JPS6022297B2 - ボ−ルの速度及びストライク・ゾ−ンの検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は３個の光学系を用いてなる野球におけるポール
の速度及びストライク・ゾーンの検出装置に関し、詳し
くはストライク・ゾーンから一定距離を隔てた側方に配
す各光学系への光路分割を顔分割ミラーとし、検出信号
を得るレティクルを有極性棚状レティクルとしエラーを
最小としたボールの速度とストライクの判定を行なう検
出装置に係わるものである。

近時、光学系を用いた測定機器の開発も著しく、例えば
各種移動物の速度等を光学的に測定しえる機器が各種出
現している。

しかし、これ等の光学系機器は平面上を通過する物体に
ついての測定が主であり、このため野球におけるストラ
イク・ゾーンの如きに側方からみて一定の幅（奥行）を
もった立体的な範囲内を通過する物体を、片側のみから
確実に測定することは難しいものとなっている。従って
、野球にあってのストライクの判定は、いまだにキャッ
チャーの背部に立つ第三者（審判員等）の目測をもとに
した判定を待つより仕方なく、勿論この場合の判定は経
験則に基づくため正確さを欠き、且ボールの速度を計る
ことは不可能であった。本発明は上記実情に鑑み、少な
くともピッチング練習においてのストライクの判定及び
球速を自動的に読取り表示しえる検出器が提供しえれば
、当業者に与える便益大なる点に着目し、本発明装層を
完成したものである。

即ち、ストライク・ゾーンの側面より広い視野と有極性
棚状レティクルをもった光学系１とストライク・ゾーン
に相当する視野をもった視野限定枠を有する光学系ｍを
、光路分割となる後分割ミラーの反射光麹上に「 また
像分割ミラーを透過し適宜平面反射鏡を介在した後方光
軸上に光学系１と同様な広い視野と有極性棚状レティク
ルをもった光学系０を配した光学部とし、この各光学系
１、０、ｍに結像して得たパルス信号を適宜比較演算す
る電気系を結合してストライクの判定と球速を求める如
くしたものである。

以下、本発明を詳述すると「先ず測定原理の概略は、先
に本発明者が提示した特開昭５４−８０３２号公報にも
あるように、ストライク。

ゾーンとはホームベースの一定間隔を隔てた上方に構成
される直方体（高さ×奥行×幅）とみなし得、該直方体
内のどこかをボールが通過したかで判定するものである
（第１図参照）。即ち、光学系からみてストライク・ゾ
ーンの奥行方向のどこをボールが通ったかを判定するに
は距離測定を行なえばよく、更にデジタル処理段階でス
トライク・ゾーンの奥行方向の界の値を記憶させておき
、不等式を作り、この不等式を満足したとき奥行方向に
関してストライクとするものである。ＡＺＬＺＢ ＡとＢはストライク・ゾーン界における値Ｌは測定距離 しかし、直方体中をボールが通ったかどうかを判定する
には、まだ情報が一つたりない。

この情報とは幅方向であり、ストライクレティクルの大
きさをストライク・ゾーン（直方体）の幅方向の面に一
致させておけば得られ、ストライク信号とする。いま実
施例の図面について述べれば次の通りである。

第２図Ａ，８、第３図において、１はストライク・ゾー
ン９方向側に受光窓２を臨ませる光学部で、該光学部１
の構成は、溝体内に前記受光窓２より入射する光藤上に
、光路分割法の実施例となる一定幅をもつ反射部３ａと
透過部３ｂを交互に横配列して形成した像分割ミラー３
を設置し、該後分割ミラー３にて反射される反射光軸上
に対物レンズ４と（十）特性と（一）特性を交互に縦配
列した有極性棚状レテイクル５とよりなる光学系１１０
を設けるものであり、この場合談有極性棚状レティクル
５はストライク・ゾーン（側面）より広い視野をもって
なる。

