(57)【要約】      （修正有）【課題】運動する個人が自分の運動を可視化し、素早く正確で洞察に満ちた情報を個人に提供可能な方法の提供。【解決手段】運動に用いるボールをモニタする方法は、ボールに接続されたセンサモジュール１０２を用いて、第１の時点でボール１０８の動きを検出することと、ボール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、ボールの動きが所定の起動の動きに対応するという判断に応じてセンサモジュールの起動状態に入ることと、起動状態のセンサモジュールを用いて、第２の時点で前記ボールの動きを検出することとを含む。【選択図】図２
2017138317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動に用いるボールのスピードを測定する方法であって、
前記ボールに接続された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、
前記加速データに基づき、前記ボールが受ける抵抗力を測定することと、
前記抵抗力を、ボールのスピードの関数として抵抗を表す抵抗特性と比較することと、ここで、前記抵抗特性は、経験的なデータに基づくものであり、
前記比較に基づき、前記ボールのスピードを測定することと
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記センサモジュールは、加速度センサを含み、前記加速度データは、前記加速度センサにより感知される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記加速度データは、前記センサモジュールにより感知された加速度の大きさを表したものを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記加速度データを感知するときに、前記ボールが自由飛行中であると判断することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ボールのスピードに基づく出力を提供することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記出力は、個人の特徴と共に前記ボールのスピードを表示することである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記出力は、運動量と共に前記ボールのスピードを表示することである、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記出力を提供することは、ディスプレイ装置に前記スピードを表すデータを送信することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記ディスプレイ装置は、携帯電話である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
運動に用いるボールが移動した距離を測定する方法であって、
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて、前記ボールが自由飛行中であると判断することと、
前記センサモジュールを用いて、自由飛行中の前記ボールの状態を測定することと、
飛行中の前記ボールの前記状態に基づき、前記ボールの飛行の軌道モデルを測定することと、
前記軌道モデルに基づき、前記ボールが移動した距離を測定することと、
前記ボールの前記飛行に関連する個人の特徴を記録し、前記特徴を前記ボールが移動した距離を表すデータと関連付けて保存することと
を含む方法。
【請求項１１】
自由飛行中の前記ボールのスピードを測定することと、
前記ボールの飛び出し角度を測定することと、
前記ボールの回転面を判断することと、
前記ボールの回転速度を測定することと
をさらに含み、
自由飛行中の前記ボールの前記状態は、前記ボールのスピード、飛び出し角度、回転面、及び回転速度を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ボールのスピードを測定することは、
前記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、
前記加速度データに基づいて、前記ボールが受ける抵抗力を測定することと、
前記抵抗力を、ボールのスピードの関数として抵抗を表す抵抗特性と比較することと、
前記比較に基づき、前記ボールのスピードを測定することと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ボールが移動した距離に基づく出力を提供することをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記出力は、個人の特徴と共に前記ボールが移動した距離を表示することである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記出力は、運動量と共に前記ボールが移動した距離を表示することである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記出力を提供することは、ディスプレイ装置に前記ボールが移動した距離を表すデータを送信することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ボールのスピードは、メモリモジュールに記録される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ボールの前記スピードを、以前に記録した前記ボールのスピードと比較することと、
前記比較に基づき、前記運動中の個人へフィードバックを提供することとをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記状態が第１の状態であり、前記センサモジュールの第１の記憶場所に前記第１の状態を保存することと、
前記ボールが移動した距離が第１の距離であり、前記センサモジュールの前記第１の記憶場所に、前記ボールが移動した前記第１の距離を保存することと、
前記センサモジュールの第２の記憶場所に第２の状態を保存することと、
前記センサモジュールの第２の記憶場所に前記ボールが移動した第２の距離を保存することと
をさらに含み、
前記第２の状態及び前記ボールが移動した前記第２の距離は、２つの異なる時間で測定される、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の状態と前記第２の状態との比較及び前記ボールが移動した前記第１の距離と前記ボールが移動した前記第２の距離との比較の出力を提供し、前記個人にフィードバックを提供することをさらに含む請求項１９に記載の方法。 
【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、共同所有され、同日に出願された米国特許出願＿＿（代理人整理番号2483.2
290000）（発明の名称「運動モニタ方法およびシステム」）、および、同日に出願された
米国特許出願＿＿（代理人整理番号2483.2310000）（発明の名称「着用可能な運動モニタ
方法およびシステム」）に関連し、各出願は完全に参照することにより組み込まれる。
【０００２】
本発明の実施形態は、一般に、運動中に対象物をモニタするための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、運動中に個人が用いるスポーツボールの動
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にとらわれないトレー
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、運動に用いるボールをモニタする方法であって、該方法は、前記
ボールに接続されたセンサモジュールを用いて、第１の時点で前記ボールの動きを検出す
ることと、前記ボール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、前記ボー
ル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の時点で前記ボ
ールの動きを検出することとを含む方法に関する。
【０００８】
本発明の実施形態は、運動に用いるボールをモニタする方法であって、該方法は、前記
ボールに接続されたセンサモジュールを用いて、第１の時点で前記ボールの動きを検出す
ることと、前記ボール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、前記ボー
ル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の時点で前記ボ
ール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。
【０００９】
本発明の実施形態は、運動を行っている個人が用いる対象物に物理的に接続されたセン
サモジュールが感知するデータを用いて運動量を測定する方法であって、該方法は、第１
の時点で前記センサモジュールに対する重力ベクトルの方向を測定することと、前記第１
の時点で前記センサモジュールに対する磁場ベクトルの方向を測定することと、第２の時
点で前記センサモジュールに対する合成加速度ベクトルの方向を測定することと、前記第
２の時点で前記磁場ベクトルに対する前記センサモジュールの方向を測定することと、前
記第１の時点でのセンサモジュールに対する重力ベクトルの方向、前記第１の時点でのセ
ンサモジュールに対する磁場ベクトルの方向、前記第２の時点でのセンサモジュールに対
する合成加速度ベクトルの方向、および前記第２の時点での磁場ベクトルに対するセンサ
モジュールの方向に基づいて、前記対象物の飛び出し角度を測定することとを含む方法に
関する。
【００１０】
本発明の実施形態は、運動に用いる対象物の軌道を測定する方法であって、該方法は、
前記対象物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ことと、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の時点での対象物の方向を測定することと、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こ
とと、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
での対象物の方向および加速度の方向を測定することと、前記第１の時点での対象物の方
向と前記第２の時点での対象物の方向および加速度の方向に基づいて、前記第２の時点で
前記対象物の軌道を測定することとを含む方法に関する。
【００１１】
本発明の実施形態は、運動に用いる対象物の軌道を測定する方法であって、該方法は、
第１の時点で、前記対象物に接続されたセンサモジュールが感知する第１の磁場データお
よび第１の加速度データに基づいて、磁場に対する重力の方向を測定することと、第２の
時点で、前記センサモジュールが感知する第２の加速度データに基づいて、前記第２の時
点での相対的な加速度の方向を測定することと、前記第２の時点で、前記磁場に対する前
記重力の方向を測定することおよび前記センサモジュールに対する前記加速度の方向を測
定することによって、前記第２の時点で重力の方向に対する加速度の方向を測定すること
と、前記第２の時点で重力の方向に対する加速度の方向を測定することによって、第２の
時点で軌道を測定することとを含む方法に関する。
【００１２】
本発明の実施形態は、運動に用いるボールの回転スピードを測定する方法であって、該
方法は、前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて磁場データを感知することと
、前記感知した磁場データにフーリエ変換を適用することと、前記フーリエ変換の結果に
基づいて前記ボールの回転スピード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、運動に用いるボールの回転スピードを測定する方法であって、該
方法は、前記ボールに接続された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、前記感知した加速度データの繰り返し部分を認識することと、前記繰り返し部分の期
間を測定することと、前記繰り返し部分の期間に基づいて前記ボールの回転スピードを測
定することとを含む方法に関する。
【００１４】
本発明の実施形態は、運動に用いる対象物のスピードを測定する方法であって、該方法
は、前記対象物に接続された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、
前記感知した加速度データに基づいて前記対象物が受ける抵抗力を測定することと、前記
抵抗力を、対象物のスピードの関数として抵抗を表す抵抗特性と比較することと、前記比
較に基づいて前記対象物のスピードを測定することとを含む方法に関する。
【００１５】
本発明の実施形態は、運動に用いる対象物が移動した距離を測定する方法であって、該
方法は、前記対象物に接続されたセンサモジュールを用いて前記対象物が自由飛行中であ
ると判断することと、前記センサモジュールを用いて前記対象物が自由飛行中である時間
を測定することと、前記センサモジュールを用いて前記自由飛行中の対象物のスピードを
測定することと、前記対象物が自由飛行中である時間および前記自由飛行中の対象物のス
ピードに基づいて前記対象物が移動した距離を測定することとを含む方法に関する。
【００１６】
本発明の実施形態は、運動に用いる対象物の回転の方向を測定する方法であって、該方
法は、前記対象物に接続された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
、前記加速度データに基づき、前記センサモジュールに対する前記対象物の回転軸に直交
する回転平面の方向を測定することと、重力ベクトルの方向に対する前記回転平面の方向
を測定することとを含む方法に関する。
【００１７】
本発明の実施形態の追加の特色は、続く説明において述べられ、その説明によって部分
的に明らかになるか、または本発明の実施によって知り得る。先の全般的な説明および続
く詳細な説明の両方は例示的および説明的であり、請求項に記載の通り本発明のさらなる
説明を提供することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
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、本発明の実施形態を説明
する。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。
【００１９】
【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。
【００２０】
【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。
【００２１】
【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。
【００２２】
【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。
【００２３】
【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。
【００２４】
【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。
【００２５】
【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。
【００２６】
【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。
【００２７】
【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。
【００２８】
【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。
【００２９】
【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。
【００３０】
【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。
【００３１】
【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。
【００３２】
【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。
【００３３】
【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。
【００３４】
【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。
【００３５】
