EP2747853A1 - Vorrichtung zur erfassung von tennis-spieldaten - Google Patents

Vorrichtung zur erfassung von tennis-spieldaten

Info

Publication number
EP2747853A1
EP2747853A1 EP12756066.2A EP12756066A EP2747853A1 EP 2747853 A1 EP2747853 A1 EP 2747853A1 EP 12756066 A EP12756066 A EP 12756066A EP 2747853 A1 EP2747853 A1 EP 2747853A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
player
data
tennis
ball
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12756066.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Züger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kitris AG
Original Assignee
Kitris AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kitris AG filed Critical Kitris AG
Publication of EP2747853A1 publication Critical patent/EP2747853A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/38—Training appliances or apparatus for special sports for tennis
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003—Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • G09B19/0038—Sports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G9/00—Visual time or date indication means
    • G04G9/0064—Visual time or date indication means in which functions not related to time can be displayed
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • G06V40/23—Recognition of whole body movements, e.g. for sport training

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting tennis game data according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a tennis game detection device according to claim 24, a data processing program according to claim 29 and a data carrier containing such a program. State of the art
  • a device of the type mentioned is known from WO 2009/033298.
  • the device shown there allows to input the tennis game speech inputs into the device, which are then evaluated by means of speech analysis to at least the points of the
  • the device shown there enables the continuous voice input.
  • the device described in the cited document allows the delivery of unexecuted speech signals to a base station, but may also be designed so that the speech recognition and the evaluation takes place up to the score display in the device itself.
  • the invention is based on the object to improve such a device.
  • the device detects a plurality of data acquisition devices that record different data
  • the game can be better detected and subsequently evaluated.
  • two and preferably more than two data acquisition devices from the group speech acquisition device with microphone, ball impact detection device, motion sensor device, key input device and physiology sensor device are provided in the device.
  • the device is worn on the player's arm, particularly similar to a wristwatch.
  • the voice input is possible only after a previous activation, whereby error detection of the speech signals, with which the player enters the game or the points obtained, are significantly reduced. Furthermore, the power consumption can be reduced if the speech recognition is activated only temporarily.
  • the activating means is a finger-operated switch or button.
  • the activation means may be formed by a motion sensor in the device. It is thus possible to move the device, for example, by making a single or two-fold rotary motion with the wrist or, for example, with the finger to knock on the device to unlock by this movement or movements of the device, the voice input device so that they are the subsequent game relevant Voice input allowed.
  • This manual release (first criterion) can be combined with a special trigger voice command (second criterion) for release, so that only when both criteria are present the (further) voice input for the actual Player record is released.
  • an activating means in the form of another sensor for example a reed contact, can also be provided, which can be actuated by a means provided by the player or provided on the tennis racket, ie in the example mentioned by a permanent magnet fixed to the racket.
  • control of the device different manually inputable operating sequences and following the manual input first voice input are recognizable, the manual sequence and the voice input in combination are recognizable as an assignment indicating whether the input for the player or for whose opponents takes place. Furthermore, it is preferred that the control is set up in such a way that a voice input made after the assignment can be checked for correctness in relation to the assignment of player or opponent.
  • the activation of the speech recognition thus serves, as mentioned, on the one hand the reduction of the energy requirement, on the other hand the "unambiguous" assignment of points to a player.
  • This is done by activating as a sequence (be it by pressing a button or turning the arm or tapping) simply or twice (simply pressing the button or pressing the button twice).
  • a linguistic trigger command is expected or recognized by the controller.
  • the commands can, for example, each comprise three commands which already contain detailed information on the type of point (winner, forced error, un-forced error) and at the same time serve to check the point assignment by the activation.
  • a key input device may be provided which provides keys for predetermined play or beat information that would otherwise be input via voice input, so that the input is made by operating the corresponding key or combination of multiple keys.
  • the device comprises a vibration generator which can be activated to confirm receipt and / or recognition of voice input.
  • the player can be confirmed the successful entry, without having to look at the display of the device.
  • the invention is further based on the object to capture game information even better and to relieve the player of voice inputs.
  • the device is equipped with a motion sensor device, which is configured in particular for detecting and storage of tennis striking movements of the player.
  • a motion sensor device which is configured in particular for detecting and storage of tennis striking movements of the player.
  • an evaluation device is provided which allows the detection of tennis striking movements of the player. This can instead be done in a higher-level computer (SERVER), especially if no BASE is provided.
  • SERVER higher-level computer
  • the detection and evaluation to take place already in the device itself, so that the data read out from the device already contain the evaluated motion sensor signals and not just the raw data of the motion sensors, although this is the preferred variant.
  • the completeness of the game data can be fundamentally improved, even if beat information can be stored and associated with the course of the game.
  • the beat information determined by the sensors in particular by comparing previously stored sensor signals for known beats with the current sensor signals in the BASE and / or in the SERVER and / or in the device, the possibility arises of recognizing Sensor signal patterns and the generation of precise beat information such as stroke type, forehand or backhand, spin etc.
  • the device is a device that can be worn on an arm of the player and configured in such a way that either striking movements on the striking arm of the player or on the player's non-striking arm are recognizable.
  • the sensor signals occurring at the non-impact arm are also characteristic for the movement of the impact arm and thus for the impact, even if they differ from the sensor signals on the impact arm.
  • the ability to choose by the player allows him to personal preference to wear the device on the beater arm or the non-impact arm. Instead of wearing on the arm
  • the device may also be designed to be worn on the upper body of the player, in particular with a chest strap, or on the head of the player. In these cases, other sensor signals are produced during typical player strokes, which is taken into account in the evaluation.
  • the device or software program carrying out the evaluation must allow an input which indicates how the device has been worn and, on the other hand, the device or the program must be equipped with corresponding motion sensor data libraries or tables in which the for the typical
  • Beats resulting sensor data are stored.
  • This can be player-independent sensor data that has been determined on a collective of players and has been stored.
  • player-dependent sensor data can be stored, which must first be recorded.
  • the motion sensor device used in the device for generating the beat information comprises acceleration sensors.
  • gyroscopic sensors and preferably also orientation sensors which are also referred to as compass sensors.
  • orientation sensors which are also referred to as compass sensors.
  • accelerations in all directions and rotations can be detected, which are characteristic of the impact movement.
  • the orientation sensors the orientation of the player can be detected depending on the tennis court.
  • the sensor signals can be compared by the device with previously stored in it, characteristic of a particular impact sensor data ranges, from which the device can determine the current impact.
