在比賽裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)處理的制作方法
【專利摘要】公開了一種計算機(jī)實施的方法，所述方法包括：捕獲關(guān)于由一個或多個運(yùn)動員操縱體育運(yùn)動器材所引起的所述體育運(yùn)動器材的運(yùn)動的數(shù)據(jù)，在所述一個或多個運(yùn)動員仍然操縱所述體育運(yùn)動器材時，實時無線地將所捕獲的數(shù)據(jù)發(fā)送離開所述體育運(yùn)動器材，以及利用一個或多個可佩戴的裝置呈現(xiàn)包含所捕獲的關(guān)于所述體育運(yùn)動器材的運(yùn)動的數(shù)據(jù)的信息。
【專利說明】在比賽裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)處理
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年2月28日提交的美國申請N0.61/946,702的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益。在先申請的公開內(nèi)容作為本申請的公開內(nèi)容的一部分且通過引用并入本申請的公開內(nèi)容中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及在比賽裝置(例如充了氣的球)內(nèi)執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理。
【背景技術(shù)】
[0004]無論是專業(yè)的還是業(yè)余的、熟練的還是笨拙的，運(yùn)動員都在努力提高自己的運(yùn)動表現(xiàn)。許多運(yùn)動員在田徑場或球場上花費(fèi)很長時間。一些運(yùn)動員雇傭私人教練或進(jìn)入花費(fèi)很長時間且非常昂貴的訓(xùn)練營。競技提高和獲勝的驅(qū)動力是根深蒂固的一一是如此的根深蒂固以致許多人簡單地從觀看別人在運(yùn)動中競爭得到快樂。
[0005]在體育運(yùn)動中觀看和執(zhí)行的大多數(shù)努力是非常主觀的，在進(jìn)行投射中教練觀看學(xué)生的運(yùn)動并對其提供反饋，或者觀眾對參加比賽的運(yùn)動員做出類似的判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文描述了可用于提供運(yùn)動表現(xiàn)的客觀估量的系統(tǒng)和技術(shù)。特別地，此處所描述的是可以使用運(yùn)動傳感器對由運(yùn)動員處理的體育運(yùn)動裝置的運(yùn)動進(jìn)行測量的技術(shù)，該體育運(yùn)動裝置例如以籃球、排球或足球形式的球，該運(yùn)動傳感器以一個或多個慣性傳感器包的形式，例如加速度計、磁力計和陀螺儀。這樣的傳感器可以位于球內(nèi)，例如在充了氣的球的外殼或球膽內(nèi)，并且可以與球一起移動以感測由一個或多個運(yùn)動員施加在球上的運(yùn)動。
[0007]與傳感器通信且也位于體育運(yùn)動裝置內(nèi)的電子裝置(例如以數(shù)字信號處理器(digital signal processor，DSP)和其他電子裝置的形式)可以執(zhí)行處理操作以將在特定的體育運(yùn)動的情況下不具有意義的原始傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成專門針對特定的體育運(yùn)動的導(dǎo)出數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)運(yùn)動員進(jìn)行投射時(例如當(dāng)運(yùn)動員扣籃或踢足球時)，三根軸線上的原始加速度計數(shù)據(jù)可被轉(zhuǎn)換成施加在球上的重力的指示。其它原始數(shù)據(jù)可以利用關(guān)于運(yùn)動事件的某些存儲的假設(shè)(例如存儲的關(guān)于籃球投射的釋放高度的函數(shù))來進(jìn)行處理，以便利用來自傳感器包的原始數(shù)據(jù)提供表征該投射的導(dǎo)出數(shù)據(jù)。如下面更詳細(xì)描述的，可以用這樣的球中的處理系統(tǒng)生成其它類型的數(shù)據(jù)。
[0008]然后，這樣的原始數(shù)據(jù)、導(dǎo)出數(shù)據(jù)、或二者可被提供到球外部的計算系統(tǒng)，例如通過在球中的無線接口與球外部的計算機(jī)之間形成的無線數(shù)據(jù)通信來提供。例如，該數(shù)據(jù)可以被提供給智能電話或平板電腦，該智能電話或平板電腦正在執(zhí)行用于使智能電話或平板電腦上的接口將數(shù)據(jù)與在運(yùn)動裝置中的電子裝置通信的應(yīng)用程序。這樣的應(yīng)用程序可能已經(jīng)從在線應(yīng)用商店(如APPLE ITUNES STORE或GOOGLE PLAY market)獲得，并可將從球接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以由運(yùn)動員或一個或多個其他人(如教練、裁判、或運(yùn)動事件的觀眾)容易查看和解釋的圖形表示。例如，關(guān)于釋放籃球投射的速度、籃球投射的釋放的角度、以及運(yùn)動員開始運(yùn)球并釋放球之間的時間量、或來自投射的舉起球與釋放球之間的時間量的數(shù)據(jù)可被顯示為智能電話或平板計算機(jī)的顯示器上的文本。某些數(shù)據(jù)也可被轉(zhuǎn)換成圖形形式，并且這樣的轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在球中的電子裝置、球外部的計算裝置、或者在二者的一部分上。作為一個示例，這樣的電子裝置可以基于從球中的傳感器所接收的信息計算進(jìn)行籃球投射的弧線，并且該弧線可以以圖形線顯示在智能電話或平板裝置上的背景上。這種所顯示的弧線可以接近最好的實踐技術(shù)來顯示，該最好的實踐技術(shù)示出了在完美的世界中投射應(yīng)該如何目苗準(zhǔn)。
