(57)【要約】【課題】  実際の野球の試合の臨場感が得られるピッチングシステムを実現する。【解決手段】  ピッチングルーム１００の左の壁１０４の４箇所には、それぞれ光源Ｌ１ないしＬ５が設けられ、各光源は右の壁１０３に向かって複数の光ビームを発光する。プレート１から投球されたボールが各光源の位置を通過すると、光ビームの照射を受けたボールの反射光をビデオカメラ３１が撮像し、その撮像画像と通過した光源の位置によって、投球されたボールの３次元の位置を検出する。表示装置３０は、検出されたボールの位置に応じて、あたかもそのボールを捕球するように動作するキャッチャーの画像を表示する。【選択図】    図４
2008086524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチャーズマウンドおよびホームベースを収容するピッチングルームにおいて、ピッチャーズマウンドからホームベースの方向にボールを投球するピッチングシステムであって、
前記ピッチャーズマウンド側から前記ホームベースの方向を２次元の固体撮像素子によって撮像する撮像手段と、
前記ピッチャーズマウンドと前記ホームベースとの間における前記ピッチングルームの複数の位置において、天井側若しくは床側又は一方の壁側に設けられ、対向する床側若しくは天井側又は他方の壁側に向けて、ボールの直径より小さい間隔の平行した複数の光ビームを発光する発光手段と、
各位置の前記発光手段から発光された光ビームの照射を反射するボールの写像を前記撮像手段が撮像したときは、投球されたボールの水平位置、垂直位置、および前記ホームベースの方向の３次元の位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段と、
を備えたことを特徴とするピッチングシステム。
【請求項２】
投球されたボールが前記ホームベースの近傍の所定の立体空間を通過したときは、当該ボールの投球内容を判定する判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のピッチングシステム。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記発光手段から発光された光ビームの照射を反射するボールの反射光の分光特性に合わせて、出力する撮像信号の分光特性を調整する分光特性調整手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のピッチングシステム。
【請求項４】
前記位置検出手段から出力される位置検出信号に応じて、前記ピッチャーズマウンドから投球されたボールを前記ホームベースの後方で捕球して、捕球したボールをピッチャーズマウンドに返球するするロボットをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のピッチングシステム。
【請求項５】
前記ロボットは、投球すべきボールの捕球位置又は捕球位置および球種を投球に先だって明示することを特徴とする請求項４に記載のピッチングシステム。
【請求項６】
無線通信端末を介して投球の予約を受け付ける予約受付手段と、
前記ピッチングルームにおいて仮想の野球試合の進行状況に基づいて投球が終了する時刻を予測して終了予測時刻を送信する送信手段と、
予約した無線通信端末に対して前記送信手段から送信された終了予測時刻を通知する通信管理手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のピッチングシステム。
【請求項７】
商品や役務を提供する店舗の施設として設けられ、ピッチャーズマウンドおよびホームベースを収容するピッチングルームにおいて、ピッチャーズマウンドからホームベースの方向に投球されたボールの位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出手段によって出力された位置検出信号に応じて、当該ボールの投球内容を判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定された投球内容に応じて、仮想の野球の試合を進行させる試合進行手段と、
前記試合進行手段による仮想の野球試合の進行が終了したときに、当該仮想の野球試合における優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、前記店舗における商品又は役務に対する料金の割引を行う料金管理手段と、
を備えたことを特徴とするピッチングシステム。
【請求項８】
前記料金管理手段は、前記店舗における商品又は役務の売上金額に応じて、前記ピッチングルームでの仮想の野球ゲームの料金の割引を行うことを特徴とする請求項７に記載のピッチングシステム。
【請求項９】
前記料金管理手段は、顧客および金融機関におけるその顧客の口座を識別する識別情報が登録された無線通信端末を介して前記店舗における商品又は役務の料金の支払および料金の割引又は前記仮想の野球ゲームの料金の割引を電子取引によって行うことを特徴とする請求項７又は８に記載のピッチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球のピッチングシステムに関し、特に、ピッチャーズマウンドからホームベースの方向にボールを投球するピッチングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボール投球装置から発射されるボールをユーザがバットで打つための練習施設である野球のバッティングセンタは広く普及している。さらに、バッティングセンタにおける装置などの提案も多くなされている。これに対して、ボールを投げるための施設については、見かけることがほとんどない。この理由は明らかではないが、バッティングセンタにおける打撃については、機械が相手であるにもかかわらず、実際の試合と同様の臨場感が得られるからだと思われる。ところが、ボールを投げるためのシステム（以下、「ピッチングシステム」と称する）の場合には、現実のキャッチャーが捕球する訳ではないし、現実のバッターが打つ訳ではないので、実際の試合ほどの臨場感が得られないことが普及しない理由であると推定される。少なくともピッチャーに対する大衆の関心がバッターよりも低い訳でないことは確かである。なぜなら野球の試合の主役はピッチャーであり、野球をする者はマウンドに立って一度はピッチャーを経験したいと望むからである。
【０００３】
一方、ピッチングに関する装置などについてはいくつか提案がなされている。
例えば、ある提案の投球練習装置においては、ホームベースの後方に設置されたボールの衝撃を吸収する緩衝体と、この緩衝体の表面に画像を投影する映像装置と、この映像装置の画像を移動又は点灯させる操作部と、投球されたボールの通過した位置を検知する光電装置と、ボールの速度を計測するスピードガンと、光電装置の通過位置により得られるストライクボールの判定、およびスピードガンにより得られる球速を表示する表示装置とを具備した構成が記載されている。（特許文献１参照）
また、ある提案のアミューズメント装置においては、表示面の前面に耐衝撃性の透明板を配置した表示装置と、ボールや投てき物等の飛射体の表示面内又は表示面周囲に対する到達位置を検出する飛射体到達位置検出手段と、この手段により検出された飛射体の到達位置に応じて、表示装置に表示させる表示内容を変える表示制御手段とを設けて成る構成が記載されている。（特許文献２参照）
