(57)【要約】可動ゲームデバイスの回転数を測定するために、オープンシステムのフレームワーク内の放送信号または移動通信信号の形態の既存の無線信号を利用するか、またはクローズドシステムのフレームワーク内の評価ユニットの無線信号を利用して、指向特性を有するアンテナにより、時間的に変化する無線アンテナ受信信号（１２０）であって、低周波変調部分を有し、その周波数（１２２）が、可動ゲームデバイスの回転数に相当する信号を取得する。【選択図】図１１
2009503468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波無線信号を使用して可動ゲームデバイス（３）の回転数を測定するためのデバイスであって、前記デバイスが、
時間的に変化する無線アンテナ受信信号を提供するための手段（１２０）と、
前記時間的に変化する無線アンテナ受信信号を使用して、高周波無線信号上に変調された低周波数を検出するための手段（１２２）とを備え、
前記時間的に変化する無線アンテナ受信信号の前記低周波数が、前記可動ゲームデバイスの回転数を示す、デバイス。
【請求項２】
前記提供手段（１２０）が、放送信号、またはテレビジョン信号、または移動通信信号によって使用される周波数帯域を対象として設計され、理想的な等方性放射体から逸脱する放射特性を有し、その結果、前記無線アンテナの回転が、低周波変調部分を有する高周波搬送波信号を提供する無線アンテナを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記提供手段（１２０）が、低周波変調部分を抽出するためのセレクタ（１６０ａ、１６０ｂ）を備える、請求項１または請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記検出手段（１２２）が、前記低周波変調信号の周波数を回転数として判断するように構成されている、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記検出手段（１２２）が、極値検出器、またはゼロクロス検出器、およびクロノメータを備え、２つの極値間、または極値およびゼロクロス間の時間を決定し、前記時間から前記回転周波数を判断する、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項６】
前記検出手段（１２２）が、高周波電磁場の搬送波周波数を抑制して、低周波変調部分を抽出するように構成されている、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のデバイス。
【請求項７】
前記検出手段（１２２）が、前記無線アンテナ受信信号の低周波エンベロープを検出するように構成されている、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のデバイス。
【請求項８】
前記提供手段（１２０）が、２つのチャネルを有する無線アンテナ受信信号を提供するように構成され、
第１チャネルが、第１受信アンテナ（１３０ａ）の無線信号を表し、
第２チャネルが、前記第１アンテナ（１３０ａ）のアンテナ特性（１３２ａ）とは異なるアンテナ特性（１３２ｂ）を有する第２受信アンテナ（１３０ｂ）の受信信号を表す、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項９】
前記第１無線アンテナが、最高感度の第１方向（１３４ａ）を有する第１アンテナ特性を含み、前記第２無線アンテナが、最高感度の第２方向（１３４ｂ）を有する第２アンテナ特性を含み、
前記第１および第２方向が互いに異なる、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記最高感度の方向の違いが７０°〜１１０°の角度の範囲内で存在する、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記提供手段（１２０）が双極子アンテナ、フェライトアンテナ、または移動通信アンテナを備える、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１２】
前記提供手段（１２０）が、長波帯域、中波帯域、または短波帯域用に設計されている、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１３】
前記可動ゲームデバイス（３）に機械的に接続され、受信機の回転数を示す情報部分を転送するための出力インターフェースをさらに備える、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１４】
前記提供手段（１２０）が前記可動ゲームデバイスに機械的に接続され、前記検出手段（１２２）が、前記可動ゲームデバイスから離れた距離に位置し、
前記可動ゲームデバイスが、前記時間的に変化する無線アンテナ受信信号を前記検出手段（１２２）に転送するための出力インターフェースを備え、
ある距離を置いて位置する前記検出手段（１２２）が、前記可動ゲームデバイスの前記出力インターフェースからの信号を受信するための受信インターフェースを備える、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１５】
前記可動ゲームデバイスからある距離を置くように構成されるデバイスであって、
前記提供手段（１２０）が、前記可動ゲームデバイスから生じると共に、時間的に変化する無線アンテナ受信信号に関する情報を含む信号を受信するための入力インターフェースである、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１６】
情報を外部送信機に送信する送信機（１５０）であって、前記情報によって、前記外部送信機が無線送信信号を放射（１５２）する送信機を含み、
前記提供手段（１２０）が受信アンテナを備え、
前記送信機が、前記情報を送信する時に、前記受信アンテナを使用するように構成される、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１７】
前記検出手段（１２２）が、前記第１および第２チャネルを受信し、１５０Ｈｚより小さい範囲内の比較的大きい低周波振幅を有するチャネルを選択するように構成される、請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１８】
前記提供手段（１２２）が、低周波数を使用して変調された、いくつかの高周波搬送波を含む広帯域無線アンテナ受信信号を提供するように構成され、
前記提供手段（１２２）が、いくつかの変調高周波搬送波に生じる低周波成分を抽出するように構成される、請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１９】
前記提供手段（１２２）が、高周波無線アンテナ受信信号または低周波無線アンテナ受信信号を提供するように構成される、請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２０】
前記提供手段（１２０）または前記抽出手段（１２２）が、１００Ｈｚ未満の周波数を有する低周波数部分を抽出するように構成される、請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２１】
高周波無線信号を使用して、可動ゲームデバイス（３）の回転数を測定する方法であって、前記方法が、
時間的に変化する無線アンテナ受信信号を提供する（１２０）ステップと、
前記時間的に変化する無線アンテナ受信信号を使用して、前記高周波無線信号上に変調された低周波数を検出する（１２２）ステップとを含み、
前記時間的に変化する無線アンテナ受信信号の前記低周波数が、前記可動ゲームデバイスの回転数を表す、方法。
【請求項２２】
可動ゲームデバイス（１４２）であって、
時間的に変化する無線アンテナ受信信号であって、高周波搬送波部分および低周波変調部分を有する信号を提供するための無線アンテナ（１３０ａ）と、
前記低周波変調部分を抽出するためのセレクタ（１６０ａ）と、
抽出された前記低周波変調部分を出力するためのインターフェース（１６４、１６６）とを備える、可動ゲームデバイス。
【請求項２３】
時間的に変化する無線アンテナ受信信号を使用して、高周波無線信号上に変調された低周波数を検出するための手段（１２２）を備え、
前記インターフェース（１６４、１６６）が、抽出された前記低周波変調部分の時間曲線の代わりに、前記低周波変調部分の基礎にある周波数に関する情報を転送するように構成される、請求項２２に記載の可動ゲームデバイス。
【請求項２４】
情報を外部送信機に送信する（１５０）ための送信機であって、前記情報によって前記外部送信機が無線送信信号（１５２）を放射する送信機を備え、
前記提供手段（１２０）が受信アンテナを備え、
前記送信機が、前記情報を送信する時に前記受信アンテナを使用するように構成される、請求項２２または請求項２３に記載の可動ゲームデバイス。
【請求項２５】
プログラムがコンピュータ上で実行される時に、請求項２１に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有する、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動デバイス、および特にボールなどのゲームデバイス、並びに可動ゲームデバイスの回転数を測定するためのコンセプトに関する。
【背景技術】
【０００２】
かなり以前から、様々な利益団体が、移動するオブジェクトおよび／または人の動作の順序を研究および理解することを望むようになったが、それには、時空間におけるオブジェクトの位置の正確な表示が必要である。この場合、特に対象になるのは、特に商業化されたタイプのスポーツにおけるゲームボール、たとえば、３次元空間において高度に加速されるフットボールまたはサッカーボール、およびテニスまたはゴルフボールである。最後にゲームのオブジェクトに触れたのは誰か、オブジェクトにどのようにヒットしたか、オブジェクトは、どの方向にさらに加速したかという問題は、ゲームのタイプに応じて、ゲームの結果にとって決定的である。
【０００３】