[0009]以這種方式，在此所討論的系統(tǒng)和技術(shù)可以允許體育運(yùn)動裝置的處理的客觀表征被立即捕獲并被以視覺愉快的方式實時(例如以小于I秒或2秒的延遲)顯示在各種計算裝置(例如智能電話、平板電腦、以Google glass頭戴式顯示器形式的平視式顯示器)上和其它適當(dāng)?shù)姆绞缴稀?br>[0010]其它的特征和優(yōu)點(diǎn)從描述和附圖以及從權(quán)利要求將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0011]圖1是具有處理單元的運(yùn)動用球，該處理單元與球外部的計算裝置進(jìn)行通信。
[0012]圖2為在比賽用球中的電子裝置和移動計算機(jī)的結(jié)構(gòu)部件的示意圖。
[0013]圖3示出了用于球中的電子裝置的局部電路板布局。
[0014]圖4A和圖4B為示出與球中的電子裝置通信的活動圖。
[0015]圖5為用于從比賽用球運(yùn)動數(shù)據(jù)生成呈現(xiàn)的過程。
[0016]圖6示出了可提供與關(guān)于體育運(yùn)動事件的數(shù)據(jù)的交互性的通用計算機(jī)系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0017]通常，本公開涉及以下機(jī)構(gòu):通過該機(jī)構(gòu)，由人操縱的比賽裝置通過安裝在該比賽裝置內(nèi)的傳感器所捕獲的數(shù)據(jù)可以被同樣在該比賽裝置中的電子裝置從它們是來自慣性傳感器包的簡單的、原始運(yùn)動數(shù)據(jù)的形式處理成針對表示特定類型的體育運(yùn)動(如籃球、排球、足球或曲棍球)的特定動作的體育運(yùn)動特定數(shù)據(jù)的形式。這里所討論的轉(zhuǎn)換可以通過與存儲器相關(guān)聯(lián)的DSP來執(zhí)行，并且可以在單片DSP上執(zhí)行，使得數(shù)據(jù)的所有數(shù)學(xué)運(yùn)算發(fā)生在一個芯片上。存儲器可以設(shè)置在其它芯片或在同一芯片上，并且傳感器包可以在其它芯片或同一芯片上。所有的這些芯片可以被安裝在球內(nèi)多個基板上的共同主板上。其它芯片也可以設(shè)置在球內(nèi)，包括用于提供與球外部的計算裝置通信的無線通信芯片。
[0018]由球中的電子裝置所產(chǎn)生的導(dǎo)出數(shù)據(jù)可以是作為二進(jìn)制碼傳送的文本形式，其中該文本可以包括作為與特定的體育運(yùn)動相關(guān)的人類可理解的數(shù)字。例如，可理解的數(shù)字可以包括在運(yùn)球訓(xùn)練期間拍籃球的次數(shù)、以重力或其它易于人類可理解的格式表示拍籃球的力的重力數(shù)字、用于投射球的角度或在投射期間球彎曲通過的曲線的角度的度數(shù)、在體育運(yùn)動中發(fā)生的某些事件之間的秒或分鐘的數(shù)字。替代或除了剛才所討論的導(dǎo)出數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)也可以在球的外部發(fā)送。在某些實現(xiàn)方式中，導(dǎo)出數(shù)據(jù)可以為來自跨越相對長時段的體育活動的數(shù)據(jù)，其中，這種數(shù)據(jù)總結(jié)跨越該時段的活動。例如，導(dǎo)出數(shù)據(jù)可以包括表示在一時段上運(yùn)球的平均力的數(shù)字和表示在單個的表示中的重復(fù)表現(xiàn)的其它的平均值。
[0019]圖1示出了具有處理單元104的體育用球102，處理單元104與位于該球之外的計算裝置通信。通常，提供了系統(tǒng)100，球102可以通過系統(tǒng)100獲得關(guān)于由一個或多個運(yùn)動員來使球移動的方式的客觀信息并且可以以原始形式發(fā)送這種數(shù)據(jù)到特定于特定類型的運(yùn)動員努力的導(dǎo)出形式，該原始形式不表示體育活動并且僅僅通常表示慣性傳感器系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的方式。這種數(shù)據(jù)的接收可以采用多種形式，例如采用智能電話112和頭戴式顯示器114(例如來自加利福尼亞州的山景城的谷歌公司的GOOGLE GLASS產(chǎn)品。)
[0020]在球102內(nèi)示意性地示出的是處理單元104，該處理單元104可以采用多種形式并在該示例中示出為保持多個連接的芯片組并穩(wěn)定地安裝到球102的外壁的主板。在該示例中所示出的特定的芯片組包括傳感器陣列106、可以采用DSP形式的微處理器108和無線接PllOo
[0021]傳感器陣列106可以為市售產(chǎn)品，其可以包括加速度計、磁力儀、電子陀螺儀，其中每一個這種儀器可以在三個不同的軸(例如X軸、Y軸和Z軸)上感測力運(yùn)動。傳感器陣列106可以包括其自己的傳感器數(shù)據(jù)處理器，例如用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成更有代表性的且可由其它的電子裝置理解的形式。例如，傳感器陣列106可以產(chǎn)生具有數(shù)字值的輸出，其幅度對應(yīng)于由裝置中的加速度計的三個不同的軸所感測的加速度的幅度?？梢詾橛蓚鞲衅麝嚵?06所測量的其它參數(shù)提供類似的信號。
[0022]處理器108可以采用多種形式并且可以連接到非易失性存儲器，該非易失性存儲器存儲用于執(zhí)行針對從傳感器陣列106所接收的所感測的數(shù)據(jù)的預(yù)處理的指令。例如，剛剛所討論的原始運(yùn)動數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)換成表示特定的體育運(yùn)動表現(xiàn)的數(shù)字，例如在運(yùn)球訓(xùn)練期間拍籃球的次數(shù)、用于每一次拍球的力，在發(fā)生在訓(xùn)練期間的多次拍球中的拍球的平均值以及類似的籃球特有的參數(shù)。
