特開 2023-37669 素振り支援ツール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023037669

(43)【公開日】2023-03-16

(54)【発明の名称】素振り支援ツール

(51)【国際特許分類】

   A63B 69/00 20060101AFI20230309BHJP

【ＦＩ】

A63B69/00 505Z

A63B69/00 504K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021144382

(22)【出願日】2021-09-06

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(72)【発明者】

【氏名】関根 亮

(57)【要約】

【課題】素振り練習を行う際に、自身の頭の動きを自覚できる野球の素振り支援ツールを提供する。
【解決手段】素振り支援ツール８は、動作検出センサ３によって検出された頭の動きと距離センサが計測した距離を基に、投影対象に投影される投球映像の位置や大きさが動かないよう補正を行う。その際、素振り支援ツール８は、バットを振った際に動く頭部の動きが所定の角度以下であれば補正するが、所定の角度を超えた動きに対しては映像を補正しない。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

素振り練習を支援するために使用者の頭部に装着されるツールであって、
投手の投球映像を投影するための投影装置と、
前記使用者の動作を検出する動作センサと、
前記投影装置による映像が投影される投影面から前記投影装置までの距離を計測する距離センサと、
前記投影装置、前記動作センサ及び前記距離センサが実装され、使用者の頭部に装着可能な装着部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記動作センサの出力から前記使用者の頭部の動きを検出し、
前記距離センサの出力から前記投影面までの距離を検出し、
前記頭部の動きと前記投影面までの距離から、前記投球映像を制御する
ことを特徴とする素振り支援ツール。

【請求項2】

前記装着部は、帽子又はヘルメットであることを特徴とする請求項１に記載の素振り支援ツール。

【請求項3】

前記距離センサは、前記投影装置の近傍に配置される請求項１又は請求項２に記載の素振り支援ツール。

【請求項4】

前記投影装置、前記動作センサ及び前記距離センサは、前記装着部の前部に、
前記制御部は、前記装着部の後部にそれぞれ配置される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の素振り支援ツール。

【請求項5】

前記制御部は、前記動作センサが検出した前記頭部の動きが所定値以内の場合、前記投球映像が固定されるように前記投影装置を制御し、前記所定値を超える場合、投球映像が固定されるように前記投影装置を制御しないことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の素振り支援ツール。

【請求項6】

前記所定値を、設定が可能である操作部を有し、前記使用者によって前記操作部で前記所定値を変更可能であることを特徴とする請求項５に記載の素振り支援ツール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、野球の練習である素振りの効率を上げる装置に関する。

【背景技術】

【0002】

バットの素振りが野球におけるバッティングの向上に非常に有効な手段であることは、古くから広く知られている。
特許文献1には、模擬投球手段として用意された、９個の発光部を有する表示ユニットを備えた野球バットの素振り練習機が記載されている。９個の発光部は、模擬投球を示すタイミング用発光のための発光ダイオードと、赤外線放射とその反射線の検出とを行う反射式光電管セットによって構成されている（特許文献１（段落００１３～００１５、図２）参照）。野球バットの素振り練習機は、９個の発光部のいずれかの発光ダイオードの発光に続いて一定時間反射式光電管セットが赤外線を発光し、赤外線発光中にバットを素振りした際に、バットのスイートスポットにある反射テープで赤外線を反射させることで、反射式光電管セットが反射線を検出してナイスバッティングを報知する。これにより、ストライクとなる色々なコースの速球ボールに対して素早くバットが振れるように鍛練し、また実際の投球の状況に近付けて素振りのタイミングを視覚で取れるようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－２０２０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

さて、実際のバッティングを行う場合、投手が投げたボールを目視にて打つか否かを判断し、打つ際には、ボールが一定の箇所に到達するまで目視を続けつつボールの到達箇所及び到達時間を予測してバットを振る。この時、頭が必要以上に動くことで目線にブレが生じるとボールが大きく動いて見えるため、到達箇所の予測が不正確となり、結果ボールとバットとの間に距離が生じてうまく打てなくなる。
しかしながら、特許文献１に記載の練習機は、上述のとおり素振りの速さとタイミングの取り方を強化するものであって、素振りの際の自身の頭の動きを確認することはできない。

【0005】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、素振りの練習を行う際に実戦的な環境を用意できるとともに自身の頭の動きを自覚できる野球の素振り支援ツールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の素振り支援ツールは、素振り練習を支援するために使用者の頭部に装着されるツールであって、投手の投球映像を投影するための投影装置と、使用者の動作を検出する動作センサと、投影装置による映像が投影される投影面から投影装置までの距離を計測する距離センサと、投影装置、動作センサ及び距離センサが実装され、使用者の頭部に装着可能な装着部と、制御部と、を有し、制御部は、動作センサの出力から使用者の頭部の動きを検出し、距離センサの出力から投影面までの距離を検出し、頭部の動きと投影面までの距離から、投球映像を制御する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、野球の練習である素振りの際に自身の頭の動きを自覚できる野球の素
振り支援ツールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】素振り支援ツールの右側面図である。