  • the device is arranged in the tennis racket.
  • the device may be arranged in the grip of the racquet.
  • An arrangement in the frame and / or in the clothing, the latter similar to a vibration damper in the fabric, may also be provided. This in addition to a partial arrangement in the handle or only in the fabric or the frame. It can also be provided that the device is worn as described on the body, but that a
  • Part of the device is disposed in or on the racquet and communicates wirelessly with the body-worn portion of the device.
  • the device is designed to generate and store a ball signal (and possibly also to combine the motion sensor device data with the ball signal), which signals the impact of the tennis ball on the tennis racket of the player.
  • the ball signal is then linked to the other information or data from the device only in the tennis game detection device (BASE) or in the higher-level computer (SERVER).
  • BASE tennis game detection device
  • SERVER higher-level computer
  • the ball signal is generated in the device itself, so that no external sensor is necessary for it.
  • the device can also be designed to receive an externally generated ball signal, e.g. a ball signal delivered by the tennis racket. In this case, the device and the tennis racket are connected to each other via a near field radio link.
  • the ball signal generated in the device is preferably formed in such a way that via a microphone in the front Direction of the impact is detected acoustically and is evaluated by an evaluation device of the device as a ball signal.
  • a second microphone can be used, which is not identical to the microphone for voice input.
  • a detection of the ball signal is provided with the same microphone, which is also provided for the voice input.
  • the ball signal is detected and evaluated, which results from the impact of the ball on the racket of the player with the device, but also that a ball signal is generated, indicating the previous impact of the ball on the tennis court.
  • the impact of the ball can also be detected acoustically by the microphone.
  • a ball signal is generated when the opponent hits the ball. This signal can also be generated by acoustic detection of the corresponding noise. If the corresponding ball signals are displayed during the evaluation of the game information on a timeline, then conclusions can be drawn about the game.
  • the invention comprises at least one orientation sensor (compass sensor).
  • This can e.g. be formed by an integrated circuit LSM303DLH type of the company STI Microelectronics. It is thus possible to determine the orientation / orientation of the player relative to the tennis court, since the orientation of the tennis court is known and fixed.
  • the device may further be configured to detect the heart rate of the player by being configured to receive a signal from a known heart rate sensor. Further or instead of the heart rate, other physiological data can be detected, in particular with a physiological sensor for detecting the oxygen saturation of the blood and / or with a physiological sensor for measuring the sweat and / or with a physiological sensor for measuring the blood pressure.
  • the invention is further based on the object to improve the basically known base station, so that more information is available.
  • a tennis game detection device of the aforementioned type which additionally comprises at least one laser scanner, by which at least the impact position of one of the players on the tennis court is detectable when placing the tennis game evaluation device at a tennis court.
  • the tennis game detection device is configured to synchronize the beat position with the data signals received from the device. By bringing together the data from the player-worn device and the player's location, which is best achieved through a common timeline of information, the player can be given an even better analysis after the game.
  • the tennis game detection device comprises at least one video camera for receiving at least one half of the tennis court, in particular comprising two video cameras for receiving both halves of the tennis court.
  • the player can be provided with very accurate analyzes.
  • the at least one video camera can be controlled by the position signal of the at least one laser scanner, such that focused player recordings can be generated.
  • a video camera with so-called PTZ function Pan / Tilt / Zoom
  • the invention is further the task. Basically, to provide a data processing program that improves the analysis of the tennis game. This is achieved by a data processing program which is designed for processing the data of a tennis game detection device and by which game point information from the device and video information on time information can be linked and video sequences are displayed in dependence on Spielticianresults.
  • Figure 1 is a block diagram of a device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a frontal view of an embodiment of the device
  • Figure 3 is a schematic representation of a tennis court and the device and the tennis game detection device. Ways to carry out the invention
  • Figure 1 shows a block diagram of a preferred example of the device.
  • This electronic circuit is e.g. housed in a housing, as shown as an example in Figure 2.
  • This embodiment shown there has a housing similar to a sports watch and a watch strap, so that the device can be worn on the arm of the tennis player.
  • For the functionality of the device in speech recognition can in principle to the aforementioned WO
  • the block diagram of the device shows a processor 1. This executes all calculation and control functions.
  • the processor executes all calculation and control functions.
  • the processor executes all calculation and control functions.
  • the processor executes all calculation and control functions.
  • processors are known to the person skilled in the art and commercially available, eg a processor NLP-5x from Sensory
  • processors allow the connection of an analog microphone 2 which is available for voice input by the player and control buttons are provided, one of which is a special control button 13 ( Figure 2, where also three side buttons 3 are shown) which activates speech recognition in the processor, as previously explained, ie, if the player presses the button 13 included in the box 3 in Figure 1, the voice recording of the processor 1 is activated so that the player can score his points - and / or beat description so that it can be analyzed and converted to digital data or in accordance with the above-described sequences or with the thus possible differentiation of speech input concerning the player and the opponent.
  • DSP digital signal processor
  • WO 2009/033298 shows one possibility.
  • voice input it is also possible to enter specific points or beat descriptions via correspondingly provided keys on the device. Accordingly, the microphone for the speech input will be omitted. If the voice input is omitted, a CPU other than the named one may be used.
  • An optical display is denoted by 4 in the block diagram and may be, for example, an OLED display.
  • the display provided in the housing 10 is designated by 14.
  • a memory 5 may be formed by a flash memory module or a secure digital memory card (SD card). at According to a preferred embodiment, the device has motion sensors by means of which it can detect the striking movement of the player.
  • acceleration sensors 6 and gyroscopic sensors 7 are provided for this purpose, which supply corresponding signals for all axes and which are connected to the processor 1, which receives the sensor signals and at least stores them.
  • the evaluation of these data usually takes place later, when the data is read from the device (eg in a tennis game detection device (BASE) 30 ( Figure 3) or in a SERVER 35). However, the evaluation could already take place in the device itself.
  • the evaluation it is provided in particular that (in the case of the device by the processor 1) the sensor data resulting from a specific impact of the player is compared with a table (in the case of the device in the memory 5) containing typical value ranges for the typical tennis beats , These values have been determined empirically and then stored.
  • Acceleration sensors are commercially available and, for example, a 3-axis sensor circuit of the type LIS3DH can be used.
  • gyroscopic sensors 7 with which the angular velocity of the impact movement can determine, for example, a 3-axis sensor circuit of the type L3G4200D be called.
