JP2009297057A - 情報表示システムおよび情報表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センシング装置毎の動きや状態を容易に一括して携帯端末で把握できるシステムを提供する。
【解決手段】競技情報表示システム１０は、センシング装置５０Ａ〜５０Ｃと携帯端末１００とが電波を介して接続され、センシング装置５０Ａ〜５０Ｃのそれぞれは、運動状態に関する情報を検出するセンサ群５２Ａ〜５２Ｃと、センサ群５２Ａ〜５２Ｃが検出した情報を電波に重畳して送信する送信部５４Ａ〜５４Ｃと、を備え、携帯端末１００は、複数のセンシング装置５０Ａ〜５０Ｃから送信される電波を受信する受信部１０２と、受信した電波から情報を復元するデータ復元部１０４と、復元した情報からセンシング装置５０Ａ〜５０Ｃ毎の運動状態を分析するデータ分析部１０８と、分析した運動状態をセンシング装置５０Ａ〜５０Ｃ毎に表示する表示部１１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報表示システムおよび情報表示方法に関する。

運動する人物の動きを記録して分析し、トレーニング等に役立てる方法は、種々提案されている。例えば、サッカー等の集団競技では、下記特許文献１に示すように、競技場を俯瞰する位置に設置されたカメラで競技を撮影し、画像処理により選手（競技者）を抽出して動きを検出する。また、競技者にセンサを取り付けて、競技者の身体情報を取得する方法としては、衝撃を感知するセンサを競技者のヘルメット内に取り付けて、センサが検出する情報を無線により送信し、競技者の頭部に対する衝撃状態を遠隔地で監視するシステムとして、例えば、米国のＳｙｍｂｅｘ社からＨＩＴ Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標）が商品化されている。

特開平６−３１９８４３号公報

しかしながら、特許文献１に示す方法では、カメラの設置が面倒であると共に、競技者以外の背景除去処理や高速で移動する競技者の追随等の画像処理に時間と手間が掛かるという問題があった。また、ＨＩＴ Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標）は、個々の競技者の身体の状態は監視できるが、競技者の動きや身体的な状態をそれぞれ取得して、競技の流れを把握することはできなかった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる情報表示システムは、情報検出装置と情報表示端末とが電波を介して接続された情報表示システムであって、前記情報検出装置は、運動状態に関する情報を検出する検出部と、前記検出部が検出した情報を前記電波に重畳して送信する送信部と、を備え、前記情報表示端末は、前記情報検出装置から送信される電波を受信する受信部と、前記受信した電波から前記情報を復元する復元部と、前記復元した情報から前記情報検出装置毎の前記運動状態を分析する分析部と、前記分析した運動状態を前記情報検出装置毎に表示する表示部と、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、情報検出装置が検出した運動状態に関する情報は電波に重畳して情報表示端末に送信されると共に、情報表示端末は、受信した電波から情報を復元し、情報検出装置毎に運動状態を分析し、分析した運動状態を情報検出装置毎に表示する。従って、情報検出装置毎の運動状態が電波を介して情報表示端末に伝わり、情報表示端末で情報検出装置毎に表示できるため、情報検出装置毎の動きや状態を容易に一括して把握できる。

［適用例２］
上記適用例にかかる情報表示システムにおいて、前記情報検出装置は、スポーツ競技を行う競技者がそれぞれ装着することが好ましい。

このような構成によれば、情報検出装置を装着した競技者毎の動きや状態を容易に一括して把握できる。

［適用例３］
上記適用例にかかる情報表示システムにおいて、前記運動状態に関する情報は、前記競技者の動きに関する情報、前記競技者の身体に関する情報および前記競技者の環境に関する情報の少なくとも１つを含むことが好ましい。

このような構成によれば、競技者の動き、競技者の身体に関する情報および競技者の環境に関する情報を把握できる。

［適用例４］
上記適用例にかかる情報表示システムにおいて、前記情報検出装置は、更に、前記スポーツ競技で使用される器具に装着されることが好ましい。

このような構成によれば、スポーツ競技で使用される器具の動きを把握できる。

［適用例５］
上記適用例にかかる情報表示システムにおいて、前記検出部は、前記スポーツ競技に応じて選択されても良い。

［適用例６］
上記適用例にかかる情報表示システムにおいて、前記表示部は、前記競技者の移動した軌跡情報を表示すると共に、前記競技者の属性に関する情報を前記軌跡情報に重畳して表示することが好ましい。