[0023]處理器108還可以訪問數(shù)據(jù)存儲器并可以將原始運(yùn)動數(shù)據(jù)連同來自剛剛討論的處理的導(dǎo)出數(shù)據(jù)存儲在這種存儲器中。例如，可以通過在該處理器上執(zhí)行的軟件來預(yù)定義多個字段，其中程序員識別那些表示特定的體育活動(例如籃球運(yùn)球)的字段。那些字段可以具有用于在裝置112和裝置114上存儲的對應(yīng)字段，從而可以被無線地從球102發(fā)送到裝置112、裝置114。例如，可以為在運(yùn)球訓(xùn)練期間拍球的次數(shù)、在該訓(xùn)練期間運(yùn)丟球的次數(shù)、在運(yùn)球中每一次拍球的力和在運(yùn)球中所有的拍球的平均力(僅僅作為幾個示例)提供字段。
[0024]特定的原始數(shù)據(jù)示出在116處，并且可以包括用于加速度計數(shù)據(jù)和角度數(shù)據(jù)或速度數(shù)據(jù)(除了其它的數(shù)據(jù)之外)的X軸、Y軸和Z軸。在具體的實現(xiàn)方式中，市售的傳感器陣列106可以從供應(yīng)商得到，并且，它們的輸出可以通過這種供應(yīng)商來定義并可以用來為處理器108提供編程，以適當(dāng)?shù)乩斫饷恳粋€接收的輸出并相應(yīng)地將其處理成特定于特定的體育運(yùn)動的形式。這種處理且導(dǎo)出的數(shù)據(jù)的示例示出在114處，并且對于運(yùn)球訓(xùn)練例如包括:多個字段(包括好的運(yùn)球、擊打運(yùn)球或連續(xù)的運(yùn)球)中的運(yùn)球次數(shù)、和迫使運(yùn)動員重新開始運(yùn)球訓(xùn)練的次數(shù)。另一個字段可以指示運(yùn)球的速度(例如運(yùn)球數(shù)/分鐘)或在整個訓(xùn)練期間的運(yùn)球數(shù)。又一個字段可以表示運(yùn)球強(qiáng)度，運(yùn)球強(qiáng)度可以以重力、在所有的拍球中的平均重力的形式或其它方式來表達(dá)。
[0025]作為第二組導(dǎo)出數(shù)據(jù)，存在示出的與投射相關(guān)聯(lián)的字段。例如，因此，裝置112的用戶可以選擇執(zhí)行包含運(yùn)球和投射二者的訓(xùn)練，并且在用戶做出這種選擇時，裝置112可以提供到球102中的電子裝置的無線通信，這使得它們一旦感測到球100的運(yùn)動就收集這種數(shù)據(jù)，以與運(yùn)球和投射一致。在球中的電子裝置還可以確定所感測到的運(yùn)動何時指示用戶已經(jīng)完成了訓(xùn)練，并且一旦做出這種確定就可以將該數(shù)據(jù)傳回離開球102。在不同的實現(xiàn)方式中，數(shù)據(jù)可以在訓(xùn)練仍然在發(fā)生時被傳送離開球102或者可以存儲在球102中的易失性存儲器或非易失性存儲器中，在訓(xùn)練完成時被處理，然后一旦完成這種分析就被無線地傳送離開裝置112或裝置114。
[0026]在該示例中，投射數(shù)據(jù)類似于表征運(yùn)球數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，并且可以包括投射速度、投射弧線和欺騙投射。此外，投射發(fā)起高度可以被指示并可以通過球102中的電子裝置以多種方式來計算。作為導(dǎo)出數(shù)據(jù)的第三個實例，當(dāng)用戶采用了一次或多次投射作為訓(xùn)練的一部分時，投射距離可以從由球的電子裝置做出的各種其它的測量值來計算。
[0027]圖2為比賽用球中的電子裝置和移動計算機(jī)的結(jié)構(gòu)部件的示意圖。通常，系統(tǒng)200示出了移動裝置204和球固件202，移動裝置204例如以智能電話或市售的用于運(yùn)動員和其它用戶購買的其它類似的裝置的形式，球固件202可以被裝載在安裝在球(例如圖1中的球102)內(nèi)的電子裝置上。
[0028]從移動裝置204開始，示出了圖形⑶I模塊206，該圖形⑶I模塊206可以為已經(jīng)裝載在移動裝置204上并通過用戶從公用的應(yīng)用程序市場免費(fèi)或金融付費(fèi)獲得的應(yīng)用程序的一部分。圖形GUI模塊206可以負(fù)責(zé)將文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形形式，該圖形形式除了表示已經(jīng)在球中所捕獲的數(shù)據(jù)的一個或多個圖形、動畫、或視頻之外，還可以包括以不同字體或以繪畫字體的視覺上愉快的文本，該球向移動裝置204提供數(shù)據(jù)。
[0029]在移動裝置204中的藍(lán)牙通信接口210可以包括作為移動裝置204的固有部分的硬件和固件和軟件，并且以熟悉的方式將無線傳輸轉(zhuǎn)換為可由移動裝置204上的一個或多個應(yīng)用程序所使用的數(shù)據(jù)。裝置橋接器208執(zhí)行所需要的轉(zhuǎn)換，以用于圖形GUI模塊206理解已經(jīng)通過藍(lán)牙通信模塊210所接收的數(shù)據(jù)并對該數(shù)據(jù)進(jìn)行工作。
[0030]在球固件202已經(jīng)對在球上所接收的原始數(shù)據(jù)執(zhí)行大量的預(yù)處理的情況下，移動裝置204可以不需要執(zhí)行大量的處理并且可以簡單地需要將文本(例如以有代表性的運(yùn)動員號碼的形式)轉(zhuǎn)換成改善向用戶呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形，從而這種呈現(xiàn)不僅僅是以簡單的表格形式的缺少色彩的單一字體圖形。
[0031]現(xiàn)在參照球固件，存在可以采用市售的硬件(該市售的硬件是以利用固件、軟件或二者編程的芯片的形式)的形式的藍(lán)牙通信模塊，以用于與球上的球固件202的區(qū)域中的一個或多個裝置形成藍(lán)牙連接，并用于調(diào)停與這些裝置在兩個方向上的通信會話。
