CN202983134U - 确定运动员和球之间距离的系统、无线电标签和装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于确定比赛中运动员和球的邻近的系统，用于估计运动员和球之间距离的装置和无线电标签。其通过将啁啾传输至位于球上的无线电标签来估计运动员和球之间的距离。在啁啾期间，传输信号的频率被以预设的方式改变。无线电标签倍增传输频率，且将处理后的信号返回至通常位于运动员上的收发器。当前传输频率随后被和接收到的频率进行比较，以获得频率差值，一装置可从该频率差值预测距离。该装置可在传输扫描信号的同时从无线电标签接收处理后的信号。

Description

确定运动员和球之间距离的系统、无线电标签和装置

本申请是申请日为2011年12月27日申请号为201120552645.8的实用新型的分案申请。

技术领域

本实用新型涉及用于在运动活动中（诸如，在比赛中、训练中、锻炼中）监测运动员表现的系统，所述活动包括面向队伍的运动活动。这样的系统可在评价各种团体体育活动中一个或多个运动员的表现时有用，所述活动诸如足球、篮球、美式橄榄球、冰球、橄榄球、曲棍球、长曲棍球、棒球、板球、排球、羽毛球等。个人，以及教练或训练员可将该系统和方法作为衡量的标杆以及改进的动力。

背景技术

有多个用于测量运动表现的特征的系统。举例来说，许多健身房和健身中心装备有帮助追踪用户对机器（例如，读卡器、RFID设备等）的使用的专用系统。可自动产生使用数据且将其下载至中心计算机系统，以供运动员回顾。这样的系统的一个劣势是其使用被限制在于健身房或健身中心的“四面墙”之中的专用设备上。

NIKE+^TM运动表现监测系统（由位于Beaverton，Oregon的NIKE公司提供）提供了允许个人测量和采集和诸如步行或跑步的移动锻炼相关的数据。NIKE+^TM系统的数据采集不受限于特定的地理位置。相反，可在任意需要的位置使用该系统，不论是室内或是室外。

并非所有的个人锻炼和运动都被限制为步行和跑步。许多个人参加诸如足球、篮球、美式橄榄球等团体运动。当前，没有可用于自动采集、编译和存储累计地且实验式地描述运动员在参与所述团体运动时的努力的数据的简单或便利的系统。这样的系统将在帮助运动员衡量他或她的表现、帮助运动员鉴别可获得改进的区域、以及帮助运动员认识到已实现的改进时有用。额外地，这样的系统将成为教练和训练员的有用工具，以帮助他们确定每个个人的长处和短处，以及帮助他们为特定的比赛状况（例如，“得分”的队伍，“防守”队伍等）排出最佳的运动员的组合。此外，这样的系统可通过允许运动员（或其他人员）设定表现目标和/或挑战而向运动员提供极大的动力。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于确定比赛中运动员和球的邻近的系统，所述系统包括：收发器，位于所述运动员上，该收发器被配置为：（a）发送扫描信号至无线电标签，所述扫描信号具有根据预设的图改变的扫描频率；无线电标签，位于所述球上，该无线电标签被配置为：（a)接收扫描信号；和（b）以不同于扫描频率的不同频率产生返回信号；且所述收发器还被配置为：在发送扫描信号的同时接收返回信号；确定返回信号和扫描信号的当前频率之间的频率差值；和基于该频率差值估算运动员和球之间的距离。

无线电标签包括：频率倍增器电路，其被配置为以不同的频率产生返回信号，且同时接收扫描信号，其中该不同的频率等于扫描信号的两倍。

无线电标签还包括：天线，该天线以传输频率接收且以扫描频率的两倍传输。

收发器包括：混频器，其被配置为使用扫描信号的二次谐波与返回信号混频。

天线包括交叉磁性开槽双极体。

收发器还包括：滤波器，其具有适应由混频器产生的混频器输出的带宽。

收发器还被配置为：确定何时启动扫描信号，以减少由另一收发器造成的干扰，所述另一收发器与另一个运动员相关联。

收发器还被配置为：当频率差值的测量值的可变性大于预设的阈值时，产生下一扫描信号，以估算运动员和球之间的距离。

本实用新型提供一种用于估计运动员和球之间距离的装置，装置位于运动员上，该装置包括：无线电部分，其被配置为：发送扫描信号至无线电标签，所述扫描信号具有根据预设的图改变的扫描频率；从位于球上的无线电标签接收返回信号，且同时发送扫描信号；和获得返回信号和扫描信号的当前频率之间的频率差值；和处理器，其被配置为：基于该频率差值估算运动员和球之间的距离。

该装置还包括：混频器，其被配置为使用扫描信号的二次谐波与返回信号混频。

该装置还包括：滤波器，其具有适应由混频器产生的混频器输出的带宽。

处理器还被配置为：确定何时启动扫描信号，以减少由另一装置造成的干扰，所述另一收发器和另一个运动员相关联。

处理器还被配置为：从频率差值的多个测量值确定运动员和球之间的估计距离。

处理器还被配置为：当频率差值的测量值的可变性大于预设的阈值时，产生下一扫描信号，以估算运动员和球之间的距离。

本实用新型提供一种无线电标签，其位于球上，以确定比赛中球和运动员之间的距离，所述无线电标签包括：天线，用于以扫描频率接收且以扫描频率的两倍传输；和频率倍增器，其被配置为：通过所述天线从位于运动员上的装置接收扫描信号；和在接收扫描信号的同时以扫描频率的两倍产生返回信号。

天线包括交叉磁性开槽双极体。

下文提供了本实用新型的各方面的总体概述，以提供对于本实用新型和其多个示例特征的基本理解。该概述没有企图以任何方式限制本实用新型的范围，而仅提供为其后的更详尽的描述提供总体纵览和背景。

本实用新型的方面涉及系统，和包括存贮在其中的用于执行方法的计算机可执行指令的计算机可读介质，和/或与在运动活动中（诸如，在比赛中、训练中、锻炼中等）运动员表现的监测相关的用户界面，所述运动活动包括面向团体的运动活动。

本实用新型的额外方面涉及用于示例性地在比赛、练习、训练、训练演练等过程中感知和监测多种运动表现指标的系统。

根据本实用新型的至少一些示例的系统可包括在团体体育场所中监测一个或多个运动员的表现参数的系统。这样的系统可包括一个或多个：（a）用于监测一个或多个下列条目的传感器系统，（i）和第一时间段中第一运动员的运动速度相关的第一参数，（ii）和确定第一时间段中该第一运动员何时控球以及该第一运动员何时不控球相关的第二参数，以及（iii）和第一时间段中该第一运动员的传球速度，力量或功率相关的第三参数；（b）用于存储由和第一，第二、第三参数相关的传感器系统收集的数据的数据存储系统；（c）用于接收和处理存储在数据存储系统中的数据的处理器系统；以及（d）用于将基于收集和存储的数据的用户可感知的输出输出的输出设备。

作为一些附加的示例，根据本实用新型的至少一些示例的运动表现监测系统可包括：（a）至少一个由以下分组中选出的传感器系统，所述分组包括：基于RADAR的传感器系统、基于无线电或射频的传感器系统、基于全球定位卫星的传感器系统、基于磁线圈的传感器系统、压力传感器系统、加速度计传感器系统、基于陀螺仪的传感器系统、时间传感器或时钟、和罗盘，其中将所述至少一个传感器系统中的至少一个设置在衣饰、鞋、球、或冰球之上或之内；（b）用于接收所述至少一个传感器系统的输出的装置；和（c）处理装置，其被编程和调整为基于在所述装置处接收到的输出确定或感知由以下分组中选出的至少一个事件、指标或特征相关的数据，所述分组包括：获得球或冰球的控制权的运动员；控制球或冰球的运动员；运动员在控制球或冰球时的速度；带球的一个或多个特征；人球分过事件（knock on andsprint）；球或冰球的紧密控制；带球脚分布；对传来的球或冰球的控制；一脚传球事件（one touch pass）；躲避阻截事件；成功的阻截事件；skin事件；球或冰球控球或邻近的热图；运动员强度指标；球鞋踢球部位信息；最远踢球或击球信息；球或冰球飞行上升角信息；踢球类型分布信息；踢球或射门力量信息；踢球或传球风格信息；在预定阈值运动速度上踢球或射门力量信息；在预定阈值运动速度上传球准确度信息；任意球判定信息；区别任意球和点球的信息；定位球事件；定位球扑球事件；确定定位球是否射正（on goal）的信息；基于身体角度的运动员移动信息；运动员变向事件；运动员控球或和球邻近时的变向事件；运动员移动方向或类型；关于运动员以他或她的足尖着地的时间的数量的信息；运动员姿态或运动员面对方向；人盯人对立位置信息；关于运动员吸引防守队员的能力的信息；关于运动员摆脱防守运动员的速度的信息；成功的传球事件；传球截断事件；二过一事件；涉及防守队员的邻近区域但继续直至成功传球的球或冰球的传球的信息；传队伍员分布信息；标示出界事件的信息；标示故意出界事件的信息；鉴别守门员的信息；鉴别进球的信息；鉴别扑救的信息；鉴别守门员挡球事件的信息；鉴别球速超过预定阈值时的守门员挡球事件的信息；鉴别守门员出击或阻截事件的信息；鉴别运动员俯冲或运动员跳起事件，以及可选地，和跳起事件相关的跳起高度的信息；鉴别抛踢球事件的信息；鉴别射正的射门出界的信息；鉴别射正的射门的信息；队伍队长的自动挑选；队伍守门员的自动挑选；队伍的自动挑选；标示比赛开始的信息；用于自动鉴别队伍或单个运动员的动作方向的信息；用于基于传球分布信息自动鉴别单个运动员的队友或整支队伍的信息；用于基于运动员取向自动鉴别单个运动员队友或整支队伍的信息；用于基于物件的取向自动鉴别单个运动员的队友或整支队伍的信息，其中每个运动员载有以第一预设方式取向的物件以标示运动员在一支队伍中；利用预赛球接近或传球信息识别球队；关于球的磁性特征的信息；颠球信息；作为和球相关的磁场强度的函数的球压力信息；球和衣物的邻近；用于基于和球或冰球的邻近改变包含在鞋中的磁性流体的状态的信息；用于基于和鞋的邻近改变包含在鞋中的磁性流体的状态的信息；和基于鞋类物件的磁性性质的跑动状态相关的信息；基于鞋内的磁性开关传感器状态和球或冰球内的磁场产生器的反应的控球时间信息；和运动员场上位置热图相关的信息；以及和球是被抛出或是被踢出相关的信息。

本实用新型的其他方面涉及通过传输啁啾（chirp）（其可被称作扫描信号）至位于球上的标签以预测运动员和球之间的距离。在啁啾中，传输信号的频率被以预先确定的方式改变。标签倍增传输频率，并将处理后的信号返回至通常位于运动员上的收发器。当前传输频率被和接收频率进行比较，以获得差值频率，由该差值频率装置可预测距离和速度。该装置可在传输扫描信号的同时从标签接收处理后的信号。

本实用新型的其他方面涉及操纵如上所述的类型的运动表现监测系统的方法，以及示例性地使用如上所述的多种系统确定或感知和至少一个如上所述的时间、指标或特征相关的数据的运动表现监测系统。本实用新型此外的其他方面涉及用户可感知的输出系统，其包括向根据本实用新型的系统和方法的用户提供输出信息的、显示在计算机设备上的图形化用户界面。

附图说明

用示例的方法示出了本实用新型，且其不受限于附图，在全部所述附图中同样的附图标记标示相同或类似的元件，其中：

图1总体地示出了根据本实用新型的一个示例运动表现监测系统的组件和特征；

图2A至2E示出了可用在根据本实用新型的运动表现监测系统和方法中的多种产品的示例特征；

图3示出了包括图1中一些组件的更详尽的描述的示意图；

图4和5示出了根据本实用新型的可替换示例运动表现监测系统的特征；

图6和7示出了根据本实用新型的至少一些示例的，在确定“控球”和“近球”时有用的多种可能特征；

图8A至8C示出了可用于根据本实用新型的系统和方法中的“邻近”或“控球”确定的射频识别（“RFID”）系统的变化；

图9示出了可用于根据本实用新型的系统和方法中，基于半被动式RFID的“邻近”或“控球”确定系统的示例特征和组件；

图10示出了可用于根据本实用新型的“邻近”或“控球”确定系统中的数字无线电数据包的示例特征和组件；

图11示出了可用于根据本实用新型的“邻近”或“控球”确定系统中的示例被动式频率倍增器系统；

图12示出了可用于根据本实用新型的系统和方法中，基于RADAR的“邻近”或“控球”确定系统的示例特征和组件；

图13为有助于本实用新型的系统和方法的多用户同时使用和“数据冲突”的讨论的图表；

图14为有助于根据本实用新型的系统和方法的多用户同时使用的讨论的图表；

图15-18示出了可由根据本实用新型的示例系统和方法提供的用户界面的示例特征；

图19A至19B示出了有助于解释根据本实用新型的示例的抛球动作和踢球动作之间的探测器相应的不同的各种特征；

图20有助于解释根据本实用新型的示例的“爆发性”指标的探测和/或测量；

图21有助于解释根据本实用新型的示例的加速度指标的探测和/或测量；和

图22至94有助于解释根据本实用新型的示例的系统和方法的多种运动表现指标、特征、和/或其他特征的探测和/或测量。

图95示出了根据本实用新型的实施例的、可嵌入在冰球或球中的被动式频率倍增器的示例性实施例；

图96示出了根据本实用新型的实施例的、可与频率倍增器标签合并的双元件正弦天线；

图97示出了根据本实用新型的实施例的、工作在2.45GHz的双元件正弦天线的辐射方向图；

图98示出了根据本实用新型的实施例的、工作在4.8GHz的双元件正弦天线的辐射方向图；

图99示出了根据本实用新型的实施例的、可与频率倍增器标签合并的交叉磁性开槽双极天线；

图100示出了根据本实用新型的实施例的、工作在2.45GHz的交叉磁性开槽双极天线的辐射方向图；

图101示出了根据本实用新型的实施例的、工作在4.9GHz的交叉磁性开槽双极天线的辐射方向图；

图102示出了根据本实用新型的实施例的、可与频率倍增器标签合并的绕杆式双极天线；

图103示出了根据本实用新型的实施例的、工作在2.45GHz的绕杆式双极天线的辐射方向图；

图104示出了根据本实用新型的实施例的、工作在4.9GHz的绕杆式双极天线的辐射方向图；

图105示出了根据本实用新型的实施例的频率倍增器标签的系统；

图106示出了根据本实用新型的实施例的范围和信号强度之间的关系；

图107示出了根据本实用新型的实施例可由图105中示出的系统实施的流程图。

读者应了解所述附图中示出的不同部件不是必须符合比例的。

具体实施方式

下文中的描述和附图公开了根据本实用新型的示例的系统、方法，计算机可读介质，和用户界面的特征。

I.根据本实用新型的系统、方法、和用户界面的总体描述

本实用新型的内容涉及系统，方法，和包括存贮在其中，用于执行该方法的计算机可执行指令的计算机可读介质和/或操作系统，和/或和与包括团体运动的运动活动（诸如，比赛中，训练中，锻炼项目的一部分，等）中监测选手表现相关的用户界面。

根据本实用新型的至少一些示例的系统可包括用于在团体运动环境中（诸如，比赛中，训练中，锻炼项目的一部分，等）监测一个或多个运动员的表现参数的系统。可包括任何需要的团体运动种类而不背离本实用新型，所述运动诸如足球，篮球，美式足球，冰球，橄榄球，曲棍球、长曲棍球，棒球，板球，排球，羽毛球，网球等。这样的系统可累计与队伍中的一个个人，队伍中的多个个人，和/或每个参与队伍中的一个或多个个人相关的数据。

作为一些更具体的示例，根据本实用新型的至少一些示例的系统可包括用于监测一个或多个运动表现的系统，其包括：（a）用于监测一个或多个下列条目的传感器系统，（i）和第一时间段中第一运动员的运动速度相关的第一参数，（ii）和第一时间段中该第一运动员何时控球以及该第一运动员何时不控球的确定相关的第二参数，以及（iii）和第一时间段中该第一运动员的传球速度，力量或功率（power）相关的第三参数；以及（b）用于存储由传感器系统收集的与第一，第二、第三参数相关的数据的数据存储系统。此处使用的术语“球”包括在体育运动中被运动员控制、抛出、用球拍击打、踢、击打或使用其他方法驱动，以实现比赛中想达到的目标的任意物件。除了大致圆形或球形的物体，诸如足球、篮球、曲棍球、长曲棍球、棒球、排球、网球和板球之外，在此被通用地使用的术语“球”还包括其他和体育相关的物体，诸如冰球、美式足球、橄榄球、羽毛球等。

根据本实用新型的至少一些示例的系统还可包括：用于接收和处理存储在数据存储系统中的数据的处理器系统；和用于生成用户可感知输出的输出设备（诸如音频设备；视频设备；字母-数字显示设备；计算机显示器；其他电子设备的显示屏，所述电子设备诸如手机、手表或其他腕带式设备、移动电子设备等）。

基于探测到的数据，根据本实用新型的系统和方法可确定任何需要的与运动表现相关的数据。作为一些更具体的示例，根据本实用新型的示例的系统和方法可确定参与运动运动的一个或多个运动员的下列表现指标：需要的时间段内的运动员的最大运动速度；需要的时间段内运动员的平均运动速度；需要的时间段内运动员的时间相关运动速度（time correlated movementvelocity）；需要的时间段内运动员的运动速度超过预定阈值的次数；需要的时间段内运动员的控球时间；需要的时间段内运动员和球处在预设的距离内的时间；需要的时间段内运动员控球时的最大运动速度；需要的时间段内运动员控球时的平均运动速度；需要的时间段内运动员控球时的时间相关运动速度；需要的时间段内运动员的传球速度、力量或功率（诸如，踢球速度、传球速度、抛出速度、射门速度等）；需要的时间段内运动员的最大传球速度、力量或功率；需要的时间段内运动员的总计移动距离；需要的时间段内运动员控球的次数；需要的时间段内运动员和球处在预设的距离内的次数；需要的时间段内运动员触球的次数；运动员的一个或多个表现目标；运动员是否达到了表现目标；以及修改后的运动员表现目标。

和根据本实用新型的系统和方法相关的输出系统可以任何需要的形式、格式、或方式（诸如，以任何用户可感知的方式）输出与运动员的运动表现相关的信息。示例性地，该输出系统可输出和上述的任何表现指标相关的声频、视频、字母-数字、触觉、和/或图形信息（包括通过图形化用户界面）。

用于监测上述种类的运动运动的方法可包括一个或多个下列步骤：

（a）探测和下列条目中的一个或多个相关的数据：（i）和第一时间段中第一运动员的运动速度相关的第一参数，（ii）和第一时间段中该第一运动员何时控球以及该第一运动员何时不控球的确定相关的第二参数，以及（iii）和第一时间段中该第一运动员的传球速度，力量或功率相关的第三参数；（b）存储由传感器系统收集的与第一，第二、第三参数相关的数据的数据存储系统；（c）基于探测或存储的数据计算或确定一个或多个运动表现指标；以及（d）产生用户可感知的输出，其包括和一个或多个由计算或其他方式确定的运动表现指标相关的信息。该表现衡量指标可为上述的多种形式或格式（诸如声频、视频、字母-数字、触觉、和/或图形信息）中的任意一种。

在追踪多个参与者的运动表现时，追踪的"时间段"可相同或不同，而不背离本实用新型。示例性地，传感器可只在每个运动员在比赛中实际活跃时（例如，当运动员不坐在替补席时）收集该运动员的信息。时间段可横跨一个或多个比赛或训练阶段，或只涉及比赛或训练阶段的一部分。而且，时间段可包括连续或不连续的时间块（诸如当运动员在比赛中上场和下场时，传感器可在整个比赛中该运动员在比赛中活跃时感知运动员的运动，将所述整个比赛作为一个单独的“时间段”）

本实用新型的其他方面涉及产生和运动表现指标相关的用户可感知的输出，所述指标由根据本实用新型的系统和方法测量和/或确定。在一些示例中，该输出可表现为形成在计算机控制显示设备（诸如计算机显示器、手机或其他可移动设备的显示屏、其他声频和/或视频显示设备等）上的图形化用户界面。该实用新型的这些方面可包括计算机可读介质（诸如计算机存储器、例如硬盘设备、可移动计算机存储设备等），所述介质包括存储在其中的计算机可执行指令以在显示设备上产生图形化用户界面，其中该图形化用户界面包括下列条目中的一个或多个：（a）包括和在运动运动的需要的时间段内运动员的移动相关的信息的显示部分；（b）包括和需要的时间段内运动员的控球相关的信息的显示部分；（c）包括和需要的时间段内运动员的传球速度、力量或功率相关的信息的显示部分；（d）包括和需要的时间段内运动员的最大运动速度相关的信息的显示部分；（e）包括和需要的时间段内运动员控球时的最大运动速度相关的信息的显示部分；（f）包括和需要的时间段内运动员的运动速度或功率超过预定阈值的次数的信息相关的显示部分；以及（g）包括和需要的时间段内运动员的控球或接触球的次数相关的信息的显示部分。可同时显示两个或更多个不同的显示部分，或用户可通过和设置在另一个显示部分上的元件的互动来获取包含在一些显示部分中的信息。

基于上述的本实用新型的多个示例特征和方面的总体描述，在下文中提供根据本实用新型的运动表现监测系统、方法、计算机可读介质和用户界面的多个具体示例的更详尽的描述。

II、根据本实用新型的运动表现监测系统和方法的特征的具体示例的详细描述

下文中的讨论和附图描述了多个示例系统、方法和计算机可读介质，所述介质上存储有用于实施所述方法，操控系统以及产生用户可感知的输出的计算机可执行指令，所述输出与需要的运动运动中（诸如，比赛中、训练课中、锻炼中等）运动员的表现的监测相关。当相同的附图标记在一个以上的附图中出现时，在本说明书和附图中一致性地使用所述附图标记，以指向相同或类似的零件或元件。

首先，将描述用于如本实用新型所述地操控系统和实施方法的示例硬件。之后，将对实施监测和表现指标确定的示例的更详尽的说明进行描述。将描述多用户环境中，根据本实用新型的系统和方法的使用的示例特征。此外，将描述用于提供用户反馈和信息的示例用户界面的特征。

A、示例硬件系统

图1总体性地示出了示例硬件组件的特征，所述组件可被包括在根据本实用新型的运动表现监测系统100中。首先，该系统100可包括一个或多个在比赛、训练等过程（此处总体地用“运动表现”或“运动运动”标示）中由运动员102携带的传感器。作为一些更具体的示例，一个或多个运动鞋104可在其中携带传感器106。将在下文中进行更详尽的描述的是，可至少部分地使用鞋用传感器106测量多种运动表现指标，所述指标诸如运动速度、移动距离、带球速度、带球距离、无球运动速度、无球移动记录、控球时间或计数、踢球速度等。也可使用鞋用传感器以提供踢球运动员的身份或记录（可选地，在同时使用于自球用传感器的数据）。在根据本实用新型的示例系统和方法中，鞋104用传感器106可以和NIKE+^TM运动表现监测系统中的速度和距离的测量类似的方式测量速度和距离（例如，基于计步器的速度和/或距离类型信息），所述NIKE+^TM运动表现监测系统由位于Beaverton，Oregon的Nike公司提供。

需要的话，安装在脚上的传感器106可将相关数据传输回也由运动员102佩戴的接收器108。尽管可以任何需要的方式传输数据，图1总体地示出了无线类型传输，其由传输元件110、传输图标112和接收器元件114所示。可使用任何需要的无线或有线传输系统和方法而不背离本实用新型，这包括任何需要的有线或无限数据传输格式或协议，也包括当前在NIKE+^TM运动表现监测系统中使用的传输系统和协议。

接收器接收由安装在鞋上的一个或多个传感器106传来的数据，且存储该数据和/或将该数据传输至设置在远端计算机系统120中的输入系统122。需要的话，该过程可在运动表现中实时完成。图1示出接收器108包括传输系统（即，收发器元件114），且用传输图标116表示实际数据传输过程。

远端计算机系统120可为位于任何需要的地点的、任何需要类型的计算机系统，而不背离本实用新型。示例性地，传输系统114可通过网络传输至位于远端的服务器或其他计算机系统120，这示例性地通过蜂窝电信系统或其他公用或私用的无线数据传输系统完成。作为其他的示例，该传输系统114可传输至边线或教练席计算机系统120，其包括手持或便携式计算机系统120，所述计算机系统和在手机，个人数字助理等上可用的系统类似。通过这样的方式，教练、训练员或运动员102（或其他人）可便利地掌握收集的数据，供回顾和使用，这甚至可在运动表现中实时完成。

需要地话，体上（on-body）接收器还可包括一个或多个传感器设备118.示例性地，如将在下文中更详尽地说明的一样，传感器设备118可形成在确定运动员加速、运动员运动速度、运动员移动距离，带球运动速度、无球运动速度，垂直位移（上或下）等时有用的身体核心安装加速度计（body coremounted accelerometer）。体上接收器108传感器设备（一个或多个）118也可在感知球时有用，所述感知是为了确定诸如近球／控球时间、带球速度、带球加速度、无球速度、无球加速度等指标。需要的话，可使用身体核心传感器118而不使用鞋用传感器106（或反过来）。作为另一个示例，需要的话，鞋用传感器106可直接传输至计算机系统120，而不发生至体上接收器108的中间传输。

在根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法中，球130也可具有一个或多个传感器132、数据传输系统134、或其他电子能力（主动式和被动式的）。如图1所示，球的数据传输系统134也可将数据传输至远端计算机系统120（例如，如示出的，通过传输图标136）。同样，可使用任何需要的类型的传输系统，诸如无线传输和无线传输协议。和在下文中将更详尽地描述的一样，可将球传感器系统132用于提供有用的信息，以确定多种指标，诸如球速、球的位置、控球（例如通过球接触运动员或与其相邻）、踢球速度、踢球力量等。该球传感器132可在其他元件之外包括一个或多个加速度计、陀螺仪、压力传感器等（例如，压电传感器、力传感器等），RFID标签等。需要的话，球传输系统134可传输至接收器108，这可取代至远端系统120的传输，或在其之外发生.

