(57)【要約】【課題】ボールの速度またはボールの運動エネルギーを安価な構成で測定できるようにして、ボールの投球内容に応じてボールを捕球したグローブ部分より投球内容にたいする評価を音声で出力したりグローブが発光または発色できるようにする。【解決手段】ボールを捕球したグローブに捕球音の実効値を入力して、その実効値をボールの質量、捕球した位置、捕球したグローブの材質、捕球時のグローブの加速度によりデータを補正して捕球時のボールの運動エネルギーと速度を推定できるようにし、捕球時の投球内容に応じてグローブ部分より投球内容にたいする評価を音声で出力したりグローブが発光または発色できる機能をもたせる。【選択図】        図８
2005218843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の対象物に装着する運動エネルギー測定装置であって、該第一の対象物に運動エネルギーを有する第二の対象物が衝突し、該運動エネルギーが別の物理量に変化する時の該物理量を計測する複数の物理量計測手段と、前記複数の物理量計測手段により計測されたデータから前記第二の対象物が前記第一の対象物に衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定するデータ処理手段と、前記データ処理手段により推定される前記第二の対象物が前記第一の対象物に衝突する直前の運動エネルギーの大きさを表示する表示手段または該運動エネルギーの大きさを音声で出力する音声出力手段と、衝撃を緩衝する緩衝材により支持する支持機構とを有することを特徴とする運動エネルギー測定装置。
【請求項２】
前記第一の対象物が野球またはソフトボール用グローブであり、前記第二の対象物が野球またはソフトボール用ボールであり、前記物理量が捕球音であり、該野球またはソフトボール用グローブに装着し、前記捕球音を検出する捕球音検出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項３】
該野球またはソフトボール用グローブの捕球側の反対側の球受け用ウエブ部分に装着し、該野球またはソフトボール用グローブの捕球側に第二の球受け用ウエブを装着することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項４】
前記第二の球受け用ウエブに、複数の開口部と前記第二の球受け用ウエブまたは前記野球またはソフトボール用ボールに関する固有データを記録したＲＦＩＤタグあるいは捕球時の前記第二の球受け用ウエブに発生する加速度を検出する加速度センサあるいは前記野球またはソフトボール用ボールが着座した位置を検出する着座位置センサとを有することと、前記ＲＦＩＤタグあるいは前記加速度センサあるいは前記着座位置センサの信号を入力する信号入力手段と、該信号入力手段により入力された前記第二の球受け用ウエブまたは前記野球またはソフトボール用ボールの固有データあるいは捕球時の前記第二の球受け用ウエブの加速度あるいは前記野球またはソフトボール用ボールが着座した位置により、前記捕球音のデータを補正して前記ボールが前記グローブに衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定する第一のデータ処理プロセスとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項５】
前記運動エネルギーの大きさを表示する表示手段が前記野球またはソフトボール用グローブの周囲に装着した発光部品であり、前記運動エネルギーの大きさに応じて前記発光部品を発光または点滅させる機能を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項６】
データを入力するデータ入力手段と、前記第一のデータ処理プロセスにより推定された運動エネルギーの大きさと前記データ入力手段より入力または前記ＲＦＩＤタグに記載された前記野球またはソフトボール用ボールの質量のデータとから前記ボールが前記グローブに捕球される直前の速度を演算するボール速度演算手段と、前記ボール速度演算手段により演算された前記ボールが前記グローブに捕球される直前の該速度を表示するボール速度表示手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項７】
