JP4315273B2 - 分析システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、球体を検知し、その検知情報に基づいて物体の軌道を分析する分析システムに関し、例えばバッティングセンタ等における打球の軌道分析及びバッティングにおけるバッドの軌道分析システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、バッティングセンタ(打撃練習場)とは、ピッチングマシンから球体が放出され、その球体を打撃領域(以下、「打席」という。)にて打つ練習を行う場所である。バッティングセンタは、球体の速度によって、複数の打席に区分けされており、利用者は自分の練習したい球体の速度で打撃練習を行うことができる。
【0003】
また、練習場の周りは球体が外へ飛び出さないように防護ネットで取り囲まれている。練習場は、利用者の打球の飛球軌道がある程度まで観察(視察)できるような広さに設計されている。したがって、利用者は、通常、その観察で得た視覚的評価を次のボールに加味して練習を重ねることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記バッティングセンタにおいては、自己の打球の飛球軌道を完全に観察することができないという問題点があった。
【0005】
また、通常は、自らの打撃結果を分析したり、理想的な打撃と比較したりすることなく、単に主観的に評価するだけであるため、なかなか上達しないという問題点があった。
【0006】
更に、単に投球された球を打つのみであるので、ゲーム性に乏しく、飽きやすい。
【0007】
そこで、本発明は、放出される球体、打球の速度、又は打撃時のバットスイングの軌道等を算出することができるとともに、算出結果を視覚的に表示できる分析システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0009】
本発明は、利用者の打撃によって移動する野球に用いられる球体(r)を検出して前記球体の情報を分析するシステムであって、前記球体が通過する領域であって前記球体の進行方向と直交する1の面に撮像面を向けて配置され、前記球体が前記撮像面の前を通過した際の前記球体の連続する複数の位置画像を撮像する地面に対して垂直方向の前記球体の軌道を撮像するための第1の撮像手段(87)、及び地面に対して水平方向の球体の軌道を撮像するための第2の撮像手段(88)と、前記撮像された画像に基づいて前記球体の軌道や速度からなる球体の情報を生成する球体情報生成手段と、前記球体情報生成手段により生成された情報を表示するための表示手段と、前記球体情報生成手段により生成された球体の情報、及び予め規定された仮想球場における野手の守備範囲情報に基づいて、前記球体の行方に関する情報を算出する算出手段と、を具備し、前記表示手段は、前記算出手段により算出された情報に基づいて、前記球体の行方を表わす利用者の打撃結果を前記仮想球場の画像とともに表示することを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、利用者が打撃した際の前記球体に対する利用者の打撃のスイング軌道を撮像する第3の撮像手段(52)と、前記球体に対する理想的なスイング軌道を算出するスイング軌道算出手段と、前記利用者の打撃のスイング軌道及び理想的なスイング軌道を同時に表示するスイング軌道表示手段(11)と、を備えていることを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、利用者が打撃によって放たれた球体の飛距離、方向等を分析することができる。また、自分のスイング軌道がわかるとともに、自分の認識している球体と実際の球体とのずれを理解することができる。また、自分がずれを認識することにより、そのずれを修正することができる。
【0012】
本発明は、前記球体情報生成手段により生成された情報を表示するための表示手段(11)を具備することを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、例えば、打撃練習であれば、投球された球体や打球、打球の飛距離、方向等を視覚で確認することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
―第1の実施形態―
以下、本発明である分析システムに係る第1の実施形態について詳細に説明する。
【0019】
図1は本発明の分析システムを備えている練習場である。
【0020】
図示のように、練習場1は所定領域の広さを有するフィールド5を備えている。フィールド5の外周の一部には、その外周に沿って、複数の打席7、7・・・7を備えている。各打席7は打席7の両側方を保護網8、8・・・8によって仕切っている。また、各打席7は独立している。また、各打席7に対応するように、フィールドの中央近傍の所定位置には、ピッチングマシン10、10・・・10と、表示部を有する第1の表示装置11、11・・・11と、を備えている。ピッチングマシン10は各打席7に向かって球体rを放出する。第1の表示装置11は、打席7と対向するように設け、利用者の打撃内容等を表示する。
【0021】
