(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタシステムを用いて個人のジャンプの特徴を決定する方法であって、該方法は、
前記個人がジャンプして地面から離れることを前記モニタシステムが認識することと、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて、前記ジャンプの開始時に感知した第１の加速度データに基づき、前記個人の第１の垂直速度を前記モニタシステムが測定することと、
前記第１の垂直速度および前記ジャンプ開始時と前記ジャンプして地面から離れる時との間に感知した第２の加速度に基づいて、前記個人の第２の垂直速度を前記モニタシステムが測定することと、
前記第２の垂直速度に基づいてジャンプの最高値を前記モニタシステムが計算することと
を含み、
前記ジャンプの開始時は、地面から離れようとするモーションが開始された時である方法。
【請求項２】
前記ジャンプして地面から離れることを認識することは、前記センサモジュールを用いて約０の結果として生じる加速度を感知することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ジャンプして地面から離れることを認識することは、前記センサモジュールを用いて約０の結果として生じる加速度を少なくとも５０ｍｓ間感知することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ジャンプの開始は、前記センサモジュールが感知する、結果として生じる加速度が最小値となる時から５０ｍｓ前までに起こると判断され、
前記第１の垂直速度は０であると判断される
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ジャンプの最高値を計算することは、エネルギー保存の計算を実行することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記個人のジャンプの最高値に基づいた出力を前記モニタシステムが提供することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記出力は、前記個人のジャンプの最高値を表示することである請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記出力は、スポーツ用具の動きの特徴と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記出力は、別の個人の動きに関する特徴と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記出力は、前記個人のジャンプの過去の最高値と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記出力は、前記個人のジャンプの目標最高値と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記出力は、前記個人のジャンプ終了に続いてすぐ表示される請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記出力を提供することは、
前記個人のジャンプの最高値を表すデータを送信することと、
ディスプレイ装置に前記ジャンプの最高値を表すデータを表したものを表示することとを含む
請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記ディスプレイ装置は携帯電話である請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
運動をしている個人をモニタするセンサ付衣服であって、該センサ付衣服は、
生地から作られた衣服と、
前記衣服の生地に分離できないように接続されたセンサモジュールとを含み、
前記センサモジュールはセンサを含み、
前記センサモジュールはセンサが生成したデータを送信するように構成された無線アンテナを含み、
前記センサモジュールが、前記個人がジャンプして地面から離れることを認識し、前記ジャンプの開始時に感知した第１の加速度データに基づき、前記個人の第１の垂直速度を測定し、前記第１の垂直速度および前記ジャンプ開始時と前記ジャンプして地面から離れる時との間に感知した第２の加速度に基づいて、前記個人の第２の垂直速度を測定し、前記第２の垂直速度に基づいてジャンプの最高値を計算し、前記ジャンプの開始時は、地面から離れようとするモーションが開始された時である
センサ付衣服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願への相互参照］
本出願は、２０１２年４月１３日に出願されたＵＳ１３／４４６，９８２、およびＵＳ１２／４４６，９８２の一部継続出願である２０１３年３月１２日に出願されたＵＳ１３／７９７，２７４に基づく優先権を請求する。
【０００２】
[発明の分野]
本発明の実施形態は、一般に、着用可能運動モニタ方法およびシステムに関する。特に、本発明の実施形態は、運動している個人の運動中の動きをモニタする方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
運動は健康な生活様式を維持するのに重要であり、多くの人々にとっての娯楽の供給源である。例えば、サッカーやバスケットボールなどの団体でする運動を好む人もいれば、例えば、ランニングやスキーなどの個人でする運動を好む人もいる。運動が団体の運動であるかそれとも個人の運動であるかにかかわらず、個人がサッカーの試合や競走などの競技、またはサッカーの練習やインターバル走を行うなどのより形式ばらないトレーニングに参加するのは一般的である。
【０００４】
技術のおかげで、センサを用いて運動中の個人のパフォーマンスについての情報を記録し、場合によっては個人のパフォーマンスについてのフィードバックを提供できる健康モニタ装置が発展してきた。個人の体に取り付けたセンサを採用した携帯健康モニタ装置もあれば、１つの運動器具に取り付けたセンサに依存している携帯健康モニタ装置もある。このようなセンサは、個人の運動に関連して、様々な身体的なパラメータおよび／または生理学的なパラメータを測定することが可能であってもよい。
【０００５】
既存の多くの健康モニタ装置は携帯用ではなく、したがって現実の競技またはトレーニング中にモニタするのには適していない。携帯用のものであっても、競技またはトレーニング中の厳しい条件下では長期間用いるにはしばしば重すぎ、また十分な電池容量および／または処理能力が不足している。しかも、既存の健康モニタ装置には運動中の個人の心拍数や全歩数などの比較的単純なパフォーマンスを判断できるものもあるが、より高度な判断はしばしば不可能で、また精度に問題がある。最後に、既存の装置が個人に提供するパフォーマンスのフィードバックは、簡単な過去のパフォーマンスとの比較、今後のパフォーマンスを改善する方法の開発、パフォーマンスの可視化、または新しいトレーニング養生法もしくは運動器具の選択を可能にするような、素早く正確で洞察に満ちた情報を個人に提供できないことが多い。
【発明の概要】
【０００６】
必要とされるのは、改善された性能を有し、運動をする個人が自分の運動を評価するためのよりよいツールを提供する新しい運動モニタの方法およびシステムである。本発明の実施形態のうち少なくともいくつかは上記の必要性を満たし、さらに以下の説明で明らかになるであろう関連した利点を提供する。
【０００７】
本発明の実施形態は、運動をしている個人をモニタするセンサ付衣服であって、該センサ付衣服は、生地から作られた衣服と、前記衣服の生地に分離できないように接続されたセンサモジュールとを含み、前記センサモジュールは単一の特徴を感知するように構成された専用センサを含み、前記センサモジュールは前記専用センサが生成したデータを送信するように構成された無線アンテナを含み、前記センサモジュールは外部データポートを含まないセンサ付衣服に関する。
【０００８】
本発明の実施形態は、運動している個人をモニタする方法であって、該方法は、前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて、第１の時点で前記個人の動きを検出することと、前記個人の動きが所定の起動の動きに対応すると判断することと、前記個人の動きが前記所定の起動の動きに対応するという判断に応じて前記センサモジュールの起動状態に入ることと、前記起動状態のセンサモジュールを用いて、第２の時点で前記個人の動きを検出することとを含む方法に関する。
【０００９】
本発明の実施形態は、運動している個人をモニタする方法であって、該方法は、前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて第１の時点で前記個人の動きを検出することと、前記個人の動きが所定の起動の動きに対応すると判断することと、前記個人の動きが前記所定の起動の動きに対応するという判断に応じて前記センサモジュールの起動状態に入ることと、前記起動状態のセンサモジュールを用いて第２の時点で前記個人の動きを検出することと、動きのデータを記録することと、データ構造を参照して前記動きのデータと運動量（activity metric）との間の相関を求めることと、前記運動量を伝える出力を提供することとを含む方法に関する。
【００１０】
本発明の実施形態は、運動を行っている個人の動きを認識する方法であって、該方法は、前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて磁場データおよび加速度データを感知することと、前記磁場データおよび加速度データを参照用テーブルと比較することと、前記比較に基づいて第２の時点で前記個人の動きを認識することとを含む方法に関する。
【００１１】
本発明の実施形態は、個人のジャンプの特徴を決定する（determine）方法であって、該方法は、前記個人がジャンプして地面から離れることを認識することと、前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて前記ジャンプの開始時に感知した第１の加速度データに基づき、前記個人の第１の垂直速度を測定することと、前記第１の垂直速度および前記ジャンプ開始時と前記ジャンプして地面から離れる時との間に感知した第２の加速度に基づいて、前記個人の第２の垂直速度を測定することと、前記第２の垂直速度に基づいてジャンプの最高値を計算することとを含む方法に関する。
【００１２】
本発明の実施形態は、個人のジャンプの特徴を決定する方法であって、該方法は、前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて、前記個人が行ったジャンプ中の個人の加速度データを感知することと、前記個人の質量を表すデータを受信することと、前記個人の加速度データおよび質量に基づいて個人のジャンプ力を測定することとを含む方法に関する。
【００１３】
本発明の実施形態は、運動を行っている個人の反応時間を測定する方法であって、該方法は、前記個人に接続されたセンサモジュールにて、指示された動きを行うという指示を受け取ることと、前記センサモジュールを用いて前記個人が動いている間の磁場データおよび加速度データを感知することと、前記磁場データおよび加速度データを前記指示された動きに対する動きのデータ特性を含む参照用テーブルと比較することと、前記比較に基づいて、前記動きが前記指示された動きに対する動きのデータ特性に対応することを認識することと、前記指示を受けてから前記個人の動きを参照する時点までの経過時間に基づいて反応時間を計算することとを含む方法に関する。
【００１４】
本発明の実施形態は、運動を行っている個人のモーションを定義する方法であって、該方法は、前記個人に接続されたセンサモジュールにて、指示された動きを行うという指示を受け取ることと、前記センサモジュールを用いて前記個人が動いている間の磁場データおよび加速度データを感知することと、前記磁場データおよび加速度データを表したものを指示された動きと対応付けて参照用テーブルに保存することとを含む方法に関する。
【００１５】
本発明の実施形態は、運動している個人による力を測定する方法であって、該方法は、前記個人に接続されているセンサモジュールを用いて加速度データを感知することと、前記個人の質量を表しているデータを受信することと、前記個人の加速度データおよび質量を表すデータに基づいて、前記個人による力を測定することとを含む方法に関する。
【００１６】
本発明の追加の実施形態、特色、および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および作用は、添付の図面を参照して以下で詳細に説明する。
【００１７】
特に、本発明は以下の方法を含む。
［１］
運動している個人をモニタする方法であって、該方法は、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて第１の時点で前記個人の動きを検出するステップと、
前記個人の動きが所定の起動の動きに対応すると判断するステップと、
前記個人の動きが前記所定の起動の動きに対応するという判断に応じて前記センサモジュールの起動状態に入るステップと、
前記起動状態に入ったセンサモジュールを用いて第２の時点で前記個人の動きを検出するステップと
を含む方法。
［２］
前記個人の空間における最初の方向を測定するステップと、
前記個人の空間における方向の変化を測定するステップと、
前記空間における方向の変化に基づいて運動量を測定するステップと、
前記運動量を伝える出力を提供するステップと
をさらに含む［１］に記載の方法。
［３］
運動している個人をモニタする方法であって、該方法は、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて第１の時点で前記個人の動きを検出するステップと、
前記個人の動きが所定の起動の動きに対応すると判断するステップと、
前記個人の動きが前記所定の起動の動きに対応するという判断に応じて前記センサモジュールの起動状態に入るステップと、
前記起動状態のセンサモジュールを用いて第２の時点で前記個人の動きを検出するステップと、
動きのデータを記録するステップと、
データ構造を参照して前記動きのデータと運動量との間の相関を求めるステップと、
前記運動量を伝える出力を提供するステップと
を含む方法。
［４］
運動を行っている個人の動きを認識する方法であって、該方法は、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて磁場データおよび加速度データを感知するステップと、
前記磁場データおよび加速度データを参照用テーブルと比較するステップと、
前記比較に基づいて前記個人の動きを認識するステップと
を含む方法。
［５］
磁場データおよび加速度データを感知するステップは、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて第１の時点で第１の磁場データおよび第１の加速度データを感知するステップと、
前記センサモジュールを用いて第２の時点で第２の磁場データおよび第２の加速度データを感知するステップとを含む［４］に記載の方法。
［６］
前記第１の磁場データおよび前記第１の加速度データに基づいて、前記第１の時点で前記個人の第１の方向および第１の加速度を測定するステップと、
前記第２の磁場データおよび前記第２の加速度データに基づいて、前記第２の時点で前記個人の第２の方向および第２の加速度を測定するステップと
をさらに含む［５］に記載の方法。
［７］
前記磁場データおよび加速度データを参照用テーブルと比較するステップは、第１の方向、第１の加速度、第２の方向、および第２の加速度を参照用テーブルと比較するステップを含む［６］に記載の方法。
［８］
第１の方向、第１の加速度、第２の方向、および第２の加速度を参照用テーブルと比較するステップは、前記第１の時点と前記第２の時点との間の方向の変化および加速度の変化を前記参照用テーブルと比較するステップを含む［７］に記載の方法。
［９］
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて第３の時点で第３の磁場データおよび第３の加速度データを感知するステップと、
第３の磁場データおよび第３の加速度データに基づいて、第３の時点で前記個人の第３の方向および第３の加速度を測定するステップを含み、
第３の時点で前記個人は静止しており、
第１の方向、第１の加速度、第２の方向、および第２の加速度のうちの１つを測定するステップは、第３の方向および第３の加速度に基づいている［７］に記載の方法。
［１０］
前記第３の時点は前記第１の時点の前である［９］に記載の方法。
［１１］
前記第３の時点は前記第２の時点の後である［９］に記載の方法。
［１２］
前記第１の時点で前記個人は静止している［７］に記載の方法。
［１３］
前記個人の認識された動きに基づいた出力を提供するステップを含む［４］に記載の方法。
［１４］
前記出力は、前記個人の認識された動きを表示するステップである［１３］に記載の方法。
［１５］
前記出力は、スポーツ関連物（object）の特徴と共に前記個人の認識された動きを表示するステップである［１３］に記載の方法。
［１６］
前記出力は、別の個人の特徴と共に前記個人の認識された動きを表示するステップである［１３］に記載の方法。
［１７］
前記出力は、前記個人の過去の認識された動きと共に前記個人の認識された動きを表示するステップである［１３］に記載の方法。
［１８］
前記出力は、前記個人の目標となる認識された動きと共に前記個人の認識された動きを表示するステップである［１３］に記載の方法。
［１９］
前記出力は、前記個人の動きの終了に続いてすぐ表示される［１３］に記載の方法。
［２０］
前記出力は、前記個人のモーションの特徴を表示するステップである［１３］に記載の方法。
［２１］
前記出力は、前記個人の動きの終了に続いてすぐ表示される［２０］に記載の方法。
［２２］
前記出力は、前記個人またはその一部の加速度の方向、前記個人またはその一部の加速度の大きさ、前記個人またはその一部にかかる力の方向、前記個人またはその一部にかかる力の大きさ、および前記個人またはその一部の動く期間のうちの少なくとも１つである［２０］に記載の方法。
［２３］
前記出力は、動きのデータ特性の対応の程度である［２０］に記載の方法。
［２４］
前記出力を提供するステップは、
前記個人の認識された動きを表すデータを送信するステップと、
前記認識された動きを表すデータを表したものをディスプレイ装置に表示するステップとを含む［１３］に記載の方法。
［２５］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［２４］に記載の方法。
［２６］
個人のジャンプの特徴を決定する方法であって、該方法は、
前記個人がジャンプして地面から離れることを認識するステップと、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて前記ジャンプの開始時に感知した第１の加速度データに基づき、前記個人の第１の垂直速度を測定するステップと、
前記第１の垂直速度および前記ジャンプ開始時と前記ジャンプして地面から離れる時との間に感知した第２の加速度に基づいて、前記個人の第２の垂直速度を測定するステップと、
前記第２の垂直速度に基づいてジャンプの最高値を計算するステップと
を含む方法。
［２７］
前記ジャンプして地面から離れることを認識するステップは、前記センサモジュールを用いて約０の結果として生じる加速度（以下、「結果として生じる加速度」を「合成加速度」ともいう）を感知するステップを含む［２６］に記載の方法。
［２８］
前記ジャンプして地面から離れることを認識するステップは、前記センサモジュールを用いて約０の合成加速度を少なくとも５０ｍｓ間感知するステップを含む［２６］に記載の方法。
［２９］
前記ジャンプの開始は、前記センサモジュールが感知する合成加速度が最小値となる時から５０ｍｓ前までに起こると判断するステップと、
前記第１の垂直速度は０であると判断するステップとを含む［２６］に記載の方法。
［３０］
ジャンプの最高値を計算するステップは、エネルギー保存の計算を実行するステップを含む［２６］に記載の方法。
［３１］
前記個人のジャンプの最高値に基づいた出力を提供するステップを含む［２６］に記載の方法。
［３２］
前記出力は、前記個人のジャンプの最高値を表示することである［３１］に記載の方法。
［３３］
前記出力は、スポーツ関連物の特徴と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである［３１］に記載の方法。
［３４］
前記出力は、別の個人の特徴と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである［３１］に記載の方法。
［３５］
前記出力は、前記個人のジャンプの過去の最高値と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである［３１］に記載の方法。
［３６］
前記出力は、前記個人のジャンプの目標最高値と共に前記個人のジャンプの最高値を表示することである［３１］に記載の方法。
［３７］
前記出力は、前記個人のジャンプ終了に続いてすぐ表示される［３１］に記載の方法。
［３８］
前記出力を提供するステップは、
前記個人のジャンプの最高値を表すデータを送信するステップと、
ディスプレイ装置に前記ジャンプの最高値を表すデータを表したものを表示するステップとを含む［３１］に記載の方法。
［３９］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［３８］に記載の方法。
［４０］
個人のジャンプの特徴を決定する方法であって、該方法は、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて、前記個人が行ったジャンプ中の個人の加速度データを感知するステップと、
前記個人の質量を表すデータを受信するステップと、
前記個人の加速度データおよび質量に基づいて個人のジャンプ力を測定するステップとを含む方法。
［４１］
ジャンプ力を測定するステップは、
前記加速度データを積分（integrate）するステップと、
前記積分した結果に前記個人の質量をかけるステップとを含む［４０］に記載の方法。［４２］
前記ジャンプ力はジャンプ力特性である［４０］に記載の方法。
［４３］
前記個人のジャンプ力に基づいた出力を提供するステップを含む［４０］に記載の方法。
［４４］
前記出力は、前記個人のジャンプ力を表示することである［４３］に記載の方法。
［４５］
前記出力は、スポーツ関連物の特徴と共に前記個人のジャンプ力を表示することである［４３］に記載の方法。
［４６］
前記出力は、別の個人の特徴と共に前記個人のジャンプ力を表示することである［４３］に記載の方法。
［４７］
前記出力は、前記個人の過去のジャンプ力と共に前記個人のジャンプ力を表示することである［４３］に記載の方法。
［４８］
前記出力は、前記個人の目標ジャンプ力と共に前記個人のジャンプ力を表示することである［４３］に記載の方法。
［４９］
前記出力を提供するステップは、
前記個人のジャンプ力を表すデータを送信するステップと、
ディスプレイ装置に前記ジャンプ力を表すデータを表したものを表示するステップとを含む［４３］に記載の方法。
［５０］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［４９］に記載の方法。
［５１］
運動を行っている個人の反応時間を測定する方法であって、該方法は、
前記個人に接続されたセンサモジュールにて、指示された動きを行うという指示を受け取るステップと、
前記センサモジュールを用いて前記個人が動いている間の磁場データおよび加速度データを感知するステップと、
前記磁場データおよび加速度データを前記指示された動きに対する動きのデータ特性を含む参照用テーブルと比較するステップと、
前記比較に基づいて、前記動きが前記指示された動きに対する動きのデータ特性に対応することを認識するステップと、
前記指示を受けてから前記個人の動きを参照する時点までの経過時間に基づいて反応時間を計算するステップと
を含む方法。
［５２］
前記センサモジュールにて前記指示された動きを行うという指示を出力するステップを含む［５１］に記載の方法。
［５３］
前記反応時間は、前記指示を受けた時点から前記個人の動きが終了する時点までの経過時間として計算される［５１］に記載の方法。
［５４］
前記反応時間は、前記指示を受けた時点から前記個人の動きが開始する時点までの経過時間として計算される［５１］に記載の方法。
［５５］
前記個人の反応時間に基づいた出力を提供するステップを含む［５１］に記載の方法。
［５６］
前記出力は、前記個人の反応時間を表示することである［５５］に記載の方法。
［５７］
前記出力は、スポーツ関連物の特徴と共に前記個人の反応時間を表示することである［５５］に記載の方法。
［５８］
前記出力は、別の個人の特徴と共に前記個人の反応時間を表示することである［５５］に記載の方法。
［５９］
前記出力は、前記個人の過去の反応時間と共に前記個人の反応時間を表示することである［５５］に記載の方法。
［６０］
前記出力は、前記個人の目標反応時間と共に前記個人の反応時間を表示することである［５５］に記載の方法。
［６１］
前記出力は、前記個人の動きの終了に続いてすぐ表示される［５５］に記載の方法。
［６２］
前記出力を提供するステップは、
前記個人の反応時間を表すデータを送信するステップと、
ディスプレイ装置に前記反応時間を表すデータを表したものを表示するステップとを含む［５５］に記載の方法。
［６３］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［６２］に記載の方法。
［６４］
運動を行っている個人のモーションを定義する方法であって、該方法は、
前記個人に接続されたセンサモジュールにて、指示された動きを行うという指示を受け取るステップと、
前記センサモジュールを用いて前記個人が動いている間の磁場データおよび加速度データを感知するステップと、
前記磁場データおよび加速度データを表したものを指示された動きと対応付けて参照用テーブルに保存するステップと
を含む方法。
［６５］
前記センサモジュールにて前記指示された動きを行うという指示を出力するステップを含む［６４］に記載の方法。
［６６］
運動している個人による力を測定する方法であって、該方法は、
前記個人に接続されているセンサモジュールを用いて加速度データを感知するステップと、
前記個人の質量を表すデータを受信するステップと、
前記個人の加速度データおよび質量を表すデータに基づいて、前記個人による力を測定するステップと
を含む方法。
［６７］
前記個人による力を測定するステップは、
前記加速度データに基づいて前記個人の加速度の方向を測定するステップと、
前記個人の加速度の方向に基づいて前記個人による力の方向を測定するステップとを含む［６６］に記載の方法。
［６８］
前記個人の加速度データおよび質量を表すデータに基づいて、前記個人による横方向の力を測定するステップをさらに含む［６６］に記載の方法。
［６９］
前記個人による横方向の力を測定するステップは、
前記加速度データの横方向の要素を測定するステップと、
前記個人の加速度データの横方向の要素および質量に基づいて、前記個人による横方向の力を測定するステップとを含む［６８］に記載の方法。
［７０］
前記個人の加速度データおよび質量を表すデータに基づいて、前記個人による垂直方向の力を測定するステップをさらに含む［６６］に記載の方法。
［７１］
前記個人による垂直方向の力を測定するステップは、
前記加速度データの垂直方向の要素を測定するステップと、
前記個人の加速度データの垂直方向の要素および質量に基づいて、前記個人による垂直方向の力を測定するステップとを含む［７０］に記載の方法。
［７２］
前記個人の加速度データおよび質量を表すデータに基づいて、前記個人による前後方向の力を測定するステップをさらに含む［６６］に記載の方法。
［７３］
前記個人による前後方向の力を測定するステップは、
前記加速度データの前後方向の要素を測定するステップと、
前記個人の加速度データの前後方向の要素および質量に基づいて、前記個人による前後方向の力を測定するステップとを含む［７２］に記載の方法。
［７４］
運動している個人をモニタする方法であって、該方法は、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて前記個人の動きを検出するステップと、
動きのデータを記録するステップと、
データ構造を参照して前記動きのデータと運動量との間の相関を求めるステップと、
前記運動量を伝える出力を提供するステップと
を含む方法。
［７５］
前記個人の空間における最初の方向を測定するステップと、
前記個人の空間における方向の変化を測定するステップと、
前記空間における方向の変化に基づいて前記運動量を測定するステップと
をさらに含む［７４］に記載の方法。
［７６］
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて、第１の時点で前記個人の動きを検出するステップと、
前記個人の動きが所定の起動の動きに対応すると判断するステップと、
前記個人の動きが前記所定の起動の動きに対応するという判断に応じて前記センサモジュールの起動状態に入るステップと、
前記起動状態のセンサモジュールを用いて、第２の時点で前記個人の動きを検出するステップと
をさらに含む［７４］または［７５］に記載の方法。
［７７］
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて磁場データおよび加速度データを感知するステップと、
前記磁場データおよび加速度データを参照用テーブルと比較するステップと、
前記比較に基づいて、第２の時点で前記個人の動きを認識するステップと
をさらに含む［７４］から［７６］のいずれかに記載の方法。
［７８］
磁場データおよび加速度データを感知するステップは、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて第１の時点で第１の磁場データおよび第１の加速度データを感知するステップと、
前記センサモジュールを用いて第２の時点で第２の磁場データおよび第２の加速度データを感知するステップとを含む［７７］に記載の方法。
［７９］
