JP4315273B2 - 分析システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球体を検知し、その検知情報に基づいて物体の軌道を分析する分析システムに関し、例えばバッティングセンタ等における打球の軌道分析及びバッティングにおけるバッドの軌道分析システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、バッティングセンタ（打撃練習場）とは、ピッチングマシンから球体が放出され、その球体を打撃領域（以下、「打席」という。）にて打つ練習を行う場所である。バッティングセンタは、球体の速度によって、複数の打席に区分けされており、利用者は自分の練習したい球体の速度で打撃練習を行うことができる。
【０００３】
また、練習場の周りは球体が外へ飛び出さないように防護ネットで取り囲まれている。練習場は、利用者の打球の飛球軌道がある程度まで観察（視察）できるような広さに設計されている。したがって、利用者は、通常、その観察で得た視覚的評価を次のボールに加味して練習を重ねることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記バッティングセンタにおいては、自己の打球の飛球軌道を完全に観察することができないという問題点があった。
【０００５】
また、通常は、自らの打撃結果を分析したり、理想的な打撃と比較したりすることなく、単に主観的に評価するだけであるため、なかなか上達しないという問題点があった。
【０００６】
更に、単に投球された球を打つのみであるので、ゲーム性に乏しく、飽きやすい。
【０００７】
そこで、本発明は、放出される球体、打球の速度、又は打撃時のバットスイングの軌道等を算出することができるとともに、算出結果を視覚的に表示できる分析システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００９】
本発明は、利用者の打撃によって移動する野球に用いられる球体（ｒ）を検出して前記球体の情報を分析するシステムであって、前記球体が通過する領域であって前記球体の進行方向と直交する１の面に撮像面を向けて配置され、前記球体が前記撮像面の前を通過した際の前記球体の連続する複数の位置画像を撮像する地面に対して垂直方向の前記球体の軌道を撮像するための第１の撮像手段（８７）、及び地面に対して水平方向の球体の軌道を撮像するための第２の撮像手段（８８）と、前記撮像された画像に基づいて前記球体の軌道や速度からなる球体の情報を生成する球体情報生成手段と、前記球体情報生成手段により生成された情報を表示するための表示手段と、前記球体情報生成手段により生成された球体の情報、及び予め規定された仮想球場における野手の守備範囲情報に基づいて、前記球体の行方に関する情報を算出する算出手段と、を具備し、前記表示手段は、前記算出手段により算出された情報に基づいて、前記球体の行方を表わす利用者の打撃結果を前記仮想球場の画像とともに表示することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、利用者が打撃した際の前記球体に対する利用者の打撃のスイング軌道を撮像する第３の撮像手段（５２）と、前記球体に対する理想的なスイング軌道を算出するスイング軌道算出手段と、前記利用者の打撃のスイング軌道及び理想的なスイング軌道を同時に表示するスイング軌道表示手段（１１）と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、利用者が打撃によって放たれた球体の飛距離、方向等を分析することができる。また、自分のスイング軌道がわかるとともに、自分の認識している球体と実際の球体とのずれを理解することができる。また、自分がずれを認識することにより、そのずれを修正することができる。
【００１２】
本発明は、前記球体情報生成手段により生成された情報を表示するための表示手段（１１）を具備することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、例えば、打撃練習であれば、投球された球体や打球、打球の飛距離、方向等を視覚で確認することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
―第１の実施形態―
以下、本発明である分析システムに係る第１の実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の分析システムを備えている練習場である。
【００２０】
図示のように、練習場１は所定領域の広さを有するフィールド５を備えている。フィールド５の外周の一部には、その外周に沿って、複数の打席７、７・・・７を備えている。各打席７は打席７の両側方を保護網８、８・・・８によって仕切っている。また、各打席７は独立している。また、各打席７に対応するように、フィールドの中央近傍の所定位置には、ピッチングマシン１０、１０・・・１０と、表示部を有する第１の表示装置１１、１１・・・１１と、を備えている。ピッチングマシン１０は各打席７に向かって球体ｒを放出する。第１の表示装置１１は、打席７と対向するように設け、利用者の打撃内容等を表示する。
【００２１】