各打席7は、バッターボックス7aと、そのバッターボックス7aに隣接するように本塁(以下、「ホームベース7b」という。)と、を備えている。ホームベース7bは、ピッチングマシン10から放出される球体rに対して幅方向のストライクの範囲を表すものである。またバッターボックス7aは、球体rに対してホームベース7bの左右に備えている。バッターボックス7aは、打者(利用者)が球体rを打つための領域(定位置)である。このようにバッターボックス7aは左右両方に備えていた方が便利であるが、そのための領域を広くとる必要があるので、各打席7には、左右どちらか一方のバッターボックス7aのみを備えることが好ましい。
【0022】
また、打席7の外部にはピッチングマシン10を起動するための、例えば、ICカードを販売するための販売装置12を備えている。
【0023】
また、打席7に対してフィールド5の側方及び遠方には防護ネット13を備えている。また、フィールド5の上部にも図示はしていないが防護ネットを備え、フィールド5全体を覆っている。この防護ネット13は、各打席7から打ち放たれた球体rがフィールド5の外へ飛び出さないようにするためのものである。
【0024】
図2は分析システムが備えられている具体的な実施例を示し、図1のAの拡大図である。
【0025】
図示のように、打席7の後方には、ピッチングマシン10から放出する球体rを受けるためのネット15を備えている。また、このネット裏には、ピッチングマシン10等を起動させるためのICカード読み取り装置16を備えている。例えば、このICカード読み取り装置16に使用されるICカードは、初回は所定の金額が課金されており、残数が0になるまで使用できる。また、残数が0になっても課金することができ、何度でも再使用可能である。また、使用回数や使用金額に応じてポイントを付加し、サービスを提供することもできる。
【0026】
また、本実施形態においては、ピッチングマシン10を起動させるための装置としてICカード読み取り装置16を使用しているが、通常、バッティングセンタで使用されているようなコイン投入型の装置を使用してもよい。また、磁気カード読み取り装置等を使用してもよい。なお、磁気カード(プリペイドカード)とは、所定の金額を使い切ったら課金することはできない、使い捨てカードである。
【0027】
ピッチングマシン10は、放出する球体rを支持するための支持台20と、この支持台20から球体rを供給し、その供給した球体rを放出するためのアーム21aを有するマシン本体21と、そのマシン本体21を支持するための支持台22と、その支持台22を上下移動可能に連結している軸23と、その軸23を支持するための機台24と、を備えている。
【0028】
また、ピッチングマシン10と打席7との間には第1の分析システム17を備えている。また、利用者25とホームベース7bを介して対向するように、第2の分析システム31を備えている。
【0029】
図3は第1及び第2の分析システムの具体的な構成を示し、図3(a)は平面図、図3(b)は正面図を示す。
【0030】
第1の分析システム17は、球体rの速度や打球の軌道や方向等を検出するために備えている。第1の分析システム17は、第1の検出装置18と第2の検出装置19と制御装置30とを備えている。
【0031】
第1の検出装置18は、ピッチングマシン10と打席7間の打席近傍に備えている。第1の検出装置18は、利用者25がスイングをした際にバット25aの先端が届かない程度の間隔をおいて設けている。また、第2の検出装置19は、ピッチングマシン側に第1の検出装置18と一定の間隔をおいて備えている。
【0032】
また、第1及び第2の検出装置18、19の間隔は、ボールの横切る時間等を考慮して決定する。また、第1及び第2の検出装置18、19は、ピッチングマシン10と打席7との間に、球体rと対向するように地面から垂直に備えている。
【0033】
第1の検出装置18及び第2の検出装置19は、球体rの通過を検知するためのエリアセンサ26、28と球体rがエリアセンサ26、28を通過した時の画像を撮像するためのカメラ27、27aとを備えている。エリアセンサ26、28は、光源26a、28aを放出するためのLED発光素子26b、28bと、その光源26a、28aを受光するための受光素子26c、28cと、を備えている。LED発光素子26b、28bと受光素子26c、28cとは、例えば上下、左右の支持体から形成される矩形状の支持枠29、29aの内側上下に備えている。例えば、上側の支持体にはLED発光素子26b、下側の支持体には受光素子26cを備えている。このLED発光素子26bと受光素子26cとは上下反対に備えてもよい。上側又は下側の支持体に備えている各素子26b、26cは、それぞれ一定の間隔で複数設けられている。この間隔は、球体rの少なくとも直径以下である。また、この支持枠29、29aは、少なくとも打席7において利用者25が球体rを打撃した際に飛球する球体rがこの支持枠内を通過する範囲の大きさに設定される。
【0034】
また、このエリアセンサ26は地面と水平方向に複数備えても構わない。その場合は、LED発光素子26b、28bと受光素子26c、28cは、例えば上下、左右の支持体から形成される矩形状の支持枠29、29aの内側左右に備えられる。
【0035】