【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。
【００３６】
【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。
【００３７】
【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。
【００３８】
【図１８】図１８は、本発明の実施形態によるボールおよび充電台の図である。
【００３９】
【図１９】図１９は、本発明の実施形態による較正状態にあるボールの図である。
【００４０】
【図２０】図２０は、本発明の実施形態による動いているボールの図である。
【００４１】
【図２１】図２１は、本発明の実施形態によるボールの運動量を測定する操作を示すフローチャートである。
【００４２】
【図２２】図２２は、本発明の実施形態による動いているボールの図である。
【００４３】
【図２３】図２３は、本発明の実施形態によるボールの運動量を測定する操作を示すフローチャートである。
【００４４】
【図２４】図２４は、本発明の実施形態によるボールの運動量を測定する操作を示すフローチャートである。
【００４５】
【図２５】図２５は、本発明の実施形態によるボールの運動量を測定する操作を示すフローチャートである。
【００４６】
【図２６】図２６は、本発明の実施形態による動いているボールの図である。
【００４７】
【図２７】図２７は、本発明の実施形態による動いているボールの図である。
【００４８】
【図２８】図２８は、本発明の実施形態による動いているボールの図である。
【００４９】
【図２９】図２９は、本発明の実施形態によるボールの運動量を測定する操作を示すフローチャートである。
【００５０】
【図３０】図３０は、本発明の実施形態によるボールの加速度の大きさとスピードとの間の関数関係を示すグラフの表示である。
【００５１】
【図３１】図３１は、本発明の実施形態によるボールの加速度の大きさとスピードとの間の関数関係を示す表の表示である。
【００５２】
【図３２】図３２は、個人およびボールの特徴を示すグラフの表示である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
添付した図面に図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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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
中の個人が用いる１つの運動器具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。
【００５７】
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
カーボールの回転スピードを求められること、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、地球上の特定の場所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。
【００６１】
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
に提供してもよいし、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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１０
６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。
【００６６】
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１０
０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。
【００６７】
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１０
２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。
【００６８】
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１
０２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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。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に、スポー
ツスティックなどの運動器具１０８に物理的に連結してもよく、スポーツスティックやそ
の取っ手などの運動器具１０８の外側周囲に固定されているスリーブに組み込んでもよい
。
【００７２】
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、または他の携帯健康モニタ
装置内に一体化してもよい。
【００７３】
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。
【００７４】
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１
０２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１
１２、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１２
２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。
【００７５】
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。
【００７６】
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」）、ファイヤワイヤ、イーサネット（登録商標）
、サンダーボルト、ヘッドホンケーブルなどのケーブルなど、充電電源に付属のケーブル
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、非接触式充電器と電
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非接触式充電器から電源
１１２にエネルギーが移る非接触式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。他の実施形態において、センサモジュール１０２は、１つの電
源１１２を別の電源１１２に交換することで新しく電力を得てもよい。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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１１
８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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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１０
２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。
【００８４】
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１１
８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。
【００８５】
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、あるいは他の携帯健康モニタ装置内に一体化し
てもよい。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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１０
２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１
１２、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。
【００８９】
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。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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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１３
２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。
【００９７】
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１３
４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。
【００９８】
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。
【００９９】
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１０
０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。
【０１００】
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６
Ａ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。
【０１０１】
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１
００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。
【０１０２】
他の実施形態において、センサモジュール１０２は、個人１００と音声通信するための
スピーカーおよび／またはマイクなどの音声コントロールを含んでもよい。これら構成要
素は、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。これら
の音声コントロールは、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。ある実施形態において、音声コントロールは、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てもよい。別の実施形態におい
て、音声コントロールは、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
の情報を個人１００に出力する、または個人１００から受信することが可能であってもよ
い。ある実施形態において、音声コントロールは個人１００の音声指令を受けることが可
能であってもよい。別の実施形態において、センサモジュール１０２は、ヘッドホンなど
の別の装置を介し無線で音声情報をユーザに中継することが可能であってもよい。あるい
は、図６Ａに図示しているように、音声コントロールを提供することもあり得る。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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１０
２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。
【０１０５】
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１０
２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。
【０１０６】
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１０
２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。
【０１０７】
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１
０２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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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、個人１
００以外の別の人物が携帯してもよく、または誰も携帯しないこともあり得る。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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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１
００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。
【０１２２】
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、少なくと
も１つの携帯電子装置２０６、少なくとも１つの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。
【０１２３】
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１０
２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。
【０１２４】
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。ある実施形
態において、センサモジュール１０２および携帯電子装置２０６は１つの装置に統合して
もよい。追加の実施形態において、図９にさらに図示されているように、センサモジュー
ル１０２は、携帯電子装置２０６を介してデータを送信することなく、直接ベースステー
ション２６０と通信することが可能であってもよい。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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に対応付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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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は運動をする場所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、運動をする様々な場所に設置できるように運動を
する場所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。
【０１２９】
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、Ｇ
ＰＳ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
を求め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。
【０１３０】
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、４Ｇ、ＬＴＥ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。
【０１３１】
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２７
０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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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し、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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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
