(57)【要約】【課題】球に掛かっているスピンを、簡単な構成で検出することができるスピン検出装置を提供する。【解決手段】スピン検出用ラケット１００が、飛来してきた球Ｂが衝突する被衝突面１１１を有する球受け部材１１０と、球受け部材１１０に取付けられ、被衝突面１１１と交わるＺ軸と、被衝突面１１１に沿ったＸ、Ｙの２軸との３軸方向それぞれの加速度を検出する３軸加速度センサ１３０とを備え、コンピュータ２００のＣＰＵにおいて、３軸加速度センサ１３０が検出したＺ軸の加速度に基づいて球Ｂの被衝突面１１１への衝突を検出し、３軸加速度センサ１３０が検出したＸ、Ｙの２軸それぞれの加速度に基づいて球Ｂのスピンを球Ｂの衝突検出１１１を契機として検出して、その検出したスピンを表すスピン情報を生成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛来してきた球が衝突する被衝突面を有する球受け部材と、
前記球受け部材に取付けられ、前記被衝突面と交わる１軸と、該被衝突面に沿った２軸との３軸方向それぞれの加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサによって検出された前記１軸の加速度に基づいて、前記球の前記被衝突面への衝突を検出し、前記加速度センサによって検出された前記２軸それぞれの加速度に基づいて前記球のスピンを、前記球の衝突検出を契機として検出して、その検出したスピンを表すスピン情報を出力するスピン検出部を備えたことを特徴とするスピン検出装置。
【請求項２】
前記スピン検出部から前記スピン情報を入手して、該スピン情報が表すスピンを表示するスピン表示部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のスピン検出装置。
【請求項３】
前記球受け部材を、前記球の衝突で該球受け部材が動く余裕を持って支持する支持部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のスピン検出装置。
【請求項４】
前記スピン表示部が、前記球受け部材の表裏面のうち少なくとも一方の面上に設けられたものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載のスピン検出装置。
【請求項５】
前記スピン検出部が、前記スピン情報を、有線通信および無線通信のうち少なくとも一方によって送信出力するものであり、
前記スピン表示部が、前記球受け部材から離れた位置に配置され、前記スピン検出部から前記スピン情報を受信して、該スピン情報が表すスピンを表示するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載のスピン検出装置。
【請求項６】
前記球が飛来してくる方向の画像を前記球受け部材側から撮影する画像撮影部を備え、
前記スピン表示部が、前記スピン情報が表すスピンと、前記画像撮影部で撮影された画像とを表示するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載のスピン検出装置。
【請求項７】
前記画像撮影部が、前記画像として動画を撮影するものであり、
前記スピン情報が、スピン検出の契機となった、前記球の衝突検出のタイミングも表しているものであり、
前記スピン情報と、前記画像撮影部で撮影された動画とを記憶する画像記憶部と、
操作を受けて、前記スピン表示部に、前記画像記憶部に記憶されている前記スピン情報が表すスピンを表示させると共に前記動画を再生させる再生操作子とを備え、
前記スピン表示部が、前記スピンの表示タイミングと前記動画の再生とを、前記スピン情報が表している前記タイミングを使って整合させるものであることを特徴とする請求項６記載のスピン検出装置。
【請求項８】
操作によって、再生スピードを指定されて、その指定された再生スピードで前記表示部に前記動画を再生させる再生スピード指定操作子を備えたことを特徴とする請求項７記載のスピン検出装置。
【請求項９】
前記スピン検出部が、前記スピン情報を、有線通信および無線通信のうち少なくとも一方によって送信出力するものであり、
前記画像撮影部が、撮影した画像を有線通信および無線通信のうち少なくとも一方によって送信出力するものであり
前記スピン表示部が、前記球受け部材から離れた位置に配置され、前記スピン検出部および前記画像撮影部から前記スピン情報および前記画像を受信して、該スピン情報が表すスピンと該画像とを表示するものであることを特徴とする請求項６から８のうちいずれか１項記載のスピン検出装置。
【請求項１０】
前記加速度センサによって各検出タイミングで検出される前記２軸の各加速度のうちいずれか１つあるいは複数の検出タイミングにおける加速度を、他の検出タイミングにおける加速度に対する基準として指定する基準指定部と、
前記基準指定部によって指定された１つの加速度を基準加速度として記憶し、あるいは指定された複数の加速度から求められた１つの基準加速度を記憶する基準記憶部とを備え、
前記スピン検出部は、前記基準記憶部に記憶されている基準加速度と、前記加速度センサによって検出された前記２軸の加速度との差に基づいて、前記球のスピンを検出するものであることを特徴とする請求項１から９のうちいずれか１項記載のスピン検出装置。
【請求項１１】
前記スピン検出部から前記スピン情報を入手して、該スピン情報が表すスピンを表示するスピン表示部と、
前記球受け部材を、前記球の衝突で該球受け部材が動く余裕を持って支持する、該球受け部材と繋がった支持部材とを備え、
前記スピン検出部および前記スピン表示部が、前記球受け部材と前記支持部材とで構成された構成物に搭載されていることを特徴とする請求項１から１０のうちいずれか１項記載のスピン検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛来してきた球に掛かっているスピンを検出するスピン検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
卓球やテニス等の競技において、サーブやレシーブの際に、プレイヤーが球に、例えばカットやドライブ等といったスピンを掛けることが有効な打ち方として良く行われる。このため、プレイヤーは、球にスピンを掛ける練習をしばしば行う。このような練習は、球に所望のスピンを掛けることに成功したか否かを確認しながら行うことが望ましいが、球にどのようなスピンが掛かっているかを見た目で判断することは、特に初心者には難しい。
【０００３】
ここで、卓球の競技に使われるラケットに、球の衝突を検出する接触センサと、加速度センサとを搭載し、接触センサで球の衝突が検出されたときの加速度センサでの検出結果に基づいて、球に掛かっているスピンの方向や強さを求める技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ラケットに搭載する加速度センサとしては、例えば、テレビゲーム機におけるラケット型の入力装置に搭載されている加速度センサ（例えば、特許文献２参照）等が利用され得る。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載されているようなラケットを、練習の際に、スピンを掛けた球を打ち込む的として使用することで、スピンを掛けることに成功したか否かを確認することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８３４５５号公報
【特許文献２】特開２００２−７０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、ラケットに接触センサと加速度センサとの２種類のセンサを搭載しなければならず、構成が複雑である。
【０００７】
また、球に掛かっているスピンを検出する一般的な技術として、打ち込まれた球の動画を撮影し、その動画を分析する技術も知られているが、撮影、分析ともに高度な技術が求められる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、球に掛かっているスピンを、簡単な構成で検出することができるスピン検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明のスピン検出装置は、
飛来してきた球が衝突する被衝突面を有する球受け部材と、
上記球受け部材に取付けられ、上記被衝突面と交わる１軸と、その被衝突面に沿った２軸との３軸方向それぞれの加速度を検出する加速度センサと、
