CN109843400A - 用于颠球设备的运动分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于包括至少一个颠球设备1的组件的运动分析方法，该至少一个颠球设备1包括运动分析模块2，该运动分析模块旨在获取至少一个惯性数据，该方法包括以下步骤：‑获取关于至少一个颠球设备1的运动的数据(被称为所获取的惯性数据)的步骤A；‑根据所获取的惯性数据检测颠球设备1在用户的身体上的弹跳(被称为颠球)的步骤B；‑计算颠球设备1的连续颠球的数量的步骤C。本发明还涉及一种允许实施该方法的计算机程序和包括用于实施该方法的指令的信息存储装置。

Description

用于颠球设备的运动分析方法

技术领域

本发明涉及游戏和身体锻炼领域。具体地，本发明涉及一种用于包括至少一个颠球设备的组件的运动分析方法。

背景技术

连接球是已知的，所述球被设置有传感器，该传感器能够获取用于测量球的速度或加速度的数据。这些类型的球尤其使得用户能够监测用户在一段时间的游戏方式。这些连接球中的一些还能够监测一个或多个训练课程的强度。例如，可以测量由用户执行的投掷或击打的强度。

然而，某些体育活动主要依赖于不要求分析投掷和击打的强度而是要求分析投掷和击打所涉及的技术技能的技术运动。尤其对于颠球来讲，这是业余足球爱好者和专业足球运动员当中特别受欢迎的活动。当前的连接球不适合这种活动。本发明的目的之一是提出一种解决方案，该解决方案能够监测和分析颠球课程，以便能够以有趣的方式评估所涉及的技术技能。

发明内容

为此，本发明提出一种包括至少一个颠球设备的运动分析方法，所述至少一个颠球设备包括运动分析模块，该运动分析模块旨在获取数据，尤其是获取惯性数据，该方法包括以下步骤：

-获取关于至少一个颠球设备的运动的数据的步骤，所述数据被称为所获取的惯性数据；

-根据所获取的惯性数据检测颠球设备在用户的身体上的弹跳(称为颠球)的步骤；

-计算颠球设备的连续颠球的数量的步骤。

根据本发明，尤其可以通过根据检测到的弹跳来测量连续颠球的数量以评估用户的颠球技巧。

根据本发明的能共同采用或单独采用的不同方面：

-该方法包括分析所获取的惯性数据的步骤；

-该方法进一步包括利用所获取的惯性数据检测颠球设备掉落到地面和/或颠球设备的固定延长的步骤C’；

-该方法进一步包括当运动分析模块检测到颠球设备掉落到地面或颠球设备的固定延长时重新开始计数的步骤；

-至少一个颠球设备进一步包括数据存储装置；

-该方法进一步包括将所获取的惯性数据保存在数据存储装置中的步骤D；

-颠球设备进一步包括数据传输装置；

-该方法进一步包括通过数据传输装置将所获取的惯性数据传输到接收模块的步骤F；

-接收模块与颠球设备相距一定距离；

-该方法包括基于所获取的惯性数据识别颠球设备的用户的运动的步骤；

-该方法进一步包括将所获取的惯性数据与预先记录的参考数据进行比较以识别颠球设备和/或用户的特定运动的步骤E；

-该方法包括制作使用户和/或颠球设备的运动重现的虚拟角色动画的步骤H；

-该方法包括通过使用户和/或颠球设备的运动重现的计算机程序制作虚拟角色动画的步骤H；

-该方法包括至少两个颠球设备，该方法包括制作虚拟角色动画的步骤，该虚拟角色再现每个颠球设备的用户的运动，每个虚拟角色的动画显示在同一个显示设备上；

-该方法包括至少两个颠球设备，该方法包括将每个颠球设备的惯性数据进行比较的步骤。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括当在计算机上执行所述程序时用于实施如上所述的方法的每个步骤的指令。

该程序能够使用任何编程语言，并且可以是源代码、目标代码或源代码与目标代码之间的中间代码的形式，例如是部分编译的形式或任何其他所需的形式。

本发明的目的还在于一种用于存储信息的装置，该装置能移除或不能移除，并且能部分或全部由计算机或微处理器读取，该计算机或微处理器包括计算机程序的、用于执行如上所述的方法的每个步骤的代码指令。

信息存储装置可以是能够存储程序的任何实体或设备。例如，介质可以包括存储装置，诸如为ROM存储器(只读存储器)，例如微电路ROM，或者还包括例如为硬盘驱动器或闪存的磁性记录装置。