  • Combined acceleration and gyroscope sensor circuits are also available on the market which may be used, eg a LSM320HAY30 sensor.
  • an orientation sensor or compass sensor which can determine the orientation of the player relative to the tennis court, For example, a 3-axis sensor circuit of the type
  • LSM303DLHC be called.
  • the latter can detect and store the beat information both when the player is wearing the device on the striking arm and when the player is wearing the device on the non-striking arm. It is communicated to the processor 1 by the player via the keys 3, which choice the player wishes to make. When reading out the data, this information is then read out, so that the tennis game detection device 30 and / or the server 35 can consult corresponding tables which are suitable for the choice of the striking arm or the non-striking arm. If tables are consulted from the memory 5 of the device, the procedure is accordingly dependent on the choice made previously. It has been found that sensor signals which are characteristic of a specific impact also result in the arm other than the striking arm.
  • the device may also (alternatively or additionally) be worn on the upper body, e.g. with a chest strap, or designed to be worn on the player's head.
  • the location of the wear on the body can be entered on the device, so that it is clear for the evaluation of the signals at what kind of wear they were generated.
  • the device can also be arranged completely or partially in the player's racket.
  • the device can detect and possibly also take into account a ball signal which indicates that the player has hit a ball with his bat. This can be done in the
  • Bat a sensor be present, the signal is taken over into the device, for example via the interface 15.
  • the device detects the ball signal itself. This is done in particular via the microphone of the device, which detects the impact of the ball acoustically. This can also be another microphone 8 be provided, which absorbs the noise that occurs during contact between the tennis racket and tennis ball, so that it can be detected by the processor.
  • the preferred embodiment with acoustic detection allows a very good detection of a shock. In the same way, the impact of the ball on the tennis court and the encounter of the ball with the opponent's racket can be detected.
  • the device allows a vibratory feedback to the carrier, so in particular with key inputs and / or voice inputs.
  • a vibration motor 9 is provided.
  • the device can have a USB interface 16 and / or a wireless interface, in particular a Bluetooth interface 15, in particular via a Bluetooth low-energy interface.
  • FIG. 2 shows the device 10 in a preferred embodiment as an arm-worn device with a wristband 12.
  • Figure 3 shows schematically a tennis court 20 with the two halves 21 and 22.
  • the player 23 carries a device 10 on the non-impact arm, which is shown in the figure by the device 10 shown in large size and the arrow to the arm.
  • the speech bubble 24 and the rectangles 25 and 26 are intended to symbolize the voice input by the player, the voice recording by the microphone and the speech analysis by the processor 1.
  • the device 10 With the device 10 alone, it is possible to record the important information of a tennis game, as has been described. In this case, the device is read by a computer 40 and the data is transmitted to the server 35. There the mentioned evaluations can be made from the raw data. As an additional element, however, a tennis game detection device 30 may be provided. Subsequently, both cases are considered.
  • the device 10 is referred to as KIT, the tennis game Detecting device 30 as BASE.
  • a server 35 is mentioned on which runs a data processing program according to the invention. This server will be referred to as SERVER below. The program could also run on the Tennis Game Detector 30 (BASE) and evaluate the data from the device 10 there.
  • KIT 10 works autonomously. All collected data is downloaded via USB to any computer 40 and uploaded from there to the SERVER 35.
  • KIT 10 works with BASE 30.
  • a connection is established between a KIT 10 and a BASE 30. If a match is initialized on the KIT (generation of a unique match ID), the match ID is transmitted to BASE and the time is synchronized. BASE then collects additional information such as video signals and position data of the players.
  • the match data collected by BASE (own and transmitted by KIT) will be transmitted in whole or in part live to the SERVER, depending on the quality of the existing internet connection.
  • the data collected after match / tournament ends is physically connected to a third party device (for example, by removing the removable disk / hard disk in the case of the BASE), from where the data relay to the SERVER takes place.
  • a third party device for example, by removing the removable disk / hard disk in the case of the BASE
  • Smartphone On the server, the data processing, evaluation, etc. takes place.
  • the management of the matches is also web-based. A login allows the user to access his matches and match data. As far as necessary, only software for simplified data upload is installed locally on the device.
  • the server has different services (web applications) such as publication of live match data, coaching function, preparation of statistics, etc.
  • KIT can be worn as a watch and has the usual applications that has a watch.
  • a new match ID is first generated. This is formed on the basis of device number, player information, etc.
  • the player In a next step, the player must tell the KIT if he wears KIT on the batting arm or the non-batting arm.
  • the relevant information about a match can be recorded via a graphical interface (GUI) (tournament number, match mode (two winning sets with tiebreak in the third set), name opponent, temperature, etc). This can be done either via the function keys or via voice recording (at least partially with voice recognition).
  • GUI graphical interface
  • the data can also be recorded on a third-party device (laptop, smartphone, etc.) and transferred via USB to the KIT.
  • KIT Activation match mode After the play-in phase, immediately before the start of the game, the player starts the match tracking program via the function keys 3. KIT then only needs the information, which player in the first game opens. KIT switches to match mode. Speech recognition is enabled but still paused. All sensors and the microphone for the ball signal are activated.
  • the player When a point is completed, the player captures the point information in the depth he wants (minimum information to maximum information).
  • the KIT recognizes the rotational movement due to the motion sensors, in particular the gyroscopic sensors or recognizes the knocking due to the sensors 6 and the microphone 2 or 8 as a predefined "motion / noise pattern" and activates speech recognition.
  • Pressing the main button once means “point for the player.” Twice pressing / turning or tapping (within one second) means “point for the opponent.”
  • the speech recognition software opens another trigger command vocabulary set. This consists of only six words. The six words stand for the player in the case of the point
  • KIT expects a point confirmation for the player by one of the six commands after pressing the main button once. If this confirmation does not occur within three seconds, the speech recognition is closed and an error message appears in the display. The process must now be repeated as described above.
  • KIT After correctly recognizing a trigger term, KIT also opens the vocabulary set for the detailed information about the beat. Speech recognition remains active for 5 seconds. If there is no recognition of further terms from this vocabulary, the speech recognition is closed again. If a command is detected, this information is saved with the point information.
  • the commands for the detailed information (for example, forehand / backhand, volley, spin, stop ball, etc.) can be spoken in any order.
  • the system can independently assign the information to a category.