各打席７は、バッターボックス７ａと、そのバッターボックス７ａに隣接するように本塁（以下、「ホームベース７ｂ」という。）と、を備えている。ホームベース７ｂは、ピッチングマシン１０から放出される球体ｒに対して幅方向のストライクの範囲を表すものである。またバッターボックス７ａは、球体ｒに対してホームベース７ｂの左右に備えている。バッターボックス７ａは、打者（利用者）が球体ｒを打つための領域（定位置）である。このようにバッターボックス７ａは左右両方に備えていた方が便利であるが、そのための領域を広くとる必要があるので、各打席７には、左右どちらか一方のバッターボックス７ａのみを備えることが好ましい。
【００２２】
また、打席７の外部にはピッチングマシン１０を起動するための、例えば、ＩＣカードを販売するための販売装置１２を備えている。
【００２３】
また、打席７に対してフィールド５の側方及び遠方には防護ネット１３を備えている。また、フィールド５の上部にも図示はしていないが防護ネットを備え、フィールド５全体を覆っている。この防護ネット１３は、各打席７から打ち放たれた球体ｒがフィールド５の外へ飛び出さないようにするためのものである。
【００２４】
図２は分析システムが備えられている具体的な実施例を示し、図１のＡの拡大図である。
【００２５】
図示のように、打席７の後方には、ピッチングマシン１０から放出する球体ｒを受けるためのネット１５を備えている。また、このネット裏には、ピッチングマシン１０等を起動させるためのＩＣカード読み取り装置１６を備えている。例えば、このＩＣカード読み取り装置１６に使用されるＩＣカードは、初回は所定の金額が課金されており、残数が０になるまで使用できる。また、残数が０になっても課金することができ、何度でも再使用可能である。また、使用回数や使用金額に応じてポイントを付加し、サービスを提供することもできる。
【００２６】
また、本実施形態においては、ピッチングマシン１０を起動させるための装置としてＩＣカード読み取り装置１６を使用しているが、通常、バッティングセンタで使用されているようなコイン投入型の装置を使用してもよい。また、磁気カード読み取り装置等を使用してもよい。なお、磁気カード（プリペイドカード）とは、所定の金額を使い切ったら課金することはできない、使い捨てカードである。
【００２７】
ピッチングマシン１０は、放出する球体ｒを支持するための支持台２０と、この支持台２０から球体ｒを供給し、その供給した球体ｒを放出するためのアーム２１ａを有するマシン本体２１と、そのマシン本体２１を支持するための支持台２２と、その支持台２２を上下移動可能に連結している軸２３と、その軸２３を支持するための機台２４と、を備えている。
【００２８】
また、ピッチングマシン１０と打席７との間には第１の分析システム１７を備えている。また、利用者２５とホームベース７ｂを介して対向するように、第２の分析システム３１を備えている。
【００２９】
図３は第１及び第２の分析システムの具体的な構成を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図を示す。
【００３０】
第１の分析システム１７は、球体ｒの速度や打球の軌道や方向等を検出するために備えている。第１の分析システム１７は、第１の検出装置１８と第２の検出装置１９と制御装置３０とを備えている。
【００３１】
第１の検出装置１８は、ピッチングマシン１０と打席７間の打席近傍に備えている。第１の検出装置１８は、利用者２５がスイングをした際にバット２５ａの先端が届かない程度の間隔をおいて設けている。また、第２の検出装置１９は、ピッチングマシン側に第１の検出装置１８と一定の間隔をおいて備えている。
【００３２】
また、第１及び第２の検出装置１８、１９の間隔は、ボールの横切る時間等を考慮して決定する。また、第１及び第２の検出装置１８、１９は、ピッチングマシン１０と打席７との間に、球体ｒと対向するように地面から垂直に備えている。
【００３３】
第１の検出装置１８及び第２の検出装置１９は、球体ｒの通過を検知するためのエリアセンサ２６、２８と球体ｒがエリアセンサ２６、２８を通過した時の画像を撮像するためのカメラ２７、２７ａとを備えている。エリアセンサ２６、２８は、光源２６ａ、２８ａを放出するためのＬＥＤ発光素子２６ｂ、２８ｂと、その光源２６ａ、２８ａを受光するための受光素子２６ｃ、２８ｃと、を備えている。ＬＥＤ発光素子２６ｂ、２８ｂと受光素子２６ｃ、２８ｃとは、例えば上下、左右の支持体から形成される矩形状の支持枠２９、２９ａの内側上下に備えている。例えば、上側の支持体にはＬＥＤ発光素子２６ｂ、下側の支持体には受光素子２６ｃを備えている。このＬＥＤ発光素子２６ｂと受光素子２６ｃとは上下反対に備えてもよい。上側又は下側の支持体に備えている各素子２６ｂ、２６ｃは、それぞれ一定の間隔で複数設けられている。この間隔は、球体ｒの少なくとも直径以下である。また、この支持枠２９、２９ａは、少なくとも打席７において利用者２５が球体ｒを打撃した際に飛球する球体ｒがこの支持枠内を通過する範囲の大きさに設定される。
【００３４】
また、このエリアセンサ２６は地面と水平方向に複数備えても構わない。その場合は、ＬＥＤ発光素子２６ｂ、２８ｂと受光素子２６ｃ、２８ｃは、例えば上下、左右の支持体から形成される矩形状の支持枠２９、２９ａの内側左右に備えられる。
【００３５】
また、各エリアセンサ２６、２８の受光素子２６ｃ、２８ｃには制御装置３０を介してカメラ２７、２７ａが連動して備えられている。例えば、エリアセンサ２６、２８を球体ｒが通過すると、受光素子２６ｃ、２８ｃはＬＥＤ発光素子２６ｂ、２８ｂから放出された光源２６ａ、２８ａを受光できなくなるため、受光素子２６ｃ、２８ｃからパルス信号が発信される。このパルス信号は制御装置３０に伝送される。また、その信号により制御装置３０によりカメラ２７、２７ａが駆動して球体ｒ通過時の位置画像が撮像される。