前記第１の磁場データおよび第１の加速度データに基づいて、前記第１の時点で前記個人の第１の方向および第１の加速度を測定するステップと、
前記第２の磁場データおよび第２の加速度データに基づいて、前記第２の時点で前記個人の第２の方向および第２の加速度を測定するステップと
をさらに含む［７８］に記載の方法。
［８０］
前記出力は、前記個人の認識された動きを表示すること、および／またはスポーツ関連物の特徴と共に前記個人の認識された動きを表示すること、および／または別の個人の特徴と共に前記個人の認識された動きを表示すること、および／または前記個人の過去の認識された動きと共に前記個人の認識された動きを表示すること、および／または前記個人の目標となる認識された動きと共に前記個人の認識された動きを表示することである［７４］から［７９］のいずれかに記載の方法。
［８１］
前記出力は、前記個人またはその一部の加速度の方向、前記個人またはその一部の加速度の大きさ、前記個人またはその一部にかかる力の方向、前記個人またはその一部にかかる力の大きさ、および前記個人またはその一部の動く期間のうちの少なくとも１つである［７４］から［８０］のいずれかに記載の方法。
［８２］
前記出力を提供するステップは、
前記個人の認識された動きを表すデータを送信するステップと、
前記認識された動きを表すデータを表したものをディスプレイ装置に表示するステップとを含み、前記ディスプレイ装置は携帯電話であるステップが好ましい［７４］から［８１］のいずれかに記載の方法。
［８３］
前記個人がジャンプして地面から離れるステップを認識するステップと、
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて、前記ジャンプの開始時に感知した第１の加速度データに基づき、前記個人の第１の垂直速度を測定するステップと、
前記第１の垂直速度および前記ジャンプ開始時と前記ジャンプして地面から離れる時との間に感知した第２の加速度に基づいて、前記個人の第２の垂直速度を測定するステップと、
前記第２の垂直速度に基づいてジャンプの最高値を計算するステップと
をさらに含む［７４］から［８２］のいずれかに記載の方法。
［８４］
前記ジャンプして地面から離れることを認識するステップは、前記センサモジュールを用いて好ましくは少なくとも５０ｍｓ間、約０の合成加速度を感知するステップを含む［８３］に記載の方法。
［８５］
前記個人に接続されたセンサモジュールを用いて、前記個人が行ったジャンプ中の個人の加速度データを感知するステップと、
前記個人の質量を表すデータを受信するステップと、
前記個人の加速度データおよび質量に基づいて個人のジャンプ力を測定するステップとをさらに含む［７４］から［８４］のいずれかに記載の方法。
［８６］
前記個人に接続されたセンサモジュールにて、指示された動きを行うという指示を受け取るステップと、
前記センサモジュールを用いて前記個人が動いている間の磁場データおよび加速度データを感知するステップと、
前記磁場データおよび加速度データを前記指示された動きに対する動きのデータ特性を含む参照用テーブルと比較するステップと、
前記比較に基づいて、前記動きが前記指示された動きに対する動きのデータ特性に対応するステップを認識するステップと、
指示を受けてから前記個人の動きを参照する時点までの経過時間に基づいて反応時間を計算するステップと
をさらに含む［７４］から［８５］のいずれかに記載の方法。
［８７］
前記個人に接続されたセンサモジュールにて、指示された動きを行うという指示を受け取るステップと、
前記センサモジュールを用いて前記個人が動いている間の磁場データおよび加速度データを感知するステップと、
前記磁場データおよび加速度データを表したものを指示された動きと対応付けて参照用テーブルに保存するステップと
をさらに含む［７４］から［８６］のいずれかに記載の方法。
［８８］
前記個人に接続されているセンサモジュールを用いて加速度データを感知するステップと、
前記個人の質量を表すデータを受信するステップと、
前記個人の加速度データおよび質量を表すデータに基づいて、前記個人による力を測定するステップと
をさらに含む［７４］から［８７］のいずれかに記載の方法。
【００１８】
さらに、本発明は、以下のセンサおよびセンサ付衣服を含む。
［１］
運動をしている個人をモニタするセンサ付衣服であって、該センサ付衣服は、
生地から作られた衣服と、
前記衣服の生地に分離できないように接続されたセンサモジュールとを含み、
前記センサモジュールはセンサを含み、
前記センサモジュールは前記センサが生成したデータを送信するように構成された無線アンテナを含み、
前記センサモジュールの外側にはポートがない
センサ付衣服。
［２］
前記センサモジュールは、薄膜電池および超コンデンサ（super capacitor）のうちの１つを含み、それによって電力を供給される［１］に記載のセンサ付衣服。
［３］
前記センサモジュールは近距離通信回路を含む［１］に記載のセンサ付衣服。
［４］
前記センサモジュールは、太陽電池、運動エネルギー変換ユニット、および熱電式発電機のうちの１つを含み、それによって電力を供給される［１］に記載のセンサ付衣服。
［５］
前記センサは単一の特徴を感知するように構成された専用センサである［１］に記載のセンサ付衣服。
［６］
前記センサモジュールは前記専用センサ以外にセンサを含まない［５］に記載のセンサ付衣服。
［７］
前記センサモジュールは前記衣服に縫い付けられ、レーザー溶接され、または接着される［１］に記載のセンサ付衣服。
［８］
前記センサモジュールはフレキシブルプリント回路基板を含む［１］に記載のセンサ付衣服。
［９］
前記センサは加速度センサである［１］に記載のセンサ付衣服。
［１０］
前記センサは磁場センサである［１］に記載のセンサ付衣服。
［１１］
前記センサモジュールは防水膜内に密封される［１］に記載のセンサ付衣服。
［１２］
前記センサモジュールは熱成形膜または薄膜の２層間に密封される［１］に記載のセンサ付衣服。
［１３］
前記２層は熱可塑性ポリウレタンの膜である［１２］に記載のセンサ付衣服。
［１４］
前記センサモジュールは誘導充電（inductive charging）によって充電されるように構成された電源を含む［１］に記載のセンサ付衣服。
［１５］
前記センサモジュールは近距離無線通信の電波送信によって電力を受けるように構成される［１］に記載のセンサ付衣服。
［１６］
取り外し可能に前記衣服の生地に接続され、前記センサモジュールと電気的に接続するよう構成される外部要素を含む［１］に記載のセンサ付衣服。
［１７］
前記外部要素は外部記憶装置、外部電源、および外部無線アンテナのうちの少なくとも１つを含む［１６］に記載のセンサ付衣服。
［１８］
運動をしている個人をモニタするセンサ付衣服であって、該センサ付衣服は、
生地から作られた衣服と、
前記衣服の生地に分離できないように接続されたセンサモジュールを含み、
前記センサモジュールはセンサを含み、
前記センサモジュールは前記センサが生成したデータを送信するように構成された無線アンテナを含み、
前記センサモジュールは薄膜電池およびコンデンサのうちの１つを含み、それによって電力を供給される
センサ付衣服。
［１９］
前記センサモジュールはコンデンサを含み、それによって電力を供給され、前記コンデンサは超コンデンサである［１８］に記載のセンサ付衣服。
［２０］
運動をしている個人をモニタするセンサ付衣服であって、該センサ付衣服は、
生地から作られた衣服と、
前記衣服の生地に分離できないように接続されたセンサモジュールとを含み、
前記センサモジュールはセンサを含み、
前記センサモジュールは前記センサが生成したデータを送信するように構成された無線アンテナを含み、
前記センサモジュールは近距離通信回路を含む
センサ付衣服。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付の図面は、本明細書に組み入れられ、その一部を構成し、例として本発明を説明するがこれに限定するものではない。さらに明細書とともに本発明の原理を説明し、関連する当業者が本発明を実施し用いることを可能にする。
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態による運動モニタシステムを用いる個人の図である。
【００２１】
【図２】図２は、本発明の実施形態による運動モニタシステムを用いる個人の図である。
【００２２】
【図３】図３は、本発明の実施形態による異なる運動器具の図である。
【００２３】
【図４】図４は、本発明の実施形態によるセンサモジュールの構成要素のブロック図である。
【００２４】
【図５】図５は、本発明の実施形態によるセンサモジュールの構成要素のブロック図である。
【００２５】
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態による個人の体をモニタするように構成されたセンサモジュールの構成要素のブロック図である。
【００２６】
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施形態によるスポーツボールをモニタするためのセンサモジュールを含むスポーツボールの図である。
【００２７】
【図７】図７は、本発明の実施形態による運動モニタシステムが通信する様々な構成要素の図である。
【００２８】
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施形態による運動モニタシステムが通信する様々な構成要素の図である。
【００２９】
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施形態による通信する２つのセンサモジュールの図である。
【００３０】
【図９】図９は、本発明の実施形態によるグループモニタシステムの図である。
【００３１】
【図１０】図１０は、本発明の実施形態による例示的な座標システムの図である。
【００３２】
【図１１】図１１は、本発明の実施形態による例示的な座標システムの図である。
【００３３】
【図１２】図１２は、本発明の実施形態による運動量を測定するための方法を示すフローチャートである。
【００３４】
【図１３】図１３は、本発明の実施形態による運動量を測定するための方法を示すフローチャートである。
【００３５】
【図１４】図１４は、本発明の実施形態によるセンサモジュールを起動するための方法を示すフローチャートである。
【００３６】
【図１５】図１５は、本発明の実施形態による一致する運動モーションを認識するための方法を示すフローチャートである。
【００３７】
【図１６】図１６は、本発明の実施形態による遠隔コンピュータと通信するための方法を示すフローチャートである。
【００３８】
【図１７】図１７は、本発明の実施形態による運動量と位置とを相関させるための方法を示すフローチャートである。
【００３９】
【図１８】図１８は、本発明の実施形態による較正状態にある個人の図である。
【００４０】
【図１９】図１９は、本発明の実施形態による動いている個人の図である。
【００４１】
【図２０】図２０は、本発明の実施形態による個人のモーションに関するデータを測定するための操作を示すフローチャートである。
【００４２】
【図２１】図２１は、本発明の実施形態による個人のモーションを認識するための操作を示すフローチャートである。
【００４３】
【図２２】図２２は、本発明の実施形態による個人の反応時間を測定するための操作を示すフローチャートである。
【００４４】
【図２３】図２３は、本発明の実施形態による動きのデータ特性を定義するための操作を示すフローチャートである。
【００４５】
【図２４】図２４は、本発明の実施形態による個人のジャンプの特徴を決定するための操作を示すフローチャートである。
【００４６】
【図２５】図２５は、本発明の実施形態によるディスプレイの図である。
【００４７】
【図２６】図２６は、本発明の実施形態によるディスプレイの図である。
【００４８】
【図２７】図２７は、本発明の実施形態によるディスプレイの図である。
【００４９】
【図２８】図２８は、本発明の実施形態による個人のジャンプの特徴を決定するための操作を示すフローチャートである。
【００５０】
【図２９】図２９は、個人およびボールの特徴を示す表である。
【００５１】
【図３０】図３０は、個人の動きの一局面に関するデータを表したものを表示するための操作を示すフローチャートである。
【００５２】
【図３１】図３１は、本発明の実施形態によるディスプレイの図である。
【００５３】
【図３２】図３２は、本発明の実施形態によるディスプレイの図である。
【００５４】
【図３３】図３３は、本発明の実施形態によるセンサモジュールの図である。
【００５５】
【図３４】図３４は、本発明の実施形態によるセンサモジュールの図である。
【００５６】
【図３５】図３５は、本発明の実施形態によるセンサ付衣服内で使用中のセンサモジュールの図である。
【００５７】
【図３６】図３６は、本発明の実施形態によるディスプレイの図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
添付した図面に示されているような本発明の実施形態を参照して、本発明について以下に詳しく説明する。「１つの実施形態」「ある実施形態」「ある実施形態の例」「いくつかの実施形態」などへの言及は、説明する実施形態がある特定の特色、構造、または特徴を含んでもよいが、すべての実施形態が必ずしもその特定の特色、構造、または特徴を含まなくてもよいということを示している。さらに、そのような語句が同じ実施形態について言及しているとは必ずしも限らない。さらにまた、ある実施形態に関してある特定の特色、構造、または特徴が説明されるときに、明確に説明してもしなくても、他の実施形態に関するそのような特色、構造、または特徴に影響を及ぼすことは当業者の知識の範囲内にあるということを提示しておく。
【００５９】
本明細書で用いる「発明」または「本発明」という表現は制限のない表現であり、特定の発明の任意の１つの実施形態だけに言及することを意図するものではなく、本出願で説明するようなすべての可能な実施形態を含む。
【００６０】
本発明の様々な態様、または本発明のどの部品または機能も、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、コンピュータが読み込むもしくは用いることができそこに保存された命令を有する有形の記憶媒体、またはそれらを組み合わせて用いることで実行してもよいし、１つ以上のコンピュータシステムまたは他の処理システムにおいて実行してもよい。
【００６１】
本発明は一般に、運動をモニタする方法およびシステムに関する。特に、本発明は運動している個人の体の動きをモニタする方法およびシステムに関する。運動している個人（またはコーチ、チームメイト、観客など他の関係者）が、一連の運動中の個人の体のモーションまたは個人の１つの運動器具のモーションについての情報を得ることを所望してもよい。
【００６２】
例えば、もし個人がサッカー（すなわちフットボール）の試合でプレイするなど、スポーツボールの使用を伴う活動に参加している場合は、例えば、個人が蹴ったサッカーボール（すなわちフットボール）の様々な飛び出し角度を求められること、個人が蹴ったサッカーボールの回転速度を求められること、または個人が蹴ったサッカーボールが飛んでいく時の最高スピードを求められることなどが望ましい場合があり得る。
【００６３】
さらなる例として、もし個人がバスケットボールの技術を練習するなど、個人の胸部の様々な動きを伴う活動に参加している場合は、例えば、ディフェンダーの周りをドリブルしようとするときに個人が左に切り込んだのかまたは右に切り込んだのかを認識できること、ジャンプショットを打つ、ダンクシュートを試みる、またはブロックショットを試みるときに個人が飛んだ高さおよび／または個人が飛んだときの力を求められること、あるいはバスケットボールに関する反応時間の訓練を行ったときに個人の反応時間を求められることが望ましい場合があり得る。
【００６４】
ある実施形態において、運動している複数の個人（例えば、チームスポーツにおけるチームメイトまたは敵チームの選手など）の体の動きおよび／または運動中の複数の個人が用いる複数の運動器具の動きをモニタしてもよい。また、ある実施形態において、リアルタイムにモニタおよび／またはフィードバックを提供してもよいし、一方で、他の実施形態において、運動後にフィードバックを提供してもよい。
【００６５】
以下で説明する本発明の実施形態は、１つ以上の携帯用センサを含む運動モニタシステムを用いることにより、一連の運動中に、個人の体のモーションまたは個人の１つの運動器具のモーションについてのこの、または他の情報を、個人（またはコーチ、チームメイト、もしくは観客）が得ることを有利に可能にし得る。運動中の当該対象物のモーションについて役立つ情報を得るために、様々な方法でセンサによって取得したデータを処理し得る。ある実施形態において、個人の体または個人の１つの運動器具の空間における方向の変化（すなわち、地球上の特定の位置または別の参考となる位置に対する、位置および／または回転の変化）をモニタするために、センサのデータを処理し得る。他の実施形態において、データ構造に保存されている動きのデータと運動量との間の所定の相関を参照して、センサのデータを処理し得る。
【００６６】
ある実施形態において、個人の体のモーションまたは個人の１つの運動器具のモーションについての情報を用いて、例えば、動きをどのように改善するかについての指導を個人に提供し、または個人の体もしくは運動器具の動きに関するレフェリー、アンパイア、もしくは他の運動競技の審判の判定の正確さをチェックしてもよい。
【００６７】
図１は、本発明の実施形態による運動モニタシステム１０を用いている個人１００の図である。個人１００は本発明による運動モニタシステム１０を用いて、一連の運動中に個人１００の体のモーションまたは個人１００の１つの運動器具のモーションについての情報を得ることを所望してもよい。
【００６８】
本発明の実施形態による運動モニタシステム１０は、団体の運動または個人の運動、ならびに競技のためのトレーニングおよび形式ばらないトレーニングに個人１００が用いるのに適していてもよい。例えば、本発明の実施形態による運動モニタシステム１０は、野球、バスケットボール、ボウリング、ボクシング、クリケット、自転車競技、フットボール（すなわち、アメリカンフットボール）、ゴルフ、ホッケー、ラクロス、ボート、ラグビー、ランニング、スケートボード、スキー、サッカー（すなわち、フットボール）、サーフィン、水泳、卓球、テニス、バレーボールなどの運動をしている個人１００による使用、またはそれら運動に関するトレーニング中の使用に適していてもよい。
【００６９】
本発明の実施形態による運動モニタシステム１０は、センサモジュール１０２を含み得る。センサモジュール１０２は１つ以上のセンサを含み得、個人１００が運動を行う間対象物１０４に物理的に連結し得る。以下でさらに詳しく説明するように、ある実施形態において、センサモジュール１０２を用いて、個人１００の体１０６または個人の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタし得、一方で、他の実施形態において、センサモジュール１０２をデータ構造に保存されている所定の相関のデータと組み合わせて用いて、体１０６または器具１０８の動きのデータと運動量との間の相関を求め得る。
【００７０】
ある実施形態において、図１に図示されているように、モニタされる対象物１０４は、個人１００の体１０６であってもよく、センサモジュール１０２は、個人１００の体１０６に物理的に連結し得る。図示された実施形態において、センサモジュール１０２は個人１００の体１０６の胸部と知られる部分に物理的に連結するように構成されている。他の実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、個人の頭、首、肩、背中、腕、手首、手、指、ウエスト、ヒップ、脚、足首、足、つま先などの個人１００の体１０６の他の部分に物理的に連結するように構成してもよい。
【００７１】
ある実施形態において、センサモジュール１０２と個人１００の体１０６の間にある一枚以上の衣類、履物、または運動保護具が存在する状態で、センサモジュール１０２が個人１００の体１０６の一部に物理的に連結するように構成してもよい。間に入る物のあるなしにかかわらず、センサモジュール１０２は、例えば、ストラップ、接着剤、ポケット、クリップなどの様々な取り外し可能もしくは不可能な連結手段によって、または個人１００が身につけている衣類（例えば、シャツ、ズボン、靴下、手袋、帽子など）、履物、もしくは運動保護具などの物と一体化することによって、個人１００の体１０６の一部に物理的に連結してもよい。
【００７２】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、センサモジュール１０２を保持するように構成されている衣服のセンサモジュール１０２保持要素内に入れるように構成してもよい。ある例示的な実施形態において、衣服の着用者の動きがセンサモジュール１０２に与える影響を最小限にするためにセンサモジュール１０２をその中に入れ決まった位置に固定できるよう、センサモジュール１０２の大きさおよび形に対応する大きさおよび形に合わせて保持要素を作ってもよい。この影響を最小限にする役に立つように、例えば、バンドやスペーサー要素などの追加要素を用いてもよい。センサモジュール１０２保持要素は、例えば、布地と一体化する、布地に接着する、縫い付ける、溶接する、結びつける、クリップで留める、スナップで止める、もしくは装着する、またはこれらの技術および他の技術を任意に組み合わせることによって、衣服の１枚の布地に連結し得る。ある例示的な実施形態において、センサモジュール１０２保持要素は衣服の布地の生地に一体化するように作られる。
【００７３】
ある実施形態において、センサモジュール１０２保持要素は、センサモジュール１０２を着用する人の上背部に対応するところに配置してもよい。上背部など、着用する人の高い位置に対応するところにあるセンサモジュール１０２保持要素は、センサモジュール１０２がデータを送信するときまたは受信するときに干渉を最小限にし、センサモジュール１０２保持要素内のセンサモジュール１０２の範囲および信号強度を最大化するのに役立ち得る。加えて、上背部に対応するところにセンサモジュール１０２保持要素を配置することで、センサモジュール１０２による運動する人の動きへの妨害を最小限にする。ある例示的な実施形態において、センサモジュール１０２保持要素は、着用する人の上背部に対応するところ以外にも配置される。
【００７４】
別の実施形態において、図２に図示されているように、対象物１０４は、運動中に個人１００が用いる１つの運動器具１０８としてもよく、センサモジュール１０２は、１つの運動器具１０８に物理的に連結し得る。図示された実施形態において、センサモジュール１０２は、１つの運動器具１０８、すなわちサッカーボールに物理的に連結されている。他の実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、どの種類のスポーツボール、どの種類のスポーツ「スティック」（例えば、野球のバット、ホッケーのスティック、ゴルフクラブ、卓球のラケット、テニスラケットなど）、スポーツ手袋、自転車、オール、靴、ブーツ、スキー板、帽子、スケートボード、サーフボード、眼鏡またはゴーグルなどの他の運動器具１０８にも物理的に連結するように構成してもよい。
【００７５】
センサモジュール１０２は、運動器具１０８および運動の性質に応じた様々な連結手段によって運動器具１０８と物理的に連結してもよい。例えば、ボールの外側に取り付けること、中空のボールの内部表面に取り付けること、つり下げシステムによって中空のボールの内部につり下げること、または多層のボールの外側の層もしくは他の層に一体化させることによって、センサモジュール１０２をスポーツボールに物理的に連結してもよい。また、センサモジュール１０２は、例えば、ボールの外側に取り付けること、多層のボールの層の間に一体化すること、ボールの堅い部分に埋め込むことなどにより、中空でないスポーツボール（例えば、野球のボール、ボウリングのボール、ゴルフボールなど）にも物理的に連結してもよい。さらなる例として、スポーツスティックの一部に巻き付けること、スポーツスティックの一部にクリップで留めること、スポーツスティックの外側表面に取り付けること、中空もしくは中空でないスポーツスティックの内部表面に取り付けること、つり下げシステムによって中空のスポーツスティックの内部につり下げること、または多層もしくは複合要素からなるスポーツスティックの壁面または他の層に一体化することによって、センサモジュール１０２は取り外し可能または不可能に、スポーツ「スティック」に連結してもよい。センサモジュール１０２は、例えば、ストラップ、接着剤などの様々な連結手段、または運動器具に一体化することによって、運動器具１０８に物理的に連結してもよい。
【００７６】
他の実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、心拍計、歩数計、および加速度計に基づいたモニタ装置などの既存の運動モニタ機器、または、例えば、ドイツ・ヘルツォーゲンアウラハのアディダス株式会社からＭＩＣＯＡＣＨ、ＰＡＣＥＲ、ＺＯＮＥ、またはＳＰＥＥＤ  ＣＥＬＬのブランド名で販売されている装置などの他の携帯健康モニタ装置内に一体化してもよい。
【００７７】
図３は、本発明のモニタシステム１０の実施形態により用いることができるであろう様々な異なる運動器具１０８の図である。図示されるように、本発明のモニタシステム１０は、例えば、バスケットボール、フットボール、野球のバット、野球のボール、ボウリングのボール、ホッケーのスティック、ホッケーのパック、スケートボード、サーフボード、自転車、スキー板、スキーストック、テニスラケット、テニスボール、靴、ボクシングのグローブ、ゴルフクラブ、ゴルフボールなどの様々な異なる運動器具１０８とともに用いてもよい。
【００７８】
図４は、本発明の実施形態によるセンサモジュール１０２の構成要素のブロック図である。図示されている実施形態において、センサモジュール１０２は、センサモジュール１０２の機能性を実行するために互いに効果的に接続されているプロセッサ１１０、電源１１２、メモリ１１４、加速度センサ１１６、磁場センサ１１８、およびトランシーバ１２２を含む。他の実施形態において、センサモジュール１０２の構成要素のうち１つ以上を省くか、または１つ以上の追加の構成要素を加えてもよい。
【００７９】
プロセッサ１１０は、センサモジュール１０２のメモリ１１４に保存されているアプリケーションプログラムを実行するように構成してもよい。またプロセッサ１１０は、生データの削減およびフィルタリングなどのアナログまたはデジタル信号処理のアルゴリズムを実行してもよい。例えば、プロセッサ１１０は、センサモジュール１０２において、センサからの生データを受信しそのようなデータを処理するように構成してもよい。プロセッサ１１０は、電源１１２、メモリ１１４、加速度センサ１１６、磁場センサ１１８、およびトランシーバ１２２と効果的に接続されている。
【００８０】
電源１１２はセンサモジュール１０２に電力を供給するように構成してもよい。ある実施形態において、電源１１２は電池としてもよい。電源はセンサモジュール１０２に組み込むこと、またはセンサモジュール１０２から取り外すことができ、充電式または非充電式としてもよい。ある実施形態において、電源１１２は、パーソナルコンピュータに付属のユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）ケーブルなど、充電電源に付属のケーブルにつなぐことによって再充電してもよい。別の実施形態において、電源１１２は、誘導充電器と電源１１２との両者がごく近くに近づいたときに電磁場を利用して誘導充電器から電源１１２にエネルギーが移る誘導充電によって再充電してもよいが、ケーブルを介してお互いに接続する必要はない。ある実施形態において、ドッキングステーションを用いて充電を容易にしてもよい。
【００８１】
メモリ１１４は、アプリケーションプログラムの命令を保存し、運動のデータを保存するように構成してもよい。ある実施形態において、メモリ１１４は、本明細書で説明される運動モニタシステム１０の機能性の態様を実行するために用いられるアプリケーションプログラムを保存してもよい。ある実施形態において、メモリ１１４は、生データ、記録されたデータ、および／または計算されたデータを保存してもよい。またある実施形態において、以下でさらに詳しく説明するように、メモリ１１４は、データ保存のバッファとして機能してもよい。メモリ１１４は、読み出し専用メモリおよびランダムアクセスメモリの両方を含んでもよく、さらにメモリカードまたは他の取り外し可能な記憶装置を含んでもよい。
【００８２】
本発明のある実施形態において、メモリ１１４は、生データ、記録されたデータ、および／または計算されたデータを永久に保存してもよいが、一方で他の実施形態において、メモリ１１４はすべてまたは一部のデータを、バッファのように一時的にのみ保存してもよい。本発明のある実施形態において、メモリ１１４および／またはそれに関連するバッファは、本発明の特定のアプリケーションのためにある量のデータのみを保存し得るように、所定のサイズの記憶場所にデータを保存してもよい。
【００８３】
加速度センサ１１６は、センサモジュール１０２の加速度を測定するように構成してもよい。したがって、センサモジュール１０２が対象物１０４（個人１００の体１０６または１つの運動器具１０８など）に物理的に接続されるとき、加速度センサ１１６は、対象物１０４の地球の重力場に起因する加速度を含む加速度を測定することが可能であってもよい。ある実施形態において、加速度センサ１１６は、３つの直交方向への加速度を測定できる三軸加速度計を含んでもよい。他の実施形態において、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上の分離した加速度計を用いてもよい。ある実施形態において、加速度計は軽量加速度計であってもよい。
【００８４】
磁場センサ１１８は、センサモジュール１０２近傍の磁場の強度と方向を測定するように構成してもよい。したがって、センサモジュール１０２が対象物１０４（個人１００の体１０６または１つの運動器具１０８など）に物理的に接続されるとき、磁場センサ１１８は、対象物１０４近傍の地球の磁場を含む磁場の強度と方向を測定することが可能であってもよい。ある実施形態において、磁場センサ１１８は、ベクトル磁力計としてもよい。他の実施形態において、磁場センサ１１８は、三次元における局所磁場を合計した合成磁気ベクトルの大きさと方向を測定可能な三軸磁力計としてもよい。また他の実施形態において、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上の分離した磁力計を用いてもよい。
