(57)【要約】【課題】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する。【解決手段】ピッチングルーム１００の奥行き方向を撮像するカメラ装置３１と、ホームプレート２を含む所定範囲の床に配置され、ピッチングルームの奥行き方向の異なる複数の位置を明示する縞模様１０２ｄと、ホームプレートの真上の天井に配置され、縞模様の写像をカメラ装置に向けて反射する鏡部材３４と、鏡部材とカメラ装置との光路から外れた位置の床に配置され、上方に向けて一定のタイミングで間欠的に光を照射するストロボ装置３と、鏡部材によって反射された縞模様及びその写像を遮光する投球されたボールの写像並びに投球されたボールの後方からの写像をストロボ装置からの光の照射タイミングで撮像したカメラ装置によって出力された撮像信号に基づいて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コンピュータ装置２１と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床、天井、及び壁により所定の幅、高さ、及び奥行きを有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奥行き方向のホームプレート側にボールを投球して、仮想の野球試合を提供する野球の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の後方から前記ピッチングルームの奥行き方向を２次元の固体撮像素子によって電子的に撮像して撮像信号を出力するカメラ装置と、
前記ホームプレートを含む所定範囲の床に配置され、前記ピッチングルームの奥行き方向の位置を明示する縞模様と、
前記ホームプレートの上方に配置され、前記縞模様の写像を前記カメラ装置に向けて反射する写像反射手段と、
前記ホームプレートの近傍であって、前記写像反射手段と前記カメラ装置との光路から外れた位置の前記床に配置され、上方に向けて一定のタイミングで間欠的に光を照射するストロボ装置と、
前記写像反射手段によって反射された前記縞模様及びその写像を遮光する投球されたボールの写像並びに投球されたボールの後方からの写像を前記ストロボ装置からの光の照射タイミングで撮像した前記カメラ装置によって出力された撮像信号に基づいて、投球されたボールの３次元の位置を検出して位置検出信号を出力するコンピュータ装置と、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】
前記ピッチャーズマウンドに配置されたピッチャーズプレートと、当該ピッチャーズプレートの下部に設けられ、押圧によってオンとなり押圧解除によってオフとなる圧力スイッチとをさらに備え、前記ストロボ装置は、前記圧力スイッチがオンからオフに切り替わった時に間欠的な光の照射を開始して一定時間の経過後に照射を停止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３】
前記ホームプレートの後方に設けられ、次に投球すべきボールを指示する指示画像を表示するとともに、前記指示画像の表示の後に投球されたボールの幅方向、高さ方向、及び奥行き方向の位置に基づいて、次に投球すべきボールを指示する指示画像を決定する表示装置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４】
前記コンピュータ装置は、投球前の前記指示画像と投球後に前記ホームプレート及び前記縞模様を含む領域の上方を通過するボールの３次元の位置とに基づいて、仮想の野球ゲームを進行することを特徴とする請求項３に記載のピッチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ピッチャーズマウンドからホームプレートの方向にボールを投球して仮想の野球ゲームを行う野球のピッチングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  仮想の野球ゲームとして、ピッチャーズマウンドからホームプレートの方向に投球するボールを検出するシステムが知られている。例えば、下記の文献には、ホームプレート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投球練習装置が記載されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−１５５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら、上記特許文献１の場合には、ボールの直径よりも小さい間隔で配置された一対の光センサの光軸を調整することは極めて困難であるので、事実上、投球されたボールを正確に判定することは困難である。【０００４】  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することを目的とする。