テニスボール、ゴルフボール、フットボールなどの高パフォーマンススポーツに使用されるゲームデバイスは、今日では、極めて高速度まで加速することができ、移動中のオブジェクトの検出は、高度に複雑な技術を要する。これまでに使用された技術的手段は、主にカメラであるが、上記の要件にまったく適合しないか、あるいは不十分な程度しか適合しない；また、様々な送信機および受信機の組合せにより位置を発見するための従来の方法は、依然として、位置表示の空間分解能に関して、必要な送信機／受信機の使いやすさに関して、および特に送信機／受信機システムにより取得されるデータの評価に関して大きい許容誤差を残しており、その結果、このデータから取得された結果をできるだけ迅速に評価することが依然として不可能であるか、または少なくとも多大な努力を要する。
【０００４】
可動ゲームデバイスは、商業スポーツの分野だけではなく、個人的な分野でも使用されており、ユーザは、ユーザがオブジェクトにどのように影響を与えたかに関してユーザにフィードバックを与えるための情報の様々な部分を表示し、あるいはプレイヤーがゲームデバイスにどのように影響を与えたかに関して、ユーザに情報を提供するための電子デバイスをますます使用するようになった。
【０００５】
商業的応用であるドイツのフットボールの１部リーグ（ブンデスリーガ）などの現在の統計的方法は、チームのボールコンタクトのパーセンテージ、コーナー、フリーキック、または反則の数などの比較的単純な統計を記録することに連動している。
【０００６】
一方、たとえばテニスの場合、プレイヤーが２人のみで非常に計画しやすく、明確に準備された環境があり、たとえば、サーブ時のテニスボールの速度を測定し、したがって、観客はサーブが「ハード」だったか「ソフト」だったかを評価する立場にいるという手段があった。
【０００７】
光学的方法によって行われるこのような速度測定に関して問題になることは、複数のプレイヤーがごちゃごちゃになっている環境、たとえば活動する人が２人だけではなく２２人おり、さらに、１人がサーブするテニスと違って、大体同じ場所に位置せず、ピッチ上で一群を形成するフットボールのピッチ上などの環境では機能しないという事実である。一方、特にフットボールの場合、トレーニング中のプレイヤーのフィードバックとして、および観客の両方にとって、たとえばショットが実際にどのように行われたか、および／またはショットの力がどのように大きかったかを知ることは興味深いことである。
【０００８】
したがって、フットボールもしくはサッカーでボールをキックし、またはテニスでボールをヒットすることは、言ってみれば、ゲームデバイスに対する「基本的な」影響を表し、常に、ゲームをどのように続行するかの決め手になる。なぜなら、最終的には、すべてのことが可動ゲームデバイスで何かをすること、たとえば対戦相手のフィールド内に打ち込むか（テニスの場合）、ゴールに移動させるか（フットボールもしくはサッカーの場合）、バスケットに入れるか（バスケットボールの場合）、または対戦相手のピッチの床に接触させる（バレーボールの場合）ことに関連するからである。しかし、動的ゲーム、特にチームゲームの場合における常に変化する一群の困難性のため、また、現在、サーブは行われていないが、ボールがある動きでプレイされている時のテニスの場合においても、外部の速度測定は失敗し、対応性のある方法で使用可能なショット力検出システムが現在存在しないという事実につながっている。
【０００９】
一方、スポーツの分野だけでなく、レジャーの分野でも、これらの分野は高度に商業化されているという事実から生じる制約がさらに存在する。追加の情報を提供するすべてのシステムは、特に、これらのシステムが、レジャーまたはレジャースポーツを対象としている場合、ユーザが「絶対的に必要とする」ものではないが、とにかく持つのが好ましいと思われるものであるから、低価格で提供することが可能でなければならない。特に、このような市場では、頑丈なシステムを低価格で提供できることは決定的に重要である。たとえば、システムは、たとえば、高レベルの保守、またはテニスプレイヤーのサーブを測定するための速度測定システムのような高レベルの機器を必要としてはならない。比較的高コストに結び付くため、小さいテニスクラブは、トレーニングの目的でこのようなシステムを購入しないと思われ、まして、少々向上心をもって余暇時間にテニスをしたがる個人の場合はなおさらである。
【００１０】
プレイヤーのラケット、脚、腕または手で打たれる場合など、ゲームデバイスによって生じる衝撃を考慮すると、殆ど常に、可動ゲームデバイスは回転していることに気付くであろう。したがって、デバイスに伝わるエネルギーの一部は、たとえば運動または位置エネルギーではなく、回転エネルギーに変換される。可動ゲームデバイスのこうした回転は、可動ゲームデバイスの軌跡に関して相当の影響を有し、つまり、軌跡は、たとえば空気中の非回転物体がたどる通常の軌跡から逸脱するという点で、それによって影響を受けるからである。フットボールの場合、ボールが空気中で回転し、その軌跡が回転によって影響されるという事実によって生じる「カーブをかけたコーナーキック」は周知されている。また、壁を通過した後にゴールに向かって落下し、各々のゴールキーパーへの挑戦を表すフリーキックも周知されている。この場合も、ゲームデバイスの回転は重要な役割を演じる。
【００１１】
その他の決定的な役割は、回転物体が地面に衝突する時に、回転によって演じられる。たとえば卓球、テニス、またはフットボールの場合でも、この現象は誰でも知っている。ボールは、回転していない時よりも、回転している時に様々に跳びはねるであろう。したがって、いわゆるテニスにおける「停止」ボールは、地面にバウンドすると飛行方向を持続することはほとんどなく、大幅に減速して、次に高く跳びはねる傾向があり、その結果、対戦相手を困惑させるのに役立つ。一方、加速されたボールは、地面に衝突する時、床に対して非常に小さい角度で、高度に加速したように跳びはねるが、これは、もっぱらボールの回転から生じる。
【００１２】
したがって、可動ゲームデバイスの回転を測定することは、可動ゲームデバイスの挙動を予測するか、または、たとえばフットボールの試合に関して、どのプレイヤーが、最もハードなショットを行うかだけではなく、シュートする時に、最高レベルの回転をボールに与えるかについてフィードバックを受信するか、もしくはさらに他の統計データを蓄積することを可能にする良い手段である。
【００１３】
米国特許第６，１５１，５６３号は、野球、フットボール、ホッケーパック、フットボール、テニスボール、ボーリングボール、またはゴルフボールなどの可動物体を測定するためのデバイスを開示している。ボールに実装される検出ユニットは、スピン検出回路、電子プロセッサ回路、磁場センサ、および無線送信機を備える。監視ユニットは、ユーザが着用または携帯し、検出デバイスのユーザインターフェースとして使用される。監視ユニットは、無線受信機、プロセッサ、キーボード、および可動物体について測定した様々な運動特性、たとえば飛行時間、速度、軌跡の高さ、スピン速度、または可動物体の曲線を表示する出力ディスプレーを有する。特に、スピン検出は、地球の磁場の測定が、発振器内の誘導素子である磁気誘導センサを使用して行われるように実行される。センサが、地球の磁場に対して１８０°回転すると、１００％までの発振器の振動数シフトが達成される。したがって、可変インダクタンスによって同調される発振器の振動数は、最大値と最小値との間で変化し、オブジェクトのスピン速度を決定するために、振動数ピーク間の間隔が測定される。
【００１４】
【特許文献１】米国特許第６，１５１，５６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このコンセプトの不利な点は、全体の検出が地域ごとにかなり異なる地球の磁場に基づき、その結果、地球の磁場の強度に応じて、明白であるかまたは弱い振動数の変化の原因になるという事実である。
【００１６】
さらに、地球の磁場を測定するには、特に、付加的に活性化しなければならない発振器を用意しなければならないため、多大な努力を要する。この問題は大きい問題であり、特に、発振器はボール内に配置する必要があるため、ボール内のバッテリを交換するか、またはボールに再度充電することは、不可能ではないとしても問題が多い。さらに、同調発振器のこうしたコンセプトも、エネルギー消費の点で問題であり、発振器は、回転が検出されるかどうかに関係なく電源をオンにしておかなければならないため、回転が検出されない場合も、ボールの貴重なバッテリエネルギーの多くを消費することになる。
【００１７】
さらに、発振器に広範な同調範囲を与えると高価となり、アナログ回路より多くのエネルギーを必要とし、不具合が生じる傾向が大きいディジタル回路を使用しない限り、特に低周波数に関して問題である。一方、低周波数で発振特性を有するアナログ回路を構築するには、これらの回路は、高キャパシンタスまたは高インダクタンスを有する必要があり、これはセンサが高価になり、大きい体積が必要になり、おそらくセンサが高重量になる一因になる。しかし、センサがないボールは、プレイヤーに対する特性に関して、実際上センサを有するボールと異なってはならないため、特に、センサの体積、エネルギー消費量、および特に重量は、できるだけ小さくしなければならないものである。
【００１８】
本発明の目的は、効率的で低コストであるにも関わらず、可動ゲームデバイスの回転数を測定するための順応性のあるコンセプトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的は、請求項１に記載の可動ゲームデバイスの回転数を測定するためのデバイス、請求項２１に記載の可動ゲームデバイスの回転数を測定するための方法、請求項２２に記載の可動ゲームデバイス、または請求項２５に記載のコンピュータプログラムによって達成される。
【００２０】