上記加速度センサによって検出された上記１軸の加速度に基づいて、上記球の上記被衝突面への衝突を検出し、上記加速度センサによって検出された上記２軸それぞれの加速度に基づいて上記球のスピンを、上記球の衝突検出を契機として検出して、その検出したスピンを表すスピン情報を出力するスピン検出部を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のスピン検出装置によれば、加速度センサによる検出結果のみを使って、球に掛かっているスピンを表すスピン情報が得られる。尚、卓球の球のスピンであれば、市販の３軸加速度センサで容易に検出可能であることを発明者は実験的に確認した。本発明は、この確認に基づいてなされたものである。このように、本発明のスピン検出装置によれば、球に掛かっているスピンを、簡単な構成で検出することができる。
【００１１】
ここで、本発明のスピン検出装置に対し、
「上記スピン検出部から上記スピン情報を入手して、そのスピン情報が表すスピンを表示するスピン表示部とを備えた」応用形態は好適である。
【００１２】
この好適な応用形態によれば、球に掛かっているスピンを容易に確認することができる。
【００１３】
また、本発明のスピン検出装置に対し、
「上記球受け部材を、上記球の衝突でその球受け部材が動く余裕を持って支持する支持部材を備えた」応用形態も好適である。
【００１４】
この好適な応用形態によれば、上記球受け部材が球の衝突で動くので、上記加速度センサで上記被衝突面への球の衝突を一層確実に検出することができる。
【００１５】
また、本発明のスピン検出装置に対して、
「上記スピン表示部が、上記球受け部材の表裏面のうち少なくとも一方の面上に設けられたものである」という応用形態も好適である。
【００１６】
この応用形態では、球のスピンについて上記スピン表示部に表示されるので、球が飛んで行く球スジと、その球に掛かっているスピンとを無理なく両方確認することができる。
【００１７】
また、本発明のスピン表示部に対し、
「上記スピン検出部が、上記スピン情報を、有線通信および無線通信のうち少なくとも一方によって送信出力するものであり、
上記スピン表示部が、上記球受け部材から離れた位置に配置され、上記スピン検出部から上記スピン情報を受信して、そのスピン情報が表すスピンを表示するものである」という応用形態も好適である。
【００１８】
この応用形態は、スピン表示部が上記球受け部材から離れた位置に配置されているので、プレイヤーの邪魔にならない場所で指導者や観察者がスピンを確認するのに便利である。
【００１９】
また、本発明のスピン検出装置に対し、
「上記球が飛来してくる方向の画像を上記球受け部材側から撮影する画像撮影部を備え、
上記スピン表示部が、上記スピン情報が表すスピンと、上記画像撮影部で撮影された画像とを表示するものである」という応用形態も好適である。
【００２０】
この応用形態によれば、上記スピン表示部によって表示される画像によって、スピンを掛けたときのプレイヤーの動きや球スジ等と、球に掛かったスピンとを対比させて確認することができる。
【００２１】
また、画像撮影部を備えた応用形態に対して、
「上記画像撮影部が、上記画像として動画を撮影するものであり、
上記スピン情報が、スピン検出の契機となった、上記球の衝突検出のタイミングも表しているものであり、
上記スピン情報と、上記画像撮影部で撮影された動画とを記憶する画像記憶部と、
操作を受けて、上記スピン表示部に、上記画像記憶部に記憶されている上記スピン情報が表すスピンを表示させると共に上記動画を再生させる再生操作子とを備え、
上記スピン表示部が、上記スピンの表示タイミングと上記動画の再生とを、上記スピン情報が表している上記タイミングを使って整合させるものである」という応用形態もさらに好適である。
【００２２】
このさらに好適な応用形態によれば、スピンを掛けた時のプレイヤーの動きや球スジ等と、球に掛かったスピンとを、後日に繰り返し確認することができる。ここで、上記スピンの表示タイミングと上記動画の再生との整合としては、例えば、複数回の球の衝突検出に亘った動画の場合、再生された動画が各衝突検出のタイミングに至ったときにそのタイミングでのスピンを一定時間表示するといった処理や、再生された動画が各衝突検出のタイミングに至る前からそのタイミングまで、各タイミングのスピンを表示し続ける等といった処理が挙げられる。このように、スピンの表示タイミングと上記動画の再生とが整合していると、後日の確認でもスピンを掛けた時のプレイヤーの動きや球スジ等とスピンとを対比させて確認することができる。
【００２３】
また、このような動画の再生を行う応用形態に対し、
「操作によって、再生スピードを指定されて、その指定された再生スピードで上記表示部に上記動画を再生させる再生スピード指定操作子を備えた」という応用形態は一層好適である。
【００２４】
この一層好適な応用形態によれば、上記の再生時に、例えばスロー再生に相当する再生スピードを指定して、スピンを掛けたときのプレイヤーの動きや球スジをより詳細に確認することができる。
【００２５】
また、画像撮影部を備えた応用形態に対し、
「上記スピン検出部が、上記スピン情報を、有線通信および無線通信のうち少なくとも一方によって送信出力するものであり、
上記画像撮影部が、撮影した画像を有線通信および無線通信のうち少なくとも一方によって送信出力するものであり
上記スピン表示部が、上記球受け部材から離れた位置に配置され、上記スピン検出部および上記画像撮影部から上記スピン情報および上記画像を受信して、そのスピン情報が表すスピンとその画像とを表示するものである」という応用形態も好適である。
【００２６】
この好適な応用形態は、スピンと画像とを表示するスピン表示部が上記球受け部材から離れた位置に配置されているので、スピンを掛けたときのプレイヤーの動きや球スジと、球に掛かったスピンとを、プレイヤーの邪魔にならない場所で指導者や観察者が確認するのに便利である。
【００２７】
また、本発明のスピン検出装置に対し、
「上記加速度センサによって各検出タイミングで検出される上記２軸の各加速度のうちいずれか１つあるいは複数の検出タイミングにおける加速度を、他の検出タイミングにおける加速度に対する基準として指定する基準指定部と、
上記基準指定部によって指定された１つの加速度を基準加速度として記憶し、あるいは指定された複数の加速度から求められた１つの基準加速度を記憶する基準記憶部とを備え、
上記スピン検出部は、上記基準記憶部に記憶されている基準加速度と、上記加速度センサによって検出された上記２軸の加速度との差に基づいて、上記球のスピンを検出するものである」という応用形態も好適である。
【００２８】
この好適な応用形態によれば、例えばスピンを掛けずに打った球が上記被衝突面に衝突したときに検出された加速度等をスピン検出の基準に用いることにより、上記球のスピンを一層精密に検出することができる。
【００２９】
また、本発明のスピン検出装置に対し、
「上記スピン検出部から上記スピン情報を入手して、そのスピン情報が表すスピンを表示するスピン表示部と、
上記球受け部材を、上記球の衝突でその球受け部材が動く余裕を持って支持する、その球受け部材と繋がった支持部材とを備え、
上記スピン検出部および上記スピン表示部が、上記球受け部材と上記支持部材とで構成された構成物に搭載されている」という応用形態も好適である。
【００３０】
この好適な応用形態によれば、上記スピン検出部および上記スピン表示部が、上記球受け部材と上記支持部材とで構成された構成物に搭載されているので、装置がコンパクトに纏まっており使い勝手が良い。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、球に掛かっているスピンを、簡単な構成で検出することができるスピン検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態のスピン検出装置を示す模式図である。
【図２】スピン検出用ラケットを、飛来してきた球Ｂが衝突する被衝突面とは反対側の裏面から見た図である。
【図３】図１に示すスピン検出装置を、コンピュータの内部構成に注目して示すブロック図である。
【図４】スピン無しの球Ｂの被衝突面への衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【図５】球の進行方向前面が下方から上方へと移動するスピン（カット）が掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【図６】球の進行方向前面が上方から下方へと移動するスピン（ドライブ）が掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【図７】図１の卓球台Ｔを見下ろす方向に見て時計回りのスピンが掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【図８】図１の卓球台Ｔを見下ろす方向に見て反時計回りのスピンが掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【図９】第２実施形態のスピン検出装置を示す模式図である。
