野球のピッチングシステム
【課題】 実際の野球の試合の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】 床の所定位置にピッチャーズプレート１およびホームプレート２が配置されたピッチングルーム１００において、ピッチャーズマウンド側からホームプレート２の方向を２次元の固体撮像素子によって電子的に撮像するカメラ装置３１と、ホームプレート２の上方の天井に配置され、ホームプレート２の位置を基準としてピッチングルーム１００の奥行き方向の位置を明示する縞模様の写像をカメラ装置３１に向けて反射する鏡部材３４と、投球されたボールの写像及び鏡部材３４によって反射された縞模様の写像を遮光する投球されたボールの写像をカメラ装置３１が撮像したときは、投球されたボールの水平位置、垂直位置、および奥行き方向の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と、を備えている。
【解決手段】 床の所定位置にピッチャーズプレート１およびホームプレート２が配置されたピッチングルーム１００において、ピッチャーズマウンド側からホームプレート２の方向を２次元の固体撮像素子によって電子的に撮像するカメラ装置３１と、ホームプレート２の上方の天井に配置され、ホームプレート２の位置を基準としてピッチングルーム１００の奥行き方向の位置を明示する縞模様の写像をカメラ装置３１に向けて反射する鏡部材３４と、投球されたボールの写像及び鏡部材３４によって反射された縞模様の写像を遮光する投球されたボールの写像をカメラ装置３１が撮像したときは、投球されたボールの水平位置、垂直位置、および奥行き方向の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と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球のピッチングシステムに関し、特に、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について、従来いくつか提案がなされている。
例えば、ある提案の投球練習装置においては、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構成が記載されている。（特許文献１参照）
また、ある提案のアミューズメント装置においては、表示面の前面に耐衝撃性の透明板を配置した表示装置と、ボールや投てき物等の飛射体の表示面内又は表示面周囲に対する到達位置を検出する飛射体到達位置検出手段と、この手段により検出された飛射体の到達位置に応じて、表示装置に表示させる表示内容を変える表示制御手段とを設けて成る構成が記載されている。（特許文献２参照）
また、ある提案のピッチングゲーム機においては、投球目標となる画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段が表示する投球目標に向かって投球されたボールを検知するボール検知手段と、ボール検知手段が検知したボールに基づいて、画像表示手段の表示画像を制御する画像制御手段とを備える構成が記載されている。（特許文献３参照）
また、ある提案のバーチャルゲーム装置においては、ボールの通過位置を検知する位置検知手段と、当該ゲームに関連して、ボールの通過位置に対応して、そのボールに対する打ち返し動作、捕球動作、又は逃避動作などの複数パターンの動画情報を記憶している記憶手段と、ボールの移動方向に配置されたスクリーンに記憶手段からの動画情報を映し出す映写手段と、位置検知手段からの検知情報に基づいて、記憶手段から最適パターンの動画情報を読み出し、この動画情報を映写手段に送出してスクリーンに映写させる制御手段と、を備えている構成が記載されている。（特許文献４参照）
また、ある提案の野球のピッチングアナライザにおいては、投球されたボールが通過する開口部を前面に有する立方体の形状のハウジングを備え、その開口部の長方形のフレームには、縦方向及び横方向にそれぞれ複数の発光部とこれらに対応する受光部とを設けて、格子状の光ビームを通過するボールの位置を検出することが記載されている。（特許文献５参照）
また、ある提案の仮想の野球のトレーニングシステム及びアミューズメントシステムにおいては、ボール配給装置、２つの検出面、及び、プレーヤ（バッター）が位置するホームプレートを有する網で囲まれた檻と、コンピュータ、画像表示装置、及び操作卓を有するコンソールとを備えている。２つの検出面は、ボール配給装置とホームプレートの間に所定間隔をもって並列に配置されている。各検出面は、剛性の枠構造を有し、左右の上隅にＣＣＤカメラからなる２つの光スキャナ及び投光器が設けられ、２つの光スキャナを同時に走査させて、枠内を通過するボールに投光器の光を照射して、ボールの３次元の位置をその反射光によって検出することが記載されている。（特許文献６参照）
また、ある提案のスポーツシミュレータにおける物体軌跡測定システムにおいては、ボール投球装置から投球されるボールをホームプレート側で打つシステムであり、ホームプレート側に設置された２つのビデオカメラによってそれぞれ撮像された２次元の画像を取り込み、その２次元の画像に対して数学的な演算を施してボールの３次元位置を測定することが記載されている。（特許文献７参照）
【特許文献１】特開平１１−１５５９９２号公報
【特許文献２】特開２０００−１５３０１１号公報
【特許文献３】特開２００２−１３６６２９号公報
【特許文献４】特開平１１−２９９９４７号公報
【特許文献５】米国特許５３３３８５５号公報
【特許文献６】米国特許５４４３２６０号公報
【特許文献７】米国特許７０６３３２４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ないし特許文献５の場合には、投球されたボールを正確に検出することは困難であるので、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ず、多くの顧客の満足と高い評価を得ることは困難である。
例えば、特許文献１においては、段落番号００１５および図３に記載されているように、ホームプレート上の周囲四方に設置された光電管の複数の光センサにより、投球されたボールの通過した位置を検知し、ストライクかボールかを判定するようになっているが、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。
特許文献２においては、段落番号００１８及び図３に記載されているように、発光部と受光部との間の光ビームによってボールの位置を検出しているが、この場合にも、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、たとえ、段落番号００１９及び図４に記載されているように、各光センサの周波数を異なるように設定したとしても、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し、制御システムが複雑になるので製造コストが高くなる。
特許文献３においては、段落番号００１８に記載されているように、センサーゲートは、筐体のロの字型の開口部分に、上下左右に、多数の光電スイッチを配置して、投球されたボールが通過して遮光によって、スイッチング信号を出力するので、ボールの位置を検知するようになっているが、この場合も、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。
特許文献４においては、段落番号０００９に記載されているように、位置検出装置として、複数組のＸＹセンサを略矩形の本体枠に設け、センサ制御部の制御信号により動作して検知信号を出力するようになっている。ＸＹセンサは、レーザ光の発光部とレーザ光の受光部とからなる精密なレーザセンサであり、各複数組のレーザセンサを、本体枠の垂直方向と水平方向とにマトリクス状に配設してあるが、この場合も、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。
特許文献５においては、投球されたボールが通過する開口部の長方形のフレームに、縦方向及び横方向にそれぞれ複数の発光部とこれらに対応する受光部とを設けて、格子状の光ビームを通過するボールの位置を検出するようになっているが、この場合も、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】
特許文献６及び特許文献７の場合には、２つのカメラを使用して投球されたボールの３次元位置を検出するようになっているが、２つのカメラ同士の正確な初期調整（キャリブレーション）が必要である上、２つのカメラからそれぞれ得られる画像に対する画像処理のアルゴリズムが複雑になるので開発コストが高くなる。
【０００５】
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して、バッティングセンタやその他の施設に設置することにより、多くの顧客の満足と高い評価を得るような堅実なスポーツビジネスを展開できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、床（１０２）、天井（１０１）、及び壁（１０３，１０４）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（１００）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（２）側にボールを投球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（１００）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（１００）の奥行き方向の位置を明示する縞模様（１０２ｄ）と、ホームプレートの上方の天井に配置され、縞模様（１０２ｄ）の写像をカメラ装置（３１）に向けて反射する鏡部材（３４）と、鏡部材（３４）によって反射された縞模様（１０２ｄ）の写像を遮光する投球されたボールの写像及び投球されたボールの後方からの写像をカメラ装置（３１）が撮像したときは、投球されたボールの幅方向、高さ方向、及び奥行き方向の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（２１）と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
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して、バッティングセンタやその他の施設に設置することにより、多くの顧客の満足と高い評価を得るような堅実なスポーツビジネスを展開できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明によるピッチングシステムは、例えば、ショッピングセンタやデパートなどのように商品や役務（サービス）を提供する大型の店舗、バッティングセンタ、野球場、ゴルフ場、スポーツジム、その他の施設に設置される。以下、本発明によるピッチングシステムの第１実施形態及び第２実施形態について、商品や役務を提供する大型の店舗に設置される場合を例に採って、図１（ＦＩＧ．１）ないし図２３（ＦＩＧ．２３）を参照して説明する。
【０００９】
図１は、各実施形態におけるピッチングシステムである。図１において、ピッチングルーム（ＰＲ）１００は、ボールを投球することによって仮想の野球試合を行うための設備であり、１個でもシステムを構成できるが、実施形態においては、８個のピッチングルームであるＰＲ（１）〜ＰＲ（８）で構成されている。中央管理センタ（ＣＭＳ）２００は、各ピッチングルーム１００、予約受付部（ＲＣＰ）３００、基地局制御装置（ＢＳＣ）４００との間で無線ＬＡＮなどの無線通信又は光ファイバなどによる有線通信によってコマンドやデータの送受信を行いながら、このピッチングルームの情報を管理するとともに、商品及び又は役務を提供する店舗の販売を管理する管理装置である。基地局制御装置４００は、複数の基地局（ＢＳ）５００を制御して、各基地局５００の無線エリア（図の点線に示す円のエリア）内の携帯電話機６００と中央管理センタ２００との間の通信を中継する。予約受付部３００は、顧客の携帯電話機６００から投球予約を受け付けて中央管理センタ２００に送信するとともに、投球が可能な時刻を中央管理センタ２００から受信して、投球予約をした顧客の携帯電話機６００に音声又は電子メールによって通知する。顧客は、携帯電話機６００のスピーカ、バイブレータ、又は表示部によって通知された投球可能な時刻を確認することができる。したがって、投球予約をした顧客は、ピッチングルーム１００の前に並んで漫然と順番を待つ必要がなく、待ち時間を有効に活用することができる。携帯電話機６００は、顧客が所有しているものでもよいが、店舗から貸与又は譲渡されたものでもよい
【００１０】
中央管理センタ２００は、顧客および金融機関におけるその顧客の口座を識別する識別情報が登録された携帯電話機６００を介して、店舗における商品又は役務の料金の支払および料金の割引又は仮想の野球ゲームの料金の割引を電子取引によって行うことができる。例えば、中央管理センタ２００は、仮想の野球試合における優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、店舗における商品又は役務に対する料金の割引を行うとともに、店舗における商品又は役務の売上金額に応じて野球ゲームの料金の割引を行う。
【００１１】
図２は、各ピッチングルーム１００の外観を示す図である。ピッチングルーム１００は、天井１０１から床１０２までの高さが約３ｍ、右の壁１０３と左の壁１０４との間の横幅が約３ｍ、前方壁１０５から後方壁１０６までの奥行きが約２５ｍないし３０ｍの箱型の構造であり、例えば、組み立て式住宅（プレハブ住宅）や仮設住宅と同様の工法で安価に構築できる。前方壁１０５には、顧客用のドア１０５ａが設けられている。
【００１２】
次に、本発明の第１実施形態のピッチングシステムについて説明する。
図３は、図２における３−３線に沿った断面図であり、ピッチングシステム１００の内部を左側からみた構成を示している。図３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約１８．４４ｍ（６０フィート６インチ）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スイッチが設けられている。
