移动轨迹追踪装置和方法以及利用它们的射门模拟装置
阅读：695发布：2020-05-08
专利汇可以提供移动轨迹追踪装置和方法以及利用它们的射门模拟装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及移动轨迹追踪装置、移动轨迹追踪方法以及利用它们的射 门 模拟装置，根据本发明一 实施例 的移动轨迹追踪装置包括：测定摄像机，其测定包括使用者施加 力 的球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；坐标检测部，其对于上述运动着的球，测定在已设定的测定地点或测定时间点上的三维运动坐标；屏幕，其位于上述球的前进方向上的已设定的基准地点，并输出已设定的影像资料；以及控制部，其利用上述运动信息及运动坐标，计算上述球的移动轨迹。，下面是移动轨迹追踪装置和方法以及利用它们的射门模拟装置专利的具体信息内容。
1.一种移动轨迹追踪装置，其特征在于，包括：
测定摄像机，其测定包括使用者施加力的球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；
坐标检测部，其对于上述运动着的球，测定在已设定的测定地点或测定时间点上的三维运动坐标；
屏幕，其位于上述球的前进方向上的已设定的基准地点，并输出已设定的影像资料，包括上述球的最终移动轨迹、按照最终移动轨迹达到的上述球的位置或上述使用者设定的上述球的目标位置来进行输出；以及
控制部，其利用上述运动信息计算一次移动轨迹，并将上述一次移动轨迹用上述运动坐标进行修正来计算上述球的最终移动轨迹。
2.根据权利要求1所述的移动轨迹追踪装置，其特征在于，上述测定摄像机包括：
检测上述球的运动开始的运动检测摄像机；
测定上述球的运动速度的速度检测摄像机；以及
测定上述球的旋转方向或旋转速度的旋转检测摄像机。
3.根据权利要求1所述的移动轨迹追踪装置，其特征在于，
上述坐标检测部是检测由外部施加的碰撞的多个碰撞检测传感器以矩阵形态连接，并生成包括在由外部施加碰撞时检测上述碰撞的碰撞检测传感器的位置及碰撞量的碰撞感应数据的碰撞检测矩阵，上述碰撞检测矩阵设置于上述屏幕上。
4.根据权利要求1所述的移动轨迹追踪装置，其特征在于，
上述坐标检测部是在与上述屏幕平行地形成的测定平面的横轴和纵轴上设置的红外线传感器列，
上述红外线传感器列分别包括多个红外线接收部和红外线发射部，当上述球通过上述测定平面时，利用因上述球而接收不到红外线的红外线接收部的横轴和纵轴坐标，检测出上述运动坐标。
5.根据权利要求1所述的移动轨迹追踪装置，其特征在于，上述坐标检测部包括：
拍摄与上述屏幕平行的测定平面的坐标测定摄像机；以及
图像处理部，其在上述坐标测定摄像机拍摄的影像中，通过图像处理抽取出位于已设定的测定时间点上的上述球的坐标。
6.一种移动轨迹追踪装置，其特征在于，包括：
测定摄像机，其测定包括使用者施加力的球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；
坐标检测部，其对于上述运动着的球测定在已设定的测定地点或测定时间点上的第一运动坐标；
碰撞检测屏，其位于上述球的前进方向上的已设定的基准地点并输出已设定的影像资料，当上述球碰撞时利用以矩阵形态连接的多个碰撞检测传感器测定上述碰撞的球的第二运动坐标；以及
控制部，球的最初位置和第一运动坐标、第二运动坐标是已知的，利用运动信息来特定通过三个地点的曲线，计算上述球的运动轨迹，控制部能够执行控制移动追踪装置的全面动作的动作。
7.一种射门模拟装置，其特征在于，包括：
测定摄像机，其测定包括使用者踢的足球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；
坐标检测部，其对于上述运动着的足球测定在已设定的测定地点或测定时间点上的运动坐标；
屏幕，其位于上述足球的前进方向上的已设定的基准地点；
