JP2023526866A - ゲーム装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、ハウジング、動作測定配置構成および可撓性テザーを含むゲーム装置に関する。動作測定配置構成は、ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、少なくとも2つの軸でハウジングに対して移動可能な多軸旋回部材を備えている。動作測定配置構成はまた、旋回部材の多軸動作を測定するためのセンサ配置構成を備えている。可撓性テザーは、打つことが可能な物体に結合された自由端、および旋回部材に結合された近接端を有する。動作測定配置構成は、ユーザが打つことが可能な物体を打つ際に、打つことが可能な物体の動作の1つまたは複数のパラメータの表示を測定するように構成されている。

Description

優先権の相互参照
本出願は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、2020年5月22日に出願したオーストラリア仮特許出願第2020901657号の優先権を主張するものである。

本発明は、ボールなどの打つことが可能な物体がプレーヤによって打たれるゲームでの使用のためのゲーム装置に関する。本発明は、テザーボール装置としての使用のために特に開発され、この例示的応用例の内容で発明を記載するのに便利である。しかし、本発明はまた、トーテムテニス、スイングボール、キックボール、バドミントンなどの他のゲームで使用されてもよいことが分かる。本発明のゲーム装置はまた、打つことが可能な物体を訓練の目的でテザーに接続させることができる、野球、テニス、サッカー、バドミントンなどのバッティングまたはキックゲームでの訓練のための訓練装置として使用することができることも分かる。

本発明に対する背景の以下の議論は、本発明の理解を容易にすることを意図している。しかし、この議論は言及される材料のいずれも、本願の優先日時点で、公開されている、知られているまたは普通に知られている知識の一部であることを認識または承認するものではないことを理解されたい。

テザーボールのゲームは、固定直立ポストにつながれたボールを必要とし、ポストの両側の対向するプレーヤは、手またはラケットを使用して反対方向にボールを打とうとする。ゲームの目的は典型的には、相手がボールの軌道に対抗することができないようにボールを打つことである。伝統的に、ポスト周りのボールのさらなる回転が可能でなくなるようにテザーがポスト周りに完全に巻かれた場合にゲームは終了する。代替バージョンのゲームでは、テザーのつながれた端部は、支持ポストに固定されたコイルまたは螺旋状部材に沿って前進し、ゲームは、テザーが螺旋状部材の上部または底部まで移動されると終了する。

テザーの回転がデジタルカウンターなどを介して装置によって検出されることが可能である、電子バージョンのテザーボールおよび他のテザーボールゲームが開発された。これらの「インテリジェント」または「スマート」テザーボール装置はしたがって、プレーヤが特にラリーにおいてスコアを維持する、および/または特定のプレーヤが勝つラリーの量のスコアを維持するのを助ける。

ボールが打たれる場合にテザーに加えられる力を判断するために使用される引張力インダクタにテザーが接続される、このような一例が特許文献1に提供される。毎分のプレーヤのキックを記録するためのデジタルカウンター機構としてリードリレーおよび磁気配置構成が使用されるサッカー訓練デバイスを開示する特許文献2に別の例が提供される。旋回アーム、および旋回アームの速度および方向を測定し、それにより、ボールの速度、加速度および方向を推論するように、旋回アームの回転を感知するための回転エンコーダを備えた電子センサを有するテザーボール装置を開示する特許文献3に別の例が提供されている。

前のテザーボール装置の別の例が、特許文献5に提供されている。この装置は、水平アームの端部で回転可能ハブに結合されたテザーを必要とする。装置はさらに、アームに対するハブの回転を測定するためのセンサを含む。別の例が、特許文献5に提供されている。このシステムは、中心ポスト周りのテザーの時計回りまたは反時計回り移動の測定を可能にする双方向回転エンコーダセンサ配置構成を必要とする。

中国特許出願公開第201721327839.1号明細書 米国特許出願公開第2015/0360107号明細書 国際公開第2018000030号パンフレット 米国特許第5,454,561号明細書 英国特許出願第2558928号明細書

上に記したような既存のデバイスへの改良を行う、または別の方法では消費者に代替選択肢を提供する新規または代替のゲームまたは訓練装置を提供することが望ましい。

本発明の要約を参照する前に、その様々な部分の空間的関係を定義するために使用される用語のいくつかの説明を提供することが有用である。これに関して、本明細書全体を通した空間的参照は普通、地面上に普通は垂直に立っている組み立てられたゲーム装置に基づく。この環境を基礎として、いくつかの部分はその後、表面に、また「水平」および「垂直」を参照して定義されてもよく、「上側」、「上向き」、「下側」、「下向き」、「上」、「下」、「頭上」、「下面」、「上部」、「底部」などへの参照が可能となってもよい。さらに、ゲーム装置ハウジングは内部を有し、したがって、いくつかの部分は「内側」および「外側」に方向的参照をして定義されてもよい。

本発明の態様によると、ハウジングと、ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、少なくとも2つの軸でハウジングに対して移動可能な多軸旋回部材および旋回部材の多軸移動を測定するためのセンサ配置構成を備えた動作測定配置構成と、打つことが可能な物体に結合された自由端および旋回部材に結合された近接端を有する可撓性テザーとを備えたゲーム装置が提供され、動作測定配置構成は、ユーザが打つことが可能な物体を打つ際に、打つことが可能な物体の動作の1つまたは複数のパラメータの表示を測定するように構成されている。

発明は有利には、多軸旋回部材、および旋回部材の多軸移動を検出するための関連するセンサ配置構成を含んでいる。多軸旋回部材は、多軸での旋回が可能であり、関連するセンサ配置構成はこの多軸移動を検出することが可能である。このような構成は、その後打つことが可能な物体の動作の表示の改良した測定を容易にする既存のシステムと比較して、追加の自由度およびその追加の測定を提供する。動作測定配置構成は、テザーを介して打つことが可能な物体に接続された旋回部材の動作の測定を介して打つことが可能な物体の動作の表示を測定または推論するように構成されている。打つことが可能な物体の動作は、テザー内の移動、したがって、テザーへのその結合を介した旋回部材の移動を誘導することが分かる。旋回部材の移動はしたがって、打つことが可能な物体の動作の1つまたは複数のパラメータを示す。

動作測定配置構成によって生成されたデータはしたがって、打つことが可能な物体の動作の表示を推論する、例えば、打つことが可能な物体の動作のパラメータを推論するために分析または解釈することができる。例えば、旋回部材の加速度、速度または回転の測定は、打つことが可能な物体の関連する動作パラメータの表示を提供することができる。その結果として、旋回部材に提供される追加の自由度、およびその改良した測定により、単軸または単一の自由動での移動を典型的に測定する既存のシステムと比較して、打つことが可能な物体の移動の表示の改良した検出および測定が可能になる。

例えば、米国特許出願公開第2015/0360107号のサッカー訓練デバイスは、テザーがベース周りで回る回数をカウントするように構成されたリードリレーを開示しているが、別の方法では、2つの軸で放置されたボールの移動を追跡または測定することができない。

同様に、国際特許出願公開第2018000030号に開示されたテザーボール装置は、デバイスの中心軸周りのみでの軸方向回転のためのみに構成された旋回アームを開示している。国際特許出願公開第2018000030号の回転エンコーダはしたがって、唯一の自由度での移動を検出することが可能であり、したがって、ボールの動作または軌道に関して行うことができる判断および推論において限定される。

さらに、(国際特許出願公開第2018000030号のデバイスを含む)Lタイプ旋回部材を使用する前のテザーボールシステムは、ボールがかなりのスピンで打たれるまたはランダムな角度で打ち損なった場合に揺れて絡まる傾向がある。テザー内のスイベルデバイスの使用でさえ、テザーは捩れて絡まる傾向があり、ボールの自由飛行を制約するまたは影響を与える可能性がある。Lタイプ設計は、プレーヤが高度のスピンでショットを打つまたは高いロブショットを打つ場合に、特に過度な負担がかかる可能性がある。

本発明はまた、米国特許第5,454,561号および英国特許出願第2558928号の従来のシステムを凌ぐかなりの改良を行う。これらのシステムはそれぞれ、単軸のみでの双方向移動を記録するように構成されていた。いずれのシステムも、2つ以上の軸での動作を記録するように構成された多軸旋回部材またはセンサ配置構成を含んでいない。

本発明は有利には、より自然なボール飛行を可能にし、ボール軌道の増加した測定、したがって改良されたゲームプレイまたは訓練中の改良されたデータ生成を可能にするように、増加した自由度を有する旋回部材を提供することによって、これらのシステムに改良を加える。

多軸旋回部材は、様々な方法で構成されてもよい。本発明の特定の実施形態によると、旋回部材はジョイスティック構成を有する、またはジョイスティックタイプ動作に対して構成されている。すなわち、旋回部材はX-Y軸移動のために構成され、それにより、旋回部材は2つの垂直軸で移動(および測定)することができる。X-Y移動に加えて、旋回部材はさらに、XおよびY軸両方に垂直なZ軸周りの軸方向移動を可能にしてもよい。

旋回部材のジョイスティックタイプ動作は、ジンバル配置構成によって提供されてもよい。例えば、X軸ジンバルおよびY軸ジンバルは、X-Y軸での旋回部材の移動を可能にする。この構成では、旋回部材はZ軸周りの軸方向回転を可能にする第3のジンバルまたはスイベルを含んでもよい。旋回部材のジョイスティック構成は、旋回部材がハウジングに対して頭上軌道でのテザーの移動を追跡および測定することが可能である点において、特に有利である。このように、打つことが可能な物体の「ロブ」または高い軌道をより正確に追跡および測定することができる。動作測定配置構成はしたがって、ハウジングに対して頭上軌道で前進する場合に、打つことが可能な物体の動作の表示を測定するように構成されていてもよい。