【００１３】
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。表示装置３０に表示される画像については後述する。
【００１４】
図３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、ＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）、ＡＭＩ（Amplified MOS Intelligent Imager）、ＣＭＤ（Charge
Modulation Device）、ＦＧＡ（Floating Gate Array）、ＢＡＳＩＳ（Base-Stored Image Sensor）等のＸ−Ｙアドレス型構成の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。カメラ装置３１は、１秒間に１０００フレーム以上の画像を撮像するスローモーションカメラ（高速度カメラ）である。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を含む所定範囲の写像をカメラ装置３１に反射する鏡部材３４が設けられ、反射角度を調整できるようになっている。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。
【００１５】
図４は、図２における４−４線に沿った断面図であり、ピッチングルーム１００の内部を上からみた構成を示している。図４には、図３に示したピッチャーズプレート１、ホームプレート２、コンピュータ２１、操作卓２２、カメラ装置３１、画角制御装置３２、網部材２４、床１０２の穴１０２ｃ、表示装置３０を上から見た配置が示されている。ＦＩＧ．４に示すように、カメラ装置３１の水平方向の位置は、ピッチャーズプレート１およびホームプレート２を結ぶ中心線ＣＬの延長線上になっている。ホームプレート２を含む所定範囲には、赤、緑、青などの特定の色彩を有する縞模様１０２ｄが、図５（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。したがって、この縞模様１０２ｄの写像をカメラ装置３１に反射する鏡部材３４は、８０ｃｍ×６０ｃｍもあれば充分であるので、一般の家庭で使用されている鏡の材料をそのまま流用することができる。図５（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。なお、実際の撮像画像では、図５（Ａ）、（Ｂ）及び後述する図６、図７、図９、及び図１０における縞模様１０２ｄ及び表示装置３０の表示画像は上下方向に離れているが、理解を容易にするためと図面の描画上の都合により、近接して表されている。
【００１６】
図６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を示す図である。図６に示すように、図６の上部分には、図３の鏡部材３４によって反射されたホームプレート２の画像２ｉ及び縞模様１０２ｄの画像１０２ｄｉが撮像され、図６の下部分には、表示装置３０の画面２５に表示される判定画像２５ｉが撮像されている。すなわち、カメラ装置３１は、表示装置３０に表示される判定画像及び鏡部材３４を介して真上から見た状態の縞模様１０２ｄの双方を同時に撮像する。
【００１７】
図６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その他の画像で構成されている。ガイド画像２５ｓ１は、ボールが投球される前に表示される判定画像であり、横７個および縦９個の区画に分割されており、投球したボールの位置に対応する内容の文字が表示されている。これらの文字には、ストライクを示すＳ、シングルヒット（１塁打）を示す１Ｂ、２塁打を示す２Ｂ、３塁打を示す３Ｂ、ホームランを示すＨＲ、ファールボールを示すＦがある。文字が表示されていない区画はすべてボールの判定になる。いま、右バッター用の画像２５ｓ２内には右バッターの画像２５ｍ１が表示されている。右バッターの画像２５ｍ１の範囲にボールが投球されると、デッドボールの判定になるが、特に顔の部分は危険球を示すＢＵＺＺの範囲が表示され、この範囲にボールが投球されると退場と判定され、直ちにゲーム終了となる。ＷＰの文字が表示されている範囲は、ワイルドピッチと判定され、試合進行に影響する。ボールが投球されるたびに、すなわち、プレーヤの投球によって仮想の野球試合が進行するにしたがって、中央の画像２５ｓ１の文字が変化する。また、出塁や三振によって表示されるバッターの画像２５ｍ１の左右の位置および身長を含む体型も変化する。プレーヤがピッチャーズプレート１に足を乗せて投球動作に移行すると、ピッチャーズプレート１下のスイッチがオンとなり、表示装置３０の画面２５に表示される画像は、あたかも投球されるボールを捕球するキャッチャーの画像に変わる。ただし、操作卓２２の設定によって、プレーヤが投球動作に移行した後も判定画像を表示することも可能である。あるいは、ボールを判定する中央の画像２５ｓ１と投球されるボールを捕球するキャッチャーの画像とを合成して表示することも可能である。２つの画像を合成する場合には、異なる系統の表示色にすることが好ましい。
【００１８】
図７は、ピッチャーズプレート１下のスイッチがオンになった後、すなわち、投球動作に移行した後におけるカメラ装置３１の撮像画像を示す図である。図７において、上側の撮像画像にはホームプレートの画像２ｉ及び縞模様の画像１０２ｄｉが表示され、下側の撮像画像にはバッターの画像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がガイド画像として表示される。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。下側の撮像画像のクロスハッチングの部分は網部材２４を表している。図６においては省略したが、図３および図４に示したように、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の網目が重なっている。しかしながら、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。
【００１９】
図６においては省略したが、図７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。この返球装置２８の実施態様としては種々のメカニズムが考えられる。例えば、特許第３７４３７６３号公報に示されているように、ピッチャーズマウンドの方向に回動可能で且つばね部材によって上下方向に弾性を有するとともに、穴１０２ｃから案内されたボールを収容する収容部を有するボール投擲手段と、駆動信号に応じてボール投擲手段を下方向に湾曲させるとともに、その湾曲を一気に解除して収容部に収容されたボールをピッチャーズマウンドの方向に返球させる機構制御手段とを有するメカニズムが考えられる。あるいは、ピッチャーズマウンドの方向に開口部を有する筒部材と、筒部材の内部に設けられたスプリング部材と、穴１０２ｃから案内されたボールが収容されたときは、スプリング部材を筒部材の内部側に圧縮させるとともに、その圧縮を一気に解除して収容されたボールをピッチャーズマウンドに向かって返球させるメカニズムが考えられる。いずれの実施態様においても、返球装置２８は、コンピュータ２１によって、ボールが穴１０２ｃに案内さたれたことを検出した後から返球動作に至るまでのプロセスを制御される。
【００２０】
図８は、投球されたボールがホームプレート２に近づいていく様子を撮像したカメラ装置３１の画像を示す図である。プレーヤがピッチャーズプレート１に足を乗せて投球動作に移行する前の段階では、図６及び図７に示した表示装置３０の画像は静止画像になっている。また、上記したように、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。コンピュータ２１は、カメラ装置３１によって一定時間（例えば、１／１０００秒）ごとに撮像されたフレーム画像を処理する場合に、現在のフレーム画像と１つ前のフレーム画像との差分を算出して、飛翔するボールの幅方向すなわち水平方向（ｘ）及び高さ方向すなわち垂直方向（ｙ）の位置Ｐを検出する。図８において、フレーム（ｋ−３）において投球されたボールを最初に検出した位置を下記のＰ（ｋ−３）とする。
Ｐ（ｋ−３）＝｛ｘ（ｋ−３），ｙ（ｋ−３）｝
次のフレーム（ｋ−２）において検出したボールの位置を下記のＰ（ｋ−２）とする。
Ｐ（ｋ−２）＝｛ｘ（ｋ−２），ｙ（ｋ−２）｝
したがって、Ｐ（ｋ−３）からＰ（ｋ−２）へのベクトルを検出できる。さらに次のフレーム（ｋ−１）においては、検出したベクトルに基づいてボールの予測位置Ｐ（ｊ−２）を設定し、Ｐ（ｊ−２）を基準とする一部の撮像領域Ａ（ｊ−２）の範囲だけの撮像画像を処理する。上記したように、カメラ装置３１は、Ｘ−Ｙアドレス型構成の２次元の固体撮像素子によって被写体を電子的に撮像できるので、コンピュータ２１の制御によって固体撮像素子の特定の領域だけを短時間で撮像することができる。したがって、図８の上側のホームプレートの画像２ｉ及び縞模様の画像１０２ｄｉの固定の領域、及び、ボールの予測位置を基準とする領域だけを撮像することができる。この結果、図８に示すように、飛翔するボールを追跡しながらその水平方向及び垂直方向の位置Ｐ（ｘ、ｙ）を検出することができる。ボールの位置が縞模様の画像１０２ｄｉに達すると、予め設定されている縞模様１０２ｄの奥行き方向（ｚ）の位置が検出できるので、ボールの水平方向、垂直方向、及び奥行き方向の位置、すなわち、ボールの３次元位置Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と各位置の時間ｔを検出することができる。
【００２１】
図９は、図６に示した判定画像が表示装置３０に表示された場合に、ボールが縞模様１０２ｄの上を通過するときの軌跡を示す図である。図９の下側の画像がボールの水平方向及び垂直方向の位置、時間（ｘ，ｙ，ｔ）を表し、上側の画像がボールの奥行き方向の位置、時間（ｚ，ｔ）を表している。
図１０は、図７に示したキャッチャーの画像が表示装置３０に表示された場合に、ボールが縞模様１０２ｄの上を通過するときの軌跡を示す図である。図１０の下側の画像がボールの水平方向及び垂直方向の位置、時間（ｘ，ｙ，ｔ）を表し、上側の画像がボールの奥行き方向の位置、時間（ｚ，ｔ）を表している。
フレーム画像とボールの奥行き方向の位置が縞模様１０２ｄの真上になるタイミングとが一致しない場合でも、コンピュータ２１の補間画像処理によってフレーム画像の時間間隔よりもさらに短い時間間隔でボールの３次元位置及び時間を表すボールの軌跡Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）を検出することができる。したがって、図９及び図１０において、縞模様のｚ１からｚ９までの距離Ｌを通過する時間を算出することによって、ボールの速度（VELOCITY）が算出される。
【００２２】
図１１は、ホームプレート２の形状の平面とバッターの画像に合わせた高さを有する立体空間２ａ、すなわち、ストライクゾーンの立体空間を通過するボールの軌跡Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）を表す図である。図６における表示装置の判定画像又は図７におけるキャッチャーの画像の指示と、立体空間２ａを通過するボールの軌跡Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）とに基づいて、ボールの速度（VELOCITY）やコース（COURSE）の判定（JUDGMENT）がなされて、仮想の野球ゲームが進行する。
【００２３】
詳細については後述するが、プレーヤは、操作卓２２の設定によって、初級レベル、中級レベル、上級レベル、プロフェッショナルレベルの４段階のレベルから１つのレベルを選択することができる。上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合には、投球前においても図６に示した判定画像は表示されず、最初から図７のキャッチャーの画像２５ｍ２が表示される。キャッチャーの画像２５ｍ２は、実際のキャッチャーのように動く動画であり、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合には、ボールが投球される前は、投球すべきボールを指示するハイレベルの画像を表示する。この場合には、プレーヤは、キャッチャーの画像２５ｍ２の指示（サイン）に従ったボールのコースを要求される。
【００２４】
図１２は、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合において、投球すべきボールを指示する画像を示す図である。ミットの画像２５ｍ３のほかに、投球すべきボールの位置を示す画像２５ｍ４、投球すべきボールの球種であるストレート、カーブ、スライダー、フォークボールなどを示す右手の画像２５ｍ５が表示される。なお、画像２５ｍ４の範囲は、図８に示した画像２５ｓ１の分割された６４区画の中の１つの区画に対応している。このハイレベルの画像を表示する前に、図６の画面を表示してもよい。その場合には、投球すべき球種と右手の画像２５ｍ５の画像との対応関係を図６の領域２５ｓ４に表示してもよい。
【００２５】
ボールが投球された後は、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合だけでなく、初級レベルや中級レベルが選択されている場合も、コンピュータ２１によって検出されたボールの位置に応じて、あたかもボールを捕球するように動き、さらにボールをピッチャーズマウンドに返球するように動く。図１３ないし図１５は、投球されたボール８０が網部材によって受け止められたときのキャッチャーの画像２５ｍ２の様々な態様を示している。これらの図に示すように、プレーヤには投球されたボール８０があたかもミットの画像２５ｍ３に捕球されるように見えるので、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。投球されたボールは網部材によって受け止められる。