前記第二の球受け用ウエブに装着し捕球時の衝撃を検出する衝撃検出手段と、前記捕球音検出手段により規定値以上の捕球音を検出した時の前記衝撃検出手段により検出された衝撃の強さから前記ボールが前記グローブに衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定する第二のデータ処理プロセスと、前記第二のデータ処理プロセスから推定された運動エネルギーの大きさと前記野球またはソフトボール用ボールの質量データとから前記ボールが前記グローブに捕球される直前の速度を演算する速度演算手段と、前記速度演算手段により演算された前記ボールが前記グローブに捕球される直前の該速度を表示する速度表示手段とを備えることを特徴とする有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項８】
前記第一の対象物が壁等に貼るシートであり、前記第二の対象物が野球またはソフトボール用ボールであり、前記物理量が圧力であり、該シートに装着して前記圧力を検出する圧力検出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項９】
前記シートに装着して前記圧力を検出する圧力検出手段には、前記ボールの着座位置を検出する着座位置検出機能とボールの衝突力を検出する衝突力検出機能を有し、前記衝突力から前記ボールが前記シートに衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定する第三のデータ処理プロセスとを有し、前記第三のデータ処理プロセスから推定された運動エネルギーの大きさと前記ボールの質量データとから前記ボールが前記シートに衝突する直前の速度を演算する速度演算手段と、前記速度演算手段により演算された前記ボールが前記シートに衝突する直前の該速度を表示する速度表示手段とを備えることを特徴とする請求項８に記載の運動エネルギー測定装置。
【請求項１０】
前記シートに野球のストライクゾーンに該当する図を表示するストライクゾーン表示機能と、前記着座位置検出機能により検出した着座位置と前記ストライクゾーン表示機能により表示された位置との関係からストライクまたはボールの判定をする機能とを備えることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の運動エネルギー測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第一の対象物に衝突する第二の対象物の運動エネルギーを運動エネルギーが変化した別の物理量から推定し表示する装置に関するものであり、また、その推定した運動エネルギーと第二の対象物の質量のデータから第一の対象物が第二の対象物に衝突する直前の速度を演算し表示する装置に関するものであり、特に野球用グローブに装着して捕球するボールの運動エネルギーまたは速度を推定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明の関連技術として、
実開昭６１−１１８３５５号は、補球時発生する物理現象を検出するセンサと、センサからの信号に基ずき球速を演算する演算装置と、演算された球速を表示する表示装置とを備え、前記センサ、演算装置並びに表示装置をボールに収納ないし取り付けることを特徴とする速度表示付きボールを開示したものであり、
特開昭６２−２７７９７７号は、電子演算回路、表示装置、電源、スイッチ素子を緩衝性素材でくるみ、スイッチ素子は手動で作動するリセットスイッチと衝撃によって作動するストップスイッチとを備え、ボールを離した時間からボールがグローブ等に衝突するまでの時間を計測してボールの速度を求めることをできることを開示したものであり、
特表２０００−５０９８１号は、グローブまたはボールを捕捉する人の腕にドップラーレーダーセンサーを装着して飛来してくるボールの速度をドップラー効果を利用して求めることを開示したものであり、
特開平１−２７４７８０号は、ボクシングゲーム機の打撃バックの面に複数の感圧センサを設けてその感圧センサのいずれかより検知された信号から打撃の強さを求めることを開示したものであり、
特開平６−１４２２４７号は、蹴力測定式ゲーム機の蹴的が回動する速度または変位を検出して蹴力を演算することを開示したものであり、
特開２００２−６５９１９号は、空気を入れた袋を打撃により変形された時に排出される空気の流量を検出して打撃の圧力を計算することを開示したものである。
また、特開２００３−１９０３５５号の従来の技術には野球用グローブの種類や特性が記載されている。
また、特開２００２−８５６１５、実開平４−７１９７５には、野球におけるストライクまたはボールを判定する方法を開示したものである。
【特許文献１】実開昭６１−１１８３５５号
【特許文献２】特開昭６２−２７７９７７号
【特許文献３】特表２０００−５０９８１号