【００３６】
また、制御装置３０は、上記第１の検出装置１８と第２の検出装置１９と連動しているカメラ２７、２７ａにより撮像された球体の位置画像から球体ｒの軌道等を検出し、その検出結果に基づいて球体ｒの情報を生成する球体情報生成手段を備えている。球体情報生成手段は、具体的には、第１の検出装置１８と第２の検出装置１９とにおいて、球体ｒが通過した際に発信されたパルス信号の時間差分から球体ｒの速度を算出する。また、第１の検出装置１８と第２の検出装置１９とにおいて、球体ｒが通過した際に発信されたパルス信号により駆動されたカメラ２７、２７ａによって撮像された球体ｒの位置画像に基づいて、打球の飛距離や方向を算出する。
【００３７】
また、第２の分析システム３１は、センサ５１と、第３の検出装置３２と、制御装置３０とを備えている。センサ５１は光源等の信号を発信（照射）する光源照射手段としての素子であり、打撃手段としてのバット２５ａの先端部に備える。
【００３８】
第３の検出装置３２は、バットスイングの軌道を検出するために備える。この第３の検出装置３２は、利用者２５とホームベース７ｂを介して対向する位置に備える。また、第３の検出装置３２は、バット２５ａの先端部に備えているセンサ５１から発信される信号（光源等）を検知する機能を有するカメラ５２を備えている。カメラ５２は利用者２５のスイング映像を撮像するとともに、バット２５ａの先端部に設けられているセンサ５１から発信される信号を検出する。また、この第３の検出装置３２（カメラ５２）は制御装置３０に接続されている。
【００３９】
制御装置３０は、上記第３の検出装置３２としてのカメラ５２により撮像された映像及び検出された信号からバットスイングの軌道を解析し、その情報を生成する。具体的には、検出された信号からバットスイングの軌道を算出するとともに、理想的なバットスイングの軌道を算出する。また、生成される情報はスイング軌道に限られず、例えば、スイングスピード、スイング角度、球体ｒとのインパクト位置、等も算出され情報データとして生成される。
【００４０】
更に、第１〜第３の検出装置１８、１９、３２により算出された打撃時のバットスイングの軌道や球体の軌道（打撃時の飛球の飛距離、方向、その際の球速等）を表示するための表示装置１１、３３を備える。表示装置は、ピッチングマシン近傍に打席７と対向するように備えている第１の表示装置１１と、第３の検出装置３２と隣接し利用者２５とホームベース７ｂを介して備えられている第２の表示装置３３と、を備えている。
【００４１】
図４は第１の表示装置に表示される具体例を示し、図５は第２の表示装置に表示される具体例を示す。
【００４２】
第１の表示装置１１は、表示部４０を備える。表示部４０は、第１及び第２の検出装置１８、１９により通過する球体ｒを検出し、その検出した球体ｒのもつ情報を分析（算出）し、算出した球体ｒの速度や打球の飛距離や方向等の情報データを表示する。また、図４に示すように、第１の表示装置１１は、野球の球場３９ａ及び野手の守備範囲Ｘを示す画像３９を表示するとともに、上記算出した情報データに基づいて、予め守備範囲の情報データが与えられ、算出した情報データと守備範囲情報データとを比較し、球体ｒの打球の方向や落下位置等を制御装置３０により算出し、算出したデータを第１の表示装置１１に伝送し、表示部４０により表示する。また、その位置等に応じてシングルヒット、二塁打、三塁打、本塁打等の判定を行い、表示する。この判定を行うための判定手段は、制御装置３０により行われる。判定手段により判定された結果の情報が第１の表示装置１１に伝送され、表示部４０により表示される。また、投手の投球フォームなども表示できる。また、各々の表示をおこなうための切換手段としての切換機能を備えている。表示の切換は制御部により制御する。具体的には、ピッチングマシン１０から球体ｒを放出するまでは、投手の投球フォームと同期させ表示部１１にその投球フォームを表示する。ピッチングマシン１０から球体ｒが放出され、顧客がその球体ｒを打つと表示部１１による表示を野球の球場３９ａ及び野手の守備範囲Ｘを示す画像３９（図４参照）に切換て表示する。
【００４３】
また、表示部４０は、図４に示すように、項目４０ａ、４０ａ・・・４０ａと、カウンタ４０ｂ、４０ｂ・・・４０ｂと、チェック欄４０ｃ、４０ｃ・・・４０ｃとを備えている。項目は、例えば、ヒット率（打率）と、得点と、シングルヒットと、二塁打と、三塁打と、本塁打と、ファウルと、アウト等に分けられる。また、利用者の打撃によって該当する項目のチェック欄４０ｃがフラッシュする。更に、カウンタ４０ｂは、利用者の打撃によって該当する項目の数値をカウント又は算出して、表示する。また、ピッチングマシン１０から放出された球体ｒの速度やコース等を表示部４０に表示するとなおよい。
【００４４】
第２の表示装置３３は、通常、野球の球場３９ａ及び野手の守備範囲Ｘを示す画像３９を表示する。また、第３の検出装置３２により検出され、算出されたバットスイングの軌道Ｙ等の情報データを表示することもできる。第２の表示装置３３は画面の表示の切換機能を備えており、顧客の要求に応じて表示できる。
【００４５】