代替構成によると、旋回部材は、ボールソケット構成またはボールジョイント構成で構成されている。例えば、動作測定配置構成はさらにソケットを備えてもよく、旋回部材はボールソケット構成でソケットに係合されるボール部分を有する。ボールソケット構成は有利には、3つの自由度を提供する。特に、別のジンバルまたはスイベルを必要とすることなく、ボール部分のX-Y軸移動と、Z軸周りの回転を可能にする。さらに、ボールソケット構成は普通、ジンバル構成と比較して、より円滑な前進および移動を可能にしてもよい。

ボールソケット構成は、1人または複数人のプレーヤによって打たれるので、ボールの自由な任意飛行を可能にし、絡まることなく、またコードがボールアームを結合する旋回タイプデバイスを必要とすることなくそうすることができる。これは、XおよびY軸両方でのテザーの近接端の自由移動を可能にし、また、Z軸周りの旋回部材の軸回転(例えば、アーム独自の長手軸周りのアームの回転)を可能にするボールソケット構成による。前のデバイスではテザーの捩れを生じさせるスピンがボールに加えられると、本発明のテザーの近接端はソケット内に旋回部材の回転を誘導し、それにより、テザーの捩れを減少または防止し、また、ボールスピンの測定を可能にしてもよい。

旋回部材は普通、テザーへの接続を可能にするように、ハウジングの外側部分にまたはこれに隣接して配置されていてもよい。旋回部材の位置はあるいは変更することができ、特定のゲームまたは装置によって左右されてもよい。本発明の特定の実施形態によると、旋回部材はハウジングの上側部分に配置されている。より詳細には、旋回部材はハウジングの上部にまたはこれに隣接して中心に配置されている。このような構成は、バドミントン、テザーボールなどの、打つことが可能な物体がハウジングの上部で打たれるゲームまたはスポーツに特に適している。ハウジングの上部に旋回部材を配置することにより、また、テザーボールまたはキックボールの場合のように、テザーがハウジング周りで360°移動することが容易になる。

ボールソケット構成はまた、前のゲームまたは訓練装置と比較して、優れた耐候性を提供してもよい。装置が雨の中外に残される場合、旋回部材のボール部分とソケットの間のしっかりした嵌りは有利には、ハウジング内への水、塵または他の破片の進入を防止するまたは最小限に抑えてもよい。ハウジングはさらに、ソケットの下でハウジングの容量またはチャンバを囲む、密封部材、例えばOリングを含んでもよい。雨水がボールソケット構成を通して進入した場合、Oリングは有利には、ハウジング内へのまたは電気構成部品と接触したあらゆるさらなる進入を防ぐことができる。本発明の形では、ハウジングは、ボールソケット配置構成を通して進入する水の排水を可能にするための1つまたは複数の選択的動作可能排水開口を含んでもよい。

旋回部材のボールソケット構成はしたがって、つながれた物体がユーザ(すなわち、ゲームプレーヤ)によって打たれるゲームまたはスポーツ訓練に対するより現実的および機能的解決法を可能にすることができることが意図され、期待される。

本発明の打つことが可能な物体は、テニスボール、ラバーボールまたはサッカーボールなどのボールを備えてもよい。打つことが可能な物体は、ユーザの手で打つのに適していてもよい。打つことが可能な物体は、バットまたはラケットあるいは同様のもので打つために適していてもよい。打つことが可能な物体は、蹴られることに適していてもよい。本発明の特定の実施形態では、打つことが可能な物体はシャトルコックを備えている。例えば、バドミントンゲームまたはバドミントン訓練デバイスとして使用される装置の場合である。

テザーは、あらゆる適切な可撓性コード、ライン、ロープ、ストリング、または他の細長い可撓性部材を備えてもよい。テザーは、長さ調節デバイスを含んでもよい。長さ調節デバイスは、異なるゲームまたは訓練への装置の変換を可能にする、または特定のゲームの運動状態を変更する、または特定のプレーヤに対してテザー長さをカスタマイズすることが可能であってもよい。例えば、テザーを子供に適切な長さに調節してもよい。典型的には、テザー長さは、年上またはより強いプレーヤで増加し、年下または背の低いプレーヤで短くなってもよい。テザー長さは、通常の腕および身体位置決めを可能にするように調節することができる。特定の実施形態によると、テザー長さ調節デバイスは、テザーをデバイス周りで供給および巻き付けることができるクリップを備えている。デバイスは、テザーの巻きを受けるための固定スロットおよび開口部を含んでもよい。

テザーの近接端は、本発明のいくつかの実施形態では、ボール部分に直接結合させることができる。別の方法では、旋回部材は、人間の肩または股関節構成と同様のボール部分から延びるアームを含んでもよい。この構成では、テザーの近接端は、アーム、例えばアームの遠位端に結合させることができる。旋回部材アームはハウジングの外側に突出してもよく、この場合、テザーと旋回部材の間の接続はしたがってまた、ハウジングの外側である。

動作測定配置構成は、動作測定配置構成の部分がハウジング内にあり、センサ配置構成の部分がハウジングの外側に延びている点において、ハウジング内に部分的に置かれていると言うことができる。特に、センサ配置構成および旋回部材のボール部分はハウジング内に位置決めすることができるが、旋回部材のアームはハウジングの外側に突出する。

したがって、本発明の一実施形態では、旋回部材はボール部分から延び、ハウジングの外側に突出するアームを含み、テザーの近接端はアームに結合されている。本発明の1つの形では、アームはハウジングから上向きに延びている。アームはハウジング内で開口を通して延びてもよく、ボールソケット構成は開口内でアームの自由移動を可能にする。例えば、ボールソケット構成は、アームを開口によって画定される境界内で自由に移動することを可能にしてもよい。特定の構成は、アームが開口の縁部表面に接触し、縁部表面にわたって移動するのを可能にしてもよい。開口は普通、丸いまたは円形の構成であってもよい。本発明の特定の実施形態では、アームは開口周りで360°移動することが可能にされる。

開口は、特定の方向でアームの移動を案内するように構成されてもよい。例えば、開口の形状または構成は、特定の角度へのアームの移動を可能にしてもよい。開口は、旋回アームが自由に移動する境界を画定してもよく、そこで、開口の縁部と旋回アームの間の接触は、旋回アームが所定範囲の移動を越えて移動するのを防ぐ。

開口の縁部表面は、垂直に対して角度付けられてもよい。例えば、開口はテーパ状または傾斜した縁部表面を有してもよい。開口は、漏斗またはフレア状または部分的円錐または円錐台構成を有してもよい。開口の上側部分は、開口の下側部分より大きくてもよい。開口は、その上側部分に向けて幅広くなる漏斗形通路を備えてもよい。開口は円錐形であってもよい。例えば、開口の縁部表面は円錐構成を有してもよい。

本発明の特定の実施形態によると、開口はフレア状であり、アームは開口によって画定された円錐形区間内で自由に移動することが可能にされる。円錐区間は、フレア状開口の傾斜した縁部表面によって画定される。テザーの近接端が接続されるアームの遠位端は、皿形経路に沿って移動することができる。本発明の特定の実施形態によると、フレア状開口の縁部表面はハウジングの中心軸に対して40°で傾斜される。アームはしたがって、開口の一方側からもう一方側まで80°の範囲の移動で移動してもよい。旋回部材の移動の範囲は、センサ配置構成のパラメータによって判断されてもよく、旋回部材を囲むフレア状開口の表面の傾斜は、使用される特定のセンサ配置構成によって変わってもよい。したがって、開口表面の傾斜は変わってもよいことが分かる。

本発明の多くの応用例では、ハウジングは一般的に、ハウジングの中心軸が普通は垂直または垂直に近いように直立配向である。しかし、特定の応用例では、ハウジングは非垂直配向である可能性があることが分かる。

テザーの近接端は、旋回部材に取外し可能に結合されてもよい。例えば、テザーの近接端は、テザー固定、テザークランプまたは他の適切なテザー接続を介して旋回部材に接続されてもよい。本発明の特定の実施形態によると、テザーは旋回部材のアームの部分で外部ねじ山とねじ係合するように構成されたテザークランプナットを介して旋回部材のアームに取外し可能に結合されている。テザーの近接端は、クランプナット内の1つまたは複数の開口およびアーム上でねじ切られたクランプナットを通して延びて、アームにテザーの近接端を締め、それにより結合してもよい。テザーは、クランプナットの側部で開口を通して供給されてもよい。別の方法では、クランプナットは、クランプナットの上端部に開口を含んでもよい。

旋回部材のボール部分は、異なる形状または輪郭で提供することができる。本発明の一実施形態によると、ボール部分は半球状である。例えば、旋回部材は軸受によって平らな裏面上で支持され、半球の湾曲部分と接触する1つまたは複数の追加の軸受を含んでもよい。本発明の別の実施形態によると、ボール部分はほぼ球状、または球状部分を有する。旋回部材のボール部分は一方側から延びるアームを有することができ、したがって、完全球体を形成しない、あるいは球状であるまたは球体部分を有し、ソケットと係合する少なくとも1つの突起を有してもよいことが分かる。