【図１０】図９に示すスピン検出装置を、グリップの内部構成に注目して示すブロック図である。
【図１１】図９および図１０に示すスピン表示部を示す模式図である。
【図１２】第３実施形態のスピン検出装置を示す模式図である。
【図１３】図１２に示すスピン検出装置を、グリップの内部構成に注目して示すブロック図である。
【図１４】図１２および図１３に示すスピン表示部を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明のスピン検出装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３４】
まず、第１実施形態について説明する。
【００３５】
図１は、第１実施形態のスピン検出装置を示す模式図である。
【００３６】
図１に示すスピン検出装置１０は、卓球のプレイヤーが、スピンを確認しながらスピンコントロールを行うために利用されるものである。
【００３７】
プレイヤーが、球Ｂを、卓球台Ｔに取付けられたスピン検出用ラケット１００に向けて打ち込むと、その球Ｂが、スピン検出用ラケット１００に衝突し、コンピュータ２００の表示装置２２０に、その球Ｂに掛かっているスピンの方向と大きさが表示される。第１実施形態では、この表示装置２２０が、本発明にいうスピン表示部の一例に相当する。
【００３８】
このスピン検出装置１０は、スピン検出用ラケット１００、支持具１５０、およびコンピュータ２００を備えている。
【００３９】
スピン検出用ラケット１００には、市販の卓球用ラケットと市販の３軸加速度センサが利用されている。スピン検出用ラケット１００は、球受け部材１１０、グリップ１２０、３軸加速度センサ１３０を備えている。
【００４０】
球受け部材１１０は、板形状を有し、飛来してきた球Ｂが衝突する被衝突面１１１を有している。第１実施形態では、球受け部材１１０が、本発明にいう球受け部材の一例に相当する。
【００４１】
グリップ１２０は、球受け部材１１０の下端から延びた、卓球用のラケットにおいてプレイヤーが握る部分である。第１実施形態では、このグリップ１２０が、以下に説明する支持具１５０に支持されている。
【００４２】
支持具１５０は、卓球台Ｔにおける、このスピン検出装置１０を利用するプレイヤーが立つ側とは反対側の縁に固定された固定部材１５１と、その固定部材１５１から、卓球台Ｔに対して垂直方向に突出したコイルバネ１５２とを備えている。球受け部材１１０は、グリップ１２０が、コイルバネ１５２の内側に挿入されることで、支持具１５０によって、卓球台Ｔに対して立てられた状態に支持されている。また、球Ｂが、球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突したときには、その衝突による衝撃でコイルバネ１５２が撓んで球受け部材１１０が若干動くようになっている。第１実施形態では、支持具１５０が、本発明にいう支持部材の一例に相当する。
【００４３】
尚、第１実施形態では、球受け部材１１０の支持にコイルバネが使われているが、球受け部材１１０の支持形態は、コイルバネを使った形態に限るものではない。球受け部材１１０の支持形態は、例えば、固定部材１５１にゴム等の弾性材料で形成された筒を取り付けておき、その筒に、グリップ１２０を挿入するといった支持形態であっても良く、あるいは、固定部材１５１に、グリップ１２０の太さよりも内径が大きな筒を取り付けておき、その筒に、グリップ１２０をガタを持たせて挿入するといった支持形態であっても良い。さらには、卓球台Ｔにおける、このスピン検出装置１０を利用するプレイヤーが立つ側とは反対側の縁に、壁を立てておき、スピン検出用ラケット１００をその壁に立て掛けておくといった支持形態であっても良い。
【００４４】
３軸加速度センサ１３０は、球受け部材１１０における、被衝突面１１１とは反対側の裏面に固着されている。
【００４５】
図２は、スピン検出用ラケットを、飛来してきた球Ｂが衝突する被衝突面とは反対側の裏面から見た図である。
【００４６】
３軸加速度センサ１３０は、被衝突面１１１に対する面外方向の１軸（図中のＺ軸）と、被衝突面１１１に対する面内方向の２軸（図中のＸ軸およびＹ軸）との３軸方向それぞれの加速度を検出する。３軸加速度センサ１３０からは、ケーブル１３１が延びており、このケーブル１３１が図１に示すコンピュータ２００に接続されている。この３軸加速度センサ１３０が、本発明にいう加速度センサの一例に相当する。
【００４７】
第１実施形態では、３軸加速度センサ１３０は、コンピュータ２００が起動している間中、ケーブル１３１を介してコンピュータ２００から電力の供給を受ける。そして、電力の供給を受けている間中、常時、Ｘ，Ｙ，Ｚ３軸の加速度を検出し、一定の時間間隔でケーブル１３１を介してコンピュータ２００に検出結果を送信する。
【００４８】
図１に示すコンピュータ２００は、本体装置２１０、表示装置２２０、キーボード２３０、およびマウス２４０を備えている。
【００４９】
図３は、図１に示すスピン検出装置を、コンピュータの内部構成に注目して示すブロック図である。
【００５０】
本体装置２１０は、ＣＰＵ２１１、記憶部２１２、および電源部２１３を備えている。尚、コンピュータ２００の本体装置２１０は、これらの構成要素の他にも、各種可搬媒体のドライブや、外部装置と信号の遣り取りを行うＩ／Ｏインタフェース等を備えているが、ここでは、図の簡略化のために図示が省略されている。
【００５１】
電源部２１３は、プレイヤー本人あるいはプレイヤーの指導者等といった不特定のユーザによって不図示の電源投入ボタンが押されるとコンピュータ２００の各構成要素に電力を供給する。また、電源部２１３は、スピン検出用ラケット１００の３軸加速度センサ１３０に、ケーブル１３１を介して電力を供給する。
【００５２】
ここで、以下の説明では球Ｂを打ち込む者をプレイヤーと称し、そのプレイヤー本人を含む、スピン検出装置の不特定の利用者のことをユーザと称する。
【００５３】
このスピン検出装置１０は、動作モードとして、スピンを検出するスピン検出モードと、そのスピン検出モードでのスピンの検出に使われる後述のキャリブレーション情報を取得するキャリブレーションモードとを有している。第１実施形態では、各モードへの移行は、ユーザがキーボード２３０やマウス２４０を操作することで行われる。
【００５４】
ＣＰＵ２１１は、ユーザがキーボード２３０やマウス２４０を操作して、スピン検出モードへの移行を指示すると、以下に説明する処理を実行する。
【００５５】
ＣＰＵ２１１は、３軸加速度センサ１３０から上記のように一定時間間隔で加速度が送信されてくる度に、Ｚ軸の加速度の絶対値を所定の閾値と比較する。そして、ＣＰＵ２１１は、Ｚ軸の加速度の絶対値が閾値を越えていると、球Ｂが被衝突面１１１に衝突したと判断する。このように、第１実施形態では、ＣＰＵ２１１は、Ｚ軸の加速度の絶対値と閾値との比較により球Ｂの衝突検出を行う。
【００５６】
尚、球Ｂの衝突検出は、Ｚ軸の加速度の絶対値と閾値との比較に限るものではなく、Ｚ軸の加速度について、例えば、前回送信されてきた加速度からの、今回送信されてきた加速度の変化が所定の変化分を越えているか否かの判定により衝突検出を行うといった方法であっても良い。
【００５７】
第１実施形態では、ＣＰＵ２１１は、Ｚ軸の加速度が閾値を越えている場合、即ち、球Ｂの衝突を検出した場合、その衝突検出時以降、後述する検出時間に渡って送信されてくるＸ軸およびＹ軸それぞれの加速度が描く加速度波形に基づいて、球Ｂに掛かっているスピンを検出して、その検出したスピンを表すスピン情報を生成する。加速度波形に基づいたスピンの検出については、後で詳細に説明する。
【００５８】
ここで、第１実施形態では、スピンモードへの移行に先立って、キャリブレーションモードへの移行が行われて、そのキャリブレーションモードにおいてキャリブレーション情報の取得と記憶とが行われる。
【００５９】
キャリブレーション情報は、スピン検出モードの際に、上記の検出期間内に３軸加速度センサ１３０から送信されてくるＸ軸およびＹ軸それぞれの加速度波形に対する基準として使われる、Ｘ軸およびＹ軸それぞれの基準加速度波形を表す情報である。
【００６０】
第１実施形態では、このキャリブレーション情報が、次のような手順で取得される。
【００６１】
まず、ユーザがキーボード２３０やマウス２４０を操作して、キャリブレーションモードへの移行を指示する。
【００６２】
スピン検出装置１０の動作モードがキャリブレーションモードに移行すると、コンピュータ２００のＣＰＵ２１１は、上記のスピン検出モードのときと同様に、Ｚ軸の加速度の絶対値と閾値との比較による球Ｂの衝突検出を行う。
【００６３】
ここで、第１実施形態では、キャリブレーションモードにおいて、例えばスピン無しの球Ｂが被衝突面１１１に複数回打ち込まれる。第１実施形態では、キャリブレーションモードへの移行指示の際に、ユーザが、球Ｂの打込み回数をキーボード２３０やマウス２４０を操作して指定する。その後、プレイヤーが、上記のように指定された回数、例えばスピン無しの球Ｂを打ち込む。