本発明は、地球上の様々な位置で相当差があり、その結果感度の問題を生じるおそれがある自然の磁場は利用されないが、自然には存在しないが、可動ゲームデバイスを使用する必要がある場合、人によって生成され、十分な強度で存在する無線ホップまたは電磁場は利用されるという所見に基づく。殆どどこにでも存在する電磁場は、長波領域、中波領域、短波領域、または超短波領域である。しかし、おおよそすべての先進地域では、このような放送領域のみならず、エネルギーがさらに高い高周波領域、たとえば移動通信領域も存在する。高周波移動通信領域は、放送およびテレビジョン領域と同様、殆ど円形放射特性で放射され、その結果、どこで可動ゲームデバイスの回転が測定されようと、常に利用可能であるという特性を有する。意図されている「搬送波」領域に応じて、異なる受信アンテナを可動ゲームデバイス内に設置することができるが、これらはすべて、ほとんど重さがなく、特に、無線アンテナに関する高レベルの研究／知識により、実装が容易かつ安価であり、対応するフロントエンド高周波回路と共にワンチップソリューションとして市場で入手可能であるという特性を有する。低周波数の場合、フェライトアンテナが使用される。高周波数の場合、双極子アンテナが使用され、これは、たとえばボール内、たとえば外殻の内側上に実装されるか、またはボール自体の内部に実装される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、殆どすべてのアンテナは、好むか好まないかに関わらず、指向特性を有し、既存の電磁場において回転する時に、電磁場と共にアンテナの指向特性の向きに応じて、高度または低度の電界強度を発するため、回転数を検出するために、このようなアンテナの電界強度の変化を単純に評価する必要がある。
【００２２】
この電界強度は、測定およびさらに処理することが容易な変量、たとえばアンテナの出力部における電圧または電流を表し、これらのエンベロープは、ゲームデバイスの回転数と同じであるエンベロープの周波数を取得するために検出される。本発明により、可動ゲームデバイスが回転数に関して測定されるところには、常に存在する電磁場を利用することにより、体積、重量、感度の変化などに関する磁場に関連するすべての問題が解決される。
【００２３】
無線アンテナにとって望ましい任意の波長範囲を検出するためのアンテナは、任意のサイズで存在するため、望ましい任意の方法で可動ゲームデバイスのサイズに適応させることができる。なぜなら、各々の波長範囲では、特に、１ＧＨｚ以上の高周波の波長範囲でも、一般に十分な無線エネルギーが存在し、回転は、その無線エネルギーに基づいて測定されるからである。
【００２４】
周囲場が存在しない場合でも、本発明の検出デバイスは、依然として信頼できる方法で動作し、一般に、無線インターフェースを介して外部送信機と常時通信するゲームデバイスを使用するとき、外部送信機に対し、電磁場を生成する指示を与え、電磁場の変調は、可動ゲームデバイスが外部デバイスと何らかの方法で通信するアンテナと同じアンテナにより単純に測定される。したがって、自給システムは、オープン無線システムの代案として容易に実装され、可動ゲームデバイス内に高エネルギーステップは不要である。クローズドシステム内では、エネルギーを送らなければならないのは、外部通信デバイスのみである。これが、時計もしくは腕時計、または類似の何かによって行われる場合、この時計内のバッテリは、比較的頻繁に交換する必要がある。しかし、たとえばスポーツフィールドに固定して取り付けられたエネルギー供給ラインを利用することもできるため、いかなるバッテリの動作も不要である。バッテリの動作がなお必要である場合でも、バッテリの交換、特にアキュムレータの使用は、ボール内におけるバッテリの交換が必要になる場合に比べてかなり容易かつ安価である。ボール内にバッテリーがあって、ゲームデバイスの特性に大きく影響してはならない場合、ボール内におけるバッテリの交換は不可能であるか、または高額な費用をかけて、ゲームデバイスの休止時間という犠牲を払わなければ行うことはできない。
【００２５】
好ましくは、可動ゲームデバイスは、ショット力測定手段をさらに備え、この手段は、可動ゲームデバイスの加速度の時間曲線、または内部圧力の時間曲線が、特に、ショットによってオブジェクトに伝達されるエネルギーによって決まるエネルギー指標を取得する目的で、この時間曲線を処理するように提供されるという点で、正確かつ低保守性であると共に、対応性のある方法で使用されるショット力測定が達成されるという事実に基づいている。さらに、ショット力に関する情報を提供するための手段として、ショット力を決定する相乗作用の大きさを使用する手段が提供される。したがって、行われることは直接的な速度測定ではなく、好ましい実施態様では、せいぜい間接的な速度測定であり、この場合、時間的な加速度曲線および時間的な圧力曲線が検出され、つまり、これらの時間曲線、または時間的な曲線が処理されて、線形もしくは非線形、またはその他のある方法でエネルギーに何らかの形でつながるある量のエネルギー指標を取得する。次に、この指標を使用して、ショット力情報を提供する。このショット力情報は、量的な値であるが、たとえば１０段階評価のような単位がないか、または制約のないスケール上の値であるか、またはショット時に可動ゲームデバイスに加わる力を表す値であるか、またはエネルギー値、つまりショット時に可動ゲームデバイスに加わるエネルギーの値である。
【００２６】
また、ショット力は、たとえばボールが、最適角度で、回転せずにショットされたとき、ボールがどの程度遠くに飛んだかを示す長さの指標でもよい。このようなショット力の結果は、特に、サッカーまたはアメリカンフットボールなどのボールスポーツの場合は興味深い。なぜなら、この場合のプレイヤーにとって、たとえばパスまたはキックアウトがどの程度遠くに進んだかの距離は、量的な値、または物理力、またはエネルギー単位以上のものを意味するからである。しかし、他のプレイヤーとの比較上、単位のない量的スケールは、有限か無限かに関わらず、非常に興味深い。
【００２７】
好ましい実施態様では、ボールコンタクトも検出される。この場合、両方のタスクに様々な構成要素が使用される。このため、異なる信号速度を有する２つの信号の使用は、堅固であるにも関わらず、効率的かつ正確に可動デバイスとの接触を検出する上で理想的である。したがって、可動デバイス内、たとえばフットボール内の検出器は、プレイヤーの脚などのオブジェクトがフットボールの付近に位置するかどうかを検出する。これは、たとえば、圧力、加速度、もしくは振動の測定によって、または非接触測定によって行われる。
【００２８】
オブジェクトが可動デバイス付近に位置する旨の検出が行われると、送信機モジュールは、異なる信号速度を有する２つの信号を送信するように制御される。オブジェクトにつながった受信デバイスは第１信号を検出し、次に、比較的低速の信号速度を有する第２信号を受信するために一定時間だけ待機する。比較的低速の信号速度を有する信号が、第１の高速信号を受信した後に開始する予め決められた時間内で検出された場合、第１の信号を受信し、予め決められた時間内に第２の信号も受信したオブジェクトは、可動デバイスと接触したと考えられる。これは、予め決められた時間内に第２信号の受信を検出した検出器が検出器の出力信号を提供し、メモリは、検出器出力信号があった、つまりボールコンタクトが発生した可能性が非常に高いという事実を後に記憶することに反映される。
【００２９】
また、あるいは付加的に、検出器信号が発生した時間の絶対的な瞬間はメモリ内に記憶され、フットボールの試合を考えた場合、一連の瞬間が生じ、これらの瞬間は、たとえば試合後、または試合中に、その関数として、プレイヤーが何回ボールコンタクトを行ったか、または一般的に言えば、オブジェクトが可動デバイスに何回接触したかを解明するために読み出される。
【００３０】
数人のフットボールプレイヤーがボールの付近に存在すると仮定した場合、高速信号は、数個の受信デバイスによって検出される。しかし、予め決められた時間を選択する際に、可動デバイスに最も近い受信デバイスのみが、予め決められた時間内に第２信号を受信できる可能性が高くなるように選択され、比較的離れている受信デバイスも第２信号を受信するが、予め決められた時間が経過した後にのみである場合、ボールコンタクトは、これらのプレイヤーに関しては記録されない。
【００３１】
プレイヤーが着用または携帯する受信デバイスに予め決められた時間を設定することによって、検出する精度および／または範囲を設定することができる。このために、ボール自体にアクセスする必要はない。
【００３２】
さらに、異なる速度の２つの信号の使用により、複雑で、したがって故障しやすい電子機器をボール自体から省略することができる。確認する必要がある唯一のことは、ボールが近接検出器を有し、この近接検出器が、接触制御されているか、または非接触状態で動作し、遅延時間が異なる２つの信号の送信を制御することである。したがって、ボール自体の内部に複雑な電子機器は不要なため、この点はかなり有利である。なぜなら、ボールに作用する力および加速度は大きく、その結果、ボール自体の内部に電子システムが存在する場合、非常に荒っぽい環境になるからである。
【００３３】
受信機側では、個人の識別などは不要なため、特に、この場合に対象となるのが大量生産品である、つまりプレイヤーに受信デバイスが提供される物であると仮定するとかなり有利である。なぜなら、すべての受信デバイスは同じ方法で動作し、特定の識別を必要としないため、やはり受信デバイスは単純かつ安価になるか、あるいは保守も完全に不要になるからである。さらに、単純かつ堅固な構造は、安全性が不正に変更されることも防止する。
【００３４】
本発明の好ましい実施態様について、添付の図面に関して以下で詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
ボールゲームにおけるスキルを改善し、あるいは自身で他のプレイヤーと比較できるようにするには、客観的なデータを簡単な方法で取得しなければならない。このデータは、トレーニングのフィードバック、またはプレイヤーとの比較が可能であるように視覚化しなければならない。このため、個々の構成要素は、ゲームデバイス内に設けられ、必要な場合、ディスプレーユニットを備えるデータ検出デバイスが設けられる。
【００３６】
低価格システムの場合、人の認識は、無線信号の遅延時間を介して行うことはできない。このため、受信する無線信号は、非常に正確な時間基準と比較しなければならないであろう。また、ネットワークを構成し、そのネットワーク内の測定されたすべての時間を比較して、ボールに最も近いプレイヤーを決定する必要があるであろう。したがって、無線信号および音響信号の送信から、誰が最後のボールコンタクトを行ったかを決定する。
【００３７】
ゲームデバイスに作用する力を測定することによって、ゲームデバイスのショット力または回転速度を推測することもできる。これがエネルギーの観察を必要とする場合、個々のプレイヤーは、ゲームデバイスに与える自身の影響を制御することを習得することができる。
【００３８】
さらに、その他の主請求項および従属請求項、並びに以下の説明から利益が得られる。
