JP2022537063A - スポーツボールトレーニング装置又はシミュレーション装置 - Google Patents

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Abstract

ボールトレーニング装置又はシミュレーション装置が提供される。ボールトレーニング装置又はシミュレーション装置は、運動伝達部材によってベースに結合された改造されたボールを含む。改造されたボールによって、より低く、より自然なボールの位置が可能になり、運動伝達部材の形状、位置、及び構成によって、真実らしい蹴り体験が提供される。ボールトレーニング装置及び／又はシミュレーション装置をコンピュータ装置に結合して、改造されたボールからの入力をシミュレーション又は拡張現実ゲームで使用できるようにし得る。仮想、拡張、又は複合現実ゲームを実行するためのコンピュータ実装の方法も提供される。

Description

本開示は、広く言えば、スポーツトレーニング装置及びシミュレーション入力装置に関する。
一般に、アスレチックスポーツは多くの体の動きを必要とするが、スポーツをトレーニング又はプレイしている人は、ボクシング用のスピードバッグ、ゴルフ用のゴルフスイングシミュレータ、野球のピッチング用のレーダーガンなどの固定式及び／又は屋内スポーツトレーニング装置を有していることが多い。さらに、実際のスポーツで使用される同様の運動の入力を提供する多くのゲームシミュレータがある。運動又はウェイトトラッキングを備えたコンソールシステムが存在し、仮想現実（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ：ＶＲ）、複合現実（ｍｉｘｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ：ＭＲ）、拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ：ＡＲ）の急速に成長している分野からの多くのゲームやシミュレーションが存在している。
Ａｇｒａｗａｌら、「Ｓｔｒｏｎｇ ｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｈｙｄｒｏｇｅｌ」、Ａｃｔａ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｉａ、第９巻、第２号、２０１３年２月、５３１３－５３１８頁 Ｙｉｗａｎ Ｈｕａｎｇら、Ｅｎｅｒｇｙ－Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｃｅｓ Ｅｎａｂｌｅ Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ Ｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇ ｉｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｓｏｆｔ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（２０１７）．ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｆｍ．２０１６０５３５０
多くのスポーツトレーニング装置の問題は、スポーツトレーニング装置のコスト、コンパクト性、及び迫真性の間の関係に対処するときに発生する。例えば、サッカーに関しては、様々な方法でランニングをシミュレートできる。ランニングに対応するためには広い部屋を利用することもでき、これにより、高度な迫真性が可能になるが、コストが高くなり、コンパクト性が低くなる。代わりに、ビデオゲームが、シミュレートされたサッカーボールの後に画面上を走るアバターで走ることをシミュレートする場合、これは迫真性の程度は低くなるが、コストは比較的低く、コンパクト性は高くなる。低コストと、高度なコンパクト性及び迫真性とを実現することが望ましい。固定式サッカーボールトレーニング装置などの従来の固定式ボールトレーニング装置には、複数の欠点がある。欠点は、ボールを蹴るときに全範囲の動きを提供しないことと、自然なボール位置（例えば、サッカーボールに接しているプレイ面）を提供しないことを含む。さらに、拡張現実（ＡＲ）機能と組み合わされた従来のスポーツボールトレーニング装置は、扱いにくく高価である傾向がある。プレーヤーの足に関連する卓越したスキル（ランニング、ボールの取り扱い、蹴りなどのスキルなど）を含むスポーツでは、コンパクトで手頃な機能を維持しながら、トレーニング時に足を使用する必要があるスキルのリアリズムを最大化するコンパクトなスポーツトレーニング装置を用意することが望ましい。
以下は、本明細書でより詳細に説明される主題の簡単な概要である。この概要は、特許請求の範囲を限定することを意図したものではない。
一実施例では、ボールトレーニング装置は、垂直（鉛直）に取り付けられ、改造されたボール内に少なくとも部分的に延在する運動伝達部材と、運動伝達部材の下部に結合されたベースとを備えている。改造されたボールは、運動伝達部材の上部に結合されている。改造されたボールは、蹴り又は打撃面を備えた前半分と後半分とを有し、後半分は、切り詰められており、前半分の最大半径よりも小さい最大半径を有する。
一実施例では、システムは、改造されたボールと、ベースと、垂直に取り付けられ、改造されたボール内に少なくとも部分的に延在する運動伝達部材とを備えている。改造されたボールは、運動伝達部材を介してベースに結合されている。このシステムには、ユーザが改造されたボールを操作したときに入力を受け取るように構成されたセンサと、センサからの入力を受け取るように構成されたコンピュータ装置も含まれる。
一実施例では、ボールトレーニング装置は、改造されたゴルフボールに取り付けられた運動伝達部材と、運動伝達部材の下部に結合されたベースとを備えている。改造されたゴルフボールは、運動伝達部材の上部に結合されている。改造されたゴルフボールは、打撃面を有する前半分と後半分を有し、後半分は、切り詰められており、最大半径が前半分の最大半径よりも小さい。
上記の概要は、本明細書で論じられるシステム及び／又は方法のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、簡略化された概要を提示する。この概要は、本明細書で論じられるシステム及び／又は方法の広範な概要ではない。重要な／不可欠な要素を特定したり、そのようなシステム及び／又は方法の範囲を説明したりすることを意図したものではない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化された形式で提示することである。
例示的なボールトレーニング装置の断面図を示す図である。 力が加えられた後の例示的なボールトレーニング装置のわずかに上向きに見た側面図を示す図である。 異なるタイプのスポーツボールに対する複数の例示的な形状変更の側面図を示す図である。 例示的な改造されたボールの層の部分断面図を示す図である。 例示的なボールトレーニング装置に適用された例示的な位置決め装置の断面図である。 例示的な改造されたボールの側面図である。 ボールトレーニング装置の例示的なベースのトップダウン図である。 ボールトレーニング装置の例示的なベースの斜視図を示す図である。 ボールトレーニング装置の例示的なベースの斜視図を示す図である。 ボールトレーニング装置の例示的なベースを示す図である。 例示的なゴルフボールトレーニング装置の斜視図である。 図１０Ａのゴルフボールトレーニング装置の断面図である。 改造されたボール用の結合装置の回転を固定及び制限するための例示的な装置のボトムアップの拡大図である。 本明細書に記載の方法及び装置で使用するための例示的なコンピュータ装置の概略図である。 仮想現実、拡張現実、又は複合現実のゲームのためのコンピュータ実装の方法を示すフローチャートである。 例示的なボールトレーニング装置の部分断面図である。
スポーツボールトレーニング装置又はシミュレーション装置に関連する様々な技術が議論されており、同様の参照番号が全体を通して同様の要素を参照するために使用されている。以下の説明では、説明の目的で、１つ又は複数の側面の完全な理解を提供するために多くの特定の詳細が示されている。しかしながら、そのような側面がこれらの特定の詳細なしで実践され得ることは明らかであり得る。他の例では、構造及び装置は、１つ又は複数の側面の説明を容易にするためにブロック図形式で示されている。さらに、特定のシステム構成要素によって実行されると説明されている機能は、複数の構成要素によって実行され得ることが理解されるべきである。同様に、例えば、コンポーネントは、複数のコンポーネントによって実行されると説明される機能を実行するように構成され得る。
さらに、「又は」という用語は、排他的「又は」ではなく、包括的「又は」を意味することを意図している。つまり、特に明記されていない限り、又は文脈から明らかでない限り、「ＸはＡ又はＢを使用する」という句は、自然な包括的順列のいずれかを意味することを意図している。つまり、「ＸはＡ又はＢを使用する」という句は、次のいずれかの場合、即ち、ＸはＡを使用し、ＸはＢを使用し、又はＸはＡとＢの両方を使用する場合に満たされる。さらに、本出願及び添付の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、特に明記されていない限り、又は文脈から明確にされて単数形に向けられている場合を除き、一般に、「１つ又は複数」を意味すると解釈されるべきである。さらに、本明細書で使用される場合、「例示的」という用語は、何かの例示又は例として役立つことを意味することを意図しており、選好を示すことを意図するものではない。
本開示は、従来の固定式ボールトレーニング装置の改良、及びスポーツボールトレーニング装置と相互作用する革新的な方法を説明する。ボールトレーニング装置は、一般に、蹴られることを目的としたボールと、地面又は床に設置されるように構成されたベースと、ボールをベースに接続する運動伝達部材とを備えている。従来のボール蹴りトレーニング装置は、ボールを不自然に高い位置に設定していた。対照的に、本明細書に記載の装置は、改造されたボールがより低く、より自然な高さ、即ち、ベースにより近い高さに設定され得るように、改造されたボールの内側に運動伝達部材（例えば、ばね）を引っ込めている。さらに、本明細書に記載の装置のボールは、同様の従来のボールよりも、改造されたボールの裏側部分（即ち、蹴りが適用される場所と反対のボールの部分）上の材料が少なくなるように改造されている。本明細書に開示される改造されたボールは、蹴りを適用するとき、より広い範囲の動きを可能にする。改造されたボールの裏側の素材を取り除くことで、ユーザはボールを蹴って、ボールが床にぶつかったり、足が通り抜けるのを妨げたりすることなく、通り抜けることができる。