【００８５】
本発明のある実施形態において、加速度センサ１１６および磁場センサ１１８は、スイス・ジュネーブのＳＴマイクロエレクトロニクス社製の型番がＬＳＭ３０３ＤＬＨＣである単独の加速度計―磁力計モジュールに含まれていてもよい。他の実施形態において、センサモジュール１０２は、必要に応じて加速度センサ１１６および磁場センサ１１８のうちの１つを含み、他方を省いてもよい。
【００８６】
図４に図示されたトランシーバ１２２は、以下でさらに詳しく説明するように、センサモジュール１０２が運動モニタシステム１０の他の構成要素と無線で通信できるようにしてもよい。ある実施形態において、運動モニタシステム１０のセンサモジュール１０２およびそこに含まれる他の構成要素は、例えば、ＡＮＴ、ダイナストリーム・イノベーションズ社のＡＮＴ＋、ブルートゥース、低エネルギーブルートゥース、ブルーロビン、または適切な無線パーソナルエリアネットワークプロトコルもしくはローカルエリアネットワークプロトコルなどのプロトコルのうちの１つ以上を用いて、パーソナルエリアネットワークまたはローカルエリアネットワーク上で通信してもよい。また、運動モニタシステム１０に適する他の公知の通信プロトコルを用いてもよい。
【００８７】
ある実施形態において、トランシーバ１２２は低電力トランシーバである。またある実施形態において、トランシーバ１２２は双方向通信トランシーバ１２２としてもよく、一方、他の実施形態において、トランシーバ１２２は一方向の送信機または一方向の受信機としてもよい。運動モニタシステム１０のセンサモジュール１０２と他の構成要素との無線通信は、以下でさらに詳しく説明する。他の実施形態において、センサモジュール１０２は、トランシーバ１２２に依存しない運動モニタシステム１０の他の構成要素と有線通信を行ってもよい。
【００８８】
本発明のある実施形態において、個人１００が運動している間、個人１００の体１０６または個人の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタする、あるいは体１０６または器具１０８の動きのデータと運動量との間の相関を求めるために、図４に図示されているような構成要素を有するセンサモジュール１０２を対象物１０４に物理的に接続してもよい。これらの実施形態において、加速度センサ１１６および磁場センサ１１８は、様々なモニタ計算を実行するために必要なデータを集めるのを担当してもよい。
【００８９】
他の実施形態において、しかしながら、センサモジュール１０２内に追加のセンサを有する、またはセンサモジュール１０２と通信する追加のセンサを有することが望ましい場合があり得る。さらに別の実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、心拍計、歩数計、および加速度計に基づいたモニタ装置などの、追加または異なるセンサを有するかもしれない既存の運動モニタ機器、あるいは、例えば、ドイツ・ヘルツォーゲンアウラハのアディダス株式会社からＭＩＣＯＡＣＨ、ＰＡＣＥＲ、ＺＯＮＥ、またはＳＰＥＥＤ  ＣＥＬＬのブランド名で販売されている装置などの他の携帯健康モニタ装置内に一体化してもよい。
【００９０】
加速度センサ１１６および磁場センサ１１８に加えて、センサモジュール１０２の一部とし得る他のセンサ、またはセンサモジュール１０２とは分離しているがセンサモジュール１０２と通信し得る他のセンサには、様々な運動のパフォーマンスパラメータを測定できるセンサを含んでもよい。「パフォーマンスパラメータ」という表現は、個人１００の運動に関する身体的なパラメータおよび／または生理学的なパラメータを含んでもよい。測定される身体的なパラメータは、時間、距離、スピード、ペース、ペダルをこいだ回数、ホイールの回転数、回転全般、歩数、歩幅、滞空時間、一歩のスピード、高度、張力、衝撃力、跳躍力、力全般、および跳躍の高さを含んでもよいが、これに限定するものではない。測定される生理学的なパラメータは、心拍数、呼吸スピード、血中酸素濃度、血中乳酸濃度、血流、水分補給レベル、消費カロリー、または体温を含んでもよいが、これに限定するものではない。
【００９１】
これらのパラメータを測定することが可能であってもよい実際のセンサは、歩数計、血圧計、温度計、高度計、圧力センサ、ひずみ計、自転車の電力計、自転車のクランクもしくはホイール位置センサ、磁気センサ、角運動量センサ（例えば、ジャイロスコープ）、抵抗センサ、または力覚センサを含んでもよいが、これに限定するものではない。
【００９２】
図５は、上述の追加のセンサのうちのいくつか、および他の追加の構成要素を組み入れ得る本発明の別の実施形態によるセンサモジュール１０２の構成要素のブロック図である。図示されている実施形態において、センサモジュール１０２は、センサモジュール１０２の機能性を実行するためにお互いに効果的に接続されているプロセッサ１１０、電源１１２、メモリ１１４、加速度センサ１１６、磁場センサ１１８、ユーザーインタフェイス１２０、およびトランシーバ１２２、角運動量センサ１２４、心拍計１２６、温度センサ１２８、位置受信機１３０、データポート１３２、およびタイマー１３４を含む。他の実施形態において、センサモジュール１０２のこれらの構成要素のうちの１つ以上を省いてもよいし、または１つ以上の追加の構成要素を加えてもよい。
【００９３】
図５の実施形態のプロセッサ１１０、電源１１２、メモリ１１４、加速度センサ１１６、磁場センサ１１８、およびトランシーバ１２２は、図４で類似の構成要素に関して上述したものと同様の構造および機能を有してもよい。
【００９４】
センサモジュール１０２のユーザーインターフェイス１２０を用いて、個人１００がセンサモジュール１０２とやりとりしてもよい。ある実施形態において、ユーザーインターフェイス１２０は、タッチスクリーン表面のグラフィカルユーザーインターフェイスのバーチャルなボタン、スイッチ、またはキーを含む１つ以上の入力ボタン、スイッチ、またはキーを含んでもよい。この各ボタン、スイッチ、およびキーの機能はセンサモジュール１０２の動作モードに基づいて判断することができる。ある実施形態において、ユーザーインターフェイス１２０はタッチパッド、スクロールパッド、および／またはタッチスクリーンを含んでもよい。別の実施形態において、ユーザーインターフェイス１２０は静電容量スイッチを含んでもよい。さらに別の実施形態において、ユーザーインターフェイス１２０は、音声コントロールを含んでもよい。
【００９５】
ある実施形態において、しかしながら、センサモジュール１０２はユーザーインターフェイス１２０を含まなくてもよい。これらの実施形態において、センサモジュール１０２は、それ自体がユーザーインターフェイスを含み得る運動モニタシステム１０の他の構成要素と通信することが可能であってもよい。
【００９６】
角運動量センサ１２４は、例えば、ジャイロスコープとしてもよいが、センサモジュール１０２の角運動量または方向を測定するように構成してもよい。したがって、センサモジュール１０２が対象物１０４（個人１００の体１０６または運動器具１０８など）に物理的に接続されていると、角運動量センサ１２４は対象物１０４の角運動量または方向を測定することが可能であってもよい。ある実施形態において、角運動量センサ１２４は、３つの垂直軸について角回転を測定できる三軸ジャイロスコープとしてもよい。他の実施形態において、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上の分離したジャイロスコープを用いてもよい。ある実施形態において、角運動量センサ１２４を用いて、加速度センサ１１６および磁場センサ１１８のうち１つ以上から得られた測定結果を較正してもよい。
【００９７】
心拍計１２６は、個人の心拍数を測定するように構成してもよい。心拍計１２６は、個人１００の胸部の肌などの個人の肌に接触するように設置してもよく、ストラップで固定してもよい。心拍計１２６は、個人１００の心臓の電気的活動を読み取ることが可能であってもよい。
【００９８】
温度センサ１２８は、例えば、温度変化を測定する温度計、サーミスタ、熱電対などとしてもよい。ある実施形態において、温度センサ１２８は、例えば、加速度センサ１１６や磁場センサ１１８などの運動モニタシステム１０の他のセンサを較正するために主に用いてもよい。
【００９９】
ある実施形態において、位置受信機１３０は、見通し線に沿って衛星位置システム衛星から電波で送信される時間信号を用いて、その位置（すなわち、経度、緯度、および高度）を測定することができる電子式衛星位置受信機としてもよい。公知の衛星位置システムは、ＧＰＳシステム、ガリレオシステム、北斗システム、およびＧＬＯＮＡＳＳシステムを含む。別の実施形態において、位置受信機１３０は、電波信号三角測量または他の同様の原理を用いてセンサモジュール１０２の位置を求め得るように、近くまたは遠くの基地局あるいは電波送信トランシーバと通信できるアンテナとしてもよい。またある実施形態において、位置受信機１３０のデータによって、中間位置、時間、位置、移動距離、スピード、ペース、または高度を測定し、かつ／または計算するために用いることができる情報をセンサモジュール１０２が検出することが可能であってもよい。
【０１００】
データポート１３２は、センサモジュール１０２への情報の転送およびセンサモジュール１０２からの情報の転送を容易にしてもよく、それは例えば、ＵＳＢポートとしてもよい。ある例示的な実施形態において、それに加えてまたはその代わりに、データポート１３２は、電源１１２を充電するために電源１１２への電力の転送を容易にしてもよい。
【０１０１】
タイマー１３４は、絶対時間を追跡でき、かつ／または経過時間を求められる時計としてもよい。ある実施形態において、あるデータが測定または記録された時間を求め、様々なデータの様々なタイムスタンプを互いに関連づけることができるように、タイマー１３４を用いて、あるデータの記録にタイムスタンプを付加してもよい。
【０１０２】
本発明のある実施形態において、図５に図示されているような構成要素を有するセンサモジュール１０２は、個人１００が運動している間、個人１００の体１０６または個人の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタする、あるいは体１０６または器具１０８の動きのデータと運動量との間の相関を求めるために、対象物１０４に物理的に接続してもよい。これらの実施形態において、加速度センサ１１６、磁場センサ１１８、および／またはそこに含まれる他のセンサは、様々なモニタ計算を実行するために必要なデータを集めるのを担当してもよい。他の実施形態において、しかしながら、センサモジュール１０２内に追加のセンサを有すること、センサモジュール１０２と通信する追加のセンサを有すること、またはセンサモジュール１０２がより少ないセンサを有することが望ましい場合があり得る。
【０１０３】
図６Ａは、本発明の実施形態による個人１００の体１０６をモニタするように構成されたセンサモジュール１０２の図である。図示されているセンサモジュール１０２は、個人１００の体１０６の胸部と知られる部分に物理的に接続させるように構成されている図１に図示されたセンサモジュール１０２と類似のものとしてもよい。本発明のある実施形態において、図６Ａのセンサモジュール１０２は、個人１００が運動している間、個人１００の体１０６の空間における方向の変化をモニタする、または体１０６の動きのデータと運動量との間の相関を求めるために、個人１００の体１０６に物理的に接続してもよい。
【０１０４】
図６Ａに図示されているように、ある実施形態において、センサモジュール１０２はハウジング１３６を含んでもよい。ハウジング１３６は、図４または図５を参照して上述した例示的なセンサモジュール１０２の様々な電子式構成要素を収納し、保護し得る。図６Ａで、ハウジング１３６は、円形の円盤状のハウジングとして図示しているが、ハウジング１３６は、センサモジュール１０２の必要な構成要素を収容し、個人１００の体１０６の所与の部分に物理的に接続できるのに適した任意の大きさおよび形をとってもよい。ある実施形態において、ハウジングは、例えば、ＴＰＵなどのプラスチック、または他の適切に丈夫な素材でできたものであってもよい。
【０１０５】
ある実施形態において、センサモジュール１０２はまた、ボタンおよび／またはディスプレイを含んでもよい。ボタンは、センサモジュール１０２のユーザーインターフェイスとして働いてもよい。ボタンは、センサモジュール１０２のスイッチを入れたり切ったり、または様々なディスプレイのオプションを切り替えたり、または他の様々な機能を提供したりすることが可能であってもよい。あるいは、複数のボタンを提供することも、またはボタンを提供しないこともあり得る。ある実施形態において、ディスプレイは、個人１００にセンサモジュール１０２の状態または電池の寿命を伝えることができる比較的シンプルなＬＥＤディスプレイとしてもよい。別の実施形態において、ディスプレイは、個人１００にパフォーマンスパラメータの情報、フィードバック、または他の情報を映すことができる７セグメントＬＣＤディスプレイなどのより進んだディスプレイとしてもよい。あるいは、図６Ａに図示しているように、ボタンまたはディスプレイを提供しないこともあり得る。
【０１０６】
図６Ｂは、本発明の実施形態によるスポーツボールをモニタするためにセンサモジュール１０２を備えたスポーツボールの図である。図示されているセンサモジュール１０２は、１つの運動器具１０８すなわちサッカーボールに物理的に接続するように構成されている図２に図示されたセンサモジュール１０２と類似のものとしてもよい。本発明のある実施形態において、サッカーボールに組み入れられている図６Ｂのセンサモジュール１０２を用いて、運動の間、例えば、個人１００がサッカーボールを蹴った結果としてのサッカーボールの空間における方向の変化をモニタしてもよいし、またはボールの動きのデータと運動量との間の相関を求めてもよい。
【０１０７】
図６Ｂに図示されているように、ボールは、ボールの中空の空間を囲む外層１４２を含むことができる。外層１４２は革もしくはプラスチックのパネルを縫い合わせ、貼り合わせ、かつ／または接着剤でつけてもよく、必要であれば、内部の空気袋にアクセスできるように網目状にしてもよい。他の実施形態において、ボールは、単一の堅い層または複数の異なる層を含んだ中空でないスポーツボール（例えば、野球のボール、ボウリングのボール、ゴルフボールなど）としてもよい。ある実施形態において、センサモジュール１０２は個人への販売前にボールに取り付ける、または組み入れてもよく、一方、他の実施形態において、ボールを購入後に個人がセンサモジュール１０２を挿入してもよい。ある実施形態において、ボールは、もしあるならば、体に装着するセンサモジュール１０２について上述したものと同様のボタンおよびディスプレイを含んでもよい。あるいは、図６Ｂに図示しているように、ボタンまたはディスプレイを提供しないこともあり得る。
【０１０８】
本発明のある実施形態において、センサモジュール１０２は、有線または無線の技術を介して運動モニタシステム１０の他の構成要素と通信してもよい。センサモジュール１０２と運動モニタシステム１０の他の構成要素との間で通信することは、様々な理由で望ましい場合があり得る。例えば、センサモジュール１０２が運動の情報を記録し保存すれば、追加のデータ処理、データの可視化、他人との共有、以前記録した運動の情報との比較、または他の様々な理由のために別の電子装置にこの情報を送信することは有用となり得る。さらなる例として、センサモジュール１０２の処理能力、広域ネットワーク通信性能、センサの性能、または他の性能が不足している場合は、これらの性能を運動モニタシステム１０の他の構成要素から提供することができる。このことを理解した上で、可能な通信手段を以下で簡単に説明する。
【０１０９】
センサモジュール１０２とパーソナルコンピュータ２０４との間の有線での通信は、例えば、パーソナルコンピュータ２０４の通信ポートに差し込まれた通信線を用いてパーソナルコンピュータ２０４に取り付けられたドッキングユニットにセンサモジュール１０２を設置することにより行ってもよい。別の実施形態において、センサモジュール１０２とパーソナルコンピュータ２０４との間の有線での通信は、例えば、センサモジュール１０２とコンピュータ２０４との間をケーブルで接続することにより行ってもよい。センサモジュール１０２のデータポート１３２およびコンピュータ２０４の通信ポートは、ＵＳＢポートを含んでもよい。センサモジュール１０２およびコンピュータ２０４を接続するケーブルは、ＵＳＢ−ＡもしくはＵＳＢ−Ｂ標準、ミニ、またはマイクロプラグを含むがこれに限らない適切なＵＳＢプラグを有するＵＳＢケーブル、あるいは、例えば、ファイヤワイヤ、イーサネット（登録商標）、サンダーボルトケーブルなどの他の適切なケーブルとしてもよい。上述したとおり、ある実施形態において、電源１１２を充電するために、そのようなケーブルを用いて、センサモジュール１０２の電源１１２への電力の転送を容易にすることができるであろう。あるいは、電源１１２は、非接触充電によって、またはドッキングステーションを用いて再充電してもよい。
【０１１０】
パーソナルコンピュータ２０４に有線で接続することは、例えば、センサモジュール１０２からパーソナルコンピュータ２０４に運動の情報をアップロードする、またはパーソナルコンピュータ２０４からセンサモジュール１０２にアプリケーションソフトのアップデートもしくはセッティングをダウンロードするのに有用であり得る。
【０１１１】
センサモジュール１０２とパーソナルコンピュータ２０４との間の無線による通信は、例えば、無線の広域エリアネットワーク（例えば、インターネットなど）、無線のローカルエリアネットワーク、または無線のパーソナルエリアネットワーク経由で実現し得る。当業者には公知であるように、無線エリアネットワークを実現するのに適切な標準かつ登録商標のある公知のプロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＥＥＥ８０２．１６、ブルートゥース、低エネルギーブルートゥース、ＡＮＴ、ダイナストリーム・イノベーションズ社のＡＮＴ＋、ブルーロビンなど）が多くある。したがって、本発明の実施形態は、センサモジュール１０２と本発明の運動モニタシステム１０の様々な要素との間の通信にどの特定のプロトコルを用いることも制限しない。
【０１１２】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、携帯電話に採用されているような無線の広域エリアネットワーク通信システムを用いて通信してもよい。例えば、無線の広域エリアネットワーク通信システムは、地域に分布している多くの通信塔および基地局システムを含んでもよい。通信塔は、センサモジュール１０２などの、長距離双方向電波通信無線装置に対応した１つ以上のアンテナを含んでもよい。アンテナとセンサモジュール１０２との間の電波通信は、例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＥＤＧＥ、３Ｇ、４Ｇ、ＩＥＥＥ８０２．ｘ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ））などの、任意の公知の無線プロトコルまたは今後発達する無線プロトコルに即して、電波信号を利用してもよい。基地局システムおよび携帯電話通信塔によってセンサモジュール１０２に無線で送信された情報は、例えば、インターネットなどを含む１つ以上の追加の回線交換またはパケット交換の通信ネットワークとさらに送受信してもよい。
【０１１３】
図７に示すように、ネットワーク２００を介してセンサモジュール１０２、パーソナルコンピュータ２０４、および／またはリモートサーバ２０２との間でも通信が行われる。ある実施形態において、ネットワーク２００はインターネットである。インターネットは、データ通信にインターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を採用したサーバ、ルータ、スイッチ、および通信線の世界的な集合である。ネットワーク２００はまた、センサモジュール１０２、パーソナルコンピュータ２０４、サーバ２０２、およびドッキングユニットのうちのどの２つ以上の間の通信にも採用してよい。本発明のある実施形態において、情報はセンサモジュール１０２とサーバ２０２との間でネットワーク２００を介して直接通信され、したがってパーソナルコンピュータ２０４は迂回される。
【０１１４】
センサモジュール１０２、パーソナルコンピュータ２０４、ネットワーク２００、サーバ２０２、または、例えば、別のセンサモジュール１０２、携帯電話、タブレットコンピュータ、もしくは他の携帯電子装置などの他の電子構成要素のうちのどの間でも、様々な情報を通信してもよい。そのような情報は、例えば、パフォーマンスパラメータのデータ、装置のセッティング（センサモジュール１０２のセッティングを含む）、ソフトウェア、ファームウェアなどを含んでもよい。
【０１１５】
運動が終了した後または運動中リアルタイムに、本発明の様々な要素の間で通信が行われ得る。加えて、例えば、センサモジュール１０２とパーソナルコンピュータ２０４との間のやりとり、およびパーソナルコンピュータ２０４とサーバ２０２との間のやりとりは、異なる時間に行われ得る。
【０１１６】
本発明のある実施形態において、運動モニタシステム１０を用いる個人１００は、個人の体１０６または１つの運動器具１０８に物理的に接続されたセンサモジュール１０２を身につけて運動し得るが、運動モニタシステム１０の一部を構成する他の携帯電子装置を個人のごく近傍に置いては運動しないかもしれない。そのような実施形態において、センサモジュール１０２はそれ自体のセンサを用いて運動をモニタするであろう。センサモジュール１０２はまた、個人１００の体１０６または個人の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタするのに必要な計算、あるいは体１０６または器具１０８の動きのデータと運動量との間の相関を求めるのに必要な計算を実行し得る。
【０１１７】
あるいは、同様に、個人１００の体１０６または個人の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタするのに必要な計算、あるいは体１０６または器具１０８の動きのデータと運動量との間の相関を求めるのに必要な計算を、運動中に個人１００の遠隔地にある運動モニタシステム１０の別の構成要素に依存し得る。このことは、例えば、運動中または運動後に、運動パフォーマンスの情報がセンサモジュール１０２からパーソナルコンピュータ２０４に直接無線送信された後、あるいは運動後に運動パフォーマンスの情報がセンサモジュール１０２からパーソナルコンピュータ２０４またはサーバ２０２に直接有線送信された後に行われ得る。
【０１１８】
しかしながら、本発明の他の実施形態において、図８Ａに図示されているように、センサモジュール１０２は、運動中に個人１００が携帯する運動モニタシステム１０の携帯電子装置２０６と通信してもよい。ある実施形態において、携帯電子装置２０６は、腕時計、携帯電話、タブレットコンピュータ、または他の携帯電子装置としてもよい。
【０１１９】
携帯電子装置２０６は、例えば、追加のデータ処理の提供、追加のデータ保存の提供、データの可視化の提供、センサの追加性能の提供、ネットワーク２００への情報の中継、音楽再生の提供などを含む様々な用途を実現し得る。
【０１２０】
本発明のある実施形態において、携帯電子装置２０６は専用の携帯電子装置２０６としてもよい。「専用の携帯電子装置」という表現は、携帯電子装置２０６が本発明の運動モニタシステム１０以外に別の用途を実現することができないということを示している。例えば、携帯電話、携帯情報端末、デジタル音楽ファイルプレイヤー（例えば、ＭＰ３プレイヤー）などは本明細書で用いる表現である「専用携帯電子モニタ装置」とみなし得ない。このように、専用携帯電子モニタ装置２０６は、ある実施形態においてより単純な装置および／またはより効率のいい装置を提供し得る。
【０１２１】
図８Ａに図示されている携帯電子装置２０６は、専用の携帯電子モニタ装置ではなく、図８Ａに図示されている携帯電子装置２０６は携帯電話である。別の実施形態において、センサモジュール１０２自体を携帯電話で実現することが可能であり得る。運動をしているときでさえ個人は普通に携帯電話を持ち運び、個人１００が追加のコストをかけることなく携帯電話はかなりの追加の計算および通信力を提供できるので、運動モニタシステム１０に携帯電話などの携帯電子装置２０６を含むことは望ましい場合があり得る。
【０１２２】
上述の観点から、本明細書に記載した様々な処理ステップまたは他の計算は、本明細書で開示した運動モニタシステム１０の様々な実施形態によって実行することができ、本発明の特定の実施形態の構成に依存してセンサモジュール１０２が実行することに必ずしも限定されるものではないことは明らかである。例えば、様々な実施形態において、本明細書に記載した処理ステップまたは他の計算のいずれも、センサモジュール１０２によって、サーバコンピュータ２０２によって、パーソナルコンピュータ２０４によって、携帯電子装置２０６によって、および／またはネットワーク上の他の任意の構成要素によって、あるいは１つより多くの構成要素によって実行し得る。
【０１２３】
本発明の実施形態は、いわゆる「クラウドコンピューティング」を用いて行ってもよい。クラウドコンピューティングは、製品よりもむしろサービスとして、共有リソース、ソフトウェア、および情報がネットワーク（一般的にはインターネット）によるユーティリティとしてコンピュータおよび他の装置に提供される計算の配信を含んでもよい。クラウドコンピューティングは、ネットワークに公開されたアプリケーションプログラムインターフェイス上のユーザのデータ、ソフトウェア、および計算を伴うサービス（一般的には集中化する）を委託してもよい。エンドユーザはウェブブラウザ、または軽量のデスクトップまたはモバイルアプリを通してクラウドベースのアプリケーションにアクセスしてもよく、一方で、ビジネスソフトウエアおよびデータは遠隔地にあるサーバに保存される。クラウドアプリケーションの提供者は、ソフトウェアプログラムがエンドユーザのコンピュータにローカルにインストールされた場合と同様の、またはより良いサービスおよびパフォーマンスを提供できるようにしばしば努めている。
【０１２４】
図８Ｂは、第１のセンサモジュール１０２が第２のセンサモジュール１０２と無線通信しているところを図示している。ある実施形態において、同じ運動チームに属する個人１００を含む別の個人１００が、最初にパーソナルコンピュータ２０４またはサーバ２０２などの遠隔コンピュータを通してデータを送信する必要なく、運動のパフォーマンスを比較する、またはその他のデータを交換することができるように、そのような通信が望ましい場合があり得る。
【０１２５】
図９は、本発明の実施形態によるグループモニタシステムの図である。例示的な実施形態において、例えば、図９に図示されているグループモニタシステム２５０は、携帯電子装置２０６、ベースステーション２６０、および少なくとも１つのグループモニタ装置２７０を含む。携帯電子装置２０６は個人１００に接続してもよい。携帯電子装置２０６は、個人１００もしくは運動器具１０８に関するセンサモジュール１０２、または加速度センサ１１６、磁場センサ１１８、歩数計、心拍計、位置センサ、圧力センサ、カメラ、ジャイロスコープ、マイク、温度センサ、および風センサを含むがこれらに限定するものではない個別のセンサを含むか、またはこれらと通信してもよい。
【０１２６】
例示的な実施形態において、携帯電子装置２０６および／またはセンサモジュール１０２は、センサの外装、心拍計、および位置センサを含んでもよい。位置センサは、例えば、衛星にもとづく位置システムを用いる位置センサ、ビーコンシステム（例えば、三角測量および／またはある地域または行動範囲の既知の位置にあるアンテナが受信する信号の時間差を用いた位置決定）を用いる位置センサ、または他の任意の適切な位置決定システムを用いる位置センサを含んでもよい。ある例示的な実施形態において、グループモニタ装置２７０はコーチが用いてもよい。
【０１２７】
センサモジュール１０２は、個人１００の運動への参加に備えて、個人１００に装着してもよい。ある特定の個人１００に装着したセンサモジュール１０２は、有線または無線で、これもその特定の個人１００に装着されている携帯電子装置２０６に接続することができる。センサモジュール１０２は、個人１００の運動参加中の個人１００についての特徴を感知し、その特徴を示すデータを携帯電子装置２０６に送信してもよい。次に、携帯電子装置２０６が、運動中にベースステーション２６０へデータを送信する。
【０１２８】
ある例示的な実施形態において、この送信はリアルタイムに行われる。本明細書で用いる「リアルタイム」は、送信技術に固有の遅延、リソースを最適化するために設計された遅延、および当業者にとって明らかである他の固有の遅延または望ましい遅延を含んでもよい。またある例示的な実施形態において、この送信はリアルタイムから遅らせる、すなわち運動終了後に行ってもよい。ベースステーション２６０はデータを受信し得、データからメトリクスを求め得るが、ここでメトリクスとはセンサモジュール１０２が求めた特徴を表したものであってもいいし、またはアルゴリズムおよび他のデータ操作技術を用いてデータから得られたさらなる特徴を表したものであってもよい。次に、ベースステーション２６０は、運動中にグループモニタ装置２７０にメトリクスを送信し得、グループモニタ装置２７０はメトリクスを受信し、メトリクスを表したものを表示し得る。
【０１２９】
グループモニタ装置２７０は、複数の個人１００のメトリクスを受信してもよく、そのメトリクスに関する個人１００に対応づけて受信したメトリクスを表示してもよい。このように、運動中にグループモニタ装置２７０を見ているコーチは、多数の個人１００についての詳細な情報を受け、かつ必要であるまたは適切であると判断された情報に基づいて行動することができ、それによって運動中の個人１００を効率的にモニタし、管理することができる。
【０１３０】