例えばバッティングフォームを見たい場合は、図５に示すように、第２の表示装置３３に、算出された利用者２５のスイングの軌道Ｙを、利用者２５のバットスイングの映像とともに表示する。その際、理想のスイング軌道Ｚを一緒に表示したり、理想のスイングから分析したアドバイスを表示したりするようにしてもよい。
【００４６】
また、分析システムの制御回路は図６に示されており、分析システムの動作形態は図７に示されている。図７に示す動作形態にしたがって、本システムの制御について説明する。なお、分かり易いように処理に使用される装置等の符号を付することにするが、この形態に限定されるものではない。
【００４７】
まず、ＩＣカードをＩＣカード読み取り装置１６に挿入すると、（ステップＳ１０１）、ＩＣカードに記録された課金情報を読み取るとともに、所定の料金が課金情報から読み取られ、残数がＩＣカードに記録されるとともに、検出信号を制御装置３０に送信する。この送信によりピッチングマシン１０が起動する（ステップＳ１０２）。また、動作形態に関するプログラム等のデータ５１はＲＯＭ５２に記録されている。
【００４８】
ピッチングマシン１０が起動すると、一定の間隔で球体ｒが放出される。放出された球体ｒは、第２の検出装置１９、第１の検出装置１８の順に通過して利用者２５へ投球される。第１及び第２の検出装置１８、１９を球体ｒが通過するとエリアセンサ２６、２８を横切るため、各受光素子２８ｃ、２６ｃから１回目のパルス信号（１ｓｔパルス信号）が発信される（ステップＳ１０３）。このパルス信号は、ピッチングマシン１０から球体ｒが放出されたことを示す。制御装置３０は、各受光素子２８ｃ、２６ｃから発信されたパルス信号により、球体ｒが第１及び第２の検出装置間を通過した時間差分のみを検出し、その検出結果に基づいて速度を算出する（ステップＳ１０４）。算出された速度データは、処理用のＲＡＭ５６に送られ、バッファ回路５７を介して表示装置１１に送られ、速度（球速）が表示される（ステップＳ１０５）。その際、球体ｒのコース（方向）も速度と同様に表示するようにしてもよい。
【００４９】
また、ピッチングマシン１０から放出された球体ｒが、最初の検出装置（第２の検出装置１９）を通過した時に受光素子２８ｃから発生するパルス信号により制御装置３０を介して、第３の検出装置３２が駆動状態となる。
【００５０】
また、球体ｒが利用者２５により打撃されると、打撃した球体ｒは第１の検出装置１８、第２の検出装置１９の順に通過して飛球する。その場合は、第１の検出装置１８を通過した時に、受光素子２６ｃから２回目のパルス信号（２ｎｄパルス信号）が発信される（ステップＳ１０６）。このパルス信号は、放出された球体ｒを利用者２５が打撃したことを示す。即ち、１回目のパルス信号は発信された後、一定時間経過しても２回目のパルス信号が発信されない場合は、その後の処理は行われず、ステップＳ１０２の次の処理に戻る。２回目のパルス信号が発信すると、制御装置３０は、受光素子２６ｃから発信されたパルス信号により第１カメラ２７が駆動する。更に、第２の検出装置１９を通過した時に、受光素子２８ｃからパルス信号が発信される。制御装置３０は、受光素子２８ｃから発信されたパルス信号により第２カメラ２７ａが駆動する。第１及び第２カメラ２７、２７ａにより球体ｒの位置画像が撮像される。撮像された位置画像データに基づいて、制御装置３０により、球体ｒの軌道等を解析する（ステップＳ１０７）。具体的には、まず、第１の検出装置１８と第２の検出装置１９とを通過した時間差分から打球の速度を算出する。また、第１の検出装置１８と第２の検出装置１９により撮像された球体ｒの位置画像データと、上記打球の速度とに基づいて、打球の飛距離や方向を算出する。
【００５１】
また、第２の検出装置１９を球体ｒが通過することにより発信されるパルス信号により、第３の検出装置３２としてのカメラ５２が駆動する。カメラ５２により利用者２５のスイングが撮像される。また、バット２５ａの先端部に有するセンサ５１から発信される信号をカメラ５２が検知する。検知された情報データは、制御装置３０によりスイング軌道を算出するとともに、球体に対する理想のスイング軌道を算出する（ステップＳ１０８）。
【００５２】
算出された情報データ（打球の飛距離データや方向データ、又はスイング起動データ等）は、処理用のＲＡＭ５６に送られ、バッファ回路５７を介して、表示装置１１、３３に送られ、表示される（ステップＳ１０９）。
【００５３】
また、上記過程において、ゲーム性をもたせるために予め対戦投手や球場等のデータをデータベース等に格納しておき、利用者が選択することにより、選択した対戦投手や球場等を第１の表示装置１１に表示するようにしてもよい。その際は、ピッチングマシン１０の駆動と対戦投手の画像の動きとが一致するように表示するとよい。また、対戦投手の画像は球体ｒがピッチングマシン１０から放出されると、球場等の画像に切り替わるようにするとよい。その際は、図４に示すように、予め格納されたデータと、利用者２５が打撃した球体ｒの情報データに基づいて落下点等を算出し、予め定められた野手の守備範囲を考慮して判定が行われ、具体的な表示（例えば、ヒットやホームラン、アウト等）を行うようにすることが好ましい。判定は、制御装置３０により算出された情報データに基づいて、予め与えられている野手の守備範囲データと比較を行うことにより、処理される。
【００５４】
また、ピッチングマシン１０から放出された球体を利用者が見逃したり、空振りしたら、第１及び第２の検出装置１８、１９によりストライクかボールの判定を行い、第１の表示装置１１等に表示するようにしてもよい。
