JP2021529615A - インタラクティブな運動およびトレーニングシステム - Google Patents

Abstract

【解決手段】 サンドバッグトレーニングは、サンドバッグの周りに巻着され固定された可撓性ハウジングを有する。前記ハウジングは打撃パッド配列部を指示する。前配列部内の各打撃パッドは、打撃を検出する力センサーと、前記力センサーの周りに配置され、ユーザが前記パッドを（例えば、事前に設定された打撃ゾーン内、および事前に設定された時間内に）正確に打撃した時に点灯するように選択的に制御される複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）とを有する。さらに、各打撃パッドは、前記中央部分に前記打撃パッドが連結された拡張部分（または結合部分）に関連付けられている。前記結合部分は、ユーザに打撃点を電信するために選択的に点灯する一連のＬＥＤ、つまり、前記結合部分に関連付けられている前記打撃パッド、を含むことが利点である。前記ＬＥＤは、プログラムされた打撃順序に従って前期中央部分から次に打撃される前記打撃パッドに向かって外側に徐々に点灯する、前記ＬＥＤのランウェイとして機能する前記結合部分上に配置される。ユーザが前記システムとインタラクションする際、スピード、タイミングおよび正確性が、スコアを決定するために測定されることが好ましい。前記照明要素は、前記ハウジングに一体化されるか、取り付けられる、もしくは遠隔的に本体部に接続される制御装置を使用して制御される。前記制御装置は、一つ以上のプログラムされた打撃順序を出力する、すなわち、ＬＥＤを起動させる制御信号を提供する、およびユーザが前記パッドを打撃した時に前記力センサーによって生成される電気信号を検出し、記録する。【選択図】 図１

Description

本開示は、トレーニングや運動のためにフィードバックを提供する自動化されたインタラクティブコンポーネントを備えた殴打（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）システムおよび方法に関する。

レクリエーション用のサンドバッグは、長年使用されてきた。近年、製造業者は、サンドバッグ上の特定の標的に対する打撃を検出し、視覚的または聴覚的に記録するためのセンサーや電子機器を組み込んでいる。このタイプの典型的なボクシング・システムは、ユーザの手および／または足による殴打のための所定の構造上に配置された打撃パッドを提供する。センサーが、打撃を特定するためにパッドに接続されており、コントローラーが、各センサーに結合されている。また、例えば、打撃トレーニング、またはパッドに対する実際の打撃結果の定量的なフィードバックを提供するための映像および音声を出力するためにディスプレイが提供される場合もある。これらのシステムは、サンドバッグと一体化されている場合もあれば、サンドバッグに取り付けられた他の構造で支持されている場合もある。これらのシステムにおける、または、これらのシステムに関連する制御電子機器は、接続されたコンピュータや携帯機器と（例えば、ＷｉＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して）インタラクションするように適切にプログラム、または、構成することもでき、トレーニングセッションは、例えば、音楽、照明、および他のインタラクティブなコンテンツを統合することによって、ゲーム化することができる。

運動やトレーニングのためのインタラクティブシステムは、一連のコンポーネントを備える。主要なコンポーネントは、サンドバッグやキッキングバッグの周りに巻着、または固定されるように構成された可撓性ハウジングである。前記ハウジングは、中央部分の周りに配置された打撃パッド配列部を支持する。前配列部内の各打撃パッドは、打撃を検出する力センサーと、前記力センサーの周りに配置され、ユーザが前記パッドを（例えば、事前に設定された打撃ゾーン内、および事前に設定された時間内に）正確に打撃した時に点灯するように選択的に制御される複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）とを有する。さらに、各打撃パッドは、前記中央部分に前記打撃パッドが連結された拡張部分（または結合部分）に関連付けられている。前記結合部分は、ユーザに打撃点を電信するために選択的に点灯する一連のＬＥＤ、つまり、前記結合部分に関連付けられている前記打撃パッド、を含むことが利点である。特に、前記ＬＥＤは、プログラムされた打撃順序に従って前期中央部分から次に打撃される前記打撃パッドに向かって外側に徐々に点灯する、前記ＬＥＤのランウェイとして機能する前記結合部分上に配置されることが好ましい。ユーザが前記システムとインタラクションする際、スピード、タイミングおよび正確性が、スコアを決定するために測定されることが好ましい。前記照明要素は、前記ハウジングに一体化されるか、取り付けられる、もしくは（例えば、ＷｉＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して）遠隔的に本体部に接続される制御装置を使用して制御される。前記制御装置は、前記プログラムされた打撃順序を出力する、すなわち、ＬＥＤを起動させる制御信号を提供する、およびユーザが前記パッドを打撃した時に前記力センサーによって生成される電気信号を検出し、記録するためのソフトウェアによって適切にプログラムされた（もしくは、そのように構成された）プロセッサー・ベース（もしくは、電子機器）を含む。