ある例示的な実施形態において、センサモジュール１０２または携帯電子装置２０６は、データに基づいてメトリクスを計算し、データとともに、またはデータの代わりにこれらメトリクスをベースステーション２６０に転送する。またある例示的な実施形態において、ベースステーション２６０は、メトリクスとともに、またはメトリクスの代わりに、グループモニタ装置２７０にデータを送信する。さらに例示的な実施形態において、グループモニタ装置２７０は、データに基づいてメトリクスを計算する。
【０１３１】
ベースステーション２６０は、自己内蔵型の携帯システムとすることができ、そこには本明細書で述べるベースステーション２６０の機能を実行するのに必要とする、または望まれるすべてのハードウェアを内蔵し得る。ある例示的な実施形態において、ベースステーション２６０は携帯用として構成される。またある例示的な実施形態において、ベースステーション２６０は運動をする位置に設置するように構成される。例示的な実施形態において、ベースステーション２６０は、運動をする様々な位置に設置できるように運動をする位置の間を移動できるよう構成される。ある例示的な実施形態において、ベースステーション２６０自体が、例えば、ＧＰＳセンサ（または他の位置センサ）、ジャイロスコープ、磁力計、温度センサ、湿度センサ、および／または風センサなどのセンサを含む。そのようなセンサは、以下で述べるように、個人１００に関するメトリクスを測定するアルゴリズムで用いることができる様々な有用なデータを提供することができる。
【０１３２】
ある例示的な実施形態において、ベースステーション２６０は参照センサ（例えば、ＧＰＳ参照センサ）を含み、これは、ベースステーション２６０内に物理的に含まれてもよいし、またはベースステーション２６０から独立し、それに対する既知の位置にベースステーション２６０から離れて設置してもよい。参照センサは有線または無線でベースステーション２６０に接続することができる。逸脱した信号を検出し、受信した位置信号（例えば、ＧＰＳデータ）の補正信号を計算するのにその逸脱した信号を用いるために、参照センサを用いることができる。この補正信号は、センサモジュール１０２または携帯電子装置２０６に（例えば、ベースステーション２６０を介して）送ることができる。この補正信号は、センサモジュール１０２または携帯電子装置２０６による位置決定の補正に用いることができ、それによって精度を増すことができる。そのような補正信号を求め、センサモジュール１０２または携帯電子装置２０６に送ることで、処理性能を効率的に用いることができる。なぜならセンサモジュール１０２または携帯電子装置２０６は補正信号を測定するという負荷がかからず、ベースステーション２６０または参照センサが求めた補正信号を単に受信し用いるだけだからである。
【０１３３】
ベースステーション２６０は、ＲＦ通信、ＷＬＡＮ通信、ＩＳＭ通信、携帯電話通信（例えば、ＧＳＭ（登録商標）ブロードバンド２．５Ｇまたは３Ｇなど）、他の適切な通信、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上で構成されたアンテナを介して、センサモジュール１０２または携帯電子装置２０６からのデータを送受信してもよい。ベースステーション２６０とセンサモジュール１０２または携帯電子装置２０６との間の通信は、双方向または一方向性としてもよい。次いで、ベースステーション２６０は、受信したデータからメトリクスを測定することができる。上述したように、ベースステーション２６０は、センサモジュール１０２または携帯電子装置２０６からデータを受信する。ベースステーション２６０のデータ受信モジュールは、稼働中のセンサモジュール１０２または携帯電子装置２０６のそれぞれと通信してもよい。
【０１３４】
グループモニタ装置２７０は、ベースステーション２６０からメトリクス、警報、および他の情報（例えば、個人１００の認識情報および属性、または個人１００もしくは運動一般に関する統計など）を無線で受信することができる。単一のグループモニタ装置２７０がベースステーション２６０と通信してもよいし、多数のグループモニタ装置２７０がベースステーション２６０と同時に通信してもよい。ベースステーション２６０に対してグループモニタ装置２７０は携帯用としてもよく、ベースステーション２６０と、例えば、ＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）、２．４ＧＨｚ  ＩＳＭ（工業、科学、医療）周波帯、ブルートゥース（もしくは低エネルギーブルートゥース（ＢＴＬＥ））、または携帯電話プロトコルなどを介して通信してもよい。
【０１３５】
ある例示的な実施形態において、グループモニタ装置２７０は、１つ以上の動作モジュールの選択を表示できるモジュール選択素子を含む。動作モジュールは動作モジュールアイコンを用いて選択可能としてもよい。ある例示的な実施形態において、計画モジュールアイコンの選択は、運動を計画するために用いるよう設計された特色を含む計画モジュールを表示するためのトリガーとしてもよい。またある例示的な実施形態において、モニタモジュールアイコンの選択は、本明細書でさらに述べているように、運動中にリアルタイムに運動をモニタするために用いるよう設計された特色を含むモニタモジュールを表示するためのトリガーとしてもよい。ある例示的な実施形態において、解析モジュールアイコンの選択は、本明細書でさらに述べているように、運動中リアルタイムに、または運動終了後に運動を解析するのに用いるよう設計された特色を含む解析モジュールを表示するためのトリガーとしてもよい。また、ある例示的な実施形態において、レポートモジュールアイコンの選択は、運動に関するレポートを作成する（例えば、選択した情報のまとめを印刷または表示可能にする）のに用いるよう設計された特色を含むレポートモジュールを表示するためのトリガーとしてもよい。
【０１３６】
ある例示的な実施形態において、グループモニタ装置２７０はディスプレイおよび入力を含む。好ましい実施形態において、グループモニタ装置２７０はタブレットコンピュータ型の装置（タブレットパーソナルコンピュータまたはアップル社製のｉＰａｄブランドのタブレットなど）である。グループモニタ装置２７０は、しかしながら、例えば、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電子書籍端末、ＰＤＡ（携帯用情報端末）、スマートフォン、または情報を受信および表示でき、入力を受け付けることができる他の同様な装置などの、他の適切な装置としてもよい。
【０１３７】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、ウール、綿、アクリル、ポリエステル、ナイロン、エラステーン／スパンデックス、絹、アセテート、ポリプロピレン、レーヨン、ビスコース、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、およびバイオポリマーなどの生地５３０で作り得るセンサ付衣服５００（例えばジャージ、手袋、帽子）に組み込まれる。そのようなセンサモジュール１０２は、センサ付衣服５００の残り部分から分離できなくてもよい。言い換えると、センサモジュール１０２は、センサ付衣服５００の素材に装着され得るので、センサ付衣服５００の実用上の寿命期間を通した通常の使用において、センサ付衣服５００を傷めることなくそこから取り外し得ない。例えば、センサモジュール１０２は、センサ付衣服５００着用時に、着用者の快適性またはセンサ付衣服５００の使用に悪影響を及ぼすことなくセンサ付衣服５００の生地に組み込むことができるように、小型で、軽量で、フレキシブルであってもよい。言い換えると、センサモジュール１０２のセンサ付衣服５００への組み込みは、着用者に触感を与えなくてもよいし、または最小限の触感のみ与えてもよい。例えば、触感的衝撃を最小化するために、センサモジュール１０２は、全体または一部がフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）で作られてもよい。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、典型的な衣服のラベルまたはタグと同様のサイズおよび柔軟性である。
【０１３８】
例えば、ある実施形態において、センサモジュール１０２は、センサモジュール１０２の繊細な電子機器の操作を適切に継続できるように、衣服に縫い付ける、レーザー溶接する、または接着することができる。例えば、ある実施形態において、センサ付衣服５００の生地にセンサモジュール１０２を超音波溶接することは、この技術がセンサモジュール１０２の繊細な電子機器を傷め得る、または破壊し得るので、適切でない場合があり得る。
【０１３９】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、センサ付衣服またはセンサ付衣服を作る素材を製造中に、センサ付衣服５００内部に封入してもよい。例えば、ある実施形態において、センサモジュール１０２は、センサ付衣服５００の編まれた、または織られた（例えば、所定の位置に固定するためにセンサモジュール１０２の周囲に編まれた、または織られた、立体編みまたは立体織りを含む）ポケット内に入れてもよい。また、例えば、ある実施形態において、センサモジュール１０２は、センサ付衣服５００の編み込みによってセンサ付衣服５００内に保持してもよい（例えば、センサ付衣服５００を作る素材の編み込みは、センサモジュール１０２を所定の位置に固定するためにセンサモジュール１０２全体に広げてもよい）。
【０１４０】
ある実施形態において、センサモジュール１０２（またはその構成要素）は、センサ付衣服５００にプリントしてもよい。例えば、ある実施形態において、センサモジュール１０２の電子回路は、例えば、センサ付衣服５００の熱可塑性ポリウレタンまたはポリウレタンの小片を含む、センサ付衣服５００を作る素材に直接プリントしてもよい。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、センサ付衣服５００の層上または層の間に薄く貼り付けてもよい。
【０１４１】
ある実施形態において、センサモジュール１０２がセンサ付衣服５００に組み込まれる場合は特に、センサモジュール１０２は、小型化、電力消費、および回路の複雑さを最適化するために、簡略化された電子構造を有してもよい。例えば、ある実施形態において、センサモジュール１０２は磁場センサを含まなくてもよい。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、加速度センサ（例えば加速度センサ１１６）以外のセンサを含まなくてもよい。そのような簡略化されたセンサの配置によって、焦点の合ったデータセット（すなわち、加速度データのみ）を携帯電子装置２０６またはベースステーション２６０に送信でき、それによって、操作効率（例えば、エネルギー、サイズ、重量、複雑さ）がさらに上昇する。例えば、センサモジュール１０２が、単一の特徴を感知するように構成された専用センサ（例えば、加速度を感知するように構成された加速度センサ１１６、磁場を感知するように構成された磁場センサ１１８）を含む場合、センサモジュール１０２は限られた計算要件（例えば、専用センサのみから入力を受けることによる）を有し得、したがって、プロセッサの電力要件を最小化することができ、最小サイズの電源１１２の使用が可能となり、それによってセンサモジュール１０２のサイズを最適化できる。例えば、センサモジュール１０２のサイズを最適化するために、センサモジュール１０２の電源１１２は薄膜電池または超コンデンサとしてもよい。そのような薄膜電池は、例えば、Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社製のＴＨＩＮＥＲＧＹ（登録商標）  ＭＥＣ２２５マイクロエネルギーセルのような固体フレキシブル充電式薄膜マイクロエネルギーセルとしてもよく、その寸法は約１２．７ミリメートル（ｍｍ）×１２．７ｍｍ×０．１７０ｍｍ、質量は約１２５ミリグラムである。ある実施形態において、電源１１２は太陽電池（例えば、フレキシブル太陽電池）としてもよいし、または太陽電池で充電してもよい。そのような太陽電池は、センサモジュール１０２に組み込んでもよいし、または分離していてもよい。ある実施形態において、電源１１２は、運動エネルギー変換ユニット（例えば、振り子の振幅によって駆動する発電機）としてもよいし、または運動エネルギー変換ユニットによって充電してもよい。そのような運動エネルギー変換ユニットは、センサモジュール１０２に組み込んでもよいし、または分離していてもよい。ある実施形態において、電源１１２は、熱電式発電機（例えば、着用者の体温の少なくとも一部に起因し得る温度勾配が動力源となる発電機）としてもよいし、または熱電式発電機によって充電してもよい。そのような熱電式発電機は、センサモジュール１０２に組み込んでもよいし、または分離していてもよい。
【０１４２】
着用者の運動パフォーマンスに顕著な衝撃を与えることはない、着用者に最小限の触感のみを与える方式でセンサが衣服に永久に組み込まれる場合は特に、単一のセンサから受信したデータから有用な生理学的パラメータを取得することができる。例えば、加速度センサ１１６のみを含むセンサモジュール１０２を用いて、着用者１００のジャンプの高さを測定することができる。加速度データからジャンプの高さを計算することについて、以下でより詳細に説明する。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、加速度センサ１１６および磁場センサ１１８に代わって、または追加のセンサを含んでもよい。例えば、センサモジュール１０２は、温度、湿度、心拍数、または乳酸レベルを測定するために、温度センサ、湿度センサ、心拍センサ、または非侵襲的乳酸センサを含んでもよい。
【０１４３】
センサモジュール１０２は、衣服の所望の任意の位置に配置してもよい。例えば、センサモジュールは、個人１００の質量中心と予想される位置、またはその近くに配置してもよいし、または個人１００の胴体の中心線に沿って配置してもよい（例えば、図３５参照）。
【０１４４】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、パラメータを感知して、運動中の着用者１００が身につけているセンサ付衣服５００のフィット感または通気性のレベルを求め得る。例えば、センサモジュール１０２が加速度センサ１１６を含む場合、感知した加速度データを用いて、衣服がきつすぎる、またはゆるすぎるかどうか、または十分な通気性を供給しているかどうかを、センサ１０２の加速の程度およびパターンに基づいて判断することができる。例えば、閾値レベルを超えるまたは下回る加速度の大きさおよび／または頻度を示す加速度データは、不適当なフィット感または不十分な通気性を示し得る。例えば、運動中に衣服の生地が「はためく」ことで感知される高い加速度は、衣服がゆるすぎることを示し得る、つまり、通気性が高いことを示し得る。そのような情報は、特に、ある程度のフィット感を有するべき作業用または治療用の衣服（例えば、加圧服）の場合に、適切な衣服のサイズを選択するのに有用であろう。センサ付衣服５００の異なる領域のフィット感または通気性を示すデータを提供するために、センサ付衣服５００全体に複数の加速度センサ１１６（例えば、軽量加速度計）を配置してもよい。
【０１４５】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、別の装置に物理的に接続されないが、そのような装置（例えば、携帯電子装置２０６）と無線で通信する。例えば、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６は加速度データを感知し得、センサモジュール１０２は対となる携帯電子装置２０６に加速度データを無線で送り得、携帯電子装置２０６はデータを処理、保存、および／またはさらなる受信機（例えばベースステーション２６０またはインターネットに接続した装置もしくはサーバ）へ処理および／または保存のために（例えば、無線で）通信し得る。
【０１４６】
携帯電子装置２０６は、センサ付衣服５００に組み込む、または携帯させてもよいし、あるいはセンサ付衣服５００を装着している個人１００に装着する、または携帯させてもよい（センサ付衣服５００が、そこに組み込まれているセンサモジュール１０２を有する場合）。例えば、携帯電子装置２０６は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または他の個人用の電子装置としてもよい。ある実施形態において、携帯電子装置は、別の衣服５００のセンサモジュール１０２である。センサ付衣服５００が２つ以上のセンサモジュール１０２を含む実施形態において、センサモジュール１０２それぞれが異なる位置で同じパラメータを感知するために同じセンサを含んでもよいし、または少なくとも２つのセンサモジュール１０２が異なるパラメータを感知するための異なるセンサ（例えば、１つは加速度センサ１１６、１つは磁場センサ１１８）を含んでもよい。
【０１４７】
ある実施形態において、センサモジュール１０２のトランシーバ１２２は、近距離無線通信（ＮＦＣ）、または別の低電力無線通信プロトコル（例えば、能動電波方式認識（ＲＦＩＤ）、ブルートゥース、ＢＴＬＥ、または任意の電磁場に基づく通信プロトコル）を用いて、携帯電子装置２０６と双方向に通信するように構成された無線アンテナ（例えば、ＮＦＣアンテナ）を含む。例えば、ある実施形態において、携帯電子装置２０６を用いて、センサモジュール１０２またはその構成要素／機能を起動または停止し（すなわち、電源を「入れる」または「切る」）、センサモジュール１０２から（例えば、保存、処理、または再送信のために）センサデータを受信し、センサモジュール１０２から受信した、またはセンサモジュール１０２から受信したデータから取得したパフォーマンスデータを（例えば、携帯電子装置２０６のディスプレイスクリーンに）出力し、あるいはさらなる受信機（例えば、ベースステーション２０６またはインターネットに接続された装置もしくはサーバ）にセンサデータまたはパフォーマンスデータを送信することができる。例えば、図３６は、加速度センサ１１６以外にセンサを有しないセンサモジュール１０２から受信した加速度データから取得した、モニタされた個人１００のジャンプの高さを表したものを出力している携帯電子装置２０６を示す。
【０１４８】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、対になった携帯電子装置２０６が、それが対になっているセンサモジュール１０２からのみデータを受信するように、特定の携帯電子装置２０６と対になる。このことは、特定のユーザ１００のセンサモジュールからのデータは他のユーザの携帯電子機器２０６によって受信されないので、同じ周辺（例えば、同じ競技場）にいる複数のユーザが運動モニタシステム１０を用いるのを容易にするのに役立つ。
【０１４９】
ある実施形態において、センサモジュール１０２がセンサ付衣服５００に組み込まれる場合は特に、センサモジュール１０２は、運動着が典型的にさらされる状況に耐えるように、構造的に構成されてもよい。例えば、センサモジュール１０２は、運動での使用に起因する衝撃（例えば、跳ぶ、走る、落ちるなどの着用者のモーションに起因する衝撃、サッカーボール、野球のボール、ゴルフクラブなどの運動器具の衝突に起因する衝撃、他の選手との接触および衝突に起因する衝撃、および洗濯機または乾燥機内での回転などの衣服の手入れに起因する衝撃）に耐えるように構成されてもよい。そのような衝撃に耐えるために、壊れるのではなく曲がることでセンサモジュール１０２が衝撃力を吸収することができるように、センサモジュール１０２はフレキシブルであってもよい。
【０１５０】
また、例えば、センサモジュール１０２は、運動での使用で起こりがちな高湿度の環境条件（例えば、着用者の汗に起因する高湿度条件、雨中での使用、水没、湿気の多い環境での使用、または洗濯機の使用など）に耐えるように構成してもよい。そのような高湿度環境に耐えるために、センサモジュール１０２は、防水膜の中に密封されてもよい（例えば、ハウジング１３６を防水膜で作ってもよい）。例えば、図３３および３４に図示されるように、センサモジュール１０２またはその構成要素（例えば、プリント回路基板および電子機器）は、防水および洗濯可能とするために、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）または薄膜サンドイッチ（すなわち、２枚の熱成形可能な薄膜／基板５２０の間）に密封されてもよい。熱成形可能な薄膜／基板５２０は、上部の熱成形可能な薄膜／基板５２０の周辺部５２２が、下部の熱成形可能な薄膜／基板５２０の周辺部５２２と接触し、（例えば、熱溶接によって）接着するように、センサモジュール１０２を取り囲むように広がる周辺部５２２を有する。防水膜は、センサモジュール１０２構成要素の露出を制限することによって、センサモジュール１０２を機械的な損傷から保護することで、センサモジュール１０２の機械的な耐久性も改善し得る。
【０１５１】
また、例えば、センサモジュール１０２は、運動での使用に起こりがちな高温または低温環境条件（例えば、着用者の体温および／または使用位置の大気温度に起因する、あるいは乾燥機にかけるなど、衣服を乾燥させるのにかける熱に起因する高温または低温）に耐えるように構成してもよい。
【０１５２】
ある実施形態において、センサモジュール１０２がセンサ付衣服５００に組み込まれる場合は特に、センサモジュール１０２は、外部ポート（例えば、外部データポート、外部電力ポート、またはその両方）を含まなくてもよい。言い換えると、センサモジュールの外側にはポートがなくてもよい。そのような実施形態において、センサモジュール１０２の電源１１２は、誘導充電器と電源１１２との両者がごく近くに近づいたときに、電磁場を利用して誘導充電器から電源１１２にエネルギーが移る誘導充電によって充電し得る。ある実施形態において、外部電源は、ＮＦＣ無線を用いて電源１１２に電力を移し得る。例えば、ＮＦＣ無線がＮＦＣ電源のごく近くに近づいたときに、ＮＦＣ電源を利用して電源１１２を細流充電することができる。ある実施形態において、誘導充電器または他の外部電源は、センサ付衣服５００が保管されている間、センサモジュール１０２の電源１１２が充電され、その状態を保つことができるように、センサ付衣服５００を保管し得るハンガーに組み込んでもよい。
【０１５３】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、対になった携帯電子装置２０６に、感知したデータをリアルタイムに伝達する。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、その代わりに、対になった携帯電子装置２０６または他の受信機（例えば、ベースステーション２６０）に、感知したデータを定期的（例えば、センサモジュール１０２が感知した運動の終了後）に伝達する。そのような実施形態において、センサモジュール１０２は、センサデータが携帯電子装置２０６または他の受信機に送信されるまで、センサデータを内部メモリ１１４に保存してもよい。ある実施形態においてセンサモジュール１０２は内部メモリを含まなくてもよい。ある実施形態において、センサ付衣服５００は、センサ付衣服５００に組み込まれ、または携帯され、センサモジュール１０２から受信したセンサデータを保存することができる外部記憶装置５１２を含む。センサモジュール１０２は、本明細書で説明したものを含む、任意の公知の無線プロトコルまたは今後発達する無線プロトコルを用いて、そのようなセンサデータを外部記憶装置５１２に有線、または無線（例えば、ＮＦＣ）で転送し得る。センサモジュール１０２が内部メモリを含まない実施形態において、センサモジュール１０２がセンサデータを感知しているがそのようなセンサデータを携帯電子装置２０６または他の受信機にリアルタイムに伝達していない間は、外部記憶装置５１２を用いてセンサデータを保存することができる。また、センサモジュール１０２が内部メモリ１１４を含む実施形態において、外部記憶装置５１２を用いてセンサモジュール１０２の内部メモリ１１４の容量を効果的に増やすこともでき、したがって、携帯電子装置２０６または他の受信機にデータを送信することなく、センサモジュール１０２をより長く用い、またはより多くのデータを集めることが可能になる。
【０１５４】
ある実施形態において、センサ付衣服５００は、センサモジュール１０２またはセンサ付衣服５００に組み込まれ、もしくは携帯される他の構成要素に、本明細書の他の箇所で述べたのと同じ様式（例えば、誘導充電またはＮＦＣ送電）で電力を供給することができる、センサ付衣服５００に組み込まれ、または携帯された外部電源５１４を含む。外部電源５１４は、センサモジュール１０２の内部電源１１２の有効電池寿命を延ばすことができ、それによって、ユーザ１００は、運動を止めて内部電源１１２を充電する必要なく、センサ付衣服５００を継続的に用いることができる。
【０１５５】
ある実施形態において、センサ付衣服５００は、センサモジュール１０２に組み込まれている無線アンテナよりも強い場合があり得、それによってセンサデータをより遠い距離にわたって（例えば、競技場のサイドライン上にあるベースステーション２６０に直接）送信することが可能となり得る、センサ付衣服５００に組み込まれ、または携帯された外部無線アンテナ５１６を含む。例えば、外部無線アンテナ５１６は、例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＥＤＧＥ、３Ｇ、４Ｇ、ＩＥＥＥ８０２．ｘ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ））などの、任意の公知の無線プロトコルまたは今後発達する無線プロトコルを用いて通信し得る。外部無線アンテナ５１６は、センサモジュール１０２からセンサデータを無線（例えば、ＮＦＣ）で受信し得る。
【０１５６】
任意の外部要素５１０（例えば、外部記憶装置５１２、外部電源５１４、または外部無線アンテナ５１６）は、機械的な装着機構（例えば、磁石、面ファスナー式ファスナー、ボタン、スナップ、ジッパー）によって、またはセンサモジュール１０２をセンサ付衣服５００のポケット内に設置することによって、取り外し可能にセンサ付衣服５００と接続することができる。任意の外部要素５１０は、例えば、本明細書で説明した物を含む有線、または任意の公知の無線プロトコルまたは今後発達する無線プロトコルを用いて無線で、センサモジュール１０２と電気的に接続する（例えば、電力を送る、あるいはデータを送る、かつ／または受信する）ように構成することができる。さらに、任意の１つ以上の外部要素５１０は、例えば、スマートフォンまたはタブレットコンピュータなどの、個別の個人用の電子装置とすることができるかもしれない。
【０１５７】
適切なグループモニタシステムおよび構成要素は、例えば、本出願と同じ出願人が保有する米国特許出願番号１３／０７７，４９４、発明の名称「グループパフォーマンスをモニタするシステムおよび方法」に開示されたシステムおよび構成要素を含んでもよく、その全体が本明細書に参照により組み込まれる。
【０１５８】
例示的なセンサモジュール１０２を含む、本発明の運動モニタシステム１０の例示的な構成要素の実施形態の概要を上述してきた。個人１００の体１０６または個人の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタする、あるいは体１０６または器具１０８の動きのデータと運動量との間の相関を求めるために本発明の運動モニタシステム１０を用いる様々な例示的な方法をこれから以下に説明する。
【０１５９】
運動している個人１００（またはコーチ、チームメイト、観客などの他の関係者）は、一連の運動中の個人１００の体１０６のモーションまたは個人の１つの運動器具１０８のモーションについての情報を取得することを希望する場合があり得る。
【０１６０】
例えば、もし個人１００がサッカーの試合でプレイするなど、スポーツボールの使用を伴う活動に参加している場合は、例えば、個人１００が蹴ったサッカーボール（すなわちフットボール）が様々な飛び出し角度を求められること、個人１００が蹴ったサッカーボールの回転速度を求められること、または個人１００が蹴ったサッカーボールが飛んでいく時の最高スピードを求められることなどが望ましい場合があり得る。
【０１６１】
さらなる例として、もし個人１００がバスケットボールの技術を練習するなど、個人１００の胸部の様々な動きを伴う活動に参加している場合は、例えば、ディフェンダーの周りをドリブルしようとするときに個人１００が左に切り込んだのかまたは右に切り込んだのかを認識できること、ジャンプショットを打つ、ダンクシュートを試みる、またはブロックショットを試みるときに個人１００が飛んだ高さ、または個人１００が飛んだときの力を求められること、あるいはバスケットボールに関する反応時間の訓練を行ったときに個人１００の反応時間を求められることが望ましい場合があり得る。
【０１６２】
上述したセンサモジュール１０２を含む運動モニタシステム１０を用いることにより、本発明の実施形態は、一連の運動中または運動終了後に、個人１００の体１０６のモーションもしくは個人１００の１つの運動器具１０８のモーションについてのこの、または他の情報を、個人１００（またはコーチ、チームメイト、観客）が取得することを有利に可能にし得る。
【０１６３】
サッカー（すなわちフットボール）およびバスケットボールというスポーツの文脈で本発明の様々な実施形態を説明しているが、本発明はそのように限定されるものではなく、例えば、野球、ボウリング、ボクシング、クリケット、自転車競技、フットボール（すなわち、アメリカンフットボール）、ゴルフ、ホッケー、ラクロス、ボート、ラグビー、ランニング、スケートボード、スキー、サーフィン、水泳、卓球、テニス、バレーボール、もしくはその運動に関するトレーニングなどを含む様々な異なるスポーツまたは運動に適用してもよい。加えて、サッカーで求められると述べた運動量は、適宜バスケットボールでも測定することができ得、逆もまた同様である。
【０１６４】
センサモジュール１０２によって得たデータは、運動中の当該対象物１０４のモーションについて役立つ情報を得るために、様々な方法で処理してもよい。ある実施形態において、個人１００の体１０６または個人１００の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタするために、センサモジュール１０２のデータを処理してもよい。他の実施形態において、データ構造に保存されている動きのデータと運動量との間の所定の相関を参照して、センサモジュール１０２のデータを処理してもよい。
【０１６５】