【特許文献４】特開平１−２７４７８０号
【特許文献５】特開平６−１４２２４７号
【特許文献６】特開２００２−６５９１９号
【特許文献７】特開２００３−１９０３５５号
【特許文献８】特開２００２−８５６１５
【特許文献９】実開平４−７１９７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ボールの中にストップウォッチ機能を内蔵する方法によりボールの速度を測定する方法では、投球する距離を固定にするか、投球した距離を測定する必要があるという不便さとボールを投げた人が球速をすぐにわからない問題点があり（特許文献１，２）、
ドップラーレーダーセンサーにより飛来してくるボールの速度を測定する方法（特許文献３）では、ドップラーレーダーセンサーが高価なだけでなく、ランダムな位置にランダムな角度で飛来してくるボールを捕球する時にドップラーレーダーセンサーを装着したグローブまたはボールを捕捉する人の腕を固定した状態に保つことは困難であるためボールの絶対速度を十分な精度で得られない欠点があり、
また、打撃ゲーム機等で使用されている打撃力を測定する方法（特許文献４，５，６）を小型化してグローブに装着して、飛来してくるボールの運動エネルギーを測定しようとすると、打撃ゲーム機の場合と異なりグローブは固定した状態で使用されることが無く、また捕球動作時に捕球する人により予測困難な外力をセンサー部に加えられる場合があり、十分な精度でボールの運動エネルギーを測定できないという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、ボールがグローブに捕球する時にボールの運動エネルギーは主にグローブを動かす外力に変わるが、通常はその外力に抗する力を捕球する人が加わえることによりグローブとボールを変形させる力と音が発生することに着目し、この捕球時に発生する捕球音を測定してボールがグローブに捕球される直前のボールの運動エネルギーの大きさとボールの速度を推定できる装置を提供し、その推定した値を外部に出力する機能を持つ装置をグローブに装着することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の第一の対象物に装着する運動エネルギー測定装置であって、該第一の対象物に運動エネルギーを有する第二の対象物が衝突し、該運動エネルギーが別の物理量に変化する時の該物理量を計測する複数の物理量計測手段と、前記複数の物理量計測手段により計測されたデータから前記第二の対象物が前記第一の対象物に衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定するデータ処理手段と、前記データ処理手段により推定される前記第二の対象物が前記第一の対象物に衝突する直前の運動エネルギーの大きさを表示する表示手段または該運動エネルギーの大きさを音声で出力する音声出力手段と、衝撃を緩衝する緩衝材により支持する支持機構とを有することを特徴としており、従って、第二の対象物が第一の対象物に衝突する直前に有していた運動エネルギーの大きさを推定できるようになり、また表示手段または音声出力手段により直ちに衝突直前の運動エネルギーの大きさの推定値を知ることができようになる。
【０００６】
また、請求項２に記載の前記第一の対象物が野球またはソフトボール用グローブであり、前記第二の対象物が野球またはソフトボール用ボールであり、前記物理量が捕球音であり、該野球またはソフトボール用グローブに装着し、前記捕球音を検出する捕球音検出手段を有することを特徴としており、従って、ボールがグローブに捕球されるときに発生する捕球音を検出することからボールが捕球される時の運動エネルギーを推定できるようになる。
【０００７】
また、請求項３に記載の該野球またはソフトボール用グローブの捕球側の反対側の球受け用ウエブ部分に装着し、該野球またはソフトボール用グローブの捕球側に第二の球受け用ウエブを装着することを特徴としており、従って、グローブの球受け用ウエブの構造や材質によるばらつきにより生ずる捕球時の捕球音のレベルのばらつきの影響を減少することができるようになる。
【０００８】
