図面 (/)

技術 個人およびスポーツ対象物に関するパフォーマンス情報を決定する方法

出願人 アディダスアーゲー
発明者 アウレル,コザ
出願日 2014年3月11日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2014-047703
公開日 2014年9月22日 (4年10ヶ月経過) 公開番号 2014-171907
状態 特許登録済
技術分野 運動付属具 ボール 訓練用具 電気磁気的手段を用いた長さ、角度等の測定
主要キーワード 着地場 可搬式システム データ較正 非着脱式 データ外挿 ジョック 検知加速度 確認マーカ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年9月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

個人およびスポーツ対象物に関するパフォーマンス情報を決定する方法を提供すること。

解決手段

あるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法は、そのエリアに関する磁場情報を取得するステップと、対象物がエリア内の第1の位置に配置されているときに第1の磁場データ計測するステップと、エリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を、そのエリアに関する磁場情報および第1の磁場データに基づいて決定するステップと、を含む。

概要

背景

屋外環境において対象物動きナビゲーションおよび追跡するためには、衛星ナビゲーションシステムなどの技術が有用である。しかしこれらのシステムは、衛星ナビゲーションシステムの信号が利用不可能であることが多い屋内都市、地下および水中の環境など衛星と受信器の間に見通し経路がないエリアでは十分に機能しない。したがって、衛星ナビゲーションシステムの代替としてまたはこれと組み合わせて使用可能であるような屋外と屋内の両環境で動作できる測位システムがあれば有利となる。

本発明の実施形態は、局所磁場データに基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定する。地球の磁場は、広範な面積にわたって概ね同じであり、ほとんど変動がない。したがって大部分の場合において、標準コンパスは概ね地球の磁極を指すことになる。地球の磁場は概ね安定しているが、しかし局所レベルでは不均一であることがあり得る。地球の磁場は強度と方向の両方について局所的に変動する可能性がある。特に関連が深いものとして、建物などの人工的な構造物内において、例えば建築材料によってその磁場の変動が影響を受ける可能性がある。例えば、大きな鋼鉄製の支持梁の近くで計測した磁場は、大きな部屋の中心で計測した磁場と異なることがある。したがって、建物全体にわたって様々な場所で計測したときに磁場の強度および方向は様々となる可能性がある。

局所磁場データを計測しかつ記録することによって、あるエリアに関してそのエリア全体に関する磁場情報を含むような磁場「マップ」を作成することが可能である。後のある時点で取られた計測値をこの磁場マップ情報と比較してマッピング済みエリア内における対象物の場所を決定することが可能である。このことは、例えば建物を通したナビゲーションや囲われた構造体内における対象物の動きの追跡などの多くの活動について有用となり得る。より具体的にはある種の運動競技活動は、部分的または完全に囲われているジムトレーニング施設運動競技場またはスタジアム内で行われるのが一般的である。例えば、バスケットボールフットボールおよびサッカーなどのスポーツは屋内で行われることが多い。トレーニングと運動競技会の両者の間において運動選手パフォーマンスメトリクスを追跡することが益々重要になってきている。衛星ナビゲーションシステムによる技術は、屋外環境において運動競技者スポーツ器具(例えば、ボール)の位置、動きおよびパフォーマンスを追跡するには有用となる可能性はあるが、屋内環境においては精度の問題を生ずることが多い。したがって、屋内環境において局所磁場データに基づいて運動競技者やスポーツ器具の位置、動きおよびパフォーマンスを追跡することが可能な測位システムがあれば有利である。

概要

個人およびスポーツ対象物に関するパフォーマンス情報を決定する方法を提供すること。あるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法は、そのエリアに関する磁場情報を取得するステップと、対象物がエリア内の第1の位置に配置されているときに第1の磁場データを計測するステップと、エリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を、そのエリアに関する磁場情報および第1の磁場データに基づいて決定するステップと、を含む。

目的

ある実施形態では、個人の身体の位置および動きまたは個人の運動競技器具の位置および動きに関する情報は、例えば、個人に対してその位置または動きを向上させ得る方法に関して指導を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

あるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、前記エリアに関する磁場情報を取得するステップと、対象物が前記エリア内の第1の位置に配置されているときに、磁場強度データと磁場方向データのうちの一方を含む第1の磁場データ計測するステップと、前記エリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を、前記エリアに関する磁場情報および第1の磁場データに基づいて決定するステップと、を含む方法。

請求項2

前記磁場データは磁場強度データおよび磁場方向データを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記エリアに関する磁場情報は磁場マップデータを含む、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記エリアに関する磁場情報を取得する前記ステップは前記エリアに関する磁場マップデータを決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項5

前記エリアに関する磁場情報を取得する前記ステップは前記エリアに関する以前に決定した磁場マップデータにアクセスするステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項6

前記第1の磁場データは対象物と結合された磁力計を用いて計測される、請求項1に記載の方法。

請求項7

前記対象物は人を含む、請求項1に記載の方法。

請求項8

前記対象物は運動競技器具を含む、請求項1に記載の方法。

請求項9

前記運動競技器具はボールを含む、請求項8に記載の方法。

請求項10

対象物に関して決定される前記パフォーマンス情報はエリア内の対象物の第1の位置に関する場所を含む、請求項1に記載の方法。

請求項11

対象物に関して決定される前記パフォーマンス情報は、対象物がエリア内を動いていたときに対象物が移動していた速度を含む、請求項1に記載の方法。

請求項12

前記エリアは屋内エリアを含む、請求項1に記載の方法。

請求項13

前記エリアは運動競技活動を主催するように設計されたエリアを含む、請求項1に記載の方法。

請求項14

対象物が前記エリア内の第2の位置に配置されているときに第2の磁場データを計測するステップをさらに含み、前記エリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を決定する前記ステップはさらに第2の磁場データに基づく、請求項1に記載の方法。

請求項15

ある運動競技場エリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、その運動競技場エリアに関する磁場マップデータを取得するステップと、対象物が運動競技場エリア内に配置されているときに磁場データを計測するステップと、前記計測された磁場データをフィルタ処理するステップと、前記磁場マップデータおよびフィルタ処理された計測磁場データに基づいてその運動競技場エリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を決定するステップと、を含む方法。

請求項16

前記磁場マップデータは運動競技場のあるフィールド特徴物をもつ場所に関するデータを含む、請求項15に記載の方法。

請求項17

計測された磁場データをフィルタ処理する前記ステップは運動競技場の物理的な空間制約を考慮に入れるステップを含む、請求項15に記載の方法。

請求項18

計測された磁場データをフィルタ処理する前記ステップは対象物の運動力学制約を考慮に入れるステップを含む、請求項15に記載の方法。

請求項19

前記対象物は人を含むと共に、前記運動力学制約は人の運動力学に基づく、請求項18に記載の方法。

請求項20

前記対象物はボールを含むと共に、前記運動力学制約はボールの運動力学に基づく、請求項18に記載の方法。

請求項21

前記計測された磁場データは磁場強度データおよび磁場方向データを含む、請求項15に記載の方法。

請求項22

あるエリア内の対象物の所与の時点における位置を決定するための方法であって、前記エリアに関する磁場情報を取得するステップと、対象物が前記エリア内の第1の位置に配置されているときに第1の磁場データを計測するステップと、第1の磁場データを前記エリアに関する磁場情報と比較するステップと、第1の磁場データの、前記エリアに関する磁場情報との比較に基づいて前記エリア内の対象物の第1の位置に関する1組の可能場所を決定するステップと、対象物が前記エリア内の第2の位置に配置されているときに第2の磁場データを計測するステップと、第2の磁場データを前記エリアに関する磁場情報と比較するステップと、前記制約ならびに第1の磁場データおよび第2の磁場データの、前記エリアに関する磁場情報との比較に基づいて、対象物の第2の位置に関する可能な場所を決定するために第2の磁場データに制約を適用するステップと、エリア内の対象物の所与の時点における位置を決定するために、前記磁場データを計測するステップと前記制約を適用するステップを反復するステップと、を含む方法。

請求項23

前記エリアに関する磁場情報は前記エリアに関する磁場マップデータを含む、請求項22に記載の方法。

請求項24

対象物の第2の位置に関する可能な場所を決定するために第2の磁場データに対して制約の適用する前記ステップは、前記エリアの物理的な空間制約を配慮に入れるステップを含む、請求項22に記載の方法。

請求項25

対象物の第2の位置に関する可能な場所を決定するために第2の磁場データに対して制約の適用する前記ステップは、その対象物の運動力学制約を配慮に入れるステップを含む、請求項22に記載の方法。

請求項26

前記第1の磁場データと第2の磁場データの両方が磁場強度データと磁場方向データのうちの一方を含む、請求項22に記載の方法。

請求項27

あるエリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、第1の時点において対象物が前記エリア内の第1の位置に配置されているときに第1の磁場データを計測するステップと、前記第1の磁場データに基づいて第1の時点における対象物の第1の位置に関する場所を決定するステップと、第2の時点において対象物が前記エリア内の第2の位置に配置されているときに第2の磁場データを計測するステップと、前記第2の磁場データに基づいて第2の時点における対象物の第2の位置に関する場所を決定するステップと、第1の時点における対象物の第1の位置に関する場所および第2の時点における対象物の第2の位置に関する場所に基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定するステップと、を含む方法。

請求項28

前記第1の時点における対象物の第1の位置に関する場所は前記エリアに関する磁場マップデータに対する参照によって決定され、前記第2の時点における対象物の第2の位置に関する場所もまた前記エリアに関する磁場マップデータに対する参照によって決定される、請求項27に記載の方法。

請求項29

前記決定されたパフォーマンス情報は対象物が第1の位置と第2の位置の間を移動するときの対象物の速度を含む、請求項27に記載の方法。

請求項30

前記パフォーマンス情報は対象物が第1の位置と第2の位置の間を移動するときに対象物が移動する距離を含む、請求項27に記載の方法。

請求項31

ある時間期間にわたってあるエリアを動き回った第1の対象物および第2の対象物を追跡するための方法であって、前記時間期間にわたって前記エリアを動き回った第1の対象物の磁場データを取得するステップと、前記時間期間にわたって前記エリアを動き回った第2の対象物の磁場データを取得するステップと、前記取得した第1の対象物の磁場データおよび前記第2の対象物の磁場データの取得に基づいて、所与の時点における第1の対象物および第2の対象物の位置をこれらが前記時間期間にわたって前記エリアを動き回るに従って追跡するステップと、を含む方法。

請求項32

前記第1の対象物および第2の対象物はこれらが前記エリアを動き回るに従って実質的にリアルタイムで追跡される、請求項31に記載の方法。

請求項33

前記第1の対象物および第2の対象物はこれらが前記エリアを動き回るのを終了した後のある時点で追跡される、請求項31に記載の方法。

請求項34

前記エリアはチームスポーツ運動競技場を含む、請求項31に記載の方法。

請求項35

前記時間期間はチームスポーツイベントの経過時間を含む、請求項31に記載の方法。

請求項36

前記第1の対象物および第2の対象物は運動競技チームにおける人間のチームメイトである、請求項31に記載の方法。

請求項37

第1の対象物および第2の対象物が前記エリア内の様々な位置でどの位の時間を費やしたかを示すヒートマップを表示するステップをさらに含む請求項31に記載の方法。

請求項38

ある運動競技場エリアの磁場をマッピングするための方法であって、マッピングセッションの間に運動競技場エリア内の複数の場所において磁場データを計測するステップと、計測された磁場データに基づいて運動競技場エリアの磁場のマップを作成するステップと、を含む方法。

請求項39

前記複数の場所は互いに均等に離間される、請求項38に記載の方法。

請求項40

前記エリア内の複数の場所のうちの少なくとも1つは運動競技場エリアのフィールド特徴物と関連付けられる、請求項38に記載の方法。

請求項41

前記フィールド特徴物は競技フィールド境界を含む、請求項40に記載の方法。

請求項42

前記フィールド特徴物がゴールを含む、請求項40に記載の方法。

請求項43

運動競技場エリアに関するビデオデータを作成するためにビデオカメラを用いてマッピングセッションを記録するステップと、磁場データとビデオデータとを相関させるステップと、をさらに含む請求項38に記載の方法。

請求項44

対象物が運動競技場エリアを動き回る際に追加の磁場データを収集するステップと、前記追加の磁場データを用いて運動競技場エリアの磁場のマップを更新するステップと、をさらに含む請求項38に記載の方法。

請求項45

あるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、前記エリアに関する磁場情報を取得するステップと、前記エリアに関する磁場情報の変動の統計解析を実行するステップと、対象物が前記エリア内を動く際の磁場データの統計変数を計測するステップと、磁場データに関する統計変数の計測値に基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定するステップと、を含む方法。

請求項46

前記エリアに関する磁場情報の変動の統計解析を実行する前記ステップは前記エリア内の点間での磁場強度の変化を決定するステップを含み、かつ対象物が前記エリア内を動く際の磁場データの統計変数を計測する前記ステップは対象物が前記エリア内を動く際の磁場強度の変化回数を決定するステップを含む、請求項45に記載の方法。

請求項47

エリアに関する磁場情報の変動の統計解析を実行する前記ステップは前記エリア内の点間での磁場方向の変化を決定するステップを含み、かつ対象物が前記エリア内を動く際の磁場データの統計変数を計測する前記ステップは対象物が前記エリア内を動く際の磁場方向の変化回数を決定するステップを含む、請求項45に記載の方法。

請求項48

エリアに関する磁場情報の変動の統計解析を実行する前記ステップは、磁場データマップを作成するステップを含む、請求項45に記載の方法。

請求項49

エリアに関する磁場情報の変動の統計解析を実行する前記ステップは、前記エリア内の磁場データの分布確率を決定するステップを含む、請求項45に記載の方法。

請求項50

対象物に関するパフォーマンス情報を決定する前記ステップは、対象物が前記エリア内を動く際の対象物の速度を決定するステップを含む、請求項45に記載の方法。

請求項51

対象物に関するパフォーマンス情報を決定する前記ステップは、対象物が前記エリア内を動く際に対象物が移動する距離を決定するステップを含む、請求項45に記載の方法。

技術分野

0001

本発明の実施形態は、一般に、磁場情報に基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定する方法に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、あるエリアの磁場情報をマッピングすると共に対象物がそのエリアを動き回る際に得た磁場計測値をそのマッピングした磁場情報と比較することによって、対象物の位置または速度などの対象物に関するパフォーマンス情報を決定する方法に関する。

背景技術

0002

屋外環境において対象物の動きをナビゲーションおよび追跡するためには、衛星ナビゲーションシステムなどの技術が有用である。しかしこれらのシステムは、衛星ナビゲーションシステムの信号が利用不可能であることが多い屋内都市、地下および水中の環境など衛星と受信器の間に見通し経路がないエリアでは十分に機能しない。したがって、衛星ナビゲーションシステムの代替としてまたはこれと組み合わせて使用可能であるような屋外と屋内の両環境で動作できる測位システムがあれば有利となる。

0003

本発明の実施形態は、局所磁場データに基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定する。地球の磁場は、広範な面積にわたって概ね同じであり、ほとんど変動がない。したがって大部分の場合において、標準コンパスは概ね地球の磁極を指すことになる。地球の磁場は概ね安定しているが、しかし局所レベルでは不均一であることがあり得る。地球の磁場は強度と方向の両方について局所的に変動する可能性がある。特に関連が深いものとして、建物などの人工的な構造物内において、例えば建築材料によってその磁場の変動が影響を受ける可能性がある。例えば、大きな鋼鉄製の支持梁の近くで計測した磁場は、大きな部屋の中心で計測した磁場と異なることがある。したがって、建物全体にわたって様々な場所で計測したときに磁場の強度および方向は様々となる可能性がある。

0004

局所磁場データを計測しかつ記録することによって、あるエリアに関してそのエリア全体に関する磁場情報を含むような磁場「マップ」を作成することが可能である。後のある時点で取られた計測値をこの磁場マップ情報と比較してマッピング済みエリア内における対象物の場所を決定することが可能である。このことは、例えば建物を通したナビゲーションや囲われた構造体内における対象物の動きの追跡などの多くの活動について有用となり得る。より具体的にはある種の運動競技活動は、部分的または完全に囲われているジムトレーニング施設運動競技場またはスタジアム内で行われるのが一般的である。例えば、バスケットボールフットボールおよびサッカーなどのスポーツは屋内で行われることが多い。トレーニングと運動競技会の両者の間において運動選手パフォーマンスメトリクスを追跡することが益々重要になってきている。衛星ナビゲーションシステムによる技術は、屋外環境において運動競技者スポーツ器具(例えば、ボール)の位置、動きおよびパフォーマンスを追跡するには有用となる可能性はあるが、屋内環境においては精度の問題を生ずることが多い。したがって、屋内環境において局所磁場データに基づいて運動競技者やスポーツ器具の位置、動きおよびパフォーマンスを追跡することが可能な測位システムがあれば有利である。

