JPH0444778A - 超音波式ストライク判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超音波による出力とその反射人力σ）波形変形
および時間差を利用して、野球におてる投手の投球およ
び打者のバ・フトスイングに対して、ストライクとボー
ルの判定装置に関するものである。

（従来の技術） 野球規則の審判法によって５審判名の特殊義務の一つと
して「ボールとスＩ〜ライクの宣告１が定められている
。従来はホールとストライクの判断（発明が解決しよう
とする問題点） しかしながら＋　’９！’Ｆ球において上記の審判者の
ボールとスＩ〜ライクの判断は、従来は捕手の背後に立
つ審判者等の目測だけによるため、その判定に不正確さ
と困難さが発生ずること、及びその場合に客観的な判断
製置が存在していないため、「ホールとスト・′ティク
の宣告」の実施後にその同定への抗議に対し゛〔、事実
認定の証拠の資料を示すことかできないという問題があ
−クた。

本発明は、上記の如く問題を解決するものであり、正確
に公平に迅速に投球のボールとス１−ライクの判定お、
Ｌひ゛バットのスイングを判定し、その判定結果の表示
をすることかできる超音波式ストライク判定装置を提供
することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するなめに、ホース、ベースプ
レート面から垂直方向に超音波を発信発生し、その超音
波１５号が球及びバラ１〜に反射して戻って来る１５号
を受ｆ言する手段を配置し、往復の時間長及び波数酩数
より反射物の位置を換算し、球及びバラｌ−がストライ
クシー〉′での軌跡を演算し、パターン化し、味のコー
スと打者毎のストライクゾーンどσ）関係、打者のバラ
トスインクの有無等により７．．１−ライク判定をし、
更に球種、球速などを検出し、それらを結果表示するよ
うにし、た超音波ストライク検出判定表示装置を提示す
るものである。

即ち、本発明おいて水゛ｒなホース・ベースプレー１・
に対して垂直方向に超音波を発１８発生及びその反射信
号の受（ｇ手段をベースの境界線を含み球の直径以下の
間隔にマトリックス状に埋設し、投゛「。

が軸足を投手板に乗せて一度両手で球を持ち止めてから
打者に投球した時からセット信号がオンし、−［−記の
超音波を周期的に発信出力を開始させ、適正な時間を設
定し即ち捕手に到達すべき充分な時にセット信号をオフ
して発信出方を止める。上記発ｆλ出力が球およびバ・
ソトに反射して受信するまでの時間差等を各々の超音波
の発信受信素子部毎にベースプレー１〜からの垂直距離
に換算する。

また予め打者毎のスＩ・ライク範囲を登録して、これと
上記の球の垂直距離の軌跡と比較して球のストライクと
ボールの判別をし、更に一ヒ記のバットの軌跡からバリ
トシングの有無を判別し、総合結果として投球のストラ
イク判定を決定する。

また上記の計数ｒ段によるパターン詔、識により該演算
回路で球のストライク表示、線速度、球種。

二）−スなどの表示およびバットのス、イング速度、バ
ラ１〜と球との軌跡距離等の演算表示を得ることを特徴
とした超音波式ス１−ライク判定装置である（作用） 第ｔ　ＬＡに本発明の一実施例の構成ブロック図を示す
。

本発明はに記のような構成により次のような作用を有す
る。

ポームヘースプレートに対し垂直方向に多種の超音波を
発生出力及び受りする発信受信素子部一部をホームベー
スグレートー内に球の直径以下に１隔に埋設する。ホー
ムベースグレートの形状は第２図のような五角形で、上
記発信受信素子部（Ａ１１〜Ａｍ）を野球規定における
硬式球の周囲（９インチ〜９インチ１／４）より球直径
７．２９〜７．４８ｃｍとすれば、最少法として第３図
のＡ１１〜へ７／Ｉのように配設する。無論第３し１は
一実施例であり、Δ１１〜．Ａ１７、　Ａ２、　ｉ＼２
７．Δ３、Δ３７、Δ４、　Ａ／、７だけでも本発明の
−・部の［Ｉ的を実現でき、まｆ′：、第３図に示ず１
゛ｌ」−の数をを配設ずれは′−層詳細なデータ分析が
０［能であることは明らかである。

