JP2013508037A - 武道で使用する電子スコアリングシステム、方法及び防護具 - Google Patents
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【選択図】 図1
Description
a.(ジャケット、マスク及び電気武器によって形成される)「スコアリング回路」は、特定の武道に固有のものである。例えば、フルーレフェンシングでは、ターゲット領域(ひいてはラメ)は胴体に限定され、エペフェンシングでは、ターゲット領域は体全部を含み、サーブルフェンシングでは、ターゲット領域は「鞍ライン」すなわち、腰の両面及びその上部で、頭部を含むが、手は含まない。「スコアリング回路」は、別の武道ではなく対象武道に関係するターゲット領域に限定され、そのため、対象武道のターゲット領域の範囲外への打撃は、別の武道のターゲット領域の範囲内であっても、記録することができない。
b.スコアが記録される前に武器は相手を攻撃しなければならないため、相手を負傷させるリスクは現実のものであり、その結果、打撃武器による負傷のリスクがあまりにも大きい武器ベースの様々な武道で、その有用性が限定されている。
c.スコアリングの能力は、電気武器による接触に限定されるため、スコアリングが体の一部(例:こぶし、肘、足)又は電気以外の(無修正の、伝統的な)武器による攻撃を伴う武道では、使用が限定される。
1.打撃を記録するため、スチールやチタンなどの固くて丈夫な衝撃プレートがターゲット領域に必要である。
2.ルミネセンスデータの分析は、武道の格闘中に分析するのに十分に動的だとは言えない。
3.武道の競技は、攻撃場面が視界から遮られ、衝撃に対するルミネセンスの持続時間がわずかであり、そのため裸眼でのスコアリングの問題を克服するには不十分かもしれない狭い範囲で生じる。
4.同じ力で同じポジションを繰り返し攻撃することは、弾−ルミネセンス表面に対する再現性のある結果をもたらさない可能性がある。
5.武道用防護具は、様々な形態のものがあり、特定の形状及び型の木、布、スズ、スチールなど伝統的な材料からなることが多い。そのため、弾−ルミネセンス複合材料を有し、それを基礎的材料に対応させることが制約となっている。
(a)衝撃から保護する防護具であって、防護具は、防護具に加えられた1つ又は複数の力から力パラメータデータを検出するための検知手段を含み、前記力パラメータデータは、以下の1つ以上に関するデータを含む。
防護具に加えられた1つ又は複数の力の
i.度合い
ii.位置
iii.持続時間及び
iv.方向
(b)以下を有するスコアリング装置
i.検知手段から力パラメータデータを受信するための通信手段
ii.力パラメータデータを使用して1つ又は複数の結果を計算するための算出手段、及び
iii.1つ又は複数の報告を生成するための報告生成手段
ここでスコアリング装置は、視覚ディスプレイに表示する出力内容を生成することができる。
(a)衝撃から保護する防護具であって、防護具は、それと一体的な部分である少なくとも1つの力検知要素を有し、力検知要素は、各接触の力パラメータデータを検出するためのセンサとして防護具が機能するように構成され、検知要素は、1つ又は複数の検知された接触力に基づく力パラメータデータ信号を生成し、前記力パラメータデータは、以下に関するデータを含む。
力の
i.度合い
ii.位置
iii.持続時間及び
iv.方向
(b)以下を有するスコアリング装置
i.検知手段から力パラメータデータを受信するための通信手段
ii.力パラメータデータを使用して1つ又は複数の結果を計算するための算出手段、及び
iii.1つ又は複数の結果を表示するための出力手段
ここでスコアリング装置は、視覚ディスプレイに表示する出力内容を生成することができる。
(a)利用者が着用するように構成された防護具に加えられた1つ又は複数の力から力パラメータデータを検出するステップであって、防護具が衝撃から保護する、ステップ
(b)力パラメータデータをスコアリング装置に通信するステップ、及び
(c)以下に関するデータを含む力パラメータデータを使用して、結果を計算するステップ
防護具に加えられた1つ又は複数の力の
i.度合い
ii.位置
iii.持続時間及び
iv.方向
(a)防護具の上又は中にある力センサのような力検知手段にアクセスできる。
(b)衝撃(例:攻撃、投げ又は対戦者に加えられるその他の力であって、競技場の地面又は支え壁に対戦者が倒れたときの力を含む)による負傷、刺し傷(例えば武器によるもの)若しくはせん断力及び/又は武器、体の一部若しくは対戦者がぶつかる他の物体(例:地面)の衝撃から着用者を保護する刺し傷及び破損への耐性を含め、衝撃から保護する。
(c)スコアリング装置30(コンピュータ又は他の処理デバイスなど)と通信することができ、それによりスコアリング装置は、防護具に加えられた力の力パラメータデータ(例:加えられた力の位置、度合い、持続時間)を電子的に記録し、測定すること(リアルタイム又はリアルタイムに近い形を含み、これに限定されない)ができる。
(a)力パラメータデータを検出及び測定するための力検知手段にアクセスできる汎用防護具
(b)以下を含む(処理能力を有する)スコアリング装置30
i.スコアリング装置が防護具からの力パラメータデータを受信し、記録し、算出することができるよう、防護具と通信するための通信手段40