いくつかのスポーツボールトレーニング装置は、スポーツボールのシミュレーションに結合されている。シミュレーションは、拡張現実（ＡＲ）、仮想現実（ＶＲ）、複合現実（ＭＲ）、又はビデオゲームなどの他の視覚的シミュレーションの形式であり得る。シミュレーションと組み合わせた従来のスポーツボールトレーニング装置は扱いにくく、通常、壁全体、又はボールが蹴られたり打たれたりし得る部屋全体が必要である。本明細書に開示される装置は、自然な感覚の蹴り又は打撃、コンパクトなプロファイル、携帯性、及び手頃な価格を提供するスポーツボールシミュレーションを可能にする。
ここで図１を参照すると、例示的なボールトレーニング装置１００の断面図が一般的な方法で描かれている。ボールトレーニング装置１００は、改造されたボール１０２を含む。改造されたフットボールが図１に示されているが、例えば、改造されたサッカーボール、改造されたキックボール、改造されたアメリカンフットボール、改造されたラグビーボール、改造されたゴルフボールなどの他のボールを使用してもよい。改造されたボール１０２は、運動伝達部材１０６を介してベース１０４に取り外し可能に結合され得る。運動伝達部材１０６は、改造されたボール１０２がベース１０４に対して屈曲又は旋回することを可能にするように構成される。例えば、改造されたボール１０２は、改造されたボール１０２に加えられた外力に応答して、初期位置から第２の位置に移動し得る。運動伝達部材１０６は、改造されたボール１０２を第２の位置から初期位置にリセットするようにさらに構成され得る。これにより、改造されたボール１０２に力が加えられたときに、改造されたボール１０２がある範囲の動きを有することが可能になる。運動伝達部材１０６は、再配置力を加えて、改造されたボール１０２を軸１１８に沿った初期位置に戻す。ボールトレーニング装置１００は、垂直シャフト１１４と、耐久性のある安全な取り付け、並びに現実的な触感に寄与するボール結合装置１１６とをさらに備えている。垂直シャフト１１４の支持がなければ、改造されたボール１０２の上部は、下部よりも容易に屈曲及び／又は崩壊するであろう。しかしながら、一実施例では、改造されたボール１０２は、改造されたボール１０２の上部に延在する追加の剛性を提供するために内部リブ構造を含み得る。リブ構造は、ボールの内部に沿って垂直に走る多数のリブを含み得る。したがって、垂直シャフト１１４又は内部リブ構造なしで改造されたボール１０２の上部に向けられた蹴りは、ボールを崩壊させ、運動伝達部材１０６によって形成された旋回点に沿って移動しないようにすることができる。
フットボール又はラグビーボールなどの非球形のボールの場合、改造されたボール１０２は、軸１１８と垂直に位置合わせされる必要がないことに留意されたい。場合によっては、改造されたボール１０２は、静止時にその頂部が軸１１８の左又は右に傾斜し、改造されたボール１０２の底部が軸１１８上に留まるように、後方に傾斜して取り付けられ得る。
運動伝達部材１０６は、可動アーム、傾斜可能アーム、ばね、又はエラストマーコードなどの可動部材である。一実施例では、運動伝達部材１０６は、二重円錐ばね又は単一円錐ばねである。別の実施例では、運動伝達部材１０６は、軸を中心に旋回する油圧アームである。別の実施例では、運動伝達部材１０６は、蹴り又は打撃が加えられたときにエネルギーを蓄積し、次に蹴り又は打撃の後にエネルギーを解放して、改造されたボール１０２を最初の開始位置に戻す一連の弾性バンド及び結合アームである。さらに別の実施例では、運動伝達部材１０６は、力が最終的に運動伝達部材１０６を動かすときに、補強と、改造されたボール１０２に加えられた力を分散させる手段を追加する弾性様材料（例えば、ゲル化コーンシロップで満たされたラテックスゴム、可撓性ポリマー、ゴム）と組み合わせて使用される二重円錐ばねである。運動伝達部材１０６は、上部１２０及び下部１２２を有する。運動伝達部材１０６の上部１２０は、垂直シャフト１１４の下部１２４に結合されている。運動伝達部材１０６の下部１２２は、ベース１０４に結合されている。運動伝達部材１０６は、改造されたボール１０２の内側部分を通って、この場合、軸１１８を通る垂直軌道上に延在する。
二重円錐ばねは、中央部が厚く、末端で中央部よりも直径が小さくなるように先細にされている。中央の直径が大きい二重円錐ばねは、末端で曲げる前に中央部分で曲げることを促進する。これにより、終端の結合点での安定性と剛性とが向上し、中央部での曲げも促進される。逆に、単一の円錐ばねは、直径が大きい方の端に近い屈曲点を有し、より可変的な自然な動きを有する。一般に、二重円錐ばねには、標準的な設計方法、分析、又は製造データがない。さらに、二重円錐ばねは可変ピッチ、コイル直径、及びワイヤ直径を有し得るため、取り付けられた高さでの荷重、最小化された横方向荷重、コイル直径、及びピッチなどの必要なばねパラメータを達成することは困難である。しかしながら、運動伝達部材１０６が改造されたボール１０２の内部に十分に入って取り付けられ、その中央部分が改造されたボール１０２の下端と平面上にあるように配置される場合、旋回点が地面レベル又はその近くにあるため、これはより現実的な蹴り又は打撃の動き及び感覚に貢献する。
蹴る動き及び感覚を増強するために、運動伝達部材１０６は、改造されたボール１０２内に少なくとも部分的に埋め込まれている。例えば、運動伝達部材１０６は、運動伝達部材１０６の１００％から３１％、例えば７７％から４０％、又は４５％から６０％が改造されたボール１０２内に埋め込まれるように、改造されたボール１０２内に埋め込まれ得る。特定の実施例では、運動伝達部材１０６は、改造されたボール内に５０％埋め込まれており、ばねの中央部分は、改造されたボール１０２の外面と同じ高さの平面上にある。ボールトレーニング装置１００は、運動伝達部材１０６のためのハウジング１０８をさらに備えている。ハウジング１０８は、改造されたボール１０２に結合され、改造されたボール１０２の底部に埋め込まれている。一実施例では、ハウジング１０８は、改造されたボール１０２の内側部分（図示せず）に接着されている。別の実施例では、ハウジング１０８は、インターロッキング機械的係合（例えば、オス－メス相補ねじ切り、スナップフィッティング、圧入、成形、ラッチファスナ）と共に機械的に固定する。別の実施例では、ハウジング１０８は、改造されたボール１０２にねじを介して結合された２つのピース（図示せず）を備えている。ねじは、改造されたボール１０２の外側部分に位置するハウジング１０８の第１のピースを通って延在し、次に改造されたボール１０２を通って改造されたボール１０２の内側部分に位置するハウジング１０８の第２のピースに延在し得る。ねじは、ハウジング１０８の第１のピース及びハウジング１０８の第２のピースを改造されたボール１０２に対して圧縮する。或いは、ねじの代わりにナット及びボルトを使用することもできる。
ボールトレーニング装置１００は、ベース結合装置１１０及びハウジング結合装置１１２をさらに備えている。ベース結合装置１１０の上部１２６は、運動伝達部材１０６の下部１２２内に少なくとも部分的に延在し、ベース結合装置１１０の下部１２８は、ベース１０４内に少なくとも部分的に延在する。一実施例では、ベース結合装置１１０は、運動伝達部材１０６の下部１２２の開口部の直径よりもわずかに大きい直径を有するロッドであり、ベース結合装置１１０は、運動伝達部材１０６の下部１２２に押し込まれている。ベース結合装置１１０はまた、運動伝達部材１０６にねじ込まれ、傾斜したねじ山、ピン、又は他の何らかの結合機構を一致させることによって固定され得る。
一実施例では、ベース結合装置１１０は、ベース１０４に結合されている。ベース結合装置１１０は、ベース１０４の一部であるか（例えば、結合装置１１０がベース１０４に成形されている）、又は結合機構を介してベース１０４に直接接続され得る。一実施例では、ベース結合装置１１０は、ベース１０４に挿入され、ベース結合装置１１０がベース１０４に固定されるように、ベース結合装置１１０を通して横方向に挿入されるピンによって所定の位置に保持される。別の実施例では、ベース結合装置１１０は、ねじの雄ねじであり、次に、運動伝達部材１０６の下部１２２及びベース１０４に配置された補完的な雌ねじに通される。
一実施例では、ハウジング結合装置１１２は、ハウジング１０８を運動伝達部材１０６に結合する。一実施例では、ハウジング結合装置１１２は、ハウジング１０８を通って延在し、運動伝達部材１０６内に部分的に延在する。一実施例では、ハウジング結合装置１１２は、ねじ山が付けられ、ハウジング１０８を通って上方に延在し、ハウジング結合装置１１２のねじ山にねじ込まれた対応するねじ山付きナット（図示せず）でハウジング１０８に結合される。別の実施例では、ハウジング結合装置１１２は、運動伝達部材１０６（例えば、二重円錐ばね）内に延在し、運動伝達部材１０６に溶接又は化学的に接着されている。
ボールトレーニング装置１００は、垂直シャフト１１４及びボール結合装置１１６をさらに備えている。垂直シャフト１１４は、全体的に又は部分的に、改造されたボール１０２の上部１３０を通って、ハウジング結合装置１１２の上部１３２まで延在している。垂直シャフト１１４の上端１３４は、改造されたボール１０２に結合され、垂直シャフト１１４の下端１２４は、運動伝達部材１０６に結合される。垂直シャフト１１４は、改造されたボール１０２に構造的支持を追加する。ボール結合装置１１６は、垂直シャフト１１４を改造されたボール１０２に結合する。一実施例では、垂直シャフト１１４は、７．６２から２０．３２ｃｍ（３から８インチ）、例えば１０．１６から１７．７８ｃｍ（４から７インチ）の長さであり、ねじ山があり、７．６２ｃｍ（３インチ）を１０．１６ｃｍ（４インチ）の長さの少なくとも部分的にねじ山のあるナット又は他の結合装置（図示せず）に送り込む。ハウジング結合装置１１２は、１．２７から１．９０５ｃｍ（０．５から０．７５インチ）などの０．６３５から２．５４ｃｍ（０．２５から１インチ）をねじ山付きナットに送り込む。さらなる実施例では、ボール結合装置１１６は、外面の輪郭に追従し、改造されたボール１０２の上部に位置するキャップである。キャップ１１６は、垂直シャフト１１４がキャップ１１６の中心の部分に結合され得るように、改造されたボール１０２内に下向きに延在する部分（図示せず）を中心に有する。
一実施例では、ベース結合装置１１０、ハウジング結合装置１１２、又はボール結合装置１１６のうちの１つ又は複数は、それらが結合している１つ又は複数の部品と成形又は他の方法で一体にすることによって排除することができる。例えば、ハウジング結合装置１１２は、垂直シャフト１１４と一体にすることができる。
垂直シャフト１１４に代えて、又は加えて、改造されたボール１０２の最上部１３０から改造されたボール１０２の下部１３４に向かって延在するラジアルフィン（図示せず）を使用して、改造されたボール１０２に構造的支持を追加することができる。
