JP2002516121A - System and method for tracking and evaluating exercise techniques in a multidimensional space - Google Patents

System and method for tracking and evaluating exercise techniques in a multidimensional space

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JP2002516121A
JP2002516121A JP2000534291A JP2000534291A JP2002516121A JP 2002516121 A JP2002516121 A JP 2002516121A JP 2000534291 A JP2000534291 A JP 2000534291A JP 2000534291 A JP2000534291 A JP 2000534291A JP 2002516121 A JP2002516121 A JP 2002516121A
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training
physical
virtual
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バリー ジェイ. フレンチ,
ケビン アール. ファーグソン,
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アリーナ, インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 3以上の自由度(三次元)において、本質的にリアルタイムでプレーヤの三次元位置変化を決定するための、感知電子機器を利用してパフォーマンス構築物を定量および訓練するためのスポーツの正確なシミュレーション;およびパフォーマンスの意味ある指標を提供するために測定されるプレーヤからのスポーツ特有の応答を惹起し、または促すコンピュータ制御スポーツ特有の合図出し。スポーツ特有の合図伝達は、そのプレーヤに対してリアルタイムで応答し、そして相互作用する仮想対戦相手として特徴付けられる。仮想対戦相手は、そのプレーヤについて現実的な運動課題を提供するために、頻繁に刺激を送達し、そして/または刺激に対して応答する。 (57) Abstract: To quantify and train performance constructs using sensing electronics to determine player three-dimensional position changes in essentially three or more degrees of freedom (three-dimensional) in essentially real time. Accurate simulation of sports; and computer-controlled sports-specific cues that elicit or encourage sports-specific responses from players that are measured to provide meaningful indicators of performance. The sport-specific cue signaling responds to the player in real time and is characterized as an interacting virtual opponent. The virtual opponent frequently delivers stimuli and / or responds to stimuli to provide realistic motor tasks for the player.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (発明の背景) 本発明は、運動技術および敏捷性技術を評価するためのシステムに関する。本
発明は特に、コンピュータ生成され、特殊交換されるバーチャル空間において表
示されるタスクとの相互作用を通じて、プレーヤが、規定された物理的空間にお
いて運動している間、プレーヤ位置を継続的に追跡および決定し、プレーヤが規
定された物理的空間中を移動した時間および距離に基づき、プレーヤの運動およ
び敏捷技術を定量化するための無線位置追跡器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a system for evaluating athletic and agile skills. In particular, the present invention continually tracks and tracks the player's position while moving in a defined physical space through interaction with tasks generated in a virtual space that is computer generated and specially exchanged. A wireless position tracker for determining and quantifying a player's movement and agility skills based on the time and distance the player has traveled in a defined physical space.

【0002】 (関連分野) スポーツ特有の技術は、以下の二種類の一般的条件に分類され得る: 1)他のプレーヤからの影響を受けずに、身体をコントロールすることを含む技
術;および 2)スポーツ活動において、他のプレーヤに対する反応を含む技術。 前者は、姿勢およびバランスコントロール、敏捷性、パワーならびに協調性を含
む。これらの技術は、バレーボール、野球、体操、および陸上競技のような、防
御側のプレーヤからの妨害を受けることなく自由に運動する各参加者からの高い
パフォーマンスが必要とされるスポーツにおいて、最も顕著である。後者は、他
のプレーヤ−参加者との相互作用を含む。後者は、フットボール、バスケットボ
ール、サッカーなどにおいて発生するような、多様な攻撃−防御状況を含む。
Related Fields Sports-specific techniques can be categorized into two general conditions: 1) techniques involving controlling the body without being affected by other players; and 2 ) A technology that involves reacting to other players in sports activities. The former includes posture and balance control, agility, power and coordination. These techniques are most notable in sports such as volleyball, baseball, gymnastics, and athletics, where high performance is required from each participant who exercises freely without interference from defending players. It is. The latter involves interaction with other player-participants. The latter includes various attack-defense situations, such as occur in football, basketball, soccer, and the like.

【0003】 スポーツ特有の技術の試験および訓練を有効に行うためには、プレーヤが、実
際のゲームプレーの典型例である距離および方向にわたって運動することを促す
計画されていない合図(cue)により、挑まれることを必要とする。プレーヤ
の最適な運動経路は、彼または彼女の、敵対プレーヤとの空間的関係の視覚的評
価および/またはゲーム目的に基づいて選択されるべきである。現実的なシミュ
レーションは、スポーツに適切な環境を含んでいなければならない。プレーヤを
、固定された地面位置に移動することを促す試験方法は、人工的であると考えら
れる。光または音のような、静的または単一の運動合図を用いた試験方法もまた
、多くのスポーツにおける実際の競技の正確なシミュレーションと一致しない。
[0003] To effectively test and train sports-specific techniques, unplanned cues that encourage players to exercise over distances and directions that are typical of actual game play include: You need to be challenged. The optimal motion path of the player should be selected based on his or her visual assessment of the spatial relationship with the adversary player and / or game objectives. Realistic simulations must include an environment appropriate for sport. A test method that prompts the player to move to a fixed ground position is considered artificial. Test methods using static or single motion cues, such as light or sound, also do not match accurate simulations of actual competition in many sports.

【0004】 今まで、実際の競技に参加している攻撃および防御の相手間の、複雑で間断無
く変化する相互作用関係の、正確なリアルタイムモデルは、存在していない。ス
ポーツ特有の運動性能を正確かつ有効に定量化するためには、現実世界の事象に
対して忠実度を有するシミュレーションが必要である。
Until now, there has been no accurate real-time model of the complex and constantly changing interaction relationships between attack and defense opponents participating in actual competitions. To accurately and effectively quantify sport-specific athletic performance, simulations with fidelity to real-world events are required.

【0005】 バスケットボール、フットボール、およびサッカーのようなスポーツは、最も
初歩的なレベルにおいて、競技者間の、各々の攻撃/防御役割における、瞬間か
ら瞬間への相互作用により特徴付けられ得る。防御役割を担うプレーヤの使命は
、相手方とのリアルタイムシンクロ関係を確立および保持することにより、攻撃
してくる相手方を、「封じ込め」、「ガード」し、または無効にすることである
。例えば、バスケットボールにおいて、防御側のプレーヤは、攻撃側プレーヤが
選択した経路を彼または彼女の身体でブロックすることにより、攻撃側プレーヤ
がバスケットを狙おうとするのを継続的に妨害しようし、一方、サッカーにおい
ては、ボールをコントロールしているプレーヤは、敵対するプレーヤの近辺にお
いてボールを機敏に操らなければならない。
[0005] Sports such as basketball, football, and soccer, at the rudimentary level, can be characterized by moment-to-moment interactions between players in their respective attack / defense roles. The mission of the player in the defense role is to "contain", "guard", or nullify the attacking opponent by establishing and maintaining a real-time sync relationship with the opponent. For example, in basketball, the defending player continually tries to block the attacking player from aiming at the basket by blocking the path chosen by the attacking player with his or her body, In soccer, the player controlling the ball must manipulate the ball quickly in the vicinity of the opposing player.

【0006】 攻撃側プレーヤの使命は、恐らくはほんの数百ミリ秒ほどの長さの短い非シン
クロ事象を生成し、これにより、防御側のプレーヤの運動が、攻撃側プレーヤの
運動とこれ以上「同位相」状態(in phase)にならないようにすること
である。この非シンクロ事象の間、防御側のプレーヤの運動は、もはや反映しな
い、すなわち、彼または彼女の攻撃側の相手方ともはや同期ではない。その瞬間
、防御側のプレーヤは、文字通り「守備位置から外れて」おり、従って不安定な
位置におり、これにより、攻撃側プレーヤの得点する機会が増加する。攻撃側プ
レーヤは、非シンクロ事象を、複数の方法で生成し得る。攻撃側プレーヤは、彼
または彼女の直接的意図に関して故意に紛らわしい情報を伝達することにより、
彼または彼女の敵を「だます」かまたは欺く。また、攻撃側プレーヤは、行動の
ペースを防御側のプレーヤの運動能力を越えたレベルまで不意に速めることによ
り、敵を「圧倒」し得る。
[0006] The attacking player's mission is to generate a short non-synchro- nous event, perhaps as short as a few hundred milliseconds, so that the movement of the defending player is no more "same as" The goal is to avoid going into a "phase" state. During this unsynchronized event, the movement of the defending player is no longer reflected, ie no longer synchronized with his or her attacking opponent. At that moment, the defending player is literally "off the defensive position" and thus is in an unstable position, thereby increasing the attacker's chances of scoring. The attacking player may generate a non-sync event in multiple ways. By transmitting intentionally misleading information about his or her direct intent,
"Fool" or deceive his or her enemies. Also, the attacking player may "overpower" the enemy by unexpectedly speeding up the action to a level that exceeds the athletic ability of the defending player.

【0007】 攻撃側プレーヤのごく近隣に留まるために、防御側のプレーヤは、攻撃側プレ
ーヤの意図を、継続的に予想または「読む」ことをしなければならない。熟練し
た防御側のプレーヤは、攻撃側プレーヤの戦術を予想するか、または、戦術が容
易に含まれ得る攻撃側プレーヤの選択肢を低減する。このことは、攻撃側プレー
ヤの、故意の欺騙的かつ予測不可能な行動による、彼または彼女の本当の意図を
隠す企図にもかかわらず、発生しなければならない。「読む」ことができる、す
なわち、攻撃側プレーヤの意図を即座に感知および判断することができることに
加えて、防御側のプレーヤはまた、(防御側のプレーヤの見地から見て)所望さ
れるシンクロ空間的関係を確立および保持するために、適切なスポーツ特有の運
動技術を所有していなければならない。
In order to stay in close proximity to the attacking player, the defending player must continually anticipate or “read” the attacking player's intent. Skilled defending players anticipate the tactics of the attacking player or reduce the options of the attacking player, which tactics can easily be included. This must occur despite the intent of the attacking player to conceal his or her true intentions by deliberate deceptive and unpredictable behavior. In addition to being able to "read", i.e., be able to immediately sense and judge the intent of the attacking player, the defending player also has the desired sync (from the defending player's point of view). To establish and maintain spatial relationships, you must possess the appropriate sport-specific exercise skills.

【0008】 これらのプレーヤ間の相互作用は、攻撃側プレーヤにより提供される、有用か
つ故意の紛らわしい視覚的合図の頻繁な連発と、防御側の参加者による不断の反
応および機敏な操作とにより特徴付けられる。防御側のプレーヤは、攻撃側プレ
ーヤにより「提供される」視覚的合図をうまく判断する必要があり、それと同時
に、視覚的合図は、防御側のプレーヤの意図付け、バランス、および戦術に関係
するため、攻撃側プレーヤもまた、視覚的合図を適切に判断しなければならない
。各プレーヤは、バランスおよび姿勢コントロールを含んだ運動技術のレパート
リーから、防御側の反応を予想する能力と、強力で、敏速かつ調和のとれた運動
を作り出す能力と、敵の反応時間を越える反応時間とを引き出す。これらのスポ
ーツ特有の技術は、しばしば、身体的適合性の、機能要素または動的要素として
説明される。
[0008] The interaction between these players is characterized by the frequent firing of useful and deliberate misleading visual cues provided by the attacking player, and the constant reaction and agile operation of the defending participant. Attached. The defending player must judge the visual cues "offered" by the attacking player, while at the same time the visual cues relate to the defending player's intent, balance, and tactics. The attacking player must also properly judge the visual cues. Each player has the ability to anticipate a defender's response from a repertoire of motor skills, including balance and attitude control, the ability to create powerful, fast and harmonious movements, and a reaction time that exceeds the enemy's reaction time And pull out. These sport-specific techniques are often described as physical or functional, or dynamic.

【0009】 競合者間の相互作用は、優越性を求めての「決闘」の結果、ほとんど無秩序状
態、そして必ずスタッカートの状態で、頻繁に出現する。断続的かつ突然で、計
画されていない変化が方向において生じると、防御側のプレーヤは、運動の全て
の段階において、彼または彼女の重心のコントロールを保持することにより、行
き過ぎ(over committing)を避けることが必要となる。その結
果、一段階のうちほんの一部分の運動が、防御側および攻撃側プレーヤの双方に
とって共通となる。このような短縮された運動は、最高または高平均の速度が、
達成されるとしても滅多に達成されなくなることを確実にする。従って、最高加
速および最高パワーは、前述したシナリオにおいてパフォーマンスのより感度の
高い尺度となる。質量中心の最高加速は、しばしば1段階またはそれ以下で、最
高速度よりも高速で達成され得、一方、パワーは、その時間間隔にわたる加速と
関連し得、プレーヤ間の比較をより意味深いものとする。
[0009] Interactions between competitors frequently appear, mostly in disorder, and necessarily staccato, as a result of a "due" for superiority. When intermittent and sudden, unplanned changes occur in direction, the defending player avoids overcommitting by retaining control of his or her center of gravity at all stages of the exercise. It is necessary. As a result, only a fraction of the movement in one step is common to both the defender and the attacking player. Such shortened movements have a maximum or high average speed,
Ensure that it is rarely, if ever, achieved. Thus, the highest acceleration and the highest power are more sensitive measures of performance in the scenarios described above. The highest acceleration of the center of mass can be achieved faster than the highest speed, often in one step or less, while power can be associated with acceleration over that time interval, making comparisons between players more meaningful. I do.

【0010】 第2のレベルにおいて、全てのスポーツ状況は、意思決定技術と、手近のタス
クに集中する能力とを含む。本発明のシミュレーションでは、参加者を、これら
の重要な技術について訓練する。従って、運動競技者は、注意力技術、直觀、お
よび重要なスポーツに関連する推理力が増強されるため、「より利口な」プレー
ヤとなることを学習する。
[0010] At the second level, all sports situations include decision-making skills and the ability to focus on the task at hand. In the simulations of the present invention, participants are trained on these important skills. Thus, athletes learn to be "smarter" players because of their increased attention skills, intuition, and reasoning associated with important sports.

【0011】 スポーツ特有の視覚的合図を、正しく判断し、反応する能力は、実際のゲーム
プレイまたはゲームプレイの本当に正確なシミュレーションのみにより磨かれる
。同じ要件が、熟達した防御および攻撃プレイにとって必要不可欠である身体的
適合性のスポーツ特有の要素を改良することにあてはまる。これらのスポーツ特
有の要素には、反応時間、バランス、安定性、敏捷性および第1段階での機敏さ
が含まれる。
The ability to correctly judge and respond to sport-specific visual cues is honed only by actual gameplay or a truly accurate simulation of gameplay. The same requirements apply to improving sport-specific factors of physical fitness that are essential for skilled defense and offensive play. These sport-specific factors include reaction time, balance, stability, agility and first-stage agility.

【0012】 タスク特有の練習を通して、運動競技者は、状況的不確定要素(uncert
ainities)にうまく反応することを学習する。このような不確定要素は
、スタータのピストルのタイミングのように基本的であり得るか、または、敵に
より提示される、頻繁に変わる「アナログの」刺激を検出および判断することの
ように複雑であり得る。タスク特有となるために、プレーヤに伝達される合図の
タイプは、プレーヤのスポーツにおいて経験される合図を刺激するものでなけれ
ばならない。タスク特有の合図を伝達することは、本文献の目的のため、静的お
よび動的のどちらとしてでも特徴付けられ得る。
[0012] Through task-specific exercises, the athlete can identify uncertainties
ainities). Such uncertainties can be as basic as the timing of a starter pistol, or as complex as detecting and determining frequently changing "analog" stimuli presented by an enemy. possible. In order to be task specific, the type of cue that is communicated to the player must stimulate the cue experienced in the player's sport. Propagating task-specific cues can be characterized as both static and dynamic for the purposes of this document.

【0013】 動的な合図出しは、プレーヤに対して反応性であり、相互作用性であることに
より、「アナログの」フィードバックをプレーヤに頻繁に伝達する。動的な合図
出しは、プレーヤが、彼または彼女の敵の活動における運動の詳細の「信号」を
、「読み」かつ判断する能力を所有しなければならないスポーツに適切である。
また、プレーヤは、ボールの経路を予測すること、または妨害および回避目的の
ために身体を投げ出す(projectile)ことなどの、環境的合図にも反
応しなければならない。対照的に、静的な合図出しは典型的には、単一の、控え
目な事象であり、陸上競技または水泳事象のようなスポーツに適切である。静的
な合図は、悩による処理を若干必要とし、プレーヤによる逐次的でリアルタイム
の反応を必要とする刺激の連続的な流れが存在する、スポーツの正確なモデルに
貢献しない。このレベルにおいて、関連する機能的技術は反応時間であり、反応
時間は、本発明のシミュレーションにより容易に向上され得る。
[0013] Dynamic signaling is responsive and interactive to the player, thereby frequently transmitting "analog" feedback to the player. Dynamic signaling is appropriate for sports where the player must possess the ability to "read" and judge the "signals" of the movement details in his or her enemy activity.
The player must also react to environmental cues, such as predicting the path of the ball or projecting for obstruction and avoidance purposes. In contrast, static signaling is typically a single, unobtrusive event and is appropriate for sports such as athletics or swimming events. Static cues do not contribute to an accurate model of the sport, which requires some distress handling and there is a continuous stream of stimuli that requires a sequential, real-time response by the player. At this level, the relevant functional technique is reaction time, which can be easily improved by the simulation of the present invention.

【0014】 スポーツ科学およびコーチングにおいて、膨大な数の運動能力および反応時間
についての試験が用いられている。しかし、これらの試験は、上述した実際のス
ポーツ競技の正確なアナログの生成に必要な、スポーツ特有の動的な合図のタイ
プおよび頻度を、プレーヤに経験させない。
In sports science and coaching, a vast number of tests for athletic performance and reaction time are used. However, these tests do not allow the player to experience the type and frequency of sport-specific dynamic cues necessary to generate an accurate analog of the actual sporting event described above.

【0015】 例えば、100メートルおよび40ヤード短距離競走などの単純なスピード尺
度は、1つの静的合図のみ、すなわち、スターティングラインにおけるピストル
の音のみを、プレーヤに経験させる。この試験では、確かに反応時間とスピード
との組合せを測定するが、この試験は、1つの具体的な状況(トラックを走るこ
と)のみにあてはまるので、技術とういうよりも、能力の測定である。それとは
対照的に、他の多くのスポーツにおけるプレーヤは、攻撃側であれ防御側であれ
、敵の直接的意図に関する有用かつ意図的に紛らわしい情報を提供する合図の連
発を頻繁に受ける。これらの動的合図は、プレーヤの運動経路および速度におい
て、不断で、リアルタイムの変化を必要とする;このようなリアルタイムでの頻
繁な調節は、プレーヤが、100メートル短距離競走におけるような最高速度に
達することを妨害する。動的合図にうまく反応することは、プレーヤの敏捷性と
、敵対プレーヤの意図を評価または読む能力とに対し、不断の要求を課す。
A simple speed scale, such as a 100 meter and 40 yard sprint race, for example, causes a player to experience only one static cue, ie, the sound of a pistol at the starting line. Although this test does measure the combination of reaction time and speed, it is a measure of performance rather than technology, as it applies to only one specific situation (running a truck). . In contrast, players in many other sports, whether attackers or defenders, frequently receive a series of cues that provide useful and intentionally misleading information about the enemy's direct intent. These dynamic cues require constant, real-time changes in the player's motion path and speed; such frequent adjustments in real time require the player to reach the maximum speed as in a 100 meter sprint race. To reach. Successfully responding to dynamic cues imposes constant demands on the player's agility and ability to evaluate or read the intent of the adversary player.

【0016】 スポーツ競技の正確なアナログを生成することにおいて、別のファクタがある
。非シンクロ事象の生成のような、決定的または重要な事象が、プレーヤにより
先行する静的または静止位置から発生しないことは、よくあることである。例え
ば、決定的な事象が最も頻繁に発生するのは、攻撃側のプレーヤが、既に運動中
であり、ペースを加速することまたは突然の方向転換により位相のシフトを生成
する間である。その結果、運動競技の優れた能力が、最も高感度で表示されるの
は、ベクトル方向または「先行する運動」からの運動ペースにおける突然の変化
の間であることが考えられる。全ての公知の試験方法では、これらの期間中、有
意義な測定を行うことができないと考えられる。
There is another factor in generating an accurate analog of a sports competition. It is common for critical or significant events, such as the generation of non-synchro- nous events, to not occur from a static or stationary position preceded by the player. For example, crucial events occur most frequently while the attacking player is already in motion and accelerating the pace or generating a phase shift due to a sudden turn. As a result, it is possible that the superior performance of an athletic event is displayed with the highest sensitivity during sudden changes in the exercise pace from the vector direction or "preceding exercise". All known test methods are considered to be unable to make meaningful measurements during these periods.

【0017】 当該分野で公知であるのは、エンターテイメント目的または肉体的活動(ph
ysical exertion)の測定のために用いられる、多様なタイプの
仮想現実または準仮想現実システムである。このようなシステムの例としては、
以下のものがある「Motion−Controlled Video Ent
ertainment System」と題され、Ohに付与された米国特許第
5,616,078号;「Virtual Reality Game Met
hod and Apparatus」と題され、Davisに付与された米国
特許第5,423,554号;「Golf Swing Analysis S
ystem」と題され、Johnsonに付与された米国特許第5,638,3
00号;「Interactive System for Measurin
g Physiological Exertion」と題され、Ericks
onに付与された米国特許第5,524,637号;「Interactive
Video Testing and Training System」と
題され、Frenchらに付与された米国特許第5,469,740号;「In
teractive Sports Simulation System w
ith Physiological Sensing and Psycho
logical Conditioning」と題され、Silvaらに付与さ
れた米国特許第4,751,642号;「Method and Appara
tus for Player Interaction with Anim
ated Characters and Objects」と題され、Bla
irらに付与された米国特許第5,239,463号;および「Image C
ontrol Apparatus」と題され、Kosugiらに付与された米
国特許第5,229,756号。これらの従来技術は、提示内容が現実味に欠け
、および/または身体的活動の測定方法もしくは適切な測定方法を提供していな
い。
Known in the art are entertainment purposes or physical activities (ph
Various types of virtual or para-virtual reality systems used for measurement of physical extension. Examples of such systems include:
There are the following "Motion-Controlled Video Ent"
U.S. Patent No. 5,616,078, issued to Oh, entitled "Artificial Equipment System";"Virtual Reality Game Met.
US Patent No. 5,423,554 to Davis entitled "Hod and Apparatus";"Golf Swing Analysis S.
US Patent No. 5,638,3, issued to Johnson, entitled "System".
No. 00; “Interactive System for Measureurin
g Physiological Extension ", by Erics
U.S. Pat. No. 5,524,637 to "on Interactive".
U.S. Patent No. 5,469,740 to French et al., Entitled "Video Testing and Training System";
teractive Sports Simulation System w
is Physiological Sensing and Psycho
U.S. Pat. No. 4,751,642, issued to Silva et al., entitled "logical Conditioning";"Method and Appara.
tus for Player Interaction with Anim
entitled "Characters and Objects"
U.S. Patent No. 5,239,463 to Ir et al .; and "Image C
U.S. Patent No. 5,229,756 to Kosuki et al., entitled "control Apparatus". These prior arts are not realistic in presentation and / or do not provide a method of measuring physical activity or a suitable method of measurement.

【0018】 (発明の要旨) 本発明は、プレーヤまたは被験者の身体的動きを定量化し、フィードバックを
提供して、訓練および運動競技パフォーマンスを容易にするためのシステムを提
供する。好適なシステムは、以下を用いることにより、スポーツの正確なシミュ
レーションを生成して、いくつかの新規なパフォーマンス構成を定量化および訓
練する: プレーヤの、3以上の自由度(三次元)の三次元的位置変化を、実質的にリア
ルタイムで決定するための、感知電子機器(好適には、以下で議論するような光
学的感知電子機器);および プレーヤから、スポーツ特有の反応を喚起または促す、コンピュータ制御され
たスポーツ特有の合図出し。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a system for quantifying the physical movement of a player or subject and providing feedback to facilitate training and athletic performance. The preferred system generates an accurate simulation of the sport to quantify and train some novel performance configurations by using: Three-dimensional with three or more degrees of freedom (three-dimensional) of the player Sensing electronics (preferably, optical sensing electronics as discussed below) for determining a target position change in substantially real time; and a computer that evokes or prompts a sport-specific response from the player. Signaling specific to controlled sports.

【0019】 本発明のいくつかのプロトコルにおいて、スポーツ特有の合図出しは、「仮想
対戦相手」として特徴付けられ得る。「仮想対戦相手」は好適には、−必ずしも
そうではないが−形態および行動において、運動学的および擬人的に正確である
。この仮想対戦相手は、多数の形態をとることができるが、プレーヤに対して、
いかなる視覚的感知の遅れ無く、リアルタイムで反応性であり、相互作用性であ
る。この仮想対戦相手は頻繁に、刺激を伝達および/または刺激に反応し、これ
により、プレーヤのために、現実的な運動課題を生成する。運動課題は典型的に
は、比較的短い、別個の運動要素(movement legs)からなり、プ
レーヤの質量中心のほんの数インチの変位であることもある。このような運動要
素は、固定された開始位置および終点位置を有しておらず、有意義な評価のため
に、プレーヤの位置を頻繁に追跡することを必要とする。
In some protocols of the present invention, sport-specific cues may be characterized as “virtual opponents”. A "virtual opponent" is preferably-but not necessarily-kinematically and personically accurate in form and behavior. This virtual opponent can take many forms, but for the player,
It is reactive and interactive in real time, without any delay in visual perception. The virtual opponent frequently transmits and / or responds to the stimulus, thereby creating a realistic motor task for the player. Motion tasks typically consist of relatively short, separate motion legs, which can be as little as a few inches of displacement of the player's center of mass. Such athletic elements do not have fixed start and end positions and require frequent tracking of the player's position for meaningful evaluation.

【0020】 この仮想対戦相手は、攻撃または防御側のプレーヤのどちらの役割も果たし得
る。防御側の役割において、仮想対戦相手は、物理的世界におけるプレーヤの運
動に関して、プレーヤとのシンクロ関係を保持する。仮想対戦相手は各個人のプ
レーヤの能力とマッチングするようコンピュータにより制御されているため、仮
想対戦相手は、プレーヤのパフォーマンスが改善された場合、プレーヤが仮想対
戦相手を打ち負かす(「切り抜ける」)ことを可能にすることにより、「報酬を
与える」。攻撃側の役割において、仮想対戦相手は、コンピュータによりプレー
ヤのパフォーマンスレベルに応じて設定された、プレーヤが時間枠内で反応しな
ければならない非シンクロ事象を生成する。この場合、仮想対戦相手は、プレー
ヤを打ち負かすことにより、プレーヤのパフォーマンスにおける遅れ、すなわち
、ペースおよび正確度の両方の点から見てプレーヤが所定の運動経路に正確に追
従できないことを「罰する」。
This virtual opponent can play both the role of the attacking or defending player. In the role of the defender, the virtual opponent maintains a synchro relation with the player regarding the movement of the player in the physical world. Because virtual opponents are controlled by the computer to match each individual player's abilities, the virtual opponent will have the player defeat ("survive") the virtual opponent if the player's performance improves. "Rewards" by allowing you to: In the role of the attacker, the virtual opponent generates a non-synchro event, which is set by the computer according to the performance level of the player and which the player must react to within a time frame. In this case, the virtual opponent "punishes" by defeating the player for a delay in the player's performance, i.e., the inability of the player to accurately follow a predetermined path of motion in terms of both pace and accuracy. .

【0021】 動的合図は、プレーヤのベクトル方向、移動速度および全体的な位置変化を促
すことを、瞬間的に(即時に)考慮していることに留意することは重要である。
静的合図と対照的に、動的合図は、リアルタイムで頻繁に変化する刺激から生じ
る運動課題を正確に調節することを可能にする。
It is important to note that dynamic cues take into account momentarily (immediate) considerations that prompt the player's vector direction, speed of movement, and overall position change.
Dynamic cues, in contrast to static cues, allow for precise adjustment of motor tasks resulting from frequently changing stimuli in real time.

【0022】 仮想対戦相手がプロトコルにより用いられるとき、仮想対戦相手の運動合図は
、仮想対戦相手の果たす役割(攻撃または防御)に関係なく「動的」となり、こ
れにより、スポーツ特有の反応が引き出される。これは、頻繁で、突発的かつ爆
発的な方向の変化と、様々なベクトル方向および距離に亘る最大加速および最大
減速とを含む。
When a virtual opponent is used by the protocol, the motion cue of the virtual opponent becomes “dynamic” regardless of the role (attack or defense) played by the virtual opponent, thereby eliciting a sport-specific response. It is. This includes frequent, sudden and explosive direction changes, and maximum acceleration and deceleration over various vector directions and distances.

【0023】 本発明の広範な局面をさらに総括すると、試験および訓練のシステムは、規定
された物理的空間において、プレーヤの物理的位置全体における変化を決定する
ための、連続的追跡システム;および前記物理的空間におけるプレーヤの前記物
理的位置に対応する、仮想空間におけるプレーヤの仮想的位置をリアルタイムで
更新し、前記仮想空間のビュー(view)を更新し、そして、前記物理的空間
を移動しているプレーヤのパフォーマンスの指標を少なくとも1つ提供するため
に、前記追跡システムに作動可能に連結されたコンピュータを含む。ここで、前
記少なくとも1つの指標は、プレーヤの運動パラメータの尺度であるか、または
、プレーヤの運動パラメータの尺度から導き出される。本発明の特定の実施形態
によれば、プレーヤの運動パラメータの尺度であるか、または、プレーヤの運動
パラメータの尺度から導き出される、前記少なくとも1つのパフォーマンスの指
標は、前記プレーヤにより行われる仕事の尺度と、前記プレーヤの速度の尺度と
、前記プレーヤのパワーの尺度と、前記プレーヤと仮想主人公との間の空間的差
を経時的に最大化する前記プレーヤの能力の尺度と、時間的なコンプライアンス
(time in compliance)と、前記プレーヤの加速度の尺度と
、前記プレーヤの運動方向を急速変化する能力の尺度と、動的反応時間の尺度と
、合図の提示から前記合図に応答する前記プレーヤの初期運動までの経過時間の
尺度と、所望の反応方向に関する前記初期運動の方向の尺度と、切りこみ能力(
cutting ability)の尺度と、位相ずれ時間の尺度と、第一段階
での機敏さの尺度と、ジャンプまたはバウンデングの尺度と、心臓−呼吸器系状
態の尺度と、スポーツ姿勢の尺度とからなる群から選択される指標を含む。
To further summarize the broad aspects of the present invention, a testing and training system comprises a continuous tracking system for determining changes in a player's overall physical location in a defined physical space; Updating the virtual position of the player in the virtual space corresponding to the physical position of the player in the physical space in real time, updating the view of the virtual space, and moving the physical space. A computer operatively coupled to the tracking system to provide at least one indicator of the performance of the player in question. Here, the at least one index is a measure of a player's movement parameter or is derived from a measure of the player's movement parameter. According to a particular embodiment of the invention, the at least one performance measure, which is a measure of a player's movement parameter or is derived from a measure of the player's movement parameter, is a measure of the work performed by the player. A measure of the player's speed, a measure of the player's power, a measure of the player's ability to maximize the spatial difference between the player and the virtual hero over time, and a time compliance ( time in compliance), a measure of the player's acceleration, a measure of the player's ability to rapidly change the direction of movement, a measure of dynamic reaction time, and an initial movement of the player in response to the cue from presentation of a cue. A measure of the elapsed time to, a measure of the direction of the initial movement with respect to the desired direction of reaction, and the ability to cut
A group consisting of a measure of cutting availability, a measure of phase shift time, a measure of agility in the first stage, a measure of jump or bounding, a measure of cardio-respiratory system status, and a measure of sport posture. Including an indicator selected from:

【0024】 本発明の別の局面によれば、試験および訓練のための方法は、規定された物理
的空間内でプレーヤの物理的位置全体を追跡する工程と、前記プレーヤの前記物
理的位置に対応する、プレーヤの仮想的位置をリアルタイムで更新する工程と、
前記仮想空間のビューを更新する工程と、前記物理的空間を移動している前記プ
レーヤのパフォーマンスの指標を少なくとも1つ提供する工程とを含む。前記少
なくとも1つの指標は、前記プレーヤの運動パラメータの尺度であるか、または
、前記プレーヤの運動パラメータの尺度から導き出される。
According to another aspect of the present invention, a method for testing and training comprises: tracking an entire physical location of a player in a defined physical space; Updating the corresponding virtual position of the player in real time;
Updating the view of the virtual space; and providing at least one indicator of performance of the player moving through the physical space. The at least one indicator is a measure of the movement parameter of the player or is derived from a measure of the movement parameter of the player.

【0025】 本発明のさらに別の局面によれば、2人以上のプレーヤのためのゲームシステ
ムは、前記プレーヤのうち各プレーヤが、各規定された物理的空間において、前
記各プレーヤの全体的な物理的位置における変化を決定するための、連続的な三
次元追跡システム;および前記プレーヤの前記物理的位置に対応する仮想空間に
おけるプレーヤの仮想的位置をリアルタイムで更新するための、前記追跡システ
ムに作動可能に連結されたコンピュータを含む。
According to yet another aspect of the present invention, a game system for two or more players, wherein each of the players has a general physical space of each of the players in a defined physical space. A continuous three-dimensional tracking system for determining a change in physical position; and the tracking system for updating in real time a virtual position of the player in a virtual space corresponding to the physical position of the player. Including a computer operably linked.

【0026】 本発明のさらに別の局面によれば、プレーヤのタスクを終了する能力を評価す
るための試験および訓練のシステムは、その中で前記プレーヤが前記タスクを引
き受けるために移動する規定された物理的空間内で、少なくとも2つのデカルト
座標に基づいて、前記プレーヤの前記位置を決定するための追跡手段;仮想空間
において、前記プレーヤの仮想空間における瞬間的位置を示すプレーヤアイコン
を、スケーリングされた交換で、前記規定された物理的空間における前記プレー
ヤの前記位置に対して表示するための、前記追跡システムに作動可能に連結され
たディスプレイ手段;前記仮想空間において主人公を描写するための、前記ディ
スプレイ手段に作動可能に連結された手段;前記プレーヤの前記位置と、前記主
人公アイコンの前記仮想空間における前記位置との間の相互作用的なタスクを規
定するための手段;ならびに距離および時間の量に基づき、前記プレーヤの前記
タスクを終了する能力について評価するための手段を含む。ここで、前記タスク
は、前記規定された物理的空間において、前記プレーヤが充分に運動することを
必要とする複数のセグメントを含み、これにより、前記プレーヤが前記タスクを
終了する際、双ベクトルパフォーマンスの定量化が提供される。
According to yet another aspect of the invention, a test and training system for assessing a player's ability to complete a task is provided wherein the player moves to take on the task. Tracking means for determining the position of the player in physical space based on at least two Cartesian coordinates; in virtual space, scaled player icons indicating the instantaneous position of the player in virtual space; Display means operatively coupled to the tracking system for displaying, in exchange, for the position of the player in the defined physical space; the display for depicting a hero in the virtual space Means operatively connected to the means; the position of the player, and the hero eye; Means for defining an interactive task between the position of the player in the virtual space and a means for evaluating the player's ability to complete the task based on the amount of distance and time. . Here, the task includes a plurality of segments that require the player to exercise sufficiently in the defined physical space, so that when the player finishes the task, the bi-vector performance Is provided.