ii.力パラメータデータを算出し、1つ又は複数のスコア(例:個々の対戦者のスコア、全体の競技のスコア、スコアの内訳)を計算するための算出手段(不図示)
iii.競技報告(全体の競技のスコア報告、個々の対戦者のスコア、スコアの内訳の報告、個々の対戦者の攻撃データ報告、対戦者の分析報告)を生成するための報告生成手段
iv.力パラメータデータなど、スコアリング装置からのデータ出力内容(競技報告を含む)を表示するための視覚ディスプレイ50。実施形態によっては、視覚ディスプレイは、1つ若しくは複数の対戦者のスコアなど1つ若しくは複数の結果、又は競技のビデオ画像及びコンピュータ生成画像(CGI)を含む、スコアリング装置からの他の出力内容を表示することもできる。
(a)対戦者が着用する防護具に加えられた1つ又は複数の力から力パラメータデータを検出するステップ(ステップ100)
(b)力パラメータデータをスコアリング装置に通信するステップ(ステップ110)
(c)力パラメータデータを使用して結果を計算するステップ(ステップ120)。一構成では、結果は以下のうちの1つ又は複数を含むスコアである。
i.1つ又は複数のポイントの累積
ii.1つ又は複数のポイントの控除
(a)競技及びゲームプレイのため、並びに検討及び訓練目的による後の分析のため、個々の対戦者のポジションを突き止めて追跡し、スコアリング装置にポジションデータを提供するなどの位置ベースサービスの提供を可能にするポジション検知手段
(b)各種センサ(例:力センサ)によるデータ検出及びスコアリング装置への通信が安全なものとなる(例えば、第三者による干渉から保護される)よう、防護具からの通信を保証するセキュリティ手段
(c)(競技及び関連するCGIの閲覧並びに関連オーディオデータ、例えば解説、コーチ及び対戦者のコミュニケーション、発表、音楽、原稿へのアクセスを含む)通信を保証するセキュリティ手段。これにより、競技及び競技データへのサブスクリプションベースのアクセスが可能となる。
(d)視覚ディスプレイで閲覧可能な超スローモーションビデオ再生手段(例:1秒当たり100フレームの記録を1秒当たり1フレームに減速)
(e)対戦者及び/又は武器(棒、剣、棍棒、盾、飛び道具(例:矢、クロスボウボルト、ペイントボール)、フェンシング用武器、又は武道若しくは格闘技での使用に適したその他の武器の動きの視覚化及び記録が可能な動作検知手段
最も単純な構成では、スコアリングシステムは、防護具20からの通信を可能にし、それにより(前パラグラフで概説した)スコアリング装置30に対し、防護具の中又は上にある力センサによって検出された力が送信されるようになる単方向通信手段40を含む。
防護具は最も単純な構成において、防護具に加えられた力を検出するための力検知手段へのアクセスなど、力検知特性(後述する)を有することから「インテリジェント」である。実施形態によっては、防護具は動作検知特性、内蔵電気回路及び他の構成要素(これについても後述する)も有する。
(a)電力を必要とする防護具の構成要素(例:後述する光、カメラ)を駆動する内蔵電気回路。内蔵電気回路は、炭素、シリコンナノチューブ(例:バッキーチューブ)又はナノスフェア(例:バッキーボール)などのナノ材料又は他の同様の導電性ナノ材料によって提供され得る。
(b)対戦者(着用者)がオーディオデータを受信し聞くことを可能にする防護具のヘルメット部分の中又は上にある1つ又は複数のヘッドフォン
(c)対戦者(着用者)から例えばスコアリング装置、又はコーチ、観客、チームのメンバー、又は対戦相手にオーディオデータ(例:話)を送信することを可能にする、防護具のヘルメット部分の中、上又は近くにあるマイクロフォン
(d)対戦者の動きの度合い、方向の検出を可能にする、(1つ又は複数の)加速度計、光ベースの動作キャプチャセンサ、又は熱放射及び熱検知手段又はその他の適切な動作キャプチャ技術を含む動作検知手段
(e)個々の対戦者のポジショニングを記録することを可能にする位置ベースサービス。これは特に、(後述する)チーム競技及び訓練目的による格闘の後の分析に適用される。
(f)様々な視点を記録する防護具の中又は上(例えばヘルメット部分の上)にある1つ又は複数のカメラであって、データは(1つ又は複数の)カメラから、例えばスコアリング装置の視覚ディスプレイに送信され、それにより観客は、例えば対戦者の目からの視界及び/又は対戦者の頭の後ろからの視界(背面図)により競技を見ることができる。
(g)対戦者の目に近い、ヘルメットの内面上にあるか内面に埋め込まれている発光手段。この発光手段は、インテリジェント防護具が特定のしきい値「損害値(ダメージ値)」の1つ又は複数の力を検出したときにトリガーされてフラッシュを生じる。発光手段240は、ヘルメットの内面の上又は中に位置付けられた場合、競技中に圧倒されていること、例えば、受け手の対戦者の視野を一時的にそらすか遮ることによる視覚的影響をシミュレートし、古典的な「セットアップ」により、対戦者が「圧倒されている」間のノックアウト攻撃が可能になる。インテリジェント防護具を着用している対戦者はノックアウトされないが、電子スコアリング方法は連続的攻撃を考慮し、それにより対戦相手をノックアウトするのに十分な力とほぼ同時かその直前にフラッシュをトリガーする攻撃(衝撃力(stun force))が加えられた結果、理論的なノックアウト攻撃を加えた対戦者のスコアにポイントが加算され、又は攻撃を受けた対戦者のスコアからポイントが差し引かれる。