また、ある提案のピッチングゲーム機においては、投球目標となる画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段が表示する投球目標に向かって投球されたボールを検知するボール検知手段と、ボール検知手段が検知したボールに基づいて、画像表示手段の表示画像を制御する画像制御手段とを備える構成が記載されている。（特許文献３参照）
また、ある提案のバーチャルゲーム装置においては、ボールの通過位置を検知する位置検知手段と、当該ゲームに関連して、ボールの通過位置に対応して、そのボールに対する打ち返し動作、捕球動作、又は逃避動作などの複数パターンの動画情報を記憶している記憶手段と、ボールの移動方向に配置されたスクリーンに記憶手段からの動画情報を映し出す映写手段と、位置検知手段からの検知情報に基づいて、記憶手段から最適パターンの動画情報を読み出し、この動画情報を映写手段に送出してスクリーンに映写させる制御手段と、を備えた構成が記載されている。（特許文献４参照）
【特許文献１】特開平１１−１５５９９２号公報
【特許文献２】特開２０００−１５３０１１号公報
【特許文献３】特開２００２−１３６６２９号公報
【特許文献４】特開平１１−２９９９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献４を除く他の特許文献１ないし特許文献３においては、実際の野球の試合を彷彿とさせるような臨場感を得るような構成にはなっていない。特許文献１においては、段落番号００２２および図３に記載されているように、ピッチャーズマウンドに設置された操作部のスイッチによって、ミットの画像位置を移動させ、段落番号００２３および図４に記載されているように、バッターの画像を左右に選択し、立つ位置を設定するようになっているが、実際の試合のような臨場感は得られない。また、特許文献２においては、段落番号００４２および図１５に記載されているように、ボールの当たる位置に応じて如何にうまくバッターをアウトにさせるかを競うようになっているが、実際の試合のような臨場感は得られない。また、特許文献３においては、段落番号００１６、００１９、および図１に記載されているように、投射プロジェクタは、対戦するバッター、キャッチャー、アンパイア、失投ゾーン、投げ勝ちゾーン、投球カウント、奪った三振の数を表示するとともに、打球音や観客の声援などの効果音を発生する構成になっているが、結局は、図１に示すように、奪三振の数を競うだけの表示であり、実際の試合のような臨場感は得られない。したがって、バッティングセンタやその他の施設に、このような臨場感の乏しいピッチングシステムを設置しても、多くの顧客を引き付けることは困難である。
【０００５】
上記特許文献４には、実際の野球の試合を彷彿とさせるような臨場感を得るような効果が記載されてはいるが、投球されたボールを正確に判定するような構成にはなっていない。上記特許文献１ないし特許文献３においても同様に、投球されたボールを正確に判定するような構成にはなっていない。例えば、特許文献１においては、段落番号００１５に記載されているように、ホームベース上の周囲四方に設置された光電管の光センサにより、投球されたボールの通過した位置を検知し、ストライクかボールかを判定するようになっている。特許文献２においても、段落番号００１８および図３（Ａ）に記載されているように、縦横にボールの直径よりも狭くした光軸が走る光電センサを設け、さらに、段落番号００１９および図４に記載されているように、各光軸ごとに光電センサの発光部において異なる周波数で変調した赤外線を発光するようになっている。特許文献３においても、段落番号００１８に記載されているように、筐体の開口部分に多数の光電スイッチを配置して、投球されたボールが開口部分を通過して遮光することによって、ボールの位置を検知するようになっている。特許文献４においても、段落番号０００８に記載されているように、位置検出装置４（位置検出手段）は、複数組のＸＹセンサを略矩形の本体枠に設け、そのＸＹセンサは、レーザ光の発光部とレーザ光の受光部とからなる精密なレーザセンサであり、各複数組のレーザセンサを、本体の垂直方向と水平方向とにマトリックス状に配置した構成になっている。
しかしながら、特許文献１ないし特許文献４のように、光電管の光センサ、光電センサ、光電スイッチ、レーザセンサ（これらは全て「光電スイッチ」と称することができる）のように、光ビームの発光および受光に基づくボールの位置検知では、ボールの直径が約７．２ｃｍであるので、少なくとも７ｃｍの間隔ごとに、発光側の光軸と受光側の光軸とが１ｍ以上離れた位置で合致することが必要である。たとえ特許文献２のように、各光軸ごとに異なる周波数で変調した赤外線を発光しても、発光側の光軸と受光側の光軸とが合致しなければ投球されたボールを正確に判定することはできない。しかし、１ｍ以上離れた間隔をもって、発光部および受光部の機械的な配置軸同士を合致させた上に、さらに発光部および受光部の光軸同士を合致させることは、製造上において極めて至難のことであり、実際には不可能に近い。仮に実現できたとしても、そのための製造装置や検査装置の開発には膨大な費用と時間がかかることになる。このため、光電スイッチによって投球されたボールを判定する場合には、かなり大まかな判定結果しか得られない。したがって、光電スイッチを用いたピッチングシステムを設置しても、かなり大まかな判定結果しか得られなければ、顧客の不満が高まる一方であり、結局は顧客にそっぽを向かれて、利用されなくなることは明らかである。すなわち、上記特許文献４においても、投球されたボールを正確に判定できなければ、結果的には、実際の野球の試合を彷彿とさせるような臨場感を得るような構成を実現することができない。
さらに、投球を予約した顧客が多い場合に、投球の順番が来るまでその場所で長時間待たなければならないとすると、投球が可能な時刻まで漫然と待たされる顧客の精神的な苦痛が大きくなるので、次第に利用されなくなることは明らかである。
さらにまた、最近はバッティングセンタだけでなく卓球、水泳、ゴルフなどのスポーツ施設などが、商品や役務を提供する店舗に併設される傾向がある。しかしながら、店舗における取引とスポーツ施設の利用とが有効にリンクしていないので、商品や役務の売上を向上するようなスポーツビジネスを展開できないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、投球されたボールを正確に判定することにより、実際の野球の試合を彷彿とさせるような臨場感が得られるピッチングシステムを実現して、バッティングセンタやその他の施設に設置することにより、多くの顧客の満足と高い評価を得るような堅実なスポーツビジネスを展開できるようにすることを目的とする。
また、本発明は、商品や役務を提供する店舗に併設して、店舗における取引とスポーツ施設の利用とを有効にリンクさせることにより、商品や役務の売上を向上するようなスポーツビジネスを展開できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のピッチングシステムは、ピッチャーズマウンドおよびホームベースを収容するピッチングルームにおいて、ピッチャーズマウンドからホームベースの方向にボールを投球するピッチングシステムであって、