影像输出部，其按照所输入的控制信号，在上述屏幕上输出影像资料；以及控制部，其利用测定摄像机测定的运动信息计算第一次移动轨迹，并对计算得到的一次移动轨迹有坐标检测部测定的运动坐标进行修正，计算上述足球的最终移动轨迹，并进行控制使得在上述影像资料内包括包含足球门及守门员的足球场影像、和上述足球的移动轨迹，并且根据上述足球门、守门员的位置及上述移动轨迹判别上述使用者的得分与否。
8.一种使用权利要求1所述的移动轨迹追踪装置进行移动轨迹追踪方法，其特征在于，包括：
运动检测步骤，其中所述移动轨迹追踪装置检测球的运动开始；
运动信息测定步骤，其中所述移动轨迹追踪装置拍摄上述球的运动，并测定包括上述球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；
坐标测定步骤，其中移动轨迹追踪装置测定根据已设定的地点或时间点上的上述球的三维运动坐标；以及
移动轨迹测定步骤，其中移动轨迹追踪装置利用上述运动信息及运动坐标计算上述球的移动轨迹，具体为：利用运动信息测定步骤中测定的运动信息计算一次移动轨迹，将计算得到的一次移动轨迹用坐标测定步骤中测定的三维运动坐标进行修正来计算最终移动轨迹。
移动轨迹追踪装置和方法以及利用它们的射门模拟装置
技术领域
[0001] 本发明涉及移动轨迹追踪装置、移动轨迹追踪方法、以及利用它们的射门模拟装置(Apparatus and method for tracking an object and apparatus for shooting simulator)，详细地说涉及能够准确地追踪移动着的物体的移动轨迹的移动轨迹追踪装置、移动轨迹追踪方法、以及利用它们的射门模拟装置。
背景技术
[0002] 随着近年来业余时间的增加，人们对于增进健康的关心越来越提高，因此热衷于各种体育运动的人增多了。特别是，近年来开发了利用各种检测传感器执行与使用者之间的相互作用的模拟高尔夫球或模拟棒球等体育运动模拟装置，这样在室内也能够很方便地享受体育运动。
[0003] 一般来说，在刚入门体育运动而学习姿势及动作的情况下，通过教材或入门前辈的帮助、职业辅导等获得培训的方式达到。但是，这种情况下，对于姿势或动作没有进行科学的分析，难以达到系统性的培训，体会正确的姿势或动作需要较长时间。
发明内容
[0004] 本发明的宗旨在于，提供一种能够准确地追踪移动着的物体的移动轨迹的移动轨迹追踪装置、移动轨迹追踪方法、以及利用它们的射门模拟装置。
[0005] 根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置包括：测定摄像机，其测定包括使用者施加力的球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；坐标检测部，其对于上述运动着的球，测定在已设定的测定地点或测定时间点上的三维运动坐标；屏幕，其位于上述球的前进方向上的已设定的基准地点，并输出已设定的影像资料；以及控制部，其利用上述运动信息及运动坐标，计算上述球的移动轨迹。
[0006] 在此，上述测定摄像机包括：检测上述球的运动开始的运动检测摄像机；测定上述球的运动速度的速度检测摄像机；以及测定上述球的旋转方向或旋转速度的旋转检测摄像机。
[0007] 在此，上述坐标检测部是检测由外部施加的碰撞的多个碰撞检测传感器以矩阵形态连接，并生成包括在由外部施加碰撞时检测上述碰撞的碰撞检测传感器的位置及碰撞量的碰撞感应数据的碰撞检测矩阵，上述碰撞检测矩阵设置于上述屏幕上。
[0008] 在此，上述坐标检测部是在与上述屏幕平行地形成的测定平面的横轴和纵轴上设置的红外线传感器列，上述红外线传感器列分别包括多个红外线接收部和红外线发射部，当上述球通过上述测定平面时，利用因上述球而接收不到红外线的红外线接收部的横轴和纵轴坐标，检测出上述运动坐标。
[0010] 在此，上述控制部利用上述运动信息计算一次移动轨迹，并将上述一次移动轨迹用上述运动坐标进行修正来计算最终移动轨迹。
