JPWO2010016349A1 - ボール及びエンターテイメントシステム - Google Patents

Abstract

制御に従って信号を出力する出力手段（１１）と、ボール（１ａ）の内部の音を取得するマイク（１０）と、マイク（１０）で取得された音のレベルに応じて、ボール（１ａ）の状態を判定する判定手段（１２１）と、判定手段（１２１）における判定結果に応じて出力手段（１１）から出力する信号を生成する制御処理手段（１２２）とを備える。

Description

本発明は、動きに合わせて信号を出力するボールと、このボールを有するエンターテイメントシステムに関する。

ボールは、従来から身近な遊具であったが、近年は、様々な電子機器を組み込んだ新しい機能を備えるボールが開発されている。例えば、ボールに発光ダイオード（ＬＥＤ：light-emitting diode）のような発光素子を組み込むことで、ボールを発光させることができる。

従来、ボールに与えられた衝撃をカウントし、カウント数に応じて発光する色を変更することで、サッカーのリフティング練習のように単調な練習の達成度を満足させるボールがあった（例えば、特許文献１参照）。

また、衝撃を受けた際にボールが発光し、遊びとしての面白みを増加させるボールもあった（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−１６４５１号公報 登録実用新案第３０５８１２２号公報

上述したように、競技中のボールの内部で発光素子が発光することにより、暗い中でもボールを利用できたり、競技や練習の面白味を増すことができる。

このように、ボールが発光した場合には利用者を楽しませることができるが、ボールの状態（動き）の変化に応じて、ボールやボールの使用環境における光や音等の信号の出力方法を変化させることができれば、利用者の満足度はさらに向上すると考えられる。

上記課題に鑑み、本発明は、ボールの状態の変化に応じて、ボール又はボールの使用環境における光や音等の出力信号や出力方法を変化して利用者を楽しませるボール及びこのボールを利用したエンターテイメントシステムを提供する。

本発明の特徴に係るボールは、制御に従って信号を出力する出力手段を備えるボールであって、ボールの内部の音を取得するマイクと、マイクで取得された音のレベルに応じて、ボールの状態を判定する判定手段と、判定手段における判定結果に応じて出力手段から出力する信号を生成する制御処理手段とを備える。

本発明の特徴に係るエンターテイメントシステムは、信号を出力する出力手段を備えるボールと、ボールによる信号の出力を制御するコントロール装置とを有するエンターテイメントシステムであって、ボールは、ボールの内部の音を取得するマイクと、マイクで取得された音をコントロール装置に送信するとともに、コントロール装置から送信された信号を受信する第１通信手段と、コントロール装置から受信した信号に応じて出力手段から出力させる信号を変化させる制御処理手段とを備え、コントロール装置は、音を受信し、この音に応じて出力手段を制御する信号を送信する第２通信手段と、第２通信手段が受信した音のレベルとに応じて、ボールの状態を判定する判定手段と、判定手段における判定結果に応じて出力手段を制御する信号を生成して第２通信手段に出力する生成手段とを備える。

本発明によれば、ボールの状態に合わせてボールやボールの使用環境における光や音等の出力信号や出力方法を変化させ、ボールの利用者の満足度を向上する。

本発明の第１の実施形態に係るボールの概略図である。 図１に示したボールの層構造について説明する概略図である。 図１に示したボール内部の基板について説明する図である。 図１に示したボールで実行される処理の一例を表わすフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の変形例１に係るボールの概略図である。 図５に示したボール内部の基板について説明する図である。 本発明の第１の実施形態の変形例３に係るボールの概略図である。 本発明の第２の実施形態に係るエンターテイメントシステムを表す概念図である。 図８に示したエンターテイメントシステムを表わす構成図である。 図９に示したボールで実行される処理の一例を表わすフローチャートである。 図９に示したコントロール装置で実行される処理の一例を表わすフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係るエンターテイメントシステムを表わす概念図である。 図１２に示した投影装置が投影するターゲットについて説明する図である。 図１２に示したエンターテイメントシステムを表わす構成図である。 図１４に示したコントロール装置で実行される処理の一例を表わすフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の変形例１に係るエンターテイメントシステムを表わす概念図である。 本発明の第３の実施形態の変形例２に係るエンターテイメントシステムのボールの構造について説明する概略図である。

〈第１の実施形態〉
以下に、図面を用いて本発明の第１の実施形態に係るボールについて説明する。本発明の第１の実施形態に係るボールは、従来のボールと同様にスポーツ等のゲームで利用されるボールであるが、内部に発光素子を備えており、投げられたり転がされたりする動きに応じてこの発光素子の発光色や、光度が変化する。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るボール１は、動きで生じる加速度を検出する加速度センサ１０と、ボール１の内部の音を取得するマイク１１と、それぞれ複数の色を発光する発光素子１２ａ〜１２ｃと、加速度センサ１０で検出した加速度のレベル及びマイク１１で取得した音のレベルに応じて発光素子１２ａ〜１２ｃで発光する光の色を変化させる制御部１３と、バッテリー１４を内部に備える。

加速度センサ１０は、ボールの動きを三軸方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向）で検出し、検出した加速度を制御部１３に出力する。この加速度センサ１０は、各軸方向の加速度をそれぞれ別々に制御部１３に出力する。

マイク１１は、ボールの内部の音を取得し、取得した音を制御部１３に出力する。このマイク１１が取得する音は、例えば、ボールが物体等に衝突した状態（衝撃を受けた状態）と、他の状態とを区別するデータとして利用される。したがって、マイク１１は、音を取得するとき、音のレベルを把握することができるデータとして取得する。

発光素子１２ａは、複数の色を発光することができる発光素子であり、制御部１３からの制御に応じて発光色、光度を変更することができる。また、発光素子１２ａは、制御部１３からの制御に応じて、点滅することも可能であるとともに、点滅の速度を調整することもできる。この発光素子１２ａは、例えば、光の三原色である赤、緑、青の発の光度の調整によって発光色を変更することができるフルカラーの発光ダイオードである。図１に示すボール１は、３つの発光素子１２ａ〜１２ｃを備える例が示されているが、発光素子１２ｂ，１２ｃも発光素子１２ａと同一の構成であって、制御部１３からの制御で発光する。また、ボール１が備える発光素子の数は３つに限定されず、ボール１の各方向から光が放たれるように複数内蔵されていることが望ましい。

制御部１３は、マイクロコンピュータ等の小型の機器であって、加速度センサ１０から入力する加速度とマイク１１から入力する音に応じて発光素子１２（１２ａ〜１２ｃ）の発光を制御するプログラムを記憶している。制御部１３では、このプログラムに従って、入力する加速度のレベルや音のレベルに応じてボール１の状態を判定する判定手段１３１と、判定手段１３１で判定された状態に応じて発光素子１２を制御する制御処理手段１３２が実行される。ここで、制御部１３は、加速度センサ１０から各軸方向の加速度をそれぞれ別々に入力するが、このプログラムでは、各軸の加速度を合成して利用することもあり得るし、合成せずに利用する場合もある。

バッテリー１４は、加速度センサ１０、マイク１１、発光素子１２及び制御部１３の動作に利用される。なお、バッテリー１４から各部１０〜１３への電力の供給線については図示を省略している。バッテリー１４は、充電を行なうことで電気を蓄えることのできる充電式電池（蓄電池、二次電池）であることが望ましい。バッテリー１４が充電式電池であるとき、ボール１にプラグを接続する充電方法や接触式の充電方法で充電される。また、バッテリー１４は、一般的な充電式電池の他、光を利用して光起電力効果により電力を蓄える太陽電池（光電池）や、振動によって発電する振動発電素子を用いることができる。

