JPS636228B2

JPS636228B2 -

Info

Publication number: JPS636228B2
Application number: JP10905483A
Authority: JP
Inventors: Hideomi Shishido
Original assignee: Molten Corp
Current assignee: Molten Corp
Priority date: 1983-06-16
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1988-02-08
Also published as: JPS6024855A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、運動用ボール、特にサツカー競技に
おけるリフテイング或は日本古来の蹴毬ゲームの
如くボールが地面に落ちるまでの蹴球回数を競う
ゲームに最適な運動用ボールに関する。

従来技術従来、サツカープレイヤーの技術の一つである
ボールのリフテイング、即ち１人のプレイヤーが
足の甲、膝、胸、額等にボールをあてて、地面に
落とすことなくこれを保持する運動をゲームとし
て採用し、ボールが落ちるまでの蹴球回数、その
他ボールの保持時間等を競う場合、その蹴球回数
は、人間が計数しなければならない。従来かかる
蹴球時に、音を発するものは、幼児の玩具用ボー
ルに見られるが、これはボール内の空気が外に吹
き出すとき、これを利用して鳴笛させるもので、
発生する音を状況に応じて変化させることは不可
能であり、かつまた高度なリフテイング技術を競
うボールとしては不適当である。

発明の目的本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、ボールに外力検知手段、外力計数手段、発
音手段等を内蔵させ、蹴球時音を発生させると同
時にこれを計数演算し、蹴球第１回目、蹴球最終
回、さらにルール違反を検知して、これらを異な
る報知音で知らせ、蹴球競技に興味を抱かせるべ
く改良を図つたものである。

発明の構成本発明に係る運動用ボールは、ボールに加わる
外力を検知する検知手段、該検知手段からの検知
信号を受け上記外力に関連した情報信号を得る演
算手段、該演算手段による上記情報信号を受け、
外力に対応した報知音を発生する発音手段、上記
各手段を駆動する電池電源手段を含み、上記手段
は全てボールに内蔵されてなるものである。

実施例第１図において、１は運動用ボールを示し、リ
フテイング競技用として使用する場合、サツカー
ボール大に形成されてなる。２は、空気注入用の
バルブ、３は回路ユニツト、４は検知手段として
はたらく圧力センサであり、これらはバルブ２に
相対向する位置に配置され、両者バランスがとら
れるようその重さが調整される。即ち、一般にバ
ルブ２の重量は、約８ｇないし９ｇであり、一方
回路ユニツト３及び圧力センサ４の加算重量は、
約15ｇないし20ｇ程度であるから、バルブ２側
に、バランサ５を貼着し、両者の重量が実質的に
等しく設定される。

第２図は、ボール１の表面を示し、６は、回路
ユニツト３の表面部分たる表示パネルであり、後
述する数値情報がデイジタル表示される。この回
路ユニツト３は、ボール１に埋め込まれ、その表
面は、ボール１の表面に一致される。７は、電池
の収納部を塞ぐ弾性ブツシユである。８は、スイ
ツチが装備された孔、９は、ブザーが装備された
孔で、ともに孔８，９内部に埋め込まれ、外力が
直接これらに加わらない構造に設計されている。

第３図は、表示パネル６の表示面を示し、本実
施例の場合、２種の情報が交互に、例えば１秒周
期で表示される。即ち、図イに示す数値は、リフ
テイング回数を表わし、図ロに示す数値は、リフ
テイング回数に難易性を加算して点数換算した値
を表わしている。ここで難易性とは、蹴球各回に
おけるボール１の高さ、即ち滞空時間をいい、こ
れは最初の蹴球時から次の蹴球時までの時間間隔
を検出して、信号変換される。この時間間隔が大
きくなれば、第９図に示すように等比級数的に得
点が上昇するのである。