【００２６】
網部材によって受け止められたボールは床に落下するが、その場合もバッターの画像２５ｍ１およびキャッチャーの画像２５ｍ２は動作を継続する。例えば、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合において、ボールが図１２の画像で指示された内容と一致した場合には、空振りするバッターの画像２５ｍ１と共に、ボールを捕球するキャッチャーの画像２５ｍ２を表示する。さらに、捕球した（ように見える）ボールの落下に合わせて、ミットの画像２５ｍ３を下方に移動し、右手の画像２５ｍ５であたかもボールをミットの画像２５ｍ３から取り出すように動く。一方、ボールが図１２の画像で指示された内容からはずれた場合には、ボールの位置に合わせて打撃するバッターの画像２５ｍ１又は「ボール」の区画に投球されたボールを見送るバッターの画像２５ｍ１と共に、それをくやしがるキャッチャーの画像２５ｍ２を表示する。ボールが打たれた場合には、投球されたボールの位置に対応する図に示した画像２５ｓ１の分割された区画の文字に応じて、野手の画像や、観客の画像などを表示してもよい。いずれの場合においても、実際には、ボールは床に落下する。ボールが落下した床には傾斜領域１０２ｂがあるので、前に説明したように、落下したボールは重力により傾斜領域１０２ｂをころがって穴１０２ｃに入る。その後、穴１０２ｃの下に埋設されている返球装置２８に収納される。この期間においては、投球結果に応じたアンパイアの画像、観客の画像、スコアボードの画像などを適宜表示すると共に、アンパイアの宣言の音声、観客の音声などを適宜発音する。
【００２７】
投球結果に応じた様々な画像が表示され音声が発音された後、返球装置２８からボールがピッチャーズマウンドの方向に返球される。図１６は、この返球に合わせて動くキャッチャーの画像２５ｍ２を示している。図１６において、返球装置２８から返球される実際のボール８０の位置に同期して、キャッチャーの画像２５ｍ２の右手の画像２５ｍ５も動く。したがって、ピッチャーズマウンドのプレーヤから見ると、あたかもキャッチャーの画像２５ｍ２によってボール８０が返球されるように感じるので、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。
【００２８】
図１７は、ピッチングルーム１００におけるシステム構成を示すブロック図である。図１７において、ＣＰＵ（中央演算装置）等からなるコンピュータ（Computer）２１は、システムバスを介して、図３、図４に示した操作卓（Consol）２２、表示装置（Display Device）３０、カメラ装置（Camera）３１、画角制御装置（Camera
Controller）３２、および返球装置（Returning Ball System）２８に接続され、さらに、図１に示した中央管理システム（ＣＭＳ）２００と無線通信を行うシステム通信部（System
Telecom）４１、ピッチングルーム１００内で顧客の携帯電話６００と無線通信を行うモバイル通信部（Mobile Phone Telecom）４２、ノイズ低減部（Noise
Eliminator）４３、コンピュータ２１のワークメモリであるＲＡＭ４４、アンパイアの宣言の音声、観客の音声などを発音する音響装置（Sound System）４６、および、ピッチングルーム１００のドア１０５ａのアンテナおよび開閉スイッチ、操作卓２１のボール収容部のセンサ、ピッチャーズプレート１のスイッチ、返球装置２８のスイッチおよびセンサなどの状態を検知するセンサインタフェース（Sensor
I/F）４８に接続され、これら各部との間でデータやコマンドを授受しながらシステムを制御する。また、表示装置３０には、図６ないし図１６に示した画像データを記録したＤＶＤ装置等の画像メモリ（Image
Memory）４５が接続され、コンピュータ２１からのコマンドに応じた画像データが読み出されて表示される。
【００２９】
図１８（Ｆｉｇ．１８Ａ〜１８Ｇ）は、図１７のＲＡＭ４４にストアされるデータの内容を示している。図１８（Ａ）は両チームの得点を示すデータである。プレーヤの投球内容に応じて相手チーム（FOE）の得点は変化するが、同時に自チーム（FRIEND）の得点も変化する。投球内容が良い場合には自チームに多く得点が入り、悪い場合には得点は少ない。図１８（Ｂ）は投球ごとに変化する判定結果を示すデータである。ストライク（Ｓ）、ボール（Ｂ）、アウトカウント（Ｏ）、三振の数（Ｋ）、フォアボール（ＷＫ）の他に、ヒット（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）、ホームラン（ＨＲ）などのデータで構成される。図１８（Ｃ）は、操作卓２２においてプレーヤによって設定されるクラス（CLASS）を示し、初級クラス（１）、中級クラス（２）、上級クラス（３）、プロフェッショナルクラス（４）のいずれかを設定する。例えば、図６に示した判定画像を中級クラスと仮定すると、初級クラスの場合にはストライク（Ｓ）の区画が多くなる。プロフェッショナルクラスは、プロの選手又は同等のプレーヤがピッチングのトレーニングを行うためのクラスである。図１８（Ｄ）はボールの速度（VELOCITY）を示すデータである。図１８（Ｅ）はボールのコース（COURSE）の良否を示すデータである。図１８（Ｆ）は判定結果（JUDGMENT）を示すデータである。図１８（Ｇ）はボールの衝撃力（MOMENTUM）すなわちボールの球威を示すデータである。ボールの速度、ボールのコースの良否、判定結果、およびボールの球威のデータは、投球後に表示装置３０に表示される。
【００３０】
プロフェッショナルクラスにおいては、コンピュータ２１は、投球されたボールの軌跡及び回転を含む画像のデータをＲＡＭ４４に記憶し、その記憶したデータに基づいてＣＧ（コンピュータグラフィック）による画像処理を行って、図１１に示したストライクゾーンの立体空間２ａを基準とする立体的なシミュレーション画像を生成する。さらに、このシミュレーション画像は、複数の異なる視点から見た立体画像、すなわち、ピッチャーズマウンドからの視点、右バッターの視点、左バッターの視点、キャッチャーの視点、及び、アンパイアの視点から見た立体画像が操作卓２２の操作によって選択され、表示装置３０に表示される。したがって、このシミュレーション画像によって投球内容を精密に分析することができる。
【００３１】
図１９ないし図２１は、任意のピッチングルームＰＲ（ｎ）のコンピュータ２１によって実行されるピッチングシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
図１９において、中央管理システム（ＣＭＳ）２００からシステム通信部４１を介してアクセスがあったときは（ステップＳ１０１）、そのアクセスが投球の予約であるか（ステップＳ１０２）、又は、終了時間の要求であるか（ステップＳ１０９）を判別する。投球の予約である（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）場合には、予約した顧客の携帯電話６００のＩＤ（顧客識別情報）を受信したか否かを判別し（ステップＳ１０３）、受信した場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）には、ＲＡＭ４４にＩＤをストアする（ステップＳ１０４）。ＩＤを受信していない（ステップＳ１０３；ＮＯ）場合には、中央管理システムにＩＤを要求する（ステップＳ１０５）。ＲＡＭ４４にＩＤをストアした後は、ピッチングの判定処理を実行する（ステップＳ１０６）。一方、中央管理システム２００からのアクセスが終了時間の要求があった（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）場合には、現在の試合進行に基づいて終了時間を計算し（ステップＳ１１０）、中央管理システム２００に送信する（ステップＳ１１１）。
【００３２】
図２０および図２１は、図１９のステップＳ１０６のピッチングの判定処理のフローチャートである。最初に、ゲームの開始を表すフラグＳＴＦが「０（ゲーム開始前）」であるか否かを判定し（ステップＳ２０１）、ＳＴＦが「０」である（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）場合には、顧客の携帯電話６００によってドア１０５ａのアンテナからピッチングの要求があったか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ピッチングの要求があったとき（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）は、その携帯電話６００のＩＤがＲＡＭ４４に登録されているか否かを判別し（ステップＳ２０３）、登録されている場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）には、ドア１０５ａのロックを解除する（ステップＳ２０４）。次に、操作卓２２による顧客のスイッチ操作を検出して（ステップＳ２０５）、初級クラス、中級クラス、上級クラス、プロフェッショナルクラスのいずれかを設定する（ステップＳ２０６）。この設定によって顧客はプレーヤになる。次に、初期画面を表示し（ステップＳ２０７）、ゲームスタートスイッチがＯＮされたか否かを判別し（ステップＳ２０８）、スタートスイッチがＯＮされたとき（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）は、ボールが配給されたか否かを判別する（ステップＳ２０９）。操作卓２２に設けられているボール収容部のセンサのＯＦＦ（ボール配給）によってボールが配給されたことが検出されたとき（ステップＳ２０９；ＹＥＳ）は、ＳＴＦを「１（ゲーム開始）」にセットして（ステップＳ２１０）、図６又は図８に示したガイド画像を表示する（ステップＳ２２９）。プレーヤがピッチャーズプレート１を踏んでプレートスイッチがＯＮになったか否かを判別し（ステップＳ２１１）、プレートスイッチがＯＮになったとき（ステップＳ２１１；ＹＥＳ）は、所定時間（例えば、１０秒ないし１５秒程度）のタイマをスタートし（ステップＳ２１２）、ボールが投球されたか否かを判別する（ステップＳ２１３）。ボールが投球されない（ステップＳ２１３；ＮＯ）場合には、所定時間が経過してタイムアウトになったか否かを判定し（ステップＳ２１４）、タイムアウトになったとき（ステップＳ２４；ＹＥＳ）は、ゲームを速やかに進行させるために「ボール」の判定を行う（ステップＳ２１５）。所定時間以内にボールが投球されたとき（ステップＳ２１３；ＹＥＳ）は、図８に示したように、投球されたボールの位置を検出して（ステップＳ２１６）、検出した位置を表示装置３０に送信して（ステップＳ２１７）、画像の表示を指示する（ステップＳ２１８）。
【００３３】
図２１において、投球されたボールの位置が変化したか否かを判別し（ステップＳ２１９）、ボールの位置が変化したとき（ステップＳ２１９；ＹＥＳ）は、表示装置３０に対して変化したボールの位置に応じた画像を画像メモリ４５から選択させ（ステップＳ２２０）、現在の画像から選択した画像に変化させる（ステップＳ２２１）。次に、ボールが縞模様１０２ｄを通過したか否かを判別し（ステップＳ２２２）、ボールが縞模様１０２ｄを通過したとき（ステップＳ２２２；ＹＥＳ）は、そのボールの軌跡を判定し（ステップＳ２２３）、判定結果を表示装置３０に表示する（ステップＳ２２４）。さらに、判定結果をＲＡＭ４４にストアして（ステップＳ２２５）、音響装置４６を制御して判定結果に応じた音声を発音する（ステップＳ２２６）。そして、返球装置２８によってボールを返球する（ステップＳ２２７）。
【００３４】
この後は、ゲームが終了したか否かを判別し（ステップＳ２２８）、ゲームが終了していない場合（ステップＳ２２８；ＮＯ）には、図２０のステップＳ２２９に移行して、判定結果に応じた次のガイド画像を表示する。そして、試合終了になるまで、ステップＳ２２９からステップＳ２２７までの処理を繰り返し、投球されるボールを判定する。試合終了になったときは（ステップＳ２２８；ＹＥＳ）、システム通信部４１を介して、ＲＡＭ４４の試合結果を中央管理システム２００に送信し（ステップＳ２３０）、ＳＴＦを「０」にリセットする（ステップＳ２３１）。
【００３５】
中央管理システム２００は、８個のピッチングルーム１００を管理し、例えば、５分間ごとに各ピッチングルーム１００に終了時間の予測を要求し、いずれかのピッチングルーム１００の終了時間が現在時間の１０分ないし１５分前になると、予約した順番待ちの顧客リストの中から先に予約した顧客を抽出して、その顧客の携帯電話６００に対して投球時間が近づいた旨のメールを送信する。
【００３６】
図２２は、中央管理システム２００によって実行されるフローチャートである。図２２において、任意の顧客の携帯電話６００によって、野球ゲームの課金又は店舗における商品又はサービスの課金に対して、割引が設定されたか否かを判別し（ステップＳ３０１）、割引が設定された場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）には、その携帯電話６００のクーポンの残高を読み出して（ステップＳ３０２）、クーポンの残高が課金額以上であるか否かを判別する（ステップＳ３０３）。残高が課金額以上である場合（ステップＳ３０３；ＹＥＳ）には、残高から課金額を減算する（ステップＳ３０４）。残高が課金額より少ない場合（ステップＳ３０３；ＮＯ）には、課金額から残高を減算して（ステップＳ３０５）、残高をゼロにする（ステップＳ３０６）。
野球ゲーム又は商品又はサービスの課金に対する割引が設定されない場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）には、店舗における商品又はサービスの支払額に応じたクーポンの設定、又は、優れた投球結果に基づくクーポンの設定がされたか否かを判別する（ステップＳ３０７）。クーポンの設定がなされた場合（ステップＳ３０７；ＹＥＳ）には、商品又はサービスの支払額に応じて、又は、完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などの優れた投球結果に応じて、クーポンの金額を計算し（ステップＳ３０８）、計算したクーポンの金額をクーポンの残高に加算する（ステップＳ３０９）。