ールの回転スピードを求められること、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。
【０１３８】
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１
００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、個人１００が飛んだ水平距離、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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１１
８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。
【０１４６】
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１０
４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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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）。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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３
００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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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３
０２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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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１０
４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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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、回転スピード、ボールの軌道、スピード、ジャンプの高さ
、ジャンプ力、ジャンプの距離、ジャンプの軌道、蹴る力、蹴る距離、衝突力、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、回転スピード、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が受ける力）、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。
【０１５８】
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、ボールの回転スピード、
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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）。
【０１６６】
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１
０２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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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、回転スピード、ボールの軌道、スピード、ジャンプの高さ、ジャンプ力
、ジャンプの距離、ジャンプの軌道、蹴る力、蹴る距離、衝突力、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、回転スピード、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
は対象物が受ける力）、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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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４４
０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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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
。
【０１７９】
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１０
４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。
【０１８０】
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
に関連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連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。
【０１８１】
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１
００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。
【０１８２】
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
ットを打つ間は、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間は、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）。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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４
２０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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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のス
テップ４２８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、回転スピード、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
。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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、または投球後もしくは打つ前のボールの動きの特徴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、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、投球の軌道、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、ス
イング数、打球の種類（ゴロ、ライナー、フライ、ホームランなど）、打球の軌道、また
は打球の飛距離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、あるいはボールの中、あるいはバットの表面またはバットの中
に装着してもよい。
【０２１０】
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１０
２を用いて、回転に適用したスピンの種類、回転スピード、全回転数、衝突の瞬間にピン
にかかった力、またはレーン上の滑らかな点のくぼみの位置もしくは発生を測定すること
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、あるいはボールの表面または中に装着し
てもよい。
【０２１１】
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、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の表面または中に装着してもよい。
【０２１２】
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、自転車のスピード、曲がり角の性質、経路途中の高度変化の性質、または滞空時
間、トリックの種類、もしくはトリックが成功したかどうかなどのジャンプの特徴を測定
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、あるいは例えば、ハンドル、フレー
ムまたはペダルなどの自転車のある位置の表面または中に装着してもよい。
【０２１３】
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、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
徴を測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、あるいはボールの表面または中に装着してもよい。
【０２１４】
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１０
０、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、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
きるし、またゴルファーにスイングまたは試合運びをどのように改善するか指導すること
ができる。センサモジュール１０２はまた、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、あるいはボールの表面または中、あるいはク
ラブの表面あるいは中に装着してもよい。
【０２１５】
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１
００、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、あるいはパックの表面または中、あるいはスティックの表面または中
に装着してもよい。
【０２１６】
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
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、スピード、
ペース、走った距離、走った位置を求め、または異なる表面（例えば、芝生、道路、登山
道）と勾配（例えば、登り勾配、平坦、下り勾配）を識別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、あるいは靴の表面または中に装着してもよい。
【０２１７】
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１０
０、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１
０２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、トリックの種類など）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
たは他の衣服の内側もしくは外側に装着してもよい。他の実施形態において、センサモジ
ュール１０２は、スノーボードまたは類似のウインタースポーツの器具を含む、他の類似
のウインタースポーツにも同様に用いることができるであろう。
【０２１８】
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１０
０、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
、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。
【０２１９】
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
、回転スピード、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。
【０２２０】
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、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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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対象物１０４のモーションの
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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１２
４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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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。例えば、強磁性の構造を持つ物体が乱れの原因となることが
ある。ある実施形態において、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６フィート以上
離れるよりも、地表から約６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６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６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６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。
【０２２９】
ある実施形態において、磁場センサ１１８が乱れた磁場の影響を著しく受けている第１
の時点で、対象物１０４の動きについてのデータを磁場センサ１１８が取得し得る。次い
で磁場センサ１１８が乱れた磁場の影響をあまり受けていない第２の時点で、対象物１０
４の動きについてのデータを取得し得る。これらのデータが取り込まれた後、センサモジ
ュール１０２は、対象物１０４の動きについての第１の時点でのデータは許容できないと
判断し、対象物の動きについての第２の時点でのデータに基づいて対象物１０４の動きに
ついての第１の時点でのデータを推定することができる。
【０２３０】
上述した本発明の様々な実施形態において、個人１００（またはコーチ、チームメイト
、もしくは観客などの他の関係者）は、一連の運動中に個人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情報を取得し得る
。いったん運動量または特定の運動の動きがモニタシステム１０によって認識されると、
運動量または特定の運動の動きが完全に最適／正確でなかったら、今後運動量または特定
の運動の動きを改善するためにユーザをトレーニングする、または指導するために、シス
テム１０をさらに利用してもよい。どの運動量または特定の運動の動きの特徴が最適／正
確であるかを判断することは、所定の値、アルゴリズム、またはデータベース、参照用テ
ーブル、もしくは類似のものに保存されている他のデータに基づいて、システム１０によ
って自動で行われてもよいし、あるいはその判断は、運動量の値もしくは特定の運動の動
きのデータにアクセスすることで生身のトレーナー、コーチ、個人１００自身、もしくは
他の関係者によって行われてもよい。
【０２３１】
