボールの癖を調べることができる。

また、投球挙動データは、ボールの捕捉道具であるグローブから取得されたグローブＩ
Ｄに対応つけられる。したがって、投球挙動データの投手ＩＤにより、誰の投球挙動デー
タかが判別できる。すなわち、複数ボールがある場合でも、投手は、どのボールで投球練
習すべきか気にしなくてもよい。

本発明は、上記実施形態に制限されない。以下に、上記実施形態の変形例を説明する。

＜変形例：記録タイミング＞
上記の実施形態では、各センサでの測定期間を、ボール１０が、投手のグローブ４０か
ら離れ、捕手のグローブ４０に収まるまでとした。しかし、これに限定されない。例えば
、投手のグローブ４０から離れてから所定期間を測定時間としてもよい。また、充電装置
３１から離れている期間（すなわち、給電中か否かを判定し、給電されていない期間）を
測定時間としてもよい。

また、測定時間を、投手や捕手が決定できるようにしてもよい。例えば、ボール１０に
測定時間の開始と終了の指示を受け付けるスイッチを設ける。このとき、ボールの機能に
支障がないように設けるとよい。挙動制御部２１は、このスイッチが押されたか否かで、
測定時間の開始または終了を受け付ける。また、ボール表面にスイッチを設けることは難
しいので、スイッチをボール１０の内部に設け、リモコンにより無線でスイッチをＯＮ／
ＯＦＦ可能にしてもよい。例えば、リモコンを投手と捕手が持って、リモコンを介して、
スイッチをＯＮ／ＯＦＦし、測定の開始・終了を設定できるようにする。また、リモコン
は、ボールと近づくと自動的にスイッチをＯＮ／ＯＦＦするものであってもよい。例えば
、投手は、かかるリモコンをベルトや胸元のバッジに着ける。測定を開始させたときには
、ボール１０を、ベルトや胸元のバッジに接近（タッチ）させて、測定を開始させてボー
ル１０を投げる。捕手は、ボール１０を捕手した後、ベルトや胸元のバッジに接近（タッ
チ）させてスイッチをＯＦＦし、測定を終了させる。

また、挙動検出装置２０の主制御部２１は、各センサでの測定を常時行わせつつ、挙動
情報１１０として各レコード１１１に格納するときに、記録時間を定めて、その記録時間
内で測定された各センサの出力を挙動情報１１０に記録するようにしてもよい。記録時間
は、上述の測定時間と同様に設定することができる。

＜変形例：移動軌跡の取得＞
上記実施形態では、ボールの移動軌跡を求めるために、加速度センサ１２２を用いた。
これに限らず、図１０に示すように、ボール１０をカメラ６０で撮像して移動軌跡を求め
てもよい。挙動解析装置５０は、カメラ６０に接続し、カメラ６０が撮像した画像（動画
）を取得する。かかる場合、図１１に示すように、挙動情報１１０の各レコード１１１に
は、カメラ６０で撮像して取得された画像データ１１８が追加される。画像データ１１８
は、測定開始からの経過時間に対応付けられている。

そして、図１２に示すように、挙動評価部５３は、投球挙動の表示画面５１０で、画像
データ１１８に格納されている画像を、測定開始時間からの経過時間で同期して重ねて表
示することで、ボール１０の移動軌跡５３１を描画する。そして、ボール１０の回転挙動
５３２を表示する。かかる場合、挙動評価部５３は、画像を解析して求められるボール１
０の単位時間あたりの移動距離から移動速度や加速度を求め、詳細情報５３３として表示
する。

また、加速度センサの代わり、または併用して、気圧センサを用いてもよい。気圧セン
サにより、高度変化を記録し、高度変化の軌跡を求めて、表示してもよい。

＜変形例：出力装置を備えるボール＞
図１３に示すように、挙動検出装置２０が、上述の挙動解析装置５０の機能を備えてい
てもよい。すなわち、挙動検出装置２０は、主制御部２１と、ジャイロセンサ２２と、加
速度センサ２３と、蓄電池２４と、時計２５と、入出力ＩＦ（インタフェース）２６と、
記憶装置２８と、挙動算出部５２と、挙動評価部５３とを備えている。また、記憶装置２
８に、投球履歴情報５５と、モデル投球挙動情報５６とを記憶している。各機能部が行う
処理は、上述した実施形態と同様である。ただし、ボール１０は、パーソナルコンピュー
タが備えるようなディスプレイを持つことができない。