ピッチャーズマウンド側からホームベースの方向を２次元の固体撮像素子によって撮像する撮像手段（実施形態においては、図３、図４、図１５のビデオカメラ３１に相当する）と、ピッチャーズマウンドとホームベースとの間におけるピッチングルームの複数の位置において、天井側若しくは床側又は一方の壁側に設けられ、対向する床側若しくは天井側又は他方の壁側に向けて、ボールの直径より小さい間隔の平行した複数の光ビームを発光する発光手段（実施形態においては、図４の光源Ｌ１〜Ｌ５に相当する）と、各位置の発光手段から発光された光ビームの照射を反射するボールの写像を撮像手段が撮像したときは、投球されたボールの水平位置、垂直位置、およびホームベースの方向の３次元の位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段（実施形態においては、コンピュータ２１に相当する）と、を備えている。
このピッチングシステムにおいて、投球されたボールがホームベースの近傍の所定の立体空間を通過したときは、当該ボールの投球内容を判定する判定手段（実施形態においては、図３、図４、図１５のコンピュータ２１に相当する）をさらに備えている。
また、このピッチングシステムにおいて、撮像手段は、発光手段から発光された光ビームの照射を反射するボールの反射光の分光特性に合わせて、出力する撮像信号の分光特性を調整する分光特性調整手段（実施形態においては、図２１の比率回路３１７に相当する）をさらに有する。
また、このピッチングシステムにおいて、無線通信端末（実施形態においては、図１の携帯電話６００に相当する）を介して投球の予約を受け付ける予約受付手段（実施形態においては、図１の予約受付部３００に相当する）と、ピッチングルームにおいて仮想の野球試合の進行状況に基づいて投球が終了する時刻を予測して終了予測時刻を送信する送信手段（実施形態においては、図１５のシステム通信部４１に相当する）と、予約した無線通信端末に対して送信手段から送信された終了予測時刻を通知する通信管理手段（実施形態においては、図１の中央管理システム２００に相当する）と、をさらに備えている。
【０００８】
本発明のピッチングシステムは、商品や役務を提供する店舗の施設として設けられ、ピッチャーズマウンドおよびホームベースを収容するピッチングルームにおいて、ピッチャーズマウンドからホームベースの方向に投球されたボールの位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段（実施形態においては、図３、図４、図１５のコンピュータ２１に相当する）と、位置検出手段によって出力された位置検出信号に応じて、当該ボールの投球内容を判定する判定手段（実施形態においては、コンピュータ２１に相当する）と、判定手段によって判定された投球内容に応じて、仮想の野球の試合を進行させる試合進行手段（実施形態においては、コンピュータ２１に相当する）と、試合進行手段による仮想の野球試合の進行が終了したときに、当該仮想の野球試合における優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、前記店舗における商品又は役務に対する料金の割引を行う料金管理手段（実施形態においては、図１の中央管理システム２００に相当する）と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のピッチングシステムによれば、投球されたボールを正確に判定することにより、実際の野球の試合を彷彿とさせるような臨場感が得られるピッチングシステムを実現して、バッティングセンタやその他の施設に設置することにより、多くの顧客の満足と高い評価を得るような堅実なスポーツビジネスを展開できるという効果が得られる。
また、本発明のピッチングシステムによれば、商品や役務を提供する店舗に併設して、店舗における取引とスポーツ施設の利用とを有効にリンクさせることにより、商品や役務の売上を向上するようなスポーツビジネスを展開できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明によるピッチングシステムは、例えば、ショッピングセンタやデパートなどのように商品や役務（サービス）を提供する大型の店舗、バッティングセンタ、野球場、ゴルフ場、スポーツジム、その他の施設に設置される。以下、本発明によるピッチングシステムの第１実施形態および第２実施形態について、商品や役務を提供する大型の店舗に設置される場合を例に採って説明する。
【００１１】
図１は、各実施形態に共通するピッチングシステムである。図１において、ピッチングルーム（ＰＲ）１００は、ボールを投球することによって仮想の野球試合を行うための設備であり、１個でもシステムを構成できるが、実施形態においては、８個のＰＲ（１）〜ＰＲ（８）で構成されている。中央管理センタ（ＣＭＳ）２００は、各ピッチングルーム１００、予約受付部（ＲＣＰ）３００、基地局制御装置（ＢＳＣ）４００との間で無線ＬＡＮなどの無線通信又は光ファイバなどによる有線通信によってコマンドやデータの送受信を行いながら、このピッチングシステム全体を管理する。基地局制御装置４００は、複数の基地局（ＢＳ）５００を制御して、各基地局５００の無線エリア（図の点線に示す円のエリア）内の携帯電話機６００と中央管理センタ２００との間の通信を中継する。予約受付部３００は、顧客の携帯電話機６００から投球予約を受け付けて中央管理センタ２００に送信するとともに、投球が可能な時刻を中央管理センタ２００から受信して、投球予約をした顧客の携帯電話機６００に通知する。顧客は、携帯電話機６００の表示部によって通知された投球可能な時刻を確認することができる。したがって、投球予約をした顧客は、ピッチングルーム１００の前に並んで漫然と順番を待つ必要がなく、待ち時間を有効に活用することができる。携帯電話機６００は、顧客が所有しているものでもよいが、店舗から貸与又は譲渡されたものでもよい
【００１２】
中央管理センタ２００は、顧客および金融機関におけるその顧客の口座を識別する識別情報が登録された携帯電話機６００を介して、店舗における商品又は役務の料金の支払および料金の割引又は仮想の野球ゲームの料金の割引を電子取引によって行うことができる。例えば、中央管理センタ２００は、仮想の野球試合における優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、店舗における商品又は役務に対する料金の割引を行うとともに、店舗における商品又は役務の売上金額に応じて野球ゲームの料金の割引を行う。
【００１３】
図２は、各ピッチングルーム１００の外観を示す図である。ピッチングルーム１００は、屋根（天井）１０１から床１０２までの高さが約３ｍ、右の壁１０３と左の壁１０４との間の横幅が約３ｍ、前方壁１０５から後方壁１０６までの奥行きが約２５ｍないし３０ｍの箱型の構造であり、例えば、組み立て式住宅（プレハブ住宅）や仮設住宅と同様の工法で安価に構築できる。前方壁１０５には、顧客用のドア１０５ａが設けられている。
【００１４】
次に、本発明の第１実施形態について説明する。
