(57)【要約】ラケット組立体は、ラケットと、ラケットに動作可能に結合された少なくとも１つのセンサとを含むことができる。少なくとも１つのセンサは、ラケットの使用に関連する少なくとも１つのパラメータを示す信号を生成するように構成されることができる。ラケット組立体はまた、入力として信号を受信し、信号に基づいて出力を生成するように構成されたプロセッサとを含むことができる。一実施例において、少なくとも１つのセンサは、ラケット加速度を示す信号を生成するように構成された加速度計を含むことができる。【選択図】図１
2013505761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラケット組立体であって、
ラケットと、
前記ラケットに動作可能に結合され、前記ラケットの使用に関連する少なくとも１つのパラメータを示す信号を生成するように構成された少なくとも１つのセンサと、
入力として前記信号を受信し、前記信号に基づいて出力を生成するように構成されたプロセッサとを備えるラケット組立体。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサは、ラケット加速度を示す信号を生成するように構成された加速度計を含む請求項１に記載のラケット組立体。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサは、前記ラケットに対する空気の速度を示す信号を生成するように構成された風力計を含む請求項１に記載のラケット組立体。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセンサは、前記ラケットの少なくとも一部分にかかる圧力を示す信号を生成するように構成された圧力センサを含む請求項１に記載のラケット組立体。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサは、前記ラケットの少なくとも一部分の歪を示す信号を生成するように構成された歪センサを含む請求項１に記載のラケット組立体。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサは、前記ラケットの振動レベルの少なくとも１つを示す信号を生成するように構成された圧電センサを含む請求項１に記載のラケット組立体。
【請求項７】
前記ラケットのユーザにフィードバックを提供するように構成された少なくとも１つのフィードバックシステムをさらに含む請求項１に記載のラケット組立体。
【請求項８】
前記少なくとも１つのフィードバックシステムは、音を使用してユーザに情報を送出するように構成された聴覚フィードバック組立体を含む請求項７に記載のラケット組立体。
【請求項９】
前記少なくとも１つのフィードバックシステムは、ユーザに情報を表示するように構成された視覚フィードバック組立体を含む請求項７に記載のラケット組立体。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのフィードバックシステムは、ユーザに振動またはショック（ｓｈｏｃｋ）の一方を送出するように構成された触覚フィードバック組立体を含む請求項７に記載のラケット組立体。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記センサ信号に基づいて前記ラケットの１つまたは複数の物理的特性を変更するように構成された調整組立体に動作可能に結合される請求項１に記載のラケット組立体。
【請求項１２】
ラケット組立体であって、
ラケットと、
エネルギー供給部と、
前記エネルギー供給部に動作可能に結合された動力デバイスであって、前記エネルギー供給部からの動力を使用して、前記ラケットの少なくとも１つの特性を変更（ａｌｔｅｒ）するように構成されている、動力デバイスとを備えるラケット組立体。
【請求項１３】
前記動力デバイスはモータを含む請求項１２に記載のラケット組立体。
【請求項１４】
前記動力デバイスはロッドを含み、前記ロッドは、前記ラケットの剛性、ストリング張力、およびバランスの少なくとも１つを変更するために回転するように構成される請求項１３に記載のラケット組立体。
【請求項１５】
前記ラケットは、拡張可能スロート片を有するスロートを含み、前記モータは、前記拡張可能スロート片を移動させるように構成される請求項１３に記載のラケット組立体。
【請求項１６】
前記動力デバイスは電磁界発生器を含む請求項１２に記載のラケット組立体。
【請求項１７】
前記ラケットは流体を含み、前記電磁界発生器は、前記流体の粘度を制御するために磁界および電界の少なくとも一方を生成するように構成される請求項１６に記載のラケット組立体。
【請求項１８】
前記ラケットは、前記動力デバイスによって制御される形状記憶合金を含む請求項１６に記載のラケット組立体。
【請求項１９】
少なくとも１つのセンサ組立体および前記少なくとも１つのセンサ組立体によって生成される信号を受信するように構成されたプロセッサをさらに含み、前記プロセッサは、前記受信信号に基づいて前記動力デバイスを制御するように構成される請求項１２に記載のラケット組立体。
【請求項２０】
ラケットスポーツのパフォーマンスを高める方法であって、
前記ラケットに動作可能に結合された少なくとも１つのセンサ組立体を使用して、ラケットの使用中のラケットデータを収集すること、
前記少なくとも１つのセンサ組立体に動作可能に結合されたプロセッサを使用して、前記ラケットデータを解析し、前記ラケットデータに基づいて１つまたは複数の値を確定すること、および、
フィードバックシステムを通して、前記ラケットデータおよび前記１つまたは複数の値の少なくとも一方を前記ラケットのユーザに伝えることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、その完全な開示が本明細書に組込まれる２００９年９月２５日に出願された米国仮出願第６１／２４６，０３４号に基づいて米国特許法第１１９条の下で優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、ラケットスポーツに関し、より詳細には、ラケットスポーツのパフォーマンスを高めることに関する。
【背景技術】
【０００３】
