JP6454444B2 - インテリジェントグランドシステム及びデータ取得方法 - Google Patents

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Description

本発明はインテリジェントスポーツシステムに関しており、特にインテリジェントグランドシステム及びデータ取得方法に関する。
近年、インテリジェントデバイスの産業は勢い発展している。インテリジェントデバイスに関するソフトアプリの開発及び発布生態システムの形成に連れて、インテリジェントデバイスが益々注目される。一日に当たり数百の新しいアプリがＡＰＰストアーに流入することにより、該生態システムの進化が促進される。しかし、このような数多くのソフトアプリのうち、大分は単純なソフト及びウェブアプリに絞られであり、インテリジェントデバイス内部の各センサー（重力センサー、ジャイロスコープ、磁気メーター、地球位置決めシステム等）を利用するソフトアプリは、地図やゲームだけである。
インテリジェントデバイスをスポーツに適用するのは、例えば中国特許出願公開第ＣＮ１０２７７９３１９Ａ号に示されており、インテリジェントモニタリングシステムをアウトドアスポーツに適用している。しかし、該インテリジェントシステムは、LANにより各クライアントは情報を共有させ、また、ナビゲーション等のモジュールを有しており、主に、一人や複数の使用者がアウトドアスポーツをする場合に適用している。
サッカーボール、バスケットボール又はバレーボール等の強度が高い試合において、選手のランニングによりチームの戦術を発揮し、勝を取ることを目的としている。このようなチームスポーツに対し、訓練及び試合における各選手の各動きを正確に記録及び分析することは、重要であり、また、各選手の各動きについての分析及び記録の結果がずれを発生すれば、選手の訓練効果に影響を与える。よって、如何にして、訓練や試合中における各選手の各データを取得することは、選手の能力を向上させるカギである。
ＣＮ１０２７７９３１９Ａ
本発明は、球技スポーツにおいてスマートボールと選手の運動データを取得し、データにより選手の能力の向上をサポートするインテリジェントグランドシステム及びデータ取得方法を提供することを目的とする。
本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、複数の装着デバイスと、複数の位置決め基地局と、ゲートウェイと、サーバーと、を備え、該複数の位置決め基地局は、グランドの異なる位置に分布され、該位置決め基地局とゲートウェイとは、有線或いは無線で接続され、該ゲートウェイとサーバーとは、有線或いは無線で接続されるインテリジェントグランドシステムであって、さらにスマートボールを備え、該スマートボールには、自身識別コードと運動情報を位置決め基地局に発信するための第一ＵＷＢタグが内蔵され、前記装着デバイスは、自身識別コードと運動情報を位置決め基地局に発信する第二ＵＷＢタグが配置され、前記位置決め基地局には、ＵＷＢ受送信装置、マイクロコントローラ、クロック装置及びデータ通信装置が配置され、該マイクロコントローラは、スマートボールと装着デバイスが送信した情報を受信してから、ＵＷＢ受送信装置内のクロック信号を生成するクロック装置のタイムスタンプを添付し、データ通信装置を経てゲートウェイに送信するように、ＵＷＢ受送信装置を制御し、 該クロック装置は、他の運動或いはバイタルサインデータに対応するタイムスタンプを添付し、該サーバーはゲートウェイがアップロードした情報を受信し、スマートボール或いは装着デバイスの位置と運動トラックを計算する、ことを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、前記第一ＵＷＢタグは第一マイクロコントロールユニットと、第一六軸慣性センサーと、第一クロックユニットと、第一記憶装置と、第一ＵＷＢ無線受送信ユニットとを備え、該第一六軸慣性センサーは第一マイクロコントロールユニットと接続され、スマートボールの運動情報を検知し、該第一クロックユニットは第一マイクロコントロールユニットと接続され、慣性センサーデータに対応するクロック信号を提供し、該第一記憶装置は第一マイクロコントロールユニットと接続され、