また前記反射光軸上には、更に対物レンズ４′とストラ
イク・ゾーンに相当する視野をもった視野限定枠６を配
した光学系ｍ１２を設置する。一方、前記像分割ミラー
３を透過した光軸は適宜枚数（図示において３枚）の平
面反射鏡７を介して鯵体内を屈折し、前記光学系１１０
より実質的に１なる距離だけ後方に離れた箇所に、対部
レンズ４″と光学系１１０と同様に広い視野と有極性柵
状レティクル５′をもった光学系０１１を設け、受光窓
２より入った光を各光学系１、０、ｍにて夫々結像する
如くした構成としてなる。いまこの作用を説明すると、
先ず光学系１１０と０１１は第３図に示す如く１なる距
離だけ対物レンズ４″の位置がずれているものである。

ここにおいて物面上にボール８がＶｘなる速度で横切る
ときの各光学系１、０の出力周波数はＬ＝害・碁
‐‐・‐．・…‘１｝ら＝帯を ・小・【２１ 但し、松は有極性棚状レティクルのスリット幅、Ｆ‘ま
焦点、いま物面からの距離、１は光学系１と０の距離。

上の２式より距離Ｌ及び速度Ｖｘが求められる。即ち、
但し、Ｔは周期光学部１から見て、ストライク・ゾーン
９の奥行方向の情報は、ポール８の位贋が第１図におい
てＢＳＬＳＡ ”””…｛５）の間
に存在すればよいことになる。

一方、ストライク・ゾーン９の幅方向の情報は、別途に
設けた視野限定枠６を有する光学系ｍ１２の出力信号の
有無を確認すればよい。

ストライクとなる条件は、式｛５ーの不等式を満足し、
且光学系ｍ１２の信号があった場合のみで、その他の場
合は総てボールとなる。この三つの光学系の出力信号は
、第４図に示すような信号波形が得られる。

即ち、光学系１及び０の信号は比較的長く継続する。従
って、これらの両信号波形に対して継続的にＴａ及びＴ
ｂを測定（周期測定は、ゼロクロスでも、ピーク検出で
も可能）しつづけることが出釆る。但し、このときのレ
ティクルは、直流分を含む低周波及び第三高調波等の不
都合な空間周波数成分を通過させる特性をもつ単なる棚
状レティクル使用でなく、感度の等しい検知器を２個組
合わせた正負の透過特性をもつ有極性棚状レティクルを
用い精度の高い周期特性が出釆るものである。また、こ
の光学系１と川ま測定精度の向上を期するため同一光軸
とし、この光路分割を、光量的に損失を大となるハーフ
ミラー使用とせず、嫁分割ミラーとしたことにより透過
光線と反射光線の割合を等しく光学系の光量バランスを
探ってあるため、この点からも測定精度が向上するもの
である。更に、実際に演算に用いる測定値は、第４図に
示すＴａの平均値ＴａとＴｂの平均値Ｔｂとを演算回路
に導き、Ｋ Ｋ；ｂ／；ａ−，及び在庁字句 の計算を行なうと、ストライク・ゾーン及び速度の判定
ができる。

いまこの信号処理を第６図に示すブロック図について説
明すると、先ず波形整形に際しては、第５図に示す如く
Ｃｈ，，Ｃｈ２，Ｃｈ３の入力信号をヒステリシスコン
パレーターによるパルス変換する。

計数回路としては、光学系１、０のパルス間隔を測定す
るため、ＩＭＨｚ程度の水晶発振器出力をバィナリーカ
ウンターで計数する。カウント結果は光学系皿の信号の
有無をチェックした後、計算回路に入力として導き、光
学系ｍの信号あるときは、距離Ｌと球速Ｖを演算してデ
ジィタルコンパレータ−によりＢＳＬＳＡを判定してＹ
ｅｓのときストライク、Ｎｏのときボールと表示し、同
時に球速を表示する。一方、光学系ｍの信号のないとき
（ストライク信号がないとき）は、球速Ｖのみを計算し
てボール判定と球速を表示するものである。

