嵌入運(yùn)動(dòng)器械中的可移動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳感器制造技術(shù)

提供了一種解決方案，以通過將運(yùn)動(dòng)傳感器智能地嵌入在三維(3D)空間揮動(dòng)的運(yùn)動(dòng)器械(諸如網(wǎng)球拍、羽毛球拍、棒球棒和高爾夫球桿)中來增強(qiáng)與各種運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別。嵌入在運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳感器被牢固地鎖定并且可拆卸以便更換。插入并且鎖定在運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳感器被配置成檢測(cè)與和運(yùn)動(dòng)器械相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)。與所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)通過嵌入式運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行收集并且由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行分析。基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的分析，為運(yùn)動(dòng)器械的用戶生成各種類型的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)報(bào)告和表現(xiàn)改進(jìn)建議。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2014年6月12日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第62/011,530的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)一般涉及運(yùn)動(dòng)識(shí)別，并且具體地涉及嵌入具有運(yùn)動(dòng)器械的運(yùn)動(dòng)傳感器用于運(yùn)動(dòng)跟蹤和識(shí)別。移動(dòng)對(duì)象(諸如高爾夫揮桿)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別被廣泛用于增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)。用于空間加速運(yùn)動(dòng)的路徑和姿態(tài)識(shí)別的技術(shù)可以與用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中的人體動(dòng)作的人體動(dòng)作組合使用。空間加速運(yùn)動(dòng)的路徑和姿態(tài)識(shí)別是指在移動(dòng)中每個(gè)時(shí)間檢測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象(例如，由球員揮動(dòng)的高爾夫球桿)的位置和交叉角度，并且獲得運(yùn)動(dòng)對(duì)象的實(shí)時(shí)速度。以高爾夫球?yàn)槔郀柗蚯蚴且环N經(jīng)常需要對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行良好控制的運(yùn)動(dòng)，并且由運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)到的高爾夫揮桿運(yùn)動(dòng)的精確分析可以增強(qiáng)高爾夫球員的表現(xiàn)。為了檢測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)傳感器通常用來收集與運(yùn)動(dòng)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，諸如運(yùn)動(dòng)對(duì)象的加速度、速度和位置的信息。用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別的一些現(xiàn)有解決方案將運(yùn)動(dòng)傳感器附接到由球員使用的運(yùn)動(dòng)器械(例如，高爾夫球桿的后端或高爾夫手套)的表面部分。然而，將運(yùn)動(dòng)傳感器附接到運(yùn)動(dòng)器械的表面部分面對(duì)用于精確運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的許多挑戰(zhàn)，諸如使得運(yùn)動(dòng)傳感器易受損壞，由于運(yùn)動(dòng)傳感器的附接和缺少運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的精度而影響運(yùn)動(dòng)器械的保持。