【００３９】
本発明について詳細に説明する前に、これは、デバイスの特定の構成要素、または説明されている手順に限られるのではなく、これらの構成要素および方法は変更できることを指摘しなければならない。本明細書で使用する表現は、単に、特定の実施態様を説明することを意図しており、制限するために使用するのではない。単数形または不定冠詞は、明細書および請求の範囲で使用されている場合、全体的な文脈で明らかにそうではないことが指示されない限り、これらの要素の複数形も意味する。同様に、この逆の場合もある。
【００４０】
図３は、システムの略図である。特に、この図は、ボールなどのゲームデバイス７に関する力および／または運動比を検出するためのデバイスを示し、ボール内に設けられたアセンブリ１５には、数個の電子部品が実装されている。アセンブリの代わりに、電子部品は、ボールのジャケット、たとえば内側に配置されてもよく、ボールの中心の範囲内に懸垂されてもよい。
【００４１】
以下の電子部品の少なくとも１つが、ゲームデバイス内に設けられる。
−  音響信号を送信するための音波または超音波用の送信機４、
−  圧力センサ１０、
−  加速度センサ、
−  少なくとも１つのホールセンサ１６、
−  少なくとも２つの磁気抵抗センサ、
−  少なくとも２つのコイル。
【００４２】
電子部品は、音波または超音波用の送信機４を介して、または少なくとも無線送信機３、たとえば電子部品によって検出されたデータを転送するための無線１などを介して受信機２に接続される。さらに、データを処理するため、マイクロコントローラ１１が設けられる。このデータは、次にデータ検出デバイス１２に転送することができる。評価ユニット１３は、検出されたデータを評価するために設けられ、データは、必要な場合にディスプレーユニット１４に表示される。データ検出デバイス１２は、好ましくは、少なくとも１人のプレイヤー６に装着されるが、ゲームのすべてのプレイヤーに装着し、それによって、以下で説明するとおり、たとえば最も近いプレイヤーの位置測定を行うことが好ましい。
【００４３】
フットボールの試合などのゲームによっては、誰が最も多くのボールコンタクトを行うかを把握すると興味深いことが多い。これを見出すために、ボールコンタクトの間に、誰がボールにさわっているかを確かめなければならない。
【００４４】
低価格のシステムの場合、人の認識は、無線信号の遅延時間を介して行うことはできない。そのため、着信する無線信号を高度に正確な時間基準と比較し、すべての測定時間が比較されるネットワークを構築して、ボールに最も近いプレイヤーを判断しなければならない。また、ボールにおける送信機の電界強度は、距離を予測するために使用される。しかし、これは正確ではない。
【００４５】
コストを低く抑えるため、音の遅延時間は、デバイス内で測定される。このため、ゲームデバイス７は、ゲームデバイス７に加わる力を認識する時に、送信機４によって音波または超音波として音響信号を発する。同時に、無線送信機３は、無線信号を送信する。プレイヤー６に装着されたデータ検出デバイスの受信機２は、音響信号を記録し、無線信号も記録する。この時差は、ボールからの距離に従う。無線信号が認識されると直ちに、音響信号は５ミリ秒で着信するように待機される。この時間内で音響衝撃が認識されると、プレイヤー６に装着されたデータ検出デバイス１２の受信機２は、ボールから最大で１．５メートル離間していると推測される。そして、このプレイヤーがボールに接触する可能性が非常に高い。好ましくは、各々のプレイヤー６は、このような受信機を携帯または着用する。認識される音響インパルスの数が計算され、表示される。この情報およびイベントの時間を使用して、すべてのデータ検出ユニット１２のすべてのデータの後続の相互作用で、プレイヤー６がどの程度多くのボールコンタクトを行ったかを決定することができる。パスのターゲットは、時間の比較によって決定されるため、パスがどの程度成功したかに関する統計的説明を作成することも可能である。これは、たとえば以下を検出するために使用される。
−  誰が、対戦相手に対して何回ボールを奪われたか？
−  ボールコンタクトは、試合時間全体で絶えず続いたか、成績の低下はあったか？
−  誰が誰に、何回パスしたか？
−  同一チームの数人のプレイヤーに何回パスしたか？
【００４６】
したがって、評価ユニット１３は、ボール用の送信機４の音響信号、または超音波が、無線信号の着信後、予め決められた時間内に着信するかどうかを評価する手段を有する。
【００４７】
可動ゲームデバイスに加わるショット力を測定するためのデバイスは、図９に示されている。このデバイスは、可動ゲームデバイスの加速度または（内部）圧力の時間曲線を提供するための手段９０を備え、時間曲線は、ゲームデバイスに対するショットによって与えられる衝撃がある場合に生じる。
【００４８】
スポーツのタイプに応じて、可動ゲームデバイスに作用するオブジェクトは、可動ゲームデバイスがボールである場合、テニスラケット、フットボールプレイヤーの脚、ハンドボールプレイヤーの手、卓球のラケットなどである。あるオブジェクトは、ショットの枠内で可動ゲームデバイスに作用するという事実により、加速度は可動ゲームデバイスに加えられ、加速度は、可動物体が以前に静止していたと仮定するとゼロであり、オブジェクトがゲームデバイスに衝突する時間ｔ0で突然増加し、図６ａに示すように、可動ゲームデバイスが可動ゲームデバイスに衝突したオブジェクトから離れる時間ｔ1まで減少する。
【００４９】
時間ｔ1におけるこの低下は、程度の差はあるが突然であるか、または加速度曲線ａ（ｔ）は比較的「静かに」ゼロの値に近づき、この時点で一定の速度になり、ある時点で、いずれ空気の摩擦によって生じる減速によって負になるという状況が生じる。摩擦またはオブジェクトの捕捉による可動ゲームデバイスの減速は、最初は、ショット力の測定には無関係であるか、またはショット力の定義に応じて考慮に入れられる。後者の状況は、たとえば、フットボールがそれを超えて飛ぶ距離がショット力としてメートル数で表示される場合に生じる。次に、空気の摩擦によるゲームデバイスの減速が考慮され、特に、こうした減速は、ショット力に関する情報を計算する時に、エネルギー指標に基づいて考慮に入れる必要があるであろう。
【００５０】
特に、図９に示すデバイスは、加速度の時間曲線、または内部圧力の時間曲線を処理して、ショットによってオブジェクトに加わるエネルギーによって決まるエネルギー指標を取得するための手段９２を備える。このエネルギー指標は、たとえば、ショットによって可動ゲームデバイスに加わる時間ｔ1における速度とすることができる。このような状況を図６ｂに示す。再び、オブジェクトが時間ｔ0において静止していると仮定すると、その速度は、時間ｔ0において加わる加速度によって増加し、時間ｔ1まで上昇するであろう。たとえば時間ｔ1では、フットボールは、フットボールプレイヤーの脚を離れて最大速度ｖmaxに達し、次に、空気摩擦によって再び減速する。時間ｔとｔ1の間における瞬間的な速度は、今のところ、図６ｂの右側に示す方程式によって容易に計算することができる。
【００５１】
しかし、好ましいエネルギー指標は、時間ｔ1における最大速度である。なぜなら、このエネルギーは、一般に、ごくわずかである位置エネルギーは別として、プレイヤーによってゲームデバイスに移転されるエネルギーだからである。プレイヤーが多くのエネルギーを移転した場合、プレイヤーのショット力は高い。一方、プレイヤーが少しのエネルギーを移転した場合、プレイヤーのショット力は低いが、図８に関して以下で詳細に説明するとおり、何れの場合も、ゲームデバイスのその他の状況、たとえば内部圧力が同程度であることが条件である。
【００５２】
したがって、手段９２は、たとえば、最大速度をエネルギー指標として計算するか、またはボールの質量を使用して、最大速度に関連し、Ｅmaxとして記載されるエネルギーを計算する。
【００５３】
図９に示すデバイスは、エネルギー指標に基づいてショット力に関する情報を提供する手段９４をさらに備える。手段９４の機能性は、図６ｅを参照して説明されるが、この場合、たとえば図６ｅの場合のように１０段階評価、または制約のないスケール、もしくは傾向の表示に従って計算されたエネルギー指標をマッピングする単なる割付表である。
【００５４】
傾向の表示は、現在のエネルギー指標と、別のプレイヤーに関連して以前に決定されたエネルギー指標との比較が、傾向の表示として、つまりショット力に関する情報として、現在のプレイヤーのショット力が、以前のプレイヤーのショット力と比べて大きいか、等しいか、または小さいことを説明できるように行うことにある。
【００５５】
エネルギー指標をこのようにしてショット力情報にマッピングする場合、つまり、図６ｃに経時的な曲線として描かれる力を評価する場合でも、所望の何らかのエネルギー指標を使用して行われる。したがって、力曲線は加速度曲線に比例し、比例定数として可動ゲームデバイスの質量を用いることが的確である。経時的な力の曲線は、たとえば、経時的な力を積分することによって計算することができるエネルギー指標を提供することができる。
【００５６】
また、図６ｄに示すように、ボールに加わる指向性の力も、ボールがショット時に移動する軌跡の関数として測定される。したがって、ボールが、プレイヤーの脚でヒットされる前に位置する位置点ｘ＝０における力は、ある高い値まで増加し、一定の値まで低下する。ボールは、軌跡上の位置点ｓ0においてプレイヤーの脚を離れ、その結果、駆動力はそれ以上ボールに加わらないけれども、空気摩擦によって存在するが図６ｄで考慮されていない減速力のみがボールに加わる。
【００５７】
したがって、エネルギー指標は、ボールが進む軌跡全体で測定される力（加速度）の積分も表す。この軌跡は、たとえば、加速度センサが３次元で動作し、方向に感応する加速度センサである場合、ボール内の加速度センサで同時に測定される。また、発射体の軌跡は、高度に正確な衛星または地上ベースの位置決めシステムを使用するか、または予め決められたテーブルにアクセスするなど、様々な方法でも計算される。しかし、振動ジャイロスコープを使用する微小機械的な位置決めシステムは、さらに、図６に示す積分を数値的に評価することができるように、軌跡を決定するために使用される。
【００５８】