【0027】 本発明のまたさらに別の局面によれば、試験および訓練のシステムは、三次元
の物理的空間内で、ユーザの位置を追跡するための追跡手段;前記物理的空間内
での前記ユーザの位置を、実質的にリアルタイムで表示するための、前記追跡手
段に作動可能に連結されたディスプレイ手段;前記ユーザのための相互作用的プ
ロトコルを規定するための手段;前記ユーザが相互作用的プロトコルに反応する
際、前記ユーザの重心の垂直方向変位を、実質的にリアルタイムで表示するため
の手段;前記プロトコルのパフォーマンスの間、前記ユーザの運動速度および/
または加速を計算するための手段;および前記身体的活動を行う際、前記ユーザ
のパフォーマンスを評価するための手段を含む。
According to yet another aspect of the present invention, a test and training system comprises: a tracking means for tracking a user's position in a three-dimensional physical space; Display means operatively coupled to the tracking means for displaying a user's location in substantially real time; means for defining an interactive protocol for the user; Means for displaying substantially vertical real-time displacement of the user's center of gravity in response to the protocol; substantially the user's exercise speed and / or
Or means for calculating acceleration; and means for assessing the user's performance in performing said physical activity.

【0028】 本発明の別の局面によれば、試験および訓練のシステムは、ユーザによる、多
様なベクトル距離に亘る計画されていない運動を含んだプロトコルのパフォーマ
ンスの間、自由度3のユーザの運動を追跡するための追跡手段;前記物理的空間
内での前記ユーザの位置を、実質的にリアルタイムで表示するための、前記追跡
システムに作動可能に連結されたディスプレイ手段;前記ユーザのために身体的
活動を規定するための、前記ディスプレイ手段に作動可能に連結された手段;お
よび前記ユーザの運動の加速と減速とを、実質的にリアルタイムで計算する手段
;各運動要素を、特定のベクトルに分類する手段;ならびに双パフォーマンスの
フィードバックを表示するための手段を含む。
In accordance with another aspect of the invention, a test and training system is provided for exercising a user with three degrees of freedom during the performance of the protocol by the user, including unplanned exercise over various vector distances. Tracking means for tracking the user; display means operatively coupled to the tracking system for displaying the position of the user in the physical space in substantially real time; a body for the user. Means operatively coupled to the display means for defining dynamic activity; and means for calculating acceleration and deceleration of the user's movements in substantially real time; converting each movement element to a particular vector. Means for classifying; and means for displaying bi-performance feedback.

【0029】 本発明のさらに別の局面によれば、試験および訓練のシステムは、3次元の物
理的空間内でのユーザの位置を追跡するための追跡手段;仮想空間のビューを、
前記物理的空間に寸法において比例して表示するための手段;前記仮想空間にお
けるユーザアイコンを、前記物理的空間内での前記ユーザの位置を空間的に正し
く提示した位置で実質的にリアルタイムで表示するための手段;前記ユーザのた
めの身体的活動を規定するための、前記ディスプレイ手段に作動可能に連結され
た手段;および前記身体的活動を行う際に、前記ユーザのパフォーマンスを評価
するための手段を含む。
According to yet another aspect of the invention, the testing and training system comprises a tracking means for tracking a user's position in a three-dimensional physical space;
Means for displaying in proportion to the dimensions in the physical space; displaying a user icon in the virtual space substantially in real time at a position where the user's position in the physical space is spatially correctly presented. Means for defining physical activity for the user; means operatively coupled to the display means; and for evaluating the performance of the user in performing the physical activity. Including means.

【0030】 本発明のさらに別の局面によれば、試験および訓練のシステムは、物理的空間
内のユーザの三次元の座標を1セット提供するための追跡システム;前記座標を
、前記追跡システムから受信し、前記物理的空間内での前記ユーザの位置を、実
質的にリアルタイムでディスプレイ上に表示する、前記追跡システムに作動可能
に連結されたコンピュータを含み、ここで、前記コンピュータは、前記ユーザの
ための身体的活動を規定し、前記ユーザが前記活動を行う際、前記ユーザのパフ
ォーマンスを測定するためのプログラムを含み、その結果、前記プロトコルのパ
フォーマンスの間の、前記ユーザの運動速度および/または加速を計算し、ユー
ザの動的姿勢を決定する。
According to yet another aspect of the invention, a testing and training system includes a tracking system for providing a set of three-dimensional coordinates of a user in physical space; A computer operably coupled to the tracking system for receiving and displaying the position of the user in the physical space on a display in substantially real-time, wherein the computer comprises: Including a program for defining a physical activity for the user and measuring the performance of the user when the user performs the activity, so that the user's exercise speed and / or during the performance of the protocol. Alternatively, the acceleration is calculated and the dynamic posture of the user is determined.

【0031】 本発明のさらに別の局面によれば、試験および訓練のシステムは、多様なベク
トル距離に亘る計画されていない運動を含んだプロトコルのパフォーマンスの間
、物理的空間内でのユーザの三次元の座標を1セット提供するための追跡システ
ム;前記座標を、前記追跡システムから受信し、前記物理的空間内での前記ユー
ザの位置を、実質的にリアルタイムでディスプレイ上に表示し、そして、前記活
動を行う際の前記ユーザの運動加速および減速を、実質的にリアルタイムで計算
する、前記追跡システムに作動可能に連結されたコンピュータ;ならびに双パフ
ォーマンスのフィードバックを表示するための手段を含む。
According to yet another aspect of the present invention, a testing and training system is provided for a user's tertiary in physical space during the performance of a protocol involving unplanned movements over various vector distances. A tracking system for providing a set of original coordinates; receiving the coordinates from the tracking system, displaying the user's position in the physical space on a display in substantially real time; A computer operably coupled to the tracking system for calculating the user's motion acceleration and deceleration in performing the activity in substantially real time; and means for displaying bi-performance feedback.

【0032】 本発明の別の局面によれば、反応パワー訓練システムは、合図を提供すること
により、少なくとも二次元において動いている被験者の反応運動を引き出す反応
訓練デバイスと、抵抗訓練デバイスとを含む。これらの反応訓練デバイスおよび
強度訓練デバイスは、訓練手順において用いられる。
According to another aspect of the present invention, a reactive power training system includes a reactive training device that elicits a reactive movement of a moving subject in at least two dimensions by providing cues, and a resistance training device. . These reactive and intensity training devices are used in the training procedure.

【0033】 本発明のさらに別の局面によれば、反応パワー訓練方法は、1つ以上の抵抗訓
練デバイス上での訓練と交互に行われる、反応訓練デバイス上での反応訓練試合
を含んだ訓練手順を行うことを含む。
According to yet another aspect of the present invention, a reactive power training method includes a training including a reactive training match on a reactive training device that alternates with training on one or more resistance training devices. Including performing steps.

【0034】 前述および関連目的を達成するために、本発明は、以下に詳細に説明され、特
許請求の範囲において特に指摘されている特徴を含む。以下の説明および添付図
面は、本発明のいくつかの例示的な実施形態を詳細に説明する。しかし、これら
の実施形態は、本発明原理が用いられ得る多様な方法のうちいくつかをを示すも
のに過ぎない。本発明の他の目的、利点および新規な特徴は、添付図面と共に考
えられば、以下の本発明の詳細な説明から明らかとなる。
To the accomplishment of the foregoing and related ends, the invention includes the features hereinafter described in detail and particularly pointed out in the claims. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative embodiments of the invention. However, these embodiments are merely illustrative of some of the various ways in which the present principles may be used. Other objects, advantages and novel features of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention when considered in conjunction with the accompanying drawings.

【0035】 (好適な実施例の詳細な説明) (追跡およびディスプレイシステム) ここで図面を詳細に参照する。図1は、運動および敏捷性技術を、制限領域無
しで評価するための、相互作用的な、仮想現実試験および訓練のシステム10を
示す。システム10は、その中でプレーヤが運動する三次元で規定された物理的
空間12と、プロセッサ18に結合された、横方向に間隔を空けて設置された一
対の光学センサ14、16を含む無線位置追跡システム13とを含む。プロセッ
サ18は、データ信号を、ライン20に沿って、シリアルポートを通じてパーソ
ナルコンピュータ22に提供する。コンピュータ22は、関連ソフトウェアによ
る制御下にあり、データ信号を処理し、ビデオ信号を大画面ビデオモニタまたは
ビデオディスプレイ28に提供する。コンピュータ22は、試験および訓練期間
に関連する出力データを印刷するための、Hewlett Packard D
esk Jet540または他のこのような適切なプリンタのようなプリンタ2
9に操作可能なように結合されている。コンピュータ22は、データ入力デバイ
ス24に結合され得る。このようなデバイスは、マウス、トラックパッド、キー
ボード、ジョイスティック、トラックボール、タッチ感知ビデオ画面などであり
得る。コンピュータ22は、有線または無線接続により、データ入力デバイス2
4に結合され得る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Tracking and Display System Reference is now made in detail to the drawings. FIG. 1 shows an interactive, virtual reality testing and training system 10 for evaluating motor and agility techniques without restricted areas. The system 10 includes a wireless three-dimensionally defined physical space 12 in which a player moves and a pair of laterally spaced optical sensors 14, 16 coupled to a processor 18. And a position tracking system 13. Processor 18 provides a data signal along a line 20 to a personal computer 22 through a serial port. Computer 22 is under the control of associated software, processes data signals and provides video signals to a large screen video monitor or video display 28. Computer 22 includes a Hewlett Packard D for printing output data related to the testing and training period.
Printer 2 such as esk Jet 540 or other such suitable printer
9 is operably coupled to 9. Computer 22 may be coupled to data input device 24. Such a device may be a mouse, trackpad, keyboard, joystick, trackball, touch-sensitive video screen, and the like. The computer 22 connects to the data input device 2 via a wired or wireless connection.
4 can be combined.

【0036】 さらに、図2を参照すると、モニタ28は、コンピュータにより生成され、規
定された仮想空間30を表示する。仮想空間30は、規定された物理的空間12
を、スケーリングして交換したものである。物理的空間12におけるプレーヤの
全位置は、プレーヤアイコン32により、表され、仮想空間30内に正確に挿入
される。プレーヤの全体位置は、プレーヤの身体全体の位置として理解され、プ
レーヤの質量中心の位置となり得るか、または、プレーヤの身体のいくつかの部
分の位置となり得る。
Still referring to FIG. 2, the monitor 28 displays a virtual space 30 generated and defined by a computer. The virtual space 30 defines the defined physical space 12.
Are scaled and exchanged. All positions of the player in the physical space 12 are represented by player icons 32 and are accurately inserted into the virtual space 30. The overall position of the player is understood as the position of the entire body of the player and may be the position of the center of mass of the player or may be the position of some part of the body of the player.

【0037】 プレーヤアイコン32は、人間またはその一部を表わし得る。あるいは、動物
またはいくつかの他の現実もしくは想像上の生物または物体を表わし得る。プレ
ーヤアイコン32は、以下に説明する多様なタスクまたはゲームのパフォーマン
スにおいて、主人公(化身または仮想対戦相手とも呼ばれる)を表わす主人公ア
イコン34と相互作用し得る。
The player icon 32 may represent a person or a part thereof. Alternatively, it may represent an animal or some other real or imagined creature or object. The player icon 32 may interact with a hero icon 34 representing a hero (also called an incarnation or virtual opponent) in various tasks or game performances described below.

【0038】 主人公アイコンは、人間の表示で有り得、あるいは、別の物体の表示または形
状のような抽象的な物体であり得る。
The protagonist icon may be a human representation or may be an abstract object such as a representation or shape of another object.

【0039】 システム10は、規定された物理的空間12において、デカルト座標位置を継
続的に測定することを通じて、プレーヤを継続的に追跡することにより、敏捷性
および運動技術を評価し、定量化する。仮想空間30にスケール交換することに
より、プレーヤアイコン32は、空間的に正しい位置で表わされ、主人公アイコ
ン34と相互作用し得、これにより、実際の距離に関連する運動と、プレーヤ3
6(競技者または被験者としても知られる)が、物理的空間12を移動するため
に必要な時間とが、定量化され得る。プレーヤアイコン32は、仮想空間におい
てプレーヤの仮想位置にあり、主人公アイコン34は、仮想空間において主人公
の仮想位置にある。
The system 10 assesses and quantifies agility and athletic skills by continuously tracking the player through continuous measurement of Cartesian coordinate positions in a defined physical space 12. . By scaling into the virtual space 30, the player icon 32 can be represented in a spatially correct position and interact with the protagonist icon 34 so that movement related to the actual distance and player 3
6 (also known as an athlete or subject) can be quantified as the time required to move through physical space 12. The player icon 32 is at the virtual position of the player in the virtual space, and the hero icon 34 is at the virtual position of the hero in the virtual space.

【0040】 規定された物理的空間12は、室内または屋外に在る、充分なサイズの、あら
ゆる利用可能な領域であり得、これにより、プレーヤが、プレーヤのコンディシ
ョン、スポーツおよび能力に関連する距離および時間測定結果を評価し、定量化
するための運動を行うことが可能となる。典型的な物理的空間12は、バスケッ
トボールまたはハンドボールのコートのような、縦横約20フィートの面積で、
約10フィートの天井空間を、訓練および試験専用に使用することができる室内
設備であり得る。システム10は、種々のサイズの物理的空間に適応可能であ離
得ることが理解される。
The defined physical space 12 can be any available area, indoors or outdoors, of sufficient size, so that the player has a distance related to the player's condition, sports and abilities. In addition, exercise for evaluating and quantifying the time measurement result can be performed. A typical physical space 12 has an area of about 20 feet by 20 feet, such as a basketball or handball court.
About 10 feet of ceiling space can be an indoor facility that can be used exclusively for training and testing. It is understood that the system 10 can be adaptable to different sizes of physical space and can be separated.

【0041】 システムは、持ち運び可能であるので、システムは、特定の目的のために、複
数の場所に運搬され得る。フットボールまたは野球のような、プレーヤが、実際
のプレー条件(すなわち芝生表面または運動競技施設)下において最も適切に評
価される、屋外の地面上のスポーツ技術に関連する試験を行うために、システム
は、使用のために実際のプレー場に運搬され得る。
Because the system is portable, the system can be transported to multiple locations for specific purposes. In order for a player, such as football or baseball, to perform tests related to sports techniques on the outdoor ground that are most appropriately rated under real playing conditions (ie, lawn surfaces or athletic facilities), the system , Can be transported to an actual playground for use.

【0042】 光学センサ14、16およびプロセッサ18は、市販されている追跡システム
の形態をとり得る。システム10は好適には、Grand Prairie T
exasのOrigin Instrumentsから、DynaSight
systemの改良版として市販されている光学的感知システムを用いる。この
ようなシステムは、前方境界線40の外部から充分に距離を空けて、規定された
物理的空間12について横方向に中心に配置されている支持柱上に、約30イン
チ間隔を空けて装着されている一対の光学センサ、すなわち、追跡装置を用いる
。これにより、センサ14、16が、所望の物理的空間において、運動を追跡す
ることが可能となる。プロセッサ18は、位置情報を、シリアルポートを通じて
、ホストコンピュータ内のアプリケーションプログラムに伝達する。ホストコン
ピュータには、Originから入手可能であるドライバープログラムが備えら
れており、このドライバープログラムは、DynaSightシステムとアプリ
ケーションプログラムとを連結する。
The optical sensors 14, 16 and the processor 18 may take the form of a commercially available tracking system. The system 10 preferably comprises a Grand Prairie T
Exa's Origin Instruments, DynaSight
An optical sensing system that is commercially available as a modified version of the system is used. Such a system would be mounted approximately 30 inches apart on a support post that is located laterally centered about the defined physical space 12 at a sufficient distance from the exterior of the front boundary 40. A pair of optical sensors, ie, a tracking device, is used. This allows the sensors 14, 16 to track movement in the desired physical space. The processor 18 transmits the position information to an application program in the host computer through a serial port. The host computer has a driver program available from Origin, which connects the DynaSight system and the application program.

【0043】 センサ14、16は、赤外線周波数に近い範囲で動作しており、プレーヤ36
が着用している受動的もしくは能動的な反射器またはビーコン38と相互作用す
る。反射器またはビーコン38(本明細書中、まとめてマーカと呼ぶ)は好適に
は、プレーヤ36の質量中心において、またはその近隣に配置されるが、プレー
ヤに対して別の場所に配置してもよい。例えば、反射器またはビーコンは、プレ
ーヤのウエスト辺りで着用されているベルトに装着され得る。これらのセンサは
、センサ間の中間にあるフィデューシャルマークに対する三次元での反射器また
はビーコン38の位置を記録する。このフィデューシャルマークは、デフォルト
座標システムの源である。
The sensors 14 and 16 are operating in a range close to the infrared frequency,
Interacts with passive or active reflectors or beacons 38 worn by the user. The reflector or beacon 38 (collectively referred to herein as a marker) is preferably located at or near the center of mass of the player 36, but may be located elsewhere with respect to the player. Good. For example, a reflector or beacon may be worn on a belt worn around the player's waist. These sensors record the position of the reflector or beacon 38 in three dimensions relative to the fiducial marks intermediate between the sensors. This fiducial mark is the source of the default coordinate system.

【0044】 別の適切な追跡システムは、QualisysのMacReflex Mot
ion Measurement Systemである。
Another suitable tracking system is Qualysys' MacReflex Mot.
It is an ion Measurement System.

【0045】 明らかなように、当業者であれば、上述の光学追跡システムに加え、多くの別
の適切な追跡システムが、代用され、用いられ得ることを認識する。例えば、公
知の電磁的、音響学的およびビデオ/光学的技術が用いられ得る。超音波のよう
な音波または可視スペクトルもしくは赤外線スペクトルにある光波が、プレーヤ
とセンサとの間の空気を通じて伝搬され得、プレーヤを追跡するために用いられ
得る。このような波は、外部供給源により送信され得、プレーヤが着用している
受動的反射器から反射され得る。このような波は、プレーヤまたは彼もしくは彼
女の着衣から反射し得、プレーヤが受動的センサを着用する必要がなくなること
が理解される。
As will be apparent, those skilled in the art will recognize that many other suitable tracking systems, in addition to the optical tracking systems described above, may be substituted and used. For example, known electromagnetic, acoustic, and video / optical techniques can be used. Sound waves such as ultrasonic waves or light waves in the visible or infrared spectrum can be propagated through the air between the player and the sensor and used to track the player. Such waves may be transmitted by external sources and may be reflected from passive reflectors worn by the player. It will be appreciated that such waves may reflect from the player or his or her clothing, eliminating the need for the player to wear passive sensors.

【0046】 あるいは、プレーヤは、音または光波を発する能動的エミッタを着用し得る。
このようなエミッタは、バッテリで動作し得、オン状態になったとき、音または
光波を継続的に発し得る。あるいは、エミッタは、外的信号または刺激に応答し
たときのみに、波を発する。
Alternatively, the player may wear an active emitter that emits a sound or light wave.
Such an emitter may be battery operated and, when turned on, may emit a continuous sound or light wave. Alternatively, the emitter emits a wave only in response to an external signal or stimulus.

【0047】 複数の反射または放出素子が、ひとつの反射器またはエミッタ内に組みいれら
れ得る。このような複数の素子は、プレーヤの位置を追跡する際に助けとなるた
めに用いられ得る。例示的な実施形態において、三分割された赤外線放出素子が
、プレーヤのウェスト辺りで着用されているエミッタ内に組みいれられる。これ
らの放出素子は、公知の周波数の回転基準で断続的に作動される。多様な放出素
子から受信された信号の相対的なタイミング上の情報により、プレーヤを追跡す
ることが可能となる。
[0047] Multiple reflecting or emitting elements can be combined in a single reflector or emitter. Such elements may be used to assist in tracking the position of the player. In an exemplary embodiment, a triplicated infrared emitting element is incorporated into an emitter worn around the waist of the player. These emitting elements are operated intermittently on a rotating basis of known frequency. The relative timing information of the signals received from the various emitting elements allows the player to be tracked.

【0048】 あるいは、または上記に加えて、このような複数の素子は、プレーヤの身体な
らびに彼または彼女の位置の方向を追跡するために用いられ得る。例えば、プレ
ーヤが身体を捻ることは、素子の相対運動により、プレーヤの運動の影響を受け
ずに検出され得る。
Alternatively, or in addition to the above, such elements may be used to track the direction of the player's body as well as his or her position. For example, a player's twisting body can be detected without being affected by the player's movement due to the relative movement of the elements.

【0049】 1つ以上のカメラまたは他の画像獲得デバイスが、物理的空間を継続的に観察
するために用いられ得ることがさらに理解される。画像分析技術が、これらの画
像からのプレーヤの位置を決定するために用いられ得る。このような画像分析技
術は、例えば、プレーヤのビューに対する位置を検出し、はっきりした色で着色
されたバッジのようなプレーヤが着用しているアイテムを追跡するためのエッジ
追跡技術を含み得る。
It is further understood that one or more cameras or other image acquisition devices can be used to continuously view physical space. Image analysis techniques can be used to determine the position of the player from these images. Such image analysis techniques may include, for example, edge tracking techniques to detect the position of the player relative to the view and track items worn by the player, such as badges colored in a distinct color.

【0050】 このような任意の上記のシステムは、少なくとも2つの座標における(好適に
は3つの座標)プレーヤ位置の正確な決定を提供するべきである。
Any such above system should provide an accurate determination of player position in at least two coordinates (preferably three coordinates).

【0051】 前述から明らかなように、本発明において用いられる追跡手段は、本発明にお
ける使用に適切な、上述した全てのこのような追跡手段を含む。
As will be apparent from the foregoing, the tracking means used in the present invention include all such tracking means described above, suitable for use in the present invention.

【0052】 特定の実施形態において、位置感知ハードウェアは、プレーヤ36を、規定さ
れた物理的空間12において、約432立方フィート(9ft.W×8ftD×
6ft.H)の追跡体積(tracking volume)に亘る全ての次元
における絶対位置正確度(absolute position accura
cy)が1またはそれ以上で、サンプリング速度500Hzで追跡する。
In certain embodiments, the position-sensing hardware controls the player 36 in a defined physical space 12 to about 432 cubic feet (9 ft.W × 8 ftD ×
6 ft. H) Absolute position accuracy in all dimensions over the tracking volume of H)
cy) is one or more and tracks at a sampling rate of 500 Hz.

【0053】 記載の実施形態において、プレーヤアイコン32は、対応する幅、すなわち横
x軸、高さ、すなわちy軸および深さ、すなわち長手方向のz軸ならびに経過時
間tでモニタ28上に表示され、これにより、四次元空間−時間の仮想世界が生
成される。垂直方向の運動を含むタスクについては、追跡高さ、すなわちy軸が
必要である。システム10は、規定された物理的空間12におけるプレーヤ36
の座標を実質的にリアルタイムで決定し、実際の変化と仮想空間30における表
示された位置の変化との間のいかなる感知遅れなく、好適には約20Hzを越え
る更新速度で、現在位置を更新する。約30Hzで、測定待ち時間が30ミリ秒
未満のビデオ更新速度が、人間の運動のためのリアルタイムの受容可能なフィー
ドバックツールとして働くことが分かっている。しかし、更新速度は、もっと高
く、約50Hzを越えることがより好適であり、あるいはさらに好適には70H
zを越える。
In the described embodiment, the player icon 32 is displayed on the monitor 28 with a corresponding width, ie, horizontal x-axis, height, ie, y-axis and depth, ie, longitudinal z-axis, and elapsed time t. Thus, a four-dimensional space-time virtual world is generated. For tasks involving vertical movement, a tracking height, the y-axis, is required. The system 10 includes a player 36 in a defined physical space 12.
Is determined in substantially real time, and the current position is updated without any sensing delay between the actual change and the change in the displayed position in the virtual space 30, preferably at an update rate in excess of about 20 Hz. . At about 30 Hz, a video update rate with a measurement latency of less than 30 ms has been found to serve as a real-time acceptable feedback tool for human movement. However, the update rate is higher, more preferably above about 50 Hz, or even more preferably 70H.
exceeds z.

【0054】 モニタ28は、プレーヤが仮想空間30をはっきりと観察できるよう充分な大
きさを有するべきである。仮想空間30は、コンピュータ22により生成されて
いる、空間的に正しい物理的空間の表示である。20フィート×20フィートの
動作域で、27インチの対角線画面あるいはそれ以上の画面により、プレーヤが
、物理的空間と仮想空間との間の相互関係と知覚的に関連することが可能となる
。好適なモニタは、Mitsubishi 27” Mutiscan Mon
itorである。投射ディスプレイ、液晶ディスプレイ、または仮想現実ゴーグ
ルまたはヘッドセットなどの他のディスプレイデバイスもまた、仮想現実空間の
ビューを表示するために用いられ得ることが理解される。
The monitor 28 should be large enough so that the player can clearly observe the virtual space 30. Virtual space 30 is a representation of a spatially correct physical space generated by computer 22. With a footprint of 20 feet by 20 feet, a 27 inch diagonal screen or larger allows players to perceptually relate to the interrelationship between physical and virtual space. A suitable monitor is a Mitsubishi 27 "Multiscan Mon
Itor. It is understood that other display devices such as projection displays, liquid crystal displays, or virtual reality goggles or headsets may also be used to display a view of virtual reality space.

【0055】 コンピュータ22は、プレーヤの物理的空間12における位置の座標について
の信号をプロセッサ18から受信し、仮想空間30においてプレーヤアイコンを
スケール関係で表示するために信号をモニタ28に送信する。受容可能なコンピ
ュータは、Compaq Pentium PCである。Pemntiumプロ
セッサ、Pentium II プロセッサ、または別の適切なプロセッサを用
いた他のコンピュータもまた受容可能である。言い換えれば、プレーヤアイコン
32は典型的には、コンピュータ生成された仮想空間30において、物理的空間
12におけるプレーヤの実際の位置に対応するx,y,z座標で配置される。し
かし、プレーヤアイコンは、仮想空間において、物理的空間内のプレーヤの位置
に対応する位置以外の位置で配置され得ることが理解される。
The computer 22 receives signals from the processor 18 about the coordinates of the player's position in the physical space 12 and sends signals to the monitor 28 to display the player icons in a scaled relationship in the virtual space 30. An acceptable computer is a Compaq Pentium PC. Other computers using a Pemntium processor, a Pentium II processor, or another suitable processor are also acceptable. In other words, the player icons 32 are typically located in the computer generated virtual space 30 at x, y, z coordinates corresponding to the player's actual position in the physical space 12. However, it is understood that the player icons may be located in the virtual space at a position other than the position corresponding to the player's position in the physical space.

【0056】 プレーヤ36が、物理的空間12内の位置を変更すると、プレーヤアイコン3
2は、仮想空間30においてそれに従って再配置される。この再配置は、ディス
プレイ28に供給される更新されたビューにおいて考慮される。加えて、プレー
ヤアイコン32の過去の位置が、ディスプレイ内に提示され得る。例えば、「ゴ
ースト」、すなわち明るさを低減したプレーヤアイコンの画像が、プレーヤが先
程まで居た位置において表示され得る。このことは、プレーヤの最近の運動経路
を表示する。あるいは、プレーヤの最近の動きは、時間と共に輝度が低減する掃
引線(line trace)により表示され得る。このような表示は、プレー
ヤの動きの或る部分−例えば、ジャンプまたはバウンデングのみに−用いられ得
る。
When the player 36 changes the position in the physical space 12, the player icon 3
2 are rearranged accordingly in the virtual space 30. This rearrangement is taken into account in the updated view provided to the display 28. In addition, the past position of the player icon 32 may be presented in the display. For example, a "ghost", ie, an image of a player icon with reduced brightness, may be displayed at the position where the player was previously. This indicates the player's recent movement path. Alternatively, recent movements of the player may be indicated by a line trace that decreases in brightness over time. Such an indication may be used for some part of the player's movement-for example, only for jumping or bounding.

【0057】 コンピュータ22は、プレーヤの位置に関するデータの一部または全ての記録
を、ハードディスクまたは書込み可能光学ディスクなどのデータ保存デバイス上
で保持し得る。この保持されたデータは、生形式であり得、プレーヤの所与の時
間での実際の位置を含む記録を有する。あるいは、このデータは、例えば、様々
な時間に記録されるプレーヤの加速と共に、記録される前に処理され得る。
The computer 22 may maintain a record of some or all of the data regarding the position of the player on a data storage device such as a hard disk or a writable optical disk. This retained data can be in raw form, with a record containing the actual position of the player at a given time. Alternatively, this data may be processed before being recorded, for example, with the acceleration of the player being recorded at various times.

【0058】 プレーヤ36がいくつかの運動を引き受けることを引き起こすタスクを生成す
るために、主人公アイコン34は、コンピュータソフトウェアにより、コンピュ
ータ生成された仮想空間30において表示される。主人公アイコン34は、物理
的空間12における実際の移動距離および経過時間に関連する運動および敏捷性
技術の評価および定量化を可能にする、相互作用ゲームのような形式の試験プロ
トコル、訓練プロトコルなどの多様なタスクを通じて、プレーヤ36が物理ベー
スのベクトルおよびスカラー情報を提供することを誘導し、促進し、および導く
ものとして働く。
The hero icon 34 is displayed in computer generated virtual space 30 by computer software to create a task that causes the player 36 to undertake some exercise. The protagonist icon 34 includes a test protocol, a training protocol, etc., in the form of an interactive game, which allows for the assessment and quantification of motor and agility techniques related to the actual distance traveled and elapsed time in the physical space 12. Through a variety of tasks, it serves as a guide, facilitator, and guide for player 36 to provide physics-based vector and scalar information.

【0059】 主人公アイコン34は、プレーヤ36と相互作用し得る。例えば、妨害タスク
は、プレーヤアイコン32と主人公アイコン34とが、同一または類似の位置を
占有するまで相互作用し、それからそのタスクが終了することを可能にする。一
方、回避タスクは、プレーヤアイコン32と主人公アイコン34との相互作用を
、この2つのアイコンが所定の分離を達成するまで含む。本明細書において用い
られているように、主人公アイコンは、プレーヤと相互作用するグラフィック表
示であり、タスクの目的を規定する。その他の、衝突を基準とするアイコン、例
えば、障害物、バリア、壁などは、タスクを修飾し得るが、一般的には、主人公
により規定されている目的を補助するものである。
The hero icon 34 can interact with the player 36. For example, a sabotage task allows the player icon 32 and the protagonist icon 34 to interact until they occupy the same or similar locations, and then the task is finished. On the other hand, the avoidance task includes the interaction between the player icon 32 and the hero icon 34 until the two icons achieve a predetermined separation. As used herein, a hero icon is a graphical display that interacts with a player and defines the purpose of a task. Other icons based on collision, such as obstacles, barriers, walls, etc., may modify the task, but generally assist the purpose defined by the protagonist.

【0060】 主人公アイコン34は、多様な属性を有し得る。例えば、主人公アイコンは、
静的ではなく動的なアイコンであり得る。これは、主人公アイコンの位置は、ソ
フトウェアの制御下のもとに、時間と共に変化し、これにより、プレーヤは、ず
っと変わり続ける妨害または回避経路を決定して、タスクを終了する必要がある
からである。
The hero icon 34 can have various attributes. For example, the hero icon
It can be a dynamic icon instead of a static one. This is because the position of the protagonist icon changes over time under software control, which requires the player to determine an ever-changing obstruction or avoidance path and finish the task. is there.

【0061】 さらに、主人公アイコンは、コンピュータ生成された仮想空関する30におけ
るプレーヤの位置を察知し、タスクの目的に応じて妨害または回避するようにプ
ログラムされるため、知的であり得る。このような知的な主人公アイコンは、標
的がプレーヤの制御下にあるアイコンに反応性である従来のビデオゲームとよく
似た方法で、プレーヤアイコン32の位置変化に応じて進路修正を行うことがで
きる。本発明が従来のビデオゲームと違う点は、プレーヤのアイコンは、規定さ
れた物理的空間におけるプレーヤの実際の位置に実際に対応することである。
Furthermore, the hero icon can be intelligent because it is programmed to sense the player's position in the computer-generated virtual gateway 30 and to obstruct or avoid depending on the purpose of the task. Such an intellectual protagonist icon can make course corrections in response to changes in the position of the player icon 32, much like a conventional video game where the target is responsive to the icon under the player's control. it can. The present invention differs from conventional video games in that the player's icon actually corresponds to the player's actual position in a defined physical space.

【0062】 前述は、運動技術および敏捷性技術を評価するためのシステムを提供する。運
動技術は、一般的に、距離目的を達成する最短時間により特徴付けられる。運動
技術はさらに、絶対単位、すなわち、距離/時間単位で提供されているフィード
バック、定量化および評価を伴う運動方向により特徴付けられ得、または、スピ
ード、速度、加速度、減速度、および変位を含んだ物理基準の情報に関連するプ
レーヤの運動能力を示すゲーム得点として特徴付けられ得る。敏捷性は一般的に
、特有の運動パターンをとる際に、身体の位置および方向を機敏かつ効率的に変
更する能力として特徴付けられる。その結果もまた、タスクを終了するまでの経
過時間により決定された成功と共に、絶対単位で記録される。
The foregoing provides a system for evaluating athletic and agile skills. Exercise techniques are generally characterized by the shortest time to achieve distance goals. Exercise techniques can be further characterized by the direction of motion with feedback, quantification and evaluation provided in absolute units, ie, distance / time units, or include speed, speed, acceleration, deceleration, and displacement. It can be characterized as a game score indicating the player's athletic ability related to the physical reference information. Agility is generally characterized as the ability to quickly and efficiently change the position and orientation of the body when taking on specific movement patterns. The result is also recorded in absolute units, with the success determined by the elapsed time to complete the task.