ボール部分を受け、これと係合するソケットは、ボール部分をきちんと受けるように対応する形状を有してもよいことが分かる。ソケットは、ボール部分の外側表面と接触するための対応する凹状表面を有してもよい。ソケットは、旋回部材のボール部分に接触するための1つまたは複数の凹状軸受表面を含んでもよい。

ソケットは様々な方法で構成することができるが、本発明の特定の形では、ソケットは、旋回部材のボール部分に接触するための凹状軸受表面を含む各軸受部を備えた2部品軸受を備えている。軸受表面は、内向きに面した環状および凹状表面を備えてもよい。2つの軸受部は、上側軸受部および下側軸受部を備えてもよい。2部品構造は、組立を可能または容易にしてもよい。例えば、旋回部材のボール部分は下側軸受部内に置かれてもよく、上側軸受部はその後、旋回部材のボール部分を定位置に固定するように下側軸受部の上に置かれる。ソケット、例えば軸受部は、ハウジングおよびソケット内に固定された旋回部材のボール部分に固定され、それにより、ハウジングに対してボール部分を固定してもよい。ソケットの軸受表面は、旋回部材のボール部分と接触する装置の唯一の部分であってもよい。軸受表面は、ハウジングに対する旋回部材の移動も容易にしながら、ハウジングに対して旋回部材を支持および固定する。

旋回部材およびソケットは、あらゆる適切な材料で形成されてもよい。本発明の特定の実施形態では、旋回部材およびソケットは、低摩擦動作を容易にするように、異種材料から形成される。旋回部材は、軽量研磨金属材料で形成されていてもよい。旋回部材はポリマーで形成されていてもよい。例えば、旋回部材はエンジニアリンググレードプラスチックで形成されていてもよい。旋回部材は、複合材料、例えばガラス充填ナイロンを備えてもよい。ソケット/軸受は、アセタールまたはテフロン(登録商標)などの低摩擦材料で形成されていてもよい。旋回アームおよび旋回部材のボール部分は一体的に形成されていてもよい。旋回部材は実質的に剛性があってもよい、または固体材料で形成されていてもよい。

ハウジングは、剛性または固体材料で同様に形成されていてもよい。例えば、ハウジングは剛性ポリマーを備えていてもよい。特に、ハウジングは、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)を備えてもよい、またはアクリロニトリルスチレンアクリレート(ASA)を備えてもよい。

本発明のセンサ配置構成は、打つことが可能な物体の動作のパラメータを測定するように構成された動作測定配置構成を提供するように、旋回部材に関連して作動する。本発明の特定の形によると、センサ配置構成は、旋回部材の移動を検出および測定するための非接触センサを含んでいる。例えば、センサ配置構成は、旋回部材から間隔をおいて配置され、旋回部材の非接触移動測定のために構成されたセンサを含むことができる。

非接触センサ配置構成の使用は、いくつかの従来技術のシステムで使用される回転エンコーダの場合のように、旋回部材の移動表面との接触を必要とするセンサと比較して、かなりの利点を提供する。非接触センサ配置構成は、摩擦源をなくして、旋回部材のあまり制約されずより自然な移動を可能にする。さらに、非接触センサ配置構成は、接触構成部品の数を減らすことによって、機械的摩耗および破断を減らすまたはなくす。

さらに、回転エンコーダなどの従来の接触センサは、汚れ、あか、塩、塵などで詰まりやすく、センサ精度が低下し、平均余命が短くなる。非接触センサの使用により、センサを旋回部材から、および旋回部材と接触するあらゆる水、破片などから潜在的に分離させることが可能になる。本発明の1つの形では、センサはハウジングの耐候性部分内に固定され、センサを保護するのに十分であるが、旋回部材の非接触動作測定に干渉しないように構成された壁面、シールまたは他の耐候性バリアによって旋回部材から分離されている。ハウジングはしたがって、防水性である、または高度の耐水性をするいずれかであってもよい。

本発明の特定の形では、センサは多軸ホール効果センサであり、センサ配置構成はさらに磁石を含み、センサはホール効果センサに対する磁石の移動を測定するように構成されている。磁石は、旋回部材に関連付けられていてもよい。特に、磁石は旋回部材に関連して移動してもよい。例えば、磁石は旋回部材に固定されていてもよい。ホール効果センサは、磁石のX-Y移動と、磁石の回転を測定することが可能な3軸ホール効果センサであってもよい。ホール効果センサは典型的には回転エンコーダより信頼性があることが、当業者には分かるだろう。さらに、回転エンコーダは高速測定にとって望ましくなく信頼性がなく、ホール効果センサは、ゲームまたはスポーツ訓練装置で使用される旋回部材に特有である急速移動により適している。

磁場の変化(すなわち、磁石の移動)の際に、ホール効果センサは磁石の動作を示す電圧を出力することは、当業者には分かるだろう。ホール効果センサはしたがって、有利には、旋回部材の非接触測定を可能にし、また、バリアまたはシールをセンサと磁石の間に位置決めすることを可能にしてもよい。本発明の特定の形によると、センサはハウジングに対して固定され、磁石はハウジングに対して旋回部材との移動のために配置されている。磁石は、旋回部材内に配置されてもよい、または磁石が旋回部材と関連して移動するように、旋回部材に取り付けることができる。別の方法では、磁石は旋回部材自体の一部分として一体形成されてもよい。例えば、旋回部材の少なくとも一部は磁気材料で形成されていてもよい。

本発明の代替の形では、センサ配置構成は、光学センサおよび/または容量加速度計を備えることができる。

本発明の特定の形によると、磁石は旋回部材の表面などの旋回部材の一部分に固定されている。磁石は、旋回部材の底面に固定されていてもよい。特に、旋回部材はボール部分の底面から延びる突起を含んでもよく、磁石は突起に取り付け、固定あるいは配置される。

センサは、ハウジング内、シールまたは天候バリアによって潜在的に分離された磁石の下であっても、および磁石の十分近くに位置決めされて、磁石からの磁束の感知を可能にしてもよい。より大きいまたは強力な磁石は潜在的には、センサを磁石からさらに遠くに間隔を置いて配置することを可能にしてもよい。位置、サイズ、強度または他の構成は、本発明の特定の応用例によって変わる可能性があることが分かる。

本発明の特定の実施形態によると、センサはハウジング内に固定され、旋回部材の下に位置決めされた印刷回路基板(PCB)上に取り付けられている。本発明の代替の形では、PCBは他の位置に、例えば旋回部材の側部に配置されていてもよい。本発明の1つの形では、ハウジングはセンサ/PCBの上および旋回部材の下に位置決めされた皿形または凹状バリアを含んでいる。特に、磁石は凹状部材の皿(すなわち、凹状部分)内に位置決めされるが、これに接触しない。

磁石の可能な範囲の移動は普通、凹状または皿形三次元経路に対応していてもよい。凹状部材の皿はしたがって、普通は磁石の可能な範囲の移動に対応し、凹状部材および磁石の間に空間を維持するような形状をしていてもよい。本発明の特定の実施形態では、凹状部材はPCB支持体を備え、PCBはPCB支持体の底面に固定されている。PCB支持体は、皿形である、または磁石が受けられるまたは窪んでいる皿形(例えば、凹状)部分を含んでもよい。凹状部分はしたがって、磁石を囲む、または部分的に取り囲んでもよい。本発明の1つの形では、センサはPCB支持体の凹状部分に対して中心に位置決めされている。センサは、凹状部分の最低部の下で位置決めされてもよい。旋回部材のボール部分およびセンサは両方とも、ハウジングの中心軸に沿って位置決めされてもよい。

本発明の代替の形では、センサ配置構成は、旋回部材内またはその上に配置または一体化される、あるいは旋回部材と関連して移動するセンサを備えることができる。例えば、慣性センサ、3D加速度計または3Dジャイロスコープは、旋回部材内に配置されていてもよい。本発明のこの代替の形は潜在的に、センサ配置構成が旋回部材内に内蔵される場合に、ハウジングのサイズを小さくすることが可能であってもよい。内蔵型センサ配置構成を備えた旋回部材はさらに、装置の耐候性を改善してもよい。

本発明の一実施形態によると、センサ配置構成は打つことが可能な物体の速度および方向の表示を測定するように構成されている。センサ配置構成はまた、打つことが可能な物体の加速度の表示を測定するように構成されてもよい。加速度の表示はまた、ユーザによって打つことが可能な物体に加えられる力の表示を判断するために使用されてもよい。例えば、加速度表示は、時間の経過と共に速度の変化を監視することによって計算されてもよい。センサ配置構成はしたがって、タイマを含んでもよく、旋回部材動作データはタイムスタンプで記録される。

センサ配置構成は、旋回部材の多軸移動を測定し、旋回部材の移動/動作から打つことが可能な物体の動作のパラメータを推論するように構成されている。上に示したように、センサ配置構成の1つまたは複数のセンサはしたがって、旋回部材に関連付けられていてもよい。例えば、センサは旋回部材に隣接しておよび/またはハウジング内に配置されていてもよい。センサ配置構成はしたがって、打つことが可能な物体の動作を間接的に測定または推論するために、旋回部材の動作を直接測定してもよい。