例えば、モニタする対象物１０４がサッカーボールであり、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、ボールの回転ス
ピード、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測定する実施形態に
おいて、システム１０がこれらを測定することで、個人１００が今後のキックにおいて飛
び出し角度、回転スピード、または飛び出しスピードを改善するのに役立つようにしても
よい。改善を達成するために用いる方法は、例えば、いくつかのスポーツを組み合わせた
トレーニングまたは練習の個人への提供、サッカー特有のトレーニングまたは練習の個人
への提供、あるいはいくつかの他のトレーニング養生法の処方としてもよい。
【０２３２】
さらなる例として、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
部であり、ジャンプショットを打つ間の個人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測定する実施形態において、システム１０がこ
れらを測定することで、個人１００がジャンプショットおよび／またはジャンプの高さ／
力を改善するのに役立つようにしてもよい。改善を達成するために用いる方法は、例えば
、いくつかのスポーツを組み合わせたトレーニングまたは練習の個人への提供、バスケッ
トボール特有のトレーニングまたは練習の個人への提供、あるいはいくつかの他のトレー
ニング養生法の処方としてもよい。
【０２３３】
本発明のある実施形態において、モニタシステム１０は双方向の小売りシステムを含み
、または連携してもよい。双方向の小売りシステムは、例えば、個人１００の携帯電子装
置２０６のスクリーンを介して個人１００に提示され得る。双方向の小売りシステムは、
システムの提供者によって勧められた製品を選び、かつ／または注文するためのプラット
フォームを提供し得る。上述したように、モニタシステム１０によって提供された運動量
または特定の運動の動きに基づき、かつ／または提供されたどのトレーニングまたは指導
に基づいて、双方向の小売りシステムは、個人１００が今後のパフォーマンスを改善する
のに役立つかもしれない特定の製品または製品群を提案することが可能であり得る。ある
実施形態において、モニタシステム１０によって保存された個人についての個人情報は、
適切な製品または製品群を判断するのに用いてもよい。
【０２３４】
例えば、シュートを改善しようとしているサッカー選手は新しいサッカーシューズのお
すすめを受け得るし、ジャンプの能力を改善しようとしているバスケットボール選手は新
しいバスケットボールシューズのおすすめを受け得る。結局のところ、これらのおすすめ
は、個人１００の体１０６、および／または個人１００の運動器具１０８をモニタするこ
とで得られたデータに基づいている場合があり得る。例えば、不十分なパフォーマンスの
原因は個人１００のパフォーマンスのせいであるという場合もあり得るし、または個人１
００の今の器具１０８が使い古されているという場合もあり得る。ある実施形態において
、提供されるトレーニングまたは指導を受ける際、個人１００は新しい製品を購入するオ
プションを提供され得る。
【０２３５】
ある実施形態において、運動量もしくは特定の運動の動きデータ、および／または提供
されるトレーニングもしくは指導は、ある製品のオンラインでの受注生産のために用い得
る。例えば、このデータを用いて、履物、加圧服、ヘルメット、または他の衣服、あるい
はつま先カバーまたは他の器具が個人１００の将来のパフォーマンスを改善するのに役立
つようにする運動器具をカスタマイズすることができる。ある実施形態において、カスタ
マイズした製品は、個人１００が選ぶことのできる個性的なスタイル、様々な素材、また
は異なる付属品を有してもよい。
【０２３６】
ある実施形態において、運動量があるレベルに達した、もしくは特定の運動の動きに熟
達したといった画期的なパフォーマンスまたは改善を達成した後にのみ個人１００が購入
することができるように、ある製品または製品群を「解除」してもよい。
【０２３７】
ある実施形態において、上述したように、モニタシステム１０のセンサモジュール１０
２は、例えば、ボール５００などの１つの運動器具１０８であり得る対象物１０４内に装
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をボール５００内
に複数装着できる（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）。ボール５００は、例えば、運動に一般的に用いられるボー
ル、例えば、サッカーボール、バスケットボール、野球のボール、アメリカンフットボー
ル、ラグビーボール、テニスボール、卓球のボール、ボウリングのボール、ゴルフボール
、ビリヤードのボール、クローケーのボール、ビー玉、テザーボールのボール、ビーチボ
ールなどのボールなど、どんなボールであってもよい。ボール５００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２０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ボール５００に装着することができる。例えば
、センサモジュール１０２はボール５００の外側あるいは内側に付着させてもよいし、ハ
ーネスシステム（ボール５００の内壁から、例えば、ボール５００の中心に吊り下げる）
を用いてボール５００内に装着してもよいし、ボール５００の素材に埋め込んでもよい。
ボール５００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、２００９年１１月１８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
７，７４０，５５１に開示されており、その全体が本明細書に参照により組み込まれる。
【０２３８】
ある実施形態において、ボール５００の起動モーション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）。ある実施形態
において、起動モーションは、例えば、ボール５００を蹴ること（例えば、閾値を超えて
感知した加速の衝撃、または感知した加速度のゼロ近くへの下降）に応じたモーションと
してもよい。ある実施形態において、起動モーションは、例えば、少なくとも閾値の距離
または高さ（例えば、２メートル）までボール５００が移動する一蹴り（例えば、そのよ
うなモーションに対応する感知した加速度）であってもよい。ある実施形態において、起
動モーションは、例えば、連続したモーション（例えば、ボール５００を蹴り、続いてボ
ール５００が少なくとも閾値の距離または高さまで移動するのに応じたモーション）であ
ってもよい。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／または送信し始め
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１０
２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１
０２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。
【０２３９】
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、ボール５００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。
【０２４０】
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２０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、ボール５００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。
【０２４１】
本明細書で述べたものも含め、任意の適切な技術によってセンサモジュール１０２に電
力を供給することができる。例えば、充電台５０２（例えば、図１８参照）を介して充電
することで、センサモジュール１０２に電力を供給することができる。例えば、非接触充
電でセンサモジュール１０２の電源１１２に電力を供給してもよく、この場合、誘導コイ
ルがボール５００内に装着され、センサモジュール１０２の電源１１２と接続されてもよ
い。ある実施形態において、誘電コイルが誘電コイル充電装置に十分近づくようにボール
５００を置くと、誘電コイルは非接触充電装置（例えば、充電台５０２）から電力を受け
得る。ある実施形態において、ボール５００は、ボール５００を容易に最適な方向（すな
わち誘導コイルが誘導コイル充電装置に最も近づける方向）にできるように、誘導コイル
の位置を示す外部標示（例えば、標示５０４）を有している。ある実施形態において、セ
ンサモジュール１０２は、ボール５００を容易に最適な方向にできるように、誘導コイル
を通して受けた充電の強さを表示する（例えば、ＬＥＤが発光する、ＬＥＤが発した光が
色を変える、ＬＥＤの点滅速度が変化する）、例えば、外部から見える発光ダイオード（
ＬＥＤ）などの視覚表示器に接続される。
【０２４２】
ある実施形態において、ボール５００内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２０を用いて、ボール５００のモーションに関する特徴を含む、ボール５０
０（および／またはボール５００とふれあう個人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２０を用いて、ボール５００の軌道、ボール
５００の飛び出し角度、ボール５００の回転スピード、ボール５００の回転平面の方向、
ボール５００の回転軸の方向、ボール５００の移動スピード、ボール５００の飛び出しス
ピード、ボール５００が受けるキックまたは他の衝撃の力、ボール５００の移動距離、お
よびボール５００の最大加速度を測定することができる。モニタシステム２０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２
０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２０の、もしくはモニタシステム２０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。
【０２４３】
ある実施形態において、センサモジュール１０２は、ボール５００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、ボール５００が静止していると（例えば
、座標システム６００（図１９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））、ボール５００は較正状態にある。ある実施形態において、ボール５００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、ボール５００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、個人が手に取っている間は、ボール５００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ボール５００を持って
ジャンプショットを打つ間は、ボール５００は一定期間静止しているとすることができる
（例えば、個人の手からボール５００を放す前は、ボール５００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５００を投げる間は、ボール５００は一定期間静止しているとす
ることができる（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）。
【０２４４】
ボール５００（センサモジュール１０２を含む）は、図２０の時間ｔ００において較正
状態にあると図示されている。ボール５００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、ボール５００が閾値の期間（例えば、１秒）以上静止するたび、ボール５００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、ボ
ール５００が静止するたび、ボール５００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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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２０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が受け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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
ボール５００のモーション（例えば、ボール５００を蹴ったまたは打った後）の間、ボ
ール５００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。
【０２５０】
例えば、ボール５００に対して個人１００が行う行為（例えば、個人１００がボール５
００を蹴るまたは投げる）が与える影響を学ぶために、個人１００または他の人がボール
５００の運動量を知りたいと望む場合があり得る。モニタシステム２０は、そのような運
動量（例えば、ボール５００の軌道、ボール５００の飛び出し角度、ボール５００の回転
スピード、ボール５００の回転平面の方向、ボール５００の回転軸の方向、ボール５００
の移動スピード、ボール５００の飛び出しスピード、ボール５００が受けるキックまたは
他の衝撃の力、ボール５００の移動距離、およびボール５００の最大加速度など）を求め
得る。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１１
６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２
０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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
本明細書に記すように、ある実施形態において、モニタシステム２０は、ある期間にわ
たる、またはある特定の時点のボール５００の瞬間軌道６０６（瞬間軌道は動いているボ
ール５００のモーションの方向を表したものである）を表したものを求め、かつ／または
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２０は、ボール５００の
飛び出し角度６０４を表したものを求め、かつ／または出力することができる。ある実施
形態において、飛び出し角度６０４は、ボール５００のモーションの開始に十分近い時点
（例えば、ボール５００を蹴ったまたは打ったすぐ後）におけるボール５００の瞬間軌道
６０６に対応すると判断することができる。ある実施形態において、ボール５００のモー
ションの開始は、感知した閾値を超える衝撃の加速度に基づいて判断される。ある実施形
態において、飛び出し角度６０４は、ボール５００のモーション開始後１５０ｍｓ未満（
例えば、１００ｍｓから１５０ｍｓ）で、ボール５００の瞬間軌道６０６に対応すると判
断することができる。ある実施形態において、飛び出し角度６０４は、ボール５００のモ
ーション開始後、加速度の大きさを感知することができる最も早い時間で、ボール５００
の瞬間軌道６０６に対応すると判断することができる。ある実施形態において、この時間
の後すぐに、加速度センサ１１６によって信頼度の低いデータが出力される（そのような
データの出力は、他の時点での加速度センサ１１６によるデータ出力ほどは信頼できない
）期間が続き得る。そのような信頼度の低いデータ出力は、例えば、感知した加速度デー
タの乱れ（例えば、衝撃による加速度の突然の変化に起因する）（例えば、レーリング）
、または加速度センサの信号の利得飽和（加速度が感知できる最大加速度よりも高いため
に加速度センサがその最大加速度信号を出力する期間）の結果であり得、例えば、衝撃（
例えば、蹴る、投げる、打つ）に反応したボール５００の高い初期加速度の結果生じ得る
。ある実施形態において、そのような信頼度の低い加速度データの出力は、キックが当た
った後（例えば、キックが当たっている間は約１０ｍｓで、当たった後は約９０ｍｓから
１４０ｍｓ）の時間（例えば、１００から１５０ｍｓ）に起こり得る。
【０２５３】
飛び出し角度６０４は、ボール５００のモーション開始に十分近い時点での自由飛行に
おける、ボール５００の移動方向の垂直成分の角度として、瞬間軌道６０６に対応すると
することができる。ある実施形態において、自由飛行は加速度データに基づいて判断され
る。自由飛行に入るとすぐに（例えば、ボール５００を投げるまたは蹴るとすぐに）、加