ボール１が備えるこれらの機器（加速度センサ１０、マイク１１、発光素子１２、制御部１３及びバッテリー１４）は、基板１００に配置されてボール１の内部に内蔵されている。基板１００は、ボール１の内部に納まり、衝撃への耐性を有して、ボール１の重心がボール１の中心となるように形成することが望ましい。ボール１は、例えば、図２に示すように、基板１００の周囲に、中層１０１と外層１０２とで覆うことで、基板１００上に配置される各機器１０〜１４を保護するとともに、ボールとしての機能を果たす。

この中層１０１や外層１０２を、透明や半透明にすることで、発光素子１２の光を通すことができる。例えば、中層１０１や外層１０２の材料には、ブタジエンゴム、シリコンゴム又は天然ゴムを利用することができる。このブタジエンゴムは、衝撃への耐性には有用な材料であるが、硬化に高温（１５０〜１７０℃）加熱が必要となる。したがって、ブタジエンゴムを利用する場合には、基板１００に配置する各機器１０〜１４が破損されないよう、熱伝導率の低い素材でコーティングして中層１０１を形成した後、その周囲をブタジエンゴムでコーティングして外層１０２を形成することが望ましい。なお、図２に示す例では、中層１０１と外層１０２との二層で形成されているが、ボール１の耐性等を確保しつつ、適当なサイズ及び重さとすることができれば、何層であってもよい。また、このボール１には、衝撃を吸収するために金属や空気等から成る層を入れていてもよい。

基板１００は、ボール１の内部に納まり、衝撃への耐性を有するように形成することが望ましい。したがって、基板１００は一枚の基板ではなく、図３に示す一例のように、複数の基板を垂直に組み合わせて形成されるように構成してもよい。図３に示すように複数の基板で立体格子を形成するように組み合わせることによって、基板１００の衝撃への耐性が強くなる。図３（ａ）は、基板１００を組み立てた状態であり、図３（ｂ）は、基板を組み立てる途中の状態を示している。この図３では、発光素子１２ａ〜１２ｃは組み立てられた基板の外側に配置され、加速度センサ１０及びマイク１１は、組み立てられる基板１００の内側に配置される一例である。また、図３に示す例では、制御部１３とバッテリー１４は図示を省略している。

ここで、制御部１３で実行される処理の一例について具体的に説明する。例えば、制御部１３では、以下に説明するような処理（処理１〜８）が実行される。以下に説明する全ての処理を同時に実行することは不可能であるが、ユーザによって選択された複数の処理を組み合わせて実行することは可能である。

（処理１）ボール１の傾きとともに、連続的に色を変化する
ボール１の傾きは、三軸の加速度によって特定することができる。したがって、判定手段１３１は、入力する加速度の変化からボール１の傾きの変化を特定する。具体的には、判定手段１３１は、入力する加速度の変化が傾きを特定する所定のレベルであったとき、ボール１の傾きは発光色を変更する程度であったと判定する。また、制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボール１が傾いたと判定された場合、発光素子１２の色を予め定められた発光色のパターンの連続する色に変化させる。例えば、制御処理手段１３２は、所定の傾きが判定される毎に、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の順序で発光する。

なお、傾きで色を変更する方法の他、加速度のレベルや音のレベルによって、発光する色を変化させる方法を採用してもよい。

（処理２）ボール１が衝撃を受けると、衝撃を受けた時点で非連続的に他の色に変化する
ボール１が受ける衝撃は、加速度のレベル及び音のレベルによって特定することができる。したがって、判定手段１３１は、入力する加速度のレベル及び音のレベルからボール１の衝撃の有無を判定する。具体的には、判定手段１３１は、入力する加速度のレベルが衝撃を表わすレベルに該当し、入力する音のレベルも衝撃を表すレベルに該当したとき、ボール１が衝撃を受けたと判定する。すなわち、加速度のレベルが衝撃を表わすレベルに該当しても、音のレベルが衝撃を表わすレベルに該当しない場合には、判定手段１３１衝撃を受けたとは判定しない。また、制御処理手段１３２は、判定手段１３によってボール１が衝撃を受けたと判定された場合、発光素子１２の色を変化させる。赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の順序が定められているとき、制御処理手段１３２は、例えば、赤を発光していた場合に非連続の緑等に変化させる。

（処理３）ボール１を特定の色及び特定の周期で切り替える
例えば、制御処理手段１３２は、所定の光（赤、橙、黄、緑、青、藍、紫）を高速で繰り返し発光させたり、３色（赤、緑、青）の光を低速で繰り返し発光させる。すなわち、判定手段１３１は加速度と音を利用した判定を行なわず、制御処理手段１３２は常に所定の色を所定の周期で発光する。このように設定している場合、ボール１を照明器具として利用することもできる。

（処理４）ボール１が投げられているとき、特定の色を発光する
ボールが投げられているか否かは、加速度のレベル及び音のレベルによって特定することができる。したがって、判定手段１３１は、加速度のレベル及び音のレベルに応じて、ボール１が投げられている状態であるか否かを判定する。具体的には、判定手段１３１は、加速度のレベルが投げられている状態を表すレベルであり、音のレベルも投げられている状態を表すレベルに該当する場合、ボール１が投げられている状態であると判定する。すなわち、加速度のレベルが投げられている状態に該当しても、音のレベルが投げられている状態のレベルに該当しない場合、投げられている状態であるとは判定しない。また、制御処理手段１３２は、判定手段１３１によって投げられている状態であると判定されたボール１の発光素子１２を、例えば赤く発光させる。制御処理手段１３２は、その後、判定手段１３１によってボール１がキャッチされた際に元の発光色又は別の発光色を発光するように制御する。これにより、投げられているボール１は、常に赤く発光した状態となる。

（処理５）ボール１が投げられているとき、発光しない
上述のように、ボールが投げられているか否かは、加速度のレベル及び音のレベルによって特定することができる。したがって、判定手段１３１は、加速度のレベル及び音のレベルに応じて、ボール１の状態を判定する。制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボール１が投げられた状態であると判定された場合、発光素子１２を消灯することで、投げられているボール１は、常に光を発しない状態となる。また、制御処理手段１３１は、ボール１がキャッチされた際に元の発光色又は別の発光色を発光するように制御する。

（処理６）ボール１が強い衝撃を受けたとき、強く発光する
上述したように、ボール１が受ける衝撃は、加速度のレベル及び音のレベルによって特定することができる。したがって、判定手段１３１は、加速度のレベル及び音のレベルに応じて、ボール１の状態を判定する。制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボール１が衝撃を受けたと判定された場合、発光素子１２の光度を所定時間（例えば、１秒間）強くする。

（処理７）ボール１の加速度に比例して、ボールの点滅速度を変化する
例えば、制御処理手段１３２は、ボール１の加速度が速くなるにともない、発光素子の点滅速度を早くする。具体的には、プログラムには、加速度と点滅速度との関係が予め規定されており、制御処理手段１３２は、入力する加速度に応じた点滅速度で発光素子１２を点滅させる。

（処理８）ボール１が放置されたとき、低速に明滅する
ボール１が放置されているか否かは、加速度の変化によって特定することができる。したがって、判定手段１３１は、所定時間毎に加速度の変化の有無を判定する。具体的には判定手段１３１は、入力する加速度が所定時間変化しないとき、ボール１が放置されていると判定する。制御処理手段１３２は、判定手段１３１によって、ボール１が放置されていると判定された場合、発光素子１２を低速に明滅する。なお、明滅後、さらに所定時間変化がない場合、制御処理手段１３２は、発光素子１２を消灯してもよい。

続いて、図４に示すフローチャートを用いて、ボール１における処理の流れを説明する。図４に示す例では、制御部１３に記憶されるプログラムで、上述の処理１及び処理６が選択されているものとして説明する。例えば、ボール１では、電源（図示せず）を有しており、この電源がオンにされることで、図４に示す処理が開始され、この電源がオフにされることで、図４に示す処理が終了する。