替代地，信息存储装置可以是其中包含程序的集成电路，该电路适于执行或用于执行所讨论的方法。

上述信息存储装置和计算机程序具有与上述信息存储装置和计算机程序实施的方法类似的特征和优点。

附图说明

本发明的其他特征和优点将在阅读以下详细描述后显现，将参考附图来理解以下的详细描述，在附图中：

-图1是根据本发明的连接球的示例的示意图，

-图2是示出了根据本发明的运动分析方法示例的框图。

具体实施方式

本发明涉及一种运动分析方法，该运动分析方法用于包括至少一个颠球设备，尤其是交互式颠球设备的组件。

术语“颠球设备”用于描述被设计成使得用户可以用其颠球的任何类型的物体。

特别地，该运动分析方法被设计成能够计算由用户用颠球设备1执行的颠球的数量。此外，该运动分析方法被设计成能够检测和识别颠球设备1的运动。另外，运动分析方法被设计成能够在用户使用颠球设备1时检测和识别用户的运动。

颠球设备1例如是球形、卵形或环形的球。特别地，颠球设备可以是足球。替代地，颠球设备可以是橄榄球、手球或网球。

仍替代地，必须注意的是，颠球设备可以是“pitchak”或类似的物体，即由橡胶段制成的球。“Pitchak”是在玩一种阿尔及利亚起源的同名传统游戏时使用的。这个游戏可涉及多个游戏者，并且包括完成最大数量的颠球。

颠球设备1在此是用户用脚颠的球，该球在下文中称为连接球1。连接球1在此包括外部壳体10，该外部壳体界定出连接球1的内部空间。

连接球在此包括运动分析模块2。运动分析模块2在此被布置在连接球1的内部空间中。

运动分析模块2在此相对于连接球1没有运动自由度。

运动分析模块2在此被设计成获取与连接球1的运动、尤其是连接球1的惯性数据有关的数据。分析模块在此是中央惯性单元2。更具体地，中央惯性单元2是具有9个轴的中央惯性单元。换句话说，运动分析模块2用作指南针、陀螺仪和加速度计。

由运动分析模块2提供的数据(在下文中将被称为所获取的惯性数据)尤其包括与连接球1的位置、速度、加速度和旋转有关的数据。

运动分析方法包括多个步骤，该多个步骤能够检测、测量和分析连接球1的运动和/或连接球1的用户的运动。运动分析方法尤其包括在下文中仅通过示例并以非限制性方式列出的以下步骤，这些步骤不一定按以下顺序执行：

-获取所获取的惯性数据的步骤A；

-根据所获取的惯性数据检测颠球的步骤B，该颠球包括连接球1在用户身体上的弹跳；

-计算连续颠球的数量的步骤C。

步骤A在此由连接球1的中央惯性单元2执行。连接球1进一步包括连接到中央惯性单元2并被设计成为中央惯性单元2供电的电池3。电池3被布置在连接球1的内部空间中。电池3能够被集成并被模制在与中央惯性单元2整体形成的壳体中，而不脱离本发明的范围。

另外，该方法例如包括尤其是在获取步骤A和检测步骤B之间的附加的检测步骤，该附加的检测步骤包括检测连接球1何时开始运动。

检测步骤B可以简单地包括检测与踢连接球1的用户对应的冲击。特别地，检测步骤B包括例如检测与踢球的用户对应的冲击而不必包括识别所执行的颠球的类型。

替代地，检测步骤B适于能够识别所执行的颠球的类型。特别地，步骤B在此包括将所获取的惯性数据与预先记录的、用于各种类型的颠球的参考数据进行比较。换句话说，步骤B的目的是准确地识别已经用连接球1执行的颠球的类型。

为此，运动分析方法在上游包括预先校准步骤。在该校准步骤期间，测试游戏者利用连接球1执行多个特定的技术颠球运动，例如用头部、肩部、脚部、大腿或身体的任何其他部位颠连接球。

为了进一步提高运动的随后识别的准确度，还可以考虑用户的身体与连接球1之间的冲击表面，尤其是通过收集和处理“高度”参数，这能够识别用户用来执行颠球的身体部位。例如，当用脚颠球时，可以改变击打连接球1的身体表面。因此，测试游戏者能够执行足球爱好者所熟知的特定的技术运动，例如用脚的内侧、脚尖、脚的外侧或脚后跟将连接球1弹离他们的身体。

必须注意的是，对于每个特定的技术运动，测试游戏者还能够改变踢的强度或效果，尤其是在测试游戏者使连接球1旋转的方面。

此外，可以利用不同体型的测试游戏者进行这些测试，以便特别地基于用户的体重和体型来提高对连接球1和用户的运动的识别。

当测试游戏者执行每个特定的技术运动时，记录由连接球1的中央惯性单元2产生的信号。因此，每个所记录的信号与所述特定技术运动相关联。因此，所记录的信号将用于识别连接球1的运动。所记录的信号还将用于识别由用户执行的并导致连接球1运动的相关技术运动。