速度センサ１１６に感知される加速度データは１Ｇ未満（すなわち、重力に起因する加速
度未満）の合成加速度を示す。例えば、合成加速度は１Ｇ（例えば、静止状態または自由
飛行ではない状態）から０．５Ｇ（例えば、自由飛行中）となるまで低下し得る。この低
下が起こる時間を、自由飛行の開始として判断することができる。合成加速度が１Ｇ未満
である間は、自由飛行が持続していると判断することができる。ある実施形態において、
重力に起因する加速度の大きさは、あらかじめ定義しておくことができる、すなわち、ボ
ール５００が静止している（例えば、較正状態にある）間に感知した加速度データに基づ
いて測定することができる。
【０２５４】
自由飛行におけるボール５００の移動方向の垂直成分の角度を、よりモーション開始に
近い時点で求めれば、飛び出し角度をより表すものとなり得る。モーション開始後、自由
飛行におけるボール５００の移動方向の垂直成分の角度は変化し得る（例えば、減少する
）。ある実施形態において、瞬間軌道、スピード（以下を参照）、および時間（モーショ
ン開始後）に基づいた式を用いてこの変化を補償することで、飛び出し角度を測定する精
度を向上することができる。ある実施形態において、利得飽和中（すなわち加速度センサ
がレールされる間）のボール５００の経路は、その間に感知された磁場データに基づいて
測定することができる。ある実施形態において、衝撃の瞬間の飛び出し角度は、この経路
に基づいて測定することができる。
【０２５５】
ある実施形態において、ボール５００の瞬間軌道６０６（および／または飛び出し角度
６０４）は、早い方の第１の時点における加速度データおよび磁場データ（例えば、加速
度センサ１１６および／または磁場センサ１１８によって感知される）のうちの１つ以上
と、遅い方の第２の時点における加速度データおよび磁場データ（例えば、加速度センサ
１１６および磁場センサ１１８によって感知される）のうちの１つ以上に基づいて測定す
ることができる。ある実施形態において、第１の時点ではボール５００は静止しており（
例えば、較正状態にあり）、第２の時点ではボール５００は動いている（例えば、第１の
時点と第２の時点との間にボール５００のモーションは開始する）。
【０２５６】
ある実施形態において、例えば、図１９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、ボール５００が較正状態にある第１の時点で求められる（例
えば、図２１の操作５１０参照）。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２１の操作５１２参照）。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６０
０）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２０参照）。
【０２５７】
例えば、図１９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６
５０に対する）重力ベクトル３０２の方向を求め（例えば、図２１の操作５２４参照）、
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１０
２に対する磁場ベクトル３０４の方向を測定する（例えば、図２１の操作５２６参照）。
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２１の操作５１２参照）。このようにボール５００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。
【０２５８】
ある実施形態において、例えば、図２０を参照すると、ボール５００の回転（例えば、
三次元の回転）は、前記第１の時点と、ボール５００が動いている第２の時点（モーショ
ン開始後すぐ、例えば、モーション検出後１００ｍｓ）との間に感知され、測定される（
例えば、図２１の操作５１４参照）。ある実施形態において、モニタシステム２０は、そ
のような回転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。
【０２５９】
例えば、ある実施形態において、第１の時点と第２の時点との間のボール５００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の時点との間のボール５００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。
【０２６０】
また、例えば、ある実施形態において、第１の時点と第２の時点との間のボール５００
の位置変化も、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２０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。
【０２６１】
例えば、第１の時点と第２の時点との間のボール５００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。
【０２６２】
ある実施形態において、第２の時点で、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６
は、センサ１０２に対するセンサモジュール１０２（つまり、ボール５００）の加速度の
方向（すなわち加速度方向）、およびセンサモジュール１０２の加速度の大きさ（合わせ
て合成加速度ベクトル６０２となる）のうちの一方または両方を感知する（例えば、図２
１の操作５１６参照）。ある実施形態において、センサモジュール１０２が感知する加速
度は、ボール５００に対する抵抗の影響（すなわち抵抗力による減速）にほぼ完全に起因
する。（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。）
【０２６３】
動体のモーションの方向は、動体が受ける抵抗力の方向と反対であることが知られてい
る。ある実施形態において、モニタシステム２０は、合成加速度ベクトル６０２の方向と
は反対である、ボール５００のモーションの相対的な（すなわちセンサモジュール１０２
に対する）方向を測定する（例えば、図２１の操作５１８参照）。
【０２６４】
ある実施形態において、ボール５００のモーションの絶対的な（すなわち外部座標シス
テムに対する）方向（例えば、瞬間軌道６０６）を測定するために、モニタシステム２０
は、ボール５００のモーションの相対的な方向から、第１の時点と第２の時点との間のボ
ール５００の回転角度を引く（例えば、図２１の操作５２０）。
【０２６５】
ある実施形態において、ボール５００の飛び出し角度６０４を測定するために、モニタ
システム２０は、ボール５００のモーションの絶対的な方向の垂直成分の角度を求め、そ
の角度がボール５００の飛び出し角度６０４に対応すると判断される（例えば、図２１の
操作５２２参照）。
【０２６６】
本明細書に記すように、ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００
の回転スピード６１０を表したものを求め、かつ／または出力することができる（例えば
、図２２参照）。回転スピードはボール５００が回転する際の角速度（ω）の単位であり
、例えば、単位時間あたりのボール５００の回転数として、または単位時間あたりのボー
ル５００の角変化として表すことができる。ある実施形態において、回転スピード６１０
は、磁場センサ１１８が感知する磁場データに基づいて測定することができる。
【０２６７】
ある実施形態において、ボール５００の回転スピードを測定するために、回転している
ボール５００のセンサモジュール１０２は、ある期間、磁場センサ１１８を介して磁場デ
ータを感知することができる（例えば、図２３の操作５４０参照）。ある実施形態におい
て、モニタシステム２０は感知した磁場データ（時間領域表現）にフーリエ変換を適用す
ることができる。この結果、ボール５００の回転数が表され（周波数領域表現）、つまり
その回転スピードが表される（例えば、図２３の操作５４２参照）。
【０２６８】
ある実施形態において、ボール５００の回転スピードを測定するために、回転している
ボール５００のセンサモジュール１０２は、第１の時点（例えば、ｔ１、図２７参照）お
よび第２の時点（例えば、ｔ２、図２７参照）で加速度センサ１１６を介して加速度デー
タを感知することができる。第１の時点と第２の時点との間に、ボール５００（センサモ
ジュール１０２を含む）は回転する。第１の時点および第２の時点で感知される加速度デ
ータは、ボール５００に対して働く抵抗力に起因して生じる合成加速度ベクトルとなる。
ある実施形態において、モニタシステム２０は、第１の時点および第２の時点それぞれに
おいて、（例えば、合成加速度ベクトルが−１と１との間になるように）合成加速度ベク
トルを正規化する。そのような正規化によって、合成加速度ベクトルの空間における正し
い方向を提供することができる。この正規化は、加速度センサ１１６のすべての（例えば
、３つすべての）軸から得られるデータに対して（正規化した値の二乗の合計が常に１と
なるように）行われる。ある実施形態において、モニタシステム２０は、正規化した値の
大きさを非正規化する（例えば、その値のコサインまたはアークコサインを計算する）こ
とで、第１の時点および第２の時点における各軸の角度を測定する。ある実施形態におい
て、モニタシステム２０は、第１の時点と第２の時点との間の各角度の変化を測定する。
ある実施形態において、モニタシステム２０は、第１の時点と第２の時点との間の角度の
変化、および第１の時点と第２の時点との間の経過時間に基づいて回転スピードを測定す
る。
【０２６９】
ある実施形態において、ボール５００の回転スピードを測定するために、回転している
ボール５００のセンサモジュール１０２は、ある期間、加速度センサ１１６を介して加速
度データを感知することができる（例えば、図２４の操作５４４参照）。ある実施形態に
おいて、モニタシステム２０は、感知した加速度データの繰り返し部分（例えば、センサ
モジュール１０２に対する加速度の方向）を認識することができる（例えば、図２４の操
作５４６参照）。ある実施形態において、モニタリングシステム２０は、そのような加速
度データのセンサモジュール１０２に対する連続して同じ方向（例えば、加速度の方向を
表すデータ出力における繰り返しのピーク）を認識することによって、感知した加速度デ
ータの繰り返し部分を認識することができる（例えば、図２４の操作５５４参照）。ある
実施形態において、モニタシステム２０は、感知した加速度データの繰り返し部分の期間
（例えば、そのような加速度データが連続して同じ方向である間の経過時間）を測定する
ことができ、ボール５００が一回転する期間を表すことができる（例えば、図２４の操作
５４８参照）。ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００が一回転す
る期間の逆数を計算し（例えば、図２４の操作５５０参照）、この値がボール５００の回
転スピードであると判断することができる（例えば、図２４の操作５５２）。
【０２７０】
上述したように、モニタシステム２０は、磁場データのみ、または加速度データのみを
用いてボール５００の回転スピード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２０は、加速度データおよび磁場データの両方を用いて、ボール５００の回
転スピードを個別に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２０
は、磁場データが信頼できない（例えば、干渉または他の乱れのため）場合に加速度デー
タを用いてボール５００の回転スピードを測定することができ、逆もまた同様である。
【０２７１】
本明細書に記すように、ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００
の回転の方向を表したものを求め、かつ／または出力することができ、その回転の方向は
、ボール５００の回転軸６２０の角度６２２（例えば、要素６２２ａ、６２２ｂを有する
）、および／またはボール５００の回転平面６２４の角度６２６（例えば、要素６２６ａ
、６２６ｂを有する）で表し得る（例えば、図２２参照）。回転軸６２０は、ボール５０
０がその周りを回転する、ボール５００を通る軸である。回転平面６２４は、回転軸６２
０と直交する平面である。角度６２２および６２６は、外部座標システム６００に対して
表すことができる。ある実施形態において、角度６２２および６２６は、加速度センサ１
１６が感知する加速度データおよび磁場センサ１１８が感知する磁場データに基づいて測
定することができる。
【０２７２】
ある実施形態において、モニタシステム２０は、第１の時点（例えば、ｔ１）（例えば
、図２５の操作５５６参照）および第２の時点（例えば、ｔ２、第２の時点は第１の時点
の２０〜３０ｍｓ後としてよい）（例えば、図２５の操作５５８参照）において、センサ
モジュール１０２に対する合成加速度ベクトル６０２の方向を感知することで、角度６２
２および６２６のうちの一方または両方を測定することができる。例えば、図２６および
図２７を参照すると、矢印６４０はボール５００の回転方向を示す。ある実施形態におい
て、モニタシステム２０は、第１の時点におけるボール５００に対する合成加速度ベクト
ル６０２の方向（６０２ａ）と、第２の時点におけるボール５００に対する合成加速度ベ
クトル６０２の方向（６０２ｂ）との間で定義される平面の（センサモジュール１０２に
対する）方向を測定することができる（例えば、図２５の操作５６０参照）。ある実施形
態において、モニタシステム２０は、この平面をボール５００の回転平面６２４（例えば
、図２６参照）と定義することができる（例えば、図２５の操作５６２参照）。ある実施
形態において、モニタシステム２０は、回転平面６２４と、センサモジュール１０２に対
する重力ベクトル３０２の方向との間の角度を（例えば、本明細書で述べたように）測定
することができる（例えば、図２５の操作５６４参照）。ある実施形態において、モニタ
システム２０は回転平面６２４と重力ベクトル３０２の方向との間の角度に基づき、例え
ば、三角法の計算を用いて角度６２２および６２６を計算することができる（例えば、図
２５の操作５６６参照）。
【０２７３】
本明細書に記すように、ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００
の移動スピードを表したものを求め、かつ／または出力することができる。スピードはボ
ール５００の位置変化の割合の単位であり、ボール５００の速度ベクトル６３０の大きさ
として表すことができる（例えば、図２８参照）。ボール５００のスピードは、ボール５
００が動いている間に加速度センサ１１６が感知する加速度データに基づいて測定するこ
とができる。ボール５００のスピードは、ボール５００が自由飛行中であればいつでも測
定することができる。ある実施形態において、モーション開始に応じたボール５００のほ
ぼ最大であるスピードを測定するために、モーション開始後すぐ（例えば、蹴った後５０
ｍｓ）に、スピードが計算される。
【０２７４】
ある実施形態において、ボール５００は、所与の時間に自由飛行中であると判断される
（例えば、図２９の操作５３０参照）。自由飛行中、センサモジュール１０２の加速度セ
ンサ１１６は、センサモジュール１０２に対するセンサモジュール１０２（つまり、ボー
ル５００）の加速度の大きさを感知し得る（例えば、図２９の操作５３２参照）。加速度
の大きさは、合成加速度ベクトル６３２の大きさとして表すことができる（例えば、図２
８参照）。ある実施形態において、センサモジュール１０２が感知する加速度は、ボール
５００に対する抵抗の影響（すなわち抵抗力による減速）にほぼ完全に起因する。
【０２７５】
動体のモーションの方向は、動体が受ける抵抗力の方向と反対であることが知られてい
る。したがって、ある実施形態において、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６
が感知する加速度の大きさは、ボール５００のモーションの方向における加速度の大きさ
である。ある実施形態において、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６が感知す
る加速度の大きさは、ボール５００のモーションの方向における加速度の大きさであると
判断される（例えば、図２９の操作５３４参照）。
【０２７６】
動いているボール５００のスピードは、ボール５００の加速度の大きさの関数として表
すことができる。この関数関係は、ボール５００の物理的特徴（例えば、質量、サイズ、
表面積、表面性状、素材、形、パネルの形、慣性モーメントなど）に影響を受けることが
あり、したがって異なる構成を持つボールによって様々であり得る。この関数関係はまた
、環境条件（例えば、周囲の温度、局部圧力など）によっても影響を受けることがあり、
その示度は適切な（例えば、ボール５００に接続される、センサモジュール１０２に組み
込まれる、リモート装置に接続される）環境センサからモニタシステム２０が受信するか