まず、発光素子１２が点灯した後（Ｓ０１）、加速度センサ１０がボール１の動きで生じる加速度を取得して制御部１３に出力し（Ｓ０２）、マイク１１もボール１の内部で発生する音を取得して制御部１３に出力する（Ｓ０３）。

その後、判定手段１３は、加速度センサ１０で取得された加速度のレベルが傾きを特定するレベル及び衝撃を判定するレベルに該当するか否か判定するとともに、マイク１１で取得された音のレベルが衝撃を特定するレベルに該当するか否かを判定し、ボール１の状態を判定する（Ｓ０４）。制御処理手段１３２は、ステップＳ０４における判定結果に応じて発光素子１２で発光する発光色及び光度を決定し、発光色及び光度を変更させる（Ｓ０５）。

具体的には、制御処理手段１３２は、加速度センサ１０で取得された加速度から、ボール１に所定の傾きが生じていると判定されたときには、現在の発光色に対し、処理１のルールで設定されるパターンに応じて発光色を変更する。また、制御処理手段１３２は、加速度センサ１０で取得された加速度のレベル及びマイク１１で取得された音のレベルから、ボール１が衝撃を受けたと判定されたときには、処理６のルールにしたがって、所定時間、光度を強くする。

ステップＳ０５において発光素子１２を点滅させた後、ボール１では、終了するまで、ステップＳ０２〜Ｓ０５の処理を繰り返す（Ｓ０６）。

上述したように、本発明の第１の実施形態に係るボール１では、ボール１の加速度とボールの内部で発生する音を利用して、ボール１の状態を適正に判定し、ボール１の発光素子１２の発光色、光度及び点滅速度とを変更することができる。例えば、ボール１が投げられる瞬間とボール１が衝撃を受ける瞬間にはボール１に強い加速度が生じるため、加速度のみ利用したときには区別しにくい。上述したボール１では、このように加速度と音との両方を利用してボール１の状態を把握するため、ボール１が投げられる瞬間と衝撃を受ける瞬間等のように区別しにくい状態を区別することができる。すなわち、衝撃を受けた場合には、ボール１の内部では大きな音が発生されるため取得される音のレベルは大きくなるが、衝撃を受けた場合と同じ加速度であっても、ボール１が投げられる瞬間はボール１の内部では大きな音は発生しないために取得される音のレベルは小さいことによる。

上述したボール１の利用者は、ドリブル、ヘディング、又はリフティング等の動作やバットやラケット等によってボール１に衝撃を与えると、衝撃を与えたタイミングで発光色、発光強度、点滅速度等の発光の状態を変化させることができる。したがって、ボール１の利用者やボール１を使用したゲームの観客の爽快感を高めたり、興奮を高めたりすることができる。

なお、このボール１は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置と接続するための接続部を有していれば、制御部１３に記憶されるプログラムを外部の装置から新しいプログラムに更新することもできる。

《変形例１》
図５に示す第１の実施形態の変形例１に係るボール１ａは、図１を用いて上述したボール１と比較して、光反射センサ１５及びジャイロセンサ（ジャイロスコープ）１６を備えている点で異なる。

ここで、ボール１ａが備える加速度センサ１０、マイク１１、発光素子１２、制御部１３及びバッテリー１４は、図１を用いて上述した構成と同一の構成であるため、同一の符号を用いて説明を省略する。

ボール１ａも、例えば、図６に示すように、図２や図３を用いて上述した例と同様、各機器（加速度センサ１０、マイク１１、発光素子１２、制御部１３、バッテリー１４、光反射センサ１５（１５ａ〜１５ｃ））を基板１００に配置して、中層１０１や外層１０２等の層に覆われている。なお、図６（ａ）は、組み立てられた基板１００を示し、図６（ｂ）は、基板１００を組み立てる途中を示している。

光反射センサ１５は、光を発光する発光手段（図示せず）と、発光した光の反射光を受光する受光手段（図示せず）とを備え、反射物の有無を検出する素子である。ここで、発光手段と受光手段とは同方向（ボールの外側）を向いている。また、ボール１ａは、複数の光反射センサ１５を有していることが望ましい。

例えば、ボール１ａが床で転がされている際に光反射センサ１５が床と接しているとき、発光手段から発光された光は床を反射して、受光手段で受光される。また、ボール１ａが人に触られている際に光反射センサ１５の上に人の手がおかれたとき、発光手段から発光された光は手で反射して、受光手段で受光される。

したがって、判定手段１３１では、光反射センサ１５からの検出信号によって、ボール１ａが床を転がされているか又は人に撫でられているか否かを判定することができる。また、判定手段１３１では、複数の光反射センサ１５からの検出信号を利用することで、ボール１ａが床を転がされている際には、ボール１ａのどの部分が床に接しているか否かを特定することができる。さらに、判定手段１３１では、複数の光反射センサ１５からの検出信号を利用することで、ボール１ａが人に撫でられている際には、ボール１ａのどの部分が撫でられているかを特定することができる。

また、図１６に示す例では、発光素子１５と光反射センサ１５は、近くに配置されているため、制御処理手段１３２は、転がっているボール１ａが床に触れている部分又は床から離れる部分に位置する発光素子１１から順に発光する色を変えたり、人に撫でられているボール１ａの撫でられている部分に位置する発光素子１２が発光する色を変えたりすることが可能となる。

ジャイロセンサ１６は、ボール１ａの回転運動を測定するために必要な角度の変化量である角速度を検出することのできる素子である。

したがって、ボール１ａが投げられたり、転がされたりしている際に、判定手段１３１は、このジャイロセンサ１６での検出信号を利用することで、ボール１ａの上下前後左右に位置している部分を特定することができる。また、判定手段１３１は、このジャイロセンサ１６での検出信号を利用することで、ボール１ａが転がる速度を特定することができる。

また、制御処理手段１３２は、判定手段１３１の判定結果によって、投げられているボール１ａ又は転がされているボール１ａの進行方向前にある発光素子１２のみ又は、後ろにある発光素子１２のみ又は下のみなど、一方向の発光素子１２のみを変化させることが可能となる。

上述したように、変形例１に係るボールａでは、光反射センサ１５とジャイロセンサ１６を備えることで、床面でのボール１ａの転がりを検出することができるとともに、ボール１ａの転がり方向や回転速度の変化を検出ことができる。すなわち、加速度センサ１０及びマイク１１ともに、光反射センサ１５とジャイロセンサ１６とを利用することで、壁面、床面又は利用者の体にボール１ａが接触した場合、ボール１ａがどのようにこれらに接触したかを特定することができる。また、ボール１ａが接触（摩擦）によって回転方向と回転速度が変化したタイミングとその変化量を検出することができる。したがって、ボール１ａでは、ボール１ａの細かい状態に応じた光や音の出力方法を設定することで、利用者の満足度を向上させることができる。

なお、図５に示したボール１ａでは、加速度センサ１０及びマイク１１とともに、光反射センサ１５とジャイロセンサ１６の両方を有していたが、マイク１０及び加速度センサ１１を有しておらず、光反射センサ１５又はジャイロセンサ１６の両方又は一方を有するボールを実現することもできる。

《変形例２》
続いて、第１の実施形態の変形例２に係るボールについて説明する。第１の実施形態では、発光素子１２の発光を加速度センサ１０で取得する加速度とマイク１１で取得する音を利用して制御していた。これに対し、変形例２に係るボールでは、マイク１１で取得する音量のみを利用して発光素子１２を制御する。

具体的には、変形例２に係るボールの制御部１２では、以下に説明するような処理（処理Ａ１〜Ａ４）が実行される。以下に説明する全ての処理を同時に実行することは不可能であるが、ユーザによって選択された複数の処理を組み合わせて実行することは可能である。