クーポンの設定がなされない場合（ステップＳ３０７；ＮＯ）には、携帯電話６００のＩＤの設定がなされたか否かを判別する（ステップＳ３１０）。ＩＤの設定がなされた場合（ステップＳ３１０；ＹＥＳ）には、そのＩＤを登録する（ステップＳ３１１）。
ＩＤの設定がなされない場合（ステップＳ３１０；ＮＯ）には、ピッチングルームＰＲ（ｎ）との間の通信を行う（ステップＳ３１２）。また、金融機関に対する課金処理やその他の処理を行う（ステップＳ３１３）。
【００３７】
このように、中央管理システム２００は、優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、店舗における商品又はサービスに対する料金の割引を行う。例えば、完全試合は１万円、無安打試合は５千円、完封試合は３千円、無四球試合は千円、各三振に対して１０円の割引を行う。また、店舗における商品又はサービスの売上金額に応じて野球ゲームの料金の割引を行う。例えば、１万円の売上に対して２回の野球ゲーム、５千円の売上に対して１回の野球ゲームの割引を行う。さらに、優れた投球結果に応じたポイントを記録し、所定期間（例えば、３ヶ月）ごとに、上位の顧客に対して景品やその他のプレミアムを提供する。したがって、店舗における取引とスポーツ施設の利用とを有効にリンクさせることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、投球されたボールを網部材が受け止めるのではなく、ホームプレートの後に配置されたロボットによって捕球する。
図２３は、ボールを捕球するロボット２７０の構成を示す図である。このロボット２７０は、捕球したボールをピッチャーズマウンドに返球する。したがって、第２実施形態においては、第１実施形態のような返球装置２８は設けられていない。さらに、表示装置３０も設けられていない。他の構成については、第１実施形態と同じであるので、第１実施形態の図を適宜援用しながら、第２実施形態を説明する。
【００３９】
このロボット２７０は移動機構を具備していないので、一般の人型のロボットのように歩行することはない。さらに、カメラなどのセンサおよび人工知能を具備しておらず、図１５のコンピュータ２１の制御によって動作する。すなわち、ロボット２７０は、人型の形状をしているものの、実際には、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）で使用される産業用ロボットと同じ構成になっている。図２３において、各関節に相当する部分Ｍ１ないしＭ１０は、ピッチ（前後回転）、ヨー（水平回転）、およびロール（左右回転）の３自由度のリンク機構であり、台座Ｍ１１はヨーのみの１自由度のリンク機構である。左手に相当する部分には、ミット２７１が装着されている。また、頭に相当する部分には、表示部２７２が設けられていると共に、無線信号を受信するアンテナや制御部（図示せず）が設けられている。台座Ｍ１１には、ロボット２７０への電力を供給するためのコネクタ（図示せず）が設けられ、コネクタによって床に接続されている。さらに、ロボット２７０は、台座Ｍ１１のコネクタを外して床から移動することができる。したがって、網部材および表示装置を有する第１実施形態のピッチングルームと、ロボット２７０を有する第２実施形態のピッチングルームとは、互いに変更が可能である。
【００４０】
コンピュータ２１がカメラ装置３１によって検出されたボールの３次元の位置信号を逐次ロボット２７０に無線信号によって送信すると、ロボット２７０の制御部はその位置信号を各リンク機構への駆動信号に変換して捕球準備動作を開始し、最終的にミット２７１によって捕球する。捕球した後は、右手に相当する部分によって捕球したボールをミット２７１から取り出して、ピッチャーズマウンドに返球する。さらに、投球前においては、ＣＰＵ２１の制御によって、ミット２７１を動作させて投球するボールのコースを指示し、表示部２７２に投球するボールの球種（図２３の場合は、「カーブ」）を指示する。球種の指示については、表示部２７２に代えて又は表示部２７２と併用して右手の指に相当する部分の形によって、球種の指示すなわちサインを出すようにしてもよい。
【００４１】
ボールを捕球するときのロボット２７０の動きについては、図１３ないし図１５に示した表示装置のキャッチャーの画像とほとんど同じである。例えば、コースが大きく外れたボールを捕球する際には、図１５に示した画像のように、台座Ｍ１１を水平回転させて捕球する。あまりに大きくコースが外れたボールについては、捕球できなくてもいっこうに構わない。むしろ、捕球できないほうが実際の野球の試合のような臨場感が得られる。
【００４２】
なお、上記各実施形態における構成は、本発明の一例にすぎない。本発明の技術分野における通常の知識を有する技術者が上記各実施形態に基づいて想到することができる他の実施形態も本発明に包含されるものである。すなわち、本発明の技術的な範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神および観点を逸脱しない限り様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、大型の店舗にピッチングシステムを設置する構成にしたが、バッティングセンタ、野球場、およびその他のレジャー施設に設置する場合には、その設置する場所や顧客層に応じて、多様な実施形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態におけるピッチングシステムの構成を示す図。
【図２】図１のピッチングルームの外観を示す図。
【図３】図２のＹ−Ｙ線に沿ったピッチングルームの内部を示す側面図。
【図４】図２のＸ−Ｘ線に沿ったピッチングルームの内部を示す平面図。
【図５】図４のホームプレートを基準とする縞模様を示す図。
【図６】図２及び図３のカメラ装置の撮像画像の一例を示す図。
【図７】図２及び図３のカメラ装置の撮像画像の他の一例を示す図。
【図８】図２及び図３のカメラ装置のボール追跡の撮像画像を示す図。
【図９】第１実施形態におけるボールの位置検出の動作を示す図。
【図１０】第１実施形態におけるボールの位置検出の動作を示す図。
【図１１】第１実施形態におけるストライクゾーンの立体空間を示す図。
【図１２】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１３】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１４】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１５】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１６】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１７】第１実施形態のピッチングルームのシステムを示すブロック図。
【図１８】図１５のＲＡＭにストアされるデータを示す図。
【図１９】図１５のコンピュータによって実行されるフローチャート。
【図２０】図１７の判定処理のフローチャート。
【図２１】図１８に続く判定処理のフローチャート。
【図２２】図１の中央管理システムによって実行されるフローチャート。
【図２３】本発明の第２実施形態におけるロボットを示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１００ ピッチングルーム
１０１ 天井
１０２ 床
１０３，１０４ 壁
１ ピッチャーズプレート
２ ホームプレート
２１ コンピュータ
２２ 操作卓
２４ 網部材
２８ 返球装置
３０ 表示装置
３１ カメラ装置
３４ 鏡部材
２７０ ロボット
２００ 中央管理システム
３００ 予約受付部
６００ 携帯電話
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球のピッチングシステムに関し、特に、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について、従来いくつか提案がなされている。
例えば、ある提案の投球練習装置においては、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構成が記載されている。（特許文献１参照）
また、ある提案のアミューズメント装置においては、表示面の前面に耐衝撃性の透明板を配置した表示装置と、ボールや投てき物等の飛射体の表示面内又は表示面周囲に対する到達位置を検出する飛射体到達位置検出手段と、この手段により検出された飛射体の到達位置に応じて、表示装置に表示させる表示内容を変える表示制御手段とを設けて成る構成が記載されている。（特許文献２参照）
また、ある提案のピッチングゲーム機においては、投球目標となる画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段が表示する投球目標に向かって投球されたボールを検知するボール検知手段と、ボール検知手段が検知したボールに基づいて、画像表示手段の表示画像を制御する画像制御手段とを備える構成が記載されている。（特許文献３参照）
また、ある提案のバーチャルゲーム装置においては、ボールの通過位置を検知する位置検知手段と、当該ゲームに関連して、ボールの通過位置に対応して、そのボールに対する打ち返し動作、捕球動作、又は逃避動作などの複数パターンの動画情報を記憶している記憶手段と、ボールの移動方向に配置されたスクリーンに記憶手段からの動画情報を映し出す映写手段と、位置検知手段からの検知情報に基づいて、記憶手段から最適パターンの動画情報を読み出し、この動画情報を映写手段に送出してスクリーンに映写させる制御手段と、を備えている構成が記載されている。（特許文献４参照）
また、ある提案の野球のピッチングアナライザにおいては、投球されたボールが通過する開口部を前面に有する立方体の形状のハウジングを備え、その開口部の長方形のフレームには、縦方向及び横方向にそれぞれ複数の発光部とこれらに対応する受光部とを設けて、格子状の光ビームを通過するボールの位置を検出することが記載されている。（特許文献５参照）
また、ある提案の仮想の野球のトレーニングシステム及びアミューズメントシステムにおいては、ボール配給装置、２つの検出面、及び、プレーヤ（バッター）が位置するホームプレートを有する網で囲まれた檻と、コンピュータ、画像表示装置、及び操作卓を有するコンソールとを備えている。２つの検出面は、ボール配給装置とホームプレートの間に所定間隔をもって並列に配置されている。各検出面は、剛性の枠構造を有し、左右の上隅にＣＣＤカメラからなる２つの光スキャナ及び投光器が設けられ、２つの光スキャナを同時に走査させて、枠内を通過するボールに投光器の光を照射して、ボールの３次元の位置をその反射光によって検出することが記載されている。（特許文献６参照）
また、ある提案のスポーツシミュレータにおける物体軌跡測定システムにおいては、ボール投球装置から投球されるボールをホームプレート側で打つシステムであり、ホームプレート側に設置された２つのビデオカメラによってそれぞれ撮像された２次元の画像を取り込み、その２次元の画像に対して数学的な演算を施してボールの３次元位置を測定することが記載されている。（特許文献７参照）
【特許文献１】特開平１１−１５５９９２号公報
【特許文献２】特開２０００−１５３０１１号公報
【特許文献３】特開２００２−１３６６２９号公報
【特許文献４】特開平１１−２９９９４７号公報
【特許文献５】米国特許５３３３８５５号公報
【特許文献６】米国特許５４４３２６０号公報
【特許文献７】米国特許７０６３３２４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ないし特許文献５の場合には、投球されたボールを正確に検出することは困難であるので、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ず、多くの顧客の満足と高い評価を得ることは困難である。
例えば、特許文献１においては、段落番号００１５および図３に記載されているように、ホームプレート上の周囲四方に設置された光電管の複数の光センサにより、投球されたボールの通過した位置を検知し、ストライクかボールかを判定するようになっているが、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。
特許文献２においては、段落番号００１８及び図３に記載されているように、発光部と受光部との間の光ビームによってボールの位置を検出しているが、この場合にも、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、たとえ、段落番号００１９及び図４に記載されているように、各光センサの周波数を異なるように設定したとしても、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し、制御システムが複雑になるので製造コストが高くなる。
特許文献３においては、段落番号００１８に記載されているように、センサーゲートは、筐体のロの字型の開口部分に、上下左右に、多数の光電スイッチを配置して、投球されたボールが通過して遮光によって、スイッチング信号を出力するので、ボールの位置を検知するようになっているが、この場合も、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。
特許文献４においては、段落番号０００９に記載されているように、位置検出装置として、複数組のＸＹセンサを略矩形の本体枠に設け、センサ制御部の制御信号により動作して検知信号を出力するようになっている。ＸＹセンサは、レーザ光の発光部とレーザ光の受光部とからなる精密なレーザセンサであり、各複数組のレーザセンサを、本体枠の垂直方向と水平方向とにマトリクス状に配設してあるが、この場合も、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。