好ましい実施形態では、防護具20は、防護具又はその一部に加えられた力をスコアリング装置(例:コンピュータ)によりにより検知し、位置決めし、測定することを可能にする力センサのような検知手段200(図5)にアクセスできる。防護具の力検知特性は防護具に埋め込まれた、又は防護具の上に重ねられた、又は防護具の中に並べられた検知手段によってもたらされ、防護具に加えられた攻撃の力及びポジションを確認する。別の実施形態では、検知手段200は伝統的な防護具を覆う皮に埋め込まれている。
防護具は、衝撃保護特性を有する。これは、防護具を作成するために使用される衝撃保護材料、衝撃保護コーティング又は裏地又はこれらの組み合わせによってもたらされ得る。適切な衝撃保護材料(例:スチール、炭素繊維又はケブラー)を防護具に使用することができる。
(a)せん断力又は衝撃に応じて、通常の状況における可撓性材料から剛体材料へ変化させるずり粘稠化又はダイラタント材料若しくは高分子
(b)磁界の適用又は中断の際に可撓性防護具から極度に固い材料に変化させる磁気粘性材料
(c)防護具に埋め込まれた形状記憶合金
(d)(例えば、導電性高分子のような導電性物質を有する)力検知特性を実現するために適切に覆われた、刺し傷への耐性のある複合材料を作成するためシートに接着され、角度のある層になった紡糸超高分子量ポリエチレン(spun ultra high molecular weight polyethylene)のような弾道材料
(e)ナノ材料又はコーティング。これにより、電子回路は布に織り交ぜられて無線通信が可能になるか、電力を提供して他の構成要素(例:カメラ又は発光手段)を駆動できるようになる。
(f)薄いフィルム及び可撓性形式の充電式バッテリーのような電源であって、これは例えば、集積回路カード、ハウジングメモリ記憶(housing memory storage)及びマイクロプロセッサ機能を有する可撓性フィルムバッテリーを含む。
好ましい実施形態では、防護具は(例えば伝統的なユニフォームの上に着用する)ほぼすべての武道で使用される汎用防護具である。こうした汎用防護具は、全面的に対戦者の保護を継続しつつ、様々な武器を使用した又は武器を使用しない様々な武道様式における力の度合い及び位置の測定を可能にする。
任意の構成において、防護具はセグメントに分割され(図3のアイテム60参照)、それにより防護具の各セグメント又は部分は体の各部分に対応する(図3参照)。これにより、防護具に加えられた力の度合い及び位置(力パラメータデータ)を所定の解剖学的領域を参照して記録すること、又は防護具のセグメントに対応するスコアリンググリッド(図3のアイテム70を参照)のグリッド座標に対してマッピングすることができ、これはスコアリング装置の視覚ディスプレイ50に表示できる。
防護具の中又は上にある力センサなどの力検知手段によって記録された力パラメータデータは、コンピュータなどのスコアリング装置によって受信され、スコアリング装置は各対戦者のスコアリンググリッド70に示されたスコア(図4を参照)のような1つ又は複数の結果を計算し、それにより、競技における個々の強さ及び弱さ(例:左上の胸部への攻撃に対する相対的弱さ)を含む各対戦者の実績を追跡する有用な視覚的手段を提供する。このシステムはまた、誰が最初に打ったか、また何が生じたか(さらにどのくらい激しかったか)を記録する。
「スコアリング装置」は処理能力を有する。一実施形態では、処理能力は、ビデオを含むコンピュータグラフィックスを処理する能力を含む。一構成では、格闘をリアルタイムで、攻撃データのオーバーレイ、又は攻撃データの他の表示、アクションの再生、並びに対戦者が打撃を受けた場所及び対戦者が各打撃又は打撃全部から受けた損害の値を示す攻撃「損害」のコンピュータ生成グラフィック視覚化と共に見ることができる。CGI手段(例:ソフトウェア)は、場面表示を可能にするグリフ、格闘のターゲット、及び格闘の再生、モデル化又はゲームプレイのためのその他の視覚表示要素を追加的に含むことができる。
競技場におけるチームでの武道家の一定の構成は、チームの人数が多くない場合や個々の対戦者が優れていない場合でも、有利なポジショニングを有する。よって、(例えばチェスや軍隊の戦いで使用されるような)戦術的ポジショニングは、(対戦者又は物体の位置を特定する)位置ベースサービスを使用して観客(又はコーチ)に伝えられ、観客(又はコーチ)が認識することができる。スコアリングシステムは、競技場(物理的場所及び当該場所の対応するCGIレンダリングの両方)内の対戦者のポジションの追跡など位置ベースサービスの提供を可能にするポジション検知手段を含む。
実施形態によっては、スコアリングシステムは動きを検出し、競技に関係する動きに関するデータをスコアリング装置(又は他の処理デバイス)に送信する動作検知手段を含む。
(a)光ベースの動作検知手段(例:レーザー光線、赤外線、紫外線)
(b)熱放射及び/若しくは熱検知手段
(c)加速度計、及び/又は
(d)その他の適切な動作キャプチャ若しくは動作検知技術
a.(ジャケット、マスク及び電気武器によって形成される)「スコアリング回路」は、特定の武道に固有のものである。例えば、フルーレフェンシングでは、ターゲット領域(ひいてはラメ)は胴体に限定され、エペフェンシングでは、ターゲット領域は体全部を含み、サーブルフェンシングでは、ターゲット領域は「鞍ライン」すなわち、腰の両面及びその上部で、頭部を含むが、手は含まない。「スコアリング回路」は、別の武道ではなく対象武道に関係するターゲット領域に限定され、そのため、対象武道のターゲット領域の範囲外への打撃は、別の武道のターゲット領域の範囲内であっても、記録することができない。