【００６４】
ＣＰＵ２１１は、球Ｂが打ち込まれ被衝突面１１１に衝突する度に、球Ｂの衝突を検出する。そして、ＣＰＵ２１１は、球Ｂの衝突を検出する度に、各回の衝突検出時以降、スピン検出モードで採用されている検出時間と同じ検出時間に渡って送信されてくるＸ軸およびＹ軸それぞれの加速度が描く加速度波形を記憶部２１２に一時記憶する。そして、複数回の打込みが終了すると、ＣＰＵ２１１は、Ｘ軸およびＹ軸それぞれについて、一時記憶されている球Ｂの打込み回数分の加速度波形の平均波形を算出する。ＣＰＵ２１１は、Ｘ軸およびＹ軸それぞれについて算出された平均波形をＸ軸およびＹ軸それぞれについての基準加速度波形として、それら２つの基準加速度波形を表すキャリブレーション情報を生成する。ＣＰＵ２１１は、その生成したキャリブレーション情報を記憶部２１２に記憶する。
【００６５】
以下、キャリブレーション情報の取得について、上記の説明と若干重複するが、具体的な加速度波形を例示して説明する。
【００６６】
図４は、スピン無しの球Ｂの被衝突面への衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【００６７】
図４に示すグラフＧ１では、縦軸が加速度を示し、横軸が時間を示す。そして、Ｚ軸の加速度波形が実線で示され、Ｙ軸の加速度波形が点線で示され、Ｘ軸の加速度波形が一点鎖線で示されている。
【００６８】
尚、グラフにおける縦横各軸が表しているもの、および、グラフ中の実線、点線、一点鎖線それぞれがあらわしているものは、後述の図５〜８に示す各グラフについても同様である。
【００６９】
第１実施形態では、Ｚ軸における負方向が、飛来してくる球Ｂの進行方向に相当する。このため、球Ｂが被衝突面に衝突すると、Ｚ軸の加速度は、負方向、すなわち、グラフＧ１における下方向に凸の波形を描く。
【００７０】
コンピュータ２００のＣＰＵ２１１は、Ｚ軸の加速度の絶対値が閾値を越えた時点、即ち、球Ｂの被衝突面１１１への衝突が検出された時点から、あらかじめ決められている検出時間であって、球Ｂの被衝突面１１１への衝突時間相当の検出時間ｔの間におけるＸ軸、Ｙ軸それぞれの加速度波形を、記憶部２１２に一時的に記憶する。
【００７１】
上述したように、キャリブレーションモードでは、ユーザが指定した回数分、球Ｂが打ち込まれ、打ち込まれる度に球Ｂの被衝突面１１１への衝突が検出され、検出時間ｔの間におけるＸ軸、Ｙ軸それぞれの加速度波形が記憶される。
【００７２】
そして、ユーザが指定した回数分の加速度波形の記憶が終了すると、ＣＰＵ２１１は、Ｘ軸、Ｙ軸の回数分の加速度波形について平均波形を算出する。ＣＰＵ２１１は、Ｘ軸およびＹ軸それぞれについて算出された平均波形をＸ軸およびＹ軸それぞれについての基準加速度波形として、それら２つの基準加速度波形を表すキャリブレーション情報を生成して記憶部２１２に記憶する。
【００７３】
尚、ユーザによって打込み回数として「１回」が指定された場合、キャリブレーション情報は、その１回の打込みの際のＸ軸、Ｙ軸それぞれの加速度波形そのものを基準加速度波形として表すものとなる。
【００７４】
また、第１実施形態では、キャリブレーション情報の一例として、複数回の打込み回数分のＸ軸、Ｙ軸それぞれの加速度波形の平均波形を基準加速度波形として、それら２つの基準加速度波形を表すキャリブレーション情報を例示した。しかしながら、キャリブレーション情報はこれに限るものではない。例えば、キャリブレーション情報は、複数回の打込み回数分のＸ軸、Ｙ軸それぞれの加速度波形のうち、最も起伏の小さい加速度波形を基準加速度波形として表すもの等であっても良い。
【００７５】
第１実施形態では、ＣＰＵ２１１が、本発明にいう基準指定部の一例に相当する。また、記憶部２１２が基準記憶部の一例に相当する。
【００７６】
プレイヤーは、指定した回数分の打込みを終えると、今度は、キーボード２３０やマウス２４０を操作して、スピン検出モードへの移行を指示する。このスピン検出モードでは、ＣＰＵ２１１は、後述するスピン検出処理によってスピンを検出する。
【００７７】
ここで、スピン検出処理について説明する前に、スピンが掛かった球Ｂが球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突すると、３軸加速度センサ１３０においてどのような加速度が検出されるかについて、具体的なスピンを例に挙げて説明する。
【００７８】
図５は、球の進行方向前面が下方から上方へと移動するスピン（カット）が掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【００７９】
カットが掛かった球Ｂは、上記のように、球Ｂの進行方向前面が下方から上方へと移動するように回転している。その結果、カットが掛かった球Ｂが球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突すると、カットによる球Ｂの回転によって、球受け部材１１０が、下方から上方に押し上げられる。第１実施形態では、Ｙ軸における正方向が、下方から上方に向かう方向に相当する。このため、カットが掛かった球Ｂが被衝突面１１１に衝突すると、Ｙ軸の加速度は、正方向、すなわち、図５のグラフＧ２における上方向に凸の波形を描く。
【００８０】
図６は、球の進行方向前面が上方から下方へと移動するスピン（ドライブ）が掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【００８１】
ドライブが掛かった球Ｂは、上記のように、球Ｂの進行方向前面が上方から下方へと移動するように回転している。その結果、ドライブが掛かった球Ｂが球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突すると、ドライブによる球Ｂの回転によって、球受け部材１１０が、上方から下方に押し下げられる。このため、ドライブが掛かった球Ｂが被衝突面に衝突すると、Ｙ軸の加速度は、負方向、すなわち、図６のグラフＧ３における下方向に凸の波形を描く。
【００８２】
図７は、図１の卓球台Ｔを見下ろす方向に見て時計回りのスピンが掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【００８３】
時計回りのスピンが掛かった球Ｂは、球Ｂの進行方向前面が、球Ｂを打ち込んだプレイヤーから見て左方から右方（図１中で手前側から奥側）へと移動するように回転している。その結果、時計回りのスピンが掛かった球Ｂが球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突すると、スピンによる球Ｂの回転によって、球受け部材１１０が、左方から右方に振られる。第１実施形態では、Ｘ軸における正方向が、左方から右方に向かう方向に相当する。このため、時計回りのスピンが掛かった球Ｂが被衝突面１１１に衝突すると、Ｘ軸の加速度は、正方向、すなわち、図７のグラフＧ４における上方向に凸の波形を描く。
【００８４】
図８は、図１の卓球台Ｔを見下ろす方向に見て反時計回りのスピンが掛かった球Ｂが被衝突面に衝突したときの、その衝突の前後に渡って３軸加速度センサによって検出された加速度の波形を示すグラフである。
【００８５】
反時計回りのスピンが掛かった球Ｂは、球Ｂの進行方向前面が、球Ｂを打ち込んだプレイヤーから見て右方から左方（図１中で奥側から手前側）へと移動するように回転している。その結果、反時計回りのスピンが掛かった球Ｂが球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突すると、スピンによる球Ｂの回転によって、球受け部材１１０が、右方から左方に振られる。このため、反時計回りのスピンが掛かった球Ｂが被衝突面１１１に衝突すると、Ｘ軸の加速度は、負方向、すなわち、図８のグラフＧ５における下方向に凸の波形を描く。
【００８６】
以上、図５〜８を参照して説明したように、スピンが掛かった球Ｂが、球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突すると、その球Ｂの進行方向前面の移動方向と同じ方向に球受け部材１１０が動かされる。そして、その球受け部材１１０が動く方向に応じて、Ｘ軸あるいはＹ軸の加速度が、正方向あるいは負方向に凸の波形を描くこととなる。
【００８７】