一旦に運動情報を記憶し、該第一ＵＷＢ無線受送信ユニットは、時間信号発生器を有し、自身識別コードと運動情報を発信し、基地局は該情報を受信し、位置決めを行うことを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、前記スマートボールは、電池装置と無線充電受信装置とを有し、該無線充電受信装置は電池装置と接続され、無線充電を行い、該電池装置は前記第一ＵＷＢタグと接続され、前記第一UWBタックに給電することを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、前記第二ＵＷＢタグは、第二マイクロコントロールユニットと、第二六軸慣性センサーと、第二クロックユニットと、第二記憶装置と、第二ＵＷＢ無線受送信ユニットとを備え、該第二六軸慣性センサーは、第二マイクロコントロールユニットと接続され、スマートボールの運動情報を検知し、該第二クロックユニットは、第二マイクロコントロールユニットと接続され、慣性センサーデータに対応するクロック信号を提供し、該第二記憶装置は、第二マイクロコントロールユニットと接続され、一旦に運動情報を記憶し、該第二ＵＷＢ無線受送信ユニットは、時間信号発生器を有し、自身識別コードと運動情報を発信し、基地局は該情報を受信し、位置決めを行うことを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、前記装着デバイスは電池装置と無線充電受信装置とを有し、該無線充電受信装置は電池装置と接続され、無線充電を行い、該電池装置は前記第二ＵＷＢタグと身体情報獲取装置と接続され、該電池装置は前記第二ＵＷＢタグと身体情報獲取装置に給電することを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、前記装着デバイスは身体情報獲取装置を有し、該身体情報獲取装置は第二ＵＷＢタグに接続され、体力状態情報を獲取し、前記位置決め基地局に送信することを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、前記サーバーは受信したスマートボール或いは装着デバイスの自身識別コードにより、運動情報及び対応するＵＷＢ無線受送信ユニットのタイムスタンプを取得し、タイムスタンプに基づいて、情報が異なる基地局に届く時間或いは時間差を比較することにより、スマートボール或いは装着デバイスの位置を計算し、運動情報に結合し運動トラックを計算することを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、複数の前記位置決め基地局のうち、一つの前記位置決め基地局が所定の周期で時間同期信号を送信するように指定され、その他の位置決め基地局、スマートボール及び装着デバイスは、該時間同期信号を受信し、対応するＵＷＢ受送信裝置に内蔵するクロック装置を修正し、時間の同期を行うことを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、スマートボール或いは複数の装着デバイスの発信順番、及び、所定の最大アイドル時間が予め設定され、スマートボール或いは装着デバイスは、他の装置を監視しながら、自分の発信順番を待機し、発信後で最大アイドル時間をリセットすることを特徴とする。
好ましくは、本発明に係るインテリジェントグランドシステムは、前記データ通信装置は、ＷＩＦＩユニット、ＬＡＮユニット、３Ｇデータ装置、４Ｇデータ装置及びＵＳＢインターフェースから選ばれる一種或いは一種以上を含むことを特徴とする。
本発明に係る球技運動データ取得方法は、ボール体内には、第一ＵＷＢタグが実装され、選手は第二ＵＷＢタグと身体情報獲取装置が実装される装着デバイスを装着し、グランドには複数の位置決め基地局が配置され、そのうちの一つの位置決め基地局が所定の周期で時間同期信号を発信するシステムの球技運動データ取得方法であって、以下のステップを備え、
１）ボール体或いは装着デバイスは時間同期信号を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、時間同期の処理を実行し、もしNOと判断したら、発信時間帯に達するかを判断し、YESと判断したら、ボール体は第一ＵＷＢタグにより自身識別コードと運動情報を送信し、装着デバイスは第二ＵＷＢタグにより自身識別コード、運動情報及び体力状態情報を位置決め基地局に発信し、