本発明の別の形では、センサ配置構成は、打つことが可能な物体の動作のパラメータを直接測定するように、打つことが可能な物体に関連付けられた1つまたは複数のセンサを含むことができる。例えば、センサ配置構成は、打つことが可能な物体上またはその中に配置された3D加速度計および/または3Dジャイロスコープを含んでいてもよい。打つことが可能な物体センサは、旋回部材の移動を測定するセンサによって提供されるデータを補うために使用されてもよい。

打つことが可能な物体の動作のパラメータはしたがって、ゲームまたは訓練測定基準の評価および表示を可能にしてもよい。例えば、打つことが可能な物体の方向を測定することにより、どのプレーヤがテザーボールなどの特定のゲームに勝つかを監視することが可能になってもよい。打つことが可能な物体の加速度または速度の表示を測定することにより、訓練の目的でプレーヤパフォーマンス測定基準を監視することが可能になってもよい。または、ゲームの最速ストライク、最大バックハンド、フォアハンド、ボールスピン、戻されるショットの%、時間の経過にわたる平均改善、ヒット数などのゲーム測定基準を提供することが可能になってもよい。

本発明のハウジングは、特定のゲームまたはスポーツ訓練の形に適合するのに必要とされるように、位置決めまたは配向されてもよい。例えば、装置がサッカーのゲームのために構成される場合、ハウジングは地面上のベースに固定されてもよい。別の方法では、ハウジングは直接、地面に固定することができる、例えば、ハウジグは土または砂内に駆動するためにその底面に尖った部分を含んでいてもよい。

本発明の一実施形態では、装置は直立支持部材を含み、ハウジングは支持部材の上側部分に取り付けられている。例えば、装置がテザーボール、バドミントンまたはテニス訓練装置として使用される場合、ハウジングは、テザーおよび打つことが可能な物体が特定のスポーツまたはゲームに適当な高さであるように、直立支持部材によって地面から持ち上げられてもよい。発明がサッカー訓練装置として使用される場合、支持部材は、ハウジングが地面により近くて、打つことが可能な物体を蹴ることを容易にするように、比較的短くてもよい。

支持部材は、支持ポストまたはポールを備えていてもよい。支持部材は調節可能な長さを有していてもよい。例えば、支持部材は、いくつかの伸縮セグメント、および望ましい高さで互いに対してセグメントの伸縮移動をロックするためのロック配置構成を備えていてもよい。調節可能支持部材長さにより、異なるユーザ高さに適合するようなハウジングの位置調節が容易になってもよい。調節可能な長さはまた、装置をマルチゲームまたはマルチスポーツ訓練装置で使用することを容易にしてもよく、それにより、ハウジング位置は異なるゲームまたはスポーツに望ましいように持ち上げるまたは下げることができる。支持部材はまた、保管を容易にするために折畳可能であってもよい。

本発明の1つの形では、支持部材は地面に直接固定されていてもよい。例えば、支持部材の下側端部は土または砂内への駆動を容易にするように尖っていてもよい。支持部材の下側端部はまた、地面に置かれた適切なポストアンカ内に位置決めされてもよい。別の方法では、装置はさらに、支持部材の下側部分が固定されるベースを含んでいてもよい。

ベースは、特定のゲームまたはスポーツでの使用のために構成されていてもよい。例えば、ベースは、支持ポストが比較的長く、使用中の支持ポストを介してベースに加えられるてこの力が比較的高い、バドミントンまたはテザーボールなどのゲーム用の追加の重量またはサイズを必要とすることがある。逆に、装置がサッカー訓練デバイス内などのより短い支持部材で使用される場合、より小さいまたは軽いベースが必要な全てであってもよい。

ベースは、バラスト材料を充填可能な容器を備えていてもよい。例えば、ベースは水または砂で充填可能であってもよく、水を充填し、水をベースから取り除くための開口を含んでいてもよい。別の方法では、ベースは、バラスト材料で充填可能ではないほぼ平面ディスクまたはシートを備えることができる。

ベースは、衝撃を吸収し、使用中にベースが持ち上がることを防ぐための偏倚配置構成を含んでいてもよい。偏倚手段はしたがって、装置が転倒することなく、打つことが可能な物体により高い力を加えることを可能にしてもよい。偏倚手段は、ばね、例えば、使用中に支持部材の移動を抑制するための螺旋状ばねを備えていてもよい。別の方法では、偏倚手段は、可撓性ゴムシートまたは可撓性ゴム接手などの可撓性部材を備えていてもよい。本発明の特定の実施形態によると、支持部材の下側部分は螺旋状ばね内に受けることができる。

本発明の実施形態によると、ベースはハウジング用の保管リセスを含んでいる。ベースはまた、打つことが可能な物体用の保管リセスを含んでいてもよい。本発明の1つの形では、リセスはベースの底面に形成されている。ベースはさらに、リセス用の取外し可能なカバーを含んでいてもよい。本発明の1つの形では、ハウジングはテザーをハウジング内に保管するように構成され、ベースは打つことが可能な物体およびハウジングを保管するように構成されている。このような方法で、装置は分解され、便利に収容されてもよい。リセスは、ハウジングに対応するように構成されていてもよい。例えば、リセスは、ハウジングの形状およびサイズに対応するような形状およびサイズをしていてもよい。このような方法で、ハウジングはリセス内にぴったり嵌合することができ、リセスはベース内の不要な容量を占めることがない。さらに、リセスは必要以上の潜在的なバラスト容量を減らさない。

ハウジングは、装置の電子部品に電力を提供するための電池を受けるための電池コンパートメントを含んでいてもよい。装置はまた、少なくとも部分的に太陽電力を供給することができる。例えば、ハウジングは、太陽光発電パネルなどの太陽光発電構成部品を含んでいてもよい。電池構成部品内の電池は再充電可能であってもよい。特定の実施形態によると、装置は、電池を太陽光発電構成部品を使用して、または別個の充電機器を使用して再充電するように構成されていてもよい。

PCBおよび旋回部材の移動を測定するためのセンサと、装置は追加の電気構成部品を含んでいてもよい。例えば、ハウジングはゲームまたは訓練情報を表示するための表示画面を含んでいてもよい。

装置はさらに、旋回部材の移動を示す信号をセンサ配置構成から受け、信号を処理して打つことが可能な物体の動作の1つまたは複数の物体センサを判断するように構成された電子処理デバイスを含んでいてもよい。処理デバイスは、1つまたは複数のゲームパラメータを判断するように構成されていてもよい。例えば、ポイント、勝ったショットの割合、プレーヤスコアなどである。処理デバイスが、表示画面上の１つまたは複数の判断された物体パラメータまたはゲームパラメータを表示するように構成されてもよい。例えば、ゲームスコアまたは物体速度が表示されてもよい。

本発明の一実施形態では、処理デバイスは、打つことが可能な物体の動作の1つまたは複数のパラメータの表示を測定するために、センサ配置構成からのデータを処理してもよい。特定の実施形態によると、処理デバイスはテザーがピンと張ったことを想定する計算を行ってもよい。特定の実施形態によると、処理デバイスは、テザーおよび/または打つことが可能な物体に関する所定のデータが提供される。例えば、所定のデータは、テザー長さ、打つことが可能な物体質量または打つことが可能な物体抵抗係数を含んでいてもよい。特定の実施形態によると、テザーの長さは1メートルである。

特定の実施形態によると、処理デバイスは、各90°の4つの象限にゲーム装置周りの円形ゲームプレイエリアを分割する。4つの象限の位置は、処理デバイスが4つの象限のどれが旋回部材アーム(したがって、テザー)に現在入っているかを記録するように、旋回部材の位置に対応してもよい。4つの象限は、象限0および2が互いに対向し、象限1および3が互いに対向するように、連続して時計回りまたは反時計回り順序で象限0、1、2および3に指定されていてもよい。プレーヤの数およびゲームのタイプは、処理デバイスに提供される所定の情報がプレーヤの数および配置を含むように、ゲーム装置内に入力されてもよい。

テザーボールの典型的な単一なプレーヤゲームによると、プレーヤは打つことが可能な物体(テザーボールの例では、ボール)を打ってもよく、ボールが最初に打たれる象限を象限0と指定することができる。ボールは象限1、2および3を通して移動し、その後、象限0に戻り、反対の方向にプレーヤによって再び打たれる。旋回部材アームが象限1に入ったことが検出されると、処理デバイスは、旋回アームが象限の1つまたは複数を通して移動するのにかかる時間を記録するタイマを開始してもよい。旋回アームが象限0に戻ると、タイマは止められてもよい。処理デバイスはしたがって、旋回アームが象限の1つまたは複数にわたって移動するのにかかる時間に基づいてボール速度を推論してもよい。移動した距離は、処理デバイス用の所定のおよび知られているパラメータである可能性があるテザー長さの関数であってもよい。

テザーボールの典型的な2プレーヤゲームを以下に記載する。プレーヤの数(2)およびゲームのタイプ(テザーボール)をゲーム装置に入力すると、センサデバイスは所定の情報としてプレーヤの数およびゲームタイプを記録する。2プレーヤテザーボールのゲームでは、プレーヤは互いに向かい合って立つ。プレーヤ1は、装置上の「プレーヤ1」と読めるラベルなどのしるしの前に立つ。プレーヤ2は、装置上の「プレーヤ2」と読めるラベルなどのしるしの前に立つ。処理デバイスはそれにより、プレーヤ1を象限0として、プレーヤ2を象限2として指定することができる。打つことが可能な物体が最初にプレーヤ1によって打たれる場合のゲーム中、物体は象限2でのプレーヤ2位置までの途中で象限1または3の一方を通過する。旋回部材が象限1または3の一方内に旋回されるとタイマが開始され、その後、旋回部材が象限2でその象限から出ると停止されてもよい。テザーの知られている長さ(例えば、1メートル)を使用して、処理デバイスは、旋回部材が象限1または3にわたって旋回するのにかかった時間に基づいて、プレーヤ1のヒットの速度を推論することができる。同様に、プレーヤ2のヒットの速度は、旋回部材が象限2から象限0までの方向で象限1または3を通過するのにかかる時間から推論することができる。