图2A和2B示出了鞋104的特征，其可包括根据本实用新型的至少一些示例的一个或多个传感器106。如图所示，一个或两个鞋104的鞋底104可包括居中的壳体106，其中安装传感器106。如上所述，该传感器可为基于加速度计或计步器的速度和/或距离类型传感器（例如，压电传感器、力传感器等），且安装位置和结构可和NIKE+^TM运动表现监测系统中传感器的安装类似，所述NIKE+^TM运动表现监测系统由位于Beaverton，Oregon的Nike公司提供（例如，大致地安装在鞋底140的脚弓区域，位于由中底结构限定的壳体106a之内，和在鞋104的内底部件或鞋垫之下）。也可具有在鞋104（例如在其它脚或腿穿戴的装备，如袜子、护胫等）上的其他的安装位置、结构和设置而不背离本实用新型。

如图2A和2B进一步示出，鞋104可包括其他传感器，例如传感器106b。可出于其他目的设置该传感器106b（或多个传感器），诸如和球130的接触的探测（其和控球相关）、踢球力量的探测、足部加速度的探测（其可和踢球力量、球速等相关）等，且可将其设置在鞋104上的任意需要的位置（例如，在外侧上、在结构内、在鞋面上或整合入鞋面等）。传感器106b可为加速度计、力传感器、压力传感器（例如，压电传感器）等。也可将其他的传感器设置在由运动员102穿戴的一只或两只鞋104上而不背离本实用新型。当将传感器设置在两只鞋上时，这些传感器可测量相同或不同的参数。

如图2A和2B所示，传感器106b经由连接部144连接至传感器106，且使用这样的方式，将来自传感器106和106b的数据都经由传输系统110、112和114传输至接收器108。这不是必须的。示例性地，需要的话，传感器106b可包括自身的数据存储器和/或传输系统，以存储数据和/或将其传输至接收器108（或另一个远端系统，诸如远端系统120）。也可具有其他的数据存储和/或传输设置而不背离本实用新型。

图2C示意性地示出了体上接收器108的示例，其可被包括在根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法中。该示例的接收器108包括数据输入设备114，其从鞋104或其他位于远端的传感器（例如，传感器106、106b、132等）处接收信号。可将该远端产生的数据存储在存储器设备150中，随后经过处理器系统152的处理，和/或立即被传输至输出系统154（例如，为了传输至另一个远端系统，诸如系统120）。如上所述，接收器108自身还可包括一个多个传感器118，诸如加速度计、近球探测器或其他需要的传感器元件。

如图2C所示，接收器108具有独立的输入设备114和输出设备154。这不是必须的。需要的话，可使用相同的系统（例如，诸如无线收发器的输入/输出系统），接收输入并将输出从接收器108传输出来。当作为独立系统时，输出设备154可为任何需要的形式，诸如无线传输器（使用任何需要的无线传输技术或协议）、计算机连接端口（诸如USB接口或其他计算机连接端口）等。

体上接收器108可具有多种不同的形式，而不背离本实用新型。示例性地，如图2C所示，接收器为可附连的夹子148，其示例性地可被附连至运动员短裤的腰带（例如，如图1所示）。接收器也可为腕带，诸如手表或其他腕带式数据接收设备160，如图2D所示。可选地，需要的话，接收器108可包括输出设备，所述输出设备在运动表现发生时实时地向运动员102提供反馈（诸如显示数字字母、视频或文本输出的显示器162；音频输出（诸如喇叭164、耳机、耳塞等）；等），如图2D所示。作为另一个选项，输出设备154可向用于向运动员102提供实时反馈的设备（诸如显示器、喇叭、耳机等）提供输出。

图2E示出了和图1中的系统类似的总体系统，但图2E中将接收器108制造成臂带170的一部分，可将所示臂带佩戴在运动员的衬衣内或衬衣外。诸如传感器106、106b和/或118的传感器和/或接收器108（如果存在或需要）可具有其他的设置和安装而不背离本实用新型。示例性地，可将一个或多个传感器或接收器整合入佩戴者的衣物中，诸如形成或收纳在设置在短裤的腰带或球衣的松紧带中的袋中，成为带结构的一部分等。作为此外的示例，运动员的护腿板可包括传感器和/或接收器设备（例如，用于感知由鞋用传感器感知的同种数据，诸如计步、计步器类型速度和距离信息、加速度计数据、触球数据、近球数据、踢球力量等）。作为另一个示例，可将接收器108或传感器118引入成为颈带、头带、或其他服饰的一部分。优选地，任何安装在身体上的传感器和/或接收器应为轻质、耐用，且被设置为少影响或不影响运动员的表现或表现，并由此不太可能或不可能损伤运动员或第三人。

图3示出了可被包括在如本实用新型的至少一些实施例所述的系统和方法中的其他特征。在两个足部安装传感器106和体安装传感器118和接受器108之外，图3示出了示例远端系统120的其他细节，所述系统可接收从接收器108和或球130传输来的数据（例如，分别经由连接部116和136）。除了传输从传感器106、118和/或132而来的数据之外，也可将传输连接部116、136和/或112用于将数据从远端系统120分别传输至接收器108、球130和/或鞋104（例如，以改动或控制设置在接收器108、球130和/或鞋104中的传感器或其他电子装置的方面）。

远端设备120可示例性地为便携式音频和/或视频播放器、手机、个人数字助理、传呼机、呼叫器、手持电脑、手提电脑、台式机、服务器或任何类型的计算机控制设备，可选地为产生或显示用户可感知的输出和/或界面的计算机控制设备。图3中示出的示例远端设备120包括处理器系统302（其可包括一个或多个处理器或微处理器）、存储器304、电源306、输出设备308、其他用户输入设备310、和数据传输／接收系统122（诸如无线收发器）。将传输/接收系统配置为通过任何已知的电子通信类型经由传输/接收系统114、134和/或110与接收器108、球130、和/或鞋用传感器通信，所述电子通信类型包括接触式和非接触式通信手段，诸如RFID、蓝牙、红外传输、蜂窝传输等。输出设备308可形成任何需要类型的输出设备，所述输出设备包括便携式音频和/或视频播放器、蜂窝电话、个人数字助理、传呼机、呼叫器、手持电脑、手提电脑、台式机、蜂鸣器、振动器等。在该示出的示例中，输出设备308包括用户界面308a，其可为任何形式的图形化用户界面，诸如示出了互联网网址或数据或信息的类似图形化描述的界面。

图1至图3中示出的系统可能是在运动活动发生时向远端系统120提供数据的活跃的、实时传输系统。这不是必须的。示例性地，图4和5中的系统400较图1至3中的系统要被动的多。在硬件系统上，图4中的系统和图1至3中的系统类似，但移除了传输系统114和134，且接收器108和球130的作用更像数据监听器。更具体地，接收器108和球130在运动活动发生时存储由传感器106、118和/或132传来的数据，且将其保存以在稍后传输至远端系统120，这示例性地是为了活动后分析、回顾等。需要的话，甚至可忽略从鞋104至接收器108的数据传输112，且可使用鞋用传感器106存储鞋用数据，以用于其后的下载。

可选地，需要的话，接收器108可为一种显示设备（例如，如图2D中示出的一样）或其他输出设备，以在运动表现发生时向运动员提供实时的表现反馈（诸如，当前速度、当前移动距离、已运动时间、控球时间、控球速度、无球速度、“选择您的速度”指示或其他激励或奖赏等）。

比赛结束后，可将接收器108和球130（或从其上移除包括数据记录的电子组件）插入如上所述的远端系统120。参见图5，可使用任何种类的连接系统而不背离本实用新型，包括无线连接、有线连接、经由输入口的连接等。该远端系统120可位于边线、更衣室、运动员的住所，或任何需要的位置，且其可为便携式的或非便携式的。

在以上给出的示例性硬件描述外，将对可测量的的示例指标的更多细节和这样的硬件系统的使用进行更详尽的描述。

B、运动员加速度、速度和/或移动距离传感

运动速度是衡量运动员表现时特别重要的指标。根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可用很多方式测量运动员的运动速度。示例性地，可将一个或多个运动员鞋104中的传感器106用于测量加速度、速度和/或距离信息，这可示例性地采用和NIKE+运动表现监测系统以及其他基于计步器的传感器系统监测速度和距离信息时类似的方式。示例性地，该传感器106可为加速度计、压力传感器（例如压电传感器）、或其他力传感器，所述传感器测量每次运动员的脚部触地或其他和脚部运动相关的数据。通过假设每次脚部接触为一步，且假设每一步跨过确定的距离，可将脚部接触的次数和运动员运动的总距离相关。需要的话，可基于多个可感知的因素，诸如触地之间的脚部悬空时间、脚部作用力等，调整每一步的距离，这示例性地可使用在计步器领域技中已知且使用的方式。而且，通过监测和移动相关的时间（例如，通过为每次受监测的脚部接触引入时间戳、通过追踪总使用时间等），可确定总体的运动员的速度。

但基于计步器的速度和距离测量当在众多团体运动中使用时，不能总是提供需要的准确度。示例性地，在足球、美式足球、篮球、橄榄球等运动中，运动员趋向于在比赛或训练阶段的过程中以变动很大的速度移动。他们也趋向于在运动中经常垂直跳跃、俯冲和使用其他的方式离开地面。此外，他们的脚部承受来自于和地面接触之外的原因产生的力，所述原因诸如踢球、踢和击打其他物体等。众多团体运动的额外的特征可能会限制基于计步器的速度和距离测量系统的准确度。

相应地，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可包括身体核心安装的速度和/或距离测试设备。这可示例性地以安装在运动员身体的核心处的加速度计的形式实现，所述加速度计诸如腰带安装加速度计传感器（例如，双轴或三轴加速度传感器118，可将其引入成为接收器的一部分，以确定二维或三维内的运动）。由加速度计传感器118产生的数据（诸如运动员在安装位置处的加速度，诸如，在身体的核心或腰处）可被积分，以提供运动员的运动的速度信息，且其可被再积分以提供运动员的移动距离信息。该类型的体安装传感器可提供更准确的身体运动的信息，诸如，在两侧晃动时，在围绕着球做假动作时，等。这样的用于测量加速度，且将由加速度计获得的数据积分的系统和方法是已知的。

加速度、速度和/或距离的确定可用若干种方式提供有用的数据和信息，且可用于根据本实用新型的系统和方法中的多个表现指标。示例性地，这样的数据可以在确定下列指标时起作用，所述指标是诸如足球、篮球、美式足球、橄榄球等团体运动的参与者所感兴趣的：总体最大加速度、平均加速度、总体最大跑动速度、平均跑动速度、控球时的总体最大跑动速度、控球时的平均跑动速度、无球时总体最大跑动速度、无球时平均跑动速度、速度超过预设的速度阈值的次数（例如，运动员冲刺的次数）、比赛中总运动距离等。这样的数据有助于运动员（和/或其教练）评价运动员的努力程度、在比赛中付出的努力的多少、运动员随时间的进程提升的程度、从伤病回复的程度等。这样的数据也可被用于在诸如队伍成员的个人中形成竞争，这示例性地是为了提供更努力地工作、提升、超过其他运动员的指标等的动力。

需要的话，该身体核心传感器（诸如，作为接收器108一部分的传感器118）可为确定加速度、速度和/或移动距离时唯一需要的传感器。因此，需要的话，可不使用脚部传感器106。尽管如此，如果需要的话，仍使用脚部传感器106提供用于速度和/或距离测量的二级数据，诸如用于验证身体核心传感器的数据、用于调节或校正身体核心传感器的数据、和/或在身体核心传感器不可用或可能不可靠时被使用的数据。额外地或可替换地，需要的话，鞋用传感器106可被用于帮助消除体安装加速度计的漂移（诸如，当基于鞋的数据标示运动员静止时，该信息可被用于校准或校零双轴或三轴体用加速度计（例如以消除其漂移）。身体核心加速度计和脚用加速度计之间的加速度测量的差值也可被确定。

作为备选方案，根据本实用新型的至少一些系统和方法可包括测定移动时运动员的取向或“移动模式”的装置。示例性地，如果需要的话，可将电子罗盘或可旋转传感器合并入该系统中，例如以帮助测定运动员的移动方向和/或提供关于运动员的移动模式的特定（诸如向前跑动、侧步跑动、向后跑动等）的更多的细节。当加速度计在初始时具有预设的取向时（例如，单轴、双轴或三轴加速度计朝向向前的移动方向），加速度计也可提供关于运动方法的有用信息。确定运动员向前、向侧面或向后跑动的时间或距离的值可至少在一些运动中，在测量表现时是有用的指标。而且，需要的话，可使用不同的基于计步器的速度和距离确定算法，这取决于运动员的移动模式（向前、向后、向侧面等），这可使得对运动员的总体运动速度或移动距离的更精确的确定成为可能。更具体地，在运动员向前跑动时，一个用于确定速度或距离（例如，基于脚部悬空时间等）的算法可能是合适的，而在向侧面跑动时一个不同的算法可能更好，且在向后跑动时又一个算法可能更好。

在根据本实用新型的系统和测量的一个更具体的示例中，一个步速传感器（footpod）（诸如，元件106，优选地每只鞋104中一个）示例性地使用三轴加速度计测量每一步的速度和距离，且在比赛或训练课中将采集到的数据存储在步速传感器106中。可使用单独的控制器或移动电话（或其他合适的设备）和步速传感器106通信，例如出于确定步速传感器状态的目的，以开始/暂停/中止对进程的录制，和开始数据的上传（例如，传至计算机系统120）。在为了这些目的使用单独的控制器的系统中，用户将需要将控制器连接至他/她的计算机，以将他们的数据示例性地上传至网站。在将移动电话（或其他类似设备）用作控制器时，电话可暂时存储数据和/或将数据直接地将数据传输至网络服务器。可对所述潜在系统进行改动而不背离本实用新型。

明显地，单纯地为了确定运动员的加速度、速度或移动距离时，不需要在球中的传感器、电子元件或其他专用的特征。因此，需要的话，可在这样的情形下使用传统的球。在其他情形下和/或为了测量一定的指标时，在球中设置传感器、电子元件和/或其他专用的结构是有优势的。

C、运动员的“控球”和“近球”的探测

许多类型的团体运动中另一项有用的信息涉及运动员的控球时间。这可示例性地通过测定运动员（示例性地，用手、脚或其他身体部分）和球的接触、运动员和球的紧邻、或其他方式来测量。控球或近球的确定也可能是其他感兴趣或需要的指标的重要部分，所述指标诸如控球时间、控球时总体最大跑动速度、控球时平均跑动速度、无球时总体最大跑动速度、无球时平均跑动速度、接近球的次数、接触或“碰触”球的次数、踢球力量等。这样的数据可帮助运动员（和/或他们的教练）评价运动员的努力程度、他或她在比赛中付出努力的多少、在控球时最有效率的运动员、尽了最大的努力在球附近的运动员、最强的防守队员、粘球的队员（the ball hogs）等。也可将这样的数据用于在个人中形成竞争，这示例性地是为了提供更努力地工作、提升、超过其他运动员的指标等的动力。

在一些在至少大部分控球时间中球被夹持的团体运动中，单个运动员的控球可相对较容易地被确定，这示例性地是通过确定和球接触的队员和/或确定该运动员夹持球的时间。一个示例是美式足球或橄榄球。类似地，在长曲棍球中，球倾向于在大部分的运动员控球时间中停留在运动员的球棍的头部。对这样的运动来说，球内和/或运动员上和/或其装备上合适的传感器可相对较容易地确定控球人和该段控球的时间长度。作为一个更具体的示例，可通过安装在球内或球上的RFID发射器标签触发运动员服装或装备（诸如手套、球衣、头盔、球拍、球棍、球鞋等）内的RFID接收器或阅读器，且包括在运动员的服装或装备内的电子元件可记录每次个人控球持续的长度。通过时间戳或提供和该控球数据相关的时间数据，可将控球数据和（例如，以上述方法确定的）加速度、速度、和/或移动距离数据相关联，以允许根据本实用新型的系统和方法确定更具体的指标，诸如控球时的总体最大跑动速度、控球时的平均跑动速度、无球时总体最大跑动速度、无球时的平均跑动速度等。当其他运动员在同一个动作中也可能和球接触时，这样的接触典型地是短时间的，且其典型地在每个端点与和主控球人的接触重合和/或在其附近发生。因此，可容易地分析该数据，以确定哪个接触仅构成了短暂的、非控球式的接触以及哪个接触实际宣告了对球的控制权。可替换地，需要的话，根据本实用新型的系统和方法可认为多个运动员同时具有对球的“控制权”（例如，如果“控球权”仅等于任何和球的接触时）。

但在其他的运动中，连续和球接触不是球的“控球权”的特征。示例性地，在足球和篮球中，“控球”的运动员“运球”，以将球在球场上前后移动，这导致了其仅偶尔和球接触。在这样的运动中，通常不长时间将球夹持，或长距离抱球。在冰球和曲棍球中，球（示例性地包括冰球）可在控球的运动员在球场上向前移动时，重复地和运动员的球杆接触、脱离。而且，“控球”的运动员可只和球接触一次，这有时仅在很短的时间段内（例如，在快速传递或射门时）。此外，在全部这些运动（例如，足球、篮球、冰球、曲棍球）中，不同队中的运动员可在运动员控球的过程中尝试抢断球或冰球。这样的动作的特征使得使用传感器确定“控球”在某种程度上更加困难。

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可将运动员和球接近时的众多特征推定为运动员的“控球”。尽管下文中的描述主要着重于以足球为背景的位置确定，本领域技术人员在获知本公开的好处后，将能够将该描述的特征扩展到在其他运动中的应用，所述运动诸如篮球、冰球、曲棍球美式足球、橄榄球等。

“控球“的确定可包括众多特征。示例性地，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法在运动员和球接触或距球的距离在一定的阈值距离以内（例如，在一米以内）时确定“控球”成立。如图6所示，这样的系统可被认作“数字式”控球确定系统，其中运动员或者控球，或者不控球。更具体地，当球距运动员102在1米距离之内时（在环600以内），运动员102可被认为具有“控球权”。当球130距运动员102在1米之外时（在环600以外），运动员102可被认为不具有“控球权”。在这样的系统和方法中，可同时认为多个运动员具有“控球权”（当每个运动员都紧靠球附近时）。当不同队的多个运动员位于球附近时，这也被认为是“争抢时间”（contestedtime），这将在下文中更详尽地描述。

可选地，需要的话，“控球权”的正确定需要至少一次和球的接触（且可选地，“控球权”确定可从接触时开始）。作为另一个选项，根据本实用新型的系统和方法可同时追踪“控球权”（例如，需要至少和球的一些接触和/或连续接触）和“近球”（例如，当没出现接触，但运动员靠近球时，或另一个运动员进行了抢球的接触但第一运动员仍然保持在球附近等）。需要的话，可在每一次有另一个运动员接触球时进行新的“控球权”的确定（尽管此前接触的运动员可能仍然在球附近，且他或她的“近球时间”可继续累计）。如前文所述，在根据本实用新型的一些系统和方法中可将“近球”简单地等同于“控球”。

也可将“控球权”更多地当作“模拟式”参数。示例性地，可形成系统和方法以提供运动员和球的邻近的更详尽的确定。示例性地，如图7所示，可更贴切地确定运动员距球的距离，以更好地允许对“控球权”的确定。示例性地，当运动员102非常靠近球130时（例如，在内环700之内时），可将该运动员认定为具有球130的“控球权”（需要的话，可同时有多名运动员具有控球权）。当运动员102距球130较近时（例如，在环702之内但在环700之外），可选地，在满足其他参数时（例如，当运动员102是最后一个触球的人或运动员102是距球139最近的运动员，且没有其他的运动员的抢断球的接触时等），可将该运动员102认定为具有球的“控球权”。当运动员距离球130稍近时（例如，在环704之内但在环702之外），可选地，在满足其他（可选地，更严格的）参数时（例如，当运动员102是最后一个触球的人或运动员102是距球139最近的运动员，且没有其他的运动员的抢断球的接触时等）也可将该运动员102认定为具有对球的“控球权”。可开发任何需要的控球参数而不背离本实用新型。当运动员距球130太远时（例如，在环704之外），根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可确定运动员没有控制球130。可选地，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可确定运动员一直具有对球的“控球权”，直到确认了一个新的运动员和球的接触，而不考虑此前的运动员相对球的位置。

1、RFID技术

一个可能的确定控球权或近球的方法是通过使用RFID（射频识别）技术。RFID系统使用耦连的能量在询问器（也叫做“读出器”）和远端廉价标签之间传输少量数据。该标签可相对于读出器静止或移动。可根据两个主要的标准对这样的RFID系统进行分类，即：tag的供能方式（例如，被动式、半被动式或主动式）和能量耦连机构（例如，感应式或辐射式）。

图8A至8C示意性地示出了各种RFID技术。在图8A中示出的“被动式”RFID系统中，由从读出器信号恢复的能量同时向标签和标签产生的返回无线电信号（即，图8A中的“反向散射信号”）提供能量。这样的完全“被动式”系统可在该实用新型所处的情形中具有优势，这是因为其可消除球上的电源（例如，电池）的需求。在如图8B示出的“半被动式”RFID系统中，由恢复的读出器能量信号为返回无线电信号提供能量，但由包含在标签中的小电池向标签电子元件提供能量。图8C中示出的“主动式”RFID系统和传统无线电系统非常相似。由和标签设置在一起的本地电池同时向标签无线电信号和电子元件提供电力（且读出器电子元件由其自身的独立电源驱动）。

射频标签频率的范围从几百MHz到几GHz。在该谱图中，波长变得可以和个人电器的的机械尺寸可比较，且更具体地，和全波长天线尺寸可比较。这样的特征允许了其中功率和距源的距离的平方成反比变化的远场操作。

图9示出了硬件和设备的一个示例，可将其用于半被动式RFID系统，以测定足球或其他运动中的运动员的近球（ball-proximity），特别地，在图9示出的系统中，球130包括RFID标签和与其相关的天线以及其他电子元件，且鞋104（或运动员装备中的其他物件，诸如护腿版、袜子、接收器108等）包括RFID读出器和与其相关的天线以及其他电子元件。更具体地，在该示例中的球130载有嵌入式原电池式电池、辅助传感器界面、主动电路、调制器、被动电路和天线。该示例性系统中的运动员（例如，鞋104）携有充电电池、微控制器、RF+基带组件、低噪放大器、功率放大器和天线。协助球载标签的电池允许了相对低的接受功率密度，这有效地降低了运动员身上需要的传输功率（并且降低了需要由运动员负担的必要的电池和其他电子元件装备的重量。）。一个球130可包括多个在球上的标签（例如，以确保标签天线一直朝向运动员读出器，从而允许更灵敏的距离测量，诸如在模拟式控球确定中的测量等）。这种类型的RFID标签和读出器装备是此前已知的且可购买到。