２）位置決め基地局は時間同期信号を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、時間同期の処理を実行し、もしNOと判断したら、ボール体或いは装着デバイスから送信した情報を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、該情報にタイムスタンプを添付してからゲートウェイを経てサーバーにアップロードし、
３）サーバーはスマートボール、装着デバイスの位置及び運動トラックを計算することを特徴とする。
好ましくは、本発明に係る球技運動データ取得方法は、前記ステップ３）において、前記サーバーは受信したスマートボール或いは装着デバイスの自身識別コードに基づいて運動情報及び対応するＵＷＢ無線受送信ユニットのタイムスタンプを取得し、タイムスタンプに基づいて情報が各基地局に届いた時間或いは時間差を比較することにより、スマートボール或いは装着デバイスの位置を計算し、運動情報と結合し運動トラックを得ることを特徴とする。
好ましくは、本発明に係る球技運動データ取得方法は、前記身体情報獲取装置は体力状態情報を獲取し、該体力状態情報は、心電図、心拍数、筋電図、脈拍数、血液酸素濃度、呼吸頻度を含むことを特徴とする。
本発明に係る球技運動データ取得方法は、ボール体内には、第一ＵＷＢタグが実装され、選手は第二ＵＷＢタグと身体情報獲取装置が実装される装着デバイスを装着し、グランドには複数の位置決め基地局が配置され、そのうちの一つの位置決め基地局が所定の周期で時間同期信号を発信し、スマートボールと複数の装着デバイスの発信順番、及び所定の最大アイドル時間が予め設定されるシステムの球技運動データ取得方法であって、以下のステップを備え、
１）ボール体或いは装着デバイスは最大アイドル時間に達するかを判断し、もしYESと判断したら、ランダム遅延した後、ボール体は自身識別コードと運動情報を送信し、装着デバイスは自身識別コード、運動情報と体力状態情報を位置決め基地局に発信し、最大アイドル時間をリセットし、もしNOと判断したら、発信順番における前の装置の発信は完了したかを判断し、YESと判断したら、ボール体は自身識別コードと運動情報を送信し、装着デバイスは自身識別コード、運動情報と体力状態情報を位置決め基地局に発信し、最大アイドル時間をリセットし、NOと判断したら、本ステップを繰り返し、
２）位置決め基地局は時間同期信号を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、時間同期の処理を実行し、もしNOと判断したら、ボール体或いは装着デバイスから送信した情報を受信したかを判断し、YESと判断したら、該情報にタイムスタンプを添付してからゲートウェイを経てサーバーにアップロードし、
３）サーバーはスマートボールと各装着デバイスの位置及び運動トラックを計算することを特徴とする。
好ましくは、本発明に係る球技運動データ取得方法は、前記ステップ３）において、前記サーバーは受信したスマートボール或いは装着デバイスの自身識別コードを利用し、運動情報及び対応するＵＷＢ無線受送信ユニットのタイムスタンプを取得し、タイムスタンプに基づいて情報が各基地局に届いた時間或いは時間差を比較することにより、スマートボール或いは装着デバイスの位置を計算し、運動情報と結合し運動トラックを得ることを特徴とする。
好ましくは、本発明に係る球技運動データ取得方法は、前記身体情報獲取装置は体力状態情報を獲取し、該体力状態情報は、心電図、心拍数、筋電図、脈拍数、血液酸素濃度、呼吸頻度を含むことを特徴とする。
上記の記載により、本発明は、従来技術に比較すると、以下のメリットが得られる。
本願に係るシステム及び方法は、スマートボール、装着デバイス、位置決め基地局、サーバー等の構成により、精密にスマートボール及び装着デバイスが装着される選手の各運動データが得られ、運動位置決め及びトラック追跡ができ、これらの情報は、スポーツ訓練又は試合中の各データ分析及びその後の訓練にとって重要である。また、ユーザはモバイル機器（携帯電話、ノートパソコン、タブレット等のターミナル）によりサーバーからこれらの訓練或いは試合におけるデータをダウンロードすることが可能になる。