[0032]允許多個部件(例如通用控制模塊214)利用藍(lán)牙通信模塊212來通信。通用控制模塊214可以被編程以執(zhí)行在裝置的處理器上，來管理該裝置與遠(yuǎn)程裝置之間的通信，向該遠(yuǎn)程裝置提供必要的信息，并協(xié)調(diào)球固件202的其它部件的操作。
[0033]訓(xùn)練管理器216可以被編程為，識別待由該裝置感測的訓(xùn)練，并聚集來自以慣性傳感器系統(tǒng)形式的傳感器包的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，以用于執(zhí)行并表征特定的訓(xùn)練。分?jǐn)?shù)引擎218可以用來將由傳感器包獲得的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與特定的體育運(yùn)動和活動直接相關(guān)的預(yù)定義字段或參數(shù)中的特定分?jǐn)?shù)，該特定的體育運(yùn)動和活動利用與這種體育運(yùn)動相關(guān)的球來執(zhí)行。提供數(shù)字信號處理器220來執(zhí)行傳統(tǒng)的數(shù)字信號處理操作，包括利用以由傳感器包獲得的原始數(shù)據(jù)的形式的數(shù)值數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)操作。傳感器驅(qū)動模塊222還可以包含硬件、固件和軟件，并可以設(shè)置在市售的各種形式的分立的一個或多個芯片上。
[0034]刻錄管理器224可以管理各種數(shù)據(jù)形式的信息在一種或多種存儲器類型的裝置上的存儲，而電池管理器226可以管理安裝在包括電子裝置的球內(nèi)的電池的充電和放電。例如，電池可以通過感應(yīng)線圈來充電，當(dāng)感應(yīng)線圈置于位于球外部的線圈附近時，該感應(yīng)線圈從位于球外部的線圈接收能量。電池管理器226可以控制這種提供到電池的能量的量、電池充電和放電的速度、電池充電和放電的程度以及其他熟悉的電池管理機(jī)制。如利用其它模塊中的特定模塊，電池管理器226可以為市售的的芯片或用于提供低功率電池管理服務(wù)的芯片。
[0035]圖3示出了用于球中的電子裝置的部分電路板布局。通常，可以安裝在可充氣的體育運(yùn)動用球內(nèi)的系統(tǒng)300以電路板302的形式示出，該電路板302具有安裝到其的多個分立芯片。芯片的特定布置將在不同的實現(xiàn)方式之間改變，并且在此全部為了清楚起見通常包含多個額外的支撐電子部件。如以下進(jìn)一步所討論的，在此未示出的額外的芯片例如還可以設(shè)置在電路板302的背側(cè)上或者作為電路板302的一部分，該額外的芯片具有不同的尺寸并在此處所示出的其它的部件的旁邊。
[0036]固定點(diǎn)DSP304為數(shù)字信號處理器，其為用于該系統(tǒng)的主要處理器。DSP 304可以使用裝載在其上的固件來控制系統(tǒng)300中的所有其它的部件，并將所接收的原始傳感器數(shù)據(jù)處理成用于正在測量的特定的體育運(yùn)動的關(guān)鍵性能指標(biāo)的形式的導(dǎo)出數(shù)據(jù)。DSP 304例如可以采用可從德州儀器(Texas Instruments)公司得到的德州儀器TMS320C5515AZCH10-C5515數(shù)字信號處理器的形式。
[0037]同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SDRAM)310為外部RAM，其擴(kuò)展可在DSP304上使用的高速存儲器。如果DSP 304上的RAM不足以滿足用于打算由DSP 304所執(zhí)行的處理的需求，則可以提供這種SDRAM 310。這種RAM可以用來存儲程序代碼、傳感器數(shù)據(jù)或二者。通常，SDRAM為易失性存儲器，并且從而可以在處理操作期間用來存儲各種形式的運(yùn)動數(shù)據(jù)。在所有的必要的SDRAM位于DSP 304上的情況下，不同于提供來自慣性傳感器的輸入和向一個或多個無線通信結(jié)構(gòu)的輸出，在處理期間，運(yùn)動數(shù)據(jù)的處理可以發(fā)生在這種單個的芯片上，而不需要與其它芯片的額外的通信。SDRAM 310可以采用各種形式，包括鎂光(Micron)MT48H4M16LFB4-8IT:Ho
[0038]NOR閃存306是外部閃存，其中固件可以以非易失性的形式存儲。這種存儲器可以存儲引導(dǎo)裝載程序固件以及主程序固件，該主程序固件可以被加載到DSP 304上，以用于執(zhí)行上文和下文所描述的數(shù)據(jù)分析。NOR閃存306可以采取各種形式，諸如鎂光M28W320FCB70ZB6E。
[0039]慣性傳感器308及其所包括的傳感器數(shù)據(jù)處理器可以是系統(tǒng)300中的三個集成電路中的一個，該集成電路發(fā)送來自該部件的慣性運(yùn)動，沿著三根軸線的加速度、關(guān)于三根軸線的角度或速度以及三根軸線磁力計數(shù)據(jù)可以被收集，以用于提供到DSP 304。慣性傳感器308也可以執(zhí)行校準(zhǔn)慣性運(yùn)動計算，例如估計物體取向和物體沒有運(yùn)動事件。在某些實現(xiàn)方式中，慣性傳感器308可用于原始的沿三根軸線的加速度數(shù)據(jù)、關(guān)于三根軸線的角速度。這種裝置可以米用InvenSense的MPU-9150的形式。