なお、本願は、平成１９年１２月２７日に出願された特願２００７−３３８３８６に係る発明の下位概念の発明に相当するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明は、ピッチャーズマウンドから奥行き方向のホームプレート側にボールを投球して、仮想の野球試合を提供する野球のピッチングシステムであって、ピッチャーズマウンドの後方からピッチングルームの奥行き方向を２次元の固体撮像素子によって電子的に撮像して撮像信号を出力するカメラ装置と、ホームプレートを含む所定範囲の床に配置され、ピッチングルームの奥行き方向の位置を明示する縞模様と、ホームプレートの上方に配置され、前記縞模様の写像をカメラ装置に向けて反射する写像反射手段と、ホームプレートの近傍であって、写像反射手段と前記カメラ装置との光路から外れた位置の床に配置され、上方に向けて一定のタイミングで間欠的に光を照射するストロボ装置と、写像反射手段によって反射された縞模様及びその写像を遮光する投球されたボールの写像並びに投球されたボールの後方からの写像を前記ストロボ装置からの光の照射タイミングで撮像したカメラ装置によって出力された撮像信号に基づいて、投球されたボールの３次元の位置を検出して位置検出信号を出力するコンピュータ装置と、を備えている。
【発明の効果】
【０００６】  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安価に実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態におけるピッチングルームの内部を示す図である。
【図２】図１のホームプレートを基準とする縞模様を示す図である。
【図３】図１のカメラ装置の撮像画像の一例を示す図である。
【図４】図１のカメラ装置の撮像画像の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  以下、本発明によるピッチングシステムの実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。図１は、実施形態のピッチングシステムにおけるピッチングルーム１００の内部を示す図である。図１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ピッチャーズプレート１の前縁からホームプレート２の後縁までの距離は、公式野球の規定である６０フィート６インチ（約１８．４４ｍ）になっている。ピッチャーズプレート１の下には、プレーヤが足を乗せたことを検知するために、押圧によってオンとなり押圧解除によってオフとなる圧力スイッチ（図示せず）が設けられている。
【０００９】  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。ホーム側において、ホームプレート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（又は、透明樹脂板）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。なお、図には示していないが、投球されたボールの衝撃力（ＭＯＭＥＮＴＵＭ）を検出するインパクトセンサが網部材２４と固定位置との間に設けられている。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、ホームプレート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。詳細は示していないが、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、コンピュータ２１によって制御される返球装置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。
【００１０】  図１に示すように、ピッチャーズマウンド側の壁１０５の比較的高い位置には、２次元の固体撮像素子によって被写体を電子的に撮像するカメラ装置３１およびカメラ装置３１の画角を調整するためのカメラ画角制御装置３２が取り付けられている。ホームプレート２の真上の天井１０１には、ホームプレート２を含む所定範囲（後述する「距離測定板」）の写像をカメラ装置３１に反射する写像反射手段としての鏡部材３４が設けられている。カメラ装置３１の垂直方向の視野角は、表示装置３０の表示画像及び鏡部材３４によって反射されたホームプレート２を含む所定範囲の写像が撮像できる角度θよりも充分に大きな角度になっている。ただし、ピッチャーズマウンド側でボールを投球するプレーヤの姿はカメラ装置３１の視野から外れている。ホームプレート２の近傍には、鏡部材３４とカメラ装置３１との光路から外れた位置の床１０２に配置され、上方の空間に向けて一定のタイミングで光を照射するストロボ装置３が設けられている。
【００１１】  図２は、ホームプレート２を含む距離測定板２ａを示す図である。距離測定板２ａの上面には、赤、緑、青などの特定の色彩を有する縞模様１０２ｄが、図２（Ａ）に示すような状態で設けられている。この縞模様１０２ｄは、ＬＥＤなどの発光素子で構成されているが、合成樹脂などの部材によって構成されてもよい。実施形態においては、縞模様１０２ｄの大きさは横（水平方向）が約８０ｃｍ、縦（奥行き方向）が約６０ｃｍである。縞模様１０２ｄは、９本の縞（ｚ１乃至ｚ９）によって奥行き方向に等分に８分割されている。したがって、各分割された幅は７．５ｃｍである。また、図１のピッチャーズプレート１からホームプレート２の前縁である縞ｚ７までの距離は、６０フィート６インチ（約１８．４４ｍ）であり、ピッチャーズプレート１から縞ｚ１乃至ｚ６及びｚ８、ｚ９の距離が確定する。図２（Ｂ）は、投球されたボール８０が縞模様１０２ｄの上を通過する様子を示す図である。すなわち、図２（Ｂ）に示すボール８０の奥行き方向の位置及び速度は、鏡部材３４及びカメラ装置３１によって縞（ｚ１乃至ｚ９）を基準に測定することができる。