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實(shí)施例提供了一種用于通過將運(yùn)動(dòng)傳感器智能地嵌入在三維(3D)空間揮動(dòng)的運(yùn)動(dòng)器械(諸如網(wǎng)球拍、羽毛球拍、棒球棒和高爾夫球桿)中來增強(qiáng)與各種運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別的解決方案。嵌入在運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳感器被牢固地鎖定并且可拆卸以便更換。運(yùn)動(dòng)傳感器的形狀和尺寸對(duì)于各種形狀的不同類型的運(yùn)動(dòng)器械是可調(diào)整的。運(yùn)動(dòng)傳感器在運(yùn)動(dòng)器械中的插入和鎖定不會(huì)不利地影響球員對(duì)器械的握持。插入并且鎖定在運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳感器被配置成檢測(cè)與和運(yùn)動(dòng)器械相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)。與所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)通過嵌入式運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行收集并且由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行分析。在說明書中描述的特征和優(yōu)點(diǎn)并非全部包括在內(nèi)，并且特別地，鑒于附圖、說明書和權(quán)利要求，許多附加特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是清楚的。而且，應(yīng)當(dāng)指出，在說明書中使用的語言主要是為了可讀性和指導(dǎo)目的而選擇的，并且不是被選擇來描寫或限制所公開的主題。附圖說明圖1是圖示了將運(yùn)動(dòng)傳感器插入和鎖定到運(yùn)動(dòng)器械中的示例。圖2圖示了要插入運(yùn)動(dòng)器械中的運(yùn)動(dòng)傳感器的不同示例。圖3示出了不同尺寸和形狀的兩個(gè)示例性運(yùn)動(dòng)傳感器。圖4是插入兒童網(wǎng)球拍中的示例性運(yùn)動(dòng)傳感器。圖5示出了運(yùn)動(dòng)傳感器的三維圖像。圖6圖示了將運(yùn)動(dòng)傳感器插入到不同類型和/或不同形狀的運(yùn)動(dòng)器械中。圖7示出了用于鎖定運(yùn)動(dòng)傳感器的鎖定機(jī)構(gòu)的尺寸的示例。圖8示出了被調(diào)整以將運(yùn)動(dòng)傳感器插入到網(wǎng)球拍內(nèi)的網(wǎng)球拍的結(jié)構(gòu)。圖9圖示了將運(yùn)動(dòng)傳感器安裝到網(wǎng)球拍、并且將運(yùn)動(dòng)傳感器與網(wǎng)球拍分離的步驟，以及將運(yùn)動(dòng)傳感器插入和鎖定到網(wǎng)球拍中的結(jié)構(gòu)視圖。圖10示出了將運(yùn)動(dòng)傳感器插入和鎖定到棒球棒中的側(cè)視圖。圖11圖示了將運(yùn)動(dòng)傳感器安裝到棒球棒、并且將運(yùn)動(dòng)傳感器與棒球棒分離的步驟，以及將運(yùn)動(dòng)傳感器插入和鎖定到棒球棒中的結(jié)構(gòu)視圖。圖12圖示了用于運(yùn)動(dòng)傳感器的各種狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)傳感器控制按鈕和多色LED指示器的示例。圖13是圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于將運(yùn)動(dòng)傳感器插入和鎖定到運(yùn)動(dòng)器械中的過程的示例性流程圖。附圖僅出于說明的目的描繪了本專利技術(shù)的各種實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下討論容易地認(rèn)識(shí)到，可以在不背離本文中所描述的本專利技術(shù)的原理的情況下，采用本文中所圖示的結(jié)構(gòu)和方法的備選實(shí)施例。具體實(shí)施方式提供一種解決方案以通過將運(yùn)動(dòng)傳感器智能地嵌入在三維(3D)空間揮動(dòng)的運(yùn)動(dòng)器械(諸如網(wǎng)球拍、羽毛球拍、棒球棒和高爾夫球桿)中來增強(qiáng)與各種運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別。嵌入在運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳感器被牢固地鎖定并且可拆卸以便更換。插入并且鎖定在運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳感器被配置成檢測(cè)與和運(yùn)動(dòng)器械相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)。與所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)通過嵌入式運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行收集并且由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行分析。