先行技術

0005

米国特許出願第13/446,937号
米国特許出願第13/446,982号
米国特許出願第13/446,986号
米国特許出願第13/077,494号
米国特許出願第13/077,510号
米国特許出願第13/543,428号
米国特許出願第13/077,520号
米国特許第7,740,551号
米国特許出願第12/467,944号
米国特許出願第12/467,948号

発明が解決しようとする課題

0006

本明細書に開示した方法およびシステムは、あるエリア内における1つまたは複数の対象物の位置を局所磁場データに基づいて検出、決定および追跡することに関する。この方法およびシステムは、本明細書では部分的または完全に囲われた屋内環境に関して概して記載しているが、例えば屋外、都市、地下および水中の環境などの別の環境に関しても等しく適切となる。この方法およびシステムはまた、本明細書では運動競技活動に関して概して記載しているが、屋内や屋外のナビゲーションや製品追跡(ただし、これらに限らない)など多くの別の用途にも利用可能である。本明細書に開示した方法およびシステムは概して磁場データを用いるように記載しているが、あるエリア内で個人や対象物の位置を決定し追跡するために別のタイプのデータも企図される。こうした別のタイプのデータの例には、熱(IR)および/または可視光スペクトルデータ、光学データ、画像データおよび/または電磁気データ(ただし、これらに限らない)が含まれる。

課題を解決するための手段

0007

本発明の実施形態は、あるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、そのエリアに関する磁場情報を取得するステップと、対象物がエリア内の第1の位置に配置されているときに、磁場強度データおよび/または磁場方向データを含む第1の磁場データを計測するステップと、エリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を、そのエリアに関する磁場情報ならびに第1の磁場データに基づいて決定するステップと、を含む方法に関する。

0008

本発明の実施形態はまた、ある運動競技場エリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、その運動競技場エリアに関する磁場マップデータを取得するステップと、対象物が運動競技場エリア内に配置されているときに磁場データを計測するステップと、その計測された磁場データをフィルタ処理するステップと、磁場マップデータおよびフィルタ処理された計測磁場データに基づいてその運動競技場エリア内の対象物に関するパフォーマンス情報を決定するステップと、を含む方法に関する。

0009

本発明の実施形態はさらに、あるエリア内の対象物の所与の時点における位置を決定するための方法であって、そのエリアに関する磁場情報を取得するステップと、対象物がエリア内の第1の位置に配置されているときに第1の磁場データを計測するステップと、第1の磁場データをそのエリアに関する磁場情報と比較するステップと、第1の磁場データの、そのエリアに関する磁場情報との比較に基づいてエリア内の対象物の第1の位置に関する1組の可能場所を決定するステップと、対象物がエリア内の第2の位置に配置されているときに第2の磁場データを計測するステップと、第2の磁場データをそのエリアに関する磁場情報と比較するステップと、制約ならびに第1の磁場データおよび第2の磁場データの、そのエリアに関する磁場情報との比較に基づいて、対象物の第2の位置に関する可能な場所を決定するために第2の磁場データに制約を適用するステップと、エリア内の対象物の所与の時点における位置を決定するために、磁場データを計測するステップと制約を適用するステップを反復するステップと、を含む方法に関する。

0010

本発明の実施形態はまた、あるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、第1の時点において対象物がエリア内の第1の位置に配置されているときに第1の磁場データを計測するステップと、第1の磁場データに基づいて第1の時点における対象物の第1の位置に関する場所を決定するステップと、第2の時点において対象物がエリア内の第2の位置に配置されているときに第2の磁場データを計測するステップと、第2の磁場データに基づいて第2の時点における対象物の第2の位置に関する場所を決定するステップと、第1の時点における対象物の第1の位置に関する場所および第2の時点における対象物の第2の位置に関する場所に基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定するステップと、を含む方法に関する。

0011

本発明の実施形態はさらに、第1の対象物および第2の対象物を、それがある時間期間にわたってあるエリアを動き回るのに従って追跡するための方法であって、第1の対象物がその時間期間にわたってそのエリアを動き回るのに従ってその磁場データを取得するステップと、第2の対象物がその時間期間にわたってそのエリアを動き回るのに従ってその磁場データを取得するステップと、その取得した第1の対象物の磁場データおよびその第2の対象物の磁場データの取得に基づいて、所与の時点における第1の対象物および第2の対象物の位置をそれがその時間期間にわたってそのエリアを動き回るのに従って追跡するステップと、を含む方法に関する。

0012

本発明の実施形態はまた、ある運動競技場エリアの磁場をマッピングするための方法であって、マッピングセッションの間に運動競技場エリア内の複数の場所において磁場データを計測するステップと、計測された磁場データに基づいて運動競技場エリアの磁場のマップを作成するステップと、を含む方法に関する。

0013

本発明の実施形態はさらに、あるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法であって、そのエリアに関する磁場情報を取得するステップと、そのエリアに関する磁場情報の変動の統計解析を実行するステップと、対象物がエリア内を動く際に磁場データに関する統計変数を計測するステップと、磁場データに関する統計変数の計測値に基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定するステップと、を含む方法に関する。

0014

本発明の実施形態はまた、運動競技活動に係わっている複数の個人を監視するためのグループ監視デバイスであって、運動競技活動中にその運動競技活動に係わっている複数の個人の競技フィールド上での場所を示す表現ならびに移動式スポーツ対象物(例えば、ボール)の場所を示す表現を表示するように構成されたディスプレイであって、その表現は複数の個人の個人と結合された個人監視器が発生する場所情報ならびにスポーツ対象物と結合された対象物監視器が発生する場所情報に基づくディスプレイを含むデバイスに関する。

0015

本発明の実施形態はさらに、運動競技活動に係わっている複数の個人を監視するための方法であって、運動競技活動中にその運動競技活動に係わっている複数の個人の競技フィールド上での場所ならびに移動式スポーツ対象物の場所を示す表現を表示するステップであって、その表現は複数の個人の個人と結合された個人監視器が発生する場所情報ならびにスポーツ対象物と結合された対象物監視器が発生する場所情報に基づく表示ステップを含む方法に関する。

0016

本発明の実施形態はまた、競技フィールドを規定するための方法であって、管理デバイスを用いて第1の場所にあるセンサ位置特定させる指示を表示するステップと、そのセンサから第1のデータを受け取るステップと、第1のデータが第1の場所の位置であると規定するステップと、管理デバイスを用いて第2の場所にあるセンサを位置特定させる指示を表示するステップと、そのセンサから第2のデータを受け取るステップと、第2のデータが第2の場所の位置であると規定するステップと、を含むと共に、第1の場所の位置と第2の場所の位置は協働して競技フィールドを規定する方法に関する。

0017

本発明に関する追加の実施形態、特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作について、添付の図面を参照しながら以下で詳細に説明する。

0018

添付の図面は、本明細書に組み込まれると共にその一部を成すものであり、本発明を限定ではなく単に一例として例示するものであり、以下の説明と共に、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を実施および使用することができるように働くものである。

図面の簡単な説明

0019

本発明の一実施形態によるある個人が運動競技活動監視システムを用いているところを表した図である。
本発明の一実施形態によるある個人が運動競技活動監視システムを用いているところを表した図である。
本発明の実施形態による様々な異なる運動競技器具を表した図である。
本発明の一実施形態によるセンサモジュールの構成要素のブロック図である。
本発明の一実施形態によるセンサモジュールの構成要素のブロック図である。
本発明の一実施形態による個人の身体を監視するように構成したセンサモジュールを表した図である。
本発明の一実施形態によるスポーツ用ボールを、それを監視するためのセンサモジュールを含めて表した図である。
本発明の一実施形態による運動競技活動監視システムの様々な構成要素が通信しているところを表した図である。
本発明の一実施形態による運動競技活動監視システムの様々な構成要素が通信しているところを表した図である。
本発明の一実施形態による通信する2つのセンサモジュールを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視システムを表した図である。
本発明の一実施形態による例示的な座標系を表した図である。
本発明の一実施形態による例示的な座標系を表した図である。
本発明の一実施形態による個人が較正状態にあるところを表した図である。
本発明の一実施形態による個人が運動状態にあるところを表した図である。
本発明の一実施形態によるボールおよび充電用ベースを表した図である。
本発明の一実施形態によるボールが較正状態にあるところを表した図である。
本発明の一実施形態によるボールが運動状態にあるところを表した図である。
本発明の一実施形態による監視システムを表した図である。
本発明の一実施形態による個人監視器および付属の構成要素を表した図である。
本発明の一実施形態による対象物監視器を表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスを表した図である。
本発明の一実施形態による解析デバイスを表した図である。
本発明の一実施形態による監視システムの一部分を表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるグループ監視デバイスのディスプレイを表した図である。
本発明の一実施形態によるあるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法を表した流れ図である。
本発明の一実施形態によるあるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法を表した流れ図である。
本発明の一実施形態によるあるエリア内の対象物の位置を決定するための方法を表した流れ図である。
本発明の一実施形態によるあるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法を表した流れ図である。
本発明の一実施形態による第1および第2の対象物をこれらがあるエリアを動き回るに従って追跡するための方法を表した流れ図である。
本発明の一実施形態によるある運動競技場エリアの磁場をマッピングするための方法を表した流れ図である。
本発明の一実施形態によるあるエリア内に配置された対象物に関するパフォーマンス情報を決定するための方法を表した流れ図である。
本発明の一実施形態による磁場強度マップを表した図である。
本発明の一実施形態による単位距離にわたる磁場強度計測値を表したグラフである。
本発明の一実施形態によるあるエリア内の単位距離あたりの平均磁場強度分布を表したグラフである。
本発明の一実施形態によるある距離にわたる磁場強度分布を表したグラフである。

実施例

0020

ここで本発明について添付の図面で示したようなその実施形態を参照しながら詳細に説明する。「ある実施形態」、「一実施形態」、「例示の一実施形態」、「幾つかの実施形態」、その他に対する言及は、記載した実施形態が特定の特徴、構造または特性を含むことがあるが、すべての実施形態が必ずしもその特定の特徴、構造または特性を含まないことがあることを示している。さらにこうした表現は必ずしも同じ実施形態に言及したものとは限らない。さらに、特定の特徴、構造または特性について一実施形態と関連して記載した場合に、別の実施形態に関連したこうした特徴、構造または特性に影響(明示的な記載があるか否かによらず)を与えることは当業者の知見の域内にあることは異論なかろう。

0021

本明細書で使用する場合に「発明」または「本発明」という用語は非限定の用語であり、その特定の発明に関する何らかの単一の実施形態に言及する意図ではなく本出願に記載したような可能なすべての実施形態を包含するものである。

0022

本発明の様々な態様あるいはその任意の一部または機能は、ハードウェアソフトウェアファームウェア命令を記憶しているコンピュータ読取り可能またはコンピュータ使用可能な有形記憶媒体、あるいはこれらの組み合わせを用いて実施することができ、また1つまたは複数のコンピュータシステムまたは別の処理システムで実施することができる。

0023

本発明は、一般に、局所磁場の計測に基づいて対象物に関するパフォーマンス情報を決定する方法に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、あるエリア内において対象物の位置または速度などの対象物に関するパフォーマンス情報を、そのエリアの磁場情報をマッピングすると共に、対象物がそのエリアを動き回る際に取得した磁場データ計測値をそのマッピング済みデータと比較することによって決定する方法に関する。

0024

例えばその個人がサッカー(すなわち、フットボール)の試合プレイすることなどスポーツ用ボールの使用に関連する活動に参加している場合、例えばその個人がサッカーボール(すなわち、フットボール)をキックしたときの速度を決定できること、競技フィールド上における境界線ゴールを基準としたサッカーボールの場所を決定できること、あるいは試合中にサッカーボールが競技フィールドの様々なエリアで費やした相対時間量を決定できることが望ましい。

0025

また別の例として、例えばバスケットボールなどのスポーツをプレイしている個人の場所を、ある指定の時点においてあるいはゲーム進行全体にわたって決定できることが望ましい。さらに、個人がコートを動き回る速度ならびにその個人がゲーム中にコートを動き回る際にその個人がとった経路を決定できることが望ましい。

0026

一実施形態では、運動競技活動に係わっている複数の個人(例えば、チームスポーツにおけるチームメイト対戦相手)の身体の位置や動きおよび/または運動競技活動中に個人が使用する複数個の運動競技器具の動きを監視することがある。幾つかの実施形態では、リアルタイムの監視および/またはフィードバックが提供されてもよく、一方、別の実施形態では活動後フィードバックが提供されてもよい。

0027

1つまたは複数の可搬式センサを含んだ運動競技活動監視システムを用いることによって、以下に記載する本発明の実施形態は個人(または、そのコーチ、チームメイトもしくは観客)に対して、運動競技活動過程の間において個人の身体の位置あるいは個人の運動競技器具の位置に関するこうした情報やその他の情報の取得を可能にさせるので有利となり得る。センサが取得したデータは、活動中の関心対象物の位置および動きに関する有用情報を作成するために多種多様な方法で処理されてもよい。幾つかの実施形態ではセンサデータは、個人の身体または個人の運動競技器具に関する空間的向きの変化(すなわち、地球上の指定の場所、競技フィールドもしくは別の基準点を基準とした位置の変化)を決定するように処理されてもよい。別の実施形態ではセンサデータは競技フィールドなどの特定のエリアに関する記憶済みの基準データに対する参照によって処理されてもよい。

0028

ある実施形態では、個人の身体の位置および動きまたは個人の運動競技器具の位置および動きに関する情報は、例えば、個人に対してその位置または動きを向上させ得る方法に関して指導を提供するために用いられることや、個人の身体または運動競技器具位置または動きに関係するレフェリーアンパイヤまたはその他の運動競技会審判の判定の正確性に対するチェックとして用いられてもよい。

0029

適切な監視システムおよび構成要素には、例えば、参照によりその開示全体を本明細書に組み込むものとする同一所有者の「ATHLETIC ACTIVITY MONITORING METHODS AND SYSTEMS」と題する米国特許出願第13/446,937号、「SPORTBALLATHLETIC ACTIVITY MONITORING METHODS AND SYSTEMS」と題する米国特許出願第13/446,982号、および「WEARABLE ATHLETIC ACTIVITY MONITORING METHODS AND SYSTEMS」と題する米国特許出願第13/446,986号に開示されているシステムおよび構成要素を含むことができる。

0030

図1は、本発明の一実施形態による個人100が運動競技活動監視システム10を用いているところの図である。個人100は、運動競技活動過程の中に本発明による運動競技活動監視システム10を用いて個人100の身体の位置および動きまたは個人100の運動競技器具の位置および動きに関する情報を取得することを希望することがある。

0031

本発明の実施形態による運動競技活動監視システム10は、チームまたは個人の運動競技活動に関してならびに競争型や非公式トレーニングセッションに関して個人100が用いるのに適したものとなり得る。例えば本発明の実施形態による運動競技活動監視システム10は、野球、バスケットボール、ボーリングボクシングクリケットサイクリング、フットボール(すなわち、アメリカンフットボール)、ゴルフ、ホッケー、ラクロスボート運動競技、ラグビーランニングスケートボードスキー、サッカー(すなわち、フットボール)、サーフィン水泳卓球テニスまたはバレーボールなどの運動競技活動に参加している、あるいはこれらに関係するトレーニングセッション中にある個人100が用いるのに適したものとなり得る。

0032

本発明の実施形態による運動競技活動監視システム10はセンサモジュール102を含むことがある。センサモジュール102は1つまたは複数のセンサを含むことがあり、かつ運動競技活動中に個人100が扱う対象物104と物理的に結合されてもよい。より詳細には以下で説明するが、センサモジュール102は、幾つかの実施形態では、個人100の身体106または個人の運動競技器具108に対する空間的向きの変化を監視するために用いられてもよい一方、センサモジュール102は別の実施形態では、身体106または器具108の動きデータと活動メトリクスとの間の相関を決定するためにデータ構造体内に記憶された所定の相関データと組み合わせて用いられてもよい。