図３は、図２における３−３線に沿った断面図であり、ピッチングシステム１００の内部を左側からみた構成を示している。図３の右側はボールを投球するピッチャーズマウンド側であり、左側はホーム側である。天井１０１の高さは一定であるが、床１０２の高さはホーム側がピッチャーズマウンド側よりも３５ｃｍないし４０ｃｍ程度低くなっている。床１０２において、ピッチャーズマウンドのプレート１の前縁からホームベース２の後縁までの距離は、公式野球の規定である約１８．４４ｍ（６０フィート６インチ）になっている。プレート１の下には、プレーヤが足を乗せたことを検知するスイッチが設けられている。なお、この図では、１つのプレート１しか設けられていないが、ホームベース２寄りに別のプレートを設けて、年少者用に対応できる構成にしてもよい。
【００１５】
ピッチャーズマウンド側には、コンピュータ２１、操作卓２２が設けられている。前方壁１０５の比較的高い位置には、ビデオカメラ３１およびビデオカメラ３１の画角を調整するためのカメラ画角制御部３２が取り付けられている。ホーム側において、ホームベース２の後方には、投球されたボールを受け止めて床１０２に落下させる網部材２４が配置されている。この網部材２４は、例えば、グラスファイバおよびポリカーボネートなどの透明で強固な合成樹脂であり、所定の張力をもつように、天井１０１、床１０２、左右の壁１０３および１０４に固定されている。網部材２４は実際のキャッチャーがボールを捕球する位置に配置されている。そして、投球されたボールが網部材２４によって受け止められた後、ホームベース１と網部材２４との間の傾斜領域１０２ｂに落下するように、網部材２４の張力が設定される。また、詳細には示していないが、傾斜領域１０２ｂには穴１０２ｃが形成されており、傾斜領域１０２ｂはこの穴１０２ｃに向かってさらに下り傾斜になっており、落下したボールは重力によってころがって穴１０２ｃに入る構造になっている。穴１０２ｃの下には、返球装置２８が埋設されている。返球装置２８は、傾斜した筒部材、ボール検知センサ、スプリング、油圧、又は空気圧などを利用した発射機構部、駆動制御部などを備えており、穴１０２ｃから入ったボールをピッチャーズマウンドの方向に返球する。網部材２４の後方には、大型の表示装置３０が配置されている。表示装置３０は、専用の通信線又は無線ＬＡＮなどを介してコンピュータ２１によって制御される。表示装置３０に表示される画像については後述する。
【００１６】
図４は、図２における４−４線に沿った断面図であり、ピッチングルーム１００の内部を上からみた構成を示している。図４には、図３に示したプレート１、ホームベース２、コンピュータ２１、操作卓２２、ビデオカメラ３１、カメラ画角制御部３２、網部材２４、床１０２の穴１０２ｃ、表示装置３０を上から見た配置が示されている。図４に示すように、ビデオカメラ３１は、プレート１およびホームベース２を結ぶ中心線ＣＬの延長線上に配置されている。
【００１７】
ピッチングルーム１００の左の壁１０４の４箇所には、それぞれ光源Ｌ１ないしＬ５が設けられている。網部材２４の位置と各光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４との距離ｚ（１）、ｚ（２）、ｚ（３）、ｚ（４）は、予め下記の値に設定され、コンピュータ２１に登録されている。光源Ｌ５は、網部材２４の直前に設けられており、網部材２４の位置と光源Ｌ５との距離はほぼゼロである。
ｚ（１）＝８ｍ、ｚ（２）＝５ｍ、ｚ（３）＝２ｍ、ｚ（４）≒１．５７ｍ
ここで、ｚ（４）の１．５７ｍはホームベース２の全長の４３．１３ｃｍ（１７インチ）によって決定される。光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５からは、それぞれ複数の光ビームが右の壁１０３に向かって光ビームｐが発光される。
【００１８】
図５は、ピッチャーズマウンド側から見た光源Ｌ１の発光の様子を示している。他の光源Ｌ２ないしＬ５についても同じである。光源Ｌ１は、９０個の赤色レーザＲＬ１ないしＲＬ９０が縦方向（上下方向）に配列された構造になっている。これら９０個の赤色レーザからは、一定の間隔ｄの平行した光ビームが発光される。ボールの直径は約７ｃｍであるが、ｄの値はこれよりも小さく、この場合は３ｃｍになっている。したがって、投球されたボールがこの光ビームの中を通過すると、２本又は３本の光ビームの照射を受けることになる。図５の例では、通過するボールが２本の光ビームの照射を受けた状態を表している。光ビームの照射を受けたボールは、その白い表面で光ビームを乱反射する。この結果、ビデオカメラ３１によってボールの表面に乱反射の赤色の光スポットが撮像されることになる。
【００１９】
図６は、投球されたボールが任意の光源Ｌｉ（ｉ＝１〜５）の２本の光ビームｐ１、ｐ２を通過する場合のビデオカメラ３１の撮像画像の推移を示している。図６（Ａ）はボールがまだ光源Ｌｉの位置に達していない状態であり、光ビームｐ１、ｐ２は遮光されずに通過している。図６（Ｂ）はボールの中心がほぼ光源Ｌｉの位置に達した状態であり、光ビームｐ１、ｐ２の乱反射によって光スポットｒ１、ｒ２が撮像される。図６（Ｃ）はボールの中心が光源Ｌｉの位置を少し通過した状態であり、右方向に移動した光スポットｒ１、ｒ２が撮像される。図６（Ｄ）はボールの中心が光源Ｌｉの位置をさらに通過した状態であり、右方向にさらに移動した光スポットｒ１が撮像されるが、光ビームｐ２は遮光されずに通過している。図６（Ｅ）はボールが完全に光源Ｌｉの位置を通過した状態であり、光ビームｐ１、ｐ２は共に遮光されずに通過している。
【００２０】
図６（Ｂ）に示すように、２つの光スポットｒ１、ｒ２のうち、ボールの中心に近い位置に照射された光スポットｐ１は光スポットｒ２よりも左側になっている。したがって、この場合には、光スポットｐ１をボールの左端の位置と近似することができる。光スポットが３つの場合には、真ん中の光スポットをボールの左端の位置と近似することができる。図６（Ｂ）において、２つの光スポットｒ１、ｒ２の左右の位置がほぼ同じ場合には、光スポットｒ１、ｒ２の中点をボールの左端の位置と近似することができる。したがって、近似されたボールの左端の位置とボールの直径の値とにより、ボールの中心位置を近似することができる。通常の顧客がこの野球ゲームを行う場合には、ボール自体の撮像画像を処理することなく、赤色の光スポットの位置を解析するだけで、ボールの中心位置を近似すれば十分である。
【００２１】
この実施形態においては、商品や役務を提供する店舗に設置されているピッチングシステムを例に採って本発明を説明しているが、最初に述べたように、本発明のピッチングシステムが野球場に設置される場合もある。この場合には、プロリーグの選手が顧客又は指定の利用者として、ピッチングルーム１００において投球練習をする可能性もある。このような場合には、ボール半個分以上の制球力を判別するような精密な位置検出が必要となる。このような精密な位置検出のためには、特別な画像処理が必要となる。図７は、精度の高いボール位置を検出するための画像処理を示している。図７（Ａ）は、投球されたボール８０の中心が光ビームの位置に到達して、２本の光ビームの照射による２つの光スポットｒ１、ｒ２が撮像された状態を示している。図７（Ｂ）は、投球されたボール８０の中心が光ビームの位置に到達して、３本の光ビームの照射による３つの光スポットｒ１、ｒ２、ｒ３が撮像された状態を示している。これらの画像に対するコンピュータ２１の画像処理について説明する。ボール８０の半径をＤとすると、各光スポットの位置はボール８０の中心座標Ｃ（ｘ、ｙ）を中心とする半径Ｄの円周に存在する。コンピュータ２１は、ビデオカメラ３１によって撮像された各光スポットの座標を中心とし、ボール８０と同じ値の半径Ｄの円を描画するアルゴリズムを実行する。この結果、図７（Ａ）の場合には、２つの円ｑ１、ｑ２が得られる。次に、この２つの円ｑ１、ｑ２の２つの交点ｊ１、ｊ２を求める。求めた２つの交点ｊ１、ｊ２のうち右側（ｘ座標が大きい方）の交点ｊ１がボール８０の中心座標Ｃ（ｘ、ｙ）として得られる。図７（Ｂ）の場合には、３つの円ｑ１、ｑ２、ｑ３が得られる。次に、この３つの円ｑ１、ｑ２、ｑ３の２つ以上の交点ｊ１、ｊ２、ｊ３…を求める。求めた複数の交点ｊ１、ｊ２、ｊ３…のうち最も右側の交点ｊ１がボール８０の中心座標Ｃ（ｘ、ｙ）として得られる。
