JP2018094403A - 跳躍の継続時間を検出、計算する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】跳躍の継続時間の測定に関し、既存の測定ユニットの欠点の全て又は一部を改善する。【解決手段】本発明は、個人が実施した跳躍の継続時間を検出、計算する方法（ＭＥＴＨ）に関し、−跳躍後の着地に関連する瞬間を検出するステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ2）であって、このステップは、個人の腕に装着した時計に内蔵した３軸加速度計がもたらした加速度測定値内で第１の閾値を超える高度の加速度ピークを検出するサブステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ2＿ＰＣAC）を含む、ステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ2）、−着地の瞬間で終了する時間窓において、第１の閾値継続時間を超える継続時間の間、０ｇから０．５ｇの間の一連の加速度測定値を検出することによって、跳躍段階を検出するステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｓ）を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、跳躍の継続時間を検出、計算する方法に関する。本方法は、移動手段を使用する跳躍に適合し、スキー、スノーボード、ローラブレード、自転車、スケートボード等の跳躍前の助走距離の測定を可能にする。本方法は、同様に、この種の移動手段を使用しない跳躍、例えば、崖、飛込台又は橋から水中への跳躍に適合する。

継続時間とは、着地の瞬間と競技者が跳躍を開始した瞬間との間に差があることを意味する。水中への跳躍の場合、競技者が入水したことを着水と呼ぶ。

文献ＵＳ２００２／０１１６１４７から、測定ユニットにより跳躍を検出、分析する方法が公知であり、この測定ユニットは、跳躍前の助走距離を測定するために、競技者が使用する移動手段上に組み付けたものであり、競技者は、跳躍の前後に地面に接触して位置する。移動手段は、例えばスキー又はスノーボードである。計算ユニット、例えば、競技者が装着する時計は、測定ユニットが生成した測定値から、跳躍パラメータ、特に跳躍継続時間を決定、表示することを可能にする。より正確には、測定ユニットは、移動手段の振動を捕捉し、移動手段が地面を離れ、地面に戻ったときを検出するようにし、これにより、跳躍を検出し、跳躍継続時間を計算することを可能にする。

この方法は、移動手段が受ける振動を測定するために、測定ユニットを移動手段に固定して使用する必要があるという欠点を有する。更に、この方法は、例えば、崖から水中への跳躍等、移動手段が跳躍前又はその後に地面に接触せずに実施された跳躍継続時間の計算は可能ではない。

ＵＳ２００２／０１１６１４７

本発明の目的は、上記で引用した欠点の全て又は一部を改善することである。

この目的で、本発明は、個人が実施した跳躍の継続時間を検出、計算する方法に関し、
−跳躍後の着地に関連する瞬間を検出するステップであって、このステップは、個人の腕に装着した時計に内蔵した３軸加速度計がもたらした加速度測定値内で第１の閾値高度を超える高度の加速度ピークを検出するサブステップを含む、ステップ、
−着地の瞬間で終了する時間窓において、第１の閾値継続時間を超える継続時間の間、０ｇから０．５ｇの間の一連の加速度測定値を検出することによって、跳躍段階を検出するステップ
を含む。

ｇは、地表での重力加速度９．８０６６５ｍ．ｓ^-2を意味する。

加速度測定値は、３成分加速度ベクトルの基準、即ち、成分の２乗和平方根を意味する。

本発明は、跳躍後の地面又は水中への着地（着水）が、３軸加速度計の測定したデータ内で観測される強力な加速度ピークを根拠とすることの承認から恩恵を得るものである。したがって、加速度ピークの検出は、跳躍が実施されたことの指標である。跳躍が実際に実施されたこと、及び加速度ピークが偽検出に対応しないことを確認するために、加速度ピークより前に生じた加速度測定値を分析する。実際は、跳躍中、個人は自由落下状態にあり、したがって、この個人の加速度は、理論上はゼロである。したがって、十分に長い継続時間の間、ゼロに近い一連の加速度測定値の後に、十分な大きさの加速度ピークが続くことは、跳躍が実施されたことを示す。

その他に、方法は、
−０から０．５ｇの間の一連の加速度測定値の第１の測定値に対応する、跳躍開始に関連する瞬間を検出するステップ、
−着地に関連する瞬間と、跳躍開始に関連する瞬間との差によって、跳躍継続時間を計算するステップ
を含む。

跳躍段階が検出されると、加速度測定値を使用して跳躍の継続時間を計算する。０から０．５ｇの間の一連の加速度測定値の第１の測定値は、個人が跳躍を開始した瞬間に対応する。加速度ピークは、個人が着地した瞬間に対応する。したがって、第１の測定値から加速度ピークの瞬間を減算することによって、跳躍の継続時間を計算することができる。

更に、着地に関連する瞬間を検出するステップは、時計に内蔵した圧力センサがもたらした圧力測定値から、第２の閾値高度を超える高度の圧力ピーク、及び第２の閾値継続時間よりも少ない継続時間を検出するサブステップ、並びに加速度ピークに関連する瞬間と圧力ピークに関連する瞬間とを比較するサブステップを含む。