個人１００の体１０６または個人１００の１つの運動器具１０８をモニタするために運動モニタシステム１０およびセンサモジュール１０２を用いるかどうかにかかわらず、個人１００の体１０６または個人１００の１つの運動器具１０８の空間における方向の変化をモニタしたいと考える本発明の実施形態において、モニタを実行するために共通の解析フレームワークを用いてもよい。この解析フレームワークは図１２に示している。
【０１６６】
図１２を参照して、そのような実施形態において、以下のような空間方向処理４００にしたがって対象物１０４の空間における方向の変化を測定するために、個人１００は運動モニタシステム１０のセンサモジュール１０２を用いてもよい。
【０１６７】
まず、ステップ４０２において、センサモジュール１０２は対象物１０４の動きを検出し得る。ある実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６が取り込んだ加速度データに基づいて検出される。別の実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の磁場センサ１１８が取り込んだ磁場データに基づいて検出される。また別の実施形態において、対象物１０４の動きは、加速度データおよび磁場データの両方に基づいて検出される。
【０１６８】
ある実施形態において、磁場センサ１１８は、センサモジュール１０２近傍の磁場の強度および方向を測定するように構成してもよい。別の実施形態において、磁場センサ１１８は、センサモジュール１０２近傍の地球の磁場の強度および方向を測定するように構成してもよい。ある実施形態において、磁場センサ１１８は、局所的な磁場の合計および／または局所的な地球の磁場の合成磁気ベクトルの大きさおよび方向を測定することが可能であってもよい。
【０１６９】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、検出される動きは、個人１００がドリブルした結果として地面を転がるサッカーボールからなり得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部である場合、検出される動きは、個人がコートでバスケットボールをドリブルするにつれて前へ移動する個人の胸部からなり得る。
【０１７０】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は続いて、対象物１０４の動きが追跡すべき動きの発生を示すと判断することができる。ある実施形態において、所定の期間に閾値のデータ値が満たされると、対象物１０４の動きが追跡すべき動きの発生を示すと判断される。例えば、センサモジュール１０２は、対象物１０４の動きが所定の期間に加速度および／または磁場の変化において閾値に達したと判断し得る。
【０１７１】
ある実施形態において、追跡すべき動きの発生の判断は、追跡すべき動きがその判断より先にすでに始まっていることを示している。この場合、最近記録されたデータを調べる必要があり得る、または最近記録されたデータをほぼ永久的に保存し続ける必要があり得る場合には、センサモジュール１０２は、一時的にバッファに一連のデータを保存し得るので、追跡すべき動きの発生が見いだされたという判断に対応して、その動きに関するすべての関連データを取り込むことも可能である。他の実施形態において、追跡すべき動きの発生の判断は、追跡すべき動きが近い将来に始まろうとしていることを示している。ある実施形態において、センサモジュール１０２はデータを永久的または一時的に保存するように構成し、かつデータバッファがいっぱいになるような状況において、既定の期間データを保存するようにさらに構成してもよい。
【０１７２】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、個人１００がゴールを決めようと試みてボールを素早く蹴った結果のサッカーボールの動きが、キックに応じたボールのモーションを追跡すべきだという判断になり得る（その判断がなされる前、途中、および／または後のボールのモーションを含み得る）。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、攻撃の動きを行う際の１８０度回転した個人１００の胸部の回転が、個人の胸部の回転を追跡すべきだという判断になり得る（その判断がなされる前、途中、および／または後の個人１００の胸部のモーションを含み得る）。
【０１７３】
次に、ステップ４０６において、追跡すべき動きの発生の判断に応じて、対象物１０４の空間における最初の方向を求め得る。ある実施形態において、対象物１０４の空間における最初の方向は、座標軸システムを参照して求め得る。
【０１７４】
座標軸システムは、対象物１０４の空間における方向の変化をモニタするのに有用な分析ツールである。図１０は、３つの軸、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を有する例示的な三次元のデカルト座標軸システム３００を示している。図１０に図示している座標軸システム３００には、２つのベクトル「Ｇ」および「Ｂ」が重ねられている。Ｙ軸のマイナス方向を指しているＧベクトル３０２は重力ベクトルを表している。Ｂベクトル３０４は合成磁場ベクトルを表している。
【０１７５】
図１１は別の例示的な三次元のデカルト座標軸システム３５０を示している。このシステム３５０は、対象物１０４などの剛体に対して６つの自由度を定義している。６つの自由度とは、図１１に図示されるように、三次元空間における剛体のモーション、すなわち前／後、上／下、左／右の移動（垂直な３つの軸上での移動）に３つの垂直な軸の周りの回転（縦揺れ、偏揺れ、横揺れ）を組み合わせた移動能力を言う。
【０１７６】
ステップ４０６についての説明に戻ると、ある実施形態において、対象物１０４の空間における最初の方向を測定することは、図１０に図示されているような、重力ベクトル３０２に関して行われ得る。別の実施形態において、対象物１０４の空間における最初の方向を測定することは、図１０に図示されているような、地球の磁場ベクトル３０４に関して行われ得る。他の実施形態において、対象物１０４の空間における最初の方向を測定することは、図１１を参照して説明されているように、６つの自由度を持つ三次元空間において対象物が移動し回転した経路の特徴に関して行われ得る。
【０１７７】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、追跡すべき特定の動き（すなわち、キックの結果としてのボールの動き）に対するサッカーボールの空間における最初の方向を測定することは、用いる特定のアプリケーションおよびアルゴリズムによって、例えば、個人１００の足がサッカーボールを素早く蹴った直前、その瞬間、またはその直後のサッカーボールの空間における方向として定義され得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、追跡すべき特定の動き（すなわち、１８０度回転）に対する個人１００の胸部の空間における最初の方向を測定することは、用いる特定のアプリケーションおよびアルゴリズムによって、例えば、個人１００の胸部が回転し始めた直前、その瞬間、またはその直後の個人１００の胸部の空間における方向として定義され得る。
【０１７８】
ステップ４０８において、第１の時点で対象物１０４の空間における最初の方向が求められた後、対象物１０４の空間における方向の変化を求め得る。ある実施形態において、対象物が動く際の重力ベクトル３０２および／または磁場ベクトル３０４の方向の変化についての追加の情報を付加的に考慮し得ることを除いて、ステップ４０８での対象物１０４の空間における方向の変化を測定することは、ステップ４０６での対象物１０４の最初の方向を測定することと同様に行われ得る。
【０１７９】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、追跡すべき特定の動き（すなわち、キックの結果としてのボールの動き）に対するサッカーボールの空間における方向の変化を測定することは、用いる特定のアプリケーションおよびアルゴリズムによって、例えば、サッカーボールの最初の方向を認識したときからそれより後のまだボールが動いている時点、またはボールが動きを止めた時点までのサッカーボールの空間における方向の変化として定義され得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、追跡すべき特定の動き（すなわち１８０度回転）に対する個人１００の胸部の空間における方向の変化を測定することは、用いる特定のアプリケーションおよびアルゴリズムによって、例えば、個人１００の胸部の最初の方向を認識した時点からそれより後の個人１００の胸部がまだ動いている時点、または個人１００の胸部が動きを止めた時点までの個人１００の胸部の空間における方向の変化として定義され得る。
【０１８０】
ステップ４１０において、ステップ４０８で求めた対象物１０４の空間における方向の変化に基づいて運動量が求められる。運動量の性質は、個人１００が行っている運動、ならびにモニタ中の特定の対象物１０４によって異なり得る。ある実施形態において、運動量は、例えば、飛び出し角度、回転速度、スピード、ジャンプの高さ、ジャンプ力、ジャンプの距離、蹴る力、蹴る距離、特定タイプの運動の動きの特徴、または反応時間の測定などに関連することがあり得る。他の実施形態において、運動量は、例えば、回転速度、回転面、ジャンプ力、力の特性（運動する人の体または地面もしくは対象物にかかる力）、テニスにおけるストロークの情報、ゴルフ、野球、ホッケーのスティックのスイング特性、脚で蹴る時の特性、自転車のペダルの角度位置、自転車に乗る人の力の出力、疲労（繰り返しのモーション、すなわちランニング、懸垂、水泳、ボートこぎなどで起こり始める震え）、姿勢、投げるまたは腕を振る技術、射撃技術などであり得る。
【０１８１】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、キックの結果としてのボールの空間における方向の変化を用いて、例えば、ボールの飛び出し角度、ボールの回転速度、飛び出しスピード、予想スピードまたは同様のメトリクスを求め得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、１８０度回転中の個人１００の胸部の空間における方向の変化を用いて、例えば、個人がディフェンダーをポストアップし、次いでディフェンダーをかわすために１８０度回転を行ったということ、または同様のメトリクスを求め得る。他の実施形態において、個人１００の胸部の空間における方向の変化を用いて、ジャンプの高さまたはジャンプ力を求め得る。
【０１８２】
最後に、ステップ４１２において、個人１００、コーチ、チームメイト、観客、または他の任意の関係者にも運動量を伝える出力を提供する。ある実施形態において、出力は音声、映像、および／または触覚的な出力とし得る。
【０１８３】
本発明のある実施形態において、当該対象物１０４の空間における方向の変化をモニタしたいという要望の代わりに、データ構造に保存されている所定の相関関係に基づいて、個人１００の体１０６または個人１００の１つの運動器具１０８などの対象物１０４の動きを運動量に相関付けたいという要望があり得る。そのような相関付けを行うために共通の解析フレームワークを用い得る。この解析フレームワークは図１３に図示している。
【０１８４】
図１３を参照して、このような実施形態において、以下のような動作相関処理４２０にしたがって対象物１０４の動きに対するそのような相関を求めるために、個人１００は運動モニタシステム１０のセンサモジュール１０２を用いてもよい。
【０１８５】
まず、ステップ４２２において、センサモジュール１０２は対象物１０４の動きを検出し得る。このステップは、上述の空間方向処理４００のステップ４０２と同様に実行し得る。
【０１８６】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、検出される動きは個人１００がドリブルした結果として地面を転がるサッカーボールからなり得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部である場合、検出される動きは個人がコートでバスケットボールをドリブルするにつれて前へ移動する個人の胸部からなり得る。
【０１８７】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は続いて、対象物１０４の動きが追跡すべき動きの発生を示しているかを判断することができる。このステップは、上述の空間方向処理４００のステップ４０４と同様に実行し得る。
【０１８８】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、個人１００がゴールを決めようと試みてボールを素早く蹴った結果のサッカーボールの動きが、キックに応じたボールのモーションを追跡すべきだという判断になり得る（その判断がなされる前、途中、および／または後のボールのモーションを含み得る）。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、例えば、ジャンプショットを打つ、ダンクを試みる、またはブロックショットを試みるなどで個人がジャンプした結果地面から急に上昇する個人１００の胸部の動きが、個人の胸部が上昇する動きを追跡すべきだという判断になり得る（その判断がなされる前、途中、および／または後の個人１００の胸部のモーションを含み得る）。
【０１８９】
次に、ステップ４２６において、追跡すべき動きを認識するのに応じて、センサモジュール１０２は動きのデータを記録し得る。ある実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６によって取り込まれた加速度データに基づいて記録される。別の実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の磁場センサ１１８が取り込んだ磁場データに基づいて記録される。また別の実施形態において、対象物１０４の動きは、加速度データおよび磁場データの両方に基づいて記録される。
【０１９０】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、個人１００がボールを素早く蹴った結果としてのサッカーボールの動きを記録し得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、急に上昇する個人１００の動きを記録し得る。
【０１９１】
次にステップ４２８において、センサモジュール１０２は、記録した動きのデータと運動量との間の相関を求めることができる。ある実施形態において、これは参照用テーブルなどのデータ構造に保存されている相関情報に基づいて求め得る。
【０１９２】
参照用テーブルはデータ構造であって、普通は配列または連想配列であり、しばしば実行時計算をより単純な配列のインデックス動作に置き換えるために用いられる。メモリから値を引き出すのはしばしば比較的処理の重い計算または入力／出力動作を受け付けるよりも速いので、処理時間を著しく短縮することができる。参照用テーブルの数字はあらかじめ計算し、静的なプログラム記憶装置に保存してもよいし、またはプログラム初期化段階の一部として先読みしてもよい。
【０１９３】
相関の性質は、相関を設定するために用いる特定のアプリケーションおよびアルゴリズムに依存し得る。また、運動量の性質も、個人１００が行っている運動、ならびにモニタ中の特定の対象物１０４によって異なり得る。ある実施形態において、運動量は、例えば、飛び出し角度、回転速度、スピード、ジャンプの高さ、ジャンプ力、特定タイプの運動の動きの特徴、または反応時間の測定などに関連し得る。他の実施形態において、運動量は、例えば、回転速度、回転面、ジャンプ力、力の特性（運動する人の体または地面または対象物にかかる力）、テニスにおけるストロークの情報、ゴルフ、野球、ホッケーのスティックのスイング特性、脚で蹴る時の特性、自転車のペダルの角度位置、自転車に乗る人の力の出力、疲労（繰り返しのモーション、すなわちランニング、懸垂、水泳、ボートこぎなどで起こり始める震え）姿勢、投げるまたは腕を振る技術、射撃技術などであり得る。
【０１９４】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、記録された動きのデータと運動量との間の相関は、サッカーボールの加速度データとサッカーボールの飛び出しスピードのメトリクスとの間の関係を表す関数から得られたデータ構造に保存されている相関データに依存し得る。ある実施形態において、サッカーボールの加速度データとサッカーボールの飛び出しスピードとの間の関係の基礎となる関数は、特定のモデルのサッカーボールに対しての経験的なデータに基づくことがあり得る。
【０１９５】
モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、記録された動きのデータと運動量との間の相関は、胸部の加速度データと、例えば、ジャンプの高さまたはジャンプ力のメトリクスとの間の関係を表す関数から得られたデータ構造に保存されている相関データに依存し得る。ある実施形態において、胸部の加速度データとジャンプの高さとの間の関係の基礎となる関数は、例えば、個人の体重などのデータに基づくことがあり得る。
【０１９６】
最後に、ステップ４３０において、個人１００、コーチ、チームメイト、観客、または他の任意の関係者に運動量を伝える出力を提供する。このステップは、上述の空間方向処理４００のステップ４１２と同様に実行し得る。
【０１９７】
基本的な空間方向処理４００および基本的な動作相関処理４２０をそれぞれ詳述する図１２および図１３を参照して概説した解析フレームワークは、センサモジュール１０２を用いて個人１００の体１０６または個人１００の１つの運動器具１０８をモニタするために、本発明の実施形態において用い得る。しかしながら、本発明のある実施形態において、これらの基本的な解析フレームワークは、改良された性能を提供し、運動している個人１００に運動を評価するより良い手段を提供できる追加のステップを含んでもよい。
【０１９８】
図１４は、上述した基本的な空間方向処理４００または基本的な動作相関処理４２０を拡張するために用いることができる起動状態処理４４０を示している。起動状態処理４４０は、センサモジュール１０２を複数の状態で動作させることができ、その状態のうちの１つを起動状態とみなしてもよい。ある実施形態において、起動状態は、センサモジュール１０２が起動状態に入る前よりも起動状態である間の方がより電力を消費することを特徴としてもよい。別の実施形態において、起動状態は、センサモジュール１０２が起動状態に入る前よりも起動状態である間の方がより高速に加速度センサ１１６からデータをサンプリングすることを特徴としてもよい。さらに別の実施形態において、起動状態は、センサモジュール１０２が起動状態に入る前にはデータを一時的にしか記録しないのに対し、起動状態ではデータを永久的に保存し続けることを特徴としてもよい。このように、様々な状態を可能にすることで、センサモジュール１０２は、より少ない電池電力で、より低い処理能力で、またはより効率よく作動することができる。
【０１９９】
図１４を参照して、起動状態処理４４０はステップ４４２から始まる。ある実施形態において、起動状態処理４４０のステップは、基本的な空間方向処理４００または基本的な動作相関処理４２０がより効率的なセンサモジュール１０２の機能で実行されるように、これらの処理の直前に実行し得る。
【０２００】
ステップ４４２において、センサモジュール１０２は、第１の時点で対象物１０４の動きを検出し得る。このステップは、上述の空間方向処理４００のステップ４０２または動作相関処理４２０のステップ４２２と同様に実行し得る。
【０２０１】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、検出される動きは個人１００がドリブルした結果として地面を転がるサッカーボールからなり得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部である場合、検出される動きは個人がコートでバスケットボールをドリブルするにつれて前へ移動する個人１００の胸部からなり得る。
【０２０２】
次に、ステップ４４４において、センサモジュール１０２は、対象物１０４の動きが所定の起動の動きに対応すると判断し得る。ある実施形態において、所定の起動の動きは、例えば、ボールが連続で三回はねる、ボールを所定の高さに投げる、ある程度の力でボールを蹴る、個人１００が連続で三回飛び上がったり下りたりするなどの一連の個別の動き、あるいは絶対的な期間または所定の期間にセンサモジュール１０２の加速度が所定の閾値を超え、かつ／または下回る動きを含んでもよい。ある実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６によって取り込まれた加速度データに基づいて検出される。別の実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の磁場センサ１１８によって取り込まれた磁場データに基づいて検出される。また別の実施形態において、対象物１０４の動きは、加速度データおよび磁場データの両方に基づいて検出される。
【０２０３】
対象物の動きが所定の起動の動きに対応すると判断するステップは、所定の起動の動きに関する加速度データを、対象物の動きに対応付けて検出された加速度データと比較することを含み得る。あるいは、対象物の動きが所定の起動の動きに対応すると判断するステップは、所定の起動の動きに関する時間のデータを対象物の動きに対応付けて検出された時間データと比較することを含み得る。
【０２０４】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、所定の起動の動きは、例えば、所定の期間静止していた後のサッカーボールの動き、三回跳ねたサッカーボールの動き、ある期間にある高さまで空中に投げ上げたサッカーボールの動き、または他の可能な様々な起動の動きであるかもしれない。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、所定の起動の動きは、例えば、個人１００が所定の期間静止していた（例えば、ベンチに座るなど）後の個人１００の胸部の動き、続けて三回飛び上がったり下りたりする個人１００の動き、続けて三回スクワットをする個人１００の動き、または他の可能な様々な起動の動きであるかもしれない。
【０２０５】
ある実施形態において、モニタする対象物１０４のセンサモジュール１０２が、約１Ｇの合成加速度（すなわち合成加速度が１Ｇの閾値許容差の範囲内、例えば、１Ｇの５％以内）を感知するとき、モニタする対象物１０４は静止しているとみなすことができる。ある実施形態において、個人が手にとっている間は、モニタする対象物１０４は静止しているとみなすことができる。例えば、バスケットボール選手がボールを持ってジャンプショットを打つ期間内のある期間、ボールは静止しているとしてよい（例えば、個人の手からボールを放す前は、ボールは静止しているとみなすことができ、センサモジュール１０２が感知する合成加速度は約１Ｇである）。また、例えば、野球選手がボールを投げる期間内のある期間、ボールは静止しているとしてよい（例えば、個人が投げるモーションにおいて、後ろへのモーションから前へのモーションへと変遷する間、センサモジュール１０２が感知する合成加速度は約１Ｇである）。
【０２０６】
次に、ステップ４４６において、起動の動きが行われたと判断した後に、センサモジュール１０２は起動状態に入ることができる。先に述べたように、例えば、起動状態は、センサモジュール１０２が起動状態に入る前よりも起動状態に入っている間の方がより電力を消費する、またはより高速にデータをサンプリングすることを特徴としてもよい。
【０２０７】
最後に、ステップ４４８において、基本的な空間方向処理４００のステップ４０２または基本的な動作相関処理４２０のステップ４２２において詳述したように、センサモジュール１０２が起動状態に入ると、再び対象物の動きを検出する。このように、様々な状態を可能にすることで、センサモジュール１０２は、より少ない電池電力で、より低い処理能力で、またはより効率よく作動することができる。
【０２０８】
図１５は、上述した基本的な動作相関処理４２０を拡張するために用いることができる参照モーション処理４５０を図示している。参照モーション処理４５０により、動きのデータを比較することでセンサモジュール１０２が性質が様々な複数の参照モーションから一致する運動モーションを認識することが可能であり得る。このように、動作相関処理４２０の運動モーション認識性能は、運動中に行う様々なタイプのモーションを認識し追跡できるようにすることで拡張し得る。
【０２０９】
図１５を参照して、参照モーション処理４５０はステップ４５２から始まる。ある実施形態において、参照モーション処理４５０のステップは、相関および認識性能を拡張するために、上述の基本的な動作相関処理４２０のステップ４２６、４２８、および４３０の代わりに行っても有効であり得る。
【０２１０】
ステップ４５２において、センサモジュール１０２は（上述した通り、おそらく前のステップで追跡すべき動きを認識したことに応じて）動きのデータを記録し得る。ある実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６が取り込まれた加速度データに基づいて記録される。別の実施形態において、対象物１０４の動きは、センサモジュール１０２の磁場センサ１１８によって取り込まれた磁場データに基づいて記録される。また別の実施形態において、対象物１０４の動きは、加速度データおよび磁場データの両方に基づいて記録される。
【０２１１】
モニタする対象物１０４がサッカーボールの場合、個人１００がボールを素早く蹴った結果としてのサッカーボールの動きを記録し得る。モニタする対象物１０４がバスケットボールをする個人１００の胸部の場合、急に上昇する個人１００の胸部の動きを記録し得る。
【０２１２】
次に、ステップ４５４において、センサモジュール１０２は、複数の参照モーションに関連するデータと動きのデータとを比較することで、複数の参照モーションから一致する運動モーションを認識することができる。ある実施形態において、基本的な動作相関処理４２０のステップ４２８のように、少なくとも部分的には参照用テーブルなどのデータ構造に保存されている相関情報に基づいて認識が行われ得る。
【０２１３】
ステップ４２８に特有だが、一致する運動モーションの認識は、複数の参照モーションを参照して行い得る。言い換えると、ステップ４２８においては、システムは１つのモーション（例えば、ゴールを決めようとしてサッカーボールを蹴ること）に一致するモーションを探すことに限られるものではない。ある実施形態において、システムはモーションの１つの分類（例えば、攻撃的なサッカーのモーション）に一致するモーションを探すことに限られるものではない。他の実施形態において、システムは１つのスポーツ（例えば、サッカーのモーション）のモーションに一致するモーションを探すことに限られるものではない。あるいは、運動がチームスポーツであるとき、一致する運動モーションは、チームスポーツを行っている間に人が共通に行うモーションとしてもよい。
【０２１４】
ある実施形態において、１つ以上の参照モーションは一連の個別の動きを含んでもよい。ある実施形態において、複数の参照モーションに関連するデータは加速度データ、磁場データ、および／または時間データを含んでもよい。もちろん、認識した一致した運動モーションの性質は、一致を見つけるのに用いた特定のアプリケーションおよびアルゴリズムに依存し得る。また、一致した運動モーションの性質は、個人１００が行っている運動、ならびにモニタしている特定の対象物１０４によって異なり得る。バスケットボールに関するある実施形態において、一致した運動モーションは、例えば、パスのモーション、シュートのモーション、ジャンプショットのモーション、ダンクシュートのモーション、ポストアップのモーション、クロスオーバードリブルのモーション、シュートブロックのモーション、スチールのモーション、またはリバウンドのモーションとしてもよい。
【０２１５】
最後に、ステップ４５６において、個人１００、コーチ、チームメイト、観客、または他の任意の関係者にも一致した運動モーションを伝える出力を提供する。このステップは、上述の動作相関処理４２０のステップ４３０と同様に実行することができる。このように、動作相関処理４２０の運動モーション認識性能は、運動中に行う異なるタイプのモーションを認識し追跡できるようにすることで高められ得る。
【０２１６】
図１６は、上述した基本的な空間方向処理４００を拡張するために用いることができる遠隔空間処理過程４６０を図示している。遠隔空間処理過程４６０により、センサモジュール１０２が処理のために空間における方向のデータを遠隔コンピュータへ無線で送信することが可能であり得る。運動モニタシステム１０の他の素子と無線で通信することは、図７を参照しておおむね上述されている。このように、より高い演算性能、およびある実施形態において追加のデータまたは他のリソースへのアクセス権を有するサーバコンピュータなどの遠隔地にあるコンピュータに、ある処理および解析タスクを移すことで、運動モニタシステム１０の空間処理性能または動作相関処理性能は高められ得る。
【０２１７】
図１６を参照して、遠隔空間処理または相関処理４６０はステップ４６２から始まる。ある実施形態において、遠隔空間処理または相関処理４６０のステップは、運動量を測定することを離れて行うことができるよう、上述したように、基本的な空間方向処理４００のステップ４１０、または基本的な動作相関処理４２０のステップ４２６の代わりに行っても有効であり得る。
【０２１８】
ステップ４６２において、対象物１０４の空間における方向の変化を測定する、または動きのデータを記録し得る。ある実施形態において、ステップ４６２で対象物１０４の空間における方向の変化を測定すること、または動きのデータを記録することは、上述した基本的な空間方向処理４００のステップ４０８で対象物１０４の空間における方向の変化を測定すること、または基本的な動作相関処理４２０のステップ４２６で動きのデータを記録することと同様に行い得る。
【０２１９】
