ジャンプの高さを検出及び算出する方法

本願発明は、ジャンプの高さを検出及び算出する方法に関する。該方法は、特に、(地球基準座標系に従って)下向きに、かつ、ジャンプ前に加速するための移動手段に頼ることなく、大域的に行われるジャンプの高さを検出及び算出するのに適する。その様な場合とは、特に、例えば、崖、飛び板(ダイビングボード)、または、橋から、水中に向かってジャンプする様な場合である。

上記高さは、個人またはスポーツ選手がジャンプを開始する瞬間における高度、及び、その受け入れ時におけるスポーツ選手の高度間の差を意味する。水中へのジャンプの場合、上記受け入れは、スポーツ選手が水中に入ることを言う。

大域的に下向きに行われるジャンプといっても、上方向への移動の高さが、下方向への移動の高さに対して無視可能な場合には、スポーツ選手が、重力により下方向に引かれる前に上方向に向かわせる始動跳躍を行う場合を排除するものではない。

ジャンプ前に加速を可能とする移動手段とは、例えば、自転車、スケートボード、スキー、スノーボード、ローラーブレード等の、スポーツ選手の外部にあり、かつ、ジャンプ前に地面と接触する手段を意味する。

米国特許出願公開第2002/0116147号明細書は、ジャンプ前に加速のためにスポーツ選手により用いられ、かつ、ジャンプの前後に地面と接触する移動手段上に設けられた測定部を用いて、ジャンプを検出する方法を開示する。移動手段は、例えば、 スキーまたはスノーボードである。算出部、例えば、スポーツ選手の装着する腕時計は、測定部により実行される測定の結果に基づき、ジャンプのパラメータ、特にジャンプの継続時間を判定及び表示することを可能とする。より具体的には、測定部は、移動手段が地面を離れる時間及び地面に戻る時間を検出するために、移動手段の振動を記録することにより、ジャンプを検出可能とする。

この様な方法には、スポーツ選手が、地面と接触した際に振動を受け、かつ、ジャンプ前に彼または彼女の加速を可能とする移動手段を用いる場合にのみ使用可能であるという難点が存在する。従って、この様な装置は、上記の様な種の手段無くして行われるジャンプには適さない。

米国特許出願公開第2002/0116147号明細書

本願発明の目的は、上述した難点を軽減することである。

上記目的を達成するために、本願発明は、以下のステップを含む、個人により行われるジャンプの高さを検出及び算出する方法に関する:該方法は、ジャンプに後続する受け入れの検出ステップであり、該ステップは、個人の手首に装着された腕時計に組み込まれた圧力センサにより提供される圧力測定結果内において、第1閾値振幅よりも大きな振幅の圧力スパイクを検出するサブステップを含むステップ、並びに、圧力スパイク前に測定された最終安定圧力に対応する開始高度、及び、圧力スパイク後に測定された第1安定圧力に対応する終了高度間の差により、ジャンプの高さを算出するステップを含む。安定圧力は、その変化量が、少なくとも2秒間、0.1ヘクトパスカルを超えない圧力として定義される。

本願発明は、ジャンプに続く受け入れが、圧力センサまたは高度計により測定されたデータ内において観測された大きな圧力スパイクの源にあるという発見を利用する。従って、圧力スパイクまたは高度スパイクの検出は、地面上での受け入れの証拠となる。

受け入れが検出されると、該受け入れに先行及び後続して即時に記録された圧力測定結果は、ジャンプの高さを算出するために使用される。実際に、下向き、かつ、ジャンプ前に加速するための移動手段に頼ることなく、大域的に行われるジャンプの場合、圧力測定結果は、2つの安定期:一方はジャンプに先行するもの、他方はジャンプ後の受け入れに後続するものを示す。当然ながら、これらの安定期の間にも、瞬間圧力は可変的であるが、圧力測定結果は、安定値を中心として揺動する。

前述した特徴に加えて、本願発明に係る方法は、技術的に可能な全ての組み合わせに応じて、以下の特徴を、単独で、または、組み合わせにより、有するものとしてもよい。

また、限定されない実施形態において、受け入れを検出するステップは、腕時計に組み込まれた3軸加速度センサにより提供される加速度測定結果に基づき、第2閾値振幅よりも大きな振幅の加速スパイクを検出するサブステップ、並びに、加速スパイクに関連する瞬間、及び、圧力スパイクに関連する瞬間を比較するサブステップも含む。

加速度測定結果は、3つの成分を有する加速度ベクトルのノルム、すなわち、成分の二乗和の平方根を意味する。

前述した有益な特徴は、ジャンプに続く受け入れが、3軸加速度センサにより測定されたデータ内において観測された大きな加速スパイクの源にあるという発見を利用する。従って、加速スパイクの検出は、圧力スパイクとの相関により、ジャンプが実際に発生したことの確認を可能とする受け入れの証拠となる。

限定されない実施形態において、第2閾値振幅は、2gよりも大きい。ここで、gは、地球表面における重力加速度、すなわち、9.80665m・s^-2である。

限定されない実施形態において、第1閾値振幅は、10ヘクトパスカルよりも大きい。

他の特徴及び効果は、図示により全く限定されない以下の添付図面を参照しながら、以降の説明から明らかになるであろう:

図1は、本願発明の限定されない実施形態に係る方法の実施を可能とする電子腕時計を示す。

図2は、崖から水中へのジャンプの過程における圧力測定結果を表す曲線を示す。

図3は、本願発明の限定されない実施形態に係る方法のステップを表す機能図を示す。

限定されない実施形態において、本願発明に係る方法METHは、ジャンプを行う個人の装着する電子腕時計MTにより、専ら実施される。図1に示す限定されない実施形態において、腕時計MTは: 加速度計CP_AC及び圧力センサCP_PR(または高度計)を有する、一組のセンサCP センサCPにより実行される測定の結果を記録するためのメモリMDであり、該測定結果は、好都合には、FIFO(First In First Out)の原則に従い、スライド方式でメモリ内に記録されるメモリMD メモリMD内に含まれる情報を処理するためのマイクロプロセッサMP マイクロプロセッサMPにより実行される算出の結果を表示するための、デジタルまたはアナログ表示手段MA センサCP、メモリMD、マイクロプロセッサMP、及び、表示手段MAを起動し、方法PRを動作可能とする、機械式、電子的、またはタッチ式の起動手段MC を有する。

図2は、時間t、特に4つの段階P₁、P₂、P₃、及びP₄の間の関数としての、腕時計MTの圧力センサCP_PRにより測定された圧力PRを表す曲線を示す。

第1段階P₁において、個人は、地面と接触する。この第1段階の間は、圧力センサCP_PRにより測定される圧力PR_dは、実質的に一定である。この圧力は、いわゆる開始高度AT_dを算出可能とする。次に、個人は、地面から離陸して急落する。これが、第2段階P₂に対応する。続いて、個人は、入水した(受け入れられた)後に、水から出るために泳ぐ。これが、第3段階P₃に対応する。第3段階P₃の開始は、第1曲線上に視認可能な圧力スパイクPC_PRにより、認識可能である。最後に、第4段階P₄において、個人は、水から出て、再び地面と接触する。この第4段階P₄の間は、圧力センサCP_PRにより測定される圧力PR_aは、実質的に一定である。この圧力は、いわゆる終了高度AT_aを算出可能とする。

本願発明に係る方法METHの第1ステップは、ジャンプが行われたことを検出すること(図3のステップMETH_Dr)にある。より具体的には、検出ステップMETH_Drは、圧力センサCP_PRの提供する測定結果において圧力スパイクPC_PRを検出することにある第1サブステップMETH_Dr_PC_PRを含む。実際に、ジャンプが行われると、圧力スパイクPC_PRは、地面上における個人の受け入れに対応する瞬間に観測される。その様なスパイクPC_PRが検出されると、閾値と比較され、閾値を超える場合には、スパイクPC_PRが実際に、ジャンプに続く地面上での受け入れに対応するものである、と判定される。

1つの実施形態において、上記の圧力スパイクPC_PRが実際に、ジャンプに続く受け入れに対応するものであることを確認するため、検出ステップMETH_Drもまた、加速度計CP_ACの提供する測定結果において加速スパイクPC_ACを検出することにある第2サブステップMETH_Dr_PC_ACを含む。その様な加速スパイクPC_ACは、圧力スパイクPC_PRが検出された瞬間と実質的に同一の瞬間に記録されるべきである。従って、圧力スパイクPC_PRに対応する瞬間、及び、加速スパイクPC_ACに対応する瞬間は、比較される。これらの瞬間の間の差のノルムが、例えば0.5秒の閾値より小さい場合には、スパイクPC_PR、PC_ACが実際に、ジャンプに続く地面上での受け入れに対応するものである、と判定される。

本願発明に係る方法METHの第2ステップは、ジャンプの高さHtを算出すること(ステップMETH_Ht)にある。従って、終了高度AT_aは、開始高度AT_dから差し引かれる。ここで、開始高度AT_dは、受け入れ前に測定された最終安定圧力PR_d、換言すれば、第1段階P₁の間に記録された安定圧力を用いて、算出される。終了高度AT_aは、受け入れ後に測定された第1安定圧力PR_a、換言すれば、第4段階P₄の間に記録された安定圧力を用いて、算出される。

当然ながら、本願発明は、例示された実施例に限定されず、当業者にとって自明であろう多様な変形態様や修正態様を採ることもできる。

MT:腕時計 CP:センサ CP_AC:加速度計 CP_PR:圧力センサ(高度計) MD:メモリ MP:マイクロプロセッサ MA:デジタルまたはアナログ表示手段 MC:機械式、電子的、またはタッチ式の起動手段 t:時間 PR:圧力(測定結果) AC:加速度測定結果 PC_PR:圧力スパイク PC_AC:加速スパイク PR_dr:最終安定圧力 PR_a:第1安定圧力 AT:高度 AT_d:開始高度 AT_a:終了高度 METH:方法 Ht:ジャンプの高さ METH_Dr:受け入れの検出ステップ METH_Ht:ジャンプの高さの算出ステップ METH_Dr_PC_PR:第1サブステップ METH_Dr_PC_AC:第2サブステップ P₁:第1段階 P₂:第2段階 P₃:第3段階 P₄:第4段階