[0040]在此并不具體地示出，但是可以設(shè)置在主板302的背側(cè)上或其它的位置中的是無線充電集成電路，其可以管理從基站的無線電池充電，包括感應(yīng)充電。這種裝置可以采用德州儀器BQ51014YFPT的形式。此外，可以提供藍(lán)牙無線電，該藍(lán)牙無線電能夠使用藍(lán)牙經(jīng)典或藍(lán)牙低功耗通信標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行藍(lán)牙通信，這種裝置可以采用德州儀器CC2564RVMR的形式。在適當(dāng)?shù)那闆r下，可以提供單獨(dú)的磁力計，該磁力計提供三軸數(shù)據(jù)，并且可以采用例如霍尼韋爾(Honeywell)HMC5983的形式。此外，可以提供三軸加速度計集成電路包，其可沿三根軸線感測加速度。這種裝置也可以被配置成，感測簡單的運(yùn)動事件，例如沖擊自由落體和雙擊。也可以提供這種部件來喚醒系統(tǒng)，例如通過感測球已持續(xù)不運(yùn)動一長段時間來喚醒。通過運(yùn)動員突然拍球一定次數(shù)或以預(yù)定方式在其它方面操縱。這種部件可以采用意法半導(dǎo)體(ST Microelectronics)LIS 3DH的形式。每個傳感器包含內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生待由系統(tǒng)中的其它部件進(jìn)行處理的16位整數(shù)輸出。
[0041 ] DSP 304用作系統(tǒng)300中的主裝置。一旦啟動，例如通過由傳感器中的一個傳感器感測體育運(yùn)動裝置的預(yù)定運(yùn)動發(fā)生啟動，就將固件從NOR閃存306加載到DSP 304的RAM中。然后，DSP 304配置電路板302上的所有其他集成電路之間的通信。DSP 304控制傳感器(例如慣性傳感器308)，以收集同步的加速度計、角度或速率陀螺儀。
[0042]系統(tǒng)300通過藍(lán)牙鏈路連接到遠(yuǎn)程移動裝置，例如操作1S或安卓操作系統(tǒng)的裝置。當(dāng)這種移動裝置傳送告訴系統(tǒng)300開始活動的數(shù)據(jù)包時，數(shù)據(jù)分析開始。這種數(shù)據(jù)包的有效載荷可以向系統(tǒng)300傳遞配置參數(shù)。命令可以用信號通知球或此處所示出的電子裝置，該移動裝置期望接收關(guān)于球當(dāng)前活動的通知。一旦接收到該命令且DSP 304開始收集并處理的傳感器數(shù)據(jù)，就可以將這種數(shù)據(jù)傳遞回該請求的移動裝置。DSP 304可以收集以各種形式的數(shù)據(jù)(例如以1024Hz收集來自加速度計和角度或速率陀螺儀的數(shù)據(jù))，并使這種數(shù)據(jù)與來自磁力計的200Hz數(shù)據(jù)同步。
[0043]當(dāng)需要這種額外的存儲器時，來自傳感器(例如慣性傳感器308)的原始數(shù)據(jù)可以存儲在DSP 304存儲器或SDRAM 310中的環(huán)形緩沖器中。該環(huán)形緩沖器可以保持?jǐn)?shù)據(jù)某一時段，例如保持?jǐn)?shù)據(jù)一、二、三、四、或五秒鐘。原始傳感器數(shù)據(jù)可以被首先濾波，然后被連續(xù)地分析。濾波器數(shù)據(jù)緩沖器可以通過復(fù)雜的邏輯和統(tǒng)計相關(guān)性，來識別關(guān)鍵定時事件，例如籃球與地板的接觸、籃球與用戶的手的接觸、或表示例如作為運(yùn)動動作的一部分的特定過程的開始或結(jié)束、或者在特定的運(yùn)動動作的時間發(fā)生的其它事件。來自這種分析的導(dǎo)出數(shù)據(jù)可以以近實時的方式被發(fā)送到遠(yuǎn)程移動裝置，例如在被捕獲的數(shù)據(jù)的單數(shù)位秒內(nèi)。
[0044]在某些實現(xiàn)方式中，從系統(tǒng)300傳送回移動裝置的活動通知數(shù)據(jù)包被布置為很少需要不在移動裝置上處理。特別地，提供給該移動裝置的數(shù)據(jù)的值可以通過移動裝置在它們的接收和它們的顯示之間保持不變。替代地，可以只要求移動裝置為這種顯示提供格式化。例如，移動裝置可以將一系列數(shù)字轉(zhuǎn)變成圖形顯示，如線圖或其它這種顯示，但是該移動裝置將不會將這些數(shù)字操縱成另一個不同的數(shù)值表示。
[0045]圖4A和圖4B為示出與球中的電子裝置通信的活動圖。通常，圖4A示出了運(yùn)動數(shù)據(jù)在移動裝置上的應(yīng)用程序與球(例如籃球)中的電子裝置之間的傳遞。該過程開始于步驟402，在該步驟402中，裝置應(yīng)用程序向球中的電子裝置發(fā)送啟動請求，并且那些電子裝置響應(yīng)以指示它們接收到該請求。在步驟404處，通過裝置應(yīng)用程序發(fā)送第一通知，并由在該球中的電子裝置響應(yīng)該第一通知，這種請求和響應(yīng)重復(fù)數(shù)次到步驟406，在步驟406進(jìn)行最后一次請求。每一次請求可以限定用于待由球中的電子裝置返回的數(shù)據(jù)的多個參數(shù)，例如通過識別期望由球來進(jìn)行的體育運(yùn)動訓(xùn)練的形式。在其他情況下，例如當(dāng)在整個競賽比賽中數(shù)據(jù)流出而離開球時，可以從遠(yuǎn)程裝置提供初始的命令以啟動在球中的流式傳輸，流式傳輸可以連續(xù)傳遞數(shù)據(jù)離開，并確定由球的運(yùn)動指示的關(guān)鍵事件(例如通過自動確定何時運(yùn)球正在發(fā)生，到投射或傳球的切換何時發(fā)生以及其它這種數(shù)據(jù))。
[0046]在步驟408處，提供并響應(yīng)結(jié)束請求，該結(jié)束請求指示裝置應(yīng)用程序想要球停止執(zhí)行正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)捕獲和分析。在步驟410處，在返回中所提供的響應(yīng)中，提供獲取活動數(shù)據(jù)命令。例如，某些數(shù)據(jù)可以被傳遞離開球，同時這些數(shù)據(jù)仍然被操縱，獲取活動數(shù)據(jù)命令410可以使額外的存儲的數(shù)據(jù)從球傳遞到裝置應(yīng)用程序。