b.スコアが記録される前に武器は相手を攻撃しなければならないため、相手を負傷させるリスクは現実のものであり、その結果、打撃武器による負傷のリスクがあまりにも大きい武器ベースの様々な武道で、その有用性が限定されている。
c.スコアリングの能力は、電気武器による接触に限定されるため、スコアリングが体の一部(例:こぶし、肘、足)又は電気以外の(無修正の、伝統的な)武器による攻撃を伴う武道では、使用が限定される。
1.打撃を記録するため、スチールやチタンなどの固くて丈夫な衝撃プレートがターゲット領域に必要である。
2.ルミネセンスデータの分析は、武道の格闘中に分析するのに十分に動的だとは言えない。
3.武道の競技は、攻撃場面が視界から遮られ、衝撃に対するルミネセンスの持続時間がわずかであり、そのため裸眼でのスコアリングの問題を克服するには不十分かもしれない狭い範囲で生じる。
4.同じ力で同じポジションを繰り返し攻撃することは、弾−ルミネセンス表面に対する再現性のある結果をもたらさない可能性がある。
5.武道用防護具は、様々な形態のものがあり、特定の形状及び型の木、布、スズ、スチールなど伝統的な材料からなることが多い。そのため、弾−ルミネセンス複合材料を有し、それを基礎的材料に対応させることが制約となっている。
(a)衝撃から保護する防護具であって、防護具は、防護具に加えられた1つ又は複数の力から、力の出所にかかわりなく力パラメータデータを検出するための検知手段を含み、前記力パラメータデータは、以下に関するデータを含む。
防護具に加えられた1つ又は複数の力の
i.度合い
ii.位置
iii.持続時間及び
iv.方向
(b)以下を有するスコアリング装置
i.検知手段から力パラメータデータを受信するための通信手段
ii.力パラメータデータを使用して1つ又は複数の結果を計算するための算出手段、及び
iii.1つ又は複数の報告を生成するための報告生成手段
ここでスコアリング装置は、視覚ディスプレイに表示する出力内容を生成することができる。
(a)衝撃から保護する防護具であって、防護具は、それと一体的な部分である検知手段を有し、検知手段は、各接触の力パラメータデータを接触の出所にかかわりなく検出するための力センサとして防護具が機能するように構成され、検知手段は、1つ又は複数の検知された接触力に基づく力パラメータデータ信号を生成し、前記力パラメータデータは、以下に関するデータを含む。
防護具に加えられた1つ又は複数の力の
i.度合い
ii.位置
iii.持続時間及び
iv.方向
(b)以下を有するスコアリング装置
i.検知手段から力パラメータデータを受信するための通信手段
ii.力パラメータデータを使用して1つ又は複数の結果を計算するための算出手段、及び
iii.1つ又は複数の結果を表示するための出力手段
ここでスコアリング装置は、視覚ディスプレイに表示する出力内容を生成することができる。
a.衝撃から保護する防護具
b.防護具と結び付き、防護具に加えられた各力の力パラメータデータを、力の出所にかかわりなく測定し記録するように構成され、1つ又は複数の検知された力に基づく力パラメータデータ信号を生成する、少なくとも1つの第1検知手段
c.防護具と結び付き、対戦者に関係するデータを測定し記録するように構成された少なくとも1つの第2検知手段、及び
d.以下を有するスコアリング装置
i.第1検知手段からの力パラメータデータ信号及び第2検知手段からのデータを受信するための通知手段
ii.力パラメータデータ及び第2検知手段からのデータを使用して1つ又は複数の結果を計算するための計算手段、及び
iii.1つ又は複数の結果を表示するための出力手段。
(a)利用者が着用するように構成された防護具に加えられた1つ又は複数の力から力パラメータデータを検出するステップであって、防護具が衝撃から保護する、ステップ
(b)力パラメータデータをスコアリング装置に通信するステップ、及び
(c)以下に関するデータを含む力パラメータデータを使用して、結果を計算するステップ
力の出所にかかわりなく、防護具に加えられた1つ又は複数の力の
i.度合い
ii.位置
iii.持続時間及び
iv.方向
(a)防護具の上又は中にある力センサのような力検知手段にアクセスできる。
(b)力の出所(例:攻撃、投げ又は対戦者に加えられるその他の力であって、競技場の地面又は支え壁、フェンス又はゴールのような接触面に対戦者が倒れたときの力を含む)にかかわりなく衝撃による負傷、刺し傷(例えば武器によるものであって、かかる武器は、無修正の、本物の武道用武器を含み、これに限定されない)若しくはせん断力及び/又は武器、体の一部若しくは対戦者がぶつかる他の物体(例:地面)の衝撃から着用者を保護する刺し傷及び破損への耐性を含め、衝撃から保護する。
(c)スコアリング装置30(コンピュータ又は他の処理デバイスなど)と通信することができ、それによりスコアリング装置は、(力の出所にかかわりなく)防護具に加えられた力の力パラメータデータ(例:加えられた力の位置、度合い、持続時間及び方向)を電子的に記録し、測定し、及び/又は外挿すること(リアルタイム又はリアルタイムに近い形を含み、これに限定されない)ができる。
(a)力パラメータデータを検出及び測定するための力検知手段にアクセスできる汎用防護具20
