球。優選的人機界面間進行無線通信,然而這不是一個必然的要求,人機界面是在運動員進行運動的球場區域之外的。值得注意的是,足墊的觸覺子人機界面被要求不妨礙運動員,這樣的觸覺子人機界面間的無線通訊將有助于減少這種干擾。
[0107]在主人機界面發出指令開始訓練項目前,可以啟動一個檢查程序,以確保整體認知多感官刺激系統的所有部件相互通信正常并保證數據采集、表現計算、可能性信息提取的準備就緒,評價,分析或訓練計劃包括不同類型目標,包括:循環來計算得分,提取相對于所述訓練人員的一個表現的水平信息值,這將在下文中描述的。
[0108]提取水平信息值后,認知-多感官刺激系統可以,例如通過主人機界面,推薦優化程序。優化程序使用特定的循環和計算來訓練被測試人員的水平信息值中的至少一些還有待提高的方面。例如,可以通過比較被測試人員的水平信息值與該具體的體育/工作和角色的期望的表現值之間的差距來確定所需要提高的方面。
[0109]在一個計時運動的情況下,為實現體育運動員在最佳的速度和精度之間的平衡,可以進行下面的示例過程:
[0110]每當一個運動員(主體)需要執行試驗(測試),教練(作為認知多感官刺激系統的操作員)要求運動員站在一個基線位置。在基線位置,運動員必須始終看看認知主人機界面的中央液晶面板。基線位置處于主人機界面的前方位置,因此,主人機界面的輻條臂延伸到運動員的視覺的周邊視野,而主人機界面的顯示中心位于運動員的視覺的中心區域。調節主人機界面的高度,例如在運動員的眼睛的水平高度,確保試驗過程中運動員舒適地觀看,也可能是重要的因素。認知主人機界面的這種調整是體育相關的,或許也與相對的運動位置有關。圖17B和17C說明一個籃球運動員站在基線位置,而圖18顯示了一個冰球運動員膝蓋彎曲的站在基線位置。
[0111]通過采用多種組件來實現運動員被正確定位,需要平衡認知-多感官刺激系統的處理能力、復雜程度,以防止阻礙運動員的成績發揮。例如,在主人機界面的中央液晶屏可以有一個單向顯示膜,液晶顯示器定位略低于運動員的眼睛水平,略微面朝上,使得運動員可以舒適地看到該液晶屏,無論其他組件是如何設置的。作為另一個例子,在臂上的視覺提示刺激的LED可以被配置為單向地提供光輸出刺激的圖案,是與運動員位于基線位置時運動員的面部相交。這兩個例子都說明了確定運動員的基線位置時要考慮不阻礙運動員的可運動性。另一個運動員基線定位的例子,當使用足墊觸覺子人機界面時,可根據確定的子人機界面的定位圖案來形成基線位置。使用足墊觸覺子人機界面可用來定義基線的位置而不妨礙運動員,例如當測試本身需要死區。例如,在圖17A所示的籃球運動員,其位于由足墊觸覺子人機界面形成的菱形圖案而確定的基線位置,其中要求運動員執行遠距離投籃和閃避倒下的運動員。在圖18所示的示例顯示了冰球運動員在一條足墊觸覺子人機界面定義的線前面的基線位置,進行擊球射門動作,而基線位置周圍的足墊觸覺子人機界面的菱形圖案可能會干擾滑冰,且阻礙運動員。不限制本發明,如圖3A所示,也可組合使用部件,其中,在一個菱形圖案的足墊觸覺子人機界面和一個存在子人機界面用來限制運動員在基線位置的身體取向。最后,但并非最不重要的,基線位置可以通過要求運動員觸碰觸覺子人機界面來定義,如棒球選手觸壘一樣。
[0112]按照一個復雜的例子中,運動員的視線可通過帶有面部識別部件的照相機來監測,和/或通過配置有確定運動員的眼睛所指向的部件的照相機監視。按照另一個復雜的例子,運動員在基線位置的身體形狀,也可以通過使用由微軟公司提供的Kinect?器具來確保。限定的基線位置僅受限于認知多感官刺激系統中使用的可用處理能力和部件。
[0113]回到籃球訓練的情況下,運動員在手臂的長度的距離上,觀察主人機界面中央的液晶顯示屏(運動員站在大約距離主人機界面一米處的基線位置),可以確保在主人機界面臂部的周邊視覺刺激投射到運動員的視覺領域。
[0114]根據提出的解決方案,運動員位于基線位置,在接受每個周圍的視覺刺激之前,運動員必須配合一個通過預刺激的屬性定義的預刺激命令。根據由教練選擇的訓練或評價項目,運動員可以配備無線聽覺和/或振動的子人機界面,而預刺激的屬性可以包括:
[0115]視覺認知:可在中央的液晶屏顯示不同程度的視覺認知命令;
[0116]感官:聽覺或振動刺激;
[0117]多感官:視覺-聽覺,音頻-振動,視覺-振動或視覺-聽覺-振動的刺激組合;
[0118]感官認知:混合(圖20A和20B)的視覺認知性(圖19)和一個感官刺激;或
[0119]認知多感官:一個視覺認知和多感官刺激的混合。
[0120]為了強調,本發明并不限于特定的運動,如圖21所示,冰球項目中,響應于所述預刺激命令,可以預期足墊觸發子人機界面被驅動。觸覺子人機界面(足墊)的數目可以由教練根據在預刺激的過程中子人機界面的識別和相互作用,被改變以增加其難度(例如:2,4或6個墊等)。
[0121]預刺激命令,例如但不限于,如附圖(4,5,)圖19,圖20A和20B中示出,例如,如圖22在主人機界面中顯示,當在主人機界面的臂部的周邊視覺刺激被顯示時,對應的觸覺人機界面的標識被觸發。觸覺人機界面的標識可以由教練通過預刺激的屬性來選擇,以增加認知識別過程的難度(例如:希臘字母α ω β,配合單音或雙音、臂部的單或雙振動)。
[0122]預刺激命令顯示之后,周邊視覺刺激被呈現在一個主人機界面的臂部的LED燈上。在一個主人機界面的臂部的周邊視覺刺激的位置,預刺激命令和周邊視覺刺激之間的相互延遲時間是隨機的和由主人機界面的程序控制。隨機化保證了運動員的高度關注。接收到周邊視覺刺激后,運動員必須觸發對應于所述預刺激命令的識別的相應的觸覺人機界面(足墊)。處理過程包括預刺激命令,周邊視覺刺激和運動反應(觸發足墊),被稱為視覺認知/多感官的反應時間循環。連續的視覺認知反應時間的循環數可由給定的評估或訓練方案的一個教練進行設置。系統使用視覺認知/多感官反應時間循環,來構建如圖6A或6B的運動員認知/多感官反應時間的映射。這個映射是計算運動能力的一部分。
[0123]一組視覺認知/多感官的反應時間循環后,在主人機界面顯示一個預決策命令。運動員必須配合并針對通過預決策的屬性定義的預決策命令進行一個技巧化的反應,其中包括:
[0124]視覺認知:可在中央的液晶屏顯示不同程度的視覺認知命令;
[0125]感官:由聽覺和振動子人機界面輸出的聽覺或振動刺激;
[0126]多感官:視覺-聽覺,音頻-振動,視覺-振動或視覺-聽覺-振動的刺激;
[0127]感官認知:混合的視覺認知性和一個感官預刺激;或
[0128]認知多感官:一個視覺認知和多感官預刺激的混合。
[0129]這些通過主人機界面顯示的預決策命令對應一個運動中該運動員必須執行的全身運動的具體動作(移動,射門,傳球,鏟球,斷球,晃動等)。參照圖22和17B所示,該命令指示一個籃球運動員,“踏右足墊和射球在綠色面板上的籃筐里”。參考圖22和21所示,該命令指示冰球球員,“向右移動和用綠色冰球射門”。優選的,具體的運動動作需要“熟練的全身運動”,意思是在一個運動的(工作)的表現下,一個物理上相似的,或者一個通常的做法,其中涉及某個表現的領域內運動員的熟練的物理運動。
[0130]運動員必須認知性的配合預決策命令,盡可能快地執行一個運動的具體行動,例如,預期的全身運動,在最短的時間內,向適當的方向的預先放置的認知子人機界面移動(不考慮技巧,例如短跑)。所述預決策命令的復雜性可以由教練通過預決策的屬性來選擇,以增加認知識別過程的難度(例如:希臘字母α ω β,配合單音或雙音、臂部的單或雙振動)。
[0131]根據提出的解決方案,參照預刺激命令和預決策命令,通過選擇屬性來使用感官語義語言。可以確定的是,感官語義語言不限于如圖19,圖20Α和20Β所示的可顯示的命令,并且可以包括其他感官刺激模式。多個子人機界面和適當的主人機界面,個別或同時結合使用,以創造一個互動的環境,提供了豐富的,復雜多樣的,相對于人的行為產生互動的場景,感官語義語言提供了一種相應的可能的運動項目(工作)的行動的映射。它將被理解的是,使用計算機系統,從一個大的被選中的感官刺激中選擇感官語義語言,也可能是隨機選出的,該感官刺激不一定是視覺或聽覺的;在感覺語義語言的選擇之間可以保留有些息,以減少重復。