[0047]圖4B總體示出了裝置應(yīng)用程序與球中的電子裝置之間的維持通信。該過程開始于步驟420處，在步驟420，提供并接受連接請求。這種請求可以采用熟悉的形式，且可以是針對標(biāo)準(zhǔn)(例如藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn))所定義的形式。在步驟420 2處，提供并響應(yīng)禮物系統(tǒng)信息請求，通過該禮物系統(tǒng)信息請求，球中的電子裝置可以傳送關(guān)于它們的能力和配置的信息。例如，這種信息可以包括固件的版本或可以由裝置應(yīng)用程序進(jìn)行檢查的其它信息，以確信該固件已經(jīng)更新，并且如果它沒有被更新，則該裝置應(yīng)用程序可以在通過廣域網(wǎng)下載固件之后提供更新。
[0048]在步驟420處，可以向球中的電子裝置提供設(shè)置實時時鐘命令并響應(yīng)該設(shè)置實時時鐘命令。球中的電子裝置然后可將其時鐘設(shè)置成與裝置應(yīng)用程序中的時鐘同步，以確保在兩者之間的后續(xù)操作和通信期間兩個時鐘之間的嚴(yán)格同步。在步驟426處，提供并響應(yīng)獲取狀態(tài)請求，通過該獲取狀態(tài)請求，球中的電子裝置可以報告球的狀態(tài)，其中這種狀態(tài)可以包括指示球處于靜止、球正在經(jīng)歷運(yùn)動、球中的電子裝置缺乏足夠的電功率、和各種形式的其它的狀態(tài)信息。
[0049]圖5為用于從比賽用球運(yùn)動數(shù)據(jù)生成呈現(xiàn)的過程。通常，該過程涉及在體育運(yùn)動裝置中的電子裝置與位于該體育運(yùn)動裝置外面的計算裝置中的電子裝置之間形成通信會話，以便將已在體育運(yùn)動裝置內(nèi)處理的數(shù)據(jù)傳遞到位于該體育運(yùn)動裝置外面的電子裝置，以用于給用戶(例如佩戴平視式眼鏡顯示器的運(yùn)動員或觀眾)顯示或其它呈現(xiàn)，以便看到指示目標(biāo)測量數(shù)據(jù)(包括通過在體育運(yùn)動裝置中的傳感器所測量的數(shù)據(jù))的數(shù)值或圖形表示。
[0050]在步驟500處，將球和外部計算機(jī)自動無線連接。這種連接可以采用根據(jù)已知常用的協(xié)議(例如藍(lán)牙)的熟悉的形式(例如握手)。在步驟503處，利用球的活動啟動。這種活動可通過外部計算機(jī)的操作者與外部計算機(jī)上的應(yīng)用程序進(jìn)行交互來啟動，以便使啟動命令傳遞到球中的電子裝置。然后，球可以裝載固件，并開始以循環(huán)且連續(xù)的方式監(jiān)控由球中的各種傳感器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并處理這種原始數(shù)據(jù)來生成諸如上面所討論的導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
[0051]在框504處，從外部計算機(jī)向球中的電子裝置提供對于所處理的數(shù)據(jù)的請求，并在框506處，響應(yīng)該請求。這種請求和響應(yīng)可以重復(fù)并基本上連續(xù)地發(fā)生，或者球中的電子裝置可以響應(yīng)于單個請求而連續(xù)持續(xù)長時段地提供數(shù)據(jù)，并繼續(xù)提供直到接收到“停止”請求。在框508處，活動結(jié)束。例如，球中的電子裝置可以從數(shù)據(jù)識別該球的與體育運(yùn)動相關(guān)的運(yùn)動已經(jīng)停止(例如，球已經(jīng)被放置在球車上持續(xù)中場休息時間)，或者計算機(jī)可以提供命令以使球中的電子裝置停止收集并處理數(shù)據(jù)。
[0052]在框510處，獲得從球中的電子裝置到外部計算機(jī)的活動數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)未獲得數(shù)據(jù)而球正在被處理時，這種數(shù)據(jù)的恢復(fù)可以發(fā)生，或者可以另外獲得這種數(shù)據(jù)的恢復(fù)。另夕卜，所獲得的原始數(shù)據(jù)或?qū)С鰯?shù)據(jù)的一個子集可在活動正在進(jìn)行時被發(fā)送，并可以在確定活動已經(jīng)停止之后，發(fā)送其余部分。
[0053]在此所描述的特定技術(shù)可以通過使用一個或多個計算機(jī)來輔助，計算機(jī)例如可佩戴的計算機(jī)(例如以具有平視式顯示器的眼鏡的形式)、服務(wù)器、臺式計算機(jī)、智能電話和平板電腦。這些裝置的計算部分通常示出在圖6中，并且在執(zhí)行上面所討論的操作中可以與計算機(jī)系統(tǒng)600通信和/或并入計算機(jī)系統(tǒng)600，上面所討論的操作包括獲得并處理輸入的運(yùn)動數(shù)據(jù)、以及格式化并以令人愉快且對于利用頭戴式顯示器的觀看有用的表格方式或圖形方式呈現(xiàn)來自這種數(shù)據(jù)的信息。
[0054]系統(tǒng)600可以以各種形式的數(shù)字計算機(jī)來實施，各種形式的數(shù)字計算機(jī)包括計算機(jī)化的膝上型計算機(jī)、個人數(shù)字助手、平板電腦和其它的適當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)。此外，該系統(tǒng)可以包括便攜式存儲介質(zhì)，例如通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)閃存驅(qū)動器。例如，USB閃存驅(qū)動器可以存儲操作系統(tǒng)和其它應(yīng)用程序。USB閃存驅(qū)動器可以包括輸入/輸出部件，例如無線發(fā)射器或可以插入到另一個計算裝置的USB端口中的USB連接器。
[0055]系統(tǒng)600包括處理器610、存儲器620、存儲裝置630、以及輸入/輸出裝置640。部件610、620、630和640中的每一者使用系統(tǒng)總線650互連。處理器610能夠處理在系統(tǒng)600內(nèi)執(zhí)行的指令。處理器可以使用任何數(shù)量的架構(gòu)來設(shè)計。例如，處理器610可以是復(fù)雜指令集計算機(jī)(Complex Instruct1n Set Computer，CISC)處理器、精簡指令集計算機(jī)(ReducedInstruct1n Set Computer，RISC)處理器、或最小指令集計算機(jī)(Minimal Instruct1nSet Computer，MISC)處理器。