しかし、本発明の好ましい実施態様は、可動ゲームデバイス内に圧力センサを提供することである。可動ゲームデバイスは、ショットされた場合、図７に定性的に示されている圧力曲線を有する。時間ｔ0では、オブジェクトが可動ゲームデバイスにヒットすると、可動ゲームデバイス内の圧力の増加の原因になる。なぜなら、可動ゲームデバイスは、可動ゲームデバイスに衝撃を与えるオブジェクトによって変形するからである。この圧力の増加は、次に最大圧力ｐmaxまで増加し、その後再び減少して、可動ゲームデバイスがそれ以上オブジェクトに接触しなくなることを特徴とする時間ｔ1付近の静止圧力まで低下する。
【００５９】
したがって、圧力変化に関する積分、つまり、図７の斜線の領域内を満たす領域は、ボール上に加わるエネルギーに関係し、圧力の時間曲線は、ショット力を判断するために有利に使用されることが分かった。
【００６０】
圧力センサは、たとえば屈曲梁の質量が大きい加速度センサと比べて、単純な方法で構成され、堅固であるため、圧力センサの利用は、加速度センサに比べて特に有利である。さらに、可動ゲームデバイス内に配置された場合に、方向性の量を発生せず、非方向性の量を発生することは圧力センサに固有であり、それに対して、加速度センサの場合、３つの空間方向で敏感でなければならない加速度センサアレイを多額の費用で提供しなければ達成することはできない。一方、可動ゲームデバイスの内部圧力の圧力曲線を提供するには、１つの単独圧力センサで十分である。
【００６１】
したがって、圧力センサの使用は、可動ゲームデバイス内の圧力曲線を測定し、図８および１０に関して以下に記載するように、ショット力情報を取得する際に、保守の必要がなく、堅固であり、同時に低価格の可能性を提供する。
【００６２】
本発明の好ましい実施態様では、経時的な圧力曲線は、特に図７に示す方程式に従って、ｔ0とｔ1との間で積分される。これは、積分されるのは、絶対圧力曲線ではなく、静止圧力ｐ0と比較した圧力変化曲線であることを示す。しかし、絶対圧力曲線を積分し、積分後に領域９７を減算することも可能であろう。これは、単に時間Δｔと静止圧力との積から得られる。
【００６３】
図８から分かるとおり、ショット力は、静止圧力のレベルに高度に依存する。これは、様々なパラメータ曲線に基づいて図８から得られ、１つのパラメータ曲線９７は、小さい静止圧力ｐ0として描かれ、異なるパラメータ曲線は、高圧ｐ0として９８に描かれる。特に、図８の曲線群のｘ軸は、積分された圧力変化をエネルギーの指標として表し、つまり、この指標は物理単位で計算され、（パスカル×秒）を単位として有する。具体的には、図７の曲線の領域９６が、ｘ軸の上方に描かれる。小さい内部圧力を有するボールを仮定すると、ショット力の値は、ボールをどの程度強くヒットしたかに応じて直線に沿って生じる。一方、高度に膨張したボールを使用してプレイする場合、曲線９７と比較して同じ積分圧力変化で、非常に大きいショット力がエネルギー指標として得られた。これは、高度に膨張したボールは、非常に強いショットでもわずかしか変形しないが、非常にわずかだけ膨張したボールは、比較的柔らかいショットでも変形するという事実によるものである。
【００６４】
また、あるいは付加的に、経時的な圧力曲線の最大圧力ｐmaxは、図９の手段９２によって決定することもできる。特に、比較的単純な評価の場合、経時的な圧力曲線、つまりショットがオブジェクトに衝突する様式は、すべてのショットでほぼ同じであると仮定され、最大値のみが決定的に重要であると考えられる。この場合、一連の直線が提供され、これらの直線は、図８の曲線と類似しているが、ｘ軸として、エネルギー指標として積分された圧力変化を表すのではなく、最大圧力を表す。
【００６５】
さらに、圧力偏差曲線の時間を決定することもでき、これは、代表的な圧力曲線がほぼ同じ形状であると考えられる場合、ショット時にゲームデバイスに与えられるエネルギー指標でもある。
【００６６】
本発明の好ましい実施態様では、内部静止圧力ｐ0は、図１０に示すように、ステップ１００で最初に決定される。この決定は、ショットの前または後で行われ、図８の曲線群の曲線の１つを選択するために使用される。さらに、圧力変化は、ステップ１０２で、特に時間ｔ0から時間ｔ1まで、ステップ１０１で決定した時間的な圧力曲線ｐ（ｔ）を使用して経時的に積分される。したがって、図中に記載されている静止圧力からの圧力変化に関するか、または圧力偏差に関する積分１０２は、エネルギー指標を提供し、これは次に、選択するパラメータ曲線上の値を決定するために使用される。好ましくは、曲線群を含むテーブルに対するアクセスは、ステップ１０３で行われ、その結果、３つの値の群を含む３次元テーブルが与えられ、３つの群の第１の値は静止圧力ｐ0であり、３つの値の第２の値は、積分圧力変化であり、第３の値は、図８のｙ軸上にプロットされるショット力である。ショット力情報は、ステップ１０３で提供される。図９および図１０を比較すると、ステップ１００および１０１は手段９０により行われ、ステップ１０２は手段９２により行われ、ステップ１０３は手段９４により行われる。
【００６７】
システムの実施に応じて、つまり必要な多様性に応じて、１０４で供給されるゲームデバイスのタイプに関する情報は、ステップ１０３で考慮される。たとえば、ショット力は、ボールがテニスボールであるか、フットボールであるかによって決まる。さらに、ショット力はブランドごとに異なる。これは、やはりボール表面によって決まるボールの「理想範囲」が、ショット力として使用される場合に特に関連する。ボールの表面が比較的滑らかな場合、空気抵抗は小さいため、伝達されるエネルギーが同じであれば、メートル単位で測定したショット力は、比較的粗い表面を有するボールのショット力より大きい。それにも関わらず、両方のショット力の結果は、ボールに与えられたエネルギーで決まり、さらにライン１０４を介して供給されるゲームデバイスのタイプによって決まる。
【００６８】
実施に応じて、図９に示す構成要素のすべて、または一部のみが、ゲームデバイス自体内、またはゲームデバイスからある距離に位置する中央デバイス内に配置される。
【００６９】
このようなシステムの第１実施態様では、加速度または圧力の時間曲線を記憶するように構成されている加速度センサまたは圧力センサのみが、ゲームデバイス自体内に配置される。加速度または圧力のこの時間曲線は、たとえば無線送信機を介して受信機に転送され、受信機は、たとえば腕時計の形態でプレイヤーと共に存在することが可能である。また、ボールは、必ずしも無線センサを有する必要はないが、出力インターフェースを有し、この出力インターフェースは、ボールが特に構成されたドッキングステーション内に配置される場合、記憶された加速度または圧力曲線を読み出す。次に、ブロック９２における処理、およびブロック９４におけるショット力情報の提供は、プレイヤーの腕時計、またはフットボールピッチ上の中央受信ステーション内などの外部ステーションで行われる。
【００７０】
また、手段９０および手段９２の機能は、共にボール内に組み込まれ、ボールは、エネルギー指標を外部受信ステーションに供給する。その結果、少量のデータがボールから外部に転送されなければならないが、ゲームデバイス内では、より多くのプロセッサの能力が必要である。
【００７１】
また、すべての手段９０、９２、９４は、可動ゲームデバイス内で実装されてもよく、その結果、ショット力に関する情報のみが、ボールによって直接的に指示されるか、または、たとえば無線インターフェースもしくは接触インターフェースである出力インターフェースを介して出力される。
【００７２】
図９に示すシステムは、１つのセンサのみがボール内に存在し、かつボールが加速度または内部圧力の時間曲線を出力する場合、外部受信インターフェース６の機能も含む。次に、図９の加速度または内部圧力の時間曲線を提供する手段９０は、手段９２および手段９４をさらに備える外部計算機の入力インターフェースである。
【００７３】
たとえば、ショット力を測定するためのデバイスは、完全に可動ゲームデバイス内、完全にゲームデバイス外、または部分的に可動ゲームデバイス内および部分的に可動ゲームデバイス外に配置および実装される。
【００７４】
この点で、このように部分的な実施で可動ゲームデバイスに加わるショット力を測定するための方法は、共に、ゲームデバイスおよび評価デバイス、またはゲームデバイスのみ、または評価デバイスのみを備える。
【００７５】
したがって、ゲームデバイスは、ショット力の検出を提供し、検出から決定されるゲームデバイス７の飛行速度を提供する。したがって、フットボールゲームでは、多くの場合、誰が最も「強い」ショットを行うかという疑問がある。特に、この実施態様の場合、また他の実施態様の場合も、評価ユニット１３もゲームデバイス７内のアセンブリ１５内に組み込む可能性がある。ショット力を測定するセンサは、ゲームデバイス７内に実装される。このセンサは、好ましくは圧力センサ１０または加速度センサである。このセンサの情報は、内部のマイクロコントローラによって測定され、たとえば、プレイヤーのデータ検出デバイス１２上のディスプレーユニット１４に転送される。ショット力を判断するには、ボールがショット時に与えられたエネルギーを測定する必要がある。このため、評価ユニット１３は、圧力センサ１０によって経時的に判断された圧力を検出するか、または加速度センサによって検出された加速度を検出するための手段を有する。さらに、圧力曲線または加速度曲線を使用して、プレイヤー６の側のボール７に加わる力を計算するための計算手段が設けられる。
【００７６】
加速度センサの場合、加速度は直接測定され、ゲームデバイス７内のマイクロコントローラに報告される。前記マイクロコントローラは、ボールの既知の質量、および測定された加速度から、ボールに作用した力を計算する。これらの計算は、空気力学およびボールに転送されるエネルギーの時間曲線も含む。この計算は、評価ユニット１３に対する全体的なエネルギーの移転のみならず、ボールに対するエネルギー移動の時間曲線の移動も含む。
【００７７】
圧力センサ１０の別の用途では、ボールの内部圧力が、ショット時にどの程度増加するかを測定する。これらの圧力変化および対応する時間曲線は、ボール内のマイクロコントローラが、ボールに加わった力を判断することを可能にする。圧力測定を使用すると、ボールがどの程度変形したかを確認することができる。変形のレベルが大きければ大きいほど、ショット力も大きくなる。そのため、内部圧力のピーク値および圧力曲線は、圧力センサ１０を使用して測定される。曲線群を使用して、ボールに供給されるエネルギーが測定される。たとえば、曲線群は、事前に実験的にシュートシステムによって決定され、ボールのタイプごとに異なる。