また、請求項４に記載の前記第二の球受け用ウエブに、複数の開口部と前記第二の球受け用ウエブまたは前記野球またはソフトボール用ボールに関する固有データを記録したＲＦＩＤタグあるいは捕球時の前記第二の球受け用ウエブに発生する加速度を検出する加速度センサあるいは前記野球またはソフトボール用ボールが着座した位置を検出する着座位置センサとを有することと、前記ＲＦＩＤタグあるいは前記加速度センサあるいは前記着座位置センサの信号を入力する信号入力手段と、該信号入力手段により入力された前記第二の球受け用ウエブまたは前記野球またはソフトボール用ボールの固有データあるいは捕球時の前記第二の球受け用ウエブの加速度あるいは前記野球またはソフトボール用ボールが着座した位置により、前記捕球音のデータを補正して前記ボールが前記グローブに衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定する第一のデータ処理プロセスとを有することを特徴としており、従って、第二の球受け用ウエブに複数の開口部を設けることによりウエブとボールの間で発生する捕球音をグローブ裏側の捕球音検出手段に伝達しやすくなり、ウエブまたはボールの固有データを記録したＲＦＩＤタグを配置することにより補正用データの入力が容易になり、加速度センサを設けることにより捕球時の捕球者の手の動きがわかるようになり捕球音からボールの運動エネルギーの大きさを推定する精度を上げることができるようになり、着座位置センサを設けることにより捕球音検出手段とボールが着座した距離がわかる他、第二の球受け用ウエブの外で捕球したかどうかもわかり、捕球音からボールの運動エネルギーの大きさを推定する精度を上げることができるようになる。
【０００９】
また、請求項５に記載の前記運動エネルギーの大きさを表示する表示手段が前記野球またはソフトボール用グローブの周囲に装着した発光部品であり、前記運動エネルギーの大きさに応じて前記発光部品を発光または点滅させる機能を備えることを特徴としており、従って、そのグローブに配置された発光部品の発光または点滅の状態から容易に運動エネルギーの大きさを知ることができるようになる。
【００１０】
また、請求項６に記載のデータを入力するデータ入力手段と、前記第一のデータ処理プロセスにより推定された運動エネルギーの大きさと前記データ入力手段より入力または前記ＲＦＩＤタグに記載された前記野球またはソフトボール用ボールの質量のデータとから前記ボールが前記グローブに捕球される直前の速度を演算するボール速度演算手段と、前記ボール速度演算手段により演算された前記ボールが前記グローブに捕球される直前の該速度を表示するボール速度表示手段とを備えることを特徴としており、従って、ボールがグローブに捕球される直前の速度をを知ることができるようになる。
【００１１】
また、請求項７に記載の前記第二の球受け用ウエブに装着し捕球時の衝撃を検出する衝撃検出手段と、前記捕球音検出手段により規定値以上の捕球音を検出した時の前記衝撃検出手段により検出された衝撃の強さから前記ボールが前記グローブに衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定する第二のデータ処理プロセスと、前記第二のデータ処理プロセスから推定された運動エネルギーの大きさと前記野球またはソフトボール用ボールの質量データとから前記ボールが前記グローブに捕球される直前の速度を演算する速度演算手段と、前記速度演算手段により演算された前記ボールが前記グローブに捕球される直前の該速度を表示する速度表示手段とを備えることを特徴としており、従って、規定値以上の捕球音を検出した時の球受け用ウエブにボールが着座した衝撃の強さからボールの運動エネルギーの大きさと速度を求めるようにしたため、捕球者の捕球時以外の動作により誤った値の推定をすることを防止することができるようになる。
【００１２】
また、請求項８に記載の前記第一の対象物が壁等に貼るシートであり、前記第二の対象物が野球またはソフトボール用ボールであり、前記物理量が圧力であり、該シートに装着して前記圧力を検出する圧力検出手段を有することを特徴としており、従って、ボールがシートに衝突するときに発生する圧力を検出することからボールがシートに衝突する時の運動エネルギーを推定できるようになる。
【００１３】
また、請求項９に記載の前記シートに装着して前記圧力を検出する圧力検出手段には、前記ボールの着座位置を検出する着座位置検出機能とボールの衝突力を検出する衝突力検出機能を有し、前記衝突力から前記ボールが前記シートに衝突する直前の運動エネルギーの大きさを推定する第三のデータ処理プロセスとを有し、前記第三のデータ処理プロセスから推定された運動エネルギーの大きさと前記ボールの質量データとから前記ボールが前記シートに衝突する直前の速度を演算する速度演算手段と、前記速度演算手段により演算された前記ボールが前記シートに衝突する直前の該速度を表示する速度表示手段とを備えることを特徴としており、従って、ボールがシートに衝突する時の位置を検出することができるようになり、衝突力検出機能からボールがシートに衝突する直前のボールの運動エネルギーの大きさを推定できるようになり、その運動エネルギーの大きさとボールの質量データとからボールがシートに衝突する直前のボールの速度を推定できるようになり、そのボールの速度を表示できるようになる。