スポーツの世界では、競技者は、自分のパフォーマンスを絶えず改善しようと努める。いくつかのスポーツでは、動きの測定および解析を通して競技者が自分のパフォーマンスに関するフィードバックを得ることが容易であり得る。しかし、テニス、卓球、プラットホームテニス、ラケットボール、スカッシュ、バドミントン、および／または任意の他のラケットスポーツのようなラケットスポーツでは、競技者が、自分のパフォーマンスに関するフィードバックを受取ることは、より困難である場合がある。困難さの１つの理由は、試合中、所与の境界内で動き回る２人以上の競技者が存在する可能性があり、データを収集し、パフォーマンスを解析することを、競技者の動きにより難しくなる可能性があることである。別の理由は、ラケットスポーツをすることが、多くの種類のストロークを使用することを必要とし、１つのタイプのストロークについてのデータ収集および解析が、別のタイプのストロークについてのデータ収集および解析と異なる可能性があることである。さらに、試合中、ラリーが起こっている可能性があり、自分の最後のストロークについて考えるか、または、自分のスイングタイプ、足さばき、衝突点、および／または任意の他のパラメータを解析する時間を競技者にほとんど与えない。スポーツ用具にある測定デバイスを組込もうとする試みが行われたが、こうしたデバイスは、その機能の点で制限され、したがって、競技者に対するアピールが制限される。
【０００４】
さらに、ラケットスポーツでは、競技者のパフォーマンスは、複数のパラメータに依存する可能性がある。パフォーマンスパラメータの例は、競技者の技量レベル、競技者のプレースタイル、競技者の適合レベル、試合が行われている間の天候および条件、ならびに試合中に相手がどのようにプレーするかを含む。時として、競技者は、攻撃的な状況にある場合があり、パワフルなラケットを必要とする。他の時には、競技者は、防御的な状況にある場合があり、機動性のあるラケットを必要とする。ラケットが、異なる競技者、技量レベル、相手、環境条件、および／または遭遇する可能性がある他の状況に適合できるように、ラケットの特性を変更するデバイスを提供しようとする試みが行われたが、こうしたデバイスは、試合中に操作するのが難しい可能性がある、しばしば耐久性に欠ける可能性がある、かつ／またはガラガラ音または他の気をそらす音を生成する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、上述した欠点または当技術分野の他の欠点の少なくともいくつかに対処する方法および装置を提供することが、本開示の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の態様によれば、ラケット組立体は、ラケットと、ラケットに動作可能に結合された少なくとも１つのセンサとを含むことができる。少なくとも１つのセンサは、ラケットの使用に関連する少なくとも１つのパラメータを示す信号を生成するように構成されることができる。ラケット組立体はまた、入力として信号を受信し、信号に基づいて出力を生成するように構成されたプロセッサとを含むことができる。
【０００７】
本開示の別の態様によれば、ラケット組立体は、ラケットと、エネルギー供給部と、エネルギー供給部に動作可能に結合された動力デバイスとを含むことができる。動力デバイスは、エネルギー供給部からの動力を使用して、ラケットの少なくとも１つの特性を変更するように構成されることができる。
【０００８】
本開示のなお別の態様によれば、ラケットスポーツのパフォーマンスを高める方法は、ラケットに動作可能に結合された少なくとも１つのセンサ組立体を使用して、ラケットの使用中のラケットデータを収集することを含むことができる。方法はまた、少なくとも１つのセンサ組立体に動作可能に結合されたプロセッサを使用して、ラケットデータを解析し、ラケットデータに基づいて１つまたは複数の値を確定することを含むことができる。方法はさらに、フィードバックシステムを通して、ラケットデータおよび１つまたは複数の値の少なくとも一方をラケットのユーザに伝えることを含むことができる。
【０００９】
本開示のさらなる目的および利点は、次に続く説明に一部は述べられ、一部は説明から明らかになる、または、本開示の実施によって学ばれる可能性がある。本開示の目的および利点は、添付特許請求の範囲で特に指定される要素および組合せによって実現され達成される。
【００１０】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明は共に、単に例示的かつ説明的であり、特許請求される開示を制限しない。
【００１１】
本仕様書に組込まれ、また、本仕様書の一部を構成する添付図面は、本開示の実施形態を示し、説明と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の態様によるパフォーマンスエンハンサーの略図である。
【図２】本開示の態様によるラケットの正面図である。
【図３】本開示の態様によるラケットハンドルの斜視図である。
【図４】本開示の態様によるオフ中心重力質量の正面図である。
【図５】本開示の態様によるファン発電機（ｆａｎ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の斜視図である。
【図６】本開示の態様による磁石およびコイル組立体の斜視図である。
【図７】本開示の態様によるラケット調整組立体の正面図である。
【図８】本開示の態様による別のラケット調整組立体の正面図である。
【図９】本開示の態様によるなお別のラケット調整組立体の斜視図である。
【図１０】本開示の態様によるなお別のラケット調整組立体の斜視図である。
【図１１】本開示の態様によるヘッドアップビデオディスプレイを示す図である。
【図１２】本開示の態様によるヘッドセットの斜視図である。
【図１３】本開示の態様によるラケットフレームの断面の斜視図である。
【図１４】本開示の態様によるラケットフレームの別の実施形態の断面の斜視図である。
【図１５】本開示の態様によるラケットハンドルの斜視図である。
【図１６】本開示の態様によるラケットフレームのなお別の実施形態の断面の斜視図である。
【図１７】本開示の態様によるラケットフレームのなお別の実施形態の断面の斜視図である。
【図１８】本開示の態様によるラケットフレームのなお別の実施形態の断面の斜視図である。
【図１９】本開示の態様によるラケットフレームのなお別の実施形態の断面の斜視図である。