本発明に係るシステムにおけるスマートボールの構成を示す図である。
本発明に係るシステムにおける装着デバイスの構成を示す図である。
本発明に係るシステムにおける装着デバイスの他の充電方式の構成を示す図である。
本発明に係るシステムにおける基地局の構成を示す図である。
本発明に係るシステムの構成を示す図である。
本発明に係る方法におけるボール体及び装着デバイスのフローチャートである。
本発明に係る方法における位置決め基地局の動作順序（時間同期信号を送信する位置決め基地局以外）を示す図である。
本発明に係る方法におけるボール体或いは装着デバイスの他の動作順序を示す図である。
以下、具体実施態様により本発明の構成を詳しく説明する。
図１〜図５のように、本発明のインテリジェントグランドシステムは、スマートボール１０、複数の装着デバイス２０、複数の位置決め基地局３０、ゲートウェイ４０及びサーバー５０を備える。該スマートボール１０内に、第一ＵＷＢタグ１１、電池装置１２及び無線充電受信装置１３が設置られている。該無線充電受信装置１３と電池装置１２と接続し、電池装置の充電インターフェースとして無線充電を行い、又は、該電池装置１２と第一ＵＷＢタグ１１と接続し、給電する。該第一ＵＷＢタグ１１は、第一マイクロコントロールユニット１４、第一六軸慣性センサー１５、第一クロックユニット１６、第一記憶装置１７及び第一ＵＷＢ無線受送信ユニット１８を有する。スマートボール１０の運動情報を検知するための該第一六軸慣性センサー１５は、第一マイクロコントロールユニット１４と接続し、加速度変数と角速度変数などの情報検知し、スマートボール１０の位置決め点との間のトラックを補正する。該第一クロックユニット１６は、第一マイクロコントロールユニット１４と接続し、慣性センサーデータに適用するクロック信号を提供する。該第一記憶装置１７は、第一マイクロコントロールユニット１４と接続し、一旦に運動情報を記憶する。該第一ＵＷＢ無線受送信ユニット１８は、自身の識別コードと運動情報を発信し、第一マイクロコントロールユニット１４により各構成の作動を制御する。
装着デバイス２０には第二ＵＷＢタグ２１、身体情報獲取装置２２、電池装置１２と無線充電受信装置１３が実装され、該無線充電受信装置１３は電池装置１２と接続し、無線充電を行い、該電池装置１２は第二ＵＷＢタグ２１及び身体情報獲取装置２２と接続し、これらの構成に給電する。該身体情報獲取装置２２は、第二ＵＷＢタグ２１と接続し、体力状態情報を獲取し、該体力状態情報は、心電図、心拍数、筋電図、脈拍数、血液酸素濃度、呼吸頻度などを含む。該第二ＵＷＢタグ２１は、第二マイクロコントロールユニット２３、第二六軸慣性センサー２４（inertial sensor)、第二クロックユニット２５、第二記憶装置２６及び第二ＵＷＢ無線受送信ユニット２７を備える。該第二六軸慣性センサー２４は、第二マイクロコントロールユニット２３と接続し、スマートボール１０の加速度変数と角速度変数などを含む運動情報を検知し、装着デバイス２０の位置決め点との間のトラック補正の依据としている。該第二クロックユニット２５は、第二マイクロコントロールユニット２３と接続し、慣性センサーとバイタルサインデータに適用するクロック信号を提供する。該第二記憶装置２６は、第二マイクロコントロールユニット２３と接続し、一旦に運動情報を記憶する。該第二ＵＷＢ無線受送信ユニット２７は、自身の識別コード、運動情報及び体力状態情報を発信する。該第二マイクロコントロールユニット２３は上記各構成の作動を制御する。