ここで図２を参照すると、力が加えられたときの例示的なボールトレーニング装置２００の側面図が示されている。ボールトレーニング装置２００は、改造されたボール２０２（この場合は改造されたサッカーボール）、ベース２０４、二重円錐ばね２０６、及び凸状位置決め装置２０８を備えている。以下でさらに説明するように、凸状位置決め装置２０８は、力が除去された後、改造されたボール２０２を初期位置に戻すように案内するように機能する凹状位置決め装置と合致する。一実施例では、凸状位置決め装置２０８は、改造されたボール２０２を凹状位置決め装置内の所定の位置に戻すように案内するのに役立つ任意の突出した幾何学的形状である。典型的には、凹面及び凸面の位置決め装置２０８の形状は類似しており、相補的な曲率を有し、例えば、相補的な円形の受容部を備えた、図２に示される円形の突起、相補的な狭いＶ凸の位置決め装置２０８を備えたＶ字形の溝凹面位置決め装置、又は相補的な正方形の受容部を備えた正方形の突起をも含む。
改造されたボール２０２が初期位置にあるとき（図１に示されるように）、改造されたボール２０２は、第１の軸２１０を中心として垂直に整列される。改造されたボール２０２が動き始めるように、改造されたボール２０２に力（例えば、蹴り）が加えられると、二重円錐ばね２０６は、改造されたボール２０２が第１の軸２１０とは異なる第２の軸２１２を中心とするように傾斜及び屈曲し、第２の軸２１２は、蹴り又は打撃の角度及び力に依存する。最も注目すべきことに、改造されたボール２０２の改造された形態は、改造されたボール２０２が地面又はベース２０４に向かってさらに下がることを可能にし、これにより、ユーザは、実際の固定されていないボールよりも（もしあれば）最小限の追加の抵抗で蹴り又は打撃を続けることができる。
ベース２０４は地面に設置され、さらに地面に取り付けられ得る。ベース２０４は、ユーザが自分自身を配置して改造されたボール２０２を蹴り上げることができる固定式プラットフォームを提供するのに十分な大きさである。例えば、ベース２０４は、幅０．６０９６ｍ（２フィート）から１．８２９ｍ（６フィート）及び長さ０．６０９６ｍ（２フィート）から２．４３８ｍ（８フィート）であり得るか、又は０．５５７４から２．５０８ｍ２（６から２７平方フィート）若しくは０．９２９から１．８５８ｍ２（１０から２０平方フィート）などの０．３７１６から３．３４５ｍ２（４から３６平方フィート）の範囲内に入り得る。改造されたボール２０２は、ユーザがベース２０４上に立って、ユーザがベース２０４を離れる必要なしに改造されたボール２０２に蹴りを提供できるように、ベース２０４のエッジに又はその近くに結合される。改造されたボール２０２は、ベース２０４の横方向の突起に結合することができることも想定されている。改造されたボール２０２は、横方向の突起の上方の中心にあり、ベース結合装置１１０を介してベース２０４に結合される。改造されたボール２０２は、ベース２０４の縁から横方向に０．６３５から２５．４ｃｍ（０．２５から１０インチ）、例えば２．５４から１２．７ｃｍ（１から５インチ）、又は５．０８から８．８９ｃｍ（２から３．５インチ）のように、上に中央に配置され得る。
二重円錐ばね２０６は、自由長パラメータ及び密着高さパラメータを有する。ばねの自由長とは、ばねに荷重がかかっていないときのばねの長さである。ばねの密着高さは、ばねのコイル間に隙間がなくなるようにばねが完全に圧縮されたときのばねの長さである。二重円錐ばね２０６は、±３０％、±２０％、又は±１０％など、互いに等しいか、又は±３０％以内に等しい自由長及び密着高さを有する。二重円錐ばね２０６の密着高さは、３．８１から２０．３２ｃｍ（１．５から８インチ）、５．０８から１５．２４ｃｍ（２から６インチ）、又は０．６３５から１０．１６ｃｍ（０．２５から４インチ）であり得る。
二重円錐ばね２０６は、ワイヤコイルにコイル状に巻かれたワイヤを含む。ワイヤの直径は、０．２５４から０．５０８ｃｍ（０．１から０．２インチ）、又は１．７７８から０．４３１８ｃｍ（０．７から０．１７インチ）などの０．１２７から０．６３５ｃｍ（０．０５から０．２５インチ）である。ワイヤコイルは、二重円錐ばね２０６の末端近くにある小さな外径及び小さな内径を有する。一実施例では、小さい外径は、１．２７から３．８１ｃｍ（０．５から１．５インチ）、例えば、１．５２４から２．５４ｃｍ（０．６から１インチ）、又は１．３９７から３．４０４ｃｍ（０．５５から１．３４インチ）である。一実施例では、小さい内径は、０．２５４から１．７７８ｃｍ（０．１から０．７インチ）、例えば、１．０１６から１．３９７ｃｍ（０．４から０．５５インチ）、又は０．６３５から１．６５１ｃｍ（０．２５から０．６５インチ）である。ワイヤコイルは、二重円錐ばね２０６の中心近くのその最も広い部分に大きな外径をさらに含む。一実施例では、最も広い部分は中央にあり、一実施例では、最も広い部分は、ばねの全高の１０％から４５％又はばねの全高の２０％から３５％のように、底面に向かってオフセットされている。一実施例では、大きな外径は、２．５４から７．６２ｃｍ（１から３インチ）、３．８１から５．０８ｃｍ（１．５から２インチ）、又は３．０４８から４．３１８ｃｍ（１．２から１．７インチ）である。一実施例では、二重円錐ばね２０６は、２．５４から１５．２４ｃｍ（１から６インチ）、例えば、３．８１から１２．７ｃｍ（１．５から５インチ）、又は６．８５８から９．６５２ｃｍ（２．７から３．８インチ）の密着高さを有する。一実施例では、二重円錐ばね２０６は、８．５３４ｃｍ（３．３６インチ）の密着高さ、０．３８１ｃｍ（０．１５インチ）のワイヤ直径、２．０３２ｃｍ（０．８インチ）の小さい外径、１．２７ｃｍ（０．５インチ）の小さい内径、及び３．８１ｃｍ（１．５インチ）の大きい外径を有する。
使用中、凸状位置決め装置２０８は、改造されたボール２０２を促進して、第１の軸２１０を中心とするその初期位置に迅速に戻る。ユーザは、改造されたボール２０２が動き始めるように、改造されたボール２０２を蹴る（即ち、力を加える）。蹴りの結果として、改造されたボール２０２に結合された二重円錐ばね２０６は、改造されたボール２０２のベース２０４の近くで（上で説明したように）伸びる。二重円錐ばね２０６は、圧縮及び／又は伸長に抵抗し、第１の軸２１０を中心として、改造されたボール２０２を静止状態に戻す力を及ぼす。改造されたサッカーボールが蹴られた後に第１の軸２１０に向かって反動すると、凸状位置決め装置２０８は、改造されたボール２０２が、凸状位置決め装置２０８が存在しない場合よりも速く第１の軸２１０の周りに落ち着くように、ばねから生じるいくつかの振動を制限するように構成される。凸型位置決め装置２０８については、以下でより詳細に説明する。
さらなる実例では、例示的なボールトレーニング装置２００は、センサ及びネットワーク通信インターフェースなどの電子機器で構成される。センサは、例えば、モーションセンサ、衝撃センサ、ジャイロスコープセンサ、方向センサ、チップフィードバック装置、加速度計、光学センサ、他の位置センサ、又はこれらのいずれかの組み合わせであり得る。そのように構成された例示的なボールトレーニング装置２００は、運動又は衝撃データを検出し、コンピュータ装置との間で通信する。
実例では、コンピュータ装置は、ビジュアルディスプレイ（例えば、デジタルスクリーン、オブジェクトへの投影、又はバーチャルリアリティヘッドセット）に表示される仮想シミュレーション（例えば、仮想現実シミュレーション又は拡張現実シミュレーション）を実行するように構成されたコンピュータプロセッサであり得る。次に、センサは、ネットワーク通信を介して、改造されたボールに加えられた力が仮想シミュレーションでシミュレートされるように、コンピュータプロセッサへの入力として運動又は衝撃力を伝達する。より具体的な実例では、改造されたボール２０２に適用された蹴りを入力として使用して、シミュレートされたボールに適用された蹴りをシミュレートすることができる。
電子機器は、例示的なボールトレーニング装置２００に結合され得るか、又は電子機器は、例示的なボールトレーニング装置２００の外部に配置され得ることがさらに想定される。センサは、蹴り又は打撃の衝撃を感知するように、改造されたボール２０２自体の上又は中に、例えば、改造されたボール２０２の前部（蹴り又は打撃）側２１４に取り付けられてもよいし、裏側２１６がベース２０４又は地面にいつ当たったかを感知するように、改造されたボール２０２の裏側２１６に取り付けられてもよいし、改造されたボール２０２の外面上の感覚皮膚として、例えば、あらゆる箇所に与えられた衝撃を検出するため、改造されたボールの表面に取り付けられてもよいし、例えば、改造されたボール２０２が第１の軸２１０を離れる、又は戻るときを検出するために、改造されたボール２０２又は位置決め装置２０８の下側に取り付けられてもよいし、又は様々な構成で、改造されたボール２０２の内部に取り付けられてもよい。
さらに別の実施例では、改造されたボール２０２の外部及びベース２０４の外部の光学センサは、改造されたボール２０２に関連する動き及びユーザに関連する動きをコンピュータ装置の入力データに変換することができる。さらなる実施例では、センサは、例えば、ベース２０４又は下に配置されたマットに対する改造されたボール２０２の裏側２１６の衝撃、及び、改造されたボール２０２の裏側２１６が、蹴られたとき又は打たれたときに地面にぶつかる場所を検出するために、外部に配置される。別のさらなる実施例では、センサは、例示的なボールトレーニング装置２００の外部に配置され、センサは、ユーザに関連する動きを、ユーザのシミュレーションに関連する動きに変換する。センサはさらに、改造されたボール２０２に加えられた動き及び力を感知し、上記動き及び力を、シミュレートされたボールに加えられたシミュレートされた動き、力、及び軌道に変換する。次に、コンピュータ装置は、シミュレーションをディスプレイ（例えば、デジタルスクリーン、オブジェクトへの投影、又は仮想現実ヘッドセット）に描写させることができ、さらに又は独立して、感知された動き及び力の分析を提供することができる。この分析を使用して、フォームのどの側面で改善に取り組む必要があるかをユーザに通知できる。