処理デバイスは、センサ配置構成でPCBの一部を形成してもよい。処理デバイスはマイクロプロセッサであってもよい。処理デバイスはまた、ユーザクライアントデバイスとの無線接続のために、および判断されたパラメータがユーザクライアントデバイス上に表示されるように構成されていてもよい。例えば、処理デバイスは、アプリケーションなどを介してユーザのスマートフォン上にゲームまたは訓練情報を表示するように構成されていてもよい。装置は、装置上の触覚スイッチまたはボタンを介して、またはユーザの無線クライアントデバイスを介してユーザと相互作用し、情報をユーザにデジタル表示させることが可能であってもよい。本発明のデジタル性は、プレーヤがゲームスコアの経過を追う必要なく、ゲームの勝者または敗者を表示させる、聞こえるように公表させる、あるいはデジタル、すなわち1で表示させることを可能にしてもよい。装置は、ゲームまたは訓練情報を音声で公表する、またはブザーなどの電子音を生成するための1つまたは複数のスピーカを含んでいてもよい。特定の実施形態によると、装置は、スマートフォンなどのクライアントデバイス、およびクライアントデバイス上で音声を生成するように構成された装置に無線接続するように構成されていてもよい。

本発明による装置は、ユーザクライアントデバイス上の使用で利用可能な対応するソフトウェアアプリケーションを備えていてもよい。例えば、アプリケーションは、使用中に、またはゲームまたは訓練セッションが完了した後に、ゲームまたは訓練データを表示してもよい。ソフトウェアアプリケーションは、ユーザに所望データを表示するために、データ分析または計算を行ってもよい。例えば、データ処理は装置のPCB内で部分的に起こってもよく、さらなる処理はアプリケーション内で起こってもよい。別の方法では、未処理センサデータがアプリケーションに伝達されることがあり、それにより、全ての計算がソフトウェアアプリケーションによって行われる。特定の実施形態によると、クライアントデバイス上のソフトウェアアプリケーションは、オン/オフ状態、電池レベルおよび他のゲーム特性を示してもよい。

ハウジングは、装置の電源を入れたり切ったりする、および/またはゲームパラメータを調節するまたは表示画面上に表示された情報を調節するための容量スイッチを含んでいてもよい。容量スイッチは、オン/オフ状態と低電池容量を示すLEDを含んでいてもよい。

本発明をより完全に理解するために、本発明の一実施形態を次に図面を参照して記載する。

本発明によるテザーボール装置の側面図である。 図1のテザーボール装置の斜視図である。 図2のテザー長さ調節デバイスの拡大斜視図である。 図2のテザークランプナットの拡大斜視図である。 図1のテザーボール装置の側断面図である。 前述の図の装置のハウジングおよびテザーの斜視図である。 前述の図の装置での使用に適した旋回部材およびクランプナットの斜視図である。 前述の図の装置内のハウジングの側面斜視図である。 旋回部材が中心配向である、図6のハウジングの側断面図である。 旋回部材が傾斜配向である、ハウジングの別の側断面図である。 上側角度からのハウジングの展開図である。 下側角度からのハウジングの展開図である。 図1に示した装置のベースの部分展開図である。 図10のベースの下側斜視図である。 図9および図10のベースの底面図である。 図9および図10のベースの底面図である。 本発明の装置で使用するための旋回部材の代替実施形態を示す図である。 本発明によるハウジングおよびテザーの斜視図であり、テザークランプナットの代替実施形態を示す図である。 フラットタイプベースで使用する場合の、本発明によるサッカー訓練装置を示す図である。 バラストタイプベースで使用する場合の、本発明によるサッカー訓練装置を示す図である。 プレーヤ象限が付けられた、図1のテザーボール装置の斜視図である。 装置のベースの一実施形態の斜視図である。

図1は、上部24および底部26を備えたヘッドアセンブリ11を含むテザーボール装置10を示している。アセンブリ11は、ほぼ球状ハウジング12を備えている。アセンブリ底部26は、ベース16から延びる支持ポスト14の上側部分に取り付けられている。旋回部材18は、アセンブリ上部24内に部分的に置かれ、ハウジング12の外側にアセンブリ上部24から延びている。

テニスボール20を備えた打つことが可能な物体は、テザー22を介して旋回部材18に接続されている。特に、テザー22の近接端28は旋回部材18に結合されている。テザー22の遠位端30は、ボール20に結合されている。遠位端30は、テザー22の捩じれを防ぐように、回転可能接手を介してボール20に結合されていてもよい。例えば、回転可能接手はスイベルを備えていてもよい。テザーは、織られたナイロンコードで形成された可撓性ラインを備えている。特定の応用例によって、釣り糸または同様の軽量テザーなどの軽量コード材料が適切であってもよい。

支持ポスト14は、ベース16と係合した外側部材14bおよびアセンブリ11の底部26と係合した内側部材14aを備えた2部品伸縮ポストである。内側部材14aは、外側部材14b内に伸縮自在に受けられ、2つの部品14a、14bは高さ調節ノブ34を介して互いに対して固定されている。高さ調節ノブ34は、支持ポスト14の長さ調節を容易にして、ベース16に対するアセンブリ11の高さ調節を可能にする。

ベース16は、支持ポスト14、特に外側部材14bが受けられる螺旋状ばね42を備えた偏倚手段を含んでいる。螺旋状ばね42は、装置10の使用中の衝撃を吸収し、ベース16が持ち上がるまたは倒れる可能性を低くする。

テザーは、図2および図2aを参照してさらに詳細のその後に論じる、クリップ32を備えたテザー長さ調節デバイスを含んでいる。図2aは、図2に示すテザー長さ調節デバイス32の拡大斜視図を提供する。図2aに示すように、クリップ32は、クリップ32の一部分を包んで、それによりテザー22の動作長さを短くするテザーのループ23を作り出す。クリップ32にループを追加するまたは取り除くことによって、ユーザはテザー長さを所望長さに調節してもよい。クリップ32は、クリップ32を開く、またはテザーループ23を便利に追加または取り除くことを可能にするように屈折させることができる可撓弾性部分33を含んでいる。テザー長さ調節デバイスの動作はまた、図14に示されており、テザーループ22aは、テザー22の動作長さを短くするために、クリップ32周りで巻かれている。

特定の実施形態によると、テザー調節デバイスは、テザーの直径より僅かに狭い可撓性スロットを含んでいてもよい。テザーは、調節デバイス周りでループ状にされ、スロット内に固定されてもよい。これにより有利には、調節デバイスにループを追加するまたは取り除くことによって、テザーを容易に短くまたは長くすることが可能になる。

図2bは、図2に示すテザークランプナット36の拡大斜視図を示している。テザークランプナット36は、テザー22を旋回アーム38に結合するために、旋回アーム38上にねじ切られる。クランプナット36を緩めることにより、テザー22を外して、テザー22の交換を容易にすることが可能になる。

図2はまた、アセンブリ11との無線接続(特に、ブルートゥース(登録商標)接続)でスマートフォン40を備えたユーザクライアントデバイスを示している。このようなデータは、アセンブリ11からスマートフォン40に伝達されてもよく、ユーザがスマートフォン40上でゲームまたは訓練測定基準を見ることが可能になる。本発明の代替の形では、無線接続はWiFi接続を含んでもよい。

ベース16は、ねじ切りキャップ46を含む開口44を介してバラスト材料を充填可能な容器17を備えている。バラスト材料、例えば水は、使用中の転倒の可能性を防ぐまたは低くするために、ベース16の重量を軽くすることを可能にする。

次に図3を参照すると、螺旋状ばね42と嵌合する支持ポスト14の下側端部48を示す装置10の断面が設けられている。図3はまた、対応する開口52内に受けられる支持ポスト14の上側部分50を示している。旋回部材18は、アセンブリ11の上部24からの延びる上側部分に示されている。

図3に示すように、旋回部材18は、ボール部分54、およびボール部分54から延びる旋回アーム38を備えている。図4を参照すると、旋回部材18のボール部分54は、アセンブリ11の上部24で開口56のベースで部分的に見える。旋回アーム38は、ハウジング開口56を通して延び、ハウジング12の外側に突出する。ハウジング開口56は、外向きにフレア状であり、したがって、ハウジング開口56の外側(または上側端部)に向けてハウジング開口56の内側(または下側端部)から直径が増加する。ハウジング開口56はそれにより、アセンブリ11の上部24に向けて幅広くなる漏斗形または円錐台状通路を画定する。

図4に示すように、ハウジング12はまた、2人の向かい合ったプレーヤが立つ、ハウジング12の2つの側部を指定するしるし64を含んでいる。図4は、プレーヤ2が立つ、ハウジング12の側部に対応するしるし64aを示している。プレーヤ1が立つ、ハウジングの側部に対応する第2のしるし64bが示されている、図6にハウジング12の対向する側部が示されている。