次に、ステップ４６４において、センサモジュール１０２は、空間における方向の変化または動きに関するデータを無線で運動中のユーザの遠隔地に置かれているコンピュータに送信し得る。例えば、遠隔地にあるコンピュータはサーバ２０２としてもよい。ある実施形態において、空間における方向の変化または動きに関するデータは、運動中に遠隔コンピュータに送信し得る。別の実施形態において、空間における方向の変化または動きに関するデータは、運動終了後に遠隔コンピュータに送信し得る。
【０２２０】
次に、ステップ４６６において、センサモジュール１０２は、送信された空間における方向の変化または動きに関するデータに基づく運動量のデータを遠隔コンピュータから無線で受信し得る。したがって、例えば、基本的な空間方向処理４００のステップ４１０で概説したような運動量を測定すること、例えば、おそらく参照用テーブルを参照して、基本的な動作相関処理４２０のステップ４２８で概説したような相関のデータに基づいて運動量を測定することは、遠隔コンピュータによって処理し得る。ある実施形態において、運動量のデータは、運動中に遠隔コンピュータから受信し得る。別の実施形態において、運動量のデータは、運動終了後に遠隔コンピュータから受信し得る。
【０２２１】
加えて、ある実施形態において、遠隔コンピュータがより高い処理性能およびリソースを有するので、遠隔コンピュータはセンサモジュール１０２に追加の情報を提供することが可能であり得る。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、遠隔コンピュータから運動量のデータに加えてトレーニングの提案のデータを受信し得る。別の実施形態において、センサモジュール１０２は、遠隔コンピュータから運動量のデータに加えてやる気を起こさせる内容のデータを受信し得る。
【０２２２】
ある実施形態において、遠隔コンピュータから受信した運動量のデータは、ユーザの現在の運動に関するデータとユーザの以前の運動に関するデータとの比較を含んでもよい。別の実施形態において、遠隔コンピュータから受信した運動量のデータは、ユーザの現在の運動に関するデータと別の個人の運動に関するデータとの比較を含んでもよい。
【０２２３】
最後に、ステップ４６８において、個人１００、コーチ、チームメイト、観客、または他の任意の関係者にも運動量を伝える出力を提供する。このステップは、上述の空間方向処理４００のステップ４１２、または動作相関処理４２０のステップ４３０と同様に実行し得る。このように、より高い演算性能、およびある実施形態において追加のデータまたは他のリソースへのアクセス権を有するサーバコンピュータなどの遠隔地にあるコンピュータに、ある処理および解析タスクを移すことで運動モニタシステム１０の空間処理性能または動きを測定する性能は高められ得る。
【０２２４】
図１７は、上述した基本的な空間方向処理４００または基本的な動作相関処理４２０を拡張するために用いることができる位置処理４８０を図示している。位置処理４８０により、一連の運動中にモニタ中の様々な運動モーションが行われた正確な地理的位置を個人が測定することが可能になり得る。このように、位置処理４８０は、個人、コーチ、チームメイト、観客、または他の任意の関係者にも、動きに基づいた運動量の情報自体に関連する追加の情報を提供し得る。
【０２２５】
図１７を参照して、位置処理４８０はステップ４８２から始まる。ある実施形態において、位置処理４８０のステップは、基本的な空間方向処理４００または基本的な動作相関処理４２０のステップの後、またはこれらの処理の出力ステップ直前に行い得る。
【０２２６】
ステップ４８２において、運動量は、空間方向処理４００のステップ４１０で述べたような対象物１０４の空間における方向の変化に基づいて、または動作相関処理４２０で述べた相関に基づいて求め得る。運動量の性質は、個人１００が行っている運動、ならびにモニタしている特定の対象物１０４によって異なり得る。ある実施形態において、運動量は、例えば、飛び出し角度、回転速度、スピード、ジャンプの高さ、ジャンプ力、運動の動きの特定タイプの特徴、または反応時間の測定などに関連し得る。
【０２２７】
次に、ステップ４８４において、運動中の対象物１０４の位置を求め得る。ある実施形態において、運動中の対象物１０４の位置は、ＧＰＳ受信機、ガリレオ受信機、北斗受信機、またはＧＬＯＮＡＳＳ受信機などの衛星位置システムの受信機を用いて求められる。別の実施形態において、運動中の対象物１０４の位置は、ビーコン信号または電波信号三角測量を用いて求められる。
【０２２８】
個人１００の身体活動がある特定の経路を通ることを含む（例えば、レースで走るまたは自転車に乗る）実施形態において、センサモジュール１０２は、通った経路に沿って個人１００の地理的な中間地点を記録することが可能であり得る。
【０２２９】
最後に、ステップ４８６において、求められた運動量を運動量に関連する位置と相関させ得る。したがって、例えば、センサモジュール１０２は、個人１００がどこでそれぞれのサッカーのシュートまたはバスケットボールのシュートを打ったのかを記録することが可能であり得る。
【０２３０】
上述したセンサモジュール１０２を含む運動モニタシステム１０を用いることで、本発明の実施形態により、個人１００（またはコーチ、チームメイト、観客）が、一連の運動中または運動後に個人１００の体１０６のモーションまたは個人１００の１つの運動器具１０８のモーションについてのこの、または他の情報を有利に取得することが可能であり得る。
【０２３１】
サッカー（すなわちフットボール）およびバスケットボールというスポーツの文脈で本発明の様々な実施形態を説明しているが、本発明はそのように限定されるものではなく、例えば、野球、ボウリング、ボクシング、クリケット、自転車競技、フットボール（すなわち、アメリカンフットボール）、ゴルフ、ホッケー、ラクロス、ボート、ラグビー、ランニング、スケートボード、スキー、サーフィン、水泳、卓球、テニス、バレーボール、またはそれら運動に関するトレーニングなどを含む様々な異なるスポーツまたは運動に適用してもよい。
【０２３２】
野球において、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、ピッチャーの投球、バッターのスイング、または打つ前のボールの動きの特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、投球の種類（速球、カーブボール、スライダー、チェンジアップなど）、球速、または全投球数を測定することができるであろう。センサモジュール１０２はまた、スイングの種類（例えば、通常のスイング、バント、ボールを打ったスイング、空振りしたスイングなど）、スイングスピード、またはスイング数、あるいは打球の種類（ゴロ、ライナー、フライ、ホームランなど）を測定するためにも用いることができるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、ピッチャーの胴、腕、手または指、バッターの胴、腕、手、または指、あるいはボール、あるいはバットに装着してもよい。
【０２３３】
ボウリングにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、ボウリングをする人の投球またはボールの軌道の特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、回転に適用したスピンの種類、回転速度、全回転数を測定することができるであろう。またセンサモジュール１０２を用いて、投球後のボールの軌道を測定することもできるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、ボウリングをする人の胴、腕、手、または指、あるいはボールに装着してもよい。
【０２３４】
ボクシングにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、ボクサーの攻撃的または守備的な動きの特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、ボクサーが放ったパンチの種類（ジャブ、フック、アッパーカットなど）、ボクサーの左手もしくは右手のどちらが使われたのか、パンチのスピード、パンチがあたったかどうか、および／または全パンチ数を測定することができるであろう。またセンサモジュール１０２を用いて、ボクサーが左、右、もしくは下のどこに動いたのか、パンチを防いだのか、ノックダウンされたのか、またはパンチを何回受けたのかを測定することもできるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、ボクサーの胴、腕、手、または指、あるいはボクシンググローブに装着してもよい。
【０２３５】
自転車競技において、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、自転車に乗る人または自転車のモーションの特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、自転車のスピード、曲がり角の性質、または経路途中の高度変化の性質を決定することができるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、自転車に乗る人の胴、腕、手、脚、脚、または頭、あるいは自転車に装着してもよい。
【０２３６】
フットボール（すなわち、アメリカンフットボール）において、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、オフェンスチーム、ディフェンスチーム、またはスペシャルチームの選手の動き、またはボール自体の動きの特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、ラン、パス、キック、またはタックルの種類、ラン、パス、キックまたはタックルの回数、ラン、パス、キックまたはタックルの力、ランニングバックの動きの種類（例えば、回転動作、腕を伸ばしてタックルを防ぐ、飛び越す、飛び込む、全速力で走るなど）、あるいはパスまたはキックの距離、ハングタイム、または回転の特徴を決定することができるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、選手の胴、腕、または脚、あるいはボールに装着してもよい。
【０２３７】
ゴルフにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、ゴルファーのスイングまたは打球のモーションの特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、スイングの種類（ティーショット、フェアウェイショット、アプローチショット、パット）、スイングのスピード、スイングの質、またはスイング数を測定することができる。またセンサモジュール１０２を用いて、ボールの軌道（まっすぐ、右に曲がる、左に曲がる、低い、高い、左にはずれる、右にはずれる）、またはショットの距離を測定することもできるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、ゴルファーの胴、腕、手、脚、足、または頭、あるいはボール、あるいはクラブに装着してもよい。
【０２３８】
ホッケーにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、選手のシュートまたはパスの特徴、あるいは打った後のパックのモーションを測定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、シュートの種類（例えば、スラップショット、バックハンドショット）、シュートのスピード、シュートの質、またはシュートもしくはパスの数を測定することができるであろう。またセンサモジュール１０２を用いて、ゴールに向かうパックの軌道（まっすぐ、左、右、低い、高い）を測定することもできるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、ホッケー選手の胴、腕、手、脚、足、または頭、あるいはパック、あるいはスティックに装着してもよい。
【０２３９】
ランニングにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、ランナーのモーションの特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、スピード、ペース、走った距離、走った位置、または経路途中の高度変化の性質を決定することができるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、ランナーの胴、腕、手、脚、足、または頭、あるいは靴に装着してもよい。
【０２４０】
スキーにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、競技コースの統計またはあるトリックが成功したときの情報を測定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、競技コースにおいてスキーヤーが通過するのに成功した旗門の数、スキーヤーのスピード、またはターンの角度を測定することができるであろう。またセンサモジュール１０２を用いて、ジャンプ、フリップ、ローテーションなどの技、または技を出す動きの程度（例えば、ジャンプの高さ、回転の角度、滞空時間など）を測定することもできるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、取り外し可能または不可能な様式で、スキー板の表面もしくは裏面に装着する、スキー板内部に含む、またはスキー板内部の空間に設置する、あるいはスキーヤーのブーツ、体、または他の衣服に装着してもよい。
【０２４１】
テニスにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、選手のスイングまたは打球のモーションの特徴を決定することが可能であり得る。例えば、センサモジュール１０２を用いて、スイングの種類（フォアハンド、バックハンド、サーブ、リターン、ロブ）、スイングのスピード、スイングの質、またはスイング数を測定することができるであろう。またセンサモジュール１０２を用いて、ボールのモーション（ストレート、トップスピン、バックスピン、レフトスピン、ライトスピン）またはショットの距離を測定することもできるであろう。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、例えば、選手の胴、腕、手、脚、足、または頭、あるいはテニスボールの表面、あるいはラケットの表面に装着してもよい。
【０２４２】
スケートボードにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、オーリー、エアリアル、フリップトリック（例えば、キックスリップ）、スライド、またはグラインドなどのトリックをいつ成功させたか、あるいはトリックをする動きの度合い（例えば、ジャンプの高さ、回転速度、スライド時間の長さなど）を測定することが可能であり得る。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、スケートボードの下側、スケートボードの輪軸とスケートボード自体との間の空間（すなわち、トラック）に装着してもよい。他の実施形態において、センサモジュール１０２は、取り外し可能または不可能な様式で、ボードの表面または裏面に連結する、ボード内部に含む、あるいは輪軸（すなわちトラック）に連結してもよい。
【０２４３】
サーフィンにおいて、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、例えば、波に乗る、ターンする、あるいはカットバック、カーヴィング、フローティング、またはチューブライディングなどの技をいつ成功させたかを決定することが可能であり得る。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、取り外し可能または不可能な様式で、サーフボードの表面または裏面に装着する、サーフボードの内部に含む、あるいはサーフボード内部の空間に設置してもよい。
【０２４４】
本発明の別の実施形態において、上述したようなセンサモジュール１０２の実施形態により、個人１００、コーチ、チームメイト、または観客が、個人１００の体力トレーニングおよび柔軟性トレーニングの動きまたは練習を解析することが可能であり得る。例えば、ある実施形態において、体力トレーニングおよび柔軟性トレーニング中の個人１００または個人１００が用いている１つの運動器具１０８は、例えば、シットアップ、プッシュアップ、ランジ、ジャンピングジャック、プルアップ、スクワット、ディップ、および／またはカーフレイズなどを追跡できるセンサモジュール１０２を携帯してもよい。センサモジュール１０２は、これらの動きが正しく行われているかどうか、および／またはそれぞれの動きが何回繰り返されたかを測定するのに用いることが可能であり得る。
【０２４５】
本発明のある実施形態において、センサモジュール１０２内部に含まれる、またはセンサモジュール１０２と通信する様々な種類のセンサに存在し得る固有の欠陥を補償することが可能であり得る。現実のセンサにはたいてい限界がある。例えば、加速度計、磁力計、およびジャイロスコープは、特に最初の較正条件と異なるスピードまたは他の条件下で用いると、精度に問題が出る場合があり得る。
【０２４６】
あるシステムにおいて、加速度センサ１１６または磁場センサ１１８のデータなどのセンサのデータが一時的に失われるかまたは利用できない場合、利用できないセンサのデータは、次の処理または計算に用いられない。他のシステムにおいて、例えば、データが一定のままである、または一定の割合で変化すると考えられると、失われたデータは「直線」法によって推定することができる。しかしながら、本発明のある実施形態において、例えば、加速度センサ１１６または磁場センサ１１８のデータのうちの１つであるセンサデータを用いて、二種類のデータの間の既知の相関、得られた相関、または推定された相関、あるいはデータの外挿に基づいて、加速度センサ１１６または磁場センサ１１８のデータのうちの他方を補償し、かつ／または推定し得る。
【０２４７】
例えば、加速度センサ１１６および磁場センサ１１８によって生成されたデータを組み合わせることで、本発明の実施形態によるシステムおよび方法は、加速度センサ１１６または磁場センサ１１８のうちの１つのデータが何らかの理由で失われたときでも、データの絶対値または運動量をより正確に測定することができる。失われていないデータを用いて、失われたデータが回復するかそれとももう一度サンプリングされるまで「穴」を埋めるために、システムはデータの値または運動量を提供し続けることができる。
【０２４８】
本発明の他の実施形態において、ジャイロスコープのデータなどの角運動量センサ１２４のデータは、データ較正および／または外挿のために加速度センサ１１６のデータまたは磁場センサ１１８のデータのうち１つ以上と組み合わせて用い得る。
【０２４９】
本発明のある実施形態において、加速度センサ１１６または磁場センサ１１８をベースにしたセンサモジュール１０２の補正係数データの較正および／または生成は、様々な異なる使用条件下で行われ得る。例えば、較正データまたは補正係数は、異なる動きのスピードでの使用、個人１００の体１０６での使用、１つの運動器具１０８での使用、異なるスポーツでの使用、異なる風の条件下での使用、異なるコートまたはフィールド条件下での使用などに合わせて生成し得る。さらに、この様々な補正係数および／または較正データは、個人１００がシステムを用い続けるにつれ、バックグラウンドで経時的に蓄積し得る。このように、適切な補正係数を、個人１００または運動器具１０８のスピードの最大範囲、および／または他の使用条件に合わせて生成および適用できるように、「参照用テーブル」または他の「領域」、あるいは較正データのライブラリまたは補正係数がモニタシステム（場合によってはシステムの携帯可能な部分）に蓄積され保存され得る。
【０２５０】
システム（場合によってはシステムの携帯可能な部分、パーソナルコンピュータなど）に提供されるマイクロプロセッサは、どのスピードまたは他の使用条件下において、最適な較正または補正係数に到達するために、既知の較正と補正係数との間に内挿し、かつ／または既知の較正もしくは補正係数を外挿するようにプログラムしてもよい。また、このように、スピードおよび距離モニタ全体の精度をさらに改善するのに役立つように、単一の運動パフォーマンス中の異なる時間に、例えば、そのパフォーマンス中の所与の時間に求めたスピードまたは他の使用条件に基づいて、異なる較正または補正係数を適用し得る。異なる運動条件下で利用可能な様々な補正または較正係数を有することによって、使用回数が増えるにつれて生成される較正および補正係数の数が増加するので、特に経時的に、かつ使用回数が増えるにつれ、センサモジュール１０２はより正確になっていくであろう。
【０２５１】
本発明のある実施形態において、センサモジュール１０２は地球の磁場などの局所的な磁場の乱れに影響され得る。局所的な磁場は、地表から離れた他の距離よりも地表に近いある距離においてより変化し得る。例えば、局所的な磁場は地表から約３フィート以上離れるよりも、地表から約３フィート以内においてより変化しやすく、またはより乱れ得る。したがって、ある実施形態において、対象物１０４が地表から約３フィート以内にあったときに対象物１０４から取得された磁場センサ１１８のデータが、もしも地球の磁場など地表近くの局所的な磁場の比較的高い多様性のせいで信頼できないと考えられるならば、対象物１０４が地表から約３フィート以上離れているときに対象物１０４から得た磁場センサ１１８のデータを用いて、対象物１０４が地表から約３フィート以内にあったときに対象物１０４から得られたデータから適切なまたは確からしい磁場センサ１１８のデータを外挿するかそれとも推定してもよい。
【０２５２】
ある実施形態において、モニタシステム１０のセンサモジュール１０２を個人１００に装着することができる。ある実施形態において、センサモジュール１０２を、個人１００に複数装着することができる（例えば、別のセンサモジュールに対して、１つ以上の斜角に軸を有する１つのセンサモジュール）。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、個人１００の異なる位置（例えば、個人１００の胴体、個人１００の１つ以上の付属器官）に装着してもよい。例えば、個人１００は運動をする選手であり得る。個人１００に装着されたセンサモジュール１０２を含むモニタシステム１０をモニタシステム３０と呼ぶ。センサモジュール１０２は、適切な任意の技術を用いて個人１００に装着することができる。例えば、個人１００の外部または内部に接続することによって、個人１００が着用しているハーネスシステムを用いて個人１００に装着することによって、個人１００が着用している衣服のポケットに携帯することによって、個人１００の肌に（例えば、接着剤を用いて）貼り付けることによって、個人１００が携帯している、または身につけている器具（例えば、ヘルメット、マウスガード、運動用サポーター、保護パッド、履物）に携帯することによって、あるいは個人１００の体内に（例えば、外科的に、経口的に）挿入することによって、個人１００はセンサモジュール１０２を着用し得る。個人１００にセンサモジュール１０２を装着するのに利用することができる例示的な技術は、２０１１年３月３１日に出願された本出願と同じ出願人が保有する米国特許番号１３／０７７，５２０に記載されており、その全体が本明細書に参照により組み込まれる。
【０２５３】
ある実施形態において、個人１００の起動のモーションまたは動きを感知するのに応じて、センサモジュール１０２を起動することができる（すなわち、起動状態に入る）（本明細書では「モーション（ｍｏｔｉｏｎ）」および「動き（ｍｏｖｅｍｅｎｔ）」という言葉は入れ替え可能に用いられる）。ある実施形態において、起動のモーションは、例えば、所定の高さ以上に跳ぶこと、所定の期間に所定の回数跳ぶこと、所定の歩数歩くこととしてもよい。ある実施形態において、起動のモーションは、例えば、連続したモーション（例えば、素早く連続して３回跳ぶ、または所定の期間、例えば３秒間に３回跳ぶのに応じたモーション）としてもよい。本明細書で述べているように、センサモジュール１０２は、起動すると、感知したデータを離れた装置（例えば、メモリ１１４）に保存し、かつ／または転送し始める。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、起動状態にあれば、継続してデータを感知し得る（例えば、加速度データ（加速を表すデータ）はセンサモジュール１０２の加速度センサ１１６が求め、磁場データ（磁場を表すデータ）はセンサモジュール１０２の磁場センサ１１８が測定する）。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、周期的（例えば、５０ミリ秒（ｍｓ）毎、１０ｍｓ毎、１ｍｓ毎）にデータを感知する。
【０２５４】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、所定の期間（例えば、３０分）センサモジュール１０２のモーションを感知しなければ、停止する（例えば、低電力の待機状態に入り、起動状態に対して低い頻度で加速を検出する）ことができる。ある実施形態において、センサモジュール１０２は、個人１００の停止モーションの感知に応じて停止することができる。ある実施形態において、停止モーションは、例えば、起動モーションとして上述したどんなモーションであってもよい。ある実施形態において、停止モーションは起動モーションと同じであってもよい。ある実施形態において、停止モーションは起動モーションと異なるものであってもよい。
【０２５５】
ある実施形態において、センサモジュール１０２が感知するデータは、時間と相関付け（例えば、データを感知した時間を表す時間データと対応付けて保存）されてもよい。データを感知した時間は、タイマー１３４によって提供することができる。稼働中、モニタシステム３０のセンサモジュール１０２は、本明細書で述べたように、信号を感知し、処理して、個人１００の運動量を表したものを出力する。ある実施形態において、運動量を表したものは、例えば、ディスプレイ装置（例えば、パーソナルコンピュータ２０４、携帯電子装置２０６、またはセンサモジュール１０２のディスプレイ）に出力することができる。センサモジュール１０２は、本明細書で述べたものを含む任意の適した技術によって電力を受けることができる。
【０２５６】
ある実施形態において、個人１００に装着されたセンサモジュール１０２を含むモニタシステム３０を用いて、個人１００のモーションに関する特徴を含む、個人１００についての様々な運動量を測定することができる。例えば、モニタシステム３０を用いて、個人１００に特徴的なモーション（例えば、個人１００またはその一部の位置、個人１００またはその一部の方向、個人１００またはその一部のスピードの方向および／または大きさ、個人１００またはその一部の加速度の方向および／または大きさ、個人１００またはその一部にかかる力の方向および／または大きさ、個人１００またはその一部が動く期間、個人１００またはその一部の姿勢、ならびに／あるいは個人１００またはその一部の回転）を認識し、個人１００が行ったモーションを認識し、個人１００のジャンプの特徴（例えば、ジャンプの最高値、ジャンプ力）を求め、または個人１００の反応時間（例えば、指示後に指示された動きを行う時間、または目標に到達する、例えば、最高スピードに到達する、かがんだ状態から完全に直立した位置に到達する、まっすぐな位置から飛び込む時間）を測定することができる。ある実施形態において、モニタシステム３０を用いてモーションを定義することができる。例えば、モニタシステム３０を用いて、モーションを行っている間にセンサモジュール１０２が感知するデータのよって、個人１００が行ったモーションを定義することができる。モニタシステム３０は、本明細書で述べるように、任意の適切な構成要素を用いて、そのような運動量を測定するために操作を実行することができる。例えば、感知の操作は、上述のように、モニタシステム３０のセンサモジュール１０２のセンサ（例えば、適宜、加速度センサ１１６または磁場センサ１１８）が実行してもよい。また、例えば、データ処理を伴う操作（例えば、認識、判断、計算、保存など）は、センサモジュール１０２のプロセッサ１１０、またはモニタシステム３０の、もしくはモニタシステム３０と通信している何か他の装置（例えば、サーバ２０２、パーソナルコンピュータ２０４、もしくは携帯電子装置２０６など）のプロセッサが実行してもよい。
【０２５７】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、個人１００（または、少なくともセンサモジュール１０２）が較正状態にあると、較正データを感知する。ある実施形態において、センサモジュール１０２が（例えば、座標システム６００（図１８に示す）のような外部座標システム（すなわち、センサモジュール１０２から独立した座標システム）に対して、ある一定期間（例えば、１０ｍｓ以上））静止していると、センサモジュール１０２は較正状態にある。ある実施形態において、センサモジュール１０２が約１Ｇの合成加速度（すなわち合成加速度が１Ｇの閾値許容差の範囲内、例えば、１Ｇの５％以内）を感知するとき、センサモジュール１０２は静止しているとみなすことができる。ある実施形態において、個人が動いている間のある時点でセンサモジュール１０２は静止しているとみなすことができる。例えば、バスケットボールの選手がジャンプする期間内のある一定期間、センサモジュール１０２は静止しているとすることができる（例えば、個人１００がジャンプを開始するためにかがんでいる間の下方向のモーションから、個人１００がジャンプを開始する上方向のモーションまでの遷移状態にわたる期間、センサモジュール１０２は静止しているとみなすことができ、センサモジュール１０２が感知する合成加速度は約１Ｇである）。また、例えば、センサモジュール１０２は、個人１００がモーションを行っているにもかかわらず、個人１００に装着されている位置によって静止しているとすることができる（例えば、個人１００の足に接続されているセンサモジュール１０２は、個人１００が走る動きをしている間、足が地面に着く度静止していると見なし得る場合があり、このときセンサモジュール１０２が感知する合成加速度は約１Ｇである）。
【０２５８】