[0011] 在此，上述屏幕包括上述球的最终移动轨迹、按照上述最终移动轨迹到达的上述球的位置或上述使用者设定的上述球的目标位置来进行输出。
[0012] 根据本发明另一实施例的移动轨迹追踪装置，包括：测定摄像机，其测定包括使用者施加力的球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；坐标检测部，其对于上述运动着的球测定在已设定的测定地点或测定时间点上的第一运动坐标；碰撞检测屏，其位于上述球的前进方向上的已设定的基准地点并输出已设定的影像资料，当上述球碰撞时利用以矩阵形态连接的多个碰撞检测传感器测定上述碰撞的球的第二运动坐标；以及控制部，其利用上述第一运动坐标、第二运动坐标及运动信息，计算上述球的运动轨迹。
[0013] 根据本发明一实施例的射门模拟装置，包括：足球识别传感器，其检测在放置足球的初始位置上是否存在足球并输出准备信号；测定摄像机，其测定包括使用者踢(kicking)的上述足球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；坐标检测部，其对于上述运动着的足球测定在已设定的测定地点或测定时间点上的运动坐标；屏幕，其位于上述足球的前进方向上的已设定的基准地点；影像输出部，其按照所输入的控制信号，在上述屏幕上输出影像资料；以及控制部，其利用上述运动信息及运动坐标计算上述足球的移动轨迹，并进行控制使得在上述影像资料内包括包含足球门及守门员的足球场影像、和上述足球的移动轨迹，并且根据上述足球门、守门员的位置及上述移动轨迹判别上述使用者的得分与否。
[0014] 根据本发明一实施例的移动轨迹追踪方法，包括：运动检测步骤，其中移动轨迹追踪装置检测球的运动开始；运动信息测定步骤，其中移动轨迹追踪装置拍摄上述球的运动，并测定包括上述球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息；坐标测定步骤，其中移动轨迹追踪装置测定根据已设定的地点或时间点上的上述球的三维运动坐标；以及移动轨迹测定步骤，其中移动轨迹追踪装置利用上述运动信息及运动坐标计算上述球的移动轨迹。
[0015] 追加地，上述课题的解决方法并没有列举所有本发明的特征。本发明的各种特征及其带来的优点和效果通过参照下面的具体实施方式将被更详细地理解。
[0016] 根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置、移动轨迹追踪方法以及利用它们的射门模拟装置，对于移动着的物体的移动轨迹能够利用在特定地点上测定的三维坐标进行修正。从而，能够准确地计算移动着的物体的移动轨迹。
[0017] 根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置、移动轨迹追踪方法以及利用它们的射门模拟装置，能够给使用者提供真实感更高的模拟。特别是，能够提供对于足球赛中的任意球或罚点球等而言真实感高的模拟，因此能够有助于使用者的技能提高。附图说明
[0018] 图1为表示根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置的框图。
[0019] 图2为表示本发明一实施例的射门模拟装置的概略图。
[0020] 图3为表示本发明一实施例的移动轨迹追踪装置的移动轨迹计算方法的概略图。
[0021] 图4为表示本发明一实施例的红外线传感器列的概略图。
[0022] 图5为表示本发明一实施例的射门模拟装置的影像资料输出的概略图。
[0023] 图6为表示本发明一实施例的射门模拟装置的移动轨迹的概略图。
[0024] 图7为表示本发明一实施例的移动轨迹追踪方法的顺序图。
[0025] 其中附图标记的说明如下：
[0026] 100：移动轨迹追踪装置 110：测定摄像机
[0027] 120：坐标检测部 130：屏幕
[0028] 140：控制部 200：射门模拟装置