、またはモニタシステム２０のインターフェイス（例えば、パーソナルコンピュータ２０
４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）を介してユーザ（例えば、個人１００）が入力してもよい。この関数関係はまた、
例えば、ボール５００の回転（例えば、回転スピードおよび／または回転角度）などのボ
ール５００の力学的特徴にも影響を受けることがあり、その特徴はボール５００に対して
マグヌス効果を及ぼし、そのスピードに影響を与えることがある（マグヌス効果はボール
５００の軌道が曲がる原因になり得る）。
【０２７７】
所与のボール５００（および同じ、または十分に類似した構成であるボール）について
、この関数関係は計算（例えば、抵抗力と自由飛行中の球体のスピードとの間の関係は、
スピード＝定数＊ｌｏｇ（抵抗）＋定数である）、実験、またはその両方によって確立し
得、モニタシステム２０内の、例えば、アルゴリズム（例えば、ｆ（加速度）＝スピード
）、曲線グラフ（例えば、曲線６３４）、もしくは参照用テーブル（例えば、表６３６）
などのデータ構造として表し、かつ／または保存し得る。
【０２７８】
ある実施形態において、関数関係はボール５００のユーザ（例えば、個人１００）によ
って確立（または拡張）することができる。例えば、個人１００が壁（または他の物体も
しくは構造）から離れた地面にボール５００を置き得る。個人１００は、モニタシステム
２０のインターフェイスを介してモニタシステム２０に距離を入力し得る。それから、個
人１００が壁にボール５００を蹴り得る。個人１００の足がボール５００に衝突すると、
センサモジュール１０２は、ボール５００の自由飛行の開始時間を感知し得る。それから
、センサモジュール１０２は、ボール５００が壁と接触する時間を（例えば、合成加速度
の突然の変化（ゼロ近くまで低下するなど）によって）感知し得る。移動距離を移動時間
で割ると、１キックあたりのボール５００のスピードを表したものを測定することができ
る。１キックあたりの合成加速度（すなわち抵抗）を感知することができる。個人１００
はそのような操作を複数回、同じ距離または異なる距離で行うことができ、実験データセ
ットを確立する。このデータセットを用いて、自由飛行中のボール５００の抵抗力とスピ
ードとの間の関数関係を表したものを取得することができる。この関数関係を表したもの
は、モニタシステム２０内にデータ構造として保存することができ、その後（上述したよ
うに）測定した加速度データに基づいてボール５００のスピードを測定するための参考に
することができる。
【０２７９】
センサモジュール１０２の加速度センサ１１６によっていったんボール５００の加速度
の大きさが感知されると、モニタシステム２０は、所与のボール５００の加速度の大きさ
とスピードとの間の関数関係を表すデータ構造と、ボール５００の加速度の大きさとを比
較し（例えば、図２９の操作５３６参照）、ボール５００のスピード（すなわち関数関係
を表すデータ構造内の感知した加速度の大きさに対応するスピード）を測定する（例えば
、図２９の操作５３８参照）。
【０２８０】
図３０は、所与のボール５００の加速度の大きさとスピードとの間の関数関係を表す曲
線グラフ６３４の表現例を示しているディスプレイ５９０（ある実施形態において、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、本明細書で述べるどんな要素のディスプレイであってもよ
い）を図示している。図３１は、所与のボール５００の加速度の大きさとスピードとの間
の関数関係を表す表６３６の表現例を示しているディスプレイ５９０を図示している。ボ
ール５００のスピードを測定するモニタシステム２０は、ボール５００の加速度の大きさ
を与えられると、曲線グラフ６３４および表６３６のどちらにも依拠することができる。
例えば、Ａという加速度の大きさを与えられると、曲線グラフ６３４および表６３６の両
方がＢというスピードを示し、Ｃという加速度の大きさを与えられると、曲線グラフ６３
４および表６３６の両方がＤというスピードを示す。ある実施形態において、加速度の大
きさに関する所与の値が、関数関係（例えば、曲線カーブ６３４または表６３６）で表さ
れる加速度の大きさに対応しない場合、例えば、丸めまたは補間法などの公知の数学的近
似の技術によって、スピードを求めてもよい。
【０２８１】
ある実施形態において、モニタシステム２０はボール５００の飛行時間を表したものを
求め、かつ／または出力することができる。ある実施形態において、飛行時間は加速度デ
ータに基づいて測定することができる。例えば、飛行時間は、加速度センサ１１６が感知
した加速度データが、１Ｇ未満となる合成加速度を示す期間に対応することができる。例
えば、センサモジュール１０２は、ボール５００が自由飛行に入った時間を求め（例えば
、モニタシステム２０は、合成加速度が１Ｇ以下に低下する時間に対応する飛行開始時間
を求めてもよい）、合成加速度が１Ｇまで回復する時間に対応する飛行終了時間を求め、
飛行開始時間と飛行終了時間との間の経過時間を計算し、その経過時間がボール５００の
飛行時間であると判断してもよい。
【０２８２】
ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００の移動距離を表したもの
を求め、かつ／または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２
０は、ボール５００の飛行に対するボール５００の移動距離を、加速度データに基づいて
測定することができる。ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００の
飛行時間（上述のように測定することができる）および飛行時間中のボール５００の移動
スピード（上述のように測定することができる）に基づいて（例えば、モニタシステム２
０は飛行中のボール５００の平均スピードを測定することができる）、移動距離を測定す
ることができる。例えば、モニタシステム２０は、飛行中の平均スピードに飛行時間をか
けることによって、ボール５００の飛行に対する移動距離を測定することができる。
【０２８３】
ある実施形態において、モニタシステム２０はボール５００の一自由飛行についての軌
道モデル（すなわち飛行経路）を測定することができ、ボール５００が通った距離を計算
し得る。ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００の状態（例えば、
運動量など）（例えば、ボール５００の飛行開始時点、および／またはその後の時点での
状態）に基づいて軌道モデル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２０は、ボール５００のスピード、ボール５００の飛び出し角度、ボール５００の
回転平面、およびボール５００の回転スピードに基づいて軌道モデルを測定することがで
き、これらはそれぞれ、例えば、本明細書に述べているように測定することができる。モ
ニタシステム２０は軌道モデルに基づいて（例えば、地面、または地面を表す平面に沿っ
た軌道モデルの開始点と終点との間の距離を計算することによって）ボール５００の移動
距離を計算することができる。ある実施形態において、軌道モデルはボール５００の飛行
が終了する前の状態に基づいて測定することができるので、たとえボール５００の自由飛
行が（例えば、ある物体と衝突することによって）中断された場合であっても、モニタシ
ステム２０は飛行に対する軌道モデルを測定することができる。そのような場合、モニタ
システム２０はボール５００の推定移動距離を測定することができ、これはボール５００
の飛行が中断されなかった場合の移動距離に対応し得る。
【０２８４】
ある実施形態において、モニタシステム２０は、ボール５００の最大加速度を表したも
のを求め、かつ／または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
２０は、加速度データに基づいてボール５００の最大加速度を測定することができる。例
えば、モニタシステム２０は、センサモジュール１０２の加速度センサ１１６が感知する
加速度データを用いて、飛行中のボール５００の最大加速度を測定することができる。（
ボールが飛行中であるかどうかは上述のように判断することができる。）例えば、モニタ
システム２０は、データが利用可能である期間中はいつでも（またはその一部の間）、あ
る期間におけるボール５００の加速度の大きさを比較して加速度の最大値を認識すること
ができ、その値をその期間におけるボール５００の最大加速度と判断することができる。
最大加速度を測定する期間は、例えば、単一の自由飛行期間、選ばれた期間、または競技
中など、どの期間であってもよい。ある実施形態において、モニタシステム２０は、感知
した加速度の大きさが１Ｇである、１Ｇ程度である、または１Ｇを超えている場合はこれ
を除いてもよい。なぜならばそのような加速度の大きさは重力に起因し得るからである（
例えば、ボール５００が自由飛行していない場合）。
【０２８５】
モニタシステム２０は、個人１００または（例えば、コーチ、トレーナー、観客などの
）他の人が知覚可能な方法で（例えば、ボール５００の軌道、ボール５００の飛び出し角
度、ボール５００の回転スピード、ボール５００の回転平面の方向、ボール５００の回転
軸の方向、ボール５００の移動スピード、ボール５００の飛び出しスピード、ボール５０
０に対するキック力または他の衝撃力、ボール５００の移動距離、およびボール５００の
最大加速度を含む）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２０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。
【０２８６】
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２０
４）のディスプレイに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２
０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、ボール５００または個人１００の運動量の値と異なるボールまたは
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。
【０２８７】
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、本明細書で述べたいずれの装置のディスプレイ画面に
も表示される）。例えば、ボール５００の移動距離は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２０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２０と通信しているモニタシステム２０外部の要素から、モニタシステム２
０に提供され得る。
【０２８８】
ある実施形態において、モニタシステム２０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表されたものを求め、かつ出力するこ
とができる。
【０２８９】
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。ボール５００
および／または個人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またはボール５００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また
はボール５００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またはボール５００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、個人がボール５００を蹴っ
たときのボールの最大スピードが、バーチャルなゲームにおいて個人のバーチャルな分身
のバーチャルなボールの最大スピードを制限してもよい）。
【０２９０】
ある実施形態において、モニタシステム２０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２０（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。
【０２９１】
例えば、ある実施形態において、本明細書で述べる運動量（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運動量または他のデータと併用して用い、かつ／
または出力することができる。例えば、個人のパフォーマンスの運動量をコーチ、トレー
ナー、または観客などが観察するため、あるいは個人自身が後で見直すためにモニタし、
かつ／または出力することができるように、モニタ装置によって運動している個人を個別
にモニタしてもよい。同様に、運動中に個人がふれることができるボール５００の運動量
は、本明細書で述べたように、モニタシステム２０を参照してモニタおよび／または出力
してもよい。ボール５００をモニタした結果取得された運動量は、個人をモニタした結果
取得された運動量と共に用いることができる。例えば、個人から得られた運動量は、時間
相関の方法で、ボール５００から得られた運動量とともに表示することができる。また例
えば、個人から得られた運動量は、ボール５００から得られた運動量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、個人から得られた運動量およびボー
ル５００から得られた運動量の両方の解析に基づいて、新しい運動量を測定することもで
きる（例えば、ボール５００を蹴るという指示に対する個人の反応時間など）。
【０２９２】
例えば、運動パフォーマンス中に個人のスピードをモニタしてもよく、運動パフォーマ
ンス中にボール５００のスピードもモニタしてよい。これら両方の特徴を考慮するモニタ
システムは、ボール５００のスピードと共に個人のスピードを表示（か、それとも出力）
してもよい（例えば、図３２参照）。一連のキックについて、ボール５００の最大スピー
ドは個人のスピード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、ボール５００およびモニタしている個人の出力から得られる他のどんな特徴の
組み合わせについても提供することができる。
【０２９３】
ある実施形態において、モニタされる複数の個人は、１回以上ボール５００にふれ得る
（例えば、サッカーの試合中など）。上述したように、複数の個人それぞれから得られる
運動量およびボール５００から得られる運動量は、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、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／または表現は、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、同時期の個人の運動量に関連し
て出力することができる。
【０２９４】
ボール５００をモニタすること、およびボール５００にふれる個人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。
【０２９５】
例えば、コーチが個人のパフォーマンスをモニタし、個人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、運動中の個人の効果を最大化する役に立つように、コ
ーチが個人をモニタし、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。
【０２９６】
ある実施形態において、コーチが個人およびボール５００をモニタし、個人の健康、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、個人にフ
ィードバックを提供してもよい。
【０２９７】
コーチは、このことおよび他の目標を考慮し、個人の活動（例えば、ボール５００をモ
ニタすることを通して求められた、個人の活動の結果を含む）をモニタし、個人的に、か
つグループとして個人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および個人のパフォーマンスについて
の情報に依拠する。個人ならびに個人がふれるボール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２０、グループモニタシステム２５０など）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。
【０２９８】
例えば、ボール５００に接続されたセンサモジュール１０２（および他のボール、対象
物、または個人に接続されたセンサモジュール１０２）は、ボール５００（および他のボ
ール、対象物、または個人）の活動（例えば、運動量）をモニタしてもよく、ディスプレ
イ装置（例えば、グループモニタ装置２７０、図９参照）にモニタした活動に関するデー
タを送信してもよい。ディスプレイ装置は、活動を表したものをコーチが見ることができ