【００２２】
他の方法として、従来から行われている通常の画像処理によって、形状が分かっているボールの撮像画像を解析して、その中心位置の２次元のｘ座用およびｙ座標を検出すると共に、図４に示したｚ（１）、ｚ（２）、ｚ（３）、ｚ（４）の各位置において照射される光ビームの光スポットによって、奥行き方向のｚ座標を検出して、投球されるボールの３次元の位置を検出することも可能である。
【００２３】
図４においては、５個の光源Ｌ１〜Ｌ５を配置したが、光源の数を増加するほど、投球されたボールの３次元の位置を細かく検出することができる。例えば、光源Ｌ１と光源Ｌ２との間に１ｍ間隔で２つの光源を配置し、光源Ｌ２と光源Ｌ３との間に１ｍ間隔で２つの光源を配置した場合には、投球されるボールの３次元の位置をホームベース２の前縁から６ｍの範囲を１ｍ間隔で検出することができる。仮に、ボールの速度をプロ選手なみの時速１４４ｋｍとすると、ボールが１ｍの距離を通過する時間は２５ｍｓｅｃである。したがって、１秒間に４０フレーム以上の撮像が可能なビデオカメラを使用すれば、投球されるボールの３次元の位置を１ｍ間隔で検出することができる。
【００２４】
さらに、光源の数を増加して、例えば、１０ｃｍの間隔で光源を配置した場合には、投球されるボールの細かい軌道を検出することができるので、野球場や野球部をもつ学校にこのピッチングシステムを設置して、プロ選手や将来プロ選手を目指す高校生や大学生が自己の投球技術を向上させるために、本発明のボール検出方法が有効である。時速１４４ｋｍのボールが１０ｃｍを通過するのに要する時間は２．５ｍｓｅｃである。この場合には、１秒間に４００フレーム以上の撮像が可能なビデオカメラが必要であるが、これは１秒間に１０００〜３０００フレームの撮像力を持つ市販の高速度ビデオカメラによって容易に実現できる。
【００２５】
このようにして投球されるボールの３次元の位置を検出する方法の利点は、従来のように２つのビデオカメラおよび三角測量の技法を用いる場合と比較して、１つのビデオカメラだけで済み、三角測量の複雑な画像処理が必要でないことである。また、この方法の利点は、光源に用いる赤色レーザから発光される光ビームを受光する装置が要らないことである。このため、発光側と受光側との煩雑な光軸合わせが不必要であり、安価なコストでピッチングシステムを設置することができる。
【００２６】
なお、図４の光ビームを発光する光源は、赤色レーザに限定されるものではない。例えば、緑色レーザ、青色レーザ、又は、赤、緑、青などの可視光の細い光ビームを発光する発光ダイオードでもよい。あるいは、赤外線を感知する撮像素子を有するビデオカメラを使用した場合には、赤外線を発光するレーザや発光ダイオードを光源として用いてもよい。いずれにせよ、発光される光ビームは右の壁１０３に到達するまでの間は、互いに交わらない程度に収束されていることが好ましい。また、発光される光ビームの分光特性は、ビデオカメラ３１のカラーフィルタの分光特性に合致していることが望ましい。さらに、ピッチングルーム１００内の色彩は、発光される光ビームの分光特性を含まないことが望ましい。
【００２７】
図８は、表示装置３０の画面２５に表示される判定画像を示している。表示される画像は、投球されるボールを判定する中央の画像２５ｓ１、右バッター用の画像２５ｓ２、左バッター用の画像２５ｓ３、その他の画像２５ｓ４で構成されている。画像２５ｓ１は、横７個および縦９個の区画に分割されており、投球したボールの位置に対応する内容の文字が表示されている。これらの文字には、ストライクを示すＳ、シングルヒット（１塁打）を示す１Ｂ、２塁打を示す２Ｂ、３塁打を示す３Ｂ、ホームランを示すＨＲ、ファールボールを示すＦがある。文字が表示されていない区画はすべてボールの判定になる。図８においては、右バッター用の画像２５ｓ２内に右バッターの画像２５ｍ１が表示されている。右バッターの画像２５ｍ１の範囲にボールが投球されると、デッドボールの判定になるが、特に顔の部分は危険球を示すＢＵＺＺの範囲が表示され、この範囲にボールが投球されると退場と判定され、ゲーム終了となる。ＷＰの文字が表示されている範囲は、ワイルドピッチと判定され、試合進行に影響する。図８の場合には、左バッター用の画像２５ｓ３の範囲もワイルドピッチであるが、この範囲に左バッターの画像が表示された場合には、右バッター用の画像２５ｓ２がワイルドピッチの範囲に変わる。
【００２８】
ボールが投球されるたびに中央の画像２５ｓ１の文字が変化する。また、出塁や三振によって表示されるバッターの画像２５ｍ１の左右の位置および身長を含む体型も変化する。なお、図３および図４に示した操作卓２２において、プレーヤは、表示装置３０の画面２５に表示される画像をハイレベル（後述する上級クラス）の内容に変更することができる。ハイレベルの場合には、店舗が提供する商品や役務に対する割引の特典が与えられる。
【００２９】
図９は、そのハイレベルの画像を示している。図９のクロスハッチングの部分は網部材２４を表している。図３および図４に示したように、表示装置３０の前には網部材２４が配置されているので、厳密には表示される画像に網部材２４の網目が重なっているが、透明なポリカーボネートなどの樹脂繊維からなる網部材２４の後方からの画像の明るい光によって、１８ｍ以上離れたピッチャーマウンドからは網部材２４がほとんど目立たなくなる。図８の場合には、表示装置３０の画面２５の全体に画像が表示されているので、網部材２４の網目は目立たないが、図９の場合には、表示装置３０の画面２５の左右および上の一部には画像が表示されていないので、その領域２４ａでは網目が目立ち、それ以外の画像が表示された領域２４ｂでは網目が目立たない。
【００３０】
図９に示すように、表示装置の画面には、バッターの画像２５ｍ１と共にキャッチャーの画像２５ｍ２が表示されている。なお、キャッチャーの画像２５ｍ２の後方にアンパイアの画像を表示してもよい。キャッチャーの画像２５ｍ２は、実際のキャッチャーのように動く動画であり、ボールが投球される前は、投球すべきボールを指示し、ボールが投球された後は、コンピュータ２１によって検出されたボールの位置に応じて、あたかもボールを捕球するように動き、さらにボールをピッチャーズマウンドに返球するように動く。図１０ないし図１４は、様々な態様のキャッチャーの画像２５ｍ２を示している。
【００３１】