第４図は、回路ユニツト３及びこのユニツト３
が装備されるボール１部分を示す。回路ユニツト
３において、６は表示パネルで、液晶表示パネ
ル、発光ダイオード、エレクトロルミネツセンス
表示パネル、エレクトロクロミツク表示パネル等
の薄型、低消費電力型の表示パネルが使用でき
る。ここで、液晶表示パネルとしては、液晶にス
ペーサ用微粒子を混在させて、パネル全体をフレ
キシブル構造としたものが適しており、これによ
り、表示パネルの耐衝撃性を向上させることがで
きる。またエレクトロクロミツク表示パネルを使
用した場合、固体電解質を利用し、全てを固体構
造とすれば、その強度の向上を図ることができ
る。１０は、マイクロコンピユータを構成すると
LSIで、基板１１上に固定されている。１２，１
２は基板１１上の配線と表示パネル６の配線とを
接続する導電性ゴム等よりなるコネクタである。
上記表示パネル６、基板１１、LSI１０、コネク
タ１２は、樹脂１３にてモールドされ一体化され
ている。１４は、樹脂１３の一部に設けられた電
池収納孔で、電池１５が下方の基板１１に接して
固定されており、電気的接続は、基板１１及び電
池収納孔１４の側壁に設けられた接触部材（図示
せず）を介して行なわれる。１６は樹脂１３上に
接着固定された弾性材料よりなる保護層であり表
示パネル６、LSI１０等に加わる外部衝撃を緩和
する。弾性材料としては、ゴム或は、弾性をもつ
合成樹脂が使用される。尚、樹脂１３の材料とし
ては、硬質のものが適している。また樹脂１３に
代えて、シリコンゴム等のゴム材料を用いること
も可能で、この場合、かかるゴム材料を硬質容器
内に充填して容器ごと使用すればよい。７は電池
収納孔１４を密閉する前述の弾性ブツシユで、保
護層１６と同一材料にて作成することができ、そ
の圧入時、電池１５を下方の基板１１に押圧する
作用をなす。弾性ブツシユ７には、その周辺に突
起１７が形成されており、これが保護層１６に設
けた凹溝１８に嵌合して、容易に抜けない構造と
されている。１９は、樹脂１３及び保護層１６に
連通した孔８内に設けられた棒状体のスイツチ
で、電源スイツチ、計数リセツトスイツチ等複数
機能をもつスイツチとして作用する。このスイツ
チ１９は、外力が直接これに加わることを防止す
べく、埋設構造とされている。従つて、その操作
には、細に棒状のものを用いる必要がある。複数
機能の弁別は、操作回数によつて行なうことがで
き、１回の操作で電源オン・オフ、連続した２回
の操作で計数リセツトを行なわせるよう設計され
ている。２０は、透明な弾性材料よりなる表示窓
で、この表示窓２０と表示パネル６の間には、パ
ネル６に加わる外力をさらに緩和するため空間２
１が設けられている。２２は、保護層１６に形成
され孔９内に装備されたブザー、２３は、樹脂１
３の底面に形成された電気接点、２４は保護層１
６側面に形成された突起である。

次にボール１側につき説明する。２５はゴムチ
ユーブ、２６はこのチユーブ２５外周を被覆して
形成された糸巻層、２７は、ゴムよりなる中張
層、２８は、天然皮革或は合成皮革よりなる表皮
層である。２９は、その底面がチユーブ２５に接
着された硬質の樹脂よりなる椀状容器、３０は、
この容器２９上端から表皮層２８に至るまでの側
面に形成された弾性体層であり、開口部は狭く形
成され、かつ凹溝３１を備えている。３２は容器
２９底面に形成された接点、４は、チユーブ２５
内面に取りつけられた圧力センサで、虫ゴムを利
用してこれに挟む構造とすることができる。この
圧力センサ４は、接点３２に電気的に接続されて
いる。圧力センサ４としては、歪ゲージを使用し
たもの或は拡散半導体を利用したものが適してい
る。

前述した回路ユニツト３は、椀状容器２９内に
圧入固定される。即ち保護層１６の突起２４が弾
性体層３０の凹溝３１に係合して回路ユニツト３
を抜けにくくすると同時に、ボール側開口端を挟
く形成することにより、その固定の強化がはから
れている。回路ユニツト３を、この開口部分から
さらに抜けにくくするために、開口部に複数のゴ
ム条片を架橋し、これにより回路ユニツト３を押
える構造を付加することもできる。