【００５５】
−第２の実施形態−
次に、本発明である分析システムに係る第２の実施形態について詳細に説明する。
【００５６】
図８は本発明の分析システムの他の実施形態としてのサッカーゴールを示し、図９は分析システムにおける他の実施形態のシステム図を示し、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は正面図である。
【００５７】
図示のように、サッカーゴール６０は所定領域の広さを有するフィールド６１上に設けられている。
【００５８】
サッカーゴール６０は、門形状の支持体６２により形成されているゴール領域６３と、ゴール領域６３を通過した球体Ｒを受けるための保護ネット６４を備えている。保護ネット６４は球体Ｒが外部へ飛び出さないように設けられている。
【００５９】
また、ゴール領域６３の後方には、球体Ｒの速度や方向等を検出するための第１及び第２の検出装置６５、６６を備えている。第１及び第２の検出装置６５、６６は所定の間隔を設けて備えられている。また、球体Ｒはサッカーゴール６０と対向し、所定の間隔を設けた位置に有する所定のエリア７５からサッカーゴール６０に向かって蹴り込む。
【００６０】
図９に示すように、分析システムは、第１及び第２の検出装置６５、６６と、制御装置７３と、を備えている。
【００６１】
第１及び第２の検出装置６５、６６は、球体Ｒの通過を検知するためのエリアセンサ６７、６８と球体Ｒがエリアセンサ６７、６８を通過したときの画像を撮像するためのカメラ６９、７０とを備えている。エリアセンサ６７、６８は、光源６７ａ、６８ａを放出するためのＬＥＤ発光素子６７ｂ、６８ｂとその光源６７ａ、６８ａを受光するための受光素子６７ｃ、６８ｃとを備えている。ＬＥＤ発光素子６７ｂ、６８ｂと受光素子６７ｃ、６８ｃは、例えば門形状の支持体７１、７２の左右に備える。この支持体７１、７２は、球体ｒに対して直交する方向に備えられる。また、この支持体７１、７２は、少なくともゴール領域６３の大きさを有している。また、このエリアセンサ６７、６８は一定の間隔をおいて、この支持体７１、７２の左右に複数備えている。また、この間隔は球体Ｒの少なくとも半径以下である。このようにエリアセンサ６７、６８は、球体Ｒに対して直交する横方向に複数備えている。
【００６２】
また、このエリアセンサ６７、６８は球体Ｒに対して直交する縦方向に複数備えるようにしても構わない。その場合は、ＬＥＤ発光素子６７ｂ、６８ｂと受光素子６７ｃ、６８ｃとは、支持体７１、７２の上下に備える。
【００６３】
また、各エリアセンサ６７、６８の受光素子６７ｃ、６８ｃには制御装置７３を介してカメラ６９、７０を連動して備えている。例えば、エリアセンサ６７、６８を球体Ｒが通過すると、受光素子６７ｃ、６８ｃはＬＥＤ発光素子６７ｂ、６８ｂから放出された光源６７ａ、６８ａを受光できなくなるため、受光素子６７ｃ、６８ｃからパルス信号が発信される。その信号により制御装置７３によりカメラ６９、７０が駆動して球体Ｒ通過時の位置画像を撮像する。
【００６４】
また、制御装置７３は、上記第１の検出装置６５と第２の検出装置６６と連動しているカメラ６９、７０により撮像された球体Ｒの位置画像から球体Ｒの軌道等を解析する。具体的には、第１の検出装置６５と第２の検出装置６６とにおいて、球体Ｒが通過した際に発信されたパルス信号の時間差分から球体Ｒの速度を算出する。また、第１の検出装置６５と第２の検出装置６６とにおいて、球体Ｒが通過した際に発信されたパルス信号により駆動されたカメラ６９、７０によって撮像された球体Ｒの位置画像データに基づいて、球体Ｒの方向等を算出する。
【００６５】
更に、第１及び第２の検出装置６５、６６により算出された球体Ｒの軌道（球速、方向等）を表示するための表示装置７５を備える。図示のように、表示装置７５は、サッカーゴール６０と隣接して備えられている。
【００６６】
表示装置７５は、第１及び第２の検出装置６５、６６により通過する球体Ｒを検出し、その検出した球体Ｒのもつ情報を分析（算出）し、算出した球体Ｒの速度や打球の方向等の情報データを表示する。具体的には、ゲーム性をもたせるために、スピードデータ６５ａと得点データ６５ｂと球体の位置データ６５ｃと球体の残数データ６５ｄとを表示する。
【００６７】
スピードデータ６５ａは、球体が第１及び第２の検出装置６５、６６を通過した時間差分により算出されて表示される。
【００６８】
得点データ６５ｂは予め球体Ｒの入った場所の難易度に応じて得点が定められており、その得点の合計を表示する。
【００６９】
球体Ｒの位置データとは、予め、保護ネット６４が、所定の面積に区分けされており、第１及び第２の検出装置６５、６６により検出された方向等の情報データにより、サッカーゴール６０のどの位置にボールが入ったかを算出し、表示する。
【００７０】
球体Ｒの残数データ６５ｄは、例えば、ゲーム性をもたせるために一回に蹴る回数を制限し、その残数をカウントして表示する。
【００７１】
また、予め反応速度や動きの情報データが格納されているゴールキーパ８０を備え、利用者が蹴った球体Ｒのスピードやコースに基づいて、算出され判定されるようにしてもよい。判定結果に基づいてそのゴールキーパ８０が反応するようにしてもよい。
【００７２】
―第３の実施形態―
図１０は第３の実施形態における第１の分析システムの具体的な構成を示し、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は正面図を示す。