図１０は、投球すべきボールを指示する画像を示している。ミットの画像２５ｍ３のほかに、投球すべきボールの位置を示す画像２５ｍ４、投球すべきボールの球種であるストレート、カーブ、スライダー、フォークボールなどを示す右手の画像２５ｍ５が表示される。なお、画像２５ｍ４の範囲は、図８に示した画像２５ｓ１の分割された６４区画の中の１つの区画に対応している。このハイレベルの画像を表示する前に、図８の画面を表示してもよい。その場合には、投球すべき球種と右手の画像２５ｍ５の画像との対応関係を図８の領域２５ｓ４に表示する。
【００３２】
図１１ないし図１３は、投球されたボール８０が網部材によって受け止められたときのキャッチャーの画像２５ｍ２の様々な態様を示している。これらの図に示すように、プレーヤには投球されたボール８０があたかもミットの画像２５ｍ３に捕球されるように見えるので、実際の野球の試合を彷彿とさせるような臨場感が得られる。飛翔するボールの位置は、最終的には図４の光源Ｌ４から発光される光ビームｐを通過したときに検出されるので、その後にボールが大きく変化した場合には、網部材によって受け止められたボールの位置とミットの画像２５ｍ３の位置とにずれが生じるが、それはむしろ臨場感を高めることになる。
【００３３】
網部材によって受け止められたボールは床に落下するが、その場合もバッターの画像２５ｍ１およびキャッチャーの画像２５ｍ２は動作を継続する。すなわち、ボールが図１０の画像で指示された内容と一致した場合には、空振りするバッターの画像２５ｍ１と共に、ボールを捕球するキャッチャーの画像２５ｍ２を表示する。さらに、捕球した（ように見える）ボールの落下に合わせて、ミットの画像２５ｍ３を下方に移動し、右手の画像２５ｍ５であたかもボールをミットの画像２５ｍ３から取り出すように動く。一方、ボールが図１０の画像で指示された内容からはずれた場合には、ボールの位置に合わせて打撃するバッターの画像２５ｍ１又は「ボール」の区画に投球されたボールを見送るバッターの画像２５ｍ１と共に、それをくやしがるキャッチャーの画像２５ｍ２を表示する。ボールが打たれた場合には、投球されたボールの位置に対応する図８に示した画像２５ｓ１の分割された区画の文字に応じて、野手の画像や、観客の画像などを表示する。いずれの場合においても、実際には、ボールは床に落下する。図８および図９において、表示装置の下の床には傾斜領域１０２ｂがあるので、床に落下したボールは重力により傾斜領域１０２ｂをころがって穴１０２ｃに入る。その後、穴１０２ｃの下に埋設されている返球装置２８に収納される。この期間においては、投球結果に応じたアンパイアの画像、観客の画像、スコアボードの画像などを適宜表示すると共に、アンパイアの宣言の音声、観客の音声などを適宜発音する。
【００３４】
投球結果に応じた様々な画像が表示され音声が発音された後、返球装置２８からボールがピッチャーズマウンドの方向に返球される。図１４は、この返球に合わせて動くキャッチャーの画像２５ｍ２を示している。図１４において、返球装置２８から返球される実際のボール８０の位置に同期して、キャッチャーの画像２５ｍ２の右手の画像２５ｍ５も動く。したがって、ピッチャーズマウンドのプレーヤから見ると、あたかもキャッチャーの画像２５ｍ２によってボール８０が返球されるように感じるので、実際の野球の試合を彷彿とさせるような臨場感が得られる。
【００３５】
図１５は、ピッチングルーム１００におけるシステム構成を示すブロック図である。図１５において、ＣＰＵ（中央演算装置）等からなるコンピュータ２１は、システムバスを介して、図３、図４に示した操作卓２２、表示装置３０、ビデオカメラ３１、カメラ画角制御部３２、および返球装置２８に接続され、さらに、図１に示した中央管理システム２００と無線通信を行うシステム通信部４１、ピッチングルーム１００内で顧客の携帯電話６００と無線通信を行うモバイル通信部４２、図４、図５に示した光源Ｌ１〜Ｌ４を制御する光源制御部４３、コンピュータ２１のワークメモリであるＲＡＭ４４、アンパイアの宣言の音声、観客の音声などを発音する音響装置４５、および、ピッチングルーム１００のドア１０５ａのアンテナおよび開閉スイッチ、操作卓２１のボール収容部のセンサ、プレート１のスイッチ、返球装置２８のスイッチおよびセンサなどの状態を検知するセンサインタフェース４６に接続され、これら各部との間でデータやコマンドを授受しながらシステムを制御する。また、表示装置３０には、図８ないし図１４に示した画像データを記録したＤＶＤ装置４７が接続され、コンピュータ２１からのコマンドに応じた画像データが読み出されて表示される。
【００３６】
図１６は、図１５のＲＡＭ４４にストアされるデータの内容を示している。図１６（Ａ）は両チームの得点を示すデータである。プレーヤの投球内容に応じて相手チームの得点は変化するが、同時に自チームの得点も変化する。投球内容が良い場合には自チームに多く得点が入り、悪い場合には得点は少ない。図１６（Ｂ）は投球ごとに変化する判定結果を示すデータである。ストライク（Ｓ）、ボール（Ｂ）、アウトカウント（Ｏ）、三振の数（Ｋ）、フォアボール（ＷＫ）の他に、ヒット（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）、ホームラン（ＨＲ）などのデータで構成される。図１６（Ｃ）は、操作卓２においてプレーヤによって設定されるクラスを示し、初級クラス（１）、中級クラス（２）、上級クラス（３）、特別クラス（４）のいずれかを設定する。例えば、図８に示した判定画像を中級クラスと仮定すると、初級クラスの場合にはストライク（Ｓ）の区画が多くなり、上級クラスの場合は少なくなる。特別クラスは、プロの選手又は同等のプレーヤがピッチングのトレーニングを行うためのクラスであり、この実施形態においては使用されない。図１６（Ｄ）はボールのスピードを示すデータである。図１６（Ｅ）はボールのコースの良否を示すデータである。図１６（Ｆ）は判定結果を示すデータである。図１６（Ｇ）はボールの球威を示すデータである。ボールのスピード、ボールのコースの良否、判定結果、およびボールの球威のデータは、投球ごとに図８の２５ｓ４の領域に表示され、それに応じて、次の判定画像が変化する。
【００３７】
ボールの球威は、光源Ｌ５の光ビームｐおよび網部材２４の移動によって判定される。投球されたボールは、光源Ｌ５を通過した後、網部材２４によって受け止められる。網部材２４は、ボールの運動量すなわちボールの質量と加速度との積に応じて後方に引っ張られて移動する。網部材２４の後方への移動が停止した後は、網部材２４はその張力によって逆方向に引っ張られて、ボールを前方に押し戻す。その結果、ボールは再び光源Ｌ５を通過して、床１０２に落下する。ボールが最初に光源Ｌ５を通過した時刻をｔ１とし、ボールが再度光源Ｌ５を通過した時刻をｔ２とすると、投球されたボールの球威は、（ｔ２−ｔ１）の時間差に応じた値として算出される。
【００３８】
図１７ないし図１９は、コンピュータ２１によって実行されるピッチングシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
図１７において、中央管理システム（ＣＭＳ）２００からシステム通信部４１を介してアクセスがあったときは（ステップＳ１０１）、そのアクセスが投球の予約であるか（ステップＳ１０２）、又は、終了時間の予測依頼であるか（ステップＳ１０９）を判別する。投球の予約である場合には、予約した顧客の携帯電話６００のＩＤ（顧客識別情報）を受信し（ステップＳ１０３）、ＲＡＭ４４にストアする（ステップＳ１０４）。そして、ピッチングの判定処理を実行する（ステップＳ１０６）。一方、中央管理システム２００からのアクセスが終了時間の予測依頼の場合には、現在の試合進行に基づいて終了時間を計算し（ステップＳ１１０）、中央管理システム２００に送信する（ステップＳ１１１）。
