體育活動平視顯示器系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例通常涉及體育活動平視顯示器系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的方法。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及基于與體育活動有關(guān)的數(shù)據(jù)通過平視顯示器向從事或觀察體育活動的個(gè)體提供計(jì)算機(jī)生成的感官輸入的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]體育活動對于保持健康的生活方式很重要，且其為許多人的娛樂來源。一些個(gè)體更喜歡從事團(tuán)隊(duì)體育活動(諸如例為英式足球或籃球)，而其他個(gè)體更喜歡從事個(gè)人體育活動(諸如例為跑步或滑雪)。無論該活動是團(tuán)隊(duì)或個(gè)人活動，個(gè)體通常均參與到競賽項(xiàng)目(比如英式足球比賽或賽跑)和更多的非正式訓(xùn)練項(xiàng)目(比如英式足球傳接訓(xùn)練或行進(jìn)間沖刺)兩者之中。雖然其他人自身并不定期參與體育活動，但可以作為觀眾欣賞觀看體育活動。
[0003]現(xiàn)存的體育活動監(jiān)測系統(tǒng)能夠使用傳感器記錄體育活動期間關(guān)于個(gè)體的表現(xiàn)的信息。一些便攜式健康監(jiān)測系統(tǒng)采用連接到個(gè)體身體的傳感器，而其他便攜式健康監(jiān)測系統(tǒng)依賴于連接到一件體育用具的傳感器。此類傳感器能夠測量與個(gè)體的體育活動相關(guān)聯(lián)的不同的物理和/或生理參數(shù)。
[0004]技術(shù)已經(jīng)導(dǎo)致了所謂“平視顯示器”(HUD)的發(fā)展，所述“平視顯示器”用于向用戶提供可視信息而無需用戶將目光從它們通常的視角移開。此術(shù)語的起源來源于飛機(jī)飛行員能夠在他們的頭仍然定位于“上”且向前觀看時(shí)能夠觀察信息(例如飛行狀態(tài)或者飛機(jī)定位信息)，而不是角度向下地看向更低的儀器。HUD典型地包含用于將信息投射到透明面(比如玻璃板)之上的投影儀，其使得用戶的典型視點(diǎn)的背景環(huán)境仍然能夠被看到。盡管HUD最初地發(fā)展是為了軍用航空，但它們現(xiàn)在存在于民用飛機(jī)、車輛和計(jì)算機(jī)游戲應(yīng)用之中。
[0005]對于各種“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”應(yīng)用，HUD可能是有用的工具。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的基本思想是向用戶提供計(jì)算機(jī)生成的感官輸入一一疊加的圖形、聲音、觸覺反饋或其他感官增強(qiáng)一一其提供關(guān)于環(huán)境的信息以及在現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境背景中它的目標(biāo)。例如，美式足球的粉絲近年來已經(jīng)變得習(xí)慣于電視播放的美式足球比賽中存在施加于其上的“第一次進(jìn)攻”線。
[0006]從事體育活動的個(gè)體一一或者感興趣的觀眾(比如教練或粉絲)一一可以希望接收關(guān)于體育活動的信息，包含關(guān)于個(gè)體的表現(xiàn)的信息。但關(guān)于提供此信息，現(xiàn)有的體育活動監(jiān)測系統(tǒng)存在一些缺陷。許多現(xiàn)有的系統(tǒng)直到活動已經(jīng)結(jié)束之后，才向個(gè)體或感興趣的觀察者提供關(guān)于體育活動的信息。其他系統(tǒng)可以在活動期間提供關(guān)于體育活動的信息，但其在某種程度上使得專注于正在進(jìn)行的體育活動本身的個(gè)體或感興趣的觀察者注意力分散。并且許多現(xiàn)有的HUD和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不是便攜式的，并因此不適于在許多現(xiàn)實(shí)世界的體育競賽或訓(xùn)練項(xiàng)目中進(jìn)行監(jiān)測。最后，現(xiàn)有的體育活動監(jiān)測系統(tǒng)常常不能向個(gè)體或感興趣的觀察者提供快速、精確、有洞察力的信息，所述信息使得它們能夠容易地比較過去的表現(xiàn)、用于提高未來表現(xiàn)的發(fā)展策略、或可視化表現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]所需要的是相比于現(xiàn)有的體育活動監(jiān)測系統(tǒng)具有改良性能的體育活動平視顯示器系統(tǒng)和方法，因此向從事體育活動的個(gè)體和其他感興趣的觀察者提供更好的工具以評估這些活動。至少一些本發(fā)明的實(shí)施例滿足以上需求并提供進(jìn)一步相關(guān)的好處，如同下文說明書將要展現(xiàn)的。
[0008]本發(fā)明的實(shí)施例涉及在體育活動期間使用體育活動平視顯示器系統(tǒng)的方法，包括步驟:平視顯示器單元接收關(guān)于運(yùn)動球的信息的步驟，以及平視顯示器單元基于信息向個(gè)體顯示圖像的步驟，其中圖像疊加在個(gè)體的當(dāng)前環(huán)境視場上。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施例還涉及在體育活動期間使用體育活動平視顯示器系統(tǒng)的方法，包括步驟:平視顯示器單元在平視顯示器單元的投影像場中識別運(yùn)動球的存在，以及平視顯示器單元向個(gè)體顯示圖像，所述圖像疊加在個(gè)體的當(dāng)前環(huán)境視場上，其中所顯示的圖像向個(gè)體指示目標(biāo)。
[0010]本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步涉及在體育活動期間使用體育活動平視顯示器系統(tǒng)的方法，包括步驟:平視顯示器單元在體育運(yùn)動期間確定穿戴平視顯示器的個(gè)體的一部分身體位置，以及平視顯示器單元在體育運(yùn)動期間向個(gè)體顯示關(guān)于一部分身體位置的視覺反饋。