【００７３】
第１の分析システム８５は、球体ｒの速度や打球の軌道や方向等を検出するために備えている。第１の分析システム８５は、検出装置８６と制御装置３０とを備えている。また、検出装置８６と制御装置３０とはケーブル等を介して電気的に接続されている。
【００７４】
検出装置８６は、地面に対して垂直方向の球体ｒの軌道を検出するための第１の検出器８７と、地面に対して水平方向の球体ｒの軌道を検出するための第２の検出器８８と、を備えている。また、第１、及び第２の検出器８７、８８は、ピッチングマシン１０と打席７間の打席近傍に備えている。また、第１、及び第２の検出器８７、８８は、所定時間連続して球体ｒを撮像できる、例えば、デジタルビデオカメラ等の機器が使用される。
【００７５】
この第１、及び第２の検出器８７、８８は、例えば、ピッチングマシン１０の起動と同時に駆動し、所定時間撮像が行われ、球体ｒ通過時の位置画像が撮像される。
【００７６】
また、第１、及び第２の検出器８７、８８は、好適には、各打席７を仕切る保護網８、８のピッチングマシン方向の端部、又は端部近傍に備えられる。第１の検出器８７は、ピッチングマシン１０とホームベース７６とを結ぶ線と各打席７を仕切る保護網８、８の両端部とを結ぶ線とが交差する位置に設けられる。また、第２の検出器８８は、どちらか一方の保護網８端部の所定位置に設けられる。所定位置とは、打席７の高さ方向すべてを画面内に撮像できる位置である。
【００７７】
また、制御装置３０は、上記第１、及び第２の検出器８７、８８により撮像された映像を画像解析して、球体ｒの位置画像から球体ｒの軌道等を検出し、その検出結果に基づいて球体ｒの情報を生成する球体情報生成手段を備えている。球体情報生成手段により生成される球体情報は、具体的には、第１、及び第２の検出器８７、８８によって得られる画像データ（球体の位置画像データ）から算出される球体ｒの軌道と速度情報である。具体的には、ピッチングマシン１０から放出された球体ｒの速度と、利用者２５によって打ち返された打球の飛距離や方向（軌道）の情報である。
【００７８】
図１１は、所定時間に連続的に各検出器により撮像された球体の位置画像データである。また、図１１（ａ）〜（ｄ）は、連続して撮像された球体の位置画像を示すものである。
【００７９】
第１、及び第２の検出器８７、８８は、其々の映像用同期信号が同期している。したがって或る時刻の第１、及び第２の検出器８７，８８による映像はその時刻の球体の２方向からの映像を意味する。また、図に示す各検出器により撮像されたａ〜ｄに示す位置画像データは、同期が取られている為同一時刻に撮像されたものである。また、画像解析は、第１、及び第２の検出器８７、８８の両方の画面内に球体ｒが撮像された時の位置画像データが基準とされる。また、第１及び第２の検出器８７、８８は、好適には、撮像範囲がほぼ同一の範囲となるように設置されるとよい。
【００８０】
画像解析とは、具体的には、例えば第１及び第２の検出器８７、８８より得られた（ａ）の二つの画像（第１及び第２の検出器８７、８８の画像）とｄの二つの画像から（ａ）と（ｄ）の時間差は予め分かるし、又（ａ）と（ｄ）の其々２枚の画像に於ける球体ｒの位置変化（角度、移動距離など）より撮像された球体ｒの軌道、速度等を算出することである。具体的には、まず、同期がとれている所定時間における位置画像データを基に、軌道を算出する。例えば、図示のように、第１の検出器８７により撮像された画像データにおける球体ｒの軌道は、時間が経過するにつれ下方に下がっている。また、第２の検出器８８により撮像された画像データにおける球体ｒの軌道は、時間が経過するにつれ上方に上がっている（平面から見ると左方向にスライドしている）。制御装置３０内のメモリ（ＲＯＭ等）には予め球種による球体の移動状態により判定される球種判別データが記憶されており、本実施形態であれば、所定の時間における球体ｒの移動状態と、メモリ内に記憶されている球体ｒの移動状態と、が比較され球種がカーブであることが判定される。また、撮像された球体ｒの軌道データ（位置画像データ）から所定の時間における球体ｒの移動量が算出され、球体ｒの速度が算出される。例えば、予め定められている所定時間ごとの位置画像データを抽出し、その位置画像データに写っている球体ｒの位置データからその球体ｒの移動量を算出する。球体ｒが移動量ｓを移動するために要した時間ｔ（例えば、画像のコマ数ａからｄであれば４コマ分でＮＴＳＣでは１／６０ｓｅｃ×４になる）と移動量ｓとから速度を算出すればよい。また、所定時間の球体ｒの移動状態から方向を特定するとともに、球体ｒの飛球距離等を算出してもよい。
【００８１】
また、分析システムの制御回路は図６に示されており、分析システムの動作形態は図１２に示されている。図１２に示す動作形態にしたがって、本システムの制御について説明する。なお、分かり易いように処理に使用される装置等の符号を付することにするが、この形態に限定されるものではない。
【００８２】
まず、ＩＣカードをＩＣカード読み取り装置１６に挿入すると、（ステップＳ２０１）、ＩＣカードに記録された課金情報を読み取るとともに、所定の料金が課金情報から読み取られ、残数がＩＣカードに記録されるとともに、検出信号を制御装置３０に送信する。この送信によりピッチングマシン１０が起動する（ステップＳ２０２）。また、動作形態に関するプログラム等のデータ５１はＲＯＭ５２に記録されている。