【００１４】
また、請求項１０に記載の前記シートに野球のストライクゾーンに該当する図を表示するストライクゾーン表示機能と、前記着座位置検出機能により検出した着座位置と前記ストライクゾーン表示機能により表示された位置との関係からストライクまたはボールの判定をする機能とを備えることを特徴としており、従って、ボールがシートに衝突した位置により、ストライクかボールかを判定できるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によればグローブに捕球された時の捕球音からボールの運動エネルギーの大きさを推定するようにしたため、ボールを投げる距離に関係なくボールの速度を推定できるようになり、センサーがマイクロフォンのため安価に装置を構成することができるようになる利点があり、以下の実施例に示すように装置をグローブに内蔵する必要がないために装置をはずせば通常のグローブとして使用することもできるようになり、また投球内容によりグローブ部分より投球内容について音声で出力したり、投球内容に応じてグローブを発光させるようにしたため投球したものが投球後直ちに自分の投球内容の評価結果を知ることができるようになる。また、圧力検出手段を有するシートを壁等に固定し、ぞのシートにボールを投げ、その時のボールの衝突力から球速を表示できるようにし、ストライクまたはボールの判定が自動的にできるようになることから、ピッチング練習を一人で効果的にできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明のボールの捕球音からボールの運動エネルギーと速度を推定する装置をグローブに外装または内装して具体化した実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明装置の第一の実施例のセンターユニット１の概観図であり、ケース２の内側には、センターユニット１をグローブに装着する面に捕球時にボールの衝撃からセンターユニット１を保護するための天然ゴム等を成型した緩衝材３を配置してある。また、センターユニット１の内部には捕球音を入力するためのスピーカ＆マイクロフォン５が配置されている。図１の第一の実施例のスピーカ＆マイクロフォン５は圧電型スピーカの振動板に加わる捕球時の音による振動から発生する起電力から捕球音を入力するようにし、同時に外部に音声出力する時のスピーカとしても使用する。スピーカ＆マイクロフォン５の前の緩衝材３の構造はスピーカ＆マイクロフォン５から遠ざかるに従って開口面積が広くなる構造にし、捕球音を広範囲から集音できる構造にする。また、センターユニット１の内部には、捕球音を解析し、運動エネルギーやボールの速度を解析するための電子回路部品を装着した電子回路基板６が配置されており、電子回路基板６には、センターユニット１の外部より操作可能なスイッチ部品７または目視可能な表示部品８が配置されている。このスイッチ部品７の操作および表示部品８の表示内容によりボールの質量等の補正データの入力やボールの速度を表示することができるようにする。また電池４はセンターユニット１の内側に装着するようにし、ボールを捕球した時の衝撃で電池４が外部に飛散しないようにする。
【００１８】
図２は本発明装置の第一の実施例のセンターユニット１内部のシステムブロック図を示したものであり、ボールがグローブに捕球された時の捕球音をスピーカ＆マイクロフォン５で入力し、周波数補正回路１０でマイクロフォンの入力周波数特性を補正する。グローブでボールを捕球する時に発生する捕球音はインパルスに近い特性となるため、広い可聴周波数範囲でほぼ同一レベルの周波数電力密度となるため周波数補正回路１０でマイクロフォンの入力特性がフラットな周波数特性にするのが好ましい。周波数補正回路１０からの出力は実効値回路１１に入力され広い周波数範囲で発生した捕球音の電力密度の平均値の平方根であらわされる値を求める。捕球音は短時間に巨大な音が発生するインパルスに近い特性となるため、実効値回路１１は高速で応答できるものが好ましい。実効値回路１１の出力はＡＤ変換器１２を介してマイクロセッサ部１３に入力される。
【００１９】
図２のマイクロプロセッサ部１３ではＩＯＩＦ（データ入出力インターフェース）を介して、マイクロプロセッサ部１３外部とのデータ入出力ができ、ＣＰＵ（中央プロセッサユニット）を介して、ＲＯＭに記録された後述するデータ処理プロセスに従いデータ処理を行う。
【００２０】