図5は、装置12の残りとは分離して、旋回部材18およびクランプナット36を示している。ボール部分54は球状構成を有する。旋回アーム38はほぼ円筒形であり、ボール部分54の上側側部から延び、突起58はボール部分54の下側側部から延びている。旋回アーム38は、旋回アーム38の遠位端に外部ねじ山60を含んでいる。外部ねじ山60は、クランプナット36内で内部ねじ山(図示せず)とねじ係合するように構成されている。旋回アーム38はさらに、テザーを旋回アーム38に結合するために、クランプナット36が旋回アーム38の上で締め付けられる前に、テザーを受けるための開口62を含んでいる。

図6は、ハウジング12の拡大側面斜視図を示している。ハウジング12は、装置10の電源をオンまたはオフにするための容量スイッチ68を含んでいる。容量スイッチ68は、電子部品の電源が入れられたことを示す、および/または電池容量が低い場合に点滅することによって電池容量を示すためのLEDを含んでいてもよい。図6はまた、装置10の電源を入れるための、ハウジング12内の電池コンパートメント72の蓋70を示している。旋回アーム38は円筒形であり、ハウジング12の上部24から突起して見える。図6はまた、以下にさらに詳細に論じる、アセンブリ11のベースの回転可能カラー74を示している。

図7は、ハウジング12内の構成部品のいくつかを示すアセンブリ11の断面図を提供する。アセンブリ11は、アセンブリ11、またハウジング12の中心を通して長手方向に延びる中心軸Cを有する。軸Cは、旋回部材18のボール部分54を通して中心に延びている。旋回部材18が図7に示す直立位置に配向されると、中心軸Cはまた旋回アーム38を通して中心に延びている。

旋回アーム38のボール部分54は、上側部76aおよび下側部76bを有する2部品軸受76を備えたソケット内に着座される。各軸受部76a、76bは、ボール部分54の外側表面と接触する凹状表面78を含んでいる。軸受76は、旋回アーム38がこれを通して延びるハウジング開口56の下でハウジング12内に固定される。旋回部材18はしたがって、軸受76によって支持され、これと係合して、ハウジング12に対する旋回部材18のボールソケットまたはボールジョイント移動を可能にする。

中心軸Cがハウジング開口56の中心を通して延びるように、ハウジング開口56はハウジング12の上部24で中心に配置されている。ハウジング開口56は、ハウジング12の外側に向けてフレア状であり、角度αだけ中心軸Cに対して傾斜した表面80を含んでいる。表面80の傾斜は、参照線Mによって示されている。本発明の図示した形では、中心軸Cと表面80の間の角度αは約40°である。表面80は、旋回アーム38を囲み、旋回アーム38に利用可能な移動の範囲の縁部を画定する。

傾斜した表面80はしたがって、旋回アームが表面80に接触する前に、旋回アーム38が移動することが可能にされる、円錐形または漏斗形移動区間を画定する。旋回アーム38はしたがって、開口56によって画定され、全体的に参照線Mによって示された円錐形区画内で自由に移動することが可能にされる。図7から明らかなように、旋回アーム38はしたがって、開口56の一方側から開口56の対向側までの2αまたは80°範囲の移動が可能にされる。

角度αは、センサの感度および磁石の機能範囲によって変化してもよいことが分かるだろう。本発明の1つの形では、角度αは15°～65°の間、より詳細には20°～60°の間、より詳細には25°～55°の間、より詳細には30°～50°の間であってもよく、より特定の角度αは約40°である。

図7aは、フレア状開口56の一方側に対して傾斜し、傾斜表面80と接触する旋回アーム38を示している。したがって、図7aでは、旋回アームの長手軸Pは中心軸Cから約40°で傾斜している。図7aに示すように、磁石59はPCB支持体84の凹状部分82内で一方側にシフトされる。図7aは、40°に等しい図7の角度αを示している。したがって、フレア状開口56によって画定される円錐形区画は、ハウジング12の中心軸Cに対して約40°の角度を有する。

図7aは、表面80との接触点を提供する旋回アーム38上に形成された円周状リブ38aを示している。リブ38aはまた、図14に示されている。リブ38aは、接触表面を最小限に抑え、したがって、旋回アーム38と開口56の表面80の間の摩擦を最小限に抑えることを意図している。

ボールソケット構成は、旋回アーム38が表面80の縁部周りで360°、開口56内で横に、すなわちX-Y自由度で移動することを可能にする。ボールソケット構成はまた、旋回アーム38が旋回部材18の長手または中心軸周りで360°、すなわち第3の自由度で回転を行うことを可能にする。例えば、旋回アーム38は、図7に示すように中心軸Cと並んだまま、すなわちX-Y平面で静止したままであるが、旋回部材18の軸周りで軸方向に回転することができる。3つの自由度が図4によく示されており、X-Y移動はXYとされ、旋回部材18の軸P周りの軸方向回転はAとされている。

図7に戻ると、ネオジム磁石59が旋回部材18の外側表面に固定されている。磁石59は、ボール部分54の底面に配置され、特に、突起58の端部に固定されている。突起58および磁石59は、PCB(印刷回路基板)支持体84の皿形または凹状部分82を備えたリセス内に位置決めされている。凹状部分82は、磁石59に利用可能な移動の範囲に対応するような形状をしている。凹状部分82は、旋回部材18がPCB支持体84と接触する可能性なく自由に移動してもよいように、磁石59との可能な接触の範囲から間隔をおいて配置されている。

PCB支持体84は、ハウジング12内に固定され、PCB支持体84の底面に固定されたPCB(印刷回路基板)86用の取付点を提供する。PCB86は概して平面であり、ハウジング12の中心軸Cと垂直に配向されている。三軸ホール効果センサ88は、PCBの上側側部で中心に取り付けられ、図7に示すように中心軸Cとほぼ一列になっている。センサ88は、凹状部分82の下および磁石59の下に配置されている。PCB支持体84は、成形プラスチックで形成され、旋回部材18とPCB86の間に位置決めされている。凹状部分82は、磁石59とセンサ88の間に位置決めされている。PCB支持体はしたがって、軸受76と旋回部材18の間のインターフェースを通過する場合、天候、破片、あか、塵などに対するバリアとして働いてもよい。

Oリングを備えたシールは、PCB支持体64の上側側部で環状チャネル92内に配置されている。Oリングは、ボール部分54および軸受76のインターフェースを通過したあらゆる水または破片が、PCBまたは図7にも示されている電池コンパートメント72などの他の電気構成部品に対して内部のハウジング内にさらに進入することができないように、ハウジング12の内部の残りから軸受76の下の容量94を密封する。PCB支持体84およびOリング90はしたがって、電子部品をボールおよびソケットから分離する。開口56内で捕捉された雨水は、ハウジング12を逆にすることによって単純に空にすることができる。

ホール効果センサ88は、磁石59の非接触移動測定を可能にする。ホール効果センサ88はしたがって、凹状部分82によって磁石59から隔離されながら動作してもよい。本発明の特定の形によると、ホール効果センサは、MLX90393磁気センサICチップを備えている。使用中、打つことが可能な物体を打つことにより誘導される旋回部材18の移動は、磁石59の移動を測定することによって、ホール効果センサ88により検出および測定される。三軸ホール効果センサ88は、X-Y移動と、図4に図示された旋回部材18の軸A周りの旋回部材18の軸方向回転とを測定するように構成されている。

図7および図8は、図3に示すように、支持ポスト14の上側部分50を受けるための、ポスト開口52の上側端部にポストソケット53を示している。アセンブリ11は、ハウジング12の底面に位置決めされたポストクランプ98を含んでいる。ポストクランプ98は、回転可能カラー74内に位置決めされ、ポスト開口52の一部分を囲む複数の弾力性フィンガ96を含んでいる。弾力性フィンガ96は、ポスト開口52内へのポスト14の挿入の際に外向きにされる。回転可能カラー74は、ポストクランプ98にねじ係合され、回転可能カラー74が締め付けられると、弾力性フィンガ96は、支持ポスト14に対して締め付け、それにより、ハウジング12を支持ポスト14に固定するように、回転可能カラー74によって内向きに絞られる。

図8および図9は、ハウジング12およびその中の様々な内部構成部品を含む、ヘッドアセンブリ11の展開図を提供する。

図8の上部では、テザークランプナット36は、上側ハウジング部12a内に形成された傾斜表面80を有するフレア状開口56の上に示されている。旋回部材18は、上側軸受部76aと下側軸受部76bの間に位置決めされている。軸受76は、上側ハウジング部12aに形成された下向きに延びる中空ボス77内にロックされる。Oリング90は、PCB支持体84の上側側部に形成されたチャネル92内のそのシートから展開されて示されている。中空ボス77は、チャネル92内に部分的に受けられ、Oリング90に着座する。ボス77およびPCB支持体84の凹状部分82は、ボールソケット構成とハウジング12の内部の残りの間で水/塵バリアを集合的に形成する。

図8の底部では、回転可能カラー74は、ポストクランプ98上で外部ねじ山93に係合する内部ねじ山95を含んでいる。弾力性フィンガ96は、ポストクランプ98の下側でカラー74内に下向きに延びている。ポストクランプ98の上側側部は、3つの上向きに延びる中空突起99を含んでいる。図9によく示すように、中空突起99は、下側ハウジング部12bのベースにおいて対応する開口83を通して延びている。