  • the player wants to record a personal comment on a certain point, a game, etc. he can activate the recording mode by pressing a button 3 for two seconds. If the speech recognition mode is active, it will be deactivated and the recording mode will be activated. The display will show the message "Speak now.” He can now speak his comment for a maximum of 10 seconds. The recording mode stops either when the 10 seconds have been reached, which is signaled by a vibration signal, or by pressing the X key again automatically switches to the result display and KIT returns to the normal match mode If the player wants to record a comment again, he must repeat the process.
  • KIT can have two microphones. That for speech recognition, which is activated only on request and a microphone to measure the impact of the ball on the racket (and possibly on the pitch and the opponent). This second microphone is constantly active and detects all sounds. Preferably, both functions can be met with a microphone, but the signals are evaluated only on request or when activated as voice inputs.
  • the detected ball signals and also the voice signals are preferably stored as digital data locally on the KIT or additionally transmitted in the presence of a connection to the BASE.
  • This method saves a lot of storage space compared to storing the audio files (for postprocessing) and massively reduces the amount of data to be transmitted if there is a connection to the BASE.
  • Accelerometers (Accelerometer / Accelerometer)
  • An acceleration sensor detects the linear acceleration in the x, y or z axis. From this, the translational motion can be calculated.
  • a rotation rate sensor measures the angular velocity about the x, y or z axis. From this, the rotational movement can be calculated. In particular, this sensor can also be used to detect the rotational movement of the wrist in order to activate the device and can therefore replace the below-mentioned live analysis for knocking.
  • a magnetic field sensor (compass sensors) can additionally be used.
  • the compass sensor is denoted by 7 '.
  • the values determined by the sensors are constantly stored locally on the KIT, or additionally transmitted if there is a connection to the BASE.
  • All recorded data is transmitted to the BASE via a wireless technology, preferably via Bluetooth Low Energy, if there is a connection to the BASE.
  • the BASE fulfills various functions:
  • Laser position measurement of the player and the opponent This can be a so-called 2D laser. Also 3D laser can be used. The laser is shown schematically and designated 32.
  • a laser for position measurement of the player position with respect to the Tennispieler chargedsvorraum 30 can be used in particular "scanning laser” as they are also commercially available for robot applications, for example, a laser scanner from SICK type LMS 111-10100 can be used, which is a measuring distance from 0.5 m to 20 m and has a viewing angle of 270 degrees Such and similar lasers have a scanning frequency of 25 Hz or 50 Hz and detect any object, including tennis players with an angular resolution of 0.5 degrees and an accuracy of + Thus, the position of the player during the game can be detected and stored over time so that the position information can be linked to the data from the at least one device 10. Thus, it can be determined where the player is just before reaching a point, for example, also where it was when the ball signal of the sensor was generated The position information can also be linked to the voice inputs. This can also be done first in the server
  • one camera per half seat can be used.
  • commercially available cameras from Sony or Clover Electronics can be used.
  • the cameras 34 which the players can track based on the laser position detection controlled by the BASE 30 (so-called pan / tilt / zoom cameras), corresponding commercially available cameras from the company DLink or Sony or Panasonic available from the computer of the BASE 30 via a Interface (eg Ethernet or RS-422) can be operated so that the camera follows the player.
  • the computer of the base knows due to the laser measurement by means of the laser 31, the position of the player / or the player and can control the camera accordingly. This gives video data of the whole place and also more specific video data for each player. Their evaluation is preferably carried out only in the server 35 and not already in the device 30, although this is also possible.
  • the data on the player position and optionally the video data preferably originate from a tennis game detection device, as described. However, this data could also come from a separate laser measuring device or from a separate video camera device. This is not significant for the combination of this data with the data from the device 10, provided that the laser position data and / or the video data are provided with the same time information or time line as the data from the device 10, so that for the running on the server Program the assignment of the data to each other is possible.
  • the server 35 performs various functions such as
  • strokes are extracted from the thousands of movement data by scanning for stored movement patterns. For each potential hit event determined, a timestamp is set for the most likely hit (ball hits racket - peak in the movement curve).
  • the movement data are depth-analyzed. It is logged for each possible impact event, what a stroke and in what execution it could have been (for example, forehand volley or backhand basic strike slice).
  • Step 2 Synchronization with microphone data
  • the microphone data has already been pre-filtered on the KIT.
  • the determined impact sound data are now synchronized with the data from the motion sensors.
  • the result is a draft of a hit event table, where the possible beat events from both sources (sensors / microphone) are recorded chronologically.
  • the microphone data are depth-analyzed.
  • Step 3 Synchronization of the two results Filtering of the possible impact events is now carried out with the aim of eliminating false events. All events which have no match within a time bandwidth of approx. 0.5 seconds are deleted from the beat event list. If the motion sensors register a service movement but the microphone does not detect a ball impact, this event is cleared. Probably it was a "dry exercise” or a false detection of the sensors. This results in an adjusted impact event table, which is supplemented per beat with the impact attributes of the previous analyzes.
  • Step 4 Evaluation of Speech Recognition
  • the speech recognition data are evaluated, looking primarily for the point information. This is unique and can only be A or B
  • a timestamp "point" is set on the timeline and at the same time the result is calculated, which can be calculated based on the rules of the game and the information on who started the service
  • Point information is therefore always supplemented by the result and the service information.
  • Step 5 Synchronization Beat Event Table with Speech Recognition Data
  • the first point is called first.
  • the backlash table is searched backwards until the last service is found. If the player is not serving, the last return must be found.
  • Step 6 Synchronization position data
  • the position data recorded by the BASE are synchronized with the point information on the server in time, and the position information is included in the beat event table as additional information.
  • Step 7 - Video Sync The videos recorded by the 4 cameras are provided with the Match-ID on the server and synchronized exactly in time.
  • Step 8 Calculating the Point Video Sequence The four video files will be in one next
  • Movement Pattern Library (Player Independent) A variety of motion patterns are stored on the server. In the analysis of motion sensor data from the KIT, the analysis software checks if there is a match of a registered motion with one or more stored motion patterns. If this is the case, the motion pattern that has the greatest match is chosen. This is then logged as a hit event in the hit event table (with all stored details such as forehand / backhand, Swirl, etc.) - In the movement pattern library, swipe patterns are stored for right- and left-handed people, for double or one-handed forward and / or backhand strokes. The motion pattern library includes both patterns of strokes in which the KIT is worn on the whip arm as well as the non-whip arm. Similar to speech recognition, these are "player independent" swipe patterns, and to improve the recognition rate and accuracy, the player can use the KIT on the server to create their own swipe movement library.