特許文献５においては、投球されたボールが通過する開口部の長方形のフレームに、縦方向及び横方向にそれぞれ複数の発光部とこれらに対応する受光部とを設けて、格子状の光ビームを通過するボールの位置を検出するようになっているが、この場合も、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】
特許文献６及び特許文献７の場合には、２つのカメラを使用して投球されたボールの３次元位置を検出するようになっているが、２つのカメラ同士の正確な初期調整（キャリブレーション）が必要である上、２つのカメラからそれぞれ得られる画像に対する画像処理のアルゴリズムが複雑になるので開発コストが高くなる。
【０００５】
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して、バッティングセンタやその他の施設に設置することにより、多くの顧客の満足と高い評価を得るような堅実なスポーツビジネスを展開できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、床（１０２）、天井（１０１）、及び壁（１０３，１０４）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（１００）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（２）側にボールを投球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（１００）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（１００）の奥行き方向の位置を明示する縞模様（１０２ｄ）と、ホームプレートの上方の天井に配置され、縞模様（１０２ｄ）の写像をカメラ装置（３１）に向けて反射する鏡部材（３４）と、鏡部材（３４）によって反射された縞模様（１０２ｄ）の写像を遮光する投球されたボールの写像及び投球されたボールの後方からの写像をカメラ装置（３１）が撮像したときは、投球されたボールの幅方向、高さ方向、及び奥行き方向の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（２１）と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
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して、バッティングセンタやその他の施設に設置することにより、多くの顧客の満足と高い評価を得るような堅実なスポーツビジネスを展開できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明によるピッチングシステムは、例えば、ショッピングセンタやデパートなどのように商品や役務（サービス）を提供する大型の店舗、バッティングセンタ、野球場、ゴルフ場、スポーツジム、その他の施設に設置される。以下、本発明によるピッチングシステムの第１実施形態及び第２実施形態について、商品や役務を提供する大型の店舗に設置される場合を例に採って、図１（ＦＩＧ．１）ないし図２３（ＦＩＧ．２３）を参照して説明する。
【０００９】
図１は、各実施形態におけるピッチングシステムである。図１において、ピッチングルーム（ＰＲ）１００は、ボールを投球することによって仮想の野球試合を行うための設備であり、１個でもシステムを構成できるが、実施形態においては、８個のピッチングルームであるＰＲ（１）〜ＰＲ（８）で構成されている。中央管理センタ（ＣＭＳ）２００は、各ピッチングルーム１００、予約受付部（ＲＣＰ）３００、基地局制御装置（ＢＳＣ）４００との間で無線ＬＡＮなどの無線通信又は光ファイバなどによる有線通信によってコマンドやデータの送受信を行いながら、このピッチングルームの情報を管理するとともに、商品及び又は役務を提供する店舗の販売を管理する管理装置である。基地局制御装置４００は、複数の基地局（ＢＳ）５００を制御して、各基地局５００の無線エリア（図の点線に示す円のエリア）内の携帯電話機６００と中央管理センタ２００との間の通信を中継する。予約受付部３００は、顧客の携帯電話機６００から投球予約を受け付けて中央管理センタ２００に送信するとともに、投球が可能な時刻を中央管理センタ２００から受信して、投球予約をした顧客の携帯電話機６００に音声又は電子メールによって通知する。顧客は、携帯電話機６００のスピーカ、バイブレータ、又は表示部によって通知された投球可能な時刻を確認することができる。したがって、投球予約をした顧客は、ピッチングルーム１００の前に並んで漫然と順番を待つ必要がなく、待ち時間を有効に活用することができる。携帯電話機６００は、顧客が所有しているものでもよいが、店舗から貸与又は譲渡されたものでもよい
【００１０】
中央管理センタ２００は、顧客および金融機関におけるその顧客の口座を識別する識別情報が登録された携帯電話機６００を介して、店舗における商品又は役務の料金の支払および料金の割引又は仮想の野球ゲームの料金の割引を電子取引によって行うことができる。例えば、中央管理センタ２００は、仮想の野球試合における優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、店舗における商品又は役務に対する料金の割引を行うとともに、店舗における商品又は役務の売上金額に応じて野球ゲームの料金の割引を行う。
【００１１】
図２は、各ピッチングルーム１００の外観を示す図である。ピッチングルーム１００は、天井１０１から床１０２までの高さが約３ｍ、右の壁１０３と左の壁１０４との間の横幅が約３ｍ、前方壁１０５から後方壁１０６までの奥行きが約２５ｍないし３０ｍの箱型の構造であり、例えば、組み立て式住宅（プレハブ住宅）や仮設住宅と同様の工法で安価に構築できる。前方壁１０５には、顧客用のドア１０５ａが設けられている。
【００１２】
次に、本発明の第１実施形態のピッチングシステムについて説明する。
図３は、図２における３−３線に沿った断面図であり、ピッチングシステム１００の内部を左側からみた構成を示している。図３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約１８．４４ｍ（６０フィート６インチ）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スイッチが設けられている。
【００１３】
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。表示装置３０に表示される画像については後述する。
【００１４】
図３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、ＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）、ＡＭＩ（Amplified MOS Intelligent Imager）、ＣＭＤ（Charge
Modulation Device）、ＦＧＡ（Floating Gate Array）、ＢＡＳＩＳ（Base-Stored Image Sensor）等のＸ−Ｙアドレス型構成の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。カメラ装置３１は、１秒間に１０００フレーム以上の画像を撮像するスローモーションカメラ（高速度カメラ）である。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を含む所定範囲の写像をカメラ装置３１に反射する鏡部材３４が設けられ、反射角度を調整できるようになっている。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。
【００１５】
図４は、図２における４−４線に沿った断面図であり、ピッチングルーム１００の内部を上からみた構成を示している。図４には、図３に示したピッチャーズプレート１、ホームプレート２、コンピュータ２１、操作卓２２、カメラ装置３１、画角制御装置３２、網部材２４、床１０２の穴１０２ｃ、表示装置３０を上から見た配置が示されている。ＦＩＧ．４に示すように、カメラ装置３１の水平方向の位置は、ピッチャーズプレート１およびホームプレート２を結ぶ中心線ＣＬの延長線上になっている。ホームプレート２を含む所定範囲には、赤、緑、青などの特定の色彩を有する縞模様１０２ｄが、図５（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。したがって、この縞模様１０２ｄの写像をカメラ装置３１に反射する鏡部材３４は、８０ｃｍ×６０ｃｍもあれば充分であるので、一般の家庭で使用されている鏡の材料をそのまま流用することができる。図５（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。なお、実際の撮像画像では、図５（Ａ）、（Ｂ）及び後述する図６、図７、図９、及び図１０における縞模様１０２ｄ及び表示装置３０の表示画像は上下方向に離れているが、理解を容易にするためと図面の描画上の都合により、近接して表されている。
【００１６】
図６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を示す図である。図６に示すように、図６の上部分には、図３の鏡部材３４によって反射されたホームプレート２の画像２ｉ及び縞模様１０２ｄの画像１０２ｄｉが撮像され、図６の下部分には、表示装置３０の画面２５に表示される判定画像２５ｉが撮像されている。すなわち、カメラ装置３１は、表示装置３０に表示される判定画像及び鏡部材３４を介して真上から見た状態の縞模様１０２ｄの双方を同時に撮像する。
【００１７】
図６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その他の画像で構成されている。ガイド画像２５ｓ１は、ボールが投球される前に表示される判定画像であり、横７個および縦９個の区画に分割されており、投球したボールの位置に対応する内容の文字が表示されている。これらの文字には、ストライクを示すＳ、シングルヒット（１塁打）を示す１Ｂ、２塁打を示す２Ｂ、３塁打を示す３Ｂ、ホームランを示すＨＲ、ファールボールを示すＦがある。文字が表示されていない区画はすべてボールの判定になる。いま、右バッター用の画像２５ｓ２内には右バッターの画像２５ｍ１が表示されている。右バッターの画像２５ｍ１の範囲にボールが投球されると、デッドボールの判定になるが、特に顔の部分は危険球を示すＢＵＺＺの範囲が表示され、この範囲にボールが投球されると退場と判定され、直ちにゲーム終了となる。ＷＰの文字が表示されている範囲は、ワイルドピッチと判定され、試合進行に影響する。ボールが投球されるたびに、すなわち、プレーヤの投球によって仮想の野球試合が進行するにしたがって、中央の画像２５ｓ１の文字が変化する。また、出塁や三振によって表示されるバッターの画像２５ｍ１の左右の位置および身長を含む体型も変化する。プレーヤがピッチャーズプレート１に足を乗せて投球動作に移行すると、ピッチャーズプレート１下のスイッチがオンとなり、表示装置３０の画面２５に表示される画像は、あたかも投球されるボールを捕球するキャッチャーの画像に変わる。ただし、操作卓２２の設定によって、プレーヤが投球動作に移行した後も判定画像を表示することも可能である。あるいは、ボールを判定する中央の画像２５ｓ１と投球されるボールを捕球するキャッチャーの画像とを合成して表示することも可能である。２つの画像を合成する場合には、異なる系統の表示色にすることが好ましい。
【００１８】
図７は、ピッチャーズプレート１下のスイッチがオンになった後、すなわち、投球動作に移行した後におけるカメラ装置３１の撮像画像を示す図である。図７において、上側の撮像画像にはホームプレートの画像２ｉ及び縞模様の画像１０２ｄｉが表示され、下側の撮像画像にはバッターの画像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がガイド画像として表示される。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。下側の撮像画像のクロスハッチングの部分は網部材２４を表している。図６においては省略したが、図３および図４に示したように、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の網目が重なっている。しかしながら、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。
【００１９】
図６においては省略したが、図７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。この返球装置２８の実施態様としては種々のメカニズムが考えられる。例えば、特許第３７４３７６３号公報に示されているように、ピッチャーズマウンドの方向に回動可能で且つばね部材によって上下方向に弾性を有するとともに、穴１０２ｃから案内されたボールを収容する収容部を有するボール投擲手段と、駆動信号に応じてボール投擲手段を下方向に湾曲させるとともに、その湾曲を一気に解除して収容部に収容されたボールをピッチャーズマウンドの方向に返球させる機構制御手段とを有するメカニズムが考えられる。あるいは、ピッチャーズマウンドの方向に開口部を有する筒部材と、筒部材の内部に設けられたスプリング部材と、穴１０２ｃから案内されたボールが収容されたときは、スプリング部材を筒部材の内部側に圧縮させるとともに、その圧縮を一気に解除して収容されたボールをピッチャーズマウンドに向かって返球させるメカニズムが考えられる。いずれの実施態様においても、返球装置２８は、コンピュータ２１によって、ボールが穴１０２ｃに案内さたれたことを検出した後から返球動作に至るまでのプロセスを制御される。
【００２０】