0033

図1に示したようなある実施形態では、監視を受ける対象物104を個人100の身体106とすることがあり、またセンサモジュール102を個人100の身体106と物理的に結合されてもよい。図示した実施形態ではセンサモジュール102は、胸部と呼ばれる個人100の身体106の部分と物理的に結合するように構成される。別の実施形態ではセンサモジュール102を、個人100の身体106の別の部分(例えば、個人の頭、首、肩、背中、腕、手首、手、指、臀部、脚、足首、足または足指)と物理的に結合するように構成されてもよい。

0034

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102を、センサモジュール102と個人100の身体106の間に存在する1つまたは複数の衣類層、履物、あるいは運動競技用保護器具を用いて個人100の身体106の部分と物理的に結合するように構成されてもよい。介在する物品が存在するか否かによらずセンサモジュール102は、個人100が身に着ける、例えばストラップ接着物ポケットクリップなど着脱式非着脱式の多種多様な手段によるか、あるいは衣類(例えば、シャツパンツ下、手袋もしくは帽子)、履物または運動競技用保護器具内に組み込むことによって、個人100の身体106の部分と物理的に結合されてもよい。

0035

ある実施形態ではセンサモジュール102は、センサモジュール102を保持するように構成した衣服のセンサモジュール102の保持要素内に配置するように構成されてもよい。幾つかの例示的実施形態ではその保持要素は、センサモジュール102のサイズおよび形状に対応するようなサイズおよび形状とすることができ、これにより衣服の装着者の動きがセンサモジュール102に与える影響を最小化するようにセンサモジュール102をその内部でネスティングさせてセンサモジュール102を適所に保持することを可能とする。追加の要素は、例えばバンドスペーサ要素などこの影響の最小化に役立てるために用いられてもよい。センサモジュール102の保持要素は、例えばこれと一体化すること、これに接着させること、これに縫い合わせること、これに溶接すること、これに結び付けること、これにクリップ留めすること、これにスナップ留めすること、これに装着すること、あるいはこれらの技法や別の技法の任意の組み合わせによることによって、織物(衣服の層)と結合されてもよい。幾つかの例示的実施形態では、センサモジュール102の保持要素を衣服の織物層と一体に形成する。

0036

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102の保持要素を、センサモジュール102の装着者の上背部に対応するように位置決めすることがある。センサモジュール102の保持要素を上背部など装着者上の高い位置に対応させることは、センサモジュール102がデータを送受信するときにセンサモジュール102の保持要素内における干渉を最小化すると共に、センサモジュール102のレンジおよび信号強度最大化するのに役立てることができる。追加として、センサモジュール102の保持要素を上背部に対応するように位置決めすることによれば、センサモジュール102による運動選手の動きとの干渉が最小化される。幾つかの例示的実施形態ではセンサモジュール102の保持要素は、装着者の上背部以外の部分に対応するように位置決めされる。

0037

図2に示したような別の実施形態では、対象物104は運動競技活動中に個人100が用いる運動競技器具108とすることがあり、またセンサモジュール102をこの運動競技器具108と物理的に結合されてもよい。図示した実施形態ではセンサモジュール102は、サッカーボールとした運動競技器具108と物理的に結合される。別の実施形態ではセンサモジュール102を、例えば任意のタイプのスポーツ用ボール、任意のタイプのスポーツ「スティック」(例えば、野球バットホッケースティックゴルフクラブ卓球ラケットもしくはテニスラケット)、スポーツ手袋自転車オール、靴、ブーツ、スキー、帽子もしくはキャップ、スケートボード、サーフボードまたは1対の眼鏡もしくはゴーグルなどの別の運動競技器具108と物理的に結合するように構成されてもよい。

0038

センサモジュール102は、運動競技器具108および運動競技活動の性質に応じて多種多様な結合手段によって運動競技器具108と物理的に結合されてもよい。例えばセンサモジュール102は、ボールの外部に取り付けられること、中空のボールの内表面に取り付けられること、中空のボール内にある懸架システムにより懸架されること、多層ボールの外側層や別の層内に組み込まれることによって、スポーツ用ボールと物理的に結合されてもよい。さらにセンサモジュール102は、例えば、ボールの外部に取り付けられること、多層ボールの層間に組み入れられること、ボールの中実部分内に埋め込まれることによって非中空のスポーツ用ボール(例えば、野球ボールボーリングボールまたはゴルフボール)と物理的に結合されてもよい。さらに別の例としてセンサモジュール102は、スポーツスティックの一部分に巻き付けられること、スポーツスティックの一部分にクリップ留めされること、スポーツスティックの外部表面に取り付けられること、中空または非中空のスポーツスティックの内部表面に取り付けられること、中空のスポーツスティック内にある懸架システムによって懸架されること、あるいは多層式または複合材のスポーツスティックの壁や別の層内に組み入れられることによって、スポーツ「スティック」と着脱式や非着脱式に物理的に結合されてもよい。センサモジュール102は、例えばストラップ、接着物などの多種多様な結合手段によるか、あるいは運動競技器具108内に組み入れられることによって運動競技器具108と物理的に結合されてもよい。

0039

別の実施形態ではセンサモジュール102は、例えば心拍数監視デバイス、歩数計および加速度計式監視デバイスなどの既存の運動競技活動監視器具、あるいは、例えばadidas AG(ドイツ、ヘルツォーゲンアウラハ)がMICOACH、PACER、ZONEまたはSPEED CELLというブランド名で販売しているデバイスなどの別の可搬式のフィットネス監視デバイス内に組み込まれることがある。

0040

図3は、本発明の監視システム10の実施形態により使用されることがある様々な異なる運動競技器具108の例を表した図である。図示したように本発明の監視システム10は、例えば、バスケットボール、フットボール、野球バット、野球ボール、ボーリングボール、ホッケースティック、ホッケーのパック、スケートボード、サーフボード、自転車、1対のスキー、スキーのストック、テニスラケット、テニスボール、履物、ボクシング手袋、ゴルフクラブまたはゴルフボールなどの多種多様な異なる運動競技器具108と一緒に用いられてもよい。

0041

図4は、本発明の一実施形態によるセンサモジュール102の構成要素のブロック図である。図示した実施形態ではセンサモジュール102は、センサモジュール102の機能を実行するように互いに動作可能に接続されたプロセッサ110、電源112、メモリ114、加速度センサ116、磁場センサ118および送受信器122を含む。別の実施形態ではこれらのセンサモジュール102の構成要素のうちの1つまたは幾つかを省略することがあり、あるいは1つまたは複数の追加の構成要素を追加することがある。例えば対象物104の位置または速度など対象物104に関するパフォーマンス情報を決定するために磁場データに対して主としてもしくは専ら依存している幾つかの実施形態では、センサモジュール102は磁場センサ118を含むが加速度センサ116を省略することがある。

0042

プロセッサ110は、センサモジュール102のメモリ114内に記憶されたアプリケーションプログラムを実施するように適合されることがある。プロセッサ110はまた、生データ整理やフィルタ処理などアナログまたはディジタル信号処理アルゴリズムを実施することが可能である。例えばプロセッサ110は、センサから生データを受け取りセンサモジュール102においてこのデータを処理するように構成されてもよい。プロセッサ110は、電源112、メモリ114、加速度センサ116、磁場センサ118および送受信器122と動作可能に接続される。

0043

電源112は、センサモジュール102に電力を提供するように適合されることがある。ある実施形態ではその電源112を電池とすることがある。この電源は、センサモジュール102に内蔵させることやセンサモジュール102から取外し可能であってよく、また充電式であっても非充電式であってもよい。一実施形態では電源112は、パーソナルコンピュータに取り付けられたユニバーサルシリアルバス(「USB」)ケーブルなど充電源に取り付けられたケーブル内にプラグ接続されることによって充電されることがある。別の実施形態では電源112は、誘導式充電器から電源112までこの2つを密に接近させるようにしたときにケーブルによる互いのプラグ接続を要することなく電磁場を用いてエネルギー転送する誘導式充電によって充電されることがある。ある種の実施形態では、充電を容易にするためにドッキングステーションを用いてもよい。

0044

メモリ114はアプリケーションプログラム命令を記憶すると共に運動競技活動データを記憶するように適合されることがある。一実施形態ではメモリ114は、本明細書に記載した運動競技活動監視システム10の機能の態様を実施するために用いられるアプリケーションプログラムを記憶することがある。一実施形態ではメモリ114は、生データ、記録データおよび/または計算済みデータを記憶することがある。より詳細には以下で説明するが幾つかの実施形態では、メモリ114がデータ記憶バッファ役割をすることがある。メモリ114は、読み出し専用メモリランダムアクセスメモリの両方を含むことがあり、またさらにメモリカードや別の取外し可能記憶デバイスを含むことがある。

0045

本発明の幾つかの実施形態ではメモリ114が生データ、記録済みデータおよび/または計算済みデータを永続的に記憶することがある一方、別の実施形態ではメモリ114はバッファ内などにすべてのデータや一部のデータを単に一時的に記憶することがある。本発明の一実施形態ではメモリ114および/またはこれらに関係するバッファは、本発明の具体的な用途のためにある量のデータだけをセーブできるように所定のサイズのメモリ場所内にデータを記憶することがある。

0046

加速度センサ116は、センサモジュール102の加速度を計測するように適合されることがある。したがってセンサモジュール102を対象物104(個人100の身体106や運動競技器具108など)と物理的に結合されたときに、加速度センサ116は地球の重力場由来する加速度を含む対象物104の加速度を計測することを可能とし得る。ある実施形態では加速度センサ116は、直交する3つの方向で加速度の計測が可能な3軸加速度計を含むことがある。別の実施形態では、別に1つ、2つ、3つまたはこれより多くの加速度計が用いられてもよい。

0047

磁場センサ118は、センサモジュール102の近傍において磁場の強度および/または方向を計測するように適合されることがある。したがって、センサモジュール102を対象物104(個人100の身体106や運動競技器具108など)と物理的に結合されたときに、磁場センサ118は対象物104の近傍における地球の磁場を含む磁場の強度および/または方向の計測を可能にさせることがある。ある実施形態ではその磁場センサ118をベクトル磁力計とすることがある。別の実施形態ではその磁場センサ118を、全局所磁場に関して得られた磁気ベクトルの大きさおよび方向を3次元で計測することが可能な3軸磁力計とすることがある。別の実施形態では、別に1つ、2つ、3つまたはこれより多くの磁力計が用いられてもよい。

0048

本発明のある実施形態ではこの加速度センサ116および磁場センサ118を、STMicroelectronics(スイスジュネーブ)によって製作される型番がLSM303DLHCの単一の加速度計磁力計モジュール内に含めてもよい。別の実施形態ではセンサモジュール102は加速度センサ116と磁場センサ118のうちの一方だけを含むことがあり、所望であればもう一方を省略することがある。例えば、対象物104の位置または速度など対象物104に関するパフォーマンス情報を決定するために磁場データに対して主としてもしくは専ら依存している幾つかの実施形態では、センサモジュール102は磁場センサ118を含むが加速度センサ116は省略することがある。

0049

図4に示した送受信器122はセンサモジュール102に対して、運動競技活動監視システム10の別の構成要素(以下でより詳細に記載するものなど)と無線で通信することを可能とすることができる。ある実施形態では、センサモジュール102と運動競技活動監視システム10の別の局所構成要素は、例えばDynastream InnovationsによるANT、ANT+、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy Technology、BlueRobin、あるいは適切な無線パーソナルまたはローカルエリアネットワークプロトコルのうちの1つまたは幾つかを用いたパーソナルエリアネットワークまたはローカルエリアネットワークを介して通信することがある。運動競技活動監視システム10に適した別の周知の通信プロトコルが用いられることもある。

0050

ある実施形態ではその送受信器122は低出力の送受信器である。幾つかの実施形態では送受信器122を双方向通信送受信器122であってよく、一方、別の実施形態では送受信器122を一方向送信器や一方向受信器であってもよい。センサモジュール102と運動競技活動監視システム10の別の構成要素の間のワイヤレス通信については以下でより詳細に記載する。別の実施形態では、センサモジュール102を送受信器122に依存しない運動競技活動監視システム10の別の構成要素と有線で通信してもよい。

0051

本発明の幾つかの実施形態では、個人100の身体106または個人の運動競技器具108に対する空間的向きの変化を監視するため、身体106または器具108の動きデータと活動メトリクスとの間の相関を決定するため、あるいは計測済みデータを以前に計測されかつ記録されたデータと比較するために、図4に示したものなどの構成要素を有するセンサモジュール102を個人100が実施する運動競技活動中に対象物104と物理的に結合されてもよい。これらの実施形態では加速度センサ116および磁場センサ118が、様々な監視計算を実行するのに必要なデータを収集する役割をすることがある。

0052

しかし幾つかの別の実施形態では、センサモジュール102内に追加のセンサを含めること、あるいは追加のセンサをセンサモジュール102と通信させることが望ましい。また別の実施形態ではセンサモジュール102は、例えば心拍数監視デバイス、歩数計および加速度計式監視デバイスなどの追加のセンサまたは別のセンサを有する可能性がある既存の運動競技活動監視装置、あるいは、例えばadidas AG(ドイツ、ヘルツォーゲンアウラハ)がMICOACH、PACER、ZONEまたはSPEED CELLというブランド名で販売しているデバイスなどの別の可搬式フィットネス監視デバイス内に組み込まれることがある。

0053

加速度センサ116および磁場センサ118以外に、センサモジュール102の一部とするあるいはセンサモジュール102と別個の、しかしそれと通信するものとし得る別のセンサに、多種多様な運動競技パフォーマンスパラメータの計測が可能なセンサを含めることがある。「パフォーマンスパラメータ」という用語は、個人100の運動競技活動と関連付けされた物理的パラメータおよび/または生理学的パラメータを含むことができる。計測される物理的パラメータは、時間、距離、速度、場所、歩調ペダル数、車輪回転数、一般的な回転、ストライド数、ストライド長エアタイムストライド率、高度、歪み、衝撃力ジャンプ力、一般的な力およびジャンプ高さ(ただし、これらに限らない)を含むことがある。計測される生理学的パラメータは、心拍数、呼吸数、血中酸素レベル、血中乳酸レベル血流水和(hydration)レベル燃焼カロリーまたは体温(ただし、これらに限らない)を含むことがある。

0054

これらのパラメータの計測を可能とし得る実際のセンサは、歩数計、脈拍計温度計高度計圧力センサ歪みゲージ自転車パワー計、自転車クランクホイール位置センサ、磁気センサ角運動量センサ(例えば、ジャイロスコープ)、抵抗センサまたは力センサ(ただし、これらに限らない)を含むことがある。

0055

図5は、上で言及したように幾つかの追加のセンサを組み込み得るような本発明の別の実施形態によるセンサモジュール102の構成要素ならびに追加の別の構成要素のブロック図である。図示した実施形態ではセンサモジュール102は、センサモジュール102の機能を実行するように互いに動作可能に接続されたプロセッサ110、電源112、メモリ114、加速度センサ116、磁場センサ118、ユーザインタフェース120および送受信器122、角運動量センサ124、心拍数センサ126、温度センサ128、位置受信器130、データポート132およびタイマ134を含む。別の実施形態では、これらのセンサモジュール102の構成要素のうちの1つまたは幾つかを省略することがあり、あるいは1つまたは複数の追加の構成要素を追加することがある。

0056

図5の実施形態に関するプロセッサ110、電源112、メモリ114、加速度センサ116、磁場センサ118および送受信器122は、図4アナログ式構成要素に関連して上述したものと同様の構造および機能を有することがある。

0057

センサモジュール102のユーザインタフェース120は、個人100がセンサモジュール102とやり取りするために用いられてもよい。一実施形態ではユーザインタフェース120は、グラフィックユーザインタフェースタッチ画面表面の仮想ボタン、スイッチまたはキーを含む1つまたは複数の入力ボタン、スイッチまたはキーを含むことがある。これらのボタン、スイッチまたはキーの各々の機能は、センサモジュール102の動作モードに基づいて決定されることがある。一実施形態ではユーザインタフェース120は、タッチパッドスクロールパッドおよび/またはタッチ画面を含むことがある。別の実施形態では、ユーザインタフェース120はキャパシタンススイッチを含むことがある。また別の実施形態では、ユーザインタフェース120は音声起動制御を含むことがある。

0058

しかし幾つかの実施形態では、センサモジュール102がユーザインタフェース120を含まないことがある。これらの実施形態ではセンサモジュール102は、それ自体でユーザインタフェースを含み得るような運動競技活動監視システム10の別の構成要素と通信することを可能とすることができる。