また、各エリアセンサ26、28の受光素子26c、28cには制御装置30を介してカメラ27、27aが連動して備えられている。例えば、エリアセンサ26、28を球体rが通過すると、受光素子26c、28cはLED発光素子26b、28bから放出された光源26a、28aを受光できなくなるため、受光素子26c、28cからパルス信号が発信される。このパルス信号は制御装置30に伝送される。また、その信号により制御装置30によりカメラ27、27aが駆動して球体r通過時の位置画像が撮像される。
【0036】
また、制御装置30は、上記第1の検出装置18と第2の検出装置19と連動しているカメラ27、27aにより撮像された球体の位置画像から球体rの軌道等を検出し、その検出結果に基づいて球体rの情報を生成する球体情報生成手段を備えている。球体情報生成手段は、具体的には、第1の検出装置18と第2の検出装置19とにおいて、球体rが通過した際に発信されたパルス信号の時間差分から球体rの速度を算出する。また、第1の検出装置18と第2の検出装置19とにおいて、球体rが通過した際に発信されたパルス信号により駆動されたカメラ27、27aによって撮像された球体rの位置画像に基づいて、打球の飛距離や方向を算出する。
【0037】
また、第2の分析システム31は、センサ51と、第3の検出装置32と、制御装置30とを備えている。センサ51は光源等の信号を発信(照射)する光源照射手段としての素子であり、打撃手段としてのバット25aの先端部に備える。
【0038】
第3の検出装置32は、バットスイングの軌道を検出するために備える。この第3の検出装置32は、利用者25とホームベース7bを介して対向する位置に備える。また、第3の検出装置32は、バット25aの先端部に備えているセンサ51から発信される信号(光源等)を検知する機能を有するカメラ52を備えている。カメラ52は利用者25のスイング映像を撮像するとともに、バット25aの先端部に設けられているセンサ51から発信される信号を検出する。また、この第3の検出装置32(カメラ52)は制御装置30に接続されている。
【0039】
制御装置30は、上記第3の検出装置32としてのカメラ52により撮像された映像及び検出された信号からバットスイングの軌道を解析し、その情報を生成する。具体的には、検出された信号からバットスイングの軌道を算出するとともに、理想的なバットスイングの軌道を算出する。また、生成される情報はスイング軌道に限られず、例えば、スイングスピード、スイング角度、球体rとのインパクト位置、等も算出され情報データとして生成される。
【0040】
更に、第1〜第3の検出装置18、19、32により算出された打撃時のバットスイングの軌道や球体の軌道(打撃時の飛球の飛距離、方向、その際の球速等)を表示するための表示装置11、33を備える。表示装置は、ピッチングマシン近傍に打席7と対向するように備えている第1の表示装置11と、第3の検出装置32と隣接し利用者25とホームベース7bを介して備えられている第2の表示装置33と、を備えている。
【0041】
図4は第1の表示装置に表示される具体例を示し、図5は第2の表示装置に表示される具体例を示す。
【0042】
第1の表示装置11は、表示部40を備える。表示部40は、第1及び第2の検出装置18、19により通過する球体rを検出し、その検出した球体rのもつ情報を分析(算出)し、算出した球体rの速度や打球の飛距離や方向等の情報データを表示する。また、図4に示すように、第1の表示装置11は、野球の球場39a及び野手の守備範囲Xを示す画像39を表示するとともに、上記算出した情報データに基づいて、予め守備範囲の情報データが与えられ、算出した情報データと守備範囲情報データとを比較し、球体rの打球の方向や落下位置等を制御装置30により算出し、算出したデータを第1の表示装置11に伝送し、表示部40により表示する。また、その位置等に応じてシングルヒット、二塁打、三塁打、本塁打等の判定を行い、表示する。この判定を行うための判定手段は、制御装置30により行われる。判定手段により判定された結果の情報が第1の表示装置11に伝送され、表示部40により表示される。また、投手の投球フォームなども表示できる。また、各々の表示をおこなうための切換手段としての切換機能を備えている。表示の切換は制御部により制御する。具体的には、ピッチングマシン10から球体rを放出するまでは、投手の投球フォームと同期させ表示部11にその投球フォームを表示する。ピッチングマシン10から球体rが放出され、顧客がその球体rを打つと表示部11による表示を野球の球場39a及び野手の守備範囲Xを示す画像39(図4参照)に切換て表示する。
【0043】
また、表示部40は、図4に示すように、項目40a、40a・・・40aと、カウンタ40b、40b・・・40bと、チェック欄40c、40c・・・40cとを備えている。項目は、例えば、ヒット率(打率)と、得点と、シングルヒットと、二塁打と、三塁打と、本塁打と、ファウルと、アウト等に分けられる。また、利用者の打撃によって該当する項目のチェック欄40cがフラッシュする。更に、カウンタ40bは、利用者の打撃によって該当する項目の数値をカウント又は算出して、表示する。また、ピッチングマシン10から放出された球体rの速度やコース等を表示部40に表示するとなおよい。
【0044】
第2の表示装置33は、通常、野球の球場39a及び野手の守備範囲Xを示す画像39を表示する。また、第3の検出装置32により検出され、算出されたバットスイングの軌道Y等の情報データを表示することもできる。第2の表示装置33は画面の表示の切換機能を備えており、顧客の要求に応じて表示できる。