第５図ないし第７図は、回路ユニツト３及びセ
ンサ４の具体的回路例及び信号波形を示す。第５
図において、４は歪ゲージ方式の圧力センサで、
４個の歪ゲージS₁〜S₄がブリツジ接続されて構成
される。１５は電池電源、３３は、センサ４を駆
動するドライバ回路で、具体的には定電圧回路よ
りなる。即ち、電池１５として、リチウム電池を
使用した場合その出力電圧は、約3.0Vであるが、
その電圧は時間経過に従つて降下し、一方圧力セ
ンサ４を駆動し、ボール１内の圧力変化を正確に
検知するには、0.5〜2.0Vの定電圧を必要とする
からである。圧力センサ４は、ボール１内部の空
気圧の変化を検知するもので、蹴球時、その内部
圧が急上昇したとき電気的パルス信号として出力
する。３４は、センサ４による検知信号を増幅す
る増幅器で、その出力にインパクトパルスP₁を
得る。このパルスP₁は、蹴球動作に対応し、そ
のパルス高はインパクト強度に比例する。

第６図の信号P₁は、これを表わし、電圧Voは、
ボール１の内部圧（約0.45Kg／cm²）に対応するも
のである。３５は、比較器で側端子に上記信号
P₁が印加され、他方側端子には、一定電圧＋
Ｖを可変抵抗３６にて分割して得た基準電圧Vth
が印加される。この基準電圧Vthは、電圧Voよ
り大でありセンサ４からのノイズ或は、微弱なイ
ンパクトパルスを除去するもので、例えば、信号
P₁（第６図）に示す微小パルスP′は、この比較器
３５において遮断される。かくして比較器３５の
出力端子には、有意なインパクトパルスP₂が出
力される。尚、第６図中信号CPは、後述する発
振器３７（第７図）より出力するクロツクパルス
波形を示している。

第７図は、信号処理回路例を示し、３８は、パ
ルスP₂が一端に入力するアンドゲート、３９は、
このアンドゲート３８の出力が加えられる回数カ
ウンタ、４０は、この回数カウンタ３９の出力を
一方の入力とし、回数“１”に対応する信号を他
方の入力とする比較器で、両入力が一致したと
き、即ち回数カウンタ３９の出力が“１”のとき
“Ｈ”（ハイ）レベル信号を出力する。このＨレベ
ル信号は、電子音発生回路４１初段回路４１に
加わりこれを駆動する。電子音発生回路４１は、
４段の回路に分かれ、初段回路４１は、一定時
間幅をもつ連続音信号、第２段回路４１は、瞬
間的な単発音信号、第３段回路４１は、断続音
信号、第４段回路４１は一定時間幅をもつ連続
音信号を出力する。これら４段回路４１〜４１
からなる電子音発生回路４１からの各出力信号
は、オアゲート４２を介してドライバ回路４３へ
加えられ、ブザー４４を鳴動させる。４５はアン
ドゲート３８の出力、及び比較器４０の出力をイ
ンバータ４６を介して反転して得た信号を２入力
とするアンドゲートで、その出力は、電子音発生
回路４１の第２段回路４１へ入力される。３７
は、クロツクパルスCPを発生する発振器で、こ
のパルスCPはアンドゲート４７を介して時間カ
ウンタ４８の計数端子に入力される。４９は、セ
ツト・リセツト回路で、パルスP₂が入力したと
き、その直後にリセツト信号及びセツト信号を続
けて出力するもので、時間カウンタ４８に加えら
れる。時間カウンタ４８は、まずリセツト信号に
より、その計数内容がクリヤされ、続くセツト信
号にて計数可能状態とされる。このリセツト及び
セツト信号は、クロツクパルスCPに同期して出
力される。５０は、時間カウンタ４８の出力を受
けて下記に示す所定の演算を実行する演算回路で
ある。

