УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ХОДА ТРЕНИРОВОЧНОГО УПРАЖНЕНИЯ
DEVICE AND METHOD FOR AUTOMATIC EVALUATION OF THE TRAINING EXERCISE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к устройству и способу для автоматической оценки хода тренировочного упражнения, в частности, в спорте.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Оценка тренировочного упражнения в спорте может помочь при выполнении непосредственного и объективного сравнения результатов отдельных участников тренировочного упражнения. Кроме того, оценка хода тренировочного упражнения может помочь определить, имеет ли смысл изменить само тренировочное упражнение. Для этой цели часто используют анализ отснятого видео, то есть в ходе упражнения с помощью аппаратуры для видеозаписи выполняется съемка объектов, задействованных в тренировочном упражнении, таких как спортсмены или оборудование, используемое для игры, например мячи или т.п. Ход упражнения и/или тренировки оценивается, например, тренером путем просмотра видеоматериалов. Это занимает чрезмерно большое время, а также приводит к большой задержке между реальным завершением упражнения и получением результатов. Кроме того, при оценке всегда присутствует субъективный аспект, который возникает из-за того, что оценка эпизодов выполняется тренером и/или видеокамерой под определенным углом зрения. Это может привести к огромным трудностям при выполнении объективного прямого сравнения двух спортсменов или объектов, задействованных в данном тренировочном упражнении.
Таким образом, имеется потребность в улучшении оценки хода тренировочного упражнения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают это посредством способа и/или устройства и системы согласно любому из независимых пунктов формулы изобретения.
Вариант осуществления способа для автоматической оценки хода тренировочного упражнения содержит обеспечение множества данных о местоположении по меньшей мере для одного перемещающегося объекта, участвующего в тренировочном упражнении. Кроме того, обеспечена по меньшей мере одна заранее определенная цель упражнения, при этом множество данных о местоположении для перемещающегося объекта сравнивается с заранее определенной целью управления. Ход тренировочного упражнения оценивают на основе результата указанного сравнения. Обеспечение множества данных о местоположении для перемещающегося объекта вместе с обеспечением и/или предварительным определением по меньшей мере одной заранее определенной цели упражнения обеспечивает возможность автоматической и объективной оценки хода тренировочного упражнения. Например, таким путем можно также получить квалифицированное суждение, касающееся успешности тренировки.
Кроме того, указанная оценка может выполняться оперативно. Согласно некоторым вариантам осуществления оценка может выполняться в режиме реального времени или с очень маленькой задержкой, так что можно принять решение о необходимости повторения тренировочного упражнения, что вряд ли возможно при традиционной организации тренировок. Например, если это необходимо, можно избежать затрат на повторную постановку тренировочного упражнения со сдвигом во времени. Однако благодаря объективному анализу также можно оценить разнесенные во времени идентичные тренировочные упражнения, используя одни и те же контрольные ориентиры, что позволяет также выполнить сравнение объектов, участвующих в тренировочных упражнениях в течение длительных периодов времени. Перемещающимися объектами, участвующими в тренировочном упражнении, могут быть, например, спортсмены, чье положение было записано и/или определено внутри заранее определенной зоны упражнения посредством системы отслеживания положения при выполнении тренировочного упражнения. Однако в общем случае перемещающийся объект, участвующий в тренировочном упражнении, может представлять собой объект другого рода, такой как спортивный инвентарь, например мяч, копье, диск или шест прыгуна с шестом и/или планку, которую прыгун в высоту должен преодолеть.
Согласно некоторым вариантам осуществления обеспечение по меньшей мере одной заранее определенной цели упражнения содержит выбор по меньшей мере одной используемой логической схемы определения для данных о местоположении из множества имеющихся логических схем определения. Благодаря возможности использования разных логических схем определения согласно вариантам осуществления изобретения можно реализовывать любые задачи для любого вида спорта или любого случая применения. В зависимости от случая применения выбор логической схемы определения содержит либо просто выбор предписанной логической схемы определения, адаптацию или изменение предписанной логической схемы определения и задание новой логической схемы определения, что может способствовать реализации любой задачи.
В соответствии с используемой логической схемой определения определяют тактический параметр или технический параметр для вида спорта согласно некоторым вариантам осуществления. Согласно этим вариантам осуществления, например, можно оценить тренировочные упражнения, которые имеют своей целью отработку тактических схем. Таким образом, подходящая логическая схема определения позволяет реализовывать более сложные задачи, которые могут далеко выходить за возможности простого использования данных, непосредственно связанных с наблюдаемым местоположением. Однако согласно некоторым вариантам осуществления посредством используемой логической схемы определения и данных о местоположении также или дополнительно можно определить атлетический параметр по меньшей мере для одного спортсмена, участвующего в тренировочном упражнении. В этом контексте очевидно, что согласно вариантам осуществления изобретения можно одновременно реализовывать несколько задач, для чего, например, можно выбрать и задать несколько логических схем определения, обеспечивающих достижение цели упражнения.
Согласно некоторым вариантам осуществления часть данных о местоположении для данного объекта соответственно показывает положение объекта в заранее определенной зоне упражнения. Относительная взаимосвязь между положением объекта и зоной упражнения позволяет выполнять одно и то же тренировочное упражнение в разных местах, если в каждом случае координаты указаны относительно зоны упражнения, а не в абсолютной системе координат. Сама по себе система координат и/или ее иллюстрация может быть произвольной, например, местоположения перемещающихся и не перемещающихся объектов, имеющих отношение к тренировочным упражнениям, могут быть указаны в декартовых координатах, полярных координатах или в географических координатах. Размерность системы координат специально не задается. В зависимости от варианта осуществления возможно использование одномерных, двумерных или трехмерных координат.