【0045】
例えばバッティングフォームを見たい場合は、図5に示すように、第2の表示装置33に、算出された利用者25のスイングの軌道Yを、利用者25のバットスイングの映像とともに表示する。その際、理想のスイング軌道Zを一緒に表示したり、理想のスイングから分析したアドバイスを表示したりするようにしてもよい。
【0046】
また、分析システムの制御回路は図6に示されており、分析システムの動作形態は図7に示されている。図7に示す動作形態にしたがって、本システムの制御について説明する。なお、分かり易いように処理に使用される装置等の符号を付することにするが、この形態に限定されるものではない。
【0047】
まず、ICカードをICカード読み取り装置16に挿入すると、(ステップS101)、ICカードに記録された課金情報を読み取るとともに、所定の料金が課金情報から読み取られ、残数がICカードに記録されるとともに、検出信号を制御装置30に送信する。この送信によりピッチングマシン10が起動する(ステップS102)。また、動作形態に関するプログラム等のデータ51はROM52に記録されている。
【0048】
ピッチングマシン10が起動すると、一定の間隔で球体rが放出される。放出された球体rは、第2の検出装置19、第1の検出装置18の順に通過して利用者25へ投球される。第1及び第2の検出装置18、19を球体rが通過するとエリアセンサ26、28を横切るため、各受光素子28c、26cから1回目のパルス信号(1stパルス信号)が発信される(ステップS103)。このパルス信号は、ピッチングマシン10から球体rが放出されたことを示す。制御装置30は、各受光素子28c、26cから発信されたパルス信号により、球体rが第1及び第2の検出装置間を通過した時間差分のみを検出し、その検出結果に基づいて速度を算出する(ステップS104)。算出された速度データは、処理用のRAM56に送られ、バッファ回路57を介して表示装置11に送られ、速度(球速)が表示される(ステップS105)。その際、球体rのコース(方向)も速度と同様に表示するようにしてもよい。
【0049】
また、ピッチングマシン10から放出された球体rが、最初の検出装置(第2の検出装置19)を通過した時に受光素子28cから発生するパルス信号により制御装置30を介して、第3の検出装置32が駆動状態となる。
【0050】
また、球体rが利用者25により打撃されると、打撃した球体rは第1の検出装置18、第2の検出装置19の順に通過して飛球する。その場合は、第1の検出装置18を通過した時に、受光素子26cから2回目のパルス信号(2ndパルス信号)が発信される(ステップS106)。このパルス信号は、放出された球体rを利用者25が打撃したことを示す。即ち、1回目のパルス信号は発信された後、一定時間経過しても2回目のパルス信号が発信されない場合は、その後の処理は行われず、ステップS102の次の処理に戻る。2回目のパルス信号が発信すると、制御装置30は、受光素子26cから発信されたパルス信号により第1カメラ27が駆動する。更に、第2の検出装置19を通過した時に、受光素子28cからパルス信号が発信される。制御装置30は、受光素子28cから発信されたパルス信号により第2カメラ27aが駆動する。第1及び第2カメラ27、27aにより球体rの位置画像が撮像される。撮像された位置画像データに基づいて、制御装置30により、球体rの軌道等を解析する(ステップS107)。具体的には、まず、第1の検出装置18と第2の検出装置19とを通過した時間差分から打球の速度を算出する。また、第1の検出装置18と第2の検出装置19により撮像された球体rの位置画像データと、上記打球の速度とに基づいて、打球の飛距離や方向を算出する。
【0051】
また、第2の検出装置19を球体rが通過することにより発信されるパルス信号により、第3の検出装置32としてのカメラ52が駆動する。カメラ52により利用者25のスイングが撮像される。また、バット25aの先端部に有するセンサ51から発信される信号をカメラ52が検知する。検知された情報データは、制御装置30によりスイング軌道を算出するとともに、球体に対する理想のスイング軌道を算出する(ステップS108)。
【0052】
算出された情報データ(打球の飛距離データや方向データ、又はスイング起動データ等)は、処理用のRAM56に送られ、バッファ回路57を介して、表示装置11、33に送られ、表示される(ステップS109)。
【0053】
また、上記過程において、ゲーム性をもたせるために予め対戦投手や球場等のデータをデータベース等に格納しておき、利用者が選択することにより、選択した対戦投手や球場等を第1の表示装置11に表示するようにしてもよい。その際は、ピッチングマシン10の駆動と対戦投手の画像の動きとが一致するように表示するとよい。また、対戦投手の画像は球体rがピッチングマシン10から放出されると、球場等の画像に切り替わるようにするとよい。その際は、図4に示すように、予め格納されたデータと、利用者25が打撃した球体rの情報データに基づいて落下点等を算出し、予め定められた野手の守備範囲を考慮して判定が行われ、具体的な表示(例えば、ヒットやホームラン、アウト等)を行うようにすることが好ましい。判定は、制御装置30により算出された情報データに基づいて、予め与えられている野手の守備範囲データと比較を行うことにより、処理される。