図１８に、センサモジュール１０２が較正状態にあるところが図示されている。センサモジュール１０２は、運動に対する任意の時点（例えば、運動前、運動中、または運動後）において、較正状態にあるとしてもよい。ある実施形態において、センサモジュール１０２が静止するたび、センサモジュール１０２は較正状態にあると判断され、較正データを感知することができる。ある実施形態において、ある閾値の期間（例えば、１分、１０分、３０分）較正データが感知されない場合、センサモジュール１０２は、ある閾値の期間（例えば、１秒）以上静止するたび、較正状態にあると判断され、較正データを感知することができる。
【０２５９】
ある実施形態において、較正状態では、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６は加速度データを感知する。ある実施形態において、センサモジュール１０２の磁場センサ１１８は磁場データ（例えば、地球の磁場に関するデータ）を感知する。ある実施形態において、較正データは、加速度データおよび磁場データの両方を含む。ある実施形態において、較正データは、加速度データおよび磁場データのうちの一方を含む。
【０２６０】
ある実施形態において、較正状態では、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６が感知する加速度データは重力に起因する加速度であり、モニタシステム３０がこの加速度データを用いて、重力に起因する加速度のセンサモジュール１０２に対する方向およびセンサモジュール１０２にかかる重力に起因する加速度の大きさ（合わせて重力ベクトル３０２）のうちの一方または両方を測定することができる。
【０２６１】
ある実施形態において、較正状態では、センサモジュール１０２の磁場センサ１１８は、センサモジュール１０２に対する磁場の方向およびセンサモジュール１０２の磁場の大きさ（合わせて磁場ベクトル３０４）のうちの一方または両方を感知する。
【０２６２】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、その後の１つ以上の計算を行うために依拠する較正データを感知する。ある実施形態において、センサモジュール１０２が較正状態のときに感知された較正データを用いて、外部座標システム６００を規定することができる。ある実施形態において、外部座標システム６００は、重力ベクトル３０２の方向を参照して規定することができる（例えば、重力は下方向の加速の原因であることが知られているので、「下がる」方向を規定できる）。ある実施形態において、外部座標システム６００は、磁場ベクトル３０４の方向を参照して規定することができる（例えば、磁場は、一般的に、運動に用いる典型的な競技場の一帯において顕著に一定であるので、参照用に一定の方向を規定できる）。ある実施形態において、外部座標システム６００は、重力ベクトル３０２の方向および磁場ベクトル３０４の方向を参照して規定することができる。
【０２６３】
モーションの間、個人１００（およびセンサモジュール１０２）は、６つの自由度（（１）上／下（例えば、外部座標システム６００のＹ軸に沿う）、（２）左／右（例えば、外部座標システム６００のＸ軸に沿う）、および（３）後／前（例えば、外部座標システム６００のＺ軸に沿う）の３つの直線度と（１）偏揺れ（例えば、外部座標システム６００の角αの方向）、（２）横揺れ（例えば、外部座標システム６００の角βの方向）、および（３）縦揺れ（例えば、外部座標システム６００の角γの方向）の３つの回転度）のうちのいずれか、またはすべてにおいて移動し得る。
【０２６４】
個人１００または他の人は、例えば、個人１００の行動の結果を知るために、個人１００の運動量を知ることを所望してもよい。モニタシステム３０は、そのような運動量を求め得る（例えば、個人１００にかかる、または個人１００による力を認識する、個人１００が行ったモーションを認識する、個人１００のジャンプの特徴を決定する、および個人１００の反応時間を測定する）。センサモジュール１０２は、そのような運動量を表すデータを（例えば、パーソナルコンピュータ２０４または携帯電子装置２０６のディスプレイ装置に）出力してもよい。そのようなデータは、センサモジュール１０２から未処理（例えば、加速度センサ１１６および／または磁場センサ１１８からの処理していない信号）の形式、または表示用（例えば、加速度センサ１１６および／または磁場センサ１１８からの信号を処理した結果得られたデータ）の形式で、出力してもよい。ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００および／または他の人が知覚できる方法で、１つ以上の運動量を表したものを出力する。
【０２６５】
そのような運動量を表すデータは、例えば、本明細書で述べているように、任意の適切な方法で、処理および／または出力することができる。
【０２６６】
ある実施形態において、例えば、図１８に示すように、外部座標システム（例えば、外部座標システム６００）は、センサモジュール１０２が較正状態にある第１の時点で求められる（例えば、図２０の操作８１０参照）。ある実施形態において、センサモジュール１０２を参照して決められた内部座標システム（例えば、内部座標システム６５０）の方向は、外部座標システム６００に対して求められる（例えば、図２０の操作８１２参照）。説明を簡単にするために、本明細書では、第１の時点で外部座標システム６００に合わせて内部座標システム６５０を説明するが、内部座標システム６５０は外部座標システム６００に合わせる必要はないこと（例えば、内部座標システム６５０は外部座標システム６００の角度をずらせて規定されてもよい）、そして内部座標システム６００は、伝統的な座標要素によって特徴付けられる必要はなく、外部座標システム（例えば、外部座標システム６００）に対するセンサモジュール１０２の相対的な方向を規定するある基準によってのみ特徴付けられてもよいということを理解すべきである。内部座標システム６５０の構成要素は、Ｘ’（例えば、左／右）、Ｙ’（例えば、上／下）、Ｚ’（例えば、後／前）、α’（例えば、偏揺れ）、β’（例えば、横揺れ）、およびγ’（例えば、縦揺れ）として図に示され、座標要素の変化は、それぞれΔＸ、ΔＹ、ΔＺ、Δα、Δβ、およびΔγとして示されている（例えば、図１９参照）。
【０２６７】
例えば、図１８に図示されているように、ある実施形態において、加速度センサ１１６を用いて、第１の時点でセンサモジュール１０２に対する（すなわち内部座標システム６５０に対する）重力ベクトル３０２の方向を求め（例えば、図２０の操作８２４参照）、ある実施形態において、磁場センサ１１８を用いて、第１の時点でセンサモジュール１０２に対する磁場ベクトル３０４の方向を測定する（例えば、図２０の操作８２６参照）。ある実施形態において、外部座標システム６００に対する内部座標システム６５０の方向は、重力ベクトル３０２および磁場ベクトル３０４のうちの一方または両方に基づいて測定することができる（例えば、図２０の操作８１２参照）。このように個人１００の最初の方向は、外部座標システム６００内にあるセンサモジュール１０２（内部座標システム６５０を含む）の最初の方向に基づいて測定することができる。
【０２６８】
ある実施形態において、モニタ装置３０は、例えば、個人１００またはその一部の位置、個人１００またはその一部の方向、個人１００またはその一部のスピードの方向および／または大きさ、個人１００またはその一部の加速度の方向および／または大きさ、個人１００またはその一部にかかる力の方向および／または大きさ、個人１００またはその一部の動く期間、個人１００またはその一部の姿勢、個人１００またはその一部の回転、ならびに／あるいは動きのデータ特性の対応の程度、またはその違いを含む、個人１００の１つ以上の感知されたモーションの特徴を求め、かつ／または出力する（例えば、図２０の操作８２０参照）。
【０２６９】
ある実施形態において、例えば（図１９参照）、個人１００（例えば、個人１００全体としての回転、または１つ以上のモニタしている個人１００の一部の回転を含み、個人１００の一部は互いに関係して動き得るということを理解する）の回転（例えば、三次元回転）は、第１の時点と個人が動いている第２の時点との間に測定することができる（例えば図２０の操作８１４参照）。ある実施形態において、そのような回転は、モニタシステム３０によって出力することができ、かつ／またはさらなる操作のためにモニタシステム３０が用いることができる。
【０２７０】
例えば、ある実施形態において、第１の時点と第２の時点との間の個人１００の方向の変化は、第１の時点と第２の時点との間に磁場センサ１１８が感知した磁場データに基づいて求められる。例えば、第１の時点と第２の時点との間の個人１００の方向の変化は、Ｘ’軸、Ｙ’軸、およびＺ’軸の外部座標システム６００に対する角度の差（Δα、Δβ、およびΔγとして図示されている）によって表し得る。
【０２７１】
ある実施形態において、例えば（図１９参照）、第１の時点と第２の時点との間の個人１００の位置変化は、第１の時点と第２の時点との間に加速度センサ１１６が感知した加速度データおよび／または磁場センサ１１８が感知した磁場データに基づいて求められる（例えば、図２０の操作８１６参照）。ある実施形態において、モニタシステム３０は、そのような位置変化を出力することができ、かつ／またはさらなる操作のために用いることができる。
【０２７２】
例えば、第１の時点と第２の時点との間の個人１００の位置変化は、外部座標システム６００に対するセンサモジュール１０２のＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿った直線上の位置の差（ΔＸ、ΔＹ、およびΔＺとして図示されている）によって表し得る。
【０２７３】
上述したように、２つの時点間の個人１００のモーションは、２つの時点間のセンサモジュール１０２の位置変化および方向の変化によって特徴付けることができる。ある実施形態において、個人１００のモーションをより完全に表したものは、複数の連続した時点間のセンサモジュール１０２の位置変化および方向の変化をモニタすることで特徴付けることができる。言い換えると、２点間の個人１００のモーションを特徴付ける上述した技術は、第２の時点から第３の時点まで繰り返すことができる。位置変化および方向の変化は、絶対的に（例えば、第１の時点（較正状態であり得る）でセンサモジュールの位置および方向を連続的に参照して）、または相対的に（例えば、直前の位置および方向、または他の感知された任意の位置および方向を参照して）測定することができる。当然のこととして、位置および方向のサンプリングスピードがより大きくなると、個人１００のモーションを表したものはより完全になるであろう。ある実施形態において、位置変化および方向の変化が相対的に測定される場合、センサモジュール１０２は、外部座標システムに対して較正されない場合があり得る。
【０２７４】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００の姿勢の示度を測定することができる。ある実施形態において、そのような姿勢は、モニタシステム３０によって出力することができ、かつ／またはさらなる操作のためにモニタシステム３０が用いることができる。姿勢は、個人１００に装着されたセンサモジュール１０２の方向に基づいて測定することができる。例えば、センサモジュール１０２は、モニタシステム３０がセンサモジュール１０２の方向に基づいて個人１００の姿勢を測定することができるように（上述したように求められる）、個人１００を参照した所定の（または較正された）方向で個人１００の胴体に装着することができる。例えば、個人１００の胴体が地面と直角であるときに、基準座標の方向が重力ベクトルまたは磁場ベクトルの方向と一致するように、センサモジュール１０２を個人１００に装着し得る。ある実施形態において、モニタシステム３０が、基準座標の方向が重力ベクトルまたは磁場ベクトルと一致することを検出した場合、モニタシステム３０は、個人１００が立っていると判断し得る。ある実施形態において、モニタシステム３０が、基準座標の方向が重力ベクトルまたは磁場ベクトルと直交することを検出した場合、モニタシステム３０は、個人１００がうつぶせ、またはあおむけであると判断し得る。ある実施形態において、複数のセンサモジュール１０２が、同時に個人１００に装着されて稼働し、個人１００の異なる部分の副姿勢を測定することができ、求めた副姿勢と互いとの比較、または参照姿勢を定義するデータとの比較に基づいて、個人１００のより複雑な全身姿勢を求め得る。
【０２７５】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００の加速度の方向および／または大きさ（合わせて加速度ベクトル）、ならびにその変化の示度を測定することができる。ある実施形態において、そのような個人１００の加速度の方向および／または大きさ、あるいはその変化の示度は、モニタシステム３０によって出力することができ、かつ／またはさらなる操作のためにモニタシステム３０が用いることができる。内部座標システム６５０を参照して、加速度の大きさおよび方向を、センサモジュール１０２が直接感知することができる。モニタシステム３０は、この感知したデータに基づいて、加速度の大きさおよび方向の変化を測定することができる（例えば、図２０の操作８１８参照）。第１の時点から第２の時点への加速度の大きさの変化は、第１の時点でセンサモジュール１０２の加速度センサ１１６が感知した加速度の大きさと、第２の時点でセンサモジュール１０２の加速度センサ１１６が感知した加速度の大きさとの差を計算することで測定することができる。第１の時点から第２の時点への加速度の方向の変化は、第１の時点でセンサモジュール１０２の加速度センサ１１６が感知した加速度ベクトル７３０の角度（図１９参照）と、第２の時点でセンサモジュール１０２の加速度センサ１１６が感知した加速度ベクトル７３０の角度との差を計算することで測定することができる。そのような加速度の方向の変化は、上述したように、センサモジュール１０２が感知した磁場データに基づいて求められたセンサモジュール１０２の方向を参照して、個人１００の対応する方向に相関づけることができる。したがって、上述したように、方向、位置、加速度の大きさ、および加速度の方向の変化を求め、連続した時点に対する個人１００のモーションを特徴付けることができる。
【０２７６】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００にかかる、または個人１００による力の方向および／または大きさ、ならびにその変化の示度を測定することができる。ある実施形態において、そのような個人１００にかかる、または個人１００による力の方向および／または大きさ、あるいはその変化の示度は、モニタシステム３０によって出力することができ、かつ／またはさらなる操作のためにモニタシステム３０が用いることができる。ある実施形態において、モニタシステム３０は、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６を介して（例えば、上述したように）個人１００の加速度を感知することができる。ある実施形態において、モニタシステム３０は、ある実施形態において例えばそのインターフェイス（例えば、コンピュータ２０４または携帯電子装置２０６の入力、例えばキーボード、マイク、またはタッチスクリーン）を用いて、モニタシステム３０に入力することができる、個人１００の質量を表すデータを受け得る。ある実施形態において、個人１００に装着されたセンサ１０２が、独立して認識可能な質量を有して個人１００の一部（例えば、個人１００の腕）に装着されている場合、個人１００の質量は、モニタする個人１００の腕の質量としてセンサに入力することができる。ある実施形態において、個人１００の質量は、初期値として定義することができるが、個人１００の質量が入力された場合は無効にすることができる。ある実施形態において、モニタシステム３０は、求められた個人１００の加速度および質量に基づいて（例えば、質量と加速度をかけ合わせることで）、個人１００の所与の加速度（例えば、上述のように求められる）に対する力を測定することができる。加速度は任意の所望の方向で感知することができるので、力は任意の方向で測定することができる。例えば、所望の方向において感知した加速度データの要素に基づいて、個人１００にかかる、または個人１００による横方向（左右）、垂直方向（上下）、および／または前後方向（前後）の力を測定することができ、またその組み合わせとして測定することもできる。例えば、個人１００が左に切り込む、または右に切り込むときは、横方向の力が支配的であり得る（すなわち、最も強い要素の力である）。例えば、個人１００が跳ぶ、または地面に落ちるときは、垂直方向の力が支配的であり得る。例えば、個人１００が走るのをやめる、または走り始めるときは、前後方向の力が支配的であり得る。
【０２７７】
個人１００の動きは、例えば、個人１００またはその一部の位置、個人１００またはその一部の方向、個人１００またはその一部のスピードの方向および／または大きさ、個人１００またはその一部の加速度の方向および／または大きさ、個人１００またはその一部にかかる力の方向および／または大きさ、個人１００またはその一部の動く期間、個人１００またはその一部の姿勢、ならびに／あるいは個人１００またはその一部の回転、あるいはそれらの変化を含む、感知した１つ以上のモーションの特徴によって表し得る。個人１００は、例えば、跳ぶ、後宙返りをする、右に切れ込む、左に切れ込む、滑る、方向転換する、連続横転する、蹴る、またはスイングするなどのどんな動きもし得る。
【０２７８】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、動いている個人１００の感知した加速度データおよび磁場データ（データが感知された時間に関連し得る）のうちの１つ以上に基づいて、個人１００の動きを認識し得る。例えば、個人１００が後宙返りをする場合、モニタシステム３０は、個人１００が後宙返りをしていると認識し得る。例えば、対象物を投げる、対象物を蹴る、跳ぶ、ジャンプショットを打つ、レイアップショットを打つ、滑る、左に曲がる、右に曲がる、方向転換する、位置を変える、全速力で走る、ポーズをとる、飛び込むなどを含む、個人１００のどんな動きもモニタし、認識し得る。
【０２７９】
ある実施形態において、１つ以上の動きに対する動きのデータ特性（すなわち、動きを定義する、感知した加速度データおよび磁場データのうちの１つ以上）は、モニタシステム３０が、感知した加速度データおよび磁場データを動きのデータ特性と比較することができるように、モニタシステム３０内に保存され得るか、それともモニタシステム３０によってアクセス可能となり得る。
【０２８０】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、感知した個人１００の加速度データおよび磁場データを１つ以上の動きのデータ特性と比較し得る（例えば、図２１の操作８３０参照）。ある実施形態において、モニタシステム３０は、そのような比較を連続的に行い得る。
【０２８１】
ある実施形態において、感知した加速度データおよび磁場データと、動きのデータ特性またはその一部との間の対応の程度が十分であると判断すると（図２１の操作８３２参照）、モニタシステム３０は、その動きのデータ特性に対応するモーションを、個人１００が行った動きとして認識する（例えば、図２１の操作８３４参照）。ある実施形態において、感知した加速度データおよび磁場データと動きのデータ特性との差が所定の閾値未満である場合（閾値は異なる動きのデータ特性に対して異なっていてもよい）、対応の程度が十分であると判断される。
【０２８２】
ある実施形態において、認識したモーションは、本明細書で述べられたように（例えば、センサモジュール１０２のメモリ１１４、またはサーバ２０２、パーソナルコンピュータ２０４、もしくは携帯電子装置２０６のメモリに）、モニタシステム３０によって保存することができる。ある実施形態において、認識したモーションの特徴は認識したモーション（例えば、加速度、スピード、移動距離、動いた期間、またはモーションを認識する間に個人１００にかかった、もしくは個人１００がかけた力）に対応付けて求められ、保存される。
【０２８３】
ある実施形態において、認識したモーションは、個人１００または他の人が知覚できる方法で（例えば、センサモジュール１０２、携帯電子装置２０６、またはパーソナルコンピュータ２０４の映像ディスプレイまたはオーディオスピーカーを介して、あるいはセンサモジュール１０２、携帯電子装置２０６、またはパーソナルコンピュータ２０４と通信して）出力される（例えば、図２１の操作８３６参照）。ある実施形態において、認識したモーションは、個人１００または他の人が知覚できる方法で（例えば、センサモジュール１０２、携帯電子装置２０６、またはパーソナルコンピュータ２０４の映像ディスプレイまたはオーディオスピーカーを介して、あるいはセンサモジュール１０２、携帯電子装置２０６、またはパーソナルコンピュータ２０４と通信して）、認識したモーションの特徴と共に出力される。
【０２８４】
ある実施形態において、動きのデータ特性は、加速度データおよび磁場データ、ならびにそれらから得られた変数（例えば、力、加速度の大きさ、加速度の方向、磁場の大きさ、磁場の方向）の表現を含むことができ、モニタシステム３０内のデータ構造、例えば、アルゴリズム、曲線グラフ、または参照用テーブルとして、表現および／または保存することができる。
【０２８５】
ある実施形態において、モニタシステム３０は個人１００の反応時間を求め得る。ある実施形態において、個人１００に、特定の指示された動き（例えば、後宙返りを完了する、最大または目標加速度に到達する、最適なまたは目標の胴体の位置に到達する）を行うよう、指示が伝達される。ある実施形態において、その指示は、（例えば、携帯電子装置２０６などの外部装置から）センサモジュール１０２に伝達され、センサモジュール１０２が受信し、個人１００が知覚できる方法で（例えば、センサモジュール１０２のスピーカーまたはディスプレイを介して、あるいはセンサモジュール１０２と通信して）センサモジュール１０２から出力される（例えば図２２の操作８４０参照）。ある実施形態において、その指示は、センサモジュール１０２を通過することなく、個人１００に伝達し得る。例えば、外部装置（例えば、携帯電子装置２０６）は、個人１００が知覚できる方法で（例えば、電子装置２０６のスピーカーまたはディスプレイを介して、あるいは電子装置２０６と通信して）、その指示を出力し得る。ある実施形態において、その指示は、別の人（例えば、外部装置（例えば携帯電子装置２０６）を操作し、外部装置にそうするように促されて、適切な時間に個人１００に大声で指示を伝える人）によって個人１００に伝達され得る。
【０２８６】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、上述したように指示が送られた、または受信されてから、個人が指示された動きを始める、または終了する時間までの時間として、個人１００の反応時間を判断する。ある実施形態において、個人１００の加速度データおよび磁場データは、指示が送られる、または受信される後に求められ（例えば、図２２の操作８４２参照）、個人１００が行う動きを認識する（例えば、図２２の操作８４４参照）。ある実施形態において、個人１００から得られた加速度データおよび磁場データは、指示された動きの、動きのデータ特性と比較される（例えば、図２２の操作８４５参照）。ある実施形態において、個人１００が行った動きが、指示された動きの、動きのデータ特性に対応する場合は（例えば、図２２の操作８４６参照）、モニタシステム３０は、指示を送る、または受信してから、指示された動きを始める、または終了するまでの経過時間として、個人１００の反応時間を計算する（例えば、図２２の操作８４８参照）。ある実施形態において、対応の程度が、動きのデータ特性に対応する個人１００の動きにどれだけ近いかという示度を提供する場合、モニタシステム３０が、モニタされる個人１００の動きに対する対応の程度を求め得る。そのような対応の程度は、感知した加速度データおよび磁場データと、動きのデータ特性との差の大きさに基づいているとすることができる。
【０２８７】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、そのような対応の程度を目標となる対応の程度またはその範囲と比較することができ、個人１００の動きが目標に到達しない、または範囲から外れる場合は、モニタシステム３０は個人１００に動きを繰り返すよう指示し得る、または指示された動きを行う個人１００の試みは成功しなかったと示し得る。ある実施形態において、個人１００がその動きを改善し、指示された動きにかなり対応できるように、モニタシステム３０は、（例えば、オーディオスピーカー、映像ディスプレイ、または触覚的な出力を介して）フィードバックを提供し、指示された動きを行う間個人１００を指導するのに役立ち得る。例えば、モニタシステム３０は、個人１００の動きにおける欠陥について個人１００に警告する出力を（例えば、個人１００の動きを表すデータが、指示された動きのデータ特性から最も顕著に逸脱している、個人１００の動きの部分を認識することによって）提供し得る。
【０２８８】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、指示された動きに対する動きのデータ特性を定義し得る。ある実施形態において、特定の指示された動きを行うよう、（上述したように）指示を個人１００に伝達する（例えば、図２３の操作８５０参照）。ある実施形態において、個人１００の加速度データおよび磁場データは指示が送られる、または受信される後に求められる（例えば、図２３の操作８５２参照）。ある実施形態において、感知した加速度データおよび磁場データを用いて、指示された動きのデータ特性を定義する（例えば、図２３の操作８５４参照）。そのような動きのデータ特性は、例えば、本明細書で述べたように、個人１００の動きを認識した後、または個人１００の反応時間を認識した後に、保存され用いられる。ある実施形態において、モニタシステムは、個人の動きの開始および終了を自動的に認識する（例えば、感知した加速度データが閾値を超え、所定の期間、閾値を超えた状態が続く、または個人１００の加速度データおよび磁場データが所定のパターンに対応すると、動きの開始が認識され得るし、感知した加速度データが閾値を下回り、所定の期間、閾値を下回る状態が続く、または個人１００の加速度データおよび磁場データが所定のパターンに対応すると、動きの終了が認識され得る）。
【０２８９】
明快さのために、指示された動きの観点から動きのデータ特性を定義することについて上述したが、指示された動きに限るものではない。ある実施形態において、個人１００は、動きの定義のために認識名（例えば、文字列、数字、画像などのラベル）を選び、または入力することができる（例えば、センサモジュール１０２、パーソナルコンピュータ２０４、または携帯電子装置２０６などのインターフェイスまたは入力が、センサモジュール１０２の一部であり、またはセンサモジュール１０２と通信し得る場合、１つ以上の動きの認識名を含むインターフェイスを用いて選ぶ、または入力を用いて動きの認識名を入力する）。
【０２９０】
ある実施形態において、個人１００のモーションから得られた加速度データを用いて、個人１００のジャンプの特徴を決定することができる。例えば、ある実施形態において、個人１００のモーションから得られた加速度データを用いて、個人１００のジャンプの高さの特徴（例えば、ジャンプの最高値）を測定することができる。また、例えば、ある実施形態において、個人１００のモーションから得られた加速度データを用いて、個人１００のジャンプ力の特徴（例えば、ジャンプ中にかかる力）を測定することもできる。
【０２９１】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００がジャンプを行っているかを判断する（例えば、図２４の操作８６０参照）。ある実施形態において、加速度センサ１１６は慣性システムであり、したがって、自由飛行時は重力に起因する加速度を感知しない。また、自由飛行時、個人１００の動きは、典型的に、大きな加速度の原因とはならないであろう。ある実施形態において、モニタシステム３０は、約０となる合成加速度（例えば、少なくとも１００ｍｓより長い間、平均が１Ｇの１５％未満である合成加速度によって特徴付けられる加速度（すなわち、重力に起因する加速度））を感知することによって、個人１００がジャンプを行ったと判断する。
【０２９２】
ある実施形態において、いったんジャンプが行われたと判断されると、モニタシステム３０は、ジャンプが検出される前の個人１００のモーションから得られた、感知した加速度データを解析し、ジャンプの開始時間（地面から離れようとするモーションが開始された時、例えば脚を曲げた後、脚が伸び始めて個人１００を地面から推進させる瞬間）（例えば、図２４の操作８６２参照）およびジャンプして地面から離れる時間（個人１００が地面を離れたとき）（例えば、図２４の操作８６４）を測定する。ある実施形態において、個人１００のモーションから得られたこの加速度データは、本明細書で述べたように、センサモジュール１０２のバッファに保存されたデータに基づいて解析される。
【０２９３】
ある実施形態において、ジャンプの開始時間は、地面から離れる直前の期間内の、センサモジュール１０２が感知する合成加速度がその期間内で最小の時であると判断される。ある実施形態において、その期間は、例えば約５０ｍｓであり得る。ある実施形態において、センサモジュール１０２の垂直速度は、ジャンプ開始時点では０であると判断される。
【０２９４】
ある実施形態において、ジャンプして地面から離れる時間は、センサモジュールが感知した合成加速度が約０になる時であると判断される。ある実施形態において、センサモジュール１０２の垂直加速度は、ジャンプ開始時とジャンプして地面から離れる時との間に感知される。ある実施形態において、モニタシステム３０は、地面から離れる時のセンサモジュール１０２の垂直速度を測定する（例えば、図２４の操作８６６参照）。ある実施形態において、モニタシステム３０は、ジャンプ開始時とジャンプして地面から離れる時との間に感知したセンサモジュール１０２の垂直速度および加速度データに基づいて、地面から離れる時のセンサモジュール１０２の垂直速度を測定する。ある実施形態において、モニタシステム３０は、式Ｖ＝Ｖ０＋ａｄｔを用いて計算することにより、ジャンプ開始時とジャンプして地面から離れる時との間に感知したセンサモジュール１０２の垂直速度および加速度データに基づいて、地面から離れる時のセンサモジュール１０２の垂直速度を測定する。