Согласно некоторым вариантам осуществления множество данных о местоположении обеспечивается системой отслеживания положения, которая определяет положение перемещающегося объекта в зоне упражнения в нескольких последовательных моментах времени. Указанная система отслеживания, например, выдает данные о положении спортсменов, тренировочного материала и/или объектов упражнения и других ограничителей зоны упражнения. При этом данные о положении объектов можно получить любым путем, например, используя систему отслеживания положения и/или позиции на основе видео-, радио или акустических сигналов.
Согласно некоторым дополнительным вариантам осуществления при оценке успешности тренировочного упражнения также учитывают объекты упражнения и/или стационарное тренировочное оборудование. Согласно дополнительным вариантам осуществления обеспечивается по меньшей мере еще одна часть данных о местоположении для объекта упражнения или не зависящем от времени положении в зоне упражнения для цели, соответствующей заранее определенному ходу тренировочного упражнения. Здесь часть данных о местоположении для объекта упражнения соответствует, например, объекту, который не может перемещаться самостоятельно. Указанные объекты и/или стационарные или неперемещающиеся тренировочное снаряжение могут, например, представлять собой конусы, вешки или позиционеры, а также линии, которые указывают и/или разграничивают площадки или указывают заданные направления перемещения. Таким образом, в этом смысле объекты упражнения представляют собой, например, реальные объекты, которые (даже если они в принципе могут перемещаться, например, конусы или т.п.) могут перемещаться лишь при взаимодействии со спортсменом или любым другим перемещающимся объектом. Другими словами, объектами упражнения могут быть такие объекты, возможное перемещение которых не является целью упражнения. В этом контексте объекты упражнения далее также могут называться не перемещающимися объектами.
Согласно некоторым вариантам осуществления часть данных о местоположении и/или положение не перемещающегося объекта, имеющего отношение к тренировочному упражнению, задается непосредственно пользователем. Например, это можно сделать путем ввода соответствующих координат. Согласно некоторым вариантам осуществления это делается с использованием графического пользовательского интерфейса, представляющего графическую иллюстрацию зоны упражнения и объектов, имеющих отношение к данному тренировочному упражнению. Согласно этим вариантам осуществления позиционирование не перемещающегося объекта может быть выполнено путем перемещения графического представления этого объекта по графической иллюстрации зоны упражнения вплоть до достижения требуемого положения. Согласно дополнительным вариантам осуществления положение не перемещающихся объектов в зоне упражнения также можно определить и/или обеспечить, используя систему отслеживания положения. В зависимости от конкретной реализации системы отслеживания положения это может быть выполнено, например, путем применения дополнительных меток и/или тегов на тренировочных принадлежностях и/или на не перемещающихся объектах. В качестве альтернативы, также могут быть определены координаты для объектов, присутствующих в зоне упражнения, например, для уже имеющихся там линий, ворот или т.п.
Согласно некоторым вариантам осуществления обеспечение заранее определенной цели упражнения также содержит задание параметров, которые должны быть изначально определены для перемещающегося объекта на основе данных о местоположении для оценки успешности тренировочного упражнения. Указанными параметрами могут быть, например, скорость объекта, скорость изменения направления объекта, расстояние, покрываемое в заранее определенную единицу времени, количество изменений направления в единицу времени или т.п.
Соответственно, целями упражнения, обеспеченными для автоматической оценки тренировочного упражнения, могут быть различные критерии, такие как вхождение объекта в заранее определенный сектор в зоне упражнения, например, для определения успешного удара по воротам и/или успешного дриблинга в секторе перед воротами. Согласно дополнительным вариантам осуществления заранее определенной целью упражнения является, например, взаимодействие перемещающегося объекта с другим объектом, достижение объектом заранее определенной скорости или соответствия обеспеченных данных о местоположении заранее определенной последовательности данных о местоположении. Заранее определенная последовательность данных о местоположении может, например, задать требуемую траекторию игрока на площадке, которой он должен следовать во время тренировочного упражнения. Сравнение отклонения действительного перемещения перемещающегося объекта и/или игрока от заданной траектории может служить контрольным ориентиром для успешного завершения тренировочного упражнения. Например, также могут быть идентифицированы любые пересечения линий, касания мяча, скорости, траектории, статистические данные по бегу, пасы и другие результирующие показатели.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения позволяют оценить ход тренировочного упражнения в онлайновом режиме и/или в режиме реального времени и визуально отобразить оценку хода тренировочного упражнения на экране. Это может представлять собой визуальную иллюстрацию результатов сравнения данных о местоположении с целью упражнения, например, в абсолютных цифрах или относительную иллюстрацию, которая показывает результаты успешных и неуспешных сравнений.
Согласно другим вариантам осуществления множество данных о местоположении и цель упражнения, а также данные о местоположении для дополнительных не перемещающихся объектов (если таковые имеются), которые составляют часть тренировочного упражнения, запоминают для дальнейшего использования, например, в базе данных. Это может облегчить формулировку целей упражнения и/или их адаптацию, вытекающую из анализа уже выполненного тренировочного упражнения в соответствии с измененными или адаптированными критериями, возможно не известными в то время, когда выполнялось данное упражнение.
Другими словами, оценка тренировочного упражнения может выполняться в ходе его непосредственного выполнения и/или, когда оно уже выполнено, либо автономно.