[0029] S100：运动检测步骤 S200：运动信息测定步骤
[0030] S300：坐标测定步骤 S400：移动轨迹测定步骤
[0031] S500：影像输出步骤
具体实施方式
[0032] 以下，参照附图对优选实施例进行详细说明，以便本领域技术人员能够容易实施本发明。但是，在详细说明本发明优选实施例时，当判断出对于相关公知功能或构成的具体说明有可能对本发明的要旨造成不必要的混淆的情况下，将省略其详细说明。另外，对于起到相似功能及作用的部分，在整个附图中使用相同的附图标记。
[0033] 另外，在整个说明书中，某部分与另一部分“连接”时，不仅包括“直接连接”的情况，还包括在其中间隔着另一元件“间接连接”的情况。此外，“包括”某构成要素，在没有特别相反记载的情况下，并不是排除其他构成要素，而是意味着还可以包括其他构成要素。此外，说明书中记载的“部”、“模块”等用语，意味着处理至少一个功能或动作的单位，这可以通过硬件或软件来实现，也可以通过硬件和软件的结合来实现。
[0034] 图1为表示根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置的框图。
[0035] 参照图1，根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置包括测定摄像机110、坐标检测部120、影像输出部130、屏幕140及控制部150。
[0036] 以下，参照图1说明根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置。
[0037] 测定摄像机110能够测定包括使用者施加力的球的运动方向、运动速度、旋转速度、旋转方向等的运动信息。在此，使用者可以利用手、脚等身体部位或各种种类的道具等对球施加力。例如，使用者可以扔掷球或用脚踢球，也可以利用高尔夫球杆、棒球棒、曲棍球棒、网球拍等各种器具对球施加力。在此，以使用者用脚踢足球的情况为例进行说明，但并不限定于此。
[0038] 在使用者用脚踢球等方式对球施加力的情况下，球开始运动，测定摄像机110能够测定球的运动方向、运动速度、旋转速度、旋转方向等。在此，测定摄像机110可以设置多个，各个测定摄像机110可以是执行不同功能的摄像机。例如，运动检测摄像机检测球的运动开始，在检测到球的运动时向控制部150传递触发信号，另一个测定摄像机110开始进行测定。速度检测摄像机在输出已设定的时间间隔内拍摄的帧之后，测定包括在上述帧内的球的图像的位置变化，通过这种方式测定球的运动速度。此外，速度检测摄像机可以用同样的方式测定球的发射角度或球的前进方向等。另一方面，旋转检测摄像机可以是以超高速度拍摄球的摄像机，通过这样可以测定球的旋转方向或旋转速度等。由测定摄像机110测定的球的运动方向、运动速度、旋转速度、旋转方向等运动信息可以传递到控制部150。
[0039] 坐标检测部120能够测定运动着的球在已设定测定地点或测定时间点上的三维运动坐标。虽然利用测定摄像机110测定球的运动信息，并仅利用运动信息就能够计算球的移动轨迹等，但该情况下有可能相比于实际球的移动轨迹发生误差。即，由于由测定摄像机110测定的运动信息等有可能发生误差，所以测定在已设定的测定地点或测定时间点上的球的准确的三维运动坐标之后，利用它们来修正移动轨迹。
[0040] 具体地说，坐标检测部120可以通过检测由外部施加的碰撞的碰撞检测传感器以矩阵形态连接的碰撞检测矩阵来实现。即，在碰撞检测矩阵内多个碰撞检测传感器以鱼网状的形态相互连接，各个碰撞检测传感器在相关位置上设定对应的标识符。从而，当球与碰撞检测矩阵碰撞时，球碰撞的位置上的碰撞检测传感器传递包括各个标识符的信号，利用上述信号，能够示出球与碰撞检测矩阵上的哪个位置碰撞的。此时，上述信号中可以一并包括有关施加到各个碰撞检测传感器的碰撞量的信息。从而，坐标检测部120生成包括碰撞检测传感器的位置及碰撞量的碰撞感应数据并传递到控制部150。根据实施例的不同，碰撞检测矩阵可以设置在屏幕140上，该情况下屏幕140可以用作碰撞检测屏。
