JPS594697Y2 - ボ−ル等の移動状態検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、野球の投球練習に於けるボールのコースの判
定に好適な光学式移動状態検知装置に関するものである
。

野球のボールのコースを光学的に判定する方法は光セン
ターの応用として既に知られている。

ところで、ボール、ストライク等のコースを光学的に判
定する場合、直線状に配列する光源及び受光素子の相互
間隔を狭めれば、受光素子に対向しない光源の光が入射
し、判定精度を高めることが困難になる。

今、野球に於ける投球のコース判定について述べたが、
種々の物体の移動状態の光学的判定装置においても同様
な問題がある。

そこで、本考案の目的は、高精度に物体の移動状態を判
定することが可能な光学式移動状態検知装置を提供する
ことにある。

上記目的を遠戚するための本考案は、発光周波数が少な
くとも隣接する光源相互間で異なるように設定され且つ
所定間隔で配列された複数の光源と、前記複数の光源か
ら放射された複数の光の一部を遮るような大きさの物体
が通過するための領域に隔てられた状態で前記複数の光
源に対応配置された複数の受光素子と、前記受光素子に
対応する前記光源から放射された所定発光周波数の光の
検知出力を通過させる周波数特性を有して前記受光素子
に結合された帯域通過フィルタと、から成るボール等の
移動状態検知装置に係わるものである。

上記本考案によれば、少なくとも隣接する光源相互間で
発光周波数が異なり、受光素子側においては対応する光
源の発光周波数に関係する成分を帯域通過フィルタ（バ
ンドパスフィルタ）で抽出するので、隣りの光源の光が
入射しても、検知出力とならない。

従って高精度の検出が可能になる。以下、図面を参照し
て本考案の実施例について述べる。

第１図に示す野球の投手が投球するボールのコース及び
速度判定装置には、第１のボール検知装置１と第２のボ
ール検知装置２とが四角形の支持枠３に一体的に設けら
れている。

第１のボール検知装置１は垂直発光部４、これに対向す
る垂直受光部５、水平発光部６、及びこれに対向する水
平受光部７から戊る。

第２のボール検知装置２も同様に垂直発光部８、これに
対向する垂直受光部９、水平発光部１０、及びこれに対
向する水平受光部１１、から成る。

第２のボール検知装置２は第１のボール検知装置１から
約５ｃｍの離れた所に配置されている点を除けば、第１
のボール検知装置１と同一構成である。

従って、第１のボール検知装置１を詳しく説明し、第２
のボール検知装置２の詳しい説明は省略する。

第１のボール検知装置１の垂直発光部４は直線状に配列
された１６個の光源１２から成る。

また垂直受光部５は第２図に説明的に示すように１６個
の光源１２に対向した１６個の受光素子１３から戒る。

そして、垂直発光部４と垂直受光部５との間の空間１４
をボールが通過しない場合には、光源１２から放射され
た光の殆んどは第２図に示す如く対向する受光素子１３
に入射する。

水平発光部６は第２図に説明的に示す如く２５個の光源
１５から成り、水平受光部７は光源１５に対向配置され
た２５個の受光素子１６から成る。

尚この実施例の場合、第１のボール検知装置１は第３図
に説明的に示す如くベース板１７の前縁に沿って配置さ
れ、第２のボール検知装置２は第１のボール検知装置１
からＬ ＝ ５ ｃｍ離れた所に配置されている。

また第４図に示す如く光源１２．１５から放射される光
ビーム１８の相互間隔りは、ボール１９の直径よりも小
さく且つ少なくとも３つのビーム１８がボール１９によ
って遮られる大きさの約４．８ｃｍに設定されている。

第１のボール検知装置１の垂直発光部４と水平発光部６
、及び第２のボール検知装置２の垂直発光部８と水平発
光部１０は駆動電源回路２０に接続されているので、駆
動電源回路２０の電源スィッチがオンになると夫々の受
光素子に向って光を放射する。

受光素子１３．１６は第２図に示すように配置されてい
るので、光源１２．１５と受光素子１３．１６との間の
ボール１つの通過を光の遮りに応答して検知することが
出来る。