Некоторые варианты осуществления дополнительно содержат систему для оценки успешности проведения тренировочного упражнения, дополнительно содержащую систему отслеживания положения, сконфигурированную для получения данных о местоположении по меньшей мере для одного перемещающегося объекта, участвующего в тренировочном упражнении в зоне упражнения. Система, кроме того, содержит анализатор, сконфигурированный для оценки хода тренировочного упражнения на основе вышеописанных аспектов, в котором сконфигурирован интерфейс ввода для получения данных о местоположении от системы отслеживания положения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее со ссылками на приложенные чертежи более подробно раскрываются предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Фиг. 1 – блок-схема варианта осуществления способа оценки хода тренировочного упражнения;
фиг. 2 – пример графического представления зоны упражнения и объектов, задействованных в тренировочном упражнении;
фиг. 3 - пример графического отображения, представляющего оценку хода тренировочного упражнения; и
фиг. 4 – схематическая иллюстрация варианта осуществления анализатора для оценки хода тренировочного упражнения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее со ссылками на сопроводительные чертежи, иллюстрирующие некоторые варианты осуществления изобретения, следует более подробное описание различных вариантов осуществления изобретения. На чертежах для ясности понимания толщина линий, разрезов и/или областей может быть увеличена.
В последующем описании сопроводительных чертежей, на которых просто показаны некоторые примерные варианты осуществления изобретения, одинаковые ссылочные позиции могут относиться к аналогичным или сравниваемым компонентам. Кроме того, для компонент и объектов, которые встречаются на одном чертеже несколько раз, могут использоваться итоговые ссылочные позиции, но они описываются вместе в отношении одного или нескольких отличительных признаков. Компоненты или объекты, описанные с использованием аналогичных или итоговых ссылочных позиций, могут быть реализованы одинаковым образом; однако, если это необходимо, они также реализуются по-разному в отношении отдельного, нескольких или всех отличительных признаков, таких как их размерные характеристики.
Хотя варианты осуществления изобретения могут быть модифицированы и изменены различным образом, на чертежах они представлены в качестве примеров, которые подробно здесь описаны. Однако следует понимать, что варианты осуществления изобретения не сводятся к конкретным раскрытым здесь формам, а наоборот, они покрывают все функциональные и/или структурные модификации, эквиваленты и альтернативные варианты осуществления, не выходящие за рамки объема настоящего изобретения. Одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым или подобным элементам на протяжении всего описания представленных чертежей.
Следует заметить, что, когда говорится, что элемент «соединен» или «связан» с другим элементом, это значит, что он может быть непосредственно соединен или связан с другим элементом, или возможно присутствие промежуточных элементов. В противном случае, когда говорится, что элемент «непосредственно соединен» или «непосредственно связан» с другим элементом, это означат, что промежуточные элементы отсутствуют. Другие термины, использованные для описания взаимосвязи между элементами, следует интерпретировать аналогичным образом (например, «между» в отличие от «непосредственно между», «смежный» в отличие от «непосредственно смежный» и т.д.).
Использованная здесь терминология предназначена для описания только конкретных вариантов осуществления изобретения и не предполагает ограничение изобретения этими вариантами осуществления. Использованные здесь формы единственного числа «один», «одна», «одного» предполагают также включение форм множественного числа, если из контекста однозначно не следует иное. Кроме того, должно быть ясно, что использованные здесь термины, такие как, например, «содержит», «содержащий», «включает в себя» и/или «включающий в себя», указывают на наличие отличительных признаков, нечто целого, этапов, операций, элементов и/или компонент, но не исключают наличие или возможность добавления одного или нескольких признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонент и/или их групп.
Если не определено иное, все использованные здесь термины (включая технические и научные термины) имеют общепринятый смысл в той области техники, к которой относятся варианты осуществления настоящего изобретения. Кроме того, должно быть ясно, что термины, например, определенные в словарях общего пользования, следует интерпретировать в том смысле, который соответствует их значению в контексте соответствующей области техники, и не следует интерпретировать в идеализированном или слишком формальном смысле, если в данном описании в явном виде не определено иное.
Способ для автоматической оценки хода тренировочного упражнения содержит обеспечение (10) множества данных о местоположении по меньшей мере для одного перемещающегося объекта, участвующего в тренировочном упражнении, и, кроме того, обеспечение (20) по меньшей мере одной предварительно определенной цели упражнения.
Во время анализа выполняется сравнение (30) множества данных о местоположении с целью упражнения и/или выполняется анализ данных о местоположении в отношении цели упражнения. В этой связи данные о местоположении могут либо непосредственно сравниваться с целью упражнения, либо на основе данных о местоположении могут быть определены производные величины которые затем кладутся в основу сравнения, например, скорость, ускорение, средняя частота изменения направления в единицу времени или т.п. Дополнительные примеры величин, подлежащих вычислению, включают времена прохождения заранее определенного маршрута в спринтерском режиме или так называемая частота теппинга, указывающая количество шагов спортсмена, которое он способен выполнить на одном месте за секунду. Например, в качестве цели упражнения может быть задана частота теппинга, равная 15 раз в секунду или время преодоления спринтерской дистанции 100 метров, равное 10 секунд. Для определения, например, частоты теппинга к телу спортсмена может быть прикреплено множество датчиков, каждый из которых выдает несколько частей данных о местоположении в единицу времени, так что, например, также может быть определена ориентация конечностей спортсмена. Другими словами, множество данных о местоположении по меньшей мере для одного перемещающегося объекта, участвующего в тренировочном упражнении, может поступать от нескольких датчиков. При оценке (40) хода тренировочного упражнения эта оценка выполняется на основе результата сравнения (3). Например, можно посчитать оценку положительной, если была достигнута одна цель упражнения или если (в случае многократного повторения упражнения) процент достижения цели упражнения превысил заранее заданное процентное значение.