（処理Ａ１）ボールが衝撃を受けたとき、発光する色を変化する
ボールが衝撃を受けたか否かは、マイク１１で取得した音のレベルによって判定することができる。したがって、判定手段１３１は、入力する音のレベルが予め定められる所定のレベルを超えたとき、ボールが衝撃を受けたと判定する。また、制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボールが衝撃を受けたと判定された場合、発光素子１２の色を予め定められた発光色のパターンの連続する色に変化させる。例えば、制御処理手段１３２は、衝撃を受けたと判定される毎に、発光素子１２に、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の順序で発光させる。

（処理Ａ２）ボールが衝撃を受けたとき、強く発光する
制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボールが衝撃を受けたと判定された場合、発光素子１２に所定時間（例えば、１秒間）光度を強くさせる。

（処理Ａ３）ボールが衝撃を受けたとき、特定の色を発光する
制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボールが衝撃を受けたと判定された場合、発光素子１２に所定時間（例えば、１秒間）特定の色を発光させる。

（処理Ａ４）ボールが衝撃を受けたとき、点滅する
制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボールが衝撃を受けたと判定された場合、所定時間（例えば、１秒間）、発光素子１２を点滅させる。

上述したように、変形例２に係るボールでは、ボールの内部で発生するのみ音を利用して、ボールの状態を判定し、ボールからの出力（発光素子１１による発光）を制御することができる。したがって、ボールの構成を容易にすることができるとともに、制御部１３における処理を容易にすることができる。

《変形例３》
図７に示す第１の実施形態の変形例３に係るボール１ｂは、図１を用いて上述したボール１と比較して、スピーカ１７を備えている点で異なる。すなわち、ボール１ｂは、ボール１ｂの状態に応じた信号を出力する出力手段として、ボール１ｂの状態に応じた光を出力する発光素子１２とボール１ｂの状態に応じた音を出力するスピーカ１７の両方を備えている。

ここで、ボール１ｂが備える加速度センサ１０、マイク１１、発光素子１２、制御部１３及びバッテリー１４は、図１を用いて上述した構成と同一の構成であるため、同一の符号を用いて説明を省略する。また、このボール１ｂも、図２や図３を用いて上述した例と同様、各機器（加速度センサ１０、マイク１１、発光素子１２、制御部１３、バッテリー１４及びスピーカ１７）を基板１００に配置して、中層１０１や外層１０２等の層に覆われている。

ボール１ｂでは、発光素子１１とスピーカ１７を備えているため、ボール１ｂの制御部１２は、例えば、上述した処理Ａ１〜Ａ４に加え、以下に説明するような処理（処理Ｂ１，Ｂ２）を実行することが考えられる。

（処理Ｂ１）ボール１ｂが衝撃を受けたとき、特定の音を出力する
制御処理手段１２２は、判定手段１２１によってボール１ｂが衝撃を受けたと判定された場合、所定の音をスピーカ１７に出力させる。

（処理Ｂ２）ボール１ｂが衝撃を受けたとき、出力する音を大きくする
制御処理手段１２２は、判定手段１２１によってボール１ｂが衝撃を受けたと判定された場合、スピーカ１７から出力する音の音量を所定時間（例えば、１秒間）大きくする。

上述したように、変形例２に係るボール１ｂでは、ボール１ｂの状態に応じて信号を出力する出力手段として、発光素子１１に加えスピーカ１７を有している。したがって、ボール１ｂの状態に応じて、光が変更するとともに、音も変更するため、ボール１ｂの利用者及びボール１ｂを使用するゲームの観客にとって面白みが増す。すなわち、ユーザがドリブル、ヘディング又はリフティング等の動作や、バットやラケット等によってボール１ｃに衝撃を与えると、衝撃を与えたタイミングで光の状態が変更されたり、ボール１ｂから出力される音の状態も変更されるので、ボール１ｂの利用者やボール１ｂを使用したゲームの観客を爽快感を高めたり、興奮を高めたりすることができる。

なお、図７に示すボール１ｂは、ボール１ｂの状態に応じた信号を出力する出力手段として発光素子１１とスピーカ１７との両方を備え、発光素子１１とスピーカ１７から信号を出力していたが、スピーカ１７からの音の出力のみによって同様の効果を得ることができる場合、スピーカ１７からの出力のみ実行してもよい。すなわち、例えば強い日光の下では、発光素子１１からの発光の変化を確認することは困難であるが、音の出力は強い日光の下でも明らかである。したがって、このような状況においては、スピーカ１７のみを利用してもよい。

〈第２実施形態〉
次に、第２の実施形態に係るエンターテイメントシステムについて説明する。図８に示すように、本発明の第２の実施形態に係るエンターテイメントシステムＣは、ボール１ｃと、このボール１ｃをコントロールするコントロール装置２ｃと、コントロール装置２ｃによってボール１ｃと連動してコントロールされるスピーカ３及び投影装置４を備えている。

第２の実施形態に係るエンターテイメントシステムのボール１ｃにおいて、図１に示したボール１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すボール１ｃは、図１に示したボール１と比較して、制御部１３に代えて制御部１３ｃを備えるとともに、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１８を備えている点で異なる。

通信Ｉ／Ｆ１８は、ボール１ｃとコントロール装置２ｃとの間でデータの送信及び受信を無線で実行するインタフェースであり、制御部１３ｃからの制御に従って、ボール１ｃを識別するＩＤをコントロール装置２ｃに送信する。また、通信Ｉ／Ｆ１８は、制御部１３ｃから入力される加速度、音及び現在の発光色をコントロール装置２ｃに送信するとともに、その加速度及び音に応答してコントロール装置２ｃから送信される変更データを受信し、受信した変更データを制御部１３ｃに出力する。

制御部１３ｃは、マイクロコンピュータ等の小型の機器であって、発光素子１２の発光を制御するプログラムを記憶している。制御部１３ｃでは、このプログラムによって、通信Ｉ／Ｆ１８を介してボール１ｃを識別するＩＤを所定のタイミングでコントロール装置２ｃに送信するＩＤ送信手段１３３と、加速度センサ１０から入力される加速度とマイク１１から入力される音と、現在の発光色とを通信Ｉ／Ｆ１８を介してコントロール装置２ｃに送信する送信処理手段１３４と、コントロール装置２ｃから送信されて通信Ｉ／Ｆ１８を介して受信する変更データ（信号）に従って発光素子１２を制御する制御処理手段１３５が実行される。

すなわち、図１に示した制御部１３では、制御部１３自体で実行した判定結果から発光素子１２を制御していたが、図９に示す制御部１３ｃでは、コントロール装置２ｃから受信した変更データを利用して、発光素子１２を制御する。

なお、このボール１ｃでも図１に示したボールと同様に、各機器１０〜１８を基板１００上に配置し、この基板１００を中層１０１や外層１０２で覆う構造であるが、図９では基板１００、中層１０１及び外層１０２の図示を省略している。

コントロール装置２ｃは、ボール１ｃとの間でデータの送受信を実行する通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）２１と、ボール１ｃを制御する中央処理装置２０とを備えている。このコントロール装置２ｃは、中央処理装置２０となる中央処理装置、通信Ｉ／Ｆ２１の他、記憶装置や入力装置等（図示せず）を有する一般的なコンピュータであり、記憶装置に記憶されるエンターテイメントプログラムを中央処理装置２０に読み出してインストールすることで、ボール１ｃから受信する加速度のレベルや音のレベルに応じてボール１ｃの状態を判定する判定手段２０１と、判定結果に従ってボール１ｃの発光を変更させる変更データを生成する生成手段２０２と、変更データをボール１ｃに送信する送信処理手段２０３と、ボール１ｃの状態に合わせてスピーカ３及び投影装置４を操作する操作手段２０４とが中央処理装置２０に実装される。

判定手段２０１は、ボール１ｃから受信した加速度のレベルと、ボール１ｃから受信した音のレベルとに応じて、ボール１ｃの状態を判定する。

生成手段２０２は、現在のボール１ｃの発光色は加速度及び音とともにボール１ｃから受信しているため、判定手段２０１で判定された処理に従って現在の発光色に対し、発光素子１２の発光色や光度を変更するための変更データを生成する。