【０２９５】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、地面から離れる時の垂直速度に基づいて、個人１００のジャンプの特徴を決定する（例えば、図２４の操作８６８参照）。ある実施形態において、モニタシステム３０は、地面から離れる時の垂直速度およびエネルギー保存の原理に基づいて、個人１００のジャンプの最高値を測定する。ある実施形態において、モニタシステム３０は、例えば式１／２ＭＶｔｏ２＝ＭｇＨ→Ｈ＝Ｖｔｏ／２ｇ（Ｍは個人１００の質量（相殺される）、Ｈはジャンプの最高値、ｇは重力に起因する加速度、Ｖｔｏは地面を離れる時の垂直速度）を用いて、地面から離れる時の垂直速度に基づくエネルギー保存の計算によって、個人１００のジャンプの最高値を測定する。
【０２９６】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、ジャンプ中に感知した加速度データに基づいて、個人１００のジャンプの特徴を決定する。ある実施形態において、モニタシステム３０は、ジャンプ中の１つ以上の期間にわたって加速度データを感知する（例えば、図２８の操作８７０参照）。ある実施形態において、モニタシステムは、（個人１００によって、例えば、そのインターフェイスを介してモニタシステム３０に直接入力することができる、またはあらかじめセットされた初期値に基づいて概算することができる）個人１００の質量を表すデータを受信する（例えば、図２８の操作８７２参照）。ある実施形態において、モニタシステム３０は、ジャンプ中の１つ以上の期間にわたる加速度を積分する（例えば、図２８の操作８７４参照）。ある実施形態において、モニタシステムは、積分した結果に個人１００の質量をかける（例えば、図２８の操作８７６参照）。ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００の質量をかけた加速度の積分値に基づいて、個人１００のジャンプのジャンプ力を測定する（図２８の操作８７８参照）。個人１００のジャンプ力は、ジャンプの間中変化することができる。ある実施形態において、モニタシステム３０は、上述したように、ジャンプの間中、複数の期間に対するジャンプ力を測定する。ある実施形態において、モニタシステム３０は、ジャンプの間中に求めた全て、または一部の力をジャンプ力特性として判断する。ある実施形態において、モニタシステムは、ジャンプの間中の最大または最小のジャンプ力を測定する。
【０２９７】
モニタシステム３０は、個人１００または（例えば、コーチ、トレーナー、観客などの）他の人が感知できる方法で、（例えば、個人１００にかかる、または個人１００による力、個人１００が行うモーション、個人１００のジャンプの特徴、および個人１００の反応時間を含む）個人１００の運動量を表したものを出力することができる。モニタシステム３０の構成要素内で生成された、または構成要素に受信されたデータは、本明細書で述べた方法を含む任意の適切な方法で送信し、処理し、出力することができる。
【０２９８】
例えば、ある実施形態において、運動量を表したものは、携帯電子装置（例えば、携帯電子装置２０６）またはパーソナルコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ２０４）に（例えば、映像ディスプレイ、オーディオスピーカー、または触覚的な出力を介して）出力することができる。ある実施形態において、モニタシステム３０は、例えば、リアルタイムで運動量を表したもの、過去の運動量を表したもの、予測された運動量を表したもの、運動量の現在値（またはもっとも最近の値）と過去の値との比較で表したもの、ある運動量と別の運動量との比較で表したもの、運動量の値と目標値との比較で表したもの、個人１００の運動量の値と異なる個人の同じ（または異なる）運動量の値との比較で表したものを求め、出力することができる。
【０２９９】
ある実施形態において、運動量を表したものは、互いの、または他の変数との関数として表示することができる。例えば、ジャンプの高さは、胴体の方向またはボールの飛び出し角度の関数として表示することができる。また、例えば、運動量は位置（例えば、競技場における位置、選手に近い、ゴールに近いなど）の関数、出来事（例えば、フィールドゴールを決める、反則を犯すなど）の関数、環境条件（例えば、周囲の温度、降水量など）の関数、または個人の生理学的条件（例えば、心拍数、体温など）の関数として表示することができる。そのような変数に関する情報（例えば、位置情報、出来事の情報、環境条件の情報、および生理学的条件の情報）は、モニタシステム３０内に組み込まれている適切なセンサから、またはモニタシステム３０と通信しているモニタシステム３０外部の要素から、モニタシステム３０に提供され得る。
【０３００】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、例えば、数値で（例えば、運動量または比較を示す値を出力することで）、文字情報として（例えば、運動量または比較を示す単語または語句を出力することで）、図として（例えば、運動量または比較を示すグラフまたは他の図を出力することで）、または表として（例えば、運動量または比較を示す表を出力することで）など、知覚可能な任意の方法でそのような表されたものを求め、かつ出力することができる。
【０３０１】
ある例示的な実施形態において、個人１００の認識された動きは、例えば、出力ディスプレイ７５０などのディスプレイに図示される。そのディスプレイは、ある実施形態において、本明細書で述べた、例えば、センサモジュール１０２、携帯電子装置２０６、パーソナルコンピュータ２０４、グループモニタ装置２７０などの任意の要素のディスプレイとしてもよい（例えば、図２５―２７、２９、３１、および３２参照）。ある実施形態において、ディスプレイ７５０は携帯電子装置（例えば、携帯電子装置２０６）、またはパーソナルコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ２０４）のディスプレイスクリーンとしてもよく、あるいは印刷されたページとしてもよい。ある実施形態において、ディスプレイ７５０は、ある期間（例えば、運動中、定義された期間、モニタシステムの寿命期間）にモニタシステム３０によって認識された、個人１００の個々の動きの表現７５２を表示し得る（例えば、図２５参照）。
【０３０２】
ある実施形態において、ディスプレイ７５０は、認識された動きの強度７５４の示度を表示し得る。例えば、加速度、スピード、移動距離、移動期間、または認識されたモーションの力の示度を表示し得る。そのような強度７５４の示度は単一のモーションの強度を表し、または同じタイプとして認識されたモーションの複数例の強度（例えば、平均または最大強度）を表し得る。
【０３０３】
ある実施形態において、個人１００の全体パフォーマンス７５６の示度は、感知した加速度データおよび磁場データに基づいて求め、表示することができる。ある実施形態において、個人１００の全体パフォーマンス７５６の示度は、個人１００の１つ以上の認識されたモーションの特徴（例えば、モーションタイプの例の数、モーションまたはモーションタイプの期間、モーションまたはモーションタイプの強度）に基づいて測定することができる。ある実施形態において、全体パフォーマンス７５６の示度は、数値で表すことができる（例えば、図２５参照）。ある実施形態において、全体パフォーマンスの示度は、図で表すことができる（例えば、図２７のグラフ７５８参照）。
【０３０４】
ある実施形態において、単独の個人１００または複数の別の個人１００に対する本明細書で述べたどの表現も、モニタシステム３０は求め得るし、ディスプレイ７５０は表示し得る。ある実施形態において、ディスプレイ７５０は、２人以上の個人を比較して、本明細書で述べたどの表現も表示し得る。例えば、ある実施形態において、ディスプレイ７５０は、ある個人１００の１つ以上のタイプの動きの強度を、別の個人１００の１つ以上のタイプの動きの強度と並べて示している比較帯グラフ７６０を表示し得る。また、例えば、ある実施形態において、ディスプレイ７５０は、ある個人１００の全体パフォーマンス７５６の示度を、別の個人１００の全体パフォーマンス７５６の示度と並べた全体パフォーマンス比較７６２も表示し得る。
【０３０５】
ある実施形態において、認識された個人１００が行った動きの時系列グラフ７６４を、モニタシステム３０は求め得るし、ディスプレイ７５０は表示し得る（例えば、図２６参照）。ある実施形態において、時系列グラフ７６４は、動きが発生した時間に関連して表される、認識された個々の動きの示度７６６を含み得る。ある実施形態において、閾値を超える特徴を有する認識された動きに対応する示度７６６は、他の示度７６６とは視覚的に異なって見え得る明確な示度７６８として表し得る。例えば、明確な示度は、他の示度７６６より大きくてもよいし、他の示度７６６とは異なる色としてもよいし、または、例えば、星などの画像で印をつけてもよい。
【０３０６】
ある実施形態において、個人１００の認識された動きのタイプおよび強度を図示しているグラフ（例えば、星形グラフ７５８）を、モニタシステム３０は求め得るし、ディスプレイ７５０は表示し得る（例えば、図２７参照）。ある実施形態において、星形グラフ７５８は、モーションのタイプおよび強度の第２の表現７７０に重ね合わされた、個人１００の認識されたモーションのタイプおよび強度の第１の表現７６８を含み得る。ある実施形態において、第２の表現７７０は個人のグループのモーションの平均タイプおよび強度を表し得る。ある実施形態において、第２の表現７７０は、表現７６８で表されるのとは異なる期間にわたる、個人１００のモーションの平均タイプおよび強度を表し得る。ある実施形態において、第２の表現７７０は、個人１００とは別の個人のモーションのタイプおよび強度を表し得る。
【０３０７】
ある実施形態において、運動量はゲームのように出力することができる。個人１００の運動量の値に基づいて、得点、または正もしくは負のフィードバックを判断し、出力してもよい。そのような値またはフィードバックに基づいた比較が、ゲームの進展に影響を与えることができる。例えば、そのような値またはフィードバックを、同じ個人１００の過去の値、またはフィードバックと比較してもよく、改善の結果、ゲーム内で前方向な進展としてもよい（例えば、個人１００のゲームアカウントにより高い「レベル」を指定する）。また例えば、そのような値またはフィードバックを、別の個人１００の値またはフィードバック（プロの選手または他の有名な個人あるいはそのように称する人たちのデータを含む）と比較してもよく、その比較に基づいてゲームの進展を判断してもよい。また、例えば、そのような値またはフィードバックを目標値または目標となるフィードバックと比較してもよく、その比較に基づいてゲームの進展を判断してもよい。また、例えば、ある実施形態において、運動量をゲームにアップロードするか、それともゲームが運動量にアクセスできるようにすることで、そのような運動量がバーチャルなゲームにおけるバーチャルなプレイヤーの能力を決定することができる（例えば、個人１００のジャンプの最高値が、バーチャルなゲームにおいて個人のバーチャルな分身のジャンプの最高値を制限してもよい）。
【０３０８】
ある実施形態において、モニタシステム３０は独立型のモニタシステムとして用いることができる。しかしながら、ある実施形態において、モニタシステム３０（またはその構成要素）は、他のモニタシステムと併用して、または他のモニタシステムに組み込んで用いることができる。他のモニタシステムには、例えば、２０１１年３月３１日に出願された本出願と同じ出願人が保有する米国特許出願番号１３／０７７，４９４で開示されたものが含まれ、その全体は本明細書に参照により組み込まれる。
【０３０９】
例えば、ある実施形態において、本明細書で述べる特徴（値および／または出力を含む）のいずれも、例えば、（上述したように、例えば、グループモニタシステムに対して）運動している１つ以上の対象物または１人以上の選手の特徴（例えば、動き、パフォーマンス、および／または生理学的特徴など）を感知するモニタ装置および関連する要素などの、他のモニタシステムから得られる特徴と併用して用い、かつ／または出力することができる。例えば、コーチ、トレーナー、または観客などが注目するために、あるいは個人自身が後で見直すために、個人のパフォーマンスまたは対象物のモーションの追加の特徴をモニタし、かつ／または出力することができるように、運動している個人を異なるモニタ装置（例えば、心拍計、全地球測位信号受信機、温度センサ、風センサ、湿度センサを含むモニタ装置）で個別にモニタしてもよいし、またはそのような活動で用いる対象物（例えば、ボール）のモーションをモニタしてもよい。同様に、個人１００の特徴は、本明細書で述べたように、モニタシステム３０を参照してモニタおよび／または出力してもよい。個人１００をモニタして得られた特徴は、他のモニタ装置が個人１００および／または対象物をモニタして得られた特徴と共に用いることができる。例えば、本明細書で述べたように、モニタシステム３０を参照して個人１００をモニタして得られた特徴は、時間相関の方法で、他のモニタ装置から得られた特徴とともに表示することができる。また、例えば、本明細書で述べたように、モニタシステム３０を参照して個人１００をモニタして得られた特徴は、他のモニタ装置から得られた特徴の関数として表すこともできる（逆もまた同様である）。また、例えば、本明細書で述べたように、モニタシステム３０を参照して個人１００をモニタして得られた特徴および他のモニタ装置から得られた特徴の両方の解析に基づいて、新しい特徴（例えば、モニタしているボールを蹴るという指示に対して個人が反応するのにかかる時間）を決定することもできる。
【０３１０】
例えば、運動パフォーマンス中に個人１００のジャンプの高さをモニタしてもよく、運動パフォーマンス中にモニタしているボールの軌道もモニタしてよい。これら両方の特徴を考慮するモニタシステムは、スポーツ関連物の特徴、例えば、（例えば、個人１００が自分のジャンプショットの特徴を評価するのに役立ち得る）個々のジャンプ後のボールの飛び出し角度と共に、個人１００のジャンプの高さを表示（か、それとも出力）してもよい（例えば、図２９参照）。一連のジャンプについて、個人１００のジャンプの最高値は、ボールの軌道の関数として表してもよい。同様の比較、組み合わせ、および／または表現は、本明細書で述べたように、モニタシステム３０を参照して個人１００をモニタして得られる特徴、および他のモニタ装置から得られる特徴の、他のどんな組み合わせについても提供することができる。
【０３１１】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００にリアルタイムにフィードバックを提供することができる。そのようなリアルタイムのフィードバックは、個人１００の任意の活動中、例えば、トレーニング運動中に提供することができる。ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００が動きを行っている間、センサモジュール１０２を介して個人１００をモニタしてもよい（例えば図３０の操作８８０参照）。個人１００は、動きのパフォーマンスの一面を改善するという目的（例えば、より高く跳ぶ、反応時間を短縮する、または動きをより正確に行う）を持って、動きを繰り返し行ってもよい。個人が改善しようと取り組んでいる動きの一面についての、時宜を得た、簡潔で、周期的なフィードバックの提供は、個人が動きの一面をより効率的に改善するのに役立つと信じられている。ある実施形態において、個人１００がそのような動きを行っている間個人１００に接続されているセンサモジュール１０２は、動きの一面（例えば、個人が改善しようと取り組んでいる選ばれた一面）に関するデータを遠隔装置（例えば、携帯電子装置２０６）に送信する（例えば、図３０の操作８８２参照）。遠隔装置はデータを受信し得るし（例えば、図３０の操作８８４参照）、動きの個々の繰り返しの間、または続いてすぐに、個人１００に（例えばディスプレイスクリーン、オーディオスピーカー、または触覚的な出力を介して、あるいは遠隔装置と通信して）データを表したものを表示し得る（例えば、図３０の操作８８６参照）。例えば、その表現は、動きに関する値の表現（例えば、ジャンプの高さは垂直に跳んだインチ数で表し得る、図３１参照）、および／または動きに関する値と、動きに関する以前の値もしくは目標値との比較７１０の表現（例えば、以前のジャンプの高さが１９インチで、ジャンプの高さが２０インチの場合は、改善されたことを示すために、緑の背景７１２またはプラス記号７１０のような前方向な信号とともに出力し得るが、一方、以前のジャンプの高さが１９インチで、ジャンプの高さが１８インチの場合は、パフォーマンスが低下したこととを示すために、赤い背景７１２またはマイナス記号のような否定的な信号とともに出力し得る、図３１参照）であってもよい。繰り返しの動きから得られたデータは、後の表示および解析（例えば、図３２に図示されるように、個々の動きを表したものを示すグラフの表示）のために保存することができる。
【０３１２】
例えば、ある実施形態において、モニタシステム３０は、（上述のように）個人１００のジャンプの高さを測定することができ、個人１００が見る遠隔装置（例えば、携帯電子装置２０６）に、ジャンプの高さを表したものを（例えば、自動的に）出力することができる。個人１００が見るのを簡単にするため、動きを行っている間出力が個人１００に知覚されるように遠隔装置は設置され、表現は遠隔装置のディスプレイのほぼ全面を占めてもよい。このように、個人１００は、ジャンプの高さに関するフィードバックを即座に受け取る。それから、モニタシステム３０は、個人１００の任意の回数のジャンプの高さを測定することができ、同様に、個々のジャンプの高さを表したものを出力することができる。そのような操作は望み通りに繰り返すことができる。リアルタイムに個人１００のジャンプの高さを知ることは、例えば、個人１００が自分の動きのフォームに調整を加え、すぐにそのような調整の効果を測定することができるようにすることで、個人１００のジャンプの高さの改善における進歩を理解するのに役立つことができる。そのような知識を得ることは、そのような知識なしに実現しようとする場合よりも、より早い改善をもたらすと信じられている。
【０３１３】
例えば、ある実施形態において、モニタシステム３０は、例えば、反応時間、加速度、かかった力、動きの範囲、および位置変化を含む、個人１００の動きの運動量を測定することができ（上述したように求められる）、第１の動きのそのような運動量を表したものを、個人１００が見る遠隔装置（例えば、携帯電子装置２０６）に出力する（例えば、自動的に）ことができる。このように、個人１００は第１の動きの運動量に関するフィードバックを即座に受け取る。ある活動（例えば、反応時間を測定するために時間の決まった期間を始めること）を行う指示は、個人１００が見る遠隔装置を介して、個人１００に提供することができる。例えば、指示は、遠隔装置からの音声または映像出力を介して提供され得る。ある実施形態において、モニタシステム３０は、単一の動きを繰り返し指示するように構成することができる。ある実施形態において、モニタシステム３０は、一式の動きのうちの１つを指示するように構成することができる（例えば、ある動きは、動きのデータ特性のデータベースから無作為に選ぶことができる）。ある実施形態において、指示を出力するタイミングは様々であってよく（例えば、所与の範囲内で無作為に選ばれる）、ある実施形態においては、個人１００が差し迫った指示に対する準備をするのに役立つように、カウントダウンを表示してもよいし、ある実施形態においては、そのようなタイミングおよび／またはカウントダウンの開始は、個人１００が静止しているというモニタシステム３０による判断によってもよい。例えば、指示は、指示する動きを説明する単語（例えば、「ジャンプ」「飛び込む」「左に切り込む」「後宙返り」）、または指示する動きがわかっている場合（例えば、モニタシステム３０が単一の動きを繰り返し指示するように構成されている場合）は、単に指示する動きを開始する時間を示す出力とすることができる。ある実施形態において、指示は、遠隔装置に表示される色または記号の変化によって提供される（例えば、遠隔装置のディスプレイが赤から緑に変化して、個人１００がジャンプを行うことを示してもよいし、ディスプレイ装置の片側がある特定の色に変化して、個人１００がその方に向かってランジを行うことを示してもよいし、矢印がある特定の方向、例えば下を指し示すように表示されて、個人１００が対応する動きを行う、例えば、うつぶせになることを示してもよい）。ある実施形態において、指示を出力した後、モニタシステム３０は、例えば、反応時間、加速度、かかった力、動きの範囲、位置変化、指示した動きに対する対応の程度を含む、個人１００の動きの運動量を測定することができ（本明細書で述べたように求められる）、反応時間を表したものを出力することができる。モニタシステム３０は、個人１００の任意の回数の繰り返し反応の反応時間を測定することができ、同様に、個々の反応の反応時間を表したものを出力することができる。そのような操作は望み通りに繰り返すことができる。リアルタイムに個人１００の反応時間を知ることは、例えば、個人１００が自分の動きのフォームに調整を加え、すぐにそのような調整の効果を測定することができるようにすることで、個人１００の反応時間の改善における進歩を理解するのに役立つことができる。そのような知識を得ることは、そのような知識なしに実現しようとする場合よりも、より早い改善をもたらすのに役立つと信じられている。
【０３１４】
ある実施形態において、モニタシステム３０は、個人１００の動きの対応の程度を測定することができ、動きを行うことに続いてすぐ、個人１００にそのような対応の程度の示度を（例えば、携帯電子装置２０６および／またはグループモニタ装置２７０などのオーディオスピーカー、映像ディスプレイ、または触覚的な出力を介して）提供し得る。ある実施形態において、モニタシステム３０は、そのような対応の程度を目標となる対応の程度またはその範囲と比較することができる。個人１００の動きが目標に到達しない、または範囲から外れる場合は、モニタシステム３０は、個人１００に動きを繰り返すようすぐに指示し得る、または指示された動きを行う個人１００の試みは成功しなかったと示し得る。ある実施形態において、個人１００がその動きを改善し、指示された動きにかなり対応できるように、モニタシステム３０は、（例えば、オーディオスピーカー、映像ディスプレイ、または触覚的な出力を介して）フィードバックを提供し、指示された動きを行う間個人１００を指導するのに役立ち得る。例えば、モニタシステム３０は、個人１００の動きにおける欠陥について個人１００に警告する出力を提供し得る（例えば、個人１００の動きを表すデータが、指示された動きのデータ特性から最も顕著に逸脱している、個人１００の動きの部分を認識することによって）。
【０３１５】
ある実施形態において、複数の個人１００をモニタし得る。例えば、複数の個人１００は、複数のセンサモジュール１０２を介して、複数のモニタシステム３０にモニタされ得るし、または複数の個人１００は、複数のセンサモジュール１０２を介して、同じモニタシステム３０にモニタされ得る。そのような個人１００は、任意の所望の方法で、例えば、同時に、異なる時間に、異なる運動に参加している間に、同じ運動に参加している間に、モニタされ得る。上述したように、複数の個人それぞれから得られる運動量および運動量は、同様に比較し、組み合わせ、かつ／または表すことができる。そのような比較、組み合わせ、および／または表現は、別々に考慮された個人それぞれ（例えば、別々に比較されている２人の個人を示す、図２５参照）、一緒にまとめられた個人の一部（例えば、チーム、チームのミッドフィルダーなど）、またはモニタされるすべての個人に基づいて行うことができる。試合の場においては、そのような比較、組み合わせ、および／または表示は、例えば、ゴール、ボールがラインの外に出ること、ペナルティキック、またはジャンプボールなどの試合中の出来事に相関させることができ、上述したように、同時期の個人１００の運動量に関連して出力することができる。
【０３１６】
個人１００および／またはモニタされる対象物をモニタすることで得られた、比較され、組み合わされ、かつ／または表されたそのようなデータは、例えば、運動している個人、コーチ、観客、医師、および試合の審判に便宜を与えることができる。そのような人々は様々な理由で運動中にやり取りし、またはともに働いてもよい。
【０３１７】
例えば、コーチがモニタされる個人１００のパフォーマンスをモニタし、個人１００の体力レベルを最大化するために提案を行うかそれともパフォーマンスに影響を与えることが望ましい場合があり得る。あるいは、またはそれに加えて、運動中の個人１００の効果を最大化する役に立つように、コーチが個人１００をモニタし、影響を与えることが望ましい場合があり得る。さらに、（例えば、サッカーなどの試合で相手チームを負かすこと、または運動に参加している１人以上の個人１００について望む体力レベルに到達する／維持することであり得る）運動における成功の確率を最大化する役に立つように、コーチが個人１００をモニタし影響を与えることが望ましい場合があり得る。運動は、例えば、トレーニング（例えば、フィールドでのトレーニング、ジムでのトレーニング、トラックでのトレーニング）または競技（例えば、サッカーの試合またはバスケットボールの試合）を含んでもよい。
【０３１８】
ある例示的な実施形態において、コーチが１人以上の個人１００および／または１つ以上のモニタされる対象物をモニタし、個人１００の健康、安全、および／またはパフォーマンスを追跡し、かつ維持または改善するために、個人１００にフィードバックを提供してもよい。
【０３１９】
コーチは、このことおよび他の目標を考慮し、個人１００および／またはモニタされる対象物の活動をモニタし、個人的に、かつグループとして個人１００のパフォーマンスに影響を与える決心をしなければならない。そうするとき、コーチは、運動に参加している間の個人１００および個人１００のパフォーマンスについての情報に依拠する。個人１００（および／または個人がふれるモニタされる対象物）についてのデータを提供するモニタシステム（例えば、モニタシステム３０）は、運動に参加している個人についての理解しやすい情報をコーチに提供することができ、それにもまして、モニタシステムを直接見られることで、運動において成功に到達する確率を最大化するためにコーチが素早く効果的に決断を下すことを容易にする。
【０３２０】
上述したように、例えば、センサモジュール１０２、パーソナルコンピュータ２０４、携帯電子装置２０６、ネットワーク２００、およびサーバ２０２を含む、任意のモニタシステム３０の要素間で、様々な情報を通信してよい。そのような情報は、例えば、運動量、装置のセッティング（センサモジュール１０２のセッティングを含む）、ソフトウェア、ファームウェアなどを含んでもよい。
【０３２１】
運動を終了した後または運動中リアルタイムに、本発明の様々な要素間で通信が行われ得る。加えて、例えば、センサモジュール１０２とパーソナルコンピュータ２０４との間のやりとり、およびパーソナルコンピュータ２０４とサーバ２０２との間のやりとりは、異なる時間に行われ得る。
【０３２２】
モニタする個人１００および／またはモニタする対象物が複数の場合、ある実施形態において、モニタする個人１００それぞれ、および／またはモニタする対象物それぞれに関連するセンサ装置（例えば、センサモジュール１０２）は、異なる関連遠隔装置（例えば、パーソナルコンピュータ２０４および／または携帯電子装置２０６）にデータをそれぞれ送信し得る。ある実施形態において、モニタする個人１００および／または対象物に関連する複数のセンサ装置（例えば、センサモジュール１０２）は、同じ関連遠隔装置にデータを送信し得る。ある実施形態において、モニタする個人１００および／または対象物に関連する複数のセンサ装置（例えば、センサモジュール１０２）は、（例えば、ネットワーク２００および／またはサーバ２０２を介する）遠隔装置への再送信のために、中間装置（例えば、ローカルにデータを受信し、例えば、本明細書で述べたように、そのようなデータを処理して、または処理せずに、１つ以上の外部装置にそのようなデータを送信する「ベースステーション」として働くコンピュータ）にデータを送信し得る。上述したようなそのようなデータの送信は、ほぼリアルタイム（例えば運動中、リアルタイムの解析のため）に、または運動終了後（例えば、試合後の解析のため）に行うことができる。送信されるデータは、センサ（例えば、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６および磁場センサ１１８）が感知した生データ、または任意の処理操作（例えば、本明細書で述べたような認識、判断、計算、または保存など）で得られたデータから多岐にわたる任意の形式とすることができる。本明細書で述べたようなデータの任意の処理は、上述したようなデータ送信を受信する任意の装置で行うことができる。
【０３２３】
図面を参照して述べたモニタシステムの特定の実施形態の上述の説明により、当業者の技能の範囲内の知識を応用することによって、過度の実験なしに、本発明の一般的な概念から離れることなくそのような特定の実施形態を容易に修正し、かつ／または様々な用途に適合させることができる本発明の一般的な性質がすべて明らかにされるであろう。
【０３２４】
本発明の様々な実施形態について上述してきたが、例としてのみ示したのであって、これに限定されるものではない。本明細書に示される教示および指針に基づき、適合および修正が、開示された実施形態の均等物の意味および範囲内であることを意図するものであることは明らかであるべきである。したがって、本発明の精神および範囲から離れることなく、本明細書で開示された実施形態に対して形状および細部に様々な改変を行うことができるということは、当業者にとって明らかである。上述した実施形態の要素は必ずしも互いに排他的ではなく、当業者に評価されるよう様々な要求に応えるために互いに取り替えてもよい。
【０３２５】
本明細書で用いた言い回しまたは専門用語は、説明のためであって、これに限定されるものではないことは理解されなければならない。本発明の幅広さおよび範囲は、上述の実施形態例のいずれによっても限定されるべきではなく、次の特許請求の範囲およびその均等物に基づいてのみ定義されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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