一実施例では、ベース２０４は、ベース２０４上に立っているユーザが圧力センサを作動させることができるように、ベース２０４内に分散された圧力センサを含む幅０．９１４４ｍ（３フィート）×長さ１．５２４ｍ（５フィート）のベースである。ベース２０４は、両方とも実質的に平坦でなければならない床又は地面に配置されるように構成されている。一実施例では、ベース２０４は、ベース２０４に対する自重を使用してベース２０４を所定の位置に固定することにより、ユーザが立って改造されたボール２０２を蹴ることができる立位表面を含む。ベース２０４は、保管のために複数の部分に分割することができ、１つ又は複数の溝内機能などの機構、又は例えば、ピアノヒンジ装置などのヒンジを介して接続することができる。一実施例では、ベース２０４は実質的に平坦である。一実施例では、ベース２０４は、人工芝表面で覆われている。ベース２０４は、ベース２０４から部分的に外れる又は脱落することによる怪我を防ぐために、高さが比較的低くなければならない。ベース２０４は、１．２７から６．９８５又は２．５４から５．０８ｃｍ（０．５から２．７５又は１から２インチ）など、０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）から７．６２ｃｍ（３インチ）の高さを有し得る。高さは、最大の高さを意味し、静止している改造されたボール２０２の底よりわずかに高くてもよい（例えば、０．２５４から２．５４ｃｍ（０．１から１インチ）、０．５０８から２．０３２ｃｍ（０．２から０．８インチ）、又は０．７６２から１．５２４ｃｍ（０．３から０．６インチ））。一実施例では、静止している改造されたボール２０２は、地面又は表面から０．２５４から２．５４ｃｍ（０．１から１インチ）、０．５０８から２．０３２ｃｍ（０．２から０．８インチ）、又は０．７６２から１．５２４ｃｍ（０．３から０．６インチ）離れるように構成される。
別の実施例では、例示的なボールトレーニング装置２００は、トレッドミルに結合され得る。トレッドミルは、一方向トレッドミル又は多方向トレッドミルとし得る。トレッドミルに結合されると、ユーザは、コンパクトなプロファイルを維持しながら、例示的なボールトレーニング装置２００にランニングアスペクトを導入することができる。一実施例では、ユーザは、多方向トレッドミル上で走り、例示的なボールトレーニング装置２００に対して蹴りを実行して、仮想又は拡張現実サッカーゲームでプレイすることができる。
ここで図３を参照すると、異なるタイプのスポーツボールに対する複数の例示的な形状変更の側面図が示されている。改造されたサッカーボール３００が描かれている。改造されたサッカーボール３００は、同じ最大半径の従来のボールと比較して、減少した外表面積を有する。改造されたサッカーボール３００は、前半分３０２及び後半分３０４を有する。前半分３０２は、蹴る衝撃を受けるように構成される（即ち、ユーザに面し、位置決め装置２０８を含むか、又は面する）。後半分３０４は、ベース２０４又は地面に衝撃を与えるか、又は衝撃に最も近くなるように構成される。改造されたサッカーボール３００は、蹴り面３０６である前半分３０２上に球形の部分を有する。後半分３０４の一部はまた、蹴り面を含み得るが、改造されたサッカーボール３００の後半分３０４の一部は、非球形であり、切り詰められた球である。
改造されたボールの他の実施例では、他の形状は、本質的に従来のボールの形状である前半分３０２、例えば、フットボール又はラグビーボール、扁長回転楕円体を有し、後半分３０４は、同じボールの切り詰められた、又はそうでなければ減量されたバージョンである。一実施例では、後半分３０４は、少なくとも部分的に中空の構成を有する。一実施例では、改造されたボール３００は、同じ最大半径の従来のボールよりも少ない外表面積を有する。いずれにせよ、改造されたボールは、従来のボールと比較して、地面又はベースに当たる前に、地面又はベースに向かってさらに曲がるように構成される。後半分３０４は、前半分３０２の最大半径よりも小さい最大半径を有する。
一実施例では、例えば、半径１１ｃｍ、又は直径２２ｃｍのレギュレーションサイズ５のサッカーボールは、約１５２１ｃｍ２の総表面積、及び約７６１ｃｍ２の半表面積を有する。レギュレーションサイズ５のサッカーボールの総表面積は、その総蹴り表面積に対応する。サイズ５のサッカーボールと同じ最大半径を有する改造されたサッカーボール３００は、例えば、８００から１３００ｃｍ２、又は９００から１２００ｃｍ２など、７６１ｃｍ２から１５２１ｃｍ２の間のどこかにある蹴り表面積を有する。前半分３０２の蹴り表面積は、後半分３０４の蹴り表面積よりも大きい。改造されたサッカーボール３００、又はより一般的には任意の改造されたボールは、同じ最大半径の従来のボールの９９％から５０％、例えば、９０％から５５％、８０％から６０％、又は７５％から６５％である蹴り表面積を有し得る。改造されたサッカーボール３００、又はより一般的には任意の改造されたボールは、一致する（同じ最大半径）球体又は他の方法で従来の形状のボール（９５％から６０％、８５％から６５％、又は８０％から７０％など）の５５から９８％の総半径方向厚さを有し得る。改造されたサッカーボール３００の前半分３０２、又はより一般的には、任意の改造されたボールは、一致する球形又は他の方法で従来の形状のボールの１００％である前半分３０２を有し、後半分３０４は、上記に開示された減少した半径方向の厚さの全体を有する。一実施例では、改造されたサッカーボール３００、又はより一般的には任意の改造されたボールは、同じ最大半径の従来のボールの９９％から３３％、例えば６０％から４５％、５５％から４８％である蹴り表面積を有し得る。
いくつかの例示的な改造されたサッカーボール３００の形状は、第１の形状３０８、第２の形状３１０、及び第３の形状３１２の形態で示されている。さらに、第１の形状３２８、第２の形状３３０及び第３の形状３３２で、改造されたアメリカンフットボール３２０も描かれている。改造されたアメリカンフットボール３２０は、改造されたアメリカンフットボール３２０の外表面積が半分のアメリカンフットボールの外表面積よりも大きく、完全なアメリカンフットボールの外表面積よりも小さいような形状の範囲からの形状であり得る。改造されたアメリカンフットボール３２０は、前面３２２、背面３２４、及び蹴り面３２６を有する。同様に、改造されたラグビーボール３４０もまた、第１の形状３４８、第２の形状３５０、及び第３の形状３５２で示されている。改造されたラグビーボール３４０は、改造されたラグビーボール３４０の外表面積が、半分のラグビーボールの外表面積よりも大きく、完全なラグビーボールの外表面積よりも小さいような形状の範囲からの形状であり得る。改造されたラグビーボール３４０は、前面３４２、背面３４４、及び蹴り面３４６を有する。
改造されたサッカーボール３００、改造されたアメリカンフットボール３２０、及び改造されたラグビーボール３４０の改造は、改造されたボールに力を加えながら、改造されたボールをより「自然な」ボール位置（つまり、地面の高さに近い位置）に下げることを可能にする場合、改造されたボールの形状に加えられた修正が同時により広い範囲の運動を可能にするので、従来のボールトレーニング装置に対する改良である。実際には、ボールトレーニング装置の残りの部分に固定するために、裏面（例えば、後半分３０４、３２４、３４４）に何らかの材料が必要になることがよくあるが、裏面（例えば、後半分３０４、３２４、３４４）の底部（例えば、底部３１４、３３４、３５４）の材料が少ないほど、改造されたボール（例えば、改造されたボール３００、３２０、３４０の１つ）が地面に向かって低く旋回できる。一実施例では、底部３１４、３３４、３５４は、改造されたボールの上半分よりも小さい半径を有する。改造されたボール３００、３２０、３４０は、露出された中空の内部、露出されていない（即ち、改造されたボールの改変された側の材料で覆われた）中空の内部を有していてもよく、又は中空の内部を有していなくてもよいことに留意されたい。
さらに、改造されたサッカーボール３００の底部３１４、改造されたアメリカンフットボール３２０の底部３３４、及び改造されたラグビーボール３４０の底部３５４を部分的に平らにすることができることが想定される。部分的に平らな底部により、さらに低いボール位置が可能になり得る。実例では、アメリカンフットボールのキックを練習するとき、キッカーが狙うべき「スイートスポット」は、従来のアメリカンフットボールの下端から３．８１から１０．１６ｃｍ（１．５から４インチ）、例えば４．５７２から９．６５２ｃｍ（１．８から３．８インチ）又は５．０８から８．８９ｃｍ（２から３．５インチ）の位置にあることが知られている。したがって、アメリカンフットボールの下端に蹴りを与えることは望ましくなく、アメリカンフットボールが空中に「飛び出す」原因になるため（ベースに結合されていない場合）、改造されたアメリカンフットボール３２０は、従来のアメリカンフットボールの下端が通常位置する場所の１．２７から７．６２ｃｍ（０．５から３インチ）、例えば、１．９０５から５．０８ｃｍ（０．７５から２インチ）、又は２．５４から４．４４５ｃｍ（１から１．７５インチ）上で切り詰めることができる。この下部の切り詰めは、ゴルフボールなどの他のボールに対しても実行され得る。
一実施例では、改造されたボールの下部及び上部顎領域、即ち、上部及び下部の膨らんだ部分は、足のフォロースルー及び跳ね返りのダイナミクスを改善するために描かれているものよりもさらに剃られ得る。例えば、膨らんだ部分は取り外して真っ直ぐに切断され得る。殆どの場合、背面の素材が少ないほど、ボールのダイナミクスに適しているが、運動伝達部材を通常のボールの自然軸の所定の位置に保持するのに十分な材料を残しておく必要がある。一実施例では、全てのボール材料が改造されたボールの右側から除去されるが、改造されたボールへの運動伝達部材の結合を支持するためにこの領域に延在する支持構造が追加される。
ここで図４を参照すると、改造されたボール４００の層を明らかにする断面図が描かれている。改造されたボール４００は、外層４０２及び内層４０４を含む。内層４０４は、外層４０２よりも強力であり、本明細書の強度は、ＡＳＴＭ３５７４－Ｄによって決定される。外層４０２は、例えば、皮革又はシミュレーション皮革材料であり得るが、内層４０４は、ポリウレタン又は他の気泡発泡体である。一実施例では、内層４０４及び外層４０２の材料は、ボールが空気圧で膨張しないが、空気圧で膨張したボールの感触に近づくように、垂直シャフト１１４で選択及び構成される。
改造されたボール４００は、複合プラスチック、シリコーンゴム、ポリウレタン、ＮＥＲＦフォームタイプの気泡材料、ＰＯＰＦＯＡＭ材料、ネオプレン、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体、架橋発泡体、非架橋発泡体などのような複数の材料のうちの少なくとも１つを含み得る。ＮＥＲＦ材料は、ＣＯ２の存在下におけるポリエステル樹脂と別の化合物との反応生成物である。ＰＯＰＦＯＡＭの材料は、マイクロセルラー剤を配合した酢酸エチルビニル（ＥＶＡ）ブレンドである。
さらに、外層４０２及び内層４０４よりも多くの層があり得ることが想定される。実例では、内層４０４よりも改造されたボール４００の中心に近い第２の内層と、第２の内層よりも改造されたボール４００の中心に近い第３の内層とがあり得る。
