DE69607588T2

DE69607588T2 - Ausbildung zum hockeyspielen

Info

Publication number: DE69607588T2
Application number: DE69607588T
Authority: DE
Inventors: Vincent J Macri; Robert O Magaw; Paul Zilber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2016-01-23
Also published as: ATE191355T1; WO1996022134A3; CZ297782B6; CA2208349A1; DE69607588D1; EP0804265B1; CZ9702180A3; AU694613B2; EP0804265A2; AU4765496A; WO1996022134A2

Description

Allgemeiner Stand der Technik

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Ausbildung, das Training, die Unterweisung, Übung, den Erwerb von Grundkenntnissen und die Unterhaltung in den Sportarten Eis- und Rollhockey.

(2) Beschreibung des Standes der Technik

Eis- und Rollhockey sind schnelle und dynamische Sportarten. Die Position jedes Spielers auf dem Eis ändert sich ständig. Mannschafts- und Einzelspiel wechseln dauernd von Angriff zu Verteidigung und wieder zurück, üblicherweise in Sekunden oder Bruchteilen von Sekunden.
Eine Hockeyausbildung beginnt normalerweise mit der Vorführung oder Erläuterung einer Fertigkeit, Taktik oder eines Manövers durch den Ausbilder, gefolgt von sich ständig wiederholender Ausführung (Übung) durch die Spieler. Übungseinheiten (practice sessions) umfassen typischerweise die Entwicklung von Einzelfertigkeiten und die Mannschaftsvorbereitung. Normalerweise werden Übungen für das Geschwindigkeits- und Leistungslaufen (explosive Starts und Ausdaueraufbau) sowie die Handhabung der Schläger, das Abgeben, Schießen, Checken und weitere einzelne Aspekte des Spiels in Übungseinheiten aufgenommen. Es werden auch ausgewählte Mannschaftsspiele geübt; beispielsweise umfassen Spiele, die eine ständige Wiederholung erfordern, jene, die von Anspielkreisen ausgehen, jene, die sich entwickeln, während man den Puck offensiv führt und/oder jene, die während der Ausführung defensiver Manöver auftreten.
Es wird allgemein anerkannt, daß die Menge an beim Üben auf dem Eis verbrachte Zeit eine starke Beziehung zum Erwerb von Fertigkeiten hat. Es wird jedoch auch allgemein zugegeben, daß es in den meisten geographischen Gebieten einen Mangel an verfügbarer Zeit auf dem Eis gibt. Es gibt einen fortdauernden Wettbewerb um Zeit auf dem Eis, und daher sind Zeitblöcke für Ausbildung, Training und Unterweisung für viele Spieler und Mannschaften begrenzt. Im Ringen um und in der Jagd nach quantitativer Zeit auf dem Eis wurde die Aufmerksamkeit für die optimale qualitative Nutzung jener Zeit zurückgestellt.
Gegenwärtig werden die Ziele von Eishockeytrainern, -ausbildern und -betreuern mit wenigen oder ohne technologische Hilfsmittel erreicht. Beispielsweise sind elektromechanische Einrichtungen zum Steuern von Variablen für das Spielen auf dem Eis und Wiederholen spezieller Bedingungen, so daß einzelne Fertigkeiten und das Mannschaftsspiel verbessert werden können, praktisch nicht vorhanden. Entsprechend sind elektronische Meßeinrichtungen und computerunterstützte (oder interaktive Computer-"Spiele") Technologie für Training, Unterweisung oder Unterhaltung praktisch nicht vorhanden. Gegenwärtig verwendete Einrichtungen zur Ausbildung/Übung im Eishockey schließen ein:
(1) vom (von den) Läufer(n) gezogene Nylonfallschirme (die dafür verwendet werden, den Zug und daher die Beinkraft des Läufers durch Überwinden des Zugs zu erhöhen),
(2) an einem Geschirr an den Schultern des Läufers und am untersten Punkt an den Schlittschuhen angebrachtes chirurgisches Röhrenmaterial, das bewirkt, daß sich der Läufer während des Laufens in den Knien und der Taille beugt (eine bevorzugte Laufposition für Eis- und Rollhockey),
(3) Stücke von Holzbrettern (oder Hockeyschläger), die auf das Eis gelegt werden, um Sprünge und andere Laufmanöver zu üben, und
(4) orange Kunststoff-Verkehrskegel, die als Wegmarkierer für Laufübungen verwendet werden.
Die oben genannten Einrichtungen (1) und (2) sind dafür bestimmt, die Stärke und Form des Spielers zu erhöhen, bieten aber keine Ausbildung/Übung der Fertigkeiten, Bewegungen und Manöver, die für Eis- und Rollhockey speziell sind. Die oben beschriebenen Einrichtungen (3) und (4) können verwendet werden, um Laufmanöver im Hockey zu üben, aber sie leiden darunter, daß sie auf der Oberfläche des Eises angeordnet werden, weil der Läufer gezwungen ist, der Oberfläche des Eises übermäßige Aufmerksamkeit zu schenken.
Es war schwierig, Spielern genaue Bedingungen zu verschaffen, die ihnen gestatten würden, ideale Manöver nachzuahmen (emulate) oder gegen einen idealen gegnerischen Spieler oder eine Mannschaft zu üben. Das Problem ist die Steuerung der Variablen. Bei bestehenden Übungseinheiten übt ein Spieler gewöhnlich dem Ausbilder oder anderen Spielern gegenüber. Da jeder "gegnerische" Spieler oder Ausbilder für menschliche Fehler oder einfach Müdigkeit anfällig ist, können Manöver und Fertigkeiten nicht in gewünschter optimaler Weise wiederholt werden. Dieser Vorgang hindert Spieler am Üben eines gewünschten Manövers, bis es vervollkommnet ist: er verlängert den Lernprozeß und "verliert" viele Spieler, außer den wirklich motivierten. Spieler können "schlechte Angewohnheiten" lernen, während sie einem weniger als sorgfältig strukturierten Gegner gegenüber spielen oder wenn sie ein weniger als erfahrenes Beispiel nachahmen. Ausbilder, Trainer und Betreuer stehen einer entmutigenden Herausforderung gegenüber, nämlich der zeiteffektiven Steuerung der Bedingungen (Variablen) auf dem Eis, um verbesserte einzelne Fertigkeiten und Mannschaftsspiel zu erreichen.
Auf dem Gebiet von Computer- oder Videospielen dienen diese Produkte eher der Unterhaltung und Ablenkung als der Ausbildung, der Kenntnis, und der mentalen Übung darin, wie die Fertigkeiten zum Spielen der Sportart zu erwerben sind. Die Grundprinzipien und Fertigkeiten, die zum Trainieren für Hockey und zum Hockeyspielen notwendig sind, werden von diesen Video- oder Computerspielen nicht gelehrt.
Bei den Computer- oder Videospielen ist die Fertigkeit des Spielers im wesentlichen die Beherrschung des Spiels des Programmierers. Folglich braucht der Spieler nichts anderes über Hockey zu wissen, als die Tatsache, daß Tore erzielt werden, indem Pucks in das Tornetz hineingehen. Spieler von Videospielen lernen wenig darüber, wie irgendeine der hunderte von für das Eishockey wesentlichen Fertigkeiten auszuführen ist, noch werden sie Übung in den Realitäten des Eishockeyspielens, einschließlich dem Einzel- oder Mannschaftspositions- oder Situationsspiel für entweder Angriffs- oder Verteidigungssituationen erwerben.
Keine der oben erwähnten früheren Vorrichtungen oder Verfahren versorgen den Schüler mit kognitiver Information, die die beim Eishockeyspielen verwendeten Prinzipien, Taktiken, Manöver und Fertigkeiten betrifft. Außerdem ermöglichen es diese Vorrichtungen dem Spieler nicht, eine seinen/ihren Fortschritt in der Beherrschung der kognitiven Aspekte der Sportart betreffende, quantitative Rückmeldung und/oder biomechanische oder physiologische Messungen zu erhalten.
Die WO 90/04848 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbildung oder Unterhaltung wenigstens eines Benutzers gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 6. Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile jener Ansprüche gekennzeichnet.