В этом отношении порядок выполнения этапов указанного способа не является фиксированным; например, заранее определенная цель упражнения и/или цели упражнения, используемые для оценки хода тренировочного упражнения, могут быть обеспечены, прежде чем будет обеспечены или собраны данные о местоположении. Аналогичным образом, может быть обеспечена и/или задана одна или несколько целей упражнения только после того, как было выполнено реальное упражнение.
Обеспечение по меньшей мере одной цели упражнения и/или, как правило, нескольких целей упражнения, с помощью которых выполняется оценка тренировочного упражнения, также может называться построением шаблона. Это может быть выполнено вместе с заданием снаряжения, используемых во время тренировочного упражнения, включая среди прочего задание перемещающихся и не перемещающихся объектов, которые используются в упражнении и/или составляют часть тренировочного упражнения. Таким образом, обеспечение заранее определенных целей упражнения может содержать задание объектов и задание используемого снаряжения, а также задание дополнительной логической схемы определения, то есть, например, выбор параметров, подлежащих анализу, таких как промежуточные времена, пути, количество пасов или т.п. Кроме того, обеспечение цели упражнения может содержать задание цели упражнения, а также задание зоны и/или заранее определенной зоны упражнения и участвующих команд. Для задания участвующих команд, например, положения отдельных игроков-партнеров по команде в определенном виде спорта, полученные с использованием автоматической системы отслеживания положения, могут быть связаны с разными командами.
Другими словами, при высокой гибкости вариантов осуществления может быть использована любая логическая схема определения для решения практически любой задачи.
Согласно некоторым вариантам осуществления здесь могут быть определены тактические параметры, которые можно, например, положить в основу оценки тренировочного упражнения. Примером тактического параметра является форма траектории перемещения участника в ходе тренировочного упражнения. Оценка успешности может быть выполнена, например, путем сравнения заданных путей и/или траекторий для конкретных перемещений, например, в футболе, американском футболе, хоккее, гандболе и т.д. с реально определенными траекториями. Дополнительное требование для логической схемы определения может состоять в том, что один или несколько участников тренировочного упражнения не должны покидать заданную зону, или в том, что необходимо оценить длительность пребывания участника в «защищаемой зоне» другого участника, где чем короче время пребывания игрока в указанной зоне, тем выше будет его оценка. Примерами дополнительных тактических параметров являются расстояния между снаряжением для упражнения и партнерами по команде и/или между самими партнерами по команде. Например, цель упражнения может состоять в том, чтобы расстояния между четверкой защитников должны соответствовать требованиям, и если указанные расстояния стали слишком большими или слишком маленькими, то включается обратная связь. Другими возможными параметрами являются расстояния между вешками и/или конусами, которые следует объехать в специальном слаломе, или пространство, покрываемое участником или командой, а также компактность (площадь) расположения команды, которая может быть измерена, например, по многоугольнику, очерчивающему расположение команды.
Согласно дополнительным вариантам осуществления могут быть определены специфические для данного вида спорта технические параметры, которые можно положить в основу оценки успешности тренировочного упражнения. Например, это могут быть пасы и их характеристики, например, количество пасов в единицу времени, скорость паса, время владения мячом перед выполнением паса. Если, например, в качестве цели упражнения определена игра с быстрыми пасами, то время перед пасом в среднем должно быть меньше заранее определенного порогового значения. Кроме того, определяемыми параметрами могут быть, например, количество касаний мяча перед пасом (целью упражнения могут быть прямые пасы (то есть, в одно касание мяча), а также отношение успешных пасов (полученных партнерами по команде) к количеству неудачных пасов (полученных игроками другой команды или попавшими в аут). Дополнительные примеры для видов спорта с мячом могут относиться к касаниям мяча, например, количеству касаний мяча правой ногой и/или левой ногой и сравнения этих показателей с требованиями, указанными в цели упражнения. Другие примеры относятся к ударам по воротам и их характеристикам, таким как скорость мяча, зона в воротах, которая должна быть поражена и/или была поражена, или расстояние до ворот при конечном ударе. В общем случае, конкретные расстояния или зоны могут быть заданы в виде заданных ограничений и могут быть положены в основу оценки упражнения. Если оценивается упражнение, касающееся выполнения штрафных (свободных) ударов, в качестве цели упражнения может быть задана желательная траектория мяча, например, слева/справа мимо стенки или ниже стенки.
Согласно дополнительным вариантам осуществления могут быть определены атлетические параметры, такие как путь, проделанный участником тренировочного упражнения. Во время реабилитационных упражнений тренировочное упражнение может быть оценено как успешное, если был преодолен заданный путь. В качестве дополнительного атлетического параметра может быть определена, например, скорость. Согласно логической схеме определения затем можно, например, определить, как часто достигалась максимальная скорость, насколько близко скорость участника приближалась к требуемой скорости и превышал ли участник заданную скорость или не достигал ее. В качестве дополнительного атлетического параметра может быть определена, например, длина шага и частота шагов. Согласно логической схеме определения можно затем определить, была ли достигнута цель с использованием коротких быстрых шагов. Согласно логической схеме определения также можно определить интенсивность бега, чтобы оценить, были ли достигнуты заданные ускорения, бег с максимальной скоростью, бег со средней скоростью, медленный бег, перемещение шагом или стояние на месте, либо была обеспечена заданная последовательность интенсивностей бега в случае более сложного тренировочного упражнения.