(b)以下を含む(処理能力を有する)スコアリング装置30
i.スコアリング装置が防護具からの力パラメータデータを受信し、記録し、算出することができるよう、防護具と通信するための通信手段40
ii.力パラメータデータを算出し、1つ又は複数のスコア(例:個々の対戦者のスコア、全体の競技のスコア、スコアの内訳)を計算するための算出手段(不図示)
iii.競技報告(全体の競技のスコア報告、個々の対戦者のスコア、スコアの内訳の報告、個々の対戦者の攻撃データ報告、対戦者の分析報告)を生成するための報告生成手段
iv.力パラメータデータなど、スコアリング装置からのデータ出力内容(競技報告を含む)を表示するための視覚ディスプレイ50。実施形態によっては、視覚ディスプレイは、1つ若しくは複数の対戦者のスコアなど1つ若しくは複数の結果、又は競技のビデオ画像及びコンピュータ生成画像(CGI)を含む、スコアリング装置からの他の出力内容を表示することもできる。
(a)対戦者が着用する防護具に加えられた1つ又は複数の力から、かかる力の出所にかかわりなく力パラメータデータを検出する(例えば、力パラメータデータを検出するにあたり、検知手段には対応する部分又は触媒は必要ない)ステップ(ステップ100)
(b)力パラメータデータをスコアリング装置に通信するステップ(ステップ110)
(c)力パラメータデータを使用して結果を計算するステップ(ステップ120)。一構成では、結果は以下のうちの1つ又は複数を含むスコアである。
i.1つ又は複数のポイントの累積
ii.1つ又は複数のポイントの控除
(a)競技及びゲームプレイのため、並びに検討及び訓練目的による後の分析のため、個々の対戦者のポジションを突き止めて追跡し、スコアリング装置にポジションデータを提供するなどの位置ベースサービスの提供を可能にするポジション検知手段
(b)各種センサ(例:力センサ)によるデータ検出及びスコアリング装置への通信が安全なものとなる(例えば、第三者による干渉から保護される)よう、防護具からの通信を保証するセキュリティ手段
(c)(競技及び関連するCGIの閲覧並びに関連オーディオデータ、例えば解説、コーチ及び対戦者のコミュニケーション、発表、音楽、原稿へのアクセスを含む)通信を保証するセキュリティ手段。これにより、競技及び競技データへのサブスクリプションベースのアクセスが可能となる。
(d)視覚ディスプレイで閲覧可能な超スローモーションビデオ再生手段(例:1秒当たり100フレームの記録を1秒当たり1フレームに減速)
(e)動作のキャプチャ、例えば、以下の動きを反映した動きデータの視覚化及び記録が可能な動作検知手段
i.対戦者
ii.以下を含む加力要素
A.棒、剣、棍棒、盾、飛び道具(例:矢、クロスボウボルト、ペイントボール)、フェンシング用武器、又は武道若しくは格闘技での使用に適したその他の武器若しくは物体を含む、武器(又はその一部)のような対戦者に力を加えるために使用される物体
B.対戦者に力を加えるために使用される接触面(例:地面又は壁)
ポジションデータを記録するポジション検知手段として機能することも可能な動作検知手段(この場合、動作検知手段はポジション検知手段と全く同じであり得る)
最も単純な構成では、スコアリングシステムは、防護具20からの通信を可能にし、それにより(前パラグラフで概説した)スコアリング装置30に対し、防護具の中又は上にある力センサによって検出された力が送信されるようになる単方向通信手段40を含む。
防護具は最も単純な構成において、防護具に加えられた力を検出するための力検知手段へのアクセスなど、力検知特性(後述する)を有することから「インテリジェント」である。実施形態によっては、防護具は動作検知特性、内蔵電気回路及び他の構成要素(これについても後述する)も有する。力検知手段及び動作検知手段は全く同一であってもよい。例えば、(例えば、質量の移動を測定することによって)加速を測定するのに使用される加速度計を使用して、加速度計に加えられた力を間接的に測定することができる。同様に、動作検知手段及びポジション検知手段は全く同じであってもよい(ただし、全く同じであるとは限らない)。
(a)電力を必要とする防護具の構成要素(例:後述する検知手段、光、発光手段、カメラ)を駆動する内蔵電気回路。内蔵電気回路は、炭素、シリコンナノチューブ(例:バッキーチューブ)又はナノスフェア(例:バッキーボール)などのナノ材料又は他の同様の導電性ナノ材料によって提供され得る。
(b)対戦者(着用者)がオーディオデータを受信し聞くことを可能にする防護具のヘルメット部分の中又は上にある1つ又は複数のヘッドフォン
(c)対戦者(着用者)から例えばスコアリング装置、又はコーチ、観客、チームのメンバー、又は対戦相手にオーディオデータ(例:話)を送信することを可能にする、防護具のヘルメット部分の中、上又は近くにあるマイクロフォン
(d)対戦者の動きの度合い、方向の検出を可能にする、(1つ又は複数の)加速度計、光ベースの動作キャプチャセンサ、又は熱放射及び熱検知手段又はその他の適切な動作キャプチャ技術を含む動作検知手段
i.対戦者(例えば、投げられたとき)
ii.加力要素(例えば、武器又は競技中に力を加えるのに使用されるその他の物体)、又は
iii.対戦者と結び付いたその他の物体(例えば、対戦者、防護具又は対戦者が持っているか使用している加力要素の上にあるマーカ又はセンサ)