このような構成によれば、競技者が移動した軌跡情報に加えて、競技者の属性に関する情報を表示できる。

［適用例７］
本適用例にかかる情報表示方法は、電波を介して接続された情報検出装置と情報表示端末とによる情報表示方法であって、前記情報検出装置が運動状態に関する情報を検出する工程と、前記検出した情報を前記電波に重畳して送信する工程と、前記情報表示端末が前記送信された電波を受信する工程と、前記情報表示端末が受信した前記電波から前記情報を復元する工程と、前記復元した情報から前記情報検出装置毎の前記運動状態を分析する工程と、前記分析した運動状態を前記情報検出装置毎に表示する工程と、を備えることを特徴とする。

このような方法によれば、情報検出装置が検出した運動状態に関する情報は電波に重畳して情報表示端末に送信されると共に、情報表示端末は、受信した電波から情報を復元し、情報検出装置毎に運動状態を分析し、分析した運動状態を情報検出装置毎に表示する。従って、情報検出装置毎の運動状態が電波を介して情報表示端末に伝わり、情報表示端末で情報検出装置毎に表示できるため、情報検出装置毎の動きや状態を容易に一括して把握できる。

以下、情報表示システムの一形態として、競技する各競技者の動静および生体情報をリアルタイムに取得して表示する競技情報表示システムについて図面を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、競技情報表示システム１０の機能構成を示すブロック図である。この競技情報表示システム１０は、例えば、サッカーのような競技を行う各競技者に装着するセンシング装置５０Ａ，５０Ｂおよびサッカーボールに装着するセンシング装置５０Ｃ、並びに、センシング装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃから送られる情報を分析して表示する携帯端末１００を備える。尚、図１では、センシング装置５０Ａ，５０Ｂは２台のみ示したが、本実施形態では、サッカーチームの全ての競技者に装着されている。
最初に、情報を検出する情報検出装置としてのセンシング装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃについて説明する。本実施形態では、センシング装置５０Ａ，５０Ｂは、各競技者に装着されるウェラブルセンサー端末を想定する。これらのセンシング装置５０Ａ，５０Ｂは、センサ群５２Ａ，５２Ｂ、送信部５４Ａ，５４Ｂおよびアンテナ５６Ａ，５６Ｂを備える。本実施形態では、センシング装置５０Ａ，５０Ｂは、少なくとも送信部５４Ａ，５４Ｂおよびアンテナ５６Ａ，５６Ｂを含む本体部（図示を略す。）と、センサ群５２Ａ，５２Ｂに分離され、本体部は競技者の腹部や腰部に装着される。尚、センシング装置５０Ａ，５０Ｂは同一の構造であるため、以降、代表してセンシング装置５０Ａについて説明する。また、ボールに装着されるセンシング装置５０Ｃは、センサ群５２Ｃ、送信部５４Ｃおよびアンテナ５６Ｃを備える。

ここで、図２は、それぞれのセンサ群５２Ａ，５２Ｃの構成を示す図である。図２（ｂ）に示すように、センサ群５２Ａは、位置情報検出部６０、バイタル情報検出部７０および手足動作情報検出部８０を備える。位置情報検出部６０は、位置検出センサ６２および時間検出センサ６６を有する。また、バイタル情報検出部７０は、競技者の現在の状態を表す様々な数値情報であるバイタルサインに関する情報を検出する。本実施形態では、バイタル情報検出部７０は、心拍検出センサ７２、血圧検出センサ７４、心電検出センサ７６およびヘモグロビン濃度検出センサ７８を有する。また、手足動作情報検出部８０は、右上腕検出センサ８２および右足キック検出センサ８４を有する。また、図２（ａ）に示すように、センサ群５２Ｃは、位置検出センサ６２、加速度検出センサ６４および時間検出センサ６６を備える。尚、これらのセンサは、競技種別や取得したい情報に応じて、追加や除去を含む選択が可能である。

位置検出センサ６２は、本実施形態ではＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置を適用するが、これに限定されるものではなく、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグを適用しても良い。また、時間検出センサ６６は、水晶振動子の振動を用いて計時するクオーツ時計装置を適用する。心拍検出センサ７２、血圧検出センサ７４、心電検出センサ７６およびヘモグロビン濃度検出センサ７８は、例えば、特開２００６−２６３９６号公報や特開２００７−４４４９１号公報で開示されているような腕時計型のセンサ装置を適用する。また、右上腕検出センサ８２および右足キック検出センサ８４は、加速度センサや角加速度センサを適用する。本実施形態では、センシング装置５０Ａの本体部とセンサ群５２Ａの各センサ間は、センサの装着位置に応じて無線や有線で接続され、各センサから出力される信号を本体部に伝播する。尚、無線で接続される場合、例えば、２．４ＧＨｚのＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンド帯域の電波を使用する通信装置（図示を略す。）を介しても良い。また、センサ群５２Ａには、気温、気圧および湿度のような周囲の環境変動を検出する環境変動検出部が更に含まれても良い。