上記は、本開示のより関連性の高い機能の一部の概要である。これらの機能は、単なる例示であると解釈されるべきである。その他にも、本開示を別の態様で適用する、または、以下に説明するように開示事項を変更することで、多くの有益な結果を得ることができる。

図１は、サンドバッグに取り付けられた打撃パッド配列部を支持する可撓性本体部と、関連する制御装置とを有するインタラクティブなの運動およびトレーニングシステムを示す。 図２は、サンドバッグに取り付けられた巻き付け部分の斜視図を示す。 図３は、前記照明構造を露出するためにカバーを取り外した前記打撃パッド配列部の好適な構成を示す。 図４は、ランウェイの照明をサポートする結合部分とともに、配列の単独の打撃パッドを示す。 図５は、音楽ソースを設定済みの打撃パッドの打撃点の場所とタイミングに関連付けるカスタムトレーニングセッションを作成するために使用するプログラミングツールのインターフェースを示す。 図６は、代表的な制御装置の基本設計概念を示す。 図７は、本開示の巻き付け部分の好適な実装形態の立体分解図である。

図１は、打撃パッド配列部１０４を支持する本体部もしくはハウジング１０２（ここでは「巻き付け部分」と呼ばれることもある）と、関連する制御装置１０５とを有する、インタラクティブな運動およびトレーニングシステム１００を示している。電源ボタン／インジケータ１０６は前記制御装置を起動するために使用する。図に示されていない１もしくはそれ以上の固定ストラップが本体部１０２に取り付けられている、もしくは一体となっており、前記可撓性本体部をサンドバッグまたはキッキングバッグ１０８に固定するために使用されている。通常、前記インタラクティブシステムは、市販品または既存のバッグ１０８の付属品として提供されるが、これに限定されるものではない。前記本体部１０２は、可撓性材料（布、エラストマーなど）でできているため巻き上げに適しており、それによって運搬を容易になる。前記サンドバッグに取り付けると、前記打撃パッド配列部１０４は、ユーザに一連の打撃ゾーン１１０を提示する。各打撃ゾーン１１０（そのうちの一つが表示されている）は、打撃標的を提示するように選択的に配置されている打撃パッドによって画定される。以下説明するように、各前記打撃ゾーン１１０は、組み込まれた力センサーを含み、前記ユーザが前記ゾーンを適切な正確さ、力、およびタイミングで打撃した場合、ゾーンを取り囲む一連の組み込まれたＬＥＤ１１２が点灯する。好ましい本体部もしくはハウジングは、シールドとして構成され、図示のように前記バッグに巻き付けられて支持されるように設計されているが、前記システムは、異なる本体部の構成、および前記サンドバッグにストラップ付きまたはなしで固定されたものを実装する可能性があるため、これに限定されない。前記本体部の構成は一体的であるか、もしくは前記バッグまたは前記バッグカバーと一体化されている。

図２は、一連の打撃パッド２０６を備えた打撃バッド配列２０４、および制御装置２０８を含む巻き付け部分２００の別の図を示している。また、図示されているように、一対のＹストラップ（そのうちの１つは２１０で示されている）は、前記バッグの周りの前記巻き付け部分を固定するために使用される。前記ストラップの各終端部は、バックル、フック／ループ部品、留め金またはストリングアセンブリなどの留め具機構（図示せず）を支持する。