【0063】 図6および図7は、前述したタスクのための例示的なソフトウェアフローチャ
ートを示す。評価の開始80において、プレーヤは、「主人公を規定する(82
)」よう促される。プレーヤは、選択されたルーチンに存在する主人公の知性レ
ベル、数、スピードおよびサイズを選択し得る。その後、プレーヤは、「障害物
(すなわち、静的または動的、数、スピード、サイズおよび形状)を規定する(
84)」よう促される。プレーヤは次いで、「目的(すなわち、妨害または回避
、得点パラメータおよびゴール)を規定する(86)」よう促され、これにより
、ルーチンの設定が終了する。
FIG. 6 and FIG. 7 show exemplary software flowcharts for the tasks described above. At the start 80 of the evaluation, the player “defines the hero (82
) ". The player may select the protagonist's intelligence level, number, speed and size to be present in the selected routine. The player then defines "obstacles (ie, static or dynamic, number, speed, size and shape) (
84)). The player is then prompted to "define the objectives (ie, obstruction or avoidance, scoring parameters and goals) (86)", thereby ending the setup of the routine.

【0064】 タスクルーチンを開始するために、プレーヤは、タスクのための開始位置に促
され、その位置に到着すると、そのタスクのための主人公および障害物がディス
プレイ上に生成される。主人公は、工程90において、設定規定に依存した軌跡
でディスプレイ上を移動する。妨害ルーチンについては、プレーヤは、プレーヤ
の能力に応じて主人公との最初の妨害ポイントとなると決定された経路内を移動
する。プレーヤが移動している間、プレーヤアイコンは、プレーヤの規定された
物理的空間における瞬間的位置に対する仮想空間におけるスケーリングされた交
換物の状態で生成され、連続的に更新される。運動は、工程92においてプレー
ヤが主人公アイコンと接触するまで継続し、その結果工程94において妨害が発
生する。または、運動は、主人公が、規定された物理的空間96の境界に対応す
る仮想空間の境界と接触するまで継続する。前者の場合において、妨害が発生す
ると、新しい主人公が新しい軌跡で出現する(工程97)。プレーヤのアイコン
位置は記録され(工程98)、速度ベクトルが計算および記録され、得点または
評価がディスプレイ上に記録される。次に、システムは、タスク目的が満たされ
たかどうかを決定し(工程100)、タスクが1つの場合、最終得点ならびにタ
スクを終了するためにかかった時間および距離に関連する情報が計算され、表示
され(工程102)、そして、その期間が終了する(工程104)。
To begin the task routine, the player is prompted for a starting position for the task, upon which the hero and obstacles for that task are created on the display. In step 90, the hero moves on the display in a trajectory depending on the setting rule. For the obstruction routine, the player moves along a route determined to be the first obstruction point with the hero depending on the ability of the player. While the player is moving, the player icons are generated and continuously updated in a scaled exchange in virtual space relative to the player's instantaneous position in defined physical space. The movement continues until the player contacts the protagonist icon at step 92, resulting in a disturbance at step 94. Alternatively, the movement continues until the protagonist contacts the boundaries of the virtual space that correspond to the boundaries of the defined physical space 96. In the former case, when an obstruction occurs, a new hero appears in a new trajectory (step 97). The player's icon position is recorded (step 98), the velocity vector is calculated and recorded, and the score or rating is recorded on the display. Next, the system determines whether the task objectives have been met (step 100), and if there is one task, the final score and information relating to the time and distance taken to complete the task are calculated and displayed. (Step 102), and the period ends (Step 104).

【0065】 プレーヤが、後者の規定された物理的空間上の境界に対応する仮想空間との接
触の前に、主人公アイコンを妨害しない場合、主人公の方向は、設定規定に応じ
て変更され、プレーヤによる主人公の追跡は、上述のように継続する。
If the player does not disturb the hero icon before contacting with the virtual space corresponding to the latter defined boundary in the physical space, the direction of the hero is changed according to the setting rule, and Tracking of the hero continues as described above.

【0066】 プレーヤによる追跡と同時に、設定規定において障害物が選択されている場合
、障害物が表示され(工程110)、プレーヤは、これらの障害物を避けるため
の運動経路をとらなければならない。単一のセグメントのタスクについては、プ
レーヤが障害物と接触すると(工程112)、障害物は強調表示され(工程11
4)、ルーチンは終了し、上述のように得点が付けられる。設定規定において移
動性の障害物が選択される際に、障害物が境界にぶつかった場合(工程116)
、障害物の方向は変更され(工程118)、そしてタスクは継続する。
Simultaneously with the tracking by the player, if obstacles have been selected in the setting rules, the obstacles are displayed (step 110) and the player must take a movement path to avoid these obstacles. For a single segment task, when the player contacts an obstacle (step 112), the obstacle is highlighted (step 11).
4) The routine ends and scores are scored as described above. When an obstacle collides with a boundary when a mobile obstacle is selected in the setting rule (step 116).
The direction of the obstacle is changed (step 118), and the task continues.

【0067】 複数のセグメントのタスクについては、障害物が接触した場合、主人公の方向
が変わり、運動は継続する。同様に、複数のセグメントのタスクにおいて妨害が
生じると、新しい主人公軌跡が開始され、障害物の方向も再変更される。ルーチ
ンは、次に、タスクの目的が満たされ、期間が終了するまで継続する。
For a task of a plurality of segments, when an obstacle comes into contact, the direction of the hero changes, and the exercise continues. Similarly, when an obstruction occurs in a multi-segment task, a new hero trajectory is started and the direction of the obstacle is re-directed. The routine then continues until the task objective is satisfied and the period ends.

【0068】 タスクは、プレーヤが、前後、左右、そして必要に応じて垂直方向に運動する
ことが要求されるよう構成されている。プレーヤの運動は、システムのサンプリ
ング速度および更新速度に応じて、距離および方向について定量化される。各サ
ンプリング期間で、位置における変化が計算される。期間の終りでは、多様な運
動ベクトルについてこれらのサンプルが合計され、表示される。
The task is configured such that the player is required to move back and forth, left and right, and, if necessary, vertically. Player motion is quantified in distance and direction, depending on the sampling rate and update rate of the system. At each sampling period, the change in position is calculated. At the end of the period, these samples for the various motion vectors are summed and displayed.

【0069】 プレーヤを妨害しようと待ち構えている主人公を回避することが期間中の目的
である回避タスクについては、上述したことは、適宜変更される。従って、プレ
ーヤが主人公によって妨害された場合、単一のセグメントについての期間が終了
し、時間および距離に関連する情報が、計算され、表示される。複数のセグメン
トのタスクについては、主人公の軌跡は新しい源を有し、規定されたタスクにつ
いての期間は、終了または打ち切られるまで継続する。
For the avoidance task whose purpose is to avoid the hero waiting to obstruct the player during the period, the above description is appropriately changed. Thus, if the player is obstructed by the protagonist, the period for a single segment ends, and time and distance related information is calculated and displayed. For multi-segment tasks, the protagonist's trajectory has a new source, and the time period for the defined task continues until it ends or is terminated.

【0070】 図3は、標準的な3段階の片足跳び試験についての機能性運動技術試験の一例
を示す。同図において、プレーヤ36または患者は、片足で立ち、三回の片足跳
びをできるだけ遠くまで行い、同じ足で着地する。この瞬間、プレーヤアイコン
32が、コンピュータ生成された仮想空間30の後方部分において、規定された
物理的空間12におけるプレーヤ36の位置に対してスケール交換された位置で
表示される。三段階の片足跳び50、すなわち主人公アイコンは、プレーヤが実
行すべき片足跳びの順序を表示しながらディスプレイ上に出現する。片足跳び間
の間隔は、任意にあけられ得るか、または、このような試験についての標準的な
パーセンタイルデータまたはプレーヤのベストもしくは平均成績に基づいて知的
であり得る。
FIG. 3 shows an example of a functional exercise technique test for a standard three-step one-foot jump test. In the figure, the player 36 or the patient stands on one foot, performs three single jumps as far as possible, and lands on the same foot. At this moment, the player icon 32 is displayed in the rear part of the computer-generated virtual space 30 at a position scaled with respect to the position of the player 36 in the defined physical space 12. The three-stage one-foot jump 50, that is, the hero icon, appears on the display while displaying the order of the one-foot jump to be executed by the player. The spacing between one leg jumps can be arbitrarily chosen or can be intelligent based on standard percentile data for such tests or the player's best or average performance.

【0071】 1つの実施形態において、プレーヤ36は、開始位置52に行くよう促される
。プレーヤがこの位置に到着すると、プレーヤの分類において50番目のパーセ
ンタイルの片足跳び距離を示す三段階の片足跳び50が出現し、僅かな遅れの後
、試験の開始を表示する第一の片足跳びが強調表示される。プレーヤは次に、デ
ィスプレイ上にリアルタイムで描写されている第一の片足跳びに向かって移動す
ることにより、第一の片足跳びを行う。プレーヤが、第一の片足跳びを終えた後
に着地すると、その位置は、試験が終了するまでディスプレイ上に記録され、保
存される。そして、上述したように、第二の片足跳びおよび第三の片足跳びが順
番に強調表示される。これらの三段階の片足跳びの終了時に、プレーヤの跳躍距
離が、標準的データを参照しながら表示される。
In one embodiment, player 36 is prompted to go to start position 52. When the player arrives at this position, a three-step single-foot jump 50 appears in the player's classification indicating the 50th percentile's single-foot jump distance, and, after a slight delay, the first single-foot jump indicating the start of the test. Highlighted. The player then performs a first one-foot leap by moving toward a first one-foot leap depicted in real time on the display. If the player lands after finishing the first one-foot jump, the position is recorded and saved on the display until the test is finished. Then, as described above, the second one-foot jump and the third one-foot jump are sequentially highlighted. At the end of these three steps, the jump distance of the player is displayed with reference to standard data.

【0072】 図4は、SEMO Agility Testのための敏捷性評価試験を示す
。図4において、生成された仮想空間30は、概してバスケットボールのフリー
スローレーンの範囲内である。4個の円錐60、62、64、66は、主人公ア
イコンである。上述した運動技術試験と同様に、プレーヤ36は、右下部分にあ
る開始位置68に行くよう促される。プレーヤ36が、規定された物理的空間に
おけるこの開始位置に到着すると、左下部分の円錐62が強調表示され、プレー
ヤは、ディスプレイに向かいながら、その円錐に向かって左方向に足を踏み出す
。円錐62の近隣をクリアした後、仮想空間30の前面を対角線方向に横切る第
四の円錐66が強調表示され、プレーヤは、円錐66に向かって移動し、円錐6
6の周りをまわる。その後、プレーヤは、開始円錐60に向かって移動して同円
錐をまわり、次いで強調表示された第三の円錐64に向って移動する。円錐64
をまわった後、円錐66が強調表示され、プレーヤは、円錐66に向かって移動
し、円錐66の周りをまわり、開始位置68に向って横方向に足を踏み出し、こ
れにより、試験が終了する。従来のテストでは、この開始から終了までの経過時
間が、テスト得点として用いられる。しかし、本発明により、試験の各要素は、
個別に記録され得、また、前方向、後方向、および横方向の運動能力もまた記録
され得る。
FIG. 4 shows an agility assessment test for the SEMO Agility Test. In FIG. 4, the generated virtual space 30 is generally within the range of a basketball free throw lane. The four cones 60, 62, 64, 66 are hero icons. Similar to the athletic skill test described above, the player 36 is prompted to go to a start position 68 in the lower right portion. When the player 36 arrives at this starting position in the defined physical space, the lower left cone 62 is highlighted and the player steps towards the display and to the left towards the cone. After clearing the neighborhood of cone 62, a fourth cone 66 diagonally across the front of virtual space 30 is highlighted and the player moves toward cone 66 and
Go around 6. Thereafter, the player moves toward and around the starting cone 60 and then toward the highlighted third cone 64. Cone 64
After turning around, the cone 66 is highlighted and the player moves toward the cone 66, turns around the cone 66, and steps laterally towards the starting position 68, thereby ending the test. . In a conventional test, the elapsed time from the start to the end is used as a test score. However, according to the present invention, each element of the test is:
Individual, and forward, rearward, and lateral motor abilities can also be recorded.

【0073】 上記の実施形態から明らかなように、このシステムは、プレーヤの視覚的観察
力のユニークな測定方法を提供し、プレーヤが、絶え間なく変化する主人公との
空間的関係を視覚的に観察することにより主人公を妨害または回避することを要
求されるスポーツシミュレーションにおける技術を評価する。さらに、Y平面に
おける移動行程(excursion)は、運動中、プレーヤの最適スタンスの
尺度として定量化され得る。
As is evident from the above embodiments, the system provides a unique measure of the player's visual observation power, allowing the player to visually observe a constantly changing spatial relationship with the protagonist. Evaluate techniques in sports simulations that are required to obstruct or avoid the hero by doing so. Further, the excursion in the Y plane can be quantified as a measure of the player's optimal stance during exercise.

【0074】 図5を参照して、このシステムの前述および他の能力をさらに説明する。図5
中、タスクは、供給源72から出現し、直線軌道T1,T2において移動する標
的70、71を妨害することである。生成された仮想空間30は、標的70との
妨害経路を確立する際にプレーヤが避けなければならない複数の障害物74を表
示する。プレーヤは、規定された物理的空間において、生成された仮想空間にお
いてその物理的空間を以って正確にスケール交換された位置P(X1,Y1,Z
1)として表されている位置をとる。標的70が軌道T1に沿って進むにつれ、
プレーヤは、物理的空間において個人的に決定した経路(仮想空間において破線
で示されている)に沿って移動し、これにより、標的70の瞬間的座標と一致す
る妨害場が達成され、第一のタスクが無事に終了する。この達成は、第二の標的
71を供給源から軌道T2に沿って出現するよう促す。このタスクのための妨害
場を達成するために、プレーヤは、仮想障害物74との接触または衝突を回避す
る運動経路を選択するよう要求される。従って、破線で示された経路が、プレー
ヤの能力の範囲内で、規定された物理的空間において実行され、プレーヤが主人
公標的を第二のタスクの終了を示す位置P(X3,Y3,Z3)において妨害す
る際、仮想空間において継続的に更新され、表示される。この評価は、期間のた
めに選択されたパラメータに従って継続する。期間末期に、プレーヤは、成功を
示すフィードバック、すなわち、多様な運動ベクトルについての距離、経過時間
に基づいた得点または批評的評価を受け取る。
With reference to FIG. 5, the foregoing and other capabilities of the system are further described. FIG.
In the middle, the task is to obstruct the targets 70, 71 emerging from the source 72 and moving in straight trajectories T1, T2. The generated virtual space 30 displays a plurality of obstacles 74 that the player has to avoid when establishing an obstruction path with the target 70. In a defined physical space, the player precisely positions scale P (X1, Y1, Z) in the generated virtual space with the physical space.
Take the position represented as 1). As the target 70 moves along the trajectory T1,
The player moves along a personally determined path in physical space (indicated by a dashed line in virtual space), thereby achieving a disturbance field that matches the instantaneous coordinates of the target 70, Task is completed successfully. This achievement prompts the second target 71 to emerge from the source along trajectory T2. To achieve the obstruction field for this task, the player is required to select a movement path that avoids contact or collision with the virtual obstacle 74. Therefore, the path indicated by the broken line is executed in the defined physical space within the ability of the player, and the player sets the hero target at the position P (X3, Y3, Z3) indicating the end of the second task. Is continuously updated and displayed in the virtual space when obstructing in. This evaluation continues according to the parameters selected for the time period. At the end of the period, the player receives feedback indicating success, ie, scoring or critical ratings based on distance, elapsed time for various motion vectors.

【0075】 別のプロトコルは、前後片足跳び試験である。この試験において、タスクは、
コンピュータ生成された仮想空間内に表示された仮想バリア上を前後に片足跳び
をすることである。期間を終了した際の関連情報としては、仮想バリアをクリア
するのに充分な高さを獲得することを示す、各片足跳びで測定された振幅がある
。加えて、着地の際に経験された手足の揺れの大きさが、評価され得る。この点
について、このプロトコルでは、一回または複数回にわたる垂直方向のジャンプ
において達成された垂直方向の距離のみが測定され得る。
Another protocol is the anterior-posterior single jump test. In this exam, the tasks are:
To jump one leg forward and backward on a virtual barrier displayed in a computer-generated virtual space. Relevant information at the end of the period includes the amplitude measured at each single leg jump, indicating that it has acquired enough height to clear the virtual barrier. In addition, the magnitude of limb sway experienced during landing can be evaluated. In this regard, in this protocol, only the vertical distance achieved in one or more vertical jumps may be measured.

【0076】 上述のシステムは、センサマーカーがプレーヤの質量中心に適切に配置されて
いるときの身体の重心に亘る絶対三次元変位を、正確に、しかも実質的にリアル
タイムで測定する。縦平面および水平面における絶対変位を測定することにより
、運動技術と、運動効率との両方を評価することが可能となる。
The system described above measures the absolute three-dimensional displacement across the center of gravity of the body accurately and substantially in real time when the sensor marker is properly positioned at the center of mass of the player. Measuring the absolute displacement in the vertical plane and the horizontal plane makes it possible to evaluate both the exercise technique and the exercise efficiency.

【0077】 多くのスポーツにおいて、重心をプレー面よりも一定に高く保持することがプ
レーヤにとって望ましいと考えられている。横方向の運動(X)のみを必要とす
る試験を実行している間の、プレーヤの身体の重心の前後方向(Z)の移動行程
を観察するだけでは不充分と考えられる。例えば、水平運動の間のプレーヤの縦
平面(Y)の変位が、事前に確立されたいくつかのパラメータを越えることは、
運動効率が良くないことを示し得る。
In many sports, it is considered desirable for the player to keep the center of gravity constant above the playing surface. While performing a test that requires only lateral movement (X), it may not be sufficient to simply observe the movement of the player's body center of gravity in the front-rear direction (Z). For example, the displacement of the player's longitudinal plane (Y) during horizontal movement exceeds some pre-established parameters,
It may indicate that exercise efficiency is not good.

【0078】 この情報を用いたさらなるプロトコルにおいて、主人公アイコンは、エアロビ
クスルーチンを通じてプレーヤを指導するエアロビクスのインストラクタとして
機能する。このシステムはまた、実質的にリアルタイムでの身体の自由運動の間
の身体的活動または仕事率の客観的な生理学的表示物として働き得る。このよう
な情報は、以下の3つの恩恵を提供する:(1)プレーヤの身体的活動の現在の
レベルに応じてカスタム運動合図を提供することにより、ワークアウト期間を相
互作用的にコンピュータ調節することが可能となる;(2)訓練プログラムにお
いてプレーヤを進歩させるために、有効でユニークな基準を表示する;および(
3)動機づけ、安全性、および最適化された訓練のために、訓練中、客観的なフ
ィードバックを即時に提供する。このような、身体的活動を即時的かつ客観的に
フィードバックすることは、現在のエアロビクスプログラム、特に指導者がいな
い家庭でのプログラムに欠けているものである。
In a further protocol using this information, the protagonist icon functions as an aerobics instructor guiding the player through aerobics routines. The system may also serve as an objective physiological indicator of physical activity or power during free movement of the body in substantially real time. Such information provides three benefits: (1) Interactively computer adjust workout periods by providing custom motor cues depending on the player's current level of physical activity. (2) display valid and unique criteria to advance players in the training program; and (
3) Provide instantaneous, objective feedback during training for motivation, safety, and optimized training. Such immediate and objective feedback of physical activity is lacking in current aerobics programs, especially in homes where there is no mentor.

【0079】 (パフォーマンス関連のパラメータの定量化) 本発明のいくつかの実施形態において、燃焼されたカロリーを含む、運動に関
連するパフォーマンス関連の身体的活動パラメータ(運動パラメータから導き出
される指標)が、モニターされ、定量化される。現在カロリー、心拍数などを測
定している従来の固定型エクササイズ装置の単調な繰返しが、本発明のシステム
のモニタ上に提示される仮想現実課題との相互作用的反応における三次元の運動
の興奮と取って代えられる。興奮は、本発明により達成されるスケール交換によ
り部分的に達成される。このスケール交換を通じて、現実空間を移動しているユ
ーザによる位置的変化が、モニタ上に提示された仮想現実内のスケーリングされ
た関係において提示される。
Quantifying Performance-Related Parameters In some embodiments of the present invention, performance-related physical activity parameters (indicators derived from exercise parameters), including burned calories, are: Monitored and quantified. The monotonous repetition of a conventional stationary exercise device that is currently measuring calories, heart rate, etc., excites three-dimensional movement in an interactive reaction with a virtual reality task presented on the monitor of the system of the present invention. Is replaced. The excitement is partially achieved by the scale change achieved by the present invention. Through this scale exchange, positional changes by the user moving in the real space are presented in a scaled relationship within the virtual reality presented on the monitor.

【0080】 本発明の様々な実施形態により測定および/または定量化されたパフォーマン
ス関連のパラメータは、以下に関連するものを含む(a)ユーザの最適な動的姿
勢を決定すること;(b)心拍数と身体的活動との間の関係;(c)定量化の早
さ、すなわち、加速および減速、および(d)自由範囲活動の間のエネルギー消
費を定量化すること。
The performance-related parameters measured and / or quantified according to various embodiments of the present invention include the following: (a) determining an optimal dynamic posture of the user; (b) The relationship between heart rate and physical activity; (c) quantifying the speed of quantification, ie acceleration and deceleration, and (d) energy expenditure during free range activity.

【0081】 エネルギー消費は、多くのエクササイズをする者にとって一番関心の高いパラ
メータであるため、ユーザのエネルギー消費が、燃焼されたカロリーとして表さ
れ得ることは、特に重要である。本発明の1つの利点は、モニタ上に表示された
仮想世界における様々な環境により、あらゆる所望のタイプおよび強度の身体的
活動と、活動を達成することと、変化し続け、やる気のでる環境におけるエネル
ギー消費目標とが、促され得ることであり、これにより、ユーザがエクササイズ
、試験、またはセラピー期間を、恐がらずに、楽しみにすることである。
It is particularly important that the user's energy expenditure can be expressed as calories burned, since energy expenditure is the parameter of most interest to many exercisers. One advantage of the present invention is that various environments in a virtual world displayed on a monitor allow physical activity of any desired type and intensity, accomplishing the activity, and in an ever-changing and motivating environment. The energy expenditure goal is to be prompted, so that the user will not be afraid of the exercise, testing or therapy period.

【0082】 運動の測定(三平面における運動)は、仕事およびエネルギー消費を定量化す
るために用いられる。以下に規定する力、加速、仕事、パワーなどの運動に関連
する量(運動パラメータ)は、身体位置および速度(後者は運動パラメータでも
ある)のような、より基本的な量の変化率に依存する。個人のエネルギー消費は
、本発明のプロトコルが実施されている間、個人の運動と関連付けられる。
Movement measurements (motion in three planes) are used to quantify work and energy expenditure. Exercise-related quantities (kinetic parameters) such as force, acceleration, work, and power, defined below, depend on the rate of change of more basic quantities, such as body position and velocity (the latter are also exercise parameters). I do. An individual's energy expenditure is associated with an individual's exercise while the protocol of the invention is being implemented.

【0083】 複雑な動きは、三次元のいずれかにおける、単純な双の運動を組み合わせたも
のとして考えられ得るという考え方は、便利である。なぜならば、このアプロー
チは、これらの単純な要素の影響をその後に付加することにより、基本的な動き
に焦点を当てることを可能にするからである。このような考え方は、個人の運動
を継続的にモニタして、結果として生じるエネルギー消費を測定する能力に関連
する。
The notion that complex movements can be thought of as a combination of simple dual movements in any of the three dimensions is convenient. This is because this approach makes it possible to focus on the basic movements by adding the effects of these simple elements subsequently. This concept relates to the ability to continuously monitor an individual's exercise and measure the resulting energy expenditure.

【0084】 この実施形態の、被験体の運動を正確に測定する能力は、彼または彼女の位置
および速度を、任意の時点で決定する能力に基づく。所与の時点について、位置
は、直接測定される。個人またはプレーヤ36の位置のサンプリング速度は、正
確な測定を、極めて短い時間間隔で行うことを可能にするために十分なくらい高
速である。任意のポイントにおいてポイント沿いの個人の位置を知ることにより
、速度が計算され得る。
The ability of this embodiment to accurately measure a subject's movement is based on the ability to determine his or her position and velocity at any time. For a given point in time, the position is measured directly. The sampling rate of the location of the individual or player 36 is fast enough to allow accurate measurements to be taken at very short time intervals. By knowing the position of the individual along the point at any point, the speed can be calculated.

【0085】 本実施形態において、位置は、運動経路に沿った速度を測定するために用いら
れ得る:様々な時間の瞬間における個人の位置が与えられれば、この実施形態に
より速度が色々な方式で取得され得る。1つの方法は、ポイントを1つ選択して
、そのポイントと次のポイントとの間の距離を、これらのポイントと関連する時
間差で割った結果として、そのポイントの速度を計算することである。これは、
実際の速度に対する有限差近似(finite difference app
roximation)として公知である。ポイント間の間隔が狭いと、この値
は極めて正確になる。
In this embodiment, the position can be used to measure the speed along the path of movement: given the position of the individual at various time instants, the speed can be varied in various ways according to this embodiment. Can be obtained. One method is to select one point and calculate the speed of that point as a result of dividing the distance between that point and the next point by the time difference associated with those points. this is,
Finite difference app for actual speed
This is known as roximation. This value will be very accurate if the spacing between points is small.

【0086】 Dは連続するポイント間の距離、Tは距離Dを移動する時間と等しいとすると
、速度Vは、以下の変化速度の公式として与えられる。
Assuming that D is the distance between successive points and T is equal to the time to travel the distance D, the velocity V is given by the following formula of the change velocity.

【0087】 V=D/T、 ここで、Vは、毎秒メートル、m/sの単位を有する 三次元の空間において、Dは、別個の双の方向それぞれにおける変化を考慮に
入れて計算される。dX、dY、およびdZが連続した双方向間の位置変化を表
すとすると、距離Dは、以下の公式として与えられる。
V = D / T, where V is in meters per second, m / s. In a three-dimensional space, D is calculated taking into account the changes in each of the two distinct directions. . Assuming that dX, dY, and dZ represent the position change between successive two directions, the distance D is given by the following formula.

【0088】 D=sqrt(dX*dX+dY*dY+dZ*dZ) ここで、「sqrt」は、平方根演算を表す。速度は、経路に沿った1つの方向
について正、反対の方向について負と表示され得る。これは、もちろんこの双方
向それぞれに別々に当てはまる。
D = sqrt (dX * dX + dY * dY + dZ * dZ) Here, “sqrt” represents a square root operation. The speed may be displayed as positive for one direction along the path and negative for the opposite direction. This, of course, applies separately to each of these directions.

【0089】 また、この有限差の近似手順は、物体の経路に沿った加速を計算するためにも
用いられ得る。これは、2つの連続するポイント間の速度における変化をとるこ
とと、その変化をポイント間の時間間隔で割ることにより達成される。これによ
り、物体の加速Aに対する近似値が得られる。加速Aは、時間に対する変化の割
合として以下のように表される。
The finite difference approximation procedure can also be used to calculate acceleration along the path of the object. This is achieved by taking the change in velocity between two consecutive points and dividing that change by the time interval between the points. As a result, an approximate value for the acceleration A of the object is obtained. Acceleration A is expressed as a rate of change with respect to time as follows.

【0090】 A=dV/T、 ここで、dVは、速度変化であり、Tは、時間間隔である。加速は、毎秒ごとの
メートルで表される。加速に対する近似値の正確度は、ポイント間の間隔を十分
に小さくすることに依存する。
A = dV / T, where dV is a change in speed and T is a time interval. Acceleration is expressed in meters per second. The accuracy of the approximation for acceleration depends on making the spacing between points sufficiently small.

【0091】 より小さな位置増加分を用いて正確度を向上することの代替として、より正確
な有限差手順が、用いられ得る。この実施形態では、約0.020秒の時間間隔
にわたって、数センチメートル以内で、正確な位置データを得られ、これにより
、エラーは、無視できるほどのものと考えられる。
As an alternative to using a smaller position increment to improve accuracy, a more accurate finite difference procedure may be used. In this embodiment, accurate position data is obtained within a few centimeters over a time interval of about 0.020 seconds, so that errors are considered negligible.

【0092】 有限差アプローチとは対照的に、位置データは、スプライン曲線により適合し
、継続的な曲線として扱われる。任意のポイントにおける速度は、標準的な計算
の誘導手順を用いた個人の経路との接線と関係する。これにより、個人の加速に
ついて、対応する曲線を得ることができる、速度についての継続的な曲線が与え
られる。
[0092] In contrast to the finite difference approach, position data is better fitted with a spline curve and is treated as a continuous curve. The velocity at any point is related to the tangent to the individual's path using standard computational guidance procedures. This gives a continuous curve of speed, from which a corresponding curve can be obtained for the acceleration of the individual.

【0093】 速度および加速の正確な概算を提供するために、他のモデリング方法が用いら
れ得ることが理解される。
It will be appreciated that other modeling methods may be used to provide an accurate estimate of speed and acceleration.

【0094】 任意の場合において、個人の加速を決定することは、その個人が経験した力F
の知識を提供する。この力は、個人の質量Mおよび加速に関係し、以下の公式に
よりキログラムで与えられる。
[0094] In any case, determining the acceleration of an individual depends on the force F
Provide knowledge. This force is related to the mass M and acceleration of the individual and is given in kilograms by the following formula:

【0095】 F=M*A この公式は、力の全ての3つの要素と加速とを組み合わせた結果として生じる
公式であり、1つの要素が、3つの双方向のそれぞれのためにある。力の国際的
な標準は、毎秒1メートルの加速を受けている1キログラム質量であるニュート
ンである。この実施形態では、個人が、プレーを行う前に、身体体重を入力する
ことが必要となる(身体体重は、重力の加速による質量に関連する)。
F = M * A This formula is the formula that results from combining all three components of force with acceleration, one component for each of the three bidirectional directions. The international standard for power is Newton, a one kilogram mass receiving one meter of acceleration per second. In this embodiment, the individual is required to enter his or her body weight before playing (the body weight is related to the mass due to the acceleration of gravity).

【0096】 各要素の影響は、個人の運動を分析する際、別個に考えられ得る。これは、水
平方向に動いている個人は、彼または彼女が空気抵抗により水平方向に減速され
ていても、重力のため、下方向に加速されることを認識することにより、容易に
説明される。力の影響は、別個にまたは集合として扱われ得る。これにより、影
響を隔離し、または影響をひとまとまりにするという選択肢が得られる。この選
択肢は、分析に柔軟性を提供する。
The effects of each factor can be considered separately when analyzing an individual's movement. This is easily explained by recognizing that an individual moving horizontally can be accelerated downward due to gravity, even if he or she is decelerated horizontally due to air resistance. . Force effects can be treated separately or as a group. This gives you the option to segregate the effects or to group the effects. This option provides flexibility in the analysis.

【0097】 エネルギーおよび仕事が、本発明において測定され得る。この新規なシステム
において個人により消費されるエネルギーは、仕事から引き出され得る。機械的
仕事は、個人に働く力を、力が働いている間に個人が移動した距離に乗じること
により、計算される。仕事(W)についての式は、以下により与えられる。
Energy and work can be measured in the present invention. The energy consumed by individuals in this new system can be drawn from work. Mechanical work is calculated by multiplying the force exerted on an individual by the distance traveled by the individual while the force is exerted. The formula for work (W) is given by:

【0098】 W=F*d 仕事の単位は、ニュートンメートルに相当するジュールである。W = F * d The unit of work is Joules corresponding to Newton meters.

【0099】 パワーPは、仕事生産の速度であり、以下の公式により与えられる。Power P is the speed of work production and is given by the following formula:

【0100】 P=W/T パワーについての標準的な単位は、ワットであり、ワットは毎秒ごとに生産され
た仕事の1ジュールを表す。
The standard unit for P = W / T power is watts, where watts represent one joule of work produced every second.

【0101】 同一の活動を行なっている異なる個人は、身体質量、性別、および他のファク
タにより、異なる量の熱を消費する。上記で示した通り、1つの活動において行
なわれた機械的仕事は、本発明のシステムにおいて、その活動に関連する運動パ
ラメータをモニタすることにより決定される。全エネルギー消費は、公知の仕事
対カロリーの比から導き出され得る。
Different individuals performing the same activity consume different amounts of heat depending on body mass, gender, and other factors. As indicated above, the mechanical work performed in an activity is determined in the system of the present invention by monitoring the motion parameters associated with that activity. Total energy expenditure can be derived from known work-to-calorie ratios.

【0102】 「Dynamic Posture」と呼ばれるプロトコルは、スポーツ特有
の活動の間に保持され、プレーヤの特定のタスクに対する準備を最大化する、運
動競技的スタンスを表す。例としては、少し屈んだ状態またはサッカーのゴール
キーパーもしくはフットボールのラインバッカーの「レディ(ready)」位
置がある。
[0102] A protocol called "Dynamic Posture" represents an athletic stance that is maintained during sport-specific activities and maximizes a player's readiness for a particular task. Examples are a slightly crouched or "ready" position of a soccer goalkeeper or football line backer.

【0103】 動的姿勢を試験および訓練することは、ユーザを最初に所望の位置をとらせ、
次に、相互作用的プロトコルの間、Y(垂直方向)平面における変位を実質的に
リアルタイムで追跡することにより達成される。このようなY平面における変位
は、例えばヒップラインなどの、反射的マーカが配置されている身体上のポイン
トの垂直方向の変動を正確に反映する。このポイントは、しばしば重心(Cen
ter of Gravity、CG)ポイントと呼ばれる。
Testing and training the dynamic posture involves having the user initially take the desired position,
It is then achieved by tracking the displacement in the Y (vertical) plane substantially in real time during the interactive protocol. Such displacement in the Y plane accurately reflects the vertical variation of the point on the body where the reflective marker is located, such as the hip line. This point is often the center of gravity (Cen
ter of gravity (CG) points.

【0104】 最適な動的姿勢を取得することにおいて、動的姿勢を決定し、競技者を訓練す
ることが望ましい。スポーツ特有の活動の間の最適な動的姿勢は、以下のように
決定される。
In obtaining the optimal dynamic posture, it is desirable to determine the dynamic posture and train the competitor. The optimal dynamic posture during sport-specific activities is determined as follows.

【0105】 a)逆反射マーカが、競技者のCGポイントに装着される。A) A retro-reflection marker is attached to the CG point of the competitor.