該複数の位置決め基地局３０はグランドの各位置に分布され、位置決め基地局３０には、ＵＷＢ受送信装置３１、マイクロコントローラ３２、クロック装置３３、記憶装置３４及びデータ通信装置３５が設置される。該マイクロコントローラ３２は、スマートボール１０と装着デバイス２０が送信した情報を受信し、ＵＷＢ受送信装置３１内のクロック装置３３からのタイムスタンプを添付してから、データ通信装置３５を経てゲートウェイ４０に送信するように、ＵＷＢ受送信装置３１を制御する。該位置決め基地局３０は、ゲートウェイ４０とは、ケーブル或いは無線により接続される。三つの位置決め基地局３０はＸ軸とＹ軸で示される平面を決定し、ＵＷＢ受送信装置３１は該平面内に位置される。位置決め基地局３０は四つ又はこれ以上でもよい、これにより、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸で示される３D空間を決定し、ＵＷＢ受送信装置３１は該３D空間内に位置される。データ通信装置３５は、サーバー５０の通信通路として、ＷＩＦＩユニット、ＬＡＮユニット、３Ｇデータ装置、４Ｇデータ装置、ＵＳＢインターフェースからなる組から選ばれた一種または一種以上を含む。また、複数の位置決め基地局３０から、一つの位置決め基地局３０が、所定の周期で時間同期信号を送信するように特定され、その他の位置決め基地局３０は、該時間同期信号を受信し、対応する精密クロック信号が内蔵されたＵＷＢ受送信裝置３１とクロック装置３３を修正することにより、時間の同期を確保する。スマートボール１０と装着デバイス２０も、該特定された位置決め基地局３０の時間同期信号を受信することにより、ＵＷＢ受送信裝置３１とクロック装置３３を同期させるように修正する。
該ゲートウェイ４０はサーバー５０とは有線或いは無線で接続している。該サーバー５０は、ゲートウェイ４０がアップロードした情報（装着デバイス２０が送信した体力状態情報を含む）を受信し、時間差位置決め方法（ＴＤＯＡ或いはＴＯＡ或いはＴＯＦ等位置決め方法）によりスマートボール１０、各装着デバイス２０の位置及び運動トラックを計算する。具体的には、サーバー５０は、受信したスマートボール１０或いは装着デバイス２０の自身識別コードにより、該運動情報及び対応するタイムスタンプを所得し、ＵＷＢ無線受送信ユニットのタイムスタンプに基づいて、情報が各位置決め基地局３０に届いた時間或いは時間差を比較することによりスマートボール１０或いは装着デバイス２０の位置を計算し、また、運動情報と結合して、運動トラックが得られる。サーバー５０はローカルサーバー又はクラウドサーバーであり、スマートボール１０と装着デバイス２０との位置及び時間関係を比較することにより、各種の情報を生成でき、例えば、サッカーボールの場合、ボールコントロール時間、パス成功率、ゴールイン統計、インターセプトトライ時点、インターセプト成功時点等の情報を生成できる。
上記のシステムに基づいて、本願は、さらに、球技運動データ取得方法を提供する。ボール体内に第一ＵＷＢタグ１１が実装され、選手が第二ＵＷＢタグ２１と身体情報獲取装置２２等が内蔵される装着デバイス２０を装着し、さらに、グランドに複数の位置決め基地局３０が配置され、また、一つの位置決め基地局３０が所定の周期で時間同期信号を発信すると指定され、ボール体と装着デバイスのいずれが所定の発信時間帯で、図６及び図７に示すように、以下のステップにより運動データを取得する。
１）ボール体或いは装着デバイス２０が時間同期信号を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、時間同期の処理を実行し、もしNOと判断したら、発信時間帯に達するかを判断し、YESと判断したら、ボール体は第一ＵＷＢタグ１１により自身識別コードと運動情報を送信し、装着デバイス２０は第二ＵＷＢタグ２１により自身識別コード、運動情報及び体力状態情報を位置決め基地局３０に発信する。
２）位置決め基地局３０は時間同期情報を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、時間同期の処理を実行し、もしNOと判断したら、ボール体或いは装着デバイス２０から送信した情報を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、該情報にタイムスタンプを添付してからゲートウェイ４０を経てサーバー５０にアップロードする。時間同期信号を送信する位置決め基地局３０は、時間同期信号を送信したかを判断し、NOと判断したら、時間同期信号を送信し、YESと判断したら、ボール体或いは装着デバイス２０が送信した情報を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、該情報にタイムスタンプを添付してからゲートウェイ４０を経てサーバー５０にアップロードする。