【図2】素振り支援ツールの平面図である。

【図3】素振り支援ツールのブロック図である。

【図4】素振り支援ツールの使用イメージ図である。

【図5】投影装置から投影対象までの距離と、投手画像の大きさを示すイメージ図である。

【図6】投手画像の大きさを制御する方法を説明するための図である。

【図7】人間の首の横方向の動きを示した図である。

【図8】人間の水平の有効視野角の範囲を示した図である。

【図9】映像を補正する範囲を示した図である。

【図10】使用者の頭部が動いた際の投手映像内の動きのイメージ図である。

【図11】素振り支援ツールを使用した際の映像補正のフローチャートである。

【図12】素振り支援ツールを使用した際のフローチャートである。

【図13】補正値設定画面のイメージ図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１及び図２を参照して、素振り支援ツール８の構造について説明する。
図１は、素振り支援ツール８の右側面図であり、図２は、素振り支援ツール８の平面図である。
素振り支援ツール８は、装着部３０の上に、投影装置１と、制御部２と、動作検出センサ３と、距離センサ４と、電源５が搭載されている。また素振り支援ツール８は、電波１１にて制御部２と接続されている操作部６も備える。

【0010】

装着部３０は、使用者が素振り支援ツール８を頭部に装着するための部材である。装着しやすくかつ投影装置１等が実装された際に重量が野球用のヘルメットと近くなるよう、本実施形態における装着部３０は帽子とした。なお、装着部３０は、頭部に装着できれば帽子でなくても良く、例えばヘルメットやヘッドベルトなどでもよい。

【0011】

投影装置１は、使用者の視線の先にある壁やスクリーンなどの投影対象に映像を投影するため、装着部３０の前側に配置されている。本実施形態における投影装置１は、素振りをする際に使用者に違和感を与えないようにするため、十分な輝度を得られる範囲で出来るだけ小型であることが好ましい。

【0012】

動作検出センサ３と距離センサ４は、映像が投影される直前、すなわち使用者が素振りを行う直前の静止状態にある際の投影装置１の投影光出射部１aの位置を基準としてデータを取得するため、投影装置１の近傍に配置されている。具体的には図１及び図２に記載のように、動作検出センサ３は、投影装置１の上面前方端部に配置され、距離センサ部４は、投影装置１の側面に隣接して配置される。本実施形態における動作検出センサ３は、角速度センサであるが、加速度又は角速度から対象者の頭部の動きを検出できればどのようなものでも良く、検出方法も圧電素子を使用したものや、静電容量を使用したものなどを適宜決定して用いればよい。また、本実施形態における距離センサ４は、赤外線光源と受光素子を備えたＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサモジュールを使用しているが、これに限らず例えば超音波センサなどを用いても良い。

【0013】

制御部２と電源５は、装着部３０の上において投影装置１との重量バランスを取り、使用者の装着感を安定させるため装着部３０の後部に配置されている。制御部２は、素振りをする際に使用者に違和感を与えないようにするため、必要な性能を備える範囲でより小
型のマイクロコンピュータであることが好ましい。

【0014】

装着部３０の前部に配置された投影装置１、動作検出センサ３及び距離センサ４と、後部に配置された制御部２と電源部５とは、接続線３２によって電気的に接続されている。接続線３２は、視界の邪魔にならないよう、留め具３１を用いて装着部３０から飛び出さないようにしている。

【0015】

操作部６は、制御部２に与える命令を選択できるユーザーインターフェイスと、制御部２に命令を送信できる送信機能を備えているものである。操作部６は、例えばケーブルにて制御部２と直接接続されるコントローラーや、電波や赤外線通信機能を用いて制御部２と接続して命令を送信できるスマートフォン、タブレット又はリモートコントローラなどを用いることができる。

【0016】

次に図３を参照して、素振り支援ツール８の構成の機能的な繋がりついて説明する。図３は、素振り支援ツールのブロック図である。

【0017】

制御部２は、投影装置１、動作検出センサ３及び距離センサ４とそれぞれを制御可能な状態で接続されている。具体的には、制御部２は、操作部６から発せられた命令を受けて、距離センサ４に後述する距離情報を、動作検出センサに後述する動作情報をそれぞれ取得させ、この距離情報及び動作情報を基に投影装置１に所望の映像を投影させる。

【0018】

電源部５は、特に電力消費量の多い投影装置１と制御部２に直接電力を供給している。本実施形態において、動作検出センサ３及び距離センサ４は、制御部より電力供給を受けているが、電源部５より直接電力を供給されても良い。