需要的话，可将这种类型的近程检测和与脚接触球相关的数据结合，以区别控球和近球。可替换地，如上所述，需要的话，可将控球等同于近球。

2、DPR技术

数字分组无线电（digital packet radio，“DPR”）也可在根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法中确定近球和/或“控球”（可选地，结合其他数据，诸如脚和/或球接触数据）时有用。许多NIKE+运动表现检测系统产品（由位于Beaverton，Oregon的Nike公司提供）将DPR用于无线数据通信（例如，在2.4GHz频段）。许多商业部署网络中也使用DPR，所述网络诸如蜂窝网络、WiFi（802.11）、ZigBee、和PCS。可被用于在根据本实用新型的系统和方法中实施基于DPR的近球和/或控球确定的两个示例芯片包括由位于Sunnyvale，California的Nordic半导体公司提供的芯片和由位于加拿大的Cochrane，Alberta的ANTWireless提供的芯片。这两个公司都生产超低功率无线电硅芯片，可将所述芯片在很多应用中使用。可由具有优秀设备寿命的标准纽扣式电池驱动该无线电芯片。

用于近球和控球确定的DPR方案提供了低功率、高范围的系统和方法。图10示出了一个这样的示例系统。特别地，尽管这些系统和方法是低功率且大范围的，它们仍需要主动接收器端（即，球130上的一些电子元件和/或电源），如图10所示。在图10中的DPR系统中，球载有嵌入式电源（例如，原电池）、嵌入式微控制器、超大规模集成（“VLSI”）数字无线电系统（例如，芯片）、和天线。（例如，作为鞋104或接收器的一部分）运动员承载充电电池、微控制器、VLSI数字无线电系统（例如，芯片）、和天线。DPR系统可在任何需要的频率上工作，诸如915MHz或2.4GHz。如上所述，这样的硬件系统是已知的且可购买到的。

在球130中，小无线电和微控制器触发了发射出特有识别数据包的射电爆发。每次射电爆发的触发可为周期性的（例如，每50ms，每一秒等）。另一方面，触发可为非周期性的，诸如响应诸如移动、接触、受力等的实际事件触发。这些数据包允许了运动员102上的体带式接收器（例如，在靴子104中，在身体核心佩戴元件中等）记录与球处在接收器附近多长时间直接相关的接收数据。该近球可和控球相关（可选地，如果记录另一个指标的话，诸如由鞋载传感器106b确定的运球员脚和球130之间的接触）。这是非常“数字式”的控球类型的确定系统。需要的话，如上所述，可将控球等同于近球。

也可使用DPR提供更多模拟式的控球信息。在这样的系统中，球130可作为接收器，且体带式设备可提供大多数传输。在这样的系统中，球130将周期性地监听从体带式传输器而来的无线分组广播。体带式传输器能以不同的设定输出功率发送突发数据包。球130只在其和运动员102接近时从最弱传输信号接收数据包。球130距离发送信号的运动员102越远，由球130接收的信号的数量将越少，直至其只接收最强的信号或完全不接受信号。通过向回传输由该数据包得到的独特识别符（例如，标示传输功率的识别符），球130可响应任何接收到的数据包。这样的布置允许了体带式接收器基于在球130接收到的最弱的信号确定球130多远，并为此发送出回复。可替换地，如果需要的话，球可以不同的输出功率发送出突发数据包，且体带式传感器可接收所述数据包并基于测定的信号（以及其对应的功率水平）确定球和体传感器之间的相对距离。

由于其在各端（即在球130和运动员102处）都有主动式无线电，使用DPR系统时，传输功率可非常低（且小于其他的技术），但，如上所述，其需要在球上的一些电源。DPR也提供了动态变动输出功率的能力，这赋予了根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法预测球130和运动员103之间的范围的能力，和/或甚至运动员系统获取处于一些预定“控球”距离（例如，1米）之外的球的能力。

3、RADAR技术

可使用RADAR技术（无线电检测和测距，“Radio Detection AndRanging”）在根据本实用新型的一些系统和方法中探测控球和/或运动员进球。RADAR系统使用反射的无线“查验（ping）”能量以通过分析其反射的“特征信号（Signature）”识别且定位目标物体。RADAR系统不需要双向主动式传输，这意味着球在至少一些基于RADAR的根据本实用新型的近球或控球确定系统和方法中不需要包括主动式传输器或电源。但是，需要的话，RADAR依靠作为球的一部分的主动式（使用电源）的系统，产生供移动探测器识别的无线电“ping”，或其可以一些方式（例如，主动有源或被动无源地）增强或可识别地标记被反射的能量，以促进移动转发器从背景噪声的杂波、其他反射、和/或各种信号失真中识别球的工作。附加地，RADAR可对传输的能量和反射的特征信号施加调制以及其他处理技术，以测量目标对象的其他属性，诸如目标对象的速度（例如，通过使用多普勒技术）。

其中球不包括电源的被动式RADAR系统可依靠一个或多个其他的RADAR反射技术以增加由球反射的信号的“可见度”（例如，通过增加其增益或相干性）。这样的技术的一个示例是在球上设置诸如角形反射器的反射设备。作为一个示例，可将该角形反射器材料设置在球的一个或多个接缝内，或可选地在球的内层上（如果入射辐射能够穿透球的外部表面的话）。角形反射器是在RADAR或其他领域中已知的，且这些设备将辐射从反射器向外沿与其进入反射器的方向大致相反的方向反射（即，直接往回，朝向辐射源和/或和其入射方向平行）。另一个示例技术是在球结构上或球结构内设置金属箔。金属箔构成了特定大小的小片RADAR反射材料，将其以独特的图案安排在球上，所述图案可由RADAR系统方便地识别出。这样的反射器和金属箔是在RADAR领域中已知的，且为其设定大小和合适的形状以能够被合并入球（诸如足球、冰球、篮球等）的结构中。这些特征增加了由球产生的RADAR辐射特征信号，且使得球更好地从由区域内其他物体（诸如其他运动员、场上或场附近的其他设备、球门柱等）反射的其他RADAR辐射中凸显。

帮助被动式（无源）球辐射反射特征信号从其他物件中凸显的另一个技术涉及球上的被动式频率倍增器结构。被动式频率倍增器以类似于“平方法则”探测器的原理工作。非线性设备可在受信号激发时产生频率谐波。二极管在低信号水平上（例如，等于或小于-2O dBm）具有大约为I=k*V2的VI关系，其中k是一个常数。这样的设备能够产生频率为用于驱动该二极管的频率谐波的两倍的谐波，这是通过下列公式实现的：cos（f_o）²=1/2+1/2*cos（2*f_o），其中f_o是输入频率。可通过用于接受基础频率的同一天线将该频率谐波辐射出去。除倍增频率外的谐波（二次（2^nd）谐波）也将由非线性设备产生，这样该探测频率谐波的应用不被限制于仅倍增频率（doubledfrequency），而也可探测三倍频率、四倍频率、五倍频率等。

通过在这样的RADAR系统中在球上设置被动式频率倍增器结构，被反射的辐射探测器或接收器仅需要监听频率为以其相关的传输器辐射的载体频率的两倍的信号。这样的倍增频率信号对载有被动式频率倍增器的物体（即，该布置中的球）来说是独特的。此外，该频率倍增器也产生DC分量，可将其用于驱动球上的少量电子元件。这些电子元件可调制由频率倍增器辐射的信号，主要用于赋予球独特的ID。另一方面，可将被辐射的信号编码（使用巴克码或伪随机序列），并与返回的信号自动相关以实现额外的信号处理增益。另一个可实现处理增益的简单方法是频率啁啾（frequencychirping）。

如上所述类型的频率倍增器天线是已知的，其示例性地在美国专利No.4,890,111中被描述，将该专利通过参考的方式整体合并于此。将在该专利中描述的一个示例性天线1100示出在图11中。这样的天线的尺寸可以在长度尺寸L上为传输和入射辐射频率波长λ的大约2/3，且在高度尺寸H上为波长λ的约1/6。通过将这样的天线合并在足球结构中（例如，在其外侧表面上、在球的各层之间、在球的内部等），可将移动接收器配置为“监听”特定的载体频率（即，传输频率的两倍），以探测球的存在，例如当由安装在运动员上的辐射探测器向前和返回的路径上都存在足够的能量，以使得辐射能够到达球且能弹回安装在运动员上的辐射探测器时发生。作为一些更具体的示例，初始传输RADAR频率可为915MHz，且被反射的频率可倍增至1830MHz。另一个好的候选对象是433MHz（倍增至866MHz）。也可使用其他的频率而不背离本实用新型。

图12示出了既可设置在球1200和运动员102二者上的示例结构（例如作为运动员的鞋104的一部分，作为接收机108的一部分等），其和根据本实用新型的至少一些基于RADAR的临近探测系统相符。如图12所示，球1200包括和结合图11时描述的一样的天线结构1202。鞋104（或其他运动员载有的组件）包括充电电池和/或其他电源、微控制器、调制器、功率放大器、双工器、天线、低噪放大器（LNA）、和模数转换器（A／D）。鞋104以第一频率（例如，915MHz）向球1200发射辐射，且球通过天线1202倍增该频率，并将辐射反射回鞋104，在鞋104处该辐射被探测到。球1200可包括多个在球结构四周的天线，以确保至少一个天线朝向运动员上的接收器。

作为可替换方案，需要的话，一个或多个RADAR辐射源可独立于运动员之外（例如，位于边线或其他位置，以覆盖整个球场等）。在这样的系统中，运动员102仅需要载有反射辐射探测器（和与其相关的电源以及电子元件），而不需要载有辐射发射源。可将球上的电子元件配置为仅以需要的功率水平发射出辐射，以使得运动员载有的探测器只在和球相对紧密靠近时（例如，1米之内等）探测到被球反射的辐射。

可提供多个特征以在运动员使用根据本实用新型的系统和方法时帮助阻止“数据包冲突（packet collisions）”，这示例性地是为了帮助阻止运动员探测到由另一个运动员发射的被球反射的辐射。示例性地，如图13所示，两个运动员，其中一个运动员102a来自一个队，而另一个运动员102b来自另一个队（或甚至更多的运动员），可同时接近球1200。如果每个运动员都装备有主动式传输RADAR或根据本实用新型的其他数据传输系统和方法，则多个探测器或传感器可容易地读入错误的数据且错误地确定位置或邻近数据。应避免这样的数据的“数据包冲突”，以向根据本实用新型的系统和方法提供更可靠和有用的数据。

一个限制或消除“数据包冲突”的方法包括计时方案，其中每个运动员的设备以随机的间隔传输，所述传输具有恰当的标准平均间隔。这将使得两个或更多运动员在邻近球时在给定的时间上同时发射是不太可能发生的，但所有的运动员将具有同样的总体传输率。在这样的系统中，可仅在他或她的设备传输其辐射“ping”或数据传输之后的一小段时间内激活运动员的反射辐射探测系统，以帮助阻止不希望出现的数据接收和传感器激活。但该做法的一个可能的坏处是这样的技术可能会限制单个设备快速探测球的能力，这是由于对平均传输率的限制（即，由于传输之间的时滞）。

另一个用于限制或消除“数据包冲突”的方法是使每个运动员上的设备“通道化“。由于被动式频率倍增器可工作在窄带内的许多频率上，每个运动员可使用在同一个较宽的带内的略微不同的频率。这样，可将每个运动员的探测器调频以在大约为传输频率两倍的窄带内“搜索”。也可将这样的“通道化”用于在比赛或其他运动中区分一个队伍的数据和另一个队伍的数据。需要的话，也可在如上所述的其他邻近和控球系统和方法中使用冲突避免特征，而不背离本实用新型。

4、其他可能的近球／控球探测技术

也可使用其他用于确定邻近和/或控球的传感系统和探测器装置而不背离本实用新型。示例性地，可使用基于超声的邻近探测，尤其是用于非常近距离的近球探测用途。超声系统可使用和前述的RADAR技术类似的反射辐射技术工作。可使用红外辐射探测系统（被动式和主动式系统都可）来探测近球。也可将诸如加速度计和/或陀螺仪设备（例如，使用半导体光刻加工制造的）的微电子机械设备（MEMs）合并入球中。可通过球内或鞋内的磁体使用霍尔效应（Hall-effect）探测来探测邻近，尤其是在短距离应用中。在球中引入这样的设备作为辅助传感器可能特别地有效，这示例性地是为了帮助确定何时球被踢出和可选地哪个运动员踢的球（示例性地，通过在球的数据和多个运动员鞋的数据中对和探测到的接触相关的数据印时间戳）、踢球力量、踢球速度等。

以下对一些更具体的示例进行了描述。可将一个或多个这些控球确定系统和方法结合以上详尽地描述的一个或多个速度／距离测量系统一起使用。

在根据本实用新型的示例的一些系统和方法中，可将磁体悬挂于球130的中心，且为步速传感器106装备磁强计（例如，测量地磁场的罗盘传感器）。该系统示例性地通过探测由于球130发射的磁场造成的地磁场的微小变化而工作，所述微小变化表示球距离运动员的脚在一定的距离内（且因此距离步速传感器106的磁强计在一定距离内）。通过这种类型的探测，可推断出球和运动员的物理接触和/或运动员和球的邻近。

作为另一个更具体的示例，可将一个或多个标签制造在球130的构造之内。将由运动员上的传感器／接收器发射信号。当球130上的标签接收到信号时，它以恰好两倍的频率将其弹回（例如，使用如上所述制造在球内的频率倍增器特征）。该由传感器／接收器（例如，在步速传感器106内）接收到的倍增频率信号表示球130距离传感器／接收器在一定范围之内（例如，取决于初始信号的强度）。作为实用新型的该方面的一些甚至更具体的示例，可将传感器／接收器放置在运动员的两只鞋104内，且其具有短的必需工作范围（例如，约30cm）。此时，每次球139的探测将暗示球130和运动员的鞋104的物理接触。可替换地，需要的话，可将传感器／接收器仅设置在一只运动员的鞋104中或在运动员的身体上（例如，腰部佩戴组件108）且具有较大的工作范围（例如，大约1-2m）。此时，每次探测意味着运动员和球104的邻近，或运动员具有球104的控球权或在控制球.

此外，采用和测量运动员-球邻近的方式类似的方式，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可确定运动员－运动员的邻近。作为另一个更具体的示例，当距离彼此处在预设的距离或范围内时，由各个运动员载有的模块可互相通信（例如，经由点对点网络），以提供运动员－运动员邻近的标示。

D、球运动相关指标

用于多种队伍运动的其他有用指标涉及运动中球移动的速度，所述速度例如，由踢球、抛球、击球（例如，用球拍、球棍、手臂、脚、球板等）等产生。有用的更具体的指标类型示例性地包括球速、球的旋转、线性球速、旋转速度、旋转方向、球转移速度（此背景中使用的术语“转移”总体地指的是由于运动员的互动造成的球的移动，所述互动诸如踢球、抛球、击球、头球等）、球转移力量等。将所述面向球的指标和各种面向运动员的指标（例如，如上所述，由于面向鞋或运动员身体的传感器数据以及面向鞋或身体和面向球的电子元件之间的互动造成的）或其他诸如控球、速度、时间等数据结合，可提供其他的有用的信息，诸如踢球或以其他方式驱动球的运动员的身份、各个具体运动员“碰”球或“触球”的次数、合适的运动员的进球成功率和信任度、传球尝试成功率（例如，球是否成功地到达了同一队中的运动员处）、断球、传球失误、失误等。

在诸如足球的各种球类运动中设置传感器是本领域中已知的。示例性地，在由Cairos Technologies，AG所有的专利以及发明人为David J.Martinelli的专利中描述了测量诸如旋转、速度、弯曲、轨迹、压力、接触等指标的多种电子增强的球。这些专利包括美国专利No.6,073,086；美国专利No.6,157,898；美国专利No.6,148,271；美国专利No.6,151,563；美国专利申请公开号2007/0191083；美国专利申请公开号2007/0059675；美国专利申请公开号为2007/0060425；美国专利申请公开号2007/0299625；美国专利申请公开号2008/0085790；美国专利申请公开号2008/0084351；美国专利申请公开号2008/0088303；美国专利申请公开号2008/0090683；PCT专利申请公开号WO2008/080626；PCT专利申请公开号WO2008/104，247；和PCT专利申请公开号WO2008/119479。这些专利文献的每个都通过引用而合并于此。上面的控球/近球讨论中描述的各种面向球的传感器或其它电子装置或结构可被以如这些专利和公开中描述的相同的方式并入到球结构中。

E、示例队伍特征

如图13（且如上所指）和图14所示，根据本实用新型的系统和方法不限于单个运动员的使用。可为多个运动员，所述运动员可选地在两个队中，装备有主动式发射器和/或接收器，所述发射器和/或接受器和提供给球130或1200的发射、接受和/或反射设备互动。在一队中的多个运动员装备有如上所述的合适的电子设备时，可确定球130、1200从一个队友传给另一个队友。这样的系统和方法可在提供各种队伍指标时是有用的，所述队伍指标诸如队伍控球时间、连续传球和传球效率、传球准确度、失误、断球、阻截等。可将全部数据（例如，来自两个队中的运动员的数据，来自球130、1200的数据）发射至一个远端计算机系统120中，或可选地，需要的话，至不同的远端计算机系统120（例如，每个队一个，每个运动员一个等）。作为此外的另一个示例，需要的话，可在比赛或练习中仅记录数据（和结合此前的图4和图5进行的描述一样）且随后由单个运动员、教练等下载或以其他方式访问。多种运动员数据也可经由点对点网络彼此之间相互通信，这样运动员们可以迅速且便捷地在诸如边线上、更衣室等位置比较表现。

面向队伍的指标也允许运动员和教练同时查看个人和队伍的数据，以确定运动的各种特征或特性，诸如哪些运动员在一起表现最佳、个人的长处和弱点、不同运动员的组合的长处和弱点、谁“粘球”、谁在比赛中最不投入、谁没起作用等。教练和/或队友可以在比赛或训练中实时评价数据，以更好地掌握运动员的组合是否起作用（或，可能地，通过注意到运动员表现的突然下降而发现需要进行替换的受伤或其他因素）。而且，可将队伍数据用于激励个人去互相竞争和/或激励他们努力改善整体的队伍数据。

F、示例网站特征

本实用新型的其他方面涉及向运动员、教练、训练员或其他人员的数据展示。这样的系统帮助运动员衡量且追踪他或她的能力、标记随时间发生的改善、确定需要更多努力的方面等。可在单个比赛、多次比赛的多个部分、单次训练、多次训练的多个部分、多个比赛（或其中的多个部分）、多个训练（或其中的多个部分）、多个赛季（或其中的多个部分）等收集数据。

图15示出了可在根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法中使用的示例性用户界面屏幕1500。如图15所示，界面屏幕1500可向运动员示出多项信息，包括和具体比赛或训练相关的信息，以及和在更长的时间内使用根据本实用新型的系统和方法相关的信息。示例性地，如图15所示，根据本实用新型的用户界面1500可提供的信息涉及由运动员参与的总体比赛次数、使用该系统记录的运动员的总参赛分钟数、在该时间段内运动员的最大速度、以及运动员控球时的最大运动速度（例如，在他个人控球或距离球足够近时，而不是队伍控球时）。

该界面屏幕1500也可为单场比赛提供信息（具有从多场存储在系统中的比赛中选择的功能）。如图15所示，在该示例界面中，屏幕1500示出的信息涉及运动员在该特定的比赛中（例如，比赛24）的运动速度、在该特定的比赛中控球时的运动速度、在比赛中“冲刺”的次数（例如，运动员的运动速度超过预定阈值的次数，所述阈值诸如其最大速度的75%），以及在比赛进程中运动最大的“踢球力量”（例如，由运动员的踢球中记录的球的最大速度）。而且，需要的话，可对该用户界面进行修改，以允许其显示用户选择的各种不同指标或信息。

该示例界面屏幕1500的“比赛曲线“（gameline）部分包括涉及具体显示的比赛的信息。示例性地，在示出的屏幕1500中，该比赛曲线包括的信息标示了运动员在比赛中移动的总距离，比赛的分钟数、和运动员“控球”的次数或“触球”的次数。额外地，在该示例中，该比赛曲线包括和比赛进程中用户速度，以及运动员的队伍控球的次数相关的信息。在该示例中，运动员运动速度线1502的深黑色部分1502a表示运动员的队伍没有控球的时间，而运动员运动速度线1502的浅灰色部分1502b表示运动员的队伍控球的时间。需要的话，可改变运动速度线1502的可视部分，以显示比赛的任何需要的部分（在示出的示例中显示了60到90分钟的时间段），或在单个图像中可显示整场比赛（或运动员比赛的部分）。需要的话，可在界面1500的比赛曲线部分显示其他指标而不背离本实用新型，不论是取代该运动速度时间曲线1502或是在其之外显示（例如运动员踢球的时刻、运动员的进球（如图所示）、运动员的成功传球、队伍的进球等）。而且，需要的话，可将根据本实用新型的用户界面设计成允许在比赛曲线部分对各种不同指标进行用户选择。

如果多于一个的运动员装备有根据本实用新型的传感器和探测器，则根据本实用新型的至少一些示例的用户界面也可显示队伍信息（或甚至对方队伍的信息）。图16示出了示例用户界面屏幕，其中在单个屏幕上显示了5个运动员的数据。在该示例中，显示了参见一场比赛（比赛24）的5个运动员的运动员运动速度数据（例如，最大冲刺速度），示例性地，这样运动员或教练员可比较表现特性。此外，在该示例性界面屏幕1600中，也可选择其他比赛的数据，或可以该多个运动员比较的方式显示其他测得的指标的数据（例如，带球速度、冲刺次数、触球次数、踢球力量、传球成功次数、抢断次数、失误次数等）。也可在该类型的用户界面屏幕上获得或显示其他的队伍数据或其他测得的指标，而不背离本实用新型。

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可包括“目标”或“挑战”。尽管目标可由单个运动员为他或她自己设定，可选地，该目标或挑战也可由教练、队友、对手等设定。图17A和17B示出了示例。图17A示出了和图15类似的用户界面屏幕，但在该示例中，每个数据指标还包括代表该项指标中运动员“目的”或“挑战”的“灰色”的块。示例性地，在图17A中显示了比赛24的数据，其包括运动员在该场比赛中的表现的标示（加黑的块）和运动员的表现相对于其“目标”或“挑战”的水平（灰色的块）的位置。可以任何需要的方式显示“目标”或“挑战”的具体指标，例如，通过点击和目的或挑战相关的最后一格，通过在灰色的格上停留、通过连续显示等。特别地，在该示出的示例中，系统标示出运动员的总体最大“速度”的目标或挑战是18.4km／h，而在当前比赛中他们跑动的最大速度是17.2km／h。

但在下一场比赛中（比赛25），如17B中的用户界面屏幕1750所示，运动员A通过以18.5km／h速度跑动而完成了他或她的目标。此时，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可提供祝贺的信息（例如、文本式地、可视地、可听的、等，注意图17B的比赛曲线部分和图17A中相比的变化）。此外，需要的话，为了保持运动员受激励，可计算出新的“目标”或“挑战”，并显示给运动员。同时，如果需要的话，在代表由第三方而来的挑战时，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可向挑战者发送信息（或由运动员编写发送给他或她的挑战者的信息），表示已经达成了挑战。需要的话，可提供其他的“奖励”、激励信息或其他互动，而不背离本实用新型。

根据本实用新型的运动表现监测系统和方法的用户界面可采取很多种形式和格式，并提供多种不同类型的显示和信息而不背离本实用新型。图18示出了另一个示例用户界面屏幕1800，其中在更加圆形的图表上（和图15-17B中的线性图表相比）显示了运动员速度、踢球力量和个人控球信息。和图15、17A和17B中提供的冲刺数目指标和控球速度不同，图18还示出了运动员的控球时间的指标。不背离本实用新型而显示其他的指标或指标组合是可行的。也可提供需要的指标信息的其他图形或其他显示而不背离本实用新型。

G、抛球和踢球的确定

在根据本实用新型的至少一些示例系统和方法中，可能会想要区分球或其他运动设备被抛出或被踢出的情形。这可在多种运动中有用，诸如足球（例如，以确定比赛恢复的时间和恢复的形式，将在下文中对其更详尽地描述）和篮球（例如，以确定是否应该将控球权奖励给另一队）。抛球和踢球之间的确定在确定其他指标时也可是有用的，所述指标诸如足球中的控球时间，这是因为抛球－踢球的确定可帮助在足球比赛确定球出界的时间（例如，可将抛球动作和此前确定的踢球动作之间的时间认定为足球中的“出界”时间（因为使用抛球动作将比赛从出界状态中恢复），且可将该时间的数量从确定的队伍控球时间中扣除）。该指标的内容也可在篮球中有用，这示例性地是为了确定球触地（更像“踢球动作”传感器响应，将在下文中进行描述）而不是被手推送的时间（例如为了投篮或传球）。