Zusammenfassung der Erfindung

Von dieser Anmeldung wird das Bedürfnis angesprochen, Zeit auf dem Eis qualitativ und zeiteffektiv auf einer technologisch verbesserten Eisbahn zu verwenden. Ein Aspekt der Erfindung umfaßt eine Bahn mit Standard- oder anderer Größe, einschließlich einer Spiel- oder Lauffläche. Wie jede typische Laufbahn, kann die Bahn der Erfindung auch Markierungen, die typischerweise bei einer Hockeybahn eingesetzt werden, um das Hockeyspielen auf der Lauffläche zu ermöglichen, Tornetze auf der Lauffläche, der Lauffläche benachbarte Strafbänke und Bestuhlung für Zuschauer umfassen. Ausführungsformen der Erfindung können ferner Mittel zur verbesserten Ausbildung und/oder Unterhaltung im Hockeysport umfassen, die elektronische und andere Fühl- und Überwachungseinrichtungen zum Überwachen des Spiels auf der Lauffläche und der körperlichen Verfassungen der Spieler beinhalten. Die Einrichtungen beinhalten ein Netzwerk von Videokameras und Rekordern mit magischem Auge, die dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit und Genauigkeit zu messen und visuelle Aufzeichnungen von Trainingseinheiten zu erhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Diese Aufzeichnungen können für eine Rückmeldung über die Leistung vor, während und nach lehrreichen Trainings- oder Unterweisungseinheiten verwendet werden. Die Einrichtungen zur Überwachung von Spiel und Übung und zum Liefern einer Rückmeldung können auch Einrichtungen zur Überwachung der körperlichen Verfassung des Spielers, einschließlich eines oder mehrerer Sphygmomanometer zur Blutdruckmessung, Pulsoximetern zur Messung des Prozentsatzes der Sauerstoffsättigung im Blut und zur Messung der Herzfrequenz, Thermometern zur Messung der Körpertemperatur und Muskelaktivität, Elektrokardiogrammen, um Streß, Herzrhythmus und Erholungsgeschwindigkeiten zu messen, Zeitmeßeinrichtungen, um Puls und Atmung zu messen, Myoglobinmessungen, um den Muskelzu sammenbruch zu messen, Elektroenzephalogramme, um mit sportlichen Spielen, Training und Übung in Zusammenhang stehende Hirnfunktionen zu messen, und weitere Einrichtungen beinhalten.
Die Mittel zur verbesserten Ausbildung können auch einen oder mehrere elektromechanische Roboter mit Kraftantrieb beinhalten, vorzugsweise in menschlicher Form und bei einer Ausführungsform an einer Überkopf-Trägerstruktur hängend, die eine oder mehrere bewegliche Schienen beinhaltet. Die Roboter sind so ausgestattet und gestaltet, daß sie Hockeyspieler simulieren und sich entlang der Überkopfschienen in einer Weise bewegen, die im Eishockeysport verwendete, tatsächliche Spiele und Manöver simuliert. Die Roboter sind mit elektronischen Sensoren, wie Aufprallsensoren, ausgestattet, die es ermöglichen, während Trainingseinheiten mit Spielern Leistungsmessungen zu erhalten.
Von den Sensoren in den Robotern und von den anderen Überwachungseinrichtungen erhaltene Daten können zu Empfängern, einem Prozessor/Computer und/oder computergestützte Terminals in einem Trainingsbereich übertragen werden. Der Trainingsbereich kann einen oder mehrere der Lauffläche benachbarte Räume mit einer oder mehreren zur Lauffläche hin liegenden, transparenten Wänden beinhalten.
Bezüglich der Handhabung der Schläger, dem Abgeben, Schießen und Positionsspiel können die Roboter verwendet werden, um die Genauigkeit zu messen, indem aufgezeichnet wird, wie oft die Roboter während der Übungen zur Handhabung der Schläger, zum Abgeben oder Schießen von Pucks oder Spielern getroffen werden. Solche Messungen liefern eine Angabe darüber, wie stark die Roboter eine Behinderung für die Spieler sind. Unter Verwendung von Videobändern oder anderen Mitteln zur Aufzeichnung der Aktion kann eine Einschätzung darüber vorgenommen werden, wie gut ein Spieler in bezug auf den Ort eines oder mehrerer der Roboter positioniert ist. Bezüglich des Checkens und des Kämpfens um die Kontrolle über den Puck können die Roboter einen Anprall und/oder die Stärke der Berührung messen.
Ausführungsformen der Erfindung können auch auf einen oder mehrere elektromechanische Roboter mit Kraftantrieb in menschlicher Form gerichtet sein, die so ausgestattet sind, daß sie Hockeyspielern ähneln. Die Verwendung dieser Roboterhilfen erhöht die Fertigkeiten und Fähigkeiten der Spieler auf dem Eis. Die Roboter-Trainingseinrichtungen sind dafür bestimmt, tatsächliche Bedingungen zu simulieren und erhöhte Komplexitätsniveaus und eine Herausforderung bei den Fertigkeiten, Manövern und Spielen bereitzustellen, die geübt werden müssen, um Eishockey zu spielen. Der Computer im Trainingsbereich ist vorzugsweise mit den Robotern verbunden, um sie zu steuern und zu überwachen, um es Ausbildern und/oder Spielern zu ermöglichen, Formationen, Bewegungen, Höhe und Geschwindigkeit vorzuwählen. Eine genaue und rechtzeitige Rückmeldung über die Ergebnisse der Einzel- und Mannschaftsleistung kann an den Computer und an Hockeylehrer und -betreuer geliefert werden.
Jeder Roboter ist dafür ausgelegt, eine Reihe von Sensoren zu enthalten, die fähig sind, Information über die Leistung jedes Spielers zum Trainingscomputer zu übertragen. Der Trainingscomputer wertet die von jedem Roboter erhaltenen Daten aus und liefert eine Rückmeldung in Echtzeit, die verwendet werden kann, um die Einzel- und Gruppenleistung auszuwerten. Die Rückmeldung wird von den Fühleinrichtungen in den Robotern erhalten. Diese Daten (oder ihr Nichtvorhandensein, z. B. die Ausführung einer Übung ohne Berühren des Roboters) werden zum Computer übertragen und können in Verbindung mit den von einem Videorekorder oder einer anderen Aufzeichnungs- und/oder Überwachungseinrichtung erhaltenen Bildern verwendet werden.
Bei einer Ausführungsform sind die Roboter durch eine Trägerstruktur mit wenigstens einem Schienenaufbau über der Lauffläche der Bahn aufgehängt. Jeder Roboter ist durch einen motorisierten Schlitten, der in der Schiene des Schienenaufbaus läuft, mit dem Schienenaufbau verbunden. Der Computer überträgt Befehle zum Roboter und/oder den motorisierten Schlitten, um die Bewegung der Roboter entlang irgendeines aus einer Reihe von Wegen zu steuern, die dafür ausgelegt sind, Wegmuster zu simulieren, die während Hockeyspielen verfolgt werden. Der Roboter und/oder der motorisierte Schlitten können einen Prozessor und die zugehörige Schaltungstechnik beinhalten, der die Befehle vom Computer empfängt und entschlüsselt, um die Roboter entlang des befohlenen Weges zu bewegen.
Ausführungsformen der Erfindung können auch ein interaktives System und Verfahren beinhalten, das von Ausbildern, Betreuern, Verwaltungspersonal für die Bahn und/oder Spielern verwendet werden können, um die Aktivitäten auf der Bahn zu steuern und zu überwachen. Das Verarbeitungssystem beinhaltet eine Datenbasisfähigkeit zum Speichern Daten, die Spieler, Mannschaften, Bahnwartung und Nutzungspläne usw. betreffen. Das System gestattet dem Benutzer auch eine Steuerung von auf der Bahn stattfindenden Aktivitäten und deren Überwachung. Der Benutzer kann das Verarbeitungssystem verwenden, um die gewünschten Rückmeldungsdaten von bestimmten Sensoren auszuwählen.
Das Verarbeitungssystem kann auch verwendet werden, um die Verwendung der Roboter mit Kraftantrieb in der Praxis oder in Spielübungen zu steuern. Der Benutzer kann mit dem System in Wechselwirkung treten, um eine bestimmte Übung zu planen und dann ihre Ausführung zu steuern. Während die Übung ausgeführt wird, kann der Benutzer weiter mit dem System in Wechselwirkung treten, um die Überwachung der Übung durch Auswahl besonderer Sensordatenelemente zur Anzeige, Aufzeichnung und/oder anderen Verarbeitung zu steuern.
Eine Wechselwirkung durch den Benutzer mit dem Verarbeitungssystem kann durch eine Reihe verschiedener Mittel erreicht werden. Diese können eine Benutzereingabe über Tastatur, Maus oder andere Eingabeeinrichtung und eine Ausgabe über eine Computersystemanzeige oder einen Drucker beinhalten. Außerdem kann eine Rückmeldung an den Benutzer die Form einer Ausgabe mit virtueller Realität vom Computer haben. Bei dieser Ausführungsform kann der Benutzer einen Helm für virtuelle Realität tragen, um eine Sensorrückmeldung von den Sensoren und weiteren Sensoren zu erhalten. Außerdem kann eine Eingabe dem System dadurch geliefert werden, daß der Benutzer einen Handschuh für virtuelle Realität trägt, und durch den Helm für virtuelle Realität.
Während der Ausführung einer Übung überträgt das Verarbeitungssystem Befehle an die Roboter. In dem Falle, in dem die Roboter von dem Überkopfschienenaufbau getragen werden, ist ein Signal- und Steuerbus vom Verarbeitungssystem entlang der Schienen mit den Robotern verbunden. Der Signal- und Steuerbus kann auch mit den motorisierten Schlitten verbunden sein, die die Bewegung der Roboter steuern. Der Bus kann ein bidirektionaler Kommunikationsbus sein, wie ein Ethernet- oder anderes serielles oder paralleles Kommunikationssystem. Von den Robotern gesammelte Sensordatenangaben werden von den Robotern zum Verarbeitungssystem entweder über den seriellen Bus oder durch getrennte Signalleitungen übertragen.
Der motorisierte Schlitten und/oder der Roboter beinhalten einen Prozessor und die zugehörige Schaltungstechnik, die vom Verarbeitungssystem, das die Übung ausführt, Befehle für eine Bewegung empfangen. In dem Falle, in dem die Roboter die Befehle erhalten, werden die Befehle typischerweise vom im Roboter eingebauten Prozessor empfangen und entschlüsselt und dann reformatiert und zum motorisierten Schlitten übertragen, um die Bewegung zu steuern. Die Kommunikationsverbindung zwischen dem Roboter und dem motorisierten Schlitten kann in diesem Fall auch eine serielle oder parallele Standard-Kommunikationsverbindung sein. In diesem Fall empfängt der Prozessor im Schlitten die Befehle und entschlüsselt sie und bewegt den Schlitten entsprechend entlang des Schienenaufbaus, um den Roboter zu bewegen. Alternativ können die Befehlssignale, um den Schlitten zu bewegen, auf dem entschlüsselten Befehl vom Verarbeitungssystem basierend direkt vom Roboter selbst kommen. Alternativ können Bewegungsbefehle vom Computerverarbeitungssystem entlang des Busses direkt zum motorisierten Schlitten übertragen werden.
Die Bewegungsbefehle vom Verarbeitungssystem befehlen typischerweise dem Roboter, sich entlang der Lauffläche an einen anderen Ort zu bewegen, oder befehlen einem Abschnitt des Roboters, wie einem Arm oder Bein, sich zu bewegen, oder eine Kombination beider Bewegungen. Der Roboter enthält die ganze elektronische Schaltungstechnik, wie Elektromotoren, Solenoide, Relais usw., die für eine Bewegung von Armen, Beinen, Kopf usw. erforderlich sind. Der in den Roboter eingebaute Prozessor entschlüsselt Befehle für die Bewegung eines Abschnitts des Roboters und sendet geeignete Signale an die geeigneten Schaltungen, um die befohlene Bewegung durchzuführen. Eine Bewegung entlang der Oberfläche des Eises schlieft Befehle ein, die entweder vom Verarbeitungssystem oder dem zugehörigen Roboter an den motorisierten Schlitten gesendet werden. Die Motoren treiben in Antwort auf die Befehle die Räder des Schlittens an. Geschwindigkeits- und/oder Positionssensoren in jedem der Schlitten liefern eine Rückmeldung, die vom Verarbeitungssystem oder Prozessor des Roboters verwendet wird, um die Ausführung der Bewegung zu steuern. Befehle vom Verarbeitungssystem steuern die Bewegung sowohl des Schlittens als auch des Schienenaufbaus selbst, so daß eine Bewegung eines Roboters von einer Position zu einer anderen genau gesteuert und überwacht werden kann.
Bei einer Ausführungsform wird auch den Robotern und dem motorisierten Schlitten über den Schienenbau Strom zugeführt. Eine separate Stromquelle, wie der Versorgungsanschluß der Stromgesellschaft (power company service drop) für die Bahn oder ein separater Generator, ist durch ein Stromverteilungsnetz mit dem Roboter und dem motorisierten Schlitten verbunden. Bei einer weiteren Ausführungsform werden Roboter- und Schlittenstrom von einer Batterie im Roboter geliefert.
Bei einer alternativen Ausführungsform werden die Roboter nicht von einem Überkopfschienenaufbau getragen. Statt dessen bewegen sich die Roboter entlang der Lauffläche auf Gruppen von Rädern oder Schienen mit Rädern. Bei dieser Ausführungsform kann vorzugsweise jeder Roboter seine eigene Stromquelle in Form einer Batterie enthalten. Ein Antrieb kann für den Roboter durch die Batterie in Verbindung mit Elektromotoren und/oder durch einen eingebauten Verbrennungsmotor in den Robotern bereitgestellt werden. Das Verarbeitungssystem kann Befehle an den Roboter vorzugsweise durch HF-, Infrarot- oder eine andere Verbindung übertragen. Jeder Roboter beinhaltet einen kompatiblen Empfänger und Prozessor, die die Befehle empfangen und entschlüsseln, um die Bewegung des Roboters zu steuern. Alternativ kann ein Speicher in jedem Roboter eine Reihe von vorgegebenen Befehlen speichern die vom eingebauten Prozessor verwendet werden, um die Ausführung einer vorgewählten Routine zu steuern.
Die Erfindung ermöglicht es Spielern, unter realistischen Bedingungen zu lernen und zu üben und Bewegungen und Übun gen zu wiederholen, die benötigt werden, um die Manöver, Taktiken und Spiele, die für Eishockey wesentlich sind, zu beherrschen. Spieler können auch Fertigkeiten in den körperlichen/athletischen Hauptkomponenten des Eishockey entwickeln, einschließlich (1) Behendigkeit, (2) Gleichgewicht, (3) Form, (4) Anprall, (5) Geschwindigkeit, (6) Kraft und (7) Timing.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch ein computergestütztes System für eine Tutor- oder interaktive Ausbildung im Eis- (oder Roll-)Hockeysport bereitstellen, die die Hauptaktivitäten des Laufens, des Handhabens der Schläger, des Schießens, des Checkens und des Angriffs- und Verteidigungsspiels beinhaltet aber nicht darauf beschränkt ist. Es sind auch Mittel zur Mitwirkung in simulierten Situations-Hockeyspielen und Spielen bereitgestellt. Das System der vorliegenden Erfindung ist für eine Verwendung als Hilfe für das Selbststudium oder das geleitete Studium und als Leitfaden zum Ausführen der im Angriffs- und Verteidigungsspiel verwendeten Manöver, Fertigkeiten und Taktiken besonders gut geeignet. Das System ist auch zur Verwendung durch Ausbilder, Trainer und Betreuer auf jeder Ebene des Könnens und zu Unterhaltungszwecken besonders gut geeignet.
Das Eishockey- (oder Rollhockey-)spielen kann gefährlich sein. Wie bei anderen gefährlichen Bemühungen ist das Üben einer simulierten Aktion oder die Nachahmung einer idealen Aktion vor der tatsächlichen Ausführung ratsam. Die Verwendung von computerunterstützter Technologie, um die Menge an Übung und Simulationszeit zu erhöhen, sollte für die Kenntnisbasis des Benutzers (des Spielers/Schülers) deutlich vorteilhaft sein. Anders als Video- und Passagenspiele, die es dem Spieler nicht ermöglichen, die wirkliche Dynamik des Spiels einzuleiten oder darauf zu reagieren, fordert die vorliegende Erfindung vom Spieler/Schüler, die Bewegung des übernommenen Bildes in Form eines Hockeyspielers zu bewirken. Die vorliegende Erfindung betrifft eher eine Wechselwirkung in Echtzeit als eine mittelbare Wechselwirkung. Während Video-, Passagen- und Computerspiele durch eingeschränktes Lernen gekennzeichnet sind, ist die vorliegende Erfindung das Gegenteil, wobei sie durch individuelle Steuerung und sachdienliche Rückmeldung aufbauendes Lernen gestattet. Die Rückmeldung erhöht das Interesse des Spielers/Schülers am Spiel und vergrößert seinen/ihren Lern- und Aufnahmebereich.
Bei der vorliegenden Erfindung ist der Spieler/Schüler an einer Aktivität mit vollem körperlichem und geistigem Einsatz (hands-on, head-in activity) beteiligt, wobei er Entscheidungen trifft und wirkliche Änderung bewirkt. Diese Art der Steuerung und Anregung und die Bedeutung und Genauigkeit der Rückmeldung führen zu einer ergiebigeren (stabilen) Lernerfahrung. Entsprechend können Ausführungsformen eine Reihe von Unterkomponenten der Grundprinzipien des Eis- und Rollhockeys beinhalten, einschließlich Wendigkeit, Gleichgewicht, Anprall/Berührung, Timing und Fertigkeiten im "Verstehen-und-Reagieren", aber nicht darauf beschränkt.