るように表示してもよい。ある実施形態において、そのようなデータは、センサモジュー
ル１０２からベースステーション２６０へ、およびベースステーション２６０からグルー
プモニタ装置２７０へ送信してもよい。ある実施形態において、そのようなデータは、セ
ンサモジュール１０２からベースステーション２６０へ、およびベースステーション２６
０からグループモニタ装置２７０へ送ってもよい。ある実施形態において、そのようなデ
ータは、センサモジュール１０２から（および／または、携帯電子装置２０６がそのよう
なデータをセンサモジュール１０２から受信する場合は携帯電子装置２０６から）グルー
プモニタ装置２７０へ直接送信してもよい。ある実施形態において、そのようなデータは
、センサモジュール１０２から（および／または、携帯電子装置２０６がそのようなデー
タをセンサモジュール１０２から受信する場合は携帯電子装置２０６から）他のセンサモ
ジュール１０２（または他の携帯電子装置２０６）へ送信し、その後（例えば、グループ
モニタ装置２７０および／または携帯電子装置２０６を経由して）ディスプレイ装置上で
表示するために出力してもよい。
【０２９９】
本明細書に記すように、発生と出力（ディスプレイ）との間で（例えば、本明細書で述
べたように）行われるそのようなデータの処理のいずれも、例えば、図９に示すようなセ
ンサモジュール１０２、携帯電子装置２０６、ベースステーション２６０、およびグルー
プモニタ装置２７０などを含む、そのようなデータを受信する任意の要素のプロセッサに
よって、どんな形であれ行うことができる。
【０３００】
説明を簡単にするために、本発明の実施形態はボールを参照して説明してきた。しかし
ながら、本明細書の開示は上述のようにボールであるスポーツ関連物（すなわち運動に用
いられる用具）、およびボールでないスポーツ関連物、例えば、スケートボード、サーフ
ボード、ホッケーのスティック、ホッケーのパック、心拍計、矢、円盤、やり、ボウリン
グのピン、弾、テニスラケット、ゴルフクラブ、ブーメラン、および凧などに応用可能で
ある。しかしながら、本明細書の開示はまた、例えば、航空機（模型飛行機など）などの
スポーツ関連物ではないものにも応用可能である。
【０３０１】
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。
【０３０２】
ある実施形態において、モニタシステム２０は本明細書で述べたように、例えば、本明
細書で述べた用具を含むどんな用具にも付けることができる独立型のセンサに応用するこ
とができる（例えば、アフターマーケットのアップグレードとして）。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
本発明は以下の発明を含む。
［１］
運動に用いるボールをモニタする方法であって、該方法は、
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて、第１の時点で前記ボールの動きを
検出することと、
前記ボール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、
前記ボール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の時点で前記ボールの動きを検出する
ことと
を含む方法。
［２］
前記ボールの空間における最初の方向を測定することと、
前記ボールの空間における方向の変化を測定することと、
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ことと、
前記運動量を伝える出力を提供することと
をさらに含む［１］に記載の方法。
［３］
運動に用いるボールをモニタする方法であって、該方法は、
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて、第１の時点で前記ボールの動きを
検出することと、
前記ボール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、
前記ボール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の時点で前記ボールの動きを検出する
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との間の相関を測定することと、
前記運動量を伝える出力を提供することと
を含む方法。
［４］
運動を行っている個人が用いる対象物に物理的に接続されたセンサモジュールが感知す
るデータを用いて運動量を測定する方法であって、該方法は、
第１の時点で前記センサモジュールに対する重力ベクトルの方向を測定することと、
前記第１の時点で前記センサモジュールに対する磁場ベクトルの方向を測定することと
、
第２の時点で前記センサモジュールに対する合成加速度ベクトルの方向を測定すること
と、
前記第２の時点で前記磁場ベクトルに対する前記センサモジュールの方向を測定するこ
とと、
前記第１の時点でのセンサモジュールに対する重力ベクトルの方向、前記第１の時点で
のセンサモジュールに対する磁場ベクトルの方向、前記第２の時点でのセンサモジュール
に対する合成加速度ベクトルの方向、および前記第２の時点での磁場ベクトルに対するセ
ンサモジュールの方向に基づいて、前記対象物の飛び出し角度を測定することと
を含む方法。
［５］
前記対象物はボールである［４］に記載の方法。
［６］
運動に用いる対象物の軌道を測定する方法であって、該方法は、
前記対象物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ことと、
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の時点での
対象物の方向を測定することと、
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
ータを感知することと、
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の時点での
対象物の方向および加速度の方向を測定することと、
前記第１の時点での対象物の方向と前記第２の時点での対象物の方向および加速度の方
向に基づいて、前記第２の時点で前記対象物の軌道を測定することと
を含む方法。
［７］
前記対象物はボールである［６］に記載の方法。
［８］
前記センサモジュールは加速度センサおよび磁場センサを含み、
前記第１の磁場データおよび前記第２の磁場データは前記磁場センサによって感知され
、
前記第１の加速度データおよび前記第２の加速度データは前記加速度センサによって感
知される
［６］に記載の方法。
［９］
前記第１の時点で前記対象物の方向を測定することは、外部基準に対する前記対象物の
方向を測定することを含み、
前記第２の時点で前記対象物の軌道を測定することは、外部基準に対する前記対象物の
軌道を測定することを含む
［６］に記載の方法。
［１０］
前記第１の時点で前記対象物の方向を測定することは、外部磁気効果および外部重力効
果のうちの１つまたは両方に対する前記対象物の方向を測定することを含み、
前記第２の時点で前記対象物の軌道を測定することは、外部磁気効果および外部重力効
果のうちの１つまたは両方に対する前記対象物の軌道を測定することを含む
［６］に記載の方法。
［１１］
前記対象物の軌道を測定することは、
前記対象物の飛び出し角度を測定することを含み、
前記軌道は前記対象物の飛び出し角度であると判断される
［６］に記載の方法。
［１２］
前記第２の時点は前記対象物のモーション開始後１５０ｍｓ未満である［１１］に記載
の方法。
［１３］
前記第２の時点は、前記対象物のモーション開始後、加速度の大きさを感知する最も早
い時点に対応する［１１］に記載の方法。
［１４］
前記第２の時点で前記対象物は自由飛行中であると判断することを含む［１１］に記載
の方法。
［１５］
前記対象物は自由飛行中であるという判断が１Ｇ未満の合成加速度を感知することを含
む［１４］に記載の方法。
［１６］
前記対象物の軌道に基づいた出力を提供することを含む［６］に記載の方法。
［１７］
前記出力は、前記対象物の軌道を表示することである［１６］に記載の方法。
［１８］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物の軌道を表示することである［１６］に記載
の方法。
［１９］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物の軌道を表示することである［１６］
に記載の方法。
［２０］
前記出力は、前記対象物の過去の軌道と共に前記対象物の軌道を表示することである［
１６］に記載の方法。
［２１］
前記出力は、前記対象物の目標軌道と共に前記対象物の軌道を表示することである［１
６］に記載の方法。
［２２］
前記出力を提供することは前記軌道を表すデータをディスプレイ装置に送信することを
含む［１６］に記載の方法。
［２３］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［２２］に記載の方法。
［２４］
運動に用いる対象物の軌道を測定する方法であって、該方法は、
第１の時点で、前記対象物に接続されたセンサモジュールが感知する第１の磁場データ
および第１の加速度データに基づいて、磁場に対する重力の方向を測定することと、
第２の時点で、前記センサモジュールが感知する第２の加速度データに基づいて、前記
第２の時点での相対的な加速度の方向を測定することと、
前記第２の時点で、前記磁場に対する前記重力の方向を測定することおよび前記センサ
モジュールに対する前記加速度の方向を測定することによって、前記第２の時点で重力の
方向に対する加速度の方向を測定することと、
前記第２の時点で重力の方向に対する加速度の方向を測定することによって、第２の時
点で軌道を測定することと
を含む方法。
［２５］
前記対象物はボールである［２４］に記載の方法。
［２６］
前記センサモジュールは加速度センサおよび磁場センサを含み、
前記第１の磁場データおよび前記第２の磁場データは前記磁場センサによって感知され
、
前記第１の加速度データおよび前記第２の加速度データは前記加速度センサによって感
知される［２４］に記載の方法。
［２７］
前記磁場に対して前記第２の時点での相対的な加速度の方向を測定する［２４］に記載
の方法。
［２８］
前記センサモジュールに対して前記第２の時点での相対的な加速度の方向を測定する［
２４］に記載の方法。
［２９］
前記磁場センサを用いて前記第１の時点から前記第２の時点まで回転モーションのデー
タを感知することを含み、
前記重力の方向に対する加速度の方向を測定することは、前記第１の時点から第２の時
点までの回転モーションのデータに基づいている
［２４］に記載の方法。
［３０］
前記回転モーションのデータは、前記第１の時点から前記第２の時点までの前記センサ
モジュールの回転角度を表したものを含み、
前記重力の方向に対する加速度の方向を測定することは、前記相対的な加速度の方向か
ら前記回転角度を引く、または前記相対的な加速度の方向に前記回転角度を加えることを
含む
［２９］に記載の方法。
［３１］
前記対象物の軌道を測定することは、前記対象物の飛び出し角度を測定することを含み
、
前記軌道は前記対象物の飛び出し角度であると判断される［２４］に記載の方法。
［３２］
前記第２の時点は、前記対象物のモーション開始後１５０ｍｓ未満である［３１］に記
載の方法。
［３３］
前記第２の時点は、前記対象物のモーション開始後加速度の大きさを感知する最も早い
時点に対応する［３１］に記載の方法。
［３４］
前記第２の時期に前記対象物は自由飛行中であると判断することを含む［２４］に記載
の方法。
［３５］
前記対象物は自由飛行中であると判断することは１Ｇ未満の合成加速度を感知すること
を含む［３４］に記載の方法。
［３６］
前記対象物の軌道に基づいた出力を提供することを含む［２４］に記載の方法。
［３７］
前記出力は、前記対象物の軌道を表示することである［３６］に記載の方法。
［３８］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物の軌道を表示することである［３６］に記載
の方法。
［３９］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物の軌道を表示することである［３６］
に記載の方法。
［４０］
前記出力は、前記対象物の過去の軌道と共に前記対象物の軌道を表示することである［
３６］に記載の方法。
［４１］
前記出力は、前記対象物の目標軌道と共に前記対象物の軌道を表示することである［３
６］に記載の方法。
［４２］
前記出力を提供することは前記軌道を表すデータをディスプレイ装置に送信することを
含む［３６］に記載の方法。
［４３］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［４２］に記載の方法。
［４４］
前記対象物の飛び出し角度に基づいた出力を提供することを含む［３１］に記載の方法
。
［４５］
前記出力は、前記対象物の飛び出し角度を表示することである［４４］に記載の方法。
［４６］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物の飛び出し角度を表示することである［４４
］に記載の方法。
［４７］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物の飛び出し角度を表示することである
［４４］に記載の方法。
［４８］
前記出力は、前記対象物の過去の飛び出し角度と共に前記対象物の飛び出し角度を表示
することである［４４］に記載の方法。
［４９］
前記出力は、前記対象物の目標飛び出し角度と共に前記対象物の飛び出し角度を表示す
ることである［４４］に記載の方法。
［５０］
前記出力を提供することは前記飛び出し角度を表すデータをディスプレイ装置に送信す
ることを含む［４４］に記載の方法。
［５１］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［５０］に記載の方法。
［５２］
運動に用いるボールの回転スピードを測定する方法であって、該方法は、
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて磁場データを感知することと、
前記感知した磁場データにフーリエ変換を適用することと、
前記フーリエ変換の結果に基づいて前記ボールの回転スピードを測定することと
を含む方法。
［５３］
前記センサモジュールは磁場センサを含み、
前記磁場データは前記磁場センサによって感知される［５２］に記載の方法。
［５４］
前記対象物の回転スピードに基づいた出力を提供することを含む［５２］に記載の方法
。
［５５］
前記出力は、前記対象物の回転スピードを表示することである［５４］に記載の方法。
［５６］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物の回転スピードを表示することである［５４
］に記載の方法。
［５７］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物の回転スピードを表示することである
［５４］に記載の方法。
［５８］
前記出力は、前記対象物の過去の回転スピードと共に前記対象物の回転スピードを表示
することである［５４］に記載の方法。
［５９］
前記出力は、前記対象物の目標回転スピードと共に前記対象物の回転スピードを表示す
ることである［５４］に記載の方法。
［６０］
運動に用いるボールの回転スピードを測定する方法であって、該方法は、
前記ボールに接続された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、
前記感知した加速度データの繰り返し部分を認識することと、
前記繰り返し部分の期間を測定することと、
前記繰り返し部分の期間に基づいて前記ボールの回転スピードを測定することと
を含む方法。
［６１］
前記センサモジュールは加速度センサを含み、
前記加速度データは前記加速度センサによって感知される［６０］に記載の方法。
［６２］
前記感知した加速度データの繰り返し部分を認識することは、前記感知した加速度の前
記センサモジュールに対する方向を表すデータの繰り返し部分を認識することを含む［６
０］に記載の方法。
［６３］
前記感知した加速度データの繰り返し部分を認識することは、前記加速度データが表す
前記センサモジュールに対する連続して同じ加速度の方向を認識することを含む［６０］
に記載の方法。
［６４］
前記繰り返し部分の期間を測定することは、前記加速度データが表す前記センサモジュ
ールに対する加速度の方向が連続して同じである間の経過時間を測定することを含む［６
０］に記載の方法。
［６５］
前記ボールの回転スピードを測定することは、前記繰り返し部分の期間の逆数を計算す
ることを含む［６０］に記載の方法。
［６６］
前記対象物の回転スピードに基づいた出力を提供することを含む［６０］に記載の方法
。
［６７］