図２のマイクロプロセッサ部１３で後述するデータ処理プロセスにより入力された捕球音のレベルから捕球したボールの運動エネルギーまたは速度の推定値に従い、音声出力回路１５および増幅回路１６を介して、スピーカ＆マイクロフォン５を鳴動させセンターユニット１の外部で捕球したボールの運動エネルギーまたは速度の推定値を知ることができるようにし、表示部品駆動回路１７を介して表示部品８の表示内容を変更し、捕球したボールの運動エネルギーまたは速度の推定値を目視できるようにする。
【００２１】
図２のスイッチ部品７のスイッチ信号データはスイッチ信号入力回路１４を介してマイクロプロセッサ部１３に入力され、ボールの質量や後述する球受けウエブの構造に関するデータ等を入力できるようにする。
【００２２】
図３は本発明装置の第一の実施例のセンターユニット１を野球用グローブ２５に装着した例を示したものである。センターユニット１は野球用グローブ２５の球受け用ウエブ２８の捕球側の反対側に人指し指袋２７の上端と親指袋２６の上端との間に固定されている横バー２９の中間部および横バー２９の中間部と人指し指袋２７と親指袋２６との下端部に取り付けられた縦バー３１の下端部付近で皮ひも３１等により固定する。センターユニット１は球受け用ウエブ２８や人指し指袋２７や親指袋２６が捕球動作の妨げにならないように固定し、スピーカ＆マイクロフォン５の開口部が球受け用ウエブ２８の方向を向くように取り付ける。
【００２３】
図４は本発明装置の第一の実施例のマイクロプロッセサ部１３におけるデータ処理プロセスの流れを示したものである。処理Ｓ１で先のスピーカ＆マイクロフォン５と周波数補正回路１０と実効値回路１１とＡＤ変換器１２とを介して捕球音の実効値ｐの入力を行い、処理Ｓ２で補正用データの入力処理を行うが、第一の実施例ではスイッチ部品７の操作により、ボールの質量や球受けウエブの構造に関するデータの入力またはデータの更新を行い図５に示すような球受け用ウエブ補正値ｒまたはボールの質量データｍが得られるようにする。第一の実施例ではボールがグローブのどの位置で捕球したかを示す着座位置に関する補正値ａはすべて後述する標準化ウエブの中心部で捕球したものとして処理する。処理Ｓ３の捕球音補正値ｑは下記のように示される。
【数１】
2005218843.tif 000003
【００２４】
上記の数式において、それぞれ、ｐは入力された捕球音の実効値で、ｒは球受け用ウエブの補正値で、ｍはボールの質量で、ａは着座位置補正値で、αは捕球時の標準化ウエブの加速度であるが、第一の実施例ではαはゼロとして処理し、捕球音補正値ｑは捕球音の実効値ｐをｒ，ｍ，ａ，αの関数または補正マップデータを使用して補正処理する。
【００２５】
図４の処理Ｓ４の捕球音レベル判定処理では、捕球音のレベルに応じて外部にスピーカ＆マイクロフォン５を介して概略的な大きさを音声または音色で出力をする判断を行い、例えば、図５に示すように捕球音補正値ｑに対して判定基準値ｑ１，ｑ２，ｑ３との大小判定により判定ゾーン１乃至４を設けて、最も高いレベルの捕球音補正値ｑを得た場合である判定ゾーン４の場合は「いいタマ」等の音声出力を行い、最も低いレベルの捕球音補正値ｑを得た場合である判定ゾーン１の場合は音声出力を行わない等の処理を行う。
【００２６】
図４の処理Ｓ５のエネルギーおよび速度の推定処理では、捕球音補正値ｑから換算表等を用いてボールの捕球直前の運動エネルギーの推定値ｋｅを求め、その運動エネルギーの推定値ｋｅとボールの質量データｍから捕球直前のボールの速度の推定値ｖを下記の数式にを用いて演算処理する。
【００２７】
【数２】
2005218843.tif 000004
【００２８】
図４の処理Ｓ６のデータ出力処理で、処理Ｓ４の判定結果に基づき音声出力を行い、処理Ｓ５の結果に基づいて捕球直前のボールの運動エネルギーおよび速度の推定値の表示処理を行う。
【実施例２】
【００２９】
以上が本発明の第一の実施例の説明である。次に、本発明の第二の実施例は第一の実施例の基本的な機能に付加的な機能を加えたものである。
【００３０】