[0056]在一個實現(xiàn)方式中，處理器610是單線程處理器。在另一實現(xiàn)方式中，處理器610是多線程處理器。處理器610能夠處理存儲在存儲器620中或存儲裝置630上的指令，以為輸入/輸出裝置640上的用戶界面顯示圖形信息。
[0057]存儲器620存儲系統(tǒng)600內(nèi)的信息。在一個實現(xiàn)方式中，存儲器620是計算機(jī)可讀介質(zhì)。在一個實現(xiàn)方式中，存儲器620是易失性存儲器單元。在另一個實現(xiàn)方式中，存儲器620是非易失性存儲器單元。
[0058]存儲裝置630能夠為系統(tǒng)600提供海量存儲。在一個實現(xiàn)方式中，存儲裝置630是計算機(jī)可讀介質(zhì)。以各種不同的實現(xiàn)方式中，存儲裝置630可以是軟盤裝置、硬盤裝置、光盤裝置或磁帶裝置。
[0059]輸入/輸出裝置640為系統(tǒng)600提供輸入/輸出操作。在一個實現(xiàn)方式中，輸入/輸出裝置640包括鍵盤和/或指向裝置。在另一實現(xiàn)方式中，輸入/輸出裝置640包括用于顯示圖形用戶界面的顯示單元。
[0060]所描述的特征可以以數(shù)字電子電路、或以計算機(jī)硬件、固件、軟件或以它們的組合來實現(xiàn)。該裝置可以以有形地嵌入在信息載體中(例如在機(jī)器可讀存儲裝置中)以用于通過可編程處理器來執(zhí)行的計算機(jī)程序產(chǎn)品來實現(xiàn)；并且方法步驟可以由可編程處理器來執(zhí)行，該可編程處理器執(zhí)行指令程序以通過對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作并生成輸出來執(zhí)行所述實現(xiàn)方式的功能。所描述的特征可以有利地以在可編程系統(tǒng)上可執(zhí)行的一個或多個計算機(jī)程序來實施，該可編程系統(tǒng)包括耦合的至少一個可編程處理器，以從數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、至少一個輸入裝置、和至少一個輸出裝置接收數(shù)據(jù)和指令并向數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、至少一個輸入裝置、和至少一個輸出裝置發(fā)送數(shù)據(jù)和指令。計算機(jī)程序是可以直接或間接地用在計算機(jī)中以執(zhí)行某一活動或帶來某一結(jié)果的一組指令。計算機(jī)程序可以用任何形式的編程語言(包括編譯或解釋語言)編寫，并且其可以以任何形式部署，包括作為獨(dú)立程序或作為模塊、部件、子程序、或適合用在計算環(huán)境中的其它單元。
[0061]例如，用于執(zhí)行指令程序的合適的處理器包括通用和專用微處理器、和單獨(dú)處理器或任何種類的計算機(jī)的多個處理器中的一個。通常，處理器將從只讀存儲器或隨機(jī)存取存儲器或二者接收指令和數(shù)據(jù)。計算機(jī)的必要元件是用于執(zhí)行指令的處理器和用于存儲指令和數(shù)據(jù)一個或多個存儲器。通常，計算機(jī)還將包括用于存儲數(shù)據(jù)文件的一個或多個海量存儲裝置或者可操作地耦合以與用于存儲數(shù)據(jù)文件的一個或多個海量存儲裝置通信;這種裝置包括磁盤(例如內(nèi)部硬盤和可拆卸盤)；磁-光盤;和光盤。適合于有形地體現(xiàn)計算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的存儲裝置包括所有形式的非易失性存儲器，例如包括如EPR0M、EEPR0M和閃速存儲裝置的半導(dǎo)體存儲器裝置；如內(nèi)部硬盤和可拆卸盤的磁盤；磁-光盤；和CD-ROM和DVD-ROM盤。處理器和存儲器可以通過專用集成電路(applicat1n-specific integratedcircuit，ASIC)補(bǔ)充或合并入ASIC。
[0062]為了提供與用戶的交互，可以在具有用于向用戶顯示信息的液晶顯示器(liquidcrystal display，IXD)或LED顯示器和鍵盤和指向裝置(如鼠標(biāo)或追蹤球)的計算機(jī)上實施所述特征，用戶可以通過鍵盤或定向裝置向計算機(jī)提供輸入。
[0063]所述特征可以實施在計算機(jī)系統(tǒng)中，該計算機(jī)系統(tǒng)包括后端部件(例如數(shù)據(jù)服務(wù)器)，或者包括中間件部件(例如應(yīng)用程序服務(wù)器或因特網(wǎng)服務(wù)器)，或者包括前端部件(例如具有圖形用戶界面或因特網(wǎng)瀏覽器或它們的任意組合的客戶端計算機(jī))。該系統(tǒng)的部件可以通過任何形式或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的介質(zhì)(例如通信網(wǎng)絡(luò))來連接。通信網(wǎng)絡(luò)的示例包括局域網(wǎng)(local area network，LAN)、廣域網(wǎng)(wide area network，WAN)、點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(具有專門或靜態(tài)的成員)、網(wǎng)格計算基礎(chǔ)設(shè)施和因特網(wǎng)。
[0064]計算機(jī)系統(tǒng)可以包括客戶端和服務(wù)器?？蛻舳撕头?wù)器通常彼此遠(yuǎn)離并且通常通過網(wǎng)絡(luò)(如所描述的一種網(wǎng)絡(luò))來交互?？蛻舳撕头?wù)器的關(guān)系借由運(yùn)行在各自的計算機(jī)上并具有到彼此的客戶端-服務(wù)器關(guān)系的計算機(jī)程序來形成。
[0065]除了所描述的那些實施方式，許多其它的實施方式也可以采用，并且可被所述權(quán)利要求包含。