如本实用新型的至少一些示例所述，如图19A和19B所示，可将一个或多个压力传感器（例如，球载压力传感器和/或脚载压力传感器）和/或一个或多个加速度计（或其他惯性传感器设备）的输出用于确定球是被抛出或是被踢出。图19A示出了球传感器在常见的抛球动作（例如足球中的界外球、篮球中的投篮等）中的响应，且图19B示出了球传感器在常见的踢球动作（或篮球中离开地板的运球）中的响应。如图19A所示，在抛球动作中来自于压力传感器和加速度传感器的输出都趋向于为慢速、长信号（或，取决于抛球，简单的抛球动作可能会很少或完全不产生压力信号）。但在踢球动作中，如图19B所示，压力传感器和加速度计传感器都会产生较短和强烈的脉冲信号，且随后发生球的缓慢减速（例如，由于空气动力学、重力等）。抛球时球（或其他物体）内的压力变化和踢出时相比要慢的多，但压力的变化可能在抛球过程中持续更长的时间。此外，和踢出时相比，抛球的加速度计的输出将趋向于形成长的多的信号和较低水平的加速度。这些图19A和19B之间的传感器输出的不同将允许根据本实用新型的示例的系统和方法区别抛球动作（诸如足球中的界外球、篮球中的投篮或传球等）和踢球动作（或其他会产生类似的压力和加速度计输出峰值的动作，诸如球和地面的接触（例如，运球）、球和篮球球筐的接触、球或冰球和门柱或冰球球杆的接触（例如，在美式足球、冰球、足球等中））。

H、“爆发”确定

图20示出了可在“爆发”或“强力”指标的确定中涉及的特征的示例。一些可在根据本实用新型的至少一些示例的运动表现监测系统和方法中有用的指标涉及确定个人在比赛的或训练的整个进程中的努力程度的方式。图20示出了在确定一项示例“爆发”指标时涉及的多个特征。当运动员处在蹲伏位置时（例如，如图20所示，诸如赛跑选手、橄榄球前锋、后卫或其他运动员等），通常通过其跃起开始动作（例如，离开起跑台、跳出出现在冲刺防守动员前进行阻挡等）的迅速程度确定起在动作初期的效率。如图20所示，可将对运动员的脚和他或她的上肢或躯干部之间的距离，以及该距离变化率的确定用于确定可作为运动员的表现的标尺的“爆发”指标。要注意，示例性地，从蹲伏位置（实线）到初始“爆发”位置（虚线），脚载模块和躯干载模块在取向和长度上的变化。可将对该距离和/或角度以及其变化率的测量和追踪用于确定多种特征或其他指标，诸如初始爆发、比赛或训练进程中的爆发、爆发改进、训练或调整的有限性等。

该测量系统可使用两个传感器（例如，无线传感器）或其他模块以允许对两个点（例如，脚载点和躯干或身体核心载点）之间相对距离的确定。这两个传感器可报告其位置，并由此允许对其相对位置的确定，且可将该信息存储（例如，在另一个运动员载有的的设备上的一个传感器或模块内，所述设备诸如移动电话、手表、PDA、声频／视频回放设备、MP3播放器等），传输至另一个位置（诸如远端服务器、笔记本或其他计算机等）等。

示例性地，也可使用和起跳动作相关的类似的爆发性或强力指标，所述起跳动作诸如篮球（或其他运动）中的起跳动作。

图21示出了另一种通过确定运动员的加速度来测量爆发或强力指标的可能的方式。总体地，如图21所示，在加速时（在图21中左边所示），运动员的重心和/或躯干部通常位于他/她脚部的前方。在到达稳态步速时（或当减速时，如图21中较右侧所示），重心和/或躯干部更靠近垂直取向。在该示例指标中，确定了运动员的躯干部的变化角度，且该角度的变化速度将提供关于运动员是否正在加速、以稳态步速移动、或是减速的信息。

作为图21中系统的更具体示例，该检测系统可包括一个或多个：加速度计、陀螺仪、或其他旋转检测设备。可将传感器放置在上体上，且用于测量上体相对于身体核心（例如，腰部或骨盆区域）和/或脚部的角度的变化速率。作为另一个示例，需要的话，可通过上体安装加速度计测量重力矢量的变化速率。可选地，需要的话，可将该指标和脚部或腿部移动指标结合，以提供关于具体活动的更多信息或更详尽的指标。可使用加速度计、压电传感器等来测量脚部或腿移动的指标，以测量脚部运动速度、脚部撞击力、脚部悬空时间等。将躯干角度变化速率和其他数据结合可允许确定实际的运动员加速度，所述其他数据诸如以下的一个或多个：体重、身高、脚部位置、脚部移动、脚部速度等。

I、可在根据本实用新型的系统和方法中测量其他可能的特征和/或指标。

如上所述，尽管很多上文中的描述使用了足球为背景进行描述，考虑到本公开的优势，本领域技术人员可方便地将本实用新型的内容和特征扩展至其他团体运动中，诸如篮球、美式足球、冰球、橄榄球、曲棍球、长曲棍球、棒球、半球、排球、羽毛球、网球等。可追踪、存储和/或显示不同的运动员或队伍中不同的位置（例如，守门员、中锋、防守队员）的不同的指标。

可对众多参数或指标进行测量和确定而不背离本实用新型。包括上述的多项指标，可在根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法中测量的其他指标可包括：垂直跳跃（例如，使用身体核心安装三轴加速度计）；跳跃次数；带球起跳高度；无球起跳高度；队伍速度或比赛速度（对一个队伍中全部运动员的速度、距离和/或其他数据进行的总计测量）；场上位置和/或移动；相对于球的位置的场上位置和/或移动；平均速度区间（带球和无球时）；最大速度区间（带球和无球时）；移动总距离（带球和无球时）；距离区间；射门力量；射正次数；助攻；盖帽；扑救；比赛长度；比赛时间；典型比赛统计；等。需要的话，可将和上述这些或其他指标中的任意一项相关的数据组合和/或继续加工，以提供和运动员表现相关的其他指标或指数，诸如“拼抢“或“强度指数”、没有进球的射门次数、两次进球之间的平均射门次数、每场比赛的阻截次数、没有失球的分钟数、射门阻挡等。

也可将和上述的指标类似的另一个有用的指标称作“爆发”，例如，追踪运动员从低速或停止位置开始的初始移动的数据和指标。示例性地，该指标可包括和第一、二或三步伐相关的加速度信息。额外地或可替换地，该指标可包括和在运动员移动之前（例如，当他或她准备或“加载”以启动时）施加在运动员的一只脚或两只脚上的力相关的信息。

另一个有用的指标可涉及对整场比赛的进程中运动员的表现的差别的考虑。如果运动员在比赛的后期出现剧烈的表现下降时，该信息可对教练（例如，以提供激励、进行换人等）或对运动员有用（例如、进行体能训练等）。

根据本实用新型的系统和方法可允许和比赛相关的其他信息的用户输入，诸如温度、湿度、风力状况、场地条件（例如，潮湿、干燥等）等。追踪这些特征可对了解运动员在不同的条件下的表现以及确定在给定的条件组合中出场的队员有作用。

需要的话，本实用新型的内容可包括多种自动开/关切换特征，这示例性地是为了为实际比赛保存电力，以确定已收集到需要的数据。作为一个示例，裁判、进队伍员或教练可引入从中央位置打开和关闭全部设备的设备。作为另一个示例，需要的话，可将对裁判的鸣哨频率的探测用于打开或关闭设备。

根据本实用新型的示例的系统和方法可允许个人将他或她的表现（例如，任何测得的指标）和职业运动员或另一个运动员的表现进行比较（例如，在因比赛而异的水平上，在指标水平上，等）。也可以可选地，基于存储在系统中的测得的表现指标，通过根据本实用新型的系统和方法将训练建议或实践演练下载至或提供给运动员。此外，需要的话，可将根据本实用新型的示例的系统和方法用于在比赛完结之后（或甚至在比赛进行中）在计算机屏幕上重新生成比赛的动画（和运动员的表现）。

本实用新型的方面还有助于实现团体运动背景中的其他目的，诸如作为裁判助理（例如，运动员是否控球、运动员是否出界、球是否出界、射门是否在比赛终止之前等）。教练也可在训练、演练或甚至整场比赛中使用该实用新型的特征，以确定哪些运动员应该比赛、哪些运动员应该一起比赛、将其用作激励工具、确定替换人员等。

下文中的描述，结合图22至图94提供了和可在多种环境中使用的根据本实用新型的示例的系统和方法的多种其他特征和多种指标测量相关的一些详尽信息，所述环境包括在足球（诸如在足球比赛、足球训练、足球练习等中的使用）或其他队伍运动的背景中监测运动表现中的应用。图22至94示出了多种足球（或其他运动）场景（例如、典型的比赛或训练活动、比赛的类型、控球类型或控球权转移类型、等）以及示例“传感器结构”和示例传感器和/或传感器的组合，可将其用于为了确定所述场景中的特征、方面和指标而收集数据和进行测量。在多张附图中包括了下文中的缩写，且所述缩写的具有以下提供的意思：

动作传感定义

CS-核心质量传感器（位于运动员身体核心上、捕获运动员动作数据的一个或多个传感器）

SS-基于鞋（或脚）的传感器（在一个或多个鞋内、捕获脚部动作数据的一个或多个传感器）

BS-球传感器（在球内、捕获球运动数据的一个或多个传感器）

邻近传感定义：

CP-核心质量邻近传感器（例如，如上所述，位于运动员身上、在运动员周围形成邻近传感场的一个或多个传感器）

FP-基于脚的邻近传感器（安装在鞋上或位于脚附近、在球和脚之间形成紧密邻近传感区域的一个或多个传感器（其可和如上所述的核心质量传感器相同或类似））。

IM-撞击传感器（作用在脚部传感器和球传感器上带有时间戳的撞击，标示了脚部/球的接触）

传感器类型

R-基于雷达（Radar）的传感器系统

RF-基于无线电（或射频）的传感器系统

GPS-基于卫星全球定位系统的传感器系统

M-基于磁体的传感器系统（例如，霍尔效应传感器等）

MC-基于磁体线圈的传感器系统

P-压力传感器系统（例如，压电体等）

A-加速度计传感器系统

G-基于陀螺仪的传感器系统

T-时间传感器或钟

C-罗盘（例如，电子罗盘）

图22-35示出了示例性地在比赛或训练中等探测足球运动员和球的互动的多种可能特征。将在下文中更详尽地对这些“带球运动员”确定系统、方法和指标的特征进行描述。

图22-控球权获得：

为了形成对足球比赛有用的指标，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法将包括至少一些方式以确定控球开始的时间（例如，为了确定单个运动员控球的时间，队伍控球时间等）。因此，根据本实用新型的示例的系统和方法包括选择和确定启动控球计时和/或保持控球计时持续的事件的方法。如本实用新型的该示例所述，可将鞋和球内的传感器用于确定以及启动控球事件。单独的邻近传感可能不足以准确确定所有用途中控球实际开始的时间，所以可提供额外的传感手段，以更准确地确定根据本实用新型的至少一些示例的控球计时何时可以开始。

如图22所示，在根据本实用新型的示例系统和方法中，球内的传感系统（压力传感器、加速度计、陀螺仪、磁强计等）探测作用在球上的撞击，以及相符地，运动员的球鞋内的传感器（加速度计、压电元件或其他惯性传感系统）恰好匹配该撞击时间。可将该精确的时刻用在根据本实用新型的至少一些系统和方法中，以确定控球的开始。用另一种方式表达，如图22所示，当运动员A将球踢向运动员B，可将运动员和球的邻近以及此后运动员B的鞋和球的接触，以及可选地和球离开运动员A的邻近一起，用于构成控球，且开始运动员B的控球时间计时和/或继续同一队的队伍控球计时（如果运动员A和运动员B在同一队中）和/或开始新的队伍控球计时（如果运动员A和运动员B在不同队中）。可用于确定该指标的传感结构和传感器系统的多种示例示出于图22中。

图23-运动员控球：

在确定单个运动员的控球开始的时间之前，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法还可能希望追踪单个运动员保持控制球的时间长度。图23示出了可能用于确定单个运动员控球的系统和方法的多个示例特征。根据本实用新型的该示例系统和方法使用了鞋内和球内的传感器来启动该事件（如结合图22进行的描述一样），且随后使用邻近探测特征以确定运动员在初次触球之后保持控球以及与所述控球相关的时间长度。示例性地，当运动员将球踢出自己的邻近区域或运动员被阻截并失去控球权时，可将这些时间确定为控球结束事件（可将其用于至少暂时地中止运动员的控球事件计时）。如上所述，可使用多种确定运动员控球和/或邻近的示例。

作为一些更具体的示例，如上所述，球内的传感系统（例如，压力传感器、加速度计、陀螺仪、磁强计等）探测作用在球上的撞击，且相符地，运动员的球鞋内的传感器（加速度计、压电元件或其他惯性传感系统）精确匹配该撞击时间。该精确的时刻确定了控球的开始。随后，可使用体上邻近传感器（例如，如上所述，诸如RADAR、射频或磁体系统）来确定球保持在邻近场内且（经由计时传感器）确定球保持在该邻近场内的时间的长度（可选地，没有其他运动员触球，否则其构成个人控球权的改变（但不必须是队伍控球权的改变））。

图24–带球速度：

如上所述，在由根据本实用新型的示例的系统和方法确定时特别有用的指标是运动员的“带球速度”指标（例如，衡量运动员控球时的运动速度）。图24示出了示例系统和方法。在该示例系统和方法中，使用了邻近传感系统（诸如RADAR、射频、磁体传感器等）以确定球和运动员何时邻近。将球鞋内的撞击传感系统（加速度计、压电元件等）和球内的撞击传感系统（压力传感器、加速度计、陀螺仪等）匹配以确定脚部撞击球的时间。随后将运动员在持续和球邻近且具有反复的脚部对球的撞击时的运动速度确定为带球速度，或将在球被确定为持续为他/她控制时运动员的运动速度确定为带球速度。

作为另一个可替换方式，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法甚至可在球落在核心邻近传感能力之外的一些情形中继续该“带球速度”指标的测量。示例性地，当球移动出核心邻近传感能力之外时速度、球和/或运动员的控球指标可继续累加其时间，只要：（a）从未探测出球处于另一个运动员的邻近区域内和/或（b）球处在运动员的核心邻近传感范围之外的时间长度在特定时间阈值之下。这将覆盖运动员迅速跑动且进行长距离带球（这可延伸出核心邻近探测范围之外）同时还保持对球的控制的情形。

图25-短距离带球、突破带球和长距离带球：

如上所述，球内的撞击传感系统的输出可与球鞋内的撞击传感系统的输出进行时间匹配以匹配撞击时间，这样根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法将能确定球何时被特定的脚击中。也可使用邻近传感系统（例如，磁力传感，RSSI等）来确定球和球场上的特定运动员何时邻近。可通过单个运动员重复的脚/球接触确定“带球”动作。将带球动作和其他指标相结合，诸如运动员的速度／加速度指标，可为了评价运动表现提供其他有用的信息。更具体地，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可由于不同的带球的种类而有所区别，且允许对不同指标的确定。

作为更具体的示例，可确定下列带球类型：（a）“短带球”可定义为运动员以低运动员速度带球（例如低于阈值速度，可选地为基于单个运动员的最大冲刺速度和/或平均跑动速度确定的阈值速度），（b）“突破带球”（或“摆脱”带球）可定义为运动员具有加速的运动员速度，和（c）“长距离带球”可定义为运动员从突破带球开始，随后以均匀的运动员速度带球和/或随后由同一运动员重复脚部接触。如本实用新型的内容所述的系统和方法还可将运动员的控球时间分成运动员花费在这些各种不同的带球活动上的各种时间。

图26–人球分过（knock on and sprint）：

可使用多维传感系统并将其输出结合，以使根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法探测该足球比赛中常见的动作。将球内的撞击传感系统（例如，加速度计、压力传感器等）和球鞋内的传感系统匹配，以使撞击时间匹配，以如上所述，得知球何时被特定的脚击中。此外，可使用运动员速度传感系统（例如，基于鞋、安装于核心上的基于惯性传感的传感系统等）以确定运动员速度。使用如上所述的控球考试的确定，一个可能导致对“人球分过”事件的确定的示例事件序列可包括如下按顺序发生的步骤：

a、同时探测到脚部撞击和球撞击，这确定了控球的开始；

b、邻近传感系统确定了对方运动员何时进入控球半径内；

c、球和鞋的传感器随后确定了控球运动员的踢球动作；

d、速度探测系统在球位于运动员的邻近探测之外时探测到冲刺；

e、同一个运动员随后跑到球旁，且邻近传感系统确定了运动员/球的邻近；

f、随后将如上所述的控球开始的确定方法用于确定运动员控球的恢复。

可将探测到的单个运动员在比赛（或其他时间段）进程内的“人球分过”的事件的数目作为一个指标来确定，例如，作为运动员在躲避防守队员时的效率的衡量，作为运动员的控球能力的衡量等。

图27-紧密控制：

足球比赛中一个重要的技术是运动员在仍然保持非常高速的跑动速度时，将球保持在距他或她自己非常紧密的邻近区域内的能力。可将根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法用于确定运动员将球保持在紧密邻近时的最大速度（或平均速度等）。作为一些更具体的示例，可将惯性传感系统用于确定运动员的速度和移动距离（例如，加速度计、压电元件等），且可将球内的撞击传感系统和球鞋内的惯性传感系统匹配，以使撞击与时间匹配，从而允许确定特定的脚何时击球。可选地，可设置传感器系统以允许确定脚部在其整个移动过程中经过的路径（例如，加速度计、陀螺仪等）。也可使用近端传感系统（例如，磁性传感、射频、RADAR等）以允许确定球和球场上的运动员何时邻近。使用这样的硬件，可按照下面的步骤对“紧密控制”进行确定：

a、邻近探测系统确定球和运动员何时靠近。

b、使用体上或鞋上速度和/或距离系统（诸如加速度计、压电元件等）确定速度。

c、在跑动中球不能离开设定的运动员的邻近区域。

这样的系统可允许确定运动员在一直将球保持在距他/她在限定的邻近区域或距离之内时的最大速度、平均速度、和/或其他速度特征（例如，保持对球的紧密控制时的运动速度）。这样的指标在鉴别具有摆脱速度、且仍具有甚至在高速时保持对球的控制和控球权的运动员时是有用的。

图28–控球脚分布：

本实用新型的这个示例方面如上所述地，将每只使用者的鞋中的撞击传感系统和球内的撞击探测系统结合。可确认球和每只鞋之间和时间相关的撞击事件，以允许确定哪只脚击中了球。可在整个比赛（或任何需要的时间段）内记录该数据，且系统可将该信息存储和/或将其无线传输至远端位置。可将该数据示例性地以表格、视图、图表、等形式呈现给运动员，以使运动员获知他们在带球时使用每只脚的频率。也可将该指标用于至少部分地形成关于运动员的报告，其包括关于如何改进的建议。该数据允许了对运动员使用的惯用脚的确定，这可产生其他的指标（诸如对非惯用脚的改进，以提供更好的射正的射门等）。

图29-来球控制

本实用新型的这个示例方面使用如上所述的多个传感系统的组合，以产生描述运动员处理来球（例如，由传球而来、由抢断而来等）的能力的技术指标。可通过两个或更多个下列指标的组合来生成公式，其中一些指标在上文被描述，而一些将在下文中被更详尽地描述：（a）踢球风格、（b）球速、（c）邻近、（d）球的减速度（由球内的惯性／传感系统确定）、和/或（e）运动员的速度。作为更具体的示例，需要的话，首次触球后（来球速度＋运动员速度）/球的邻近的比例可提供有用的指标。如果球在来球时被保持在和运动员的紧密邻近区域内，则其标示良好的运动员对球的控制。在运动员的首次触球后保持和来球的紧密接触，特别是当球以高速移动和/或运动员以高速移动时更加困难。因此高的上述比例可提供一个可能的来球控制指标。也可示例性地使用其他指标来确定其他控制指标，而不背离本实用新型。

图30–一脚传球：

“一脚传球”是足球中的常用动作，其可在比赛中非常有影响力，允许球的迅速移动且在球和防守队员之间创造空间。可使用和如上所述的“传球”确定和“控球”确定的结合类似的方式来完成“一脚传球”的确定。在“一脚传球”情形中，球迅速地进入运动员的邻近区域，撞击运动员的一只脚一次（例如，使用时间匹配的球和球鞋撞击传感器确定），离开邻近区域，且（可选地）进入队友的控制或邻近区域。尽管进行一脚传球的运动员可能没有（和/或不需要）或得控球次数的累计（由于他/她的控球时间太短），对运动员在该动作中的参与进行计数和/或累计运动员的传球可能在掌握一个特定运动员的有效性时是非常有价值的信息和非常有价值的指标（例如，用以确定多种其他数据或指标，诸如助攻、传球效率等）。

图31-躲避阻截：

为了确定该事件和/或指标，将球内的撞击传感系统系统的输出和球鞋内的撞击传感系统的输出进行时间匹配，以允许确定球何时被特定的脚击中。也可使用如上所述的邻近传感系统，以允许确定球和场上多名运动员何时邻近。如本实用新型的该示例所述的“躲避阻截”的确定使用以上限定的带球指标和争抢时间确定（例如，定义为球和来自于两队中的运动员都处在紧密的邻近区域时的时间段）。将使用下文中的传感器输出以确定是否已经躲过了阻截：

a、由一个特定的运动员记录带球或控球或判定该运动员带球或控球。

b、近球探测系统在当两个或更多个运动员和球处在预设的邻近区域之内时，探测到“争抢时间”，其中场上每一个队都有至少一个运动员参与其中。

c、一小段时间之后，和上述步骤a中的相同的运动员记录另一次带球或控球的确定，或判定该运动员又一次带球或控球，但没有其他队员和球处在预设的邻近区域之内（由邻近传感系统探测）。

可使用这一系列事件判定运动员保持控球时发生了“躲避阻截”事件。将这样的事件制成表格可提供有用的多个运动员的控球指标。

图32–阻截成功：

成功阻截的确定也是可在根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法中追踪的有用的指标。该指标的确定大致和如上所述的“躲避阻截”的确定相同，不同之处是对成功阻截的确定来说，此前和球邻近的对方运动员，即进来进行阻截的运动员，离开时具有控球权或成功将球传给队友（初始时被判定具有控球权的队员的对方队伍中的运动员）。更具体地，如图32所示，当运动员A具有控球权时（例如，其正在带球），来自对方队伍的运动员B移入，尝试进行阻截；运动员A在争抢控球权时间中将控球权丧失给运动员B；且运动员B离开时具有单独的控球权，或将球传给队友。对这样的成功阻截事件进行标识可提供多名运动员的有用的控球指标，用以确定不佳的控队伍员，优秀的防守队员等。

图33-A“紧贴突破（skin）”事件：

可利用球内的撞击传感系统和球鞋内的撞击传感系统以允许球和球鞋之间的时间匹配，从而允许确定球何时被特定的脚击中的时间。该确定也可使用邻近传感系统允许确定球和场上的多名运动员何时邻近，且在至少一些示例中，使用核心安装的运动员旋转传感器（例如，罗盘传感器、陀螺仪传感器、加速度计等）以允许对运动员朝向方向和/或运动员相对的旋转的信息的确定。使用这样的系统，可通过以下的时间序列定义“紧贴突破”：

a、通过登记球和运动员的邻近，且球和球鞋上同时发生的撞击事件标识，第一运动员接到传球。

b、近球传感系统探测到第二运动员。

c、核心安装旋转传感器登记第一运动员的360度旋转（或其他显著的旋转或其他方向改变的运动）。

d、球的邻近传感系统感知到仅第一运动员处在球的邻近区域内（例如，摆脱第二运动员，并具有控球权或和球邻近）。

e、随后由所述第一运动员记录一次带球或传球事件。

图34控球“热图（heat map）”：

使用如上所述的控球和/或运动员靠近球的确定技术也可为供运动员和教练回顾的数据报告提供有用的信息。示例性地，根据本实用新型的至少一些示例的计算机显示屏和界面可提供示出了每个运动员接近球的时间和参与比赛的时间的可视化图形。示例性地，如图34所示，运动员的可视化描述（例如，照片、人偶等）附近的第一区域，其可选地具有第一颜色或第一颜色饱和度，可标示运动员控球的时间的数量；在第一区域周围的第二区域（可选地具有第二颜色或较前述稍浅的颜色饱和度）可标示运动员邻近球，而不论其是否控球的时间的数量（例如，争抢时间、防守时间等）；且，可选地，在第一和第二区域周围，标示了整场比赛时间或运动员在场上以及在比赛中的总时间的第三区域。这样的数据表达可为运动员或教练提供关于特定的运动员在比赛中的参与的便捷的可视化指示器（可选地，和显示器上的其他数据耦连，诸如总比赛时间、百分比等）。