【0054】
また、ピッチングマシン10から放出された球体を利用者が見逃したり、空振りしたら、第1及び第2の検出装置18、19によりストライクかボールの判定を行い、第1の表示装置11等に表示するようにしてもよい。
【0055】
−第2の実施形態−
次に、本発明である分析システムに係る第2の実施形態について詳細に説明する。
【0056】
図8は本発明の分析システムの他の実施形態としてのサッカーゴールを示し、図9は分析システムにおける他の実施形態のシステム図を示し、図9(a)は平面図、図9(b)は正面図である。
【0057】
図示のように、サッカーゴール60は所定領域の広さを有するフィールド61上に設けられている。
【0058】
サッカーゴール60は、門形状の支持体62により形成されているゴール領域63と、ゴール領域63を通過した球体Rを受けるための保護ネット64を備えている。保護ネット64は球体Rが外部へ飛び出さないように設けられている。
【0059】
また、ゴール領域63の後方には、球体Rの速度や方向等を検出するための第1及び第2の検出装置65、66を備えている。第1及び第2の検出装置65、66は所定の間隔を設けて備えられている。また、球体Rはサッカーゴール60と対向し、所定の間隔を設けた位置に有する所定のエリア75からサッカーゴール60に向かって蹴り込む。
【0060】
図9に示すように、分析システムは、第1及び第2の検出装置65、66と、制御装置73と、を備えている。
【0061】
第1及び第2の検出装置65、66は、球体Rの通過を検知するためのエリアセンサ67、68と球体Rがエリアセンサ67、68を通過したときの画像を撮像するためのカメラ69、70とを備えている。エリアセンサ67、68は、光源67a、68aを放出するためのLED発光素子67b、68bとその光源67a、68aを受光するための受光素子67c、68cとを備えている。LED発光素子67b、68bと受光素子67c、68cは、例えば門形状の支持体71、72の左右に備える。この支持体71、72は、球体rに対して直交する方向に備えられる。また、この支持体71、72は、少なくともゴール領域63の大きさを有している。また、このエリアセンサ67、68は一定の間隔をおいて、この支持体71、72の左右に複数備えている。また、この間隔は球体Rの少なくとも半径以下である。このようにエリアセンサ67、68は、球体Rに対して直交する横方向に複数備えている。
【0062】
また、このエリアセンサ67、68は球体Rに対して直交する縦方向に複数備えるようにしても構わない。その場合は、LED発光素子67b、68bと受光素子67c、68cとは、支持体71、72の上下に備える。
【0063】
また、各エリアセンサ67、68の受光素子67c、68cには制御装置73を介してカメラ69、70を連動して備えている。例えば、エリアセンサ67、68を球体Rが通過すると、受光素子67c、68cはLED発光素子67b、68bから放出された光源67a、68aを受光できなくなるため、受光素子67c、68cからパルス信号が発信される。その信号により制御装置73によりカメラ69、70が駆動して球体R通過時の位置画像を撮像する。
【0064】
また、制御装置73は、上記第1の検出装置65と第2の検出装置66と連動しているカメラ69、70により撮像された球体Rの位置画像から球体Rの軌道等を解析する。具体的には、第1の検出装置65と第2の検出装置66とにおいて、球体Rが通過した際に発信されたパルス信号の時間差分から球体Rの速度を算出する。また、第1の検出装置65と第2の検出装置66とにおいて、球体Rが通過した際に発信されたパルス信号により駆動されたカメラ69、70によって撮像された球体Rの位置画像データに基づいて、球体Rの方向等を算出する。
【0065】
更に、第1及び第2の検出装置65、66により算出された球体Rの軌道(球速、方向等)を表示するための表示装置75を備える。図示のように、表示装置75は、サッカーゴール60と隣接して備えられている。
【0066】
表示装置75は、第1及び第2の検出装置65、66により通過する球体Rを検出し、その検出した球体Rのもつ情報を分析(算出)し、算出した球体Rの速度や打球の方向等の情報データを表示する。具体的には、ゲーム性をもたせるために、スピードデータ65aと得点データ65bと球体の位置データ65cと球体の残数データ65dとを表示する。
【0067】
スピードデータ65aは、球体が第1及び第2の検出装置65、66を通過した時間差分により算出されて表示される。
【0068】
得点データ65bは予め球体Rの入った場所の難易度に応じて得点が定められており、その得点の合計を表示する。
【0069】
球体Rの位置データとは、予め、保護ネット64が、所定の面積に区分けされており、第1及び第2の検出装置65、66により検出された方向等の情報データにより、サッカーゴール60のどの位置にボールが入ったかを算出し、表示する。
【0070】
球体Rの残数データ65dは、例えば、ゲーム性をもたせるために一回に蹴る回数を制限し、その残数をカウントして表示する。
【0071】
また、予め反応速度や動きの情報データが格納されているゴールキーパ80を備え、利用者が蹴った球体Rのスピードやコースに基づいて、算出され判定されるようにしてもよい。判定結果に基づいてそのゴールキーパ80が反応するようにしてもよい。