図１に戻り、送信部５４Ａ，５４Ｃは、センサ群５２Ａ，５２Ｃが検出した各情報を含む通信信号を電波に重畳して送信する。本実施形態では、送信部５４Ａ，５４Ｃごとに周波数チャンネルが規定されるため、受信側は個人やボールを周波数チャンネルで識別できる。尚、センシング装置５０Ａ，５０Ｃは、図示を略したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、これらのハードウェアと、ＲＯＭ等に保持されたソフトウェアとが協働することにより、上記した機能を実現する。
次に、情報を表示する情報表示端末としての携帯端末１００について説明する。携帯端末１００は、受信部１０２、データ復元部１０４、データ分析部１０８、表示データ作成部１１２、表示部１１４、アンテナ１１６、個人データベース１０６および分析データベース１１０を備える。

受信部１０２は、アンテナ１１６を介してセンシング装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃから送信された電波を受信する。データ復元部１０４は、受信した電波に含まれる各情報をチャンネルごとに復元することで、それぞれの個人やボールの位置、衝撃およびバイタルに関する情報が取得される。ここで取得された個人毎の各情報は、個人データベース１０６に蓄積される。データ分析部１０８は、分析データベース１１０に蓄積されたスポーツの種類毎の分析ノウハウに基づいて、データ復元部１０４で復元された各情報を時系列に並べ替えて分析する。表示データ作成部１１２は、分析された結果を所定の表示フォーマットに基づき作成し、表示部１１４は、表示フォーマットに基づいて作成された分析結果を表示する。図３（ａ）および（ｂ）は、表示部１１４に表示される分析結果の一例である。図３（ａ）は、バイタル情報の変動を経過時間ごとに表示したグラフであり、図３（ｂ）は、競技者とボールが動いた軌跡をグランド上空から見た図である。

また、本実施形態では、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、各競技者の属性に関する情報を付加した分析結果を表示できる。即ち、図４（ａ）は、予め作成した個人毎の顔画像やイラストを、対応する個人の移動軌跡に付加して表示した表示例である。また、図４（ｂ）は、運動量や血圧等のバイタル情報を、個人毎に円グラフ化し、対応する個人の移動軌跡に付加して表示した表示例である。これらの表示により、個人毎の動きや個人毎の疲労度を容易に視認できる。また、図示を略すが、３次元的に表示すると共に、各競技者の動きをアニメーションのように動的に表示しても良い。尚、携帯端末１００は、図示を略したＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭ等を備え、これらのハードウェアと、ＲＯＭ等に保持されたソフトウェアとが協働することにより、上記した機能を実現する。

図５は、携帯端末１００の処理の流れを説明するフローチャートである。この携帯端末１００が起動されると、最初に携帯端末１００は、センシング装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃからのデータ受信を指示する（ステップＳ２００）。次に、携帯端末１００は、データが正常に受信できたか、否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、データを正常に受信できなかったと判定した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、携帯端末１００は、受信したデータの破棄を指示し、再度データを受信すべくステップＳ２００に戻る。他方で、データを正常に受信できたと判定した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、携帯端末１００は、受信したデータの個人毎の各情報への振り分けを指示すると共に、振り分けたデータのデータベースへの保存を指示する（ステップＳ２０４）。

次に、携帯端末１００は、振り分けたデータに関して時系列毎の並べ替えを指示する（ステップＳ２０６）。続いて、携帯端末１００は、ユーザからの要求に従い、データの表示方法を決定する（ステップＳ２０８）。本実施形態では、この要求は、表示部１１４に表示されるユーザインターフェイス画面（図示は略す。）を介してユーザにより決定される。続いて、携帯端末１００は、決定した表示方法に応じた表示データの作成を指示する（ステップＳ２１０）。そして、携帯端末１００は、作成した表示データを表示部１１４に表示させる（ステップＳ２１２）。続いて、携帯端末１００は、ユーザからの操作や受信したデータから競技が終了したか、否かを判定する（ステップＳ２１４）。ここで、競技終了を判定しない場合（ステップＳ２１４でＮｏ）、ステップＳ２００に戻り、データの受信を継続する。他方で、競技終了を判定した場合（ステップＳ２１４でＹｅｓ）、一連の処理を終了する。

以上の処理により、競技中の各競技者の動きやバイタル情報をリアルタイムで表示することができる。尚、本実施形態では、競技としてサッカーを採用したが、これに限定されるものではなく、集団競技として、ラグビー、アメリカンフットボールおよびホッケー等に採用できる。また、個人競技として、陸上競技、スキー／スノーボード、ゴルフおよび自転車競技等に採用できる。