图35–强度：

示例性地，可使用一个或多个如上所述的传感系统（例如，运动员和球的邻近的感知、运动员和运动员的邻近的感知、运动员速度、传球、阻截等）生成强度指标。作为一些更具体的示例，强度指标可包括的信息诸如，动作的参与（例如，近球信息（靠近球的此处、控球的次数等）、传球次数（包括一脚触球）等）、运动员的邻近信息（靠近另一个运动员的次数、成功阻截的次数、等）、运动员带球时的速度、运动员无球的速度、靠近对方带球运动员的时间，盯人防守、带球逼近、回追等。因此也可以任何需要的方式，诸如图35中示出的方式，将该信息显示在计算机显示设备和/或用户界面上。

图36至45示出了用于示例性地在比赛、训练中探测和/或测量与足球运动员的踢球动作相关的多个指标的各种可能特征。将在下文中对这些“踢球”特征确定系统、方法和指标的特征进行更详尽的描述。

图36-踢球部位确定：

至少一些根据本实用新型的示例的系统和方法将能够确定在踢球中球鞋和/或脚撞击球的部位。这样的系统和方法可示例性地使用球鞋内的撞击矢量报告传感器系统（诸如3轴加速度计），所述传感器系统和能够传达实际撞击时间的传感机构相结合。将由球鞋和球的撞击产生的加速度矢量和球被实际撞击的时间匹配。由于足球为近似圆球形，由球鞋报告的撞击矢量将和撞击球的球鞋的表面垂直。因此，可将球鞋表面上的踢球部位的分布输出至用户，以帮助其了解技术水平和需要改进的领域。

可将所述踢球部位分布信息显示在根据本实用新型的至少一些示例的计算机显示器和/或用户界面上，其示例性地，如图36所示，其中的颜色饱和度或颜色区域对应着在鞋的该区域内产生的踢球的次数（例如，区域内1-5次踢球使其显现为红色，区域内6-10次踢球使其显现为蓝色，等）。可在显示器上提供任意数量的区域，或可在显示器上提供每次单个踢球的点而不背离本实用新型（可选地，具有使用户可“发掘”以获得更多关于单次踢球动作的信息的能力，所述信息包括球速、移动预计、踢球结果（例如，成功传球、进球、失误、出界等）等）。

作为可替换方案，可将旋转传感系统设置在鞋的中心上，或其附近，且可将该传感系统用于在球受撞击时确定球的即时旋转。该信息将允许如本实用新型的该示例所述的系统和方法确定球的撞击是发生在传感器的旋转轴线的中心之前或是之后，以及确定撞击球的脚部的侧面。

图37–球飞行路径的分布：

作为另一个可能的特征，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法将允许对球的飞行路径分布的确定。在该示例系统和方法中，将球内的三维加速度计的输出结合如上所述的踢球部位确定特征使用。作为更具体的示例，如果球的加速度矢量已知（且由此可确定其飞行方向），该信息结合球鞋上的撞击位置，允许了对球的飞行路径的确定。可将该信息输入对所述飞行路径的分布进行累加的系统，且可将该信息显示在根据本实用新型的至少一些示例的计算机显示器和/或用户界面上，其示例性地如图37所示，其中可显示在比赛或其他时间段的进程内的一次或多次踢球产生的远离球鞋的飞行方向。在图37的视图中示出的线的长度可和球的飞行路径的长度相关联（可选地，如果需要的话，和每次单独踢球中可用的更多数据相关联，诸如，如上所述的数据）。运动员和/或他们的教练可将该信息用于确定合适的演练或训练，以帮助运动员发展特定的技能或改进其动作和/或多样性。如图37所示，可将球飞行路径信息和视图中的踢球部位信息相结合。

作为可替换方案，可将罗盘、陀螺仪或其他旋转传感器加入系统中，以更准确地确定飞行路径。可将球的更快速的旋转认定为由于球的空气动力学而产生更弯曲的飞行路径。在这样的系统和方法中，可将图37的视图中的球飞行路径显示为弯曲的路径，其示出的弯曲程度和踢球中施加在球上的旋转的量以及旋转的方向相关。

图38–比赛中最远距离踢球（longest in-game kick）：

作为另外的指标，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可确定单个运动员在整场比赛中的最远踢球距离。作为更具体的示例，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可使用球速信息（例如，使用已知的和商业可用的技术，诸如由CAIROS处可获得的系统和方法）。此外，该示例系统和方法将使用球内传感能力采集数据（例如，包括但不限制于：压力传感器、加速度计或陀螺仪），以确定球被踢出后发生的第一撞击。随后将和踢球速度相关的数据和飞行速度数据相乘，以获得“最远踢球距离”数据。此外，需要的话，可将诸如在下文中将描述的踢球上升角度的球移动方向矢量信息（诸如，由球内传感系统获知的）用于提供最初的球飞行方向，以提供更多的方向和距离的信息。本领域技术人员可在踢球速度和飞行时间的产物（诸如旋转信息）的基础上增加改变成分，所述改变成分考虑了可能减少总飞行距离的空气动力学或其他飞行效应。

图39–踢球上升角度（kick elevation angle）：

踢球上升角度可能是足球比赛中重要的指标，特别是对比赛事件而言，诸如任意球或点球。示例性地，结合高速度的上升角度太高的球的飞行将永无可能制造进球（例如，球超出了球网的水平。根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可通过使用多个确定重力矢量方法中的一个（例如，加速度计）来确定踢球上升角度，且将其和由足球内的惯性传感系统报告的踢球矢量数据相结合。随后可确定相对于重力的踢球上升角度，且由球报告给远端系统（或将其存储用于以后的下载或使用）。

图40–踢球类型分布：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法还确定多种踢球的方式和单个运动员（和/或队伍、特定的运动员的阵容或组合，等）的踢球方式的分布。这样的系统和方法可包括球内的撞击传感系统的使用（例如，加速度计、压力传感器等），可将其和球内的惯性传感系统相匹配，以将撞击进行时间匹配，这将允许确定由特定的脚击中球的事件。球鞋还可包括允许对脚部在踢球的过程中经过的路径进行确定的传感器（诸如，陀螺仪、加速度计等）。也可采用邻近传感系统以允许确定球和场上的运动员何时邻近。也可采用核心安装运动员旋转传感器（例如，罗盘传感器、陀螺仪等）以掌握运动员朝向的方向，以及相对旋转信息，而且可使用运动员上的惯性传感系统提供额外的数据。可示例性地用下列的方式完成踢球类型分布信息的确定或探测：

a、鞋内的惯性传感器探测支撑脚对地面的撞击和统计学规律。

b、核心安装旋转传感器将核心面对方向无线传输（例如，至远端位置），或将该数据存储。

c、踢球脚内的惯性传感器在踢球中探测脚部经过的路径/弧线。

d、示例性地，使用如上所述的系统和方法探测球鞋的撞击位置。

e、随后记录球的旋转速率和速度，和/或由球经由无线传输将其广播（或存储该数据）。

f、对全部记录的数据进行编译，以掌握总体的踢球类型，且随后将全部踢球累加，以生成示出了特定踢球类型（诸如，由左向右弯曲的踢球、笔直的踢球、由右向左弯曲的踢球、弯曲程度、高抛物线踢球、低抛物线踢球、踢球速度、踢球距离等）的数量的直方图（或类似的图形化或表格化数据或信息）。

可将该数据用于在计算机显示屏上产生示出了投射的球的轨迹和/或踢球类型的分布的图形化视图。

作为可替换方案，需要的话，可将该踢球类型分布信息和上述的运动员－球的邻近传感系统和方法相结合，以确定踢出的球到达队友的时间。可将该数据用于产生多种传球指标，诸如传球分布指标（例如，传给多名队友的传球数量、传给队友的传球类型等）。

图41-腿部力量：

如本实用新型的该示例方面所述的系统和方法使用传感系统将球的速度和/或其他球飞行特征和脚在击球之前经过的路径相关联。通过确定脚部“向后摆动”的量，可确定对特定的向后摆动而言运动员可以施加在球上的力量的大小。

作为实现该腿部力量确定的一些更具体的示例，将球内的撞击传感系统（例如，加速度计、压力传感器等）和球鞋内的惯性传感系统匹配，以允许确定球何时被特定的脚击中，以及感知脚部经过的路径。可使用如下的方式确定“腿部力量”指标：

a、球鞋内的惯性传感系统探测脚部沿向后的方向移动的距离/量。可选地，该惯性传感系统可探测脚部在向后摆动的过程中停止、并开始向前移动的时间，随后探测脚部在击中球之前向前移动的量。

b、在撞击时，球和鞋的传感器同时记录撞击，且将该信息通过无线通信共享（或将其存储）。

c、球内的压力和加速度传感器报告球在被踢出之后的即时速度。可选地，球内的惯性传感器可记录该速度。

d、可随后将球的速度和脚部经过的路径相关联，以确定脚部在击中球之前经过的距离。

e、腿部力量和脚部在击中球之前经过的距离成反比，且和球在撞击之后的即时速度直接成比例。作为另一个选项，可使用球内的峰值压力，而不是真实的球的速度，这时因为峰值力量将和球速相关。作为另一个选项，可使用球在踢出之后的即时加速度的大小，而不是球的速度，这是因为这些值也将彼此相互关联。

腿部力量的指标也将向运动员或教练提供有用的数据，这示例性地是为了鉴别更强壮的运动员、鉴别个人需要努力或训练的领域、将一条腿的能力和用途和另一条腿相比等。

图42踢球／传球类型：

本实用新型的这个示例方面提供了一种可以确定作用在球上的踢球动作的类型的传感系统。作为一个更具体的示例，本实用新型的这个示例允许了系统区分球的高飞和靠近地面或沿地面的球的飞行。

示例性地，通过下列步骤，将球内的撞击传感系统的输出（例如，加速度计、压力传感器等）和也为球设置的旋转传感系统（例如，罗盘传感器、陀螺仪等）相匹配，且将高飞踢球和地面上（或接近地面）的踢球相区别：

1、球内的撞击传感系统感知到和球鞋内的惯性传感系统感知到的撞击同时的撞击，并由此鉴定球已被踢出。

2、球内的惯性和旋转传感器随后感知球是否在自由飞行，示例性地，所述自由飞行由球速下降的速度和/或其高度下降的速度限定。此外，旋转传感器感知到一致的旋转速度（或相对一致的旋转速度），这表示球处在空中。

3、如果惯性和/或旋转传感器感知到由于和地面的摩擦或互相作用造成的剧烈的球速下降，或球的旋转速度的快速变化速率，这些特征可表示球正在地面旋转。

不同的踢球类型可在比赛中的不同时间和/或不同的情形下具有优势。该指标可允许对这些不同的踢球类型的确定，这也允许了对运动员在使用这些不同的踢球类型时的效率的确定（例如，通过确定形成了至队友的成功传球，或导致成功的进球等的踢球类型的种类，或特定踢球类型所占的比例。）

图43–跑动时踢球力量（kick power at speed）：

所述指标的确定可使用在本实用新型的前文中描述的多种数据和指标。示例性地，使用体上或鞋上传感系统（诸如三维加速度计或压电传感器元件）确定运动员的速度，在如上所述的邻近／控球技术之外，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法还可确定运动员在快速跑动时将显著的撞击力转化成踢球的力的能力（“快速跑动时踢球力量”指标）。球用传感器和体戴式传感器将各自的状态互相通信，且随后可将该数据存储在两个设备中的任意之一上（或传输至外部设备），以进行后续的可视化。可将该指标当做用以确定运动员在全速跑动时具有的控球能力的技术指标。作为一些更具体的示例，在以运动员的最大记录“带球”速度（例如，特定比赛的最大跑动速度、或运动员的全部收集到的数据中的总体最大跑动速度）的50%或以上跑动时，可选地，以运动员的最大记录“带球”速度的75％或以上跑动时，进行的任何踢球动作可被作为确定“快速跑动”时踢球力量指标的候选对象，这样将不会将在相对低的速度上产生的高踢球力量考虑为包括在该指标之内。

需要的话，可将该信息显示或可视化在网页或手持设备（诸如移动电话）上，且和其他由该系统在此前和将来的比赛中收集的其他指标进行比较。

作为可替换的方案，一些球速传感技术只具有确定相对速度改变的能力。示例性地，如果球已经以10m/s的速度移动时，且其被踢出，使得球加速至50m/s，该技术的限制强迫它仅报告40m/s的数据值。在这样的情况下，可使用体上（或鞋上）速度测量系统确定该“快速跑动时踢球力量指标”，以无线传输至球传感器系统，可随后基于运动员的速度对报告的球速度进行修改，并由此将测量值从相对指标转化成绝对球速指标，所述运动员的速度可能已经被上述的技术确定为“带球速度”。

图44-跑动时传球准确度：

根据本实用新型的系统和方法的该示例方面测量了带有与其相关的额外的传球运动员的速度的传球准确度的指标（例如，至队友的成功传球）。使用用于确定运动员速度体上或鞋上传感系统（例如三维加速度计或压电元件），和如上所述的运动员-至-球邻近／控球技术，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可测量运动员在以较高的跑动速度移动时将球准确传给队友的能力。下文为测量该指标的更具体的示例。

经由无线通信方法，球用传感器和体戴式传感器将其各自的状态互相通信（例如，运动员踢球时、运动员在踢球后获得控球权时、踢球运动员的速度等），随后将所述状态记录在两个设备中的任意一个上（或传输至外部设备），以进行后续的可视化或回顾。可将该指标当作用以确定运动员在全速跑动或接近全速跑动（例如，以运动员的最大记录“带球”速度的75％或以上跑动时（例如特定比赛的最大跑动速度、或运动员的全部收集到的数据中的总体最大跑动速度），可选地，以运动员的最大记录“带球”速度的75％或以上跑动时）时具有的控球能力的技术指标。

需要的话，可将该信息显示或可视化在网页或手持设备（诸如移动电话）上，且和其他由该系统在此前和将来的比赛中收集的其他指标进行比较。

图45–凌空击球（volley）：

本实用新型的该示例方面测量和凌空击球相关的信息。为了确定该信息，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法使用球内的惯性和/或压力传感系统以确定球速。也可在球内提供无线通信能力，以将该球速信息和撞击的准确时间进行广播（可替换地，可仅将该数据存储）。此外，可将惯性传感系统设置为运动员的球鞋的一部分，诸如加速度计、压电元件或其他设备。在这样的设备和方法中，可通过探测相符合的对一个运动员的球鞋和球的撞击，以及此时由球内的加速度计发出的“在空中”的指示信号来确定凌空击球。如果球的下一次撞击和另一个运动员的球鞋的撞击相符，则其标示了凌空击球，球在所述的凌空击球中完全没有接触位于最初的踢队伍员的球鞋和接收队员的球鞋之间的地面。在这样的情况中，可将该“凌空击球”计算给接收队员。凌空击球是重要的指标，这是因为其标示了将球以快速的方式移动的能力（这将有助于躲过防守，特别是将凌空击球和传给队友的成功传球、获得的进球或其他有利的事件结合时，所述有利事件也可由根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法探测到。）

图46至50示出了用于探测和/或测量多种指标的可能特征，所述指标涉及包括在在比赛中止后将球传出中的动作，所述比赛中止包括出界事件等。将在下文中对这些“定位球”特征确定系统、方法和指标的特征进行更详尽的描述。

图46–判给的任意球（free kick awarded）：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可确定何时判定了任意球。可基于如上所述的用于控球权和阻截确定的技术，以及将在下文中更详尽描述的用于确定任意球是否存在的技术的结合来确定任意球。更具体地，可使用下列步骤来确定任意球：

a、确定控球权，且将其判定给第一运动员。

b、第二运动员进入具有控球权的第一运动员的区域内（例如，如由尝试的阻截、争抢时间、运动员－球的邻近、运动员－运动员的邻近等所确定的一样）。示例性地，也可基于人和人的邻近以及两人之间的触碰（例如，如由设置在运动员身上的撞击传感器标示出的）来确定该特征。

c、球探测“定位球”动作，将结合图48在下文对此进行更详尽的说明。

“任意球”判定指标可以是防守运动员的效率或其他信息的有效衡量。

图47–任意球和点球

前文中描述了用于确定球的大致飞行距离的系统和方法。此外，将在下文中更详尽地描述确定守门员何时获得球的系统和方法。这些特征将在由根据本实用新型的示例的系统和方法自动区别任意球和点球时有作用。

点球总是由球场上相同的点踢出，而任意球不是。使用加速度计和/或压力传感器和加速度计的结合，可计算球速。本实用新型的该示例方面使用从踢球到在守门员的邻近区域内的第一撞击的时间信息，结合定位球信息（将在下文中更详尽地描述），以使用球的距离确定该踢球是否为点球。示例性地，如果在定位球确定后，球被踢出且在一定的时间框架内（例如，取决于球速）进入守门员的邻近区域内（或和守门员接触），则可确定该踢球为点球。如果在定位球确定后没有探测到守门员邻近，或没有在预设的时间内（例如，取决于球速）探测到守门员的邻近，则可确定任意球产生了。

作为额外的特征或可替换的特征，使用如上所述的控球或邻近传感系统可区分两种踢球类型。示例性地，点球，由其定义可知，在离球非常确定的距离内（由点球区大小决定）将没有其他运动员（不论时进攻队员或是防守队员）。在球的飞行中，邻近传感系统（如上所述）可确定球在其通向球门的路径上是否被传到任何其他运动员附近。任意球将一直有防守队员位于球和球门之间，且因此，射向球门的射门典型地将在到达守门员之前至少短暂地归属于（至少）一个防守运动员的邻近区域内。作为此外的另一示例，运动员－运动员的邻近探测将标示一个队中的两个或更多个运动员彼此紧密邻近（例如，当在人墙位置时，如图47所示），也可将此用作任意球发生的标识。

图48–定位球射门：

在本说明中的背景中使用的“定位球”，指的是被放置于地面上，以进行确定的点球或任意球的足球。其是运动员需要知道的重要指标，也区别于“定位球射门”，后者趋向于为足球比赛中较困难的射正的射门。

使用加速度计或其他安装在球上的惯性传感系统，可确定球没有移动的时间（或其移动缓慢或基本不移动的时间）。一些更具体的示例包括，但不限制于：球内的三维加速度计、和陀螺仪结合的三维加速度计、结合罗盘传感器的球内加速度计、和邻近的运动员速度匹配的球运动速度和/或旋转的缺失等。可将一个或多个这样的传感器输出用于展示被拿起和放置的球，紧接着是不移动的球，且此后紧接着的是踢球（将脚部撞击和球移动／压力峰值相匹配）。尽管该踢球可能是角球、点球或任意球，可示例性地，如上所述，通过随后发生的事件至少在一些情形下确定踢球的种类，所述事件诸如通过其通过的邻近区域的归属、下一个接触的人、踢球和下次邻近之间的计时等。

图49–定位球扑救Set Piece Save：

根据本实用新型的系统和方法的示例方面确定了在（例如，如上所述确定的）定位球事件后造成了守门员扑救的踢球。如上所述，术语“定位球”指的是被放置于地面上，以进行确定的点球或任意球的球，且其可如上所述地被确定。

作为更具体的示例，可以上文结合图48时所描述的方式，由如本实用新型的该示例方面所述的系统和方法确定定位球事件。一旦确定了定位球事件后，且当该定位球事件涉及守门员的邻近时，可能会（例如，如上所述地，或以下文中将更详尽地描述的方式）探测到守门员的抛球、传球或抛踢球，且将其作为守门员（例如，通过守门员抓住球或挡球事件）成功扑救了由该定位球事件产生的踢球的标识。将在下文中更详尽地描述守门员扑救确定的多种特征。

图50-定位球-是否射正：Set Piece Kick-On Goal or Not：

上文中描述了确定定位球事件的示例系统和方法。示例性地，如上所述，根据本实用新型的系统和方法的该示例方面使用了此前定义的定位球传感方法且增加了邻近／控球传感系统和方法（诸如磁性传感、RADAR等），以确定定位球是否“射正”。作为更具体的示例，在确定定位球事件后，紧跟在其后的是踢球，其后跟随的是球和守门员的邻近，如果下一个事件是守门员的踢球或抛踢球，则可确定定位球扑救事件。

图51-55示出了诸如在比赛、练习、训练等中用于探测和/或测量与运动员的动作相关的不同指标的不同可能特征。将在下文中对所述系统、方法和指标的特征进行更详尽地说明。

图51–基于身体角度的移动方向：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法将提供关于运动员移动方向的信息，这可至少部分地基于运动员在运动中的身体角度。可在根据本实用新型的至少一些示例系统和方法中使用“体上”加速度计以感知上身的角度，且将该信息转换成方向指标，以进行该确定。示例性地，在沿任何方向加速或移动时（例如，向前、向后、向侧面等），上身趋向于沿加速方向倾斜。示例性地，在沿向前方向加速时，身体向前倾斜。该角度和倾斜帮助向前移动身体，且腿紧随该移动。总体地，加速度越大，倾斜角度越大。同样的特征也适用于后撤步和侧步。

相应地，通过测量身体的倾斜，可确定关于运动员的移动方向的信息（以及可选地，该运动的强度）。该指标可在确定运动员的能力（例如，如果进攻队员花费了太多时间向后移动或向侧面移动等）和/或确定训练和比赛的改进时有用。

图52-运动员“内折”（Turn In）：

本实用新型的该示例方面使用了运动员上确定运动员速度的传感系统，例如惯性传感系统、基于接触时间的计步器系统等，以及运动员载有的旋转传感器，诸如陀螺仪、罗盘传感器等，以确定身体旋转的数量。可将运动员的“内折定义为运动员在迅速的方向改变时失去的速度的数量。该指标可作为运动员的“迅速度”或“灵活度”的衡量在足球比赛中具有价值。“内折”数据的获取仅需要在由旋转传感系统测量到的旋转之前和之后由速度传感系统进行的测量。作为一个更具体的示例，可通过从旋转后的速度中减去改变方向之前运动员的速度来计算该表现指标。可随后将和该指标相关的信息显示或可视化在网页或手持设备上（诸如移动电话），且将其和其他在此前和此后的比赛中由系统收集的指标进行比较。此外，可将和该指标相关的信息用于开发训练项目，以改进运动员的迅速度/灵活度。

图53-运动员带球“内折”：

本实用新型的该示例方面类似于如上所述的“内折”的确定，但额外地包括运动员控球和/或近球（且可选地保持控球和/或与球邻近）的指标。换句话说，对任何测量到的变向事件来说，如上所述，可为了在运动员控球或邻近球时发生的运动员的变向事件开发另一个指标。该指标作为运动员在操控球或紧密防守球时的“迅速度”或“灵活度”的衡量可对于足球比赛具有价值。可随后将和该指标相关的信息显示或可视化在网页或手持设备上（诸如移动电话），且将其和其他在此前和此后的比赛中由系统收集的指标进行比较。此外，可将和该指标相关的信息用于开发训练项目，以改进运动员操控球时的迅速度/灵活度。

图54–基于鞋内传感器的背景信息报告：

根据本实用新型的至少一些示例的运动表现监测系统和方法包括测量速度和/或距离信息的鞋内传感系统（例如，计步器类型速度和/或距离传感器）。该传感器也可提供关于运动员所处的运动的具体部分的背景信息，例如，他或她在从事的活动的类型，且运动表现监测系统和方法（例如，体上传感器等）的其他部分可使用该背景信息来改变用于确定运动员的跑动速度和/或运动距离的动力学模型和/或算法。

基于鞋的传感器（例如，加速度计、力传感器等）的输出可包括和由运动员从事的活动的类型相关的“特征信号”外观。示例性地，该鞋内加速度计输出（例如，信号形状）可取决于运动员是向前移动、向后移动、侧面移动、阻截、传球、走动、带球、冲刺、慢速跑动、晃动、跳跃、铲球、横向铲球等而有所区别。通过（使用基于鞋的传感器输出）自动地确定运动员涉及的动作的种类，可提出更多的用于确定运动员表现的专项算法，以允许对包括在运动员的表现中的参数的更精确的确定。可在其他不同的情形下使用不同的算法，示例性地，可取决于运动员带球或是无球而使用不同的速度和/或距离确定算法。