一実施例では、改造されたボール４００内の中空部分は、材料で満たされ得、その結果、改造されたボール４００から中空部分を取り除くことができる。電子機器は、改造されたボール４００の中空部分内に収容され得ることも想定されている。一実施例では、電子機器を保護するために中空部分を充填するために発泡体が使用され得る。改造されたボール４００は、単一の層のみを含み得ることに留意されたい。外側の柔らかい皮膚と内側の剛性構造シェルなど、少なくとも２つの層が存在する場合、内層４０４は、ボールに構造的完全性を提供することができ、一方、外層４０２は、より柔らかい表面を有する表面及び／又は引っかき傷及び損傷に対する高い耐性を有する表面を可能にし得る。ボールを蹴るとき、硬い表面を打つことによる深刻な足の怪我を防ぎ、改造されたボール４００の耐久性を促進するために、両方が望ましい。また、「層」の連続体が存在し得ることも想定されている。例えば、層の連続体は、層の連続体の最も外側の層が層の連続体の最も内側の層よりも弱くなるような強度の連続体を含み得る。
ここで図５を参照すると、スポーツボールトレーニング装置５０２に適用される例示的な位置決め装置５００が示されている。位置決め装置は、改造されたボール５０６に結合された第１の構成要素５０４と、ランプ５０９を介してベース５１０に結合された第２の構成要素５０８とを備えている。ランプ５０９は、ユーザが改造されたボール５０６の下で蹴ることを防ぐ。一実施例では、改造されたボール５０６の底部は、ランプ５０９の上部からわずかに下（例えば、０．７６２から５．０８ｃｍ（０．３から２インチ）、又は１．２７から２．５４ｃｍ（０．５から１インチ）などの０．２５４から７．６２ｃｍ（０．１から３インチ））、且つ後ろにあり、そのような場合、第２の構成要素は、改造されたボール５０６のより深い設定に対応するためにさらに下に設定され得る。第１の構成要素５０４及び第２の構成要素５０８は、改造されたボール５０６が初期（直立した、蹴られていない）位置にあるとき、入れ子構成になるように構成される。一実施例では、第１の構成要素５０４は、その一般的な形状が第２の構成要素５０８内に入れ子になっている凸状の突起であり、第２の構成要素５０８は凹状の空洞である。
別の実施例では、第１の構成要素５０４は凹状の空洞であり、第２の構成要素５０８は凸状の突起である。前の実施例と同様に、第１の構成要素５０４及び第２の構成要素５０８の一般的な形状は、第２の構成要素５０８が第１の構成要素５０４内に入れ子になることを可能にする。また、第１の構成要素５０４は、改造されたボール５０６に結合される代わりに、改造されたボール５０６の形状に統合され得ることが想定される。第２の構成要素５０８は、ベース５１０に結合される代わりに、ベース５１０の形状に統合され得ることもまた想定される。
別の実施例では、第１の構成要素５０４は磁性材料であり、第２の構成要素５０８は、第１の構成要素５０４と適合するように構成された電磁石である。さらに別の実施例では、第１の構成要素５０４は電磁石であり、第２の構成要素５０８は、電磁石と適合するように構成された磁性材料である。第１の構成要素５０４及び第２の構成要素５０８はまた、引力のために整列された永久磁石であり得る。
スポーツボールトレーニング装置５０２はまた、二重円錐ばね５１２と、二重円錐ばね５１２のためのハウジングとを備えている。ハウジングは、ハウジングの第１のピース５１４及びハウジングの第２のピース５１６を含み、これらは、ナット５１８及びボルト５２０を介して改造されたボール５０６に結合される。図５には示されていないが、ハウジングの第１のピース５１４をハウジングの第２のピース５１６に結合する複数のナット及びボルトがあり得る。図示のように、例示的な位置決め装置５００の第１の構成要素５０４は、ハウジングの第１のピース５１４に成形されている。ボルト５２０は、改造されたボール５０６の外側部分に位置するハウジングの第１のピース５１４を通って延在し、次いで、改造されたボール５０６の層５２２を通って、改造されたボール５０６の内部部分５２４に位置するハウジングの第２のピース５１６内に延在する。ナット５１８及びボルト５２０は、ハウジングの第１のピース５１４及びハウジングの第２のピース５１６を改造されたボール５０６に対して圧縮し、ハウジングを所定の位置に固定する。或いは、ナットとボルトの代わりにねじを使用してもよい。第１のピース５１４の上半分部分５２６は、二重円錐ばね５１２の上半分部分５２８の周りで先細になっている。スポーツボールトレーニング装置５０２は、ベース５１０と二重円錐ばね５１２との間にワッシャ５３０をさらに備える。ワッシャ５３０は、二重円錐ばね５１２とベース５１０との間の一定の間隔、並びに、蹴りなどの衝撃中、又は二重円錐ばね５１２がベース５１０に結合されている製造中のいずれかの、二重円錐ばね５１２がベース５１０に押し付けられたときの追加の耐久性を提供する。
ここで図６を参照すると、例示的な改造されたボール６００が示されている。改造されたボール６００の第１の部分６０２は、従来のサッカーボールの形状に類似しており、改造されたボール６００の第２の部分６０４は、「切り詰められた」球の面を描写している。
ここで図７を参照すると、ボールトレーニング装置のための例示的なベース７００が示されている。例示的なベース７００は、第１の軸７０４と位置合わせされた第１の横方向突起７０２と、第２の軸７０８と位置合わせされた第２の横方向突起７０６とを含み、第１の軸７０４と第２の軸７０８との間に角度７１０がある。角度７１０は、３０度より大きく、１８０度未満である。例えば、角度７１０は、４５から１６０度、６０から１３５度、又は９０から１２５度の範囲にあり得る。一実施例では、第１及び第２の横方向突起７０２、７０６は、底層としてエラストマー材料を、又は底部が平坦な端部としてエラストマー材料を含み、ベース７００の移動を防ぐためのより良いグリップを提供し得る。
第１の横方向突起７０２と第２の横方向突起７０６との交点に、固定装置７１２がある。一実施例では、例示的なベース７００は、加重されることによってより安定にされ、固定装置は任意であり得る。別の実施例では、例示的なベース７００は、地面に固定されることによってより安定する。より具体的な実施例では、固定装置７１２は、例示的なベース７００を通って地面に打ち込まれる杭である。実例では、例示的なベース７００は、芝生（即ち、地面）上に配置され、杭は、ベースを通って地面に打ち込まれる。改造されたサッカーボールもまた、交点の中央接続点７１４を介してベース７００に結合されている。ユーザは、改造されたサッカーボールを蹴り、改造されたサッカーボールを使用して様々な蹴りをトレーニングできる。
ここで図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、図８Ａは、例示的なベース８００の斜視図である。図８Ｂは、例示的なベース８００のボトムアップ図である。例示的なベース８００は、例示的なベース７００と同様であるが、改造されたボール（図示せず）を取り付けるための中央突起８０２と、例示的なベース８００の前面８０８に斜角エッジ８０６を含む半円形部分８０４とをさらに含む。例示的なベース８００は、加重されており、底部に高摩擦面（例えば、高摩擦係数又は粘着性を有するエラストマー）を含み得る。ベースの重さは、５．４４３ｋｇ（１２ポンド）から９．０７２ｋｇ（２０ポンド）、又は６．８０４ｋｇ（１５ポンド）から８．１６５ｋｇ（１８ポンド）などの２．２６８ｋｇ（５ポンド）から１３．６１ｋｇ（３０ポンド）であり得る。
例示的なベース８００は、第１の横方向突起８１０及び第２の横方向突起８１２を含む。例示的なベース８００は、第１の横方向突起８１０及び第２の横方向突起８１２の有無にかかわらず使用することができる。第１の横方向突起８１０及び第２の横方向突起８１２を有することにより、側面から来る力が例示的なベース８００に取り付けられたボールに加えられるとき、安定性がより高まり得る。さらに、第１の横方向突起及び第２の横方向突起を有することは、例示的なベース８００の重量を増加させ、これは本質的に安定性を増大させる。第１の横方向突起８１０及び第２の横方向突起８１２は、モジュール式であるか、又はそれらを折り畳み、旋回させ、伸縮方式で離して、例示的なベース８００のよりコンパクトな形状を可能にすることができると想定される。一実施例では、中間部分を追加して、横方向突起の間にまたがり、改造されたボールの前で装置をさらに安定させることができる。一実施例では、ユーザは、ベースプラットフォーム（例えば、ベース１０４、ベース２０４、ベース５１０）の上ではなく、既存の地面／表面の上に立つことができる。斜角エッジ８０６は、既存の地面／表面から例示的なベース８００を通る滑らかな自然遷移を可能にする。これらの特徴により、例示的なベース８００は、例えば、図２のベース２０４などの他の実施例よりも携帯性が高く、据え付けが容易になる。半円形部分８０４のみをベースとして（即ち、第１の横方向突起８１０及び第２の横方向突起８１２なしで）使用できることも想定されている。
ここで図９を参照すると、例示的なベース９００が示されている。例示的なベース９００は、一緒に結合することができる複数のピースを含む。図示のように、例示的なベース９００は、さねはぎ継ぎを介して互いに結合する第１のピース９０２及び第２のピース９０４を備える。別の実例では、例示的なベース９００は、磁石を介して互いに結合する４つのピースを含む。さらに別の実例では、例示的なベース９００は、例示的なベース９００がアコーディオンのような方法で一緒に折り畳まれるか又は結合することを可能にする可撓性材料を介して一緒に結合される３つ以上のピースを含む。
一実施例では、ベースは長方形のユニットであり、最も長い長さが約３０．４８から９１．４４ｃｍ（１から３フィート）、例えば、４５．７２ｃｍ（１．５フィート）から７６．２ｃｍ（２．５フィート）、又は５４．８６ｃｍ（１．８フィート）から６７．０６ｃｍ（２．２フィート）であり、持ち運び用ハンドル用の切り欠きがある。幅は、例えば、２０．３２ｃｍ（８インチ）から４０．６４ｃｍ（１６インチ）又は２５．４ｃｍ（１０インチ）から３５．５６ｃｍ（１４インチ）などの１５．２４ｃｍ（６インチ）から４５．７２ｃｍ（１８インチ）にすることができる。ベースは、表面摩擦の高い下部エラストマー層と、重量を追加するための上部金属（又はその他の高密度材料）層の２つの層を有し得る。
ここで図１０Ａを参照すると、例示的なゴルフトレーニング装置１０００の部分断面の斜視図が示されている。蹴りを必要とするスポーツボールトレーニング装置を有する代わりに、本明細書に記載の技術は、ゴルフクラブによって打たれるゴルフボールにも適用することができる。例示的なゴルフトレーニング装置１０００は、改造されたゴルフボール１００２、円錐ばね１００４、及びベース１００６を含む。改造されたゴルフボール１００２は、円錐ばね１００４に結合され、円錐ばね１００４は、ベース１００６に結合される。改造されたボール１０２が、図１からのベース１０４に結合されるように、改造されたゴルフボール１００２は、ベース１００６に結合され得る。改造されたゴルフボール１００２は、それを円錐形のばね１００４にねじ込むことを可能にするモノリシック内部を含み得、及び／又は改造されたゴルフボール１００２は、円錐形のばね１００４に化学的に接着され得ることも想定される。改造されたゴルフボール１００２の形状は、図３に示されている例示的なボールと同じ方法で改造されている。