尚、上記では、説明を単純なものとするため、スピンを、カット、ドライブ、時計回りのスピン、反時計回りのスピンとに分けて説明した。しかし、実際のスピンは、カット成分と時計回り成分を有したスピンであったり、あるいは、カット成分と反時計回り成分を有したスピンであったり、あるいは、ドライブ成分と時計回り成分を有したスピンであったり、あるいは、ドライブ成分と反時計回り成分を有したスピンであったりする。従って、スピンが掛かった球Ｂが球受け部材１１０の被衝突面１１１に衝突すると、厳密には、球受け部材１１０は、斜め下から斜め上、あるいは斜め上から斜め下に振られることとなる。そして、球受け部材１１０の動きにおける、スピンのカット成分あるいはドライブ成分に起因したＹ軸方向成分が、Ｙ軸の加速度の上方に凸あるいは下方に凸となった波形に現れ、スピンの時計回り成分あるいは反時計回り成分に起因したＸ軸方向成分が、Ｘ軸の加速度における上方に凸あるいは下方に凸となった波形に現れる。
【００８８】
ユーザがキーボード２３０やマウス２４０を操作して、スピン検出モードへの移行を指示すると、ＣＰＵ２１１は、３軸加速度センサ１３０から上記のように一定時間間隔で加速度が送信されてくる度に、Ｚ軸の加速度の絶対値を閾値と比較する。そして、ＣＰＵ２１１は、Ｚ軸の加速度の絶対値が閾値を越えていると、球Ｂが被衝突面１１１に衝突したと判断する。
【００８９】
そして、ＣＰＵ２１１は、Ｚ軸の加速度が閾値を越えている場合、即ち、球Ｂの衝突を検出した場合、その衝突検出時以降、上記の検出時間ｔに渡って送信されてくるＸ軸およびＹ軸それぞれの加速度が描く加速度波形を記憶部２１２に一時記憶する。
【００９０】
次に、ＣＰＵ２１１は、記憶部２１２から上記のキャリブレーション情報を読み出す。ＣＰＵ２１１は、検出時間ｔの間におけるＸ，Ｙ軸の加速度波形それぞれから、キャリブレーション情報が表すＸ，Ｙ軸の基準加速度波形それぞれを減算する。
【００９１】
そして、ＣＰＵ２１１は、その減算結果のＸ，Ｙ軸の加速度波形それぞれの積分を実行する。これらＸ，Ｙ軸の加速度波形についての各積分結果をＸ，Ｙ各成分としたベクトルの方向は、スピンが掛かった球Ｂが被衝突面１１１に衝突したときの、球受け部材１１０の移動方向を表し、そのベクトルの大きさは、球受け部材１１０の移動量を表している。ここで、球受け部材１１０の移動方向は、球Ｂの進行方向前面の移動方向と同じであり、即ち、スピンの方向を表している。また、スピンが掛かった球Ｂが被衝突面１１１に衝突したときの球受け部材１１０は、スピンが大きさに応じた移動量だけ移動することから、球受け部材１１０の移動量はスピンの大きさを表している。
【００９２】
第１実施形態では、ＣＰＵ２１１は、上記のベクトルのＸ，Ｙ各成分値から、極座標系でベクトルの方向を表すθ成分と、極座標系でベクトルの大きさを表すｒ成分とを算出する。
【００９３】
ここで、第１実施形態では、スピンの方向については、球Ｂを打ち込んだプレイヤーの視点で違和感無く確認できるように、このプレイヤー側から見たスピンの方向、即ち、球Ｂの進行方向後面の移動方向を採用している。上述したように、上記のベクトルの方向は、球Ｂの進行方向前面の移動方向を表している。このため、ＣＰＵ２１１は、上記のように求めたθ成分に１８０°を加算した値（θ’成分）を算出する。
【００９４】
そして、ＣＰＵ２１１は、算出したθ’成分とｒ成分との組をスピンの方向と大きさを表すスピン情報として記憶部２１２に記憶する。
【００９５】
第１実施形態では、ＣＰＵ２１１は、本発明にいうスピン検出部の一例にも相当している。
【００９６】
ＣＰＵ２１１は、このように求めたスピン情報が表すスピンを、表示装置２２０に、次のように表示させる。
【００９７】
図１に示すように、第１実施形態では、表示装置２２０は、スピンの方向と大きさを図案化した矢印２２０ａを、球Ｂを図案化した球図形２２０ｂに重ねて表示する。
【００９８】
矢印２２０ａの方向は、スピン情報においてθ’成分で表されている、球Ｂを打ち込んだプレイヤー側から見たスピンの方向を表している。図１の例では、矢印２２０ａは、球Ｂの進行方向後面が下方から上方へと移動するドライブを表している。
【００９９】
そして、矢印２２０ａの長さが、スピン情報においてｒ成分で表されているスピンの大きさを表している。
【０１００】
第１実施形態では、この表示装置２２０が、本発明にいうスピン表示装置の一例に相当する。
【０１０１】
以上、説明した第１実施形態のスピン検出装置１０によれば、３軸加速度センサ１３０による検出結果のみを使って、球Ｂに掛かっているスピンを表すスピン情報が得られる。このように、このスピン検出装置１０によれば、球Ｂに掛かっているスピンを、簡単な構成で検出することができる。
【０１０２】
また、第１実施形態のスピン検出装置１０によれば、ユーザは、球Ｂに掛かっているスピンを表示装置２２０によって容易に確認することができる。
【０１０３】
また、第１実施形態のスピン検出装置１０によれば、スピン検出用ラケット１００（延いては球受け部材１１０）が球Ｂの衝突で動くので、３軸加速度センサ１３０で被衝突面１１１への球Ｂの衝突を確実に検出することができる。
【０１０４】
さらに、第１実施形態のスピン検出装置１０によれば、スピンが掛かっていない状態の球Ｂが衝突したときに検出される加速度がキャリブレーション情報の取得に利用されるので、スピンの検出を一層精密に行うことが可能となる。
【０１０５】
次に、第２実施形態について説明する。
【０１０６】
この第２実施形態は、上述した第１実施形態と異なり、スピン検出用ラケットのグリップに搭載されたＣＰＵによってスピンの検出が行われ、その検出されたスピンが、ラケットの被衝突面の面上に設けられたスピン表示部に表示される。
【０１０７】
図９は、第２実施形態のスピン検出装置を示す模式図である。
【０１０８】
このスピン検出装置２０は、スピン検出用ラケット３００、および支持具３５０を備えている。
【０１０９】
スピン検出用ラケット３００は、球受け部材３１０、グリップ３２０、および３軸加速度センサ３３０を備えている。
【０１１０】
球受け部材３１０は、卓球用のラケットを模した板形状を有し、飛来してきた球Ｂが衝突する被衝突面３１１を有している。さらに、被衝突面３１１には、詳細については後述する、スピン表示部３１２が設けられている。第２実施形態では、この球受け部材３１０が、本発明にいう球受け部材の一例に相当する。
【０１１１】
グリップ３２０は、卓球用のラケットにおいてプレイヤーが握る部分を模した形状を有している。このグリップ３２０は、コイルバネ３２１を介して球受け部材３１０に連結されている。そして、グリップ３２０における球受け部材３１０とは反対側の下端が、支持具３５０に固定されている。
【０１１２】
第２実施形態では、コイルバネ３２１を介した球受け部材３１０とグリップ３２０との連結により、球受け部材３１０が、この球受け部材３１０に球Ｂが衝突したときに動くようになっている。
【０１１３】
尚、球受け部材３１０とグリップ３２０との連結構造は、上記のようにコイルバネを介したものに限らず、例えばゴム等の弾性材料を介した連結構造であっても良く、あるいは、球受け部材３１０とグリップ３２０との少なくとも一方に対してガタを持って繋がった継手構造等であっても良い。
【０１１４】
また、グリップ３２０には、電源ボタン３２２、リセットボタン３２３、およびスピン検出ボタン３２４が設けられている。
【０１１５】
電源ボタン３２２は、グリップ３２０に内蔵のＣＰＵ等への電源投入を指示するものである。
【０１１６】
リセットボタン３２３は、第１実施形態におけるキャリブレーションモードと同様のキャリブレーションモードへの動作モードの移行を指示するものである。
【０１１７】
スピン検出ボタン３２４は、第１実施形態におけるスピン検出モードと同様のスピン検出モードへの移行を指示するものである。
【０１１８】
支持具３５０は、卓球台Ｔにおける、このスピン検出装置２０を利用するプレイヤーが立つ側とは反対側の縁に固定されたものであり、上面に、上記のようにグリップ３２０の下端が固定されている。
【０１１９】
第２実施形態では、上記のグリップ３２０と支持具３５０とを合わせたものが、本発明にいう支持部材の一例に相当する。
【０１２０】
３軸加速度センサ３３０は、球受け部材３１０における、被衝突面３１１とは反対側の裏面に固着されている。
【０１２１】
３軸加速度センサ３３０は、被衝突面３１１に対する面外方向の１軸（図中のＺ軸）と、被衝突面３１１に対する面内方向の２軸（図中のＸ軸およびＹ軸）との３軸方向それぞれの加速度を検出する。３軸加速度センサ３３０からは、不図示のケーブルがグリップ３２０の内部まで延びており、このケーブルがグリップ３２０内部のＣＰＵ等に接続されている。グリップ３２０内部には、後述するように電源部が搭載されており、３軸加速度センサ３３０からのケーブルはこの電源部にも接続されている。ユーザが電源ボタン３２２を押すと、この電源部から不図示のケーブルを介して３軸加速度センサ３３０に電力が供給される。３軸加速度センサ３３０は、再度電源ボタン３２２が押されて電源が遮断されるまでの間、常時、Ｘ，Ｙ，Ｚ３軸の加速度を検出し、一定時間間隔でケーブルを介してグリップ３２０内部のＣＰＵに検出結果を送信する。第２実施形態では、この３軸加速度センサ３３０が、本発明にいう加速度センサの一例に相当する。
【０１２２】