ここで、中央処理装置２０で実行される判定手段２０１における判定と生成手段２０２における変更データの生成の処理には、例えば、第１の実施形態において説明した処理１乃至処理８と同一の処理を利用することができる。

送信処理手段２０３は、生成手段２０２で生成された変更データ（信号）を通信Ｉ／Ｆ２１を介してボール１ｃに送信する。

操作手段２０４は、判定手段２０１で判定されたボール１ｃの状態に合わせて、スピーカ３及び投影装置４を操作する。例えば、操作手段２０４は、判定手段２０１でボール１ｃが投げられていると判定されると、後述するスピーカ３からボール１ｃが投げられている状態に対応する効果音を出力させる。また、操作手段２０４は、判定手段２０１でボール１ｃが衝撃を受けたと判定されると、スピーカ３からボール１ｃが衝撃を受けた状態に対応する効果音を出力させる。また例えば、操作手段２０４は、判定手段２０１で判定されたボール１ｃの加速度に応じた速度で後述する投影装置４で投影する色、画像、映像等を変化させる。また、操作手段２０４は、判定手段２０１でボール１ｃが衝撃を受けたと判定されると、投影装置４からボール１ｃが衝撃を受けた状態に対応する映像を投影させたり、投影する色を変化させる。

スピーカ３は、コントロール装置２ｃからの操作にしたがって、音を出力する。また、投影装置４は、コントロール装置２ｃからの操作にしたがって、色、画像、映像等を投影する。例えば、コントロール装置２ｃは、投影装置４に文字、波紋、幾何学模様等をボール１ｃを使ったスポーツを行なう競技場に投影させ、ボール１ｃの動きに従って、投影していた映像等を変化させる。

なお、ここでは映像信号を出力する投影装置４として説明するが、投影装置４に限られず、ボール１ｃを使ったスポーツを行なう競技場に映像信号や光信号を出力する映像照明装置であればよい。具体的には、映像照明装置としては、単に光を出力するとともに、光の色を変化させる照明装置であることが考えられる。また、映像照明装置としては、競技場に設置され、表示する映像や光の色を変化させる電光掲示板等のディスプレイであることが考えられる。また、このディスプレイ自体が床面に設置され、表示される映像や光が変化する上で、利用者がボール１ｃを利用する形態であってもよい。

次に、図１０に示すフローチャートを用いて、ボール１ｃにおける処理の流れを説明する。図１０に示すフローチャートでは、図４に示したフローチャートと同一の処理については同一の番号を付して、説明を省略する。例えば、ボール１ａでは、電源（図示せず）を有し、この電源がオンにされることで処理が開始され、この電源がオフにされることで、処理が終了する。

発光素子が点灯されて加速度及び音が取得されると（Ｓ０１，Ｓ０２，Ｓ０３）、ＩＤ送信手段１３３は、通信Ｉ／Ｆ１８を介してボール１ｃの識別子であるＩＤをコントロール装置２ｃに送信し、送信処理手段１３４は、ステップＳ０２で加速度センサ１０に取得された加速度及びステップＳ０３でマイク１１に取得された音を、通信Ｉ／Ｆ１８を介してコントロール装置２ｃに送信する（Ｓ１１）。コントロール装置２ｃは、ステップＳ１１で送信されたＩＤを受信することで、制御の対象となるボール１ｃを確認することができる。

通信Ｉ／Ｆ１８が、ステップＳ１１で送信した加速度及び音に対応して、コントロール装置２ｃから送信された変更データを受信すると（Ｓ１２）、制御処理手段１３５は、受信した変更データに基づいて、発光素子１２で発光する発光色及び光度を変更させる（Ｓ０４）。その後、ボール１ｃでは、終了するまで、ステップＳ０２〜Ｓ０６の処理を繰り返す（Ｓ０６）。

なお、ボール１ｃの動きに合わせて発光素子１２の発光を変化させるためには、加速度及び音の取得や、加速度や音の送信、発光色の変更等の処理は並列に処理されても良い。

続いて、図１１に示すフローチャートを用いて、コントロール装置２ｃにおける処理の流れを説明する。図１１に示す例では、中央処理装置２０に記憶されるプログラムで、上述の処理１及び処理６が選択されているものとする。例えば、コントロール装置２ｃでは、電源（図示せず）がオンにされることで処理を開始し、電源がオフにされることで処理が終了する。

まず、中央処理装置２０の操作手段２０４が、スピーカ３及び投影装置４に初期操作データを送信する（Ｔ０１）。ここで操作手段２０４が送信する操作データは、エンターテイメントシステムの起動時のスピーカ３や投影装置４を操作するデータである。スピーカ３はこの初期操作データに従って起動音を出力し、投影装置４はこの初期操作データに従って起動映像を投影する。

その後、コントロール装置２ｃは、通信Ｉ／Ｆ２１を介してボール１ｃによって送信されたＩＤを受信するとともに、ボール１ｃによって送信された加速度、音及び発光色を受信する（Ｔ０２）。コントロール装置２ｃは、受信したＩＤをメモリ（図示せず）に記憶することで、処理対象のボールのＩＤを管理する。また、加速度、音及び発光色とともに受信したＩＤがメモリに記憶されているＩＤと一致するとき、コントロール装置２ｃは、制御を継続している制御対象のボールであると判断できる。

判定手段２０１は、受信した加速度のレベルが傾きを特定するレベル及び衝撃を特定するレベルに該当するか否かを判定するとともに、受信した音のレベルが衝撃を特定するレベルに該当するか否かを判定し、ボール１ｃの状態を特定し、発光素子１２の発光を変更させる必要があるか否かを判定する（Ｔ０３）。

生成手段２０２は、発光素子１２の発光を変更させる必要があるとき（Ｔ０３でＹＥＳ）、ステップＴ０３の判定で特定されたボール１ｃの状態に応じて、発光色及び光度に変更する変更データを生成する（Ｔ０４）。ボール１ｃの状態が特定されると、送信処理手段２０３は、ステップＴ０４で生成手段２０２に生成された変更データをボール１ｃに送信する（Ｔ０５）。

また、操作手段２０４は、ステップＴ０３の判定で特定されたボール１ｃの状態に合わせて、スピーカ３及び投影装置４を操作する（Ｔ０６）。

その後、制御部１３は、終了するまでステップＴ０３乃至Ｔ０６の処理を繰り返す（Ｔ０７）。

上述したように、本発明の第２の実施形態に係るエンターテイメントシステムＣでは、コントロール装置２ｃが、ボール１ｃの状態（動き）に応じて発光素子１２の発光を制御するとともに、スピーカ３によって出力する音や投影装置４によって投影する映像を制御する。したがって、ボール１ｃが発光する他にもボール１ｃを使用する空間に投影される映像や出力される音により、ボール１ｃの利用者の満足度を向上することができる。

例えば、このエンターテイメントシステムＣは、所定の領域内で、ボールを利用するサッカー、ボーリング、ビリヤード、テニス、卓球、ドッジボール等のゲームに適用することができる他、新たなゲームを提案することもできる。すなわち、ボールの動きやゲームの進行に合わせて投影装置４によってこのような領域内に映像等を投影し、スピーカ３から音を出力することができる。

なお、ボールは暗い場所で使用することが一般的であるため、第１の実施形態の場合、バッテリー１４を太陽電池にしても、ボール１を明るい所に置いて充電する必要があった。しかしながら、第２の実施形態では、ボール１ｃは投影装置４の下で使用されることから、使用中に投影装置４から発せられる光によっても発電が可能になる。

また、上述した例でも、ボール１ｃは、光反射センサ１５やジャイロセンサ１６を利用することも可能であり、マイク１０、加速度センサ１５、光反射センサ１６又はジャイロセンサ１７の少なくとも一つを有していれば実現することができる。