図６は本発明の第二の実施例で使用する標準化ウエブ３３の概略図である。第一の実施例では球受け用ウエブ２８の形状や材質の違いを補正用データを入力して捕球音のレベルを補正するようにしていたが第二の実施例では標準化ウエブ３３を球受け用ウエブ２８部分に装着して捕球するようにする。標準化ウエブ３３は皮ひも３６で球受け用ウエブ２８またはセンターユニット１等に固定する。また、標準化ウエブ３３の中心部付近に複数の開口部３７を設けてセンターユニット１に捕球音を入力しやすくし、スピーカ＆マイクロフォン５からの音声出力が出力しやすくする。また、標準化ウエブ３３には第一の実施例でスイッチ部品７を操作して入力していた球受け用ウエブの補正値やボールの質量データをＲＦＩＤタグ３４から入力できるようにＲＦＩＤタグ３４を装着し、ボールを捕球した位置がわかるように着座位置センサ１８を設ける。着座位置センサは標準化ウエブ３３内部にマトリックス状に圧電形スイッチ等を設けて着座位置を検出するように構成してもよいし、標準化ウエブ３３の中心部に着座したか外周部に着座したか判別できるようにボール捕球時に空気が圧力センサー部を加圧するようにエアチューブを標準化ウエブ３３の内部に配置してもよい。また、標準化ウエブ３３内部に捕球時における標準化ウエブ３３部分の加速度αが検出できるように加速度センサ２２を設置する。着座位置センサ１８および加速度センサ２２の信号はリード線３５と図７に示すコネクタを介してセンターユニット１に入力する。
【００３１】
図７は本発明の第二の実施例の部品装着の手順を示したもので球受け用ウエブ２８の捕球側に標準化ウエブ３３を装着し、反対側にセンターユニット１を装着し、さらに図８に示すように捕球後にボールの速度に応じてグローブが発光点滅するように見せるための側面発光ケーブル２３を結束バンド４０を用いて野球用グローブ２５に固定する例を示している。
【００３２】
図９は本発明の第二の実施例のセンターユニットのシステムブロック図である。図２の第一の実施例のセンターユニットのシステムブロック図に対して、あたらに標準化ウエブ３３の内部に設けたＲＦＩＤタグ３４のデータをマイクロプロセッサ部１３へ入出力するためにアンテナ２１とＲＦＩＤタグＩＦ（インターフェイス）回路２０と、加速度センサ２２のデータをマイクロプロセッサ部１３へ入力するための加速度信号入力回路１９と、着座位置センサ１８のデータをマイクロプロセッサ部１３へ入力するための着座位置信号入力回路３２とを設け、側面発光ケーブル２３を発光するための発光素子４１と発光素子４１をマイクロプロセッサ部１３の信号に基づいて駆動する発光素子駆動回路２４を設ける。
【００３３】
本発明の第二の実施例におけるマイクロプロッセサ部１３におけるデータ処理プロセスの処理は図４の処理Ｓ２の補正用データの入力処理で、球受け用ウエブ補正値ｒとボールの質量ｍがＲＦＩＤタグＩＦ（インターフェイス）回路２０を介して入力され、着座位置補正値ａが着座位置信号入力回路３２を介して入力され、捕球時の標準化ウエブの加速度αの値が加速度信号入力回路１９を介して入力され、図４の処理Ｓ４の捕球音判定レベル処理の部分でグローブに装着した側面発光ケーブル２３を発光させる方法の決定が追加される。
【００３４】
本発明の第二の実施例では側面発光ケーブルにより野球用グローブが発光する例を示したが、有機ＥＬ素子を用いて発光するように構成してもよい。また、ボールの質量に関するデータを標準化ウエブ３３内部のＲＦＩＤタグ３４に記載して用いる例を示したが、ボールの内部にボールの質量データを記録したＲＦＩＤタグを内蔵して、そのボールの中のＲＦＩＤタグの質量データを用いて演算処理に用いるようにしてもよい。また、本発明の第一の実施例または第二の実施例では捕球したグローブに装着したグローブから捕球したボールの捕球音の概略的な大きさについての音声出力をするようにしたが、投球した人のグローブに装着した同じ装置にデータを送信して投球した人のグローブから音声を出力するように構成してもよい。
【実施例３】
【００３５】
本発明の第三の実施例は、標準化ウエブ３３の内部に複数の感圧センサを設けるか、標準化ウエブ３３の内部に捕球時のボールの衝撃による圧力で外部に空気が排気される構造にしその空気の排気流量および排気速度を検出するセンサを設けて、捕球時のボールより受けた圧力データからボールの運動エネルギーの推定値ｋｅと速度の推定値ｖを算出するようにし、その推定をスピーカ＆マイクロフォン５より一定音圧レベル以上の捕球音を確認した場合にかぎり実施するようにする。また、図５の捕球音レベル判定処理は標準化ウエブ３３への圧力データに対し実施するようにする。
【実施例４】
【００３６】
図１２は本発明の第四の実施例の概観図であり、圧力検出センサー５４を内蔵しストライクゾーン５２を表示したシート５１を壁５０に固定し、ボール５６をシート５１にあて、その時の圧力とボールが着座した位置のデータをセンターユニット５５に入力し、ボールの球速表示５３をする例を示している。
【００３７】
図１３は圧力検出センサー５４の内部にボールの圧力の検出とボールの着座位置を検出するために配置された感圧センサー５７をマトリックス状に配置した例を示している。
【００３８】