【0106】 b)競技者が、相互作用的なスポーツ特有のプロトコルに反応しているとき、
本発明のコンピュータ22により、競技者のCG(Y−平面の移動距離)の垂直
方向の変位が、リアルタイムで測定される。
B) When an athlete is responding to an interactive sport-specific protocol,
The computer 22 of the present invention measures in real time the vertical displacement of a player's CG (Y-plane travel distance).

【0107】 c)スポーツ特有のプロトコルのパフォーマンスの間、本発明のコンピュータ
22により、競技者の運動速度および/または加速が、実質的にリアルタイムで
測定される。
C) During the performance of the sport-specific protocol, the computer 22 of the present invention measures the athlete's movement speed and / or acceleration substantially in real time.

【0108】 d)本発明により、スポーツ特有のプロトコルにおいて、競技者についての最
大速度および/または加速/減速を生成するCG高度として規定される、競技者
の最も効果的な動的姿勢が計算される。
D) In accordance with the present invention, the most effective dynamic posture of the competitor is calculated in a sport-specific protocol, defined as the CG altitude that produces the maximum speed and / or acceleration / deceleration for the competitor. You.

【0109】 e)本発明により、結果の数値的およびグラフィックフィードバックが提供さ
れる。
E) The present invention provides numerical and graphical feedback of the results.

【0110】 最適な動的姿勢が一旦決定されると、最適な動的姿勢を訓練することが、以下
の工程により達成される。
Once the optimal dynamic posture has been determined, training the optimal dynamic posture is achieved by the following steps.

【0111】 a)逆反射マーカが、競技者のCGポイントに装着される。A) A retro-reflection marker is attached to the CG point of the competitor.

【0112】 b)競技者36は、彼または彼女が訓練を行いたいと望む動的姿勢をとる。B) Competitor 36 assumes a dynamic position that he or she desires to perform training.

【0113】 c)前記CG位置において、本発明が開始される。C) At the CG position, the present invention is started.

【0114】 d)本発明により、スポーツ特有の距離および方向にわたって、計画されてい
ない運動を含む様々な相互作用的運動課題が提供される。
D) The present invention provides various interactive exercise tasks, including unplanned exercise, over sport-specific distances and directions.

【0115】 e)最適な動的姿勢からのY−平面の移動距離が、事前に設定されたしきい値
を越えると、このような違反のリアルタイムのフィードバックがユーザのために
生成される。
E) When the distance traveled in the Y-plane from the optimal dynamic pose exceeds a preset threshold, real-time feedback of such violations is generated for the user.

【0116】 f)本発明により、プロトコルのパフォーマンスの間、コンプライアンスのリ
アルタイムのフィードバックが所望の動的姿勢に提供される。
F) The present invention provides real-time feedback of compliance during protocol performance to the desired dynamic posture.

【0117】 本発明では、スポーツ特有の反応を必要とする、計画されていない、相互作用
的でゲームのような運動課題が用いられている。参加者は、最適な重心(CG)
高度をとり、保持する場合、停止、開始、および切り込み活動の間、最も効果的
に運動する。CG高度の移動距離を最小化することにより、さらなる運動効率が
、プレーヤにより達成される。本発明では、Y平面の変位をモニタすることによ
り、参加者のCG高度を実質的リアルタイムで追跡することが可能である。訓練
段階において、目標範囲を越えた任意のY平面の移動距離全てのリアルタイムフ
ィードバックが、参加者に提供される。
The present invention uses unplanned, interactive, game-like athletic tasks that require sport-specific responses. Participants should choose the optimal center of gravity (CG)
When taking and holding altitude, exercise most effectively during stop, start, and cut activities. By minimizing the travel distance of the CG altitude, further exercise efficiency is achieved by the player. In the present invention, by monitoring the displacement in the Y plane, it is possible to track the CG altitude of the participant in substantially real time. During the training phase, the participants are provided with real-time feedback of any distance traveled in any Y plane beyond the target range.

【0118】 プロトコルのパフォーマンスの間の被験者の心拍数と身体的活動との間の関係
もまた、本発明により定量化される。心拍数は、市販されている無線(遠隔測定 )(図2)デバイス36Aにより、実質的にリアルタイムで測定される。従来
の心臓血管運動装置は、運動心拍数からカロリー消費を予測することを試みる。
リアルタイムで心拍数をモニタすることは、ユーザの身体的活動のレベルを推論
しようとすることである。しかし、心拍数は、ストレス、周囲の温度、筋肉収縮
のタイプのような、身体的活動以外のファクタにより影響を受けるため、心拍数
と消費エネルギーとの間の比あるいは関係は、コーチ、競技者、または臨床医に
とって導かれるものとなり得る。例えば、身体的活動は、所与のエネルギーコス
トのタスクが行われているときの心拍数を下げる。
The relationship between the subject's heart rate and physical activity during the performance of the protocol is also quantified by the present invention. The heart rate is measured in substantially real time by a commercially available wireless (telemetry) (FIG. 2) device 36A. Conventional cardiovascular devices attempt to predict caloric expenditure from exercise heart rate.
Monitoring heart rate in real time is an attempt to infer the level of physical activity of the user. However, since heart rate is affected by factors other than physical activity, such as stress, ambient temperature, and the type of muscle contraction, the ratio or relationship between heart rate and energy expenditure is determined by coaches, athletes Or a guide for the clinician. For example, physical activity lowers heart rate when a given energy cost task is being performed.

【0119】 先行技術の出願では、これらの測定構成のうち1つを、身体的活動の尺度とし
て有効にするという企図のもとで、これらの2つのパラメータを同時に測定する
ことが試行されてきた。しかし、このような場合の全てにおいて、このような測
定は、リアルタイムではなかった;測定は、経時的に記録され、位置追跡手段を
用いず、本発明のシステムで用いられている相互作用的プロトコルも用いられて
なかった。
Prior art applications have attempted to measure these two parameters simultaneously, with the intention of validating one of these measurement configurations as a measure of physical activity. . However, in all such cases, such measurements were not real-time; the measurements were recorded over time, did not use position tracking means, and did not use the interactive protocol used in the system of the present invention. Was also not used.

【0120】 本発明の別の局面において、シンクロ評価と、身体的活動および心拍数の調節
は、以下のように達成される。
In another aspect of the invention, synchro assessment and regulation of physical activity and heart rate are achieved as follows.

【0121】 a)逆反射マーカが、被験者36のCGポイントに装着される。A) The retroreflective marker is attached to the CG point of the subject 36.

【0122】 b)無線心拍数モニタ36A(図2)が、被験者36上に装着され、モニタ3
6Aはコンピュータ22とリアルタイムで伝達状態にある。
B) The wireless heart rate monitor 36A (FIG. 2) is mounted on the subject 36 and the monitor 3
6A is in communication with the computer 22 in real time.

【0123】 c)被験者36が、所望の目標心拍数を入力する(この工程はオプションであ
る)。
C) The subject 36 enters a desired target heart rate (this step is optional).

【0124】 d)本発明により、相互作用的で、機能的な計画されているおよび計画されて
いない運動課題(プロトコル)が、様々な距離および方向にわたって提供される
D) The present invention provides interactive, functional planned and unplanned motor tasks (protocols) over various distances and directions.

【0125】 e)本発明により、これらのプロトコルのパフォーマンスの間、コンプライア
ンスのリアルタイムのフィードバックが、選択された心拍数ゾーンに提供される
E) The present invention provides real-time feedback of compliance to selected heart rate zones during the performance of these protocols.

【0126】 f)本発明により、各瞬間における心拍数と自由−肉体身体的活動との間の関
係または相互関係のグラフィックな総活が提供される。
F) The present invention provides a graphical nexus of the relationship or interrelationship between heart rate and free-physical activity at each instant.

【0127】 本発明は、加速および減速のような運動技術を、計画されていない運動プロト
コルの間、スポーツ特有の距離にわたって評価することおよび定量化することを
含む。双ベクトルの加速および減速の定量化(被験者36がいかにうまく左右に
運動するか)は、以下のように達成される。
The present invention involves evaluating and quantifying exercise techniques, such as acceleration and deceleration, during sport-specific distances during unplanned exercise protocols. Quantification of the acceleration and deceleration of the bivector (how well the subject 36 moves left and right) is achieved as follows.

【0128】 a)逆反射マーカが、競技者のCGポイントに装着される。A) A retro-reflection marker is attached to the CG point of the competitor.

【0129】 b)本発明により、スポーツ特有のプロトコルのパフォーマンスの間、様々な
ベクトル距離にわたる計画されていない運動を含む競技者の自由度3の運動が、
充分なサンプリング速度で追跡される。
B) According to the present invention, during the performance of a sports-specific protocol, the athlete's 3 degree of freedom movement, including unplanned movement over various vector distances,
Tracked with sufficient sampling rate.

【0130】 c)本発明により、競技者の運動の加速および減速が、実質的にリアルタイム
で計算される。
C) According to the invention, the acceleration and deceleration of the competitor's movement is calculated substantially in real time.

【0131】 d)本発明により、各運動要素が、特定のベクトルに分類される。D) According to the present invention, each motion element is classified into a specific vector.

【0132】 e)本発明により、双方向パフォーマンスの数値的およびグラフィックフィー
ドバックが提供される。
E) The present invention provides numerical and graphical feedback of interactive performance.

【0133】 1分あたりのキロカロリー、および消費された総エネルギーで表されるような
自由な範囲の身体活動の強度の定量化は、モニター上のプロンプトに応答しての
被験者の運動によって収集された運動データ、被験者によって入力された体重の
ような個人データ、および従来の変換式から得られる。
Quantification of kilocalories per minute, and the intensity of free-range physical activity, as expressed by total energy expended, was collected by subject movement in response to prompts on the monitor. Obtained from exercise data, personal data such as weight entered by the subject, and conventional conversion formulas.

【0134】 上記のプロトコルのパフォーマンスの間、本発明のシステムは、強度、即ち、
1分あたりのカロリー、単位時間あたりの進んだ距離で表される、自由な範囲の
(機能的な)活動の間の身体活動の激しさまたはエネルギーコストを測定し得る
During the performance of the above protocol, the system of the present invention has strength, ie,
The intensity or energy cost of physical activity during free range (functional) activity, expressed in calories per minute, distance traveled per unit of time, can be measured.

【0135】 エネルギー消費は、自由な範囲の活動のパフォーマンスの間の被験者の運動デ
ータから得られる。周知の実験室設備が、仕事またはパワーあるいは運動データ
から得られる距離を、消費されたカロリーに変換するために必要な係数または変
換因数を確かめるために、用いられ得る。1分あたり、1キログラムあたりのミ
リリットルで表される酸素摂取量は、身体活動のカロリー消費を決定し得、身体
活動の代わりの測定を評価する場合、「絶対基準(gold standard
)」または参照として見なされる。酸素摂取量を決定する最も高精度な実験室手
段は、本発明のプロトコルが、消費酸素の量を直接測定する代謝カートでパフォ
ーマンスする間に代表被験者集団に対して行われる、直接のガス分析を通じる手
段である。このような集団は、年齢、性別、および体重によって類別される。
Energy expenditure is obtained from the subject's exercise data during the performance of a range of activities. Known laboratory equipment can be used to ascertain the coefficients or conversion factors needed to convert the distance obtained from work or power or exercise data into calories burned. Oxygen intake, expressed in milliliters per kilogram per minute, can determine the caloric expenditure of physical activity, and when evaluating an alternative measure of physical activity, is the "gold standard"
) "Or as a reference. The most accurate laboratory means of determining oxygen uptake is direct gas analysis, where the protocol of the present invention is performed on a representative population of subjects while performing on a metabolic cart that directly measures the amount of oxygen consumed. It is a means of communication. Such populations are categorized by age, gender, and weight.

【0136】 例示的な実施形態のタスクのためのソフトウェアフローチャートを図8および
9に示す。評価の開始80の後に、ユーザは、プレーヤアイコン規定(81)を
促される。この時点で、プレーヤの身体体重、性別等、カロリーを計算するため
に必要な他の情報が入力される。プレーヤは、「主人公を規定」82を促される
。プレーヤは、選択されたルーチンに存在するように、主人公の知的レベル、数
、速度およびサイズを選択し得る。その後、プレーヤは、「障害を規定」を促さ
れ(84)、静的対動的、数、速度、サイズ、および形を規定する。その後、プ
レーヤは、「目標を規定」を促され(86)、設定ルーチンを完了するため、回
避または奪取、得点パラメータ、およびゴールを規定する。目標規定(86)の
一部として、プレーの基準フレーム(即ち、本人、第三者)であるプレーヤの3
次元経路境界がプログラムされるべきである。プレーヤは、その後、経路侵害(
86A)によって促される。もし、イエスなら、音声/映像合図アラームが提供
され、プレーヤの位置のアイコンの変化が記録され、そうでなければ、プレーヤ
の位置のアイコンの変化が記録されるだけである。ノーの場合、目標に会う決定
ブロックは、ここを指さなければならない。
Software flowcharts for the tasks of the exemplary embodiment are shown in FIGS. After the start 80 of the evaluation, the user is prompted for the player icon rule (81). At this point, other information required to calculate calories, such as the player's body weight and gender, is entered. The player is prompted for “specify the hero” 82. The player may select the protagonist's intellectual level, number, speed and size to be in the selected routine. Thereafter, the player is prompted 84 to "define obstacles" and defines static versus dynamic, number, speed, size, and shape. The player is then prompted 86 to "define a goal" and defines the avoidance or capture, scoring parameters, and goals to complete the set routine. As part of the goal definition (86), the player's reference frame (i.e.,
Dimensional path boundaries should be programmed. The player will then
86A). If yes, an audio / video cue alarm is provided and the change in the icon at the player's location is recorded; otherwise, only the change in the icon at the player's location is recorded. If no, the decision block meeting the goal must point here.

【0137】 タスクルーチンを開始するため、プレーヤは、タスクの開始位置に促される。
この位置に達する際、タスクのための主人公(単数または複数)および障害(単
数または複数)は、ディスプレイ上に発生する。主人公は、ディスプレイ90上
を、セットアップ規定に依存する軌道で運動する。奪取ルーチンについて、プレ
ーヤが決定する経路を運動するプレーヤは、プレーヤの能力によって、主人公と
の一番早い奪取ポイントとなる。プレーヤ運動の間、規定された物理的空間の中
のプレーヤの瞬時の位置への、仮想空間のスケーリングされた変換で、プレーヤ
アイコンが発生し、連続的に更新される。プレーヤ接触92および奪取94、あ
るいは主人公が規定された物理的空間の境界に対応する仮想空間の境界に接触す
る(96)まで、運動が続けられる。前者の場合、奪取が起こった場合、新しい
主人公が新しい軌道97に現れる。プレーヤのアイコン位置は記録され(98)
、速度ベクトルが計算され、記録され、評価の得点がディスプレイに記される。
その後、システムは、タスク目標が会ったかどうか決定し(100)、単一のタ
スクについては、最終得点が計算され、表示され(102)、燃焼したカロリー
が計算され、時間およびタスクの完了までに進んだ距離に関連する情報も計算さ
れ、セッションが終了する(104)。
To start the task routine, the player is prompted for the task start position.
Upon reaching this position, the protagonist (s) and the obstacle (s) for the task occur on the display. The hero moves on the display 90 in a trajectory that depends on the setup rules. Regarding the capture routine, the player who exercises the path determined by the player becomes the earliest capture point with the hero depending on the ability of the player. During player motion, player icons are generated and continually updated with a scaled translation of virtual space to the player's instantaneous position in the defined physical space. Movement continues until player contact 92 and capture 94, or the hero contacts a virtual space boundary that corresponds to a defined physical space boundary (96). In the former case, if a seizure occurs, a new hero will appear on a new orbit 97. The icon position of the player is recorded (98).
, The velocity vector is calculated and recorded, and the rating score is noted on the display.
The system then determines whether the task goals have been met (100), and for a single task, the final score is calculated and displayed (102), the calories burned are calculated, and the time and completion of the task are calculated. Information related to the distance traveled is also calculated and the session ends (104).

【0138】 規定された物理スペースの境界に対応する仮想空間境界への後の接触の前にプ
レーヤが主人公アイコンを奪取しない場合、主人公の方向は、セットアップ規定
に依存して変化し、プレーヤによる主人公の追跡は、上述したように続く。
If the player does not seize the hero icon before subsequent contact with the virtual space boundary corresponding to the defined physical space boundary, the direction of the hero changes depending on the setup rules and the hero by the player. Tracking continues as described above.

【0139】 セットアップ規定において障害が選択された場合、プレーヤの追跡と同時に、
同じものが表示され(110)、プレーヤは、これらの障害を避けるために運動
経路をとらなければならない。単一のタスクについては、プレーヤが障害に接触
する場合(112)、障害が強調表示され(114)、ルーチンは完了し、上記
のように得点が付けられる。この場合、セットアップ規定において運動障害が選
択され、障害が境界(116)にぶつかる場合、障害の方向が変化し(118)
、タスクは続く。
If an obstacle is selected in the setup rules, at the same time as tracking the player,
The same is displayed (110), and the player must take an exercise path to avoid these obstacles. For a single task, if the player contacts the obstacle (112), the obstacle is highlighted (114) and the routine is completed and scored as described above. In this case, if a movement disorder is selected in the setup rules and the obstacle hits the boundary (116), the direction of the obstacle changes (118).
, The task continues.

【0140】 複数セグメントタスクについては、障害が接触する場合、主人公の方向は、変
化し、運動が続く。同様に、複数セグメントタスクの奪取の際、新しい主人公軌
道が始まり、障害も、新しく方向付けられ得る。その後、ルーチンは、タスクの
目的が満たされるまで、およびセッションが完了するまで続く。
For a multi-segment task, if the obstacle touches, the hero's direction changes and the movement continues. Similarly, upon capture of a multi-segment task, a new hero trajectory begins and obstacles can be re-oriented. Thereafter, the routine continues until the task objectives are met and the session is completed.

【0141】 タスクは、プレーヤが、前、後ろ、左、右、そして随意に垂直に、運動する必
要があるように、構成される。プレーヤの運動は、システムのサンプリングレー
トおよび更新レートに依存する距離および方向に従って定量化される。各サンプ
リング期間について、位置の変化が計算される。セッションの最後に、これらの
サンプルは、合計され、様々な運動ベクトルについて表示される。
The tasks are configured such that the player needs to move forward, backward, left, right, and optionally vertically. Player motion is quantified according to distance and direction depending on the sampling rate and update rate of the system. For each sampling period, the change in position is calculated. At the end of the session, these samples are summed and displayed for various motion vectors.

【0142】 セッションの目的がプレーヤを奪取しようとする主人公を回避することである
回避タスクについて、前述は、適切に変更される。従って、プレーヤが主人公に
よって奪取される場合、単一セグメントタスクについてセッションが終了し、時
間および距離に関連する情報が計算され、表示される。複数セグメントタスクに
ついては、主人公の軌道は、新しい源を有し、セッションは、規定されたタスク
について完了または終結されるまで続く。
For the avoidance task, where the purpose of the session is to avoid the protagonist trying to seize the player, the foregoing is modified appropriately. Thus, if the player is seized by the protagonist, the session ends for a single segment task, and time and distance related information is calculated and displayed. For a multi-segment task, the protagonist's trajectory has a new source and the session continues until the specified task is completed or terminated.

【0143】 (パフォーマンス測定構成) 本発明は、攻撃および守備の対戦相手の間の常に変化する相互作用を忠実に複
製する独自の精巧なコンピュータスポーツシミュレータを提供する。この実際の
競技との忠実度は、攻撃または守備のプレーヤの機能的な、スポーツに特有のパ
フォーマンス能力の包括的且つ有効な評価を可能にする。このような評価は、運
動パラメータ(単数または複数)である、または運動パラメータ(単数または複
数)から得られる指標を用いることを含み得る。これらの運動パラメータ(単数
または複数)から得られる指標の中に、いくつかの新しく、相互関係のある、専
門の位置感知ハードウェアおよび相互作用的ソフトウェアプロトコルによって得
られ、実施可能にされた測定構成がある。
Performance Measurement Configuration The present invention provides a unique elaborate computer sports simulator that faithfully replicates the ever-changing interaction between offensive and defensive opponents. This fidelity with the actual competition allows a comprehensive and effective assessment of the functional, sport-specific performance capabilities of the attacking or defensive player. Such evaluation may include using an index that is, or is derived from, the exercise parameter (s). Among the indices derived from these motion parameter (s) are measurement configurations obtained and enabled by several new, interrelated, specialized position-sensing hardware and interactive software protocols. There is.

【0144】 フィードバックが、測定構成について、プレーヤに提供され得る。このフィー
ドバックは、多くの形をとり得る。フィードバックは、相互作用的セッションの
間、例えば、1つ以上の構成の機能である仮想空間(および景色)への何らかの
影響がありながら、提供され得る。あるいは、またはさらに、フィードバックは
、1つ以上の相互作用的セッションの終了後に提供され得る。
Feedback can be provided to the player about the measurement configuration. This feedback can take many forms. Feedback may be provided during an interactive session, for example, with some impact on virtual space (and scenery), which is a function of one or more configurations. Alternatively or additionally, feedback may be provided after the end of one or more interactive sessions.

【0145】 本発明の測定構成の1つは、コンプライアンスであり、プレーヤの中心の防御
能力の包括的な測定は、攻撃仮想対戦相手としてしばしば表される動的合図との
シンクロ関係を維持するプレーヤの能力である。仮想対戦相手とシンクロ関係を
忠実に維持する能力は、コンプライアンス(仮想対戦相手との完全なシンクロ関
係からのばらつきまたはずれ)および/またはプレーヤの速度、加速およびパワ
ーの絶対的な成績測定のいずれかとして表される。このようなシンクロ関係の欠
かせない構成要素は、以下に記載するように、プレーヤの効果的に位置を変える
能力、即ち、カットする等の能力である。図10を参照すると、コンプライアン
スは、以下のように決定され得る。
One of the measurement configurations of the present invention is compliance, and a comprehensive measure of a player's central defense is to maintain a synchronized relationship with dynamic cues often represented as offensive virtual opponents. Ability. The ability to faithfully maintain a synchronized relationship with a virtual opponent is either a compliance (variation or deviation from a perfect synchronized relationship with a virtual opponent) and / or an absolute measure of the player's speed, acceleration and power. It is expressed as An essential component of such a synchro relationship is the ability to effectively change the position of the player, ie, the ability to cut, etc., as described below. Referring to FIG. 10, compliance may be determined as follows.

【0146】 a)追跡システムの構成要素であるビーコン(beacon)がプレーヤの腰
に付けられる。
A) A beacon, a component of the tracking system, is attached to the player's waist.

【0147】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手2
10を作成する。これは、プレーヤ212の物理的環境における座標値に相当す
る仮想環境における座標値である。
B) At position A, according to the software scaling parameter, virtual opponent 2
Create 10. This is a coordinate value in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 212 in the physical environment.

【0148】 c)システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z,t)214に沿
った仮想位置B216への運動を次元X、Y、およびZならびに時間(x,y,
z,t)の関数として、表示する。
C) The image of the system shows the movement of the virtual opponent to virtual position B 216 along path 1 (x, y, z, t) 214 in dimensions X, Y, and Z and time (x, y, z).
z, t).

【0149】 d)それに応答して、プレーヤは、経路2(x,y,z,t)218に沿って
、近い相当する物理位置C220に運動する。プレーヤの目標は、化身が仮想環
境において運動するように、物理的環境において同じ経路を、開始から終了まで
効率的に運動することである。しかし、仮想対戦相手が典型的にランダムな経路
に沿って運動し、プレーヤが一般的に仮想対戦相手ほど可動的でないので、プレ
ーヤの運動経路は、通常、各サンプル間隔で測定される何らかの位置誤差がある
D) In response, the player moves along path 2 (x, y, z, t) 218 to the corresponding corresponding physical location C 220. The goal of the player is to exercise the same path in the physical environment from start to finish as efficiently as the incarnation exercises in the virtual environment. However, since the virtual opponent typically moves along a random path and the player is generally not as mobile as the virtual opponent, the path of movement of the player is typically some positional error measured at each sample interval. There is.

【0150】 e)システムは、各サンプル間隔で、プレーヤの新しい位置、速度、加速、お
よびパワーを計算し、位置Aでの仮想対戦相手210とプレーヤ212の元の間
隔からのずれを測定して特徴付けられたプレーヤのコンプライアンスのレベルを
測定する。
E) At each sample interval, the system calculates the player's new position, velocity, acceleration, and power, and measures the deviation of the virtual opponent 210 and player 212 at position A from the original distance. Measure the level of compliance of the characterized player.

【0151】 f)システムは、パートeの計算結果を、リアルタイムで数値およびグラフィ
ックを用いてフィードバックする。
F) The system feeds back the calculation result of part e using numerical values and graphics in real time.

【0152】 本発明の他の測定構成は、攻撃の役割の場合、非シンクロ運動イベントを作成
するプレーヤの能力の定量化である、機会(Opportunity)である。
プレーヤの彼または彼女の運動ベクトル方向を急激に変化させる(カットする)
能力は、前述のパフォーマンスの絶対的な尺度で表され、この非シンクロ運動イ
ベントを作成するプレーヤの能力を指し示すパラメータの1つである。図11を
参照すると、機会は以下のように決定され得る。
Another measurement configuration of the present invention, in the case of an offensive role, is an opportunity, which is a quantification of the player's ability to create a non-synchromotor event.
Suddenly change (cut) the direction of his or her motion vector of the player
The ability is an absolute measure of performance as described above, and is one of the parameters indicating the player's ability to create this non-synchro athletic event. Referring to FIG. 11, the opportunity may be determined as follows.

【0153】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0154】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手2
22を作成する。これは、プレーヤ224の物理的環境における座標値に相当す
る仮想環境における座標値である。
B) Virtual Opponent 2 at position A by software scaling parameter
22 is created. This is a coordinate value in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 224 in the physical environment.

【0155】 c)プレーヤは、経路2(x,y,z,t)226に沿って、物理位置C22
8に運動する。プレーヤの目標は、仮想対戦相手222をかわすため、彼/彼女
の運動能力を最大化することである。
C) The player moves the physical position C22 along the path 2 (x, y, z, t) 226.
Exercise to 8. The goal of the player is to maximize his / her athletic ability to dodge the virtual opponent 222.

【0156】 d)それに応答して、システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z
,t)230に沿った相当する仮想位置B232までの運動を表示する。仮想対
戦相手の運動の特徴は、プログラマラブルで、プレーヤのパフォーマンスに応答
して時間に伴って変調されることである。
D) In response, the video of the system displays the route 1 (x, y, z) of the virtual opponent.
, T) along with the corresponding virtual position B232 along 230. A feature of the virtual opponent's movement is that it is programmable and modulated over time in response to player performance.

【0157】 e)システムは、各サンプル間隔で、プレーヤの新しい位置、速度、加速、お
よびパワーを計算し、仮想対戦相手との衝突を消滅し、回避するために対戦相手
のx−y平面を交差するため、プレーヤが経路3(x,y,z,t)234に沿
った彼/彼女の運動を急激に向け直すための十分な機会を作成した瞬間を決定す
る。
E) At each sample interval, the system calculates the player's new position, velocity, acceleration, and power, and modifies the opponent's xy plane to eliminate and avoid collisions with the virtual opponent. To intersect, determine the moment when the player has created enough opportunity to sharply redirect his / her movement along path 3 (x, y, z, t) 234.

【0158】 f)システムは、パートeの計算結果を、リアルタイムで数値およびグラフィ
ックを用いてフィードバックする。
F) The system feeds back the calculation results of part e in real time using numerical values and graphics.

【0159】 多数のパフォーマンス構成要素は、前述の2つの包括的役割を良好にパフォー
マンスするために重要である。従って、システムは、以下のパフォーマンス構成
または構成要素、即ち、動的反応時間、動的位相遅れ、第1ステップの機敏さ、
および動的反応バウンド、動的スポーツ姿勢、機能的な心臓状態、動的反応カッ
ティングを評価する。これらの構成は、以下に詳細に説明される。
A number of performance components are important for good performance of the two generic roles described above. Thus, the system has the following performance components or components: dynamic response time, dynamic phase lag, first step agility,
And assesses dynamic response bounce, dynamic sport posture, functional heart status, and dynamic response cutting. These configurations are described in detail below.

【0160】 動的反応時間は、プレーヤからのスポーツに特有の反応を促す合図に応答して
、正しく、素早く反応するプレーヤの能力の新しい尺度である。仮想対戦相手が
その位置を進めようと試みる瞬間から(第1の指示刺激の提示から)プレーヤの
、シンクロ関係を修復するための最初の正しい運動(プレーヤの正しいベクトル
経路に沿った最初の運動)までに経過した時間である。
Dynamic response time is a new measure of a player's ability to respond correctly and quickly in response to a sport-specific cue from the player. From the moment the virtual opponent attempts to advance its position (from the presentation of the first indicating stimulus), the player's first correct movement to restore the synchro relation (the first movement along the player's correct vector path). This is the time that has passed.

【0161】 動的反応時間は、頻繁に変化し、予測できない刺激、即ち、絶え間ないフェイ
ク、断続的な運動およびゲームのプレイを特徴付ける戦略に応答する能力の測定
である。本発明は、この能力を独特に測定し、頻繁な運動追跡をしない静的合図
のみを提供するシステムと対照的である。
Dynamic response time is a measure of the ability to respond to strategies that characterize frequently changing and unpredictable stimuli, ie, constant fakes, intermittent movements and game play. The present invention contrasts with systems that uniquely measure this ability and provide only static cues without frequent motion tracking.

【0162】 動的反応時間は、4つの別個の位相からなる。視覚および/または聴覚合図の
知覚、視覚および/または聴覚合図の解釈、適切な神経筋の活性化、および物理
的な運動を生じさせる筋骨力生成である。このプロトコルにおいて、具体的に測
定された動的反応時間は、筋力、関節の完全性、運動戦略、および敏捷さの要因
に依存する実際の運動のレートおよび効率から別々および別個の要因であること
に留意することが重要である。これらの生理学的な構成要素に関連する機能は、
位相遅れおよび第1ステップの機敏さを含む他のプロトコルで試験される。
The kinetic reaction time consists of four distinct phases. Perception of visual and / or auditory cues, interpretation of visual and / or auditory cues, appropriate neuromuscular activation, and muscular strength generation to produce physical movement. In this protocol, the specifically measured dynamic response time is a separate and distinct factor from the actual rate and efficiency of exercise, depending on factors such as strength, joint integrity, exercise strategy, and agility It is important to keep in mind. The functions associated with these physiological components are:
Tested with other protocols, including phase lag and first step agility.

【0163】 攻撃プレーヤの非シンクロイベントを作成しようとする試みに対して、防御プ
レーヤが所望のシンクロ関係を確立または維持しなければならない場合、防御プ
レーヤは、典型的に、関連する動的合図に、一秒の何分の一以内で応答しなけれ
ばならない。防御プレーヤの最初の応答は、このような最小限の応答時間、およ
びエラーに対しての低い許容度で、典型的に正しいものでなければならない。プ
レーヤは、連続的な運動の期間、方向および/または速度に頻繁に反応し、方向
および/または速度を、繰り返し変更しなければならない。重要な反応遅れまた
は相対速度のばらつき、および/またはプレーヤと仮想対戦相手との間の運動方
向のいずれによっても、プレーヤは取り返せないほど、位置からはずれる。
When an defending player has to establish or maintain a desired sync relationship with an attempt to create an off-sync event for an offensive player, the defending player typically responds to an associated dynamic cue. Must respond within a fraction of a second. The defending player's initial response should typically be correct, with such minimal response time and low tolerance for errors. Players frequently respond to periods, directions and / or speeds of continuous movement, and must repeatedly change directions and / or speeds. Neither significant reaction delays or variations in relative speed, and / or the direction of motion between the player and the virtual opponent, cause the player to be irreversibly out of position.

【0164】 関連する試験は、合図または刺激を満たし得る防御プレーヤによる運動の多く
の異なる経路について、提供されなければならない。刺激は、運動を側面から側
面(X変換)、前後(Z変換)、または上下(Y変換)に促し得る。多くの例に
おいて、適切な反応は、方向、即ち、偏揺れ(yaw)、縦揺れ(pitch)
、または横揺れ(roll)の尺度であるプレーヤの身体のねじりまたはトルク
を、単純に含み得る。
Relevant tests must be provided for many different paths of movement by the defending player that can satisfy the cues or stimuli. The stimulus may prompt movement from side to side (X-transform), back and forth (Z-transform), or up and down (Y-transform). In many instances, the appropriate response is the direction, i.e., yaw, pitch.
, Or torsion or torque of the player's body, which is a measure of roll.

【0165】 図12を参照すると、動的反応時間は、以下のように決定される。Referring to FIG. 12, the kinetic reaction time is determined as follows.

【0166】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0167】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手2
36を作成する。これは、プレーヤ238の物理的環境における座標値に相当す
る仮想環境における座標値である。
B) At position A, according to the software scaling parameter, virtual opponent 2
Create 36. This is a coordinate value in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 238 in the physical environment.

【0168】 c)システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z,t)240に沿
った仮想位置B242への運動を表示する。
C) The video of the system displays the movement of the virtual opponent to virtual position B242 along path 1 (x, y, z, t) 240.

【0169】 d)それに応答して、プレーヤは、経路2(x,y,z,t)244に沿って
、近い相当する物理位置C246に運動する。プレーヤの目標は、仮想対戦相手
が仮想環境において運動するように、物理的環境において同じ経路を、開始から
終了まで効率的に運動することである。しかし、仮想対戦相手が典型的にランダ
ムな経路に沿って運動し、プレーヤが一般的に仮想対戦相手ほど可動的でないの
で、プレーヤの運動経路は、通常、各サンプル間隔で測定される何らかの位置誤
差がある。
D) In response, the player moves along path 2 (x, y, z, t) 244 to a near equivalent physical location C 246. The goal of the player is to move efficiently from the beginning to the end in the same path in the physical environment as the virtual opponent moves in the virtual environment. However, since the virtual opponent typically moves along a random path and the player is generally not as mobile as the virtual opponent, the path of movement of the player is typically some positional error measured at each sample interval. There is.

【0170】 e)仮想対戦相手は、位置B242に到着した後、ただちに方向を変え、経路
3(x,y,z,t)248を、仮想位置D250まで進む。仮想対戦相手の運
動のx、y、またはz速度成分が位置B242でゼロに達し、経路3(x,y,
z,t)248に沿った運動が開始された後、動的反応タイマが、開始する。
E) After arriving at position B242, the virtual opponent immediately changes direction and proceeds along route 3 (x, y, z, t) 248 to virtual position D250. The x, y, or z velocity component of the virtual opponent's motion reaches zero at position B242 and path 3 (x, y,
After the movement along (z, t) 248 is started, the dynamic response timer starts.