円錐ばね１００４は、ベース１００６に引っ込めることができ、円錐ばね１００４の凹みは、ベース１００６の厚さを調整することによって調整することができる（例えば、円錐ばね１００４とベース１００６との間に高さ調節可能な装置を結合することによって、ベース１００６の上にパディング又は材料を追加する）。一実施例では、ベース１００６の上面は、ユーザが立つように構成され、運動伝達部材の下部は、ベース１００６の凹んだ部分に結合される。さらに、ベース１００６は、ゴルフグリーンを模倣するように、人工芝を取り付けるか、又は覆うことができる。人工芝（図示せず）は、人工芝の下側にパッド入りの材料を含み得、これは、従来のゴルフグリーンの自然な感触及び操作をシミュレートする。
ベース１００６は、改造されたゴルフボール１００２の前向き側１００８においてより厚い。これにより、改造されたゴルフボール１００２の前向き側（即ち、改造の反対側）に力が加えられたときに、円錐ばね１００４が地面まで完全に曲がることができ、なおも改造されたゴルフボール１００２に望ましい「ティー」高さを提供する。円錐ばね１００４は、下向き及び外向きの両方において伸縮方式で屈曲することができるので、円錐ばね１００４はさらに、改造されたゴルフボール１００２に力を加える（例えば、改造されたゴルフボール１００２をゴルフクラブで打つ）ときに、より自然な感触を提供する。さらに、保護コーティング（図示せず）を、円錐ばね１００４の少なくとも打撃側（即ち、前向き側）に適用して、クラブヘッドが円錐ばね１００４に当たった場合にクラブヘッドに発生し得る損傷を緩和することができると想定される。
一実施例では、改造されたゴルフボール１００２と共に使用される運動伝達部材は、円錐ばね１００４の代わりに、エラストマー部材（図１４の実施例の説明で開示される編組又はねじれ材料など）であり得る。この場合、図１４及び付随するテキストに示されているように、別のハウジングが使用され得る。
ここで図１０Ｂを参照すると、図１０Ｂは、改造されたゴルフボール１００２の後ろ向き側１０１０から見た例示的なゴルフトレーニング装置１０００の図を示す。
一実施例では、改造されたゴルフボール１００２は、ゲーム条件に基づいて上昇又は下降し得る。例えば、ティーショットはラフやサンドでのショットよりも高くなる。ユーザは、この状況を仕留めるために、打撃のために様々な物理的なクラブを選択することができる。シミュレーションでは、クラブの変化に関する入力を検知又は受信し（例えば、ボタンを押す、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤチップ、近接センサから）、センサ入力の処理を変更して、それに応じてボールの軌道を変更し、ディスプレイに様々なクラブを表示できる。
クラブの変化も画面に表示できる。一実施例では、ボールの上昇又は下降は、モータ駆動機構などによって、ユーザの介入なしに自動的に行うことができ、システムのコンピュータ装置は、これを達成するために、ボールが着地する環境に関する情報を、改造されたゴルフボール１００２を収容する装置に転送する。
ここで図１１を参照すると、ボルトの回転を制限するための装置１１００のボトムアップ図が示されている。装置１１００は、ベース１１０２、ボルト１１０４、ボルト１１０４が配置される空洞１１０６、第１のピン１１０８、及び第２のピン１１１０を備える。第１のピン１１０８及び第２のピン１１１０は、ボルト１１０４の回転運動を含む動きを制限する。
例示的な実施例では、ボルト１１０４は、空洞１１０６内に設置され、ぴったり合うまで、空洞１１０６の反対側にボルトナット（図示せず）で所定の位置に固定される。続いて、第１のピン１１０８及び第２のピン１１１０は、ボルト１１０４が回転して緩むのを制限するように、それらがボルト１１０４の側面に接触するか、又はボルト１１０４の側面の穴若しくはねじ穴に入るまで、ベース１１０２のエッジ１１１２及び１１１４を通して挿入される。ピン１１０８、１１１０のうちの１つで十分であり得ることに留意されたい。さらに、２つより多いピン１１０８、１１１０を使用することができることに留意されたい。実例では、６面ボルトヘッドの場合、１本のピンがボルトヘッドの全ての側に接触又は入るように、ベースを通して６本のピンを挿入することができる。一実施例では、ピンは、垂直接続構造にねじ切りされるか、さもなければ機械的に固定される先細又は直線状のボルト締結具に加えて、リング、ロール、又はコッターピンを含み得るが、これらに限定されない。
ここで図１２を参照すると、本明細書に開示されるスポーツボールトレーニング装置に従って使用することができる例示的なコンピュータ装置２０００の図が示されている。実例では、図１２は、図２の装置と適合するコンピュータ装置の例である。
コンピュータ装置２０００は、システムバス２００６を介してプロセッサ２００２によってアクセス可能であるデータ記憶装置２００８を含む。データ記憶装置２００８は、プロセッサ２００２及び他の構成要素を操作するための実行可能命令を含み得る。コンピュータ装置２０００はまた、外部装置がコンピュータ装置２０００と通信することを可能にする入力インターフェース２０１０を含む。例えば、入力インターフェース２０１０は、外部コンピュータ装置、ユーザなどから命令を受信するために使用され得る。コンピュータ装置２０００はまた、コンピュータ装置２０００を１つ又は複数の外部装置と適合させる出力インターフェース２０１２を含む。例えば、コンピュータ装置２０００は、出力インターフェース２０１２を介してテキスト、画像などを表示することができる。別の実例では、コンピュータ装置２０００は、出力インターフェース２０１２を介して蹴られた又は打たれたボールでプレイされるサッカービデオゲーム、フットボールビデオゲーム、ラグビービデオゲーム、ゴルフビデオゲーム、キックボールゲーム又は別のゲームの視覚的シミュレーションを表示することができる。
入力インターフェース２０１０及び出力インターフェース２０１２を介してコンピュータ装置２０００と通信する外部装置は、ユーザが対話することができる実質的に任意のタイプのユーザインターフェースを提供する環境に含まれ得ることが企図される。ユーザインターフェースタイプの例には、グラフィカルユーザインターフェース、ナチュラルユーザインターフェースなどがある。例えば、グラフィカルユーザインターフェースは、キーボード、マウス、リモートコントロールなどの入力装置を使用するユーザからの入力を受け入れ、ディスプレイなどの出力装置に出力を提供し得る。さらに、ナチュラルユーザインターフェースは、ユーザが、キーボード、マウス、リモートコントロールなどの入力装置によって課される制約から解放された方法でコンピュータ装置２０００と対話することを可能にし得る。むしろ、ナチュラルユーザインターフェースは、音声認識、タッチ及びスタイラスの認識、画面上と画面に隣接するジェスチャ認識、エアジェスチャ、頭と目の追跡、音声とスピーチ、ビジョン、タッチ、ジェスチャ、機械知能などに依存し得る。
さらに、単一のシステムとして示されているが、コンピュータ装置２０００は分散システムであり得ることを理解されたい。したがって、例えば、いくつかの装置は、ネットワーク接続を介して通信してもよく、コンピュータ装置２０００によって実行されていると説明されるタスクを集合的に実行し得る。
本明細書で使用される場合、「システム」という用語は、プロセッサによって実行されるときに特定の機能を実行させるコンピュータ実行可能命令で構成されるコンピュータ可読データ記憶装置を包含することを意図している。コンピュータ実行可能命令は、ルーチン、関数などを含み得る。構成要素又はシステムは、単一の装置にローカライズされる場合もあれば、複数の装置に分散される場合もあることも理解されたい。
図１３は、コンピュータ装置を用いて上記に開示されたボールトレーニング装置１００などのテザー発射体入力装置を操作する方法の例を示している。ステップ１３０１で、コンピュータ装置及び入力装置がアクティブ化される、即ち、電源がオンになる。ボールが物理的に固定位置につながれているということは、ボールを動かすことができるが、元の位置につながれているので、運動伝達部材の動作によって上記の装置の場合は自動的にそこに戻ることを意味する。
上に開示したように、テザー入力装置は、その内部、その表面、又はその動き及び／若しくはそれに対する衝撃を検出する外部センサのいずれかに関連付けられたセンサを有する。ステップ１３０５で、テザー発射体入力装置からの力及び／又は方向情報がセンサによって受け取られる。これは、ボールの表面に加えられた力、内部センサによって検出された動き、又は外部センサによって検出された動きであり得る。また、発射体の前のベースなど、ベースのセンサによって検出された衝撃でもあり得る。一実施例では、方向性及び他のアクション入力は、ゲームコントローラを介して提供される。このゲームコントローラ入力は、ステップ１３０５でテザー入力装置からの方向入力及び／若しくは力入力と組み合わせることができ、又は別の有線若しくは無線伝送チャネルを介してゲームシステムに別個に送信することができる。前者の場合、ゲームコントローラは、テザー入力装置に関連付けられたハウジングを備えた有線又は無線のインターフェースを有し得る。
ステップ１３１５で、センサからの出力がコンピュータ装置に送信される。送信は、有線又は無線接続を介して行うことができる。一実施例では、センサからの出力は、インターネットを介してリモートコンピュータ装置に送信され得る。一実施例では、ステップ１３１０で、センサ入力は、特定のコンピュータ装置の標準化された出力として、ステップ１３１５でコンピュータ装置に送信される前に処理される。例えば、センサ入力をテザー入力装置で処理して、生のセンサデータを専用のゲームシステムなどの特定のコンピュータ装置へのコントローラ入力に適合したデータに変換できる。特定のコンピュータ装置との互換性のために、入力装置の特定のフォーマットが必要になる場合がある。ステップ１３１５はこれを可能にする。入力装置の特定のフォーマットには、ベクトルデータを方向データと力（大きさ）データに、又はその逆に分離することが含まれ得る。これには、位置情報を方向データと力データに処理することが含まれ得る。これには、コンピュータ装置プロトコルの特定の形式での情報の他の体系化が含まれ得る。