構成によっては、動作検知手段及び力検知手段は統合されている。さらに他の構成では、動作及び/又は力検知手段(例:加速度計)をポジション検知手段(例:位置ベース、又はローカル若しくはグローバルポジショニングシステムの技術又は位置特定技術)と共に使用して、対戦者又はその一部の移動に基づき(1つ又は複数の)力を測定する。
(e)個々の対戦者のポジショニング/位置特定を記録することを可能にする位置ベースサービス及び位置特定技術。これは特に、(後述する)チーム競技及び訓練目的による格闘の後の分析に適用される。
(f)様々な視点を記録する防護具の中又は上(例えばヘルメット部分の上)にある1つ又は複数のカメラであって、データは(1つ又は複数の)カメラから、例えばスコアリング装置の視覚ディスプレイに送信され、それにより観客は、例えば対戦者の目からの視界及び/又は対戦者の頭の後ろからの視界(背面図)により競技を見ることができる。カメラはまた、動作検知手段によるか、ポジション検知手段によるかを問わず、動作キャプチャ向けに光インプットを提供する。
(g)防護具の上又は中に位置付けられた1つ又は複数の応答シミュレーション手段(図5のアイテム240)であって、応答シミュレーション手段は、計算された損害値の力による攻撃が対戦者に及ぼす影響の少なくとも一部をシミュレートする。
好ましい実施形態では、防護具20は、防護具又はその一部に加えられた力の力パラメータデータ(例:位置、強度、持続時間及び方向)を検知してスコアリング装置(例:コンピュータ)に通信することを可能にする力センサのような検知手段200(図5)にアクセスできる。防護具の力検知特性は防護具に埋め込まれた、又は防護具の上に重ねられた、又は防護具の中に並べられた検知手段によってもたらされ、防護具に加えられた攻撃の力及びポジションを確認する。別の実施形態では、検知手段200は伝統的な防護具を覆う皮に埋め込まれている。
(a)電気抵抗の変化、又は
(b)(電気信号として測定される)電荷又は電圧の変化
(a)力センサは、圧電センサ又はその他の圧力センサ、例えば、シリコンのような様々な圧電抵抗材料から作られたピエゾ抵抗体を含む、柔軟で薄く(通常は0.2ミリメートル未満)、0.1ポンド毎平方インチ(PSI)から2000PSIの範囲の圧力を検知できる(様々な会社が作っている)圧電抵抗力センサを含む。
(b)(他の力パラメータデータの間で)加えられた力を間接的に測定するのに使用できる圧電加速度計、圧電抵抗加速度計又は容量性加速度計、及び微小電子機械システム(MEMS)ベースの加速度計を含む(様々な会社が作っている)加速度計
(c)表面上の圧力分布に関する情報を提供するために複数の方向に伸びることができる材料を貫く複数の並列電極からなる導電性衣服ベースの導電性センサアレイの形態による触覚センサ
(d)電気信号が生成されるよう歪みによって抵抗力が変化する形状記憶合金(SMA)。SMAは形状を「記憶する」金属合金であり、変形された後にその形状に戻ることができる。形状合金が変形すると、SMAのインピーダンスが変化し、その結果、(力に応じた)変形の測定を特定の位置で監視することができる。SMAは、圧縮、せん断力及び曲げ力を含む様々な力を測定する手段を提供する。
防護具は、衝撃(例:攻撃)による負傷、(例えば、無修正の、本物の実際の格闘で使う武道用武器による)刺し傷又はせん断力に対する保護を含む、衝撃保護特性を有する。防護具の衝撃保護特性は、防護具を作成するために使用される衝撃保護材料、衝撃保護コーティング又は裏地又はこれらの組み合わせによってもたらされ得る。適切な衝撃保護材料(例:スチール、炭素繊維又はケブラー)を防護具に使用することができる。
(a)せん断力又は衝撃に応じて、通常の状況における可撓性材料から剛体材料へ変化させるずり粘稠化又はダイラタント材料若しくは高分子
(b)磁界の適用又は中断の際に可撓性防護具から極度に固い材料に変化させる磁気粘性材料
(c)防護具に埋め込まれた形状記憶合金
(d)(例えば、導電性高分子のような導電性物質を有する)力検知特性を実現するために適切に覆われた、刺し傷への耐性のある複合材料を作成するためシートに接着され、角度のある層になった紡糸超高分子量ポリエチレン(spun ultra high molecular weight polyethylene)のような弾道材料
(e)ナノ材料又はコーティング。これにより、電子回路は布に織り交ぜられて無線通信が可能になるか、電力を提供して他の構成要素(例:カメラ又は発光手段)を駆動できるようになる。
(f)薄いフィルム及び可撓性形式の充電式バッテリーのような電源であって、これは例えば、集積回路カード、ハウジングメモリ記憶(housing memory storage)及びマイクロプロセッサ機能を有する可撓性フィルムバッテリーを含む。
好ましい実施形態では、防護具は(例えば伝統的なユニフォームの上に着用する)ほぼすべての武道で使用される汎用防護具である。こうした汎用防護具は、全面的に対戦者の保護を継続しつつ、様々な武器を使用した又は武器を使用しない様々な武道様式における力の度合い及び位置の測定を可能にする。
任意の構成において、防護具はセグメントに分割され(図3のアイテム60参照)、それにより防護具の各セグメント又は部分は体の各部分に対応する(図3参照)。これにより、防護具に加えられた力の度合い、方向、持続時間及び位置(力パラメータデータ)を所定の解剖学的領域を参照して記録すること、又は防護具のセグメントに対応するスコアリンググリッド(図3のアイテム70を参照)のグリッド座標に対してマッピングすることができ、これはスコアリング装置の視覚ディスプレイ50に表示できる。