  • the player can use the Personal Strike Pattern mode during training with the KIT to create custom flicks in his personal movement pattern library.
  • the player is first asked to provide general information: forehand - one-handed, double-handed, backhand - one-handed, double-handed, KIT with or without arms, left or right-handed.
  • the entries are made via the function keys.
  • Blowing movements performed for recording. If he e.g. If he selects the topspin of Topspin, he must make 10 strikes in a row, which will be recorded. If he thinks the punches are good, he saves them. Then he continues with the next beat pattern.
  • the analysis software checks as a priority whether personal movement patterns are present and a match is given. Only if no agreement can be established, the system checks secondarily whether there is a match with a beat pattern of the player-independent library.
  • the invention thus relates to a device for detecting tennis game data, wherein the device is configured as a device that can be worn on the body of a player or at most as a wholly or partly arranged in / on the racket, characterized in that the device is a multiple number of data acquisition devices for detecting different tennis game-specific data.
  • the device is a multiple number of data acquisition devices for detecting different tennis game-specific data.
  • at least two, preferably more than two, of the group speech detection device with a microphone, ball impact detection device, motion sensor device, key input device for beat information, physiology sensor device are provided as data acquisition devices.
  • the device is designed as a device that can be worn on the player's arm, or that the device is designed as a device that can be worn on the chest of the player, or that the device is configured as a device that can be worn on the player's head.
  • the device may comprise the speech recognition device with a microphone, by which voice inputs of the player can be detected and evaluated and is characterized in that the voice input device comprises an activatable by the player activation means by the activation of voice inputs can be entered or at its non-activation voice inputs are not entered ,
  • the device can be characterized in that the speech recognition unit is designed to recognize a speaker-dependent vocabulary and / or to recognize a speaker-independent vocabulary.
  • the manually different by the control of the device manually inputable operating sequences and following the manual input first recognizable speech input, wherein the manual sequence and the speech input in combination are recognizable as an assignment indicating whether the input is made for the player or for his opponent.
  • the controller is set up in such a way that a voice input made after the assignment can be checked for correctness in relation to the assignment of player or opponent.
  • the activating means may be a finger-operated switch or button.
  • the activation means can be formed by a motion sensor in the device, which is designed such that thereby a rotation of the wrist or a tapping on the device is recognizable as activation.
  • the apparatus may comprise a vibration generator operable to confirm receipt and / or recognition and / or non-recognition of voice inputs by the controller of the apparatus.
  • the device can have a visually readable display, in particular an alphanumeric display, which can be actuated by the controller of the device for confirming the receipt and / or the recognition and / or the non-recognition of voice inputs.
  • the device can have a visually readable display, which can be controlled by the controller of the device for displaying the game result, wherein the controller is configured in particular for calculating and displaying the result based on the voice inputs evaluated by the controller.
  • the device preferably comprises a motion sensor device for detecting tennis striking movements of the player and is designed to store the motion sensor data.
  • One to three acceleration sensors are provided in the motion sensor device and in particular additionally one to three gyroscopic sensors and in particular additionally one to three compass sensors.
  • the device is a device wearable on an arm of the player, it is preferred that the device is configured with a selection input means for inputting whether strokes are received and stored on the player's strike arm or the player's non-strike arm and / or or the device is a device wearable on the chest of the player and / or a device wearable on the player's head and provided with a selection input means permitting the entry of the carrying position into the device.
  • control of the device for evaluating the motion sensor signals is designed, in particular for comparing the motion sensor signals with stored in a memory of the device sensor signal value tables. Further, it is preferred that the device is configured to store a ball signal that signals the impact of a tennis ball on the tennis racket of the player, possibly additionally the impact of the ball on the tennis court and / or on the opponent's racket.
  • the ball signal can be generated in the device and / or the device can be designed to receive an externally generated ball signal.
  • the ball signal can be generated by a sensor in the device, in particular in that the impact of the ball can be detected acoustically via a microphone of the device and can be evaluated by a detection device of the device as a ball signal.
  • the device has two microphones, one of which is intended for the detection of the ball impact and the other for voice input, and in particular that the microphone for the ball impact is constantly receptive and the microphone for voice input only by an activation by the player receptive is.
  • only one microphone is provided and thus the same microphone is used for the voice inputs and for the acoustic detection of the respective ball impact.
  • the device can be designed with a physiological sensor for detecting the heart rate of the player, and / or with a physiological sensor for detecting the oxygen saturation of the blood and / or a physiological sensor for measuring perspiration and / or a physiological sensor for measuring blood pressure.
  • the control of the device can be designed for the evaluation of at least two, in particular three and in particular four of the data acquisition devices. It is preferred that the device has at least one interface, which is designed for dispensing stored data from the data acquisition devices and / or for outputting evaluation results from the data of the data acquisition devices, wherein the
  • the interface is a wireless interface.
  • a tennis game detection device comprising a computer and designed to receive and process the data signals from at least one of the devices described.
  • the tennis game detection device may comprise at least one laser scanner, by which at least the impact position of one of the players on the tennis court can be determined when placing the tennis game evaluation device at a tennis court.
  • the tennis game detection device may be configured to synchronize the determined beat position with the recorded and / or generated data signals from the device carried by the player.
  • the tennis game detection device may include at least one video camera for receiving at least one video camera
  • the tennis court and in particular include two video cameras for receiving both halves of the tennis court.
  • the at least one video camera can be controllable by the position signal of the at least one laser scanner, such that focused player recordings can be generated.
  • the invention relates to a verarbei ⁇ processing program, which is designed for processing the data from at least one of the devices described in that it is designed for processing and combining data from at least two of the data acquisition devices of the apparatus.
  • the data processing program can be designed to process and combine motion sensor information and / or orientation sensor information and / or ball signal information from the device as a function of game point results.
  • the data processing program can contain at least one library of sensor signals which contains tables of characteristic sensor signals from sensors, in particular motion sensors, of the device and tennis game information associated with the characteristic sensor signals, in particular information about the type of impact.
  • the data processing program may be designed so that the library contains both characteristic motion sensor signals of the beat arm movement containing tables and tables of characteristic motion sensor signals of the non-impact arm, and that the program is designed to evaluate information from the device, which indicates whether the device has been worn on the beater arm or on the non-beater arm during player acquisition.
  • the library contains at least one table of characteristic motion sensor signals for supporting the device on the player's chest, or contains at least one table of characteristic motion sensor signals for supporting the device on the player's head, or contains characteristic motion sensor signals the device is arranged wholly or partly in the racket.