上述の特徴は、跳躍後の着地が、圧力センサの測定したデータ内で観測される強力な圧力ピークを根拠とすることの承認から恩恵を得るものである。したがって、圧力ピークの検出は、着地の指標であり、加速度ピークとの相互関係によって跳躍が実際に生じたことの確認を可能にする。

上述の特徴とは別に、本発明による方法は、単独、又は全ての技術的に可能な組合せに従った組合せを利用して、以下の特徴を含むことができる。

非限定的な実施形態では、第２の閾値高度は、２ミリバールを超え、第２の閾値継続時間は、０．１秒を超える。

非限定的な実施形態では、第１の閾値継続時間は、０．５秒を超える。

非限定的な実施形態では、第１の閾値高度は、２ｇを超える。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら、非限定的な例として示す以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明の一実施形態による方法の実施を可能にする電子時計の図である。 スキー・ジャンプの軌道の一例の図である。 加速度測定値を表す曲線グラフであり、図２の跳躍の間に生成された圧力測定値を表す曲線に重なっている。 方法ステップを表す機能図である。

本発明による方法ＭＥＴＨは、跳躍を行う個人が装着する電子時計ＭＴによって一体に実施される。図１に示す非限定的な実施形態では、時計ＭＴは、
−加速度計ＣＰ＿ＡＣ及び圧力センサＣＰ＿ＰＲ（又は高度計）を備えるセンサ・セットＣＰ、
−センサＣＰが生成した測定値を記録するメモリＭＤであって、測定値は、有利には、ＦＩＦＯ原理（「先入れ先出し」）に従ってメモリ内で円滑に記録する、メモリＭＤ、
−メモリＭＤ内に収容した情報を処理するマイクロプロセッサＭＰ、
−マイクロプロセッサＭＰが生成した計算結果を表示するデジタル又はアナログ表示手段ＭＡ、
−方法ＰＲを作動させることを可能にする、センサＣＰ、メモリＭＤ、マイクロプロセッサＭＰ及び表示手段ＭＡの機械式、電子的又は触知可能な起動手段ＭＣ
を備える。

図２は、スキー・ジャンプの間に生じる跳躍軌道の一例を示す。第１の段階Ｐ₁では、個人は、地面と接触している。時間ｔ₀では、個人は、地面から離れており、第２の段階Ｐ₂では、個人は上昇段階にある。時間ｔ₁では、個人は、最大高度Ｈ₁に達し、第３の段階Ｐ₃では、個人は下降段階にある。時間ｔ₂では、個人は、地面に着地しており、第４の段階Ｐ₄では、個人は再度地面に接触している。

図３は、時計ＭＴの圧力センサＣＰ＿ＰＲが捕捉した圧力測定値から測定した高度測定値ＡＴを表す曲線Ｃ₁を示し、時間ｔ、特に４つの段階Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃及びＰ₄の間を関数とする。曲線Ｃ₂は、時計ＭＴの加速度計ＣＰ＿ＡＣが測定した加速度ＡＣを表し、時間ｔを関数とし、高度曲線Ｃ₁に重なっている。

本発明による方法ＭＥＴＨの第１のステップは、跳躍を実施したことの検出を構成する（図４のステップＭＥＴＨ＿Ｄｒ）。より詳細には、検出ステップＭＥＴＨ＿Ｄｒは、第１のサブステップＭＥＴＨ＿Ｄｒ＿ＰＣ_ACを含み、第１のサブステップＭＥＴＨ＿Ｄｒ＿ＰＣ_ACは、加速度計ＣＰ＿ＡＰがもたらした測定値における加速度ピークＰＣ_ACの検出を構成する。実際は、跳躍が実施されると、加速度ピークＰＣ_ACは、瞬間ｔ₂、即ち、個人が地面に着地した瞬間で観測される。そのようなピークＰＣ_ACを検出した場合、ピークＰＣ_ACは、閾値と比較され、閾値を超えていると、ピークＰＣ_ACが、跳躍後の地面への着地に実際に対応していると判断される。

一実施形態では、この加速度ピークＰＣ_ACが、跳躍後の着地に実際に対応していることを確認するために、検出ステップＭＥＴＨ＿Ｄｒは、同様に、第２のサブステップＭＥＴＨ＿Ｄｒ＿ＰＣ_PRを含み、第２のサブステップＭＥＴＨ＿Ｄｒ＿ＰＣ_PRは、圧力センサＣＰ＿ＰＲがもたらした測定値における圧力ピークＰＣ_PRの検出を構成する。対応する高度ピークＰＣ_ATを図３に表す。跳躍が実際に生じると、そのような圧力ピークＰＣ_PRは、加速度ピークＰＣ_ACを検出した瞬間と実質的に同一の瞬間で捕捉されるはずである。したがって、圧力ピークＰＣ_PR及び加速度ピークＰＣ_ACに対応する瞬間が比較される。これらの瞬間の差の基準が閾値未満、例えば０．５秒未満である場合、ピークＰＣ_PR、ＰＣ_ACが跳躍後の地面への着地に実際に対応すると判定される。