【0019】

操作部６は、上述のとおり制御部２と接続されている。操作部６は、使用者が素振り支援ツール８の操作するため、各種動作や設定変更の実行を制御部２へ命令する。

【0020】

次に、図４を参照して、素振り支援ツール８の使用イメージを説明する。図４は、素振り支援ツール８の使用イメージ図である。

【0021】

使用者７は、素振り支援ツール８を頭に装着し、壁などの投影対象９に投球映像１０を投影し、この投球映像１０として投影されている投手画像１０ａが投球する様を見ながら素振りを行う。これにより、投球された球に対する素振りのタイミングや、ボールを見る視線など実戦に近いイメージで素振りを行うことができる。

【0022】

次に、図５、図６を用いて素振り支援ツール８と投影対象９との距離から、投影対象９に投影される投球映像１０における投手画像１０ａの大きさを制御する方法について説明する。

【0023】

図５は、投影装置１から投影対象９までの距離と、投球映像１０における投手画像１０ａの大きさを示すイメージ図である。また、図６は、投手画像１０ａの大きさを制御する方法を説明するための図である。
図１における距離センサ４が検出した、素振り支援ツール８の投影装置１から投影対象９までの投影距離をｄとし、投球映像１０として投影されている投手画像１０ａの投影サイズをｙとする。また、投手画像１０ａとして投影されている投手の実際の身長をｈとし、実際の試合における打者から投手までの距離をｘとする。
ここで、投手画像１０ａの投影サイズは、実戦的なイメージを持ちやすくするため、見え方が実際の試合における投手と同じサイズになるように制御する。

【0024】

具体的には、実際の打者から投手までの距離ｘと距離センサで得られた投影距離ｄとの比をとり、実際の投手の身長ｈから投影されている投手の投影サイズｙを決定する。
投影されている投手の投影サイズｙは、計算式として、ｙ＝ｄ＊ｈ／ｘで求められる。
制御部２は、投球映像１０の投手画像１０ａの大きさが上記計算式によって求められた投影サイズｙとなるように投影装置１を制御する。

【0025】

次に、図７（ａ）～（ｃ）を用いて頭の動きについて説明する。
図７（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、人間の頸部の側屈、回旋並びに屈曲及び伸展における頭部の可動方向を示した図である。
頸部の側屈とは、図７（ａ）に記載のとおり頸部を左右に傾ける動作であり、側屈の回転角度をφとする。また、頸部の回旋とは、図７（ｂ）に記載のとおり体の長軸を中心として頸部を回転させる動作であり、回旋の回転角度をψとする。頸部の屈曲とは、頸部を下に傾ける動作で、頸部の伸展とは、頸部を上に傾ける動作であり、屈曲及び伸展の回転角度をψとする。

【0026】

次に、人間の有効視野角の範囲について、図８（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。
図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ人間の水平面上におけるの有効視野角の範囲と垂直面上における有効視野角の範囲を示した図である。人間の水平面上における有効視野角１８の範囲は、一般的に左右共に１５度と言われている。また、人間の垂直面上における有効視野角１９の範囲は、一般的に上下ともに１０度と言われている。

【0027】

次に、頭の動きと映像補正の有無の関係について説明する。
素振りをする際、頭を全く動かさずにバットを振ることは不可能である。そこで、素振り支援ツール８は、動作検出センサ３によって検出された頭の動きと距離センサ４が計測した図５に記載の距離ｄを基に、図４における投影対象９に投影される投球映像１０の位置や大きさが動かないよう補正を行う。
その際、素振り支援ツール８は、バットを振った際に動く頭部の動きが所定の角度以下であれば補正するが、所定の角度を超えた動きに対しては、映像を補正しない。すなわち、所定の角度を超えた動きに対しては、映像が補正されずに追従して動く。この所定の角度は、あらかじめ基準値が設定されている。

【0028】

この動作について、図９（ａ）及び（ｂ）並びに図１０を用いてより具体的に説明する。
図９（ａ）及び（ｂ）に記載の素振り支援ツール８は、使用者７の頭部に装着され、使用者７がバットを構えて静止した状態のものである。このとき、素振り支援ツール８は、動作検出センサ３又は動作検出センサ３の位置から算出された投影装置１がある位置を素振り前の静止姿勢における基準位置とする。
この状態から素振りを行うが、この素振りに伴う頸部の回旋によって、頭の位置が基準位置から基準値内である図９（ａ）に記載の角度θ_１程度動いても、図１０に記載の投球映像１０の位置は、補正されて動くことが無い。しかしながら、基準値外である角度θ_２も頭部が動いたときは、映像の位置が補正されず、結果的に図１０の移動後の投球映像２３のように、矢印Xの方向すなわち左右に動く。この画像の動きの有無を使用者７が認識することによって、使用者７が、頭部が許容範囲を超えて回旋動作しているか否かを確認することができる。