【図２０】本開示の態様によるラケットフレームのなお別の実施形態の断面の斜視図である。
【図２１】本開示の態様によるなお別のラケット調整組立体を有するラケットの斜視図である。
【図２２】本開示の態様によるなお別のラケット調整組立体を有するラケットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、本開示の実施形態に対して参照が詳細に行われ、その例が添付図面に示される。可能であればどこでも、同じまたは同様の部品を参照するために、同じ参照ワードまたはフレーズが図面全体を通して使用される。
【００１４】
本開示の１つの態様によれば、パフォーマンスエンハンサー１０が図１に示される。パフォーマンスエンハンサー１０は、たとえばテニス、卓球、プラットホームテニス、ラケットボール、スカッシュ、バドミントン、および／または任意の他のラケットスポーツなどのラケットスポーツにおいて競技者のパフォーマンスを高めるために使用されることができる。パフォーマンスエンハンサー１０は、ラケット２０の一部に動作可能に結合される、かつ／または、ラケット２０の一部を形成する、データ収集システム１２、プロセッサ１４、フィードバックシステム１６、ラケット調整システム２２、およびエネルギー供給部１８を含むことができる。パフォーマンスエンハンサー１０はまた、ラケット２０と共に使用される、外部電子デバイス２３および／またはアクセサリ２５を含む、かつ／または、動作可能に結合されることができる。
【００１５】
図２に示すように、ラケット２０はフレーム２４を含む。フレーム２４は、ヘッド２６、スロート２８、およびハンドル３０を含むことができる。ヘッド２６は、ボールをたたくストリング３２を含むことができる。グリップ３４は、ハンドル３０に結合され、ユーザの手に接触することができる。
【００１６】
データ収集システム１２は、少なくとも１つのセンサ組立体３６を含むことができる。少なくとも１つのセンサ組立体３６は、ラケット２０に結合して、ラケット２０の使用中にラケット２０に関連する１つまたは複数のパラメータを検知し、１つまたは複数の検知パラメータを示す１つまたは複数の信号を生成することができる。少なくとも１つのセンサ組立体３６のためのラケット２０上の考えられる場所３８が図２に示される。バンパー材１１２とフレーム２４との間の空間に対応する場所３８の１つの場所が、図１３および図１４により詳細に示される。ハンドル３０上の空間に対応する場所３８の別の場所が、図１５により詳細に示される。
【００１７】
少なくとも１つのセンサ組立体３６は、少なくとも１つの加速度計４０を含むことができる。少なくとも１つの加速度計４０は、考えられる場所３８のいずれの場所に位置してもよい。少なくとも１つの加速度計４０は、ラケットの動きに関連する加速度を測定するために使用されてもよい。測定される加速度は、ラケット２０の質量およびラケット２０によってたたかれるボールの質量と共に、ラケット２０によってボールがたたかれる実際の速度を確定するために使用されることができる。実際のボール速度は、競技者の技量レベルの指標であり、したがって、ラケット速度が実際のボール速度に直接関係するため、ラケット速度もまた、競技者の技量レベルの指標である。
【００１８】
ラケット２０がボールに接触するときに生成される衝突力は、ボール速度、ラケット速度、およびボールとラケット２０との間の接触時間に基づいて計算されることができる。衝突力は、競技者が傷害を負う可能性があるかどうかを予測するために使用されてもよい。付加的にまたは別法として、衝突力は、ラケット２０の寿命を予測するために使用されてもよい。
【００１９】
少なくとも１つの加速度計４０は、図２の複数の考えられる場所３８に位置する、複数の加速度計を含むことができることも想定される。たとえば、少なくとも１つの加速度計４０は、たとえばラケットの３時の位置（ヘッド２６の右側）、６時の位置（ヘッド２６の底部またはスロート２８の上部）、および９時の位置（ヘッド２６の左側）に対応する場所３８において、ラケット２０のヘッド２６上またはヘッド２６内でストリング３２の周りに位置する３つの加速度計を含むことができる。３つの加速度計からの読みは、ストリング上でのボールの衝突場所に応じて異なるプロファイルを有する。３つの加速度計から収集されるデータを、特定の衝突場所に関連する既知のプロファイルと比較することによって、ストリング３２によって形成された表面上でのボールの衝突場所が確定される可能性がある。
【００２０】
付加的にまたは別法として、少なくとも１つのセンサ組立体３６は、少なくとも１つの風力計４２を含むことができる。少なくとも１つの風力計４２は、図２の場所３８の１つまたは複数の場所に位置することができる。たとえば、少なくとも１つの風力計４２は、スロート２８の近くでラケット２０のストリング３２上に搭載されてもよい。少なくとも１つの風力計４２は、ラケット２０の移動中にラケット２０に対する風速を測定することができる。相対的な風速は、少なくとも１つの加速度計４０によって測定されるパラメータと同様のパラメータが測定するために使用されてもよい。
【００２１】
付加的にまたは別法として、少なくとも１つのセンサ組立体３６は、少なくとも１つの圧力センサ４４を含むことができる。少なくとも１つの圧力センサ４４は、場所３８の１つまたは複数の場所に位置してもよい。たとえば、少なくとも１つの圧力センサ４４は、図２、図１３、および図１４に示すラケット２０の１つまたは複数のグロメット９６に接触して配置されて、ストリング３２の単一ストリングまたはストリング３２のアレイにおける張力の指示を提供することができる。張力を監視することによって、少なくとも１つの圧力センサ４４は、張力の減少が経時的に起こったかどうかを判定することができ、したがって、ストリング３２におけるストリング疲労の指示を提供する。少なくとも１つの圧力センサ４４はまた、ストリング３２とボールとの間における衝突中の張力の増加を検知することができ、したがって、衝突のタイミングおよびその激しさの指示を提供する。少なくとも１つの圧力センサ４４は、たとえばストリング３２の主ストリングの１つまたは複数の張力を検知する１つの圧力センサおよびストリング３２のクロスストリングの１つまたは複数の張力を検知する別の圧力センサなどの複数の圧力センサを含むことができることが想定される。ストリング張力がボール速度およびラケット２０の振動レベルに影響するため、ストリング３２の張力を理解し制御することは、競技者のパフォーマンスに影響を及ぼす可能性がある。