例如，特别地，所记录的信号包括尤其沿三个正交轴线能够以米/秒测量的速度数据、能够以米/秒²测量的加速度数据和/或能够以弧度/秒测量的角速度数据。

所有记录的数据构成参考数据，将在用户使用阶段期间获取的惯性数据与该参考数据进行比较。必须注意，所获取的惯性数据能够实时或随后与参考数据进行比较。

参考数据能够被存储在直接布置于连接球内部的存储器中。替代地，参考数据能够被远程存储，例如被远程存储在尤其是能够通过智能手机或数字平板电脑应用软件访问的服务器上。

为了能够检测连接球1的固定项目，或检测连接球1与地面之间的接触，上述参考数据可进一步包括在下列情况下由中央惯性单元产生的信号的记录：

-球由用户固定；和/或，

-球掉落到地面。

可以计算连接球1的连续弹跳次数。特别地，术语“弹跳”描述用户用其身体部位击打连接球1以使连接球1弹离其身体的运动。必须注意的是，用身体部位击打连接球1被认为是弹跳，而不论身体部位是裸露的(例如用头部颠球时)还是被覆盖的(这可以是穿着鞋子的用户用脚击球时的情况)。

术语“连续弹跳”是指在连接球1没有被固定并且连接球1不击打地面的情况下用户用连接球1连续执行的弹跳或颠球的数量。

因此，计算步骤C包括计算颠球的数量。该步骤例如通过在用户身体上每弹跳一次时递增计数器的值n来执行，该弹跳例如受到如下限制：

-所述弹跳是在用户身体上的另一次弹跳之前；和

-没有检测到连接球1的固定延长或在两次弹跳之间的没有检测到连接球1与地面之间的接触。

因此，该方法有利地包括附加的检测步骤C’，该附加的检测步骤旨在检测用户身体上的一系列连续弹跳的结束。换句话说，该方法在此包括旨在识别用户何时结束一系列颠球的步骤，颠球的结束或者是因为连接球1落到地面，或者是因为连接球1被用户例如用用户的手固定。该检测步骤C’例如通过将所获取的惯性数据与对应于这种类型的项目的参考数据进行比较来执行。

特别地，附加的检测步骤C’可以包括当运动分析模块2检测到颠球设备1掉落到地面或颠球设备1固定延长时使计算步骤C重新初始化。

此外，该方法在此包括保存数据的步骤D。为此，连接球包括数据存储装置4。数据存储装置4例如被布置在连接球1的内部空间中。数据存储装置4被设计成能够存储由中央惯性单元2获取的所获取的惯性数据。数据存储装置4例如是存储卡类型的数字数据存储单元。存储装置4能够与中央惯性单元2和电池3集成并模制在单个壳体中，而不脱离本发明的范围。

运动分析方法有利地包括将所获取的惯性数据与参考数据进行比较的步骤E。因此，在实施该运动分析方法期间，在该步骤E期间可以识别球的运动和/或由游戏者执行的技术运动。

运动分析方法在此可以包括将所获取的惯性数据从连接球1传输到尤其远离连接球1的接收模块的步骤F。

有利地，连接球1包括数据传输装置5，该数据传输装置在此用于将数据无线地传输到接收模块。特别地，数据传输装置5被布置在连接球1的内部空间中。数据传输装置包括例如能够与接收模块交换数据的发射器5。替代地或组合地，数据传输装置5可以包括发射器和/或3G或4G移动电话通信装置。传输装置5能够与存储装置4、中央惯性单元2和电池3集成并模制在一个单一壳体中，而不脱离本发明的范围。

接收模块在此是电子设备。特别地，接收模块可以是例如智能手机类型的移动电话。

必须注意的是，该运动分析方法可以包括将连接球1与移动电话配对或连接的步骤G。该步骤尤其能够识别需要对所获取的惯性数据进行分析的连接球1，并且能够在电话和连接球1之间建立连接。该配对步骤G例如可以在传输步骤F之前发生。

必须注意的是，数据的记录使数据能够存储在数据存储装置4中，尤其是用于随后用发射器5实施的数据传输。例如，数据存储装置4能够在连接球1与电话之间还不能立即连接时，存储所获取的惯性数据。

能移除或不能移除的数据存储装置4可以是计算机部分可读或完全可读的。

数据存储装置4可以是例如为微电路ROM的ROM存储器(只读存储器)，或者例如为硬盘驱动器或闪存的磁记录装置。

此外，数据保存步骤D允许用户使用连接球1而不必系统地使用用户的电话。因此，用户可以玩例如一个下午的连接球1，并且在回到家后再将连接球连接到用户的电话。

另外，必须注意的是，将所获取的惯性数据与参考数据进行比较的步骤E可发生在数据传输步骤F之后。

该运动分析方法可进一步包括制作虚拟角色(也被称为虚拟化身或数字虚拟化身)动画和虚拟球动画的步骤H。

特别地，制作动画步骤H包括通过使虚拟角色重现用户的运动来制作虚拟角色动画，并且同时通过使虚拟球重现连接球1的运动来制作虚拟球动画。

有利地，虚拟角色是能配置的并且被设计成使得用户能够根据用户的想象创建和修改角色，这使得能够定制游戏体验并使游戏体验个性化。例如，用户能够选择他们的虚拟化身的外貌和/或衣服。