防護具の中又は上にある力センサなどの力検知手段によって記録された力パラメータデータは、コンピュータなどのスコアリング装置によって受信され、スコアリング装置は各対戦者のスコアリンググリッド70に示されたスコア(図4を参照)のような1つ又は複数の結果を計算し、それにより、競技における個々の強さ及び弱さ(例:左上の胸部への攻撃に対する相対的弱さ)を含む各対戦者の実績を追跡する有用な視覚的手段を提供する。このシステムはまた、誰が最初に打ったか、また何が生じたか(さらにどのくらい激しかったか)を記録する。
(a)個々の対戦者
(b)武器
(c)接触面(例:地面、壁、フェンス)
(d)攻撃を加えるために使用されるその他の物体
「スコアリング装置」は処理能力を有する。一実施形態では、処理能力は、ビデオを含むコンピュータグラフィックスを処理する能力を含む。一構成では、格闘をリアルタイム又はリアルタイムに近い形で、攻撃データのオーバーレイ、又は攻撃データの他の表示、アクションの再生、並びに対戦者が打撃を受けた場所及び対戦者が各打撃又は打撃全部から受けた損害の値を示す攻撃「損害」のコンピュータ生成グラフィック視覚化と共に見ることができる。CGI手段(例:ソフトウェア)は、場面表示を可能にするグリフ、格闘のターゲット、及び格闘の再生、モデル化又はゲームプレイのためのその他の視覚表示要素を追加的に含むことができる。
競技場におけるチームでの武道家の一定の構成は、チームの人数が多くない場合や個々の対戦者が優れていない場合でも、有利なポジショニングを有する。よって、位置又はポジション検知手段を通じて検出される(例えばチェスや軍隊の戦いで使用されるような)戦術的ポジショニングは、(対戦者又は物体の位置を特定する)位置ベースサービスを使用して観客(又はコーチ)に伝えられ、観客(又はコーチ)が認識することができる。
(a)(例えばマーカ及びマーカレスシステムによる)動作キャプチャデータ
(b)(例えば追跡技術での位置測定による)位置特定データ
(c)(例えばローカル又はグローバルポジショニングシステムによる)ポジショニングデータ
実施形態によっては、スコアリングシステムは動きを検出し、競技に関係する動きに関するデータをスコアリング装置(又は他の処理デバイス)に送信する動作検知手段(図5のアイテム200)を含む。
(a)光ベースの動作検知手段(例:レーザー光線、赤外線、紫外線)
(b)熱放射及び/若しくは熱検知手段
(c)加速度計、及び/又は
(d)その他の適切な動作キャプチャ若しくは動作検知技術
Claims (20)
- 様々な様式の武道で使用する電子スコアリングシステムであって、
(a)衝撃から保護する防護具であり、前記防護具が、前記防護具に加えられた1つ又は複数の力から、力パラメータデータを検出するための検知手段を含み、前記力パラメータデータが、前記防護具に加えられた1つ又は複数の力の
i.度合い、
ii.位置、
iii.持続時間、及び
iv.方向
に関するデータを少なくとも1つ含む、防護具と、
(b)i.前記検知手段から前記力パラメータデータを受信するための通信手段と、
ii.前記力パラメータデータを使用して1つ又は複数の結果を計算するための算出手段と、
iii.1つ又は複数の報告を生成するための報告生成手段と
を有するスコアリング装置と
を備え、
前記スコアリング装置が、視覚ディスプレイに表示する出力内容を生成することができる、電子スコアリングシステム。 - 前記検知手段が、以下の
a)対戦者、
b)対戦者に結び付いた力センサ、及び
c)武器
のうちの1つ又は複数の動きに関する動きデータを検出する動作検知手段をさらに含み、
前記動作検知手段が、前記動きデータを前記スコアリング装置に通信し、それにより前記システムが競技に関する動きを検出することができるようになる、請求項1に記載の電子スコアリングシステム。 - 前記動きデータが以下の動きの
a)速度、
b)方向、
c)経路
のうちの1つ又は複数に関するデータを含む、請求項2に記載の電子スコアリングシステム。 - 前記検知手段が、該力センサが力を検出したときに直接的又は間接的に1つ又は複数の検知手段要素(センサ)のスイッチを入れることを可能にする切り替えメカニズムをさらに含み、それにより前記検出手段がすべてのセンサを常時監視するのではなく、作動中のセンサからのみ記録する、請求項1に記載の電子スコアリングシステム。
- 前記防護具が複数のセグメントに分割され、前記防護具の各セグメントがスコアリンググリッド上の異なるグリッド座標に対応し、それにより前記スコアリング装置が前記対応するグリッド座標を参照して前記防護具に加えられた力の特定の位置を記録することが可能になる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。
- 応答シミュレーション手段をさらに含み、
前記検知手段が特定のしきい値の損害値の力を検出したときに前記応答シミュレーション手段が作動し、
前記損害値が、以下の、前記防護具に加えられた1つ又は複数の力の
a)度合い、
b)位置、
c)持続時間、及び
d)方向
のうちの2つ以上の組み合わせに基づくものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。 - 前記防護具のヘルメットの形態である前記防護具に結合された発光手段をさらに含み、