【００７８】
ショット力は、転送されたエネルギー、および時間曲線から非常に正確に判断される。ショット力のほかに、全体のエネルギーも表示される。その結果、ショットのタイプに関する情報も得ることができる。したがって、ボールは、均一なエネルギーの供給で、さらに正確にプレイされる。したがって、追加の検出手段を提供するために、エネルギー供給の持続時間がさらに表示される場合、これも訓練される。
【００７９】
エネルギーは、ボールが取得した飛行速度を推測するために使用される。そのため、ボールの重量および空気力学が考慮に入れられる。決定される飛行速度は、ボールが、ショット後に自由に飛び去る時に達する値である。力の作用のほかに、ボールがヒットされる時間、ボールが着地する時間も、圧力センサ１０および／または加速度センサを使用して決定される。力の情報、および飛行の時間により、ボールが飛行しなければならない距離は、容易に計算することができる。
【００８０】
ボールコンタクトの検出、もしくはショット力の測定の上記の実施のほかに、またはこれらのコンセプトの代案として、本発明の回転測定のコンセプトは、それ自体で実装される場合、以下に記載するすべての構成要素を必要とするが、接触測定およびショット力測定のその他の態様に加えて実装される場合は、既存の構成要素、たとえばボール内の無線インターフェースもしくは小型プログラム可能プロセッサ、および／またはボールの全体的な高周波フロントエンドを有利に使用する。
【００８１】
高周波無線信号を使用して、可動ゲームデバイスの回転数を測定するためのデバイスは、最初は、時間的に変化する無線アンテナ受信信号を提供するための手段１２０を備える。手段１２０は次に、ゲームデバイス内に実装される場合、一定の受信周波数範囲に応じて構成される１つまたは数個のアンテナを備える。しかし、図１２に示すデバイスが、時計または腕時計などの監視デバイス内に外部から完全に組み込まれる場合、無線アンテナ受信信号を提供するための手段１２０は、時計または腕時計、つまりボール内に組み込まれない遠隔通信デバイスの無線入力インターフェースとして構成される。
【００８２】
実施に応じて、無線アンテナ受信信号は、抽出する前においては、図１２ａに示す例示的なスペクトルを有する信号である。また、無線アンテナ受信信号は、図１２ｂに示すように、抽出後においては、ベースバンド信号である。図１１によるデバイスが、可動ゲームデバイス内に構成される場合、無線アンテナ受信信号を提供するための手段は、図１２ａのスペクトルを提供するアンテナとして実装され、手段１２２は、比較的低周波の周波数を検出するために下流に接続され、この低周波の周波数は高周波無線信号上に変調され、最初に、図１２ｂのスペクトルを取得し、次にこのスペクトルの主成分の周波数を決定するように抽出を行う。
【００８３】
一方、無線アンテナ受信信号は、既に、図１２ｂによるスペクトルを有する抽出信号であり、高周波無線信号上に変調された比較的低周波の周波数を検出するための手段１２２は、既に低周波数を取得し、次に、この周波数の値を測定して、出力側に回転数の指示を提供する。
【００８４】
抽出前の無線アンテナ受信信号のスペクトルは、図１２ａに一例として示されており、送信機の周波数、つまり放送送信機、テレビジョン送信機、または移動通信送信機の搬送波周波数は、ｆtransmitterで指示されている。フィールド内の可動ゲームデバイスの回転から生じる振幅変調の２つの帯域も示され、Δｆの値、つまり搬送波周波数からの２つの側波帯の距離は、回転数と同じである。
【００８５】
回転検出のために「活用される」電磁場が、それ自体その回転数の範囲に変調を有する場合、変調は、回転数によって、既に無線固有であるこの変調上に重畳される。一般的な双極子アンテナは、たとえば強度の指向特性を有するという事実により、変調は、回転によって非常に大きく、その結果、実際上、明確な側波帯が常に検出可能である。しかし、場合によって、検出可能ではない場合、無線周波数のスペクトル全体で現在アクティブであると共に、無線固有のこのような低周波変調がないその他の送信機を容易に利用することができる。したがって、こうした低周波変調がない１つの単独の送信機も利用可能ではないということは、まったくあり得ない。しかし、この場合、本発明のコンセプトは、図１５に関して説明するように、それでもなおクローズドシステムの機能を作動させることができる。
【００８６】
抽出後の無線アンテナ受信信号を図１２ｂに示す。この信号は、図１２ａのスペクトルをダウンミックスするなど、様々な方法で生成される。しかし、単純なエンベロープ検出が行われるか、またはたとえば比検波器などの一般的な放送受信機を利用する場合、検出は比較的単純である。しかし、最も単純な選択方法は、ピーク値検出器を使用してエンベロープ検出を行い、低周波変調成分を抽出することである。図１２ｂは、たとえば、抽出後の無線アンテナ受信信号を示し、この信号は、低周波変調振動のみを含み、その周波数は、検出手段１２２による様々な方法で検出される。たとえば、手段１２２は、抽出後の時間信号内で極値の検出を行い、たとえば２つの隣接する最大値、２つの隣接する最小値、または隣接する最大値および隣接する最小値を判断して、これらから、回転数に関連する時間的な距離を計算するように構成される。２つの隣接する最大値、または２つの隣接する最小値が検出される場合、回転数は、２つの隣接する最大値または最小値間で満了する時間の逆数に等しい。１つの最大値および１つの最小値が検出された場合、回転数は、経過した時間の２倍の逆数に等しい。低周波時間信号の２つの隣接するゼロクロスが検出される場合、回転数は、２つの隣接するゼロクロス間にある時間の２倍の逆数に等しい。
【００８７】
高度に指向性の場が存在する場合、ボールは、一定の送信機の変調が検出されないか、または非常に弱い変調のみが検出される場に関して、このような方法で回転させることが可能である。この場合、最大感度の方向が、図１３に示すように９０°異なる２つのアンテナを使用することが好ましい。第１アンテナ１３０ａは、１３２ａに示すような図解の指向特性を有する。第２アンテナ１３０ｂは、図１３の１３２ｂに示す指向性特性を有する。両方のアンテナは、それぞれ１３４ａおよび１３４ｂに示すように、最大感度の方向を有する。両方の方向は、互いの方向に９０°の角度を有するため、２つのアンテナ信号の一方は、何れの場合も、他のアンテナ信号より高度の変調を有する。可動ゲームデバイス内のアセンブリの好ましい実施を表す図１６を見ると、たとえばエンベロープ検出器１６０ａおよび１６０ｂとして構成される２つのセレクタ素子内の２つのアンテナ受信信号の選択が行われ、次に、選択された低周波信号部分が制御装置１６２内で検査され、下流の高周波フロントエンド１６４を介して送信するのに比較的良い信号が選択され、その後、高周波アンテナ１６６を介して送信される。また、制御装置１６２は、両方のセレクタ出力信号を加えるように構成してもよい。また、高周波側を含めることによっても利点が得られ、その結果、１つの単独のセレクタのみが必要になり、加えられたアンテナ信号を選択の対象にする。さらに他の代案は、抽出前または抽出後に、両方の高周波アンテナ信号をボールから評価デバイスに送信することであり、すべての信号処理は、高周波信号がボールから評価デバイスに送信される時に評価デバイス内で行われる。個々の実施は、その他の境界条件、たとえばゲームデバイス内の電流の利用可能性によって決まり、バッテリ要件が特に大きい場合、できるだけ少ない無線信号が送信される。なぜならば、送信には、全体の処理に必要なエネルギーの相当部分を要するからである。しかし、ゲームデバイスのエネルギー消費量に課せられる要件がそれ程大きくない場合、ゲームデバイスは、特定の実施では、両方もしくは一方のみの高周波信号、または両方もしくは一方のみの低周波信号を評価ステーションに送信し、空気力学的な計算、速度の計算など、この情報を使用してさらに他の評価が行われる。
【００８８】
図１４は、３つの異なる送信機Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を含む全体的なシナリオを示し、これらの送信機はすべて、円形の放射特性を有するアンテナを有し、これは、送信機がテレビジョン送信機、無線送信機、もしくは一般的に言えば放送送信機である場合、または送信機が携帯電話ベースのステーションであるか、もしくは、図１４に１４０で大まかに示されているフットボール競技場内において、一般的に多く存在する個々の携帯電話の場合でも当てはまる。
【００８９】
また、図１４には、可動ゲームデバイス１４２が、フットボールを一例として描かれており、アンテナ方向最大１３４ａ、１３４ｂも、図１３に関して記載したように描かれている。さらに、評価デバイス１４４は、図１４に示すようにピッチの外側に位置し、たとえば静止しているか、人が携帯もしくは着用しているか、または、ユーザが着用する腕時計としてユーザの手首上に着用されるように構成される。
【００９０】
一般に、送信機は、様々な高さに配置され、様々な伝送特性を有し、その結果、ボール１４２内に既に配置された１つの単独のアンテナは、抽出前または抽出後に、ボールの回転によって無線アンテナ受信信号を提供し、この信号は、ボールの回転によって著しい低周波振幅を有する可能性が大きい。一般に、これらの低周波振幅は、フットボールが想定される場合は１００Ｈｚ未満である。しかし、その他の用途も存在し、回転はこれより大きいかまたは小さい可能性がある。したがって、本発明が装備されているボールによっては、その他の低周波成分が求められる。
【００９１】
これまで、本発明について、オープンシステムにより説明してきたが、この場合、外部の電磁場を利用し、外部の電磁場の存在は、本発明により、「電磁スモッグ」などとして解釈されるのではなく、回転数を測定するために有利に活用される検出場として解釈される。
【００９２】