【0171】 f)プレーヤは、仮想対戦相手の新しい運動経路に従う意図で、仮想対戦相手
の経路4(x,y,z,t)252に沿った運動による新しい運動経路を、知覚
し、応答する。動的反応タイマは、プレーヤの運動のx、y、またはz速度成分
が位置C246でゼロに達し、彼/彼女の運動が、正しい経路4(x,y,z,
t)252に沿って向け直される瞬間に停止される。
F) The player perceives and responds to a new movement path due to movement along the virtual opponent's path 4 (x, y, z, t) 252 with the intention of following the new movement path of the virtual opponent. . The dynamic reaction timer indicates that the x, y, or z velocity component of the player's motion reaches zero at position C246 and that his / her motion is in the correct path 4 (x, y, z,
t) Stop at the moment it is redirected along 252.

【0172】 g)システムは、各サンプル間隔で、プレーヤの新しい位置、速度、加速、お
よびパワーを計算する。
G) At each sample interval, the system calculates a new position, velocity, acceleration, and power for the player.

【0173】 h)システムは、パートgおよび動的反応時間の計算結果を、リアルタイムで
数値およびグラフィックを用いてフィードバックする。
H) The system feeds back the result of the calculation of the part g and the dynamic reaction time using numerical values and graphics in real time.

【0174】 動的位相遅れは、プレーヤが、プレーヤからスポーツ特有の反応を引き出す合
図に対して、「位相から外れた」まま経過した時間によって規定される。動的反
応時間の終わりから、プレーヤによる仮想対戦相手とのシンクロ関係の実際の修
復までの時間が、経過時間である。スポーツ用語で言うと、プレーヤが、対戦相
手をガードするために「位置からはずれた」後に「リカバー」するために必要な
時間である。
[0174] Dynamic phase lag is defined by the time that a player has spent "out of phase" in response to a signal that elicits a sport-specific response from the player. The time from the end of the dynamic reaction time to the actual restoration of the synchronization relationship with the virtual opponent by the player is the elapsed time. In sports terms, it is the time required for a player to "recover" after "out of position" to guard an opponent.

【0175】 図13を参照すると、動的遅れは、以下のように決定される。Referring to FIG. 13, the dynamic delay is determined as follows.

【0176】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0177】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手2
54を作成する。これは、プレーヤ256の物理的環境における座標値に相当す
る仮想環境における座標値である。
B) At position A, according to the software scaling parameter, virtual opponent 2
Create 54. This is a coordinate value in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 256 in the physical environment.

【0178】 c)システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z,t)258に沿
った仮想位置B260への運動を表示する。
C) The video of the system displays the movement of the virtual opponent to virtual position B 260 along path 1 (x, y, z, t) 258.

【0179】 d)それに応答して、プレーヤは、経路2(x,y,z,t)262に沿って
、近い相当する物理位置C264まで運動する。プレーヤの目標は、化身が仮想
環境において運動するように、物理的環境において同じ経路を、開始から終了ま
で効率的に運動することである。しかし、仮想対戦相手が典型的にランダムな経
路に沿って運動し、プレーヤが一般的に仮想対戦相手254ほど可動的でないの
で、プレーヤの運動経路は、通常、各サンプル間隔で測定される何らかの位置誤
差がある。
D) In response, the player moves along path 2 (x, y, z, t) 262 to a corresponding near physical location C 264. The goal of the player is to exercise the same path in the physical environment from start to finish as efficiently as the incarnation exercises in the virtual environment. However, since the virtual opponent typically moves along a random path and the player is generally not as mobile as the virtual opponent 254, the path of movement of the player is typically some position measured at each sample interval. There is an error.

【0180】 e)仮想対戦相手は、位置B260に到着した後、ただちに方向を変え、経路
3(x,y,z,t)266を、仮想位置D268まで進む。
E) After arriving at position B260, the virtual opponent immediately changes direction and proceeds along route 3 (x, y, z, t) 266 to virtual position D268.

【0181】 f)プレーヤは、仮想対戦相手の経路4(x,y,z,t)270に沿った運
動による新しい運動経路を、知覚し、応答する。プレーヤの運動のx、y、また
はz速度成分が位置C264でゼロに達し、彼/彼女の運動が、正しい経路4(
x,y,z,t)270に沿って位置E272に向けられる瞬間に、位相遅れタ
イマが開始される。
F) The player perceives and responds to a new movement path due to movement along the virtual opponent's path 4 (x, y, z, t) 270. The x, y, or z velocity component of the player's motion reaches zero at position C264 and his / her motion is corrected to the correct path 4 (
At the moment directed along (x, y, z, t) 270 to position E272, a phase lag timer is started.

【0182】 g)プレーヤの位置Eが、最終的に、位置D268での仮想対戦相手について
、測定される誤差の許容できる割合の中で、一致またはパスする場合、位相遅れ
タイマは停止される。
G) If the player's position E eventually matches or passes the virtual opponent at position D268 within an acceptable percentage of the measured error, the phase delay timer is stopped.

【0183】 h)システムは、各サンプル間隔で、プレーヤの新しい位置、速度、加速、お
よびパワーを計算する。
H) At each sample interval, the system calculates a new position, velocity, acceleration, and power for the player.

【0184】 i)システムは、パートhおよび位相遅れ時間の計算結果を、リアルタイムで
数値およびグラフィックを用いてフィードバックする。
I) The system feeds back the calculation result of the part h and the phase delay time using numerical values and graphics in real time.

【0185】 第1ステップの機敏さは、プレーヤが攻撃的仮想対戦相手とのシンクロ関係を
確立また修復しようと試みる際に、測定され得る。第1ステップの機敏さは、攻
撃的プレーヤにとって、非シンクロ運動イベントを作成するために、等しく重要
である。
The agility of the first step can be measured as the player attempts to establish or restore a synchro relationship with the offensive virtual opponent. Agility in the first step is equally important for aggressive players to create non-synchro-motion events.

【0186】 加速は、時間に伴う速度の増加のレートにつれて規定され、ベクトル量である
。スポーツ用語で言うと、第1ステップの機敏さを有する運動選手は、停止から
素早く加速する能力があり、スピードのある運動選手は、長い距離にわたって早
い速度に達する能力を有する。ほとんどのスポーツにおける、成功する運動選手
の最も有益な属性の1つは、第1ステップの機敏さである。
Acceleration is defined by the rate of speed increase over time and is a vector quantity. In sports parlance, athletes with the first step agility have the ability to accelerate quickly from a stop, and fast athletes have the ability to reach high speed over long distances. One of the most valuable attributes of a successful athlete in most sports is the agility of the first step.

【0187】 この新しい測定構成は、加速が、短いスポーツに特有の運動距離について、平
均的速度またはスピードより、高感度の「機敏さ」の尺度であることを意味する
。これは、特に、距離に大きなばらつきがある現実的なスポーツの課題のシミュ
レーションは、固定された開始および終了位置に依存しないので特に真実である
。スポーツに特有の距離での加速の測定が、より高感度で信頼できる測定である
と思われる第2の理由は、ピーク加速が、1歩または2歩のように小さい、より
短い距離で達成されることである。
[0187] This new measurement configuration means that acceleration is a more sensitive measure of "agility" than average speed or speed for short sport specific movement distances. This is especially true since simulation of realistic sports tasks, especially with large variations in distance, does not depend on fixed start and end positions. The second reason that measuring acceleration at sport-specific distances seems to be a more sensitive and reliable measurement is that peak acceleration is achieved at shorter distances, as small as one or two steps. Is Rukoto.

【0188】 第1ステップの機敏さは、静的および動的の両方の状況に適用され得る。静的
な適用例として、盗塁に関連する機敏さが挙げられる。真にスポーツに関連する
機敏さとは、運動選手が彼の運動パターンを素早く変え、ゴールに向かって新し
い方向に加速することが可能であることを意味する。このタイプの機敏さの具体
例として、マイケルジョーダンのバスケットに切り込む能力が挙げられる。ジョ
ーダンは、一連の誤解させる運動合図の後、素早く力強いバスケットへの切り込
みをすることができる。この切り込みの成功は、彼の第1ステップの機敏さにか
かっている。このスポーツ能力の有効な尺度には、前の運動に基づく運動の変化
の検出および定量化が組み込まれるべきである。ベクトル距離がかなり短縮され
、プレーヤが、典型的に、「爆発」の前にすでに運動しているので、加速、パワ
ーおよび/またはピーク速度がこのようなパフォーマンスの最も有効な尺度とさ
れる。このような距離のスピードまたは速度の尺度は、信頼できるものではあり
得ず、最良でも、ずっと低い感度の指標である。
The agility of the first step can be applied to both static and dynamic situations. A static application is the agility associated with stealing. True sport-related agility means that an athlete can quickly change his athletic pattern and accelerate in a new direction towards a goal. A specific example of this type of agility is the ability to cut into Michael Jordan's basket. Jordan can make a quick cut into a powerful basket after a series of misleading motion cues. The success of this cut depends on his agility in the first step. An effective measure of this sporting ability should incorporate the detection and quantification of exercise changes based on previous exercises. Acceleration, power and / or peak speed are the most useful measures of such performance, as the vector distance is significantly reduced and the player is typically already exercising before the "explosion". Such a speed of distance or a measure of speed cannot be reliable and, at best, is an indicator of much lower sensitivity.

【0189】 多くのツールが、2つの点の間での運動選手の平均速度を測定するために利用
可能であり、最も一般的に用いられるツールはストップウォッチである。固定さ
れた開始および終了位置の間の距離、即ち既知の距離および方向を進むために必
要な時間を知ることによって、運動選手の平均速度が正確に計算され得る。しか
し、多くの自動車愛好家にとって、自動車のゼロから時速60マイルまでの時間
、即ち加速の尺度が、トップスピードより重要であるように、平均速度尺度は、
運動選手の第1ステップの機敏さを定量化することに対する関心を満たさない。
第1ステップの機敏さのスポーツの有効な試験のいずれも、運動選手が実際に競
技で直面する課題を複製しなければならない。
A number of tools are available for measuring the average speed of an athlete between two points, and the most commonly used tool is a stopwatch. By knowing the distance between the fixed start and end positions, ie the known distance and the time required to travel in the direction, the average speed of the athlete can be accurately calculated. However, for many car enthusiasts, just as the time from zero to 60 miles per hour of a car, the measure of acceleration, is more important than top speed, the average speed scale is
Failure to satisfy the athlete's interest in quantifying the first step agility.
Any valid test of agility sports in the first step must duplicate the challenges that athletes actually face in the competition.

【0190】 運動選手の運動が、開始および終了位置が固定されていない短いスポーツに特
有の距離で行われる場合、速度を、等しくない距離の様々なベクトルで、比較す
る試みには、相当な誤差が生まれやすい。例えば、異なる距離で達成された二者
のベクトル速度の比較は、より長い距離を与えられた運動選手が、より速い速度
を達成するという点で、本質的に信頼できない。従来の試験手段では、プレーヤ
の頻繁な追跡がなく、平均速度だけで、ピーク速度を決定することができない。
If the athlete's exercise is performed at distances specific to short sports where the start and end positions are not fixed, attempts to compare speed with various vectors at unequal distances require considerable error. It is easy to be born. For example, a comparison of two vector velocities achieved at different distances is inherently unreliable in that an athlete given a longer distance achieves a higher speed. With conventional testing means, there is no frequent tracking of the player and the average speed alone cannot determine the peak speed.

【0191】 運動の3つの平面における、運動選手の位置変化の連続的な高スピード追跡の
みによって、ピーク速度、加速、および/またはパワーが正確に測定され得る。
二者のパフォーマンスの正確な評価のために、速度および加速の積と比例する力
の尺度によって、変化する方向で、等しくない距離を補償するために、パフォー
マンスデータを正規化する実際的な手段が提供される。何故なら、ピーク加速は
、充分にスポーツ特有の競技領域内で、数ステップ以内で達成されるからである
。第1ステップの機敏さは以下のように決定され得る。
With only continuous high-speed tracking of athlete position changes in the three planes of exercise, peak speed, acceleration, and / or power can be accurately measured.
For an accurate assessment of the performance of the two, a practical means of normalizing performance data to compensate for unequal distances in changing directions by a measure of force proportional to the product of velocity and acceleration. Provided. This is because peak acceleration is achieved within a few steps, well within the sport-specific playing field. The agility of the first step can be determined as follows.

【0192】 図14を参照すると、 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
Referring to FIG. 14, a) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0193】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手2
74を作成する。これは、プレーヤ276の物理的環境における座標値に相当す
る仮想環境における座標値である。
B) Virtual Opponent 2 at position A by software scaling parameter
Create 74. This is a coordinate value in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 276 in the physical environment.

【0194】 c)システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z,t)278に沿
った仮想位置B280への運動を表示する。
C) The video of the system displays the movement of the virtual opponent to virtual position B 280 along path 1 (x, y, z, t) 278.

【0195】 d)それに応答して、プレーヤは、経路2(x,y,z,t)282に沿って
、近い相当する物理位置C284まで運動する。プレーヤの目標は、仮想対戦相
手が仮想環境において運動するように、物理的環境において同じ経路を、開始か
ら終了まで効果的に運動することである。しかし、仮想対戦相手が典型的にラン
ダムな経路に沿って運動し、プレーヤが一般的に仮想対戦相手ほど可動的でない
ので、プレーヤの運動経路は、通常、各サンプル間隔で測定される何らかの位置
誤差がある。
D) In response, the player moves along path 2 (x, y, z, t) 282 to a near equivalent physical position C 284. The goal of the player is to effectively move the same path in the physical environment from start to finish as the virtual opponent does in the virtual environment. However, since the virtual opponent typically moves along a random path and the player is generally not as mobile as the virtual opponent, the path of movement of the player is typically some positional error measured at each sample interval. There is.

【0196】 e)仮想対戦相手は、位置B280に到着した後、ただちに方向を変え、経路
3(x,y,z,t)286を、仮想位置D288まで進む。
E) After arriving at position B280, the virtual opponent immediately changes direction and proceeds along route 3 (x, y, z, t) 286 to virtual position D288.

【0197】 f)プレーヤは、仮想対戦相手の新しい運動経路に従う意図で、仮想対戦相手
の経路4(x,y,z,t)290に沿った運動による新しい運動経路を、知覚
し、応答する。
F) The player perceives and responds to a new movement path due to movement along the virtual opponent's path 4 (x, y, z, t) 290 with the intention of following the new movement path of the virtual opponent. .

【0198】 g)システムは、各サンプル間隔で、プレーヤの新しい位置、速度、加速、お
よび力を計算する。半径Rを有するボリューム292で、ピーク速度および加速
の積に比例するピーク加速の尺度またはピーク力の尺度のいずれかが、第1ステ
ップの機敏さを特徴付ける。
G) At each sample interval, the system calculates a new position, velocity, acceleration, and force for the player. At a volume 292 having a radius R, either a measure of peak acceleration or a measure of peak force, which is proportional to the product of peak velocity and acceleration, characterizes the agility of the first step.

【0199】 h)システムは、パートgの計算結果を、リアルタイムで数値およびグラフィ
ックを用いてフィードバックする。
H) The system feeds back the calculation results of part g in real time using numerical values and graphics.

【0200】 動的反応バウンドは、プレーヤのスポーツに特有の応答を引き起こす合図に応
答して、ジャンプまたはバウンドするプレーヤの能力である。本発明のある特定
のプロトコルにおいて、測定された構成は、仮想対戦相手のジャンプに応答する
プレーヤの動的反応時間、またプレーヤの実際のジャンプの高さならびに/ある
いはバウンドの距離および軌道を含む。ジャンプの静的測定(最大垂直ジャンプ
)は、運動能力と乏しい相関関係を有する。本発明のシミュレーションで作成さ
れた動的尺度は、ジャンプまたはバウンドについての時間のばらつきを組み込む
ことによって、スポーツに関連する情報を提供する。
Dynamic response bouncing is a player's ability to jump or bounce in response to a cue that triggers a response specific to the player's sport. In certain protocols of the present invention, the measured configuration includes the dynamic response time of the player in response to the virtual opponent's jump, as well as the actual jump height and / or bounding distance and trajectory of the player. Static measurements of jumps (maximum vertical jumps) have a poor correlation with athletic performance. The dynamic measures created by the simulations of the present invention provide information related to sports by incorporating time variability for jumps or bouncing.

【0201】 ジャンプは、身体の重心の垂直な上昇であり、具体的には、Y平面におけるC
M(質量中心)の変位である。ジャンプは、水平の変位があったとしても、少し
しか含まない。対照的に、バウンドは、垂直および平行の両方の要素を含む身体
の重心の中心の上昇である。得られるベクトルは、いくつかのベクトル方向で水
平の変位を生成する。
The jump is a vertical ascent of the body's center of gravity, and specifically, the C
M (center of mass) displacement. Jumps include little, if any, horizontal displacement. In contrast, a bounce is a rise in the center of the body's center of gravity that includes both vertical and parallel elements. The resulting vector produces a horizontal displacement in several vector directions.

【0202】 高いジャンプおよび長いジャンプは両方とも、陸上競技でのバウンドを表す。
これらの陸上競技で運動選手のパフォーマンスを特徴付けるためには、十分な尺
度が現在存在する。しかし、これらの個別のフィールド競技において、運動選手
は、ゲームのプレイの予測不可能な性質によって左右されない。
Both high jumps and long jumps represent bouncing in athletics.
Sufficient measures currently exist to characterize athlete performance in these athletics. However, in these individual field sports, athletes are not affected by the unpredictable nature of game play.

【0203】 多くの団体競技スポーツでは、実際のゲームのプレイの間、防御側または攻撃
側でプレイするかで、運動選手は彼または彼女の重心(Y平面)を上昇させる必
要がある。例として、バスケットボールのリバウンド、フットボールのダイビン
グキャッチ、バレーボールのスパイク等が挙げられる。フィールド競技とは違い
、運動選手は、外部の合図または刺激への彼または彼女の応答を好時機に行わな
ければなず、ほとんどの場合において、運動前の期間に行わなければならない。
ほとんどのゲームのプレイにおいて、運動選手は、現在のタスクを良好に完了す
るためには、いつどこでジャンプまたはバウンドしなければならないかを、正確
には知らない。
In many team sports, the athlete needs to raise his or her center of gravity (Y-plane) whether playing on the defender or the attacker during the actual game play. Examples include basketball rebounds, football diving catches, volleyball spikes, and the like. Unlike field sports, the athlete must make his or her response to external cues or stimuli timely and in most cases during the pre-exercise period.
In playing most games, athletes do not know exactly when and where they must jump or bounce to successfully complete the current task.

【0204】 多くのスポーツで成功するためには、ジャンプおよびバウンドの能力が重要で
あるということ、また、身体全体の力の有効な指標であるということが普遍的に
知られている。ほとんどのスポーツ訓練プログラムで、運動能力の評価および強
化の両方のためにジャンプの能力を定量化しようと試みられる。多数の市販のデ
バイスには、運動選手のジャンプのピークの高さを測定する能力がある。開始お
よび終了点が既知の場合、バウンドによって得られる距離は、決定され得る。し
かし、スポーツに関連するシミュレーションで行われるバウンド運動のピークの
高さ(高度)を測定または捕捉できるデバイスはない。ピークの高度は、バウン
ド動作の高感度および有益な尺度であり得る。ボールの高さ、即ち空気中での時
間が、少なくとも距離と同じだけ重要であるフットボールのパントの場合、バウ
ンドの高さは、しばしば距離と同じように重要である。
It is universally known that the ability to jump and bounce is important for success in many sports, and that it is an effective indicator of the power of the whole body. Most sports training programs attempt to quantify the ability to jump, both for assessing and enhancing athletic performance. Many commercially available devices have the ability to measure the peak height of an athlete's jump. If the start and end points are known, the distance obtained by the bounce can be determined. However, no device can measure or capture the peak height (altitude) of a bouncing exercise performed in a sports-related simulation. Peak height can be a sensitive and informative measure of bouncing motion. For a football punt, where the height of the ball, i.e. time in the air, is at least as important as distance, the height of the bounce is often as important as distance.

【0205】 ジャンプまたはバウンドのタイミングは、バレーボールのスパイクまたはバス
ケットボールのリバウンドを成功させるために、高さと同様重大である。正確に
競技でのプレイをシミュレートするためには、ジャンプまたはバウンドは、予測
不可能な動的合図に応答してなされ、測定されなければならない。必要な運動ベ
クトルは、既知の場合(バレーボールのスパイク)または未知の場合(サッカー
のゴールキーパー、バスケットボールのリバウンド)があり得る。
[0205] The timing of a jump or bounce is as critical as the height for a successful volleyball spike or basketball rebound. In order to accurately simulate playing in a competition, jumps or bounces must be made and measured in response to unpredictable dynamic cues. The required motion vector may be known (volleyball spike) or unknown (soccer goalkeeper, basketball rebound).

【0206】 この新しい測定構成は、リアルタイムで、攻撃および防御のプレイの間に行わ
れるジャンプまたはバウンドの実際の軌道を追跡する。ジャンプまたはバウンド
の重大な構成要素を測定するためには、ピーク高度およびジャンプまたはバウン
ドの間得られる距離を検出する目的で運動選手の運動を追跡するための高いレー
トでの連続的なサンプリングが必要である。ジャンプ能力のリアルタイムの測定
は、垂直なジャンプのパフォーマンスの間のCMの絶対的な垂直な変位として規
定されるジャンプの高さを含み、バウンドについては、ピーク高度、距離および
方向を含む。
This new measurement configuration tracks, in real time, the actual trajectory of a jump or bounce that takes place during attack and defense play. Measuring critical components of a jump or bounce requires continuous sampling at a high rate to track the athlete's movement to detect peak altitude and distance gained during the jump or bounce It is. Real-time measurements of jump performance include the height of the jump, defined as the absolute vertical displacement of the CM during the performance of the vertical jump, and for bouncing, include the peak altitude, distance and direction.

【0207】 図15を参照すると、動的反応バウンドは以下のように決定される。Referring to FIG. 15, the dynamic reaction bound is determined as follows.

【0208】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0209】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手2
94を作成する。これは、プレーヤ296の物理的環境における座標値に相当す
る仮想環境における座標値である。
B) Virtual Opponent 2 at position A by software scaling parameter
Create 94. This is a coordinate value in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 296 in the physical environment.

【0210】 c)システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z,t)298に沿
った仮想位置B300への運動を表示する。仮想対戦相手の得られるベクター経
路またはバウンドは、同様の動きをプレーヤ296から引き出すため強調される
C) The video of the system displays the movement of the virtual opponent to virtual position B300 along path 1 (x, y, z, t) 298. The resulting vector path or bounce of the virtual opponent is highlighted to elicit a similar movement from player 296.

【0211】 d)それに応答して、プレーヤ296は、経路2(x,y,z,t)302に
沿って、近い相当する物理位置C304に運動する。プレーヤの目標は、仮想対
戦相手が仮想環境において運動するように、物理的環境において同じ経路を、開
始から終了まで効果的に運動することである。しかし、仮想対戦相手が典型的に
ランダムな経路に沿って運動し、プレーヤが一般的に仮想対戦相手ほど可動的で
ないので、プレーヤの運動経路は、通常、各サンプル間隔で測定される何らかの
位置誤差がある。
D) In response, player 296 moves along path 2 (x, y, z, t) 302 to a near equivalent physical position C 304. The goal of the player is to effectively move the same path in the physical environment from start to finish as the virtual opponent does in the virtual environment. However, since the virtual opponent typically moves along a random path and the player is generally not as mobile as the virtual opponent, the path of movement of the player is typically some positional error measured at each sample interval. There is.

【0212】 e)システムは、各サンプル間隔で、プレーヤの新しい位置、速度、加速、お
よびパワーを計算し、さらに、プレーヤのバウンド軌道の構成要素、即ち滞空時
、間最大限のyの変位も計算される。
E) At each sample interval, the system calculates the new position, velocity, acceleration, and power of the player, and furthermore, the components of the player's bounding trajectory, ie, while in the air, the maximum y displacement during Is calculated.

【0213】 f)システムは、パートeの計算結果を、リアルタイムで数値およびグラフィ
ックを用いてフィードバックする。プレーヤのバウンド軌道は、強調表示され、
次のバウンドが開始されるまで持続する。
F) The system feeds back the calculation result of the part e using numerical values and graphics in real time. The player's bounding trajectory is highlighted,
Lasts until the next bounce starts.

【0214】 動的スポーツ姿勢は、プレーヤの、スポーツ活動の動作の間のスポーツ姿勢の
測定である。コーチ、プレーヤ、およびトレーナーによって、スポーツ活動中の
プレーヤの身体の姿勢の重要性は、普遍的に認識されている。攻撃または守備の
役割かで、スポーツに特有の運動の間のプレーヤの身体の姿勢は、スポーツに特
有の動作に直接影響を与える。
[0214] Dynamic sport posture is a measurement of the sport posture of a player during the movement of a sport activity. The importance of a player's body posture during sporting activities is universally recognized by coaches, players, and trainers. In an attack or defensive role, the body posture of the player during sport-specific exercises directly affects sport-specific movements.

【0215】 効果的な身体の姿勢によって、敏捷さ、安定性、およびバランスのような、こ
のような動作能力を最適化し、エネルギー消費を最小化する。運動の間の最適な
姿勢は、最大加速、減速および方向変化の期間中、身体の重心の制御を強化する
。例えば、重心が「高すぎる」運動の間の身体の姿勢は、安定性を減少し、爆発
的な運動の勢いを鈍らせる。反対に、「低すぎる」運動の間の身体の姿勢は、可
動性を減少する。動作に関連するパラメータで身体の姿勢の効率性を定量化する
手段なしでは、最適なスタンスまたは身体の姿勢を見いだすことは、リアルタイ
ムのフィードバック、目的のない「運任せの」プロセスである。
Effective body posture optimizes such performance capabilities, such as agility, stability, and balance, and minimizes energy consumption. Optimal posture during exercise enhances control of the body's center of gravity during periods of maximum acceleration, deceleration and direction change. For example, body posture during exercises where the center of gravity is "too high" reduces stability and dampens explosive exercise. Conversely, body posture during "too low" exercise reduces mobility. Without a means of quantifying the efficiency of body posture with motion-related parameters, finding the optimal stance or body posture is a real-time feedback, purposeless "hands-on" process.

【0216】 代表的なスポーツに特有な活動のパフォーマンスの間の、地面との関係におけ
る、プレーヤのCMの連続的な高スピード追跡によって、運動の間の最適な姿勢
が、決定され得る。各プレーヤについて、いくつかの垂直(Y平面)CM位置で
、機能動作能力が最適化され得る。各プレーヤについて一番大きいスポーツに特
有の動作を生成する垂直CM位置を決定するためには、高いサンプリングレート
で関連するCMの変位を捕獲するプレーヤのCMの小さい位置の変化を連続的に
追跡する手段が必要である。また、プレーヤに、彼女または彼が実際の試合で運
動するように、方向の急激な変化および最大の加速ならびに変化する距離および
方向での減速で、運動することを促すスポーツシミュレーションも必要である。
Through continuous high-speed tracking of the player's CM in relation to the ground during the performance of a typical sport-specific activity, the optimal posture during the exercise can be determined. For each player, at some vertical (Y-plane) CM positions, the functional performance can be optimized. To determine the vertical CM position that produces the largest sport-specific action for each player, continuously track the small CM position changes of the player capturing the relevant CM displacement at a high sampling rate. Means are needed. There is also a need for a sports simulation that encourages the player to exercise with abrupt changes in direction and maximum acceleration and deceleration at varying distances and directions, such that she or he exercises in a real game.

【0217】 運動の間の最適な姿勢の訓練は、実際のゲームのプレイ中に経験するような運
動と同一の運動をパフォーマンスする間の決められた範囲内で、プレーヤが彼ら
のCMを維持するために尽力することを必要とする。このような訓練の間、プレ
ーヤに、目標とされた垂直のCMとのコンプライアンスに基づく即時の、客観的
なフィードバックが提供される。各プレーヤについて推奨される範囲は、あらか
じめ確立された標準データに基づくか、より高い動作値を生成するCM姿勢を決
定するための実際の試験によって決定されるかのいずれであってもよい。
[0217] Optimal posture training during exercise is such that players maintain their CM within a defined range while performing the same exercise as that experienced during actual game play. You need to work for it. During such training, the player is provided with immediate, objective feedback based on compliance with the targeted vertical CM. The recommended range for each player may be either based on pre-established standard data or determined by an actual test to determine a CM pose that produces a higher motion value.

【0218】 図16を参照すると、スポーツに特有の活動の間、動的スポーツ姿勢は、以下
のように決定され得る。
With reference to FIG. 16, during a sport-specific activity, the dynamic sport posture may be determined as follows.

【0219】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0220】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手3
06を作成する。これは、プレーヤ308の物理的環境における座標値に相当す
る仮想環境における座標値である。
B) At position A, according to the software scaling parameter, virtual opponent 3
06 is created. This is a coordinate value in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 308 in the physical environment.

【0221】 c)システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z,t)310に沿
った仮想位置B312への運動を表示する。
C) The video of the system displays the movement of the virtual opponent to the virtual position B 312 along the path 1 (x, y, z, t) 310.

【0222】 d)それに応答して、プレーヤは、経路2(x,y,z,t)314に沿って
、近い相当する物理位置C316に運動する。プレーヤの目標は、化身が仮想環
境において運動するように、物理的環境において同じ経路を、開始から終了まで
効率的に、そして仮想対戦相手にシンクロして運動することである。しかし、仮
想対戦相手306が典型的にランダムな経路に沿って運動し、プレーヤ308が
一般的に仮想対戦相手ほど可動的でないので、プレーヤの運動経路は、通常、各
サンプル間隔で測定される何らかの位置誤差がある。
D) In response, the player moves along path 2 (x, y, z, t) 314 to the corresponding near physical location C 316. The goal of the player is to exercise the same path in the physical environment efficiently from start to end and in sync with the virtual opponent, as the incarnation exercises in the virtual environment. However, since the virtual opponent 306 typically moves along a random path, and the player 308 is typically not as mobile as the virtual opponent, the player's path of motion is typically somewhere measured at each sample interval. There is a position error.

【0223】 e)システムは、各サンプル間隔で、最適なスポーツに特有の動作を生成する
CM上昇として規定されるプレーヤの最も効率的な動的姿勢を計算する。
E) The system calculates, at each sample interval, the most efficient dynamic pose of the player, defined as a CM rise that produces a motion specific to the optimal sport.

【0224】 f)システムは、パートeの計算結果を、リアルタイムで数値およびグラフィ
ックを用いてフィードバックする。
F) The system feeds back the calculation results of part e using numerical values and graphics in real time.

【0225】 最適な動的姿勢が決定された後、最適な動的姿勢の訓練は、以下のようなステ
ップによって達成され得る。
After the optimal dynamic posture has been determined, training of the optimal dynamic posture can be achieved by the following steps.

【0226】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0227】 b)プレーヤ308は、彼または彼女が訓練することを望む動的姿勢をとる。B) Player 308 assumes a dynamic position that he or she desires to train.

【0228】 c)システムは、予期されない運動を含む、スポーツに特有の距離および方向
での変化する相互作用的な運動課題を提供する。
C) The system offers changing interactive motor tasks at sport-specific distances and directions, including unexpected movements.

【0229】 d)所定の閾値またはウィンドウより大きいか、小さいか、または等しいY平
面位置、速度、加速度および力の測定は、プレーヤ308についてのそのような
妨害をリアルタイプでフィードバックする。
D) Measurements of Y-plane position, velocity, acceleration, and force greater than, less than, or equal to a predetermined threshold or window provide real-time feedback of such disturbances to player 308.

【0230】 e)システムは、プロトコルの動作の間の所望の動的姿勢でのコンプライアン
スをリアルタイムでフィードバックする。
E) The system provides real-time feedback on the desired dynamic posture compliance during the operation of the protocol.

【0231】 機能的な心臓状態(適合性)は、前述のスポーツ特有の活動の間、プレーヤの
心臓状態である。ほとんどのスポーツの試合において、より低い要求の時期と交
互にある、高い生理学的要求の周期がある。心臓の要求は、また、状況のパフォ
ーマンスストレスおよび注意力の要求によって、影響が与えられる。スポーツに
関連する状況での心臓器官のパフォーマンスは、効率的な運動にとって重要であ
る。
The functional heart condition (fitness) is the player's heart condition during the aforementioned sport-specific activities. In most sports games, there are periods of high physiological demand, alternating with periods of lower demand. Cardiac requirements are also influenced by the situation's performance stress and attention requirements. Cardiac organ performance in sports-related situations is important for efficient exercise.

【0232】 現在、スポーツ競技のために運動選手の心臓適合性の評価をする目的で、ルー
ムサイクル、トレッドミルおよびクライマーが、物理的ストレスの増加レベルに
対する心臓反応を評価するために用いられる。このような体操デバイスは、身体
的仕事の尺度を提供し得るが、大抵のスポーツにおいて、試合中の運動選手によ
って経験される実際のストレスおよび状況を複製する能力はない。従って、これ
らの試験は、得られる尺度を実際のスポーツに特有の活動に相関させるように試
みる場合、厳しく制限される。心拍数は、様々なスポーツ活動において急激に異
なり得る感情的ストレスおよび筋肉収縮のタイプのような変数によって影響され
ることが周知である。例えば、高められた感情的ストレス、および対応する心拍
出量の増加は、防御のプレーヤが常に攻撃のプレーヤの次の反応を予測する「丸
まった」位置にいるので、しばしば防御のプレイと関連付けられる。
Currently, room cycles, treadmills and climbers are used to assess the cardiac response to increased levels of physical stress, with the aim of assessing the athlete's cardiac fitness for sporting events. While such gymnastics devices may provide a measure of physical work, in most sports there is no ability to replicate the actual stress and situation experienced by athletes during a match. Thus, these tests are severely limited when attempting to correlate the resulting scale with activities specific to actual sports. It is well known that heart rate is affected by variables such as emotional stress and the type of muscle contraction that can vary dramatically in various sports activities. For example, increased emotional stress and a corresponding increase in cardiac output are often associated with defensive play, as the defensive player is always in a "curled" position that predicts the next response of the attacking player Can be

【0233】 心臓リハビリ専門家、コーチ、または厳密なことに関心のある運動選手にとっ
て、客観的なスポーツに特有の心血管の適正の生理学的尺度について有効な試験
は、認められなかった。有効な試験は、スポーツに特有の体操課題を投げかけ、
実際の競技で観察されるレベルを複製するように運動選手の心拍数を循環させる
。運動選手の運動決定および実施能力、反応時間、加速および減速能力、敏捷さ
、および他のおもな機能的パフォーマンス変数が試される。心拍数で表される心
臓反応は、連続的に追跡され、主なパフォーマンス変数も追跡される。各瞬間に
おける、心拍数対スポーツに特有のパフォーマンスのフィードバックは、計算さ
れ、報告される。
[0233] For cardiorehabilitation professionals, coaches, or athletes of strict interest, no valid test was found for a physiological measure of cardiovascular fitness specific to objective sports. A valid exam casts a sport-specific gymnastics task,
Circulate the athlete's heart rate to duplicate the levels observed in actual competition. The athlete's ability to determine and perform movement, reaction time, acceleration and deceleration abilities, agility, and other key functional performance variables are tested. The heart response, expressed as heart rate, is tracked continuously, and key performance variables are also tracked. At each moment, the heart rate versus sport-specific performance feedback is calculated and reported.