さらに、図８及び図９に示したエンターテイメントシステムＣでは、スピーカ３と投影装置４の両方を備えているが、一方のみしか備えていなくてもよいし、スピーカ３の代わりに、ボール１ｃ内部にスピーカを備え、ボール１ｃ内のスピーカを使用してもよい。

〈第３実施形態〉
続いて、第３の実施形態に係るエンターテイメントシステムについて説明する。図１２に示すように、本発明の第３の実施形態に係るエンターテイメントシステムＤは、ボール１ｄと、このボール１ｄをコントロールするコントロール装置２ｄと、コントロール装置２ｄによってボール１ｄと連動してコントロールされるスピーカ３及び投影装置４と、ボール１ｄを検出する赤外線検出装置５とを備えている。この図１２に示すエンターテイメントシステムＤは、図８に示した第２の実施形態に係るエンターテイメントシステムＣと比較すると、赤外線検出装置５を備えている点で異なる。

図１３に示すように、例えば、投影装置４によって枠Ｆ内にターゲットＴが投影されており、ボール１ｄによってこのターゲットＴを当てるようなゲームが提案されているとする。この場合、ボール１ｄがどの位置にあるかをボール１ｄから受信する加速度や音等のデータのみでは把握しにくい。ボール１ｄから出力される赤外線を赤外線検出装置５で検出することで、ボール１ｄの位置を特定しやすくなる。このボール１ｄの位置特定により、ボール１ｄが枠Ｆの中と外のどちらにあるか把握できるため、ボール１ｄが枠Ｆ内にある場合には発光色を変更し、枠Ｆ外にある場合には発光色を変更しないようにすることもできる。

図１４に示すボール１ｄは、図９に示したボール１ｄと比較して、赤外線素子１９を備えている点で異なる。この赤外線素子１９は、赤外線を発光する赤外ＬＥＤ等である。ボール１ｄは、ボール１ｄの様々な方向から赤外線を発光することができるように赤外線素子１９を備えている。したがって、ボール１ｄは、複数の赤外線素子１９を備えていることが望ましい。ボール１ｄの他の構成は図１のボール１又は図９のボール１ｃと同様の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

赤外線検出装置５は、赤外線素子１９から発光された赤外線を検出し、赤外線の検出データをコントロール装置２ｄに出力する。

図１４に示すコントロール装置２ｄは、図９に示したコントロール装置２ｄと比較すると、中央処理装置２０に位置特定手段２０５を備えている点で異なる。

この位置特定手段２０５は、赤外線検出装置５から入力する検出データに応じてボール１ｂの位置を特定し、生成手段２０２及び操作手段２０４に出力する。

例えば、赤外線検出装置５からボール１ｄの存在する座標を検出データとして受信するとき、位置特定手段２０５は、赤外線検出装置５から受信する座標を利用して、ボール１ｄの位置を特定することができる。また、枠Ｆ内が複数のブロックに区分けされているとき、位置特定手段２０５は、赤外線検出装置５から赤外線が検出されたブロックを検出データとして入力し、ボール１ｄの位置の特定に利用することができる。ここで、図１４に示す例では、位置特定手段２０５は、枠Ｆ内で検出された赤外線のみを利用することができる。

生成手段２０２は、判定手段２０１における判定結果とともに、位置特定手段２０５における特定結果に応じて変更データを生成することができる。例えば、生成手段２０２は、ボール１ｄが枠Ｆ内に存在する場合にのみ発光色を変更するようにしてもよい。

また、操作手段２０４は、判定手段２０１における判定結果とともに、位置特定手段２０５における特定結果に応じてスピーカ３や投影装置４を操作することができる。例えば、操作手段２０４は、ボール１ｄが枠Ｆ内に存在する場合にのみ効果音を出力、音量を変更、または、投影する映像等を変更するようにしてもよい。例えば、操作手段２０４は、投影装置４が投影する映像内（枠Ｆ内）において、ボール１ｄの軌跡の色が変更するようにしても良いし、ボール１ｄの軌跡の位置に模様が表示されるようにしても良い。また、映像内においてボール１ｄが床に当たった場合、ボールが当たった位置から波紋が広がるような映像を投影しても良い。

ここでは、第３の実施形態に係るエンターテイメントシステムのコントロール装置２ｄにおいて、図９に示したコントロール装置２ｃと同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

なお、スピーカ３と投影装置４については、図９で説明した構成と同様であるため、説明を省略する。

次に、図１５に示すフローチャートを用いて、コントロール装置２ｄにおける処理の流れを説明する。図１５に示すフローチャートでは、図１１で説明した処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。

コントロール装置２ｄは、赤外線検出装置５から送信された赤外線データを受信する（Ｔ１１）。位置特定手段２０５は、受信した赤外線データに基づいて、ボール１ｄの位置を特定し、生成手段２０２及び送信処理手段２０３に出力する（Ｔ１２）。

生成手段２０２は、ステップＴ０４で変更データを生成する際には、ステップＴ１２で特定されたボール１ｄの位置と、ステップＴ０３の判定結果に基づいて変更データを生成する。

また、操作手段２０４は、ステップＴ０６でスピーカ３及び投影装置４を操作する際には、ステップＴ１２で特定されたボール１ｄの位置と、ステップＴ０３の判定結果に基づいて操作する。

上述したように、本発明の第３の実施形態に係るエンターテイメントシステムＤでは、コントロール装置２ｄが、ボール１ｄの状態（動きや位置）に応じて発光素子１２の発光を制御するとともに、スピーカ３によって出力する音や投影装置４によって投影する映像を制御する。したがって、ボール１ｄの動きに合わせて空間に投影される映像や出力される音により、ボール１ｄの利用者の満足度を向上させることができる。

なお、上述した例でも、ボール１ｄは、光反射センサ１５やジャイロセンサ１６を利用することも可能であり、マイク１０、加速度センサ１５、光反射センサ１６又はジャイロセンサ１７の少なくとも一つを有していれば実現することができる。

さらに、例えば、スピーカ３を有していなくてもよいし、ボール１ｄ内部にスピーカを備え、スピーカ３の代わりにボール１ｄ内のスピーカを使用しても良い。

この他、ボール１ｄと選手を認識する赤外線カメラを併用し、コントロール装置１ｄで利用者の動きや位置の情報を反映して、光、音、映像等の信号を出力するようにコントロールすることもできる。この場合、複雑な演出を行なうことが可能になるとともに、新しいスポーツの実現も可能となる。また、ボール１ｄの動きを電光掲示板等に示して観客に解説することも可能となる。

《変形例１》
図１２に示したように、枠Ｆの上方にのみ赤外線検出装置５を設置した場合には、ボール１ｂの位置を平面情報（ｘｙ方向の二次元情報）しか特定することはできない。一方、図１６に示すように、ｘｙ方向の位置を検出する赤外線検出装置５ａと、ｙｚ方向の位置を検出する赤外線検出装置５ｂとの２台の赤外線検出装置があれば、ｘｙｚ方向の三次元情報を特定することが可能となる。すなわち、第３の実施形態の変形例に係るエンターテイメントシステムでは、図１６に示すように、複数の赤外線検出装置５ａ，５ｂを備えている。

床上に複数のボール１ｄが存在する場合、中央処理装置２０において、赤外線検出装置５ａ，５ｂが検出したボール１ｄが、無線通信によってボール１ｄから予め受信したどのＩＤと対応しているかの特定の処理を行なうようにしてもよい。個々のボール１ｄの動きを特定することができれば、ボール１ｄの動きに対応させた音を出力したり、映像等を投影することができる。

このように、ボール１ｄの位置を三次元で特定することができれば、ボール１ｄの応用範囲が広がる。例えば、バスケットゴールにも映像を投影するように複数の投影装置４を使用した場合、バスケットボールゲームの観客に対し、通常のゲーム観戦とは異なる満足度を提供することができる。