図３は、前記照明構造を露出するために打撃パッドカバーを取り外した打撃パッド配列部３００の好ましい構成を示す。図示されているように、一実施形態では、前記打撃パッド配列部は、中央部分３０４の周りに選択的に配置された打撃パッド３０２で構成される星形（もしくはハブアンドスポーク）形状を有する。各打撃パッド３０２は、外向きに延びる結合部分３０５に関連付けられている。別の実施形態では、前記打撃パッドと前記中央部分は一体である。前記結合部分は、前記打撃パッドの一部、前記中央部分の一部、または独立構造であってもよい。図示されるように、各打撃パッド３０２は、前記打撃パッドの中心点３１２から直線的に配置された一連の内部ＬＥＤ３１０とともに、一連の円形ＬＥＤ３０８によって囲まれた力センサー３０６を備える。前記一連の内部ＬＥＤ３１０は、打撃パッド３０２の前記中心点と前記配列部自体の前記中心部分３０４の中心点３１４とを二等分する線３１５に沿って配置される。各結合部分３０４は、同様に、直線的に配置された一連のＬＥＤ３１６を含み、ＬＥＤ３１６もまた、ライン３１５上に整列されることが好ましい。図４は、この打撃パッド照明配置をさらに詳細に示す。以下説明するように、前記ＬＥＤ３１６および３１０（前記中心から外側へ）は、前記関連する打撃パッドが打撃されるべきであることを記ユーザに電信するために選択的に作動されるＬＥＤ「ランウェイ」を提供するように構成される。言い換えれば、前記ランウェイが作動すると、前記ＬＥＤは前記中心部から外側に向かって順番に点灯する。通常、この指示動作は、セッション全体（またはその一部）で発動され、異なる打撃パッドが選択されて（ランダムに、またはプログラムされた順序で）前記ユーザに識別される。前記ＬＥＤランウェイ照明が作動すると、前記関連するパッド（前記ランウェイの端にある）を打撃する必要があることを前記ユーザに指示する（電信する）。複数の打撃パッドが同時に特定されてもよく、この場合、前記ユーザに左手と右手で２つのパッドを打撃するように合図するために一対のＬＥＤランウェイが同時に点灯される。

図３および図４で示す前記打撃パッドの配列部の星型形状は、限定することを意図するものではない。前記打撃パッドの数と方向は変更可能であり、１つ以上の中心部があってもよいが、前記ＬＥＤランウェイ照明構造は、プレイを向上させるために前記打撃パッドと関連して利用されることが好ましい。

前記点灯順序の制御は、前記制御装置１０５によって行われ、前述のように、通常、前記力センサー３０６によって生成される信号も受信する。前記ユーザが前記システムとインタラクションする際、前記力センサーおよび前記関連する制御装置によってスピード、タイミングおよび正確性が測定されることが好ましく、それによりスコアが決定、または他の情報が提供される。上述のように、前記制御装置１０５は、前記ハウジングに一体化されるか、（例えば、図１に示されるように）取り付けられる、もしくは（例えば、ＷｉＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して）遠隔的にハウジングに接続される。以下でより詳細に説明するように、前記制御装置は、プログラムされた打撃順序を出力（すなわち、前記ＬＥＤを起動する前記制御信号を提供）し、前記ユーザが前記パッドを打撃した時に前記力センサーによって生成される電気信号を検出するために、ソフトウェアによって適切にプログラムされた（もしくは、そのように構成された）プロセッサー・ベース（もしくは、電子機器）を含む。

前記制御装置１０５は、独立した装置ではなく、前記打撃パッドの配列部と一体化されていてもよい。

一実施形態では、殴打検出と測定アルゴリズムは、力センサーから圧力測定値をフィルタリングする可変閾値を実装する。１の殴打において、圧力測定値は急速に変化し、閾値を超える。前記アルゴリズムは、前記圧力測定値が前記閾値を下回る、またはタイムアウトが発生する前に、好ましくは最大値を取得することにより、記録する力を決定する。