【0234】 心拍数についてのフィードバックは、スポーツに特有のパフォーマンスについ
てのフィードバックから独立して、提供され得ることが理解される。
It is understood that feedback on heart rate can be provided independently of feedback on sports-specific performance.

【0235】 機能的な心臓−呼吸系適合性は、心臓器官の機能に関するスポーツに特有のパ
フォーマンスにおけるどんな正味の変化も定量化し得る新しい測定構成である。
機能的心臓状態は、以下のように決定され得る。
[0235] Functional cardio-respiratory compatibility is a new measurement configuration that can quantify any net change in sport-specific performance with respect to cardiac organ function.
A functional heart condition can be determined as follows.

【0236】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0237】 b)ワイヤレス心拍数モニター36A(図2)がプレーヤに付けられる。モニ
ターは、リアルタイムでシステムと通信する。
B) A wireless heart rate monitor 36A (FIG. 2) is attached to the player. The monitor communicates with the system in real time.

【0238】 c)システムは、スポーツに特有の体操課題を投げかけ、実際のスポーツ競技
で観察されるレベルを複製するようにプレーヤの心拍数を循環させる。
C) The system casts a sport specific gymnastics task and cycles the player's heart rate to replicate the levels observed in actual sporting events.

【0239】 d)システムは、相互作用的な、機能的な計画されたおよび計画されない変化
する距離および方向にわたる運動課題を提供する。
D) The system provides interactive, functional planned and unplanned motor tasks over varying distances and directions.

【0240】 e)システムは、規定されたプロトコルのパフォーマンスの間、選択された心
拍数の域とのコンプライアンスをリアルタイムでフィードバックする。
E) The system provides real-time feedback on compliance with the selected heart rate zone during the performance of the defined protocol.

【0241】 f)システムは、時間の各サンプルでの心拍数と自由な身体の物理的活動との
間の関係または相関関係の要約を、リアルタイムで数値およびグラフィックを用
いて提供する。
F) The system provides a summary of the relationship or correlation between heart rate and free physical activity at each sample of time, using numerical values and graphics in real time.

【0242】 動的反応カッティングは、位置の急激な変化(即ち、「カット」は数度から9
0度より大きい方向の変化であり得る)をパフォーマンスするプレーヤの能力の
尺度である。ベクトル変化は、サッカー、ホッケー、バスケットボール、および
フットボールで起こり得る急激な前後の運動の変換と同様の、方向の完全な反転
を必要とし得る。最大の速度で走る運動選手は、激しい方向変化を試みる前に、
彼女または彼の運動量を減少しなければならず、この準備となる減速は、しばし
ば何歩かの周期の間に行われる。方向変化が終わった後、運動選手は、彼または
彼女の新しいベクトル方向に沿って、最大限に加速する。
[0242] Dynamic reaction cutting can be used for rapid changes in position (ie, "cuts" from a few degrees to 9 degrees).
(Which may be a change in direction greater than 0 degrees). Vector changes may require a complete reversal of direction, similar to the transformation of sudden back and forth movements that can occur in soccer, hockey, basketball, and football. Athletes running at their maximum speeds should try to change
Her or his momentum has to be reduced, and this preparatory deceleration is often done during several cycles. After the direction change is over, the athlete accelerates maximally along his or her new vector direction.

【0243】 カッティングの正確な測定は、運動の3つの平面における位置変化の連続的追
跡を必要とする。カッティングの行動によって引かれた角度を確かめること、な
らびに方向変化の前の制動の間の減速および方向変化を完了した後の加速の両方
を測定することである。
An accurate measurement of cutting requires continuous tracking of position changes in three planes of motion. It is to ascertain the angle drawn by the action of cutting and to measure both the deceleration during braking before the change of direction and the acceleration after completing the change of direction.

【0244】 有効な試験について、カッティング行動を促す合図(刺激)は、特別な訓練の
状況(例えば、フットボールのパスルートの練習)の下を除いて、運動選手がカ
ットを予め計画し得ないように、予測不可能および相互作用的でなければならな
い。運動選手が実際に競技で経験する刺激のタイプを複製することは、スポーツ
に特有でなければならない。グラウンドに位置付けられたコーンおよびストップ
ウォッチを用いる敏捷性の試験は、スポーツに関連する合図を欠き、有効性が疑
わしい。加速およびプレーヤの体重の認識によって、方向変化の間にプレーヤに
よって生成される力も定量化され得る。
For a valid test, cues (stimulations) prompting the cutting action should be such that the athlete cannot plan the cut in advance, except under special training situations (eg, practicing a football pass route). Must be unpredictable and interactive. Replicating the types of stimuli that athletes actually experience in competition must be sport specific. Tests of agility using a cone and stopwatch positioned on the ground lack sport-related cues and are of questionable effectiveness. By accelerating and recognizing the weight of the player, the forces generated by the player during the change of direction can also be quantified.

【0245】 図17を参照すると、ベクトル変化および動的反応カッティングは、以下のよ
うに決定され得る。
Referring to FIG. 17, vector change and dynamic reaction cutting can be determined as follows.

【0246】 a)光学追跡システムの構成要素であるビーコンがプレーヤの腰に付けられる
A) A beacon, a component of the optical tracking system, is attached to the player's waist.

【0247】 b)位置Aでソフトウェアスケーリングパラメータによって、仮想対戦相手3
18を作成する。これは、プレーヤ320の物理的環境における座標値に相当す
る仮想対戦相手の仮想環境における座標値である。
B) At position A, by software scaling parameter, virtual opponent 3
Create 18. This is the coordinate value of the virtual opponent in the virtual environment corresponding to the coordinate value of the player 320 in the physical environment.

【0248】 c)システムの映像は、仮想対戦相手の経路1(x,y,z,t)322に沿
った仮想位置B324への運動を表示する。
C) The video of the system displays the movement of the virtual opponent to the virtual position B 324 along the path 1 (x, y, z, t) 322.

【0249】 d)それに応答して、プレーヤ320は、経路2(x,y,z,t)326に
沿って、近い相当する物理位置C328に運動する。プレーヤの目標は、仮想対
戦相手318が仮想環境において運動するように、物理的環境において同じ経路
を、開始から終了まで効率的に運動することである。しかし、仮想対戦相手が典
型的にランダムな経路に沿って運動し、プレーヤが一般的に仮想対戦相手ほど可
動的でないので、プレーヤの運動経路には、通常、各サンプル間隔で測定される
何らかの位置誤差がある。
D) In response, player 320 moves along path 2 (x, y, z, t) 326 to a corresponding near physical location C 328. The goal of the player is to exercise the same path in the physical environment from start to finish as efficiently as the virtual opponent 318 exercises in the virtual environment. However, since the virtual opponent typically moves along a random path and the player is generally not as mobile as the virtual opponent, the path of motion of the player usually includes some position measured at each sample interval. There is an error.

【0250】 e)仮想対戦相手318は、一旦位置B324に到着すると、ただちに方向を
変え、経路3(x,y,z,t)330をたどって、仮想位置D332まで進む
E) The virtual opponent 318, once arriving at the position B324, immediately changes direction and follows the route 3 (x, y, z, t) 330 to the virtual position D332.

【0251】 f)プレーヤは、経路4(x,y,z,t)334に沿って物理位置E336
まで運動することによって、仮想対戦相手の新しい運動経路を、知覚し、応答す
る。
F) The player moves the physical position E336 along the route 4 (x, y, z, t) 334.
Perceive and respond to a new movement path of the virtual opponent by exercising to.

【0252】 g)仮想対戦相手318は、一旦位置D332に到着すると、ただちに方向を
変え、経路5(x,y,z,t)338をたどって、仮想位置F340まで進む
G) The virtual opponent 318, once arriving at the position D332, immediately changes direction and follows the route 5 (x, y, z, t) 338 to the virtual position F340.

【0253】 h)プレーヤは、経路6(x,y,z,t)342に沿って物理位置G344
まで運動することによって、仮想対戦相手の新しい運動経路を、知覚し、応答す
る。
H) The player moves the physical position G344 along the path 6 (x, y, z, t) 342.
Perceive and respond to a new movement path of the virtual opponent by exercising to.

【0254】 i)続いての仮想対戦相手318の運動セグメントは、様々な距離および方向
にわたっての計画されていない運動を含む、スポーツに特有のプロトコルのパフ
ォーマンスの間に表される全てのベクトル運動カテゴリーについて、十分な反復
等価が確立されるまで、発生される。
I) Subsequent virtual opponent 318 motion segments include all vector motion categories represented during the performance of a sport-specific protocol, including unplanned motions across various distances and directions. Are generated until sufficient iterative equivalence is established.

【0255】 j)システムは、各サンプル間隔で、プレーヤの新しい位置、および/または
速度、および/または加速、および/または力および動的反応カッティングを計
算する。
J) At each sample interval, the system calculates the player's new position, and / or velocity, and / or acceleration, and / or force and dynamic response cutting.

【0256】 k)システムは、パートjの計算結果を、リアルタイムで数値およびグラフィ
ックを用いてフィードバックする。
K) The system feeds back the calculation results of part j in real time using numerical values and graphics.

【0257】 これらの運動に関するスポーツのパフォーマンスおよび適合性の構成要素(運
動パラメータであり得るか、またはこれらから得られる)は、厳しい仕事環境、
レジャースポーツ、および日常生活の多くの活動における安全、成功、ならびに
/あるいは生産性とって等しく重要であることが注目されるべきである。
The components of sports performance and fitness for these exercises, which can be or are derived from athletic parameters, include a harsh working environment,
It should be noted that leisure sports, and safety, success, and / or productivity in many activities of everyday life are equally important.

【0258】 パフォーマンスに関連する構成要素は、しばしば、スポーツに特有、機能的、
能力、または運動に関連する身体適合性の構成要素のいずれかとして特徴付けら
れる。これらのパフォーマンスに関連する構成要素は、運動競技および精力的な
レジャースポーツ活動の両方における安全と成功について、明らかに重要である
。これらが、警察、消防隊および軍隊のような、厳しい身体的な仕事の活動およ
び回避できない危険な仕事環境における安全および生産効率性について、また、
強化された可動性および運動能力を通じて老年人口の独立の維持について重要で
あることも等しく明らかである。
The components related to performance are often sport-specific, functional,
It is characterized as either performance or a component of physical fitness associated with exercise. These performance-related components are clearly important for safety and success in both athletic and energetic leisure sports activities. These are about safety and productivity in rigorous physical work activities, such as police, fire and military, and unavoidable and dangerous work environments,
It is equally clear that the importance of maintaining the independence of the aging population through enhanced mobility and athletic performance.

【0259】 (本人視点) 本発明の他の実施形態は、本人視点としても公知である自己視点を含む。この
視点は、プレーヤの視点から見たディスプレイ上の仮想空間の景色である。第三
者視点と呼ばれる、図2〜4のディスプレイ28に示される情報のタイプと対照
的である。第三者視点において、仮想空間の景色は、競技場の外のどこかのビュ
ーポイントからの景色であり、観客が有し得る景色に類似している。ビューポイ
ントは仮想空間内のアクションが仮想空間の異なる部分に移動するにつれて移動
しうるが、ビューポイントは、一般的に固定される。例えば、バスケットボール
のシミュレーションにおける第三者視点は、ボールとプレーヤが仮想空間内のど
こにあるかに依存して、2つのハーフコートの間を移動し得る。
(Principal Viewpoint) Another embodiment of the present invention includes a self-viewpoint, also known as a principal view. This viewpoint is a view of the virtual space on the display viewed from the player's viewpoint. This is in contrast to the type of information shown on the display 28 of FIGS. From a third-party perspective, the view of the virtual space is a view from a viewpoint somewhere outside the stadium and is similar to the view that a spectator may have. Although the viewpoint may move as actions in the virtual space move to different parts of the virtual space, the viewpoint is generally fixed. For example, a third-party perspective in a basketball simulation may move between two half courts depending on where the ball and player are in virtual space.

【0260】 第三者視点において、仮想空間内のアイコンの移動は、一般的に固定された景
色の中で、アイコンの移動によって、表される。従って、プレーヤアイコンの仮
想空間内の異なる配置への移動は、一般的に固定された景色の中で、対応するプ
レーヤアイコンの移動を生じさせる。
[0260] From the viewpoint of a third party, the movement of the icon in the virtual space is generally represented by the movement of the icon in a fixed scene. Thus, the movement of a player icon to a different location in the virtual space generally results in the movement of the corresponding player icon in a fixed scene.

【0261】 しかし、本人ビューは、シミュレーションの中での視点からの景色である。本
人ビューを含むシステム360を、図18に示す。このような視点は、プレーヤ
362のような、一般的にシミュレーションの参加者の視点である。プレーヤ3
62は、物理的空間366内を運動し、このような運動は、上述した追跡システ
ムによって検出される。プレーヤ362が、例えば新しい位置368へと運動す
るとディスプレイ370上の景色は変更され、新しい位置368に対応する仮想
空間内のビューポイントからの仮想空間を示す。従って、ビューポイントは、物
理的空間内のプレーヤの位置に対応する仮想空間内の位置で、仮想存在(プレー
ヤに対応する)のビューポイントに対応する。
However, the principal view is a view from the viewpoint in the simulation. A system 360 including a principal view is shown in FIG. Such a viewpoint is generally a viewpoint of a simulation participant such as the player 362. Player 3
62 moves in physical space 366, and such movement is detected by the tracking system described above. As the player 362 moves, for example, to a new location 368, the view on the display 370 changes to show the virtual space from the viewpoint in the virtual space corresponding to the new location 368. Therefore, the viewpoint is a position in the virtual space corresponding to the position of the player in the physical space, and corresponds to the viewpoint of the virtual existence (corresponding to the player).

【0262】 仮想空間内の静止オブジェクト372は、そのディスプレイ上の位置を変え、
新しいビューポイントに対する位置を反映する。主人公376のような仮想空間
内の可動オブジェクトも、プレーヤ362の運動によるビューポイントの移動に
応答して、ディスプレイ370上でのその位置を変える。さらに、主人公376
は、また、仮想空間の中で、その位置を変え得る。主人公による位置の変化によ
って、ディスプレイ370上でその位置も変わることになる。
[0262] The stationary object 372 in the virtual space changes its position on the display,
Reflect position relative to new viewpoint. A movable object in the virtual space such as the protagonist 376 changes its position on the display 370 in response to the movement of the viewpoint by the movement of the player 362. In addition, the protagonist 376
Can also change its position in virtual space. The position change on the display 370 due to the change in position by the hero.

【0263】 システム360は、また、プレーヤ362に対応する仮想存在の代理指示部分
、例えば、図18のディスプレイ370に示される手378を表示する。このよ
うなディスプレイ要素は、例えば、仮想空間内で仮想存在が持つアイテムを指し
示し、プレーヤの身体部分の位置を指し示し(例えば、手が挙げられているかど
うか)、またはプレーヤの方向付けを指し示すために、用いられ得る。代理は、
人間の身体の似ている部分、例えば、手、足等であり得る。あるいは、代理は、
他のオブジェクト、例えば、ウィング、抽象形等であり得る。代理は、景色の中
に常に表示されていてもよいし、されてなくてもよい。
The system 360 also displays a proxy indication part of the virtual existence corresponding to the player 362, for example, a hand 378 shown on the display 370 in FIG. Such display elements may be used, for example, to indicate items in a virtual space that a virtual entity has, to indicate the position of a player's body part (eg, whether a hand is raised), or to indicate the player's orientation. , Can be used. Deputy is
Similar parts of the human body, for example, hands, feet, etc. Alternatively, the proxy
Other objects may be, for example, wings, abstract shapes, and the like. Delegates may or may not always be displayed in the landscape.

【0264】 本人視点のディスプレイは、実生活活動において、プレーヤによって、知覚さ
れる景色により近い景色をディスプレイ上に作成することにより、シミュレーシ
ョンの忠実度を増加させる。
The display of the person's viewpoint increases the fidelity of the simulation in real life activities by creating a scene closer to the scene perceived by the player on the display.

【0265】 (複数プレーヤ対戦) 複数のプレーヤが一度に参加する上記のシステムを用いるシミュレーションま
たはゲームが可能であることが理解される。このような複数プレーヤは、相互作
用せずに一緒には表示されなくてもよいし、あるいは、互いに競争することによ
って、または1つもしくは複数のタスクにおいて協力することによって、相互作
用してもよい。
(Multiple Player Competition) It is understood that a simulation or a game using the above system in which a plurality of players participate at one time is possible. Such multiple players may not be displayed together without interaction, or may interact by competing with each other or by cooperating in one or more tasks. .

【0266】 図19に示すように、システム380は、同じ物理的空間386およびディス
プレイ388を用いて参加する複数のプレーヤ382および384を有する。表
示されたプレーヤアイコン390および392は、プレーヤ382および384
の位置に対応する。システム380と関連付けられた追跡システムが、プレーヤ
382および384を区別する能力を有することが望ましいことが理解される。
As shown in FIG. 19, the system 380 has multiple players 382 and 384 participating with the same physical space 386 and display 388. The displayed player icons 390 and 392 correspond to the players 382 and 384, respectively.
Corresponding to the position. It is understood that it is desirable for the tracking system associated with system 380 to have the ability to distinguish players 382 and 384.

【0267】 プレーヤが同じ物理的空間を共有するシステムは、負傷につながり得るプレー
ヤの衝突の可能性を示すことが理解される。従って、図20に、別の実施形態、
即ち、複数のプレーヤ402および404が、別々の物理的空間の406および
408のそれぞれで同時に参加するシステム400を示す。
It is understood that a system in which players share the same physical space indicates a potential for a collision of the players that can lead to injury. Therefore, FIG. 20 shows another embodiment,
That is, a system 400 is shown in which multiple players 402 and 404 simultaneously participate in separate physical spaces 406 and 408, respectively.

【0268】 物理的空間406および408は、同じ部屋に位置付けられ得、この場合、両
方のプレーヤの位置を追跡できる1つの追跡システムが可能であり得る。しかし
、物理的空間のそれぞれについて、別々の追跡システムを用いることがより効果
的であり得る。このことを、それぞれ物理的空間406および408に対応する
追跡システム410および412を有する例示された実施形態に示す。
[0268] Physical spaces 406 and 408 may be located in the same room, in which case one tracking system capable of tracking the position of both players may be possible. However, it may be more effective to use a separate tracking system for each of the physical spaces. This is illustrated in the illustrated embodiment having tracking systems 410 and 412 corresponding to physical spaces 406 and 408, respectively.

【0269】 別々の追跡システムが、物理的空間406および408が異なる位置、例えば
、異なる部屋または異なる建物にあるような場合、一般的に必要とされるという
ことが理解される。
It will be appreciated that separate tracking systems are generally required where the physical spaces 406 and 408 are in different locations, eg, in different rooms or different buildings.

【0270】 追跡システム410および412は、コンピュータ416(互いにおよび/ま
たは中央コンピュータユニットと通信している、2つの異なるコンピュータユニ
ットからなる)に作動可能に連結される。次に、コンピュータ416は、それぞ
れ物理的空間406および408に対応するディスプレイ418および420に
作動可能に連結される。コンピュータ416と、追跡システム410および41
2ならびにディスプレイ418および420との作動可能な連結は、これらの構
成要素の間のハードワイヤードケーブルによって達成される。あるいは、作動可
能な連結は、モデムおよび電話線、無線もしくは赤外線信号、またはワールドワ
イドウェブのような接続のような他の手段を用い得ることが理解される。従って
、このような接続は、長い距離にわたって作製され得、長い物理的距離によって
隔たれたプレーヤが、同じ仮想空間内でのシミュレーションに参加することを可
能にする。1つ以上のコンピュータまたはプロセッサが、特に長い距離にわたっ
て接続されたシステムで、用いられ得ることが理解される。
Tracking systems 410 and 412 are operatively coupled to a computer 416 (consisting of two different computer units in communication with each other and / or with a central computer unit). Next, computer 416 is operatively coupled to displays 418 and 420 corresponding to physical spaces 406 and 408, respectively. Computer 416 and tracking systems 410 and 41
2 and operable connection with displays 418 and 420 are achieved by hard-wired cables between these components. Alternatively, it is understood that the operable connection may use other means such as a modem and telephone line, wireless or infrared signals, or a connection such as the World Wide Web. Thus, such connections can be made over long distances, allowing players separated by long physical distances to participate in simulations in the same virtual space. It is understood that one or more computers or processors can be used, particularly in systems connected over long distances.

【0271】 ディスプレイ418および420は、同じ第三者視点のような、仮想空間の同
じ景色を表示する。あるいは、好適には、ディスプレイ418および420は、
仮想空間の異なる景色を示し得る。例えば、シミュレートされたテニスの試合に
ついて、各ディスプレイは、それぞれの物理的空間に対応するコートの端からの
第三者視点を示し得る。あるいは、物理的空間の異なる本人視点の景色が、各デ
ィスプレイに示され得る。従って、各ディスプレイは、そのディスプレイを見る
プレーヤの位置に対応する仮想空間内のビューポイントを有し得る。
The displays 418 and 420 show the same view of the virtual space, such as the same third-party view. Alternatively, preferably, the displays 418 and 420
Different views of the virtual space can be shown. For example, for a simulated tennis match, each display may show a third party perspective from the edge of the court corresponding to the respective physical space. Alternatively, a different personal view of the physical space may be shown on each display. Thus, each display may have a viewpoint in virtual space that corresponds to the position of the player looking at that display.

【0272】 2人より多いプレーヤが、適切に加えられた、さらなる物理的空間、ディスプ
レイ、追跡システム、および/またはコンピュータを用いて、同じシミュレーシ
ョンに関係し得ることが理解される。例えば、各プレーヤは、個別のゲームユニ
ット(ディスプレイ、追跡システム、および物理的空間)を有し得るが、全ての
プレーヤは、1つもしくは複数のコンピュータを共有する。1つより多い物理的
空間が用いられる場合でも、1人より多いプレーヤがそれぞれの物理的空間を使
用することが理解される。例えば、シミュレートされたテニスのダブルスの試合
は、2つの物理的空間を含み得、2人のプレーヤがそれぞれの物理的空間を使用
する。
It is understood that more than two players may be involved in the same simulation, with additional physical space, displays, tracking systems, and / or computers appropriately added. For example, each player may have a separate gaming unit (display, tracking system, and physical space), but all players share one or more computers. It is understood that more than one player will use each physical space, even if more than one physical space is used. For example, a simulated tennis doubles game may include two physical spaces, with two players using each physical space.

【0273】 上記で開示された複数のプレーヤのシミュレーションによって、1人より多い
パフォーマンスが同時に評価されることが理解される。さらに、仮想対戦相手と
して生身のプレーヤを用いることより、より現実的なスポーツシミュレーション
になる。技術および人工知能の進歩に関わらず、コンピュータが、一般的に、と
りわけスポーツ戦略における人間の思考および行動のニュアンスをとらえること
は、不可能である。スポーツパフォーマンスのほとんどは、圧縮されたタイムフ
レーム(ほんのミリセカンド)によって左右され、このタイムフレーム内で攻撃
および防御対戦相手は、6の自由度に関連付けられた様々な運動が可能である。
コンピュータが、この行動を完全にシミュレートすることはまだ不可能である。
It will be appreciated that the performance of more than one player is evaluated simultaneously by the simulation of a plurality of players disclosed above. Furthermore, a more realistic sports simulation can be achieved by using a live player as a virtual opponent. Despite advances in technology and artificial intelligence, it is generally impossible for computers to capture the nuances of human thinking and behavior, especially in sports strategies. Most of the sports performance is governed by a compressed time frame (only milliseconds), in which the attacking and defending opponents are capable of various movements associated with six degrees of freedom.
It is not yet possible for a computer to completely simulate this behavior.

【0274】 (パフォーマンススケーリング) ハンディキャップとしても公知のパフォーマンススケーリングを含む本発明の
別の実施形態を図21に示す。図21に、パフォーマンススケーリングを有する
試験および訓練システム440を示す。1つ以上のスケーリングファクタが、物
理的空間444内のプレーヤ442の運動とプレーヤ442に対応する仮想空間
の位置の変化(ディスプレイ452に示される仮想空間の450の表示内のプレ
ーヤアイコン446の位置として図21に示す)との関係を規定する。
(Performance Scaling) Another embodiment of the present invention that includes performance scaling, also known as handicap, is shown in FIG. FIG. 21 shows a test and training system 440 with performance scaling. One or more scaling factors determine the movement of the player 442 in the physical space 444 and the change in position of the virtual space corresponding to the player 442 (as the position of the player icon 446 in the display of the virtual space 450 shown on the display 452). 21 shown in FIG. 21).

【0275】 位置442’のような位置にプレーヤ442が小さくジャンプする場合、これ
は、仮想空間において示され、位置446’へのずっと大きいジャンプとして表
示され得る。スケールファクタは、実際のジャンプの高さと仮想空間における見
かけのジャンプの高さとの関係を制御するために用いられ得る。このようなスケ
ーリングは、線型であってもよいし、非線型であってもよい。
If the player 442 jumps small to a position such as position 442 ', this is shown in virtual space and may be displayed as a much larger jump to position 446'. The scale factor can be used to control the relationship between the actual jump height and the apparent jump height in virtual space. Such scaling may be linear or non-linear.

【0276】 同様に、プレーヤ442による経路456に沿った運動は、仮想経路458に
沿った運動のような、より長いまたは短い距離の運動のように、スケールファク
タを用いることによって表示され得る。
Similarly, movement along path 456 by player 442 may be indicated by using a scale factor, such as movement at a longer or shorter distance, such as movement along virtual path 458.

【0277】 スケールファクタは、異なる方向の運動について異なり得る。さらに、異なる
プレーヤならびに異なる化身および主人公の能力レベルおよび訓練レベルの差異
を考慮に入れるために、スケールファクタは、調整され得る。従って、スケール
ファクタを用いることによって、子供が、例えば、マイケルジョーダンの能力を
有する主人公に対する仮想のバスケットボールのゲームで、対等に競争すること
が可能になる。
The scale factor may be different for different directions of movement. Further, the scale factor may be adjusted to take into account the differences in ability and training levels of different players and different incarnations and protagonists. Thus, the use of scale factors allows children to compete on an equal basis, for example, in a virtual basketball game against a hero having the ability of Michael Jordan.

【0278】 スケーリングは、また、さらなる努力を奨励する肯定的なフィードバックを提
供するために、用いられ得る。例えば、負傷の後でリハビリ中の人は、小さい運
動しか生成しない物理的な努力の仮想空間における大きい見かけの結果に対して
、積極的に反応する可能性がある。これにより、さもなくば落胆する、このよう
な人は、体操し、能力を向上させることを続けるように奨励される。
Scaling can also be used to provide positive feedback that encourages further efforts. For example, a person rehabilitating after an injury may react positively to large apparent results in virtual space of physical effort that produces only small movements. This encourages such otherwise discouraged individuals to continue to exercise and improve their abilities.

【0279】 スケーリングは、個別のプロトコルの間、または訓練セッションをなす一連の
プロトコルの間、調整され得る。このような調整は、例えば、新しい能力の獲得
に起因する増加したパフォーマンス、あるいは、例えば、疲れまたは負傷に起因
する減少したパフォーマンスに応答して行われ得る。
[0279] Scaling may be adjusted during an individual protocol or during a series of protocols forming a training session. Such adjustments may be made, for example, in response to increased performance due to the acquisition of a new ability, or decreased performance due to, for example, fatigue or injury.

【0280】 スケーリングは、対戦相手の一方に、他方に対してのハンディキャップを付け
るように、上記の複数プレーヤのシステムに集積され得ることが理解される。こ
のハンディキャップは、親と子、またはファンと訓練された運動選手のような、
等しくない能力の2人の対戦相手の対戦を拮抗させるために、用いられ得る。ス
ケーリングによって、コーチのような、戦略に長けているが、物理的には熟練し
ていない人が、教える目的のために、物理的に立派な生徒とより直接相互作用し
得る。
It will be appreciated that scaling can be integrated into the multi-player system described above, so that one of the opponents has a handicap over the other. This handicap is like a parent and child, or a fan and trained athlete,
Can be used to antagonize the opposition of two opponents of unequal abilities. Scaling allows a skilled, but physically unskilled person, such as a coach, to interact more directly with physically respectable students for teaching purposes.

【0281】 上記のハンディキャップおよびスケーリングの概念について、他の多くの改変
例があることが理解される。例えば、複数プレーヤのテニスの試合は、プレーヤ
のうちの1人により高いネット(そのプレーヤのディスプレイのみに知覚される
)を提供することによって、ハンディキャップが付けられ得る。スケーリングし
た遅れは、プレーヤのうちの1人の見かけの機敏さを遅くするため、加えられ得
る。1人のプレーヤは、仮想空間内の位置を変えるために、最大のトップスピー
ドを有し得る。
It will be appreciated that there are many other variations on the handicap and scaling concepts described above. For example, a multi-player tennis match may be handicapped by providing a higher net (perceived only on the player's display) to one of the players. A scaled delay may be added to slow the apparent agility of one of the players. One player may have maximum top speed to change position in virtual space.

【0282】 (進歩アルゴリズム) 上記のシステムを用いて、一連の動きを通じてプレーヤまたは被験者をリード
するように設計されたプロトコルが、作成され得る。例えば、プロトコルは、横
移動または好時機に跳ぶことのような、能力について被験者を教練するために、
用いられ得る。プロトコルの群は、ある特定のスポーツに特有の能力を有するよ
うに、作成され得、ユーザによる再生のように、群は再生について選択可能であ
る。例えば、バスケットボールの能力に関連するドリルまたは野球の能力に関連
するドリルは、分類され得、特定の関心を有するか、または特定のスポーツにつ
いての訓練している運動選手が、適切な能力を発達させるために、容易に位置を
見つけ、ドリルを再生することを可能にする。
Using the system described above, a protocol designed to lead a player or subject through a series of movements can be created. For example, a protocol could be used to train subjects on abilities, such as traversing or jumping on a timely basis,
Can be used. Groups of protocols can be created to have capabilities specific to a particular sport, and groups can be selected for playback, such as for playback by a user. For example, drills related to basketball abilities or baseball abilities may be categorized such that athletes with particular interests or who are training for particular sports develop the appropriate abilities. In order to be able to easily find the position and play the drill.

【0283】 本発明は、頻繁な範囲にわたって、格納されたプロトコルの再生の変調を可能
にする。この変調は、プロトコルの再生の間、化身または主人公による動きのス
ピード、高度、および/または方向により達成され得る。このような変調は、個
別のユーザの能力に対して、体操プログラムを調整するために、用いられ得る。
例えば、老人医学のリハビリは、所与のプロトコルを記録された20%のスピー
ドで再生することによって、効率的に挑戦される。しかし、健康的なエリート運
動選手は、同じプロトコルを記録された140%のスピードで再生することを必
要とし得る。ユーザに特有の変調レベルは、結果の解析のため、およびそのユー
ザの将来の訓練セッションを呼び戻すために記録され得る。ユーザの進歩につれ
て、プロトコルの変調は、ユーザに新しい課題を提供し続けるために変化し得る
The present invention allows for modulation of playback of stored protocols over a frequent range. This modulation may be achieved by the speed, altitude, and / or direction of movement by the incarnation or protagonist during playback of the protocol. Such modulation can be used to tailor the gymnastics program to the capabilities of the individual user.
For example, geriatrics rehabilitation is efficiently challenged by playing a given protocol at the recorded 20% speed. However, a healthy elite athlete may need to play the same protocol at the recorded 140% speed. The modulation level specific to the user may be recorded for analysis of the results and for recalling the user's future training sessions. As users evolve, the modulation of the protocol may change to continue to provide new challenges to users.

【0284】 プロトコルの再生は、また、ユーザのパフォーマンスに応答する個別のプロト
コルまたは一連のプロトコルの間、変調され得る。例えば、現在のパフォーマン
スと過去のパフォーマンスとの比較は、ユーザが新しい、より高いパフォーマン
スのレベルで訓練を始める準備ができていることを指し示し得る。即ち、プロト
コルの再生の変調は、その訓練セッションにおいて、新しい課題を提供するため
に、それに従って修正され得る。あるいは、例えば、疲れまたは負傷に起因する
減少されたパフォーマンスに応答して、変調は修正され得る。
[0284] The playback of the protocol can also be modulated during a separate protocol or a series of protocols responsive to the performance of the user. For example, a comparison of current performance with past performance may indicate that the user is ready to begin training at a new, higher level of performance. That is, the modulation of the playback of the protocol can be modified accordingly in that training session to provide new challenges. Alternatively, the modulation may be modified, for example, in response to reduced performance due to fatigue or injury.

【0285】 格納されたプロトコルの再生の変調は、単一のプロトコルが、異なる能力を有
する被験者によって用いられることを可能にする。従って、1人のユーザの訓練
セッションの様々な結果、および異なる能力レベルの様々なユーザの結果は、難
なく比較され得る。
Modulation of playback of stored protocols allows a single protocol to be used by subjects with different capabilities. Thus, the different results of a single user's training session, and the results of different users at different skill levels, can be compared without difficulty.

【0286】 (プロトコルの記録) さらに、本発明によると、後の再生のためにプロトコルを記録することができ
るシステム460を、図22に示す。システム460において、ビーコンまたは
反射器463を身に付けたトレーナーまたはプロトコル作成者462は、物理的
空間464内を運動し、これによって3次元輪郭パターンを作成する。トレーナ
ー462の動きは、上記の追跡システム466によって、追跡される。位置デー
タは、追跡システム466から出力され、コンピュータ470に送信される。コ
ンピュータ470は、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、
書き込み可能光学ドライブ、テープドライブ等のような格納デバイスを含む。あ
るいは、格納デバイスは、コンピュータから分離されていてもよい。
(Recording Protocol) Further, according to the present invention, a system 460 capable of recording a protocol for later reproduction is shown in FIG. In system 460, a trainer or protocol creator 462 wearing a beacon or reflector 463 moves in physical space 464, thereby creating a three-dimensional contour pattern. The movement of the trainer 462 is tracked by the tracking system 466 described above. The position data is output from tracking system 466 and transmitted to computer 470. The computer 470 includes a floppy disk drive, a hard disk drive,
Includes storage devices such as writable optical drives, tape drives, and the like. Alternatively, the storage device may be separate from the computer.