[0132]運動的具體行動可以適應于:
[0133]-有針對性的運動;
[0134]-球隊中的運動員的特定角色(隊中的位置);
[0135]-戰術;
[0136]-學習特定運動的基礎;和
[0137]-具體的動作的控制/學習方面(生物力學的,能力等)。
[0138]預決策命令和運動的特定移動(例如參照圖23,帶足球的全身沖刺移動到一個特定的區域中)被稱為視覺認知/多感官決策循環。從主/子人機界面獲得的數據被用于計算運動表現。
[0139]運動員執行了這項運動的具體移動動作(全身運動)之后,運動員到達認知子人機界面的檢測區域內。認知子人機界面可以根據正在評估或接受培訓的不同的運動、不同的角色和不同的動作而變化。例如,圖2B為足球,圖3B/13D為美式足球,圖13C為冰球。無論好或壞的決策(移動到相應的認知子人機界面),檢測到運動員的存在的認知子人機界面根據運動環境,向正在訓練的角色或動作顯示一個適當的運動命令(認知/多感官刺激)。這包括一個如圖2B/13C的計時指示,統計數據,低于/高于單個閾值,如圖6A中示出的一個響應的映射,等等。
[0140]運動員必須配合相應的運動的技能命令,以產生預期的符合環境的動作,例如,向籃板投籃。例如預期的運動動作可以是:
[0141]-有針對性的運動;
[0142]-球隊中的運動員的特定角色(隊中的位置);
[0143]-戰術;
[0144]-學習特定運動的基礎(投籃或傳球等);和
[0145]-具體的動作的控制/學習方面(生物力學的,能力等)。
[0146]包括運動技能命令和運動的動作的這部分被稱為動作控制/學習過程。從主/子人機界面獲得的數據被用于計算運動表現。
[0147]本發明并不限于上文所述的反應時間的循環,認知-多感官刺激系統可以被配置為:根據運動、球隊中的位置、體育動作演練的不同,執行和評估其它反應時間循環。其中一個例子是物理反應時間循環,它涉及運動員在運動中重新定位他/她自己的能力(交換防守/進攻的位置,排球后進行網球練習等)。同樣的,從適當的主/子人機界面獲得的數據被用于計算運動表現。
[0148]按照所提出的方案,所述評估/分析/訓練的方案包括連續的認知/多感官反應時間循環,視覺認知決策循環和動作控制/學習循環,而必須在一個最佳的速度和精確之間進行平衡。相對于教練選擇的項目,不同的循環被隨機地顯示給訓練人員,以獲得所需的數據,用于計算運動表現。
[0149]所提出的認知-多感官刺激系統被設置成,適應于給定運動的特殊性,在適當的運動相關的位置設置主人機界面和恰當的子人機界面。此外,視覺認知決策循環和動作控制/學習循環可以設置為根據所進行的訓練,施加實際的特定的認知和感覺運動約束。一個以周邊視覺能力的映射為形式、從多個選定的運動員/訓練人員選擇或確定的所期望的水平信息被輸入。另外,運動員可以挑戰他/她自己,調整針對其能力映射的一般或特定閾值。
[0150]運動計算的結果是獲取當前周邊視野映射的評估/能力信息,其中的一個例子示于圖6A中。
[0151]一般的,所提出的解決方案,客觀評價和訓練決策項目,通過不同的認知/多感官認知的人機界面,如真實的體育/工作一樣刺激訓練人員。提出的解決方案提供了一個真正的運動/工作中的一個客觀的評價和訓練具體基礎動作/控制學習的項目。客觀的水平信息值實現了客觀的運動員排名,減少了主觀因素。按照所提出的方案,用不同水平的評估獲得不同的水平信息數據進行組合,能夠獲取運動員的客觀的水平信息值,減少主觀性,并推薦一個特定的客觀訓練項目,以優化所提取的水平信息。
[0152]通過優化測量手段,可以客觀地建議改進水平的方案,例如認知/多感官刺激的隨機設置有利于爭取實現更均勻的水平信息的獲取,最終,如圖6B中示出獲得更高吻合度的優化水平信息。可以確定的是,本發明并不限定于在圖6A和6B中示出的水平信息表示,該水平信息的表示方法可以采取沿各種多維參數的不同的視覺代