Das Computer-Software-System der vorliegenden Erfindung ermöglicht es dem Spieler/Schüler, auf einem Computerbildschirm oder einer anderen Einrichtung zu sehen und zu hören, wie ein besonderes Laufen, Handhaben der Schläger, Checken oder eine andere Fertigkeit vom Spieler/Schüler ausgeführt werden sollte (das "ideale" Muster), indem ein ideales oder "Meister"-Bild der ausgeführten Fertigkeit beobachtet wird. Der Spieler/Schüler kann dann mit dem System in Wechselwirkung treten, indem er tatsächlich bewirkt, daß ein auf dem Bildschirm übernommener Spieler die Fertigkeit ausführt, während seine/ihre Einzelleistung im Vergleich zum idealen Muster (das als eine Führung mit Rückmeldung in Echtzeit sichtbar ist) betrachtet wird. Der Spieler/Schüler wird höchstwahrscheinlich ein aktiver oder zukünftiger Eishockeyspieler sein, da jedoch die Rückmeldung in Echtzeit auftritt und da Leistungsbewertungen am Ende jeder Übung auf dem Bildschirm bekanntgegeben werden, kann das Tutor- oder interaktive Spiel von jedem gespielt werden. Es ist auch für jeden Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, daß die Rückmeldung verzögert und/oder als Hardcopy bzw. Papierkopie (im folgenden als Papierkopie bezeichnet) ausgedruckt werden kann.
Für jede Fertigkeit oder Taktik stellt das Computer-Software-System der vorliegenden Erfindung ein bewegtes oder digitalisiertes Bild eines Spielers (oder von Spielern) bereit, der die "ideale" Ausführung der Fertigkeit oder Taktik ausführt. Die Idealleistung kann von geschriebenen und/oder zu hörenden Tutorenkursen begleitet sein und sie kann in Zeitlupe, mit normaler Geschwindigkeit oder schneller als menschlicher Geschwindigkeit abgespielt werden. Für einige Zwecke kann die Lektion an diesem Punkt enden. Für die meisten Zwecke folgt eine interaktive Ausbildung.
Die interaktive Einheit fordert den Spieler/Schüler auf, seinen/ihren übernommenen bewegten oder digitalisierten Spieler zu veranlassen, unter der Leitung des Spielers/Schülers ein Manöver auszuführen. Die vorliegende Erfindung kann den idealen Läufer verwenden, wie er ist, oder kann einen bewegten oder digitalisierten idealen Läufer in einen anatomischen Umriß umwandeln und dafür sorgen, daß eine "übernommene", sich abhebende Figur, die sich unter der Leitung des Spielers/Schülers bewegt, mit dem Umriß überlagert oder neben ihn gesetzt ist. Dies fordert den Spieler/Schüler auf, die physikalischen Bewegungen zu verstehen, die von dem Manöver gefordert werden, und danach zu trachten, daß sein/ihr übernommener Spieler diese Bewegungen ausführt.
Der Benutzer tritt mit dem Computersystem über Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen in Wechselwirkung, die eine Maus und/oder Tastatur mit einer Anzeige und/oder einem Drucker beinhalten können. Es können auch Einrichtungen für virtuelle Realität verwendet werden, um mit dem Benutzer in Wechselwirkung zu treten. Ein Handschuh und Helm für virtuelle Realität können vom Benutzer getragen werden, um eine vollständige Schnittstelle mit Benutzerwechselwirkung bereitzustellen.
Da diese interaktive Übung ausgeführt wird, indem der übernommene Spieler der Ausführung des "idealen" Spielers gegenübergestellt wird, kann der Unterschied zwischen der Leistung des Spielers/Schülers und der idealen Ausführung gemessen werden. Es werden zu hörende und/oder geschriebene Aufforderungen in Echtzeit sowie eine Bewertung gegeben, die am Ende der Übung angezeigt wird. Für jeden gegebenen Laufschritt, großen Schritt oder Manöver bekommt der Spieler/Schüler eine positive oder negative Rückmeldung auf der Basis seiner/ihrer Fähigkeit, die angezeigte Übung nachzuahmen, sowohl in hörbarer als auch visueller Form. Fortschritte zur nächst höheren Ebene oder eine Wiederholung zur Korrektur können integrierte Teile der Ausführungsformen der Erfindung sein.
Die Anwendungen einer solchen Ausbildung sind zahlreich. Spieler/Schüler, die die Erfindung benutzen, können am Computer das lernen, dessen Ausführung auf dem Eis später von ihnen gefordert wird. Die Möglichkeit für Selbstschulung und Wiederholung ist ausgezeichnet. Die geistige Bereitschaft kann verbessert werden. Die Einheitlichkeit und die Ökonomie bei Betreuung und Ausbildung kann verbessert werden. Eine Lektion kann ebenso wie Pläne für das Spiel im Voraus gestaltet werden. Die Computernutzung und Fähigkeit, zu lesen und zu schreiben, können ein erlerntes Nebenprodukt sein. Bestimmte Prinzipien der Geometrie und Physik können in Verbindung mit dem Verständnis dafür gelernt werden, wie die effiziente und effektive Ausführung von Fertigkeiten zu verbesserten Ergebnissen führt. Beispielsweise wie engere Drehungen den Abstand zwischen der gegenwärtigen und der gewünschten Position auf dem Eis verkürzen oder wie ein gutes Gleichgewicht, Timing und Form zu größerer Laufgeschwindigkeit und Kraft führen.
Vorteile der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Möglichkeit beinhalten, ein "ideales" Bild von im Eishockey verwendeten speziellen Fertigkeiten und Manövern sichtbar zu machen. Der Spieler/Schüler kann sehen, wie die Fertigkeit oder das Spiel als dynamisches Ganzes ausgeführt werden sollte (entweder in Zeitlupe oder tatsächlicher Geschwindigkeit), oder die Fertigkeit oder das Spiel auseinandernehmen, indem Bilder Rahmen für Rahmen bzw. einzeln betrachtet werden. Das letztere Verfahren ermöglicht es dem Schüler, Einzelheiten des idealen Manövers zu sehen, die in einem bewegten Bild vielleicht nicht offensichtlich wären.
Unter Verwendung der Erfindung ist der Spieler/Schüler fähig, jede Fertigkeit mit seiner/ihrer eigenen Geschwindigkeit zu lernen. Bilder können Rahmen für Rahmen bzw. einzeln bewegt und so oft wie gewünscht wiederholt werden, so kann der Spieler/Schüler sein/ihr Verständnis und seine/ihre Ausführung einer Fertigkeit vervollkommnen. Ein Wiederholen jedes Manövers verbessert die Erinnerung an das was gelernt wurde.
Bei Verwendung der Erfindung wird die Rückmeldung vom Spieler/Schüler in Echtzeit empfangen, während er/sie fähig ist, auf dem Computerbildschirm zu sehen, wie genau das übernommene Bild das ideale Bild nachahmt. Außerdem stellen die Ausführungsformen der Erfindung ein Mittel zum numerischen Auswerten der Fähigkeit des Spielers/Schülers, den Bewegungen und Manövern des idealen Bildes zu entsprechen, bereit. Die quantitative Auswertung macht es für den Schüler möglich, seinen/ihren Fortschritt beim Ausführen der Fertigkeit, des Spiels oder der Taktik jedesmal, wenn sie bzw. es geübt wird, zu überwachen.
Vorteile für Ausbilder beinhalten Übereinstimmung und Objektivität in der jedem Spieler/Schüler gegebenen Information. Jeder Spieler/Schüler erhält die gleiche, Information und ist fähig, die Übung zu wiederholen, bis die Fertigkeit erlernt ist. Da Spieler/Schüler fähig sind, die vorliegende Erfindung unabhängig zu nutzen, kann die Zeit der Mitarbeiter quantitativ und qualitativ gesteigert werden. Ausbilder und Schüler können Bereiche für mehr oder weniger Konzentration und tatsächliches Üben auswählen. Die Verwendung der vorliegenden Erfindung ist auch von Vorteil, wenn der Zugang zu Eishockeybahnen begrenzt ist, oder umgekehrt kann aus reichlich vorhandener Zeit auf dem Eis mehr gemacht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden spezielleren Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung deutlich wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in welchen sich über die ganzen verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszeichen auf die gleichen Teile beziehen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise Maßstab, wobei statt dessen Gewicht auf die Darstellung der Prinzipien der Erfindung gelegt ist.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer Bahn und angrenzender Räume gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2A ist eine schematische Vorderansicht einer Ausführungsform eines Roboters mit Kraftantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2B ist eine schematische Seitenansicht des Roboters mit Kraftantrieb von Fig. 2A.
Fig. 3 ist eine schematische Draufsicht eines Schienenaufbaus, von dem die Roboter herunterhängen, einschließlich der Orte der Hebepunkte, gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines motorisierten Schlittens, der im Schienenaufbau der vorliegenden Erfindung läuft.
Fig. 5A ist eine perspektivische Rückseitenansicht eines Roboters mit Kraftantrieb der Erfindung, die das mehrfache Universalgelenk darstellt, das Widerstand und Schwanken bzw. Schwung (im folgenden als Schwung bezeichnet) steuert.
Fig. 5B ist eine Seitenansicht eines Roboters mit Kraftantrieb der Erfindung, die das vielfache Universalgelenk von Fig. 9A darstellt.
Fig. 6 ist eine schematische Vorderansicht eines Roboters mit Kraftantrieb der Erfindung mit einer ausführlichen Darstellung eines Abschnitts des Sensornetzes.
Fig. 7 ist eine bildhafte Vorderansicht von drei Robotern in festen Positionen zur Verwendung als Checkziele, wenn Form geübt oder Anprallkraft gemessen wird oder beides.
Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines Roboters mit Kraftantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9A-9F enthalten Flußdiagramme, die den logischen Fluß des mit dem Benutzer in Wechselwirkung stehenden Computersystems der Erfindung beim Steuern und Überwachen der Aktivität auf der Bahn der Erfindung darstellen.
Fig. 10 ist eine schematische Aufrißansicht des Trägeraufbaus der vorliegenden Erfindung, die die angehobene und die abgesenkte Position zeigt.
Fig. 11A ist eine Perspektivansicht der Roboter und des Trägeraufbaus der Erfindung in der abgesenkten Position.
Fig. 11B ist eine Perspektivansicht der Roboter und des Trägeraufbaus in der angehobenen Position.
Fig. 12 ist eine schematische Seitenansicht der Aufhängungsseilverbindung mit dem Trägeraufbau der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13A ist eine schematische Aufrißansicht eines Aufhängungsseils der Erfindung, das durch eine Führungsrolle und einen Hubmotor zugeführt wird.
Fig. 13B ist eine schematische Draufsicht des Aufhängungsseils, der Führungsrolle und des Hubmotors von Fig. 13A.
Fig. 14 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Computersystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15A-15E enthalten ein Flußdiagramm des Systems der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Hockeybahn 10 einschließlich einer Lauffläche 12, die zur Ausbildung, Übung und zum Spiel im Eishockeysport verwendet wird. Die Bahn 10 kann Markierungen 14 ähnlich jenen auf einer Standard-Hockeybahn beinhalten. Eine Mehrzahl von Räumen, bei einer Ausführungsform drei Räume 18, 20, 22, etwa 45 feet mal 45 feet groß, die der Lauffläche 12 benachbart sind, können für Steuer- und Überwachungscomputer 16, Videorekorder und Wiedergabeausrüstung 17 und Spielplanung verwendet werden. Das Computer/Verarbeitungssystem 16 kann ein Personalcomputer oder ein System auf UNIX-Basis oder ein anderes Verarbeitungssystem sein, das verwendet wird, Operationen und Datenspeicherung für die Bahneinrichtung 10 zu steuern und Meldungen von verschiedenen Fühl-, Überwachungs- und/oder Aufzeichnungseinrichtungen in der Bahneinrichtung 10 zu empfangen und solche Angaben in Form einer Anzeige auf dem System darzubieten.
Eine Wechselwirkung zwischen dem Computersystem 16 und dem Benutzer wird durch Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen 415 vorgenommen. Die Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen 415 können eine Tastatur, eine Maus oder eine andere Eingabeeinrichtung zum Bereitstellen der Benutzereingabe und eine Anzeige und/oder einen Drucker zum Bereitstellen der Ausgabe beinhalten. Alternativ wird die Wechselwirkung mit dem System 16 durch Einrichtungen für virtuelle Realität bereitgestellt. Die Einrichtungen 415 können einen Handschuh und einen Helm für virtuelle Realität beinhalten, die vom Benutzer getragen werden, um Eingaben und Anzeigen mit virtueller Realität bereitzustellen.
Jeder der benachbarten Räume 18, 20, 22 kann auch weitere Meßeinrichtungen beinhalten, die verwendet werden können, um Information über athletische, biomechanische und physiologische Funktionen eines oder mehrerer der Spieler/Schüler zu überwachen und/oder zu messen und rückzumelden. Die weiteren Einrichtungen können eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen beinhalten: 1) Sphygmomanometer 401 zum Messen des Blutdrucks des Spielers/Schülers, 2) Pulsoximeter 403 zum Messen des Prozentsatzes der Sauerstoffsättigung im Blut und zum Messen der Herzfrequenz, 3) Thermometer 405 zum Messen der Körpertemperatur und der Muskeltätigkeit, 4) Elektrokardiogramme zum Messen von Streß, Herzrhythmus und Erholungsgeschwindigkeiten, 5) Zeitmeßeinrichtungen 409 zum Messen von Puls und Atmung, 6) Meßeinrichtungen 411 für Myoglobin zum Messen des Muskelzusammenbruchs und 7) Elektroenzephalogramme 413 zum Messen der mit sportlicher Betätigung in Zusammenhang stehenden Gehirnfunktionen.
Jede dieser Einrichtungen kann verwendet werden, um Daten zu erzeugen, die die Messung angeben, die sie erhält. Die Daten werden entweder von der Einrichtung selbst erzeugt und dann über einen Bus an den Computer 16 weitergegeben, oder sie werden von einem Techniker von Hand erhalten und dann über die Eingabeeinrichtung 415, wie eine Tastatur oder Maus, als Dateneingabe von Hand an den Computer geliefert. In Fig. 1 sind die Einrichtungen in verschiedenen Räumen angeordnet und mit dem Computer 16 verbunden gezeigt, der sich in einem dritten getrennten Raum befindet. Es ist einzusehen, daß diese Gestaltung für die Erfindung nicht kritisch ist. Alle Einrichtungen können im selben Raum wie der Computer angeordnet sein oder es kann jegliche Kombination von Räumen und Ausrüstung verwendet werden.
Die Bahn 10 ist auch mit einer Mehrzahl von Video-Aufzeichnungseinrichtungen, Detektoren mit "magischem Auge" und einer Tonaufzeichnungsausrüstung ausgestattet, auf die gemeinschaftlich durch das Bezugszeichen 420 Bezug genommen wird. Obwohl auf sie gemeinsam Bezug genommen wird, müssen sie nicht so angebracht sein. Irgendeine oder alle der Einrichtungen können vorzugsweise in einer gewünschten vorbestimmten Gestaltung angebracht sein, um Übungs- und Trainingseinheiten geeignet wahrzunehmen und aufzuzeichnen. Beispielsweise können Videorekorder auf der Höhe der Fläche, am oberen Teil der. Hockey-Anzeigebretter und über der Bahne angeordnet sein, um ein vollständiges aufgezeichnetes visuelles Bild einer Übungseinheit bereitzustellen. Rekorder mit magischem Auge, die vorzugsweise Infrarotdetektoren sind, die Erfassungen angeben, wenn Spieler durch ihr Sichtfeld hindurchgehen, können auch in unterschiedlichen Höhen und mit unterschiedlichen Abständen angeordnet sein, um eine genaue Bestimmung der Laufgeschwindigkeit eines Spielers zu gestatten. Tonaufzeichnungseinrichtungen können ebenfalls an verschiedenen Stellen um die Bahn 10 herum angeordnet sein.
Die Einrichtungen 420 sind vorzugsweise alle über Kabel 421 mit dem Computer 16 verbunden. Die Kabel übertragen Signale von den Einrichtungen 420, die die Messungen und Erfassungen angeben, die sie erhalten. Der Computer empfängt alle Erfassungen und verarbeitet die Daten, beispielsweise indem er die Geschwindigkeit eines Läufers unter Verwendung der Zeiten von Erfassungen mit magischem Auge berechnet. Die gemeldeten Erfassungen von allen Einrichtungen 401, 403, 405, 407, 409, 411, 413 und 420 können dann einzeln oder in jeglicher gewünschten Kombination auf der Computeranzeige 425 gezeigt werden.
Die Aufmachung von Trainings- oder Übungseinheiten wird durch Üben der Erfindung dadurch verbessert, daß die Meßeinrichtungen quantitative Information zum Nutzen von Spielern, Betreuern und Ausbildern erzeugen können. Nach der Erlangung von Daten durch den Computer von den Einrichtungen folgt der Festsetzung von Standards, die von medizinischen Fachleuten, Trainern und anderen festgesetzt wurden, eine Datenanalyse. Die Computerausgabe von Information stellt tatsächlich eine Interpretation dessen dar, was die Rohdateneingabe bezüglich der vorher festgesetzten Standards oder einzelnen früheren Leistung oder idealen Leistung darstellt. Eine vorteilhafte Änderung, neue Anleitung oder das Gewicht einer sportlichen Aktivität kann auf die Computerinformation gestützt werden. Die Wechselwirkung des Sportlers mit allen solchen Einrichtungen und Daten in der verbesserten Bahneinstellung kann zu qualitativen und zeiteffektiven Verbesserungen führen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2A und 2B umfaßt die Erfindung weiter Einrichtungen zur Ausbildung und/oder Unterhaltung im Hockey, einschließlich eines oder mehrerer elektromechanischer Roboter 21 mit Kraftantrieb, vorzugsweise in menschlicher Form und vorzugsweise so ausgestattet, daß sie Hockeyspielern ähneln. Fig. 2A ist eine Vorderansicht und Fig. 2B zeigt eine Seitenansicht eines der Roboter. Für jede der sportlichen und körperlichen Fähigkeiten, die von einem aufstrebenden Hockeyspieler beherrscht werden sollten, dienen die Roboter 21 als Fühl-, behindernde, Widerstands-, Meß- und Aufzeichnungseinrichtungen.