前記出力は、前記対象物の回転スピードを表示することである［６６］に記載の方法。
［６８］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物の回転スピードを表示することである［６６
］に記載の方法。
［６９］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物の回転スピードを表示することである
［６６］に記載の方法。
［７０］
前記出力は、前記対象物の過去の回転スピードと共に前記対象物の回転スピードを表示
することである［６６］に記載の方法。
［７１］
前記出力は、前記対象物の目標回転スピードと共に前記対象物の回転スピードを表示す
ることである［６６］に記載の方法。
［７２］
運動に用いる対象物のスピードを測定する方法であって、該方法は、
前記対象物に接続された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、
前記感知した加速度データに基づいて前記対象物が受ける抵抗力を測定することと、
前記抵抗力を、対象物のスピードの関数として抵抗を表す抵抗特性と比較することと、
前記比較に基づいて前記対象物のスピードを測定することと
を含む方法。
［７３］
前記対象物がボールである［７２］に記載の方法。
［７４］
前記センサモジュールは加速度センサを含み、
前記加速度データは前記加速度センサによって感知される［７２］に記載の方法。
［７５］
前記抵抗特性は、加速度の関数としてのスピードのアルゴリズム的表現を含む［７２］
に記載の方法。
［７６］
前記抵抗特性は、加速度の関数としてのスピードの表形式の表現を含む［７２］に記載
の方法。
［７７］
前記抵抗特性は、計算データに基づいている［７２］に記載の方法。
［７８］
前記抵抗特性は、実験データに基づいている［７２］に記載の方法。
［７９］
前記抵抗特性は、計算および実験的に観測されたデータに基づいている［７２］に記載
の方法。
［８０］
前記加速度データは、センサモジュールが感知した加速度の大きさを表したものを含む
［７２］に記載の方法。
［８１］
前記加速度データを感知したときに前記対象物は自由飛行中であると判断することを含
む［７２］に記載の方法。
［８２］
前記対象物が自由飛行中であると判断することは１Ｇ未満の合成加速度を感知すること
を含む［８１］に記載の方法。
［８３］
前記対象物のスピードに基づいた出力を提供することを含む［７２］に記載の方法。
［８４］
前記出力は、前記対象物のスピードを表示することである［８３］に記載の方法。
［８５］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物のスピードを表示することである［８３］に
記載の方法。
［８６］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物のスピードを表示することである［８
３］に記載の方法。
［８７］
前記出力は、前記対象物の過去のスピードと共に前記対象物のスピードを表示すること
である［８３］に記載の方法。
［８８］
前記出力は、前記対象物の目標スピードと共に前記対象物のスピードを表示することで
ある［８３］に記載の方法。
［８９］
前記出力を提供することは前記スピードを表すデータをディスプレイ装置に送信するこ
とを含む［８３］に記載の方法。
［９０］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［８９］に記載の方法。
［９１］
運動に用いる対象物が移動した距離を測定する方法であって、該方法は、
前記対象物に接続されたセンサモジュールを用いて前記対象物が自由飛行中であると判
断することと、
前記センサモジュールを用いて自由飛行中の前記対象物の状態を測定することと、
前記飛行中の対象物の状態に基づいて前記対象物の飛行の軌道モデルを測定することと
、
前記軌道モデルに基づいて前記対象物が移動した距離を測定することと
を含む方法。
［９２］
自由飛行中の前記対象物のスピードを測定することと、
前記対象物の飛び出し角度を測定することと、
前記対象物の回転平面を測定することと、
前記対象物の回転スピードを測定することとを含み、
前記自由飛行中の対象物の状態は、前記対象物のスピード、飛び出し角度、回転平面、
および回転スピードを含む
［９１］に記載の方法。
［９３］
前記対象物がボールである［９１］に記載の方法。
［９４］
前記対象物が自由飛行中であると判断することは、前記センサモジュールを用いて１Ｇ
未満の合成加速度を感知することを含む［９１］に記載の方法。
［９５］
前記対象物のスピードを測定することは、
前記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、
前記加速度データに基づいて前記対象物が受ける抵抗力を測定することと、
前記抵抗力を、対象物のスピードの関数として抵抗を表す抵抗特性と比較することと、
前記比較に基づいて前記対象物のスピードを測定することとを含む
［９１］に記載の方法。
［９６］
前記対象物が移動した距離に基づいた出力を提供することを含む［９１］に記載の方法
。
［９７］
前記出力は、前記対象物が移動した距離を表示することである［９６］に記載の方法。
［９８］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物が移動した距離を表示することである［９６
］に記載の方法。
［９９］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物が移動した距離を表示することである
［９６］に記載の方法。
［１００］
前記出力は、前記対象物の過去の移動距離と共に前記対象物が移動した距離を表示する
ことである［９６］に記載の方法。
［１０１］
前記出力は、前記対象物の目標移動距離と共に前記対象物が移動した距離を表示するこ
とである［９６］に記載の方法。
［１０２］
前記出力を提供することは前記対象物が移動した距離を表すデータをディスプレイ装置
に送信することを含む［９６］に記載の方法。
［１０３］
前記ディスプレイ装置は携帯電話である［１０２］に記載の方法。
［１０４］
運動に用いる対象物の回転の方向を測定する方法であって、該方法は、
前記対象物に接続された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、
前記加速度データに基づき、前記センサモジュールに対する前記対象物の回転軸に直交
する回転平面の方向を測定することと、
重力ベクトルの方向に対する前記回転平面の方向を測定することと
を含む方法。
［１０５］
前記対象物はボールである［１０４］に記載の方法。
［１０６］
前記回転平面の方向を測定することは、
第１の時点で前記センサモジュールに対する加速度の方向を測定することと、
第２の時点で前記センサモジュールに対する加速度の方向を測定することと、
前記回転平面の方向は、前記第１の時点での加速度の方向と前記第２の時点での加速度
の方向との間で定義される平面の方向であると判断することとを含む
［１０４］に記載の方法。
［１０７］
前記センサモジュールに対する重力ベクトルの方向を測定することを含み、
前記重力ベクトルの方向に対する前記回転平面の方向を測定することは、前記回転平面
と前記重力ベクトルの方向との間の角度を測定することを含む
［１０４］に記載の方法。
［１０８］
前記対象物の回転の方向に基づいた出力を提供することを含む［１０４］に記載の方法
。
［１０９］
前記出力は、前記対象物の回転の方向を表示することである［１０８］に記載の方法。
［１１０］
前記出力は、個人の特徴と共に前記対象物の回転の方向を表示することである［１０８
］に記載の方法。
［１１１］
前記出力は、複数の個人の特徴と共に前記対象物の回転の方向を表示することである［
１０８］に記載の方法。
［１１２］
前記出力は、前記対象物の過去の回転の方向と共に前記対象物の回転の方向を表示する
ことである［１０８］に記載の方法。
［１１３］
前記出力は、前記対象物の目標回転の方向と共に前記対象物の回転の方向を表示するこ
とである［１０８］に記載の方法。
［１１４］
運動に用いるボールをモニタする方法であって、該方法は、
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて、前記ボール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との間の相関を測定することと、
前記運動量を伝える出力を提供することと
を含む方法。
［１１５］
前記ボールの空間における最初の方向を測定することと、
前記ボールの空間における方向の変化を測定することと、
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ことと
をさらに含む［１１４］に記載の方法。
［１１６］
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて、第１の時点で前記ボールの動きを
検出することと、
前記ボール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、
前記ボール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の時点で前記ボールの動きを検出する
ことと
をさらに含む［１１４］または［１１５］に記載の方法。
［１１７］
第１の時点で前記センサモジュールに対する重力ベクトルの方向を測定することと、
前記第１の時点で前記センサモジュールに対する磁場ベクトルの方向を測定することと
、
第２の時点で前記センサモジュールに対する合成加速度ベクトルの方向を測定すること
と、
前記第２の時点で前記磁場ベクトルに対する前記センサモジュールの方向を測定するこ
とと、
前記第１の時点でのセンサモジュールに対する重力ベクトルの方向、前記第１の時点で
のセンサモジュールに対する磁場ベクトルの方向、前記第２の時点でのセンサモジュール
に対する合成加速度ベクトルの方向、および前記第２の時点での磁場ベクトルに対するセ
ンサモジュールの方向に基づいて、前記ボールの飛び出し角度を測定することと
をさらに含む［１１４］から［１１６］のいずれかに記載の方法。
［１１８］
前記ボール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ことと、
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の時点でボ
ールの方向を測定することと、
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
ータを感知することと、
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の時点でボ
ールの方向および加速度の方向を測定することと、
前記第１の時点でのボールの方向と前記第２の時点でのボールの方向および加速度の方
向に基づいて、前記第２の時点で前記ボールの軌道を測定することと
をさらに含む［１１４］から［１１７］のいずれかに記載の方法。
［１１９］
前記第１の時点で前記ボールの方向を測定することは、外部磁気効果および外部重力効
果のうちの１つまたは両方に対する前記ボールの方向を測定することを含み、
前記第２の時点で前記ボールの軌道を測定することは、外部磁気効果および外部重力効
果のうちの１つまたは両方に対する前記ボールの軌道を測定することを含む
［１１８］に記載の方法。
［１２０］
前記ボールの軌道を測定することは、
前記ボールの飛び出し角度を測定することを含み、
前記軌道は前記ボールの飛び出し角度であると判断される［１１８］または［１１９］
に記載の方法。
［１２１］
前記第２の時点は、前記ボールのモーション開始後加速度の大きさを感知する最も早い
時点に対応する［１２０］に記載の方法。
［１２２］
第１の時点で、前記ボールに接続されたセンサモジュールが感知する第１の磁場データ
および第１の加速度データに基づいて、磁場に対する重力の方向を測定することと、
第２の時点で、前記センサモジュールが感知する第２の加速度データに基づいて、前記
第２の時期の相対的な加速度の方向を測定することと、
前記第２の時点で前記磁場に対する前記重力の方向を測定することおよび前記センサモ
ジュールに対する前記加速度の方向を測定することによって、前記第２の時点で重力の方
向に対する加速度の方向を測定することと、
前記第２の時点で重力の方向に対する加速度の方向を測定することによって、前記第２
の時点で軌道を測定することと
をさらに含む［１１４］から［１２１］のいずれかに記載の方法。
［１２３］
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて磁場データを感知することと、
前記感知した磁場データにフーリエ変換を適用することと、
前記フーリエ変換の結果に基づいて前記ボールの回転スピードを測定することと
をさらに含む［１１４］から［１２２］のいずれかに記載の方法。
［１２４］
前記ボールに接続された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、
前記感知した加速度データの繰り返し部分を認識することと、
前記繰り返し部分の期間を測定することと、
前記繰り返し部分の期間に基づいて前記ボールの回転スピードを測定することと
をさらに含む［１１４］から［１２３］のいずれかに記載の方法。
［１２５］
前記感知した加速度データの繰り返し部分を認識することは、前記加速度データが表す
前記センサモジュールに対する連続して同じ加速度の方向を認識することを含む［１２４
］に記載の方法。
［１２６］
前記ボールに接続された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、
前記加速度データに基づいて前記ボールが受ける抵抗力を測定することと、
前記抵抗力を、ボールのスピードの関数として抵抗を表す抵抗特性と比較することと、
前記比較に基づいて前記ボールのスピードを測定することと
をさらに含む［１１４］から［１２５］のいずれかに記載の方法。
［１２７］
前記ボールに接続されたセンサモジュールを用いて前記ボールが自由飛行中であると判
断することと、
前記センサモジュールを用いて前記ボールが自由飛行中である時間を測定することと、
前記センサモジュールを用いて前記自由飛行中のボールのスピードを測定することと、
前記ボールが自由飛行中である時間および前記自由飛行中のボールのスピードに基づい
て前記ボールが移動した距離を測定することと
をさらに含む［１１４］から［１２６］のいずれかに記載の方法。
［１２８］
前記ボールに接続された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、
前記加速度データに基づき、前記センサモジュールに対する前記ボールの回転軸に直交
する回転平面の方向を測定することと、
重力ベクトルの方向に対する前記回転平面の方向を測定することと
をさらに含む［１１４］から［１２７］のいずれかに記載の方法。 
【図１】
2017138317.tif 000003
【図２】
2017138317.tif 000004
【図３】
2017138317.tif 000005
【図４】
2017138317.tif 000006
【図５】
2017138317.tif 000007
【図６Ａ】
2017138317.tif 000008
【図６Ｂ】
2017138317.tif 000009
【図７】
2017138317.tif 000010
【図８Ａ】
2017138317.tif 000011
【図８Ｂ】
2017138317.tif 000012
【図９】
2017138317.tif 000013
【図１０】
2017138317.tif 000014
【図１１】
2017138317.tif 000015
【図１２】
2017138317.tif 000016
【図１３】
2017138317.tif 000017
【図１４】
2017138317.tif 000018
【図１５】
2017138317.tif 000019
【図１６】
2017138317.tif 000020
【図１７】
2017138317.tif 000021
【図１８】
2017138317.tif 000022
【図１９】
2017138317.tif 000023
【図２０】
2017138317.tif 000024
【図２１】
2017138317.tif 000025
【図２２】
2017138317.tif 000026
【図２３】
2017138317.tif 000027
【図２４】
2017138317.tif 000028
【図２５】
2017138317.tif 000029
【図２６】
2017138317.tif 000030
【図２７】
2017138317.tif 000031
【図２８】
2017138317.tif 000032
【図２９】
2017138317.tif 000033
【図３０】
2017138317.tif 000034
【図３１】
2017138317.tif 000035
【図３２】
2017138317.tif 000036