Согласно некоторым вариантам осуществления задание шаблона упражнения также может содержать обеспечение по меньшей мере одной части данных о местоположении для не зависящего от времени положения в зоне упражнения, которая не соответствует какому-либо физическому объекту. Эта часть данных о местоположении может относиться к соответствующему виртуальному элементу. Примером этого является виртуальная линия или виртуальная точка в зоне упражнения, если это важно для обеспечения, желаемого и/или заранее определенного хода тренировочного упражнения. Например, пересечение такой виртуальной линии может указывать на покидание игроком разрешенной зоны упражнения, что может, например, привести к безуспешному прекращению упражнения и/или может быть классифицировано указанным образом. Аналогичным образом такая линия может служить в качестве стартовой и/или финишной, например, при измерениях времени.
Фиг. 2 дает графическое представление постановки упражнения в зоне 100 упражнения. Объекты 110а-110j упражнения в зоне 100 упражнения служат в качестве примера одной из множества версий того, каким образом могут быть обеспечены и/или визуализированы объекты упражнения. На фиг. 2 показаны объекты 110а-110j упражнения в ограниченной заранее определенной зоне 100 упражнения. Здесь в качестве примера объектов 100 упражнения установлены конусы или призмы, соответствующие реальным объектам, которые должны обегать спортсмены во время тренировочного упражнения. На фиг. 2 также показана логическая схема определения, например, невидимый фотобарьер между объектами 110h и 100i и/или объектами 110а и 110b, содержащими запускающий механизм в направлении стрелки. Кроме того, фотобарьеры односторонне привязаны к конусам (110с, 110d, 110e и 110g), то есть их абсолютное положение изменяется в соответствии с изменен с положением реальных конусов без изменения их относительного положения. В этом отношении фотобарьер (110а->110b) определен как фотобарьер старта, фотобарьер (110h->110i) определен как фотобарьер финиша. Все остальные фотобарьеры используют в качестве таймеров промежуточного времени, которые могут быть определены в любом порядке.
Например, шаблон упражнения изначально может быть подготовлен в виртуальном виде, то есть может быть создан с использованием графического пользовательского интерфейса. В качестве альтернативы или дополнения, снаряжение и/или объекты упражнения, используемые в данном упражнении, могут быть размещены или установлены одновременно в реальной зоне упражнения, которая соответствует графической иллюстрации на фиг. 2. С этой целью объекты упражнения могут быть установлены на заранее определенных виртуальных позициях либо объекты упражнения могут быть установлены в реальной зоне упражнения, положение которой затем вводится в графическое представление по фиг. 2 с использованием системы определения положения. Эта операция также может называться автоматическим «захват» отслеживаемого реального снаряжения и/или объектов упражнения.
Альтернативным решением, которое упоминалось выше, является подготовка упражнения и/или разработка шаблона упражнения без какого-либо реального снаряжения на площадке и/или в зоне 100 упражнения. Отслеживаемое снаряжение и/или не перемещающиеся объекты могут затем быть вдобавок сдвинуты и/или окончательно установлены как в графическом пользовательском интерфейсе, так и в реальности. Например, это может быть выполнено путем перемещения подготовленного шаблона тренировочного упражнения, пока не будет достигнуто совпадение с объектами, определенными как реальные объекты упражнения, в результате чего указанный шаблон будет зафиксирован в реальных позициях. Для простоты шаблон может быть масштабирован либо может быть выполнено автоматическое или ручное преобразование отдельных объектов для частично автоматической компенсации отклонений шаблона от реальной компоновки. С той же целью части всего шаблона также могут быть повернуты.
Если в упражнении принимают участие несколько перемещающихся объектов и/или спортсменов, то несколько спортсменов можно привязать к разным командам. Это можно сделать либо вручную с помощью мыши и/или отметив отдельные перемещающиеся объекты, группируя их в команды, либо путем одновременной маркировки нескольких перемещающихся объектов, которые таким образом помечаются как принадлежащие одной команде. Возможной альтернативой является автоматическая привязка к командам, например, путем начальной расстановки спортсменов и/или перемещающихся объектов, путем прохождения через специальные ворота (реальные или виртуальные) или путем снабжения перемещающихся объектов и/или отдельных спортсменов специальными маркерами или предоставления отдельных помещений.
В то время как приведенные выше соображения относились к способу автоматической оценки хода тренировочного упражнения, в последующих разделах дается краткое описание их сущности, касающееся того, каким образом можно сформулировать обязательные условия реализации тренировочного упражнения, выполняемого в реальности на тренировочной площадке и/или в заранее определенной зоне упражнения. Сначала в зоне упражнения могут быть скомпонованы ранее определенные неперемещающиеся объекты. С этой целью для правильного размещения отслеживаемого тренировочного снаряжение, то есть для указанных объектов, положения которых также могут быть определены с использованием системы автоматического определения положения, могут быть предусмотрены акустическая или визуальная обратные связи. Это может поддерживаться, например, с использованием акустической обратной связи, где частота коротких тональных посылок тем выше, чем ближе не перемещающийся объект к требуемому положению. Например, требуемое положение может указываться с помощью непрерывного тонального сигнала. Другим возможным вариантом является голосовое объявление, синтезируемое компьютером. В качестве альтернативы, постановка реального упражнения может поддерживаться другими средствами, например, путем проецирования требуемых положений в реальной зоне упражнения, например, с использованием видеопроектора, видеопавильона или лазерных меток.
Обеспечение данных о местоположении для отслеживаемых перемещающихся объектов может выполняться путем записи указанных положений в последовательные моменты времени. С этой целью упражнение может, например, запускаться вручную, то есть вручную может инициироваться начало записи. В качестве альтернативы, упражнение также может запускаться в автоматическом режиме, например, по заранее сконфигурированному событию, фиксируемому по меньшей мере по одному перемещающемуся объекту. Например, этим событием может быть пересечение перемещающимся объектом и/или игроком виртуальной линии в зоне упражнения. В качестве примера указанной виртуальной линии можно рассмотреть соединительную линию между объектами 110а и 110b на фиг. 2. Пересечение виртуального фотобарьера может, например, запустить запись данных о местоположении или послужить индикатором начала тренировочного упражнения.