図１０は、図９に示すスピン検出装置を、グリップの内部構成に注目して示すブロック図である。
【０１２３】
グリップ３２０には、ＣＰＵ３２５と電源部３２６と記憶部３２７とが搭載されている。
【０１２４】
ＣＰＵ３２５には、上記のリセットボタン３２３およびスピン検出ボタン３２４が接続されている。ユーザがリセットボタン３２３を押すと、このスピン検出装置２０の動作モードがキャリブレーションモードに移行して、ＣＰＵ３２５は、キャリブレーション情報を取得する。ここで、第２実施形態では、スピン無しの球Ｂの打込み回数については、あらかじめ３回に決められている。
【０１２５】
また、ユーザがスピン検出ボタン３２４を押すと、このスピン検出装置２０の動作モードがスピン検出モードに移行する。さらに、スピン検出モードのときにユーザがスピン検出ボタン３２４を押すと、このスピン検出装置２０の動作モードが、３軸加速度センサ３３０による加速度の検出のみが実行される待機モードに移行する。
【０１２６】
第２実施形態のキャリブレーションモードにおけるＣＰＵ３２５の処理内容は、第１実施形態のキャリブレーションモードにおけるＣＰＵ２１１の処理内容と同様であり、第２実施形態のスピン検出モードにおけるＣＰＵ３２５の処理内容は、第１実施形態のスピン検出モードにおけるＣＰＵ２１１の処理内容と同様であるので、ここでは各動作モードについての重複説明を省略する。第２実施形態では、このＣＰＵ３２５が、本発明にいうスピン検出部、基準指定部を兼ねた一例に相当する。
【０１２７】
電源部３２６には、上記の電源ボタン３２２が接続されている。ユーザが電源ボタン３２２を押すと、電源部３２６は、３軸加速度センサ３３０やＣＰＵ３２５等へ電力を供給する。また、電力供給状態でユーザが電源ボタン３２２を押すと、電源部３２６は電力供給を遮断する。第２実施形態では、この電源部３２６は、グリップ３２０に着脱自在に搭載される電池と、その電池が収容される電池ボックス等からなる。
【０１２８】
記憶部３２７には、キャリブレーションモードで得られたキャリブレーション情報が記憶される。第２実施形態では、この記憶部３２７が、本発明にいう基準記憶部の一例に相当する。
【０１２９】
スピン検出モードにおいてＣＰＵ３２５でスピン情報が取得されると、このＣＰＵ３２５は、そのスピン情報が表すスピンの方向と大きさを、次のようにスピン表示部３１２に表示させる。
【０１３０】
図１１は、図９および図１０に示すスピン表示部を示す模式図である。
【０１３１】
スピン表示部３１２は、球Ｂを打ち込むプレイヤーから目視できる球受け部材３１０の被衝突面３１１に設けられている。スピン表示部３１２は、中央に１つ配置された大き目のＬＥＤ３１２ａと、この中央のＬＥＤ３１２ａから上方の３方向に放射状に、各方向について３個ずつ配置された小さ目のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｕと、下方の３方向に放射状に、各方向について３個ずつ配置された小さ目のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｌと、左右２つの水平方向に、各方向について３個ずつ配置された小さ目のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｈとからなる。また、中央のＬＥＤ３１２ａは発光色が緑となっており、上方のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｕは発光色が赤となっており、下方のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｌは発光色が青となっており、水平方向のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｈは発光色が黄となっている。第２実施形態では、このスピン表示部３１２が、本発明にいうスピン表示部の一例に相当している。
【０１３２】
ＣＰＵ３２５は、スピン検出モードにおいてスピン情報が取得されると、スピン表示部３１２における上方のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｕ、下方のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｌ、および水平方向のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｈに沿った８方向のうち、スピン情報が表すスピンの方向に最も近い方向を求める。第２実施形態では、３６０°を８分割した角度範囲それぞれが、上記の８方向それぞれに対応付けられて記憶部３２７に記憶されている。ＣＰＵ３２５は、上記の８方向のうち、スピン情報に含まれる上記のθ’成分が属する角度範囲が対応付けられている方向を求める。
【０１３３】
さらに、ＣＰＵ３２５は、大、中、小、ゼロの４段階のスピンの大きさレベルのうち、スピン情報が表すスピンの大きさに対応した大きさレベルを求める。第２実施形態では、上記のｒ成分の４つの範囲それぞれが、大、中、小、ゼロの４段階のスピンの大きさレベルそれぞれに対応付けられて記憶部３２７に記憶されている。ＣＰＵ３２５は、４段階の大きさレベルのうち、スピン情報に含まれるｒ成分が属する範囲が対応付けられている大きさレベルを求める。
【０１３４】
そして、ＣＰＵ３２５は、このように求めた方向に対応したＬＥＤを、求めた大きさレベルに対応した数だけ発光させる。
【０１３５】
第２実施形態では、中央のＬＥＤ３１２ａのみの発光がスピン「ゼロ」を表し、中央のＬＥＤ３１２ａおよび内側の１つのＬＥＤの発光が大きさ「小」のスピンを表し、中央のＬＥＤ３１２ａおよび内側から２つのＬＥＤの発光が大きさ「中」のスピンを表し、中央のＬＥＤ３１２ａおよび内側から３つのＬＥＤの発光が大きさ「大」のスピンを表す。
【０１３６】
図１２の例では、中央のＬＥＤ３１２ａと、斜め上方へと向かう上方のＬＥＤ３１２ｂ＿Ｕのうち内側から２つのＬＥＤとが発光している。ユーザは、このようなＬＥＤの発光を見て、スピンが、斜め上方へと向かうドライブ気味のスピンであって、大きさが中レベルであることを把握することができる。
【０１３７】
以上、説明した第２実施形態のスピン検出装置２０でも、球に掛かっているスピンを、簡単な構成で検出することができることはいうまでもない。
【０１３８】
また、第２実施形態のスピン検出装置２０では、スピン検出用ラケット２００に、ＣＰＵ３２５、電源部３２６、記憶部３２７、およびスピン表示部３１２が搭載されている。従って、この第２実施形態のスピン検出装置２０によれば、例えばコンピュータ装置や表示装置等といった外部装置が不要であり使い勝手が良い。
【０１３９】
次に、第３実施形態について説明する。
【０１４０】
この第３実施形態では、上述した第１実施形態と異なり、スピン検出用ラケットのグリップに搭載されたＣＰＵによってスピンの検出が行われ、その検出されたスピンが、ラケットの被衝突面とは反対側の裏面上に設けられたスピン表示部に表示される。また、第３実施形態では、スピン検出用ラケット側からプレイヤーを見た動画が撮影され、スピン表示部にはその動画も表示される。さらに、第３実施形態では、検出されたスピンを表すスピン情報と動画とがコンピュータに無線送信され、そのコンピュータの表示装置にも、スピン情報が表すスピンと動画とが表示される。
【０１４１】
図１２は、第３実施形態のスピン検出装置を示す模式図である。
【０１４２】
このスピン検出装置３０は、スピン検出用ラケット４００、支持具４５０、およびコンピュータ５００を備えている。
【０１４３】
スピン検出用ラケット４００は、球受け部材４１０、グリップ４２０、および３軸加速度センサ４４０を備えている。
【０１４４】
球受け部材４１０は、卓球用のラケットを模した板形状を有し、飛来してきた球Ｂが衝突する被衝突面４１１を有している。さらに、被衝突面４１１とは反対側の裏面には、詳細については後述する、スピン表示部４１２が設けられている。第３実施形態では、この球受け部材４１０が、本発明にいう球受け部材の一例に相当する。
【０１４５】
グリップ４２０は、卓球用のラケットにおいてプレイヤーが握る部分を模した形状を有している。このグリップ４２０は、コイルバネ４２１を介して球受け部材４１０に連結されている。そして、グリップ４２０における球受け部材４１０とは反対側の下端が、支持具４５０に固定されている。
【０１４６】
また、グリップ４２０には、内蔵のＣＰＵ等への電源投入を指示する電源ボタン４２２、第１実施形態におけるキャリブレーションモードと同様のキャリブレーションモードへの移行を指示するリセットボタン４２３、第１実施形態におけるスピン検出モードと同様のスピン検出モードへの移行を指示するスピン検出ボタン４２４が設けられている。
【０１４７】