Ｌ記介仏受信素子部はボームベースプレート面に対し垂
直方向Ｇこ埋設し、信号の屈折や他信号の七渉を防さ９
発信受信素子部などの保護と構造的強化のなめに透過性
の保護カバーを倫える構成にする。　超音波の発信受信
素子部、例えはＡ、１１から発（＾した超音波１３号は
球Ｊなはバットに反射した場合にその信号はＡｌｌで受
信する。超ｇ＄の周波数（ｆ）、波長（入）まり伝搬速
度（Ｖ）は次の（１）式になる。

ｖ−「×人　・・−（１） 例えばポーｊ、ベースプレー１ｍ−二ｌ垂直方向に介イ
ムした超−Ｆ１波か妹またはバットに反射して受（ハす
るまでの時間（２ｔ）の２分のＪ　（即ちｔ）と速度（
Ｖ）とから、ベースプレートに埋設したＡ１１と球また
はバ・・、　？−との垂直距離（Ｓ）は（２）式となる
。

Ｓ二ｔ、　Ｘ　ｖ　　−・・・・・（２）球の垂直圧＃
ｔ（高さ）により、各打者の垂直方向のストライクゾー
ン即ち打者の膝頭の上部と脇の下との間の高さとの比較
により球のストラ、イク判定が実現できる（第５ｂ図を
参照）、仮に発信後に一定期間内に反射信号を受信しな
い場合には、Ａ１１の真、トを球またはバットが通過し
なかったものと判定する。

ポームベースブ１／−トに埋設した多くの土、記のＪ：
うな超音波の発信受信素子部が投球の分析し演算するこ
とにより球の軌跡を′Ｎ′ｆ、体的に表示することが可
能である。投球の軌跡に対するストライクとボールの判
定は野球規則に基づいてプログラムを作製する９例えば
第５（ａ）図の五角柱の立体の１１１を面から投球か入
り上下に抜けたり、上面から人−）た投球はボニルと判
定し、また第６ａ図、第６ｂ図の如く水平面で第３図の
四角形Ａ　１１Ａ　１７Δ４７Δ／１１の一角を過ぎり
打者の垂直面のストライク幅を通った投球はストライク
と判定する。

Ｊな一方同時に上記の各々の超音波の発信受信素ご０部
が打者のバットスイングの軌跡を追跡し、バラ１への先
端がホームベースプレートの前面（第３図のＡ１１・〜
Ａ１７）を後方がち通過した場合にはハーフスイングで
あっても、また投球のボール判定に関わらずストライク
と判定する。

更に、本発明は、上記のストライクとボールの判定の他
に投球軌道のデータを画像処理しパターン認識により球
種の判別ができ、Ｊた周期的な超音波の発信と、埋設し
た発信受信素子の距離と時間差より球やバットの速度を
換算し、測定表示することができる特徴を有する０例え
ば球が第３図のＡ１２、Ａ２２、Ａ３２、Ａ４２、Ａ５
２の真上を通過した場合、Ａ１２以降のそれぞれの通過
時間ｔ　２．　ｔ　３゜ｔ４．ｔ５とずれば１球速は「
距離÷時間」の平均から得られる。

徒って、本発明によれば上記のような作用によって、各
打者のストライクゾーンに対して投球毎にストライク判
定が明確に定星的に実施でき、その結果を表示し、第三
者にも確認できるので、（ｆ来の審判者の目測たけによ
る判定に比べて正確に容易にスＩ−ライク判定でき、更
に球速、球種、二１〜ス、バット軌跡の表示などが得る
。二とかできる効果を１曲えるものである。