Ｙ＝（αTi）〓 ……(1) ここで、α、βは定数で、α＞10、β≧１であ
る。またTiは、ｉ番目のパルスP₂から（ｉ＋１）
番目のパルスP₂までの期間であり、0.25sec≦Ti
＜3.0secなる範囲内にあるものである。Ｙの値は
得点を表わし、期間Tiの値が大きければ、その
値は等比級数的に大きくなる。その曲線を、第９
図に示す。５１はラツチ回路、５２は、加算器
で、演算回路５０による演算結果と、ラツチ回路
５１の記憶内容を加算し、その結果をラツチ回路
５１に保持される。このようにして、ラツチ回路
５１には、ｉ番目までの得点数の総和が保持さ
れ、演算回路５０からｉ＋１番目の得点が出力さ
れるごとに、加算器５２を介して積算されてい
く。５３は、発振器３７の出力パルスCPを受け
て、１Hzの信号に分周する分周器、５４は、この
１Hz信号を切換信号とし、他の入力信号としてラ
ツチ回路５１からの得点情報信号及び回数カウン
タ３９からの回数情報信号が入力する表示内容切
換回路で、上記切換信号により、上記得点情報信
号及び回数情報信号を１Hz周期で交互に出力す
る。５７は、回数情報信号若しくは得点情報信号
を受けて表示駆動信号を得るドライバ回路、５８
は、表示パネルである。５９は、時間カウンタ４
８からの時間信号Tiを入力信号とし、最大期間
として設定された時間信号Toを基準信号として
入力する比較器であり、Ti＜Toなる関係が満足
されるとき、正常状態と判断してその出力にＬ
（ロー）レベル信号を得る。本実施例では、この
時間Toは、「３秒間」に設定されている。これ
は、次のような理由による。即ち、一般にボール
のリフテイング競技において、１回目のインパク
トから２回目のインパクトまでの期間は、蹴り上
げられたボールの高さに対応しており、かつ高く
蹴り上げられたボールを保持していくことは高度
な技術を要することから、この期間Toが無制限
に長くなる筈はなく、通常のプレイヤーの技術レ
ベルから判断して、「３秒間」程度が限度であろ
うという推測に基くのである。この比較器５９の
出力は、電子音発生回路４１の第３段回路４１
へ入力されると同時に、ノアゲート６０を介して
アンドゲート３８，４７に各々入力される。これ
よりパルスP₂出力後、時間Toを過ぎてなおパル
スP₂が出力されない場合は、比較器５９の出力
は、“Ｈ”レベルに変り、ノアゲート６０の出力
は“Ｌ”レベルに反転してアンドゲート３８，４
７は遮断される。かかる場合、時間オーバー、ル
ール違反等を表わす表示が電子音（断続音）によ
りなされる。尚、この場合、最後のパルスP₂が
出力された後時間Toに達するまでに計数された
時間カウンタ４８の内容が、演算回路５０に転送
されないよう制御する必要がある。これは、セツ
ト・リセツト回路４９からの信号を用いて、ｉ＋
１番目パルスP₂が到来したときはじめて、ｉ番
目のパルス発生時期からｉ＋１番目のパルス発生
時期までの期間に計数された時間カウンタ４８の
内容に基き演算を実行するよう構成することによ
り達成できる。

６１は時間カウンタ４８からの時間信号Tiを
入力信号とし、最小期間として設定された時間信
号Tsを基準として入力する比較器であり、Ti≧
Tsなる関係が満足されるとき、正常状態と判断
してその出力に“Ｌ”レベル信号を得る。本実施
例では、この時間Tsは、「0.25秒」に設定されて
いる。これは、次のような理由による。即ち、前
後するインパクトの期間が、極端に短かい場合
は、地面に落下してボールのバウンドが自然減衰
していつた場合、或は蹴り上げ高さを極端に低く
抑えて回数を増加させようと意図した場合である
と考えられるからであり、かかる判定基準時間と
して、「0.25秒間」に設定されている。時間Tiが
この基準時間Tsより小さい場合には、比較器６
１の出力は“Ｈ”レベルに変り、従つてノアゲー
ト６０の出力は“Ｌ”レベルに反転し、アンドゲ
ート３８，４７を遮断する。これにより、回数カ
ウンタ３９及び時間カウンタ４８は、ともに計数
動作を停止する。