【0072】
―第3の実施形態―
図10は第3の実施形態における第1の分析システムの具体的な構成を示し、図10(a)は平面図、図10(b)は正面図を示す。
【0073】
第1の分析システム85は、球体rの速度や打球の軌道や方向等を検出するために備えている。第1の分析システム85は、検出装置86と制御装置30とを備えている。また、検出装置86と制御装置30とはケーブル等を介して電気的に接続されている。
【0074】
検出装置86は、地面に対して垂直方向の球体rの軌道を検出するための第1の検出器87と、地面に対して水平方向の球体rの軌道を検出するための第2の検出器88と、を備えている。また、第1、及び第2の検出器87、88は、ピッチングマシン10と打席7間の打席近傍に備えている。また、第1、及び第2の検出器87、88は、所定時間連続して球体rを撮像できる、例えば、デジタルビデオカメラ等の機器が使用される。
【0075】
この第1、及び第2の検出器87、88は、例えば、ピッチングマシン10の起動と同時に駆動し、所定時間撮像が行われ、球体r通過時の位置画像が撮像される。
【0076】
また、第1、及び第2の検出器87、88は、好適には、各打席7を仕切る保護網8、8のピッチングマシン方向の端部、又は端部近傍に備えられる。第1の検出器87は、ピッチングマシン10とホームベース76とを結ぶ線と各打席7を仕切る保護網8、8の両端部とを結ぶ線とが交差する位置に設けられる。また、第2の検出器88は、どちらか一方の保護網8端部の所定位置に設けられる。所定位置とは、打席7の高さ方向すべてを画面内に撮像できる位置である。
【0077】
また、制御装置30は、上記第1、及び第2の検出器87、88により撮像された映像を画像解析して、球体rの位置画像から球体rの軌道等を検出し、その検出結果に基づいて球体rの情報を生成する球体情報生成手段を備えている。球体情報生成手段により生成される球体情報は、具体的には、第1、及び第2の検出器87、88によって得られる画像データ(球体の位置画像データ)から算出される球体rの軌道と速度情報である。具体的には、ピッチングマシン10から放出された球体rの速度と、利用者25によって打ち返された打球の飛距離や方向(軌道)の情報である。
【0078】
図11は、所定時間に連続的に各検出器により撮像された球体の位置画像データである。また、図11(a)〜(d)は、連続して撮像された球体の位置画像を示すものである。
【0079】
第1、及び第2の検出器87、88は、其々の映像用同期信号が同期している。したがって或る時刻の第1、及び第2の検出器87,88による映像はその時刻の球体の2方向からの映像を意味する。また、図に示す各検出器により撮像されたa〜dに示す位置画像データは、同期が取られている為同一時刻に撮像されたものである。また、画像解析は、第1、及び第2の検出器87、88の両方の画面内に球体rが撮像された時の位置画像データが基準とされる。また、第1及び第2の検出器87、88は、好適には、撮像範囲がほぼ同一の範囲となるように設置されるとよい。
【0080】
画像解析とは、具体的には、例えば第1及び第2の検出器87、88より得られた(a)の二つの画像(第1及び第2の検出器87、88の画像)とdの二つの画像から(a)と(d)の時間差は予め分かるし、又(a)と(d)の其々2枚の画像に於ける球体rの位置変化(角度、移動距離など)より撮像された球体rの軌道、速度等を算出することである。具体的には、まず、同期がとれている所定時間における位置画像データを基に、軌道を算出する。例えば、図示のように、第1の検出器87により撮像された画像データにおける球体rの軌道は、時間が経過するにつれ下方に下がっている。また、第2の検出器88により撮像された画像データにおける球体rの軌道は、時間が経過するにつれ上方に上がっている(平面から見ると左方向にスライドしている)。制御装置30内のメモリ(ROM等)には予め球種による球体の移動状態により判定される球種判別データが記憶されており、本実施形態であれば、所定の時間における球体rの移動状態と、メモリ内に記憶されている球体rの移動状態と、が比較され球種がカーブであることが判定される。また、撮像された球体rの軌道データ(位置画像データ)から所定の時間における球体rの移動量が算出され、球体rの速度が算出される。例えば、予め定められている所定時間ごとの位置画像データを抽出し、その位置画像データに写っている球体rの位置データからその球体rの移動量を算出する。球体rが移動量sを移動するために要した時間t(例えば、画像のコマ数aからdであれば4コマ分でNTSCでは1/60sec×4になる)と移動量sとから速度を算出すればよい。また、所定時間の球体rの移動状態から方向を特定するとともに、球体rの飛球距離等を算出してもよい。
【0081】
また、分析システムの制御回路は図6に示されており、分析システムの動作形態は図12に示されている。図12に示す動作形態にしたがって、本システムの制御について説明する。なお、分かり易いように処理に使用される装置等の符号を付することにするが、この形態に限定されるものではない。
【0082】