0059

センサモジュール102の角運動量または向きを計測するように、例えばジャイロスコープとし得るような角運動量センサ124を適合させることができる。したがってセンサモジュール102が対象物104(個人100の身体106または運動競技器具108など)と物理的に結合されているとき、角運動量センサ124は対象物104の角運動量または向きを計測可能とし得る。ある実施形態ではその角運動量センサ124は、直交する3つの軸の周り角度回転の計測が可能な3軸ジャイロスコープとすることがある。別の実施形態では、別に1つ、2つ、3つまたはこれより多くのジャイロスコープが用いられてもよい。一実施形態では角運動量センサ124は加速度センサ116と磁場センサ118のうちの1つまたは幾つかが実施した計測値を較正するために用いられてもよい。

0060

心拍数センサ125は個人の心拍数を計測するように適合されることがある。心拍数センサ125は、個人100の皮膚(個人の胸部の皮膚など)に接触するように配置されると共に、ストラップによって確保されることがある。心拍数センサ125は、個人100の心臓電気的活動を読み取ることを可能とし得る。

0061

温度センサ128は、例えば、温度の変化を計測する温度計、サーミスタまたは熱電対とすることがある。幾つかの実施形態ではその温度センサ128は主に、例えば加速度センサ116や磁場センサ118など運動競技活動監視システム10の別のセンサの較正のために用いられてもよい。

0062

ある実施形態ではその位置受信器130を、衛星測位システムの衛星からの無線による見通し線に沿った時間信号を用いてその場所(すなわち、経度緯度および高度)を決定することが可能な電子式衛星測位受信器とすることがある。周知の衛星測位システムには、GPSシステム、Galileoシステム、BeiDouシステムおよびGLONASSシステムが含まれる。別の実施形態では、その位置受信器130を無線信号三角測量や別の同様の原理を用いてセンサモジュール102の場所を決定し得るような、ローカルまたはリモート基地局と通信することが可能なアンテナあるいは無線伝送送受信器とすることがある。幾つかの実施形態では位置受信器130のデータはセンサモジュール102に対して、位置通過地点、時間、場所、移動距離、速度、歩調または高度を計測および/または計算するために使用し得る情報の検出を可能にさせることがある。

0063

データポート132は、センサモジュール102との情報転送を容易にすることができると共に、これを例えばUSBポートとすることができる。幾つかの例示的実施形態ではデータポート132は追加としてまたは代替として、電源112を充電するための電源112への電力の転送を容易にすることが可能である。

0064

タイマ134は、絶対時間の追跡および/または経過時間の決定が可能な時計とすることがある。幾つかの実施形態ではタイマ134はデータ記録に対してタイムスタンプを付与するために用いられ、あるデータが計測または記録された時間を決定し得るようにまた様々なデータに関する様々なタイムスタンプを互いに相関させるようにすることがある。

0065

本発明の幾つかの実施形態では、個人100の身体106または個人の運動競技器具108に対する空間的向きの変化を監視するため、身体106または器具108の動きデータと活動メトリクスとの間の相関を決定するため、あるいは計測済みデータを以前に計測されかつ記録されたデータと比較するために、図5に示したものなどの構成要素を有するセンサモジュール102を個人100が実施する運動競技活動中に対象物104と物理的に結合されてもよい。これらの実施形態では、加速度センサ116、磁場センサ118および/または含まれる別のセンサが、様々な監視計算を実行するのに必要なデータを収集する役割をすることがある。しかし幾つかの別の実施形態では、センサモジュール102内に追加のセンサを含めること、追加のセンサをセンサモジュール102と通信させること、あるいはセンサモジュール102を備えたセンサ数をより少なくすることが望ましい。

0066

図6Aは、本発明の一実施形態による個人100の身体106を監視するように構成されたセンサモジュール102を表した図である。図示したセンサモジュール102は、図1に示したセンサモジュール102と同様とすることができ、胸部と呼ばれる個人100の身体106の部分と物理的に結合するように構成される。本発明の幾つかの実施形態では図6Aのセンサモジュール102を、個人100の身体106の空間的向きの変化を監視するため、身体106の動きデータと活動メトリクスの間の相関を決定するため、あるいは計測済みデータを以前に計測されかつ記録されたデータと比較するために、運動競技活動中の個人100の身体106と物理的に結合されてもよい。

0067

図6Aに示したようにある実施形態ではそのセンサモジュール102がハウジング136を含むことがある。ハウジング136は、図4または図5を参照しながら上述した例示的なセンサモジュール102の様々な電子構成要素を含みこれを保護することができる。図6Aではハウジング136を円盤状のハウジングとして図示しているが、ハウジングはセンサモジュール102の必要な構成要素を収容ならびに個人100の身体106の所望の部分への物理的な結合が可能な適切な任意のサイズおよび形状をとることができる。ある実施形態ではそのハウジングは、プラスチック(例えば、TPUや適切な硬さをもつ別の材料)から製作されることがある。

0068

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102はさらに、ボタンおよび/またはディスプレイを含むことがある。このボタンは、センサモジュール102のユーザインタフェースの役割をすることがある。このボタンは、センサモジュール102のオンおよびオフへの切替え、様々な表示オプショントグル切替え、あるいは多種多様な別の機能の提供を可能にすることがある。別法として、複数のボタンを設けることやボタンを全く設けないことがある。一実施形態ではそのディスプレイを、センサモジュール102のステータスまたは電池寿命を個人100に伝達することが可能な比較的単純なLEDディスプレイとすることがある。別の実施形態ではそのディスプレイを、7セグメントLCDディスプレイなど、パフォーマンスパラメータ情報、フィードバックまたは別の情報を個人100に対して表示することが可能なより高度なディスプレイとすることがある。別法として、図6Aに示したようにボタンやディスプレイを全く設けないことがある。

0069

図6Bは、本発明の一実施形態によるセンサモジュール102をそれの監視のために備えたスポーツ用ボールを表した図である。図示したセンサモジュール102は、図2に示したセンサモジュール102と同様とすることができ、サッカーボールとした運動競技器具108と物理的に結合するように構成される。本発明の幾つかの実施形態では、サッカーボール内に組み込まれた図6Bのセンサモジュール102は、例えば個人100がサッカーボールをキックした結果としての運動競技活動中のサッカーボールの空間的向きの変化を監視するため、ボール動きデータと活動メトリクスの間の相関を決定するため、あるいは計測済みデータを以前に計測されかつ記録されたデータと比較するために用いられてもよい。

0070

図6Bに示したようにこのボールは、ボールの中空の空洞を囲繞する外側層142を含むことがある。外側層142は必要に応じて内部の気嚢部にアクセス可能とするように、パネル状のやプラスチックを一体に縫い合わせる、結合させるかつ/または接着させるかすると共に、留めされることがある。別の実施形態ではそのボールは、単一の中実層や複数の異なる層を含んだ非中空のスポーツ用ボール(例えば、野球ボール、ボーリングボールまたはゴルフボール)とすることがある。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102を個人への販売前にボールに取り付けまたは組み込むことがある一方、別の実施形態では個人がボールを購入後にセンサモジュール102を後から挿入することがある。幾つかの実施形態ではそのボールは、身体装着のセンサモジュール102(存在する場合)に関連して上述したものと同様とし得るボタンおよびディスプレイを含むことがある。別法として、図6Bに示したようにボタンやディスプレイを全く設けないことがある。

0071

本発明の幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、有線や無線技術を介して運動競技活動監視システム10の別の構成要素と通信することがある。センサモジュール102と運動競技活動監視システム10の別の構成要素の間の通信は多種多様な理由から望ましいことになり得る。例えばセンサモジュール102が運動競技活動情報を記録し記憶している場合、追加のデータ処理データ表現他者との共有、以前に記録した運動競技活動情報との比較、あるいは多種多様な別の目的のためにこの情報を別の電子デバイスに送ることが有用となり得る。さらに別の例では、センサモジュール102の有する処理能力ワイドエリアネットワーク伝送機能センサ機能あるいは別の機能が不十分である場合、これらの機能を運動競技活動監視システム10の別の構成要素によって提供することが可能である。このことを念頭に入れながら、可能な通信手段について以下で簡単に記載する。

0072

センサモジュール102とパーソナルコンピュータ204の間の有線通信は、例えば、パーソナルコンピュータ204の通信ポートにプラグ接続した通信ワイヤを用いてパーソナルコンピュータ204に取り付けられたドッキングユニット内にセンサモジュール102を配置させることによって行うことができる。別の実施形態では、センサモジュール102とパーソナルコンピュータ204の間の有線通信は、例えば、センサモジュール102とコンピュータ204の間にケーブルを接続することによって行うことができる。センサモジュール102のデータポート132とコンピュータ204の通信ポートは、USBポートを含むことがある。センサモジュール102とコンピュータ204を接続するケーブルはUSB−AやUSB−Bのレギュラープラグミニプラグもしくはマイクロプラグ(ただし、これらに限らない)を含む適切なUSBプラグを備えたUSBケーブルとすることや、例えばFireWire、イーサネット(登録商標)またはThunderboltケーブルなどの別の適切なケーブルとすることがある。上で説明したように、幾つかの実施形態ではこうしたケーブルは、電源112の充電のためのセンサモジュール102の電源112への電力の転送を容易にするために用いられる可能性がある。別法としてその電源112は、誘導式充電によるかあるいはドッキングステーションを用いることによって充電されることがある。

0073

パーソナルコンピュータ204に対する有線接続は、例えば、センサモジュール102からパーソナルコンピュータ204に運動競技活動情報をアップロードするため、あるいはパーソナルコンピュータ204からセンサモジュール102にアプリケーションソフトウェアアップデートまたは設定値ダウンロードするために有用となり得る。

0074

センサモジュール102とパーソナルコンピュータ204の間のワイヤレス通信は、例えば、無線ワイドエリアネットワーク(例えば、インターネット)、無線ローカルエリアネットワークまたは無線パーソナルエリアネットワークを通じて行うことができる。当業者にはよく知られているように、ワイヤレスエリアネットワークを実施するのに適した数多くの周知の標準や独自プロトコル(例えば、TCP/IP、IEEE802.16、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy、Dynastream InnovationsによるANT、ANT+もしくはBlueRobin)が存在する。したがって本発明の実施形態は、センサモジュール102と本発明の運動競技活動監視システム10の様々な要素との間の通信のために何らかの特定のプロトコルを用いることに限定されるものではない。

0075

ある実施形態ではセンサモジュール102は、携帯電話により利用されているような無線ワイドエリアネットワーク通信システムと通信することがある。例えば無線ワイドエリアネットワーク通信システムは、複数の地理的に分散した通信タワーおよび基地局システムを含むことがある。通信タワーは、センサモジュール102など長距離双方向無線周波数通信ワイヤレスデバイスを支持する1つまたは複数のアンテナを含むことがある。アンテナとセンサモジュール102の間の無線周波数通信は、例えばCDMA、GSM(登録商標)、EDGE、3G、4G、IEEE802.x(例えば、IEEE802.16(WiMAX))、その他など周知の任意のワイヤレスプロトコルや将来開発されるであろうワイヤレスプロトコルに準拠した無線周波数信号を利用することがある。基地局システムおよび携帯電話通信タワーによってセンサモジュール102に対して空間伝播伝送される情報はさらに、例えばインターネットを含む1つまたは複数の追加の回路交換式パケット交換式通信ネットワークに対して送信または受信されることがある。

0076

図7に示したように、ネットワーク200を介してセンサモジュール102、パーソナルコンピュータ204および/またはリモートサーバ202の間でも通信を行うことがある。一実施形態ではそのネットワーク200はインターネットである。インターネットは、データの通信のためにインターネットプロトコル(TCP/IP)を利用するサーバルータ、スイッチおよび伝送線から成る世界規模集積体である。ネットワーク200はまた、センサモジュール102、パーソナルコンピュータ204、サーバ202およびドッキングユニットのうちの任意の2つ以上の間における通信のために利用されることがある。本発明の一実施形態では情報は、センサモジュール102とサーバ202の間でネットワーク200を介して直接伝送されており、したがってパーソナルコンピュータ204をバイパスする。

0077

センサモジュール102、パーソナルコンピュータ204、ネットワーク200、サーバ202または別の電子構成要素(例えば、別のセンサモジュール102、移動電話タブレットコンピュータもしくは別の可搬式電子デバイス)のうちの任意のものの間では、多種多様な情報が伝送されることがある。こうした情報は、例えば、パフォーマンスパラメータデータデバイス設定値(センサモジュール102の設定値)、ソフトウェアおよびファームウェアを含むことがある。

0078

本発明の様々な要素間での通信は、運動競技活動が終了した後で行われることも、運動競技活動中にリアルタイムで行われることもある。さらに例えば、センサモジュール102とパーソナルコンピュータ204の間のやり取りとパーソナルコンピュータ204とサーバ202の間のやり取りとは異なる時点で生じることがある。

0079

本発明の幾つかの実施形態では運動競技活動監視システム10を使用する個人100が、センサモジュール102を個人の身体106または運動競技器具108に物理的に結合させて活動に参加することがあるが、この際に運動競技活動監視システム10の一部を成す別の可搬式電子デバイスは個人の直ぐ近傍に備えていない。こうした実施形態ではセンサモジュール102は、運動競技活動をそのセンサを用いて監視することになる。センサモジュール102はまた、個人100の身体106または個人の運動競技器具108に対する空間的向きの変化を監視するのに必要な計算を実行すること、身体106または器具108の動きデータと活動メトリクスとの間の相関を決定するために必要な計算、あるいは計測済みデータを以前に計測されかつ記録されたデータと比較するために必要な計算を実行することがある。

0080

別法としてこのシナリオでは、個人100の身体106または個人の運動競技器具108に対する空間的向きの変化を監視するのに必要な計算を実行するため、あるいは身体106または器具108の動きデータと活動メトリクスとの間の相関を決定するために必要な計算を実行するために、運動競技活動監視システム10のうち活動中に個人100から遠くに位置する別の構成要素に依拠する可能性がある。このことは、例えば、活動中または活動後のセンサモジュール102からパーソナルコンピュータ204もしくはサーバ202への運動競技パフォーマンス情報の直接のワイヤレス伝送の後において、あるいは活動後のセンサモジュール102からパーソナルコンピュータ204への運動競技パフォーマンス情報の直接の有線伝送の後において起こる可能性がある。

0081

しかし本発明の別の実施形態では図8Aに示したように、センサモジュール102は同じく運動競技活動中に個人100が携えている運動競技活動監視システム10の可搬式電子デバイス206と通信することがある。幾つかの実施形態では可搬式電子デバイス206は、腕時計、移動電話、タブレットコンピュータまたは別の可搬式電子デバイスとすることがある。

0082

可搬式電子デバイス206は、例えば追加のデータ処理の提供、追加のデータ記憶の提供、データ表現の提供、追加のセンサ機能の提供、ネットワーク200への情報の中継または音楽再生の提供を含む多種多様な目的に役立つことがある。

0083

本発明のある実施形態では可搬式電子デバイス206を専用の可搬式電子デバイス206とすることがある。「専用の可搬式電子デバイス」という用語は、その可搬式電子デバイス206が本発明の運動競技活動監視システム10の外部にあって別の目的を果たすことが不可能であることを示している。例えば移動電話、パーソナルディジタルアシスタントまたはディジタル音楽ファイルプレイヤ(例えば、MP3プレイヤ)は、これらの用語を本明細書で使用する場合に「専用の可搬式の電子監視デバイス」であると見なし得ない。このように、専用の可搬式の電子監視デバイス206は、幾つかの実施形態において、より単純かつ/またはより高効率のデバイスを提供することができる。

0084

図8Aに示した可搬式電子デバイス206は専用の可搬式の電子監視デバイスではないが、図8Aに示した可搬式電子デバイス206は移動電話である。代替的実施形態では、センサモジュール102自体を移動電話によって具現化することが可能となり得る。運動競技活動に参加しているときであっても個人が移動電話を携えることが一般的であることから移動電話などの運動競技活動監視システム10内に可搬式電子デバイス206を含めることが望ましく、またこれらによって個人100に対して追加のコストを生じることなく大きな追加のコンピュータ処理パワーや通信パワーを提供することが可能である。