【００８３】
ピッチングマシン１０が起動すると、一定の間隔で球体ｒが放出されるとともに、検出装置が起動する（ステップＳ２０３）。放出された球体ｒは、検出装置８６（第１及び第２の検出器８７、８８）を通過して利用者２５へ投球される。制御装置３０は、第１及び第２の検出器８７、８８により撮像された画像データに基づいて、制御装置３０により、球体ｒの軌道等を解析する（ステップＳ２０４）。具体的には、第１、及び第２の両方の検出器８７、８８の画像内に最初に球体ｒが認識されたら、その画像から所定の時間（ｔ）分の画像位置データを抽出し、球体ｒの移動データ（位置データ、移動量等）に基づいて速度を算出する。算出された速度データは、処理用のＲＡＭ５６に送られ、バッファ回路５７を介して表示装置１１に送られ、速度（球速）が表示される（ステップＳ２０５）。その際、球体ｒのコース（方向）も速度と同様に表示するようにしてもよい。
【００８４】
また、球体ｒが利用者２５により打撃されると、打撃した球体ｒは検出装置８６を通過して飛球する。その場合も同様に、第１及び第２の検出器８７、８８により撮像された画像データに基づいて、制御装置３０により、球体ｒの軌道等を解析する（ステップＳ２０６）。具体的には、第１、及び第２の両方の検出器の画像内に最初に球体ｒが認識されたら所定の時間（ｔ）分の画像位置データを抽出し、球体ｒの移動データ（位置データや移動量等）に基づいて速度と方向（飛球軌道）から飛球データを算出する。算出された飛球データは、処理用のＲＡＭ５６に送られ、バッファ回路５７を介して表示装置１１に送られ、飛球データ（距離や方向等）が表示され（ステップＳ２０７）、処理を終了する（ステップＳ２０８）。また、ピッチングマシンから放出された球体ｒが検出されてから、再度検出装置８６により一定時間球体が検出されない場合（球体ｒが利用者２５により打撃されない場合）は、処理を終了する。この処理が順次繰り返される。
【００８５】
―第４の実施形態―
図１３は第４の実施形態における第１の分析システムの具体的な構成を示し、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は正面図を示す。
【００８６】
第１の分析システム９０は、球体ｒの速度や打球の軌道や方向等を検出するために備えている。第１の分析システム９０は、検出装置９１と制御装置３０とを備えている。また、検出装置９１と制御装置３０とはケーブル等を介して電気的に接続されている。
【００８７】
検出装置９１は第１、及び第２の検出器９２、９２とを備え、この第１、及び第２の検出器９２は、利用者２５に対向するようにピッチングマシン１０から放出される軌道に対して所定の角度θ設けられた左右両方向に所定の間隔をおいて備えられている。この第１、及び第２の検出器９２は、地面に対して水平方向の球体ｒの軌道を検出する。具体的には、第１、及び第２の検出器９２は、ピッチングマシン１０と打席７間の打席近傍に備えられている。また、第１、及び第２の検出器９２は、所定時間連続して球体ｒを撮像できる例えば、デジタルビデオカメラ等の機器が使用される。
【００８８】
この第１、及び第２の検出器９２は、例えば、ピッチングマシン１０の起動と同時に起動し、所定時間撮像が行われ、球体ｒ通過時の位置画像が撮像される。
【００８９】
また、第１、及び第２の検出器９２は、好適には、各打席７を仕切る保護網８、８のピッチングマシン方向の端部近傍に備えられる。第１、及び第２の検出器９２は、左右両方向の保護網端部の所定位置に設けられる。所定位置とは、打席における高さ方向すべてを画面内に撮像できる位置である。
【００９０】
また、制御装置３０は、上記第１、及び第２の検出器９２により撮像された映像を画像解析して、球体ｒの位置画像から球体ｒの軌道等を検出し、その検出結果に基づいて球体ｒの情報を生成する球体情報生成手段を備えている。球体情報生成手段により生成される球体情報は、具体的には、第１、及び第２の検出器９２によって得られる画像データから算出される球体ｒの軌道と速度情報である。具体的には、ピッチングマシン１０から放出された球体ｒの速度と、利用者２５によって打ち返された打球の飛距離や方向（軌道）の情報である。
【００９１】
以上に説明したように、本発明は、球体ｒを検出してその球体ｒの情報を分析するシステムであって、球体ｒが通過する領域に配置されるとともに、球体ｒの位置画像を連続的に撮像し、その撮像された球体ｒの位置データ（撮像結果）を制御装置３０に伝送するための第１、及び第２の検出器８７、８８、又は９２と、その撮像結果に基づいて球体の移動状態（球体情報）を算出（生成）するための球体情報生成手段としての制御装置３０と、を備えている。
【００９２】
これにより、第１、及び第２の検出器８７、８８、又は９２により撮像された画像データから所定時間における球体ｒの移動状態（移動量、移動方向）を検出し、その球体ｒの速度、飛球距離（球体の飛球方向等も含む。）等を算出し、表示等することができる。
【００９３】
以上、分析システムの具体的形態に係る実施形態を示したが、本発明の分析システムは、この実施形態に限定されず、種々の形態により実施できる。例えば、この分析システムを応用して、ピッチングマシンとして自分が投げた球体ｒの球速を測定することもできる。その場合、例えば、高校、大学、ノンプロ、プロ等が使用する室内投球練習場において、上記実施の形態と同様に、球体ｒを放出する投手と捕手間に、第１及び第２の検出装置１８、１９を設ける。これにより、投手は第１及び第２の検出装置１８、１９の支持枠内を通過するように球体ｒを放出する。球体ｒがこの支持枠内を通過することにより、球体ｒの球速及びコースを測定するとともに、データとして記録（出力）することができる。このデータにより、ピッチングの分析システムとして活用することもできる。