また、このグリップ４２０には、このスピン検出用ラケット４００の側からプレイヤーを見た動画を撮影する画像撮影部４２５と、その画像撮影部４２５による撮影の実行を指示する撮影ボタン４２６とが設けられている。さらに、このグリップ４２０には、上記のスピン表示部４１２への動画の再生表示を指示する再生ボタン４２７と、再生中の動画の再生スピードの、通常再生スピードとスロー再生スピードとの間での切替えを指示する再生スピード切替ボタン４２８とが設けられている。
【０１４８】
支持具４５０は、卓球台Ｔにおける、このスピン検出装置３０を利用するプレイヤーが立つ側とは反対側の縁に固定されたものであり、上面に、上記のようにグリップ４２０の下端が固定されている。
【０１４９】
第３実施形態では、上記のグリップ４２０と支持具４５０とを合わせたものが、本発明にいう支持部材の一例に相当する。
【０１５０】
３軸加速度センサ４４０は、板形状を有する球受け部材４１０の内部に埋め込まれている。
【０１５１】
３軸加速度センサ４４０は、被衝突面４１１に対する面外方向の１軸（図中のＺ軸）と、被衝突面４１１に対する面内方向の２軸（図中のＸ軸およびＹ軸）との３軸方向それぞれの加速度を検出する。３軸加速度センサ４４０からは、不図示のケーブルがグリップ４２０の内部まで延びており、このケーブルがグリップ４２０内部のＣＰＵに接続されている。グリップ４２０内部には、後述するように電源部が搭載されており、ユーザが電源ボタン４２２を押すと、この電源部から不図示のケーブルを介して３軸加速度センサ４４０に供給される。３軸加速度センサ４４０は、再度電源ボタン４２２が押されて電源が遮断されるまでの間、常時、Ｘ，Ｙ，Ｚ３軸の加速度を検出し、一定時間間隔でケーブルを介してグリップ４２０内部のＣＰＵに検出結果を送信する。第３実施形態では、この３軸加速度センサ４４０が、本発明にいう加速度センサの一例に相当する。
【０１５２】
図１３は、図１２に示すスピン検出装置を、グリップの内部構成に注目して示すブロック図である。
【０１５３】
グリップ４２０には、ＣＰＵ４２９と電源部４３０と記憶部４３１と送信部４３２とが搭載されている。
【０１５４】
ＣＰＵ４２９には、上記のリセットボタン４２３、スピン検出ボタン４２４、撮影ボタン４２６、再生ボタン４２７、および再生スピード切替ボタン４２８が接続されている。ユーザがリセットボタン４２３を押すと、このスピン検出装置３０の動作モードがキャリブレーションモードへと移行し、ＣＰＵ４２９は、キャリブレーション情報の取得処理を実行する。ここで、第３実施形態では、スピン無しの球Ｂの打込み回数については、あらかじめ３回に決められている。また、ユーザがスピン検出ボタン４２４を押すと、このスピン検出装置３０の動作モードがスピン検出モードへと移行し、ＣＰＵ４２９は、スピンを検出する。さらに、スピン検出モードのときにユーザがスピン検出ボタン４２４を押すと、このスピン検出装置３０の動作モードが、３軸加速度センサ４４０による加速度の検出のみが実行される待機モードに移行する。
【０１５５】
第３実施形態におけるキャリブレーションモードにおけるＣＰＵ４２９の処理内容は、第１実施形態のキャリブレーションモードにおけるＣＰＵ２１１の処理内容と同様であるので重複説明を省略する
一方、第３実施形態におけるスピンの検出モードにおけるＣＰＵ４２９の処理内容は、第１実施形態のスピン検出モードにおけるＣＰＵ２１１の処理内容とほぼ同様であるが、次の点で異なっている。以下では、第３実施形態におけるスピンの検出モードについて、第１実施形態との相違点のみに注目して説明する。
【０１５６】
上記の第１実施形態では、スピンの方向として、球Ｂを打ち込んだプレイヤーの視点で違和感無く確認できるように、このプレイヤー側から見たスピンの方向、即ち、球Ｂの進行方向後面の移動方向を採用している。これに対し、第３実施形態では、後述の動画とスピンとを並べて表示させたときに、動画中のプレイヤーの動きに対して違和感なくスピンが確認できるように、スピンの方向として、スピン検出用ラケット４００側から見たスピンの方向、即ち、球Ｂの進行方向前面の移動方向を採用している。
【０１５７】
具体的には、上記の第１実施形態では、球Ｂの進行方向前面の移動方向を表す上記のθ成分に１８０°を加算したθ’成分が、スピンの方向を表す情報として採用されるのに対し、第３実施形態では、θ成分そのものがスピンの方向を表す情報として採用される。そして、ＣＰＵ４２９は、算出したθ成分とｒ成分との組をスピンの方向と大きさを表すスピン情報として記憶部４３１に記憶する。
【０１５８】
ここで、第３実施形態では、スピン検出モードにおいてスピンの検出の契機となった、Ｚ軸の加速度の絶対値が閾値を越えたとき、即ち、球Ｂの衝突が検出されたときの時刻が、その検出されたスピンを表すスピン情報にスピン検出時刻として含まれる。そして、第３実施形態では、スピンの検出処理で得られたスピン情報が、ＣＰＵ４２９の指示により記憶部４３１に記憶される。
【０１５９】
また、ユーザが撮影ボタン４２６を押すと、ＣＰＵ４２９は、画像撮影部４２５に動画撮影を開始させる。この撮影によって得られた動画は、ＣＰＵ４２９の指示により撮影開始時刻とともに記憶部４３１に記憶される。また、撮影状態のときにユーザが撮影ボタン４２６を押すと、ＣＰＵ４２９は、画像撮影部４２５に撮影を終了させる。
【０１６０】
さらに、スピンの検出処理で得られたスピン情報と撮影によって得られた動画は、ＣＰＵ４２９の指示を受けて、送信部４３２により一定の時間間隔で逐次に無線送信される。
【０１６１】
第３実施形態では、ＣＰＵ４２９が、本発明にいう基準指定部の一例に相当する。また、第３実施形態では、画像撮影部４２５と送信部４３２とを合わせたものが、本発明にいう画像撮影部の一例に相当し、記憶部４３１が、本発明にいう画像記憶部と基準記憶部とを兼ねた一例に相当し、ＣＰＵ４２９と送信部４３２とを合わせたものが、本発明にいうスピン検出部の一例に相当する。
【０１６２】
電源部４３０には、上記の電源ボタン４２２が接続されている。ユーザが電源ボタン４２２を押すと、電源部４３０は、３軸加速度センサ４４０やＣＰＵ４２９等へ電力を供給する。また、電力供給状態でユーザが電源ボタン４２２を押すと、電源部４３０は電力供給を遮断する。第３実施形態では、この電源部４３０には、グリップ４２０に着脱自在に搭載される電池と、その電池が収容される電池ボックス等からなる。
【０１６３】
記憶部４３１には、キャリブレーションモードで得られたキャリブレーション情報が記憶される。さらに、第３実施形態では、上記のように、この記憶部４３１に、スピン情報と動画も記憶される。
【０１６４】
ＣＰＵ４２９においてスピン情報が取得され、画像撮影部４２５で動画が撮影されると、このＣＰＵ４２９は、そのスピン情報が表すスピンと、動画とを、次のようにリアルタイムでスピン表示部４１２に表示させる。
【０１６５】
図１４は、図１２および図１３に示すスピン表示部を示す模式図である。
【０１６６】
スピン表示部４１２は、球受け部材３１０における被衝突面３１１に対する裏面に設けられている。スピン表示部４１２は、スピン情報が表すスピンを表示するスピン表示部分４１２ａと、動画を表示する動画表示部分４１２ｂとを有している。スピン表示部分４１２ａには、スピンの方向と大きさを図案化した矢印４１２ａ＿１が、球Ｂを図案化した球図形４１２ａ＿２に重ねて表示される。
【０１６７】
矢印４１２ａ＿１の方向は、スピン検出用ラケット４００側から見たスピンの方向、即ち、球Ｂの進行方向前面の移動方向を表す、スピン情報における上記のθ成分で表されて方向を示している。図１４の例では、矢印４１２ａ＿１は、球Ｂの進行方向前面が上方から下方へと移動するドライブを表している。
【０１６８】
第３実施形態では、スピン表示部４１２におけるスピン表示部分４１２ａが、本発明にいうスピン表示部の一例に相当する。
【０１６９】
さらに、第３実施形態では、撮影され記憶部４３１に記憶されている動画が、次のような手順で動画表示部分４１２ｂに再生される。
【０１７０】
まず、ユーザが再生ボタン４２７を１回押すと、スピン表示部４１２の動画表示部分４１２ｂに、記憶部４３１に記憶されている動画のリストが表示される。ユーザがさらに再生ボタン４２７を押し続けると、このリスト上のカーソルが移動する。そして、カーソルが所望の動画の位置に来たらユーザは再生ボタン４２７を離す。すると、その所望の動画が動画表示部分４１２ｂに再生される。
【０１７１】
さらに、この再生の際には、記憶部４３１に記憶されているスピン情報が表すスピンが、動画中のプレイヤーの動きと同期するように、次のようにスピン表示部分４１２ａに表示される。第３実施形態では、上述したようにスピン情報にはスピン検出時刻が含まれている。また、動画は撮影開始時刻とともに記憶部４３１に記憶されている。
【０１７２】