  • the library preferably contains player-independent tables containing pre-stored motion sensor signals, and the library contains player-dependent tables into which movement movements typical of a single player are stored. sensor signals are stored.
  • the data processing program is further configured for processing player position data, in particular from a tennis game detection device, and / or for processing video information, in particular from a tennis game detection device.

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur Erfassung von Tennis-Spieldaten, ist bevorzugt als eine am Körper des Spielers, insbesondere mit einem Armband (12) an einem Arm des Spielers, tragbare Vorrichtung ausgestaltet. Sie umfasst z.B. eine Spracherkennungseinrichtung mit einem Mikrofon und insbesondere auch Bewegungssensoren oder weitere Sensoren. Durch die Sensoren sind tennisspielrelevante Daten des Spielers aufnehmbar und später auswertbar.

Description

Vorrichtung zur Erfassung von Tennis- Spieldaten
Hinweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 1397/11 vom 26. August 2011, deren ganzer Inhalt hiermit durch Verweis einbezogen ist.
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von Tennis-Spieldaten gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung eine Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung gemäss Anspruch 24, ein Datenverarbeitungsprogramm nach Anspruch 29 und einen Datenträger enthaltend solch ein Programm. Stand der Technik
Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus WO 2009/033298 bekannt. Die dort gezeigte Vorrichtung erlaubt es, das Tennisspiel betreffende Spracheingaben in die Vorrichtung einzugeben, die dann mittels Sprachanalyse ausgewertet werden, um mindestens die Punkte des
Spiels zu erkennen und den Spielstand anzeigen zu können. Die dort gezeigte Vorrichtung ermöglicht die dauernde Spracheingabe. Die in der genanten Schrift beschriebene Vorrichtung erlaubt die Abgabe der nichtausgewerteten Sprachsignale an eine Basisstation, kann aber auch so ausgestaltet sein, dass die Spracherkennung und die Auswertung bis zur Spielstandsanzeige in der Vorrichtung selber stattfindet.
Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine solche Vorrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass die Vorrichtung eine Mehrzahl von Datenerfassungseinrichtungen erfasst, die unterschiedliche Daten aufnehmen, kann das Spiel besser erfasst und nachfolgend auch ausgewertet werden. Insbesondere sind zwei und bevorzugt mehr als zwei Datenerfassungseinrichtungen aus der Gruppe Spracherfassungseinrichtung mit Mikrofon, Ballschlagerfassungseinrichtung, Bewegungssensoreinrichtung, Tasteneingabeeinrichtung und Physiologiesensoreinrichtung in der Vorrichtung vorgesehen. Bevor- zugt wird die Vorrichtung am Arm des Spielers getragen, insbesondere ähnlich wie eine Armbanduhr.
Bevorzugt ist die Spracheingabe nur nach einer vorgängigen Aktivierung möglich, wodurch Fehlerkennungen der Sprachsignale, mit welchen der Spieler das Spiel bzw. die erzielten Punkte eingibt, deutlich vermindert werden. Ferner kann der Stromverbrauch gesenkt werden, wenn die Spracherkennung nur zeitweise aktiviert wird.
In einer Ausführungsform ist das Aktivierungsmittel ein durch Fingerdruck betätigbarer Schalter oder Taster. Bei einer anderen Ausführung kann das Aktivierungsmittel von einem Bewegungssensor in der Vorrichtung gebildet werden. Es ist damit möglich, die Vorrichtung zu bewegen, z.B. indem eine einmalige oder zweimalige Drehbewegung mit dem Handgelenk gemacht wird oder z.B. mit dem Finger auf die Vorrichtung zu klopfen, um durch diese Bewegung oder Bewegungen der Vorrichtung die Spracheingabeeinrichtung freizuschalten, damit sie die nachfolgenden spielrelevanten Spracheingaben erlaubt. Diese händische Freigabe (erstes Kriterium) kann mit einem speziellen Trigger-Sprachkommando (zweites Kriterium) zur Freigabe kombiniert sein, so dass erst beim Vorliegen beider Kriterien die (weitere) Spracheingabe für die eigentliche Spielerfassung freigegeben wird. Es stehen mit dem betätigbaren Schalter/Taster und dem Bewegungssensor sowie der Spracheingabe sechs verschiedene Aktivierungsmöglichkeiten für die Spracheingabe zur Verfügung, indem auf die Betätigung des Schalters/Tasters eine von drei zweiten Möglichkeiten folgt (Sprache, Bewegungssensor oder zweite Betätigung des Schalters/Tasters) . Die ergibt sich auch beim Beginn mit dem Bewegungssensor bzw. dem Drehen oder Klopfen. Somit kann jeder Spieler die für ihn am besten geeignete Aktivierung für die Spracheingabe auswählen. Es kann auch ein Aktivierungsmittel in Form eines anderen Sensors, z.B. eines Reed-Kontaktes, vorgesehen sein, der durch ein vom Spieler getragenes oder am Tennisschläger vorgesehenes Mittel, also beim genannten Beispiel durch einen Permanentmagneten, der am Schläger befestigt ist, betätigbar ist.
Bevorzugt ist dabei, dass durch die Steuerung der Vorrichtung unterschiedliche händisch eingebbare Bediensequenzen und eine auf die händische Eingabe folgende erste Spracheingabe erkennbar sind, wobei die händische Sequenz und die Spracheingabe in Kombination als Zuordnung erkennbar sind, die angibt, ob die Eingabe für den Spieler oder für dessen Gegner erfolgt. Weiter ist es be vorzugt, dass die Steuerung derart eingerichtet ist, dass eine nach der Zuordnung erfolgende Spracheingabe auf ihre Richtigkeit gegenüber der Zuordnung Spieler bzw. Gegner prüfbar ist.