ゲーミフィケーションを容易にするために、前記システムは、前記ユーザもしくは他のコンテンツ・プロバイダー（または実際に自動化された方法で前記システム自体）がカスタマイズトレーニングもしくは運動セッションを作成できるようにするプログラミングツール（例えば、携帯機器アプリ、デスクトップアプリケーション、ハードウェアに組み込まれている制御部など）を含むことが好ましい。カスタムセッションは、音声源（例えば、音楽トラック）、一連の打撃パッド打撃点位置、およびタイミングを共にリンクしていることが好ましい。図５は、この目的のために使用できる代表的なディスプレイインターフェース５００を示す。示されているように、前記ディスプレイ５００は、前述の前記打撃パッドの配列部の表示５０４を含むパネル５０２を備えることが、好ましい。音声ファイル（その波形が示されている）５０６は、前記インターフェースにインポートされ、図示するようにタイムラインに沿ってレンダリングされる。前記タイムラインの下に併置されているのは、前記配列部内の打撃パッドの数に対応するグリッド線を含むグリッド５０８である。入力／出力装置を使用して、前記ユーザは、前記グリッド線上に打撃パッド指示を入力する。これにより、これらの指示は、前記音声のさまざまな時点で発生するように選択的に配列（同期）される。ナビゲーションボックス（図示しない）が提供され、このナビゲーションボックスには選択部全体の画像表示が含まれていてもよく、前記ユーザは、そのボックス内の表示ツールを使用して、前記音声選択部の特定の部分に移動でき、次にこれらを（基になるグリッドと共に前記音声ファイルを選択的に展開または圧縮することによって）上に表示する。追加の一連の制御は、追加のプログラミング機能を提供する。これらには、例えば、前記ユーザが表示する一連のグリッドのうち一つを選択できるドロップダウンフィールド５１２、音声ファイルインポートフィールド５１４、およびテンポ選択フィールド５１６が含まれる。スポーン・エクスターナル・シミュレータ（Ｓｐａｗｎ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）ボタン５１８は、前記プログラムされたセッションのシミュレーションをレンダリングするために選択することができ、そして、セーブ・パンチ・トラック（Ｓａｖｅ Ｐｕｎｃｈ Ｔｒａｃｋ）ボタン５２０は、前記プログラムセッションを保存するために選択することができる。プログラムセッションを保存した後前記ユーザは、当該セッションを呼び出す。次に、前記セッションを構成する情報（通常、前記音声ファイルおよび前記一連のプログラミング）は、前記制御装置１０５に送信されるか、そうでなければ（ハードウェアの接続部によって）提供され、前記セッションが開始される。表示領域５２４は、プログラムされたセッションのシミュレーションをレンダリングするために使用できる。前記音声ファイルは、前記ユーザの携帯機器でレンダリング（出力）されるようにプログラムできるが、前記制御装置は、スピーカーなどの独自の一体音声出力システムを含むことができる。

機械学習または他の学習を前記システムに適用し、前記ユーザが習熟度を上げるにつれて、強化し、より複雑なトレーニングセッションを提供できる。

図６は、表示ソフトウェアベースの制御装置アーキテクチャを示している。典型的な実装では、前記ソフトウェアが実行される制御装置は、汎用ハードウェア、オペレーティングシステム、アプリケーションランタイム環境、および特定のシステムまたはサブシステムの機能を提供する一連のアプリケーションまたはプロセスおよび関連データで構成される。この実施形態では、制御装置６００は、プロセッサー６０４、メモリ６０６、永続記憶装置６０８、通信装置６１０、入出力（Ｉ／Ｏ）装置６１２、およびディスプレイ６１４間の通信を提供する通信層６０２を備える。プログラムコード６１６は、選択的に取り外し可能なコンピュータ可読媒体６１８上に配置されており、プロセッサーによる実行のために前記制御装置に読み込みまたは転送できる。プログラムコード６１６とコンピュータ可読媒体６１８は、コンピュータプログラム製品６２０を形成する。プログラムベースの制御の代わりに、前記制御装置は、前記所望の機能（照明制御および力検出）を提供する論理回路および他のアナログ機器を含んでもよい。