這些運(yùn)動(dòng)傳感器以及運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)施例的示例包括在美國專利公開號(hào)2012/0277890A1和美國專利號(hào)8,725,452B2中描述的一些示例，其每個(gè)通過引用整體并入本文。圖1是圖示了將運(yùn)動(dòng)傳感器插入和鎖定到運(yùn)動(dòng)器械中的示例。因?yàn)樵撈餍档倪@部分在比賽期間很少被球員觸摸，所以插入運(yùn)動(dòng)傳感器的選定位置是網(wǎng)球拍或棒球棒的底部，因此，將運(yùn)動(dòng)傳感器插入到選定位置可以減少器械的比賽干擾。附加地，網(wǎng)球拍或棒球棒的底部傾向于是中空的，其提供了容納運(yùn)動(dòng)傳感器的空間。為了便于運(yùn)動(dòng)傳感器的插入和拆卸，所提供的解決方案使用由運(yùn)動(dòng)傳感器的安全數(shù)字(SD)存儲(chǔ)卡使用的彈簧鎖定機(jī)構(gòu)。彈簧鎖定機(jī)構(gòu)使得用戶能夠簡單地將運(yùn)動(dòng)傳感器推入運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)，并且通過再次敲擊運(yùn)動(dòng)器械上的同一位置來解鎖運(yùn)動(dòng)傳感器。圖2圖示了用于插入運(yùn)動(dòng)器械中的不同形狀的運(yùn)動(dòng)傳感器。第一示例(左上圖)是具有圓形帽的運(yùn)動(dòng)傳感器。第二示例(右上圖)示出了具有方形帽的運(yùn)動(dòng)傳感器。具有方形帽的運(yùn)動(dòng)傳感器為運(yùn)動(dòng)傳感器的印刷電路板(PCB)提供了更多空間。附加地，具有方形帽的運(yùn)動(dòng)傳感器擴(kuò)大了按鈕尺寸，以獲得更好的用戶體驗(yàn)。圖2還示出了要插入的運(yùn)動(dòng)傳感器的部分的示例(底部中心圖)。圖2所圖示的運(yùn)動(dòng)傳感器在運(yùn)動(dòng)傳感器的頂部具有一個(gè)PCB(即，PCB2)。運(yùn)動(dòng)傳感器的其它實(shí)施例可以具有堆疊在運(yùn)動(dòng)傳感器的頂部和底部上的兩個(gè)或更多個(gè)PCB。運(yùn)動(dòng)傳感器還具有主PCB(即，PCB1)、電池和充電針(chargingping)或無線充電天線。在一個(gè)實(shí)施例中，由運(yùn)動(dòng)傳感器使用的電池是細(xì)長的，以確保運(yùn)動(dòng)傳感器的底部能夠進(jìn)入網(wǎng)球拍或棒球棒的管中。圖3示出了具有不同尺寸和形狀的兩個(gè)示例性運(yùn)動(dòng)傳感器，一個(gè)具有方形帽，另一個(gè)具有圓形帽。運(yùn)動(dòng)傳感器的示例尺寸為20mm×20mm×40mm。圖5示出了具有堆疊在運(yùn)動(dòng)傳感器的頂部上的兩個(gè)PCB(即，PCB1和PCB2)的運(yùn)動(dòng)傳感器的示例的3D視圖。圖4是插入兒童網(wǎng)球拍中的示例性運(yùn)動(dòng)傳感器。對(duì)于兒童網(wǎng)球拍或羽毛球拍，底帽尺寸通常較小，其限制了要插入的運(yùn)動(dòng)傳感器的最大尺寸。所提供的解決方案調(diào)整運(yùn)動(dòng)傳感器尺寸以考慮兒童運(yùn)動(dòng)器械的限制，并且在維持由運(yùn)動(dòng)傳感器提供的功能性的同時(shí)提供更小尺寸的運(yùn)動(dòng)傳感器。圖6圖示了將運(yùn)動(dòng)傳感器插入不同類型和/或不同形狀的運(yùn)動(dòng)器械中。圖6示出了兩種類型的運(yùn)動(dòng)器械：網(wǎng)球拍和羽毛球拍，以及兩種不同尺寸的相同類型的運(yùn)動(dòng)器械：網(wǎng)球拍的正常尺寸和兒童網(wǎng)球拍的尺寸。所提供的解決方案提供可調(diào)整以適合不同類型的運(yùn)動(dòng)器械或不同尺寸的運(yùn)動(dòng)器械的運(yùn)動(dòng)傳感器。圖6示出了可以插入不同類型的不同形狀的運(yùn)動(dòng)器械中的運(yùn)動(dòng)傳感器，并且運(yùn)動(dòng)傳感器插入到正常尺寸的網(wǎng)球拍的底部中。圖7示出了用于運(yùn)動(dòng)傳感器的鎖定機(jī)構(gòu)的尺寸的示例。在一個(gè)實(shí)施例中，用于運(yùn)動(dòng)傳感器的鎖定機(jī)構(gòu)的尺寸為5.2mm×6.5mm和19.2mm。圖8圖示了被調(diào)整為具有插入到網(wǎng)球拍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳感器的網(wǎng)球拍的結(jié)構(gòu)。圖9圖示了將運(yùn)動(dòng)傳感器安裝到網(wǎng)球拍并且將運(yùn)動(dòng)傳感器與網(wǎng)球拍分離的步驟，以及將運(yùn)動(dòng)傳感器插入并且鎖定到網(wǎng)球拍中的結(jié)構(gòu)視圖。