【００２２】
付加的にまたは別法として、少なくとも１つの圧力センサ４４は、図１５に示すように、ハンドル３０またはラケット２０のグリップ３４に結合されることができる。したがって、少なくとも１つの圧力センサ４４は、ハンドル３０およびグリップ３４上での競技者の手の圧力分布、また同様に圧力分布が変化する瞬間を示す信号を提供することができる。圧力分布は、ストロークの始まりから終わりまで１回または複数回変化する可能性がある。したがって、少なくとも１つの圧力センサ４４からの信号は、ストロークが実施される期間にわたって変化する可能性がある。グリップ３４およびハンドル３０にかかる固い把持（ｇｒｉｐ）は、衝突時に望ましい可能性があり、緩い把持は、ラケット速度を改善するために他の時に望ましい可能性があるため、少なくとも１つの圧力センサ４４は、緩い把持から固い把持への変化またその逆の変化が、適切な時点で実施されたかどうかに関する情報をユーザに提供するために有用である可能性がある。さらに、ストリング３２とボールとの間の衝突は、少なくとも１つの圧力センサ４４からの信号が、所定の範囲外に入る大きさを有する、かつ／または、衝突に対応する期間にわたって起こる変化を受ける場合に識別されてもよい。少なくとも１つの圧力センサ４４は、圧力分布信号の精度を改善するために、ハンドル３０またはグリップ３４に結合された圧力センサのマトリクスを含むことができることも想定される。
【００２３】
少なくとも１つのセンサ組立体３６はまた、歪ゲージまたはセンサ４６を含むことができる。少なくとも１つの歪センサ４６は、たとえばラケット２０のフレーム２４内を含む、ラケット２０内の歪の変化を示す信号を提供することができる。ストリング３２に当たるボールの衝突は、フレーム２４を曲げさせまたはねじれさせることによってフレーム２４を変形させる可能性がある。曲げまたはねじれは、フレーム２４の歪レベルに影響を及ぼす可能性がある。曲げの場合、（たとえば、フレーム２４の曲げ部分の凸側の）長くなるフレーム２４のエリアおよび（たとえば、フレーム２４の曲げ部分の凹側の）短くなるエリアが存在する可能性がある。少なくとも１つの歪センサ４６は、歪レベルの変化を検出するために、図２に示す場所３８の１つまたは複数の場所に位置してもよく、または、歪レベルの測定可能な変化を受けるフレーム２４のエリアならどのエリアにでも位置してもよい。使用されることができる歪感応性センサの例は、歪ゲージ、ストリング３２に結合した歪感応性フィラメント、およびたたく要素における振動に基づいて信号を生成する圧電タイプ歪センサを含む。
【００２４】
少なくとも１つの歪センサ４６からの信号は、ボールがストリング３２に衝突するときに生成される衝突力に直接関係する可能性がある。こうした信号は、衝突力が閾値量を超えるかどうかを判定するために評価されることができ、その閾値量において、傷害が起こることがわかっており、かつ／または、ラケットの耐久性がマイナスの影響を受ける。
【００２５】
付加的にまたは別法として、少なくとも１つのセンサ組立体３６はまた、少なくとも１つの圧電センサ４８を含むことができる。少なくとも１つの圧電センサ４８は、図２に示す場所３８の１つまたは複数の場所に位置してもよい。少なくとも１つの圧電センサ４８は、圧力、加速度、歪、または力などの機械的入力を取得し、それを電気出力に変換することができる。したがって、少なくとも１つの圧電センサ４８は、上述した、加速度計、圧力センサ、力センサ、および／または歪センサとして使用されてもよい。
【００２６】
少なくとも１つの圧電センサ４８は、図２の複数の考えられる場所３８に位置する複数の圧電センサを含むことができることも想定される。たとえば、少なくとも１つの圧電センサ４８は、３つの圧電センサを含むことができる。３つの圧電センサからの読みは、ストリング３２上でのボールの衝突場所に応じたプロファイルに適合する。収集されるデータを既知のプロファイルと比較することによって、ストリング３２によって形成された表面上でのボールの衝突場所が確定される可能性がある。
【００２７】
付加的にまたは別法として、少なくとも１つのセンサ組立体３６はまた、少なくとも１つの皮膚センサ５０を含むことができる。少なくとも１つの皮膚センサ５０は、競技者の手のひらに接触して、ラケット２０のグリップ３４に結合されることができる。皮膚センサ５０は、競技者の心拍数を確定するために使用されることができる。少なくとも１つの皮膚センサ５０は、競技者の心拍数を確定するために、競技者の皮膚上に設置されることができる電極を含むことができることも想定される。上述した他のセンサの少なくとも１つのセンサから得られる、ラケット２０を振るために使用されるエネルギーに関する情報は、各ストローク、プレーの期間、および／または試合全体にわたって燃焼したカロリーの指示を提供するために、測定された心拍数と組合されることができる。
【００２８】
付加的にまたは別法として、少なくとも１つのセンサ組立体３６はまた、アクセサリ２５に結合された少なくとも１つのアクセサリセンサ５２を含むことができる。アクセサリセンサ５２は、たとえば、競技者の靴５４および／またはグローブ（図示せず）内にあるものとすることができる。適切なストローク技法を実施することにとってフットワークがきわめて重要であるため、競技者の靴５４内にあるとき、少なくとも１つのアクセサリセンサ５２は、競技者の足の動きを追跡するためにＧＰＳ技術を含むことができる。少なくとも１つのアクセサリセンサ５２はまた、競技者の靴５４内の圧力分布を監視するために少なくとも１つの圧力センサ４４を含むことができる。こうしたセンサは、競技者の靴内に設置されてもよい。
【００２９】
少なくとも１つのセンサ組立体３６は、上述したセンサ、複数の上述したセンサ、および／または上述したセンサの組合せの１つを含むことができることが理解されるべきである。
【００３０】