【0287】 格納デバイスは、後の再生のために、トレーナー462の運動の輪郭を記録す
る。トレーナー462の位置は、また、仮想空間内のアイコンの位置よって、デ
ィスプレイ472上に表され得、これにより、トレーナーに、彼または彼女の運
動をフィードバックする。このような記録は、好適には、少なくとも20Hzの
レートで、より好適には、少なくとも50Hzのレートで、さらに好適には、7
0Hzのレートである。
The storage device records the outline of the motion of trainer 462 for later playback. The position of the trainer 462 can also be represented on the display 472 by the position of the icon in the virtual space, thereby providing feedback to the trainer on his or her movement. Such recording is preferably at a rate of at least 20 Hz, more preferably at a rate of at least 50 Hz, and even more preferably at a rate of at least 50 Hz.
The rate is 0 Hz.

【0288】 システム460によって、このように記録されたプロトコルは、記録されたト
レーナー462の動きの輪郭に従う化身の動きと共に、再生され得る。この記録
された動きの輪郭に従う化身は、プレーヤまたは被験者によって相互作用され得
る。例えば、プレーヤは、化身の運動とシンクロを維持するよう試みることによ
って、トレーナーの運動をまねるように訓練され得る。コンプライアンスの尺度
は、プレーヤの動きと予め記録されたトレーナーの動きとの間に作られ得る。
With the system 460, the protocol thus recorded can be played, with the incarnation's movement following the recorded trainer's 462 movement outline. Incarnations that follow this recorded movement outline may be interacted by the player or the subject. For example, the player may be trained to mimic the exercise of a trainer by attempting to maintain synchronization with the incarnation exercise. A measure of compliance can be created between the player's movements and the pre-recorded trainer's movements.

【0289】 従って、システム480は、以下のように用いられ得る。Thus, the system 480 may be used as follows.

【0290】 a)プロトコル作成者462は、ビーコン463を身につけ、時間にわたる彼
または彼女の位置の変化が記録される間、所望の運動パターンを「振り付ける」
。この記録は、作成者の運動の輪郭パターンを表す。
A) The protocol creator 462 wears the beacon 463 and “chores” the desired movement pattern while the change in his or her position over time is recorded.
. This record represents the contour pattern of the creator's movement.

【0291】 b)ユーザは、選択された再生レートで、予め記録された運動の輪郭パターン
に、従う(シンクロ測定構成)、または何らかの相互作用をするよう試みる。
B) The user attempts to follow (synchro-measurement configuration) or some interaction with the pre-recorded motion contour pattern at the selected playback rate.

【0292】 c)ユーザは、彼または彼女のコンプライアンスについて、リアルタイムでフ
ィードバックされる。
C) The user is fed back in real time about his or her compliance.

【0293】 システム480の記録特徴を用いて、被験者の動きを記録しておき、後に、被
験者または他人がそれを再生したり、見直したり、および/または評価すること
ができることが理解される。
It will be appreciated that the recording features of the system 480 can be used to record the subject's movements, which can later be played, reviewed, and / or evaluated by the subject or others.

【0294】 (方向付け測定) 上述したように、ビーコンは、プレーヤまたは被験者の身体の方向付けを測定
するために、用いられ得る。方向付け測定は、刺激に対する適切な応答が、身体
のねじりまたはトルクを単純に含み得る場合、有用である。方向付けを測定する
能力は、多くの面から有益である。
Orientation Measurements As described above, beacons can be used to measure the orientation of the player or subject's body. Orientation measurements are useful if the appropriate response to the stimulus can simply include torsion or torque of the body. The ability to measure orientation is beneficial in many ways.

【0295】 方向付けは、シミュレーションの忠実度を増加させるために、用いられ得る。
プレーヤまたは被験者を表すアイコンの表示は、プレーヤの方向付けに依存して
変更され得る。複数プレーヤのシミュレーションにおいて、方向付けの表現は、
フェイクおよびフェイントのような戦略が、位置の変化とは反対に、ほとんどま
たは全体的に方向の変化を含むため、有用な情報を対戦相手に分け与える。
Direction can be used to increase simulation fidelity.
The display of the icon representing the player or the subject can be changed depending on the orientation of the player. In the simulation of multiple players, the expression of the orientation is
Strategies such as fake and feint provide useful information to opponents, as they include changes in direction, mostly or entirely, as opposed to changes in position.

【0296】 本人視点について、方向付けを考慮に入れることは、プレーヤの方向付けの変
化に基づいて、プレーヤが見る景色を修正することを可能にする。
Taking into account the orientation of the person's point of view allows the player to modify the view seen based on changes in the player's orientation.

【0297】 方向付けが姿勢の一部なので、方向付けの測定および表示は、正しいスポーツ
姿勢の訓練において、有効である。ディスプレイにおいて方向付けを考慮に入れ
ることは、プレーヤに、彼または彼女の方向付けについて、より良好なフィード
バックを提供する。
Since orientation is part of the posture, measuring and displaying the orientation is useful in training a correct sports posture. Taking into account the orientation in the display provides the player with better feedback about his or her orientation.

【0298】 プレーヤの方向付けの測定は、反応時間および第1ステップの機敏さのような
、ある特定の測定パラメータを決定する際に、用いられ得る。
The measurement of the player's orientation can be used in determining certain measurement parameters, such as reaction time and first step agility.

【0299】 プレーヤの方向付けの測定は、回転加速の計算を可能にする。身体の中心(臀
部)の素早い適切に好時機に行われる加速は、スピードおよび力の発達について
、多くのスポーツで重要である。マーシャルアーツから公知であるように、効果
的な運動および力の発生の両方について、素早い臀部のひねりが重要である。第
1ステップの機敏さは、正しい方向へのプレーヤの臀部(並進または回転)の加
速として再び規定される。
Measurement of the player's orientation allows for the calculation of rotational acceleration. The quick and timely acceleration of the body center (hip) is important in many sports for speed and power development. As is known from martial arts, a quick buttocks twist is important for both effective exercise and force generation. Agility in the first step is again defined as acceleration of the player's hips (translation or rotation) in the right direction.

【0300】 (上肢運動の測定) 図23を参照すると、プレーヤ482の上肢(腕)運動を追跡する訓練システ
ム480が示される。プレーヤ482は、身体全体の運動を追跡するために、上
記の多くの実施形態について記載されたように、ビーコンまたは反射器484を
身につける。さらに、プレーヤは、彼または彼女の上肢490の各々に、上部ビ
ーコンまたは反射器488を付ける。上部ビーコン488は、上腕部、前腕部、
手首、または手の所望の場所に付けられ得る。上記のシステムと同様の追跡およ
び表示システムを用いて、上肢および身体全体の運動を追跡し、表示する。
Measurement of Upper Limb Movement Referring to FIG. 23, a training system 480 that tracks upper limb (arm) movement of a player 482 is shown. The player 482 wears a beacon or reflector 484 as described for many embodiments above to track movement throughout the body. In addition, the player attaches an upper beacon or reflector 488 to each of his or her upper limbs 490. The upper beacon 488 includes an upper arm, a forearm,
It can be attached to the wrist, or the desired location of the hand. Track and display upper limb and whole body movements using a tracking and display system similar to the one described above.

【0301】 上肢の運動を追跡することによって、ボクシング、テニス、ハンドボール、な
らびに、キャッチングまたはオブジェクトを動かすために手を用いることを含む
活動のような、上肢の運動が重要である活動の強化されたシミュレーションが提
供される。
Tracking upper limb movement enhances activities where upper limb movement is important, such as boxing, tennis, handball, and activities involving catching or using a hand to move an object. A simulation is provided.

【0302】 1つまたは両方の上肢で上部ビーコン488を用いることにより、測定は、反
応し、彼または彼女の上肢運動を開始し、調整するプレーヤの能力に関して抽出
され得る。このようなパフォーマンスを解消する能力は、スポーツ強化(フット
ボールのラインマン、ボクサー、ハンドボール選手等)および物療医学(肩およ
び肘の負傷のリハビリ等)において有益である。
By using the upper beacon 488 on one or both upper limbs, measurements can be extracted regarding the player's ability to respond and initiate and coordinate his or her upper limb movement. The ability to resolve such performance is beneficial in sports enhancement (football linemen, boxers, handball players, etc.) and physical medicine (such as rehabilitation of shoulder and elbow injuries).

【0303】 上肢の運動を考慮に入れて、測定され得るか、または計算され得る特有のパラ
メータは、以下のものを含む。即ち、動的反応時間(手がどれだけ敏速に合図に
反応するか)、ベクトル加速(手/腕の加速の大きさ)、シンクロ(相互作用的
な合図に従う手の能力)、および心臓のベクトル(手によってパフォーマンスさ
れる仕事の心拍数関係)である。
Specific parameters that can be measured or calculated, taking into account upper limb movement, include: Dynamic response time (how quickly the hand responds to cues), vector acceleration (magnitude of hand / arm acceleration), synchro (ability of hand to follow interactive cues), and heart vector (Heart rate relationship of work performed by hand).

【0304】 訓練システム480は、脚、足、臀部等の下部ビーコンを用いることにより、
付加的にまたは代わりに下肢を追跡するために、変調され得る。
The training system 480 uses lower beacons such as legs, feet, buttocks, etc.
In addition or alternatively, it can be modulated to track the lower limb.

【0305】 (運動抵抗) 仮想現実経験を強化するために、触覚および力でフィードバックし、被験者お
よびプレーヤに、仮想現実においてシミュレートする活動の力をシミュレートす
る力を経験させることを可能にすることが望ましい。例えば、重量物が物理的世
界で持ち上げられる場合、被験者は、運動に対する抵抗(その重量に起因する)
を感じる。
Exercise Resistance To enhance the virtual reality experience, feedback is provided by haptics and force, allowing subjects and players to experience the power of simulating the power of activities simulating in virtual reality. It is desirable. For example, if a heavy object is lifted in the physical world, the subject will experience resistance to movement (due to its weight).
Feel

【0306】 図24を参照すると、訓練システム500が示され、プレーヤまたは被験者5
02の運動に対する物理抵抗を提供する手段を含む。訓練システム500の追跡
および表示構成要素は、他の実施形態についてさらに記載されるシステムと同様
であり、このような記載は、この実施形態について繰り返されない。
Referring to FIG. 24, a training system 500 is shown, showing a player or subject 5
02 means for providing physical resistance to movement of the subject. The tracking and display components of the training system 500 are similar to the systems further described for other embodiments, and such description will not be repeated for this embodiment.

【0307】 プレーヤ502は、彼または彼女の腰の周りにベルト504を付けている。1
つ以上の適応デバイス506の各々の1つの端部は、ベルトに取り付けられる。
抵抗デバイス506は、プレーヤ502が運動する目的で引かなければならない
力を提供する。示されるように、抵抗デバイス506は、延ばされると反対の力
を提供する弾性体またはゴムのバンドである。抵抗デバイス506の他方の端部
は、好適には、物理的空間512の外部の床の上(図示のように)にある、ポス
トまたはステーク510に、あるいは壁または天井で取り付けられる。図23に
示すように、ポストまたはステーク510は、物理的空間512の外部のスロッ
ト516内を自由にスライドし得る。
Player 502 has a belt 504 around his or her waist. 1
One end of each of the one or more adaptation devices 506 is attached to a belt.
Resistive device 506 provides a force that player 502 must pull for the purpose of exercise. As shown, resistive device 506 is an elastic or rubber band that provides the opposite force when stretched. The other end of the resistive device 506 is preferably mounted to a post or stake 510, or on a wall or ceiling, above the floor outside the physical space 512 (as shown). As shown in FIG. 23, the post or stake 510 is free to slide within a slot 516 outside of the physical space 512.

【0308】 抵抗デバイス506は、このようにして、プレーヤ502の運動に対し抵抗を
提供する。プレーヤが物理的空間512の中を運動するにつれて、1つ以上の抵
抗デバイス506が伸びる。この伸びによって、プレーヤ502に対し彼または
彼女の動きに反する力を生成する。この反対する抵抗は、各運動平面において、
被験者またはプレーヤに過重負荷を累進的にかけ、これにより、運動訓練の周知
の原理に起因する進歩を加速する。
The resistance device 506 thus provides resistance to movement of the player 502. As the player moves through the physical space 512, one or more resistive devices 506 extend. This stretching creates a force on player 502 that opposes his or her movement. This opposing resistance, in each plane of motion,
The subject or player is progressively overloaded, thereby accelerating progress due to well-known principles of exercise training.

【0309】 他の適切な抵抗デバイスは、スプリングおよびガスの充満したシリンダ、およ
びSPORTS CORDSの商標で市販されているコードも含む。
Other suitable resistive devices include spring and gas filled cylinders, and cords sold under the trademark SPORTS CORDS.

【0310】 好適には、抵抗デバイスは、全ての3つの平面の運動(X,Y,Z)について
、提供され得る。Y−方向で抵抗(ジャンプまたははねるための抵抗)を提供す
る抵抗デバイスは、プレーヤの近くで床に固定され得る。抵抗デバイスのための
アンカは、床に止められ得る。
Preferably, a resistive device can be provided for all three planes of motion (X, Y, Z). A resistive device providing resistance in the Y-direction (resistance for jumping or bouncing) may be fixed to the floor near the player. Anchors for resistive devices can be anchored to the floor.

【0311】 抵抗デバイスが、プレーヤの腰以外の部分に取り付けら得ることが理解される
。例えば、抵抗デバイスは、身体の特定の部分の運動に対する抵抗を提供するた
めに、下肢および/または上肢に取り付けられ得る。
[0311] It is understood that the resistive device may be attached to a portion of the player other than the waist. For example, resistance devices may be attached to lower and / or upper limbs to provide resistance to movement of certain parts of the body.

【0312】 付加的にあるいは代わりに、両方の端部が身体の異なる部分に取り付けられた
抵抗デバイスが、用いられ得る。このようなデバイスは、例えば、腕から脚へ、
上腕から前腕へ、腿から脚へ、頭から腕へ、腕から腰へ、または腕から他方の腕
へと取り付けられ得る。
Additionally or alternatively, a resistive device with both ends attached to different parts of the body may be used. Such devices, for example, from arm to leg,
It can be attached from the upper arm to the forearm, from the thigh to the leg, from the head to the arm, from the arm to the hip, or from the arm to the other arm.

【0313】 正確なプレーヤまたは被験者の位置の測定と結合された抵抗デバイスをもちい
ることによって、スポーツの強化された正確さを可能にし、よりスポーツに関連
する運動パターンが得られる。システム500は、また、加えられた抵抗の効果
の、リアルタイムで、および連続的な時間に伴っての両方での定量化を可能にす
る。
By using a resistive device coupled with accurate player or subject position measurements, enhanced accuracy of the sport is possible and more sport-related movement patterns are obtained. The system 500 also allows for the quantification of the effect of the applied resistance, both in real time and with continuous time.

【0314】 抵抗デバイスは、また、被験者が制御する仮想の対応物が遭遇する見かけの状
態をシミュレートすることによって、シミュレーションを強化するために、用い
られ得る。例えば、抵抗デバイスによって提供される抵抗は、泥、雪または腰ま
での水の中を歩く際に、被験者の対応物が経験する抵抗をシミュレートし得る。
適切な力のフィードバックによって、被験者は彼または彼女の対応物に及ぼされ
る力を見るだけではなく、実際にこれらの力を物理的世界で「経験する」。この
ような抵抗は、ピストン−シリンダアセンブリ、モーター等のような、プレーヤ
に接続された1つ以上のアクチュエータによって提供され得る。アクチュエータ
(単数または複数)によって及ぼされる力は、プレーヤに力をフィードバックす
るまたはプレーヤが存在する仮想現実の一致した力を提供するシステムによって
制御される。
A resistive device can also be used to enhance the simulation by simulating the apparent state encountered by a virtual counterpart controlled by the subject. For example, the resistance provided by a resistance device may simulate the resistance experienced by a subject's counterpart when walking in mud, snow, or waist water.
With proper force feedback, a subject not only sees the forces exerted on his or her counterpart, but actually "experiences" these forces in the physical world. Such resistance may be provided by one or more actuators connected to the player, such as a piston-cylinder assembly, a motor, and the like. The force exerted by the actuator (s) is controlled by a system that provides force feedback to the player or provides a consistent force in the virtual reality in which the player resides.

【0315】 抵抗デバイスは、また、プレーヤ間の能力の差異を補償するように選択された
抵抗のレベルで、複数プレーヤのゲームにおいてハンディキャップを提供するた
めに、用いられ得る。
[0315] Resistance devices can also be used to provide handicap in multi-player games, with levels of resistance selected to compensate for differences in capabilities between players.

【0316】 (体操器具の使用に関連した運動の追跡) スライドボードは、広汎に使用される体操器具であり、これは、側方の運動、
力、固有感覚および耐久力の改善を補助するために馴化およびリハビリテーショ
ンするために用いられる。図25に示すように、代表的なスライドボード520
は、平坦で、滑りやすいすべり表面524を、いずれかの端部にストップボード
528および530とともに有する。例えば、ユーザは、足を用いてストップボ
ード528を押して移動させ、すべり表面524を横切って滑走またはスライド
させ、次いで、他方の足を用いてストップボード530を押して移動させること
によって方向を変化させる。スライドボードは、しばしば、アイススケートの物
理的要求をシミュレートするために使用されている。
Tracking of Exercise Related to the Use of Gymnastics Equipment A slide board is a widely used gymnastics equipment that includes lateral exercise,
Used for habituation and rehabilitation to help improve strength, proprioception and endurance. As shown in FIG. 25, a typical slide board 520
Has a flat, slippery sliding surface 524 with stop boards 528 and 530 at either end. For example, the user changes direction by pushing and moving the stopboard 528 with the foot, sliding or sliding across the slip surface 524, and then pushing and moving the stopboard 530 with the other foot. Slide boards are often used to simulate the physical requirements of ice skating.

【0317】 前後の運動を含む別の静止体操デバイスは、図26に示すスキーシミュレーシ
ョンデバイス540である。デバイス540は、張力負荷がかけられたスケート
542を有し、このスケート542は、弧状プラットフォーム546を側方に横
切って滑走する。スケート542は、ユーザが立つためにその上にフットパッド
550を有する。そのユーザが前後に運動するにつれ、スケート542は、側方
から側方へと移動し、そしてデバイス540は、プラットホーム546の曲がっ
たまたは弧状の表面552上で前後に揺れる。このようなデバイスは、下半身の
平衡感覚、運動技術、持久力、および筋力を改善するために使用される。そのよ
うなデバイスの例は、商標PRO−FITTERで販売されるものである。
Another stationary gymnastics device that includes back and forth movement is a ski simulation device 540 shown in FIG. The device 540 has a skate 542 that is tension loaded and that slides laterally across the arcuate platform 546. The skate 542 has a footpad 550 thereon for the user to stand. As the user moves back and forth, the skate 542 moves from side to side, and the device 540 rocks back and forth on the curved or arcuate surface 552 of the platform 546. Such devices are used to improve lower body balance, motor skills, endurance, and strength. An example of such a device is that sold under the trademark PRO-FITTER.

【0318】 図25および26に示すデバイスは、上記の追跡およびディスプレイシステム
とともに使用され得る。図27を参照すれば、訓練およびシミュレーションシス
テム560が示されている。このシステム560は、他の実施形態に関して上記
したものに類似の追跡およびディスプレイ成分を有する。被験者562は、体操
デバイス564と相互作用する。この体操デバイス564は、物理的空間568
内に存在する。その被験者の運動を追跡および表示する。図25および図26に
示し、そして上記したデバイスは、例示的な体操デバイスである。そのような表
示は、両方が上記される本人(first person)または第三者のいず
れかの視野を含み得る。
The devices shown in FIGS. 25 and 26 can be used with the tracking and display systems described above. Referring to FIG. 27, a training and simulation system 560 is shown. This system 560 has tracking and display components similar to those described above with respect to other embodiments. The subject 562 interacts with the gymnastic device 564. This gymnastics device 564 is a physical space 568
Exists within. Track and display the subject's movement. The device shown in FIGS. 25 and 26 and described above is an exemplary gymnastics device. Such an indication may include a view of either a first person or a third party, both of which are described above.

【0319】 上記のDynamic Sports Posture構築物のような測定構
築物を使用して、被験者562の運動を分析し得る。
A measurement construct, such as the Dynamic Sports Posture construct described above, can be used to analyze the movement of subject 562.

【0320】 システム560のようなシステムを使用して,体操デバイス564を使用しな
がら適切な環境を表示することによって、スポーツ体験のシミュレーションを増
強し得る。例えば、こぶ、木の枝、他のスキーヤなどが、スキーシミュレーショ
ンの際には表示され得る。表示される仮想空間における見かけ上の運動の速度は
、被験者の運動の速度と関連付けられ得る。
[0320] Using a system such as system 560, the simulation of a sports experience may be enhanced by displaying the appropriate environment while using gymnastics device 564. For example, bumps, tree branches, other skiers, etc. may be displayed during a ski simulation. The apparent speed of movement in the displayed virtual space may be related to the speed of movement of the subject.

【0321】 (反応パワーの訓練) 代表的な体操プログラムは、2つの一次成分(孤立した四肢/関節の抵抗訓練
(強度訓練)および有酸素心臓循環系(CV)訓練)を組込む。一般には人気は
あるが、このようなプログラムは、除脂肪体重において実質的な増加を伴う(よ
り多くの筋肉)、機能改善またはスポーツ特異的なパフォーマンスを求めるプロ
グラムについては劣っていると考えられている。
Response Power Training A typical gymnastics program incorporates two primary components: isolated limb / joint resistance training (strength training) and cardiovascular cardiovascular (CV) training. Although popular in general, such programs are thought to be inferior to those seeking functional improvement or sport-specific performance with a substantial increase in lean body mass (more muscle). I have.

【0322】 このようなプログラムが劣っていると考えられている1つの理由は、伝統的な
成分のいずれも、核となる機能能力(例えば、平衡感覚、反応時間、敏捷性およ
び反応パワー)に有意義に寄与しないことである。孤立した関節/四肢訓練成分
の伝統的な強度訓練成分は、個人が自分の環境を効率よくおよび必要な場合は爆
発的に調整する能力を明白に増強するためではなく、持ち上げられ得る負荷の量
を増加させるように設計されている。強度訓練は、最適な機能パフォーマンスを
生み出すような筋線維とともに効率よく作動するようには神経系を訓練しない。
One reason that such programs are considered inferior is that none of the traditional components has a core functional capacity (eg, sense of equilibrium, reaction time, agility and reaction power). It does not contribute to meaningfulness. The traditional strength training component of the isolated joint / limb training component is the amount of load that can be lifted, rather than to explicitly enhance an individual's ability to adjust his environment efficiently and, if necessary, explosively. It is designed to increase. Strength training does not train the nervous system to work efficiently with muscle fibers that produce optimal functional performance.

【0323】 さらに、痩身で、筋肉質で、強力な身体を求める選り抜きの短距離競技者、体
操競技者またはボディビルダーのために、伝統的な有酸素CV成分は、逆効果で
あり得る。その著書であるExplosive Power & Streng
thにおいて、Donald Chu博士は、以下のように記している:「有酸
素訓練は、殆どの馴化プログラムの有力な構成成分となった。...しかし、そ
の経験の初期の段階を除いて、強度および力の運動競技のための有酸素訓練は問
題にならない。有酸素訓練は、高度の強度の体操から競技者を回復させるに役立
ち得るが、速度および力を犠牲にして回復させ、そして乱用による創傷および過
度の訓練の危険度を増大させる。耐久力訓練は重要であるが、開発された耐久力
の型は、そのスポーツに特異的であることを確認されたい。」。
In addition, for select sprinters, gymnastics or bodybuilders seeking a lean, muscular, and strong body, traditional aerobic CV components can be counterproductive. The book, Explosive Power & Strong
In th, Dr. Donald Chu wrote: "Aerobic training has become a dominant component of most habituation programs ... but except for the early stages of its experience. Aerobic training for strength and strength athletics is not a problem, and aerobic training can help recover athletes from high intensity gymnastics, but at the expense of speed and strength. Increases the risk of injury and overtraining. Endurance training is important, but be sure that the type of endurance developed is specific to the sport. "

【0324】 結果的に、多くのフィットネスクラブの会員が切望し、そして多くの競技者お
よび高齢者が要求する、痩身で、力強く、機能的な身体を開発するような最も効
率よくかつ有効な意義は、力のための訓練を含む。簡潔に述べれば、力の訓練は
、複数の、比較的短い区切り(の時間)の高強度の体操からなる。例えば、短距
離競技者は、短時間の間に可能な限り迅速なペースで走る。その結果は、有意な
筋肥大である。対照的に、長距離競技者は、単位時間あたりの名目的な作業量を
こなしつつ持続可能なペースで競技する。この訓練の特性は、マラソン走者の対
照的な、長く、薄い大腿筋、および短距離競技者の高度に規定された大きな筋肉
を生み出すことである。
Consequently, the most efficient and effective significance that many fitness club members long for and develop the lean, strong, and functional body required by many athletes and the elderly. Includes training for strength. Briefly, force training consists of multiple, relatively short intervals of time, high intensity gymnastics. For example, sprinters run at the fastest pace possible in a short period of time. The result is significant muscle hypertrophy. In contrast, long-distance athletes compete at a sustainable pace while doing nominal work per unit time. The characteristics of this training are to produce the long, thin thigh muscles, as opposed to marathon runners, and the highly defined large muscles of sprinters.

【0325】 図28を参照して、反応パワー訓練システム600を示す。訓練システム60
0は、反応訓練デバイス602および強度訓練デバイス604の両方を備える。
Referring to FIG. 28, a reactive power training system 600 is shown. Training system 60
0 comprises both a response training device 602 and a strength training device 604.

【0326】 反応訓練デバイス602は、被験者(ユーザまたはプレーヤとも称する)に対
して、応答において運動するように合図を提供する。例えば、反応訓練デバイス
は、ディスプレイ画面上に化身の運動の模倣を試みる被験者を含み得る。この合
図は、短時間の間に多数の運動のために提供される。
The reaction training device 602 provides a signal to the subject (also referred to as a user or player) to exercise in response. For example, a response training device may include a subject attempting to imitate the movement of an incarnation on a display screen. This cue is provided for a number of exercises in a short time.

【0327】 好ましくは、これらの合図は、多数の、計画された運動課題および計画されて
いない運動課題の両方のためのプロンプトを含む。好ましくは、合図は、所望の
標的ゾーンに対する被験者の心拍数を上昇させる運動を誘発するべきである。こ
れら合図は、聴覚的な合図および/または視覚的な合図を含み得る。
Preferably, these cues include prompts for both a number of planned and unplanned motor tasks. Preferably, the cue should elicit exercise that increases the subject's heart rate relative to the desired target zone. These cues may include audible and / or visual cues.

【0328】 これらの合図は、好ましくは、少なくとも二次元における運動を誘発する。そ
のような二次元の運動の例としては、長方形の床領域内での運動、跳躍と組み合
せた直線に沿った運動、および所望の姿勢を維持しつつ直線に沿った運動(例え
ば、スライディング)が含まれる。反応訓練デバイスによって頭出しされ得る少
なくとも二次元での多くのこのような他の運動が存在することが理解される。
These cues preferably induce movement in at least two dimensions. Examples of such two-dimensional movements are movement in a rectangular floor area, movement along a straight line in combination with jumping, and movement along a straight line while maintaining a desired posture (eg, sliding). included. It is understood that there are many such other movements in at least two dimensions that can be cueed by the reactive training device.

【0329】 反応訓練デバイスによって指示される反応運動は、スポーツ特有の技術を増強
するように設計された訓練シナリオを含み得る。例えば、サッカーの技術は、シ
ミュレートされたサッカーの試合においてそのユーザーを関与させることによっ
て増強され得る。
The reactive exercises directed by the reactive training device may include training scenarios designed to enhance sport-specific skills. For example, soccer skills can be augmented by involving the user in a simulated soccer game.

【0330】 図28において示されるように、反応訓練デバイス602は、各々、物理的空
間610ならびに追跡およびディスプレイシステム612を備える。追跡および
ディスプレイシステム612は、訓練の間、その被験者の位置を連続的に追跡す
る。追跡を容易にするため、その被験者は、マーカー(例えば、反射器、発光器
または信号灯)を装着し得、その位置は、反応パワーデバイスによって追跡され
る。
As shown in FIG. 28, the reactive training devices 602 each include a physical space 610 and a tracking and display system 612. The tracking and display system 612 continuously tracks the position of the subject during training. To facilitate tracking, the subject may wear a marker (eg, a reflector, light emitter, or signal light) whose location is tracked by a reactive power device.

【0331】 そのマーカーは、シグナルを放出または送信し得、これによって、反応訓練シ
ステムは特定の被験者を同定し得る。例えば、そのマーカーは、音波((音速の
)音波または超音波のいずれか)あるいは光波(可視または不可視のいずれか)
を放出し得、これとは、その反応訓練システムが特定の被験者と関連し得る。従
って、単一の訓練セッション内で、ユーザーは、一回の反応訓練の後に、特定の
反応訓練シナリオを中断し得る。ここで、この反応訓練デバイスは、そのユーザ
ーを後に「認識」し得、そしてその中断点からそのシナリオを継続し得る。
[0331] The marker may emit or transmit a signal so that the response training system may identify a particular subject. For example, the marker may be a sound wave (either acoustic (sonic) or ultrasonic) or a light wave (either visible or invisible)
Which can be associated with a particular subject by the reaction training system. Thus, within a single training session, a user may interrupt a particular response training scenario after a single response training. Here, the reaction training device may later "recognize" the user and continue the scenario from the point of interruption.

【0332】 あるいは、またはさらに、特定のユーザーの認識を使用して、そのユーザーに
特定の反応訓練シナリオもしくは順序を呼び出し得る。
Alternatively, or in addition, a particular user's knowledge may be used to invoke a particular response training scenario or sequence for that user.

【0333】 そのマーカーは、他の情報(例えば、その装着者の心拍数)を放出または転送
し得ることが理解される。しかし、その被験者によって装着された心臓モニター
は、別個の遠隔測定システムを有し得る。
It will be appreciated that the marker may emit or transmit other information, such as the wearer's heart rate. However, the heart monitor worn by the subject may have a separate telemetry system.

【0334】 あるユーザーは、他の手段(例えば、キーパッドもしくはタッチスクリーン上
でのID番号の入力)、またはそのユーザーを同定する指標(例えば、バーコー
ドもしくは磁性媒体)を有する物体のデバイスへの挿入によって反応訓練デバイ
スに対して同定され得ることが理解される。
[0334] Some users may use other means (eg, entering an ID number on a keypad or touch screen) or an object with an indicator (eg, a barcode or magnetic media) identifying the user to the device. It will be appreciated that insertion may identify a reactive training device.

【0335】 上記の多くの試験および訓練のシステムの実施形態は、反応訓練デバイスとし
ての使用に適切である。試験および訓練のシステムの特徴(例えば、被験者もし
くはユーザーへのリアルタイムのフィードバックを提供することのような)の多
くもまた、反応訓練デバイスにおいて望ましい。
[0335] Many of the test and training system embodiments described above are suitable for use as a reactive training device. Many of the features of the testing and training system (eg, providing real-time feedback to a subject or user) are also desirable in a reactive training device.

【0336】 被験者からの応答性運動を誘発する合図を提供する代替の他のデバイスは、反
応パワー訓練システムにおける反応訓練デバイスとしての使用に適切であること
が理解される。
It will be appreciated that alternative other devices that provide cues to elicit responsive exercise from a subject are suitable for use as a reactive training device in a reactive power training system.

【0337】 反応訓練デバイスは、リアルタイムのフィードバックを、反応パワー訓練デバ
イスの使用の間にその被験者へと提供し得る。このフィードバックは、上記の構
築物の1以上に関連し得る。例えば、このフィードバックは、その被験者の反応
パワーの指標であり得、ここでこのフィードバックは、おそらく、その被験者の
加速度、速度または力の指標を含む。
The reactive training device may provide real-time feedback to the subject during use of the reactive power training device. This feedback may relate to one or more of the above constructs. For example, the feedback can be an indication of the subject's reaction power, where the feedback likely includes an indication of the subject's acceleration, velocity, or force.

【0338】 反応訓練デバイスは全てが同じように例示されているが、反応訓練デバイスの
全てが同一である必要はないことが理解される。さらに、より多くのまたはより
少ない数の反応訓練デバイスが使用され得る。
Although all of the reactive training devices are illustrated in the same manner, it is understood that not all of the reactive training devices need be identical. Further, more or less reaction training devices may be used.

【0339】 適切な強度訓練デバイスの例としては、Total Gym,Cybexまた
はLifeFitnessの選択可能な強度機器、BowFlex、自由重量バ
ーおよびダンベル、滑車、エラストマーケーブル、顎のバーなどが挙げられる。
好ましくは、強度訓練デバイスは、種々のユーザーの筋肉を訓練し得る。例えば
、強度訓練デバイスのいくつかは、上体筋肉を作用させるように指向され得るが
、他方、他のものは、下半身の筋肉を作用させるように指向され得る。
Examples of suitable strength training devices include Total Gym, Cybex or LifeFitness selectable strength equipment, BowFlex, free weight bars and dumbbells, pulleys, elastomeric cables, jaw bars, and the like.
Preferably, the strength training device may train muscles of various users. For example, some of the strength training devices may be directed to exert upper body muscles, while others may be directed to exert lower body muscles.

【0340】 図29を参照すると、反応パワー訓練システム600は、ネットワーク管理コ
ンピュータ620を備え、これは、反応訓練デバイス602と接続されてネット
ワーク622を形成する。このネットワークによって、反応訓練デバイスが受け
た情報(例えば、同定情報またはパフォーマンス情報)が、格納デバイス624
に格納され得る。この格納デバイスは、ネットワーク管理コンピュータ620の
一部である。この格納された情報は、そのユーザーにそのユーザーが所望する体
操について適切な合図を提供するために、その反応訓練デバイス602のいずれ
によってもアクセスされ得る。さらに、格納された情報を使用して、訓練セッシ
ョン内およびセッション間に、そのユーザーの進展に基づいてその合図を調節し
得る。
Referring to FIG. 29, the reactive power training system 600 includes a network management computer 620, which is connected to the reactive training device 602 to form a network 622. This network allows information received by the reactive training device (eg, identification information or performance information) to be stored in storage device 624.
Can be stored. This storage device is part of the network management computer 620. This stored information can be accessed by any of the reaction training devices 602 to provide the user with appropriate cues for the gymnastics desired by the user. Further, the stored information may be used to adjust the cues within and between training sessions based on the progress of the user.