図８は、投球されたボールがホームプレート２に近づいていく様子を撮像したカメラ装置３１の画像を示す図である。プレーヤがピッチャーズプレート１に足を乗せて投球動作に移行する前の段階では、図６及び図７に示した表示装置３０の画像は静止画像になっている。また、上記したように、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。コンピュータ２１は、カメラ装置３１によって一定時間（例えば、１／１０００秒）ごとに撮像されたフレーム画像を処理する場合に、現在のフレーム画像と１つ前のフレーム画像との差分を算出して、飛翔するボールの幅方向すなわち水平方向（ｘ）及び高さ方向すなわち垂直方向（ｙ）の位置Ｐを検出する。図８において、フレーム（ｋ−３）において投球されたボールを最初に検出した位置を下記のＰ（ｋ−３）とする。
Ｐ（ｋ−３）＝｛ｘ（ｋ−３），ｙ（ｋ−３）｝
次のフレーム（ｋ−２）において検出したボールの位置を下記のＰ（ｋ−２）とする。
Ｐ（ｋ−２）＝｛ｘ（ｋ−２），ｙ（ｋ−２）｝
したがって、Ｐ（ｋ−３）からＰ（ｋ−２）へのベクトルを検出できる。さらに次のフレーム（ｋ−１）においては、検出したベクトルに基づいてボールの予測位置Ｐ（ｊ−２）を設定し、Ｐ（ｊ−２）を基準とする一部の撮像領域Ａ（ｊ−２）の範囲だけの撮像画像を処理する。上記したように、カメラ装置３１は、Ｘ−Ｙアドレス型構成の２次元の固体撮像素子によって被写体を電子的に撮像できるので、コンピュータ２１の制御によって固体撮像素子の特定の領域だけを短時間で撮像することができる。したがって、図８の上側のホームプレートの画像２ｉ及び縞模様の画像１０２ｄｉの固定の領域、及び、ボールの予測位置を基準とする領域だけを撮像することができる。この結果、図８に示すように、飛翔するボールを追跡しながらその水平方向及び垂直方向の位置Ｐ（ｘ、ｙ）を検出することができる。ボールの位置が縞模様の画像１０２ｄｉに達すると、予め設定されている縞模様１０２ｄの奥行き方向（ｚ）の位置が検出できるので、ボールの水平方向、垂直方向、及び奥行き方向の位置、すなわち、ボールの３次元位置Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と各位置の時間ｔを検出することができる。
【００２１】
図９は、図６に示した判定画像が表示装置３０に表示された場合に、ボールが縞模様１０２ｄの上を通過するときの軌跡を示す図である。図９の下側の画像がボールの水平方向及び垂直方向の位置、時間（ｘ，ｙ，ｔ）を表し、上側の画像がボールの奥行き方向の位置、時間（ｚ，ｔ）を表している。
図１０は、図７に示したキャッチャーの画像が表示装置３０に表示された場合に、ボールが縞模様１０２ｄの上を通過するときの軌跡を示す図である。図１０の下側の画像がボールの水平方向及び垂直方向の位置、時間（ｘ，ｙ，ｔ）を表し、上側の画像がボールの奥行き方向の位置、時間（ｚ，ｔ）を表している。
フレーム画像とボールの奥行き方向の位置が縞模様１０２ｄの真上になるタイミングとが一致しない場合でも、コンピュータ２１の補間画像処理によってフレーム画像の時間間隔よりもさらに短い時間間隔でボールの３次元位置及び時間を表すボールの軌跡Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）を検出することができる。したがって、図９及び図１０において、縞模様のｚ１からｚ９までの距離Ｌを通過する時間を算出することによって、ボールの速度（VELOCITY）が算出される。
【００２２】
図１１は、ホームプレート２の形状の平面とバッターの画像に合わせた高さを有する立体空間２ａ、すなわち、ストライクゾーンの立体空間を通過するボールの軌跡Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）を表す図である。図６における表示装置の判定画像又は図７におけるキャッチャーの画像の指示と、立体空間２ａを通過するボールの軌跡Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）とに基づいて、ボールの速度（VELOCITY）やコース（COURSE）の判定（JUDGMENT）がなされて、仮想の野球ゲームが進行する。
【００２３】
詳細については後述するが、プレーヤは、操作卓２２の設定によって、初級レベル、中級レベル、上級レベル、プロフェッショナルレベルの４段階のレベルから１つのレベルを選択することができる。上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合には、投球前においても図６に示した判定画像は表示されず、最初から図７のキャッチャーの画像２５ｍ２が表示される。キャッチャーの画像２５ｍ２は、実際のキャッチャーのように動く動画であり、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合には、ボールが投球される前は、投球すべきボールを指示するハイレベルの画像を表示する。この場合には、プレーヤは、キャッチャーの画像２５ｍ２の指示（サイン）に従ったボールのコースを要求される。
【００２４】
図１２は、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合において、投球すべきボールを指示する画像を示す図である。ミットの画像２５ｍ３のほかに、投球すべきボールの位置を示す画像２５ｍ４、投球すべきボールの球種であるストレート、カーブ、スライダー、フォークボールなどを示す右手の画像２５ｍ５が表示される。なお、画像２５ｍ４の範囲は、図８に示した画像２５ｓ１の分割された６４区画の中の１つの区画に対応している。このハイレベルの画像を表示する前に、図６の画面を表示してもよい。その場合には、投球すべき球種と右手の画像２５ｍ５の画像との対応関係を図６の領域２５ｓ４に表示してもよい。
【００２５】
ボールが投球された後は、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合だけでなく、初級レベルや中級レベルが選択されている場合も、コンピュータ２１によって検出されたボールの位置に応じて、あたかもボールを捕球するように動き、さらにボールをピッチャーズマウンドに返球するように動く。図１３ないし図１５は、投球されたボール８０が網部材によって受け止められたときのキャッチャーの画像２５ｍ２の様々な態様を示している。これらの図に示すように、プレーヤには投球されたボール８０があたかもミットの画像２５ｍ３に捕球されるように見えるので、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。投球されたボールは網部材によって受け止められる。
【００２６】
網部材によって受け止められたボールは床に落下するが、その場合もバッターの画像２５ｍ１およびキャッチャーの画像２５ｍ２は動作を継続する。例えば、上級レベル又はプロフェッショナルレベルが選択された場合において、ボールが図１２の画像で指示された内容と一致した場合には、空振りするバッターの画像２５ｍ１と共に、ボールを捕球するキャッチャーの画像２５ｍ２を表示する。さらに、捕球した（ように見える）ボールの落下に合わせて、ミットの画像２５ｍ３を下方に移動し、右手の画像２５ｍ５であたかもボールをミットの画像２５ｍ３から取り出すように動く。一方、ボールが図１２の画像で指示された内容からはずれた場合には、ボールの位置に合わせて打撃するバッターの画像２５ｍ１又は「ボール」の区画に投球されたボールを見送るバッターの画像２５ｍ１と共に、それをくやしがるキャッチャーの画像２５ｍ２を表示する。ボールが打たれた場合には、投球されたボールの位置に対応する図に示した画像２５ｓ１の分割された区画の文字に応じて、野手の画像や、観客の画像などを表示してもよい。いずれの場合においても、実際には、ボールは床に落下する。ボールが落下した床には傾斜領域１０２ｂがあるので、前に説明したように、落下したボールは重力により傾斜領域１０２ｂをころがって穴１０２ｃに入る。その後、穴１０２ｃの下に埋設されている返球装置２８に収納される。この期間においては、投球結果に応じたアンパイアの画像、観客の画像、スコアボードの画像などを適宜表示すると共に、アンパイアの宣言の音声、観客の音声などを適宜発音する。
【００２７】
投球結果に応じた様々な画像が表示され音声が発音された後、返球装置２８からボールがピッチャーズマウンドの方向に返球される。図１６は、この返球に合わせて動くキャッチャーの画像２５ｍ２を示している。図１６において、返球装置２８から返球される実際のボール８０の位置に同期して、キャッチャーの画像２５ｍ２の右手の画像２５ｍ５も動く。したがって、ピッチャーズマウンドのプレーヤから見ると、あたかもキャッチャーの画像２５ｍ２によってボール８０が返球されるように感じるので、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。
【００２８】
図１７は、ピッチングルーム１００におけるシステム構成を示すブロック図である。図１７において、ＣＰＵ（中央演算装置）等からなるコンピュータ（Computer）２１は、システムバスを介して、図３、図４に示した操作卓（Consol）２２、表示装置（Display Device）３０、カメラ装置（Camera）３１、画角制御装置（Camera
Controller）３２、および返球装置（Returning Ball System）２８に接続され、さらに、図１に示した中央管理システム（ＣＭＳ）２００と無線通信を行うシステム通信部（System
Telecom）４１、ピッチングルーム１００内で顧客の携帯電話６００と無線通信を行うモバイル通信部（Mobile Phone Telecom）４２、ノイズ低減部（Noise
Eliminator）４３、コンピュータ２１のワークメモリであるＲＡＭ４４、アンパイアの宣言の音声、観客の音声などを発音する音響装置（Sound System）４６、および、ピッチングルーム１００のドア１０５ａのアンテナおよび開閉スイッチ、操作卓２１のボール収容部のセンサ、ピッチャーズプレート１のスイッチ、返球装置２８のスイッチおよびセンサなどの状態を検知するセンサインタフェース（Sensor
I/F）４８に接続され、これら各部との間でデータやコマンドを授受しながらシステムを制御する。また、表示装置３０には、図６ないし図１６に示した画像データを記録したＤＶＤ装置等の画像メモリ（Image
Memory）４５が接続され、コンピュータ２１からのコマンドに応じた画像データが読み出されて表示される。
【００２９】
図１８（Ｆｉｇ．１８Ａ〜１８Ｇ）は、図１７のＲＡＭ４４にストアされるデータの内容を示している。図１８（Ａ）は両チームの得点を示すデータである。プレーヤの投球内容に応じて相手チーム（FOE）の得点は変化するが、同時に自チーム（FRIEND）の得点も変化する。投球内容が良い場合には自チームに多く得点が入り、悪い場合には得点は少ない。図１８（Ｂ）は投球ごとに変化する判定結果を示すデータである。ストライク（Ｓ）、ボール（Ｂ）、アウトカウント（Ｏ）、三振の数（Ｋ）、フォアボール（ＷＫ）の他に、ヒット（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）、ホームラン（ＨＲ）などのデータで構成される。図１８（Ｃ）は、操作卓２２においてプレーヤによって設定されるクラス（CLASS）を示し、初級クラス（１）、中級クラス（２）、上級クラス（３）、プロフェッショナルクラス（４）のいずれかを設定する。例えば、図６に示した判定画像を中級クラスと仮定すると、初級クラスの場合にはストライク（Ｓ）の区画が多くなる。プロフェッショナルクラスは、プロの選手又は同等のプレーヤがピッチングのトレーニングを行うためのクラスである。図１８（Ｄ）はボールの速度（VELOCITY）を示すデータである。図１８（Ｅ）はボールのコース（COURSE）の良否を示すデータである。図１８（Ｆ）は判定結果（JUDGMENT）を示すデータである。図１８（Ｇ）はボールの衝撃力（MOMENTUM）すなわちボールの球威を示すデータである。ボールの速度、ボールのコースの良否、判定結果、およびボールの球威のデータは、投球後に表示装置３０に表示される。
【００３０】
プロフェッショナルクラスにおいては、コンピュータ２１は、投球されたボールの軌跡及び回転を含む画像のデータをＲＡＭ４４に記憶し、その記憶したデータに基づいてＣＧ（コンピュータグラフィック）による画像処理を行って、図１１に示したストライクゾーンの立体空間２ａを基準とする立体的なシミュレーション画像を生成する。さらに、このシミュレーション画像は、複数の異なる視点から見た立体画像、すなわち、ピッチャーズマウンドからの視点、右バッターの視点、左バッターの視点、キャッチャーの視点、及び、アンパイアの視点から見た立体画像が操作卓２２の操作によって選択され、表示装置３０に表示される。したがって、このシミュレーション画像によって投球内容を精密に分析することができる。
【００３１】
図１９ないし図２１は、任意のピッチングルームＰＲ（ｎ）のコンピュータ２１によって実行されるピッチングシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
図１９において、中央管理システム（ＣＭＳ）２００からシステム通信部４１を介してアクセスがあったときは（ステップＳ１０１）、そのアクセスが投球の予約であるか（ステップＳ１０２）、又は、終了時間の要求であるか（ステップＳ１０９）を判別する。投球の予約である（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）場合には、予約した顧客の携帯電話６００のＩＤ（顧客識別情報）を受信したか否かを判別し（ステップＳ１０３）、受信した場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）には、ＲＡＭ４４にＩＤをストアする（ステップＳ１０４）。ＩＤを受信していない（ステップＳ１０３；ＮＯ）場合には、中央管理システムにＩＤを要求する（ステップＳ１０５）。ＲＡＭ４４にＩＤをストアした後は、ピッチングの判定処理を実行する（ステップＳ１０６）。一方、中央管理システム２００からのアクセスが終了時間の要求があった（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）場合には、現在の試合進行に基づいて終了時間を計算し（ステップＳ１１０）、中央管理システム２００に送信する（ステップＳ１１１）。
【００３２】