Die Roboter 21 tragen Uniformen 23, die so gestaltet sind, daß sie jenen ähneln, die gegenwärtig im Sport verwendet werden, oder alternativ spezielle Farben, um besondere Formationen oder gewünschte Bewegungen für Ausbildung und Übungszwecke anzugeben (beispielsweise kräftiges Schwarz für Roboter, die Verteidigung "spielen", kräftiges Gelb für Roboter, die Angriff "spielen"). Dem Gesicht, das der einzige freiliegende Bereich an den Robotern ist, können menschliche Züge hinzugefügt sein.
Die Roboter 21 können in irgendeiner von verschiedenen Größen gebaut sein. Eine größere Größe beträgt in der Höhe von der Kuppe des Helms 25 zur Unterseite des Schlittschuhs 29 etwa 72 inch und in der Breite von Schulter zu Schulter 30 inch. Eine Größe für jüngere Spieler kann 30% oder 16,6% kleiner oder irgendeine andere geeignete Größe sein.
Jeder Roboter 21 hält einen Hockeyschläger 30 entweder rechts- oder linkshändig, der auf irgendeine stationäre vertikale Position eingestellt oder so programmiert werden kann, daß er sich vertikal bewegt, so daß sich das Blatt 32 des Schlägers 30 an seinem niedrigsten Punkt etwa 1/4 inch über dem Eis bis an seinem höchsten Punkt 50 inches über dem Eis befindet. Die Roboter 21 können auch einen Videorekorder 430 beinhalten, der im Helm 25 angebracht sein kann, um Übungseinheiten aus der Perspektive des Roboters 21 aufzuzeichnen.
Jeder Roboter 21 ist mit einer Polsterung für starken Anprall bedeckt, die über einer Armatur oder einem Rahmen angebracht ist, die aus Kunststoff, Metall oder einem Material aus einer Kohlenstoff/Graphit-Zusammensetzung bestehen. Diese Materialien werden wegen ihrer Festigkeit, Elastizität und Schlagzähigkeit für die Armatur bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet. Bei alternativen Formen der Erfindung kann die Armatur aus Kombinationen von Metall, Metallegierungen oder einem Verbundwerkstoff ähnlich dem bestehen, der gegenwärtig bei einigen Hockeyschlägern verwendet wird. Die Polsterung für starken Anprall kann aus irgendeiner Anzahl von im Handel erhältlichen Materialien, wie Urethanschäume, bestehen. Dieses Material wird häufig bei Sportausrüstungen verwendet, um eine Verletzung zu verhindern, und behält nach dem Anprall seine Form. Die Roboter 21 können auch ein Ballastmaterial 427, wie Wasser oder Sand, beinhalten, um den Robotern 21 wegen der Stabilität oder der Schlagzähigkeit wie gewünscht Gewicht hinzuzufügen.
Jeder Roboter 21 beinhaltet vorzugsweise auch einen Prozessor 35 und die zugehörige Schaltungstechnik, die verwendet werden, um den Roboter 21 zu steuern. Befehle vom Verarbeitungssystem 16 werden zum Prozessor 35 im Roboter 21 über eine Kommunikationsverbindung übertragen, die gewöhnlich verwendet wird, um eine Kommunikation zwischen Prozessoren zu gestatten, wie eine parallele oder serielle Standardverbindung, wie eine Ethernet-Verbindung. Vom Prozessor 35 empfangene Befehle werden Steuersignale übersetzt, die verwendet werden, um Motoren, Solenoide, Relais und weitere elektronische Einrichtungen im Roboter zu steuern. Die Einrichtungen bewirken eine Bewegung der Abschnitte des Roboters, wie Arme, Beine usw., wie vom Verarbeitungssystem 16 befohlen.
Die Roboter 21 sind ungefähr 1/4 inch über der Oberfläche der Lauffläche 12 an Aufhängungsröhren 34 aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 2 inch aufgehängt, die an einem Überkopfträgeraufbau 36 angebracht sind, der einen oder mehrere Schienenaufbauten 38 umfaßt (siehe Fig. 3), die wiederum mit dem Rahmen 54 des Gebäudes verbunden sind, das die Bahn 10 umgibt. Unter Bezugnahme auf Fig. 3, die eine schematische Draufsicht eines Schienenaufbaus 38 ist, wird jeder Schienenaufbau 38 von vorzugsweise vier Stahlseilen 52 getragen, die mit dem Schienenaufbau 38 und vier Hebemotoren 50 verbunden sind, die verwendet werden, um den Schienenaufbau 38 wie unten beschrieben anzuheben und abzusenken.
Jeder Überkopfschienenaufbau 38 des Trägeraufbaus 36 ist in einer Reihe von miteinander verbundenen Kreisen 40 gestaltet, die die Figur "S" 42 enthalten, die es den Robotern ermöglichen, sich auf jeglicher Anzahl verschiedener simu lierter Laufwege oder Muster bewegen, die typischerweise während des Hockeyspiels verfolgt werden. Die Kreise 40 können so hergestellt sein, daß sie sich im Schienenaufbau 38 in Antwort auf Befehle vom Verarbeitungssystem 16 drehen, wodurch eine erhähte Zahl von Wegen, denen die Roboter 21 folgen können, ermöglicht wird. Wenn der Computer 16 eine Drehung der Kreise 40 gleichzeitig mit der Bewegung der Roboter 21 entlang der "S" steuert, kann eine praktisch unendliche Zahl von Bewegungsmustern ausgeführt werden. Wie unten ausführlich in Verbindung mit Fig. 9A-9F beschrieben, wird der spezielle Weg, dem die Roboter 21 folgen, von einem auf dem Computer 16 laufenden Programm gesteuert, das es dem Ausbilder oder Spieler ermöglicht, spezielle Übungen, Formationen und Spiele für Übungseinheiten zu planen.
Die Größe der Eisbahn 10 bestimmt die Anzahl von Schienenaufbauten 38, die in der Anlage eingebaut werden können. Jeder Schienenaufbau 38 ist ungefähr 24 Quadratfuß groß und kann einen bis neun Kreise 40 und somit Roboter 21 mit Kraftantrieb enthalten. Größere Bahnanlagen können mehr als einen Schienenaufbau 38 enthalten, wobei jeder einen bis neun Roboterspieler enthält. Diese Gestaltung ermöglicht es, daß Bahnanlagen von mehr als einer Mannschaft gleichzeitig benutzt werden und somit die Zeit auf dem Eis für Eishockeyspieler erhöht wird. Außerdem können kleinere Anlagen mit weniger Schienenaufbauten 38 gebaut werden, wo die Mittel begrenzt sind oder wenn es vorteilhaft ist, weniger Spieler auf dem Eis zu haben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist die motorisierte Einrichtung, die die Roboter bewegt, vorzugsweise ein Gleichstrommotor, der den motorisierten Schlitten 46 antreibt, der auf einer Schiene 44 im Schienenaufbau 38 läuft. Ein leitendes Material in den Schienen 44 kann aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen. Der Motor ist in den mit Rädern versehenen Schlitten 46 eingebaut, der sich in der Schiene 44 auf Rädern 48 bewegt. Der Körper des Schlittens 46 kann aus einem haltbaren Material, wie Eisen, gegossen oder gebildet sein. Bei einer Ausführungsform sind zwei Räder des Schlittens dafür bestimmt, Elektrizität zu leiten, um Strom und Steuersignale an den Schlitten zu liefern. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen diese Räder aus Kupferstäben. Die verbleibenden zwei Räder haben einen Gummibelag.
Der Strom, Steuer- und Datensignale zum Computer 16 und Prozessor 35 hin und von ihnen weg werden entlang des Signalbusses 51 im unteren Teil der Schiene 44 getragen und von den leitenden Rädern aufgenommen. Alternativ kann zwischen dem Schlitten 46 und dem Bus 51 ein Bürstenkontakt hergestellt werden. Signale werden entlang eines Kabels 72 in der Aufhängungsröhre 34 zum Roboter 21 hin und von ihm weg getragen.
Bei einer Ausführungsform beinhaltet der Schlitten 46 einen Prozessor 37 und die zugehörige Schaltungstechnik, die dazu verwendet werden, Kommunikationen über den Bus 51 und das Kabel 72 sowohl mit dem Computer 16 als auch mit dem Prozessor 35 im Roboter 21 bereitzustellen. Befehle, die entweder vom Computer 16 oder vom Prozessor 35 empfangen werden, um den Schlitten 46 und somit den daran angebrachten Roboter 21 zu bewegen, werden vom Prozessor 37 entschlüsselt und in Motorsteuersignale übersetzt. Ein Geschwindigkeitssensor 39 im Schlitten 46 erfaßt die Geschwindigkeit des Schlittens 46 gegenüber der Schiene 44 und liefert eine Geschwindigkeitsrückmeldung an den Computer 16, Prozessor 35 und/oder Prozessor 37, so daß die Geschwindigkeit und Position des Roboters 21 genau gesteuert werden können. Alternativ oder zusätzlich kann ein Potentiometer verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der sich der Schlitten 46 entlang der Schiene 44 bewegt. Erhöhungen und Verringerungen der Spannung, die dem Potentiometer zuge führt wird, gestatten den Robotern, ihre Geschwindigkeit während Manövern zu erhöhen oder zu verringern.
Jeder Roboter 21 ist durch die Aufhängungsröhre 34 mit dem motorisierten Schlitten 46 verbunden. Die Aufhängungsröhre 34 läuft vom Helm 25 eines Roboters 21 (siehe Fig. 2A) durch eine Öffnung 50 in der Schiene 44 zur Unterseite des motorisierten Schlittens 46. Wenn der Schlitten so gesteuert wird, daß er sich entlang der Schiene 44 bewegt, wird der Roboter 21 in einem Muster über die Lauffläche 12 bewegt. Das Muster und die Bewegungsgeschwindigkeit werden durch Signale vom Systemcomputer gesteuert.
Die von den Robotern ausgeführten Formationen und Übungen werden vom Ausbilder oder Betreuer aus einem Computermenü ausgewählt. Der Ausbilder kann wählen, spezielle Manöver zu wiederholen oder Übungen zu variieren, die in der Übungseinheit ausgeführt werden. Da die Roboter entsprechend vorprogrammierten Mustern arbeiten, sind sie außerdem fähig, Spiele und einzelne Manöver (unkompliziert oder schwierig) jedesmal, wenn sie aktiviert werden, genau zu wiederholen. Dies hilft Spielern, die mit den Robotern in Wechselwirkung treten, Fertigkeiten zu verbessern und schlechte Angewohnheiten zu vermeiden, während sie in der Sportart vorankommen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5A sind die Stahlaufhängungsröhren 34, die die Roboter 21 am Schienenaufbau aufhängen, mit den Robotern 21 durch ein mehrfaches Universalgelenk 70 verbunden, das durch elektromagnetische Kraft gesteuert wird. Das elektrische Kabel 72, das elektrische Signale zwischen dem Roboter 21 und der elektronischen und Computersteuerungs- und Überwachungsausrüstung 16 im Trainingsbereich hin- und hertragen, ist in der Röhre 34 enthalten und somit darin vor Beschädigung geschützt. Fig. 5B zeigt eine Seitenansicht des mehrfachen Universalgelenks 70. Durch Erhöhung oder Verringerung des Elektrizitätsflusses zum Universalgelenk 70 und dadurch der Steifheit oder Flexibilität des Gelenks 70 ist der Ausbilder oder Trainer über das Computerverarbeitungssystem 16 fähig, den Grad an Widerstand zu variieren, den der Roboter 21 bei Berührung durch einen Spieler bietet. Elektrischer Strom steuert auch den Schwung des Roboters 21 während einer Bewegung über das Eis 12. Durch Variieren der Höhe des Widerstands und des Schwungs und Gestatten, daß der Spieler eine Berührung mit einem Roboter 21 vermeidet oder absichtlich herbeiführt, können Behendigkeit, Gleichgewicht, Anprall, Geschwindigkeit, Kraft und Timing gemessen werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 werden Leistungsmessungen, die die Trainingseinheit jedes Spielers beschreiben, von im Roboter 21 befindlichen Sensoren übertragen. Unter der Uniform 23 sind die Roboter 21 mit einem elastischen Gewebe bedeckt, das ein aus Mikrovolt-Verdrahtung 78 bestehendes gitterartiges Netz 76 enthält, das eine Reihe von Silicium- Sensorchips 80 verbindet, die Berührung und Kraft messen und die Male zählen, die der Roboter berührt wird. Das Sensornetz 76 ermöglicht, daß eine Berührung zwischen einem Spieler und einem Roboter 21 erfaßt und gemessen wird. Jeder Sensorchip mißt die Kraft, mit der der Spieler an den Roboter 21 prallt oder ihn stößt. Die Größe der Kraft wird in elektrischer Spannung gemessen, die dann von einem Analog/Digital-Wandler zu einem digitalen Wert digitalisiert wird, der zum Computersystem 16 im Trainingsbereich übertragen und von ihm gespeichert wird. Die Sensordaten werden vorzugsweise über den Bus 51 zum Computer 16 transportiert (siehe Fig. 4). Verbundene Chips messen die Größe des Checks über den Berührungsbereich. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Sensornetz 76 von Lithiumbatterien gespeist. Alternativ kann das Sensornetz 76 von einer über das Kabel 72 der Aufhängungsröhre bezogenen Energiequelle gespeist werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jeder Roboter 21 mit einem kleinen, abgeschirmten, und batteriegespeisten Funksender 82 versehen, der eine einzige Frequenz an diesen speziellen Roboter 21 sendet. Wenn ein Spieler oder Puck den Roboter 21 berührt, werden Anprallmessungen von den Sensorchips 80 durch Mikrowellenfrequenz an einen Empfänger gesendet, der mit dem verarbeitungssystem 16 im Trainingsbereich verbunden ist. Separate Frequenzen für jeden Roboter gestatten die Identifizierung der Anprallmessungen jedes Spielers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann jedem Roboter 21 ein eindeutiger Identifikationscode zugewiesen sein. Wenn vom Roboter 21 Daten übertragen werden, wird zuerst der Identifikationscode übertragen, was es dem Computer 16 ermöglicht, jeden Roboter 21 eindeutig zu identifizieren.
Die Übertragungen von den Robotern 21 können vom Computer 16 auf eine Reihe von Weisen empfangen werden. Bei einer Ausführungsform empfängt der Computer 16 Übertragungen von jedem Roboter 21 in sequentieller Reihenfolge, wobei eine bestimmte Zeitdauer für die Übertragung von jedem Roboter 21 zugewiesen wird. Wenn von jedem Roboter 21 Übertragungen empfangen worden sind, beginnt der Computer 16 wieder mit dem ersten Roboter 21. Alternativ kann der Computer 16 übertragene Daten nur empfangen, wenn eine neue Ablesung, z. B. neue Anpralldaten, von einem einzelnen Roboter 21 gemessen worden ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können Ablesungen von jedem Sensorchip 80 in einem einzelnen Roboter 21 sequentiell zum Computer 16 übertragen werden. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung liest der Computer jeden Sensorchip in einem einzelnen Roboter 21 gleichzeitig.
Die von jedem der während der Ausbildungs/Übungseinheit verwendeten Roboter 21 übertragenen numerischen Messungen werden vom Computer 16 empfangen und gespeichert. Dies ermöglicht, daß die Messungen vom Computer 16 zurückgeführt und für die Ausbilder und Spieler auf der Computeranzeige angezeigt werden. Eine Rückmeldung kann in Echtzeit auftreten und/oder Ergebnisse können in Rückschaueinheiten mit den Schülern wiedergegeben oder als Papierkopie ausgedruckt werden.
Über der Lauffläche 12 angeordnete Videokameras zeichnen Übungseinheiten auf, um es dem Ausbilder zu ermöglichen, eine visuelle Aufzeichnung von den Leistungen der Spieler zu erhalten. Diese Aufzeichnung, kombiniert mit den von den Robotern erhaltenen Daten, kann verwendet werden, um die Gesamtleistung des Spielers auszuwerten, und dient dem Spieler als Basis für Anleitung und Ausbildung. Die Videoaufzeichnung jedes Manövers oder Checks kann auf der Computeranzeige mit von den Robotern 21 übertragenen Daten überlagert werden, die die Geschwindigkeit, die Kraft des Anpralls oder das Timing jedes Spiels angeben. Ein Synchronisationsschalter stellt sicher, daß die Videoaufzeichnungen und die von den Robotern 21 gemessenen Daten in der Zeit aufeinander abgestimmt sind. Rückmeldungseinheiten liefern visuelle und numerisch meßbare Information, die die Leistung des Spielers während der Übungseinheit betreffen. Dies erleichtert eine Diskussion zwischen den Ausbildern und den Spielern bezüglich des Leistungsniveaus des Spielers. Die Rückmeldungseinheit schlägt auch vor, welches Programm während der nächsten Übungseinheit für die Roboter 21 aktiviert werden sollte.