作为一个更具体的示例，由于在向前或向后跑动中可能涉及不同的鞋内传感器波形（例如，不同的悬空时间、不同的压力分布图等），根据本实用新型的示例的系统和方法可基于传感器输出的特征自动确定运动员是向前移动或是向后移动。由于向前移动和向后移动比较时，步距也可能不同，可取决于动作是向前或时向后而提出不同的确定速度和距离信息的算法，以提供速度和距离数据。相应地，本实用新型的该方面允许了基于确定的运动员移动的方式对速度和/或距离进行更准确的确定。

此外，涉及运动员进行的移动或其他动作的类型的指标可对运动员或教练有用，这示例性地是为了标示进攻运动员是否花费了太多的时间向后运动或向侧面运动，以衡量运动员的努力和运动强度等。

图55–使用足尖的时间：

在比赛和运动表现中，运动员用足尖着地通常是重要的。使用足尖通常允许更迅速的反应和/或标示运动员以更大的强度在运动（例如，在冲刺时，和慢跑或步行相比，运动员用更多的时间使用足尖）。根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可包括确定脚部角度的鞋内传感系统，以允许对运动员使用他或她的足尖的时间的数量的确定。一个实现该测量的硬件的更具体的示例可包括将重力矢量和鞋内的传感器的取向进行比较的加速度计。作为另一个示例，鞋可包括诸如陀螺仪的旋转传感系统。鞋也可包括在下文中结合图91进行的更详尽的描述中的测量系统。可将确定的信息无线传输至另一个系统进行处理和/或存储。最终确定的指标可示例性地包括使用足尖的总时间数量、使用足尖的时间的百分比、使用足尖的实际移动（或跑动）时间的百分比等。

图56至65示出了多个用于探测和/或测量和足球比赛的动作相关的指标的多个可能的特征，可在比赛、练习或训练中使用以及评价所述指标。将在下文中对所述系统、方法和指标的特征进行更详尽的描述。

图56–运动员姿态：

“运动员姿态”是对涉及运动员的核心面向的方向的球移动方向的确定。使用该信息，可确定运动员是处在防守姿态、侵略或进攻姿态等。在根据本实用新型的至少一些示例系统和方法中，用于确定该指标的硬件包括：用于提供球移动方向的球内的方向传感系统（例如，罗盘传感器、加速度计/陀螺仪的组合等）和用于提供运动员面向方向、具有类似结构的体载传感器（罗盘传感器、加速度计/陀螺仪等）。可使用下列示例步骤来确定“运动员姿态”指标：

1.使用球内的惯性传感器，确定球移动（滚动或飞行）的方向。

2.使用核心安装传感器（例如，陀螺仪、罗盘等），确定身体核心面向的方向。

3.结合这两条信息，以允许对相对核心面向方向的球的运动的确定，从而帮助对运动员和球之间发生的事件进行背景掌握。

额外地或可替换地，可单独使用相对的运动员之间的核心佩戴传感器，以确定运动员和运动员的关系，并由此丰富用于数据集，以树立对姿态的信心。示例性地，可将控球运动员的运动方向（和/或面向方向）和防守运动员的运动方向（和/或面向方向）相比较，以提供和该“运动员姿态”指标相关的额外的信息。

图57–人盯人-相对位置：

特定运动员盯防的相对运动员的确定可在确定运动员的表现指标时是有用的信息。根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法将使用如上所述的邻近确定方法，但将会将该技术用于每个单个运动员上，以提供运动员－运动员的邻近数据和信息。

作为一个可替换方案，需要的话，可使用点对点网络技术来确定和追踪运动员之间的邻近（以及在根据本实用新型的系统和方法之内的其他元素之间的邻近）。当两个运动员靠近到足以建立点对点通信信道（例如，在其携带的设备之间，所述设备诸如鞋安装传感器、身体核心安装传感器等）时，这可形成邻近事件。通过对这样的邻近事件追踪和计时，和本实用新型的这些示例相符的系统和方法将了解特定的运动员在比赛的大部分时间内和哪个网络节点（例如，哪些其他运动员）处于通信范围内。随着运动员彼此远离，他们可能会离开该范围（并由此断开点对点通信信道）。可使用其他的方式确定运动员-运动员的距离而不背离本实用新型。需要的话，可提供“热图”或其他图形化显示以标示任何给定的运动员在比赛的过程中处在哪个对方队伍的运动员的附近时间最长，且这将允许确定在比赛中被防守或盯防的运动员。

作为可替换的实施例，一些RF模块包括RSSI（“无线电信号强度指示器”）。可将RSSI技术用在每个运动员上，以确定在比赛的大部分时间中和另一个运动员最接近的运动员。

相对运动员指标示例性地可在确定防守运动员相对于其防守的一个或多个运动员的表现时（例如，进球效率、成功传球、成功断球等）有用。

图58吸引对手：

可将如上所述的人盯人相对位置探测能力和其他的指标结合，以提供和足球相关的其他受关注的数据和信息。示例性地，将人盯人相对位置探测能力和运动员-运动员邻近探测的组合和运动员速度的确定（例如，如上所述的球鞋内惯性传感器）相结合，以提供和运动员吸引对手的能力相关的指标。使用基于惯性的传感系统，可测量冲刺或爆发速度，并将其和运动员-运动员的邻近相结合，以确定运动员是否吸引了对手。下文为本实用新型的该方面的示例系统和方法。

首先，如上所述的邻近传感系统和方法可确定两个运动员互相靠近的时间。如果一个运动员冲刺跑开，且邻近探测系统示出没有运动员靠近他，且很短时间后，再次由邻近传感器探测到对方运动员，这表明最初的运动员（最初冲刺跑开的运动员）用他自己吸引了对方运动员。也可在这样的系统和方法中使用控球确定（例如，以确定运动员即使在无球时吸引对手的能力）。

额外地，如果需要的话，可基于运动员在对方运动员的邻近区域里花费的时间的数量生成技术指标。如果运动员应该处在进攻位置（前锋）时，远离对方运动员的时间越多越好。另一方面，可将处在对手的邻近区域里的时间越多的防守运动员认为是更好的防守运动员。

图59–摆脱速度：

如上所述的人盯人相对位置探测能力使得对此外其他信息和指标的确定成为可能。作为另一个更具体的示例，可将惯性传感系统放置在运动员的核心或球鞋里，且对同一时间每一个运动员的相对加速度进行比较。可将这样的系统用于确定“摆脱速度”指标。

根据本实用新型的用于确定摆脱速度的示例系统和方法包括速度探测系统，且将该信息和无线通信系统系统结合，以确定两个运动员相符的加速度。可确定两个运动员的相对速度（可选地，和方向信息耦连），且随后可将该信息用于生成诸如确定运动员是否较防守他/她的运动员速度快（例如，你是否较盯防你的运动员速度快等）的表现指标。

图60-成功的传球：

完成成功的传球在足球比赛（和其他比赛）中难以置信地重要。下文描述了用于确定成功的传球事件的发生（例如，“成功的传球”指的是从一个队友传至另一个队友的传球）的示例系统和方法。

在该示例系统和方法中，将球内的撞击传感系统（加速度计、压力传感器等）的输出和球鞋内的撞击传感系统的输出相匹配，以允许对用特定的脚击中球的确定。也可使用近球传感系统（磁力传感、RSSI等）以允许对球和运动员邻近的确定。按照下列步骤，由如本实用新型的该示例所述的系统和方法确定成功的传球：

a、例如如上所述，确定特定运动员的控球。

b、在鞋内传感器和球内传感器二者上登记踢球撞击。

c、球离开踢它的运动员的邻近区域。

d、球进入队友的邻近区域，这由邻近探测系统确定。

e、由队友的球鞋和球同时测量到撞击，且记录成功的传球。

成功传球的数目和不成功传球的数目的确定是评价运动员表现时有用的指标。

图61–二过一（give and go）：

“二过一”是足球比赛中另一个常见的动作。下文描述了可用于为了确定“二过一”事件的发生对多个传感器信号进行翻译的一个示例传感系统、方法和逻辑。

将球内的撞击传感系统（加速度计、压力传感器等）的输出和脚部内的撞击传感系统的输出相匹配，以允许对由特定的脚击中球的确定。也可使用近球传感系统（磁力传感，RSSI等）以允许对球和运动员邻近的确定。可使用如下的方式确定二过一事件：

a、首先，例如如上所述，确定运动员A的控球权。

b、在位于运动员A的鞋内传感器以及球内传感器上登记运动员A的踢球。

c、球离开运动员A的邻近区域。

d、球进入队友，运动员B的邻近区域，这由近球传感系统确定。

e、由运动员B的脚和球同时测量撞击（即，记录成功的传球）。

f、球离开运动员B的邻近区域（例如，由运动员B踢出）。

g、球进入运动员A的邻近区域且接触运动员A的脚（另一次成功的传球）。

可选地，一次成功的二过一事件可能需要从队友A至队友B，以及在预设的时间框架内（例如，少于5秒内）传回队友A的成功传球。该事件的确定也需要球被传至对方队伍中的运动员的邻近区域，但不为其所控制（例如，将在下文中描述的“穿越球／传球”事件）。成功的“二过一”事件帮助提供了对运动员的组合在一起工作且将在场地上转移球的能力的衡量。

图62–穿越球／传球：

可由根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法测量的另一项受关注的指标涉及对“穿越球”或“穿越传球”事件的确定。在此背景中，在此处使用的“穿越球”或“穿越传球”指的是在传球过程中，被成功地由一个队友传递至另一个队友，且球穿过了对方运动员的邻近区域的球。在这样的系统的方法的一些示例中，将球内的撞击传感系统（加速度计、压力传感器等）的输出和球鞋内的撞击传感系统的输出相匹配，以允许对由特定的脚击中球的确定。也可使用邻近传感系统（磁力传感、RSSI等）以允许对球在场上的运动员的邻近区域内的确定。此后，通过下列步骤确定“穿越球”或“穿越传球”：

a、确定队伍“A”中的运动员A具有控球权。

b、由鞋用传感器和球传感球同时登记撞击，登记队伍A中的运动员的踢球动作。

c、球离开踢它的运动员的邻近区域。

d、确定球穿过了对方队伍中的一个或多个运动员的邻近区域。

e、球进入了原来踢球运动员（队伍“A”）的队友的邻近区域，可选地，该运动员向前跑动以靠近球。

f、球传感器和接球队友的鞋用传感器同时登记撞击，且可选地持续和队友邻近（由接球运动员开始控球事件）。

可选地，需要的话，球必须传过对方队伍中的一个或多个运动员的邻近区域，而没有对方队伍的触球和/或控球。该指标可以在在更密集地防守的环境中评价运动员的表现和其传球技术时有作用。

图63传球分布：

传球分布信息也可是让足球运动员考虑和评价的令人感兴趣和/或重要的指标。作为一些更具体的实施例，传球方向的确定（例如，向前移动球、后撤等）也可在评价运动员表现时有作用。

将球内的撞击传感系统（加速度计、压力传感器等）的输出和球鞋内的撞击传感系统的输出相匹配，以允许对由特定的脚击中球的确定。额外地，可将球内的旋转传感机构（例如，磁力传感器、陀螺仪等）用于允许对球移动的绝对方向的确定。可通过以下的步骤确定传球分布指标：

a、例如如这里所述，确定动作的方向。

b、例如，使用如上所述的技术确定控球。

c、球鞋和球的同时撞击被记录，且被无线通信（或存储），以标示球已由特定的运动员踢出。

d、随后将球内的惯性传感器用于确定球飞行的相对方向。

e、旋转传感器随后记录由踢球产生的球的绝对取向。

f、将步骤d和e产生的两条信息用于确定球的飞行相对于步骤a中确定的动作的方向的相对方向。可随后将该信息进行比较和评价，以确定踢球是将球向对手方向移动或是向后撤退，将球送至运动员的左边或是右边等。

g、最后的步骤是控球权被判定给队友，以形成一次完整和成功的传球。

上述步骤构成了队友间的成功传球的确定。如果，在步骤g中，球被探测到由对方队伍控制，这也是有用的信息。可将运动员在比赛中进行的全部传球的方向累加，以确定在视图将球推进或回传时的传球成功/失败比例，以及运动员在比赛的过程中将球向前移动或回传的时间的数量。

最终，需要的话，可使用核心安装方向传感器（例如，罗盘等）来确定由运动员接传球产生的运动/面向方向的改变。因此，可以使用该技术帮助提供诸如队友需要迎球、等球或球被完美地传递至运动员前的比例的表现指标。

图64-出界：

为了使运动表现系统和方法理解足球比赛的动作，系统和方法不应该考虑比赛外发生的控球、踢球、和其他活动。下文是可用于确定球何时出界的的系统和方法的示例：

将球内的撞击传感系统（加速度计、压力传感器等）的输出和球鞋内的惯性传感系统产生的输出相匹配，以允许对由特定的脚击中球的确定，且可选地，以允许对脚部已运动的路径的确定。也可使用邻近传感系统（例如，磁力传感、RSSI等）以允许对球和场上特定的队员邻近的确定。下文是可用于确定球已出界的一个示例过程：

1、使用如上所述的技术/过程来确定单个运动员的控球。

2、可选地：球通过球鞋内的惯性传感系统和球内的压力／加速传感系统上同时发生的撞击探测到踢球动作。

3、可选地：球被探测到位于对方运动员的邻近区域的半径内。

4、球内的惯性传感器探测到球已被拾起（例如，鉴别和脚部/地面撞击相比的低频信号；鉴别延长的动作内没有移动、移动缓慢或旋转缓慢；鉴别移动的速度是否和处于球的邻近区域内的运动员（例如，运动员拿住球）的运动速度相一致；等）。

5、球使用如上所述的方法或者探测到界外球，或者探测到定位球动作。

一旦探测到该类型的“出界”情形，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可调节诸如控球时间的多种已确定的指标。（例如，通过从已确定的单个运动员或队伍的控球时间内减去界外球或定位球事件和此前的踢球（其造成了出界事件等）之间的时间长度等）。也可基于“出界”确定调整其他指标，而不背离本实用新型。

图65–故意出界：

在如上所述的正常“出界”情形的特定子集中，根据本实用新型的至少一些示例的传感系统和方法可区分球被故意地朝向另一个运动员踢出，以将球送出界外，从而保持控球的情形。可使用以上结合图64所描述的相同的设备，但额外地，也可探测另一个运动员的近球和/或球与另一个运动员的撞击，并将其和“故意出界”情形相关联。可使用下列的示例过程来探测故意出界的情形：

1、使用如上所述的技术/过程来确定单个运动员的控球。

2、球通过球鞋内的惯性传感系统和球内的压力／加速传感系统上同时发生的撞击探测到踢球。

3、球随后探测到和球场上的任何其他运动员的球鞋撞击不相符的另一个撞击（可选地，球也可被探测到在对方运动员的邻近区域的半径之内。）

4、球内的惯性传感器探测到球已被拾起（例如，如上所述）。

5、球使用如上所述的方法或者探测到界外球，或者探测到定位球动作。

和运动员造成对方队伍的故意出界情形的能力相关的信息可在确定运动员引发故意出界情形的技术（例如，控球技术、躲避防守技术等），以及为了造成该情形而被球踢的防守运动员的技术水平时有用。

图66至75示出了用于在足球比赛中探测和/或测量与进球和/或守门员的活动有关的多种指标的可能的特征，其可在比赛、练习、训练等中被使用。将在下文中对这些示例系统、方法和指标的特征进行更详尽的描述。

图66–守门员识别：

由于根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可能会需要用于守门员的特殊设备或输入，需要的话，根据本实用新型的示例的至少一些系统和方法能够基于在比赛的过程中发生的行为鉴别哪个运动员是守门员。

用于识别守门员的示例硬件可包括：（a）用于提供运动员速度和距离信息的运动员上的惯性传感系统（例如，在核心上或在球鞋内）；和（b）允许单个运动员上的传感系统将其信号/处理过的数据进行广播（或此类数据的存储能力）的无线通信系统。随后，作为示例，可使用下列步骤完成守门员的自动确定：

a、收集且考虑球场上的每一个运动员的速度和距离信息。

b、守门员由于他/她位置的原因，将在位于球门附近的18码区域内进行他/她的大部分移动。

c、在比赛后（或比赛中），可评价由传感系统得到的数据以了解球场上移动最少、且主要保持在18码区域内的运动员。

可确定被鉴别为守门员的运动员的不同表现指标（例如，将在下文中更详尽地描述的表现指标）。

作为可替换方法，需要的话，可为守门员装备具有确定和球接触和/或邻近的能力（例如，撞击传感器、加速度计、球-手套邻近传感系统等）的手套。可用多种方式使用由所述手套采集的数据，以确定诸如在下文中将更详尽地描述的指标的多种指标。作为此外的另一个示例，根据本实用新型的示例的系统和方法可允许多个运动员输入数据，以鉴别其位置。

图67–扑救/球门保护：根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可能会包括允许确定守门员的扑救和对球门的保护的特征。可使用多种传感器来完成本实用新型的该方面，以确定守门员扑救了射正的射门。示例性地，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可使用诸如如上所述的各种类型的守门员身体核心上的惯性传感器、近球传感系统和球内的惯性传感系统。可将对具有显著力量的对球的撞击的确定（例如，在阈值水平之上，诸如示例性地在典型的射正的射门中、或由角球形成的头球中会出现的情形）作为守门员扑救了射正的射门（并成功保护球）的标示，紧随所述撞击其后（或几乎同时地）是球和守门员的邻近，此后是球被拾起，而其后是抛踢球或手抛球。额外地或可替换地，需要的话，可为守门员装备具有确定和球接触和/或邻近的能力（例如，撞击传感器、加速度计、球-至-手套邻近传感系统等）的手套，且这样的接触可以是守门员和球互动的标示。作为另一个可替换方法，可将由守门的体戴式加速度计得来的传感器数据和由球内的加速度计得来的传感器数据进行比较。由于守门员带球跑动或移动，两个传感器将标示其使用的非常类似的净路径。可将该数据用于确定守门员对球的控制权。

图68–守门员挡球（Keeper Parry）：

本实用新型的该示例方面涉及能够确定“守门员挡球”情形的系统和方法，所述挡球即守门员用他的手（或其他身体部位）接触射正的射门，并将球折射出界（例如，在球门之外、高过球门等）。作为更具体的示例，使用足球内的惯性和压力传感系统，当球接触运动员的手时，与球门柱撞击、踢球、或地面撞击比较，球将总体地在加速度计和/或压力传感器上显示较弱的撞击标记。该独特的传感器信号和非鞋/地面/球门柱的撞击的确定，结合守门员的邻近的探测，其后跟随有定位球事件（如上所述，诸如角球）是只在守门员挡球事件发生时发生的独特的一系列事件。额外地或可替换地，需要的话，可为守门员装备具有确定和球接触和/或邻近的能力（例如，撞击传感器、加速度计、球-手套邻近传感系统等）的手套，且将球和手套的短暂接触或邻近视作守门员挡球情形的标示（可选地，结合如上所述的该情形的一些其他特征）。

图69-守门员挡出或抓住的强力射门：

本实用新型的该示例方面涉及对守门员挡出或守门员抓住被强力踢出的球的确定。防守强力射门将典型地需要改进了的守门技术，且区别该情形中的扑救的能力可向教练或运动员提供额外的令人感兴趣的指标以作考虑。如本实用新型的该方面的至少一些示例所述的系统和方法可使用球内的惯性和/或压力传感系统以确定球速和包括在球内、能够将球速信息和撞击事件信息广播的无线通信能力。此外，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法还可包括邻近和/或控球确定技术（诸如磁力、RF或其他），所述技术允许了对球和特定运动员邻近（或为其控制）的确定，且在该情形中，对球和守门员邻近或球为守门员控制的确定。

可将守门员抓住或挡出球的能力（例如，使用如上所述的传感技术）的组合与球速的关系映射在运动员技术指标中（例如，在预设的踢球速度上扑救射正的射门的百分比等）。示例性地，球速越快，认为守门员挡出或抓住球的能力更技术熟练。

作为另一个可替代方法，可示例性地通过将踢球的事件和由守门员的手撞击的时间进行比较来确定守门员的反应时间。在两个事件之间的时间差可显示守门员对射正的射门做出反应所需要的时间。

可随后将和此指标相关的信息显示或可视化在网页或手持设备（诸如移动电话）上，且和由该系统在此前和将来的比赛中收集的其他指标进行比较。此外，可将和该指标相关的信息用于开发训练项目，以改进运动员操控球时的迅速度、灵活度或反应时间（需要的话）。

图70–守门员出击（阻截）：

根据本实用新型的该示例方面使用位于守门员上和球内的一组传感器系统来确定守门员何时进行了成功的阻截、将球从对手处夺走。作为一些更具体的示例，如本实用新型的该方面所述的系统和方法可确定对手控球、跟随有守门员和对方运动员之间的争抢时间段（例如，守门员和对方运动员都和球紧密邻近），跟随有守门员进行的俯冲事件（例如，可由由守门员携带的体上惯性传感系统确定），跟随有拾起的球（例如，可基于守门员的手套内的传感器、球内的加速度计和/或陀螺传感器等确定）的时间。按照这个顺序发生的所述事件对守门员阻截事件而言是独特的。追踪守门员阻截事件为评价守门员的表现提供了令人感兴趣且有用的指标。

图71-守门员俯冲／运动员俯冲／运动员跳起：

诸如三轴加速度计的惯性传感系统，当在足球比赛或其他活动中被安装在运动员的身体上（特别是身身体核心心上）时，其大部分时间都处在相当扁平的运动平面内（例如，由传感器安装位置决定的一定的离地高度）。当守门员（或其他运动员）向地面俯冲时，传感器将发生剧烈的偏离，下降至地面，且跟随有运动员的站起和在最初的运动平面内恢复运动。可将这两个时间用于确定运动员何时进行了俯冲动作和/或他/她何时站起来。示例性地，可将同样的技术用于确定运动员在空中跳起了显著的高度。

图72-抛踢球：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法也可探测“抛踢球”事件（守门员在足球比赛中进行的常见事件）。现在的商用加速度计可确定加速度计（以及由此其所连接的设备）处于自由落体条件中的时间。如本实用新型的该示例所述的系统和方法使用放置在球内的加速度计，结合鞋内的撞击传感系统。可将所述传感器用于确定下列事件序列，其对应着、且可被鉴别为抛踢球事件：

a.对直接抛踢球而言（其中球不首先接触地面）：将球拾起，丢下（即，探测为自由坠落），跟随有踢球-撞击（同时发生的球和鞋的撞击）。

b.对弹起的抛踢球而言（其中球在被踢出之前短暂接触地面）：将球拾起，抛出（即，探测为自由坠落），由于和地面的接触产生小的撞击，跟随有球离开地面时的踢球-撞击（同时发生的球和鞋的撞击）。可替换地，球可在球接触地面的同时经历踢球-撞击。