図２０および図２１は、図１９のステップＳ１０６のピッチングの判定処理のフローチャートである。最初に、ゲームの開始を表すフラグＳＴＦが「０（ゲーム開始前）」であるか否かを判定し（ステップＳ２０１）、ＳＴＦが「０」である（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）場合には、顧客の携帯電話６００によってドア１０５ａのアンテナからピッチングの要求があったか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ピッチングの要求があったとき（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）は、その携帯電話６００のＩＤがＲＡＭ４４に登録されているか否かを判別し（ステップＳ２０３）、登録されている場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）には、ドア１０５ａのロックを解除する（ステップＳ２０４）。次に、操作卓２２による顧客のスイッチ操作を検出して（ステップＳ２０５）、初級クラス、中級クラス、上級クラス、プロフェッショナルクラスのいずれかを設定する（ステップＳ２０６）。この設定によって顧客はプレーヤになる。次に、初期画面を表示し（ステップＳ２０７）、ゲームスタートスイッチがＯＮされたか否かを判別し（ステップＳ２０８）、スタートスイッチがＯＮされたとき（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）は、ボールが配給されたか否かを判別する（ステップＳ２０９）。操作卓２２に設けられているボール収容部のセンサのＯＦＦ（ボール配給）によってボールが配給されたことが検出されたとき（ステップＳ２０９；ＹＥＳ）は、ＳＴＦを「１（ゲーム開始）」にセットして（ステップＳ２１０）、図６又は図８に示したガイド画像を表示する（ステップＳ２２９）。プレーヤがピッチャーズプレート１を踏んでプレートスイッチがＯＮになったか否かを判別し（ステップＳ２１１）、プレートスイッチがＯＮになったとき（ステップＳ２１１；ＹＥＳ）は、所定時間（例えば、１０秒ないし１５秒程度）のタイマをスタートし（ステップＳ２１２）、ボールが投球されたか否かを判別する（ステップＳ２１３）。ボールが投球されない（ステップＳ２１３；ＮＯ）場合には、所定時間が経過してタイムアウトになったか否かを判定し（ステップＳ２１４）、タイムアウトになったとき（ステップＳ２４；ＹＥＳ）は、ゲームを速やかに進行させるために「ボール」の判定を行う（ステップＳ２１５）。所定時間以内にボールが投球されたとき（ステップＳ２１３；ＹＥＳ）は、図８に示したように、投球されたボールの位置を検出して（ステップＳ２１６）、検出した位置を表示装置３０に送信して（ステップＳ２１７）、画像の表示を指示する（ステップＳ２１８）。
【００３３】
図２１において、投球されたボールの位置が変化したか否かを判別し（ステップＳ２１９）、ボールの位置が変化したとき（ステップＳ２１９；ＹＥＳ）は、表示装置３０に対して変化したボールの位置に応じた画像を画像メモリ４５から選択させ（ステップＳ２２０）、現在の画像から選択した画像に変化させる（ステップＳ２２１）。次に、ボールが縞模様１０２ｄを通過したか否かを判別し（ステップＳ２２２）、ボールが縞模様１０２ｄを通過したとき（ステップＳ２２２；ＹＥＳ）は、そのボールの軌跡を判定し（ステップＳ２２３）、判定結果を表示装置３０に表示する（ステップＳ２２４）。さらに、判定結果をＲＡＭ４４にストアして（ステップＳ２２５）、音響装置４６を制御して判定結果に応じた音声を発音する（ステップＳ２２６）。そして、返球装置２８によってボールを返球する（ステップＳ２２７）。
【００３４】
この後は、ゲームが終了したか否かを判別し（ステップＳ２２８）、ゲームが終了していない場合（ステップＳ２２８；ＮＯ）には、図２０のステップＳ２２９に移行して、判定結果に応じた次のガイド画像を表示する。そして、試合終了になるまで、ステップＳ２２９からステップＳ２２７までの処理を繰り返し、投球されるボールを判定する。試合終了になったときは（ステップＳ２２８；ＹＥＳ）、システム通信部４１を介して、ＲＡＭ４４の試合結果を中央管理システム２００に送信し（ステップＳ２３０）、ＳＴＦを「０」にリセットする（ステップＳ２３１）。
【００３５】
中央管理システム２００は、８個のピッチングルーム１００を管理し、例えば、５分間ごとに各ピッチングルーム１００に終了時間の予測を要求し、いずれかのピッチングルーム１００の終了時間が現在時間の１０分ないし１５分前になると、予約した順番待ちの顧客リストの中から先に予約した顧客を抽出して、その顧客の携帯電話６００に対して投球時間が近づいた旨のメールを送信する。
【００３６】
図２２は、中央管理システム２００によって実行されるフローチャートである。図２２において、任意の顧客の携帯電話６００によって、野球ゲームの課金又は店舗における商品又はサービスの課金に対して、割引が設定されたか否かを判別し（ステップＳ３０１）、割引が設定された場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）には、その携帯電話６００のクーポンの残高を読み出して（ステップＳ３０２）、クーポンの残高が課金額以上であるか否かを判別する（ステップＳ３０３）。残高が課金額以上である場合（ステップＳ３０３；ＹＥＳ）には、残高から課金額を減算する（ステップＳ３０４）。残高が課金額より少ない場合（ステップＳ３０３；ＮＯ）には、課金額から残高を減算して（ステップＳ３０５）、残高をゼロにする（ステップＳ３０６）。
野球ゲーム又は商品又はサービスの課金に対する割引が設定されない場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）には、店舗における商品又はサービスの支払額に応じたクーポンの設定、又は、優れた投球結果に基づくクーポンの設定がされたか否かを判別する（ステップＳ３０７）。クーポンの設定がなされた場合（ステップＳ３０７；ＹＥＳ）には、商品又はサービスの支払額に応じて、又は、完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などの優れた投球結果に応じて、クーポンの金額を計算し（ステップＳ３０８）、計算したクーポンの金額をクーポンの残高に加算する（ステップＳ３０９）。
クーポンの設定がなされない場合（ステップＳ３０７；ＮＯ）には、携帯電話６００のＩＤの設定がなされたか否かを判別する（ステップＳ３１０）。ＩＤの設定がなされた場合（ステップＳ３１０；ＹＥＳ）には、そのＩＤを登録する（ステップＳ３１１）。
ＩＤの設定がなされない場合（ステップＳ３１０；ＮＯ）には、ピッチングルームＰＲ（ｎ）との間の通信を行う（ステップＳ３１２）。また、金融機関に対する課金処理やその他の処理を行う（ステップＳ３１３）。
【００３７】
このように、中央管理システム２００は、優れた投球結果である完全試合、無安打試合、完封試合、無四球試合、所定数以上の三振数などに応じて、店舗における商品又はサービスに対する料金の割引を行う。例えば、完全試合は１万円、無安打試合は５千円、完封試合は３千円、無四球試合は千円、各三振に対して１０円の割引を行う。また、店舗における商品又はサービスの売上金額に応じて野球ゲームの料金の割引を行う。例えば、１万円の売上に対して２回の野球ゲーム、５千円の売上に対して１回の野球ゲームの割引を行う。さらに、優れた投球結果に応じたポイントを記録し、所定期間（例えば、３ヶ月）ごとに、上位の顧客に対して景品やその他のプレミアムを提供する。したがって、店舗における取引とスポーツ施設の利用とを有効にリンクさせることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、投球されたボールを網部材が受け止めるのではなく、ホームプレートの後に配置されたロボットによって捕球する。
図２３は、ボールを捕球するロボット２７０の構成を示す図である。このロボット２７０は、捕球したボールをピッチャーズマウンドに返球する。したがって、第２実施形態においては、第１実施形態のような返球装置２８は設けられていない。さらに、表示装置３０も設けられていない。他の構成については、第１実施形態と同じであるので、第１実施形態の図を適宜援用しながら、第２実施形態を説明する。
【００３９】
このロボット２７０は移動機構を具備していないので、一般の人型のロボットのように歩行することはない。さらに、カメラなどのセンサおよび人工知能を具備しておらず、図１５のコンピュータ２１の制御によって動作する。すなわち、ロボット２７０は、人型の形状をしているものの、実際には、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）で使用される産業用ロボットと同じ構成になっている。図２３において、各関節に相当する部分Ｍ１ないしＭ１０は、ピッチ（前後回転）、ヨー（水平回転）、およびロール（左右回転）の３自由度のリンク機構であり、台座Ｍ１１はヨーのみの１自由度のリンク機構である。左手に相当する部分には、ミット２７１が装着されている。また、頭に相当する部分には、表示部２７２が設けられていると共に、無線信号を受信するアンテナや制御部（図示せず）が設けられている。台座Ｍ１１には、ロボット２７０への電力を供給するためのコネクタ（図示せず）が設けられ、コネクタによって床に接続されている。さらに、ロボット２７０は、台座Ｍ１１のコネクタを外して床から移動することができる。したがって、網部材および表示装置を有する第１実施形態のピッチングルームと、ロボット２７０を有する第２実施形態のピッチングルームとは、互いに変更が可能である。
【００４０】
コンピュータ２１がカメラ装置３１によって検出されたボールの３次元の位置信号を逐次ロボット２７０に無線信号によって送信すると、ロボット２７０の制御部はその位置信号を各リンク機構への駆動信号に変換して捕球準備動作を開始し、最終的にミット２７１によって捕球する。捕球した後は、右手に相当する部分によって捕球したボールをミット２７１から取り出して、ピッチャーズマウンドに返球する。さらに、投球前においては、ＣＰＵ２１の制御によって、ミット２７１を動作させて投球するボールのコースを指示し、表示部２７２に投球するボールの球種（図２３の場合は、「カーブ」）を指示する。球種の指示については、表示部２７２に代えて又は表示部２７２と併用して右手の指に相当する部分の形によって、球種の指示すなわちサインを出すようにしてもよい。
【００４１】
ボールを捕球するときのロボット２７０の動きについては、図１３ないし図１５に示した表示装置のキャッチャーの画像とほとんど同じである。例えば、コースが大きく外れたボールを捕球する際には、図１５に示した画像のように、台座Ｍ１１を水平回転させて捕球する。あまりに大きくコースが外れたボールについては、捕球できなくてもいっこうに構わない。むしろ、捕球できないほうが実際の野球の試合のような臨場感が得られる。
【００４２】
なお、上記各実施形態における構成は、本発明の一例にすぎない。本発明の技術分野における通常の知識を有する技術者が上記各実施形態に基づいて想到することができる他の実施形態も本発明に包含されるものである。すなわち、本発明の技術的な範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神および観点を逸脱しない限り様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、大型の店舗にピッチングシステムを設置する構成にしたが、バッティングセンタ、野球場、およびその他のレジャー施設に設置する場合には、その設置する場所や顧客層に応じて、多様な実施形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態におけるピッチングシステムの構成を示す図。
【図２】図１のピッチングルームの外観を示す図。
【図３】図２のＹ−Ｙ線に沿ったピッチングルームの内部を示す側面図。
【図４】図２のＸ−Ｘ線に沿ったピッチングルームの内部を示す平面図。
【図５】図４のホームプレートを基準とする縞模様を示す図。
【図６】図２及び図３のカメラ装置の撮像画像の一例を示す図。
【図７】図２及び図３のカメラ装置の撮像画像の他の一例を示す図。
【図８】図２及び図３のカメラ装置のボール追跡の撮像画像を示す図。
【図９】第１実施形態におけるボールの位置検出の動作を示す図。
【図１０】第１実施形態におけるボールの位置検出の動作を示す図。
【図１１】第１実施形態におけるストライクゾーンの立体空間を示す図。
【図１２】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１３】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１４】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１５】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１６】表示装置に表示されるキャッチャーの画像を示す図。
【図１７】第１実施形態のピッチングルームのシステムを示すブロック図。
【図１８】図１５のＲＡＭにストアされるデータを示す図。
【図１９】図１５のコンピュータによって実行されるフローチャート。
【図２０】図１７の判定処理のフローチャート。
【図２１】図１８に続く判定処理のフローチャート。
【図２２】図１の中央管理システムによって実行されるフローチャート。
【図２３】本発明の第２実施形態におけるロボットを示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１００ ピッチングルーム
１０１ 天井
１０２ 床
１０３，１０４ 壁
１ ピッチャーズプレート
２ ホームプレート
２１ コンピュータ
２２ 操作卓
２４ 網部材
２８ 返球装置
３０ 表示装置
３１ カメラ装置
３４ 鏡部材
２７０ ロボット
２００ 中央管理システム
３００ 予約受付部
６００ 携帯電話
【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、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の天井に配置され、前記縞模様の写像を前記カメラ装置に向けて反射する鏡部材と、