Jeder von den Videokameras aufgezeichnete Check (Anprall mit dem Körper), Paß, Spiel, Schuß oder anderes Manöver kann zusammen mit Daten angezeigt werden, die die Kraft, den Ort des Anpralls, die Geschwindigkeit und die Vermeidung einer Berührung beschreiben (wobei null (0) Berührung die höchste Vermeidungswertung ist, die angibt, daß der Spieler während der Übung eine annehmbare Geschwindigkeit benutzt hat). Ein Gittermodell des Roboters kann über das Videobild gelagert werden, um den Ort (oder das Nichtvorhandensein) eines Anpralls als Maß der erfolgreichen Ausführung einer Übung zu zeigen. Das Gitter ist in ähnlicher Weise wie eine Wetterkarte farbcodiert, um den Grad oder die Kraft des Anpralls an verschiedenen Orten am Roboter 21 anzugeben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet eine Überlagerungsansicht der Daten während der Videowiedergabe von Übungseinheiten eine Computeranzeige von Übungsergebnissen. Beispielsweise gibt die Anzeige für Einheit Nummer 6 (Roboter Nummer 6) an, daß eine Anzahl N von Checks mit einer Größe "Y" an Kraft erhalten wurden. Die Anzeige kann auch "Z", den Ort den Anpralls in Zahlen sowie eine Anzeige Berührungsbereichs auf der Modellgitterüberlagerung beinhalten. Die angezeigte Information ermöglicht es dem Ausbilder und Schüler, die Wechselwirkung zwischen dem Schüler und dem Roboter für jeden Check (d. h. den Unterschied zwischen einem Streifstoß oder einem kräftigen Check) auf der Basis visueller sowie gemessener Geschicklichkeit zu sehen und zu interpretieren.
Die Anpralldaten können vom Computer 16 verwendet werden, um die Geschwindigkeit und Kraft unter Verwendung einfacher Formeln, F = MA, V = AT, zu berechnen. Der Buchstabe "M" stellt die Masse dar, die für jeden Schüler angegeben/gemessen werden kann. Es können auch Messungen der "Erholung" des Schülers nach dem Check vorgenommen werden.
Die Messung der Anprallkraft, Anprallgeschwindigkeit, Behendigkeit, des Gleichgewichts, der für das Spiel aufgestellten Strategie und der Reaktionsstrategie für das Spiel werden kombiniert, um eine Gesamtrückschau und Lernmatrix zu bilden, die ein verstärktes Training und daher eine schnellere, effektivere Auffassung der von aufstrebenden Hockeyspielern geforderten Fertigkeiten gestattet.
Die Ausrichtung von Trainingseinheiten kann von Ausbildern und Trainern vorher bestimmt und genau gesteuert werden. Trainingseinheiten können die folgenden oder ähnlichen Ausrichtungen übernehmen:
(1) der Betreuer, Ausbilder oder Trainer wählt aus dem Computermenü ein Programm auf dem Eis aus,
(2) die Spieler werden über das Programm auf dem Eis informiert und es wird ihnen ein ausgedrucktes Diagramm der Aktivität auf dem Eis gezeigt, alternativ dient ein Videokassettenfilm oder eine interaktive Computerübung als Informationsträger vor der Übung auf dem Eis,
(3) die Roboter 21 werden entsprechend dem Programm angeordnet,
(4) die Roboter 21 werden aktiviert, um das ausgewählte Programm auszuführen,
(5) die Einheit auf dem Eis beginnt und dauert an,
(6) das Programm mit Spieler/Roboter-Wechselwirkung auf dem Eis endet,
(7) Information wird zum Trainingsbereich übertragen,
(8) mit Spielern durchgeführte Rückmeldungseinheit.
Zusätzlich zum Variieren der Anzahl von Robotern 21 auf dem Eis während einer Trainingseinheit können einzelne Anordnungen oder Bewegungsmuster und die Geschwindigkeit der Roboter 21 durch ein Computerprogramm gesteuert werden. Der Ausbilder oder Spieler trifft Auswahlen aus einem Menü, das aus vorprogrammierten Mustern oder Szenarien für spezielle Laufformationen besteht, die von einzelnen Robotern 21 oder Gruppen von Robotern ausgeführt werden. Diese programmierten Formationen können während des Trainings geändert und variiert werden oder über die gesamte Übungseinheit fest bleiben. Dies gestattet programmierte Übungen sowie einen freieren Trainingsmodus zum Entwickeln von festgesetztem und reagierendem Training für das Spiel. Außerdem können die Roboter 21 in relativ fester Position, wie in Fig. 7 gezeigt, als Checkziele verwendet werden, bei denen eine seitliche Anprallkraft auf die Roboter 21 ausgeübt werden kann. Diese Roboter 21 sind in verschiedenen Stellungen angeordnet, so daß sie von den Läufern gecheckt, d. h. mit dem Körper "berührt" werden können.
Eine alternative Ausführungsform der Roboter der Erfindung ist ein automatisierter Roboter 121 für die Fläche, der ähnlich gestaltet ist, um einem Hockeyspieler zu ähneln, der aber fähig ist, sich unabhängig von einer Überkopfschiene zu bewegen. Fig. 8 ist eine schematische bildhafte Ansicht eines der automatisierten Roboter 121 für die Fläche, der teilweise weggeschnitten ist, um die inneren Komponenten des Roboters 121 in Form eines schematischen Blockdiagramms zu zeigen. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 werden die Roboter 121 von eingebauten Batterien 133 und/oder einer anderen Stromquelle für den Eigenantrieb gespeist, die ein eingebauter Kombinationsmotor 130 im Roboter 121 sein kann. Der Roboter 121 wird vorzugsweise durch Kurzwellenfunk- oder Mikrowellensignale oder eine andere Fernsteuerung oder alternativ durch ein eingebautes Steuersystem oder -einrichtung gesteuert. Bei der Gestaltung mit Fernsteuerung beinhaltet der Helm 123 ein Band, das eine daran angebrachte Antenne 132 zum Empfangen der geeigneten Signale beinhaltet. Der Roboter 121 beinhaltet vorzugsweise einen eingebauten Prozessor 136 mit zugehöriger Schaltungstechnik, wie ein RAM, ROM, eine Ein-Ausgabe-Steuerung usw., um die Fortbewegung zu leiten. Bei der Gestaltung mit Fernsteuerung entschlüsselt der Prozessor 136 die empfangenen Signale, um Steuersignale für Motoren, Solenoide, Relais und andere eingebaute Komponenten zu erzeugen, die die Bewegung der Roboter 121 steuern. Wenn eine lokale (eingebaute) Steuerung verwendet wird, speichert das ROM im Roboter eine Reihe von Bewegungsbefehlen, die verwendet werden, um die Roboter 121 so zu steuern, daß sie sich in einer vorher festgesetzten Routine bewegen. Die automatisierten Roboter 121 für die Fläche bewegen sich auf mehreren, vorzugsweise sechs, Miniaturgummireifen oder alternativ auf Gummischienen 134 oder irgendeiner anderen geeigneten Einrichtung für eine Bewegung auf der Fläche.
In ähnlicher Weise wie die aufgehängten Roboter 21 simulieren die automatisierten Roboter 121 für die Fläche Spiele und Manöver, die für den Eis- oder Rollhockeysport typisch sind. Der Ausbilder, Betreuer oder Spieler nimmt eine Auswahl aus einem Computermenü vor, das vorher programmierte Muster oder Szenarien von Laufwegen oder -formationen enthält, die von einzelnen Robotern 121 oder Gruppen von Robotern auszuführen sind. Die Information, die die Bewegungen von Robotern 121 steuert, wird vom Computer und Funk- oder Mikrowellen oder anderem System zu Empfängern in jedem Roboter übertragen. Alternativ können die Roboter 121 als Übungseinrichtungen an einem festen Ort verwendet werden. In allen Fällen können die Hockeyschläger angehoben, gesenkt, in einer Position gehalten oder veranlaßt werden, sich wie gewünscht zu bewegen.
Unter ihren Uniformen sind die automatisierten Roboter für die Fläche mit dem gleichen Sensornetz 76 bedeckt, das vorher für die aufgehängten Roboter 21 beschrieben wurde. Eine Berührung zwischen den Robotern 121 und Spielern wird vom Sensornetz 76 erfaßt und gemessen. Die Sensordaten werden zum Steuerungscomputer 16 übertragen und im System gespei chert. Die Rückmeldung und das Halten von Aufzeichnungen werden in einer Weise durchgeführt, die der ähnlich ist, die für die aufgehängten Roboter 21 durchgeführt wird.
Bezüglich der obigen Beschreibung ist es wichtig zu beachten, daß Eishockey eine dynamische Sportart ist. Gesteuerte, vorher programmierte Roboter verstärken Training und Ausbildung im Eishockey, weil Roboter dazu veranlaßt werden können, während eines tatsächlichen Spiels angetroffene Bewegungen und Manöver wiederholt und genau auszuführen. Roboter können daher ohne die Nachteile, Verzögerungen, Fehlausführungen und andere Nachteile, die oft eine Begleiterscheinung sind, wenn andere Läufer (oder beispielsweise orange Verkehrskegel) als Gegenstände für Übungszwecke dienen, einen simulierten Dynamismus liefern.
Roboter können die "idealen" Spiele und Manöver des Gegners (sogar jene, denen man selten begegnet oder von denen bekannt ist, daß sie von bestimmten Gegnern verwendet werden) wiederholen, so daß die Leistung von Schülern/Läufern vervollkommnet werden kann. Bei bestehenden Übungseinheiten übt der Spieler gewöhnlich dem Ausbilder oder weiteren Spielern gegenüber. Da ein Spieler oder Ausbilder für einen menschlichen Fehler oder einfach Müdigkeit anfällig ist, können Manöver und Fertigkeiten nicht in der gewünschten optimalen Weise wiederholt werden. Spieler können schlechte Angewohnheiten lernen, während sie einem weniger als idealen Gegner gegenüber spielen oder indem sie ein weniger als ideales Beispiel nachahmen. Die Verwendung dieser Erfindung ermöglicht es Spielern, Fertigkeiten und Spiele gegen einen gegnerischen Roboter oder eine Gruppe von Robotern zu üben und zu wiederholen, die jedes Mal in konstanter Weise ausführen können. Für Eishockeyausbilder, -trainer, -betreuer und -spieler wird die Entwicklung von Fertigkeiten durch die Verwendung von Robotern (als Zusatz zum direkten Spiel, d. h. um das direkte Spiel zu ergänzen nicht zu verdrängen) für die Verbesserung von Grundlagen sowie für das Lernen komplexerer Spiele und Manöver gesteigert.
Wie oben erwähnt werden die Formation und Übungen, die von den Robotern während einer Trainings- oder Unterhaltungseinheit ausgeführt werden, vom Ausbilder, Betreuer oder Spieler aus einem Menü ausgewählt. Das Menü wird dem Benutzer auf der Anzeige des Computersystems 16 im Trainingsbereich dargeboten. Das Computersystem 16 führt Funktionen wie (1) Verwalten von Datenbasen von Spielern und Mannschaften, (2) Steuern und Überwachen der Nutzung der Bahn, (3) Planen der Wartung und Nutzung der Bahn, (4) Programmieren, Ausführen und Überwachen von Aktivitäten auf der Bahn, die die Fühl- und Überwachungseinrichtungen und/oder die Roboter mit Kraftantrieb nutzen, (5) Funktionen der Verarbeitung mit dem Computer im Hintergrund und weitere Funktionen des Computer-Verarbeitungssystems aus.
Fig. 9A-9F enthalten Flußdiagramme, die den logischen Fluß des Computersystems 16 der Erfindung beim Ausführen der obigen und anderer Aufgaben darstellen. Fig. 9A ist ein Flußdiagramm der obersten Ebene, das den logischen Fluß vom Hauptmenü aus zeigt, das dem Benutzer dargeboten wird. In Schritt 500 gibt das System 16 ein Kennwort vom Benutzer ein und identifiziert es als gültig, um Zugriff auf das System zu gestatten. Es wird in eine Schleife eingetreten, in welcher das System auf eine Eingabe vom Benutzer wartet. Wenn sich der Benutzer entschließt, eine Übung zu planen (Schritt 502), dann wird in Schritt 504 die Planungsfunktion ausgeführt. Wenn der Benutzer eine Spielfunktion (Schritt 506) auswählt, dann wird in Schritt 508 die Spielfunktion ausgeführt. Wenn der Benutzer eine Überwachungsfunktion (Schritt 510) auswählt, dann wird in Schritt 512 die Überwachungsfunktion ausgeführt. Wenn in Schritt 514 eine Wartungsfunktion ausgewählt wird, dann in wird Schritt 516 die Wartungsfunktion ausgeführt. Wenn sich der Benutzer in Schritt 518 entschließt, eine Einheit zu beenden, dann wird in Schritt 520 die Tätigkeit beendet. Fig. 9B stellt ein ausführliches Blockdiagramm der Planungsfunktion 504 dar; Fig. 9C ist ein ausführliches Flußdiagramm der Spielfunktion; Fig. 9D ist ein ausführliches Flußdiagramm der Überwachungsfunktion und Fig. 9E und 9F enthalten ausführliche Flußdiagramme der Wartungsfunktion.
Die Einzelheiten der Planungsfunktion, in welcher der Benutzer eine Übung zur Ausführung planen kann, sind in Fig. 9B gezeigt. Die Übungen werden vorzugsweise über einen logischen Ansatz von oben nach unten ausgewählt, bei welchem zuerst eine Kategorie gewählt wird, dann eine Fertigkeit in einer Kategorie gewählt wird und schließlich eine Übung in der Fertigkeit gewählt wird. Abhängig von einer speziellen Systemverwirklichung sind mehrere Detailebenen möglich. Beispielsweise können in der Sportart Hockey mögliche Kategorien Geschwindigkeitsaufbau, Kraftaufbau, Behendigkeit, Mannschafts/Einzelspiel und Reaktionszeit beinhalten. In jeder Kategorie sind mehrere Fertigkeiten möglich. Beispielsweise können in der Kategorie Geschwindigkeitsaufbau die Fertigkeiten einen Vorwärtsspurt, ein Überkreuzen, das Laufen von Kreisen und das Handhaben des Schlägers beinhalten. Schließlich können in jeder der Fertigkeiten mehrere Übungen ausgeführt werden. Eine Übung kann beispielsweise das Ausführen einer bestimmten Fertigkeit um Kegel herum sein. Eine weitere kann das Schießen eines Pucks auf ein sich bewegendes Ziel oder das Abgeben eines Pucks an einen sich bewegenden Flügelspieler oder das Hindurchfahren zwischen gegnerischen Spielern umfassen.
Beim Ausführen der Planungsfunktion wählt der Benutzer zuerst in Schritt 522 eine Kategorie aus, wählt dann in Schritt 524 eine Fertigkeit aus und wählt danach in Schritt 526 eine Übung aus. Schließlich kann der Benutzer in Schritt 528 die Steuerungsdatei aufbereiten, die die ausge wählte Übung speichert. Dies umfaßt das Variieren bestimmter Parameter, wie der Geschwindigkeit, mit der die Übung ausgeführt wird, oder wie nahe sich die gegnerischen Roboter beieinander befinden. Es kann auch das Auswählen und Aufbereiten von vorgegebenen Parametern umfassen, die für die Übung verwendet werden sollen.
Bei jedem Auswahlschritt 522, 524, 526 kann der Benutzer eine neue Kategorie, Fertigkeit bzw. Übung definieren, falls gewünscht. Bei Schritt 530 wird die Kategorieeingabe geprüft, um zu bestimmen, ob es sich um eine neue Kategorie handelt; bei Schritt 534 wird die Wahl der Fertigkeit geprüft, um zu bestimmen, ob die gewählte Fertigkeit neu ist; und bei Schritt 538 wird die Übungseingabe geprüft, um zu bestimmen, ob sie neu ist. Wenn eine neue Kategorie eingegeben wird, wird in Schritt 532 eine Funktion zur Erzeugung einer neuen Kategorie ausgeführt, dann wird in Schritt 536 eine Funktion zur Erzeugung einer neuen Fertigkeit ausgeführt und wird in Schritt 540 eine Funktion zur Erzeugung einer neuen Übung ausgeführt. Wenn in Schritt 524 eine neue Fertigkeit gewählt wird, dann wird in Schritt 536 die Funktion zur Erzeugung einer neuen Fertigkeit ausgeführt und wird in Schritt 540 die Funktion zur Erzeugung einer neuen Übung ausgeführt. Wenn in Schritt 526 eine neue Übung gewählt wird, wird nur in Schritt 540 die Funktion zur Erzeugung einer neuen Übung gewählt. Somit stellt das System der Erfindung dem Benutzer zusätzliche Flexibilität zur Verfügung, um es ihm/ihr zu ermöglichen, Übungen wie gewünscht zu planen. Alternativ können vorher programmierte, aufgezeichnete Übungen auf einem Speichermedium, wie einer optischen oder Magnetscheibe, gespeichert und dem System wie gewünscht eingegeben werden.
Wenn unter Bezugnahme zurück auf Fig. 9A der Benutzer in Schritt 506 die Spielfunktion auswählt, wird in Schritt 508 die Spielfunktion des Systems ausgeführt, deren logischer Fluß in Fig. 9C schematisch dargestellt ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 9C kann der Benutzer, um das Spiel einer Übung auszuführen, in Schritt 542 wieder eine Kategorie, in Schritt 544 eine Fertigkeit und in Schritt 546 eine Übung wählen. Alternativ kann der Benutzer eine vorher geplante Übung durch einen mnemonischen Namen oder eine Zahl auswählen, die während der Planungsfunktion mit der Übung gespeichert wurde. Wieder können in Schritt 548 die Parameter eingestellt werden. Als nächstes wird in Schritt 550 das Spiel ausgeführt. Dies umfaßt, daß das Verarbeitungssystem 16 die Roboter und/oder Sensoren so steuert, daß sie die Übung ausführen und/oder überwachen. Gleichzeitig treten die Spieler während des Übungsspiels als Übung, Training oder Unterhaltung mit den Robotern und/oder Sensoren in Wechselwirkung.
Wenn unter Bezugnahme zurück auf Fig. 9A der Benutzer in Schritt 510 die Überwachungsfunktion auswählt, wird in Schritt 512 die Überwachungsfunktion ausgeführt. Ein logischer Fluß der Überwachungsfunktion ist im Flußdiagramm von Fig. 9D gezeigt. Beim Ausführen der Überwachungsfunktion 512 wählt der Benutzer die Ausgaben eines oder mehrerer Sensoren während der Ausführung einer Übung zur Anzeige aus. Der Sensor kann einer oder mehrere der Sensoren an einem oder mehreren der Roboter, einer oder mehrere Sensoren mit magischem Auge, die zur Erfassung der Geschwindigkeit verwendet werden, das von einem oder mehreren Videorekordern aufgezeichnete Video usw. oder jegliche Kombination davon sein. Wenn eine Videoausgabe mit irgendeiner anderen Ausgabe kombiniert wird, können die beiden auf der Anzeige überlagert werden.