需要的话，可在球接触地面时产生最大阈值时间段，在其中必须记录有踢球事件，才能计为一次成功的弹起的抛踢球事件。

图73–出界的射正的射门：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可使用球内的传感元件系统（和可选地，鞋内的传感器）来确定球超出球门线而出界的事件（产生了球门球），这示例性地是由于远离目标的踢球或高飞踢球。允许了对“出界的射正的射门”的确定的可探测到的事件如下所示：

a、记录球和球鞋的相符的撞击，以确定踢球事件已经发生。

b、随后将球拾起（这可示例性地通过使用惯性传感／旋转方法探测到非常缓慢的旋转速度和/或低频率的加速度－由携带事件产生的传感器输出将和由踢球事件产生的传感器输出看上去不相同，诸如在球的旋转上，加速度上等）。

c、随后发生定位球事件（且可选地，可探测到由定位球事件产生的踢球）。

示例性地，该指标可在确定进攻运动员的技术和效率、鉴别在比赛中错过的机会、防守效率等时有用。

作为另一个示例，需要的话，球门柱可包括其上的电子模块，其允许对球门柱和球之间的邻近的探测。

图74射正的射门：

足球比赛中的一个重要部分是射正的射门。根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法包括安装在球上的传感器和/或安装在运动员上的传感器，这将允许对射正的射门发生的时间的探测。在一个示例系统和方法中，将球内的撞击传感系统（例如，加速度计、压力传感器等）的输出和球鞋内的撞击传感系统的输出相匹配，以允许对用特定的脚击中球的时间的确定。也可使用近球传感系统（磁力传感、RSSI等）以允许对球和场上特定运动员邻近的确定。也可使用核心安装运动员旋转传感器（例如，罗盘传感器、陀螺仪等）以允许对运动员面向的方向以及相对旋转信息的确定。此外，也可将运动员上的惯性传感系统用于提供额外的信号和信息。发生以确定如本实用新型的该示例所述的射正的射门的事件如下：

a、例如使用上述技术，确定进攻队伍中成员的控球。

b、由球内的压力传感器或惯性传感器产生的信号和球鞋内的撞击传感技术产生的信号同时发生。

c、球鞋和球之间的无线传输和时间完全相符，将该事件记录为踢出球。

d、邻近传感系统记录球进入防守队伍的守门员的邻近区域半径。

e、球内的惯性和旋转传感器记录低频率信号，所述信号为由人手持的球的特征。可替换地，运动员上的惯性传感器和由球内的惯性传感器记录的移动路径紧密关联，这表明球被持有。

f、球被抛出，球被抛踢出，或执行了定位球动作。

“射正的射门”的确定可对多个可帮助确定守门员的效率、一个或多个进攻运动员的效率、一个或多个防守运动员的效率、队伍或阵容的效率等的指标有用。

图75-进球：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法也能够自动确定进球的时间。这可示例性地通过至少部分地考虑在进球中球在击中球网并停止移动时的表现而实现。作为更具体的示例，可将下列事件用于确定已经进球：

a.示例性地，使用上述一项或多项技术，确定进攻队伍中成员的控球。

b.球内的压力传感器或惯性传感器产生的信号和球鞋内的撞击传感技术产生的信号同时发生。

c.球鞋和球之间的无线传输与时间完全相符，将该事件记录为踢出球。

d.可选地，邻近传感系统记录球进入防守队伍的守门员的邻近区域半径。

e.球内的内部加速度计通过产生标示由球因为被球网挡住而缓慢停止（以及可选地球在重力下落在地上）的信号而识别出球击中了球网。该信号或该系列的信号将和球由于持有或踢出而产生的更突然的停止或方向改变和/或球滚动至停止而产生的缓慢停止来的信号看上去不同。

f.球内的惯性和旋转传感器记录作为被持有或抓住的球的特征的低频率信号。作为可替换方案，运动员上的惯性传感器和由球内的惯性传感器记录的移动路径紧密关联，这表明球被持有。

g.球被带回中圈且以类似定位球的方式放置，以由未得分的队伍重新开始比赛。（可选地，可将如下文所述的其他事件用作比赛恢复的指示器）。

可将“进球”指标和其他指标相结合，诸如进球前控球信息（例如，以确定制造进球的队员、助攻信息等）、守门员效率、单个运动员效率（进攻和防守）、阵容效率（进攻和防守）等。

图76至83示出了如本实用新型的一些示例方面所述的系统和方法的多个可能特征和/或功能，其和各种队伍、队伍指标、比赛特征等相关。将在下文中对这些示例系统、方法、指标和功能进行更详尽地说明。

图76–队长的自动选择：

在“临时”足球比赛中，经常需要为每个队伍选择一个队长，他将随后一次一个人地挑选他们的运动员。需要的话，可将根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法编程和调整，以从一队凑成的运动员的组合中挑选队长，这示例性地是基于和该凑成的运动员的组合中的运动员相关的一个或多个指标。

作为更具体的示例，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可使用凑成的运动员在多场参加的比赛中积累的数据和背景信息。该示例系统包括在每个运动员上的节点，其包括上述的传感系统，和无线通信的装置。可随后将凑成的运动员的一个或多个指标通信至公用位置（例如，蜂窝电话、掌上电脑、笔记本电脑、边线上的计算机、运动员身体上安装的设备中的一个等），在其中可收集且比较所述数据。在设备已经将凑成的运动员的相对技术水平通信之后（例如，通过传输如上所述的多个指标信息中的任意一项），可选择两个最佳运动员（或任何其他指标，诸如两个最差运动员、两个最佳传队伍员、两个最佳（或最差）守门员等）作为队长。需要的话，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可确定两个总体最佳运动员和两个最佳守门员，且随后将这四个运动员分在不同队伍中，以使得最佳守门员和次佳运动员在一队，而次佳守门员和最佳运动员在一队。可使用任何需要的方式划分运动员和/或选择队长，而不背离本实用新型。

作为另一个可替换方案，和仅挑选队长或守门员不同，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可组合、编译且回顾数据以使用根据本实用新型的传感系统和方法在多场参加的比赛中收集的指标来确定队伍之间凑成的运动员的最公平的分布。

作为此外的一些额外的选项，需要的话，基于凑成的运动员自动挑选整个队伍的、根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法也可实施其他的功能。示例性地，可提供任意的方式以告知运动员其应该代表的队伍，而不背离本实用新型。作为一些更具体的示例，根据本实用新型的系统和方法可发送队伍指示信息至每个运动员的手机或其他电子设备（例如、“你在1队”或“你在2队”）。作为另一个选项，需要的话，自动选择的计算系统可使用设置在外套或球衣上的电子模块无线通信，所述模块可随后改变颜色、显示文本信息或产生其他的特征以示出已做出的队伍分配决定。

图77–比赛开始的确定：

根据本实用新型的系统和方法可确定比赛实际开始的时间（其可作为开始从多个传感器接收数据的信号，所述传感器诸如安装在球、运动员、球门柱、其他设备等上的传感器）。可使用任何需要的方式确定比赛的开始，而不背离本实用新型。作为一个示例，可分配任务给一个运动员或个人（诸如裁判员、教练等），以手动向计算系统提供标示以示出比赛开始的时间。作为另一个示例，甚至可通过测定在比赛中的全部运动员（或大部分运动员）使用点对点网络激活了其体上的传感系统后的短时间框架之内发生的定位球（如上所述），以及随后发生的队友间的非常短的传球而确定“比赛开始”事件。

也可提供其他的方式以自动确定比赛的开始，而不背离本实用新型。示例性地，在根据本实用新型的一些示例系统和方法中，场上的使用传感系统和配置有根据本实用新型的体上惯性传感系统的全部运动员将通过点对点网络彼此之间互相通信。比赛的开始是其中运动员们全部大致静止地站立且同一队伍中的两个运动员都和球紧密邻近的为数不多的情形中的一个。可将此类活动或情形，以及随后几乎全部运动员的突然和同时的运动的探测当作比赛开始的标示。

作为另一个示例，在根据本实用新型的示例的一些系统和方法中，全部（或多个）运动员可装备有确定身体核心心取向的体上传感系统。可将每个传感系统经由限定了点对点网络的无线通信手段连接。在这样的系统中，所有的模块可广播场上每个队员面对的方向。可将这些面对方向的信息（全部队友面向同样的方向，这和对方队伍面向的方向相反）和定位球事件的探测结合，且可选地增加如上所述的、同一队伍中两个运动员站在球的紧密邻近区域之内的邻近信息，用作比赛的开始即将发生（或在一旦感知到最初的踢球后，已经发生）的标示。

作为此外的另一个可替换方案，可通过每个运动员从总体的静止站立位置开始、且大致同时的运动来确定比赛的开始，所述运动是由于开球（kickoff）而产生的（可选地，和如上所述的定位球事件和/或最初踢球探测事件相关）。

图78–动作方向：

对和足球动作相关的多个指标而言（例如，为了确定动作的过程，确定队伍是趋向于进攻或是防守、或确定不同的技术指标等），每个运动员和/或每个队伍的动作的方向可为对根据本实用新型的至少一些示例的传感系统和方法有用的信息（例如，这样该系统和方法获知每个队伍和运动员防守的球门以及每个队伍和运动员将靠近以得分的球门）。根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可自动确定动作的方向，这示例性地，是基于多个运动员在一段时间内的运动。根据本实用新型的至少一些示例的动作方向的确定可使用带有方向感知能力的体安装传感器（例如，罗盘传感器、加速度计/陀螺仪等）以确定运动员在任何给定的时间上所面对的方向。对这样的系统来说，可通过下列步骤确定动作的方向：

a.场上的多个运动员具有包括用于分享方向信息的无线通信装置的传感系统。

b.在每个单个运动员上读入传感器信号，且将其无线广播至所有的传感器节点（例如，位于每个运动员上的）。

c.在比赛过程中将节点全部整合，以确定面对一个特定方向时间最久的运动员。

d.队友将全部共享朝向对方球门的类似的偏向。

可将该技术用于自动确定互为队友的运动员。此外，如上所述，其可能对在队伍层次和个人层次上确定和比赛相关的多个指标都有用处。示例性地，花费了太多时间朝向自己球门的进攻运动员可能不如花费了更少时间朝向自己球门的进攻运动员有效率。也可将该数据用于确定看上去进行更“进攻性”比赛的队伍和看上去表现的更具防守性的队伍。

图79–动作方向的替代方案：

图79帮助示出了用于自动确定动作方向的多种可替换特征（或可用于自动确定动作方向和/或自动确定队友的信息），可将其用在根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法中。示例性地，可将如上所述的“比赛开始”的指标的信息用于即时查看核心传感器的输出，以了解个人和/或队伍的动作方向，和/或自动确定队友。更具体地，总体而言，在比赛开始时，每个队伍中的成员都将面对对方的球门。因此，可将在每个个人在比赛开始时的个人面向方向信息存储下来，且可至少部分地使用该信息，以确定每个个人和/或每个队伍中的成员的动作的方向。

作为另一个可替换方案，可将控球信息（和收集单个运动员控球信息的传感器）结合如上所述的面对方向传感器，用于允许对带球时运动员面向方向的确定，且可将由该运动员进行的大多数带球假定为朝向对方球门。

作为另一个可替换方案，可将传球传感技术（例如，如上所述的）用于确定总体的传球方向偏置，这可选地，可结合传球的长度/方向，以允许对特定的队伍或个人最经常尝试移动球的方向的确定。可假设该方向信息为将球朝向对方球门移动。

另一个可能的用于自动确定个人和/或队伍动作方向（和可选地，队友身份）的可替换方案可发生在“定位球”动作中。更具体地，在定位球动作中，每个队伍中的大多数运动员都将朝向对方的球门。方向传感器可和定位球情形（例如，由球示例性地使用如上所述的技术经由无线网络报告）的确定相结合，这可随后被用于触发核心佩戴传感系统关于全部运动员面向方向的通信。

作为此外的另一个可能的选项，在长距离带球中，单个运动员上的体戴式传感器将趋向于报告朝向对方球门的运动。其可为惯性传感器系统（加速度计等）或旋转传感器（陀螺仪、罗盘等），这是由于它们都能够报告朝向对方球门偏向的运动/面向方向。

可将和上文中结合图78和79进行的描述中一样的、多种自动方向和/或队友识别技术单独或任意组合地使用，以提供和个人和/或运动员运动员方向和/或队友识别的最终确定相关、且对其有用的数据。

图80–使用比赛中传球分布的队友识别：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法的该方面使用前文中描述的传球分布技术。通过在时间段内累加传球分布数据（例如，通过传感器模块之间的无线通信），根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可确定特定的运动员最经常地传给球的人员，且因此该系统和方法可认为该经常的传球接收者为传队伍员的队友。在比赛的过程中，可能会有多次传球截断，但推测来说，发生的传球的主导数量是传给运动员的队友的。随时间推移，将会出现允许系统动态确定谁是队友，谁不是队友的样式。也可在本实用新型的该方面使用运动员-运动员和运动员-球的邻近信息，示例性地，该数据可更好地允许对传队伍员是否倾向于试图将球传给个人或传球运动员是否倾向于为了躲避个人而将球传出的确定。

可提供允许运动员手动输入其所代表的队伍（例如，通过输入至其体戴式传感器、通过从菜单中选择等）的可替换技术。

图81–基于物体取向确定队伍：

以上描述了用于确定哪些运动员在哪支队伍的方式（或至少和该确定相关的数据）的多种示例。额外地或可替换地，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可使用接收器系统（或任意组件）的取向以确定或指示特定运动员所在的队伍。由于足球比赛一直仅涉及两支队伍，该确定或指示器系统可为二进制的。

可提供多种二进制指示器而不背离本实用新型。作为一个示例，使用加速度计或其他惯性传感系统，可将重力矢量用于确定物体的取向。作为另一个示例，用于收纳至少一部分传感系统的口袋或夹子可能具有嵌入在其中的磁体，且可由霍尔效应传感器、簧片开关或类似物体感知，以确定物体取向。作为示例，磁体的位置可在塑料壳体中，或甚至被嵌入在服饰口袋中。作为可替换方法，诸如球轴承或类似物体的被动式元件可被重力向下拉拽，产生物体内两个电极的电接触。可将球轴承被重力拉向的壳体或其他物体的侧面用作物体的取向（且由此形成的队伍的取向）的指示器。一个队伍的运动员可戴上各种因此具有同一取向的传感器或壳体，而在另一支队伍中所述传感器或壳体具有相反的取向。

图82-使用近球／传球确定队伍：

如上所述的本实用新型的方面可包括球内的邻近探测系统，以及球内和球鞋内的惯性／撞击传感系统。作为另一个特征，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可使用球的能力来获知球何时处在紧密邻近中，或者获知在球鞋和球之间何时发生同时的撞击，可将该信息无线通信，以示意球在特定运动员的脚处。根据本实用新型的该示例特征使用了允许系统了解队伍的简单算法。示例性地，在比赛开始之前（或在一些其他需要的时间处），可将球简单地在队伍中的每个队友间倒脚，以示意他们的队友状态。该示例系统和方法可随后将“倒脚”的运动员认定为一支队伍，且将任何其他球进入其邻近区域的运动员假定为处在对方队伍中。

可替换地，需要的话，可将受控行为用于示意从队伍＃1中运动员之间的倒脚至队伍#2中运动员间的倒脚的“转换”，且以这样的方式，球可示例性地在比赛开始之前，肯定地鉴别每个队中的各个队员。

图83–使用传球频率确定队友：

本实用新型的该方面使用了如上所述的技术以确定成功的传球何时发生，但其没有移除在比赛开始了解队友的信息。需要的话，根据本实用新型的示例的系统和方法可使用传球频率信息自动地确定队友。在根据本实用新型的该示例系统和方法中，系统在球一旦从一个运动员运动至另一个运动员时就无线通信，而不考虑队伍。在比赛中，将出现一些运动员之间的图形，而且同一队伍的运动员之间的传球频率应该要高的多。统计学预测器随后可通过评价他们之间的传球频率得出哪11个运动员（或其他数目的运动员）最可能在同一支队伍中（两个个人之间的多次传球很可能将其鉴别为队友－两个运动员不可能糟糕至一直踢出被相同的人截断的传球）。运动员-运动员和运动员-球的邻近信息也可对该确定有作用。

需要的话，可以其他方式在根据本实用新型的示例的系统和方法中使用传球频率特征。示例性地，可鉴别且将单个运动员的“偏好”在线可视化，以获得改进的建议，所述“偏好”诸如特定的运动员更经常将球传给哪些运动员。作为更具体的示例，如果中场队员总传球至左侧，他/她对对手来说变的更可预测。注意到或获知该偏好或趋势的教练可开发用于该运动员的演练，以帮助改善他/她将球传向球场右侧的技术和信心。

额外地或可替换地，如果将运动员在传球中的速度加入至上述的传球频率信息中，则可改进该系统和方法。传球准确度可基于运动员的速度而改变。所以可在算法中为在运动员以相对较低的速度时发生的传球设置增加了的比重（相对较高的速度而言）。示例性地，这可在运动员在后场倒脚，试图在球场上创造空间，从而空出运动员，以实现至对方球门附近的传球时最为明显。

图84–比赛后概念：

可由根据本实用新型的示例的系统和方法提供多种赛后特征，诸如显示如上所述的各种关于运动员表现的指标和数据。需要的话，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可允许运动员在比赛后立即集结且使用显示设备进行一些“快速游戏”。示例性地，多个运动员可以在比赛后集合（例如，同一队的、两支队伍的、每支队伍中的一部分等）和可将为所述多名运动员收集的数据综合（例如，通过无线通信技术、点对点连接等），以允许运动员比较和对比其在比赛、锻炼或练习过程中的表现。可确定且在比赛后运动员的快速集合时显示的数据的示例包括，但不限制于鉴别：距离最长的成功传球的队员、带球/无球时达到最快速度的队员、最佳传队伍员（例如，传球次数最多、断球最少、传球成功百分比最高等）、体力最佳队员（例如，跑的最远的队员、控球时间最长的队员等）、踢出的球速度最快的队员、阻截最多的队员。可在比赛结束之后立即（或在任何需要的时间）将这些指标、快速游戏和竞争显示在LCD或类似的显示屏上，以示例性地，在比赛刚进行完之后（或甚至在比赛中），以即时的反馈赋予比赛更丰富的体验。显示的数据可仅包括在比赛结束时为了这种类型的会议而集合的队员的数据，或其可包括由根据本实用新型的系统和方法收集的所有运动员的数据。

图85至93示出了如本实用新型的一些示例方面所述的系统和方法的多种可能特征和/或功能，其涉及各种常用指标、比赛特征等，包括磁体和磁体性质的各种用途。将在下文中对这些示例系统、方法、指标和功能进行更详尽地描述。

图85-球内的电磁线圈：

本实用新型的该示例方面使用球内带有脉冲电流载荷的线圈以生成可被球外的传感器探测到的磁场。加入脉冲磁场可允许根据本实用新型的系统和方法的一些示例所述的传感机构进行过滤以得到非常独特的信号，以实现更大范围/邻近区域的探测（例如，其允许身体安装探测系统寻找代表球的特定信号图案，和/或提供更好的滤去“噪声”的能力）。作为另一个可能的选项，需要的话，可将带有不同脉冲率的线圈遍及球地放置，以允许传感器（例如，体安装传感器，鞋安装传感器等）基于探测到的磁力脉冲率的顺序探测球上的特定位置，以及旋转方向。示例性地，该数据可在确定踢球长度、传球长度和/或其他表现指标等特征时有用。

图86–颠球：

本实用新型的该示例方面使用了前述的磁性线圈的整合，以及结合了传感元件的球内传感球，以探测和球的紧密邻近。此外，可在球内设置惯性或压力传感器，以探测撞击。当由球探测到撞击时，也可调查磁性传感器以了解球鞋是否发生了同时的撞击和紧密邻近，且这样的系统可将运动员连续“颠球”的数目无线通信（或存储）。

可替换地，可将鞋内的撞击传感元件（例如，加速度计、压电元件等）和球内的惯性或压力传感元件相结合。球和鞋的同时撞击标示了踢球的动作，且可将两个系统之间的无线通信用于确定将球连续保持在空中而不接触其他表面的次数，从而使运动员获知其颠球的数目。额外地或可替换地，需要的话，可将撞击之间的时间、和运动员的膝部的撞击、和/或其他特征在确定颠球事件是否持续时参数化且加以考虑。

图87–球形成与压力成比例的磁场：

如本实用新型的该示例所述的系统和方法包括产生磁场的足球内的电动、电机、或机械系统，所述磁场和球内的压力成比例。可随后由外部传感器探测该产生的磁场，所述传感器诸如球鞋内的传感器和/或身体核心心安装传感器。本实用新型的该示例方法的示例实施和使用包括，但不限制于，近球探测（在被踢时），使用外部传感器对内部压力的探测、踢球速度、踢球力量、踢球距离等。

图88-将磁体整合入衣饰用以探测球：

根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法的另一项可能的特征涉及磁体（不论是永磁体或是电磁体）的使用以及其在足球运动员衣饰内的整合。将磁体放置在允许球内的磁体探测到其磁场的位置，且由此探测刚和球相互作用的身体的部位。作为更具体的示例，在足球比赛中使用胸部接或停高飞球。在和外衣紧密邻近时，球可探测到衣物内的磁体，且获知距其最近的身体的部位（例如，可将磁体设置在球衣内，以展示且探测胸部/肩部的控制，设置在球裤内以展示大腿或膝部的控制，在头带或帽子内以展示头部的控制等）。可替换地，需要的话，可将磁体包括在球以及安装在不同衣物上的传感器内，且将数据传输或存储至衣物内。

作为另一个可替换方案，需要的话，设置在球内的惯性和/或压力传感系统能够可在记录到撞击时激活/触发磁体探测传感器，以允许电源系统节省电池电力以及增加效率。

图89–鞋强力板：

本实用新型的该方面使用当曝露在磁场中时发生硬化的液体材料。在鞋和/或保护器械（诸如护腿板等）内形成液体袋，且袋内的液体在给位于其下或其顶上的磁场线圈加电压之前保持粘稠和柔软。该动作使得材料非常硬，这保护了脚部，提供了更硬的踢球表面（以产生更大的射门力量）等。磁性“智能”液体，也被称作“磁流变液体”，在车辆悬挂领域中是已知且被使用的，且被用作“液态人体盔甲”（例如，用于防弹背心）。

可替换地，需要的话，液体袋不需要其下的磁性线圈，而可将球改制为包括磁体，使得当和液体足够紧密邻近时，改变液体的状态，使球鞋变硬。作为另外的可替换方案，需要的话，诸如如上所述的传感系统的组合可向设置在鞋内的处理系统提供背景信息，这随后可激活磁场产生器（例如，如上所述的），这可主动地基于实时比赛信息而改变鞋的硬度和可挠性。可替换地，鞋可使用此前的比赛中基于技术的指标，以了解运动员的运动员类型，以及鞋如何可更好地满足运动员的具体需求。

图90-护腿板：

也可将上文中结合图89描述的“鞋强力板”技术的方面使用在其他环境中。示例性地，可将同样类型的磁性“智能”液体或磁流变液体设置在球袜或其他衣物的袋内，以起到防护器械的作用（诸如护腿板等）。需要的话，可为对手的鞋装备有磁体或磁力生成系统，所述系统在鞋紧密地靠近防护器械时触发/激活磁流变液体。使用这样的方式，球袜或其他物件可在正常的使用中和穿戴者的身体很好地共形（以使得其舒适，且保持在位），而仅在配有磁体的球鞋（或球）靠近时变硬。

图91-用于感知跑动中鞋特性的磁体线圈：

本实用新型的该方面涉及球鞋内的线的线圈，以及穿过线圈的永磁体，其产生了流经线圈的电流。可随后将该电流用于感知当鞋在地面上时的“接触时间”。更具体地，在跑动时，鞋将弯折，这通过机械机构在线圈内移动磁体，产生了磁场。当跑动队员跑动时，鞋将弯折，直到发生“脚趾离地事件”，且随后即使在空中，鞋也将回复至稳定态（例如，平鞋底）。随后，在“脚跟撞击”事件发生后，鞋将开始再次弯曲，移动线圈内的磁体。可将由脚跟撞击和脚趾离地事件产生的两个信号用于确定鞋何时在地面上和鞋在何时空中。可示例性地将该信息作为确定运动员速度指标有用的数据和传统的计步器型速度和距离确定算法一起使用，可将其结合以获得运动员移动距离指标。

图92–球场上的磁性传感器打开体上传感器：

本实用新型的该示例方面将球鞋内或运动员体上的磁性传感器（例如，已经为了运动员-球或运动员-运动员邻近探测或任何前述的目的而设置的传感器）用作为了比赛开始而准备系统的开关。示例性地，可在球场的侧面设置磁性垫（或锥或其他结构），且当运动员靠近且进入球场时，他们将路过/跨过该系统。可将该动作用于打开系统能够且使其进入比赛开始的“预备”态。随后可在探测到比赛开始事件时（例如，如上所述地），或当运动员在比赛开始时手动激活系统时启动该系统。该磁场可为方向可变的，（例如，在其长度范围内改变强度），以使得如本实用新型的该方面所述的系统和方法可确定运动员是在入场还是在离场。

图93–球内磁体牵引鞋内磁性开关：

示例性地，可将本实用新型的该方面用作用于确定如上所述的运动员-球邻近和/或运动员控球的可替换系统。如本实用新型的该示例所述的系统和方法使用了鞋内的磁性开关，其在球内的磁体靠近时移动，以示意邻近。作为示例，如图93所示，可在鞋内设置簧片类型的开关，其在设置在球内的磁源引发了开关的簧片部分向上移动或向下移动时，和设置在鞋内的电触点接触。当球内的磁体在开关的范围之外时，簧片回复至其中立、非接触位置。因此，可将收集到的由簧片开关和鞋内的触点的接触产生的数据用于确定且计数球和鞋之间的互相作用（并由此提供关于和鞋邻近和/或球和鞋的接触的信息（例如，控球、传球、颠球等）。