將運(yùn)動(dòng)傳感器插入網(wǎng)球拍的結(jié)構(gòu)視圖示出了要插入的運(yùn)動(dòng)傳感器、用于保護(hù)插入的對(duì)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于將運(yùn)動(dòng)傳感器插入運(yùn)動(dòng)器械中的設(shè)備，所述設(shè)備包括：運(yùn)動(dòng)傳感器，用于檢測(cè)與所述運(yùn)動(dòng)器械的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)；蓋，保護(hù)所述運(yùn)動(dòng)傳感器在所述運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的所述插入；鎖定機(jī)構(gòu)，用于將所述運(yùn)動(dòng)傳感器鎖定在外殼內(nèi)，所述外殼位于所述運(yùn)動(dòng)器械的選定部分內(nèi)；和帽，附接到所述運(yùn)動(dòng)器械的所述選定部分，用于保護(hù)插入所述運(yùn)動(dòng)器械的所述選定部分中的所述運(yùn)動(dòng)傳感器。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.06.12 US 62/011,5301.一種用于將運(yùn)動(dòng)傳感器插入運(yùn)動(dòng)器械中的設(shè)備，所述設(shè)備包括：運(yùn)動(dòng)傳感器，用于檢測(cè)與所述運(yùn)動(dòng)器械的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)；蓋，保護(hù)所述運(yùn)動(dòng)傳感器在所述運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)的所述插入；鎖定機(jī)構(gòu)，用于將所述運(yùn)動(dòng)傳感器鎖定在外殼內(nèi)，所述外殼位于所述運(yùn)動(dòng)器械的選定部分內(nèi)；和帽，附接到所述運(yùn)動(dòng)器械的所述選定部分，用于保護(hù)插入所述運(yùn)動(dòng)器械的所述選定部分中的所述運(yùn)動(dòng)傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)器械是以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)：網(wǎng)球拍；羽毛球拍；棒球棒；高爾夫球桿；和具有容納運(yùn)動(dòng)傳感器的空間的運(yùn)動(dòng)器械。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)器械是多種尺寸中的一種尺寸和多種形狀中的一種形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)傳感器具有方形帽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)傳感器具有圓形帽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)傳感器被配置成：在一個(gè)或多個(gè)采樣時(shí)間收集與所述運(yùn)動(dòng)器械的所述移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，其中，所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)：所述運(yùn)動(dòng)器械的加速度、以及與三維地磁坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)的所述運(yùn)動(dòng)器械的角度；基于對(duì)所收集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的分析來檢測(cè)所述運(yùn)動(dòng)器械的運(yùn)動(dòng)；和基于所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)使用所述運(yùn)動(dòng)器械向球員生成一個(gè)或多個(gè)表現(xiàn)推薦。7.一種用于將運(yùn)動(dòng)傳感器插入運(yùn)動(dòng)器械中的方法，所述設(shè)備包括：選擇所述運(yùn)動(dòng)器械中的位置以插入運(yùn)動(dòng)傳感器，所述運(yùn)動(dòng)傳感器被配置成檢測(cè)與所述運(yùn)動(dòng)器械的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)；用新帽替換最初附接到所述運(yùn)動(dòng)器械的帽，其中，所述新帽具有在選定位置內(nèi)容納所述運(yùn)動(dòng)傳感器的傳感器外殼、鎖定機(jī)構(gòu)、以及保持所述鎖定機(jī)構(gòu)的帽蓋；構(gòu)造所述運(yùn)動(dòng)器械的所述選定位置內(nèi)的空間；和將具有所述新帽的所述運(yùn)動(dòng)傳感器插入...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙珂，韓錚，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：澤普實(shí)驗(yàn)室公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US