以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）携帯端末１００を競技中に使用することで、外観からは判らない競技者のバイタル情報をリアルタイムに把握できるため、監督やコーチは、各競技者のバイタル情報や環境変動等に基づく今後の戦術を容易に立案できる。

以上、本発明を図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、以下に述べるような変形例も想定できる。
（１）個人データベース１０６に蓄積された個人毎の各情報は、競技終了後に他のコンピュータ等に転送されても良く、転送先のコンピュータ上で各情報を解析して競技を振り返り、今回の競技の反省や次回の競技のための戦略を立案しても良い。
（２）各競技者やボールの位置をより詳細に取得するために、競技場の周囲に簡易的なＧＰＳ基地局を設け、ＧＰＳ基地局のデータに基づいて位置検出センサ６２が検出したＧＰＳ測位データを修正しても良い。

本発明の実施形態に係る競技情報表示システムの機能構成を示すブロック図。 （ａ）は、ボールに装着されたセンサ群の構成を示し、（ｂ）は、競技者に装着されたセンサ群の構成を示す図。 （ａ）は、バイタル情報の変動を経過時間ごとに表示したグラフを示し、（ｂ）は、競技者とボールが動いた軌跡をグランド上方から示した図。 （ａ）は、個人毎の顔画像やイラストを個人の移動軌跡に付加して表示し、（ｂ）は、運動量や血圧等のバイタル情報を対応する個人の移動軌跡に付加して表示した図。 携帯端末の処理の流れを説明するフローチャート。

符号の説明

１０…競技情報表示システム、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…センシング装置、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ…センサ群、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…送信部、５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ…アンテナ、６０…位置情報検出部、６２…位置検出センサ、６４…加速度検出センサ、６６…時間検出センサ、７０…バイタル情報検出部、７２…心拍検出センサ、７４…血圧検出センサ、７６…心電検出センサ、７８…ヘモグロビン濃度検出センサ、８０…手足動作情報検出部、８２…右上腕検出センサ、８４…右足キック検出センサ、１００…携帯端末、１０２…受信部、１０４…データ復元部、１０６…個人データベース、１０８…データ分析部、１１０…分析データベース、１１２…表示データ作成部、１１４…表示部、１１６…アンテナ。

Claims (7)

1. 情報検出装置と情報表示端末とが電波を介して接続された情報表示システムであって、
   前記情報検出装置は、
   運動状態に関する情報を検出する検出部と、
   前記検出部が検出した情報を前記電波に重畳して送信する送信部と、を備え、
   前記情報表示端末は、
   前記情報検出装置から送信される電波を受信する受信部と、
   前記受信した電波から前記情報を復元する復元部と、
   前記復元した情報から前記情報検出装置毎の前記運動状態を分析する分析部と、
   前記分析した運動状態を前記情報検出装置毎に表示する表示部と、を備えることを特徴とする情報表示システム。
2. 請求項１に記載の情報表示システムにおいて、
   前記情報検出装置は、スポーツ競技を行う競技者がそれぞれ装着することを特徴とする情報表示システム。
3. 請求項２に記載の情報表示システムにおいて、
   前記運動状態に関する情報は、前記競技者の動きに関する情報、前記競技者の身体に関する情報および前記競技者の環境に関する情報の少なくとも１つを含むことを特徴とする情報表示システム。
4. 請求項２乃至３のいずれかに記載の情報表示システムにおいて、
   前記情報検出装置は、更に、前記スポーツ競技で使用される器具に装着されることを特徴とする情報表示システム。
5. 請求項２乃至４のいずれか１項に記載の情報表示システムにおいて、
   前記検出部は、前記スポーツ競技に応じて選択されることを特徴とする情報表示システム。
6. 請求項２乃至５のいずれか１項に記載の情報表示システムにおいて、
   前記表示部は、前記競技者の移動した軌跡情報を表示すると共に、
   前記競技者の属性に関する情報を前記軌跡情報に重畳して表示することを特徴とする情報表示システム。
7. 電波を介して接続された情報検出装置と情報表示端末とによる情報表示方法であって、
   前記情報検出装置が運動状態に関する情報を検出する工程と、
   前記検出した情報を前記電波に重畳して送信する工程と、
   前記情報表示端末が前記送信された電波を受信する工程と、
   前記情報表示端末が受信した前記電波から前記情報を復元する工程と、
   前記復元した情報から前記情報検出装置毎の前記運動状態を分析する工程と、
   前記分析した運動状態を前記情報検出装置毎に表示する工程と、を備えることを特徴とする情報表示方法。

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