[0041] 此外，根据实施例的不同，坐标检测部120能够利用红外线传感器形成红外光幕，并利用红外光幕计算通过已设定的测定平面的物体的坐标值。具体地说，红外光幕可以通过在与屏幕140平行地形成的测定平面的横轴和纵横上设置的红外线传感器列来实现。即，如图4所示，红外线传感器列可以分别包括多个红外线接收部121和红外线发射部121，可以实现在测定平面内格子形状的红外线以网状地形成的红外光幕。从而，当球通过测定平面的瞬间，检测出因球而接收不到红外线的红外线接收部，可以通过这种方式计算球通过已设定的测定平面的运动坐标。
[0042] 除此之外，坐标检测部120也可以利用坐标测定摄像机和图像处理部来实现。首先，坐标测定摄像机拍摄与屏幕140平行的测定平面，在坐标测定摄像机测定的影像中抽取出在已设定的测定时间点上拍摄的帧。之后，图像处理部通过图像处理从上述帧计算球的三维坐标。另一方面，在将碰撞检测屏用作屏幕140的情况下，可以通过碰撞检测屏掌握球的碰撞时间点，之后在坐标测定摄像机拍摄的影像中抽取出与上述碰撞时间点对应的帧，并计算球的运动坐标。
[0043] 影像输出部130可以在屏幕140上输出已设定的影像资料，屏幕140可以位于球的前进方向上的已设定的基准地点上并示出影像输出部130输出的影像资料。在此，虽然屏幕140位于基准地点上，但屏幕140上输出的影像可以是示出以基准地点为基础到影像内的设定距离为止的远近感的影像。即，尽管是限定空间，但使用者可以通过屏幕140上输出的影像感觉到各种距离感，由此能够执行有真实感的模拟。影像输出部130可以是投影仪等，所输出的影像资料上可以示出背影画面和球的移动轨迹、碰撞地点、运动信息等。根据实施例的不同，在背影画面上可以根据各种体育运动项目和使用者的实力水平的不同输出不同影像。例如，如图5所示，体育运动项目为足球的情况下，作为背景画面输出在内部设置网的足球门和守门员等，与使用者踢的足球的移动轨迹一并示出足球的运动速度、旋转方向等运动信息。即，如图6所示，与使用者踢的球的移动轨迹对应地，在影像内示出球的移动轨迹，使用者产生仿佛自己踢的球进入到影像内的印象。由此使用者可以专注于模拟当中。影像资料中可以包括除体育运动项目以外能够引起使用者的兴趣的各种种类的影像等。
[0044] 控制部150能够利用运动信息和运动坐标计算球的移动轨迹。具体地说，控制部150利用由测定摄像机110测定的运动信息计算一次移动轨迹，并对计算得到的一次移动轨迹用由坐标检测部120测定的运动坐标进行修正，计算出最终移动轨迹。即，如图3(a)所示，虽然也可以仅利用测定摄像机110计算球b的移动轨迹等，但在由测定摄像机110测定的运动速度、旋转速度、旋转方向等上存在误差的情况下，实际球b的移动轨迹有可能产生误差。
为了修正这样的误差，如图3(b)所示，可以利用坐标检测部120在球b的运动中的指定地点或时间点上确认球b的运动坐标，并以此为基础修正移动轨迹。
为了修正这样的误差，如图3(b)所示，可以利用坐标检测部120在球b的运动中的指定地点或时间点上确认球b的运动坐标，并以此为基础修正移动轨迹。
[0045] 此外，控制部150可以在多个位置上被输入所测定的运动坐标，并利用各个运动坐标计算准确的移动轨迹。例如，包括红外线传感器列的坐标检测部120位于已设定的基准地点上，屏幕140是包括碰撞检测矩阵的碰撞检测屏。该情况下，由坐标检测部120测定第一运动坐标，由碰撞检测屏测定第二运动坐标。从而，控制部150被输入第一运动坐标和第二运动坐标，并利用从测定摄像机110接收到的运动信息计算球的移动轨迹。在此，球的最初位置和第一运动坐标、第二运动坐标是已知的，因此可以利用运动信息来特定通过三个地点的曲线。