尚、図中、Ｒで示す矢印は、リセツト信号を示
し、これは、前述したスイツチ１９の操作時及び
電源投入時に発生する。

次に回路の動作につき説する。初期状態にあつ
ては、各回路は全てリセツト状態にあり、比較器
５９，６１の出力はともに“Ｌ”レベルにあるか
らノアゲート６０の出力は“Ｈ”、従つてアンド
ゲート３８，４７は開放状態にある。かかる状態
において、ボール１への蹴球等外力の印加により
まず第１発目のインパクトパルスP₂が発生した
とすると、このパルスP₂は、アンドゲート３８
を通つてそれぞれ回数カウンタ３９及びセツト・
リセツト回路４９に入力する。回数カウンタ３９
で“１”が計数されると、比較器４０の２入力は
ともに“１”となり、その出力に“Ｈ”レベル信
号を得る。このＨ”レベル信号により電子音発生
回路４１の初段回路４１が作動し、一定時間幅
をもつ連続音が発せられる。この電子音は、スタ
ートを意味する。回数カウンタ３９の計数信号
は、１Hz周期で切換えられる表示内容切換回路５
４を通つてドライバ回路５７に加えられ、回数
“１”が表示パネル５８に１秒周期で表示される。

次に第２発目のインパクトパルスP₂が入力す
ると、回数カウンタ３９の内容は“２”に変る。
このとき比較器４０の２入力は、一致しないか
ら、その出力は、“Ｌ”レベルに変り、従つてイ
ンバータ４６出力は“Ｈ”、アンドゲート４５の
２入力はともに“Ｈ”となつて、その出力に
“Ｈ”を得る。この“Ｈ”レベル信号により、電
子音発生回路４１の第２段回路４１が作動し、
瞬間的単発音が発せられる。これは、２回目以降
の外力印加であることを意味する。第２発目のイ
ンパクトパルスP₂が時間カウンタ４８に入力す
ると、このパルス入力時点までの計数内容は、次
段の演算回路５０へ入力され、前述した如き得点
換算が実行される。最初ラツチ回路５１の記憶内
容は、ゼロであるから、この演算結果が加算器５
２を介してラツチ回路５１へ記憶され、この得点
情報は、表示内容切換回路５４を介して表示パネ
ル５８へ与えられる。かくして、回数カウンタ３
９の内容である数値“２”と、上記得点が、表示
パネル５８に１秒周期で交互に表示されることと
なる。以後、インパクトパルスP₂が加えられる
ごとに、回数カウンタ３９の内容は、“１”ずつ
加算され、かつ時間カウンタ４８の内容は、演算
回数５０を介して演算処理され、得点情報とし
て、ラツチ回路５１に積算されていく。

インパクトパルスP₂発生後、時間To（３秒）の
間次のパルスP₂が到来しない場合は、比較器５
９の出力が“Ｈ””に変り、アンドゲート３８，
４７を閉鎖して、回数カウンタ３９、時間カウン
タ４８への計数信号送出を禁止すると同時に、電
子音発生回路４１の第３段回路４１を作動さ
せ、一定時間幅をもつ連続音を発する。この電子
音は、時間オーバー、或はルール違反を意味す
る。

他方、競技を終了してボールが地面に落下し、
そのバウンドが減衰していつた場合、インパクト
パルスP₂のパルス間隔は次第に短かくなり、こ
の間隔が、時間Ts（0.25秒）以下になつた場合、
比較器６１の出力は“Ｈ”に変り、ノアゲート６
０を介して、アンドゲート３８，４７を閉鎖す
る。これにより前述と同様に回数カウンタ３９及
び時間カウンタ４８の計数は禁止され、同時に電
子音発生回路４１の第４段回路４１が作動し、
一定時間幅をもつ連続音が発せられる。この電子
音は、競技終了を意味する。