この場合、有極性棚状レティクル５，５′は、偶数個の
十、一検知器を有するものであり（適宜、その間に不惑
帯を持たす場合も含む）、その構成例を示せば第７図の
如くなる。

即ち十、一の検知器を交互に縦配列したものである。ま
た、像分割ミラー３の構成は、透過な板（ガラス、アク
リル板等）の上にスリットパターン３ａをアルミ蒸着し
てなるものである。

このスリットパターンの間隔は本ミラーによる空間周波
数が検知器出力信号に悪影響を及ぼさない間隔とする。
透過光量と反射光量の割合はスリット間隔によって決定
できる（第８図参照）。上述の様に本発明の検出装置は
、ストライク・ゾーンより広い視野と有極性柵伏しティ
クルをもった光学系１、０とストライク・ゾーンに相当
する視野をもった視野限定枠を有する光学系ｍからなる
３個の光学系、並びにこの光軸を像分割ミラーにて光路
分割を行なう光学部と、この信号を処理する電気系とを
組合わせたことにより、距離（ストライク・ゾーン）及
び球速の測定精度を向上せしめ得る。

しかもこの場合レティクルは検知器と一体化構造とした
ものを用いるため、セツティングが簡略化し、且各光学
系は同一光鏡より探る構成となっているので光学部全体
がコンパクトにまとまる等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はストライ
ク・ゾーンの説明図、第２図Ａ，Ｂは本装置の姿部を示
す平面図及び光軸の説明図、第３図は同光学系１、Ｄ、
ｍの関係を示す説明図、第４図は光学系１、０、ｍの信
号波形図、第５図は波形整形回路図、第６図は信号処理
ブロック図、第７図は有磁性棚状レティクルの一実施例
の正面図、第８図は光路分割となる綾分割ミラーの一実
施例の正面図である。 １・・・…光学部、２・・・・・・受光窓、３・・・・
・・像分割ミフー、４，４′，４＾・・・・・・対物レ
ンズ、５，５′．．．・・・有極性棚状レティクル、６
・・・・・・視野限定枠、７・・・・・・平面反射鏡、
８・・・・・・ボール、９・・…・ストライク・ゾーン
、１０・・・・・・光学系１、１１・・・…光学系０、
１２・・・・・・光学系ｍ。 第１図 第２図 第２図 第４図 第７図 第３図 第５図 第６図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ３個の光学系を用いその信号波形を処理して測定す
   る野球におけるボールの速度及びストライク・ゾーン検
   出装置において、ストライク・ゾーンの側方に臨む受光
   窓を有する筐体内に、ストライク・ゾーンの側面幅より
   広い視野とこれを結像する感度の等しい検出器を２個組
   合わせてなる正負の透過特性を持つ有極性棚状レテイク
   ルを配す光学系Iと、ストライク・ゾーンの側面幅に相
   当する視野をもつた視野限定枠を有する光学系IIIを、
   光学上に配した反射面と透過面を半分づつとした光路分
   割となる像分割ミラーの反射光軸上に設けると共に、該
   像分割ミラーを透過した一定後方の光軸上に前記光学系
   Iと同様の広い視野と有極性棚状レテイクルをもつた光
   学系IIを設置し、これら光学系I、II、IIIを信号波形を
   パルス化するパルスカウンター回路に夫々接続し、該パ
   ルスカウンター回路を、光学系Iと光学系IIのパルス比
   を演算してストライク・ゾーンを横切つたボールの速度
   を算出する演算回路に接続し、この出力を球速表示回路
   へ導くと共に、該演算回路にて光学系IIIのパルスのあ
   るとき光学系Iと光学系IIのパルスより距離を演算した
   ストライク判定出力をストライク表示回路へ導き、且つ
   光学系IIIのパルスのないときボール表示回路と球速表
   示回路に出力を得ることを特徴としたボールの速度及び
   ストライク・ゾーンの検出装置。