In Schritt 552 wählt der Benutzer einen Sensor zur Anzeige aus. Die Ausgabe des Sensors wird zur Anzeige geleitet, und der Benutzer kann in Schritt 554 die Ausgabe auf der Anzeige beobachten. Das System bewegt in Schritt 556 den Be nutzer auch zu einer Eingabe bezüglich der Einstellung irgendeines der Spielparameter. Wenn es der Benutzer wünscht, können die Parameter in Schritt 558 eingestellt und die Ergebnisse in Schritt 554 auf der Anzeige beobachtet werden. Die Einstellung von Parametern während des Spiels und die Überwachungsfunktionen gestatten dem Benutzer, die Übung in Echtzeit zu modifizieren und eine sofortige Rückmeldung über die Folgen der Modifizierung zu erhalten. Der Benutzer kann über Schritt 560 die Monitorfunktion verlassen oder kann zum Beginn der Funktion zurückkehren, wo in 552 ein weiterer Sensor ausgewählt werden kann. Dieser Vorgang kann andauern, wobei so viele Sensoren wie praktisch sind hinzugefügt werden.
Wenn unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 9A der Benutzer in Schritt 514 die Wartungsfunktion auswählt, wird sie in Schritt 516 ausgeführt. Die Einzelheiten der Wartungsfunktion sind in Fig. 9E gezeigt. Die Wartungsfunktion wird verwendet, um ein Datenbasismanagement für die Spieler/Mannschafts-Datenbasen auszuführen, um mit der Bahn in Zusammenhang stehende Computerfunktionen auszuführen und um gewöhnliche Hintergrundfunktionen des Computers, wie Speichersicherungen, auszuführen.
Beim Eintreten in die Wartungsfunktion werden dem Benutzer eine Reihe von Optionen geboten. Wenn der Benutzer in Schritt 562 beschließt, das System zu sichern, wird in Schritt 564 eine Systemsicherung ausgeführt. Wenn der Benutzer in Schritt 566 wählt, die im System gespeicherten Spiele zu aktualisieren, werden in Schritt 568 neue Spiele oder Übungen installiert. Dies kann das Laden einer Menge vorher gespeicherter aufgezeichneter Spiele von einem Speichermedium, wie einer optischen oder Magnetscheibe, umfassen. Die Spiele können von einem Fremdhersteller gekauft werden oder können vorher vom Spieler oder einem anderen Benutzer erzeugt und auf dem Speichermedium gespeichert worden sein. In Schritt 570 kann der Benutzer wählen, für einzelne Spieler oder Gruppen von Spielern gespeicherte Daten zu aktualisieren. Die Aktualisierungsfunktion für die Spielerdatenbasis wird in Schritt 572 ausgeführt. Der ausführliche logische Fluß der Aktualisierungsfunktion 572 für die Spielerdatenbasis ist im Flußdiagramm von Fig. 9F gezeigt.
In Schritt 574 kann der Benutzer wählen, einen Systembericht zu erzeugen, was in Schritt 576 ausgeführt wird. Der Systembericht kann auf der Systemanzeige gezeigt oder als Papierkopie ausgedruckt werden. Die Information, die er enthält, kann vom Benutzer individuell zugeschnitten werden und kann solche Information, wie Ergebnisse der Spielerleistung, Ergebnisse der Mannschaftsleistung und Bahnbedingungen, wie Temperatur der Bahn an der Oberfläche des Eises, Anzahl der Stunden an Eisnutzung, die seit der letzten Oberflächenerneuerung eingetreten sind, der Energieverbrauch der Bahn usw., beinhalten.
Das System der Erfindung kann auch verwendet werden, um die Bahnnutzungs- und -wartungszeit zu planen. Der Planungsvorgang kann vom Benutzer in Schritt 578 ausgewählt werden und wird in Schritt 580 ausgeführt. In Schritt 582 kann der Benutzer auswählen, das System 584 entsprechend den lokalen Bedingungen individuell herzurichten. Die Bedingungen umfassen die lokale Zeit und das Datum, englische oder metrische Einheiten, Währungsformat usw. In Schritt 586 kann der Benutzer wählen, irgendeinen oder alle der Sensoren in Schritt 588 zu kalibrieren. Der Benutzer kann die Wartungsfunktion in Schritt 590 verlassen und zum Hauptmenü zurückkehren.
Wie oben erwähnt, stellt Fig. 9F den logischen Fluß der Aktualisierungsfunktion 572 für die Spielerdatenbasis dar. Die Spielerdatenbasis kann eine umfassende Sammlung von Spieler-, Mannschafts- und/oder Bahninformation beinhalten. Für die Spieler beinhaltet die Datenbasis typischerweise das Alter, die Fertigkeitsniveaus, die Größe, das Gewicht, die Anwesenheit, die Namen der Eltern, die Telefonnummer, den Mannschaftsnamen, usw. der Spieler. Sie kann auch Daten bezüglich der Leistung der Spieler bei den Praxisübungen beinhalten. Für Mannschaften kann die Datenbasis den Namen der Mannschaft, die Mannschaftsliste, den Spielplan für eine bestimmte Saison, die Leistung der Mannschaft in Übungen, eine Zusammenfassung der Leistungen der Spieler der Mannschaft in Übungen, usw. beinhalten.
Bedeutenderweise kann die Datenbasis vom Benutzer, Betreuer oder Ausbilder individuell zugeschnitten werden. Daher kann der Ausbilder über die Arten der Daten entscheiden, die für ihn oder sie wichtig sind, und kann sicherstellen, daß sie für eine Rückschau in der Zukunft gespeichert werden.
Das Flußdiagramm in Fig. 9F enthält eine repräsentative Liste von Funktionen, die innerhalb der Aktualisierungsfunktion 572 für die Datenbasis ausgeführt werden können. Es können viele weitere wahlfreie Funktionen ausgeführt werden, da die Datenbasis vollständig auf die Bedürfnisse des Benutzers zugeschnitten werden kann. Der Benutzer kann in Schritt 592 auswählen, eine Spieler/Mannschaftsliste in Schritt 594 zu aktualisieren. In Schritt 596 kann der Benutzer wählen, den Spiel- und/oder Übungsplan eines Spielers und/oder einer Mannschaft in Schritt 598 zu aktualisieren. In Schritt 600 kann der Benutzer wählen, in Schritt 602 einen Bericht für einen Spieler und/oder eine Mannschaft zu erzeugen. Der Bericht kann Daten beinhalten, die mit der Leistung des Spielers und/oder der Mannschaft bei einer Reihe von ausgewählten Übungen oder Spielen in Zusammenhang stehen. Die Datenbasis beinhaltet auch eine Suchfunktion 606, die vom Benutzer in Schritt 604 ausgewählt werden kann. Durch Eingabe des Namens eines Spielers oder einer Mannschaft können die Daten für diesen Spieler oder diese Mannschaft zur Anzeige, zum Ausdruck oder zu weiterer Suche aufgefunden werden. Der Benutzer kann in Schritt 608 auswählen, in Schritt 610 der Datenbasis einen neuen Spieler oder eine neue Mannschaft hinzuzufügen. Der Benutzer kann in Schritt 612 auch eine Funktion in Schritt 614 auswählen, die es dem Benutzer gestattet, einen Spieler- und/oder Mannschaftseintrag in der Datenbasis aufzubereiten. Der Benutzer kann in Schritt 616 wählen, die Datenbasisfunktion zu verlassen und zum Hauptmenü zurückzukehren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 10 kann der Trägeraufbau 36 mit den Schienenaufbauten 38 und den Robotern 21, wenn er nicht in Gebrauch ist, zu einer Position über dem Eis 12 angehoben werden, wo sie andere Aktivitäten auf dem Eis 12 nicht stören. Jeder Schienenaufbau 38 ist mit vier Stahlseilen 52 aufgehängt, wobei jedes Seil etwa 1 inch dick ist. Die Kabel 52 sind an dem Stahlüberbau 54 des Gebäuderahmens aufgehängt. Jeder Schienenaufbau 38 bewegt sich über vier Hubmotoren 50, die sich über dem Gebäuderahmen 54 befinden, zwischen einer angehobenen Position 56 (ungefähr 32 Fuß über der Oberfläche des Eises) und einer unteren Position 58. In der abgesenkten Position 58 befinden sich die Roboter 21 ungefähr 1/4 inch über der Oberfläche des Eises 12.
Fig. 11A zeigt eine Perspektivansicht der Roboter 21 in der abgesenkten Position 58, wie sie während einer Trainingseinheit verwendet werden. Fig. 11B zeigt die Roboter 21 angehoben über der Oberfläche des Eises 12. Wenn sich die Roboter 21 in der angehobenen Position 56 befinden, kann die Eisbahn 10 für Hockeyspiele, Übungseinheiten oder andere Lauffunktionen genutzt werden.
Fig. 12 ist eine Seitenansicht eines Aufhängungsseils 52, das mit einem Schienenaufbau 38 verbunden ist. Jedes Seil 52 ist mit einer Ringschraube 60 aus Stahl mit dem Schienenaufbau 38 verbunden.
Fig. 13A enthält eine Aufrißansicht, die angibt, wie ein Aufhängungskabel 52 zu einem Hubmotor 50 geführt wird. Jedes der vier Aufhängungsseile 52 für jeden Schienenaufbau 38 wird von seinem eigenen Motor 50 gesteuert. Die vier Motoren 50 heben den Schienenaufbau 38 gleichzeitig an oder senken ihn ab. Jedes Aufhängungsseil 52 wird von einer Seilscheibe 64 geführt, die durch eine Scheibenhalterung 66 aus Baustahl mit dem Rahmen 54 des Gebäudes verbunden ist. Der Hubmotor 50 ist durch eine Hubmotorhalterung 68 aus Baustahl mit Abstandsarm über dem Gebäuderahmen 54 angeordnet.
Fig. 13B enthält eine Draufsicht der Hubanordnung. Das Diagramm stellt dar, daß jede Hubanordnung, die einen Hubmotor 50, ein Stahlseil 52 und eine Führungsscheibe 64 enthält, vorzugsweise in einem Winkel mit dem Gebäuderahmen 54 verbunden ist. Die Positionen der vier Hubmotoren 50 und Aufhängungsseile 52 sind auch durch Fig. 3 dargestellt.
Fig. 14 enthält ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Computersystems 200 zum Simulieren von Lauf- und Hockeymanövern und für den Unterhaltungsgebrauch gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System umfaßt eine Zentraleinheit (CPU) 202, die ein Mikrocomputer, wie ein Personalcomputer, der mit einem Mikroprozessor 80X86 von Intel, einem Prozessor 680X0 von Motorola oder einem Power PC-Prozessor arbeitet, sein kann aber nicht darauf beschränkt ist. Die CPU 202 ist mit einer Anzeige 204, wie einem Röhrenbildschirm, zum Anzeigen von Bildern, und Auffordern des Benutzers zur Eingabe von Information verbunden. Die CPU 202 ist auch mit einer Eingabeeinrichtung 206, wie eine Tastatur, einem Joystick usw. für die Eingabe von Information vom Benutzer und einem Drucker 208 zum Drucken der Information über die Vervollkommnung des Spielers/Schülers in Papierkopieformat verbunden. Eingabe und Ausgabe mit dem Benutzer kann auch mit Einrichtungen 207 für virtuelle Realität ausgeführt werden, wie einem vom Benutzer getragenen Handschuh und Helm für virtuelle Realität. Ein Speicher 210, der mit der CPU 202 verbunden ist, ist zur Speicherung von aufgezeichneten Bildern und weiterer Information bereitgestellt.
Verschiedene Versionen von Computerprogrammen sind durch die vorliegende Erfindung eingeschlossen. Jeder Version variiert in Komplexität, da jede auf einen Spieler/Schüler auf einem unterschiedlichen Kenntnisstand gerichtet ist. Versionen die für den Heim-, Bahn- und Passagengebrauch entwickelt sind, sind lehrreich sowie unterhaltend. Es sind komplexere Versionen für den Gebrauch in Anlagen für strukturiertes Training entwickelt. Für jede Version speichert das Computersystem eine Reihe von Lektionen und entsprechenden "idealen" Bildern in einer Datenbasis.
Fig. 15A-15E enthalten ein Flußdiagramm für die Vorbereitung und den Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung. Fig. 15A zeigt die Prozedur zum Einscannen von Bildern in das Computersystem 200 und deren Vorbereitung zur Anzeige auf dem Computerbildschirm 204.
Unter Bezugnahme auf die Blöcke 212 und 214 werden Bilder für eine bestimmte Fertigkeit oder ein Manöver in das Computersystem 200 eingescannt. Es werden einzelne Zeichnungen erzeugt und gescannt, um die Folge des "Meister"- oder "idealen" Hockeyspielers, der die Fertigkeit oder das Manöver ausführt, zu vervollständigen sowie um alle möglichen Bewegungen, die der vom Spieler/Schüler gesteuerte ("übernommene") Spieler ausführen kann, einzuschließen.
Nachdem alle idealen Bilder in einer gegebenen Reihenfolge gescannt wurden, können die Bilder zur Anzeige auf dem Com puterbildschirm vorbereitet werden. Dies kann mit einer Anzahl von im Handel erhältlichen Computerpaketen einschließlich Photoshop, Photofinish, NeoPaint, Paint, Graphics Designer und Correlpaint erreicht werden. In den Blöcken 216, 218, 220 und 222 können die Bilder wenn nötig skaliert oder gedreht werden. Wenn irgendwelche Bilder unerwünschte Elemente enthalten, können sie in den Blöcken 224 und 226 beschnitten werden. In den Blöcken 228 und 230 können die Bilder verfeinert werden, um unerwünschte Linien oder Flecken zu entfernen und Linien hinzuzufügen, die während des Scannens verblaßt sind. In den Blöcken 232 und 234 können die Bilder verbessert werden, indem Elemente, wie Hintergrund oder Bewegungslinien, hinzugefügt werden. Jedes Bild wird nacheinander in der Schleife unter Kontrolle der Blöcke 236 und 238 vorbereitet. Nachdem jedes Bild in der Folge vorbereitet wurde, werden sie in Block 240 auf dem Computerbildschirm miteinander ausgerichtet. Die Vorbereitungsstufe stellt sicher, daß die Bilder als glatte Trickfilmfolge angezeigt werden, wenn das Programm von den Schülern laufengelassen wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können anstelle der oben beschriebenen Papierkopiezeichnungen mit einem Videoband aufgezeichnete Bilder verwendet werden. In diesem Fall werden Videoaufzeichnungen von einer besonderen Fertigkeit oder einem Manöver aufgenommen. Jeder Rahmen des Videobands wird digitalisiert, so daß es unter Verwendung eines Standards, wie JPEG (Joint Photographic Expert Group), MPEG (Motion Picture Experts Group), FLI, FLC usw., in Computerdateien gespeichert werden kann. Die Folge von Bildern wird in der in Verbindung mit Fig. 15A beschriebenen Weise verfeinert. Das Ergebnis ist eine Reihe von Bildern in computerlesbarer Form ähnlich denen, die von den oben beschriebenen Papierkopiezeichnungen erhalten wurden.
Fig. 15B enthält ein Flußdiagramm, das den Vorgang des Komprimierens der jeweils eine Folge von Zeichnungen enthaltenden, im Computer gespeicherten Dateien zeigt, um Speicherplatz zu sparen. Die Vorgang umfaßt das Vergleichen jeder Zeichnung mit der nächsten in der Folge und das Speichern nur jener Pixelelemente, die sich von einer Zeichnung zur nächsten verändert haben. Es gibt auch andere Kompressionstechniken und können verwendet werden.
In den Blöcken 250 und 252 wird eine Folge von Bildern ausgewählt, und wird die Anzahl von Bildern in der Folge bestimmt. In Block 254 mit dem ersten Bild, das auf einem Bildschirm erscheinen würde, beginnend, wird jede Zeichnung mit der vorherigen Zeichnung in der Folge verglichen. Im Falle der ersten Zeichnung in der Folge wird der Vergleich mit einem leeren Bildschirm vorgenommen. In Block 256 wird jedes Pixelelement, das sich von einer Zeichnung zur nächsten geändert hat, identifiziert, und die Änderungsdaten werden in Block 258 komprimiert. Die komprimierten Daten werden dann in Block 260 in einer Folgedatei gespeichert. Diese Prozedur wird für jede Zeichnung in der Folge in den Blöcken 262 und 264 wiederholt.
Bezugnehmend auf die Blöcke 266 und 268 wird die Beziehung zwischen jeder der Zeichnungen in Form eines Entscheidungsbaums eingegeben und in einer Computerdatei aufgezeichnet. In dem Fall, in dem die Folge der Zeichnungen das Meister- oder ideale Bild darstellt, ist der Entscheidungsbaum als eine lineare Beziehung definiert, die direkt vom ersten Rahmen zum letzten fortschreitet. Im Falle des von einem Spieler/Schüler gesteuerten Bildes ist jeder Rahmen mit einer Reihe von weiteren Rahmen verbunden, die verschiedene Weisen darstellen, auf welche der Student die bewegte Figur bewegen kann. Die Beziehung zwischen jedem untereinander verbundenen Bild muß definiert und gespeichert werden. Um die Definition des Entscheidungsbaums leichter zu machen, kann jeder Teil des Körpers, der sich bewegt, (wie ein Arm oder Bein) als separate Reihe von Bildern definiert werden.
Fig. 15C bis 15E stellen den logischen Fluß des Systems der vorliegenden Erfindung dar, das vom Spieler/Schüler oder "Benutzer" laufengelassen wird. In Block 270 von Fig. 15C zeigt das System einen Eröffnungsbildschirm auf der Computeranzeige an, der einen Titel, ein Logo, eine Willkommensnachricht enthält. Im Block 272 erbittet der Computer einen Benutzer-Identifikationscode (ID), und in Block 274 gibt der Spieler/Schüler über eine Tastatur, Maus oder andere Eingabeeinrichtung für den Benutzer einen ID in den Computer ein. In Block 276 bestimmt das System, ob sich der Benutzer vorher im System gemeldet hat. Wenn sich der Spieler/Schüler vorher im System gemeldet, wird Information bezüglich seiner/ihrer persönlichen Eigenschaften (z. B. Name, Identifikationscode, Gewicht, Größe, Alter, Rechts- oder Linkshändigkeit, Kenntnisstand, Mannschaftsname und Name des Betreuers/Ausbilders) sowie seine/ihre Leistungsaufzeichnung in Block 278 aus der Datenbasis wiedergewonnen. Wenn der Spieler/Schüler für das System neu ist, wird vom System in den Blöcken 280 und 282 Information bezüglich seiner/ihrer persönlichen Eigenschaften aufgezeichnet. Wenn der Spieler/Schüler eine ungültige ID eingegeben hat, kehrt das System über Block 284 zur Eingabestufe zurück.
Anschließend an den Identifikationsvorgang wird dem Spieler/Schüler in Block 286 ein Menü allgemeiner Kategorien gezeigt, die die im Hockeysport verwendeten Fertigkeiten beschreiben, z. B.
(1) Laufen,
(2) Checken,
(3) Handhabung des Schlägers,
(4) Schießen,