0085

上の検討に鑑みて、本明細書に記載した様々な処理ステップやその他の計算が本明細書に開示した運動競技活動監視システム10の様々な実施形態によって実行可能となり得ること、ならびに本発明の具体的な実施形態の構成に応じて必ずしもセンサモジュール102による実行に限定されないことは明らかである。様々な実施形態では、例えば、本明細書に記載した処理ステップやその他の計算のいずれをも、センサモジュール102によって、サーバコンピュータ202によって、パーソナルコンピュータ204によって、可搬式電子デバイス206によってかつ/または任意の別のネットワーク構成要素によって、あるいは複数の構成要素によって実行することができる。

0086

本発明の実施形態は、いわゆる「クラウドコンピューティング」の利用を含むことがある。クラウドコンピューティングは製品ではなくサービスとしてのコンピュータ処理の送達を含むことができ、これによりコンピュータおよび別のデバイスに対して共有したリソース、ソフトウェアおよび情報がネットワーク(典型的にはインターネット)を介したユーティリティとして提供される。クラウドコンピューティングは、ユーザのデータ、ソフトウェアおよび計算処理を伴うサービス(典型的には、集中式)を、ネットワークを介して公開アプリケーションプログラミングインタフェース上に委ねることがある。エンドユーザウェブブラウザーや軽量デスクトップまたは携帯アプリを通じてクラウドアプリケーションアクセスすることがある一方、ビジネス用のソフトウェアおよびデータはリモートの場所にあるサーバ上に記憶されている。クラウドアプリケーションプロバイダは、しばしば、エンドユーザのコンピュータ上にソフトウェアプログラムがローカルでインストールされている場合に比べて同等以上のサービスやパフォーマンスを提供することに努めている。

0087

図8Bは、第1のセンサモジュール102と第2のセンサモジュール102との無線の通信を表している。一実施形態ではこうした通信は、同じ運動競技チームの個人100を含む異なる個人100がパーソナルコンピュータ204やサーバ202などのリモートのコンピュータを通じて先にデータを伝送することを要することなく、運動競技活動に関するそのパフォーマンスの比較あるいはデータの交換を可能とすることが望ましいものとなり得る。

0088

図9は、本発明の一実施形態によるグループ監視システムを表した図である。例示的な一実施形態ではグループ監視システム250(例えば、図9に示したもの)は、可搬式電子デバイス206、基地局260および少なくとも1つのグループ監視デバイス270を含む。可搬式電子デバイス206は個人100と結合されてもよい。可搬式電子デバイス206は、加速度センサ116、磁場センサ118、歩数計、心拍数監視器、位置センサ衝撃センサカメラ、ジャイロスコープ、マイクロフォン、温度センサおよび風センサ(ただし、これらに限らない)を含むセンサモジュール102または個人100もしくはその運動競技器具108と関連付けされた個人センサを含むことあるいはこれと通信してもよい。

0089

例示的な一実施形態では、可搬式電子デバイス206および/またはセンサモジュール102はセンサ衣服、心拍数監視器および位置センサを含むことがある。位置センサは、例えば、衛星測位システムと一緒に用いられる位置センサ、ビーコンシステム(例えば、三角測量および/またはフィールドまたは活動エリアの周りにある既知の位置でアンテナが受信した信号の時間差を用いる位置決定)と一緒に用いられる位置センサ、あるいは適切な別の任意の位置決定システムと一緒に用いられる位置センサを含むことがある。幾つかの例示的実施形態では、グループ監視デバイス270がコーチによって用いられてもよい。

0090

センサモジュール102は、運動競技活動のセッションへの個人100の参加の準備として個人100に装着させることがある。特定の個人100に装着させたセンサモジュール102は、可搬式電子デバイス206に対して配線を介するまたは無線で結合させることがあり、さらにまたその特定の個人100の上に装着させることもある。センサモジュール102は、個人100が運動競技活動のセッションに参加している間に個人100に関する特性を検知すると共に、この特性を示すデータを可搬式電子デバイス206に伝送することがある。一方、可搬式電子デバイス206は運動競技活動セッションの間にこのデータを基地局260に伝送する。

0091

幾つかの例示的実施形態ではこの伝送がリアルタイムで行われている。本明細書で使用する場合において「リアルタイム」とは、伝送技術に固有遅延、リソースを最適化するように設計された遅延、ならびに当業者に明らかであるような別の固有のまたは望ましい遅延を含むことがある。幾つかの例示的実施形態ではこの伝送はリアルタイムから遅延しており、あるいは活動が終了した後に行われることがある。基地局260がデータを受け取ることがあり、かつこのデータからメトリクスを決定することがある(ここでこのメトリクスとは、センサモジュール102によって計測された特性の表現とすることがあり、あるいはアルゴリズムや別のデータ取扱い技法を用いることを通じてデータから導き出されたまた別の特性の表現とすることがある)。一方、基地局260はこのメトリクスを運動競技活動セッションの間にグループ監視デバイス270に伝送することがあり、またこのグループ監視デバイス270はこのメトリクスを受け取ってメトリクスの表現を表示することがある。

0092

グループ監視デバイス270は複数の個人100と関連付けされたメトリクスを受け取ることがあり、また受け取ったメトリクスをこれに関連する個人100に対応させて表示することがある。このようにして、運動競技活動セッションの間にグループ監視デバイス270を観察するコーチは複数の個人100に関する詳細な情報を受け取り、またその情報が必要であるまたは好都合であると判定されるとこの情報に則って行動し、これにより運動競技活動セッションの間に個人100を効率よく監視しかつ監督することが可能である。

0093

適切なグループ監視システムおよび構成要素には、例えば、参照によりその開示全体を本明細書に組み込むものとする同一所有者の「Group Performance Monitoring System and Method」と題する米国特許出願第13/077,494号、「Group Performance Monitoring System and Method」と題する米国特許出願第13/077,510号、ならびに「Group Performance Monitoring System and Method」と題する米国特許出願第13/543,428号に開示されているシステムおよび構成要素を含むことができる。

0094

例示的なセンサモジュール102を含む本発明の運動競技活動監視システム10の構成要素に関する例示的な実施形態の概要について上に示した。ここでは、本発明の運動競技活動監視システム10を用いて個人100の身体106または個人の運動競技器具108に対する空間的向きの変化を監視するため、身体106または器具108の動きデータと活動メトリクスとの間の相関を決定するため、あるいは計測済みデータを以前に計測されかつ記録されたデータと比較するための様々な例示的な方法に関する説明を示すことにする。

0095

運動競技活動に係わっているある個人100(あるいは、コーチ、チームメイトもしくは観客などの別の関係者)は、運動競技活動過程の中で個人100の身体106の位置および動きまたは個人の運動競技器具108の位置および動きに関する情報を取得することを希望することがある。

0096

例えば個人100がサッカー試合でプレイするなどスポーツ用ボールの使用に関連する活動に参加しているとき、個人100がキックしたサッカーボール(すなわち、フットボール)の様々な打ち出し角度を決定できること、個人100がキックした後のサッカーボールの回転数を決定できること、フィールド上におけるサッカーボールの様々な位置を決定できること、あるいは個人100がキックした後にサッカーボールが移動するピーク速度を決定できることが例えば望ましいものとなり得る。

0097

さらに別の例では、個人100がバスケットボール技能練習など個人100の胸部の様々な動きに関連する活動に参加しているとき、守備者の周りにドリブル試みる際に個人100が左側に切れ込む場合と右側に切れ込む場合の事例を特定できること、個人100に関する位置およびコート上のある場所で個人100が費やした時間量を決定できること、ジャンプシュートを行ったとき、ダンクを試みたときまたはシュートブロックを試みたときに個人100がジャンプした高さまたは個人100がジャンプした際の力を決定できること、あるいはバスケットボール関係の反応時間練習の取り組みにおいて個人100の反応時間を決定できることが例えば望ましいものとなり得る。

0098

上述したセンサモジュール102を含む運動競技活動監視システム10を用いることによって、本発明の実施形態は個人100(あるいは、そのコーチ、チームメイトもしくは観客)に対して、運動競技活動過程の間またはその後に個人100の身体106の位置および動きまたは個人100の運動競技器具108の位置および動きに関するこうした情報やその他情報の取得を可能とするので有利となり得る。

0099

本発明の様々な実施形態をサッカー(すなわち、フットボール)やバスケットボールというスポーツのコンテキストにおいて記載しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば野球、ボーリング、ボクシング、クリケット、サイクリング、フットボール(すなわち、アメリカンフットボール)、ゴルフ、ホッケー、ラクロス、ボート運動競技、ラグビー、ランニング、スケートボード、スキー、サーフィン、水泳、卓球、テニスまたはバレーボールを含む多種多様な異なるスポーツや運動競技活動、あるいはこれらに関係するトレーニングセッション中に利用し得るものである。さらに、サッカーにおいて決定を可能とするように記載した活動メトリクスは適宜バスケットボールにおいて決定可能とすることができ、またこの逆も真である。

0100

センサモジュール102が取得したデータは、活動中の関心対象物104の運動に関する有用な情報を作成するために多種多様な方法で処理されてもよい。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102のデータは個人100の身体106または個人100の運動競技器具108の空間的向きの変化を監視するように処理されることがある。別の実施形態ではセンサモジュール102のデータは、動きデータとデータ構造内に記憶された活動メトリクスの間の所定の相関に対する参照によって処理されることがある。別の実施形態では計測されたデータが以前に計測されかつ記録されたデータと比較されることがある。

0101

個人100の身体106または個人100の運動競技器具108の監視のために運動競技活動監視システム10やセンサモジュール102が用いられているか否かによらず、個人100の身体106または個人100の運動競技器具108の空間的向きまたは動きの変化を監視することを所望するような本発明の実施形態では、監視を実行するために一般の解析フレームワークを用いてもよい。こうした実施形態では個人100は、対象物104の空間的向きや動きの変化を決定するために運動競技活動監視システム10内のセンサモジュール102を用いてもよい。センサモジュール102は対象物104の動きを検出することがある。ある実施形態では対象物104の動きは、センサモジュール102の加速度センサ116が取り込んだ加速度データに基づいて検出されている。別の実施形態では対象物104の動きは、センサモジュール102の磁場センサ118が取り込んだ磁場データに基づいて検出されている。さらに別の実施形態では対象物104の動きは、加速度データと磁場データの両方に基づいて検出されている。幾つかの実施形態では対象物104の動きは、衛星測位システムのデータに基づいて検出されることがある。

0102

ある実施形態では磁場センサ118は、センサモジュール102の近傍において磁場の強度および/または方向を計測するように適合されることがある。別の実施形態では磁場センサ118は、センサモジュール102の近傍において地球の磁場の強度および/または方向を計測するように適合されることがある。幾つかの実施形態では磁場センサ118は、全局所磁場に関するかつ/または局所的な地球磁場に関する合成磁気ベクトルの大きさおよび/または方向の計測が可能であることがある。

0103

監視を受ける対象物104がサッカーボールである場合にその検出する動きは、個人100がドリブルしている結果としてグラウンド上を転がるサッカーボールから成ることがある。監視を受ける対象物104がバスケットボールをプレイしている個人100の胸部である場合にその検出する動きは、個人がバスケットボールをコートに沿ってドリブルする際に前に移動して行く個人の胸部から成ることがある。

0104

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は次いで、対象物104の動きが追跡すべき動きの発生を示していると判定することがある。ある実施形態では、対象物104の動きが追跡すべき動きの発生を示すとの判定は、所定の時間期間にわたってしきい値データ値が満たされたときに行われている。例えばセンサモジュール102は、対象物104の動きのために所定の時間期間にわたるしきい値加速度および/または磁場の変化が生じたと判定することがある。

0105

幾つかの実施形態ではその追跡すべき動きの発生の判定は、追跡すべき動きが判定前にすでに始まっていることの指示である。このケースでは、追跡すべき動きの発生が見出されたとの判定に応答して最近記録したデータが検査を必要とするかより永続的に記録する必要がある場合には、センサモジュール102がバッファ内にストリーム状のデータを一時的に記録できるなら、その動きに関係する関連データのすべてを取り込むことが依然として可能である。別の実施形態ではその追跡すべき動きの発生の判定は、追跡すべき動きが近い将来に開始されようとしていることの指示である。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、データを永続的または一時的に記憶するように適合されると共に、またさらにはデータバッファの作成時などある種の状況では事前定義の時間期間にわたってデータを記憶するように適合されることがある。

0106

監視を受ける対象物104がサッカーボールである場合、ゴールをあげる試みの中で個人100が素早くボールをキックした結果としてのサッカーボールの動きによって、そのキックに応答したボールの運動が追跡すべきであると判定されることになり得る(このキックに応答したボールの運動には、この判定を実施する前、実施中および/または実施後のボールの運動を含むことが可能である)。監視を受ける対象物104がバスケットボールをプレイしている個人100の胸部である場合に、攻撃的動きをとったときの個人100の胸部の180度の回転によって、個人の胸部の回転が追跡すべきであると判定されることになり得る(この胸部の回転には、この判定を実施する前、実施中および/または実施後の個人100の胸部の運動を含むことが可能である)。

0107

追跡すべき動きの発生の判定に応答して、対象物の位置を含み得る対象物104の最初の空間的向きを決定することがある。幾つかの実施形態ではその対象物104の最初の空間的向きの決定を座標軸系に対する参照によって実施することがある。

0108

座標軸系は、対象物104の空間的向きの変化を監視するための有用な解析ツールの1つである。図10は、3つの軸(X軸、Y軸およびZ軸)を有する例示的な3次元デカルト座標軸系300を表している。図10に示した座標軸系300の上に2つのベクトル「G」と「B」を重ねている。−Y方向を指しているGベクトル302は重力ベクトルを意味する。Bベクトル304は合成磁場ベクトルを意味する。

0109

図11は、別の例示的な3次元デカルト座標軸系350を表している。このシステム350は、対象物104などの剛性体に関する6つの自由度を規定する。6つの自由度とは、3次元空間内での剛性体の運動を示しており、すなわち図11に示したように前/後、上/下、左/右方向への移動(直交する3つの軸に関する平行移動)を、直交する3つの軸の周りの回転(ピッチ、ヨー、ロール)と組み合わせることが可能であることを指す。

0110

ある実施形態ではその対象物104の最初の空間的向きの決定は図10に示した決定など重力ベクトル302に関して実施されることがある。別の実施形態ではその対象物104の最初の空間的向きの決定は、図10に示した決定など地球磁場ベクトル304に関して実施されることがある。別の実施形態ではその対象物104の最初の空間的向きの決定は、図11を参照しながら説明したように3次元空間内で対象物を6つの自由度で平行移動および回転させる方式の特性に関して実施されることがある。

0111

第1の時点において対象物104の最初の向きを決定し終えた後に、対象物104の空間的向きの変化が決定されることがある。一実施形態ではその対象物104の空間的向きの変化の決定は、対象物104の最初の向きの決定と同様にして実施されることがある、ただし対象物が動くのに従った重力ベクトル302および/または磁場ベクトル304の向きの変化に関する追加の情報を追加として考慮することがある。

0112

決定した対象物104の空間的向きの変化に基づいて活動メトリクスを決定することが可能である。活動メトリクスの性質は、個人100が参加している運動競技活動ならびに監視を受けている具体的な対象物104に基づいて変化することがある。ある実施形態ではその活動メトリクスは、例えば、打ち出し角度、回転数、速度、場所、ジャンプ高さ、ジャンプ力、ジャンプ距離キック力、キック距離、指定のタイプの運動競技的動きに関する特性、あるいは反応時間計測値に関係することがある。別の実施形態ではその活動メトリクス例えば、回転数、回転面、ジャンプ力、力プロファイル(運動選手の身体もしくはグラウンドもしくは対象物に作用する力)、テニスのストローク情報、ゴルフ、野球、ホッケースティックのスイングプロファイル、脚のキックプロファイル、自転車ペダルの角度位置、サイクリストパワー出力、疲労(反復運動、すなわちランニング、リフティング水泳、ボート運動競技、その他での震え発症)、姿勢スローイングまたは腕のスイング技法、シュート技法に関係することがある。

0113

個人100、コーチ、チームメイト、観客または別の任意の関係者に活動メトリクスを伝達するような出力を提供することが可能である。ある実施形態ではこの出力を、音響的、視覚的および/または触覚的な出力とすることがある。

0114

本発明の幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、センサモジュール102内に含まれるかこれと通信する様々なタイプのセンサに関して存在し得るような固有の欠陥補償することを可能とすることができる。実世界にある大部分のセンサは限界を有する。例えば、加速度計、磁力計、ジャイロスコープおよび衛星測位システム受信器は、精度の問題を有する(特に、その最初の較正条件と異なる速度やその他の条件で用いたときに問題を有する)ことがある。