После завершения реального упражнения определяется или записывается множество данных о местоположении для перемещающихся объектов и/или спортсменов или игроков, участвующих в тренировочном упражнении, так что эти части данных могут быть использованы (и/или могут быть переданы дальше) для реализации способа автоматической оценки данного тренировочного упражнения. В качестве альтернативы, оценка может быть выполнена без записи, если данные о местоположении переданы для реализации способа автоматической оценки в режиме реального времени. В этом случае сохраняют только результаты оценки для их отображения в будущем.
Затем путем сравнения данных о местоположения с целями упражнения определяют ход тренировочного упражнения. Например, здесь могут быть определены подходы спортсменов и/или количество кругов, которое преодолел спортсмен в ходе упражнения, причем список определяемых показателей ни в коей мере этим не исчерпывается. Кроме того, могут быть определены времена, расстояния и т.п. Индикатором для оценки тренировочного упражнения также могут быть конкретные события и/или их появление; например, достижение определенных промежуточных значений времени прохождения отдельных отрезков, промежуточных значений времени, удовлетворение требований к времени прохождения каждого круга и/или расстояний, покрываемых в единицу времени, а также соблюдение заранее определенных расстояний до тренировочного снаряжения или т.п.
После оценки хода тренировочного упражнения эта оценка может быть сохранена в базе данных как таковая для дальнейшего использования и анализа либо в базу данных или в систему хранения могут быть внесены цели упражнения, а также записанные и/или обеспеченные данные о местоположении, чтобы иметь возможность повторно оценить ход тренировочного упражнения позднее.
Как начало реального упражнения, так и окончание реального тренировочного упражнения также может инициироваться вручную и/или в автоматическом режиме, например, при появлении заранее определенного и/или предварительно сконфигурированного события. Например, этим событием может быть выход перемещающегося объекта и/или игрока из зоны 100 упражнения или пересечение дополнительного виртуального фотобарьера, например, между объектами 110h и 110i.
Согласно некоторым вариантам осуществления результат оценки также показывается и/или визуализируется графически. На фиг. 3 схематически представлена возможная визуализация анализа и/или оценки тренировочного упражнения.
В качестве примера возможной визуализации на фиг. 3 (в средней части 42) в виде таблицы показано несколько промежуточных значений времени и конечное время выполнения дриблинга футболистом. В верхней части 44 показана траектория 115 футбольного мяча 20 как перемещающегося объекта 120, то есть изменение во времени положения перемещающегося объекта 120 относительно положения множества других объектов 110а-110i упражнения. В примере, показанном на фиг. 3, множество данных о местоположении отслеживается и/или обеспечивается для футбольного мяча 120 как перемещающегося объекта. В других вариантах осуществления в качестве другого перемещающегося объекта может дополнительно отслеживаться, например, положение игрока, выполняющего дриблинг с указанным мячом. В нижней иллюстрации 46 в табличной форме сравниваются конечные времена множества участников тренировочного упражнения друг с другом для визуального представления обратной связи, обеспечивающей данные о том, кто из участников завершил тренировочное упражнение с наилучшими показателями.
Дополнительными формами визуализации, не показанными здесь в целях наглядности, являются, например, представление в виде таблицы, представление в виде графиков, теплокарты, протоколы или т.п. Кроме того, согласно дополнительным вариантам осуществления в графической форме могут быть показаны, например, результаты перекрестного сравнения различных спортсменов или сравнения за различные периоды времени нескольких подходов одного и того же спортсмена. Кроме того, результаты сравнений за различные периоды времени нескольких подходов, выполненных спортсменом, могут быть, например, проиллюстрированы посредством нескольких реализаций одного и того же шаблона упражнений.
Согласно некоторым вариантам осуществления возможен экспорт данных, как уже было описано выше. Это позволяет дополнить тренировочное упражнение дополнительными логическими схемами определения и/или целями упражнения, которые ранее не были сконфигурированы.
Запоминание результатов и/или оценки в базе данных может быть выполнено либо в процессе анализа и/или оценки успешности упражнения, либо после его завершения. Как было указано в предшествующих разделах, порядок реализации этапов способа автоматической оценки успешности хода тренировочного упражнения строго не задается. Например, согласно некоторым вариантам осуществления, сначала могут быть обеспечены данные о местоположении и/или могут быть записаны положения объектов, прежде чем будет разработан шаблон упражнения или определены его цели. Сначала упражнение может выполняться виртуально и записываться без заданной цели, после чего определяется, каким образом следует выполнять оценку успешности реализации упражнения.
Ниже с использованием ряда дополнительных терминов обобщаются отдельные компоненты и/или частные аспекты одного варианта осуществления способа автоматической оценки успешности хода тренировочного упражнения.