ステップ１３２０で、センサから出力されたデータの前処理又はフォーマットが実行される。これは、ベースなどのテザー入力装置内のコンピュータ装置又はプロセッサで実行することも、又はセンサが配置されているセンサに関連付けることもできる。このステップは、センサデータがコンピュータ装置に送信する前に処理されない場合に行われてもよく、ステップ１３１５で述べたタイプの処理を伴ってもよい。
ステップ１３２５で、前処理又はフォーマットされたセンサ出力（ステップ１３１０又は１３２０のいずれかから）が処理されて、環境内の発射体の力、方向、及び／又は位置が決定される。発射体の力、方向、及び／又は位置は、環境内のつながれた開始点に関連付けられ得る。環境内のこのポイントの参照は、テザー入力装置の以前の動きからの運動量データ、又はメモリ内のゲームやシミュレーションの命令からの他の入力など、他の入力に基づいて継続的に更新され得る。
ステップ１３３０で、仮想環境に関連付けられたメモリからデータが検索される。一実施例では、これは、運動場の面積又は体積などの仮想環境の寸法、又は環境の可動部分及びアクティブ部分を含む環境のグラフィック表現を含み得る。このステップでは、環境上のデータがメモリに含まれ、インターネットからメモリにロードされ得る。インターネットからのストリーミングデータを取得して、仮想環境に処理することもできる。
ステップ１３３５で、仮想環境のデータを検索する代わりに、少なくともいくつかのデータが、物理環境（即ち、実世界）のセンサデータから検索される。例えば、これは、ユーザがテザー発射体を使用しているときの部屋のオブジェクト、及び／又は別の物理的な場所からのオブジェクトであり得る。例えば、実世界のスタジアム環境は、コンピュータ装置に送信されるときに、その環境内のセンサによって検知及び受信され得る。別の実例では、部屋の蹴る標的、他の人、表面、壁、又は部屋若しくは装置の床などの実世界のオブジェクトが感知され、コンピュータ装置に送信される。一実施例では、オブジェクトは、テザー入力装置から離れた部屋又は場所にあり得る。
ステップ１３３０、１３３５、及び１３２５は、同時に、又は提示されているのとは異なる順序で動作し得る。
ステップ１３４０で、コンピュータ装置は、処理された力及び／又は方向情報を、前のステップからの仮想及び／又は物理的環境データで処理して、仮想、拡張、又は複合現実ゲームで画像をコンパイルする。複合現実ゲームでは、環境データはステップ１３３０と１３３５の両方から取得される。拡張現実ゲームでは、環境データは少なくとも主にステップ１３３５から取得される。
実例では、発射体の位置は、メモリ内の風速ベクトル、又は発射体に作用する他の障害物若しくは力によって変更され得る。これは、仮想環境に関連付けられたメモリ内のセンサ又はデータのいずれかによって伝達され得る。例えば、ゴルフシミュレーションでは、テザー入力装置は、実際の風又は生成された風が存在するシミュレーションチャンバの外側又はシミュレーションチャンバ内に配置され得る。センサは、この情報をコンピュータ装置に送信して、他の環境データと共に処理し得る。
ステップ１３４５で、画像は、ディスプレイ画面又はヘッドセットなどのディスプレイを介してユーザに提供される。一実施例では、画像は、３６０度のディスプレイとして（横方向の視野又は全方向に）提示され得る。これは、ユーザの部屋の壁、床、及び／又は天井への投影として、ヘッドセットで、又は部屋の周りに取り付けられた１つ又は複数のディスプレイスクリーンを介して行われ得る。ミラーバックディスプレイ又はホログラフィックディスプレイもディスプレイとして使用できる。一実施例では、ディスプレイは、地面にあるゴルフボール、又はキックボールのためにユーザに向かって転がるボールを表示する。
本明細書で説明される様々な機能は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装され得る。ソフトウェアに実装されている場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ又は複数の命令又はコードとして保存又は送信され得る。コンピュータ可読媒体には、コンピュータ可読記憶媒体が含まれる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータがアクセスできる任意の利用可能な記憶媒体であり得る。例として、限定ではなく、そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又は命令若しくはデータ構造の形式で目的のプログラムコードを実行若しくは保存するために使用でき、コンピュータからアクセスできる任意の他の媒体を含み得る。本明細書で使用されるディスク及びディスクには、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、及びＢＬＵ－ＲＡＹ（ＢＤ）が含まれ、ディスクは通常データを磁気的に再生し、ディスクは通常レーザーを使用してデータを光学的に再生する。さらに、実例では、伝播された信号は、コンピュータ可読記憶媒体又は表示データの範囲に含まれない。コンピュータ可読媒体はまた、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体を含む。例えば、接続は通信媒体であってもよい。例えば、ソフトウェアがＷｅｂサイト、サーバ、又はその他のリモートソースから、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、又は赤外線、無線、マイクロ波などの無線技術を使用して送信される場合、その場合は同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、又は赤外線、無線、マイクロ波などの無線技術が通信媒体の定義に含まれる。上記の組み合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲に含める必要がある。
代替的に、又は追加的に、本明細書に記載の機能は、１つ又は複数のハードウェアロジック構成要素によって、少なくとも部分的に実行することができる。例えば、使用できるハードウェアロジック構成要素の例示的なタイプとしては、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ：ＦＰＧＡ）、プログラム固有集積回路（Ｐｒｏｇｒａｍ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＡＳＩＣ）、プログラム固有標準製品（Ｐｒｏｇｒａｍ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ：ＡＳＳＰ）、システムオンチップシステム（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ ｓｙｓｔｅｍｓ：ＳＯＣ）、複雑なプログラマブルロジックデバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ：ＣＰＬＤ）などが含まれるが、これらに限定されない。
図１４は、運動伝達部材が、蹴り又は打撃が加えられたときにエネルギーを蓄積し、次に蹴り又は打撃の後にエネルギーを解放して、改造されたボール１４０２を初期開始位置に戻すエラストマーアーム１４０６である代替実施例を示す。
エラストマーアームは、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、又はスチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム、又は繊維強化ヒドロゲル材料などの加硫ゴム組成物などのポリマー又はポリマーハイブリッド材料で構成することができる（どちらも参照により本願に援用される、Ａｇｒａｗａｌらの「Ｓｔｒｏｎｇ ｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｈｙｄｒｏｇｅｌ」、Ａｃｔａ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｉａ、第９巻、第２号、２０１３年２月、５３１３－５３１８頁、及びＹｉｗａｎ ＨｕａｎｇらのＥｎｅｒｇｙ－Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｃｅｓ Ｅｎａｂｌｅ Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ Ｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇ ｉｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｓｏｆｔ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（２０１７）．ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｆｍ．２０１６０５３５０を参照されたい）。一実施例では、エラストマー材料は、シェル及びコアアセンブリを有し得、コアは、本体の材料と比較してより高い剛性を有する柔軟でエラストマーの材料でできており、それによって追加の剛性を提供するが、それでもアームの側壁の変形を可能にする。一実施例では、エラストマーアーム１４０６は、０．３から１．１又は０．５から１などの０．１から１．５ＧＰａの弾性率（ヤング率）を有する。
エラストマーアーム１４０６は、対称、非対称、又は不規則な断面を有し得る。ボールトレーニング装置１４０１で組み立てられるように、エラストマーアームは、前方への打撃に関連する方向において、より狭い断面直径を有し得る。断面の例は、楕円形、中空楕円形、円形、中空円形である。図１４は、２つのコードの編組又はねじれの設計を示しており、物理的に一緒に編組又はねじられ、ある程度独立して移動及びねじることができる２つのエラストマーコードを実装し得る。或いは、編組又はねじれの設計を単一の部材として一緒に成形することができる。編組設計により、接着剤による接着と摩擦による嵌め合いのための表面積が増加する。一実施例では、エラストマー材料は、バンジーコード材料であり得る。一実施例では、エラストマーアーム１４０６は、中央でより大きな半径を有する二重円錐ばねと同様の形状を有し得る。
図１４には、ボールトレーニング装置１４０１の例示的な実施例が部分断面図で示されている。エラストマーアーム１４０６は、上部１４２０及び下部１４２２を有する。下部１４２２は、上部１４２０と比較して直径が拡大されている。