３）サーバー５０は、時間差で位置決める方法により、スマートボール１０、各装着デバイス２０の位置及び運動トラックを計算する。具体的には、サーバー５０は受信したスマートボール１０或いは装着デバイス２０の自身識別コードを利用し、その運動情報及び対応するタイムスタンプを取得し、ＵＷＢ無線受送信ユニットのタイムスタンプに基づいて情報が各基地局に届いた時間或いは時間差を比較することにより、スマートボール１０或いは装着デバイス２０の位置を計算し、また、運動情報と結合し運動トラックが得られる。
本願は、さらに球技運動データ取得方法を提供する。該方法において、スマートボール１０及び装着デバイス２０にとって、時間同期の処理は不要である。具体的には、スマートボールのボール体内には、第一ＵＷＢタグ１１が実装され、選手は第二ＵＷＢタグ２１と身体情報獲取装置２２が実装された装着デバイス２０を装着し、グランドには複数の位置決め基地局３０が配置され、一つの位置決め基地局３０が所定の周期で時間同期信号を発信すると指定され、スマートボール１０と複数の装着デバイス２０の発信順番が設定され、また、スマートボール或いは装着デバイスが発信における最大アイドル時間が予め設定され、図８、図７のように、以下のステップにより運動データを取得する。
１）ボール体或いは装着デバイス２０は、最大アイドル時間に達するかを判断し、もしYESと判断したら、ランダム遅延した後（ランダム遅延とは、非固定のタイミングで無線によりデータを転送することにより、データ衝突を防ぐという效果を有する）、ボール体は自身識別コードと運動情報を発信し、装着デバイス２０は自身識別コード、運動情報と体力状態情報を位置決め基地局３０に発信し、最大アイドル時間をリセットすることにより、この前の順番における情報が受信されないことによる送信不能の欠陥を回避することができる。もしNOと判断したら、発信順番による前の装置の発信が完了しているかを監視し、もしYESと判断したら、ボール体は自身識別コードと運動情報を送信し、装着デバイス２０は自身識別コード、運動情報及び体力状態情報を位置決め基地局３０に発信し、最大アイドル時間をリセットする。もしNOと判断したら、本ステップを繰り返す。また、本処理において、タイマーにより最大アイドル時間を計算する。
２）位置決め基地局３０は時間同期情報を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、時間同期の処理を実行し、もしNOと判断したら、ボール体或いは装着デバイス２０から送信した情報を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、該情報にタイムスタンプを添付してからゲートウェイ４０を経てサーバー５０にアップロードする。時間同期信号を送信する位置決め基地局３０は、時間同期信号を送信したかを判断し、NOと判断したら、時間同期信号を送信し、YESと判断したら、ボール体或いは装着デバイス２０が送信した情報を受信したかを判断し、もしYESと判断したら、該情報にタイムスタンプを添付してからゲートウェイ４０を経てサーバー５０にアップロードする。
３）サーバー５０は、時間差で位置決める方法により、スマートボール１０、各装着デバイス２０の位置及び運動トラックを計算する。具体的には、サーバー５０は受信したスマートボール１０或いは装着デバイス２０の自身識別コードを利用し、その運動情報及び対応するタイムスタンプを取得し、ＵＷＢ無線受送信ユニットのタイムスタンプに基づいて情報が各基地局に届いた時間或いは時間差を比較することにより、スマートボール１０或いは装着デバイス２０の位置を計算し、また、運動情報と結合し運動トラックが得られる。
本発明に係る方法において、サーバー５０はローカルサーバー又はクラウドサーバーであり、精密にスマートボール１０と装着デバイス２０が装着した選手の位置及び運動トラックを計算することができ、さらに訓練又は試合によける各データが得られ、これからの訓練に利用される情報として機能する。また、ユーザはモバイル機器（携帯電話、ノートパソコン、タブレット等のターミナル）により訓練又は試合におけるデータをダウンロードすることができる。
以上は、本発明の実施態様について詳しく説明したが、本発明の構成を限定するものではなく、当業者は、本発明の旨を外れない範囲で、いろんな変更、改良することができ、これらの変更や改良は、本発明範囲に属する。