В блоке редактора пользователь может сформировать шаблоны упражнения. Для шаблона упражнения устанавливается зона упражнения и используемое снаряжение. Если это необходимо, снаряжение может быть размещено заранее. Здесь размещение всех объектов выполняются относительно зоны упражнения. Зона упражнения может быть сдвинута в любое абсолютное положение, доступное блоку отслеживания и/или системе отслеживания положения. Кроме того, пользователь устанавливает логическую схему определения, то есть определяет, что следует анализировать при выполнении данного упражнения. Это может, например, быть установка фотобарьеров и порядка их прохождения. Фотобарьеры также могут быть выполнены в виде «виртуальных фотобарьеров». Согласно этому аспекту «виртуальный фотобарьер» содержит объединение двух координат, пересечение которых (тег и/или человек с тегом) в конкретном направлении или в обоих направлениях инициирует появление события в анализаторе. Указанные координаты здесь также могут быть привязаны к снаряжению для упражнения и/или неперемещающимся объектам для привязки, например, фотобарьеров между двумя конусами или фотобарьеров между конусом и относительной координатой, или абсолютной координатой к реальному положению отслеживаемого объекта. Кроме того, могут выполняться такие виды анализа, как анализ касаний мяча, замены игроков или перемещения конкретного снаряжения (например, пас между двумя футболистами, передача палочки в эстафете).
Шаблон упражнения, определенный указанным путем, помещается в зону упражнения. В этот момент блок отслеживания и/или система определения положения уже может выдать данные отслеживания, с помощью которых упражнение может быть размещено и/или установлено автоматически и/или полуавтоматически (путем размещения пользователем и автоматической «фиксации» на отслеживаемом снаряжении/линиях/ и т.д.). В этом контексте реальные отслеживаемые объекты привязываются к объектам, установленным в редакторе.
Затем размещенное упражнение запускается либо при взаимодействии с пользователем, либо автоматически по событию, установленному в редакторе. Это означает, что упражнение активировано. Это может быть выполнено автоматически, например, при пересечении фотобарьера, определенного в качестве стартовой линии. Упражнение также может быть запущено без использования шаблона. Если данные отслеживания записаны согласно данному контексту, шаблоны упражнений могут быть сформированы, размещены и проанализированы позднее.
Когда упражнение активировано, соответствующие события уже могут быть проанализированы, запомнены и проиллюстрированы. Это могут быть, например, значения времени прохождения каждого круга, касания мяча, любые пересечения фотобарьеров или линий, распознавание пасов или т.п. Соответствующие результаты могут быть визуализированы для пользователя.
Подобно запуску упражнения, сигнал об окончании упражнения может формироваться со стороны пользователя вручную либо он инициируется по событию, установленному в шаблоне упражнения.
Во время упражнения или после его завершения могут быть визуализированы события упражнения. Это может быть выполнено с использованием таблиц, графиков, теплокарт, протоколов или других визуальных средств. В интерактивном режиме пользователь может выбрать отдельных спортсменов и результаты, показанные в упражнении, и может сравнить их друг с другом (перекрестный анализ). Таким образом, можно выполнить ранжирование подходов или выполнить сортировку по конкретным событиям (например, максимальное/минимальное расстояние). Также можно визуализировать показатели конкретных спортсменов за различные периоды времени, то есть проанализировать и визуализировать результаты спортсмена применительно к шаблону упражнения при нескольких реализациях (в упражнении или упражнениях, выполненных в прошлом). Вдобавок, пользователь имеет возможность добавления новых видов анализа. Если это необходимо, блок анализатора может повторно проанализировать данное упражнение. Выбрав событие и/или период события в (отфильтрованном списке событий в упражнении), пользователь может в соответствующий момент времени повторно воспроизвести упражнение с использованием графического представления упражнения, как это представлено в примере, показанном на фиг. 2. Также можно связать это воспроизведение/событие с реальными видеоданными, то есть с использованием видеозаписи реализации упражнения.
Все результаты упражнения могут быть сохранены во время его реализации или после деактивации упражнения. Эти данные могут быть использованы, например, для визуализации за различные периоды времени.
На фиг. 4 схематически показан вариант осуществления анализатора 50 для оценки хода тренировочного упражнения. Анализатор 50 содержит интерфейс 52 ввода. Он сконфигурирован для обеспечения или, как альтернатива, для получения от внешнего источника множества данных о местоположении по меньшей мере для одного перемещающегося объекта, являющегося участником тренировочного упражнения. Память 54 сконфигурирована для обеспечения по меньшей мере одной заранее заданной цели упражнения. Компаратор 56, подсоединенный к интерфейсу 52 ввода и памяти 54, сконфигурирован для сравнения множества данных о местоположении с целью упражнения и для передачи результата сравнения в блок 58 оценки. Блок 58 оценки опять же сконфигурирован для оценки хода тренировочного упражнения на основе указанного сравнения и для выполнения оценки, доступной пользователю системы и/или анализатору согласно одной из вышеописанных опций.
Как схематически показано на фиг. 4, анализатор 50 может, но не обязательно, составлять часть системы для оценки хода тренировочного упражнения, кроме того содержащей систему 200 определения положения, сконфигурированную для получения данных о местоположении по меньшей мере для одного перемещающегося объекта, являющегося участником тренировочного упражнения в зоне 100 упражнения. С этой целью система 200 определения положения может, например, включать в себя множество радиоприемников или радиопередатчиков 220а–220d, с помощью которых может быть определено и/или отслеживаться положение перемещающихся объектов 120а или 120b в зоне 100 упражнения. На фиг. 4 лишь в качестве примера показано футбольное поле в виде зоны 100 упражнения, где система 200 определения положения определяет положение двух игроков 120а и 120b. В других вариантах осуществления в качестве площадки для упражнения могут использоваться лишь части футбольного поля. Система 200 определения положения может также запомнить данные о местоположении примерно тогда, когда в зоне 100 упражнения имеется по меньшей мере один объект, участвующий в тренировочном упражнении, и, если это необходимо, воспроизвести их в более поздний момент времени.