動画の再生が始まると、その動画の撮影開始時刻に、再生を始めてからの経過時間を加算した時刻が、撮影時刻としてカウントされる。そして、記憶部４３１に記憶されているスピン情報に含まれているスピン検出時刻が、そのカウントされている撮影時刻に合致すると、そのスピン情報が表すスピンがスピン表示部分４１２ａに、例えば３秒間等いった予め決められていた時間表示される。
【０１７３】
ここで、第３実施形態のスピン検出装置３０の運用として、プレイヤーが複数回、スピンの練習を続けて行い、その間、動画を撮影し続けるといった運用が考えられる。この場合、動画とスピンの再生時には、動画中でプレイヤーが球Ｂを打ち込んだ各タイミングで、各スピンが表示される。つまり、第３実施形態のスピン検出装置３０によれば、スピンが、動画中のプレイヤーの動きと同期して表示されることとなる。これにより、再生された動画およびスピンを見るユーザ、例えばプレイヤーや指導者等は、動画中のプレイヤーの動きや球スジ等とスピンとを対比させて確認することができる。
【０１７４】
第３実施形態では、再生ボタン４２７が、本発明にいう再生操作子の一例に相当する。
【０１７５】
また、第３実施形態では、動画の再生中に、ユーザが再生スピード切替ボタン４２８を１回押す度に、再生スピードが、通常再生スピードからスロー再生スピードへ、あるいはスロー再生スピードから通常再生スピードへと切り替わる。スロー再生スピードでの再生時には、上記の撮影時刻のカウントも、スロー再生スピードに応じたスローカウントとなる。これにより、スロー再生スピードでの再生時にも、スピン情報が表すスピンは、動画中のプレイヤーの動きと同期するように表示される。
【０１７６】
第３実施形態では、再生スピード切替ボタン４２８が、本発明にいう再生スピード指定操作子の一例に相当する。
【０１７７】
ここで、この第３実施形態では、上述したように、動画撮影時に、動画とスピン情報とが、図１３に示す送信部４３２によって無線送信される。第３実施形態では、この送信部４３２によって無線送信された動画とスピン情報とが、このスピン検出装置３０が備えているコンピュータ５００において受信される。
【０１７８】
図１２および図１３に示すように、コンピュータ５００は、本体装置５１０、表示装置５２０、キーボード５３０、およびマウス５４０を備えている。
【０１７９】
また、図１３に示すように、コンピュータ５００の本体装置５１０には、ＣＰＵ５１１、受信部５１２、電源部５１３、および記憶部５１４が備えられている。
【０１８０】
スピン検出用ラケット４００において送信部４３２によって無線送信された動画とスピン情報は、本体装置５１０内の受信部５１２で受信される。
【０１８１】
そして、ＣＰＵ５１１は、受信部５１２で受信された動画とスピン情報が表すスピンとを表示装置５２０に表示させるとともに、それらの動画とスピン情報とを記憶部５１４に記憶する。表示装置５２０での表示画面は、スピン検出用ラケット４００のスピン表示部４１２における、図１４に示す表示画面と同様のものとなる。
【０１８２】
さらに、ユーザがキーボード５３０あるいはマウス５４０を操作して、記憶部５１４に記憶されている動画のリストを表示させ、所望の動画を選択し、再生を指示すると、ＣＰＵ５１１は、表示装置５２０に、その選択された動画を再生させる。また、動画の再生時には、スピン検出用ラケット４００における再生処理と同様の処理により、スピン情報が表すスピンが、動画中のプレイヤーの動きと同期するように表示される。
【０１８３】
第３実施形態では、このコンピュータ５００の受信部５１２と表示装置５２０を合わせたものも、本発明にいうスピン表示部の一例に相当する。
【０１８４】
以上、説明した第３実施形態のスピン検出装置３０でも、球に掛かっているスピンを、簡単な構成で検出することができることはいうまでもない。
【０１８５】
また、第３実施形態のスピン検出装置３０では、スピン検出用ラケット４００から、球Ｂを打ち込むプレイヤーを見た動画が撮影されて、その動画がスピン表示部４１２やコンピュータ５００の表示装置５２０に表示される。これにより、第３実施形態のスピン検出装置３０では、スピンを掛けたときのプレイヤーの動きと、その動きによって球に掛かったスピンとを同時に確認することができる。
【０１８６】
また、第３実施形態のスピン検出装置３０では、スピン検出用ラケット４００で取得されたスピン情報および動画が、スピン検出用ラケット４００から離れた位置にあるコンピュータ５００の表示装置５２０に表示される。これにより、プレイヤーの邪魔にならない場所で指導者や観察者がスピンを確認することができる。
【０１８７】
また、第３実施形態のスピン検出装置３０では、撮影部４２５や撮影ボタン４２６が、スピン検出用ラケット４００のグリップ４２０に設けられている。これにより、第３実施形態のスピン検出装置３０では、外部装置としてのカメラ等が不要であり、運用が簡単である。
【０１８８】
また、第３実施形態のスピン検出装置３０では、スピン情報にスピン検出時刻が含まれており、スピン表示部４１２や表示装置５２０での動画およびスピンの表示は、スピン情報に含まれているスピン検出時刻を使って行われる。これにより、第３実施形態のスピン検出装置３０では、動画中のプレイヤーの動きとスピンとを互いに同期させて表示し、スピンを掛けたときのプレイヤーの動きや球スジ等とスピンとを練習後に対比させて確認することができる。
【０１８９】
また、第３実施形態のスピン検出装置３０では、動画は、通常再生スピードと、スロー再生スピードとのうち、再生スピード切替ボタン４２８によって指定された再生スピードで表示される。これにより、再生時に、スロー再生スピードで再生を行うことで、スピンを掛けたときのプレイヤーの動きとスピンとをより詳細に確認することができる。
【０１９０】
尚、上記の３つの実施形態では、いずれも、スピン検出用ラケット１００、３００、４００が、支持具１５０、３５０、４５０によって卓球台Ｔの縁に支持されている。しかしながら、スピン検出用ラケット１００、３００、４００の運用形態は、この運用形態に限るものではない。スピン検出用ラケット１００、３００、４００の運用形態は、例えば、球Ｂを打ち込むプレイヤーとは別のユーザが、スピン検出用ラケット１００、３００、４００のグリップ１２０、３２０、４２０を持って、卓球台Ｔの傍に立つという運用形態であっても良い。
【０１９１】
また、上記の３つの実施形態では、本発明のスピン検出装置として、いずれも、卓球のラケットを模したスピン検出用ラケット１００、３００、４００を用いた実施形態を例示したが、本発明のスピン検出装置は、これに限るものではない。本発明のスピン検出装置は、例えばテニスのラケットを模したスピン検出用ラケットを用いたものであっても良い。
【符号の説明】
【０１９２】
１０、２０、３０    スピン検出装置
１００，３００，４００    スピン検出用ラケット
１１０，３１０，４１０    球受け部材
１１１，３１１，４１１    被衝突面
１２０，３２０，４２０    グリップ
１３０，３３０，４４０    ３軸加速度センサ
１３１    ケーブル
１５０，３５０，４５０    支持具
１５１    固定部材
１５２，３２１，４２１    コイルバネ
２００，５００    コンピュータ
２１０，５１０    本体装置
２１１，３２５，４２９，５１１    ＣＰＵ
２１２，３２７，４３１，５１４    記憶部
２１３，３２６，４３０，５１３    電源部
２２０，５２０    表示装置
２２０ａ，４１２ａ＿１    矢印
２２０ｂ，４１２ａ＿２    球図形
２３０，５３０    キーボード
２４０，５４０    マウス
３１２，４１２    スピン表示部
３１２ａ，３１２ｂ＿Ｕ，３１２ｂ＿Ｌ，３１２ｂ＿Ｈ    ＬＥＤ
３２２，４２２    電源ボタン
３２３，４２３    リセットボタン
３２４，４２４    スピン検出ボタン
４１２ａ    スピン表示部分
４１２ｂ    動画表示部分
４２５    画像撮影部
４２６    撮影ボタン
４２７    再生ボタン
４２８    再生スピード切替ボタン
４３２    送信部
５１２    受信部
【図１】
2013039212.tif 000003
【図２】
2013039212.tif 000004
【図３】
2013039212.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2013039212.tif 000008
【図７】
2013039212.tif 000009
【図８】
2013039212.tif 000010
【図９】
2013039212.tif 000011
【図１０】
2013039212.tif 000012
【図１１】
2013039212.tif 000013
【図１２】
2013039212.tif 000014
【図１３】
2013039212.tif 000015
【図１４】
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