そこで、ボール１０は、出力装置として、図１４に示すように、発光素子１２と、スピ
ーカ１３とを内蔵している。発光素子１２は、ボール１０の縫い目１１の隙間から光を発
する。そのため、縫い目１１の後方内部に設けられている。発光素子１２は、例えば、Ｌ
ＥＤ（レーザ発光ダイオードである）。発光素子１２は、ＲＧＢの三原色を揃え、様々な
色を発光できるようにすることができる。

なお、挙動検出装置２０の各種設定は、無線のリモコンにより行われるようにしてもよ
い。例えば、リモコンは、更新されたモデル投球挙動情報５６を自身の記憶装置に保持し
、ユーザからの要求に応じて、挙動検出装置２０の入出力ＩＦ２６に送信する。主制御部
２１は、受信したモデル投球挙動情報５６を記憶装置２８に記録する。

図１５は、投球動作が行われたときの挙動検出装置２０の動作のフロー図である。

主制御部２１は、図４のフローと同様にして、投球挙動記録処理を行う（Ｓ２１）。こ
れにより、図５に示すような、挙動情報１１０にレコード１１１が追加される。投球挙動
データ１１７には、時系列で各センサの出力が格納される（図６の上段参照）。

次に、挙動算出部５２は、上述した方法で、投球挙動データ１１７をボール１０の挙動
を表す情報（回転速度、移動速度、加速度など）に変換する（Ｓ２２）。

次に、挙動評価部５３は、Ｓ２２で得られた投球データ１１７を評価する（Ｓ２３）。
そして、出力装置１２、１３を介して、評価結果を出力する（Ｓ２４）。ここでの評価の
仕方、評価の出力の仕方は、設定のされ方により異なる。

（１）回転速度、移動速度の出力
かかる場合、挙動評価部５３は、投球データ１１７に基づいて、回転速度や移動速度の
時間ごとの変化、平均値、最高値、最低値などを出力装置で出力する。例えば、スピーカ
１３で音声により発声する。もしくは、発光素子１２を、出力内容に応じて予め定めた態
様（色や点滅回数）で点灯する。

（２）過去の投球挙動データと比較
挙動評価部５３は、投球が行われ、新たに投球挙動データ１１７が生成されると、投球
履歴情報５５に格納されている過去の投球挙動データ１１７と比較する。例えば、新たに
生成されたレコード１１１と、投手ＩＤ１１５が同じで、かつ最も記録日時１１４が新し
い他のレコード１１１を検索し、両者の相違度を求める。そして、相違度に応じて、予め
定めたメッセージをスピーカ１３で音声により発声する。例えば、所定経過時間内の回転
速度の平均を比較して、今回のものが遅い場合、「回転速度が遅くなりました」などと発
声する。もしくは、発光素子１２を、出力内容に応じて予め定めた態様（色や点滅回数）
で点灯する。

（３）モデルの投球挙動データと比較
挙動評価部５３は、投球が行われ、新たに投球挙動データ１１７が生成されると、モデ
ル投球挙動情報５６に格納されている有名投手投球挙動データ１５０と比較する。なお、
複数の有名投手の投球挙動データ１５３が格納されている場合、ユーザにより予め選択さ
れているものと比較する。例えば、新たに生成された投球挙動データ１１７と、有名投手
の投球挙動データ１５３との相違度を求める。そして、相違度に応じて、予め定めたメッ
セージをスピーカ１３で音声により発声する。例えば、所定経過時間内の回転速度の平均
を比較して、生成された投球挙動データ１１７のものが早い場合、「投手名＊＊の回転速
度より早いです」などと発声する。もしくは、発光素子１２を、出力内容に応じて予め定
めた態様（色や点滅回数）で点灯する。
（４）類似した投手名を発声
挙動評価部５３は、投球が行われ、新たに投球挙動データ１１７が生成されると、モデ
ル投球挙動情報５６に格納されている複数の有名投手投球挙動データ１５０と比較する。
例えば、上述の方法と同様にして、新たに生成された投球挙動データ１１７と、有名投手
の投球挙動データ１５３との相違度を求める。そして、相違度が最も小さい投球挙動デー
タ１５３の投手名１５２を特定する。そして、例えば、「有名選手＊＊＊に近いです」な
どと発声する。もしくは、発光素子１２を、有名選手に応じて予め定めた態様（色や点滅
回数）で点灯する。