【００３９】
図１８および図１９は、ピッチングの判定処理を示している。顧客の携帯電話６００によってドア１０５ａのアンテナからピッチングの要求があったときは（ステップＳ２０２）、その携帯電話６００のＩＤがＲＡＭ４４に登録されているか否かを判別し（ステップＳ２０３）、登録されている場合には、ドア１０５ａのロックを解除する（ステップＳ２０４）。次に、操作卓２１による顧客の操作を検出して（ステップＳ２０５）、初級クラス、中級クラス、上級クラスのいずれかを設定する（ステップＳ２０６）。この設定によって顧客はプレーヤになる。次に、初期画面を表示し（ステップＳ２０７）、ゲーム開始スイッチがＯＮされて（ステップＳ２０８）、操作卓２２に設けられているボール収容部のセンサのＯＦＦ（ボール配給）が検出されると（ステップＳ２０９）、図８および図９に示したガイド画像を表示する（ステップＳ２２９）。プレーヤがプレート１を踏んでスイッチがＯＮになると（ステップＳ２１１）、所定時間（例えば、１０秒ないし１５秒程度）以内にボールを投球すると（ステップＳ２１２〜２１５）、そのボールの位置を検出して（ステップＳ２１６）、検出した位置を表示装置３０に送信して（ステップＳ２１７）、画像の表示を指示する（ステップＳ２１８）。
【００４０】
図１９において、投球されたボールの位置に応じた画像を表示するように表示装置３０を制御する（ステップＳ２１９〜２２１）。ボールが網部材２４に達したときは（ステップＳ２２２）、そのボールを判定し（ステップＳ２２３）、判定結果を表示する（ステップＳ２２４）。さらに、判定結果をＲＡＭ４４にストアして（ステップＳ２２５）、音響装置４５を制御して判定結果に応じた音声を発音する（ステップＳ２２６）。そして、返球装置２８によってボールを返球する（ステップＳ２２７）。
【００４１】
この後は、判定結果に応じた次のガイド画像を表示する（図１８のステップＳ２２９）。そして、試合終了になるまで、ステップＳ２２９からステップＳ２２７までの処理を繰り返し、投球されるボールを判定する。試合終了になったときは（ステップＳ１２８）、システム通信部４１を介して、ＲＡＭ４４の試合結果を中央管理システム２００に送信する（ステップＳ２３０）。
【００４２】
中央管理システム２００は、８個のピッチングルーム１００を管理し、例えば、５分間ごとに各ピッチングルーム１００に終了時間の予測を要求し、いずれかのピッチングルーム１００の終了時間が現在時間の１０分ないし１５分前になると、予約した順番待ちの顧客リストの中から先に予約した顧客を抽出して、その顧客の携帯電話６００に対して投球時間が近づいた旨のメールを送信する。
【００４３】
中央管理システム２００は、優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、店舗における商品又はサービスに対する料金の割引を行う。例えば、完全試合は１万円、無安打試合は５千円、完封試合は３千円、無四球試合は千円、各三振に対して１０円の割引を行う。また、店舗における商品又はサービスの売上金額に応じて野球ゲームの料金の割引を行う。例えば、１万円の売上に対して２回の野球ゲーム、５千円の売上に対して１回の野球ゲームの割引を行う。さらに、優れた投球結果に応じたポイントを記録し、所定期間（例えば、３ヶ月）ごとに、上位の顧客に対して景品やその他のプレミアムを提供する。したがって、店舗における取引とスポーツ施設の利用とを有効にリンクさせることができる。
【００４４】
ピッチングルーム１００のビデオカメラ３１の撮像素子としては、ＣＣＤ又はＣＭＯＳのいずれでもよいが、ＣＭＯＳの撮像素子の方が好ましい。ＣＭＯＳ撮像素子は、Ｘ−Ｙアドレス方式によって任意の画素を選択的に読み出すことができるからである。図２０は、ＭＯＳ撮像素子の内部構成の一部を示す図である。水平シフトレジスタ３１１は、水平方向（Ｘ方向）の画素を駆動する水平パルス信号を出力する。垂直シフトレジスタ３１２は、垂直方向（Ｙ方向）の画素を駆動する垂直パルス信号を出力する。ＦＥＴスイッチ群３１３は、水平シフトレジスタ３１１からの水平パルス信号に応じて、垂直方向に配列された画素列の中から特定の画素列を選択する。各画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の原色系のカラーフィルタ、フォトダイオード、ＦＥＴスイッチで構成されている。そして、例えば画素３１４に示すように、青のカラーフィルタＢを透過した特定の波長の光がフォトダイオードによって光電変換され、ゲートに印加される垂直パルス信号によってオンになるＦＥＴスイッチを通って、水平パルス信号によってオンとなったＦＥＴスイッチ３１３を介して読み出される。ＦＥＴスイッチ群３１３は、赤系統の画像信号（Ｒｏｕｔ）、緑系統の画像信号（Ｇｏｕｔ）、および青系統の画像信号（Ｂｏｕｔ）を独立して出力する構成になっている。
【００４５】
図２１は、各系統の画像信号を抽出する回路であり、図２２は、その抽出処理を模式的に示した図である。図２１において、ＣＭＯＳ撮像素子から出力される赤系統の画像信号Ｒｉｎ、緑系統の画像信号Ｇｉｎ、および青系統の画像信号Ｂｉｎは、図２２に示すように、それぞれ白系統の画像信号Ｗを共通に含んでいる。図２１のＡＮＤ回路３１５によって３系統の画像信号の積を演算して、白系統の画像信号Ｗを抽出する。次に、３つの減算回路（ＳＵＢ）３１６の一方の端子に各系統の画像信号を入力し、全ての減算回路３１６の他方の端子にＡＮＤ回路３１５からの出力である白系統の画像信号Ｗを入力する。さらに、比率回路（ＲＡＴＩＯ）３１７から各減算回路３１６の制御端子に、下記の数式によって規定される値の３系統の比率信号Ｒｒａｔｉｏ、Ｇｒａｔｉｏ、Ｂｒａｔｉｏを入力する。
０≦Ｒｒａｔｉｏ、Ｇｒａｔｉｏ、Ｂｒａｔｉｏ≦１
Ｒｒａｔｉｏ＋Ｇｒａｔｉｏ＋Ｂｒａｔｉｏ＝１
【００４６】
この結果、３つの減算回路３１６からは比率信号の値によって乗算された赤系統の信号Ｒｏｕｔ、緑系統の信号Ｇｏｕｔ、青系統の信号Ｂｏｕｔがそれぞれ出力されて、合成回路（ＳＵＭ）３１８に入力される。合成回路３１８からは、これら３系統の信号が合成されて、次段の回路（例えば、増幅回路、Ａ／Ｄ変換回路など）に入力される。そして、最終的な撮像信号がビデオカメラ３１からコンピュータ２１に供給される。
【００４７】
図２１のＲｒａｔｉｏ、Ｇｒａｔｉｏ、Ｂｒａｔｉｏの値は、比率回路３１７に入力されるフィードバック信号（Ｆｅｅｄ  Ｂａｃｋ）によって決定される。このフィードバック信号は、ピッチングシステムが導入された際に、光源Ｌ１〜Ｌ５の光ビームをボールに照射して、その反射光だけをＣＭＯＳ撮像素子から出力されるように、色合わせ調整がなされる。例えば、光源Ｌ１〜Ｌ５の光ビームの照射によるボールの反射光の分光特性が、ＣＭＯＳ撮像素子の赤のカラーフィルタの分光特性と一致している場合には、３系統の比率信号の値は下記のようになる。
Ｒｒａｔｉｏ＝１、Ｇｒａｔｉｏ＝０、Ｂｒａｔｉｏ＝０
ボールの反射光の分光特性がＣＭＯＳ撮像素子の赤のカラーフィルタの分光特性と一致しない場合には、ボールの反射光の分光特性に合わせて３系統の比率信号の値を設定する。したがって、ビデオカメラ３１は、ボールの反射光だけを抽出してコンピュータ２１に供給するので、コンピュータ２１は、ボールの中心位置を検出するための図６又は図７に示した画像処理を容易に行うことができる。