図１４は第四の実施例のセンターユニット５５のシステムブロック図を示したものであり、センサーからボールの圧力を検出する圧力信号入力回路６０とボールの着座位置を検出する着座位置信号入力回路６１とを設け、圧力検出センサー５４に電源を印加するセンサー電源回路６２において圧力を検出するための印加電圧と着座位置を検出する印加電圧とを発生させるようにする。この２種類の印加電圧は２種類の電圧値または異なる周波数等により構成する。センターユニット５５のその他の構成部品は図２の第一の実施例のセンターユニットのシステムブロック図に示される構成部品と同じである。
【００３９】
図１４のマイクロプロッセサ部１３におけるデータ処理の手順は、圧力信号入力回路６０から検出されるボールの衝突力とスイッチ部品７等により設定されたボールの質量とからボールが壁５０に衝突した時の速度を演算してもとめその演算結果により表示部品８に球速表示５３を行い、着座位置信号入力回路６１から検出されるボールの着座位置により「ストライク」または「ボール」の判定処理を行いスピーカ＆マイクロフォン５から判定結果に基ずいて音声で出力し、一定時間経過後に入力されたデータや表示しているデータをリセットするように設定して第四の実施例を構成する。
【００４０】
図１０のストライクゾーン５２の表示は印刷したものであってもよいし、図示しない光源等により表示するように構成してもよい。また、第四の実施例では、ボールの衝突力から球速を測定るようにしたが、ドップラ効果を利用したセンサーを用いて球速を測定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上記の実施例に示したように野球用のグローブ以外にも、本発明の第一の実施例で示したセンターユニット１をテニス用ラケット等に装着してサーブ力の評価をしたり、打撃ゲーム機の打撃バックの内部に本発明の第一の実施例で示したセンターユニット１を内蔵して打撃音から打撃力の評価を実施するような用途にも適用できる。また、上記の実施例で示したように捕球した物体の運動エネルギーの推定値と別に設置した速度計のデータを基にして、捕球した物体の質量を推定するような用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第一の実施例のセンターユニットの概観図
【図２】第一の実施例のセンターユニットのシステムブロック図
【図３】第一の実施例のセンターユニットを野球用グローブに装着した図
【図４】第一の実施例のデータ処理プロセス
【図５】捕球音レベル判定処理の例
【図６】第二の実施例の標準化ウエブの概略図
【図７】第二の実施例の部品装着の概要図
【図８】第二の実施例の部品装着図
【図９】第二の実施例のセンターユニットのシステムブロック図
【図１０】第四の実施例の概観図
【図１１】第四の実施例の圧力検出センサーの構成図
【図１２】第四の実施例のセンターユニットのシステムブロック図
【符号の説明】
【００４３】
１  センターユニット
２  ケース
３  緩衝材
４  電池
５  スピーカ＆マイクロフォン
６  電子回路部品
７  スイッチ部品
８  表示部品
９  取付穴
１０  周波数補正回路
１１  実効値回路
１２  ＡＤ変換器
１３  マイクロプロセッサ部
１４  スイッチ信号入力回路
１５  音声出力回路
１６  増幅回路
１７  表示部品駆動回路
１８  着座位置センサ
１９  加速度信号入力回路
２０  ＲＦＩＤタグＩＦ回路
２１  アンテナ
２２  加速度センサ
２３  側面発光ケーブル
２４  発光素子駆動回路
２５  野球用グローブ
２６  親指袋
２７  人差し指袋
２８  球受け用ウエブ
２９  横バー
３０  縦バー
３１  皮ひも
３２  着座位置信号入力回路
３３  標準化ウエブ
３４  発光素子駆動回路
３５  リード線
３６  皮ひも
３７  開口部
３８  コネクタ１
３９  コネクタ２
４０  結束バンド
４１  発光素子
５０  壁
５１  シート
５２  ストライクゾーン
５３  球速表示
５４  圧力検出センサー
５５  センターユニット
５６  ボール
５７  感圧センサー
６０  圧力信号入力回路
６１  着座位置信号入力回路
６２  センサー電源回路
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
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【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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