＜変形例：識別情報記憶装置、充電装置＞
上記では、識別情報記憶装置４１を、グローブ４０に配しているが、これに限らず、球
技者の身につけるもの、例えば、帽子、服、靴、ベルト、バッジ等に配してもよい。また
、球技者の身につけるものでなくてもよい。例えば、ボール１０の収納ケースなどの配し
てもよい。

また、上記では、充電装置３１は、収納道具３０に配しているが、これに限らず、球技
者の備品であるグローブ４０などに配してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明が適用可能な球技は、野球に限ら
れない。他の球技であってもよい。また、物を投げるスポーツ、円盤投げや槍投げなどの
投擲にも適用することができる。

投球挙動評価支援システムの概略構成図。 挙動検出装置の概略構成図。 挙動解析装置の概略構成図。 投球挙動記録処理のフロー図。 挙動情報の構成図。 投球挙動データの変換の様子を示す図。 画面の表示例。 画面の表示例。 有名投手の投球挙動データの構成図。 変形例にかかる投球挙動評価支援システムの概略構成図。 投球挙動データの変換の様子を示す図。 画面の表示例。 挙動検出装置の概略構成図。 球技用ボールの構成図。 挙動検出装置の処理フロー図。

符号の説明

１０…ボール、
２０…挙動検出装置、２１…種制御部、２２…ジャイロセンサ、２３…加速度センサ
２４…蓄電池、２５…時計、２６…入出力ＩＦ２６、２８…記憶装置
３０…ボール収納かご、３１…充電装置、
４０…グローブ、４１…識別情報記憶装置
５０…挙動解析装置、５１…主制御部、５２…挙動算出部、５３…挙動評価部、５４…入
出力ＩＦ、５５…投球履歴情報、５６…モデル投球挙動情報

Claims (13)