【0341】 ネットワーク管理コンピュータ620は、格納デバイス624において情報を
入力および/または更新するためのデータ入力デバイス626を備える。適切な
データ入力デバイスとしては、キーボード、マウス、タッチスクリーン、ディス
クドライブ、およびCD−ROMドライブが挙げられる。
The network management computer 620 includes a data input device 626 for inputting and / or updating information in the storage device 624. Suitable data input devices include a keyboard, mouse, touch screen, disk drive, and CD-ROM drive.

【0342】 強度訓練デバイス604はまた、ネットワーク622と接続され得る。それゆ
え、パフォーマンスされる強度訓練体操についての情報(例えば、反復回数、重
量、移動距離、および/または機械の設定)は、格納デバイス624へと転送さ
れ得る。
The strength training device 604 may also be connected to the network 622. Thus, information about the intensity training exercises to be performed (eg, number of repetitions, weight, distance traveled, and / or machine settings) may be transferred to storage device 624.

【0343】 情報はまた、ネットワーク622に沿って、強度訓練デバイス604の各々の
一部として含まれる適切なディスプレイに送信され得る。そのような適切なディ
スプレイは、強度訓練デバイスの残りと一体化して組み込まれ得る。あるいは、
そのディスプレイは、その強度訓練デバイスの付近、例えば、その強度訓練デバ
イスと平行してに存在し得る。送信された情報は、パフォーマンスされる体操に
関する情報を含み得、そして/または他の情報を含み得る。
Information may also be transmitted along the network 622 to a suitable display included as part of each of the intensity training devices 604. Such a suitable display may be integrated with the rest of the strength training device. Or,
The display may be near the intensity training device, for example, parallel to the intensity training device. The transmitted information may include information regarding the gymnastics being performed and / or may include other information.

【0344】 この反応パワー訓練システムは、好ましくは、上記のようにネットワーク化さ
れているが、反応パワー訓練システムは、その全体もしくはその一部がネットワ
ーク化されていなくてもよいことが理解される。例えば、強度訓練デバイスにお
いてパフォーマンスされる体操に関する情報は、手動で記録され得、その情報を
後に、ネットワーク化された格納デバイスへと入力し得る。
Although the reactive power training system is preferably networked as described above, it is understood that the reactive power training system need not be wholly or partially networked. . For example, information about gymnastics performed on a strength training device can be manually recorded and the information can later be entered into a networked storage device.

【0345】 1週間に2〜3回の推奨された反応パワー訓練セッションの間に、被験者は、
ある訓練の順序に従う。これは、好ましくは、反応訓練デバイス602における
30秒〜120秒の間の回(期間)の体操、および強度訓練デバイス604にお
ける抵抗強度増強の動きを交互に行う。これらの高度に刺激的で、参加型の(e
ngaging)訓練セッションは、約35〜50分間で完了され得る。抵抗強
度訓練は、反応訓練が神経筋系が成長に対して最も感受性である状態を作り出す
前に筋線維を調製(始動)させると考えられる。
During the recommended reaction power training sessions 2-3 times a week, subjects
Follow a training order. This preferably alternates between 30 to 120 seconds of exercise (period) on the response training device 602 and resistance strengthening movements on the intensity training device 604. These highly exciting and participatory (e
ngaging) The training session can be completed in about 35-50 minutes. Resistance strength training is thought to prepare (start) muscle fibers before response training creates a state in which the neuromuscular system is most sensitive to growth.

【0346】 したがって、訓練システム600の使用は、個々の関節/四肢訓練を通じて開
発された強度および力を、真に機能的な反応パワーへと変形させる。これは、反
復性の爆発的運動を要求するスポーツのためのスポーツパフォーマンス能を向上
させることへと導かれるCVフィットネスの型を開発する。さらに、これは、充
分に規定された、力強い体格を作り上げる、時間効率性のよく、楽しめる手段を
提供する。
Thus, the use of the training system 600 transforms the strength and force developed through individual joint / limb training into truly functional reactive power. This develops a form of CV fitness that leads to improving sports performance abilities for sports that require repetitive explosive exercise. In addition, it provides a time-efficient and enjoyable means of building a well-defined, powerful physique.

【0347】 反応訓練デバイス602は、各訓練セッションにわたって、および一連のユー
ザー訓練セッションにわたって、課題の流れを指示する。例えば、反応訓練デバ
イスにおける適切な時限の回の体操の後、そのユーザーは、特定の強度訓練デバ
イスに対して進行させるように指示され得る。このようなプロンプトは、他の情
報(例えば、まさに完了したばかりの回の体操の成績に関する情報)と組み合せ
れ得る。
The response training device 602 directs the task flow over each training session and over a series of user training sessions. For example, after an appropriate timed exercise in a reactive training device, the user may be instructed to proceed to a particular intensity training device. Such prompts may be combined with other information, such as information about the performance of the gymnastics of the round just completed.

【0348】 ネットワーク管理コンピュータ620は、強度訓練デバイス604が効率よく
使用されるようにユーザーに指示するようにプログラムされ得る。例えば、この
ネットワーク管理コンピュータは、現在使用されていない機器がそのユーザーの
訓練順序の部分であり、そして現在の訓練セッションにおいてそのユーザーにま
だ使用されていない場合、その使用されていない強度訓練機器へユーザを送るよ
うにプログラムされ得る。
The network management computer 620 can be programmed to instruct a user to use the strength training device 604 efficiently. For example, the network management computer may send the unused strength training equipment to the unused training equipment if the equipment not currently used is part of the user's training sequence and has not been used by the user in the current training session. It can be programmed to send a user.

【0349】 力反応訓練のものに由来する価値ある相乗効果が存在する。心臓循環系に対す
る有意な利益は、約20〜約40分間の期間にわたって標的化されたゾーンに対
して被験者の心拍数を評価する体操に由来することが周知である。好ましくは、
反応訓練の回は、反応訓練の回の間に生じる抵抗強度訓練の間の標的ゾーンにお
いて、そのユーザーの心拍数を維持するのに充分激しい。反応パワーを開発する
ための本発明の1つの目的として、CV訓練構成成分(ここでは、反応訓練デバ
イスの使用)は、被験者が有酸素力活動の間に首尾よく機能する能力に寄与する
ことが所望される。さらに、CV構成成分は、理想的には、訓練環境(状況)を
創出する。この環境は、その被験者が実際に、競合性または要求の多い作業環境
に遭遇する筋肉の収縮および不安の型を反復する。
There is a valuable synergy from that of force response training. It is well known that significant benefits to the cardiovascular system come from gymnastics that assess a subject's heart rate against a targeted zone over a period of about 20 to about 40 minutes. Preferably,
The response training round is intense enough to maintain the user's heart rate in the target zone during the resistance strength training that occurs during the reaction training round. As one object of the present invention for developing reactive power, the CV training component (here, the use of a reactive training device) may contribute to the subject's ability to function successfully during aerobic activity. Is desired. Furthermore, CV components ideally create a training environment (situation). This environment repeats the type of muscle contraction and anxiety that the subject actually encounters a competitive or demanding work environment.

【0350】 体操科学者およびコーチは、パフォーマンスおよびフィットネスの両方を正確
に特徴付け得る単一の変数を捜し求めてきた。
Gymnastics scientists and coaches have sought a single variable that can accurately characterize both performance and fitness.

【0351】 現在、被験者の全体のパフォーマンスフィットネスは、多数のパフォーマンス
変数によって特徴付けなければならない。これらの変数は、下半身および/また
は上半身の強度、有酸素耐久力または無酸素耐久力、速度などの尺度を含み得る
。これらの尺度の中で、全ての訓練構成成分の間の比較を可能にする共通の分母
を共有するものはほとんどない。
Currently, a subject's overall performance fitness must be characterized by a number of performance variables. These variables may include measures of lower and / or upper body strength, aerobic or anaerobic endurance, speed, and the like. Few of these measures share a common denominator that allows comparisons between all training components.

【0352】 反応パワー訓練を用いると、このプログラムを含む体操構成成分の記述である
1つの変数が存在する。この単一の変数である力は、被験者が両方の孤立した肢
強度訓練に由来する利益、およびスポーツ特異的な運動訓練に由来する利益を正
確に評価し得る共通分母である。
With reactive power training, there is one variable that is a description of the gymnastics component that includes this program. This single variable, force, is a common denominator that allows subjects to accurately assess the benefits from both isolated limb strength training, and the benefits from sport-specific exercise training.

【0353】 現在の進展の尺度は、そのような全体の尺度を提供しない。孤立した関節強度
の尺度(すなわち、例えば、ベンチプレスまたはスクワット)は、機能的な運動
能力の反映ではない。競技者について現在の核となる試験は、持ち上げられ得る
負荷の量またはどれだけ速く走れるかを測定する。それ自体、これらの課題は、
特化された強度および速度の尺度であり、そして被験者が、自己の環境において
力および技術を用いて移動する能力の反映ではない。さらに頻繁には、運動の技
術の指標は提供されていない。すなわち、平衡、速度、調整(coordina
tion)、敏捷性、知覚、認識、認知などはすべて測定されないままである。
The current measure of progress does not provide such an overall measure. A measure of isolated joint strength (ie, for example, a bench press or squat) is not a reflection of functional athletic performance. Current core tests for athletes measure the amount of load that can be lifted or how fast they can run. As such, these challenges are:
It is a measure of specialized intensity and speed, and is not a reflection of a subject's ability to move using force and skill in his or her environment. More often, no indication of athletic skills is provided. That is, equilibrium, speed, coordination
), agility, perception, cognition, cognition, etc., all remain unmeasured.

【0354】 本発明は、孤立した肢の力を定量し得る。肢の力は、技術および力を用いて移
動する能力、ならびに反応パワーに寄与する。反応パワーとは、技術および力を
用いて実際に移動する能力である。上記に記載の反応パワー訓練システムは、独
特なことに、反応パワーを測定し得る。
The present invention can quantify the strength of isolated limbs. The power of the limb contributes to the ability to move using technique and force, and to the reaction power. Reaction power is the ability to actually move using technology and power. The reaction power training system described above can uniquely measure reaction power.

【0355】 その個体の技術の領域の反映である、課題をパフォーマンスする際に被験者の
活動をモニタリングすることによって、動的(反応)力を定量し得る。ある競技
者にとって、これは、スポーツ特異的な課題を伴い、ここで、測定の位置は、コ
ンピュータシミュレーション内でのパフォーマンスの間に骨盤の移動の運動力学
的記述である。結果として、孤立した肢の強度および力の両方が、力学的力とと
もに定量される。
By monitoring a subject's activity in performing a task, which is a reflection of the individual's domain of skill, the dynamic (response) power can be quantified. For some athletes, this involves a sport-specific task, where the position of the measurement is a kinetic description of the movement of the pelvis during performance within the computer simulation. As a result, both strength and force of the isolated limb are quantified along with the mechanical force.

【0356】 上記の理由により、強度訓練および反応訓練は、同じ訓練セッション内でとも
に入り乱れそして交互にされることが好ましい。しかし、訓練についての連続的
なアプローチが使用され得ることが理解される。そのようなアプローチにおいて
、すべての強度訓練のほとんどは、反応訓練の前または後のいずれかになされる
For the above reasons, strength training and response training are preferably disturbed and alternated within the same training session. However, it is understood that a continuous approach to training can be used. In such an approach, most of all intensity training is done either before or after reaction training.

【0357】 (リアルタイムの分割したフィードバック) 仮想の、相手または化身の移動によってそのプレーヤに創出される移動チャレ
ンジは、多くの、比較的短く、個別の移動セグメントもしくは脚を含み得る。こ
れらのセグメントは、そのプレーヤの質量中心のほんの数インチの移動に対する
量の移動を促進し得る。これらのセグメントは、固定した出発もしくは終点の位
置もなく存在し得る。しかし、出発または終点の位置は、例えば、そのプレーヤ
が方向を変える位置によって、またはそのプレーヤが静止している位置からのそ
のプレーヤーが、所定の距離の移動によって近似され得る。
Real-Time Split Feedback The movement challenge created for the player by the movement of a virtual, opponent or incarnation can include many, relatively short, discrete movement segments or legs. These segments may facilitate an amount of movement for only a few inches of movement of the player's center of mass. These segments may exist without a fixed starting or ending location. However, the position of the departure or end point can be approximated, for example, by the position at which the player changes direction or by the player's movement from a position at which the player is stationary a predetermined distance.

【0358】 最大限のパフォーマンスを得ることを達成する際に、そのプレーヤに、高感度
の、リアルタイムで正確なフィードバックが与えられることは利益がある。リア
ルタイムのフィードバックは、そのセグメント距離(一般に、そのプレーヤの質
量中心の核の変位として検出される)に拘らず、そのプレーヤが各移動セグメン
トの完了直後にそのプレーヤに提供されることが好ましい。
In achieving maximum performance, it is advantageous for the player to be provided with sensitive, real-time and accurate feedback. Preferably, real-time feedback is provided to the player shortly after the completion of each moving segment, regardless of the segment distance (generally detected as a displacement of the player's center of mass nucleus).

【0359】 本発明は、少なくとも2つの運動平面(好ましくは、3つの運動平面)の位置
変化の連続的なサンプリングによる、パフォーマンス値(例えば、上記のパラメ
ータに基づく)の循環を含む。
The present invention involves the cycling of performance values (eg, based on the above parameters) by continuous sampling of position changes in at least two motion planes (preferably three motion planes).

【0360】 (パフォーマンスパラメータの画面ディスプレイ) 図30は、モニタもしくはディスプレイ660を示す。これは、上記に記載の
ような試験および訓練のシステムを用いてプレーヤ(またはユーザもしくは被験
者)に対してフィードバックを提供する。モニタ660は、上記のモニタ28と
類似し得る。
(Screen Display of Performance Parameter) FIG. 30 shows a monitor or a display 660. This provides feedback to the player (or user or subject) using a testing and training system as described above. Monitor 660 may be similar to monitor 28 described above.

【0361】 仮想空間のビュー662に加えて、モニタ660はまた、1以上のパラメータ
のパラメータ指標664を表示する。
In addition to the virtual space view 662, the monitor 660 also displays a parameter index 664 of one or more parameters.

【0362】 パラメータ指標664は、上記に記載のようなパフォーマンスパラメータに関
連する情報を表示する。例えば、このパラメータ指標は、上記のリアルタイムに
分割されたフィードバックを提供するにおいて有用であり得る。
[0362] The parameter index 664 displays information related to the performance parameters as described above. For example, this parameter indicator may be useful in providing the real-time segmented feedback described above.

【0363】 測定されたパフォーマンスパラメータとの関連は、直接的であり得る(例えば
、そのプレーヤの高度の指標を表示すること)。あるいは、パフォーマンスパラ
メータと表示される情報との間の関係は、より弱いものであり得る。表示される
情報は、誘導され、または計算された力のようなパラメータのものであり得る。
あるいは、これは、ある種の「ゲームスコア」のものであり得る。これは、その
プレーヤのパフォーマンスの1以上の局面の指標である。
The association with the measured performance parameter can be direct (eg, displaying an indication of the player's altitude). Alternatively, the relationship between the performance parameters and the displayed information may be weaker. The displayed information may be of a parameter, such as a derived or calculated force.
Alternatively, this may be of some sort of “game score”. This is an indicator of one or more aspects of the player's performance.

【0364】 パラメータ指標664における情報の表示は、好ましくは、グラフ表示である
が、その情報は、さらにもしくは代替として、他の方法、例えば、数値で表示さ
れ得る。示されるように、パラメータ指標664の各々における情報は、表示さ
れた逆三角形670の部分の色の変化によってグラフで表示される。
The display of information in the parameter indicator 664 is preferably a graphical display, but the information may additionally or alternatively be displayed in other ways, for example, numerically. As shown, the information in each of the parameter indicators 664 is graphically represented by a change in color of the displayed portion of the inverted triangle 670.

【0365】 パラメータ指標664のスケーリングは、変化可能であり得、例えば、異なる
プレーヤのパフォーマンスにおいて予測される相違、および異なる型の試験およ
び訓練のシナリオにおいて予測される異なる運動を許容する。
The scaling of the parameter indicator 664 can be variable, for example, to allow for expected differences in performance of different players and different movements expected in different types of testing and training scenarios.

【0366】 パラメータ指標664は、各々、フラグ672を含む。これは、表示されるパ
ラメータの最大値の指標を提供する。例えば、プレーヤの高度の指標に関するフ
ラグは、それまでのそのプレーヤの最大の高度を表示し得る。この高度情報は、
姿勢訓練(例えば、プレーヤを這う位置に維持させる訓練)についての重要なパ
ラメータである。高度の情報はまた、例えば、そのプレーヤに、自己の最高の跳
躍についての情報を告知するために有用である。
[0366] The parameter indices 664 each include a flag 672. This provides an indication of the maximum value of the displayed parameter. For example, a flag for a player's altitude indicator may indicate that player's maximum altitude so far. This altitude information
This is an important parameter for posture training (for example, training for keeping the player in a crawling position). The altitude information is also useful, for example, to inform the player of information about his highest jump.

【0367】 パラメータ指標は、フラグを含む必要はなく、そしてさらなるフラグを含み得
ることが理解される。そのフラグは、広汎な他の目的のため、例えば、パラメー
タの最低値を示すために使用され得ることがさらに理解される。
It is understood that the parameter indicator need not include a flag, and may include additional flags. It is further understood that the flag may be used for a wide variety of other purposes, for example to indicate the lowest value of a parameter.

【0368】 パラメータ指標664は、好ましくは、パフォーマンスについて適時にフィー
ドバックをプレーヤに提供するために、リアルタイムで更新される。
The parameter index 664 is preferably updated in real time to provide timely feedback on the performance to the player.

【0369】 モニタ660はまた、心臓の指標678を表示する。これは、そのプレーヤの
心拍数を表示する。この心臓の表示は、グラフによるか、または数字によるもの
であり得、そして聴覚シグナル(例えば、鼓動する心臓をシミュレートした音)
を含み得る。そのプレーヤの心拍数は、上記に記載のような心臓モニターを用い
て表示するために、測定および転送され得る。
The monitor 660 also displays a heart index 678. This displays the player's heart rate. This representation of the heart may be graphical or numerical and may include an auditory signal (eg, a sound simulating a beating heart).
May be included. The player's heart rate can be measured and transmitted for display using a heart monitor as described above.

【0370】 本発明は、特定の好ましい実施形態に関して示され、そして記載されているが
、等価な変更および改変が、本明細書および添付の図面を読み、そして理解する
ことにより、他の当業者に生じることは、自明である。特に、上記の構成要素(
成分、アセンブリ、デバイス、組成など)によってパフォーマンスされる種々の
機能に関して、そのような構成要素を記載するために使用される用語(「手段」
に関するものを含む)は、他に指示がなければ、本明細書において、本発明を例
示するための例示的な実施形態における機能をパフォーマンスする開示された構
造とは構造的に等価ではない場合でさえ、記載された構成要素の特定の機能をパ
フォーマンスする任意の構成要素(すなわち、機能的に等価であるもの)に対応
することが意図される。さらに、本発明の特定の特徴は、上記において、いくつ
かの例示された1以上の実施形態のみに関して記載されているが、そのような特
徴は、任意の所定の適用もしくは特定の適用のために所望され、そして有利であ
り得るように、他の実施形態の1つ以上の他の特徴と組み合せられ得る。
Although the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, equivalent changes and modifications may occur to others skilled in the art by reading and understanding the present specification and the accompanying drawings. Is obvious. In particular, the above components (
With respect to various functions performed by the components, assemblies, devices, compositions, etc., the terms used to describe such components ("means")
Unless otherwise indicated herein, unless otherwise indicated herein, when structurally equivalent to the disclosed structure performing the functions in the exemplary embodiment for illustrating the invention. Even intended to correspond to any component that performs a particular function of the described component (ie, one that is functionally equivalent). Furthermore, although particular features of the present invention have been described above with reference to only one or more of the illustrated embodiments, such features may be applied to any given or specific application. It may be combined with one or more other features of other embodiments as desired and may be advantageous.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明による試験および訓練のシステムの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a testing and training system according to the present invention.

【図2】 図2は、代表的なモニターディスプレイを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a typical monitor display.

【図3】 図3は、図1のシステムについての、シミュレートした運動技術のプロトコル
の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a simulated exercise technique protocol for the system of FIG. 1;

【図4】 図4は、図1のシステムについての、シミュレートした敏捷性技術のプロトコ
ルの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a simulated agility technology protocol for the system of FIG. 1;

【図5】 図5は、システムについての、シミュレートしたタスクの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a simulated task for the system.

【図6】 図6は、システムについての代表的なタスクの、ソフトウェアフローチャート
である。
FIG. 6 is a software flowchart of a representative task for the system.

【図7】 図7は、システムについての代表的なタスクの、ソフトウェアフローチャート
である。
FIG. 7 is a software flowchart of a representative task for the system.

【図8】 図8は、本発明の実施形態についてのソフトウェアフローチャートである。FIG. 8 is a software flowchart for an embodiment of the present invention.

【図9】 図9は、本発明の実施形態についてのソフトウェアフローチャートである。FIG. 9 is a software flowchart for an embodiment of the present invention.

【図10】 図10は、システムがコンプライアンスを決定するために実行する、シミュレ
ートしたタスクの模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram of a simulated task performed by the system to determine compliance.

【図11】 図11は、システムが機会を決定するために実行する、シミュレートしたタス
クの模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram of a simulated task performed by the system to determine opportunities.

【図12】 図12は、システムが動的反応時間を決定するために実行する、シミュレート
したタスクの模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram of a simulated task performed by the system to determine a dynamic reaction time.

【図13】 図13は、システムが動的位相ずれを決定するために実行する、シミュレート
したタスクの模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram of a simulated task performed by the system to determine a dynamic phase shift.

【図14】 図14は、システムが第1段階での機敏さを決定するために実行する、シミュ
レートしたタスクの模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram of a simulated task that the system performs to determine agility in the first stage.

【図15】 図15は、システムが動的反応跳躍を決定するために実行する、シミュレート
したタスクの模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram of a simulated task performed by the system to determine dynamic response jumps.

【図16】 図16は、システムが動的スポーツ姿勢を決定するために実行する、シミュレ
ートしたタスクの模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram of a simulated task performed by the system to determine a dynamic sporting posture.

【図17】 図17は、システムが動的反応切り込みを決定するために実行する、シミュレ
ートしたタスクの模式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram of a simulated task performed by the system to determine a dynamic response cut.

【図18】 図18は、本人の斜視図を用いる、本発明の別の実施形態の斜視図である。FIG. 18 is a perspective view of another embodiment of the present invention, using a perspective view of the person.

【図19】 図19は、複数のプレーヤによるプレーのために用いられている、本発明の斜
視図である。
FIG. 19 is a perspective view of the present invention used for playing by a plurality of players.

【図20】 図20は、複数の物理的空間およびディスプレイを用いる、本発明の別の実施
形態の斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view of another embodiment of the present invention using multiple physical spaces and a display.

【図21】 図21は、スケーリングファクタを用いる、本発明の別の実施形態の斜視図で
ある。
FIG. 21 is a perspective view of another embodiment of the present invention using a scaling factor.

【図22】 図22は、運動プロトコルを記録することができる、本発明の別の実施形態の
斜視図である。
FIG. 22 is a perspective view of another embodiment of the present invention, in which an exercise protocol can be recorded.

【図23】 図23は、プレーヤの上肢の位置を追跡する、本発明の別の実施形態の斜視図
である。
FIG. 23 is a perspective view of another embodiment of the present invention that tracks the position of the upper limb of the player.

【図24】 図24は、プレーヤの運動を阻止する抵抗デバイスを含む、本発明の別の実施
形態の斜視図である。
FIG. 24 is a perspective view of another embodiment of the present invention that includes a resistive device that blocks movement of the player.

【図25】 図25は、従来技術のスライドボードの斜視図である。FIG. 25 is a perspective view of a conventional slide board.

【図26】 図26は、従来技術のスキーのシミュレーションデバイスの斜視図である。FIG. 26 is a perspective view of a conventional ski simulation device.

【図27】 図27は、プレーヤにより使用される練習デバイスを含む、本発明の別の実施
形態の斜視図である。
FIG. 27 is a perspective view of another embodiment of the present invention, including a practice device used by a player.

【図28】 図28は、本発明の反応性パワー訓練システムの平面図である。FIG. 28 is a plan view of the reactive power training system of the present invention.

【図29】 図29は、図28のシステムのネットワーク接続の模式図である。FIG. 29 is a schematic diagram of a network connection of the system of FIG. 28;

【図30】 図30は、本発明の試験および訓練のシステムの画面ディスプレイの図である
FIG. 30 is a diagram of a screen display of the test and training system of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 60/121,935 (32)優先日 平成11年2月26日(1999.2.26) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),CA,JP,U S Fターム(参考) 4C038 VA04 VB01 VC01 5B050 BA07 BA08 BA11 BA12 CA07 EA24 EA27 FA02 FA13 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (31) Priority claim number 60 / 121,935 (32) Priority date February 26, 1999 (Feb. 26, 1999) (33) Priority claim country United States (US) ( 81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), CA, JP, US F-term (reference) 4C038 VA04 VB01 VC01 5B050 BA07 BA08 BA11 BA12 CA07 EA24 EA27 FA02 FA13

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試験および訓練のシステムであって、以下: 規定された物理的空間(12、512、568)において、プレーヤの全体的
な物理的位置における変化を決定するための連続的追跡システム(13); 該物理的空間においてプレーヤの該物理的位置に対応する仮想空間における該
プレーヤの仮想位置をリアルタイムで更新するため、 該仮想空間のビューを更新するため、および 該物理的空間において運動する該プレーヤのパフォーマンスの少なくとも1つ
の指標を提供するために該追跡システムと作動可能に連結されたコンピュータ(
22)であって、ここで、該少なくとも1つの指標が該プレーヤの運動パラメー
タの尺度であるかまたはそれに由来する、コンピュータ(22);ならびに 少なくとも部分的に該物理的空間内にある物理的活動デバイス(506、56
4)であって、該プレーヤに作動可能に連結されるように構成された、物理的活
動デバイス、 を備える、試験および訓練のシステム。
A system for testing and training, comprising: a continuous tracking system for determining changes in the overall physical position of a player in a defined physical space (12, 512, 568). (13); updating the virtual position of the player in the virtual space corresponding to the physical position of the player in the physical space in real time; updating the view of the virtual space; and exercising in the physical space. A computer operatively coupled with the tracking system to provide at least one indicator of the player's performance.
22) wherein the at least one indicator is or is derived from a measure of a motion parameter of the player; and a computer activity (22); and physical activity at least partially in the physical space. Devices (506, 56
4) wherein a physical activity device is configured to be operatively coupled to the player.
【請求項2】 前記少なくとも1つのパフォーマンスの指標が、以下: 前記プレーヤによってパフォーマンスされる仕事の尺度、該プレーヤの速度の
尺度、該プレーヤの力の尺度、該プレーヤが該プレーヤと仮想の主人公との間の
経時的な空間的相違を最大化する能力の尺度、追随する時間、該プレーヤの加速
度の尺度、該プレーヤが運動の方向を迅速に変化させる能力の尺度、動的な反応
時間の尺度、合図に対する応答において該プレーヤの最初の運動に対する該合図
の提示から経過した時間の尺度、所望の反応方向に対する該最初の運動の方向の
尺度、切断する能力の尺度、位相のずれ時間の尺度、第一段階敏捷性の尺度、ジ
ャンプもしくはバウンデングの尺度、心臓−呼吸器系状態の尺度、およびスポー
ツ姿勢の尺度、 からなる群より選択される指標を含む、請求項1に記載の試験および訓練のシス
テム。
2. The at least one performance indicator includes: a measure of the work performed by the player, a measure of the speed of the player, a measure of the power of the player, the measure of the player's power and the virtual hero. A measure of the ability to maximize the spatial difference over time, the time to follow, a measure of the acceleration of the player, a measure of the ability of the player to quickly change the direction of movement, a measure of the dynamic reaction time A measure of the time elapsed since the presentation of the cue for the player's first movement in response to the cue, a measure of the direction of the first movement relative to the desired direction of reaction, a measure of the ability to cut, a measure of the phase shift time, Stage 1 Agility scale, jump or bounding scale, cardio-respiratory condition scale, and sport posture scale, from the group consisting of: Including an indication to be-option, system testing and training of claim 1.
【請求項3】 前記仮想空間が、前記物理的空間(12、512、568)
に対してスケーリングされた対応を有し、該スケーリングされた対応が、1以上
の選択可能なスケールファクタの関数である、請求項1または2に記載の試験お
よび訓練のシステム。
3. The virtual space is a physical space (12, 512, 568).
A testing and training system according to claim 1 or 2, having a scaled correspondence to, wherein the scaled correspondence is a function of one or more selectable scale factors.
【請求項4】 前記物理的活動デバイスが、前記物理的空間(12、568
)内に位置された体操デバイス(564)を備える、請求項1〜3のいずれか1
項に記載の試験および訓練のシステム。
4. The physical activity device (12, 568).
4.) A gymnastics device (564) positioned within the device.
Examination and training system according to paragraph.
【請求項5】 前記物理的活動デバイスが、プレーヤの運動に対して抵抗を
提供するように、該プレーヤに対して付着されるように作動可能に構成された抵
抗デバイス(506)を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の試験およ
び訓練のシステム。
5. The physical activity device comprises a resistance device (506) operably configured to be attached to the player so as to provide resistance to movement of the player. The test and training system according to any one of Items 1 to 3.
【請求項6】 試験および訓練するための方法であって、以下の工程: 規定された物理的空間(12、512、568)において、物理的活動デバイ
ス(506、564)と相互作用するプレーヤの全体的な物理的位置を追跡する
工程; 該プレーヤの該物理的位置に対応するプレーヤの仮想位置をリアルタイムで更
新する工程; 仮想空間のビューをリアルタイムで更新する工程; 該物理的空間における該プレーヤの運動のパフォーマンスの少なくとも1つの
指標を提供する工程であって、該少なくとも1つの指標は、該プレーヤの運動パ
ラメータの尺度であるか、またはそれに由来する、工程、 を包含する、方法。
6. A method for testing and training, comprising the steps of: a player interacting with a physical activity device (506, 564) in a defined physical space (12, 512, 568). Tracking the overall physical position; updating the player's virtual position corresponding to the physical position of the player in real time; updating the view of the virtual space in real time; the player in the physical space Providing at least one indicator of athletic performance of the at least one, wherein the at least one indicator is or is a measure of the player's athletic parameters.
【請求項7】 2以上のプレーヤのためのゲームシステムであって、以下: それぞれの規定された物理的空間(12)においてそれぞれのプレーヤの全体
的な物理的位置における変化を決定するための該プレーヤの各々についての連続
的な三次元追跡システム(13);および 該プレーヤの該物理的位置に対応する仮想空間におけるプレーヤの仮想位置を
リアルタイムで更新するために、該追跡システムに作動可能に連結されているコ
ンピュータ(22)、 を備える、ゲームシステム。
7. A game system for two or more players, comprising: a game system for determining a change in the overall physical location of each player in a respective defined physical space (12). A continuous three-dimensional tracking system (13) for each of the players; and operatively coupled to the tracking system to update a virtual position of the player in a virtual space corresponding to the physical position of the player in real time. A game system, comprising: a computer (22).
【請求項8】 試験および訓練システムであって、以下: 物理的空間(12)内においてユーザの一組の三次元座標を提供するための追
跡システム(13); 該追跡システムからの該座標を受け取り、そして本質的にリアルタイムでディ
スプレイ上に該物理的空間内の該ユーザの位置を表示するために、該追跡システ
ムに作動可能に連結されているコンピュータ(22)を備え;そして ここで、該コンピュータは、該ユーザについての物理的活動を規定し、そして
該活動を実施するにおいて、該ユーザのパフォーマンスを測定するため、該プロ
トコルのパフォーマンスの間に、該ユーザの運動速度および/または加速度を計
算するため、ならびにユーザの動的姿勢を決定するためのプログラムを含む、 試験および訓練システム。
8. A testing and training system, comprising: a tracking system (13) for providing a set of three-dimensional coordinates of a user in physical space (12); A computer (22) operably coupled to the tracking system for receiving and displaying the position of the user in the physical space on a display in essentially real time; The computer defines the physical activity for the user and calculates the user's exercise speed and / or acceleration during the performance of the protocol to measure the user's performance in performing the activity. Testing and training system, including a program for performing and determining a user's dynamic posture.
【請求項9】 反応パワー訓練システムであって、以下: 少なくとも二次元における被験者の応答運動を引き出すための合図を提供する
反応訓練デバイス;および 抵抗訓練デバイスを備え; ここで、該反応訓練デバイスおよび強度訓練デバイスが、一つの訓練順序におい
て使用される、 反応パワー訓練システム。
9. A reactive power training system, comprising: a reactive training device that provides cues for eliciting a responsive movement of a subject in at least two dimensions; and a resistance training device; A reactive power training system wherein intensity training devices are used in one training sequence.
【請求項10】 反応パワー訓練の方法であって、以下の工程: 1つ以上の抵抗訓練デバイス上での訓練と交替した反応訓練デバイス上での反
応訓練の勝負を含む訓練順序をパフォーマンスする工程、 を包含する、方法。
10. A method of reactive power training, comprising the steps of: performing a training sequence including training on one or more resistance training devices and responsive training on alternate reactive training devices. A method comprising:
【請求項11】 試験および訓練をするための方法であって、以下の工程: 規定された物理的空間内においてプレーヤの上肢を追跡する工程;および 該物理的空間における該プレーヤの運動のパフォーマンスの少なくとも1つの
指標を提供する工程であって、該少なくとも1つの指標が該プレーヤの少なくと
も1つの上肢の運動パラメータの尺度であるかまたはそれに由来する、工程、 を包含する、方法。
11. A method for testing and training, comprising: tracking an upper limb of a player in a defined physical space; and measuring the performance of the player's movement in the physical space. Providing at least one indicator, wherein the at least one indicator is or is derived from a motion parameter of at least one upper limb of the player.
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