エラストマーアーム１４０６は、改造されたボール１４０２の内側部分を通って、この場合、軸１１８を通る垂直軌道上に延在する。エラストマーアーム１４０６の上部１４２０は、改造されたボール１４０２の内部に結合されている。結合は、改造されたボール１４０２の内部への接着剤を介し得る。また、本明細書に記載されている他の実施例に開示されているように取り付けることもできる。改造されたボール１４０２の底部において、例えば、ＰＶＣで作られた堅いリング１４２３が改造されたボール１４０２に接着され、エラストマーアーム１４０６がそこに挿入される。このリング１４２３は、エラストマーアーム１４０６が発泡体又はゴム製ブラダー材料である可能性があるボールに対して摩耗するのを防ぐための追加の耐久性を提供する。
エラストマーアーム１４０６の下部１４２２は、ベース１４０４内に着座している。ベース１４０４は、下部１４２２の輪郭に合うようにくり抜かれ、チャネル１４５１は、ベース１４０４の背面に形成される。チャネル１４５１は、エラストマーアーム１４０６の上部１４２０の最も広い部分よりも広くなるように構成される。一実施例では、ボールが打たれたときにエラストマーアームの上部１４２０が下に曲がってチャネル１４５１に適合するために、両側に０．１から２ｃｍ、例えば、０．２から１ｃｍ、又は０．３から０．８ｃｍのクリアランスがある。エラストマーアーム１４０６は、１００度（例えば、５０から９０度、又は５５から８０度）までの傾斜でさえ、改造されたボール１４０２の側面へのかなりの移動を可能にするが、チャネル１４５１は、構成要素の摩耗及び破れを抑えて、真っ直ぐ進む方向に余分な力で打撃を与えることを可能にすることに留意されたい。
下部１４２２は、留め具（この場合はねじ）によってベース１４０４の底部に固定された底板によって、ベース１４０４にさらに固定されている。これは、改造されたボール１４０２が蹴られるか又は打たれ、エラストマーアーム１４０６の上部１４２９がチャネル１４５１を通って下に曲げられるときに、下部１４２２を所定の位置に保持しながらベース１４０４にしっかりと固定するように強制する。この基本構成は、上部又は中央部分よりも下部が大きいばねで使用することもできる。
一実施例では、ベース１４０４は、接地面積が小さく（例えば、５８．０６から１０３．２３ｃｍ２（９から１６平方インチ）などの３８．７１から１６１．２９ｃｍ２（６から２５平方インチ））、上に開示された形態などのより大きなベースの一部に取り付けることができる。実際、ベース１４０４と同様のベース上の複数の異なる改造されたボールは、より大きなベースと交換することができる。取り付け機構は、図９のモジュラーベースのように、さねはぎ継ぎを含み得、小さい方のベース１４０４を固定して大きく重いベースに交換可能な改造されたボールを提供するために、ねじ、ボルト、ボルト及びナット、クランプ、又は当技術分野で知られている他の固定方法を代わりに又は追加で使用することができる。一実施例では、ベース１４０４全体及びより大きなベースを単一のユニットとして成形することができる。
上で説明したことには、１つ又は複数の実施例の例が含まれる。もちろん、前述の態様を説明する目的で上記の装置又は方法論の考えられる全ての修正及び変更を説明することは不可能であるが、当業者は、様々な態様のさらに多くの修正及び順列が可能であることを認識することができる。さらに、「含む」という用語が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかで使用されている限り、このような用語は、特許請求の範囲の移行句として使用される場合に「備える」と解釈されるため、「備える」という用語と同様の方法で包括的であることが意図されている。本明細書で使用される「本質的に構成される」という用語は、特定の材料又はステップ、及び材料又は方法の基本的且つ新規の特性に実質的に影響を及ぼさないものを意味する。上記で指定されていない場合、本明細書に記載の任意の特性又は測定値は、適用可能なＡＳＴＭ規格によって決定され得、又はＡＳＴＭ規格がその特性について存在しない場合、当業者に知られている最も一般的に使用される規格が使用され得る。冠詞「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が反対を示さない限り、「１つ又は複数」を意味すると解釈されるべきである。

Claims (25)

  1. ボールトレーニング装置であって、
    垂直に取り付けられ、改造されたボール内に少なくとも部分的に延在する運動伝達部材と、
    前記運動伝達部材の下部に結合されたベースと
    を備え、
    前記改造されたボールは前記運動伝達部材の上部に結合され、
    前記改造されたボールは、蹴り又は打撃面を備えた前半分と後半分とを有し、前記後半分は、切り詰められており、前記前半分の最大半径よりも小さい最大半径を有する、
    ボールトレーニング装置。
  2. 前記運動伝達部材が二重円錐ばねである、請求項１に記載の装置。
  3. 前記二重円錐ばねが、前記改造されたボールの下端を有する平面上にある、厚さが最大である中央部を有する、請求項２に記載の装置。
  4. 前記運動伝達部材が、１．２７～３．８１ｃｍ（０．５～１．５インチ）の小さな外径、０．２５４～１．７７８ｃｍ（０．１～０．７インチ）の小さな内径、及び０．１２７～０．６３５ｃｍ（０．０５～０．２５インチ）のワイヤ直径を有するばねである、請求項１に記載の装置。
  5. 位置決め装置をさらに備え、該位置決め装置は、前記改造されたボールに結合された第１の構成要素と、前記ベースに結合された第２の構成要素とを含み、前記第１の構成要素及び前記第２の構成要素は、前記改造されたボールが初期位置にあるときに入れ子構成になるように構成されている、請求項１に記載の装置。
  6. 位置決め装置をさらに備え、前記位置決め装置は、前記改造されたボールに結合された第１の構成要素と、前記ベースに結合された第２の構成要素とを含み、前記第１の構成要素及び前記第２の構成要素は、電磁石若しくは永久磁石、強磁性材料又はそれらの組み合わせから選択される磁性材料を含み、前記第１の構成要素及び前記第２の構成要素は、磁気的に引き付けられる、請求項１に記載の装置。
  7. 前記改造されたボールの内側で前記運動伝達部材を取り囲むハウジングをさらに備え、前記ハウジングは、前記運動伝達部材の上半分部分の周りで先細になっている、請求項１に記載の装置。
  8. 前記改造されたボールの中又は上にセンサをさらに備え、前記センサは、外部コンピュータ装置に出力を送信するように構成されている、請求項１に記載の装置。
  9. 前記改造されたボールの内部内に垂直シャフトをさらに備え、前記垂直シャフトは、前記改造されたボールの上半分のキャップを前記運動伝達部材に結合している、請求項１に記載の装置。
  10. 前記改造されたボールが内層と外層とを含み、前記外層が、前記内層の強度よりも低い、ＡＳＴＭ３５７４－Ｄによって決定される強度を有する、請求項１に記載の装置。
  11. 前記ベースが少なくとも２つの横方向の突起を含み、前記少なくとも２つの横方向の突起の間の角度が３０度より大きく１８０度未満である、請求項１に記載の装置。
  12. 改造されたボールと、
    ベースと、
    垂直に取り付けられ、前記改造されたボール内に少なくとも部分的に延在する運動伝達部材であって、前記改造されたボールが前記運動伝達部材を介して前記ベースに結合される、運動伝達部材と、
    ユーザが前記改造されたボールを操作したときに入力を受け取るように構成されたセンサと、
    前記センサからの入力を受信するように構成されたコンピュータ装置と、
    を備えるシステム。
  13. 前記センサが、前記改造されたボールの内部空洞内に収容されている、請求項１３に記載のシステム。
  14. ディスプレイをさらに備え、前記コンピュータ装置が前記ディスプレイと通信しており、前記改造されたボールと相互作用するユーザによって提供された入力が前記ディスプレイに示されるようになっている、請求項１３に記載のシステム。
  15. 前記コンピュータ装置は、前記改造されたボールのシミュレーションを描写するビデオゲームを実行する、請求項１３に記載のシステム。
  16. 前記ベースは、ユーザが前記改造されたボールを蹴るために前記ベース上に少なくとも部分的に立つように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
  17. 前記センサが、前記改造されたボールの外層上にあるか、又は前記ベース上にあり、前記ボールの背面が前記ベースに及ぼす衝撃を検出するように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
  18. ボールトレーニング装置であって、
    改造されたゴルフボールに取り付けられた運動伝達部材と、
    前記運動伝達部材の下部に結合されたベースと
    を備え、
    前記改造されたゴルフボールは前記運動伝達部材の上部に結合されており、
    前記改造されたゴルフボールは、打撃面を有する前半分と後半分とを有し、前記後半分は切り詰められており、最大半径が前記前半分の最大半径よりも小さい、
    ボールトレーニング装置。
  19. 前記運動伝達部材が円錐ばねであり、前記円錐ばねの底部が前記ベースに埋め込まれている、請求項１に記載のボールトレーニング装置。
  20. 前記運動伝達部材がエラストマーアームである、請求項１に記載のボールトレーニング装置。
  21. 前記エラストマーアームは、上部よりも大きい下部であって、前記ベースの下部と底板の上部との間の前記ベースに着座する、下部を有する、請求項２０に記載のボールトレーニング装置。
  22. 前記ベースは、前記エラストマーアームが中に入るためのチャネルを含む、請求項２１に記載のボールトレーニング装置。
  23. 仮想現実、拡張現実、又は複合現実ゲームのためのコンピュータ実装の方法であって、
    ベースに取り付けられた運動伝達部材上のボールを含む、コンピュータ装置及びテザー入力装置を起動するステップと、
    センサから力及び／又は方向入力を受け取るステップと、
    環境内の発射体の力、方向、及び／又は位置を表すために力及び／又は方向入力を処理するステップと、
    仮想環境でデータを受信するか、物理環境に関するセンサデータを受信するか、又はその両方を行う、ステップと、
    前記発射体の力若しくは方向、又はその両方を仮想環境データ、物理環境データ、又はその両方で処理して、仮想現実ゲーム、拡張現実ゲーム、又は複合現実ゲームで画像をコンパイルするステップと、
    を含む、コンピュータ実装の方法。
  24. 前記ボールが改造されたボールである、請求項２３に記載のコンピュータ実装の方法。
  25. 前記改造されたボールは、蹴り又は打撃面を備えた前半分と後半分とを有し、前記後半分は、切り詰められており、前記前半分の最大半径よりも小さい最大半径を有する、請求項２４に記載のコンピュータ実装の方法。
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