少なくとも１つのセンサ組立体３６は、通信組立体５６を介してプロセッサ１４に信号を送出することができる。通信組立体５６は、たとえば、少なくとも１つのセンサ組立体および／またはプロセッサ１４に一体化された送信機／受信機、ブルートゥース、Ｗｉ−Ｆｉ、ＩＥＥＥ８０２．１１、並列ポート、イーサネット（登録商標）アダプタ、ファイヤワイヤ（ＩＥＥＥ１３９４）インタフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）およびプラグ、ならびに／またはケーブル、ワイヤ、および他の適したコネクタを含む、任意の適した形態の電子通信を含むことができる。通信組立体５６の少なくとも一部分は、フレーム２４を形成する材料に組込まれることができることが想定される。たとえば、通信組立体の少なくとも一部分は、ラケット２０のフレーム２４を形成するために使用される炭素繊維強化複合材料の熱硬化性樹脂の硬化中に組込まれることができる。
【００３１】
プロセッサ１４は、ラケット２０のフレーム２４上にまたはフレーム２４の内部に搭載されることができる。たとえば、プロセッサ１４は、ラケット２０のハンドル３０の内部に搭載されることができる。
【００３２】
プロセッサ１４は、電子解析器６０を使用して信号を処理することができる。たとえば、プロセッサ１４は、電子解析器６０に関して適用される１つまたは複数のアルゴリズムを使用して、少なくとも１つのセンサ組立体３６によって送出された信号を解析し、たとえば、ラケット速度、ボール速度、ラケット加速度、圧力、圧力分布、歪、衝突力、ストローク長、衝突場所、心拍数、燃焼カロリー、足位置、ストリング張力、接触時間、ラケット寿命、および／または、既知のデータおよび少なくとも１つのセンサ組立体３６から収集されたデータに基づいて計算されることができる任意の他の値を含む１つまたは複数の値を確定することができる。
【００３３】
プロセッサ１４はまた、センサ信号を、別の競技者のパフォーマンスに関連する履歴データなどの他のデータと比較して、他の競技者のパフォーマンスまたは所定の理想にたいしてユーザのパフォーマンスがいかに比較するか関するフィードバックをユーザに提供することができる。プロセッサ１４は、ラケット２０上のまたはラケット２０内のプロセッサ、ならびに／または、ラケット２０から離れているが、任意の適した形態の電子通信を通して少なくとも１つのセンサ組立体３６と通信状態にあるモバイル電子コンピューティングデバイス、携帯情報端末、および／またはコンピュータなどの電子コンピューティングデバイス内のプロセッサを含むことができることが想定される。
【００３４】
プロセッサ１４はまた、電子解析器６０に動作可能に結合したマイクロコントローラ５８を含むことができる。マイクロコントローラ５８は、電子解析器６０を自動的に初期化するように構成された較正ユニット６２を含むことができる。自動初期化中、較正ユニット６２は、たとえば、使用されるラケットのタイプ、使用されるストリングのタイプ、ストリングの張力、および／またはたたかれるゲームボールのタイプを含む１つまたは複数の因子に基づいてデータおよび値を、自動的に補正するかつ／または較正することができる。したがって、解析器６０およびマイクロコントローラ５８は、対話的に動作するように構成されることができる。
【００３５】
マイクロコントローラ５８はまた、記憶ユニットまたはメモリ場所３８を含むことができる。メモリ場所３８は、当技術分野で知られている任意のタイプのコンピュータメモリ（たとえば、ＲＡＭまたはＲＯＭ）、フラッシュメモリ、１つまたは複数のメモリチップ、および／または適したコンピュータ可読媒体を含むことができる。メモリ場所３８は、外部メモリ場所（たとえば、コンピュータメモリ、フラッシュメモリ、メモリチップ、および／または任意の適したコンピュータ可読媒体）に接続されるように構成されてもよいため、１つのメモリ場所からのデータは、他のメモリ場所にダウンロードされるかまたは転送されることができることも想定される。メモリ場所３８は、信号、値、物理的パラメータ、および／または任意の他のタイプのデータを記憶できる。
【００３６】
パフォーマンスエンハンサー１０はまた、フィードバックシステム１６を含むことができる。フィードバックシステム１６は、プレーの前に、プレー中に、かつ／またはプレー後に、視覚、聴覚、および／または触覚フィードバックなどのフィードバックをユーザに提供することができる。フィードバックは、少なくとも１つのセンサ組立体３６および／またはプロセッサ１４からの信号、値、および／または他のデータに関連する可能性がある。
【００３７】
視覚フィードバックは、視覚フィードバック組立体６８によって提供されることができる。視覚フィードバック組立体６８は、ディスプレイ７０を含むことができる。ディスプレイ７０は、たとえば図２の場所３８の１つまたは複数の場所におけるラケット２０上のスクリーンとすることができる。ディスプレイ７０は、プレー中にフィードバックをユーザに提供するために、図１２に示すような仮想現実ヘッドセット７２内のスクリーンまたは図１１に示す航空機で使用されるものと同様のヘッドアップディスプレイ７４内のスクリーンとすることができることも想定される。視覚フィードバックは、たとえばカルフォルニア州クパチーノ（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，  ＣＡ）のＡｐｐｌｅ  Ｉｎｃ．からのＩＰＯＤ、ＩＴＯＵＣＨ、および／またはＩＰＨＯＮＥ、ならびに／または同様なモバイルデバイスを含む任意の適した外部電子コンピューティングデバイス２３上のスクリーンによって提供されてもよいことがさらに想定される。
【００３８】
聴覚フィードバックは、たとえば、図２の場所３８の１つまたは複数の場所においてフレーム２４に結合されることによって、または、通信組立体５６によってプロセッサ１６に結合されることによって、ラケット２０に動作可能に結合されたヘッドフォンおよび／またはスピーカ７８を含む聴覚フィードバック組立体７６によって提供されることができる。ラケット２０のフレーム２４は、フレーム構造内に圧電ファイバを組込み、フレーム２４の壁がスピーカとして働けるように十分な増幅を使用することによって聴覚フィードバックを提供するための共鳴体として働くように構成されてもよいことも想定される。聴覚フィードバックは、たとえばカルフォルニア州クパチーノのＡｐｐｌｅ  Ｉｎｃ．からのＩＰＯＤ、ＩＴＯＵＣＨ、および／またはＩＰＨＯＮＥ、ならびに／または同様なモバイルデバイスを含む任意の適した外部電子コンピューティングデバイス２３上のスクリーンによって提供されてもよいことがさらに想定される。
【００３９】