《変形例２》
図１４に示した例では、ボール１ｄはボールの状態に応じた信号を出力する出力手段として、発光素子１２を備えていたが、ボール１ｄはこの出力手段としての発光素子１２を備えていなくてもよい。すなわち、ボール１ｄは、ボール１ｄの状態に関する信号を出力する加速度センサ１０又はマイク１２、図５で上述した光反射センサ１５又はジャイロセンサ１６の少なくともいずれかを有するとともに、コントロール装置２ｄに信号を送信する通信Ｉ／Ｆ１８を有していればよい。

この場合、ボール１ｄからは、ボール１ｄの状態に関する信号のみ出力される。他方、コントロール装置２ｄは、ボール１ｄから送信された加速度のレベルや音のレベル等のボールの状態に関する信号を受信すると、スピーカ３や投影装置４をコントロールして、音や映像を出力する。これによって、ボールの利用者や観客を楽しませることができる。

なお、ボール１ｄの構成は、図２及び図３を用いて上述したような構成の他、衝撃を吸収するために、金属や空気等から成る層を入れてもよい。例えば、ボール１ｄの跳ね返りの性能を高めるために、図１７に示すように、内部を空気で満たした複数のゴムチューブ１０３を用い、複数のゴムチューブ１０３をシンメトリカルに配置して、基板１００を支持することができる。ここで、基板１００を支持ずるゴムチューブ１０３の数は限定されず、基板１００を安定して支持することのできる数であればよい。特に、第３の実施形態の変形例３に係るボール１ｄでは、発光素子１２からの発光がないため、光の透過を考慮する必要がなく、様々な構成を利用することができる。

１，１ａ〜１ｄ…ボール
１０…加速度センサ
１１…マイク
１２…発光素子
１３，１３ｃ…制御部
１４…バッテリー
１５…通信Ｉ／Ｆ
１６…赤外線素子
１００…基板
１０１…中層
１０２…外層
２ｃ，２ｄ…コントロール装置
２０…中央処理装置
２１…通信Ｉ／Ｆ
３…スピーカ
４…投影装置
５…赤外線検出装置

また、図１６に示す例では、発光素子１２と光反射センサ１５は、近くに配置されているため、制御処理手段１３２は、転がっているボール１ａが床に触れている部分又は床から離れる部分に位置する発光素子１２から順に発光する色を変えたり、人に撫でられているボール１ａの撫でられている部分に位置する発光素子１２が発光する色を変えたりすることが可能となる。

なお、図５に示したボール１ａでは、加速度センサ１０及びマイク１１とともに、光反射センサ１５とジャイロセンサ１６の両方を有していたが、マイク１１及び加速度センサ１０を有しておらず、光反射センサ１５又はジャイロセンサ１６の両方又は一方を有するボールを実現することもできる。

具体的には、変形例２に係るボールの制御部１３では、以下に説明するような処理（処理Ａ１〜Ａ４）が実行される。以下に説明する全ての処理を同時に実行することは不可能であるが、ユーザによって選択された複数の処理を組み合わせて実行することは可能である。

上述したように、変形例２に係るボールでは、ボールの内部で発生するのみ音を利用して、ボールの状態を判定し、ボールからの出力（発光素子１２による発光）を制御することができる。したがって、ボールの構成を容易にすることができるとともに、制御部１３における処理を容易にすることができる。

ボール１ｂでは、発光素子１２とスピーカ１７を備えているため、ボール１ｂの制御部１３は、例えば、上述した処理Ａ１〜Ａ４に加え、以下に説明するような処理（処理Ｂ１，Ｂ２）を実行することが考えられる。

（処理Ｂ１）ボール１ｂが衝撃を受けたとき、特定の音を出力する
制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボール１ｂが衝撃を受けたと判定された場合、所定の音をスピーカ１７に出力させる。

（処理Ｂ２）ボール１ｂが衝撃を受けたとき、出力する音を大きくする
制御処理手段１３２は、判定手段１３１によってボール１ｂが衝撃を受けたと判定された場合、スピーカ１７から出力する音の音量を所定時間（例えば、１秒間）大きくする。

上述したように、変形例２に係るボール１ｂでは、ボール１ｂの状態に応じて信号を出力する出力手段として、発光素子１２に加えスピーカ１７を有している。したがって、ボール１ｂの状態に応じて、光が変更するとともに、音も変更するため、ボール１ｂの利用者及びボール１ｂを使用するゲームの観客にとって面白みが増す。すなわち、ユーザがドリブル、ヘディング又はリフティング等の動作や、バットやラケット等によってボール１ｃに衝撃を与えると、衝撃を与えたタイミングで光の状態が変更されたり、ボール１ｂから出力される音の状態も変更されるので、ボール１ｂの利用者やボール１ｂを使用したゲームの観客を爽快感を高めたり、興奮を高めたりすることができる。

なお、図７に示すボール１ｂは、ボール１ｂの状態に応じた信号を出力する出力手段として発光素子１２とスピーカ１７との両方を備え、発光素子１２とスピーカ１７から信号を出力していたが、スピーカ１７からの音の出力のみによって同様の効果を得ることができる場合、スピーカ１７からの出力のみ実行してもよい。すなわち、例えば強い日光の下では、発光素子１２からの発光の変化を確認することは困難であるが、音の出力は強い日光の下でも明らかである。したがって、このような状況においては、スピーカ１７のみを利用してもよい。

また、上述した例でも、ボール１ｃは、光反射センサ１５やジャイロセンサ１６を利用することも可能であり、マイク１１、加速度センサ１０、光反射センサ１５又はジャイロセンサ１６の少なくとも一つを有していれば実現することができる。

なお、上述した例でも、ボール１ｄは、光反射センサ１５やジャイロセンサ１６を利用することも可能であり、マイク１１、加速度センサ１０、光反射センサ１５又はジャイロセンサ１６の少なくとも一つを有していれば実現することができる。

この他、ボール１ｄと選手を認識する赤外線カメラを併用し、コントロール装置２ｄで利用者の動きや位置の情報を反映して、光、音、映像等の信号を出力するようにコントロールすることもできる。この場合、複雑な演出を行なうことが可能になるとともに、新しいスポーツの実現も可能となる。また、ボール１ｄの動きを電光掲示板等に示して観客に解説することも可能となる。

《変形例２》
図１４に示した例では、ボール１ｄはボールの状態に応じた信号を出力する出力手段として、発光素子１２を備えていたが、ボール１ｄはこの出力手段としての発光素子１２を備えていなくてもよい。すなわち、ボール１ｄは、ボール１ｄの状態に関する信号を出力する加速度センサ１０又はマイク１１、図５で上述した光反射センサ１５又はジャイロセンサ１６の少なくともいずれかを有するとともに、コントロール装置２ｄに信号を送信する通信Ｉ／Ｆ１８を有していればよい。

１，１ａ〜１ｄ…ボール
１０…加速度センサ
１１…マイク
１２…発光素子
１３，１３ｃ…制御部
１４…バッテリー
１５，１５ａ〜１５ｃ…反射光センサ
１６…ジャイロセンサ
１８，２１…通信Ｉ／Ｆ
１００…基板
１０１…中層
１０２…外層
２ｃ，２ｄ…コントロール装置
２０…中央処理装置
３…スピーカ
４…投影装置
５，５ａ，５ｂ…赤外線検出装置

Claims (18)