[0011]發(fā)明的實(shí)施例的附加特征將在下文的說明書中提出，并且部分地由說明書呈現(xiàn)，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐來學(xué)習(xí)。前述的一般說明和下文的詳細(xì)說明均為示例性和說明性的，并且意于提供所要求的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
【附圖說明】
[0012]此處所包含的附圖形成了說明書的一部分并圖示本發(fā)明的實(shí)施例。與說明書一起，附圖進(jìn)一步用來解釋原理并使得相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用HUD的個(gè)體的圖示。
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過HUD的包含投影像場的個(gè)體的視圖的圖示。
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過HUD的包含投影像場的個(gè)體的視圖的圖示。
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過HUD的包含投影像場的個(gè)體的視圖的圖示。
[0017]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD的組件的圖示。
[0018]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD顯示器模塊的組件的圖示。
[0019]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD的組件的圖示。
[0020]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信的HUD的圖示。
[0021 ] 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD投影像場的圖示。
[0022]圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD投影像場的圖示。
[0023]圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD投影像場的圖示。
[0024]圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用HUD的個(gè)體的圖示。
[0025]圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用HUD和身體安裝設(shè)備的個(gè)體的圖示。
[0026]圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用HUD和運(yùn)動球安裝設(shè)備的個(gè)體的圖示。
[0027]圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)動球組件的圖示。
[0028]圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示出了運(yùn)動球的度量確定方法的流程圖。
[0029]圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD投影像場的圖示。
[0030]圖18是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD投影像場的圖示。
[0031 ] 圖19是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的HUD投影像場的圖示。
[0032]圖20是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例使用HUD來觀察從事體育活動的多個(gè)個(gè)體的感興趣的觀察者的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0033]此處將參考附圖中所闡明的實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明。參考“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”等，表明所描述的實(shí)施例可以包含特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性，但每個(gè)實(shí)施例可以并不一定包含特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性。此外，此類短語并不一定提及相同實(shí)施例。進(jìn)一步地，當(dāng)與實(shí)施例相關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性被描述時(shí)，我們主張以本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍來影響與其他實(shí)施例相關(guān)的此類特征、結(jié)構(gòu)、或特性，無論其是否被明確地描述。
[0034]此處所使用的術(shù)語“發(fā)明”或“本發(fā)明”是非限制性術(shù)語，且其并非意于涉及具體發(fā)明的任何單一實(shí)施例，而是包含申請中所描述所有可能的實(shí)施例。
[0035]本發(fā)明的不同方面或任何部分或其功能可以使用硬件、軟件、固件、非暫態(tài)有形計(jì)算機(jī)可讀或計(jì)算機(jī)可用存儲介質(zhì)(具有存儲于其上的指令)、或其結(jié)合來實(shí)施，以及可以用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他處理系統(tǒng)來實(shí)施。
[0036]本發(fā)明通常涉及體育活動“平視顯示器”(HUD)系統(tǒng)以及在體育活動期間使用該系統(tǒng)的方法。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于基于與體育活動相關(guān)的數(shù)據(jù)通過HUD向從事或觀察體育活動的個(gè)體提供計(jì)算機(jī)生成的感官輸入的系統(tǒng)和方法。