本開示の前記インタラクティブシステムはまた、前記制御装置と対話するためのクライアント機器を含むか、または利用することができる。クライアント機器は、スマートフォン、タブレット（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）またはｉＰａｄ（登録商標））もしくはウェアラブル・コンピュータ機器のような携帯機器である。このような機器は、ＣＰＵ（中央制御装置）、ＲＡＭのようなコンピュータメモリ、およびドライブで構成される。

前記機器のソフトウェアは、（例えば、ＡｐｐｌｅｉＯＳ、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標） Ａｎｄｒｏｉｄ（商標）などの）オペレーティングシステム、および一般的なサポートアプリケーションおよびユーティリティを含む。前記インタラクティブシステムへの接続は、通常、（ＡｐｐＳｔｏｒｅのような）携帯アプリケーションオンライン店舗を通じてダウンロードできる管理アプリケーション（携帯アプリ）を介して行われる。前記管理アプリケーションは、データ管理機能、ソーシャルネットワークへの接続およびインタラクションを提供する。図５に示された前記表示インターフェースは、前記携帯アプリもしくはデスクトップアプリケーションを使用して実装することができる。

ＬＥＤの代わりに、（ＥＬ、ＬＣＤ、白熱灯、ハロゲン、などのような）他の照明装置を使用できる。

前記巻き付け部分は、サンドバッグで使用される必要はない。前記巻き付け部分は、（壁など）平らな面、そうでなければ支持構造、もしくは人（実際にはターゲットとして機能する人）にでさえ取り付けることができる。

前記制御装置は、再充電もしくは取り替えのために取り外し可能であり得る、例えばバッテリーのような、電源を含む。

好ましくは、前記巻き付け部分は、図７に示す分解図に示されるように層構造を有する。特に、前記巻き付け部分７００は、背面から前面に次のような層を構成する。裏地７０２、（各センサーのための）通常硬質プラスチックで形成される背面パックハウジング、（図３に示すように）可撓性プリント基板（ＰＣＢ）７０６、（各センサーのための）上面パックハウジング７０８、衝撃を吸収する圧縮成型発泡体層７１０、および外側に面する表面織物層７１２。層７１０と７１２は、圧縮成型表面シールドを構成する。

（通常は抵抗素子である）前記力センサーに加えて、またはその代わりに、加速度計を使用して打撃検出を行うことができる。

使用中、およびマルチプレーヤのインタラクションを促進するために、前記制御装置は、打撃データ、運動／トレーニングセッションデータ、スコアなどをキャプチャして、マルチプレーヤゲームサイトや他のソーシャルメディアサイトなどに（例えば、ワイヤレス転送によって）アップロードするように選択的にプログラムすることができる。そのようなインタラクションは、リアルタイムもしくは、記録された音声／映像を介してインストラクターが提供する（ユーザへの）指導を含むことができる。前記指導は、インタラクティブ運動セッション中の打撃位置、タイミングおよび（腕立て伏せ、屈伸などのような）他のトレーニング指示を含むことができる。このタイプの指導は、複数ユーザに与えることができ、それらのセッション結果は、競走やソーシャルシェアリングに使用できる。

Claims (16)