该组件可包括多个连接球1。因此，连接球1各自由一个参与者使用。在这种情况下，该方法包括用虚拟球为每个参与者制作每个参与者的虚拟角色动画的步骤H。虚拟角色的动画也可以显示在同一个电话上，该电话的屏幕被分成与参与者一样多的区域，例如被分成两个区域或四个区域，这些数量不受限制。

替代地，参与者能够在他们的移动电话上显示另一个游戏者的虚拟化身动画，以便参与者能够将他们自己与其他参与者进行比较。

可以直接或回顾性地触发虚拟化身对颠球的重现。实际上，数据被存储一给定时间，这使得能够在显示屏上回顾性地重复播放游戏序列。

运动分析方法还可以包括统计分析步骤I，以便根据所获取的惯性数据推导出与用户执行的颠球的质量和数量有关的统计资料。统计分析步骤I可以包括创建图表，该图表使得用户能够监测他们在一段时间(例如数周或数月)的足球技能。

作为示例，统计分析步骤I能够在用户试图颠球以实施任何给定的技术运动时测量用户在一段时间的成功率。

必须注意的是，接收器模块在此是移动电话，但也可以是数字平板电脑、电视或计算机。接收器模块也可以是简单的显示设备。

必须注意的是，该运动分析方法还可以包括初始步骤X，用户通过该初始步骤提供与用户的体型有关的数据，尤其是为了特别是在比较步骤E期间提高用户使用连接球1进行的运动的识别。

Claims (12)

1.用于包括至少一个颠球设备(1)的组件的运动分析方法，所述至少一个颠球设备(1)包括运动分析模块(2)，所述运动分析模块旨在获取至少一个惯性数据，所述方法包括以下步骤：

-获取关于所述至少一个颠球设备(1)的运动的数据的步骤A，所述数据被称为所获取的惯性数据；

-根据所述所获取的惯性数据检测所述颠球设备(1)在用户的身体上的弹跳(称为颠球)的步骤B；

-计算所述颠球设备(1)的连续颠球的数量的步骤C。

2.根据前一项权利要求所述的运动分析方法，所述方法进一步包括利用所述所获取的惯性数据检测所述颠球设备(1)掉落到地面和/或所述颠球设备的固定延长的步骤C’。

3.根据前一项权利要求所述的运动分析方法，所述方法进一步包括当所述运动分析模块检测到所述颠球设备(1)掉落到地面或所述颠球设备(1)的固定延长时重新开始计数的步骤。

4.根据前述权利要求中任一项所述的运动分析方法，其中，所述至少一个颠球设备(1)进一步包括数据存储装置(4)，所述方法进一步包括将惯性数据保存在所述数据存储装置(4)中的步骤D。

5.根据前述权利要求中任一项所述的运动分析方法，其中，所述颠球设备(1)进一步包括数据传输装置(5)，所述方法进一步包括传输步骤F，在所述传输步骤期间，通过所述数据传输装置(5)将所述所获取的惯性数据传输到远离所述颠球设备(1)的接收模块。

6.根据前述权利要求中任一项所述的运动分析方法，所述方法进一步包括根据所述所获取的惯性数据识别颠球设备的用户的运动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的运动分析方法，所述方法进一步包括将所述所获取的惯性数据与预先测量的参考数据进行比较以识别所述颠球设备(1)和/或用户的特定运动的步骤E。

8.根据前述权利要求中任一项所述的运动分析方法，所述方法进一步包括通过使所述用户和/或所述颠球设备的运动重现的计算机程序制作虚拟角色动画的步骤H。

9.根据前述权利要求中任一项所述的运动分析方法，所述组件包括至少两个颠球设备(1)，所述方法包括制作虚拟角色动画的步骤，所述虚拟角色使每个颠球设备(1)的用户的运动重现，每个虚拟角色的动画被显示在同一个显示设备上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的运动分析方法，所述组件包括至少两个颠球设备(1)，所述方法包括将每个颠球设备的所述惯性数据进行比较的步骤。

11.一种计算机程序，所述计算机程序包括适于当在计算机上执行所述程序时实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的每个步骤的指令。

12.一种信息存储装置，所述信息存储装置能移除或不能移除，并且能部分或全部被计算机或微处理器读取，所述微处理器包括计算机程序的、用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的每个步骤的代码指令。