【００１２】  図３は、カメラ装置３１によって撮像された画像、すなわちカメラ装置３１の固体撮像素子に結合した画像の一例を示す図である。図３に示すように、上側の画像は、図１の鏡部材３４によって反射された距離測定板２ａのホームプレート２の画像２ｉ及び縞模様１０２ｄの画像１０２ｄｉの撮像画像である。下側の画像は、表示装置３０の画面２５に表示される次に投球すべきボールを指示する指示画像２５ｉの撮像画像である。すなわち、カメラ装置３１は、表示装置３０に表示される指示画像及び鏡部材３４を介して真上から見た状態のホームプレート２及び縞模様１０２ｄの双方を同時に撮像する。なお、これら２つの画像の大きさの比率及び間隔は模擬的に示されている。また、下側の画像は、プレーヤの目で認識される表示装置３０の表示画像でもある。これは、後述する図４においても同様である。したがって、以下、特に断らないかぎり、カメラ装置３１の撮像画像とプレーヤで認識される表示画像とを区別せずに説明する。
【００１３】  図３において、表示装置３０の画面２５に表示される画像は、投球されるボールを判定する中央のガイド画像２５ｓ１、右バッター用の画像２５ｓ２、左バッター用の画像２５ｓ３、スコアの画像２５ｓ４で構成されている。ガイド画像２５ｓ１は、次に投球すべきボールを指示する指示画像である。この例では、横７個および縦９個の区画に分割されており、投球すべきボールの位置に対応する内容の文字が表示されている。文字の詳細については割愛する。スコアの画像２５ｓ４には、ピッチングの投球内容によって味方のチームや相手方のチームに得点が表示されて、仮想の野球ゲームが進行する。なお、バッターの画像２５ｍ１は、有名なプロ野球の選手の画像を使用してもよい。
【００１４】  図４は、カメラ装置３１によって撮像された画像、すなわちカメラ装置３１の固体撮像素子に結合した画像の他の例を示す図である。上側の撮像は、図３と同じくホームプレート２の画像２ｉ及び縞模様１０２ｄの画像１０２ｄｉである。下側の撮像は、バッターの画像２５ｍ１とともに投球されるボールを捕球するキャッチャーの画像２５ｍ２である。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。図３においては省略したが、下側の撮像画像のクロスハッチングの部分は網部材２４の画像を表している。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の網目の画像が重なっている。しかし、グラスファイバ又は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の後方からの表示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。したがって、表示面に対応していない網部材の部分２４ａに比較すると、表示面に対応する網部材の部分２４ｂは網が目立たない。なお、図４においても、バッターの画像２５ｍ１及びキャッチャーの画像２５ｍ２は、有名なプロ野球の選手の画像を使用してもよい。
【００１５】  また、図３においては省略したが、図４に示すように、網部材２４の下には傾斜した床部分１０２ｂがある。さらに、傾斜した床部分１０２ｂの所定箇所には穴１０２ｃが設けられ、穴１０２ｃの下には点線で示すように返球装置２８が埋設されている。網部材２４によって受け止められたボールは、床に落下すると重力の作用によって傾斜した床部分１０２ｂをころがって穴１０２ｃから返球装置２８に案内される。返球装置２８は、所定のタイミングで投球されたボールをプレーヤすなわちピッチャーに返球する。
【００１６】  図１に示したストロボ装置３は、圧力スイッチがオンからオフに切り替わった時に間欠的な光の照射を開始し、一定時間例えば１分後に照射を停止する。すなわち、プレーヤがピッチャーズプレート１に足を乗せて投球を開始し、その足が離れた時にストロボ装置３の照射が開始する。ストロボ装置３は、例えば、１ｍｓの間に、１０回ないし数１０回の光を間欠的に上方の空間に照射するので、距離測定板２ａの上方を通過するボールの画像は、１ｍｓの間に１０個ないし数１０個の静止画として、ストロボスコープ方式でカメラ装置３１に撮像されるとともに、鏡部材３４によって反射された距離測定板２ａ及びこれを遮光するボールの画像も同時に１ｍｓの間に１０個ないし数１０個の静止画としてカメラ装置３１に撮像される。コンピュータ装置２１は、カメラ装置３１によって出力された撮像信号に基づいて、投球されたボールの３次元の位置を検出して、位置検出信号及び速度検出信号を出力することができる。この撮像の間、表示装置３０の画面２５を消去して、ストロボ効果を上げるようにしてもよい。
【００１７】  また、コンピュータ装置３１は、表示装置３０を制御して、次に投球すべきボールを指示する指示画像を表示するとともに、指示画像の表示の後に投球されたボールの３次元の方向の位置や速度に基づいて、次に投球すべきボールを指示する指示画像を決定する。コンピュータ装置３１は、投球前の指示画像と投球後にホームプレート領域の上方を通過するボールの３次元の位置や速度に基づいて、仮想の野球ゲームを進行する。
【符号の説明】
【００１８】２  ホームプレート
３  ストロボ装置
２１  コンピュータ装置
３０  表示装置
３１  カメラ装置
３４  鏡部材
１０２ｄ  縞模様
【図１】
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【図２】
2016036710.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016036710.tif 000006