1. 球技用のボールの挙動評価支援装置であって、
   前記ボールには、三軸のジャイロセンサを備えた挙動検出装置が内蔵されており、
   前記挙動評価支援装置は、
   前記挙動検出装置の出力から前記ボールの回転に関する挙動を算出する挙動算出手段と
   、
   前記挙動算出手段で算出したボールの挙動を出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする球技用のボールの挙動評価支援装置。
2. 請求項１に記載の挙動評価支援装置であって、
   前記挙動検出装置は、
   三軸の加速度センサを備えており、
   前記挙動評価支援装置は、
   前記挙動検出装置の出力から前記ボールの回転及び移動に関する挙動を算出する
   ことを特徴とする球技用のボールの挙動評価支援装置。
3. 請求項１に記載の挙動評価支援装置であって、
   予め定められたボールの挙動を記憶する記憶装置と、
   前記挙動算出手段で算出したボールの挙動と前記予め定められたボールの挙動とを比較
   する比較手段とを備え、
   前記出力手段は、
   前記比較手段で求めた比較結果を出力する
   を備えることを特徴とする球技用のボールの挙動評価支援装置。
4. 請求項１に記載の挙動評価支援装置であって、
   前記挙動算出手段で過去に算出されたボールの挙動を記憶する記憶装置と、
   前記挙動算出手段が算出したボールの挙動と、前記記憶装置に記憶されているボールの
   挙動と比較する比較手段とを備え、
   前記出力手段は、
   前記比較手段で求めた比較結果を出力する
   を備えることを特徴とする球技用のボールの挙動評価支援装置。
5. 請求項１に記載の挙動評価支援装置であって、
   ボールに関する複数の挙動を識別情報とともに記憶する記憶装置と、
   前記記憶装置に記憶されている前記複数の挙動の中から前記挙動算出手段が算出したボ
   ールの挙動に最も近似した挙動を特定する特定手段とを備え、
   前記出力手段は、
   前記特定手段で特定した挙動に対応する識別情報を出力する
   を備えることを特徴とする球技用のボールの挙動評価支援装置。
6. 請求項１に記載の挙動評価支援装置であって
   前記挙動検出装置は、
   前記ボールの捕捉用道具から識別情報を取得する手段と、
   前記挙動算出手段が算出したボールの挙動を、前記識別情報に対応つけて記録する記録
   手段と
   を備えることを特徴とした挙動評価支援装置。
7. 請求項１に記載の挙動評価支援装置は、前記ボールの内部に配されており、
   前記出力手段は、
   音声又は光により前記挙動算出手段で算出したボールの挙動を出力する
   ことを特徴とする球技用のボールの挙動評価支援装置。
8. 球技用のボールの収納道具または捕捉用道具であって、
   前記ボールは、三軸のジャイロセンサと蓄電池とを備えた挙動検出装置を内蔵し、
   前記収納道具または捕捉用道具は、
   非接触給電により前記蓄電池を充電するための充電装置を備える
   ことを特徴とする球技用のボールの収納道具または捕捉用道具。
9. 球技用のボールの挙動評価支援システムであって、
   球技用のボールと挙動評価支援装置とを備え、
   前記ボールは、
   三軸のジャイロセンサを備えた挙動検出装置と、
   前記挙動検出装置の検出結果を出力する手段とを備え、
   前記挙動評価支援装置は、
   前記検出結果を受信する手段と、
   前記検出結果から前記ボールの回転に関するボールの挙動を算出する挙動算出手段と、
   前記挙動算出手段で算出したボールの挙動を表示装置に出力する出力手段とを備える
   ことを特徴とする球技用ボールの挙動評価支援システム。
10. 請求項９に記載の球技用ボールの挙動評価支援システムであって、
    前記ボールの投球時の様子を撮像した画像を取得する手段を備え、
    前記出力手段は、前記画像とともに、前記挙動算出手段で算出したボールの挙動を表示
    装置に出力する
    ことを特徴とする球技用ボールの挙動評価支援システム。
11. 球技用のボールであって、
    モデルとなる投手の投球時のボールの挙動を記憶する記憶装置と、
    三軸のジャイロセンサを備えた挙動検出装置と、
    前記挙動検出装置の出力から前記ボールの回転に関する挙動を算出する挙動算出手段と
    、
    前記挙動算出手段で算出したボールの挙動と、前記記憶装置に記憶されているボールの
    挙動とを比較する比較手段と、
    前記比較手段の比較結果を音声または光により出力する出力手段と
    を備えることを特徴とする球技用のボール。
12. 球技用のボールと挙動評価支援装置とからなる挙動評価支援システムの挙動評価支援方
    法であって、
    前記ボールは、
    三軸のジャイロセンサを備えた挙動検出装置を備え、前記挙動検出装置の検出結果を出
    力し、
    前記挙動評価支援装置は、
    前記検出結果を受信するステップと、
    前記検出結果から前記ボールの回転に関するボールの挙動を算出する挙動算出ステップ
    と、
    前記挙動算出ステップで算出したボールの挙動を表示装置に出力する出力ステップとを
    行う
    ことを特徴とする球技用ボールの挙動評価支援システムの挙動評価方法。
13. 請求項１２に記載の球技用ボールの挙動評価支援システムの挙動評価方法であって、
    前記挙動評価支援装置は、
    前記ボールの投球時の様子を撮像した画像を取得する手段を備え、
    前記出力ステップは、
    前記画像とともに、前記挙動算出ステップで算出したボールの挙動を表示装置に出力す
    る
    ことを特徴とする球技用ボールの挙動評価支援システムの挙動評価方法。

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