Хотя приведенное выше описание в основном иллюстрирует приложения, в которых взаимодействуют множество спортсменов, например, в футбольных упражнениях и/или тренировках футболистов, возможно также использование других вариантов осуществления настоящего изобретения в других видах спорта. Например, дополнительные варианты осуществления могут быть использованы для диагностики показателей в спортивных соревнованиях высшего уровня, где может участвовать только один спортсмен, например, во всех атлетических дисциплинах. Для оценки тренировочного упражнения возможно определение, например, не только абсолютного положения спортсмена и/или перемещающегося объекта в пространстве, но также возможно определение или использование нескольких положений для одного спортсмена, чтобы оценить успешность тренировочного упражнения. Например, на конечностях спортсменов могут быть закреплены несколько тегов и/или датчиков положения с тем, чтобы вдобавок к положению центра тяжести спортсмена также можно было учесть дополнительную информацию, касающуюся положения тела спортсмена, для оценки успешности тренировочного упражнения. Например, это можно использовать для наблюдения за техникой прыгунов в высоту, прыгунов с шестом или спортсменов других атлетических дисциплин, и для принятия решения в соответствии с поставленными целями упражнения о том, выполнил ли спортсмен последовательность движений, характерную для данного вида спорта, с достаточной точностью во время тренировочного упражнения.
Отличительные признаки, раскрытые в приведенном выше описании, нижеследующая формула изобретения и прилагаемые чертежи могут либо по отдельности, либо в любом сочетании быть воплощены при реализации варианта осуществления изобретения в различных технических решениях.
Хотя некоторые аспекты были описаны здесь применительно к устройству, очевидно, что эти аспекты также представляют описание соответствующего способа, так что блок или компонента устройства также должен рассматриваться как соответствующий шаг способа или отличительный признак шага способа. Согласно вышесказанному аспекты, описанные в связи с шагом способа или в качестве шага способа, также представляют описание соответствующего блока, детали или отличительного признака соответствующего устройства.
В зависимости от требований к конкретной реализации варианты осуществления изобретения могут быть реализованы программными средствами или аппаратными средствами. Такая реализация может быть выполнена с использованием цифровой запоминающей среды, такой как гибкий диск, DVD диск, Blue-ray диск, CD диск, память ROM, PROM, EPROM, EEPROM или флэш-память, накопитель на жестком диске или любое другое магнитное или оптическое запоминающее устройство, в котором хранятся считываемые электронным образом управляющие сигналы, которые способны взаимодействовать с программируемой аппаратной компонентой таким образом, чтобы выполнялся соответствующий способ.
Программируемая аппаратная компонента может быть сформирована в виде процессора, компьютерного процессора (CPU-центральный процессор), графического процессора (GPU-графический процессор), компьютера, компьютерной системы, прикладной специализированной интегральной схемы (ASIC), интегральной схемы (IC), системы на кристалле (SOC – система на кристалле), программируемого логического элемента или вентильной матрицы (FPGA), программируемой пользователем с микропроцессором.
Цифровая запоминающая среда таким образом может представлять собой среду, считываемую машиной или компьютером. Следовательно, некоторые варианты осуществления содержат носитель данных, на котором имеются считываемые электронным путем управляющие сигналы, способные взаимодействовать с программируемой компьютерной системой или программируемой аппаратной компонентой, так что будет выполняться один из описанных здесь способов. Таким образом, вариант осуществления изобретения представляет собой носитель данных (или цифровую запоминающую среду, либо считываемую компьютером среду), на котором записана программа для выполнения одного из описанных здесь способов.
В общем случае варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде программы, программно-аппаратного обеспечения, компьютерной программы или компьютерного программного продукта с программным кодом или в виде данных, где программный код или данные способны выполнять один из способов, если программа исполняется в процессоре или в программируемой аппаратной компоненте. Например, программа или указанные данные также может быть записана на считываемом машиной носителе или носителе данных. Программный код или данные могут быть доступны в виде исходного кода, машинного кода или байтового кода, в числе прочего, а также в виде другого промежуточного кода.
Кроме того, дополнительный вариант осуществления изобретения представляет собой поток сигналов, цепочку сигналов или последовательность сигналов, которые представляют программу для выполнения одного из описанных здесь способов. Указанные поток данных, цепочка сигналов или последовательность сигналов могут, например, быть сконфигурированы для пересылки через соединение для передачи данных, например, через Интернет или другую сеть. Таким образом варианты осуществления изобретения также представляют собой цепочки сигналов, представляющих данные, которые подходят для передачи через сеть или соединение для передачи данных, где данные представляют упомянутую программу.
Программа согласно одному варианту осуществления может выполнять один из способов во время ее исполнения, например, путем считывания ячеек памяти или записи единицы данных или нескольких данных в ячейку памяти, в результате чего возможно инициирование операций переключения или иных операций в транзисторных структурах, в усилительных структурах или в других электрических, оптических, магнитных элементах или элементах, которые функционируют в соответствии с иным функциональным принципом. Соответственно, данные, значения, измеренные значения или другая информация может быть воспринята, определена или измерена программой путем считывания из ячейки памяти. Таким образом, программа может воспринять, определить или измерить размеры, значения, измеряемые величины и другую информацию путем считывания из одной или нескольких ячеек памяти, и может инициировать, скомпоновать для выполнения или выполнить действие путем записи в одну или несколько ячеек памяти, а также может управлять другим оборудованием, машинами и компонентами.
Вышеописанные варианты осуществления изобретения иллюстрируют принципы настоящего изобретения. Понятно, что другим специалистам в данной области техники очевидны различные модификации и варианты описанных здесь компоновок и деталей. Таким образом, предполагается, что изобретение ограничено лишь объемом нижеследующей патентной формулы, а не конкретными деталями, которые были представлены на основе описания и разъяснения упомянутых вариантов осуществления изобретения.