本願はインテリジェントグランドシステム及びそのデータ取得方法を提供し、精密にスマートボールと装着デバイスが装着した選手の各運動データを取得することができ、また、運動位置決め及びトラック追跡ができる。これらのデータは、スポーツ訓練或いは試合についての分析に適用することができ、また、これからの訓練の依拠とすることができる。
１０、スマートボール
１１、第一ＵＷＢタグ
１２、電池装置
１３、無線充電受信装置
１３−１、充電インターフェース
１４、第一マイクロコントロールユニット
１５、第一六軸慣性センサー
１６、第一クロックユニット
１７、第一記憶装置
１８、第一ＵＷＢ無線受送信ユニット
２０、装着デバイス
２１、第二ＵＷＢタグ
２２、身体情報獲取装置
２３、第二マイクロコントロールユニット
２４、第二六軸慣性センサー
２５、第二クロックユニット
２６、第二記憶装置
２７、第二ＵＷＢ無線受送信ユニット
３０、位置決め基地局
３１、ＵＷＢ受送信装置
３２、マイクロコントローラ
３３、クロック装置
３４、記憶装置
３５、データ通信装置
４０、ゲートウェイ
５０、サーバー

Claims (11)

  1. 複数の装着デバイスと、
    複数の位置決め基地局と、
    ゲートウェイと、
    サーバーと、
    を備え、
    該複数の位置決め基地局は、グランドの異なる位置に分布され、
    該位置決め基地局とゲートウェイとは、有線或いは無線で接続され、
    該ゲートウェイとサーバーとは、有線或いは無線で接続されるインテリジェントグランドシステムであって、
    さらにスマートボールを備え、
    該スマートボールには、自身識別コードと運動情報を位置決め基地局に発信するための第一ＵＷＢタグが内蔵され、
    各装着デバイスは、自身識別コードと運動情報を位置決め基地局に発信するための第二ＵＷＢタグが配置され、
    各位置決め基地局には、ＵＷＢ受送信装置、マイクロコントローラ、クロック装置及びデータ通信装置が配置され、
    該マイクロコントローラは、スマートボールと装着デバイスが送信した情報を受信し、タイムスタンプを添付し、データ通信装置を経てゲートウェイに送信してから、該サーバーはゲートウェイがアップロードした情報を受信し、時間差位置決め方法によりスマートボールと各装着デバイスの位置及び運動トラックを計算し、スマートボールと複数の装着デバイスの発信順番及び最大アイドル時間が予め設定され、スマートボール或いは装着デバイスは、他の装置を監視しながら、自分の発信順番を待機し、発信後で最大アイドル時間をリセットし、以下のステップ（１）〜（３）を含み、
    （１）スマートボール或いは装着デバイスは最大アイドル時間に達するかを判断し、もしＹＥＳと判断したら、ランダム遅延した後、スマートボールは自身識別コードと運動情報を、装着デバイスは自身識別コード、運動情報及び体力状態情報を、位置決め基地局に発信し、最大アイドル時間をリセットし、もしＮＯと判断したら、発信順番における前の装置の発信は完了したかを判断し、ＹＥＳと判断したら、スマートボールは自身識別コードと運動情報を、装着デバイスは自身識別コード、運動情報及び体力状態情報を、位置決め基地局に発信し、最大アイドル時間をリセットし、ＮＯと判断したら、本ステップを繰り返し、
    （２）位置決め基地局は時間同期信号を受信したかを判断し、もしＹＥＳと判断したら、時間同期の処理を実行し、もしＮＯと判断したら、スマートボール或いは装着デバイスから送信した情報を受信したかを判断し、もしＹＥＳと判断したら、該情報にタイムスタンプを添付してからゲートウェイを経てサーバーにアップロードし、
    （３）サーバーは、ＴＤＯＡとＴＯＦから選択された時間差位置決め方法によりスマートボールと各装着デバイスの位置及び運動トラックを計算する、ことを特徴とするインテリジェントグランドシステム。
  2. 前記第一ＵＷＢタグは第一マイクロコントロールユニットと、第一六軸慣性センサーと、第一クロックユニットと、第一記憶装置と、第一ＵＷＢ無線受送信ユニットとを備え、
    該第一六軸慣性センサーは第一マイクロコントロールユニットと接続され、スマートボールの運動情報を検知し、