[0046] 另一方面，控制部150能够执行控制移动轨迹追踪装置的全面动作的动作。例如，当从运动检测摄像机输入触发信号时，传递控制信号以使速度检测摄像机、旋转检测摄像机、坐标检测部120进行动作。此外，控制影像输出部130的动作，以便输出背影画面和球的最终移动轨迹、随着上述最终移动轨迹到达的上述球的位置、碰撞地点、运动信息等。根据实施例的不同，控制部150能够控制在屏幕140上输出的守门员的动作等，由此可以确定使用者踢的球的得分与否。
[0047] 追加地，如图2所示，也可以有包括根据本发明一实施例的移动轨迹追踪装置的射门模拟装置。射门模拟装置是使用者能够模拟足球赛中的任意球、罚点球、角球等的装置，能够向使用者提供与实际相同的现场感和真实感。具体地说，在屏幕140上根据任意球、罚点球、角球等输出不同的影像，在影像上输出使用者踢(kicking)的球的移动轨迹和由移动轨迹带来的结果。从而，使用者能够利用射门模拟装置对足球赛中发生的各种状况执行模拟。如图2所示，射门模拟装置可以包括测定摄像机110、坐标检测部120、影像输出部130、屏幕140、控制部150等。
[0048] 测定摄像机110能够测定包括使用者踢的足球的运动方向、运动速度、旋转速度、旋转方向等的运动信息，坐标检测部120能够对运动着的足球测定在已设定的测定地点或测定时间点上的运动坐标。屏幕140可以位于球的前进方向上的已设定的基准地点上，影像输出部130根据控制部150的控制信号在屏幕140上输出影像资料。另一方面，控制部150利用由测定摄像机110和坐标检测部120测定的运动信息和运动坐标计算足球的移动轨迹，并进行控制以便输出在影像资料中包含足球门、守门员等的足球场影像。此外，也可以控制成在影像资料内还包含足球按照计算得到的移动轨迹移动的影像。进而，控制部150能够执行根据足球门、守门员的位置、足球的移动轨迹等，判别使用者的得分与否并告知给使用者的功能等。
[0049] 追加地，射门模拟装置还可以包括足球识别传感器，足球识别传感器检测在放置足球的初始位置上是否存在足球并输出准备信号。在此，控制部150在上述准备信号被输入时，使得测定摄像机、坐标检测部等开始测定足球的移动轨迹。此外，射门模拟装置还可以追加地包括回收使用者踢出的足球的足球收集部等构成，除此之外还可以在地面上营造包括人造草地等与实际足球场类似的环境，或者还可以包括防止球飞出到外部的网、围栏等。
[0050] 图7为表示根据本发明一实施例的移动轨迹追踪方法的顺序图。
[0051] 参照图7，根据本发明一实施例的移动轨迹追踪方法包括运动检测步骤S100、运动信息测定步骤S200、坐标测定步骤S300、移动轨迹测定步骤S400、以及影像输出步骤S500。
[0052] 以下，参照图7，说明根据本发明一实施例的移动轨迹追踪方法。
[0053] 运动检测步骤S100中，移动轨迹追踪装置检测球的运动开始。使用者利用手、脚等身体部位或利用各种种类的道具等对球施加力，在使用者对球施加力的情况下，球开始运动。此时，移动轨迹追踪装置在球因使用者而移动的情况下，检测到球的动向并生成触发信号。例如，利用运动检测摄像机等检测到静止在初始位置上的球开始移动的瞬间，并生成触发信号告知球开始移动了。
[0054] 运动信息测定步骤S200中，移动轨迹追踪装置拍摄球的运动，测定包括球的运动方向、运动速度、旋转速度或旋转方向的运动信息。具体地说，可以利用测定摄像机测定，而测定摄像机根据各个种类可以设置多个。例如，设置速度检测摄像机测定球的运动速度、发射角度或球的前进方向等，或设置旋转检测摄像机测定球的旋转方向或旋转速度等。
[0055] 坐标测定步骤S300中，移动轨迹追踪装置测定在已设定地点上的球的三维运动坐标，或在已设定时间点上的球的三维运动坐标。具体地说，在已设定地点上设置碰撞检测矩阵，并确认球与上述碰撞检测矩阵碰撞的位置，通过这种方式测定球的运动坐标。在此，碰撞检测矩阵可以是检测由外部施加的碰撞的碰撞检测传感器以矩阵形态连接的。即，在碰撞检测矩阵内多个碰撞检测传感器以网状的形态相互连接，在各个碰撞检测传感器上设定对应于相关位置的标识符。从而，当球与碰撞检测矩阵碰撞时，球碰撞的位置上的碰撞检测传感器传递包括各自标识符的信号，利用上述信号可以示出球碰撞在碰撞检测矩阵上的哪个位置。上述信号中可以一并包括与施加到各个碰撞检测传感器上的碰撞量有关的信息，根据实施例的不同，碰撞检测矩阵也可以设置在屏幕上。