さらにまた、本発明は、クローズドシステムとしても動作し、特に、ボールが、好ましい実施態様の場合のように、何らかの方法で高周波フロントエンドおよびアンテナを含む無線インターフェースを有する場合、最小の努力で実施される。ボールは、たとえば、正当な電磁場が存在しないことが分かった場合、または単にユーザに要求された場合、または追加の受信アンテナが提供されない場合、放射命令を遠隔評価デバイス１５０に送信する。次に、遠隔評価ユニットは、１５２に示すように、評価ユニットによる放射指示によって、一般的に変調されていない無線信号を送信する。その後、可動ゲームデバイスは、受信した電界強度の時間変化を測定する。また、この測定は、ステップ１５４による測定を行うため、評価デバイスを使用しないで行っても良い。最後に、可動ゲームデバイスは、１５６に示すように、可動ゲームデバイスの回転数を示す情報を評価デバイスに送信する。次に、図１５の１５８に示されるように、回転数の出力は、評価デバイスに委ねられる。
【００９３】
回転情報は、フットボールにおけるいわゆる「カーブをかけたコーナーキック」をトレーニングするために使用される。このため、ユーザにとって、自身のショットに関するフィードバックを直ちに取得することは重要である。このため、ボール内の回転速度が測定され、無線１を介してプレイヤーのデータ検出デバイス１２に送信される。構成要素は、運動時に、ゲームデバイス７が無線エネルギー場内で回転している時に、評価ユニット１３によって判断可能な変調周波数が生じ、この周波数を回転速度に変換できるように構成される。
【００９４】
したがって、センサは電磁場を測定し、電界強度を判断する。ボールが回転する時、電界強度は変調される。変調周波数は、ボールの回転速度に正比例する。電磁場の測定時、電磁場の方向ベクトルが判断される。このベクトルの回転は、ボールの回転に比例する。回転を測定するために、測定の直線性も、場の方向の決定も不要である。ボールが回転する時、入力電圧は、その上に交流電圧が重畳され、その周波数はボールの回転数である。この交流電圧の周波数は、ボールの回転数である。この電圧の評価は、アナログ回路を介して個々に、またはマイクロコントローラを使用して行われる。ボールの可能な各々の回転軸を評価できる信号を取得するため、上記のとおり、９０°偏位した２つの受信アンテナを使用する。
【００９５】
本発明によると、無線送信機はこのように使用され、オープンシステムの場合は、一般に既存の無線送信機であり、クローズドシステムの場合は、評価ユニット自体によって形成される。
【００９６】
回転速度を判断するため、無線送信機も使用される。この場合、何らかの無線送信機、たとえば中波送信機の電界強度の変化が使用される。電界強度における変化の周波数は、回転数に比例する。双極子のほかに、コイルまたはフェライトアンテナがアンテナとして使用される。各国には、十分に動作中の長波、中波、および短波送信機が存在するので、このシステムの場合、独自の送信機を作動させる必要はない。比較的高周波数を有する送信機を参照用として使用する場合、双極子アンテナは１つの可能性であり、双極子アンテナは、たとえばボールの電子システム上、または導電性トレースの形式でボールのエンベロープ上に配置される。フレームアンテナは、低周波数に適する。このアンテナは、ボールの電子システムのアセンブリ１５の場合、導電性トレースの形式のコイルとして配置される。フェライトアンテナは、低周波数に適する。このアンテナは非常に小さく、それにも関わらず比較的大きい出力信号を生成する。すべてのアンテナについて、どの回転軸でも信号を測定できるように、２つの受信方向を構築する必要がある。信号測定で重要な唯一のものは、電界強度である。このため、高レベルのダイナミクスを有する増幅器が必要である。増幅は、たとえばマイクロコントローラのＡ／Ｄ変換器を広くする必要がないように、対数でなければならない。
【００９７】
きわめて低出力のマイクロコントローラは、データおよびボールの電子システムの制御を引き受ける。前記マイクロコントローラは、ゲームの開始時に起動される。マイクロコントローラは、比較的長期にわたってどのゲームも観測しなかった場合、自動的に電源が切れる。ゲームデバイス内のデータ検出デバイスに組み込まれ、同時にまたはさらにマイクロコントローラ１１内に組み込まれるマイクロコントローラ１１の主なタスクは、無線１を介して、できるだけ少ないエネルギーを使用してデータを送信できるように処理することである。このデータは、無線を介して、たとえば２．４ＧＨｚの無線リンクを介して数回送信され、何らかのエラーを補正できることが好ましい。
【００９８】
電流の供給は、２つの公知の方法で実現される。一方、アキュムレータを使用することができるが、充電機器が必要である。一方、一次バッテリ２１をデータ検出デバイス内に、一次バッテリ２２をゲームデバイス７内に使用することができるが、後者をボール内で置き換えることはできない。
【００９９】
アキュムレータバージョンでは、充電コイルがボール内に実装され、この充電コイルを使用して、アキュムレータは誘導的にロードされる。バッテリ２２を備えるバージョンの場合、ボールは、リチウムバッテリを使用して供給される。この電気容量は、電子システムの機能が１０００時間にわたって保証されるように設計される。平均的なプレイ時間が１日当たり１時間である場合、バッテリは３年間持続する。
【０１００】
データ検出デバイス１２内には、トランシーバが、受信ユニット２として組み込まれる。前記トランシーバは、データをボールから受信し、および／または多数のデータ検出デバイスとの接続を確立して、データを交換することができる。データの送信および受信は、たとえば２．４ＧＨｚ帯域内で行われる。
【０１０１】
トランシーバは、データを受信および送信する。したがって、データ検出デバイスどうしを互いに結合することが可能である。それによって、ボールコンタクトは、ゲーム中に他のデータ検出デバイスに送信可能であり、その結果、非常に正確な一連の統計データがネットワーク内に生成され、ゲームを判定することが可能になる。必要なら、データ送信によって、ユーザがネットワークでプレイする小さいコンピュータゲームを促進することも可能である。
【０１０２】
データ検出デバイス１２内のデータは、比較的大きいマイクロコントローラ１１を使用して処理される。このマイクロコントローラは、電力消費量が非常に少ない。データは、トランシーバを介して交換され、ディスプレーユニット１４上に視覚化される。
【０１０３】
処理されるデータは、グラフィックディスプレーを使用して表示される。このディスプレーは、マイクロコントローラが接続された統合コントローラを有している。動作は、数個のキー２０を介して行われ、その働きは機能的である。
【０１０４】
データ検出デバイス１２の電流源は、高度に省力的でなければならない。バッテリ２１は、置き換えられてもよい。マイクロコントローラ１１およびディスプレーは、きわめて省力的である。データ送信は、トランシーバが、何れの場合にも非常に短時間だけ動作するように設計される。
【０１０５】
アキュムレータを備えるボールバージョンの場合、充填ステーションが必要である。ボールの電子システムとのライン接続はないため、公知の方法でボールに誘導的に充電する必要がある。そのため、充電ステーションは、エネルギーがボール内に転送される送信コイルを備える。
【０１０６】
他の評価ユニットと通信できるように、無線通信を異なるプロトコルに変換する必要がある。９９％の確率で一般的なＰＣに使用されるため、たとえばＵＳＢによる変換が想定されている。
【０１０７】
好ましいコンセプトの、たとえば図４ａおよび図４ｂの可動デバイス、並びに図５ａおよび図５ｂの受信デバイスの相互作用構成要素について、以下でさらに詳細に説明する。可動デバイス７は検出器２３を含み、検出器２３は、たとえば、図３の圧力センサ１０であり、ボール７に接触したかどうかを検出する。しかし、検出器２３は非接触センサを備え、この非接触センサは、電気的、音響的、光学的、または電磁的な方法で動作し、たとえばフットボールプレイヤーの靴内の個々の送信機がボールに接近することによって、たとえば、何らかの種類の磁界または電界が生成されるかどうかを検出する。検出器２３は、あるオブジェクト、すなわちたとえば脚、足、靴、ラケット、バットなどが、ゲームデバイスの近傍またはゲームデバイスに位置付けられたことを検出するように構成される。
【０１０８】
さらに、可動デバイス７は、第１信号速度を有する第１信号を送信し、第１信号速度より小さい第２信号速度を有する第２信号をさらに送信するように構成されている送信機モジュール２４を備える。送信機モジュールは、図４ａの信号矢印によって示されるように、検出器の出力信号に応じて第１および第２信号を送信するように構成される。
【０１０９】
上記のとおり、検出器２３は、可動デバイスにオブジェクトが接触したことを検出するように構成されている接触センサである。このような接触センサは、たとえば圧力センサであるが、加速度センサ、またはオブジェクトがゲームデバイス７の表面に接触したかどうかを検出するその他のセンサでもよい。また、検出器は、上記のとおり、あるオブジェクトが可動デバイスの近傍に存在することを何らかの方法で検出する非接触センサとして構成してもよい。あるオブジェクトが、可動デバイスから１０ｃｍ以下の予め決められた距離に位置するかどうかを検出する非接触センサは、特定の実施態様に適する。次に、オブジェクトが実際に可動デバイスに接触する可能性は非常に高い。なぜなら、たとえば、フットボールを可動デバイスと考えるか、またはテニスボールを考える場合、唯一の目的は、オブジェクトを可動デバイスに接触させることだからである。殆ど１００％の確率で、オブジェクトが予め決められた距離内に位置した後、オブジェクトは、最終的に可動デバイスに接触すると考えられる。
【０１１０】
送信機モジュールは、異なる信号速度を有する２つの信号を送信するように構成される。好ましくは、無線送信機３によって生成される無線信号は、第１の高速信号として使用される。第２信号は、好ましくは超音波送信機として構成された音波送信機２６によって生成される。両方の送信機は、ライン２５を介して供給される検出器信号によって制御され、両方の信号を同時に、または本質的に同時に、つまり検出器信号に応じたある時間、たとえば１〜２ミリ秒以内に送信する。しかし、送信機は、無線送信機が、検出器信号２５によって決まる特定の瞬間で、第１信号を送信し、次に、超音波送信機が、超音波信号が送信される前に予め決められた時間だけ待機するように構成される。この場合、無線送信機の受信によって、クロノメータが受信機側で直ちに作動するのではなく、クロノメータは、第１信号を受信後の予め決められた時間内、つまり、第１信号を受信して直ちにではなく、第１信号の受信に応じて作動される。
【０１１１】