Die Aktivierung der Spracherkennung dient somit, wie erwähnt, einerseits der Reduktion des Energiebedarfs, andererseits aber der "eindeutigen" Zuordnung von Punkten zu einem Spieler. Dies geschieht dadurch, dass eine Aktivierung als Sequenz (sei es mit Tastendruck oder Drehen des Arms oder Klopfen) einfach oder doppelt geschieht (einfaches Drücken der Taste oder zweifaches Drücken der Taste) . Je nach Aktivierungssequenz wird von der Steuerung ein sprachliches Trigger-Kommando erwartet bzw. erkannt. Im einen Fall (Sequenz mit einmaligem Drücken oder Drehbewegung/Klopfen) jenes für "Punkt Spieler", im anderen Fall jenes für "Punkt Gegner". Die Kommandos können z.B. je drei Kommandos umfassen, die bereits Detail- Informationen zur Art des Punktes enthalten (Winner, Forced Error, Unforced Error) und gleichzeitig der Überprüfung der PunktZuordnung durch die Aktivierung dienen. Nur, wenn die Aktivierungssequenz (z.B. einmal drücken) und das Sprachkommando (z.B. green win) übereinstimmen, erfolgt die Punktzuordnung. Dies gilt sowohl für die ein- fache Form des Knopfdrucks wie auch die Aktivierung über ein Drehen oder Klopfen. Die Überlegung dahinter ist, dass auch ein versehentliches Drücken des Knopfes oder der Drehbewegung oder des Klopfens stattfinden könnte und dies mit der oben erwähnten doppelten Prüfung bzw. Veri- fizierung verhindert werden soll.
Anstelle oder zusätzlich zur Spracheingabe kann eine Tasteneingabeeinrichtung vorgesehen sein, welche für vorbestimmte Spiel- oder Schlaginformationen, welche ansonsten per Spracheingabe eingegeben würden, Tasten vor- sieht, so dass die Eingabe durch Betätigung der entsprechenden Taste oder Kombination mehrerer Tasten erfolgt.
Bevorzugt ist ferner, dass die Vorrichtung einen Vibrationserzeuger umfasst, welcher zur Bestätigung des Erhalts und/oder der Erkennung von Spracheingaben akti- vierbar ist. Damit kann dem Spieler die erfolgreiche Eingabe bestätigt werden, ohne dass er dazu auf die Anzeige der Vorrichtung blicken muss.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zu Grunde, Spielinformationen noch besser zu erfassen und den Spieler von Spracheingaben zu entlasten.
Diese Aufgabe wird bei einer bevorzugten Ausführung der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mit einer Bewegungssensoreinrichtung ausgerüstet ist, die insbesondere zur Erfassung und Spei- cherung von Tennis-Schlagbewegungen des Spielers ausgestaltet ist. Es ist damit möglich, dass in der nachfolgend geschilderten Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung (BASE) eine Auswerteinrichtung vorgesehen ist, die die Erkennung von Tennis-Schlagbewegungen des Spielers ermöglicht. Dies kann stattdessen in einem übergeordneten Rechner (SERVER) erfolgen, insbesondere wenn keine BASE vorgesehen ist. Es ist indes auch möglich, dass die Erkennung und Auswertung bereits in der Vorrichtung selber erfolgt, so dass bereits die aus der Vorrichtung ausgelesenen Daten die ausgewerteten Bewegungssensorsignale enthalten und nicht nur die Rohdaten der Bewegungssensoren, wenn auch dies die bevorzugte Variante ist.
Es ist durch die Erkennung eines Schlags durch den Spieler in der Vorrichtung einerseits möglich, die Eingabe durch Sprache weiter zu verbessern, indem die Plausibilität der Eingabe mit der Schlaginformation über- prüft werden kann. Ferner kann die Vollständigkeit der Spieldaten grundsätzlich verbessert werden, wenn auch Schlaginformation gespeichert und mit dem Spielverlauf in Zusammenhang gebracht werden kann. Je nach Umfang und Genauigkeit der durch die Sensoren ermittelten Schlaginfor- mationen, insbesondere durch den Vergleich zuvor gespeicherter Sensorsignale für bekannte Schläge mit den aktuellen Sensorsignalen in der BASE und/oder im SERVER und/oder in der Vorrichtung, ergibt sich die Möglichkeit zur Erkennung von Sensorsignalmustern und die Generierung von präzisen Schlaginformationen wie Schlagtyp, Vor- oder Rückhand, Drall usw.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung eine an einem Arm des Spielers tragbare Vorrichtung und derart ausgestaltet, dass wahlweise Schlagbewegungen am Schlagarm des Spielers oder am Nicht-Schlagarm des Spielers erkennbar sind. Auch die am Nicht-Schlagarm auftretenden Sensorsignale sind charakteristisch für die Bewegung des Schlagarms und somit für den Schlag, wenn sie sich auch von den Sensorsignalen am Schlagarm unterscheiden. Die Möglich- keit der Auswahl durch den Spieler ermöglicht ihm nach persönlicher Vorliebe, die Vorrichtung am Schlagarm oder am Nicht-Schlagarm zu tragen. Anstelle des Tragens am Arm kann die Vorrichtung auch zum Tragen am Oberkörper des Spielers, insbesondere mit einem Brustgurt, oder am Kopf des Spielers ausgestaltet sein. In diesen Fällen entstehen andere Sensorsignale bei den typischen Schlagbewegun- gen des Spielers, was bei der Auswertung berücksichtigt wird. Einerseits muss das die Auswertung durchführende Gerät bzw. Softwareprogramm eine Eingabe erlauben, die es angibt, wie die Vorrichtung getragen worden ist und andererseits muss das Gerät bzw. das Programm mit entspre- chenden Bewegungssensordatenbibliotheken bzw. Tabellen ausgestattet sein, in welchen die für die typischen
Schläge sich ergebenden Sensordaten gespeichert sind. Dies können spielerunabhängige Sensordaten sein, die an einem Kollektiv von Spielern ermittelt worden sind und abgespeichert worden sind. Es können aber auch zusätzlich oder stattdessen spielerabhängige Sensordaten gespeichert werden, welche zunächst erfasst werden müssen. Insbesondere umfasst die in der Vorrichtung eingesetzte Bewegungssensoreinrichtung zur Erzeugung der Schlaginformati- on Beschleunigungssensoren. Ferner vorzugsweise auch gyroskopische Sensoren und bevorzugt auch Orientierungssensoren, die auch als Kompasssensoren bezeichnet werden. Damit können Beschleunigungen in allen Richtungen und Drehungen erfasst werden, welche für die Schlagbewegung charakteristisch sind. Zudem kann mit den Orientierungssensoren die Orientierung des Spielers in Abhängigkeit zum Tennisplatz erfasst werden. Die Sensorsignale können von der Vorrichtung mit zuvor in ihr gespeicherten, für einen bestimmten Schlag charakteristischen Sensordatenbe- reichen verglichen werden, woraus die Vorrichtung den aktuellen Schlag ermitteln kann. Dies kann bevorzugt auch erst in einem übergeordneten Rechner (SERVER) und/oder in einer Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung (BASE) erfolgen, an die die Daten bzw. die unausgewerteten Bewegungssen- sordaten ausgelesen werden. Die Synchronisation aller Daten ist über eine gemeinsame Zeitlinie ohne weiteres möglich. Die obigen Ausführungen gelten weit gehend auch für eine Ausführungsform, bei welcher die Vorrichtung im Tennis-Racket angeordnet ist. Dabei kann die Vorrichtung im Griff des Rackets angeordnet sein. Eine Anordnung im Rahmen und/oder in der Bespannung, letzteres ähnlich einem Vibrationsdämpfer in der Bespannung, kann ebenfalls vorgesehen sein. Dies zusätzlich zu einer teilweisen Anordnung im Griff oder nur in der Bespannung oder dem Rahmen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung wie geschildert am Körper getragen wird, dass aber ein
Teil der Vorrichtung im oder am Racket angeordnet ist und mit dem am Körper getragenen Teil der Vorrichtung drahtlos kommuniziert.