さらに図9を参照すると、PCB支持体84は、3つの下向きに延びる長い突起85および3つの下向きに延びる短い突起91を含んでいる。長い突起は、PCB86内の対向する開口87を通して延びている。短い突起91は、内部ねじ山を含んでいる。短い突起91は、PCB96内の対応する小さい開口89と一列になって、3つのねじを3つの小さい開口89を通して延ばし、3つの短い突起91内の内部ねじ山と係合することによって、PCB86をPCB支持体84の底面にねじ込むことを可能にする。このように、PCB86は、図7に示すように、凹状部分82の深さより僅かに長いほぼ短い突起91の長さだけ、PCB支持体84から間隔をおいて配置されている。PCB86およびセンサ88はそれにより、PCB支持体84の凹状部分82の下に、そこから僅かに間隔を置いて配置されている。

長い突起85は中空であり、図7によく示されるように、ポストクランプ98から上向きに延びている突起99と一列になる。突起85はそれぞれ、図8に示された上側開口79を有するボルト通路を画定する。開口79は、図9および図7に示されている、上側ハウジング部12a内の対応する下向きに延びる内部ねじ切り突起81と一列になる。ヘッドアセンブリ11はそれにより、ポストクランプ98内に挿入された3つのボルト97を介して固定され、ポストクランプ突起99およびPCB長い突起85を通して延び、その後、上側ハウジング部12aの内部ねじ切り突起81と係合する。

図8に示すように、下側ハウジング部12bは、対応する電池蓋ねじ71を介して固定された対応する電池コンパートメント蓋70を備えた2つの電池コンパートメント72を含んでいる。電池蓋ねじ71は、下側ハウジング部12bで内部ねじ切りボスと係合する。図8および図9に示すように、軸受76、PCB支持体84およびPCB86は概して丸い。

ベース16を次に、図10～図12を参照して記載する。ベース16は、キャップ21を介して閉じることが可能な開口19を介して、バラスト材料、特に水で充填可能な約20Lの容量の中空容器17を備えている。螺旋状ばね42は、ボルト27を介して容器17に固定されたばねマウント25内に受ける。螺旋状ばね42は、ボール20が打たれる場合に多方向負荷をなくすように動作し、ベース16が地面で転倒する可能性を低くするのを助ける。

図11に示すように、容器17は装置10の部品を入れるための一体形成された保管リセスを含んでいる。特に、ベース16の容器17の底面は、ハウジング12を受けるためのより大きなリセス29a、およびボール20を受けるためのより小さなリセス29bを含んでいる。より大きなリセス29aおよびより小さなリセス29bは、テザー22の部品を受けるためのチャネル29cを介して接続される。保管中、余分なテザー22は、より小さなリセス29b内にボール20の下で嵌合し、その後、チャネル29cに沿って旋回部材18に供給することができる。より小さなリセス29bは、リセス29ｃ内で締まりばめを介してボール20を受け、固定するようなサイズをしている。

図10および図12に示すように、旋回可能リセス蓋31は、より大きなリセス29a内にハウジング12を固定するために、より大きなリセス29aを覆う。蓋31の一方側部は、ねじ35および六角ナット37を介して容器17に旋回可能に固定される。六角ナット37は、容器17の底面に埋め込まれている。特に、六角ナットは、容器17の底面に形成された対応するリセス(例えば、止まり穴)内に嵌合される。このように、蓋31は、バラスト材料の漏洩を生じさせる、容器内に穴を形成することなくねじ35によって定位置に保持することができる。蓋31は、容器17の底面で弾力性のある持ち上げられた突起39と係合する開口を含んでいる。蓋31は、蓋内の開口を突起39と係合させ、それにより、蓋31をリセス29a上の閉塞位置に固定するように、弾力性のある突起39上で曲げられる。ベース16は、図11に示す開口33a内に受けられ、ベース16の底面周りで等距離に位置決めされた、図10および図12に示された非スリップゴム足部33を含んでいる。

図13は、本発明の電気構成部品が旋回部材118内に内蔵されている、本発明の代替実施形態による内蔵旋回部材118を示している。特に、旋回部材118は、電池141、PCB186、および内部センサ188を含んでいる。PCB186は、処理デバイス、およびユーザのクライアントデバイスにまたは装置上のディスプレイまたはスピーカに通信するための無線送信デバイスを含むことができる。旋回部材118は普通、その構造において旋回部材18と同等であり、同様に、球状ボール部分154、およびボール部分154から延びる旋回アーム138を備えている。旋回部材118内へ装置の電気構成部品を組み込むことによって、ハウジングの全体的サイズが小さくされてもよい。さらに、装置は有利には、耐候性を増加させてもよい。

図14は、代替テザークランプナット136を備えた、本発明の別の代替実施形態を示している。テザークランプナット136は、テザー22がこれを通して延びるその上端部に単一開口を含んでいる。クランプナット136内側では、テザー22の近接端は、旋回アーム38の遠位端に対して締め付けられている。このような構成は、テザー22が側部開口を通して供給され、ナットを通して突起したテザー「テール」を伴う、前に論じ図示したテザークランプナット36よりも好ましいことがある。これに対して、テザークランプナット136は、テザーテールを必要としない。さらに、テザー22はクランプナット136の遠位端から直接延び、したがって、テザー22の近接端は、使用中に、テザー22の移動に応じて、旋回アーム18のより自然な移動を潜在的に提供する旋回アーム38の軸と一列になる。

前に論じたように、本発明は、様々なゲームのために、および様々なスポーツのための訓練デバイスとして構成されてもよい。図15および図16は、サッカーゲームまたはサッカー訓練デバイスとして構成された場合の、本発明の実施形態を示している。図15は、ばねマウント225が平らなディスク217に固定された、平らなベース216で使用される装置200を示している。装置200は、装置10のテニスボール20の代わりにサッカーボール220を含んでいる。装置200は、ハウジング212がサッカーゲームまたはサッカー訓練デバイスの高さであるように、短くした支持ポスト214を含んでいる。装置200のテザー222はまた、サッカーボール220を地面に沿って蹴ることを可能にするように、装置10のテザー22より長い。ハウジング、および旋回部材およびセンサ配置構成などのその内部構成部品を含むアセンブリの機械的構成部品はあるいは、装置10のものと装置200において同等である。

装置200はまた、図16に示すように、バラストタイプベース316で使用されてもよい。ベース316は概して、装置10に関して上に記載したベース16と同等であってもよいが、底面ベース316はボールを保管するためのリセスを必ずしも含んでいなくてもよい。

前に論じたように、ヘッドアセンブリ11の各側部は、プレーヤ番号を指定するためのしるしを含んでいる。図6は、ヘッドアセンブリ11のその側に立っているプレーヤが処理デバイスによってプレーヤ1と指定されることを示すプレーヤ1ラベルであるしるし64bを示している。図4に示すように、ヘッドアセンブリ11の反対側部は、ヘッドアセンブリ11のその側に立っているプレーヤが処理デバイスによってプレーヤ2と指定されることを示すプレーヤ2しるし64aを含んでいる。

図17を参照すると、処理デバイスは、0、1、2および3と(時計回り順に)指定された4つの象限にプレイ領域を名目上分割する。4つの象限は、図17でラベル付けされている。テザーボール装置の長手軸(図7aに示す、軸C)は、4つの象限の交差点と通して延びている。象限0および2は、プレーヤ1しるしの前に立っているプレーヤが象限0にいて、プレーヤ2しるしの前に立っているプレーヤが象限2にいるように、プレーヤ1しるし64bおよびプレーヤ2しるし64aに対応している。

処理デバイスは、4つの象限に対する旋回アームの位置を検出するように構成されている。図17に示された斜視図では、打つことが可能な物体は、象限2においてプレーヤ2(図示せず)によって打たれて、象限3に向けて矢印Ｈによって示された方向に移動しているボール20を備えている。象限3に入る際に、象限3内への旋回アームの移動は、旋回部材が象限3から象限0にわたる場合に停止される処理デバイス内のタイマをトリガする。旋回部材が象限3を横切るのにかかる時間は、ボール20が象限3を横切るのにかかる時間を示し、この時間記録は、象限3に出入する間にボールが進む距離の概算に基づいて、ボール速度の推定値を算出するために使用される。

特定の実施形態によると、象限3に出入する間にボールが進む概算距離は、予め決定されている、または別の方法では、旋回部材移動経路に基づいて処理デバイスによって使用の際に決定されるいずれかであってもよい。予め決定された距離の例では、処理デバイスは、距離をπ/2または約1.57mと概算して、1ｍのテザー長さを想定してもよい。この概算は、ボール20の相対水平経路を想定し、それによって、例えばボール経路が対角線である場合に、速度の低い見積もりにつながることがある。したがって、本発明の実施形態では、処理デバイスはまた、進んだ距離のより正確な推定、したがって速度のより正確な算出を行うために、ボールの垂直位置と水平位置を推論するように構成されていてもよい。

代替実施形態では、処理デバイスは、毎秒多くの回数の割合で旋回部材の位置データを記録するように構成され、それによって、時間の経過と共に位置変化の割合に基づいて速度を判断することができる。本方法によると、物体加速度は、時間の経過と共に速度の変化を記録することによって推定することができる。打つことが可能な物体およびテザーの質量が提供されると、打つことが可能な物体に加えられる力の推定値を判断することができる。連続位置記録のこのような方法は、垂直変位と水平変位の記録を含んでもよく、したがって、望ましい正確な速度算出を行ってもよい。