（実施例） 本発明の一実施ｆ列について、以下ｌ而を用いて説明す
る。第３図のようにポーノ１、ベースプレート内に超音
波の発信受信素子部（Ａ１１〜Ａ　ｍ　）を球の直往以
下の間隔に埋設する。ホー１、ベースプレ１−、／＼の
埋設例は第３ａ・〜Ｃ図に示すように超音波の発信受信
素子部（Ａ１１〜Ａ＋ｎ）をホームベースプレート・面
に対して垂直に発信させ１反射ｆ３号を効果的に受信で
きるように透過性の保護カバー２を備え、真のホームベ
ースプレート幅の寸法３（第２図を参照）の部分５は白
色を基調とした物体、その周囲外６は黒色を基本とした
物体、構造上の補強及び光侶受仏信号の収集効果と外部
信号の干渉防止のための補助物４で囲み、超音波の発信
受信素子部（Ａｌｌ−Ａｍ）を固定し、その素子のリー
ド線７により操作部と接続する。

超音波の発信は第７図のようにセット信号をオンすると
各超音波の発信受信素子部（Ａ１１〜Ａｍ）から、同時
に周期的に超音波を出力する。出力する周期は超音波の
周波数より充分に大きいものとする。

次に投球またはバットの垂直方向の高さを測定する実施
例を示すため、超音波の発信受信素子部の一つＡ１１の
動作を第８図で説明する。投手が投球動作を開始すると
セラ１−信号がオンし、八１１から２種類の波長入、入
２の超音波が同時に発信する。入１〉〉人２とすると波
長入１、入２の超音波の伝搬速度Ｖｌ、Ｖ２はＶｌ　＞
＞Ｖ２　＞＞　（球速）となる、出力信号（１）〜（Ｔ
Ｉ＞を発信し、入２の超音波が（５）〜（６）まで発（
Ｍする間に球がＡ１１の真上に存在していた時に、Ｖｌ
＞＞Ｖ２＞２（球速）だから反射ｆＳ号１と反射信号２
どの時間差（２ｔ）の２分の１（即ちｔ）と速度（■２
）とから、がＡ１１から球Ｊでの高さ（Ｓ）は（３）式
となる。

Ｓ＝ｔ×■２　　・・・・・　（３） 無論、厳密には５＝ｔＸ’＼７１　ｘＶ２　／　（ｖｌ
−Ｖ２）であるが、■１〉〉＼１２であるので（３）式
と換算できる。

従って他の実施例とし、てＡ１１から波長入１の超音波
ｌを発イ３し、この反射信号の受ｆハする時間を測定す
ることが”Ｊ能であることは明白である。

反射信号がない時には、該受信素子部の垂直上にその時
間帯に反射物がなかったと判断できる。

上記の実施例では第３図のようにホームベースプレート
内に超音波発信受信素子部を配列しているが、その応用
実施例として、ホームベースプレート周辺部分にも超音
波発信受信素子部を配列し埋設して、ベース範囲外での
球の軌道を把握することが可能であることは明確である
。

（発明の効果） 本発明は」〜記実施例より明らかなように野球における
ボームベースプレーＩ−内に超音波発信受信素子部を配
列して、垂直方向の反射時間などから珪およびバットな
どの通過物のホームベー・スブ“レー■−からの垂直距
離を測定する方式を利用して、各打者のストライクゾー
ンに対して投球とバッＩ−スイングのストライクとボー
ルとの判定を正確に足間的に実施する装置を提供するも
のであり、もで来の審判者の１１測だけによるストライ
クとボールとの判定による不正確さや困難さを解消する
漬れた効果を有するものである。更に上記判定結果、投
球速度、球種、球の軌跡、バラＩ−の軌跡を表示できる
ので、第三者に明示し客観的に確認することができると
いう効果を有する。