また光ビーム１８が網目状に配置されているので、受光
素子１３．１６の受光状態の変化によってボール１９の
コースを検知することが出来る。

例えば、第２図で右から９番目の垂直受光素子１３と下
から１１番目の水平受光素子１６とが非受光状態になっ
たとすれば、両受光素子に至る光路の交点をボール１９
が通過したことになる。

垂直及び水平受光部５，７，９．１１が接続された信号
処理回路２１は、受光出力に基づいてゾーン表示信号、
スピード表示信号、及び投球数表示信号を形成してゾー
ン表示器２２とスピード表示器２３と投球数表示器２４
とスピード変化表示器２５とデータレコーダ２６とに供
給するものである。

ゾーン表示信号は、ボールの通過ゾーンを第２図に示す
Ａ〜■の９つのストライクゾーンと、Ｊ−０の６つのボ
ールゾーンとに区別して表示する信号であり、これはゾ
ーンに対応する垂直受光素子１３の出力を入力とする垂
直論理和回路と、ゾーンに対応する水平受光素子１６の
出力を入力とする水平論理和回路と、前記垂直論理和回
路の出力と前記水平論理和回路の出力とを入力とする論
理和回路とによって得ることが出来る。

このようにして得られたゾーン表示信号は、ボールがＡ
−０の１５のゾーンのどこを通過したかをゾーン表示器
２２で表示するために使用される。

スピード表示信号は、ボールが第１のボール検知装置１
から第２のボール検知装置２に至る間の時間Ｔを測定し
、この時間Ｔで間隔りを割ることによって求める。

投球数表示信号は、受光素子１３゜１６の論理和回路に
よってボールの通過を検出する毎に発生するパルスをカ
ウンタで計数した信号である。

スピード変化表示器２５は投球数表示信号を一方の軸信
号とし、スピード表示信号を他方の軸信号としてＸＹレ
コーダで投球回数に応したスピードの変化をプロットす
るものである。

テ゛−タレコーダ２６は夫々の信号を収録するものであ
る。

ところで捕手がいる場合には投手への返球も第１及び第
２のボール検知装置を通過する。

そこで、偶数番目のテ゛−夕を除くためのスイッチ２７
が設けられている。

第５図は垂直発光部４と垂直受光部５と駆動電源回路２
０と信号処理回路２１との一部を示すものである。

発光部４は光源としての複数の発光ダイオード１２ ａ
、１２ ｂ 、１２ ｃ 、１２ ｄノ配列から成る
。

そして奇数番目の発光ダイオード１２ ａ 、１２ Ｃ
か第１の周波数ｆ１の第１の交流電源２８に接続され、
偶数番目の発光ダイオード１２ ｂ 、１２ ｄが第２
の周波数ｆ２の第２の交流電源２９に接続されている。

また受光出力の波形歪を少なくするために、第１及び゛
第２の交流電源２８．２９に第１および第２の直流電源
３０．３１が接続されている。

従って奇数番目の発光ダイオード１２ ａ 、１２ Ｃ
は第６図に示す第１の周波数ｆ１の交流骨を有する電圧
で駆動され、この電圧の振幅変化に追従した発光状態即
ち発光周波数ｆ１の発光状態となる。

また偶数番目の発光ダイオード１２ｂ、１２ｄは第７図
に示す第２の周波数ｆ２の交流骨を有する電圧で駆動さ
れ、この電圧の振幅変化に追従した発光状態即ち発光周
波数ｆ２の発光状態となる。

多数の発光ダイオード１２ ａ 、１２ ｂ 、１２
Ｃ，１２ｄから放射した光３２ ａ 、３２ ｂ 、３
２ Ｃ，３２ｄは夫々（７）集光レンズ３３ ａ〜３３
ｄを介してフオｌ〜ダイオードからなる受光素子１３
ａ 、１３ ｂ 、１３ Ｃ，１３ｄ ニ至る。

夫々の受光素子１３ａ〜１３ｄには対向配置された発光
ダイオードの光が入射するのみならず、隣接する発光ダ
イオードの光も入射する。

例えば、第１番目の受光素子１３ａには発光ダイオード
１２ａの光３２ ａのみならず、第２番目の発光ダイオ
ード１２ｂの光３２ ｂの一部が鎖線で示す如く入射す
る。

しかし、この実施例では第１番目の発光ダイオード１２
ａの光３２ ａの第１の発光周波数ｆ１と第２番目の発
光ダイオード１２ｂの光３２ ｂの第２の発光周波数ｆ
２とが異なるために、第１番目の受光素子１３ａに入射
した第２の発光周波数ｆ２の光検知出力を除去し、第１
の発光周波数ｆ１の光検知出力のみを抽出することが可
能である。