このようにして、表示パネル５８に交互に表示
されるリフテイング回数及びこれに難易性を加算
した得点により競技が競われる。

前述したような回路構成によつて所期の目的は
達せられるが、実際には、マイクロコンピユータ
により同様の処理を実行することができる。これ
を第８図のプログラムフローチヤートを用いて説
明する。電源オン等により、スタートがかけられ
ると、演算部、記憶部等はまずリセツトされる。
続いてインパクトパルスP₂が入力したか否かが
判断され、パルスP₂が存在した場合には、連続
音であるスタート音が発せられる。続いて時間カ
ウンタにて時間の計数が開始される。続くステツ
プで計数時間Tiと、最長基準時間Toの比較がな
され、Ti≧Toと判断されれば時間オーバーと判
断され、ルール違反表示が、断続電子音の発生に
より行なわれる。かかる電子音発生後、初期状態
に戻る。またTi＜Toなる条件が満足される期間
内に第２発目のインパクトパルスP₂が入力すれ
ば、時間カウンタの計数は停止され、今度は計数
時間Tiと、最小基準時間Tsとの間で比較が行な
われ、Ti≧Ts即ち正常と判断された場合には単
発の電子音を発生し、回数Ｎに“１”の加算が行
なわれる。他方、Ti＜Tsと判断されると、競技
終了と判断されそれまでの回数及び得点が表示さ
れ同時に終了報知音が発せられ、初期状態に戻
る。上記の如くTi≧Tsと判断され、回数の計数
が実行されると、続いて得点の算出が実行され
る。これは前述の(1)式にて行なわれ、さらにその
積算が実行される。これを次式に示す。

かくして算出された得点Ｙと、インパクト回数
Ｎは表示パネル上に交互に表示される。かかる処
理を経た後、時間カウンタの内容はリセツトされ
再び時間計数を開始するステップに戻る。このよ
うな処理がインパクトパルスの入力に応じて繰返
し実行され、回数加算、得点演算がなされる。

発明の効果本発明は、ボール自体にボールに加わる外力を
検知する検知手段、及びこの検知信号受信時鳴音
する発音手段、上記検知手段による２つの検知信
号の出力時間々隔を計数し、この時間々隔の異常
に短いもの及び異常に長いものを検出する判別手
段を設け、この判別手段からの判別信号に基いて
ゲーム終了或はゲーム途中におけるルール違反を
特殊な音で報知するものである。それ故、本発明
によれば、蹴球時一定の報知音が発せられ、かつ
ゲーム終了時及びルール違反検出時これとは異な
る音が報知せられるため、使用者の興味を増し、
また幼児の遊戯用としても適したボールが実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例ボールの断面図、第２
図は、同ボールの正面図、第３図イ，ロは、表示
パネルの表示状態図、第４図は、電子装置及びボ
ールの一部を示す断面図、第５図は、センサ部分
及びその周辺回路図、第６図は、信号波形図、第
７図は、実施回路図、第８図はプログラムフロー
チヤート、第９図は、得点Ｙと時間Tiの関係を
表わす曲線図である。１……運動用ボール、３……回路ユニツト、６
……表示パネル、１０……LSI、１１……基板、
１３……樹脂、１５……電池、１６……保護層、
１９……スイツチ、２２……ブザー、２９……椀
状容器、４……センサ、３９……回数カウンタ、
４０，５９，６１……比較器、４１……電子音発
生回路、３７……発振器、４８……時間カウン
タ、４９……セツト・リセツト回路、５０……演
算回路、５１……ラツチ回路、５２……加算器、
５３……分周器、５４……表示内容切換回路。

Claims

【特許請求の範囲】１ボールに加わる外力を検知する検知手段、該
検知手段からの検知信号を受け上記外力に関連し
た情報信号を得る演算手段、該演算手段による上
記情報信号を受け、外力に対応した報知音を発生
する発音手段上記各手段を駆動する電池電源手段
を含み、上記手段は全てボールに内蔵されてなる
運動用ボール。２上記演算手段は、ボールに加わる外力の回数
を計数する回数カウンタを含み、上記発音手段
は、上記回数カウンタの内容が変るごとに作動し
て鳴動し、かつ上記回数カウンタの内容が“１”
のときのみ、他の報知音と異なる報知音を発生す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
運動用ボール。３上記演算手段は、ボールに加わる外力の回数
を計数する回数カウンタ及びボールに加わる２つ
の外力の時間間隔を計数する時間カウンタを含
み、該時間カウンタの内容がボールのバウンドに
基いて設定された最小時間以下であるとき及びボ
ールの滞空時間に基いて設定された最大時間を越
えたときこれを検知し、該検知信号に基き、上記
発音手段により、他の報知音とは異なる報知音を
発生させたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項若しくは第２項記載の運動用ボール。