    該第一クロックユニットは第一マイクロコントロールユニットと接続され、クロック信号を提供し、
    該第一記憶装置は第一マイクロコントロールユニットと接続され、一旦に運動情報を記憶し、
    該第一ＵＷＢ無線受送信ユニットは、自身識別コードと運動情報を発信する
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  3. 前記スマートボールは、電池装置と無線充電受信装置とを有し、該無線充電受信装置は電池装置と接続され、無線充電を行い、該電池装置は前記第一ＵＷＢタグと接続され、前記第一ＵＷＢタグに給電する
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  4. 前記第二ＵＷＢタグは、第二マイクロコントロールユニットと、第二六軸慣性センサーと、第二クロックユニットと、第二記憶装置と、第二ＵＷＢ無線受送信ユニットとを備え、
    該第二六軸慣性センサーは、第二マイクロコントロールユニットと接続され、スマートボールの運動情報を検知し、
    該第二クロックユニットは、第二マイクロコントロールユニットと接続され、クロック信号を提供し、
    該第二記憶装置は、第二マイクロコントロールユニットと接続され、一旦に運動情報を記憶し、
    該第二ＵＷＢ無線受送信ユニットは、自身識別コードと運動情報を発信する
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  5. 前記装着デバイスは電池装置と無線充電受信装置とを有し、該無線充電受信装置は電池装置と接続され、無線充電を行い、該電池装置は前記第二ＵＷＢタグと身体情報獲取装置と接続され、該電池装置は前記第二ＵＷＢタグと身体情報獲取装置に給電する
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  6. 前記装着デバイスは身体情報獲取装置を有し、該身体情報獲取装置は第二ＵＷＢタグに接続され、体力状態情報を獲取し、前記位置決め基地局に送信する
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  7. 前記サーバーは受信したスマートボール或いは装着デバイスの自身識別コードにより、運動情報及び対応するタイムスタンプを取得し、
    タイムスタンプに基づいて、情報が異なる基地局に届く時間或いは時間差を比較することにより、スマートボール或いは装着デバイスの位置を計算し、運動情報に結合し運動トラックを計算する
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  8. 複数の前記位置決め基地局のうち、一つの前記位置決め基地局が所定の周期で時間同期信号を送信するように指定され、その他の位置決め基地局、スマートボール及び装着デバイスは、該時間同期信号を受信し、対応するクロック装置を修正し、時間の同期を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  9. 前記データ通信装置は、ＷＩＦＩユニット、ＬＡＮユニット、３Ｇデータ装置、４Ｇデータ装置及びＵＳＢインターフェースから選ばれた一種或いは一種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  10. 前記ステップ（３）において、前記サーバーは受信したスマートボール或いは装着デバイスの自身識別コードを利用し、運動情報及び対応するタイムスタンプを取得し、タイムスタンプに基づいて情報が各基地局に届いた時間或いは時間差を比較することにより、スマートボール或いは装着デバイスの位置を計算し、運動情報と結合し運動トラックを得る
    ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントグランドシステム。
  11. 前記身体情報獲取装置は体力状態情報を獲取し、該体力状態情報は、心電図、心拍数、筋電図を含む
    ことを特徴とする請求項６に記載のインテリジェントグランドシステム。
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