0115

幾つかのシステムでは、加速度センサ116や磁場センサ118のデータなどのセンサデータが一時的に失われる、または別の形で利用不可能となった場合、利用不可能となったセンサからのデータが後続の処理や計算に用いられない。別のシステムでは失われたデータは、例えばそのデータが一定に維持されているまたは一定の比率で変化したと仮定する「直線(straight line)」方式によって推定されることがある。しかし本発明の幾つかの実施形態では、加速度センサ116や磁場センサ118のデータのうちの一方などのセンサデータを用いることによって、2つのタイプのデータの間の既知の相関、導出した相関または推定した相関あるいはデータ外挿に基づいて加速度センサ116または磁場センサ118のデータのもう一方の変化を補償および/または推定することがある。

0116

例えば加速度センサ116や磁場センサ118によって生成されたデータを組み合わせることによって、本発明の実施形態によるシステムおよび方法は、加速度センサ116や磁場センサ118のうちの一方からのデータが何らかの理由で失われたときであっても絶対データ値や活動メトリクスをより正確に決定することが可能である。無くなっていないデータを用いることによって本システムは、無くなったデータが回復する、または別の形で再度サンプリングされるまで「穴」を埋めるためのデータ値や活動メトリクスの提供を継続することが可能である。

0117

本発明の別の実施形態ではデータ較正および/または外挿のために、ジャイロスコープデータなどの角運動量センサ124のデータを加速度センサ116や磁場センサ118のデータのうちの1つまたは幾つかと組み合わせて用いてもよい。

0118

本発明の幾つかの実施形態では、加速度センサ116または磁場センサ118方式のセンサモジュール102に関する補正係数データの較正および/または作成が多種多様な異なる使用条件下で実行されることがあり、例えば異なる運動速度での使用に関して、個人100の身体106での使用に関して、運動競技器具108に関して、異なるスポーツでの使用に関して、異なる風条件下での使用に関して、異なるコートやフィールド条件下での使用に関して、その他に関して較正データ補正係数を作成することがある。さらにこの多種多様な補正係数および/または較正データは、個人100がそのシステムの使用を続けている際に、時間の経過に従ってバックグラウンドで収集されることがある。このようにして、較正データまたは補正係数からなる「ルックアップテーブル」やその他の「ユニバース」またはライブラリが監視システム(任意選択では、システムの可搬式の部分内にある)内に構築されかつ記憶されており、これにより個人100や運動競技器具108の速度および/または別の使用条件に関するフルレンジに関して適切な補正係数の作成および適用を可能とする。

0119

そのシステムに装備されたマイクロプロセッサ(任意選択で、システムの可搬部分内、パーソナルコンピュータ内、その他にある)を、周知の較正または補正係数からの内挿および/または外挿によってあらゆる速度やその他の使用条件(複数可)で使用できるように最も適切な較正または補正係数に到達させるようにプログラムすることがある。さらにこのようにして、例えばパフォーマンス中の所与の時点で決定された速度やその他の使用条件に基づいて、単一の運動競技パフォーマンスの間の異なる時点で異なる較正または補正係数を利用することができ、速度および距離監視の全体的精度をさらに改善するのに役立つ。異なるパフォーマンス条件下で利用可能な多種多様な補正または較正係数を有することによれば、特に時間の経過と共に利用が拡大されるに連れて、利用の拡大に伴って較正および補正係数の数が増大するためにセンサモジュール102はより正確となる傾向となろう。

0120

本発明のある実施形態ではセンサモジュール102は、地球の磁場など局所磁場のじょう乱による影響を受けることがある。この局所磁場は、地球表面近くのある距離では地球からより離れた別の距離に比べてより変動が大きいことがある。例えば局所磁場は、地球表面から概ね3フィート以内では地球表面からの距離が概ね3フィートを超えた場所に比べて変動が大きいまたはじょう乱がより大きいことがある。したがって幾つかの実施形態では、対象物104が地球表面から概ね3フィート以上離れているときに対象物104から取得した磁場センサ118のデータは、対象物104が地球表面から概ね3フィート以内にあったときから適正または精度の高い磁場センサ118データを外挿する、または別の形で推定するために用いられてもよい(ただし、対象物104が地球表面から概ね3フィート以内にあったときの磁場センサ118データが地球表面近くで地球磁場など局所磁場の比較的高い変動のために信頼性がないと見なされる場合を除く)。

0121

幾つかの実施形態では、監視システム10のセンサモジュール102を個人100に装着させることが可能である。幾つかの実施形態では、個人100に対して複数のセンサモジュール102を(例えば、1つのセンサモジュールが別のセンサモジュールに対して1つまたは複数の斜方角度にある軸を有するようにして)装着させることが可能である。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は個人100に対して、異なる場所に(例えば、個人100の胴体部に、個人100の1つまたは複数の付属器官に)装着させることがある。例えば個人100は、ある運動競技活動を行っている運動選手とすることがある。個人100に装着したセンサモジュール102を含んだ監視システム10のことを監視システム30と呼ぶ。センサモジュール102は個人100に対して適切な任意の技法を用いて装着させることが可能である。例えばセンサモジュール102は、個人100の外部または内部と結合させること、個人100が着用しているハーネスシステムを用いて個人100に対して装着させること、個人100が着用している衣服のポケット内に入れて運ばせること、個人100の皮膚に対して(例えば、接着剤を用いて)固定させること、個人100が持ち運ぶか着用している器具(例えば、ヘルメットマウスガードジョックストラップ(jock strap)、保護用バッド、履物)によって運ばれること、あるいは個人100の身体内に(例えば、外科的に、経口的に)挿入されること、によって個人100が着用することがある。個人100にセンサモジュール102を装着するために利用可能な例示的技法は、その開示の全体を参照により本明細書に組み込むものとする同一所有者による米国特許出願第13/077,520号(2011年3月31日提出)に記載されている。

0122

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、個人100の活動運動または動き(「運動」と「動き」という用語は本明細書において置き換え可能に使用している)の検知に応答して起動させる(すなわち、アクティブ状態に入る)ことが可能である。幾つかの実施形態ではこの活動運動は、例えば、所定の高さより上までのジャンプ、所定の期間内での所定の回数のジャンプ、所定の歩数ウォーキングとすることがある。幾つかの実施形態ではその活動運動は、例えば、一連なりの運動(例えば、素早く連続したあるいは、例えば3秒などのある所定の時間期間内での3回のジャンプに応答した運動)とすることがある。センサモジュール102は起動された後、本明細書に記載したように検知したデータを(例えば、メモリ114内に)記憶するかつ/またはリモートデバイスに転送することを開始する。幾つかの実施形態ではアクティブ状態にあるときセンサモジュール102は、データを連続して検知する(例えば、加速度データ(加速度を表すデータ)はセンサモジュール102の加速度センサ116によって決定され、磁場データ(磁場を表すデータ)はセンサモジュール102の磁場センサ118によって決定される)ことがある。幾つかの実施形態では、センサモジュール102によって周期的に(例えば、50ミリ秒(ms)ごと、10msごと、1msごとに)データが検知される。

0123

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、所定の時間期間にわたって(例えば、30分間)センサモジュール102の運動がないことの検知に応答して脱起動させること(例えば、アクティブ状態と比較して加速度の検出がより低頻度である低出力スタンバイ状態に入ること)が可能である。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、脱活動運動の個人100の検知に応答して脱起動させることが可能である。幾つかの実施形態ではこの脱活動運動は、例えば、活動運動として上述した運動のうちのいずれかとすることがある。幾つかの実施形態では脱活動運動は、活動運動と同じとすることがある。幾つかの実施形態では、脱活動運動を活動運動と異ならせることがある。

0124

幾つかの実施形態では、センサモジュール102によって検知されたデータは時間相関させること(例えば、データを検知した時点を表す時間データと関連付けして記憶すること)がある。データが検知された時点はタイマ134によって提供することが可能である。動作時において監視システム30のセンサモジュール102は、本明細書に記載したように信号を検知しかつ処理し、個人100の活動メトリクスに関する表現を出力する。幾つかの実施形態では、活動メトリクスの表現は、例えば、表示デバイス(例えば、パーソナルコンピュータ204、可搬式電子デバイス206またはセンサモジュール102のディスプレイ)に出力することが可能である。センサモジュール102は本明細書に記載したものを含む適切な任意の技法によってパワー供給を受けることが可能である。

0125

幾つかの実施形態では、個人100に装着されたセンサモジュール102を含んだ監視システム30は、個人100の運動に関係する特性を含む個人100に関する多種多様な活動メトリクスを決定するために使用することが可能である。例えば監視システム30は、個人100の運動特性(例えば、個人100またはその一部分の位置、個人100またはその一部分の向き、個人100またはその一部分の速度の向きおよび/または大きさ、個人100またはその一部分の加速度の向きおよび/または大きさ、個人100またはその一部分に加えられる力の向きおよび/または大きさ、個人100またはその一部分の動きの持続時間、個人100またはその一部分の姿勢、および/または個人100またはその一部分の回転)を特定するため;個人100が行った運動を特定するため;個人100のジャンプ特性(例えば、最大ジャンプ高さ、ジャンプ力)を決定するため;あるいは個人100の反応時間(例えば、教えられた後で教えられた運動を実行する時間、目標に到達するまでの時間(例えば、最大速度に到達するまで、しゃがんだ位置から完全に立ち上がった位置に到達するまで、直立位置から飛び込むまでの時間))を決定するために使用することが可能である。幾つかの実施形態では監視システム30は運動を規定するために使用することが可能である。例えば監視システム30は、運動の実行中にセンサモジュール102によって検知されたデータを基にして個人100が行った運動を規定するために使用することが可能である。監視システム30は、こうした活動メトリクスを適切な任意の構成要素を用いて決定するために本明細書に記載したような動作を実行することが可能である。例えば記載したような検知動作は、監視システム30のセンサモジュール102のセンサ(例えば適宜、加速度センサ116や磁場センサ118)によって実行させることがある。また例えば、データに対する処理を含む動作(例えば、特定、決定、計算、記憶)は、センサモジュール102のプロセッサ110によって、あるいは監視システム30の別の任意のデバイスや監視システム30と通信するデバイス(例えば、サーバ202、パーソナルコンピュータ204または可搬式電子デバイス206)のプロセッサによって実行させることがある。

0126

幾つかの実施形態では、個人100(または、少なくともセンサモジュール102)が較正状態にあるときにセンサモジュール102によって較正データが検知される。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、センサモジュール102が例えば座標系600(図12参照)などの外部座標系に対して(すなわち、センサモジュール102と独立の座標系に対して)ある時間期間(例えば、10ms以上の期間)にわたって静止しているとき較正状態にある。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、センサモジュール102が約1Gの合成加速度(すなわち、1Gのしきい値許容差以内(例えば、1Gの5%以内)の合成加速度)を検知したときに、静止していると見なすことが可能である。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、個人がある動きを行っている間の時間において静止していると見なすことが可能である。例えばセンサモジュール102は、バスケットボール運動競技者がジャンプする時間期間内にある時間期間にわたって静止しているとすることが可能である(例えば、ジャンプを始めるための屈曲の間における個人100の下向きの運動から、ジャンプの飛び出しを始めるための個人100の上向きの運動までの遷移にわたって持続する時間期間で、センサモジュール102が検知した合成加速度が約1Gである場合にセンサモジュール102は静止していると見なすことが可能である)。また例えばセンサモジュール102は、個人100が運動を行っていても個人100の上のその場所のために静止とする可能性がある(例えば、個人100の足に接続されたセンサモジュール102は、センサモジュール102が検知した合成加速度は約1Gである場合に個人100のランニング運動中に足が置かれるごとに静止と見なされることがある)。

0127

図12では、較正状態にあるセンサモジュール102を示している。センサモジュール102は、運動競技活動を基準とした任意の点で(例えば、運動競技活動の前、運動競技活動中もしくは運動競技活動後に)較正状態とすることがある。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102が較正状態にあると決定されると共に、センサモジュール102が静止状態となるごとに較正データを検知することが可能である。幾つかの実施形態では、センサモジュール102が較正状態にあると決定されると共に、あるしきい値持続時間(例えば、1分間、10分間、30分間)にわたって較正データが検知されていない場合にセンサモジュール102があるしきい値持続時間(例えば、1秒)を超える時間にわたって静止するごとに較正データを検知することが可能である。

0128

幾つかの実施形態では、較正状態にあるときにセンサモジュール102の加速度センサ116は加速度データを検知する。幾つかの実施形態では、センサモジュール102の磁場センサ118は磁場データ(例えば、地球の磁場に関係するデータ)を検知する。幾つかの実施形態では、較正データは加速度データと磁場データの両方を含む。幾つかの実施形態では、較正データは加速度データと磁場データのうちの一方を含む。

0129

幾つかの実施形態では、較正状態にあるときにセンサモジュール102の加速度センサ116が検知した加速度データは重力に由来する加速度であり、これを監視システム30によって、センサモジュール102に関する重力由来の加速度の向きとセンサモジュール102の重力由来の加速度の大きさ(一緒にして、重力ベクトル302)のうちの一方または両方を決定するために使用することが可能である。

0130

幾つかの実施形態では、較正状態にあるときに、センサモジュール102の磁場センサ118は、センサモジュール102に関する磁場の向きとセンサモジュール102の位置の磁場の大きさ(一緒にして、磁場ベクトル304)のうちの一方または両方を検知する。

0131

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、1つまたは複数の後続の計算のために依拠する較正データを検知する。幾つかの実施形態では、センサモジュール102が較正状態にあるときに検知した較正データを外部座標系600を確立するために使用することが可能である。幾つかの実施形態では外部座標系600は、重力ベクトル302の向きに対する参照によって確立すること(例えば、重力が下向きの加速度を生じさせることが分かっているため「下」の方向を確立すること)が可能である。幾つかの実施形態では外部座標系600は、磁場ベクトル304の向きに対する参照によって確立すること(例えば、磁場が典型的にはある運動競技活動の典型的なプレイエリアのエリア全体にわたってかなり一定であるため一定の基準方向を確立すること)が可能である。幾つかの実施形態では外部座標系600は、重力ベクトル302の向きと磁場ベクトル304の向きに対する参照によって確立することが可能である。

0132

運動中に個人100(および、センサモジュール102)は、6つの自由度、すなわち3つの線形自由度である(1)上/下(例えば、外部座標系600のY軸に沿った方向)、(2)左/右(例えば、外部座標系600のX軸に沿った方向)および(3)後/前(例えば、外部座標系600のZ軸に沿った方向);ならびに3つの回転自由度である(1)ヨー(例えば、外部座標系600の角α方向)、(2)ロール(例えば、外部座標系600の角β方向)および(3)ピッチ(例えば、外部座標系600の角γ方向)のうちのいずれかまたはすべてについて動くことがある。

0133

個人100やその他の者は、例えば個人100の活動の効果を調べるために個人100の活動メトリクスを知ることを希望することがある。監視システム30は、こうした活動メトリクスの決定(例えば、個人100に作用する力または個人100により加えられる力の特定、個人100が行った運動の特定、個人100のジャンプ特性の決定、個人100の反応時間の決定)を行うことがある。センサモジュール102は、こうした活動メトリクスを表すデータを(例えば、パーソナルコンピュータ204や可搬式電子デバイス206の表示デバイスに)出力することがある。こうしたデータは、センサモジュール102から未処理の形態で(例えば、加速度センサ116および/または磁場センサ118からの未処理信号で)出力されることや、表出形態で(例えば、加速度センサ116および/または磁場センサ118の信号の処理の結果としてのデータで)出力されることがある。幾つかの実施形態では監視システム30は、1つまたは複数の活動メトリクスの表現を、個人100および/または別の者が認知可能なように出力する。

0134

こうした活動メトリクスを表すデータは、例えば本明細書に記載したものなど適切な任意の方法で処理および/または出力することが可能である。

0135

幾つかの実施形態では、1つまたは複数の動きに関する動きデータプロファイル(すなわち、動きを規定する検知した加速度データと磁場データのうちの1つまたは幾つか)は、監視システム30による検知した加速度データおよび磁場データとその動きデータプロファイルとの比較を可能にするように監視システム30内に記憶される、または別の形で監視システム30によりアクセス可能とすることができる。

0136

幾つかの実施形態では監視システム30は、個人100に関する検知した加速度データおよび磁場データを1つまたは複数の動きデータプロファイルと比較することがある。幾つかの実施形態では監視システム30はこうした比較を連続して実行することがある。