【主權(quán)項】
1.一種計算機(jī)實施的方法，所述方法包括: 捕獲關(guān)于由一個或多個運(yùn)動員操縱體育運(yùn)動器材所引起的所述體育運(yùn)動器材的運(yùn)動的數(shù)據(jù)； 利用位于所述體育運(yùn)動器材內(nèi)的計算機(jī)系統(tǒng)，將捕獲的所述數(shù)據(jù)從原始形式轉(zhuǎn)換成導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)，所述原始形式的所述數(shù)據(jù)沒有針對用于特定體育運(yùn)動的動作，所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)針對用于特定體育運(yùn)動的動作，所述用于特定體育運(yùn)動的動作與用于其它體育運(yùn)動的動作形成對照；以及 將所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)無線發(fā)送到所述體育運(yùn)動器材外部的計算裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機(jī)實施的方法，其中，將捕獲的所述數(shù)據(jù)從所述原始形式轉(zhuǎn)換成所述導(dǎo)出形式包括將用于加速度、角度和旋轉(zhuǎn)速率中的或多者的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定的與用于特定體育運(yùn)動的運(yùn)動相關(guān)的多個字段。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計算機(jī)實施的方法，還包括:維持分別對應(yīng)于特定體育運(yùn)動動作的一個方面的多個字段，以及將所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)存儲在所述多個字段中的每一者中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計算機(jī)實施的方法，除了存儲所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)，還包括將所述原始形式的所述數(shù)據(jù)存儲在與所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)不同的位置中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計算機(jī)實施的方法，除了將所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述計算裝置，還包括將所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述計算裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計算機(jī)實施的方法，其中，所述體育運(yùn)動器材外部的所述計算裝置包括一副具有電子平視式顯示器的眼鏡，以用于呈現(xiàn)關(guān)于由所述體育運(yùn)動器材所進(jìn)行的運(yùn)動的信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機(jī)實施的方法，其中，所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)包括指示釋放利用所述體育運(yùn)動器材的投射的角度和釋放所述體育運(yùn)動器材的速度的數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機(jī)實施的方法，還包括:對所述原始形式的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，從而所述導(dǎo)出形式的數(shù)據(jù)僅包括在通過所述計算機(jī)系統(tǒng)從捕獲的所述數(shù)據(jù)識別體育運(yùn)動事件時所捕獲的數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計算機(jī)實施的方法，還包括:確定體育運(yùn)動用球是正在經(jīng)歷運(yùn)球動作還是正在經(jīng)歷投射動作，并基于所述確定選擇待無線發(fā)送的信息的類型，其中: 如果確定所述體育運(yùn)動用球正在經(jīng)歷運(yùn)球動作，則所發(fā)送的信息指示在多個運(yùn)球中的運(yùn)球的質(zhì)量；以及 如果確定所述體育運(yùn)動用球正在經(jīng)歷投射動作，則所發(fā)送的信息包括當(dāng)前投射的弧線、速度或二者的指示。
【文檔編號】G06F9/44GK106062808SQ201580011229
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年2月25日 公開號201580011229.8, CN 106062808 A, CN 106062808A, CN 201580011229, CN-A-106062808, CN106062808 A, CN106062808A, CN201580011229, CN201580011229.8, PCT/2015/17456, PCT/US/15/017456, PCT/US/15/17456, PCT/US/2015/017456, PCT/US/2015/17456, PCT/US15/017456, PCT/US15/17456, PCT/US15017456, PCT/US1517456, PCT/US2015/017456, PCT/US2015/17456, PCT/US2015017456, PCT/US201517456
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