まず、ICカードをICカード読み取り装置16に挿入すると、(ステップS201)、ICカードに記録された課金情報を読み取るとともに、所定の料金が課金情報から読み取られ、残数がICカードに記録されるとともに、検出信号を制御装置30に送信する。この送信によりピッチングマシン10が起動する(ステップS202)。また、動作形態に関するプログラム等のデータ51はROM52に記録されている。
【0083】
ピッチングマシン10が起動すると、一定の間隔で球体rが放出されるとともに、検出装置が起動する(ステップS203)。放出された球体rは、検出装置86(第1及び第2の検出器87、88)を通過して利用者25へ投球される。制御装置30は、第1及び第2の検出器87、88により撮像された画像データに基づいて、制御装置30により、球体rの軌道等を解析する(ステップS204)。具体的には、第1、及び第2の両方の検出器87、88の画像内に最初に球体rが認識されたら、その画像から所定の時間(t)分の画像位置データを抽出し、球体rの移動データ(位置データ、移動量等)に基づいて速度を算出する。算出された速度データは、処理用のRAM56に送られ、バッファ回路57を介して表示装置11に送られ、速度(球速)が表示される(ステップS205)。その際、球体rのコース(方向)も速度と同様に表示するようにしてもよい。
【0084】
また、球体rが利用者25により打撃されると、打撃した球体rは検出装置86を通過して飛球する。その場合も同様に、第1及び第2の検出器87、88により撮像された画像データに基づいて、制御装置30により、球体rの軌道等を解析する(ステップS206)。具体的には、第1、及び第2の両方の検出器の画像内に最初に球体rが認識されたら所定の時間(t)分の画像位置データを抽出し、球体rの移動データ(位置データや移動量等)に基づいて速度と方向(飛球軌道)から飛球データを算出する。算出された飛球データは、処理用のRAM56に送られ、バッファ回路57を介して表示装置11に送られ、飛球データ(距離や方向等)が表示され(ステップS207)、処理を終了する(ステップS208)。また、ピッチングマシンから放出された球体rが検出されてから、再度検出装置86により一定時間球体が検出されない場合(球体rが利用者25により打撃されない場合)は、処理を終了する。この処理が順次繰り返される。
【0085】
―第4の実施形態―
図13は第4の実施形態における第1の分析システムの具体的な構成を示し、図13(a)は平面図、図13(b)は正面図を示す。
【0086】
第1の分析システム90は、球体rの速度や打球の軌道や方向等を検出するために備えている。第1の分析システム90は、検出装置91と制御装置30とを備えている。また、検出装置91と制御装置30とはケーブル等を介して電気的に接続されている。
【0087】
検出装置91は第1、及び第2の検出器92、92とを備え、この第1、及び第2の検出器92は、利用者25に対向するようにピッチングマシン10から放出される軌道に対して所定の角度θ設けられた左右両方向に所定の間隔をおいて備えられている。この第1、及び第2の検出器92は、地面に対して水平方向の球体rの軌道を検出する。具体的には、第1、及び第2の検出器92は、ピッチングマシン10と打席7間の打席近傍に備えられている。また、第1、及び第2の検出器92は、所定時間連続して球体rを撮像できる例えば、デジタルビデオカメラ等の機器が使用される。
【0088】
この第1、及び第2の検出器92は、例えば、ピッチングマシン10の起動と同時に起動し、所定時間撮像が行われ、球体r通過時の位置画像が撮像される。
【0089】
また、第1、及び第2の検出器92は、好適には、各打席7を仕切る保護網8、8のピッチングマシン方向の端部近傍に備えられる。第1、及び第2の検出器92は、左右両方向の保護網端部の所定位置に設けられる。所定位置とは、打席における高さ方向すべてを画面内に撮像できる位置である。
【0090】
また、制御装置30は、上記第1、及び第2の検出器92により撮像された映像を画像解析して、球体rの位置画像から球体rの軌道等を検出し、その検出結果に基づいて球体rの情報を生成する球体情報生成手段を備えている。球体情報生成手段により生成される球体情報は、具体的には、第1、及び第2の検出器92によって得られる画像データから算出される球体rの軌道と速度情報である。具体的には、ピッチングマシン10から放出された球体rの速度と、利用者25によって打ち返された打球の飛距離や方向(軌道)の情報である。
【0091】
以上に説明したように、本発明は、球体rを検出してその球体rの情報を分析するシステムであって、球体rが通過する領域に配置されるとともに、球体rの位置画像を連続的に撮像し、その撮像された球体rの位置データ(撮像結果)を制御装置30に伝送するための第1、及び第2の検出器87、88、又は92と、その撮像結果に基づいて球体の移動状態(球体情報)を算出(生成)するための球体情報生成手段としての制御装置30と、を備えている。
【0092】
これにより、第1、及び第2の検出器87、88、又は92により撮像された画像データから所定時間における球体rの移動状態(移動量、移動方向)を検出し、その球体rの速度、飛球距離(球体の飛球方向等も含む。)等を算出し、表示等することができる。
【0093】