本発明による方法ＭＥＴＨの第２のステップは、跳躍段階の検出（ステップＭＥＴＨ＿Ｄｓ）を構成し、これは、以前に決定した瞬間ｔ₂で終了する時間窓において、第１の閾値継続時間ｔ_sを超える継続時間の間に０ｇから０．５ｇの間の一連の加速度測定値ＡＣを検出することによる。このために、加速度ピークＰ_ACより前に生じた時間窓、例えば約１０秒の時間窓における加速度測定値ＡＣを分析する。より正確には、跳躍段階を検出するステップＭＥＴＨ＿Ｄｓは、時間窓の加速度測定値の基準を計算することを含む。したがって、加速度ピークＰＣ_ACが、第１の閾値継続期間ｔ_sを超える継続時間の間、０ｇから０．５ｇの間の一連の測定値より前に生じた場合を決定することが可能である。これに当てはまる場合、跳躍が実際に生じたこと、及び加速度ピークＰＣ_ACが地面への着地に対応することが確認される。実際は、第３の段階Ｐ₃の間、個人は、自由落下状態であるため、約０ｇの加速度を受ける。０ｇから０．５ｇの間の一連の測定値の最初のものは、跳躍開始に寄与する時間ｔ₀に対応する。

方法の第３のステップでは、跳躍継続期間Ｔｓを計算する（ステップＭＥＴＨ＿Ｔｓ）。このため、着地に関連する瞬間ｔ₂は、跳躍開始に関連する瞬間ｔ₀から減算する。

したがって、跳躍段階を検出するステップＭＥＴＨ＿Ｄｓは、跳躍が実際に生じたことの確認に寄与するだけでなく、同様に、この跳躍の継続時間の計算にも寄与することに留意されたい。

当然、本発明は、図示の例に限定するものではないが、当業者には明らかであろう様々な変形形態及び修正形態に適用可能である。

ＭＥＴＨ 方法
ＭＴ 時計
ＡＣ 加速度測定値
ＣＰ＿ＡＣ ３軸加速度計
ＣＰ＿ＰＲ 圧力センサ
ＣＰ＿ＡＰ 加速度計
ＣＰ センサ
ＰＲ 方法
ＭＣ 起動手段
Ｈ 最大高度
Ｐ 段階
ＡＴ 高度測定値
Ｃ 曲線
Ｔ 跳躍継続時間
ＭＡ 表示手段
ＭＤ メモリ
ＭＰ マイクロプロセッサ

Claims (4)

1. 個人が実施した跳躍の継続時間を検出、計算する方法（ＭＥＴＨ）であって、
   −前記跳躍の後の着地に関連する瞬間（ｔ₂）を検出するステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ₂）であって、前記ステップは、前記個人の腕に装着した時計（ＭＴ）に内蔵した３軸加速度計（ＣＰ＿ＡＣ）がもたらした加速度測定値（ＡＣ）内で第１の閾値高度を超える高度の加速度ピーク（ＰＣ_AC）を検出するサブステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ₂＿ＰＣ_AC）を含む、ステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ₂）、
   −着地の瞬間（ｔ_s）で終了する時間窓において、第１の閾値継続時間（ｔ_s）を超える継続時間の間、０ｇから０．５ｇまでの間の一連の加速度測定値（ＡＣ）の検出によって、跳躍段階を検出するステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｓ）であって、前記ｇは、地表での重力加速度である、ステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｓ）、
   −０から０．５ｇの間の前記一連の加速度測定値（ＡＣ）の前記第１の測定値に対応する、前記跳躍の開始に関連する瞬間（ｔ₀）を検出するステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ₁）、
   −前記着地に関連する瞬間（ｔ₂）と、前記跳躍開始に関連する瞬間（ｔ₀）との差によって、跳躍継続時間（Ｔｓ）を計算するステップ（ＭＥＴＨ＿Ｔｓ）
   を含み、前記着地に関連する瞬間（ｔ₂）を検出するステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ₂）は、前記時計（ＭＴ）に内蔵した圧力センサ（ＣＰ＿ＰＲ）がもたらした圧力測定値（ＰＲ）から、第２の閾値高度を超える高度の圧力ピーク（ＰＣ_PR）、及び第２の閾値継続時間よりも少ない継続時間を検出するサブステップ（ＭＥＴＨ＿Ｄｔ₂＿ＰＣ_PR）、及び前記加速度ピーク（ＰＣ_AC）に関連する瞬間と、前記圧力ピーク（ＰＣ_PR）に関連する瞬間とを比較するサブステップを含む、方法（ＭＥＴＨ）。
2. 前記第２の閾値高度は、２ミリバールを超え、前記第２の閾値継続時間は、０．１秒未満である、請求項１に記載の方法（ＭＥＴＨ）。
3. 前記第１の閾値継続時間は、０．５秒を超える、請求項１又は２に記載の方法（ＭＥＴＨ）。
4. 前記第１の閾値高度は、２ｇを超える、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の方法（ＭＥＴＨ）。

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