さらに別の実施形態では、装置は、打つことが可能な物体の動作の一般的表示を推論し、推論された動作に「ゲーミフィケーション」要因を加えるように構成されていてもよい。例えば、ゲームプレイ興奮を改良するために、装置は推論された動作に乗算因数を加えてもよい。装置は、提示された速度が推論速度の二倍であるように、打つことが可能な物体の推論速度に2x乗数因数を加えるように構成されてもよい。この特定の構成によると、装置は必ずしもきちんと正確な動作測定を表示するように構成されていないが、それにも関わらず、物体の動作の表示を測定するように構成されている。乗算因数は、プレーヤに示された速度を増加させることによって、ゲームプレイ原動力を向上させるために使用されてもよい。乗算因数は、自由飛行においてボールにより近い速度を表示するために使用されている、すなわち、つながれているボールの影響によって減速されなくてもよい。乗算因数は、より高い記録速度を有するプレーヤがより高い表示速度が提示されたままであるように、プレーヤ1およびプレーヤ2の両方によって打たれる物体に一貫して加えられてもよい。

装置200のソフトウェアは、サッカーのゲーム用に構成されていてもよく、装置10のソフトウェアはテザーボールのゲーム用に構成されていてもよいことが分かる。別の方法では、共通のソフトウェアがいずれの装置にも存在していてもよく、ユーザはどのスポーツまたはゲームをプレイするつもりかを選択するように促される。

図18は、本発明のテザーボール装置のベース160の特定の実施形態を示している。ベース160は、ベース160の両側部にマーカ160aおよび160bを備えたプレーヤ1および2用のしるしを含んでいる。プレーヤ位置マーカ160a、160bは、装置のヘッドアセンブリ上のプレーヤ位置しるしなどの、装置上の他のしるしと一列にすることができる。

上の議論から、本発明は有利には、多軸動作を測定することが可能な多軸旋回部材を提供することが分かる。非接触測定を提供する本発明の実施形態は有利には、システム内に摩擦を案内した回転エンコーダによる前のシステムと比較して、かなりの改良を提供する。

当業者は、本明細書に記載された発明は、特に記載したもの以外の変更および変形が行われることが分かるだろう。発明は、本発明の精神および範囲内に含まれるこのような変更形態および変形形態全てを含むことを理解されたい。

「comprise(備えた)」、「comprises(備えた)」、「comprised(備えられた)」または「comprising(備えている)」という用語が本明細書(特許請求の範囲を含む)で使用されている場合、記した特性、整数、ステップまたは構成部品の存在を特定するものであるが、1つまたは複数の他の特性、整数、ステップ、構成部品またはそのグループの存在を排除するものではないと解釈されたい。

10 テザーボール装置
11 ヘッドアセンブリ
12 ハウジング
12a 上側ハウジング部
12b 下側ハウジング部
14 支持ポスト
14a 内側部材
14b 外側部材
16 ベース
17 容器
18 旋回部材
19 開口
20 テニスボール
21 キャップ
22 テザー
22a テザーループ
23 ループ
24 上部
25 ばねマウント
26 底部
27 ボルト
28 近接端
29a より大きなリセス
29b より小さなリセス
29c チャネル
30 遠位端
31 旋回可能リセス蓋
32 クリップ
33 可撓弾性部分
34 高さ調節ノブ
35 ねじ
36 テザークランプナット
37 六角ナット
38 旋回アーム
38a リブ
39 突起
40 スマートフォン
42 螺旋状ばね
44 開口
46 ねじ切りキャップ
48 下側端部
50 上側部分
52 開口
53 ポストソケット
54 ボール部分
56 開口
58 突起
59 磁石
60 外部ねじ山
62 開口
64 しるし
64a しるし
64b しるし
68 容量スイッチ
70 蓋
72 電池コンパートメント
74 回転可能カラー
76 軸受
76a 上側部
76b 下側部
77 中空ボス
78 凹状表面
80 表面
81 突起
82 凹状部分
83 開口
84 PCB支持体
85 長い突起
86 PCB
87 開口
88 三軸ホール効果センサ
89 開口
90 Oリング
91 短い突起
92 環状チャネル
93 外部ねじ山
94 容量
95 内部ねじ山
96 弾力性フィンガ
98 ポストクランプ
99 中空突起
118 旋回部材
136 テザークランプナット
138 旋回アーム
141 電池
154 ボール部分
160 ベース
160a マーカ
160b マーカ
186 PCB
188 内部センサ
200 装置
212 ハウジング
214 支持ポスト
216 平らなベース
217 平らなディスク
220 サッカーボール
222 テザー
225 ばねマウント
316 ベース
C 中心軸

Claims (30)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、少なくとも2つの軸で前記ハウジングに対して移動可能な多軸旋回部材および前記旋回部材の多軸移動を測定するためのセンサ配置構成を備えた動作測定配置構成と、
   打つことが可能な物体に結合された自由端および前記旋回部材に結合された近接端を有する可撓性テザーとを含むゲーム装置であって、
   前記動作測定配置構成は、ユーザが前記打つことが可能な物体を打つ際に、前記打つことが可能な物体の動作の1つまたは複数のパラメータの表示を測定するように構成されている、装置。
2. 前記動作測定配置構成はさらにソケットを備え、前記旋回部材はボールソケット構成で前記ソケットに係合されるボール部分を有する、請求項1に記載の装置。
3. 前記動作測定配置構成は、前記ハウジングに対して頭上軌道で前進する場合に、前記打つことが可能な物体の動作の表示を測定するように構成されている、請求項1または2に記載の装置。
4. 前記旋回部材は、前記ハウジングの上側部分に配置されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記ボール部分はほぼ球状である、請求項2から4のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記センサ配置構成は、前記旋回部材から間隔をおいて配置され、前記旋回部材の非接触移動測定のために構成されたセンサを含んでいる、請求項2から5のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記センサは多軸ホール効果センサであり、前記センサ配置構成はさらに磁石を含み、前記センサは前記センサに対する前記磁石の移動を測定するように構成されている、請求項6に記載の装置。
8. 前記センサは前記ハウジングに対して固定され、前記磁石は前記ハウジングに対して前記旋回部材との移動のために配置されている、請求項6または7に記載の装置。
9. 前記磁石は、前記旋回部材の表面に固定されている、請求項8に記載の装置。
10. 前記磁石は前記旋回部材のベースに固定され、前記センサは、前記ハウジング内に固定され、前記旋回部材の下に配置されたPCBに固定されている、請求項9に記載の装置。
11. 前記ハウジングは、前記旋回部材と前記PCBの間に位置決めされた皿形バリアを含んでいる、請求項10に記載の装置。
12. 前記旋回部材は、前記ボール部分から延び、前記ハウジングの外側に突出するアームを含み、前記テザーの前記近接端は前記アームに結合されている、請求項2から11のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記アームは、前記ハウジング内の開口を通して延び、前記ボールソケット構成は、前記開口内の前記アームの自由移動を可能にする、請求項12に記載の装置。
14. 前記開口はフレア状であり、前記アームは前記開口によって画定される円錐形区画内で自由に移動することが可能にされる、請求項13に記載の装置。
15. 前記フレア状開口によって画定される前記円錐形区画は、前記ハウジングの中心軸に対して約40°の角度を有する、請求項14に記載の装置。
16. 前記ソケットは2部品軸受を備え、各軸受部は前記旋回部材の前記ボール部分に接触するための凹状軸受表面を含んでいる、請求項2から15のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記打つことが可能な物体はボールまたはシャトルコックを備えている、請求項1から16のいずれか一項に記載の装置。
18. 直立支持部材をさらに含み、前記ハウジングは前記支持部材の上側部分に取り付けられている、請求項1から17のいずれか一項に記載の装置。
19. 前記支持部材は調節可能な長さを有する、請求項18に記載の装置。
20. 前記支持部材の下側部分が固定されるベースをさらに含む、請求項18または19に記載の装置。
21. 前記ベースは螺旋状ばねを含み、前記支持部材の前記下側部分は、使用中に前記支持部材の移動を抑制するために前記ばね内に受けられる、請求項20に記載の装置。
22. 前記ベースがバラスト材料で充填可能な容器を備えている、請求項20または21に記載の装置。
23. 前記ベースが前記ハウジング用の保管リセスを含んでいる、請求項20から22のいずれか一項に記載の装置。
24. 前記ハウジングはさらに電池コンパートメントを含んでいる、請求項1から23のいずれか一項に記載の装置。
25. テザー長さ調節デバイスを含む、請求項1から24のいずれか一項に記載の装置。
26. 前記旋回部材の移動を示す信号を前記センサ配置構成から受け、前記信号を処理して、前記打つことが可能な物体の動作の1つまたは複数の物体パラメータを判断するように構成された電子処理デバイスをさらに含む、請求項1から25のいずれか一項に記載の装置。
27. 前記処理デバイスは、1つまたは複数のゲームパラメータを判断するように構成されている、請求項26に記載の装置。
28. 表示画面をさらに含み、前記処理デバイスは前記表示画面上に前記1つまたは複数の判断された物体パラメータまたはゲームパラメータを表示するように構成されている、請求項26または27に記載の装置。
29. 前記表示画面は前記ハウジング上に配置されている、請求項28に記載の装置。
30. 前記電子処理デバイスは、ユーザクライアントデバイスとの無線接続のために、および判断されたパラメータが前記ユーザクライアントデバイス上に表示されるように構成されている、請求項26から29のいずれか一項に記載の装置。

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