また、数値データであるため記録や分析づる事ができる
ことを１としている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例の構成ブロック図、第２図
は野球規程のボームベースプレートの形状図、第３図は
本発明の一実施例におけるホームベース二λ゛レート内
に超音波発信受信素子部を配列例図、第４ａ図−第４ｃ
図は本発明の一実施例におけるホーノ、ベースプレート
内に超音波光イハ受ｆｉ：＋　に１部の埋設例、第５ａ
図と第５　＋）図は各打者のストライクゾーンの説明図
、第６ａ図と第６）Ｊ図は野球規程の投球軌跡のストラ
イク例の説明図、第７１図は本発明の一実施例における
超音波発信ｆ菖号図、第８［Ａは本発明の一実施例にお
ける１つの超音波発信受信素子部の動作説明図、である
。 第１図において、１・−・超音波発ｆ工素子部、２・超
音波反射受信素子部、３・・・超音波発イ５送ｆ２部、
４４、超音波反射受信回路部、５・・・反射物までの垂
直距離及び時間の５゛１数部、６−・・セット信号制御
部、７・・バッＩ〜軌跡計数部、８・・・バットのスト
ライク判定部、９・・バット軌跡及び速度表示部、１ｏ
−・各打者のストライクゾーンのデータ、１１・・・投
球の軌跡計数部、１２・・・各打者に対する投球のスト
ライク判定部、１３・・・投球のストライク判定部、１
４−・・投球のストライク判定表示部、１５−・・投球
の球種及びコース判定部、１６−投球の球種及び゛コー
ス表承部第４ａ図〜第４ｃ図において、１・超音波発信
受信素子部、２−・保護カバー・、３・・真のポー１、
ベースプレー１へ手法、４・・・補強部、５・・真のホ
ー１１、ベースプレ−１〜寸法部、６−・・真のボーム
ベースプレートＸ［法周囲部、７・・ソー１〜線。 １−′Ｊ許出出願 人浦寿部 （ほか３名） 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図工 本発明の一実施例の構成ブロック図 １・・・超音波発信素子部　　　　　　　　　２・・超
音波反射受信素子部３・・・超音波発信送信部　　　　
　　　　　４・・超音波反射受信回路部５・・・反射物
までの垂直距離及び時間の計数部、６・・・セット信号
制御部　　　　　　　　　　７・・バット軌跡計数部８
・・バットのストライク判定部　　　　　９・・バット
軌跡及び速度表示部１０・・各打者のストライクゾーン
のデータ　１１・・投球の軌跡計数部１２・・各打者に
対する投球のストライク判定部、１３・・投球のストラ
イク判定部　　　　　　１４・・投球のストライク判定
表示部１５・・・投球の球種及びコース判定部　　　　
１６・・投球の球種及びコース表示部第２図 第４ ａ図〜第４Ｃ図： 本発明の一実施例におけるホームベースプレート内に超
音波発信受信素子部の埋設例 １・・超音波発信受信素子部 ３・・・真のホームベースプレート寸法５・・・真のホ
ームベースプレート寸法部６・・・ホームベースプレー
ト寸法周囲部２・・・保護カバー ４・・・補強部 ７・・・リード線 手 続 補 正 書 （方 式） 事件の表示 発明の名称 補正をする者 事件との関係 住所（居所） 平成２年　特許願　第１５０６３２号 超音波ストライク判定装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ホームベースプレート面に垂直方向に超音波を発信発生
   する手段と、上記信号が投球及びバットに反射した信号
   を受信する手段と設け、上記出力と反射受信信号と波数
   及び時間を計数する第１の計数手段と、上記第１の計数
   結果よりホームベースプレートからの高さを計数する第
   ２の計数手段と、各打者のストライクゾーン幅のホーム
   ベースプレートからの垂直距離を時間幅に換算する第３
   の計数手段と、第２の計数値と第３の計数値との演算に
   より各打者のストライクゾーンを球が通過を識別しスト
   ライク判定をする手段と、上記第１の計数手段によりバ
   ットの軌跡からストライク判定する手段と設置し、これ
   らの立体的検出信号をストライク判定表示、球速表示、
   球種表示、コース表示、バット軌跡表示などを得ること
   を特徴とする超音波式ストライク判定装置。