以上、分析システムの具体的形態に係る実施形態を示したが、本発明の分析システムは、この実施形態に限定されず、種々の形態により実施できる。例えば、この分析システムを応用して、ピッチングマシンとして自分が投げた球体rの球速を測定することもできる。その場合、例えば、高校、大学、ノンプロ、プロ等が使用する室内投球練習場において、上記実施の形態と同様に、球体rを放出する投手と捕手間に、第1及び第2の検出装置18、19を設ける。これにより、投手は第1及び第2の検出装置18、19の支持枠内を通過するように球体rを放出する。球体rがこの支持枠内を通過することにより、球体rの球速及びコースを測定するとともに、データとして記録(出力)することができる。このデータにより、ピッチングの分析システムとして活用することもできる。
【0094】
また、他の実施形態としてピッチングマシン10とネット15との間において、ネット近傍に第1の検出装置18と第2の検出装置19とを設け(エリアセンサ26、28を設け)、ピッチングマシン10から放出される球体rのコースを明確に測定できるようにしてもよい。また、上記他の実施形態により、例えば、投球練習場等において、投手が投げる球体の速度、コース等のデータを測定するとともに出力することもできる。
【0095】
また、第1及び第2の検出器(例えば、87、88)は球体rの通過する領域を撮像でき、且つ、其々の検出器87、88、又は92の光軸の角度(θ)、高さが決まるとともに、第1の検出器の光軸と垂直になる面に形成される画像面と第2の検出器の光軸と垂直になる面に形成される画像面とが平行でなければ、どのような場所に設置されても構わない。また、好適には、第1の検出器の光軸と垂直面に形成される画像面と第2の検出器の光軸と垂直面に形成される画像面とが垂直(直角)になるように設けられるとよい。
【0096】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、バッティング練習場等において打撃した打球の飛距離や方向、及び自分のスイング等を分析することができる。また、分析した結果を表示することができるので、フォームチェック等を行うことによりどこが悪いのかを理解できるため上達が早い。また、投球を色々変えたとき打者がどのように対応できるかも分析できる。この場合、投球は実際の投手の場合もあり得る。更に、ゲーム性(例えば、実際の野球ゲームの様に得点やホームラン、打率等の表示や、他の打席との結合による本番さながらのゲーム性をもたせる等)を持たせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の分析システムが備えられている練習場である。
【図2】分析システムが備えられている具体的な実施例を示し、図1のAの拡大図である。
【図3】第1及び第2の分析システムの具体的な構成を示し、図3(a)は平面図、図3(b)は正面図である。
【図4】第1の表示装置に表示される具体例である。
【図5】第2の表示装置に表示される具体例である。
【図6】分析システムの制御回路である。
【図7】分析システムの動作形態を示すフローチャートである。
【図8】本発明の分析システムの他の実施形態としてのサッカーゴールである。
【図9】分析システムにおける他の実施形態のシステム図を示し、図9(a)は平面図、図9(b)は正面図である。
【図10】他の実施形態における第1の分析システムの具体的な構成を示し、図10(a)は平面図、図10(b)は正面図である。
【図11】所定時間に連続的に各検出器により撮像された球体の位置画像データである。
【図12】分析システムの動作形態を示すフローチャートである。
【図13】他の実施形態における第1の分析システムの具体的な構成を示し、図13(a)は平面図、図13(b)は正面図である。
【符号の説明】
r 球体
11 第1の表示装置
18 第1の検出装置
19 第2の検出装置
25a バット
32 第3の検出装置
33 第2の表示装置
51 センサ
87、88、92 検出器
Claims (2)
- 利用者の打撃によって移動する野球に用いられる球体を検出して前記球体の情報を分析するシステムであって、前記球体が通過する領域であって前記球体の進行方向と直交する1の面に撮像面を向けて配置され、前記球体が前記撮像面の前を通過した際の前記球体の連続する複数の位置画像を撮像する地面に対して垂直方向の前記球体の軌道を撮像するための第1の撮像手段、及び地面に対して水平方向の球体の軌道を撮像するための第2の撮像手段と、前記撮像された画像に基づいて前記球体の軌道や速度からなる球体の情報を生成する球体情報生成手段と、
前記球体情報生成手段により生成された情報を表示するための表示手段と、
前記球体情報生成手段により生成された球体の情報、及び予め規定された仮想球場における野手の守備範囲情報に基づいて、前記球体の行方に関する情報を算出する算出手段と、を具備し、
前記表示手段は、前記算出手段により算出された情報に基づいて、前記球体の行方を表わす利用者の打撃結果を前記仮想球場の画像とともに表示することを特徴とする分析システム。 - 利用者が打撃した際の前記球体に対する利用者の打撃のスイング軌道を撮像する第3の撮像手段と、前記球体に対する理想的なスイング軌道を算出するスイング軌道算出手段と、前記利用者の打撃のスイング軌道及び理想的なスイング軌道を同時に表示するスイング軌道表示手段と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の分析システム。
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