触覚フィードバックは、触覚フィードバック組立体８０によって提供されることができる。プレー中、競技者は、ショックおよび振動の形態でボール衝突場所に関する触覚フィードバックを受取ることが役立つことに気づく場合がある。しかし、これらのショックおよび振動は、競技者にとって有害である可能性がある。したがって、ラケットは、しばしば、ショックおよび振動減衰器を含み、その減衰器は、ショックおよび振動による傷害の可能性を低減するのに役立にうる点で有利であるが、ショックおよび振動によって提供される触覚フィードバックを減少させるまたはなくす点で不利である。触覚フィードバック組立体８０は、減衰器によって減少されるまたはなくされる触覚フィードバックを置換するために、低エネルギー振動または中程度の電気ショックなどの有害でない刺激を導入することによって救済策を提供してもよい。たとえば、ラケット２０のグリップ３４またはハンドル３０に関連する場所３８において、競技者が自分の手で感じることができる周波数および／または振幅を有する振動を生成する振動デバイス８２が設けられてもよい。ラケット２０のグリップ３４またはハンドル３０は、競技者の触覚がそのエリアで最も敏感である可能性があるため、競技者の指先の下だけに振動ゾーンを含んでもよいことも想定される。触覚フィードバックの周波数ならびに振幅は、たとえば衝突力および衝突場所を示すものを含む、プロセッサ１４からの、先に述べた信号、値、および／またはデータの任意のものに関係付けられる可能性がある。ラケット２０のプレー特性についてのどんな影響も回避するために、振動デバイスは、ラケット２０のフレーム構造からはずされることができる。
【００４０】
フィードバックは、プレー中に、また同様にプレー後に提供されてもよいことが理解されるべきである。プレー後、収集されたデータ、計算されたデータ、および他の情報は、たとえばモバイルコンピューティングデバイス、ＩＰＯＤ、ＩＴＯＵＣＨ、ＩＰＨＯＮＥ、時計、ＰＤＡ、パーソナルコンピュータ、および他の適した外部電子コンピューティングデバイス２３を含む外部電子デバイスに転送されることができる。こうした外部電子デバイス２３は、即座のフィードバックを提供しないが、ラケット２０上にまたはラケット２０内に位置する他のデバイスと比べて、その解析および記憶能力が強力である可能性がある。このより強力な解析によって、試合全体または一連の試合を含む長い期間の間の競技者のテクニックの面が監視され解析されることができる。さらに、こうした外部電子デバイスは、プロの競技者のデータおよび彼らの特別なテクニックを含む他の競技者の多量のデータを含むことができ、それにより、競技者は、プレーの自分のテクニックを世界の最優秀の競技者とベンチマークテストできる。データが複数の競技者から収集されてもよいこと、および、こうしたデータが、および解析比較のために、たとえばインターネット接続サーバまたは他の適したコンピュータネットワーキング装置を含む中央メモリ場所にアップロードされてもよいことも想定される。
【００４１】
パフォーマンスエンハンサー１０の少なくとも１つのセンサ組立体３６、プロセッサ１４、視覚フィードバック組立体８０、聴覚フィードバック組立体７６、および触覚フィードバック組立体８０の動作を駆動する電圧は、エネルギー供給部１８によって提供されることができる。エネルギー供給部１８は、ラケット２０に結合されてもよく、または、ラケット２０内に少なくとも部分的に含まれてもよい。たとえば、図３に示すように、電力源は、ラケット２０のグリップ３４またはハンドル３０の内部に位置する電池１３０を含むことができる。付加的にまたは別法として、電圧は、ラケット２０上のまたはラケット２０内の、図９に示す１つまたは複数の圧電素子８６の使用によって提供されてもよい。１つまたは複数の圧電素子８６は、ラケット２０の使用中に生成される機械的ショックおよび振動を、電圧に変換することによって電力を生成することができる。１つまたは複数の圧電素子８６は、振動によって生成される電気エネルギーを電池１３０に伝達して、電池１３０をロードするまたは充電することができ、蓄積されたエネルギーが必要とされるときに放出されることが可能になることも想定される。適した圧電素子の例は、その開示が参照により本明細書に組込まれる米国特許第６，９７４，３９７号および米国特許第７，１６０，２８６号に記載される。１つまたは複数の圧電素子８６は、図２に示す場所３８の１つまたは複数の場所に位置してもよいことが理解されるべきである。
【００４２】
場所３８の１つまたは複数の場所にある太陽電池を使用して、かつ／または、懐中電灯内で見出されるものと同様の磁石およびコイル組立体１２２、１２４（図６に示す）、自動巻き時計内で見出されるものと同様のオフ中心重力質量１１８（図４に示す）、および／または風車タービンと同様の風力発電器１２０（図１２０に示す）を使用して、ラケット２０の揺動を電気エネルギーに変換することによってエネルギーを取り入れられることができること想定される。磁石およびコイル組立体１２２、１２４、オフ中心重力質量１１８、およびファン発電器１２０は、たとえばラケット２０のハンドル３０内を含む、図２の場所３８の１つまたは複数の場所に配置されてもよい。
【００４３】
パフォーマンスエンハンサー１０のラケット調整システム２２は、ラケット２０のパフォーマンスを高めるために、ラケット２０の１つまたは複数の物理特性を調整することができる。一実施形態では、エネルギー供給部１８からの電気エネルギーは、図７および図８に示す調整システム２２の電気モータ８８を駆動するために使用されることができる。電気モータ８８の作動は、ラケット２０を高剛性化すること、ラケット２０のストリング３２の張力を変更すること、および／またはラケット２０のバランス点を変更することによってラケット２０の物理特性を変更する。
【００４４】