【００９４】
また、他の実施形態としてピッチングマシン１０とネット１５との間において、ネット近傍に第１の検出装置１８と第２の検出装置１９とを設け（エリアセンサ２６、２８を設け）、ピッチングマシン１０から放出される球体ｒのコースを明確に測定できるようにしてもよい。また、上記他の実施形態により、例えば、投球練習場等において、投手が投げる球体の速度、コース等のデータを測定するとともに出力することもできる。
【００９５】
また、第１及び第２の検出器（例えば、８７、８８）は球体ｒの通過する領域を撮像でき、且つ、其々の検出器８７、８８、又は９２の光軸の角度（θ）、高さが決まるとともに、第１の検出器の光軸と垂直になる面に形成される画像面と第２の検出器の光軸と垂直になる面に形成される画像面とが平行でなければ、どのような場所に設置されても構わない。また、好適には、第１の検出器の光軸と垂直面に形成される画像面と第２の検出器の光軸と垂直面に形成される画像面とが垂直（直角）になるように設けられるとよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、バッティング練習場等において打撃した打球の飛距離や方向、及び自分のスイング等を分析することができる。また、分析した結果を表示することができるので、フォームチェック等を行うことによりどこが悪いのかを理解できるため上達が早い。また、投球を色々変えたとき打者がどのように対応できるかも分析できる。この場合、投球は実際の投手の場合もあり得る。更に、ゲーム性（例えば、実際の野球ゲームの様に得点やホームラン、打率等の表示や、他の打席との結合による本番さながらのゲーム性をもたせる等）を持たせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分析システムが備えられている練習場である。
【図２】分析システムが備えられている具体的な実施例を示し、図１のＡの拡大図である。
【図３】第１及び第２の分析システムの具体的な構成を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図である。
【図４】第１の表示装置に表示される具体例である。
【図５】第２の表示装置に表示される具体例である。
【図６】分析システムの制御回路である。
【図７】分析システムの動作形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明の分析システムの他の実施形態としてのサッカーゴールである。
【図９】分析システムにおける他の実施形態のシステム図を示し、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は正面図である。
【図１０】他の実施形態における第１の分析システムの具体的な構成を示し、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は正面図である。
【図１１】所定時間に連続的に各検出器により撮像された球体の位置画像データである。
【図１２】分析システムの動作形態を示すフローチャートである。
【図１３】他の実施形態における第１の分析システムの具体的な構成を示し、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
ｒ 球体
１１ 第１の表示装置
１８ 第１の検出装置
１９ 第２の検出装置
２５ａ バット
３２ 第３の検出装置
３３ 第２の表示装置
５１ センサ
８７、８８、９２ 検出器

Claims (2)

1. 利用者の打撃によって移動する野球に用いられる球体を検出して前記球体の情報を分析するシステムであって、前記球体が通過する領域であって前記球体の進行方向と直交する１の面に撮像面を向けて配置され、前記球体が前記撮像面の前を通過した際の前記球体の連続する複数の位置画像を撮像する地面に対して垂直方向の前記球体の軌道を撮像するための第１の撮像手段、及び地面に対して水平方向の球体の軌道を撮像するための第２の撮像手段と、前記撮像された画像に基づいて前記球体の軌道や速度からなる球体の情報を生成する球体情報生成手段と、
   前記球体情報生成手段により生成された情報を表示するための表示手段と、
   前記球体情報生成手段により生成された球体の情報、及び予め規定された仮想球場における野手の守備範囲情報に基づいて、前記球体の行方に関する情報を算出する算出手段と、を具備し、
   前記表示手段は、前記算出手段により算出された情報に基づいて、前記球体の行方を表わす利用者の打撃結果を前記仮想球場の画像とともに表示することを特徴とする分析システム。
2. 利用者が打撃した際の前記球体に対する利用者の打撃のスイング軌道を撮像する第３の撮像手段と、前記球体に対する理想的なスイング軌道を算出するスイング軌道算出手段と、前記利用者の打撃のスイング軌道及び理想的なスイング軌道を同時に表示するスイング軌道表示手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の分析システム。

Images