(5) Angriffsspiel und
(6) Verteidigungsspiel.
In Block 288 wählt der Spieler/Schüler die Nummer der Kategorie aus, die er/sie erlernen und/oder üben will. Wenn der Spieler/Schüler beschließt, < ESC> zu drücken, verläßt er/sie in Block 290 das System.
Für jede allgemeine Kategorie speichert das Computersystem eine Liste oder ein Untermenü von speziellen Spielen oder Manövern, die die Fertigkeiten des Spielers/Schülers auf dem ausgewählten Bereich entwickeln. Unter der Kategorie Laufen kann er/sie beispielsweise aus den folgenden Alternativen auswählen:
(1) Spurt - vorwärts,
(2) Spurt - rückwärts,
(3) Start,
(4) Stopp,
(5) vorwärts links überkreuzen,
(6) vorwärts rechts überkreuzen,
(7) rückwärts links überkreuzen und
(8) rückwärts rechts überkreuzen.
Das Untermenü für die vom Spieler/Schüler ausgewählte allgemeine Kategorie wird in Block 292 angezeigt, und der Spieler/Schüler wählt in Block 294 die Nummer des Manövers aus, das er/sie erlernen und/oder üben will. Wenn der Benutzer beschließt, < ESC> zu drücken, kehrt er/sie über Block 296 zum Kategoriemenü in Block 286 zurück.
Wenn sich der Spieler/Schüler dafür entscheidet, eine spezielle Fertigkeit zu erlernen, gewinnt das System in Block 298 die geeigneten Bildfolgen aus der Datenbasis wieder. In Block 300 wird ein Menü mit Alternativen angezeigt. Für jede ausgewählte Fertigkeit kann der Spieler/Schüler die Bilder der idealen Ausführung des Manövers ansehen und/oder die Fertigkeit interaktiv üben, indem er über die Eingabeeinrichtung für den Benutzer ein übernommenes Bild eines Hockeyspielers bedient, das dem idealen Bild auf der Anzeige überlagert oder gegenübergestellt wurde. Wenn eine Fertigkeit geübt wird, versucht der Spieler/Schüler das Bild des übernommenen Spielers so zu bedienen, daß es so gut wie möglich der Ausführung der Fertigkeit durch das ideale Bild entspricht. Der Spieler/Schüler nimmt diese Auswahl aus dem Menü von Alternativen in Block 302 vor. Wenn der Spieler/Schüler in Block 302 beschließt, < ESC> zu drücken, kehrt er/sie über Block 304 zum Fertigkeitenmenü in Block 292 zurück. Wenn der Spieler/Schüler in Block 306 beschließt, die Meister- oder ideale Ausführung der Fertigkeit oder des Manövers anzusehen, geht die Steuerung des Systems zu Fig. 15D über. Wenn der Spieler/Schüler in Block 306 beschließt, die ausgewählte Fertigkeit oder das Manöver zu üben, geht die Steuerung von Block 306 zu Fig. 15E über.
Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 15D der Spieler/Schüler beschlossen hat, das Meister- oder ideale Bild anzusehen, beginnt der Spieler/Schüler in den Blöcken 308 und 310 mit dem ersten Bild in der Folge. Wenn der Spieler/Schüler in Block 312 beschließt, < ESC> zu drücken, kehrt das System über Block 314 zum Menü von Alternativen in Block 300 zurück (siehe Fig. 15C).
Wenn der Spieler/Schüler in Block 316 beschließt, den vorherigen Rahmen in der Folge anzusehen, prüft das System in Block 318, um sicherzustellen, daß es ein vorheriges Bild gibt, das heißt, daß der Spieler/Schüler nicht gerade das erste Bild in der Folge ansieht. Wenn es einen vorherigen Rahmen gibt, wählt das System in den Blöcken 320 und 322 das geeignete Bild aus und zeigt es an.
Wenn der Spieler/Schüler in Block 316 beschließt, den nächsten Rahmen in der Folge anzusehen, prüft das System in Block 324, um sicherzustellen, daß es ein nachfolgendes Bild gibt, d. h., daß der Spieler/Schüler nicht gerade das letzte Bild in der Folge ansieht. Wenn es einen nachfolgenden Rahmen gibt, wählt das System in den Blöcken 326 und 328 das geeignete Bild aus und zeigt es an.
Wenn unter Bezugnahme zurück auf Fig. 15C, wie oben erwähnt, der Spieler/Schüler in Block 306 beschließt, die ausgewählte Fertigkeit oder das Manöver zu üben, geht die Steuerung zu Fig. 15E über. Unter Bezugnahme auf Fig. 15E wird in Block 330 der Entscheidungsbaum, der die Beziehungen zwischen den Zeichnungen in der vom Spieler/Studenten gesteuerten Bildfolge beschreibt, wiedergewonnen. In Block 332 wird das erste Bild, das auf dem Computerbildschirm angezeigt wird, bestimmt. In den Blöcken 334 und 336 werden das erste Bild in der Meisterfolge, das erste Bild in der vom Spieler/Schüler gesteuerten Folge, das feste Bild (oder der Hintergrund) und die Leistungsanzeigegraphiken kombiniert und angezeigt.
In Block 338 kann der Spieler/Schüler über Block 340 zum Menü von Alternativen hinausgehen oder eine Computertaste (oder andere Eingabeeinrichtung, z. B. Maus, Joystick) auswählen, die das gesteuerte Bild bewegt. Wenn der Spieler/Schüler eine ungültige Taste auswählt, gibt das System dem Spieler/Schüler über Block 342 die Alternative, eine andere Taste auszuwählen.
Wenn der Spieler/Schüler eine Taste auswählt, um das gesteuerte Bild zu bedienen, wird in Block 344 der nächste Rahmen in der Folge ausgewählt. Das gesteuerte Bild wird in Block 346 aktualisiert und Leistungsmessungen werden in Block 348 berechnet. Dann kehrt das System zu Block 334 zurück, wo die Bilder kombiniert und angezeigt werden.
Während des Übens der Fertigkeit oder des Manövers erhält der Spieler/Schüler eine visuelle Rückmeldung, indem er auf dem Computerbildschirm (Monitor) prüft, wie genau das übernommene Bild das ideale Bild nachahmt. Außerdem werden Leistungsmessungen berechnet und auf dem Computerbildschirm zusammen mit den Meister- und gesteuerten Bildern angezeigt. Die Leistungsmessungen können dauernd aktualisiert werden, während der Spieler/Schüler durch die Übungseinheit fortfährt.
Wenn der Spieler/Schüler in Block 340 beschließt, zum Menü von Alternativen zurückzukehren, berechnet das System in Block 350 vorzugsweise eine numerische Bewertung oder Bewertungen, die darstellen, wie nah der Spieler/Schüler der Nachahmung des idealen Bildes kam. Wenn anwendbar, vergleicht das System gegenwärtige Ergebnisse mit jenen, die aus den Aufzeichnungen des Spielers/Schülers wiedergewonnen werden. Dies ermöglicht es ihm/ihr, seinen/ihren Fortschritt in der Vervollkommnung der gerade erlernten besonderen Fertigkeit zu überwachen. Diese Information wird in Block 352 auf dem Computerbildschirm angezeigt.
Wenn der Spieler/Schüler in Block 354 beschließt, die Übungseinheit als ein "Aufwärmen" zu zählen, wird die laufende Bewertung nicht in der Aufzeichnung des Spielers/Schülers aufgezeichnet. Andernfalls wird die gegenwärtige Leistung des Spielers/Schülers in Block 356 für zukünftige Bezugnahme vom Computer aufgezeichnet. Die Steuerung des Systems kehrt dann zu Fig. 15C zurück.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat der Spieler/Schüler die Alternative, das übernommene Bild eines oder mehrerer Hockeyspieler gegen ein Bild einer gegnerischen Mannschaft im Zusammenhang eines Hockeyspiels zu steuern. Die gegnerische Mannschaft kann einen oder fünf ideale Spieler (plus einem Torhüter) umfassen, die vom Computersystem gesteuert werden.
Der Spieler/Schüler kann die Anzahl von Spielern (eins bis sechs, einschließlich Torhüter) in der gegnerischen Mannschaft aus einem Menübildschirm auswählen. Außerdem hat der Spieler/Schüler die Möglichkeit zu wählen, ob sich die gegnerische Mannschaft in Angriffs- oder Abwehrstellung befindet.
Der Spieler/Schüler kann dann aus einer Liste von Angriffs- und Verteidigungsformationen für die gegnerische Mannschaft wählen. Die Liste der Formationen variiert mit der Anzahl von Spielern in der gegnerischen Mannschaft; eine vollständige Mannschaft von sechs (5 Läufer und ein Torhüter) bieten die größte Anzahl von Formationen.
Das simulierte Spiel kann gespielt werden, indem der Spieler/Schüler die Bewegung des (der) übernommenen Spielerbildes (-bilder) bewirkt, um gegen die ideale Mannschaft zu "spielen", die von der Computersoftware vorgesteuert wird. Die Regeln des Spiels sind diejenigen, die im allgemeinen im Wettkampfhockey, d. h. von den meisten amerikanischen, kanadischen und internationalen Mannschaften, angewendet werden. Die Spiele dauern abhängig vom verwendeten Vortragssystem, z. B. mit Anleitung/interaktiv, mit Anweisungen, Passagenspiel, zu Hause usw., üblicherweise 10 bis 45 Minuten.
Zusätzliche Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen es dem Spieler/Schüler, gegen eine gegnerische Mannschaft zu spielen, wenn sein/ihr übernommenes Bild Teil einer übernommenen Mannschaft ist. Die Mannschaft kann ideale, vom Computer gesteuerte Bilder oder übernommene Bilder umfassen, die von anderen Spielern/Schülern auf zusätzlichen mit dem System verbundenen Terminals gesteuert werden. Jede Mannschaft kann einen bis fünf Spieler (plus Torhüter) umfassen, mit weniger Spielern für Rollhockey.
Eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es Funktionären (Schiedsrichtern, Linienrichtern und anderen Funktionären) im Eishockeysport oder in anderen Sportarten oder Aktivitäten, das Treffen von Entscheidungen bezüglich Verstößen gegen die Regeln zu üben, während sie digitalisierte Bilder auf einem Computerbildschirm beobachten und steuern. Die digitalisierten Bilder beinhalten vorausgewählte Spiele oder Manöver, die von einem einzelnen Spieler gegen einen oder mehrere Gegner oder von einem Spieler in Kombination mit einem oder mehreren seiner/ihrer Mannschaftskameraden gegen eine gegnerische Mannschaft ausgeführt werden, die einen oder mehrere Spieler umfaßt.
Die Funktionäre sehen die Ausführung des Spiels an, während sie einen "übernommenen" Funktionär in digitaler Form zum günstigsten Punkt, von dem die Spiele zu sehen sind, bewegen, und entscheiden, ob die Aktionen des Spielers oder der Spieler oder Betreuer den Regeln des Spiels folgen oder einen Verstoß bilden, für den eine Strafe verhängt werden muß. Die Erfindung ermöglicht es den Funktionären, ihre Entscheidungen im Computersystem aufzuzeichnen.
Die digitalisierten Bilder können von Videobändern von lebenden Athleten, die Eishockey spielen, oder von digitalisierten Darstellungen von Spielern erhalten werden. Geeignete Abschnitte des Videobands oder der digitalisierten Darstellung können ausgewählt werden und in ein digitalisiertes Format umgewandelt oder darin verwaltet werden. Die ausgewählten Bilder können auf einem Computerbildschirm sichtbar sein. Die Funktionäre sind fähig, die Bilder zu beschleunigen oder zu verlangsamen, wenn sie auf dem Bildschirm erscheinen. Alternativ kann die Geschwindigkeit der Handlung auf dem Bildschirm von Personen gesteuert werden, die für die Beurteilung der Leistung von Funktionären verantwortlich sind. Von den Funktionären kann gefordert werden, daß sie ihr übernommenes Bild eines Funktionärs auf dem Bildschirm so bewegen, daß es sich in der besten Position befindet, um das Spiel zu sehen, und ein Signal geben, wenn es gerechtfertigt ist. Ansichten der digitalisierten Bilder unter umgekehrtem Winkel können auf Anforderung verfügbar sein, um eine Rückmeldung in Echtzeit darüber bereitzustellen, ob ein Spiel ein Foul beinhaltete oder sauber ausgeführt wurde.
Nach dem Ansehen jeder speziellen Bildfolge kann der Funktionär seine/ihre Entscheidungen bezüglich der Rechtmäßigkeit bzw. Gültigkeit der vorher beobachteten Spiele in den Computer eingeben. Die Ergebnisse werden vom Computer zusammengetragen und über den Computerbildschirm oder durch Papierkopieausdrucke an die Funktionäre rückgemeldet.
Die Vorteile dieser Ausführungsform beinhalten die Möglichkeit für Funktionäre, das Treffen von Entscheidungen mit ihrer eigenen Geschwindigkeit in einer entspannten Umgebung zu üben. Wie bei den vorherigen Ausführungsformen dieser Erfindung können die Bilder auf dem Computerbildschirm Rahmen für Rahmen oder mit irgendeiner Geschwindigkeit von Zeitlupe bis Echtzeit bis Überechtzeit angesehen und so oft wie gewünscht wiederholt werden. Dies ermöglicht es Funktionären, Einzelheiten zu studieren, die vor dem schnellen Hintergrund eines Hockeyspiels unter hohem Druck übersehen werden können, oder ihre Fertigkeiten zu prüfen, Signale bei Echtzeit-Geschwindigkeiten oder sogar schneller (über) als die tatsächliche Spielgeschwindigkeit zu geben. Während die Funktionäre in ihren Fähigkeiten zum Treffen von Entscheidungen fortschreiten, liefern die Bilder, die mit immer größeren Geschwindigkeiten, entweder in Echtzeit oder schneller, angesehen werden, Übung in schneller Orientie rung, Beobachtung und Beurteilung und schärfen dadurch die Funktionärsfertigkeiten.
Nachdem jede Bildfolge angesehen wurde, kann der Funktionär Mittel verwenden, wie eine Computertastatur, Maus, Joystick oder andere Eingabeeinrichtung, um seine/ihre Entscheidung bezüglich der Rechtmäßigkeit bzw. Gültigkeit der beobachteten Spiele in das Computersystem einzugeben. Dem Funktionär wird eine Liste von möglichen Verstößen vorgelegt, und er wird gebeten, die während der Bildfolge beobachteten Verstöße auszuwählen. Der Funktionär gewinnt Punkte für richtige Beurteilungen und verliert Punkte für falsche Beurteilungen. Am Ende der Übung kann der Computer eine numerische Bewertung sowie eine Liste von falschen Entscheidungen anzeigen. Die Bewertung und die Liste können auch in Papierkopieformat ausgedruckt werden, wenn gewünscht.
Wenn der Benutzer einen bestimmten Kenntnisstand nicht erreicht, kann von dem Funktionär gefordert werden, zurückzugehen und die Prüfung an den vorher angesehenen Bildfolgen zu wiederholen, bevor er zu einem höheren Niveau fortfährt. Wie bei vorherigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Computer eine Aufzeichnung der Leistungsbewertungen für jeden Funktionär behalten. Gegenwärtige Bewertungen können mit denen verglichen werden, die vorher erreicht wurden. Dies ermöglicht es jedem Benutzer, seinen/ihren Fortschritt in der Vervollkommnung seiner/ihrer Fertigkeiten im Treffen von Entscheidungen zu überwachen.
Der Zweck dieser Ausführungsform ist es, die Erfahrung zu beschleunigen und die Beurteilungsfertigkeiten von Funktionären im Eishockey zu verbessern, indem die Anzahl von Entscheidungen, die während der Beobachtung tatsächlicher Hockeyspiele und Manöver getroffen werden, erhöht wird. Die Funktionäre werden Übung in der Orientierung, Beobachtung und Beurteilung erhalten. Konsistenz und Objektivität wer den erhöht. Den Regeln des Spiels werden im Bewußtsein der Funktionäre erneut Geltung verschafft. Außerdem kann die Nutzung dieser Ausführungsform der Erfindung auch Eishockeyschülern und -spielern helfen, die Regeln und Vorschriften des Spiels zu erlernen.
Das Vorhergehende beschreibt die Verwendung des Systems der vorliegenden Erfindung für kognitive Ausbildung, Training und Übung im Eishockeysport. Wie jedoch von Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet anerkannt wird, kann das System der vorliegenden Erfindung für andere Sportarten oder athletisches Training verwendet werden, einschließlich Straßenhockey, Rollhockey, Feldhockey, Eiskunstlauf, Fußball, Football, Baseball usw., oder zur Ausbildung in anderen nichtsportlichen Aktivitäten, aber nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das System der vorliegenden Erfindung in einem Ausbildungsprogramm für Fußball verwendet werden, indem Bilder von idealen Fußballspielen gespeichert und dem Spieler/Schüler gestattet wird, ein Bild eines Fußballspielers in der vorher für Eishockey beschriebenen Weise zu steuern.
Es ist auch offensichtlich für Fachleute auf dem Gebiet, daß der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebene Technologie begrenzt werden muß. Beispielsweise kann das vom Spieler/Schüler verwendete Verfahren zur Bedienung des "gesteuerten" Bildes so geändert werden, daß es einen Joystick, einen Handschuh für virtuelle Realität oder eine andere Technologie umfaßt, und können die "übernommenen" und "idealen" Bilder auf einer Kopfgarnitur für virtuelle Realität (virtual reality headset) oder einer anderen Einrichtung (Einrichtungen) für virtuelle Realität erscheinen. Das Verfahren des Erhaltens, Speicherns und Anzeigens der "gesteuerten" und "idealen" Bilder kann auch so geändert werden, daß es Video-, Multimedia- oder Zeichentrickverfahren umfaßt.
Während diese Erfindung besonders unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist es für Fachleute auf dem Gebiet selbstverständlich, daß verschiedene Änderungen in der Form und den Einzelheiten daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der von den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Verfahren, worin eine Reihe von Bildern einer anschaulichen Ausführung einer Tätigkeit aufgezeichnet und auf einer Anzeige (204) angezeigt wird, gekennzeichnet durch:

das Darstellen eines steuerbaren Bildes auf der Anzeige (204), das jedem von wenigstens einem Benutzer entspricht, wobei die Bewegung jedes steuerbaren Bildes vom entsprechenden Benutzer über eine Eingabeeinrichtung (206) zu einem Computer steuerbar ist, um zu bewirken, daß sich das steuerbare Bild in Antwort auf die Bilder der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit bewegt;

das Empfangen einer Eingabe von jedem Benutzer, um die Bewegung des entsprechenden steuerbaren Bildes zu steuern; und

das Anzeigen der Bewegungen der steuerbaren Bilder, wenn die Eingaben von den Benutzern empfangen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 und jegliche Kombination von:

a) das weiter das Anbieten eines Menüs von Tätigkeiten für den Benutzer umfaßt;

b) das weiter das Empfangen einer Eingabe vom Benutzer umfaßt, um eine Geschwindigkeit zu steuern, mit der die Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung angezeigt wird;

c) das weiter das Empfangen einer Eingabe vom Benutzer umfaßt, um eine Richtung zu steuern, in welcher die Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung angezeigt wird;

d) worin das steuerbare Bild in einem Bereich der Anzeige (204) angezeigt wird, der der Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung benachbart ist; und

e) worin die körperliche Tätigkeit eine Bewegung in einer Sportart umfaßt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 zum Bereitstellen einer Ausbildung oder Unterhaltung beim Spielen der Sportart Hockey für wenigstens einen Hockeyspieler, das ferner umfaßt:

das Bereitstellen einer Bahn (10) mit einer Lauffläche (12);

das Bereitstellen einer oder mehrerer Fühleinrichtungen (z. B. 420) zum Wahrnehmen der Tätigkeit des Hockeyspielers, die der Lauffläche benachbart angeordnet sind;

das Verwenden einer oder mehrere Fühleinrichtungen, die die Tätigkeit des Hockeyspielers wahrnehmen und Daten erzeugen, die mit der Tätigkeit des Hockeyspielers in Zusammenhang stehen;

mit einem Prozessor (16), der die Daten empfängt und auf der Anzeige Information darstellt, die mit der Tätigkeit des Hockeyspielers in Zusammenhang steht, und wahlweise

worin die auf der Anzeige (204) dargestellte Information als die Bilder der anschaulichen Ausführung dargestellt wird oder

worin die auf der Anzeige (204) dargestellte Information als die steuerbare Figur dargestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3 und jegliche Kombination von:

a) das weiter die Auswertung der Tätigkeit des Hockeyspielers unter Verwendung der dargestellten Information umfaßt;

b) worin wenigstens eine der Fühleinrichtungen (z. B. 401, 403, 405, 407, 409, 411, 413) Daten erzeugt, die mit einem körperlichen Zustand des Hockeyspielers in Zusammenhang stehen;

c) worin:

der Schritt des Bereitstellens einer oder mehrerer Fühleinrichtungen das Bereitstellen wenigstens eines mechanisierten Roboters (21) in menschlicher Form, der steuerbar ist, um sich über die Lauffläche (12) zu bewegen, und des Beinhaltens wenigstens eines Sensors (76, 430) zum Wahrnehmen der Tätigkeit des Hockeyspielers und Erzeugen von Sensordaten umfaßt, die die Tätigkeit des Hockeyspielers angeben, und weiter die Schritte umfaßt:

das Steuern des wenigstens einen mechanisierten Roboters, damit er sich über die Lauffläche bewegt;

das Wahrnehmen der Tätigkeit des Hockeyspielers und Erzeugen von Sensordaten, die die Tätigkeit des Hockeyspielers angeben, und der wahlweise weiter umfaßt:

das Bereitstellen eines Trägeraufbaus (36) über der Lauffläche;

das Koppeln des wenigstens einen mechanisierten Roboters (21) in menschlicher Form an den Trägeraufbau, so daß der mechanisierte Roboter über der Lauffläche (12) aufgehängt ist;

das Steuern des mechanisierten Roboters (21), so daß er sich über die Lauffläche bewegt, um das Laufen eines tatsächlichen Hockeyspielers zu simulieren, und/oder

das weiter das Wahrnehmen eines Stoßes am wenigstens einen mechanisierten Roboter und Erzeugen von Sensordaten, die mit dem wahrgenommenen Stoß in Zusammenhang stehen, mit dem Sensor (76) des wenigstens einen mechanisierten Roboters (21) umfaßt;

d) worin:

wenigstens eine der Fühleinrichtungen einen optischen Sensor (430) zum Erfassen der Tätigkeit des Hockeyspielers aufweist; und

die vom Prozessor auf der Anzeige dargestellte Information visuelle Bilder beinhaltet;

e) das weiter das Anzeigen der mit der Tätigkeit des Hockeyspielers in Zusammenhang stehenden Information auf einer Computeranzeige umfaßt;

f) das weiter das Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle (z. B. 206, 207) umfaßt, um einem Benutzer zu gestatten, die Tätigkeit des Hockeyspielers zu verändern und zu überwachen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und jegliche Kombination von:

a) worin das steuerbare Bild der Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung überlagert angezeigt wird;

b) worin der Benutzer die Bewegung des steuerbaren Bildes steuert, um sich der angezeigten Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit anzunähern;

d) worin:

die anschauliche Ausführung der Tätigkeit ein erstes Manöver in einer Sportart umfaßt; und

der Benutzer die Eingabe liefert, um die Bewegung des steuerbaren Bildes bei der Ausführung eines zweiten Manövers in der Sportart in Gegenüberstellung zum ersten Manöver zu steuern;

e) worin:

der Benutzer die Eingabe liefert, um die Bewegung des steuerbaren Bildes bei der Ausführung eines zweiten Manövers des Typs zu steuern, der von einem Offiziellen in der Sportart ausgeführt wird;

f) worin:

die anschauliche Ausführung der Tätigkeit zwei Sportmannschaften umfaßt, die eine Sportart gegeneinander spielen; und

der Benutzer die Eingabe liefert, um die Bewegung des steuerbaren Bildes bei der Ausführung eines Manövers zu steuern, um mit den Sportmannschaften in Wechselwirkung zu treten, und wahlweise

worin das Manöver von dem Typ ist, der von einem Offiziellen in der Sportart ausgeführt wird;

g) worin die anschauliche Ausführung der Tätigkeit eine Mannschaft von Spielern einer Sportart umfaßt, die ein Manöver in der Sportart ausführen;

h) das weiter den Schritt des Empfangens einer Eingabe vom Benutzer umfaßt, um eine Geschwindigkeit zu steuern, mit welcher das steuerbare Bild angezeigt wird;

i) das weiter das Empfangen einer Eingabe vom Benutzer umfaßt, um eine Richtung zu steuern, in welcher die Bewegung des steuerbaren Bildes angezeigt wird;

j) worin die Reihe von aufgezeichneten Bildern einer anschaulichen Ausführung der Tätigkeit Bilder von zwei oder mehr Hockeyspielern umfaßt, die ein Manöver ausführen;

k) worin eines der steuerbaren Bilder und die Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit in einem Anzeigevordergrund angezeigt wird und das andere in einem Anzeigehintergrund angezeigt wird;

l) das weiter das Erzeugen eines Ausführungsmaßes umfaßt, um die Bewegung des Benutzers des steuerbaren Bildes auszuwerten;

m) das weiter das Anzeigen des Ausführungsmaßes in einem Speicher (210) umfaßt;

n) das weiter den Schritt des Speicherns des Ausführungsmaßes in einem Speicher (210) umfaßt;

o) worin eine Mehrzahl von Benutzern eine Mehrzahl von steuerbaren Bildern steuert, wobei jeder Benutzer ein einzelnes steuerbares Bild steuert, und wahlweise

worin jeder Benutzer ein Bild der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit auswählen kann, um eine Mannschaft zu bilden, um die anschauliche Ausführung der Tätigkeit herzustellen, und/oder

worin jeder Benutzer aus einem Menü von Angriffs- und Verteidigungspositionen für die Mannschaft, die die anschauliche Ausführung der Tätigkeit ausführt, auswählen kann, in welchem letzteren Fall weiter wahlweise,

worin die Gruppe von steuerbaren Bildern auch wenigstens ein Bild der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit beinhaltet;

p) worin die Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung gleichzeitig mit dem steuerbaren Bild angezeigt wird;

q) das ferner das Anzeigen von Audio- oder Textaufforderungen umfaßt, wobei der Benutzer die Bewegung des steuerbaren Bildes in Antwort auf diese Aufforderungen steuert;

r) das weiter umfaßt, daß dem Benutzer gestattet wird, die Händigkeit eines Spielers in der Reihe von Bildern der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit zu steuern;

s) das weiter umfaßt, daß dem Benutzer gestattet wird, die Händigkeit eines Spielers im steuerbaren Bild zu steuern.

6. Vorrichtung zum Ausbilden oder Unterhalten wenigstens eines Benutzers, worin ein Speicher (210) eine Reihe von aufgezeichneten Bildern einer anschaulichen Ausführung einer Tätigkeit speichert, gekennzeichnet durch:

eine Anzeige (204), die die Reihe von aufgezeichneten Bildern der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit und wenigstens ein steuerbares Bild anzeigt, wobei die Bewegung jedes steuerbaren Bildes auf der Anzeige von einem entsprechenden Benutzer gesteuert wird, der in Antwort auf die Bilder der anschaulichen Ausführung der Tätigkeit eine Eingabe liefert;

eine Eingabeeinrichtung (z. B. 206, 207), die jedem Benutzer entspricht, um dem System eine Eingabe zu liefern, um die Bewegung jedes steuerbaren Bildes zu steuern; und

einen Prozessor (202), der die Eingabe von jedem Benutzer empfängt, der die mit der Bewegung jedes steuerbaren Bildes in Zusammenhang stehenden Daten befördert, wenn die Eingabe empfangen wird, und der die Anzeige der Reihe von aufgezeichneten Bildern der anschaulichen Ausführung steuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 und jegliche Kombination von:

a) worin der Prozessor ein Menü von Tätigkeiten erzeugt;

b) worin die Tätigkeit das Hockeyspiel ist;

c) worin die Reihe von aufgezeichneten Bildern der anschaulichen Ausführung ein Bild eines einzelnen Hockeyspielers umfaßt, der ein Manöver ausführt;

d) worin die Reihe von aufgezeichneten Bildern der anschaulichen Ausführung ein Bild einer Mannschaft von zwei oder mehr Hockeyspielern umfaßt, die Hockey spielen;

e) worin die Eingabeeinrichtung eine Einrichtung (207) für eine virtuelle Realität umfaßt;

f) die so angeordnet ist, daß sie beim Bereitstellen einer Ausbildung oder Unterhaltung für wenigstens einen Hockeyspieler weiter umfaßt:

eine Lauffläche (12);

eine oder mehrere Fühleinrichtungen (z. B. 420), die der Lauffläche benachbart angeordnet sind, zum Wahrnehmen einer Tätigkeit des Hockeyspielers und Erzeugen von Daten, die mit der Tätigkeit des Hockeyspielers in Zusammenhang stehen; und

einen Prozessor (16), der die Daten empfängt und mit der Tätigkeit des Hockeyspielers in Zusammenhang stehende Information auf der Anzeige darstellt, um eine Auswertung der Tätigkeit des Hockeyspielers zu ermöglichen, und wahlweise

worin die dargestellte Information als aufgezeichnete Bilder einer anschaulichen Ausführung dargestellt wird oder

worin die dargestellte Information als das steuerbare Bild dargestellt wird;

g) worin der Prozessor einen Computer umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 und die die Alternativen f oder g einschließt, worin wenigstens eine der Fühleinrichtungen (z. B. 401, 403, 405, 407, 409, 411, 413) einen körperlichen Zustand des Hockeyspielers wahrnimmt und wahlweise

worin die eine oder mehrere Fühleinrichtungen wenigstens einen mechanisierten Roboter (21) in menschlicher Form umfassen, der steuerbar ist, um sich über die Lauffläche (12) zu bewegen, wobei der mechanisierte Roboter wenigstens einen Sensor (76, 430) zum Wahrnehmen einer Tätigkeit des Hockeyspielers und Erzeugen von Sensordaten beinhaltet, die die Tätigkeit angeben, und weiter wahlweise

die weiter eine Trägeranordnung (36) über der Lauffläche (12) umfaßt, worin:

der wenigstens eine mechanisierte Roboter (21) in menschlicher Form von der Trägeranordnung über der Lauffläche hängt; und

der Prozessor (16) Befehlssignale liefert, um die Bewegung des wenigstens einen mechanisierten Roboters über die Lauffläche zu steuern, und noch weiter wahlweise

worin jeder mechanisierte Roboter (21) umfaßt:

einen mit einer Polsterung gegen starke Stöße bedeckten Läufer;

eine Masse (427), um dem Roboter ein variables Gewicht zu geben; und

eine Aufhängeröhre (34), die den Roboter am unteren Teil der Aufhängeröhre mit einem motorisierten Schlitten (46) in der Trägeranordnung verbindet, wobei der motorisierte Schlitten entlang der Trägeranordnung (36) beweglich ist, um den Roboter über die Lauffläche zu bewegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 mit dem wahlweisen Merkmal:

worin der Sensor des wenigstens einen mechanisierten Roboters ein elektrisch betriebenes Netz (76) von Sensoren zum Erfassen eines Stoßes bei Berührung beinhaltet und wahlweise eine Kombination von:

a) worin der wenigstens eine mechanisierte Roboter Mittel (82) zum Übertragen der Sensordaten zum Prozessor beinhaltet;

b) weiter umfassend:

Mittel zum Speichern der Sensordaten; und

Mittel zum Anzeigen der Sensordaten;

c) worin der Trägeraufbau eine oder mehrere Schienenanordnungen (38) umfaßt, entlang welcher einer oder mehrere mechanisierte Roboter beweglich sind, wobei die Bewegung der Schienenanordnung steuerbar ist, um die Bewegung des wenigstens einen mechanisierten Roboters zu steuern;

d) weiter einen Hebemechanismus zum Anheben des Trägeraufbaus und des wenigstens einen mechanisierten Roboters, wenn er nicht in Gebrauch ist, zu einer Position über der Lauffläche umfassend, um eine normale Benutzung der Lauffläche zu gestatten;

e) worin der Prozessor eine Benutzerschnittstelle (206, 207) umfaßt, um dem Benutzer zu gestatten, die Tätigkeit des Hockeyspielers zu ändern und zu überwachen und wahlweise

f) der Prozessor eine Anzeige (204) zum Darstellen der mit der Tätigkeit des Hockeyspielers in Zusammenhang stehenden Information umfaßt.

10. Vorrichtung nach Abspruch 9 (b) worin die Benutzerschnittstelle eine Einrichtung (207) für virtuelle Realität umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche von 6 und 7(a) bis 7(e) und entweder:

a) die so angeordnet ist, daß sie zum Bereitstellen von Ausbildung oder Unterhaltung im Hockeyspiel für wenigstens einen Hockeyspieler verwendet wird, die weiter umfaßt:

eine Lauffläche (12);

wenigstens einen mechanisierten Roboter (21) in menschlicher Form, der der Lauffläche benachbart und steuerbar ist, um sich über die Lauffläche in einem oder mehreren Mustern zu bewegen; und

einen Prozessor (16), der die Bewegung des wenigstens einen mechanisierten Roboters über die Lauffläche steuert; oder

b) die weiter einen mechanisierten Roboter (21) zur Verwendung bei der Bereitstellung zur Ausbildung oder Unterhaltung für einen Schüler in einer körperlichen Tätigkeit umfaßt, der umfaßt:

eine mit einer Polsterung bedeckte Armatur;

einen am Roboter angebrachten Sensor (76, 430) zum Wahrnehmen der Ausführung der körperlichen Tätigkeit durch den Schüler und Erzeugen von mit dieser Ausführung in Zusammenhang stehenden Sensordaten;

eine Steuerung (16), die den Roboter steuert, um den Roboter so zu bewegen, daß der Schüler die körperliche Tätigkeit ausführen kann, während er mit dem sich bewegenden Roboter in Wechselwirkung tritt, und mit

Übertragungsmittel (82) zum Übertragen der Sensordaten zu einem Prozessor, so daß der Prozessor eine die Ausführung betreffende Information liefern kann, um eine Auswertung der Ausführung zu gestatten, wobei wahlweise die körperliche Tätigkeit das Hockeyspielen ist; und

der mechanisierte Roboter (21) so ausgestattet ist, daß er einen Hockeyspieler simuliert und steuerbar ist, um sich entlang der Lauffläche in Mustern zu bewegen, denen Hockeyspieler beim Hockeyspielen typischerweise folgen, und weiter wahlweise

eine Aufhängeröhre (34) umfaßt, die am unteren Ende der Röhre am Roboter (21) und am oberen Ende der Röhre an einem motorisierten Schlitten (46) angebracht ist, wobei der motorisierte Schlitten in einer Überkopfschiene (38) angeordnet und steuerbar ist, um sich entlang der Schiene über der Lauffläche (12) zu bewegen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11(b) in Kombination mit einem der folgenden Merkmale:

a) worin der Sensor einen Stoßsensor (76) zum Wahrnehmen eines Stoßes zwischen dem Roboter und dem Schüler umfaßt;

b) worin der Sensor ein elektrisch betriebenes Netz (76) von Sensorchips zum Messen des Stoßes bei Berührung umfaßt;

c) weiter Mittel (16) umfassend, durch welche Sensordaten gespeichert und angezeigt werden können;

d) weiter einen Hockeyschläger (30) umfassend, der zu einer Mehrzahl von Positionen bewegt werden kann;

e) weiter eine Bewegungserfassungseinrichtung (430) zum Erzeugen eines visuellen Bildes der Ausführung der Tätigkeit umfassend; und

f) weiter Mittel (202) zum Berechnen eines Ausführungsmaßes umfassend, um die Bewegung des Benutzers des steuerbaren Bildes auszuwerten und wahlweise

worin das Ausführungsmaß auf der Anzeige (204) angezeigt wird und/oder

worin das Ausführungsmaß im Speicher (210) gespeichert wird.