【0029】

なお、野球経験者は打撃の際、投手を見ているとき眼球運動があまり行われないことから、回旋に対する基準値は、図８（ａ）で説明した人間の水平の有効視野角である左右それぞれ１５度とすればよく、左右それぞれ１５度を超えた場合投手を見ていないと判断し補正を行わない。

【0030】

同様に、素振りに伴う屈曲及び伸展によって、頭の位置が基準位置から基準値内である図９（ｂ）に記載の角度ψ_１程度の動いても、投球映像１０の位置は、補正されて動くことが無いが、基準値外である角度ψ_２も動くと投球映像１０は、補正されずに図１０の移動後の投球映像２３のように矢印Yの方向すなわち上下に動く。この映像の動きの有無を使用者７が認識することによって、使用者７が、頭部が許容範囲を超えて屈曲及び伸展動作しているか否かを確認することができる。なお、上述の通り野球経験者は打撃の際、投手を見ているとき眼球運動があまり行われないことから、回旋に対する基準値は、図８（ｂ）で説明した人間の垂直の有効視野角である上下それぞれ１０度とすればよく、上下それぞれ１０度を超えた場合投手を見ていないと判断し補正を行わない。

【0031】

素振りに伴う側屈による頭部の動きに対し、どのように動いても投手から目が離れることはないため、どの程度動いたとしても投球映像１０が動かないようにする補正を止める必要は無いが、打撃姿勢を改善する観点から、基準値が予め設定されていても良い。その際、基準値は、人間の可動限界である左右それぞれ５０度とすればよく、基準値外である角度φ_２（図示せず）も動くと投球映像１０は補正されず、図１０の移動後の投球映像２３のように矢Rの方向すなわち回転するように動く。

【0032】

なお、素振り支援ツール８の持つ頸部の回旋、屈曲及び伸展、並びに側屈に対する基準値は、使用する際の単なる初期値であって固定されたものではなく、使用者の身体的な特徴や練習方法に応じて頭部の動きの許容範囲を変更することができる。

【0033】

次に、図１１を参照して、素振り支援ツール８を使用した際の映像補正の流れについて説明する。図１１は、素振り支援ツール８を使用した際の映像補正のフローチャートである。

【0034】

まず、ステップＳ１で映像補正の設定値を自身で設定する。
ステップＳ２で映像補正が始まると、ステップＳ３で使用者７の頭部の動きが設定値の範囲内であるかどうか判断する。
ステップＳ４は、設定値の範囲内である場合、映像補正を行う。
ステップＳ５は、設定値の範囲外である場合、映像補正を行わない。そして、ステップＳ６で、映像補正が行われないため投手が動いて見える。
最後にステップＳ７で、使用者７は、自身の頭の動きを目で見て確認することができる。

【0035】

図１２を参照して、素振り支援ツール８の動きの流れについて説明する。図１２は、素振り支援ツール８を使用した際のフローチャートである。

【0036】

投球映像１０が開始し、ステップＳ８で投手が構えて状態で５秒間静止する。このとき、ステップＳ９で、４秒から５秒の間で動作検出センサ部３と距離センサ部４の値を平均し０とする。
ステップＳ１０で、映像補正を開始する。
ステップＳ１１で、投手が動き始めボールを投げる映像を投影する。
ステップＳ１２で、ボールが到達する前にボールの映像を消す。これは、投球映像１０が平面なので、実際にバットを振る際は、投球映像１０を見ていないためボールが到達する前に消している。
ステップＳ１３で、映像補正を終了し、ステップＳ１４で、動作検出センサ部３で得られたデータから使用者７が動いた角度の数値を投球映像１０に表示する。

【0037】

図１３を参照して、映像補正値の設定について説明する。操作部６に表示されている、頸部の側屈角度設定値入力部４１、回旋角度設定値入力部４２、屈曲及び伸展角度設定値
入力部４３のそれぞれに使用者７が自由に数値を入力することができる。つまり、上述したとおり、この映像補正の基準値は、使用者７によって変更することができる。例として、野球経験者であれば、基準値をさらに小さく設定することで、より細かな頭部の動きを意識することができる。

【符号の説明】

【0038】

１ 投影装置
１ａ 投影光出射部
２ 制御部
３ 動作検出センサ
４ 距離センサ
５ 電源
６ 操作部
７ 使用者
８ 素振り支援ツール
９ 投影対象
１０ 投球映像
１０ａ 投手画像
１８ 人間の水平の有効視野角
１９ 人間の垂直の有効視野角
２３ 移動後の投球映像
３０ 装着部
３１ 留め具
３２ 接続線

【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】