1. システムであって、
   一連の打撃標的を提供するように選択的に配置された打撃パッド配列部を有する本体部であって、各打撃パッドは、一連の表示灯、および力センサーに関連付けられているものである、前期本体部と、
   前記打撃パッド配列部に通信可能に接続された制御装置であって、制御信号を提供して前記表示灯を選択的に作動させることでプログラムされた打撃順序を電信するとともに、前記力センサーによって生成される電気信号を受信するように構成されているものである前記制御装置と、
   を有し、
   前記プログラムされた打撃順序は、音声ファイルと時間的に整合するように同期された一連の打撃パッド指示を有する、
   システム。
2. 請求項１記載のシステムにおいて、前記制御装置は、さらに、
   トレーニングセッションデータを伝送するように構成され、前記トレーニングセッションデータは少なくとも部分的には前記受信した、前記力センサーによって生成された電気信号から取得されるものである、システム。
3. 請求項２記載のシステムにおいて、前記トレーニングセッションデータは、インタラクティブトレーニングセッションにおいてユーザに関連付けられている、システム。
4. 請求項１記載のシステムにおいて、前記打撃パッド配列部における打撃パッドは、星型配列に選択的に配置されている、システム。
5. 請求項１記載のシステムにおいて、打撃パッドに関連付けられた前記一連の表示灯は、打撃パッド指示に応答して選択的に作動するものである、システム。
6. 請求項１記載のシステムにおいて、前記一連の表示灯は、ランウェイ形状に構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）である、システム。
7. 請求項１記載のシステムにおいて、さらに、
   トレーニングまたは運動セッションに関連して生成されたデータを管理するための携帯機器アプリケーションを含むものである、システム。
8. 請求項７記載のシステムにおいて、さらに、
   インタラクティブトレーニングセッションを設定するために使用される表示インターフェースを提示するアプリケーションを含むものである、システム。
9. 請求項８記載のシステムにおいて、前記表示インターフェースは、ユーザが前記音声ファイルをインポートし、前記音声ファイルの可視化を行うことを可能とするとともに、前記音声ファイルに関連付けて打撃パッド指示を入力できるようにするための一連のツールを有するものである、システム。
10. 製品であって、
    積層構造を有する本体部であって、前記積層は、裏地と、可撓性プリント基板と、圧縮成型発泡体と、外側に面する表面織物層とを有するものである、前記本体部
    を有し、
    前記可撓性プリント基板は、一連の打撃標的を提供するように配置された打撃パッド配列部を有し、各打撃パッドは、一連の表示灯、および力センサーと関連付けられているものである、
    製品。
11. 請求項１０記載の製品において、前記圧縮成型発泡体と前記外側に面する表面織物層は、前記一連の打撃標的を有する圧縮成型表面シールドを有するものである、製品。
12. 請求項１０記載の製品において、前記一連の打撃パッドは、星型配列に配置されているものである、製品。
13. 請求項１０記載の製品において、前記一連の表示灯はランウェイ形状に構成されており、選択的に作動されて打撃点を電信するものである、製品。
14. 方法であって、
    本体部を支持体上に配置する工程であって、前記本体部は、一連の打撃標的を提供するように選択的に配置された打撃パッド配列部を有し、各打撃パッドは、一連の表示灯、および力センサーに関連付けられているものである、前記配置する工程と、
    前記表示灯を選択的に作動させてプログラムされた打撃順序を電信するために、前記本体部に制御信号を通信可能に接続する工程であって、前記プログラムされた打撃順序は、音声ファイルと時間的に整合するように同期された一連の打撃パッド指示を有するものでる、前記制御信号を通信可能に接続する工程と、
    前記力センサーによって生成される信号を通信可能に接続する行程であって、前記信号は、前記プログラムされた打撃順序に対するユーザの応答を示すものである、前記信号を通信可能に接続する工程と
    を有し、
    前記プログラムされた打撃順序は、一連のユーザに対して同時に提供され、前記一連のユーザは、支持体上に配置された前記本体部に関連付けられているユーザを含み、それにより前記プログラムされた打撃順序に関して複数ユーザによるインタラクションが提供されるものである、
    方法。
15. 請求項１４記載の方法において、さらに、
    前記制御信号に関連付けられたリアルタイムまたは記録されたトレーニング指導を提供する工程を含むものである、方法。
16. 請求項１記載のシステムにおいて、
    前記打撃パッド配列部は、中央部分と、一連の結合要素と、前記一連の打撃標的を提供するように選択的に配置された前記打撃パッドとを有し、
    各結合要素は、特定の打撃バッドと関連付けられ、前記中央部分と前記特定の打撃パッドとの中間部分に、前記中央部分から外側に延長する線に沿って配置されるものであり、
    前記各結合要素は、前記線に沿って直線的に配置された一連の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、
    各打撃パッドは、前記力センサー、外周の周囲に配置された一連のＬＥＤ、および前記線に沿って配置された一連のＬＥＤに関連付けられ、前記各結合要素上の前記一連のＬＥＤは、前記線に沿って配置された前記打撃バッドの前記一連のＬＥＤとともに、前記特定の打撃パッドと関連付けられた前記表示灯を有するものである、
    システム。

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