【００４８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、投球されたボールを網部材が受け止めるのではなく、ホームベースの後に配置されたロボットによって捕球する。
図２３は、ボールを捕球するロボット２７０の構成を示す図である。このロボット２７０は、捕球したボールをピッチャーズマウンドに返球する。したがって、第２実施形態においては、第１実施形態のような返球装置２８は設けられていない。さらに、表示装置３０も設けられていない。他の構成については、第１実施形態と同じであるので、第１実施形態の図を適宜援用しながら、第２実施形態を説明する。
【００４９】
このロボット２７０は移動機構を具備していないので、一般の人型のロボットのように歩行することはない。さらに、カメラなどのセンサおよび人工知能を具備しておらず、図１５のコンピュータ２１の制御によって動作する。すなわち、ロボット２７０は、人型の形状をしているものの、実際には、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）で使用される産業用ロボットと同じ構成になっている。図２３において、各関節に相当する部分Ｍ１ないしＭ１０は、ピッチ（前後回転）、ヨー（水平回転）、およびロール（左右回転）の３自由度のリンク機構であり、台座Ｍ１１はヨーのみの１自由度のリンク機構である。左手に相当する部分には、ミット２７１が装着されている。また、頭に相当する部分には、表示部２７２が設けられていると共に、無線信号を受信するアンテナや制御部（図示せず）が設けられている。台座Ｍ１１には、ロボット２７０への電力を供給するためのコネクタ（図示せず）が設けられ、コネクタによって床に接続されている。さらに、ロボット２７０は、台座Ｍ１１のコネクタを外して床から移動することができる。したがって、網部材および表示装置を有する第１実施形態のピッチングルームと、ロボット２７０を有する第２実施形態のピッチングルームとは、互いに変更が可能である。
【００５０】
ＣＰＵ２１がビデオカメラ３１によって検出されたボールの３次元の位置信号を逐次ロボット２７０に無線信号によって送信すると、ロボット２７０の制御部はその位置信号を各リンク機構への駆動信号に変換して捕球準備動作を開始し、最終的にミット２７１によって捕球する。捕球した後は、右手に相当する部分によって捕球したボールをミット２７１から取り出して、ピッチャーズマウンドに返球する。さらに、投球前においては、ＣＰＵ２１の制御によって、ミット２７１を動作させて投球するボールのコースを指示し、表示部２７２に投球するボールの球種（図２３の場合は、「カーブ」）を指示する。球種の指示については、表示部２７２に代えて又は表示部２７２と併用して右手の指に相当する部分の形によって、球種の指示すなわちサインを出すようにしてもよい。
【００５１】
ボールを捕球するときのロボット２７０の動きについては、図１０ないし図１３に示した表示装置のキャッチャーの画像とほとんど同じである。例えば、図２３に示したロボット２７０の姿勢は、図１０に示した画像と同じである。また、コースが大きく外れたボールを捕球する際には、図１３に示した画像のように、台座Ｍ１１を水平回転させて捕球する。あまりに大きくコースが外れたボールについては、捕球できなくてもいっこうに構わない。むしろ、捕球できないほうが実際の野球の試合のような臨場感が得られる。
【００５２】
なお、上記各実施形態における構成は、本発明の一例にすぎない。本発明の技術分野における通常の知識を有する技術者が上記各実施形態に基づいて想到することができる他の実施形態も本発明に包含されるものである。すなわち、本発明の技術的な範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神および観点を逸脱しない限り様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、大型の店舗にピッチングシステムを設置する構成にしたが、バッティングセンタ、野球場、およびその他のレジャー施設に設置する場合には、その設置する場所や顧客層に応じて、多様な実施形態が可能である。子供達が多く集まるような場所には、図２３に示したようなロボットではなく、実在するプロ選手の姿や著名なアニメの姿を模したロボットのほうがよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の各実施形態におけるピッチングシステムの構成を示す図。
【図２】図１のピッチングルームの外観を示す図。
【図３】図２のＹ−Ｙ線に沿ったピッチングルームの内部を示す側面図。
【図４】図２のＸ−Ｘ線に沿ったピッチングルームの内部を示す平面図。
【図５】図４の光源の構造を示す図。
【図６】図６の光源の光ビームがボールに照射される様子を示す図。
【図７】図６の光源の反射光によってボールの位置を検出する画像処理を示す図。
【図８】表示装置に表示される判定画像を示す図。
【図９】表示装置に表示されるキャッチャーおよびバッターの画像を示す図。
【図１０】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１１】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１２】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１３】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１４】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１５】第１実施形態のピッチングルームのシステムを示すブロック図。
【図１６】図１５のＲＡＭにストアされるデータを示す図。
【図１７】図１５のコンピュータによって実行されるフローチャート。
【図１８】図１７の判定処理のフローチャート。
【図１９】図１８に続く判定処理のフローチャート。
【図２０】ビデオカメラのＣＭＯＳ撮像素子を示す図。
【図２１】ビデオカメラのカラー信号を抽出する回路図。
【図２２】図２１の画像処理を模式的に示す図。
【図２３】本発明の第２実施形態におけるロボットを示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１００  ピッチングルーム
１０１  天井
１０２  床
１０３，１０４  壁
１  プレート
２  ホームベース
２１  コンピュータ
２２  操作卓
２４  網部材
２８  返球装置
３０  表示装置
３１  ビデオカメラ
Ｌ１〜Ｌ５  光源
２００  中央管理システム
３００  予約受付部
６００  携帯電話
【図１】
2008086524.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2008086524.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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