前記ヘルメットと関連される前記検知手段が特定のしきい値の力を検出したときに前記発光手段が発光するように作動し、
前記検知手段が特定のしきい値の損害値の力を検出したときに前記応答シミュレーション手段が作動し、
前記損害値が、以下の、前記防護具に加えられた1つ又は複数の力の
a)度合い、
b)位置、
c)持続時間、及び
d)方向
のうちの2つ以上の組み合わせに基づくものである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。 - 前記応答シミュレーション手段が以下の
a)発光手段
b)電気ショック発生手段
のうちの1つ又は複数である、請求項7に記載の電子スコアリングシステム。 - 前記検知手段が複数の配列で接続された複数のセンサを備え、各配列が前記通信手段に接続され、それにより前記スコアリング装置と通信するモジュールを形成する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。
- 当該電子スコアリングシステムが複数のモジュールを含み、前記複数のモジュールが以下の
a)防護具被膜材料に織り込まれたもの、
b)前記防護具と統合されたもの
のうちの1つ又は複数である、請求項9に記載の電子スコアリングシステム。 - 前記モジュールの各々が、1つ又は複数の他のモジュールと接触するように構成され、力センサからの力パメータデータを呈する信号が多重化され、前記スコアリング装置が前記多重化信号を受信して前記信号を別々のセンサからの複数の別々の信号に逆変換するように構成され、前記信号が以下の
a)力パラメータデータ、及び
b)動きデータ
のうちの1つ又は複数を表す、請求項9又は10に記載の電子スコアリングシステム。 - 前記力センサが、圧電センサ、加速度計、触覚センサ及び形状記憶合金(SMA)センサからなる群から選択される、請求項9〜11のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。
- 前記力センサがチューニング手段によってリンクされ、前記チューニング手段が各センサの電圧関係に対する力を定義し、それにより前記力センサの感応度が1つ又は複数の配列を通じて均一となる、請求項9〜12のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。
- 前記検知手段が前記防護具に力が加えられた各々別々の位置を検出するように構成される、請求項1〜13のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。
- 前記スコアリング装置が、個々の力の損害値の形態の少なくとも1つの結果を計算するように構成され、前記損害値が、個々の対戦者の物理的特性に従って計算されうる、請求項1〜14のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。
- 加えられた力の損害値が、スコアリングの利点又は不利点に変換され、該損害値が、攻撃の視覚レンダリングによる視覚表示を与え、この視覚レンダリングが全ての領域における力の相対分布を示す、請求項15に記載の電子スコアリングシステム。
- 前記検知手段が伝統的な防護具を覆う皮に埋め込まれている、請求項1〜16のいずれか一項に記載の電子スコアリングシステム。
- 様々な様式の武道で使用する電子スコアリングシステムであって、
(a)前記防護具が、それと一体的な部分である少なくとも1つの力検知手段を有し、この力検知要素は、前記防護具が力センサとして機能するように構成されるとともに、各接触の力パラメータデータを記録しかつ測定し、前記力検知要素が、1つ又は複数の検知された接触力に基づく力パラメータデータ信号を生成し、前記力パラメータデータが、以下の、力の
i.度合い、
ii.位置、
iii.持続時間、及び
iv.方向
に関するデータを含む、防護具と、
(b)i.前記力検知要素から前記力パラメータデータ信号を受信するための通信手段と、
ii.前記力パラメータデータを使用して1つ又は複数の結果を計算するための計算手段と、
iii.1つ又は複数の結果を表示するための出力手段と
を有するスコアリング装置と
を備える、電子スコアリングシステム。 - 様々な様式の武道で使用する電子スコアリング方法であって、
(a)利用者が着用するように構成された防護具に加えられた1つ又は複数の力から力パラメータデータを検出するステップであり、前記防護具が衝撃から保護する、ステップと、
(b)スコアリング装置に前記力パラメータデータを通信するステップと、
(c)前記力パラメータデータを使用して結果を計算するステップと
を含み、
前記力パラメータデータが前記防護具に加えられた1つ又は複数の力の
i.度合い、
ii.位置、
iii.持続時間、及び
iv.方向
に関するデータを含む、方法。 - 前記防護具をセグメントに分割するステップであって、前記防護具の各セグメントがスコアリンググリッド上の異なるグリッド座標に対応し、それにより前記スコアリング装置が前記対応するグリッド座標を参照して前記防護具に加えられた力の特定の位置を記録することが可能になる、ステップをさらに含む、請求項19に記載の電子スコアリング方法。
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