図７に示す実施形態では、ラケット２０の物理特性に対する変更は、モータ８８によって回転することができるフレーム２４内の異質ロッド９２を使用して達成されうる。モータ８８は、その長軸の周りに、雄ねじ付きロッド９２を回転させることができる。ねじ付きロッド９２上の雄ねじに係合するように構成された雌ねじを有するナット９４または同様な要素が、ロッド９２に結合されることができる。ナット９４はまた、グロメット要素９６の端部に結合されることができる。グロメット要素９６の端部は、ロッド９２が回転するにつれて、ナット９４が回転することを防止することができる。ラケット２０のストリング３２は、グロメット要素９６がストリング３２とフレーム２４との間に延在するように、グロメット要素９６の周りにループ形成されることができる。グロメット要素９６の張力を増加させることによって、ストリング３２の張力が増加する可能性がある。グロメット要素９６の張力を減少させることによって、ストリング３２の張力が減少する可能性がある。グロメット要素９６の張力は、ロッド９２上のナット９４の位置を調整することによって調整されることができる。たとえば、モータ８８がロッド９２を第１の方向に回すと、ナット９４は、グロメット要素９６に接続されているため回転しない。ロッド９２とナット９４との間の相対的回転は、ロッド９２に沿ってハンドル３０から離れるようにナット９４を進ませることができる。ハンドル３０から離れる（また、ストリング３２に向かう）ナット９４の移動は、グロメット要素９６の張力を減少させ、それにより、グロメット要素９６の周りにループ形成されるストリング３２の張力を減少させる。モータ８８がロッド９２を、第１の方向と反対の第２の方向に回すと、ロッド９２とナット９４との間の相対回転は、ハンドル３０に向かってナット９４を進ませることができる。ハンドル３０に向かう（また、ストリング３２から離れる）ナット９４の移動は、グロメット要素９６の張力を増加させ、それにより、グロメット要素９６の周りにループ形成されるストリング３２の張力を増加させる。これらの調整は、ストロークの前、ストローク中、またはストローク後に、あるいは、任意の他の適した時点に起こってもよい。
【００４５】
図８に示す実施形態では、ロッド９２は、受取り部９８、受取り部９８の雌ねじ付きの第１の端部内に受取られる第１のねじ付き部分１００、および受取り部９８の雌ねじ付きの第２の端部内に受取られる第２のねじ付き部分１０２を含む。第２のねじ付き部分１０２は、ラケットフレーム２４の可動スロート片１０４に結合されることができる。モータ８８が第１のねじ付き部分１００を第１の方向に回すと、第２のねじ付き部分１０２は、第１のねじ付き部分１００の長軸に沿ってラケットハンドル３０から離れるように押されることができる。そのため、第２のねじ付き部分１０２に結合された可動スロート片１０４は、ラケットハンドル３０から離れるように押されることができ、したがって、可動スロート片１０４の周りにループ形成されたストリング３２の張力が減少する。モータ８８が第１のねじ付き部分１００を、第１の方向と反対の第２の方向に回すと、受取り部９８は、ラケットハンドル３０に向かって引出されることができ、したがって、可動スロート片１０４の周りにループ形成されたストリング３２の張力が増加する。これらの調整は、ストロークの前、ストローク中、またはストローク後に、あるいは、任意の他の適した時点に起こってもよい。
【００４６】
モータ８８は、ユーザによって制御されることができる。たとえば、ユーザは、モータ８８に電力を選択的に提供するために、ボタンまたはスイッチ１０６（図２）を作動することができる。スイッチは、多方向スイッチを含むことができ、ユーザが、第１の方向にスイッチを移動させることによって第１の方向にモータ８８を駆動し、第２の方向にスイッチを移動させることによって第２の方向にモータ８８を駆動することを可能にする。所望の調整を行うために、複数のモータが設けられてもよく、また、異なるモータが、単独でまたは組合せて作動されてもよいことも想定される。ユーザのパフォーマンスに関連するパラメータを、よりよいプレーに関連する所定の値の範囲内にもたらすのに役立つようラケット特性を変更するために、所望の調整は、データ収集システム１２、プロセッサ１４、および／またはフィードバックシステム１６からの信号、値、および他のデータに基づいて決定されてもよい。
【００４７】
さらに、モータ８８はプロセッサ１４によって自動的に制御されてもよいことも想定される。たとえば、プロセッサ１４は、個人のパフォーマンスを高めるためラケット２０の特性を個人が使用するラケット２０に合わせるために、少なくとも１つのセンサ組立体３６からデータを収集し、収集されたデータを解析し、収集されたデータに基づいて調整システム２２用の１つまたは複数の命令を生成することができる。たとえば、収集されたデータに基づいて生成される複数の命令は、エネルギー供給部１８からモータ８８に供給される電力のタイミングおよび／または量を制御することができる。命令は、ユーザのパフォーマンスに関連するパラメータを、よりよいプレーに関連する所定の値の範囲内にもたらすのに役立つようラケット特性に対して変更を行うことができる。
【００４８】
本開示の別の態様によれば、ラケットのバランスは、電力およびスマート材料１１０を使用して、ストロークの前、ストローク中、またはストローク後に、あるいは、任意の他の適した時点に調整されることができる。破線を使用して高位置および低位置のバランス点を示す図２２を参照して、低バランス点は、ストロークの初期フェーズ中に望ましい場合があり、一方、高バランス点は、衝突中に望ましい場合がある。同様に、低バランス点は、競技者が、近づいてくるボールに反応するために非常に短い時間しか持てないボレーストロークの場合に望ましい場合があり、高バランス点は、ラケット２０をより強力にするため、ボールをサーブする場合に望ましい場合がある。
【００４９】
バランス点９０のシフトは、図２１に示すように、ラケット２０のフレーム２４内に固体または流体質量１０８を設けることによって達成されることができる。固体または流体質量１０８は、放出されると、フレーム２４の内部を自由に移動することができる。スマート材料１１０は、質量１０８の放出についての閾値を制御するために使用されることができる、かつ／または、質量の移動を加速するのに役立つことができる。たとえば、質量１０８は、フレーム２４内を摺動するように配置されることができる。質量１０８が移動するにつれて、ラケット２０のバランス点９０が変化することができる。質量１０８がラケット２０のヘッド端に向かって移動するにつれて、バランス点９０は、ヘッド端に向かってシフトすることができる。質量１０８がラケット２０のグリップ端に向かって移動するにつれて、バランス点９０は、グリップ端に向かってシフトすることができる。質量１０８は、電気流体力学的流体または磁気流体力学的流体内など、スマート材料１１０内に懸濁されることができる。スマート材料１１０は、剛性があるかまたは粘性があり、第１の電界または磁界を受けると、静止位置（たとえば、グリップ端に近い位置）に質量１０８を保持することができる。