前記鏡部材によって反射された前記縞模様の写像を遮光する投球されたボールの写像及び投球されたボールの後方からの写像を前記カメラ装置が撮像したときは、投球されたボールの幅方向、高さ方向、及び奥行き方向の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】
前記コンピュータ装置は、前記ホームプレートの位置を基準とする立体空間の内部又は外部を投球されたボールが通過したときは、当該ボールの投球内容を判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項３】
前記コンピュータ装置は、前記判定手段によって判定された投球内容に応じて、仮想の野球の試合を進行させる試合進行手段をさらに有し、前記試合進行手段による仮想の野球試合の進行が終了したときに、当該仮想の野球試合における投球結果を所定の記憶手段に記憶することを特徴とする請求項２に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項４】
前記縞模様は、特定の色を有する部材又は特定の色を発光する発光手段で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項５】
前記ホームプレートの後方において、投球されたボールを受け止めて床に落下させる網部材と、当該網部材の後方に配置されてボールの投球に関連する画像を表示する画像表示装置とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項６】
前記画像表示装置は、前記コンピュータ装置によって検出されたボールの３次元位置に同期して捕球動作を行うキャッチャーの画像を表示することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項７】
前記画像表示装置は、ボールが投球される前には投球内容を指示するキャッチャーの画像を表示することを特徴とする請求項６に記載のピッチングシステム。
【請求項８】
前記画像表示装置は、投球されるボールを判定するための画像を表示することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項９】
前記画像表示装置は、ボールが投球される前には前記判定するための画像を表示し、投球された後は前記コンピュータ装置によって検出されたボールの３次元位置に同期して捕球動作を行うキャッチャーの画像を表示することを特徴とする請求項８に記載のピッチングシステム。
【請求項１０】
前記画像表示装置は、前記コンピュータ装置によって検出されたボールの３次元位置に同期して当該ボールを打撃する動作又は当該ボールを見送る動作を行うバッターの画像をさらに表示し、前記判定手段は、当該バッターの画像に対応して前記ホームプレートの位置を基準とする立体空間の高さ方向の範囲を設定することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項１１】
前記コンピュータ装置は、投球されたボールの軌跡のデータに基づいて、コンピュータグラフィックの画像処理を行って、ストライクゾーンの立体空間を基準とするボールの軌跡及び回転を表す立体的なシミュレーション画像を生成して、前記表示装置に表示することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項１２】
前記コンピュータ装置は、複数の異なる視点の中から所定の操作手段によって１つの視点が選択された場合には、当該選択された視点から見た立体的なシミュレーション画像を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１１に記載のピッチングシステム。
【請求項１３】
前記網部材の周辺の床は、特定の位置に向かって低下する斜面を有し、前記網部材によって落下したボールが重力の作用によって当該斜面をころがって当該特定の位置に達したときに、そのボールをピッチャーズマウンド側に返球する返球装置をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項１４】
前記コンピュータ装置から出力される位置検出信号に応じて、前記ピッチャーズマウンドから投球されたボールを前記ホームプレートの後方で捕球して、捕球したボールをピッチャーズマウンド側に返球するするロボット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１５】
前記ロボットは、ボールが投球される前には投球内容を指示することを特徴とする請求項１４に記載のピッチングシステム。
【請求項１６】
前記ピッチングルーム並びに前記ピッチングルーム内に設けられた装置、部材、及びその他の物は、投球されるボールの色彩及び近似する色彩とは異なる色彩を有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１７】
前記コンピュータ装置は、投球されたボールの水平方向及び垂直方向の移動のベクトルを検出して当該ボールの移動範囲を予測し、当該予測した範囲を撮像する指令を前記カメラ装置に対して指示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１８】
前記ピッチングルームの情報を管理するとともに移動通信端末と通信する管理装置及び移動通信端末を介して投球の予約を受け付ける受付装置をさらに備え、
前記管理装置は、前記ピッチングルームとの通信によって仮想の野球試合の進行状況に基づいて投球の終了時刻を予測し、前記受付装置を介して予約した移動通信端末に対して予測した投球終了時刻を通知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１９】
前記ピッチングルームの情報を管理するとともに商品及び又は役務を提供する店舗の販売を管理する管理装置をさらに備え、
前記管理装置は、前記ピッチングルームとの通信によって得られる仮想の野球試合における優れた投球結果に応じて前記店舗における商品又は役務に対する料金の割引を行う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２０】
前記管理装置は、前記店舗における商品又は役務の売上金額に応じて、前記ピッチングルームでの野球ゲームの料金の割引を行うことを特徴とする請求項１９に記載のピッチングシステム。
【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、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の天井に配置され、前記縞模様の写像を前記カメラ装置に向けて反射する鏡部材と、
前記鏡部材によって反射された前記縞模様の写像を遮光する投球されたボールの写像及び投球されたボールの後方からの写像を前記カメラ装置が撮像したときは、投球されたボールの幅方向、高さ方向、及び奥行き方向の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】
前記コンピュータ装置は、前記ホームプレートの位置を基準とする立体空間の内部又は外部を投球されたボールが通過したときは、当該ボールの投球内容を判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項３】
前記コンピュータ装置は、前記判定手段によって判定された投球内容に応じて、仮想の野球の試合を進行させる試合進行手段をさらに有し、前記試合進行手段による仮想の野球試合の進行が終了したときに、当該仮想の野球試合における投球結果を所定の記憶手段に記憶することを特徴とする請求項２に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項４】
前記縞模様は、特定の色を有する部材又は特定の色を発光する発光手段で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項５】
前記ホームプレートの後方において、投球されたボールを受け止めて床に落下させる網部材と、当該網部材の後方に配置されてボールの投球に関連する画像を表示する画像表示装置とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の野球のピッチングシステム。
【請求項６】
前記画像表示装置は、前記コンピュータ装置によって検出されたボールの３次元位置に同期して捕球動作を行うキャッチャーの画像を表示することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項７】
前記画像表示装置は、ボールが投球される前には投球内容を指示するキャッチャーの画像を表示することを特徴とする請求項６に記載のピッチングシステム。
【請求項８】
前記画像表示装置は、投球されるボールを判定するための画像を表示することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項９】
前記画像表示装置は、ボールが投球される前には前記判定するための画像を表示し、投球された後は前記コンピュータ装置によって検出されたボールの３次元位置に同期して捕球動作を行うキャッチャーの画像を表示することを特徴とする請求項８に記載のピッチングシステム。
【請求項１０】
前記画像表示装置は、前記コンピュータ装置によって検出されたボールの３次元位置に同期して当該ボールを打撃する動作又は当該ボールを見送る動作を行うバッターの画像をさらに表示し、前記判定手段は、当該バッターの画像に対応して前記ホームプレートの位置を基準とする立体空間の高さ方向の範囲を設定することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項１１】
前記コンピュータ装置は、投球されたボールの軌跡のデータに基づいて、コンピュータグラフィックの画像処理を行って、ストライクゾーンの立体空間を基準とするボールの軌跡及び回転を表す立体的なシミュレーション画像を生成して、前記表示装置に表示することを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項１２】
前記コンピュータ装置は、複数の異なる視点の中から所定の操作手段によって１つの視点が選択された場合には、当該選択された視点から見た立体的なシミュレーション画像を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１１に記載のピッチングシステム。
【請求項１３】
前記網部材の周辺の床は、特定の位置に向かって低下する斜面を有し、前記網部材によって落下したボールが重力の作用によって当該斜面をころがって当該特定の位置に達したときに、そのボールをピッチャーズマウンド側に返球する返球装置をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のピッチングシステム。
【請求項１４】
前記コンピュータ装置から出力される位置検出信号に応じて、前記ピッチャーズマウンドから投球されたボールを前記ホームプレートの後方で捕球して、捕球したボールをピッチャーズマウンド側に返球するするロボット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１５】
前記ロボットは、ボールが投球される前には投球内容を指示することを特徴とする請求項１４に記載のピッチングシステム。
【請求項１６】
前記ピッチングルーム並びに前記ピッチングルーム内に設けられた装置、部材、及びその他の物は、投球されるボールの色彩及び近似する色彩とは異なる色彩を有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１７】
前記コンピュータ装置は、投球されたボールの水平方向及び垂直方向の移動のベクトルを検出して当該ボールの移動範囲を予測し、当該予測した範囲を撮像する指令を前記カメラ装置に対して指示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１８】
前記ピッチングルームの情報を管理するとともに移動通信端末と通信する管理装置及び移動通信端末を介して投球の予約を受け付ける受付装置をさらに備え、
前記管理装置は、前記ピッチングルームとの通信によって仮想の野球試合の進行状況に基づいて投球の終了時刻を予測し、前記受付装置を介して予約した移動通信端末に対して予測した投球終了時刻を通知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１９】
前記ピッチングルームの情報を管理するとともに商品及び又は役務を提供する店舗の販売を管理する管理装置をさらに備え、
前記管理装置は、前記ピッチングルームとの通信によって得られる仮想の野球試合における優れた投球結果に応じて前記店舗における商品又は役務に対する料金の割引を行う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２０】
前記管理装置は、前記店舗における商品又は役務の売上金額に応じて、前記ピッチングルームでの野球ゲームの料金の割引を行うことを特徴とする請求項１９に記載のピッチングシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図７】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００９−１５３９２６（Ｐ２００９−１５３９２６Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８３８６（Ｐ２００７−３３８３８６）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（３０３０１５６５３）有限会社ラルゴ (23)
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（３０３０１５６５３）有限会社ラルゴ (23)
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