图94：球场位置“热图“：

需要的话，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可产生球场位置“热图”，所述热图标示运动员在球场上花费时间的地点，以及可选地，在球场的该部分花费的时间的数量的标识。图94示出了可由根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法产生的示例球场“热图”。如图94所示，球场的标示物（可将其设置在示例性地，如上所述的任何需要的类型的显示设备上）可包括多块标示了运动员在比赛的过程中花费了他或她的时间的地点的区域或地区。不同的区域的颜色可为在该区域内花费的时间的数量提供标识。示例性地，此类信息对教练和运动员确定运动员保持在位置的程度和/或运动员在需要或优化的位置之外花费的时间有用。该信息也可在作为对运动员或队伍更多地处在进攻或防守姿态的确定的辅助时有用。需要的话，该“热图”能够显示运动员在整场比赛或训练中、在比赛或训练的任何需要的部分中的位置，和/或甚至比较运动员在一场比赛和下一场比赛中的表现（例如，通过将一个热图和另一个热图重合）。

可使用任何需要类型的运动员位置确定系统和方法，诸如GPS，而不背离本实用新型。作为另一个可替换方案，可示例性地由从他/她的固定位置启动的运动员输入球场上的最初运动员位置，且随后如本实用新型的方面所述的系统和方法可由该初始启动位置开始追踪运动员的位置，这示例性地通过诸如使用以下一项或多项实现：加速度计、陀螺仪、罗盘等。作为又一个可替换方案，可在比赛的过程中自动确定运动员的位置，这示例性地是通过注意运动员避免超出端线和边线的趋势来实现的，可基于确定的端线和/边线的大致位置确定运动员在场上的总体位置和移动。作为此外的另一个示例，可不参考球场上的位置而产生总体热图，且在此之后，用户可示例性地基于获知他们在比赛的开始或结束时所处的大致位置，基于其位置等将该热图相对于场上的代表进行定位。

而且，需要的话，该热图可包括和控球相关的信息。作为更具体的示例，需要的话，可开发特殊的热图，且将其用于确定球场上运动员控球的位置。该热图可包括不同的颜色，以标识在示出的位置的控球次数、在示出的位置的控球时间等。

其他信息：

如上所述，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法将能够确定球何时被送出界。用于协助评价和确定该特征的数据可示例性包括标示球已经减速的数据、标示球没有在旋转（例如，被持有）的数据、或标示球在缓慢移动（例如，被持有）的数据等。可选地，可要求该减速、不旋转和/或缓慢移动活动持续预设的时间段（例如，至少2秒、至少3秒等）。一旦确定球出界之后，根据本实用新型的示例的系统和方法可向回工作，以从此前确定且记录的踢球（即，最后的“界内”踢球）的时间戳中减去累计的控球时间（例如，个人的或队伍的）。

同时，如上所述，根据本实用新型的至少一些示例的系统和方法可获知或能够确定两个或更多个运动员何时处在球的紧密邻近区域之内。在该时间内，不能认为任何运动员具有明确的“控球权”。也可由根据本实用新型的示例的系统和方法将该时间分类为“争抢时间”。“争抢时间”的确定可触发队伍和/或个人控球时间的累计的暂停（可选地，取决于对方运动员是否在争抢时间内接触球或最初确定的具有控球权的一方是否在争抢时间内保持球不为其他运动员接触或和其邻近）。新的“控球时间”（队伍的或任意出现的个人的）可在“争抢时间”周期结束后开始。可选地，需要的话，个人或队伍的控球时间可在争抢时间之内继续，例如，至少到对方运动员接触球，或对方队伍明确地获得控球权为止。争抢时间也可在两个运动员同时或几乎同时地到达待争夺的球时累计。

尽管已经结合足球比赛对本实用新型的许多示例系统、方法、特征、指标和方面进行了说明，本实用新型的方面也可延伸至在多种其他运动中的使用，所述运动诸如美式橄榄球、篮球、长曲棍球、橄榄球、冰球、曲棍球、板球和高尔夫球。

III、用于频率倍增控球探测系统的被动式标签的示例性实施例

图95示出了根据本实用新型的实施例的、可嵌入在冰球或球中（如图12中示出的足球1200）的被动式频率倍增器9500的示例性实施例。在一些实施例中，标签9500工作于基本（基础)频率（例如，2.4GHz），且二次谐波频率是第一频率的两倍（例如，4.8GHz）。尽管标签9500由于倍增器频率转换效率而可能具有和主动式标签相比减小的范围，标签9500通常不需要用于频率倍增器电路9501的外部电源。

尽管如图95中所示的标签9500倍增传输频率，球上的标签可能以另一种预先确定的方式转换传输信号的频率。例如，标签可三倍传输频率，或将预设的偏移值增加至传输频率。

频率倍增器标签9500包括天线9502以及频率倍增器电路9501。表现监测系统（例如，如图1中所示的系统100）可包括嵌入在足球鞋（例如，鞋104或位于运动员的身体上）的收发器，以及可嵌入在足球内的频率倍增器标签9500。球内的频率倍增器9500以特定的频率和带宽从鞋接收信号，并重新发射出信号的二次谐波。当被体载（on-body）收发器探测到时，接收到的二次谐波的传播时延可被转换成另一个信号，其具有和鞋与球之间的距离成比例的频率。系统的性能通常受球和鞋内的一个或多个天线的增益的影响。为了在任何相对的鞋/球取向都实现最大的范围，天线9502和鞋内的天线应该具有均匀的全向辐射图。

频率倍增器电路9501遵从信号的振幅和产生的二次谐波之间的非线性平方法则关系。通过该关系，当信号减少10db，产生的二次谐波信号减少20db。因此，天线效率是非常重要的。天线辐射方向图（antenna pattern）应均匀，以避免具有较低范围的取向。低“Q”宽带宽度元件类型应被选择为避免由于在典型的足球环境中去谐（detuning）造成的增益损失。

图96示出了根据本实用新型的实施例的、可与频率倍增器标签9500合并的双元件正弦天线9600。在一些实施例中，正弦天线9600具有宽频率范围，以及安装在球1200上空间受限区域内所需要的更扁平的结构。如图96中所示，天线9600通过馈给9603包括元件9601和9602，尽管其他实施例可使用不同数量的元件，例如四元件。匹配电路（未明显地示出）可被插入正弦天线9600和频率倍增器标签9500之间，其中正弦天线9600通常具有平衡的输入。但是，在一些实施例中，频率倍增器标签9500可通过调节天线9600以具有和标签9500的阻抗足够匹配的阻抗来直接馈给正弦天线9600。

在一些实施例中，正弦天线9600具有约三英寸的直径；但是，天线可被重新设计以安装入两英寸直径的区域内。在一些实施例中，附加的元件类型被重新设计以及模拟，以向正弦元件提供替换。天线的一个可显著影响系统性能的特质是天线9600的天线阻抗和频率倍增器电路9501之间的相互作用。可替换的天线可被设计为在基础频率（约2.4GHz）以及二次谐波频率（约4.8GHz）两者上都具有不同的端接阻抗。如将讨论的，不同的天线元件类型（例如，交叉磁性双极天线（crossed magnetic dipole）9900和绕杆类型双极天线（turnstile dipole）10200）可被选定以实现天线9600的可替换天线。

图97示出了和本实用新型的实施例相符、工作在约2.45GHz的双元件正弦天线的天线辐射方向图。天线倍增器电路9501通过天线9600以基础频率从传输元件110(如图1所示）接收接收到的信号。

图98示出了根据本实用新型的实施例的、工作在4.8GHz的双元件正弦天线的天线辐射方向图。频率倍增器电路9501通过天线9600以二次谐波频率将传输信号传输至接收器108。

图99示出了根据本实用新型的实施例的、可与频率倍增器标签9500合并的交叉磁性开槽双极体（crossed magnetic slotted dipole）9900；交叉磁性开槽双极体9900合并入槽9901-9904，以呈现双极天线的倒像。在实施例中，双极体9900具有厚度为约0.002英寸的低轮廓、高特征阻抗、宽的带宽以及全向特征。交叉磁性双极体9900通常在基础频率和二次谐波频率两者上都表现出较高的阻抗，而绕杆式双极（turnstile dipole）（如图102中示出为10200）通常在基础频率和二次谐波频率两者上都表现出较低的阻抗。在和绕杆式元件10200比较时，磁性双极元件9900通常对阻抗变化较不敏感，这是由于近场表面和物体的存在。正弦元件9600通常在基础频率和二次谐波频率两者上都表现出较高的阻抗。但是，由于从三英寸直径压缩至两英寸直径，正弦天线9600通常在基础频率上表现出低的高反应阻抗，而在二次谐波频率上表现出高阻抗。基础频率上的阻抗可通过增加匹配电路部件而被补偿。

正弦天线9600的相对阻抗较少受近场表面和物件的影响，这是由于其宽带低Q特征。正弦天线9600通常提供关于天线9900和10200的总增益的最全向的辐射方向图。

图100示出了工作于2.45GHz的交叉磁性开槽双极体9900，而图101示出了和本实用新型的实施例相符的、工作于4.9GHz的交叉磁性开槽双极体9900的天线辐射方向图。

图102示出了可如前所述地被和频率倍增器标签9500合并的绕杆式双极体10200。图103示出了工作于2.45GHz的天线辐射方向图，而图104示出了工作于4.9Hz的绕杆式双极体10200的天线辐射方向图。在一些实施例中，绕杆式双极体10200具有约0.002英寸的厚度，4.25英寸的宽度和2.62英寸的长度。

频率倍增器电路9601可被设计使用具有低壁垒电压的Schottky二极管。可考虑若干种方式，其具有不同的转换效率、电路复杂度、尺寸以及端接阻抗。例如，匹配电路可被插入在倍增器9501和天线9502之间，以更好地在基础频率和二次谐波频率上匹配电路9601和天线9602之间的阻抗。由于端接阻抗以及天线9502和频率倍增器电路9601布置之间的相互作用而造成的对转换效率的性能影响可由同时进行的模拟所确定。频率倍增器设计的选择可基于可靠性测试，而不是转换效率的优化。

进入球内的频率倍增器标签9500的机械构造可聚焦在可靠性上。标签9500的可靠性可以是在安装以及球场使用两者中都关注的领域。材料和构造的选择通常影响可靠性。由于将标签嵌入在足球1200中的复杂性，可使用测试机来引入失效和暴露构造中的弱点。此外，足球比赛竞技可被用做对嵌入在球中的最佳表现的标签的最终测试。为了减少测试所需的足球的数量，可在每个球中安装多个天线标签。

材料选择和安装方法可能是构造分析中的重要领域。在足球顶级装配中分配给标签9500的空间是位于球补片（carcass panel）的一个上、直径小于2.1英寸的略微弯曲的区域。当球在使用时，2.1英寸直径区域可经受剧烈的弯曲和弯折。考虑到这些限制，印刷电路板（PCB）材料和装配过程应被审查以实施。在一些实施例中，可使用标准PCB构造方法实现平面天线元件。

在一些实施例中，具有可接受的属性、过程、引导时间和成本的材料包括4mil厚的FR4PCB和2mil的可挠电路PCB。天线9502的底面没有构件，且为具有均匀焊料掩膜的光滑表面。为了阻止焊接的接合部在球弯曲期间开裂，诸如ResinLab EP965的刚度增强镀层和/或树脂增强件可被添附至构件附件的顶面。增强涂层或增强件可尽可能小，以最小化在弯折期间引入的应力且限制增强失效的可能性。为了缓解可能的增强失效（电路板材料上的增强涂层的分层或开裂），具有较低硬度的材料（例如Humiseal1A33或DowCorning1-1277）可在一些实施例中被使用。

此外，用于将标签9500固定至补片的粘合剂可在标签材料/共形涂层（conformal coating）的弯曲期间引入应变，或如果PCB材料伸长的话则使焊接接合部开裂。粘合剂可被施加在小的表面区域上，以最小化标签材料或铜引线上可能的应力。可能的粘合剂包括Barge、3M300LSE、scotch焊接环氧树脂粘合剂2216、Scotch焊接橡胶粘合剂1300,或Loctite330。避免可能的粘合剂传输的应力的可替换方式包括用于保持天线9502的织物袋或乳胶袋。该袋可由已知的球构造材料以及粘合剂制成。

图105示出了和本实用新型的实施例相符的表现监测系统100（如图1所示）的系统10500。鞋104内的收发器结构的部件区域包括无线电部分10501、微控制器10502、电源管理部（未明显地示出）、以及天线10504。标签10505通常位于图1中示出的球130上。

系统100可通过传输信号至标签10505内的频率倍增电路以及处理返回的频率倍增后的信号来估计标签10505和收发器天线10504之间的距离。系统100可包括无线电部分10501，其可传输宽带宽数字调制信号至宽带天线，所述宽带天线将所述信号的一些部分以倍增频率反射回至收发器。返回的信号包括数字调制和频率偏移值两者。天线10504a、10504b和标签10505之间的距离通常和频率偏移值成比例。频率偏移值被混频器10506和传输的数字调制信号的二次谐波转换成不同的频率。

标签10505的天线可如前所述地包括天线9600、天线9900或天线10200。但是，在一些实施例中，天线10504a、10504b可包括平面反转F天线。天线10504a、10504b可针对不同的考量，因为天线10504a、10504b通常位于运动员服装或鞋内，其具有不同于球的天线环境。例如，运动员的鞋和地面的临近（通常是变动的）可对天线10504a、10504b的电特质具有明显的影响。

链路预算（link budget）通常是使用诸如运行频率、RF路径损失、带宽、噪声大小、传输功率、天线增益和传输模型的参数对范围的计算。链路预算被用来确定必需的无线电规格，以满足所需的范围或是将范围确定为选定的系统性能参数的结果。图106总结了链路预算的结果，其示出了示例性模拟结果和距离相关的SNR。

无线电部分10501可被通过固件控制，所述固件在基于微控制器构件10502的芯片上的高度集成的系统上执行。例如，微控制器10502可包括来自MSP430家族的微控制器，其具有256kb闪存、16kb RAM存储器（其可被包括，作为未明显示出的数据存储器的一部分）、且制造在模数转换器10514中。微控制器10502控制无线电部分10501，且存储代表着标签和收发器天线之间的距离的数据。无线电部分10501可被通过系统组接口（SPI）以及通用用途输入/输出（GPIOs）控制。微控制器10502也可控制锂离子电池充电电路。可选择可充电电池，这是由于电流消耗，以及通过锂高分子电芯可实现的轻质、紧凑形状的要素。无线电部分10501包括发射器和接收器部分。发射器包括锁相环（PLL）合成器、发射放大器以及若干个滤波器。接收器包括低噪声放大器10515、谐波混合器10506、基于本地振荡器10507的PLL合成器、IF部分10513、和滤波器10511以及10512。

来自IF部分10513的处理后的信号可被使用模数转换器10514数字化，且产生的频率差值信息（如将进一步讨论的）将被控制器10502处理以估计运动员和球之间的距离。

尽管无线电部分10501结合了发射和接收操作两者，一些实施例可将传输和接收操作分开。在这样的情形中，如图105中所示，可将分开的天线用于传输（天线10504a）以及用于接收（天线10504b），而不是使用共用的天线。

可通过接收通过频率倍增标签10505传播的信号来估计距离。在一些实施例中，当微控制器通过一系列代表高斯频移键控（GFSK）调制的频率调谐对PLL合成器进行编程时，从收发器发送出传输。传输的信号具有宽带GFSK调制，中心为2442MHz，具有约80MHz的大致带宽，以及约10mW的输出功率。例如，可变控制振荡器（VCO）10507在一段时间内（例如，几百毫秒）从2402MHz至2483MHz扫描传输的频率，以产生可被称作啁啾（cgirp）的扫描信号。

在多运动员环境中，通常希望避免由不同收发器产生的啁啾的重合，其中每一个收发器都和不同的运动员相关联。如果不同的运动员的啁啾重合，产生的返回信号将彼此相互作用，导致在确定正确的差值信号以及由此产生的至球的预测距离时产生误差。本实用新型的实施例可使用不同的避免冲突的方式，包括啁啾的随机产生，以降低冲突的可能性。

传播的传输被通过被动式频率倍增标签10505传播。信号的二次谐波被接收且设置中心为4884MHz。因此，标签10505将来自无线电部分10501的扫描信号的传输频率倍增。

在本实用新型的一些实施例中，无线电部分10501在传输路径10551上传输扫描信号至标签10505，且同时在接收路径10552上接收来自标签10505的信号，这不同于传统的系统，其中完整的啁啾必须在处理返回的信号前被传输。在图105中示出的示例性实施例中，扫描信号被通过放大器10510传输，而返回的信号同时被接收。

在无线电部分10501处的接收到的信号被低噪声放大器（LNA）10515放大且被滤波器10516和滤波器10517过滤。放大信号被通过在次谐波混频器中和PLL合成器的输出的相乘而向下转换至基带和IF电路。在一些实施例中，IF电路具有带宽为200-50000Hz的带宽，其高通特征从200Hz开始，且包括四个非常低功率的OPAMP，其具有四阶低通Butterworth Sallen Key配置，且大致的增益为57db。

可在假定微盲孔板（microvias）和紧凑构件选择的前提下计算基于块状图10500的布局的体积估计。块状图10500的布局可包括一些用于加载固件、获取数据和调试的大的连接器，其可被包括在最终的版本中，而不包括在体积估计中。PCB的示例性尺寸大约是1英寸乘1英寸乘0.3英寸。如果连接器被计入，内部体积可能会增大2/3。在体积估计中未包括的物件是天线和外壳。可充电电池可为约1英寸乘0.5英寸乘0.3英寸。

图107示出了根据本实用新型的实施例可由图105中示出的系统10500实施的流程图10700。在一些实施例中，VCO10507以预先设定的频率序列独立地改变传输信号的频率，所述频率序列由控制器10502此前初始化。本实用新型的实施例可使用不同频率调谐特征，这包括线性的、指数的、或高斯函数。然而，在一些实施例中，控制器10502可直接控制VCO 10507以产生传输频率。

可串联或并联实施一些或全部的块10701-10706。

控制器10502可命令VCO10507在块10701处启动啁啾。如前所述地，啁啾的产生可被随机化，以降低啁啾由和在多运动员环境中不同的运动员相关联的收发机所产生的可能性。无线电部分10501因此在块10702处传输扫描信号至标签10505，且同时在块10703处从标签10505接收返回的信号。由于无线电部分10501和标签10505之间的传播时间，倍增传输频率不同于接收到的频率。

在块10704处，无线电部分10501将自标签10505返回的信号的频率和当前的倍增扫描频率进行比较，以获得频率差值。

块10702-10704的执行在如块10705所确定的啁啾发生的时间段内继续。当扫描完成后，频率差值信息在块10706处被基于将讨论的方程1-3确定运动员和球之间的距离（邻近）。例如，测量时间段上的频率差值的平均值可被用来估计运动员（对应于无线电部分10501）和球（对应于标签10505）之间的距离。可获得对频率差值的多次测量值。当频率差值的测量值的可变性超过预设的阈值时，过程10700可确定邻近估计是不可接受的，且可产生另一个啁啾以重复过程10700。

一旦啁啾已经被发送且邻近被估计，过程10700可被重复，以更新估计的邻近。

频率变化可以连续或离散的算法来进行。例如，传输频率可在预设的时间段上被使用下列关系线性地增加：

f_transmitted(t)=f₀+αt(方程1)

其中f_o是初始频率，而α是在预设的时间段内的频率变化。标签10505返回信号，其中传输信号的接收到的频率被倍增。计算天线10504和10505之间的单程传播时间（T）：

f_received(t)=2f₀+α(t-2T)(方程2)

传输信号的频率被倍增(f2,t(t)），其代表当前传输信号的二次谐波，且被混频器10506和接收到的信号（对应于方程2）混频，以获得频率差值：

f_2,t(t)-f_received(t)=4αT(方程3)

尽管方程1-3模拟连续的进程，一些实施例可作为离散的进程改变传输频率，其中扫描（传输）频率被以每个时间增量ti+1–ti步增Δ。不是使用公式3确定频率差值，一些实施例可使用预先确定的查找表(其由表1所代表），其中代表表1的数据被存储在存储器中。因此，控制器10502可确定频率差值，且使用该值查找传播时间T。运动员和球之间的距离可随后被从确定的传播时间所确定。

在一些实施例中，和从频率差值获取传播时间不同，标签（对应于球）和收发器（对应于运动员）之间的距离可被实验变动。可在不具有对收发机和标签的多路径特征具有具体了解的情况下观察相应的频率差值。该实验信息可随后在运动活动期间监测运动员表现时被使用。

IV．结论

参考多种示例结构、特征、元件和结构、特征以及元件的组合在上文和附图中对本实用新型进行了描述。但本公开的目的是提供和本实用新型相关的各种特征和概念的示例，而不是限制本实用新型的范围。本领域技术人员将意识到可对以上描述的实施例进行多种变动和改进而不背离本实用新型由所附的权利要求所限定的范围。示例性地，可将以上结合附图1-94描述的多种特征和概念单独地和/或以任意组合或次组合进行使用，而不背离本实用新型。

相关申请数据

本申请是2009年12月3日提交的题为“团体运动环境中的运动表现监测系统和方法”的未决美国专利申请第12/630,703号的部分继续申请。额外地，本申请要求的优先权基于：（a）2008年12月5日提交，标题为“团体运动环境中运动表现监测系统和方法”的美国临时申请No.61/200，953和（b）2009年6月12日提交，标题为“团体运动环境中运动表现监测系统和方法”的美国临时专利申请No.61/186，740。通过引用的方式将这些较早的临时专利申请全文合并于此。

Claims (19)

1.一种用于确定比赛中运动员和球的邻近的系统，其特征在于，所述系统包括：

收发器，位于所述运动员上，该收发器被配置为：

（a）发送扫描信号至无线电标签，所述扫描信号具有根据预设的图改变的扫描频率；

无线电标签，位于所述球上，该无线电标签被配置为：

（a)接收扫描信号；和

（b）以不同于扫描频率的不同频率产生返回信号；且

所述收发器还被配置为根据扫描信号的返回信号来估算运动员与球之间的距离。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述收发器还被配置为：

在发送扫描信号的同时接收返回信号；

确定返回信号和扫描信号的当前频率之间的频率差值；和

基于该频率差值估算运动员和球之间的距离。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无线电标签包括：

频率倍增器电路，其被配置为以不同的频率产生返回信号，且同时接收扫描信号，其中该不同的频率等于扫描信号的两倍。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无线电标签还包括：

天线，该天线以传输频率接收且以扫描频率的两倍传输。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述收发器包括：

混频器，其被配置为使用扫描信号的二次谐波与返回信号混频。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述天线包括交叉磁性开槽双极体。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述收发器还包括：

滤波器，其具有适应由混频器产生的混频器输出的带宽。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述收发器还被配置为：

确定何时启动扫描信号，以减少由另一收发器造成的干扰，所述另一收发器与另一个运动员相关联。

9.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述收发器还被配置为：

当频率差值的测量值的可变性大于预设的阈值时，产生下一扫描信号，以估算运动员和球之间的距离。

10.一种用于估计运动员和球之间距离的装置，其特征在于，所述装置位于运动员上，该装置包括：

无线电部分，其被配置为：

发送扫描信号至无线电标签，所述扫描信号具有根据预设的图改变的扫描频率；

从位于球上的无线电标签接收返回信号，且同时发送扫描信号；和

获得返回信号和扫描信号的当前频率之间的频率差值；和

处理器，其被配置为估算运动员和球之间的距离。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该处理还被配置为：

基于所述频率差值估算运动员和球之间的距离。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

混频器，其被配置为使用扫描信号的二次谐波与返回信号混频。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

滤波器，其具有适应由混频器产生的混频器输出的带宽。

14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：

确定何时启动扫描信号，以减少由另一装置造成的干扰，所述另一收发器和另一个运动员相关联。

15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：

从频率差值的多个测量值确定运动员和球之间的估计距离。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：

当频率差值的测量值的可变性大于预设的阈值时，产生下一扫描信号，以估算运动员和球之间的距离。

17.一种无线电标签，其位于球上，以确定比赛中球和运动员之间的距离，其特征在于，所述无线电标签包括：

天线，用于以扫描频率接收且以扫描频率的两倍传输；和

频率倍增器，用于接收扫描信号并产生返回信号。

18.如权利要求17所述的无线电标签，其特征在于，该无线电标签被配置为：

通过所述天线从位于运动员上的装置接收扫描信号；和

在接收扫描信号的同时以扫描频率的两倍产生返回信号。

19.如权利要求17所述的无线电标签，其特征在于，所述天线包括交叉磁性开槽双极体。

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