[0037]從事體育活動的個(gè)體或感興趣的觀察者(比如教練或粉絲)可以希望接收關(guān)于體育活動的信息，包含關(guān)于體育活動期間個(gè)體表現(xiàn)的信息?，F(xiàn)有的體育活動監(jiān)測系統(tǒng)常常不利地提供此類信息，在某種程度上使得專注于正在進(jìn)行的體育活動本身的個(gè)體或感興趣的觀察者注意力分散。
[0038]例如，當(dāng)從事體育活動的個(gè)體必須將目光從活動場地移開以便觀察視覺輸出(例如，個(gè)體的心率或由個(gè)體所踢的球的速度的視覺指示器)時(shí)，他們的注意力、意識和關(guān)注于體育活動的水平必然被降低。在正在進(jìn)行競技項(xiàng)目(例如英式足球比賽)的情況下，這導(dǎo)致產(chǎn)生個(gè)體的表現(xiàn)下降的風(fēng)險(xiǎn)，并且可能導(dǎo)致產(chǎn)生注意力分散的個(gè)體受傷的風(fēng)險(xiǎn)。甚至在更多的非正式的非競技訓(xùn)練項(xiàng)目(例如進(jìn)行英式足球訓(xùn)練)的情況下，源于不得不將目光從個(gè)體的通常視點(diǎn)移開的注意力分散可以降低速度，因此延長訓(xùn)練項(xiàng)目并將個(gè)體拖出他們的訓(xùn)練“流程”，可能降低訓(xùn)練項(xiàng)目的整體效能。
[0039]其他感興趣的個(gè)體(比如教練或體育活動的觀眾)可能因?yàn)椴坏貌粚⒛抗鈴幕顒訄龅匾崎_以便觀察與運(yùn)動員的表現(xiàn)相關(guān)的視覺輸出而類似處于不利地位。
[0040]與此相反，此處所描述的體育活動HUD系統(tǒng)和方法旨在向個(gè)體或感興趣的觀察者提供快速、準(zhǔn)確、富有洞察力的信息以使得他們能夠以不分心的方式容易地和直觀地獲得關(guān)于運(yùn)動員的表現(xiàn)信息，容易地比較過去的表現(xiàn)、開發(fā)用于提高未來表現(xiàn)的策略、和/或可視化表現(xiàn)的方面。
[0041]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用HUD100的個(gè)體10的圖示。通常來講，HUD100可以用于向用戶提供可視化信息和/或其他感官輸入而無需個(gè)體10將目光從他們的通常視點(diǎn)移開。
[0042]圖1所描繪的個(gè)體10從事英式足球(即足球)運(yùn)動。當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施例主要關(guān)于英式足球運(yùn)動進(jìn)行討論時(shí)，此處所描述的體育活動HUD100系統(tǒng)和方法可以適合于由個(gè)體10或其他感興趣的個(gè)體為了團(tuán)隊(duì)或個(gè)人體育活動以及為了此外其他運(yùn)動中的競技和非正式訓(xùn)練項(xiàng)目而使用。例如，此處所描述的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的體育活動HUD100系統(tǒng)和方法可以適合于由從事體育活動(比如棒球、籃球、保齡球、拳擊、板球、自行車賽、橄欖球(即美式足球)、高爾夫、曲棍球/冰球、長曲棍球、賽艇、英式橄欖球、賽跑、滑板運(yùn)動、滑雪、沖浪、游泳、乒乓球、網(wǎng)球或排球)或與此相關(guān)的訓(xùn)練項(xiàng)目期間的個(gè)體10來使用。
[0043]圖1所描繪的個(gè)體10裝備有HUD100，所述HUD100采用一副眼鏡的形式。當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施例主要關(guān)于采用一副眼鏡形式的HUD100進(jìn)行討論時(shí)，此處所描述的體育活動HUD系統(tǒng)和方法還可以并入特殊用途的HUD硬件或其他已知的服裝(比如帽子、發(fā)帶、頭盔、頭套、圍巾、襯衫、褲子、鞋或安全裝置)物體之中。
[0044]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的體育活動HUD100可以將圖形、聲音、或其他感官增強(qiáng)疊加于現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境之上，其可能是實(shí)時(shí)的。體育活動HUD100可以包含顯示技術(shù)，所述顯示技術(shù)能夠投影一個(gè)或多個(gè)圖像，所述投影在某種程度上使得它們可視并疊加于他們環(huán)境中的個(gè)體10的“現(xiàn)實(shí)世界”視圖之上。
[0045]圖1示出了個(gè)體10玩英式足球并佩戴體育活動HUD100眼鏡。圖1進(jìn)一步示出了在個(gè)體10的視場范圍內(nèi)的典型的投影像場400的空間。典型的投影像場400代表一個(gè)空間，體育活動HUD100眼鏡在所述空間內(nèi)能夠投影一個(gè)或多個(gè)圖像的范圍內(nèi)，所述投影在某種程度上使得它們可視并疊加于他們環(huán)境中的個(gè)體10的“現(xiàn)實(shí)世界”視圖之上。
[0046]圖1所描述的投影像場400僅為典型的性質(zhì)。在一些實(shí)施例中，體育活動HUD可以包含用于在透明面上投影信息的投影儀，所述透明面相對地接近于個(gè)體的眼鏡，比如由一副眼鏡的透鏡或鄰近的玻璃板制成的眼鏡。然而，由個(gè)體10的視角來看，有效的投影像場400在個(gè)體10的視線上仍然為相對較大的面積，比如圖1中所描繪的投影像場400.
[0047]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，體育活動HUD可以包含投影儀，所述投影儀實(shí)際上將信息投影到個(gè)體10前面的實(shí)質(zhì)上更遠(yuǎn)的其他表面之上，其有效地將這些表面轉(zhuǎn)變?yōu)轱@示表面。例如，體育活動HUD可以將信息投影到個(gè)體10前面的大地之上，有效地將大地轉(zhuǎn)變?yōu)轱@不表面。
[0048]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過HUD100的包含投影像場400的個(gè)體10的視圖的圖示。投影像場400包含英式足球20和英式足球球門30的現(xiàn)實(shí)世界視圖，且不包含任何由HUD100所顯示的疊加圖像。此描述僅為說明性的性質(zhì)且不代表個(gè)體所看到的真實(shí)視圖。特別的，當(dāng)圖2示出如同