[0056] 此外，根据实施例的不同，运动坐标测定步骤S300中，可以在测定平面上形成利用红外线传感器的红外光幕之后，计算通过红外光幕的物体的运动坐标。具体地说，可以利用在与屏幕平行地形成的测定平面的横轴和纵轴上设置的红外线传感器列，在测定平面上形成红外光幕。即，红外线传感器列可以分别包括多个红外线接收部和红外线发射部，利用由红外线传感器列照射的红外线来实现在测定平面内形成格子形状的网状的红外光幕。从而，当球通过测定平面时，检测出因球而接收不到红外线的红外线接收部，可以通过这种方式计算上述球的运动坐标。
[0057] 除此之外，运动坐标测定步骤S300中，可以利用坐标测定摄像机和图像处理部计算三维运动坐标。即，坐标测定摄像机拍摄与屏幕140平行的测定平面，并在坐标测定摄像机拍摄的影像中抽取出在已设定的测定时间点上拍摄的帧。之后，图像处理部对上述抽取出的帧进行图像处理(image processing)，并从上述帧中计算球的三维坐标。另一方面，在使用碰撞检测屏的实施例的情况下，可以通过碰撞检测屏掌握球的碰撞时间点，之后在坐标测定摄像机拍摄的影像中抽取出上述碰撞时间点的帧，图像处理部计算上述球的运动坐标。
[0058] 移动轨迹测定步骤S400中，移动轨迹追踪装置利用运动信息及运动坐标计算球的移动轨迹。具体地说，利用在运动信息测定步骤S200中测定的运动信息计算一次移动轨迹，将计算得到的一次移动轨迹用运动坐标测定步骤S300中测定的运动信息进行修正来计算最终移动轨迹。即，虽然可以仅利用运动信息计算球的移动轨迹等，但在利用测定摄像机等测定的运动速度、旋转速度、旋转方向等上有误差的情况下，计算得到的移动轨迹有可能发生误差。为了修正这样的误差，在移动轨迹测定步骤S400中，在球的运动中指定地点或时间点上确认球的运动坐标，并以此为基础修正移动轨迹。
[0059] 另一方面，根据实施例的不同，运动坐标测定步骤S300中可以测定多个运动坐标，而移动轨迹测定步骤S400中利用测定得到的多个运动坐标和运动信息计算移动轨迹。例如，首先由位于已设定的基准地点的红外线传感器列测定第一运动坐标，之后由碰撞检测屏测定第二运动坐标。或者，也可以在相互隔离的两个位置具备红外线传感器列并分别测定运动坐标。运动坐标是为了测定球的准确的移动轨迹而使用的，因此运动坐标测定越多个能够获得越准确的移动轨迹。在此，球的最初位置和第一运动坐标、第二运动坐标是已知的，因此移动轨迹测定步骤S400中能够利用运动信息明确地特定经由三处坐标的曲线。
[0060] 影像输出步骤S500中，在屏幕上输出已设定的影像资料等。在此，屏幕可以位于球的前进方向上的已设定的基准地点上，影像输出步骤S500中输出示出以基准地点为基础到影像内的设定距离为止的远近感的影像。即，尽管是限定空间，但使用者可以通过屏幕上输出的影像感觉到各种距离感。另一方面，影像输出步骤S500中输出的影像资料内可以包括背影画面和球的移动轨迹、碰撞地点、运动信息等，根据实施例的不同，可以根据各种体育运动项目的种类和使用者的实力的不同输出不同影像。例如，在体育运动项目为足球的情况下，作为背景画面输出在内部设置网的足球门和守门员等，与使用者踢的足球的移动轨迹一并示出足球的运动速度、旋转方向等运动信息。从而，使用者产生仿佛自己踢的球进入到影像内的印象，由此使用者可以专注于模拟当中。除此之外，影像资料中可以包括能够引起使用者的兴趣的各种种类的影像等。
[0061] 本发明并不限定于上述的实施例及所附的附图。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的技术思想的范围内，能够对根据本发明的构成要素进行置换、变形及变更，这是毋庸置疑的。
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