また、ボールコンタクトの検出は、最初に超音波信号を送信し、特定の時間後に無線信号を送信するために使用され、無線信号は、超音波信号を言わば追い越し、その結果、受信機側では、非常に短い予め決められた時間で、その時間内に無線信号および超音波信号が着信するのに十分である。しかし、両方の送信機は、それらの信号を同時に送信し、相応に比較的長い予め決められた時間を受信機側に使用し、および／または受信機側で、無線送信機の受信後ただちにクロノメータを始動させることが好ましい。
【０１１２】
予め決められた時間は、第１の高速信号、および第２の低速信号の速度差によって決まる。この速度差が小さいほど、選択される予め決められた時間は短くなる。この速度差が大きいほど、設定しなければならない予め決められた時間は長くなる。さらに、予め決められた時間は、第１および第２信号が、実際に同時に送信されたかどうか、または第１および第２信号が、時間的に補正されて送信されたかどうかによって決まり、第１信号に対する第２信号の遅延が、予め決められた時間の開始が遅延する原因になり、第２信号に対する第１信号の遅延が、予め決められた時間が短くなる原因になる。しかし、一般に、上記のとおり、５ミリ秒未満の予め決められた時間が好ましい。
【０１１３】
図５ｂに示すように、受信機側では、受信機モジュールは検出器２８に接続し、検出器２８は、メモリ２９に結合するか、または受信デバイス内でさらに無線送信機に結合するが、図５ａには示さない。検出器およびメモリ２９は、好ましくは、図３の評価ユニット１３内に含まれる。図３の下に全体的に示されている受信デバイス、または図５ａに示されている受信デバイスは、腕時計の内部に組み込まれるか、または腕時計の形状および外観を有し、たとえばフットボールプレイヤーまたはテニスプレイヤーが容易に着用することができ、しかも自身の特定のスポーツに悪影響がないように構成されることが好ましい。一般的に述べるなら、受信デバイスはオブジェクトに実装可能であり、可動デバイスに対する受信デバイスの接近は、図４ａの検出器２３によって検出され、図５ａに示されていない適切な固定デバイスを含み、この固定デバイスは、たとえば腕時計のバンド、腕時計バンド用の固定具、クリップ、オブジェクトおよび／またはプレイヤーに何らかの方法で固定される様々な取付けデバイスの形状を取る。
【０１１４】
受信機モジュール２は、第１信号速度を有する第１信号、および第１信号速度より小さい第２信号速度を有する第２信号を受信するように構成される。さらに、検出器２８は、第２信号が、第１信号の受信から予め決められた時間内に受信されたかどうかを指示する検出器信号を提供するように構成される。さらに、検出器は、好ましくは、検出器が検出器信号を提供する時を記憶するように構成されているメモリ２９に結合される。また、さらに他の送信機がメモリの代わりに存在してもよく、この送信機は、検出器信号を中心の検出点に送信するように構成され、この検出点では、たとえば、個々のプレイヤーのボールコンタクトのオンライン評価が行われる。
【０１１５】
このようなオンライン検出点は、たとえば、フットボールのピッチ付近のどこかに配置された受信機である。この場合、受信デバイスは、出力側で、可動デバイスとの接触、および受信デバイスを着用しているプレイヤーの識別を送信し、その結果、プレイヤーが何回ボールコンタクトを行ったかに関して、疑う余地のない統計データが得られる。
【０１１６】
最近、ボールコンタクトなどに関するこのような情報がますます検出され、たとえばフットボールの試合において、多数の聴衆および／またはコメンテータに対して提示および提供され、観客に対する情報の内容を増加させるようになった。
【０１１７】
たとえば、メモリ２９を含む実施では、フットボールのピッチ上に中央受信デバイスは不要である。その代わりに、メモリは、たとえばハーフタイムまたは試合の終わり、または試合中に非接触式で、どのプレイヤーの部分とも相互作用しない状態で評価し、プレイヤーが可動デバイスと何回接触したかを示す各々のプレイヤーの計数値を取得する。この場合、プレイヤー２９は、検出器信号を検出するごとに１だけ増分する計測器として実施される。また、メモリは、好ましくは受信デバイス内に含まれ、図５ｂの３０に示されている時計または腕時計の絶対時間も検出する。次に、メモリは、一連の瞬間を時間内に記憶し、この瞬間は、各々のプレイヤーごとに、「ボール接触プロファイル」を経時的に確立できるように評価される。この場合、たとえば、２人を超えるプレイヤーが同時にボールに接触したことが分かった場合などに生じた何らかの誤った検出は、後に補正することができる。２人のプレイヤーの同時の接触は、たとえば、「５０／５０ボール」を考えた場合、比較的あり得ることである。しかし、３人のプレイヤーが同時にボールに接触することは、フットボールの場合は非常に可能性が低くなる。しかし、たとえばテニスの場合、２つのテニスラケットが同時に接触することは、まったくあり得ないことであるから、この場合、可動ゲームデバイスを伴うスポーツにおける一般的な状況に関する追加の情報を使用して評価を行い、エラーを低減する。
【０１１８】
図５ｂは、図５ａに示す受信機のさらに特定の実施態様を示す。一方、受信機モジュールは、第１の高速信号を受信するための無線受信機３２、および第２の比較的低速の信号を受信するための超音波受信機３２を備える。また、無線受信機および超音波受信機は、それぞれ異なる信号速度を有する信号を受信する限り、別々に構成される。受信した無線信号に応じて、検出器２８は、開始ライン３５を介してクロノメータ３１を作動させる。予め決められた時間分および／または予め決められた時間が過ぎると、クロノメータは停止し、これは、一般に、予め決められた時間に設定されたクロノメータ３１が、停止ライン３６を介して停止信号を検出器に提供するように行われる。
【０１１９】
検出器が、停止信号を受信した後に超音波信号を検出した場合、検出器信号はライン３７に出力されない。この場合、実際上、受信デバイスは、可動デバイスから長距離に位置するため、可動デバイスにヒットしない可能性は非常に高いと考えられる。しかし、超音波信号が、検出器によって、停止信号を受信する前に、つまり予め決められた時間が過ぎる前に受信された場合、検出器信号３７が出力され、この信号は次に、メモリに記憶され、メモリは、たとえば、検出器信号ごとに１だけ増分する計測器である。
【０１２０】
また、検出器信号は、時計または腕時計に供給され、これらの時計は絶対時間の測定を行い、この絶対時間は、たとえば実際の絶対時刻であるが、たとえば試合が開始する絶対開始時間でもあり、したがって直接的に絶対時間ではなく、たとえばフットボールの試合の１分間を表す。検出器信号の時点で、時計３０は次に、データライン３８を介して電流測定値を提供し、メモリはこれで、この特定の時を時間内に記憶することができる。プレイヤーの行動の無作為な評価は、実装されているインターフェースを有する評価ユニット、たとえば図３または図５ｂのディスプレーユニット１４によって行われ、このディスプレーユニット１４は、特に図３のマイクロコントローラ１１と協働する。
【０１２１】
状況によっては、本発明の方法は、ハードウェアまたはソフトウェアに実装される。実施は、個々の方法が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働する電子的に可読な制御信号により、ディジタル記憶媒体、特にディスクまたはＣＤ上に行われる。一般に、本発明は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行される時に、機械可読キャリア上に記憶されて、本発明の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品にもある。つまり、本発明は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行される時に、変換方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムでもある。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】可動デバイスと受信機を装備された数個のオブジェクトとを含むピッチの略図である。
【図２】可動デバイスの一例として、フットボールと共にプレイヤーを示す図である。
【図３】システムの略図である。
【図４ａ】可動デバイス内の機能グループのさらに詳細な図である。
【図４ｂ】図４ａの送信機モジュールのさらに詳細な図である。
【図５ａ】受信デバイスのブロック図である。
【図５ｂ】図５ａの受信デバイスのさらに詳細な図である。
【図６ａ】ショット時の時間的な加速度の定性略曲線を示す図である。
【図６ｂ】ショット時の時間的な速度の定性曲線を示す図である。
【図６ｃ】ショット時の可動ゲームデバイスに加わる力の定性曲線を示す図である。
【図６ｄ】距離の関数としてのショット時に可動ゲームデバイスに加わる力の定性曲線を示す図である。
【図６ｅ】エネルギー指標とショット力との間の好ましい割付表を示す図である。
【図７】可動ゲームデバイスの内部圧力の定性曲線を示す図である。
【図８】使用されていない状態の内部圧力をパラメータとして使用して、ショット力を決定するための一連の直線を示す図である。
【図９】可動ゲームデバイスに加わるショット力を測定するためのデバイスの略ブロック図である。
【図１０】時間的な圧力曲線による好ましいショット力の測定結果のフロー図である。
【図１１】可動ゲームデバイスの回転数を測定するための本発明のコンセプトの略ブロック図である。
【図１２ａ】抽出前の無線アンテナ受信信号のスペクトルを示す図である。
【図１２ｂ】抽出後の無線アンテナ受信信号のスペクトルを示す図である。
【図１３】最大感度の異なる方向を有する指向特性を有する２つの受信アンテナの向きの略図である。
【図１４】様々な送信機、たとえば放送送信機、携帯電話、またはその他の無線送信機を含むフットボールのピッチ上のシナリオを示す図である。
【図１５】内蔵システム内の通信のフローチャートである。
【図１６】可動ゲームデバイス内のアセンブリの好ましい実施例のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
2009503468.tif 000014
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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