0137

幾つかの実施形態では、検知した加速度データおよび磁場データと動きデータプロファイルもしくはその一部分の間に十分な程度の対応があると決定されると、監視システム30はその動きデータプロファイルに対応する運動が個人100が行った動きであると特定する。幾つかの実施形態では、検知した加速度データおよび磁場データと動きデータプロファイルの差がある所定のしきい値未満である(このしきい値は動きデータプロファイルが異なれば異なることがある)場合に、十分な程度の対応があると決定される。

0138

幾つかの実施形態では動きデータプロファイルは、加速度データおよび磁場データの式ならびにこれから導出した変数(例えば、力、加速度の大きさ、加速度の向き、磁場の大きさ、磁場の向き)を含むことが可能であり、また監視システム30内のあるデータ構造として(例えば、アルゴリズムとして、グラフの曲線として、ルックアップテーブルとして)表しかつ/または記憶することが可能である。

0139

幾つかの実施形態では活動メトリクスの表現は、互いについてのあるいは別の変数の関数として提示することが可能である。例えばジャンプ高さは、胴体部の向きまたはボールの打ち出し角度の関数として提示することが可能である。また例えば活動メトリクスは場所(例えば、競技フィールド上の場所、運動競技者の近傍、ゴールの近傍)の関数として、イベント(例えば、フィールドゴールによる得点があったこと、反則があったこと)の関数として、環境条件(例えば、周囲温度降水量)の関数として、あるいは個人の生理学的条件(例えば、心拍数、体温)の関数として提示することが可能である。こうした変数に関係する情報(例えば、場所情報、イベント情報環境条件情報および生理学的条件情報)は監視システム30に対して、その内部に組み込まれた適切なセンサから、あるいは監視システム30の外部にある監視システム30と通信する要素から提供されることがある。

0140

幾つかの実施形態では、例えば図12に示したように、外部座標系(例えば、外部座標系600)は、センサモジュール102が較正状態にある時点である第1の時点において決定される。幾つかの実施形態では、センサモジュール102(例えば、内部座標系650)に対して固定の内部座標系向きが外部座標系を基準として決定される。説明を簡単にするために本明細書では内部座標系650が第1の時点において外部座標系600と整列するように記載しているが、内部座標系650は必ずしも外部座標系600と整列しないこと(例えば、内部座標系650は外部座標系600からある角度オフセットをもって確立され得ること)、ならびに内部座標系600は必ずしも従来の座標成分によって特徴付けする必要はないが、単に外部座標系(例えば、外部座標系600)に関してセンサモジュール102の相対的向きを確立するようなある基準によって特徴付けし得ること、を理解すべきである。図面において内部座標系650の成分は、X’(例えば、左/右)、Y’(例えば、上/下)、Z’(例えば、後/前)、α’(例えば、ヨー)、β’(例えば、ロール)およびγ(例えば、ピッチ)で示していると共に、座標成分の変化は、ΔX、ΔY、ΔZ、Δα、ΔβおよびΔγのそれぞれ(例えば、図13参照)で示している。

0141

例えば図12に示したように、幾つかの実施形態では加速度センサ116を用いて、第1の時点におけるセンサモジュール102に対する(すなわち、内部座標系650に対する)重力ベクトル302の向きを決定しており、また幾つかの実施形態では磁場センサ118を用いて、第1の時点におけるセンサモジュール102に対する磁場ベクトル304の向きを決定している。幾つかの実施形態では、外部座標系600に対する内部座標系650の向きを重力ベクトル302と磁場ベクトル304のうちの一方または両方に基づいて決定することが可能である。この方法では個人100の最初の向きを、外部座標系600内における(内部座標系650を含む)センサモジュール102の最初の向きに基づいて決定することが可能である。

0142

幾つかの実施形態では監視デバイス30は、例えば個人100またはその一部分の位置、個人100またはその一部分の向き、個人100またはその一部分の速度の向きおよび/または大きさ、個人100またはその一部分の加速度の向きおよび/または大きさ、個人100またはその一部分に加えられる力の向きおよび/または大きさ、個人100またはその一部分の動きの持続時間、個人100またはその一部分の姿勢、個人100またはその一部分の回転、および/または動きデータプロファイルの対応の程度、あるいはこれらの変化などの個人100に関する検知した1つまたは複数の運動特性を決定および/または出力する。

0143

幾つかの実施形態(例えば、図13参照)では、個人100の回転(例えば、3次元回転)(例えば、個人100の一部分が互いを基準として動くことが分かっているときの個人100全体の回転あるいは個人100の1つまたは複数の監視を受ける部分の回転を含む)は、第1の時点と第2の時点(個人は第2の時点において運動しているとする)の間で決定することが可能である。幾つかの実施形態ではこうした回転は、監視システム30によって出力されるかつ/または追加の動作のために監視システム30によって使用される可能性がある。

0144

例えば幾つかの実施形態では第1の時点と第2の時点の間での個人100の向きの変化が、第1の時点から第2の時点までの磁場センサ118が検知した磁場データに基づいて決定される。例えば第1の時点と第2の時点の間での個人100の向きの変化は、第1の時点と第2の時点の間における外部座標系600に対する軸X’、Y’およびZ’の角度差(Δα、ΔβおよびΔγで示す)によって表すことがある。

0145

幾つかの実施形態(図13参照)では、例えば、第1の時点と第2の時点の間での個人100の向きの変化は、第1の時点から第2の時点までの加速度センサ116によって検知された加速度データに基づいて決定される。幾つかの実施形態ではこうした位置の変化は監視システム30によって出力されるかつ/または追加の動作のために監視システム30によって使用される可能性がある。

0146

例えば第1の時点と第2の時点の間での個人100の位置の変化は、第1の時点と第2の時点の間における軸X、YおよびZに沿った外部座標系600に対するセンサモジュール102の位置の線形差(ΔX、ΔYおよびΔZで示す)によって表すことがある。

0147

記載したように、2つの時点の間での個人100の運動は、この2つの時点の間におけるセンサモジュール102の位置の変化および向きの変化によって特徴付けすることが可能である。幾つかの実施形態では、個人100の運動に関するより完全な表現は、連続する複数の時点間でセンサモジュール102の位置変化および向き変化を監視することによって特徴付けすることが可能である。換言すると、2つの時点間の個人100の運動を特徴付けるための上述した技法は、第2の時点から第3の時点まで反復させることが可能である。位置の変化および向きの変化は、絶対的に(例えば、第1の時点(較正状態とし得る)におけるセンサモジュールの位置および向きに対する連続した参照によるなどして)計測すること、あるいは相対的に(例えば、直ぐ前の位置および向きもしくは別の任意の検知位置および向きを参照するなどして)計測することが可能である。位置および向きのサンプリング速度が大きい程、個人100の運動に関する表現がそれだけより完全となることが理解されよう。位置の変化および向きの変化が相対的に計測されている幾つかの実施形態では、センサモジュール102は外部座標系に対して較正されないことがある。

0148

幾つかの実施形態では上で指摘したように、監視システム10のセンサモジュール102を例えばボール500などの運動競技器具108とすることが可能な対象物104に装着させることが可能である。幾つかの実施形態では、ボール500内に複数のセンサモジュール102を(例えば、1つのセンサモジュールが別のセンサモジュールに対して1つまたは複数の斜方角度にある軸を有するようにして)装着させることが可能である。ボール500は、例えば運動競技活動において一般的に使用されるボールである、例えばサッカーボール、バスケットボール、野球ボール、アメリカンフットボール、ラグビーボール、テニスボール、卓球のボール、ボーリングボール、ゴルフボール、ビリヤード球、クローケー(croquet)ボール、マーブル球(marble)、テザーボール(tetherball)またはビーチボールなどの任意のボールとすることがある。ボール500に装着したセンサモジュール102を含んだ監視システム10のことを監視システム20と呼ぶ。センサモジュール102はボール500に対して適切な任意の技法を用いて装着させることが可能である。例えばセンサモジュール102は、ボール500の外部または内部表面に対して固定されること、ハーネスシステムを用いてボール500内に装着される(例えば、ボール500の内壁から離し、例えばボール500の中心位置に懸架させる)こと、あるいはボール500の材料内に埋め込まれることがある。ボール500にセンサモジュール102を装着するために利用可能な例示的技法は、その開示の全体を参照により本明細書に組み込むものとする同一所有者による米国特許出願第7,740,551号(2009年11月18日提出)に開示されている。

0149

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、ボール500の活動運動の検知に応答して起動させる(すなわち、アクティブ状態に入る)ことが可能である。幾つかの実施形態ではその活動運動は、例えば、ボール500のキックに応答した運動(例えば、しきい値を超えて検知された加速度インパルスあるいは、検知加速度のほぼゼロまでの低下)とすることがある。幾つかの実施形態ではその活動運動は、例えば、ボール500による少なくとも1つのしきい値距離または高さ(例えば、2メートル)の移動を生じさせるようなキックまたは投球(例えば、こうした運動に対応して検知される加速度)とすることがある。幾つかの実施形態ではその活動運動は、例えば、一連なりの運動(例えば、ボール500のキックに応答した運動に続くボール500の少なくとも1つのしきい値距離または高さの移動)とすることがある。センサモジュール102は起動された後、本明細書に記載したように検知したデータを(例えば、メモリ114内に)記憶するかつ/またはリモートデバイスに転送することを開始する。幾つかの実施形態ではアクティブ状態にあるときセンサモジュール102は、データを連続して検知する(例えば、加速度データ(加速度を表すデータ)はセンサモジュール102の加速度センサ116によって決定され、磁場データ(磁場を表すデータ)はセンサモジュール102の磁場センサ118によって決定される)ことがある。幾つかの実施形態では、センサモジュール102によって周期的に(例えば、50ミリ秒(ms)ごと、10msごと、1msごとに)データが検知される。

0150

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、所定の時間期間にわたって(例えば、30分間)センサモジュール102の運動がないことの検知に応答して脱起動させること(例えば、アクティブ状態と比較して加速度の検出をより低頻度とする低出力スタンバイ状態に入ること)が可能である。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、ボール500の脱活動運動の検知に応答して脱起動させることが可能である。幾つかの実施形態ではこの脱活動運動は、例えば、活動運動として上述した運動のうちのいずれかとすることがある。幾つかの実施形態では脱活動運動は、活動運動と同じとすることがある。幾つかの実施形態では、脱活動運動を活動運動と異ならせることがある。

0151

幾つかの実施形態では、センサモジュール102によって検知されたデータは時間相関させること(例えば、データを検知した時点を表す時間データと関連付けして記憶すること)がある。データが検知された時点はタイマ134によって提供することが可能である。動作時において監視システム20のセンサモジュール102は、本明細書に記載したように信号を検知しかつ処理し、ボール500の活動メトリクスに関する表現を出力する。幾つかの実施形態では、活動メトリクスの表現は、例えば、表示デバイス(例えば、パーソナルコンピュータ204、可搬式電子デバイス206またはセンサモジュール102のディスプレイ)に出力することが可能である。

0152

センサモジュール102は本明細書に記載したものを含む適切な任意の技法によってパワー供給を受けることが可能である。例えばセンサモジュール102は、充電用ベース502(例えば、図14参照)を介する充電によってパワー供給することが可能である。例えばセンサモジュール102の電源112は、誘導式充電によってパワー供給することが可能であり、この場合に誘導コイルはボール500内に装着されると共にセンサモジュール102の電源112と結合されてもよい。幾つかの実施形態では誘導コイルは、誘導コイル充電デバイスの十分近くに誘導コイルが来るようにしてボール500を配置させたときに、誘導式充電デバイス(例えば、充電用ベース502)からパワーを受け取ることができる。幾つかの実施形態ではボール500は、ボール500の最適な向き(すなわち、誘導コイル充電デバイスの最も近くに誘導コイルを有するような向き)を容易にするために誘導コイルの場所を示すための外部マーキング(例えば、マーキング504)を有する。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、ボール500の最適向きを容易にするために誘導コイルを介して受け取っているチャージの強度に関する指示(例えば、LEDが光を発し、LEDが発した光が色相を変化させ、LEDのブリンク速度が変化する)を提供する、例えば外部から見ることができる発光ダイオード(LED)などの視覚的インジケータと結合される。

0153

幾つかの実施形態では、ボール500内に装着されたセンサモジュール102を含んだ監視システム20は、ボール500の運動に関係する特性を含むボール500(および/または、ボール500を扱う個人100の)多種多様な活動メトリクスを決定するために使用することが可能である。例えば監視システム20は、ボール500の場所、ボール500の軌道、ボール500の打ち出し角度、ボール500の回転数、ボール500の回転面の向き、ボール500の回転軸の向き、ボール500の移動速度、ボール500の打ち出し速度、ボール500に対するキックやその他の衝撃の力、ボール500の移動距離、ボール500の最大加速度を決定するために使用することが可能である。監視システム20は、適切な任意の構成要素を用いてこうした活動メトリクスを決定するために本明細書に記載したような動作を実行することが可能である。例えば記載したような検知動作は、監視システム20のセンサモジュール102のセンサ(例えば適宜、加速度センサ116や磁場センサ118)によって実行させることがある。また例えば、データに対する処理を含む動作(例えば、特定、決定、計算、記憶)は、センサモジュール102のプロセッサ110によって、あるいは監視システム20の別の任意のデバイスや監視システム20と通信するデバイス(例えば、サーバ202、パーソナルコンピュータ204または可搬式電子デバイス206)のプロセッサによって実行させることがある。

0154

幾つかの実施形態では較正データは、ボール500が較正状態にあるときにセンサモジュール102によって検知されている。幾つかの実施形態では、ボール500が例えば座標系600(図15参照)などの外部座標系に対して(すなわち、センサモジュール102と独立の座標系に対して)ある時間期間(例えば、10ms以上の期間)にわたって静止しているとき、ボール500は較正状態にある。幾つかの実施形態ではボール500は、ボール500のセンサモジュール102が約1Gの合成加速度(すなわち、1Gのしきい値許容差以内(例えば、1Gの5%以内)の合成加速度)を検知したときに、静止していると見なすことが可能である。幾つかの実施形態ではボール500は、個人によって扱われている間の時間は静止していると見なすことが可能である。例えばボール500は、バスケットボール運動競技者がボール500をジャンプシュートする時間期間内にある時間期間にわたって静止しているとすることが可能である(例えば、個人の手からボール500が離れる前はセンサモジュール102により検知される合成加速度が約1Gであり、ボール500は静止していると見なすことが可能である)。また例えばボール500は、野球運動競技者がボール500の投球を実行する時間期間内にある時間期間(例えば、センサモジュール102により検知される合成加速度が約1Gであるような個人のスローイング動作に関する後方運動から前方運度までの遷移にわたる時間期間)にわたって静止しているとすることが可能である。

0155

図16には、時点t00における較正状態にあるボール500(センサモジュール102を含む)を図示している。ボール500は、運動競技活動を基準とした任意の点で(例えば、運動競技活動の前、運動競技活動中もしくは運動競技活動後に)較正状態とすることがある。幾つかの実施形態では、ボール500が較正状態にあると決定されると共に、ボール500があるしきい値持続時間(例えば、1秒)を超える間にわたって静止状態となるごとに較正データを検知することが可能である。幾つかの実施形態ではボール500が較正状態にあると決定されると共に、ボール500が静止状態となるごとに較正データを検知することが可能である。

0156

幾つかの実施形態では、較正状態にあるときにセンサモジュール102の加速度センサ116は加速度データを検知する。幾つかの実施形態ではセンサモジュール102の磁場センサ118は磁場データ(例えば、地球の磁場に関係するデータ)を検知する。幾つかの実施形態では較正データは加速度データと磁場データの両方を含む。幾つかの実施形態では較正データは加速度データと磁場データのうちの一方を含む。

0157

幾つかの実施形態では較正状態にあるときに、センサモジュール102の加速度センサ116によって検知された加速度データは重力に由来する加速度であり、これを監視システム20によって、センサモジュール102に関する重力由来の加速度の向きとセンサモジュール102の重力由来の加速度の大きさ(一緒にして、重力ベクトル302)のうちの一方または両方を決定するために使用することが可能である。

0158

幾つかの実施形態では、較正状態にあるときに、センサモジュール102の磁場センサ118は、センサモジュール102に関する磁場の向きとセンサモジュール102の位置の磁場の大きさ(一緒にして、磁場ベクトル304)のうちの一方または両方を検知する。