これは、たとえば、競技者がボレーをしているときに望ましい場合がある。スマート材料１１０は、流動性が高くなることができ、第２の電界または磁界を受けると、質量１０８がヘッド端に向けって移動することを可能にする。これは、たとえば競技者がサーブしているときに望ましい場合がある。電界または磁界の強度は、図２２のラケット２０のグリップ３４またはハンドル３０内に示す、磁石またはソレノイドなどの電磁界発生器１２６の強度を制御することによって制御されることができる。電磁界発生器１２６の強度は、たとえばエネルギー供給部１８によって提供される電力を使用して制御されることができる。質量１０８はモータ８８自体であってもよいことも想定される。こうした実施形態では、モータ８８は、ロッド９２の長軸に沿って進むために搭載されることができ、スマート材料１１０は省略されてもよい。電力がモータ８８に提供されると、モータ８８は、ロッド９２に沿って移動することができ、したがって、ラケット２０のバランス点を変更する。
【００５０】
本開示の別の態様によれば、スマート材料１１０は、図９に示すように、ラケット２０のフレーム２４上にまたはフレーム２４内に、かつ／またはフレーム２４上の、グロメット要素９６上にまたはグロメット要素９６内に組込まれることができる。エネルギー供給部１８からの電気エネルギーは、ストリング３２がボールに衝突すると、スマート材料１１０に放出されて、フレーム２４および／またはグロメット要素９６を高剛性化することができ、したがって、競技者のパワーを増加させ、フレーム２４を通して競技者が感じるショックおよび振動を減衰させる。スマート材料１１０は、その形状を変えるために、形状記憶合金１３２および／または形状記憶合金１３２を作動するように構成された圧電素子８６を含むことができることが想定される。形状記憶合金１３２がその間で移動できる形状は、図９の左下角に破線で示される。形状記憶合金１３２は、形状を変更するにつれて、図９の矢印の方向に力を加えることができ、したがって、フレーム２４および／またはグロメット要素９６の剛性を変更する。
【００５１】
本開示の別の態様によれば、スマート材料１１０は、図１０、図１６〜２０、および図２２に示すように、電気流体力学的流体または磁気流体力学的流体の形態で、フレーム２４の内部にかつ／またはグロメット要素９６の下に設けられることができる。エネルギー供給部１８からの電力は、スマート材料１１０内でかつ／またはスマート材料１１０の周りで電界または磁界を変更し、したがって、スマート材料１１０の粘度および剛性を変更する電磁界発生器１２６を作動するために使用されることができる。スマート材料１１０の粘度および剛性を増加させることは、フレーム２４の剛性および／またはストリング３２の張力を増加させることができる。たとえば、図１９を参照して、スマート材料１１０の粘度および剛性を増加させることは、矢印３３の方向へのストリング３２の移動を妨げるまたは防止することができる。図２０を参照して、スマート材料１１０の粘度および剛性を増加させることは、矢印１１１、１１３の方向へのグロメット要素９６の移動を妨げるまたは防止することができる。図１６を参照して、スマート材料１１０の粘度および剛性を増加させることは、実線で示す位置から出るフレーム２４の曲げまたはねじれを妨げるまたは防止することができる。
【００５２】
他方、スマート材料１１０の粘度および剛性を減少させることは、フレーム２４の剛性および／またはストリング３２の張力を減少させることができる。図１９に関して、この減少は、矢印３３へのまた矢印３３から離れるストリング３２の移動の容易性の増加を可能にすることができる。図２０を参照して、減少は、グロメット要素９６が矢印１１１、１１３の方向により容易に移動することを可能にできる。図１６を参照して、減少は、フレーム２４がより容易に曲がるかつ／またはねじることを可能にでき、したがって、フレーム２４は、応力下にあるときに、破線９７で示す曲率を達成できる。
【００５３】
ユーザは、スマート材料１１０の特性を変更し、それにより、ラケット２０の特性を変更するため電力を選択的に供給するために、ボタンまたはスイッチ１０６を作動することができることが想定される。たとえば、ユーザは、ボタンまたはスイッチ１０６を使用して、電力が、エネルギー供給部１８から、形状記憶合金１３２、圧電デバイス８６、および／または電磁界発生器１２６に供給されるときを制御することによってスマート材料１１０を制御することができる。ユーザは、ストロークの前、ストローク中、またはストローク後にボタンまたはスイッチ１０６を作動することができる。ユーザのパフォーマンスに関連するパラメータを、よりよいプレーに関連する所定の値の範囲内にもたらすのに役立つようラケット特性を変更するために、ユーザは、データ収集システム１２、プロセッサ１４、および／またはフィードバックシステム１６からの信号、値、および他のデータに基づいてボタンまたはスイッチ１０６を作動することができる。
【００５４】
スマート材料１１０は、プロセッサ１４によって自動的に制御されてもよいことも想定される。たとえば、プロセッサ１４は、個人のパフォーマンスを高めるためラケット２０の特性を個人が使用するラケット２０に合わせるために、少なくとも１つのセンサ組立体３６からデータを収集し、収集されたデータを解析し、収集されたデータに基づいて調整システム２２用の１つまたは複数の命令を生成することができる。たとえば、収集されたデータに基づいて生成される複数の命令は、エネルギー供給部１８から形状記憶合金１３２、圧電デバイス８６、および／または電磁界発生器１２６に供給される電力のタイミングおよび／または量を制御することができる。命令は、ユーザのパフォーマンスに関連するパラメータを、よりよいプレーに関連する所定の値の範囲内にもたらすのに役立つようラケット特性を変更することができる。
【００５５】
本開示の他の実施形態は、本明細書に開示される実施形態の仕様およびやり方を考慮することによって当業者に明らかになるであろう。仕様および例は例示として考えられるだけであり、本開示の真の範囲および趣旨は、添付特許請求の範囲およびその均等物によって指示されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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