1. 制御に従って信号を出力する出力手段を備えるボールであって、
   前記ボールの内部の音を取得するマイクと、
   前記マイクで取得された音のレベルに応じて、前記ボールの状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段における判定結果に応じて前記出力手段から出力する信号を生成する制御処理手段と、
   を備えることを特徴とするボール。
2. 当該ボールの動きで生じる加速度のレベルを検出する加速度センサ、当該ボールの周囲からの反射光のレベルを検出する光反射センサ又は当該ボールの動きで生じる角速度のレベルを取得するジャイロセンサの少なくともいずれかを更に備え、
   前記判定手段は、加速度のレベル、光反射のレベル又は角速度のレベルに応じてボールの状態を判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のボール。
3. 前記出力手段は、複数の光を発光する発光素子であって、
   前記制御処理手段は、前記判定手段の判定結果に応じて前記発光素子が発光する光の色、光度又は点滅の速度の少なくともいずれかを変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載のボール。
4. 前記出力手段は、音を出力するスピーカであって、
   前記制御処理手段は、前記判定手段の判定結果に応じて前記スピーカが出力する音のパターンと音量を決定し、決定した音を出力させることを特徴とする請求項１又は2に記載のボール。
5. 前記出力手段は、複数の光を発光する発光素子及び音を出力するスピーカであって、
   前記制御処理手段は、前記判定手段の判定結果に応じて前記発光素子が発光する光の色、光度又は点滅の速度の少なくともいずれかを変化させるとともに、前記判定手段の判定結果に応じて前記スピーカが出力する音のパターンと音量を決定し、決定した音を出力させることを特徴とする請求項１又は２に記載のボール。
6. 信号を出力する出力手段を備えるボールと、前記ボールによる信号の出力を制御するコントロール装置とを有するエンターテイメントシステムであって、
   前記ボールは、
   前記ボールの内部の音を取得するマイクと、
   前記マイクで取得された音を前記コントロール装置に送信するとともに、前記コントロール装置から送信された信号を受信する第１通信手段と、
   前記コントロール装置から受信した信号に応じて前記出力手段から出力させる信号を変化させる制御処理手段とを備え、
   前記コントロール装置は、
   音を受信し、この音に応じて前記出力手段を制御する信号を送信する第２通信手段と、
   前記第２通信手段が受信した音のレベルに応じて、前記ボールの状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段における判定結果に応じて前記出力手段を制御する信号を生成して前記第２通信手段に出力する生成手段とを備える
   ことを特徴とするエンターテイメントシステム。
7. 前記ボールは、当該ボールの動きで生じる加速度のレベルを検出する加速度センサ、当該ボールの周囲からの反射光のレベルを検出する光反射センサ又は当該ボールの動きで生じる角速度のレベルを検出するジャイロセンサの少なくともいずれかを更に備え、
   ボールの第１通信手段は、前記加速度センサ、光反射センサ又はジャイロセンサで検出されたレベルを前記コントロール装置に送信し、
   前記コントロール装置の第２通信手段は、前記ボールから音とともに送信された加速度のレベル、光反射のレベル又は角速度のレベルを受信し、
   前記コントロール装置の判定手段は、前記第２通信手段が受信した音のレベルとともに前記ボールから音とともに送信された加速度のレベル、光反射のレベル又は角速度のレベルに応じて、前記ボールの状態を判定する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のエンターテイメントシステム。
8. 前記ボールの出力手段は、複数の光を発光する発光素子であって、
   前記コントロール装置の生成手段は、前記発光素子が発光する光の色、光度又は点滅の速度の少なくともいずれかを変化させる信号を生成する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載のエンターテイメントシステム。
9. 前記出力手段は、音を出力するスピーカであって、
   前記コントロール装置の生成手段は、前記スピーカが出力する音のパターンと音量を含む信号を生成する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載のエンターテイメントシステム。
10. 前記ボールの出力手段は、複数の光を発光する発光素子及び音を出力するスピーカであって、
    前記コントロール装置の生成手段は、前記発光素子が発光する光の色、光度又は点滅の速度の少なくともいずれかを変化させるとともに、前記スピーカが出力する音のパターンと音量を含む信号を生成する
    ことを特徴とする請求項６又は７に記載のエンターテイメントシステム。
11. 前記エンターテイメントシステムは、前記コントロール装置の制御に従って光又は映像を投影する映像照明装置又は前記コントロール装置制御に従って音を出力するスピーカとの少なくともいずれかを更に有し、
    前記コントロール装置は、前記第２通信手段が受信した音のレベルに応じて、前記映像照明装置又は前記スピーカを操作する操作手段を備える
    ことを特徴とする請求項６に記載のエンターテイメントシステム。
12. 前記エンターテイメントシステムは、前記コントロール装置の制御に従って光又は映像を投影する映像照明装置又は前記コントロール装置制御に従って音を出力するスピーカとの少なくともいずれかを更に有し、
    前記コントロール装置は、前記第２通信手段が受信した音のレベルと、加速度のレベル、光反射のレベル又は角速度のレベルとに応じて、前記映像照明装置又は前記スピーカを操作する操作手段を備える
    ことを特徴とする請求項７に記載のエンターテイメントシステム。
13. 前記エンターテイメントシステムは、赤外線を検出し、検出結果を前記コントロール装置に送信する赤外線検出装置を更に有し、
    前記ボールは、赤外線を出力する赤外線素子を更に備え、
    前記コントロール装置の生成手段は、前記赤外線検出装置から受信した赤外線の検出結果を利用して信号を生成し、
    前記コントロール装置の操作手段は、前記赤外線検出装置から受信した赤外線の検出結果を利用して前記スピーカ又は映像照明装置を操作する
    ことを特徴とする請求項６又は７に記載のエンターテイメントシステム。
14. ボールと、前記ボールの状態に応じた信号を出力する出力装置と、前記出力装置における信号の出力を制御するコントロール装置とを有するエンターテイメントシステムであって、
    前記ボールは、
    前記ボールの内部の音を取得するマイクと、
    前記マイクで取得された音を前記コントロール装置に送信する第１通信手段とを備え、
    前記コントロール装置は、
    前記ボールから送信された音を受信し、この音に応じて前記出力装置に信号の出力を制御するコントロール信号を送信する第２通信手段と、
    前記第２通信手段が受信した音のレベルに応じて、前記ボールの状態を判定する判定手段と、
    前記判定手段における判定結果に応じて前記出力装置を制御するコントロール信号を生成して前記第２通信手段に出力する生成手段とを備える
    ことを特徴とするエンターテイメントシステム。
15. 前記ボールは、当該ボールの動きで生じる加速度のレベルを検出する加速度センサ、当該ボールの周囲からの反射光のレベルを検出する光反射センサ又は当該ボールの動きで生じる角速度のレベルを検出するジャイロセンサの少なくともいずれかを更に備え、
    ボールの第１通信手段は、前記加速度センサ、光反射センサ又はジャイロセンサで検出されたレベルを前記コントロール装置に送信し、
    前記コントロール装置の第２通信手段は、前記ボールから音とともに送信された加速度のレベル、光反射のレベル又は角速度のレベルを受信し、
    前記コントロール装置の判定手段は、前記第２通信手段が受信した音のレベルとともに前記ボールから音とともに送信された加速度のレベル、光反射のレベル又は角速度のレベルに応じて、前記ボールの状態を判定する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載のエンターテイメントシステム。
16. 前記出力装置は、光又は映像を投影する映像照明装置であって、
    前記コントロール装置の生成手段は、前記第２通信手段が受信した音のレベルに応じて、前記映像照明装置を操作するコントロール信号を生成する
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のエンターテイメントシステム。
17. 前記出力装置は、音を出力するスピーカであって、
    前記コントロール装置の生成手段は、前記第２通信手段が受信した音のレベルに応じて、前記スピーカを操作するコントロール信号を生成する
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のエンターテイメントシステム。
18. 前記エンターテイメントシステムは、赤外線を検出し、検出結果を前記コントロール装置に送信する赤外線検出装置を更に有し、
    前記ボールは、赤外線を出力する赤外線素子を更に備え、
    前記コントロール装置の生成手段は、前記赤外線検出装置から受信した赤外線の検出結果を利用してコントロール信号を生成する
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のエンターテイメントシステム。

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