0159

幾つかの実施形態ではセンサモジュール102は、1つまたは複数の後続の計算のために依拠する較正データを検知する。幾つかの実施形態では、センサモジュール102が較正状態にあるときに検知した較正データを外部座標系600を確立するために使用することが可能である。幾つかの実施形態では外部座標系600は、重力ベクトル302の向きに対する参照によって確立すること(例えば、重力が下向きの加速度を生じさせることが分かっているため「下」の方向を確立すること)が可能である。幾つかの実施形態では外部座標系600は、磁場ベクトル304の向きに対する参照によって確立すること(例えば、磁場が典型的にはある運動競技活動の典型的なプレイエリアのエリア全体にわたってかなり一定であるため一定の基準方向を確立すること)が可能である。幾つかの実施形態では外部座標系600は、重力ベクトル302の向きと磁場ベクトル304の向きに対する参照によって確立することが可能である。

0160

ボール500の運動中(例えば、ボール500が蹴られるか打たれた後)にボール500は、6つの自由度、すなわち3つの線形自由度である(1)上/下(例えば、外部座標系600のY軸に沿った方向)、(2)左/右(例えば、外部座標系600のX軸に沿った方向)および(3)後/前(例えば、外部座標系600のZ軸に沿った方向);ならびに3つの回転自由度である(1)ヨー(例えば、外部座標系600の角α方向)、(2)ロール(例えば、外部座標系600の角β方向)および(3)ピッチ(例えば、外部座標系600の角γ方向)のうちのいずれかまたはすべてについて動くことがある。

0161

個人100やその他の者は、例えば個人100の活動(例えば、個人100によるボール500のキックや投球)がボール500に及ぼす効果を調べるためにボール500の活動メトリクスを知ることを希望することがある。監視システム20は、こうした活動メトリクス(例えば、ボール500の場所、ボール500の軌道、ボール500の打ち出し角度、ボール500の回転数、ボール500の回転面の向き、ボール500の回転軸の向き、ボール500の移動速度、ボール500の打ち上げ速度、ボール500に加わるキックやその他の衝撃の力、ボール500の移動距離およびボール500の最大加速度)を決定することがある。センサモジュール102は、こうした活動メトリクスを表すデータを(例えば、パーソナルコンピュータ204や可搬式電子デバイス206の表示デバイスに)出力することがある。こうしたデータは、センサモジュール102から未処理の形態で(例えば、加速度センサ116および/または磁場センサ118からの未処理信号で)出力されることや、表出形態で(例えば、加速度センサ116および/または磁場センサ118の信号の処理の結果としてのデータで)出力されることがある。幾つかの実施形態では監視システム20は、1つまたは複数の活動メトリクスの表現を、個人100および/または別の者が認知可能な方式で出力する。

0162

こうした活動メトリクスを表すデータは、例えば本明細書に記載したものなど適切な任意の方法で処理および/または出力することが可能である。

0163

本明細書で指摘しているように幾つかの実施形態では監視システム20は、ある時間期間にわたるあるいは特定の時間時点におけるボール500の瞬時的軌道606の表現(瞬時的軌道とは、運動状態にあるボール500の運動方向に関する表現)を決定および/または出力することが可能である。幾つかの実施形態では監視システム20は、ボール500の場所に関する表現を決定および/または出力することが可能である。幾つかの実施形態では監視システム20は、ボール500の打ち出し角度604に関する表現を決定および/または出力することが可能である。幾つかの実施形態では打ち出し角度604は、ボール500の運動開始に十分に近い時点(例えば、ボール500が蹴られるか打たれた直ぐ後)におけるボール500の瞬時的軌道606に対応するように決定することが可能である。幾つかの実施形態ではボール500の運動の開始は、検知したしきい値を超えるインパルス加速度に基づいて決定される。幾つかの実施形態では打ち出し角度604は、ボール500の運動開始後150ms未満(例えば、100ms〜150ms)のボール500の瞬時的軌道606に対応するように決定することが可能である。幾つかの実施形態では打ち出し角度604は、ボール500の運動開始後で加速度大きさの検知が可能となる最も早い時点におけるボール500の瞬時的軌道606に対応するように決定することが可能である。幾つかの実施形態ではこの時点は、加速度センサ116が出力した信頼性がより低いデータの期間(別の時点で加速度センサ116が出力したデータに比べて信頼性がより低いデータ出力となる期間)の直ぐ後に続くことがある。こうした信頼性がより低いデータ出力は、例えば、検知した加速度データの(例えば、衝撃などに起因する加速度の突然の変化による)外乱(例えば、レーリング(railing))の結果として、あるいは(例えば、加速度センサがその最大加速度信号を出力するような期間で、加速度が検知可能な最大加速度より大きくなるための)加速度センサ信号ゲイ飽和の結果として生じることがあり、これらは、例えば、衝撃(例えば、キック、投球、シュート)に対する反応におけるボール500に対する大きな初期加速度に起因することがある。幾つかの実施形態では、こうした信頼性がより低い加速度データ出力は、キックの衝撃後のある時間(例えば、100〜150ms)にわたって(例えば、キック衝撃の持続時間の約10msと衝撃後の約90ms〜140msにわたって)見られることがある。

0164

打ち出し角度604は、自由飛行しているボール500の移動方向の垂直成分の角度がボール500の運動の開始と十分に近いときの瞬時的軌道606に対応する可能性がある。幾つかの実施形態では、自由飛行が加速度データに基づいて決定される。自由飛行に入った直後(例えば、ボール500が投げられるかキックされた直後)は、加速度センサ116により検知される加速度データは1G未満(すなわち、重力に由来する加速度未満)の合成加速度を示す。例えば合成加速度は、1G(例えば、静止状態または非自由飛行状態)から0.5G(例えば、自由飛行)まで低下することがある。この低下が生じる時点を自由飛行の開始と決定することが可能である。合成加速度が1G未満に維持されている間は、自由飛行の継続と決定することが可能である。幾つかの実施形態では重力由来の加速度の大きさは、事前に定義することが可能であるか、あるいはボール500が静止中(例えば、較正状態にあるとき)に検知された加速度データに基づいて決定することが可能である。

0165

自由飛行にあるボール500の移動方向の垂直成分の角度を決定するための運動開始により近いほど、打ち出し角度に関するより良好な代表値となり得る。運動の開始を過ぎると、自由飛行にあるボール500の移動方向の垂直成分の角度は変化する(例えば、低下する)ことがある。幾つかの実施形態ではこの変化は、打ち出し角度決定の精度を向上させるために瞬時的軌道、速度(以下を参照)および時間(運動開始後)に基づいた式を用いることによって補償することが可能である。幾つかの実施形態では、ゲイン飽和の期間(すなわち、加速度センサのレーリング中)におけるボール500の経路は、その時間中に検知された磁場データに基づいて決定することが可能である。幾つかの実施形態では、衝撃の瞬間における打ち出し角度をこの経路に基づいて決定することが可能である。

0166

幾つかの実施形態では、ボール500の瞬時的軌道606(および/または、打ち出し角度604)は、これより前の第1の時点で(例えば、加速度センサ116および/または磁場センサ118により検知された)加速度データおよび磁場データのうちの1つまたは幾つか、ならびにこれより後の第2の時点で(例えば、加速度センサ116および/または磁場センサ118により検知された)加速度データおよび磁場データのうちの1つまたは幾つかに基づいて決定することが可能である。幾つかの実施形態では、第1の時点においてボール500は静止しており(例えば、較正状態にあり)、また第2の時点においてボール500は運動している(例えば、ボール500の運動が第1の時点と第2の時点の間に開始されている)。

0167

幾つかの実施形態では、例えば図15に示したように、外部座標系(例えば、外部座標系600)は、ボール500が較正状態にある時点である第1の時点において決定される。幾つかの実施形態では、センサモジュール102(例えば、内部座標系650)に対して固定の内部座標系向きが外部座標系600を基準として決定される。説明を簡単にするために本明細書では内部座標系650が第1の時点において外部座標系600と整列するように記載しているが、内部座標系650は必ずしも外部座標系600と整列しないこと(例えば、内部座標系650は外部座標系600からある角度オフセットをもって確立され得ること)、ならびに内部座標系600は必ずしも従来の座標成分によって特徴付けする必要はないが、単に外部座標系(例えば、外部座標系600)に関してセンサモジュール102の相対的向きを確立するようなある基準によって特徴付けし得ること、を理解すべきである。図面において内部座標系650の成分は、X’(例えば、左/右)、Y’(例えば、上/下)、Z’(例えば、後/前)、α’(例えば、ヨー)、β’(例えば、ロール)およびγ(例えば、ピッチ)で示していると共に、座標成分の変化は、ΔX、ΔY、ΔZ、Δα、ΔβおよびΔγのそれぞれ(例えば、図16参照)で示している。

0168

例えば図15に示したように、幾つかの実施形態では加速度センサ116を用いて、第1の時点におけるセンサモジュール102に対する(すなわち、内部座標系650に対する)重力ベクトル302の向きを決定しており、また幾つかの実施形態では磁場センサ118を用いて、第1の時点におけるセンサモジュール102に対する磁場ベクトル304の向きを決定している。幾つかの実施形態では、外部座標系600に対する内部座標系650の向きを重力ベクトル302と磁場ベクトル304のうちの一方または両方に基づいて決定することが可能である。この方法ではボール500の最初の向きを、外部座標系600内における(内部座標系650を含む)センサモジュール102の最初の向きに基づいて決定することが可能である。

0169

幾つかの実施形態(例えば、図16参照)では、ボール500の回転(例えば、3次元回転)は第1の時点と第2の時点の間で検知されかつ計測されており、第2の時点(例えば、運動開始の直ぐ後(例えば運動検出後100ms)など)においてボール500は運動している。幾つかの実施形態ではこうした回転は、監視システム20によって出力されるかつ/または追加の動作のために監視システム20によって使用される可能性がある。

0170

例えば幾つかの実施形態では第1の時点と第2の時点の間でのボール500の向きの変化が、第1の時点から第2の時点までの磁場センサ118が検知した磁場データに基づいて決定される。例えば第1の時点と第2の時点の間でのボール500の向きの変化は、第1の時点と第2の時点の間における外部座標系600に対する軸X’、Y’およびZ’の角度差(Δα、ΔβおよびΔγで示す)によって表すことがある。

0171

また例えば幾つかの実施形態では、第1の時点と第2の時点の間でのボール500の向きの変化は、第1の時点から第2の時点までの加速度センサ116によって検知された加速度データおよび/または磁場センサ118によって検知された磁場データに基づいて決定することが可能である。幾つかの実施形態ではこうした位置の変化は監視システム20によって出力されるかつ/または追加の動作のために監視システム20によって使用される可能性がある。

0172

例えば第1の時点と第2の時点の間でのボール500の位置の変化は、第1の時点と第2の時点の間における軸X、YおよびZに沿った外部座標系600に対するセンサモジュール102の位置の線形差(ΔX、ΔYおよびΔZで示す)によって表すことがある。

0173

幾つかの実施形態では第2の時点においてセンサモジュール102の加速度センサ116は、センサモジュール102(またしたがって、ボール500)の加速度のセンサ102に対する向き(すなわち、加速度方向)とセンサモジュール102の加速度の大きさ(一緒にして、合成加速度ベクトル602)のうちの一方または両方を検知する。幾つかの実施形態では、センサモジュール102によって検知される加速度は、実質的にその全体がボール500にかかる抗力の影響(すなわち、抗力に由来する減速)に起因する。(幾つかの実施形態では加速度センサ116は慣性システムであり、したがって自由飛行にあるときに重力由来の加速度を検知しない。)

0174

幾つかの実施形態では、複数の個人100が監視を受けることがある。例えば、複数の個人100が複数の監視システム30によって複数のセンサモジュール102を介して監視を受けることがあり、あるいは複数の個人100は同じ監視システム30によって複数のセンサモジュール102を介して監視を受けることがある。こうした個人100は、例えば同時に、異なる時点で、異なる運動競技活動への参加中に、同じ運動競技活動への参加中など所望の任意の方法で監視を受けることがある。複数の個人の各々から導き出された活動メトリクスと活動メトリクスは、上述の場合と同様にして比較、合成および/または表現することが可能である。こうした比較、合成および/または表現は、各個人を別々であると見なすこと、一緒のグループ(例えば、チーム、チームの中盤選手)として個人を部分集団とすること、あるいは監視を受ける個人全体とすることに基づいて実行することが可能である。ゲーム設定ではこうした比較、合成および/または表現を、ゴール、ボールがコート外に出た、ペナルティキック、ジャンプボールなどのゲームイベントと相関させることが可能であり、これによって記載したような個人(複数可)100の同時性の(contemporaneous)活動メトリクスと関連させて出力することが可能である。

0175

個人(複数可)100および/または監視される対象物に対する監視から導き出されたデータに対するこうした比較、合成および/または表現によって、例えば運動競技活動に参加している個人、コーチ、観客、医師およびゲームのオフィシャルに対して恩恵を提供することができる。こうした人々は、多種多様な理由から運動競技活動セッションの間に互いにやり取りしたり、協働することがある。

0176

例えば、個人(複数可)100のフィットネスレベルを最大化するためにコーチが監視対象の個人(複数可)100のパフォーマンスを監視してアドバイスを与え、または別の形でそのパフォーマンスに影響を及ぼすことが望ましいことがある。別法としてまたは追加として、運動競技活動内における個人(複数可)100の有効性の最大化に役立つようにコーチが個人(複数可)100を監視し影響を及ぼすことが望ましいことがある。さらに、運動競技活動で成功する確率の最大化に役立つように(この成功とは、例えば、サッカーなどのゲームで相手チームを負かすこと、あるいは運動競技活動に参加している1人または複数の個人100に関する所望のフィットネスレベルを達成/維持することとし得る)コーチが個人(複数可)100を監視し影響を及ぼすことが望ましいことがある。運動競技活動のセッションには、例えば、トレーニングセッション(例えば、フィールドセッション、ジムセッション、トラックセッション)または運動競技セッション(例えば、サッカー試合やバスケットボールゲーム)を含むことがある。

0177

幾つかの例示的実施形態では、コーチが1人または複数の個人100および/または監視対象物を監視することがあり、また個人(複数可)100の健康、安全および/またはパフォーマンスに関する追跡と維持または改善のためのフィードバックを個人(複数可)100に提供することがある。

0178

コーチは、これらの目的や別の目的を考慮し、個人(複数可)100および/または監視対象物の活動を監視し、個人(複数可)100のパフォーマンスに個人的に、またグループとして影響を及ぼす判断を行わねばならない。これを行う際にコーチは、個人(複数可)100に関する情報および運動競技活動セッションに参加している間のそのパフォーマンスに依拠する。個人(複数可)100(および/または、個人がやり取りする監視対象物)に関するデータを提供する監視システム(例えば、監視システム30)はコーチに対して直接に観察可能なものを超えるその運動競技活動に参加している個人に関する理解しやすい情報を提供することが可能であり、これにより運動競技活動において成功を収める確率を最大化させるようなコーチによる迅速かつ有効な意思決定が容易になる。

0179

上で指摘したように、例えばセンサモジュール102、パーソナルコンピュータ204、可搬式電子デバイス206、ネットワーク200およびサーバ202を含む監視システム30の要素のうちのいずれかの間で多種多様な情報が伝送されることがある。こうした情報は、例えば、活動メトリクス、デバイス設定値(センサモジュール102の設定値を含む)、ソフトウェアおよびファームウェアを含むことがある。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社ウスイ電業の「 ゴルフ練習用可変傾斜台」が 公開されました。( 2019/05/30)

    【課題】傾斜の方向と角度を自在に設定可能なゴルフ練習用可変傾斜台を簡素かつ安価に提供する。【解決手段】傾斜の方向と角度(θ)を自在に設定可能なゴルフ練習用可変傾斜台(100)であって、最下層の基台(1... 詳細

  • TDK株式会社の「 位置検出装置」が 公開されました。( 2019/05/30)

    【課題】磁気センサを用いた位置検出装置において、ノイズ磁界が印加された場合にも、精度の高い位置検出を行うことを可能にする。【解決手段】位置検出装置1は、第1の位置検出部1Aと第2の位置検出部1Bと信号... 詳細

  • 日立オートモティブシステムズ株式会社の「 電動倍力装置」が 公開されました。( 2019/05/23)

    【課題】構造を簡素化して、コスト増を抑える電動倍力装置を提供する。【解決手段】本電動倍力装置1は、ブレーキペダル40の操作によってギヤハウジング41内を移動する入力ロッド50及び入力ラック51の移動量... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