この抽出を行うためにこの実施例では夫々の受光素子１
３１〜１３ｄの出力に増幅器３４ ａ 、３４ ｂ 、
３４ Ｃ，３４ｄを介して帯域通過フィルタ３５ ａ
、３５ ｂ 、３５ Ｃ，３５ｄが夫々接続されている
。

尚奇数番目のフィルタ３５ａ、３５ｃは第１の周波数ｆ
１を通過させるものであり、偶数番目のフィルタ３５
ｂ 、３５ ｄは第２の周波数ｆ２を通過させるもので
ある。

従って、第１番目の受光素子１３ ａが、これに対向し
ない第２番目の発光ダイオード１２ｂから放射された第
２の発光周波数ｆ２の光３２ ｂを受けたとしても、第
２の発光周波数ｆ２の光の検知出力はフィルタ３５ ａ
で除去され、フィルタ３５ ａからは第１の受光素子３
３ ａに対向する発光ダイオード１２ ａから放射され
た第１の発光周波数ｆ１の光３２ ａに応答する出力の
みが得られる。

残りのフィルタ３５ｂ、３５Ｃ。３５ ｄからも同様に
対向する発光ダイオードから放射された光の検知出力が
得られる。

これにより、隣りの発光ダイオードめ光が入射しても弊
害が実質的に生じないので、発光ダイオード１２ａ〜１
２ｄ及び受光素子１３ａ〜１３ｄの相互間隔を小さくし
て検知精度を上げることが可能になる。

またこの実施例では直流電源３０．３１によって直流分
を付加しているので、検知出力波形の歪みが少なくなり
、所定周波数成分の抽出が容易になる。

以上本考案の１実施例について述べたが、本考案はこの
実施例に限定されるものではなく、更に変形可能なもの
である。

例えば、発光ダイオード１２ ａ〜１２ｄ等を２つの周
波数のグループに分割させずに、３以上の周波数のグル
ープに分割してもよい。

例えば３つの周波数のグループに分割すれば、隣接する
２つの発光ダイオードの光は無関係になる。

また夫々の発光ダイオードを夫々異なる周波数で駆動す
るようにしてもよい。

また野球のコース及び球速を判定する装置以外にも勿論
適用可能である。

また所定周波数の光を、光路に挿入した光制御装置によ
って得てもよい。

また光源は非可視光を放射するものでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係わる野球のコース及び速
度判定装置を示す説明的斜視図、第２図は第１図の装置
に於ける光源と受光素子との配列を示す配置図、第３図
は第１図の装置に於けるベース板と第１及び第２のボー
ル検知装置との関係を説明的に示す平面図、第４図は第
１図の装置に於けるボールと光ビームとの関係を示す断
面図、第５図は第１図の装置の一部を詳しく示すブロッ
ク図、第６図は第１の周波数の駆動電圧を示す波形図、
第７図は第２の周波数の駆動電圧を示す波形図である。 尚図面に用いられている符号において、１２ａ１２ ｂ
、１２ Ｃ，１２ｄは発光ダイオード、１３ ａ 、
１３ ｂ 。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）発光周波数が少なくとも隣接する光源相互間で異
   なるように設定され且つ所定間隔で配列された複数の光
   源と、 前記複数の光源から放射された複数の光の一部を遮るよ
   うな大きさの物体が通過するための領域に隔てられた状
   態で前記複数の光源に対応配置された複数の受光素子と
   、 前記受光素子に対応する前記光源から放射された所定発
   光周波数の光の検知出力を通過させる周法数特性を有し
   て前記受光素子に結合された帯域通過フィルタと、 から戊るボール等の移動状態検知装置。
2. （２）前記光源は、発光ダイオードと、該発光ダイオー
   ドに接続された交流電源と、前記交流電源から供給する
   電圧振幅の最小値を略零とする値を有して前記交流電源
   に直列接続された直流電源とから成るものである実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のボール等の移動状態検知
   装置。