Weiter ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung zur Erzeugung und Speicherung eines Ballsignals (und allenfalls auch zur Kombination der Bewegungssensoreinrich- tungsdaten mit dem Ballsignal) ausgestaltet ist, welches den Aufprall des Tennisballs auf den Tennisschläger des Spielers signalisiert. In der Regel wird dann das Ball- signal erst in der Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung (BASE) oder im übergeordneten Rechner (SERVER) mit den anderen Informationen bzw. Daten aus der Vorrichtung verknüpft. Auch dies erfolgt vorzugsweise über die gemeinsame Zeitlinie bzw. die Zeitinformation, die den Daten bei- gefügt wird. Dies erlaubt eine weitere Verbesserung der Schlagerkennung, da die Sensordaten auf Übereinstimmung, insbesondere zeitliche Übereinstimmung, mit dem Ballsignal geprüft werden können. Bevorzugt wird dabei das Ballsignal in der Vorrichtung selber erzeugt, so dass kein externer Sensor dafür nötig ist. Die Vorrichtung kann aber auch zur Aufnahme eines extern erzeugten Ballsignals ausgestaltet sein, z.B. eines Ballsignals, das vom Tennisschläger geliefert wird. In diesem Fall sind die Vorrichtung und der Tennisschläger über eine Nahfeldfunkver- bindung miteinander verbunden.
Das in der Vorrichtung erzeugte Ballsignal wird bevorzugt so gebildet, das über ein Mikrofon in der Vor- richtung der Aufprall akustisch erfasst wird und von einer Auswerteinrichtung der Vorrichtung als Ballsignal ausgewertet wird. Dabei kann ein zweites Mikrofon eingesetzt werden, welches nicht identisch mit dem Mikrofon zur Spracheingabe ist. Insbesondere ist aber eine Erfassung des Ballsignals mit demselben Mikrofon vorgesehen, das auch für die Spracheingabe vorgesehen ist.
Bevorzugt ist weiter, dass nicht nur das Ballsignal erfasst und ausgewertet wird, das beim Aufprall des Balls auf das Racket des Spielers mit der Vorrichtung entsteht, sondern dass auch ein Ballsignal erzeugt wird, das den vorherigen Aufprall des Ball auf dem Tennisplatz anzeigt. Der Aufprall des Balls kann ebenfalls akustisch durch das Mikrofon erfasst werden. Weiter ist es bevor- zugt, dass auch ein Ballsignal erzeugt wird, wenn der Gegner den Ball schlägt. Auch dieses Signal kann durch akustische Erfassung des entsprechenden Geräuschs erzeugt werden. Wenn die entsprechenden Ballsignale bei der Auswertung der Spielinformationen auf einer Zeitlinie darge- stellt werden, können daraus Schlüsse über das Spiel gezogen werden.
Wie gesagt, ist es bevorzugt, dass die Erfindung mindestens einen Orientierungssensor (Kompassensor) aufweist. Dieser kann z.B. von einer integrierten Schaltung vom Typ LSM303DLH der Firma STI Microelectronics gebildet sein. Es ist damit möglich die Orientierung/Ausrichtung des Spielers bezogen auf den Tennisplatz zu ermitteln, da die Ausrichtung des Tennisplatzes bekannt und fix ist.
Die Vorrichtung kann ferner zur Erfassung der Herzfrequenz des Spielers ausgestaltet sein, indem sie zu Aufnahme eines Signals eines bekannten Herzfrequenzsensors ausgestaltet ist. Weitere oder statt der Herzfrequenz können andere physiologische Daten erfasst werden, insbesondere mit einem physiologischen Sensor zur Erfas- sung der SauerstoffSättigung des Bluts und/oder mit einem physiologischen Sensor zur Schweissmessung und/oder mit einem physiologischen Sensor zur Blutdruckmessung. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zu Grunde, die grundsätzlich bekannte Basisstation zu verbessern, damit weitere Informationen zur Verfügung stehen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Tennis- spiel-Erfassungsvorrichtung der eingangs genannten Art, welche zusätzlich mindestens einen Laserscanner umfasst, durch welchen bei Platzierung der Tennisspiel- Auswertvorrichtung bei einem Tennisplatz mindestens die Schlagposition eines der Spieler auf dem Tennisplatz er- mittelbar ist.
Durch die zusätzliche Erfassung der Position des Spielers auf dem Platz kann die Information für die Spieler weiter verbessert werden.
Bevorzugt ist, dass die Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung zur Synchronisation der Schlagposition mit den aus der Vorrichtung aufgenommenen Datensignalen ausgestaltet ist. Durch diese Zusammenführung der Daten aus der am Spieler getragenen Vorrichtung und der Platzposition des Spielers, die am besten über eine ge- meinsame Zeitlinie der Informationen erfolgt, kann dem Spieler nach dem Spiel eine noch bessere Analyse gegeben werden .
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung mindestens eine Videokamera zur Aufnahme mindestens einer Platzhälfte des Tennisplatzes, insbesondere umfassend zwei Videokameras zur Aufnahme beider Platzhälften des Tennisplatzes, umfasst. Dies erlaubt den Verlauf des Spiels aufzunehmen. Wird auch für die Videoaufnahme die Zeitlinie wie für die Daten aus der Vorrichtung und die Platzpositionsermittlung verwendet, so können dem Spieler sehr genaue Analysen zur Verfügung gestellt werden. Dies insbesondere, wenn bevorzugterweise die mindestens eine Videokamera durch das Positionssignal des mindestens einen Laserscanners steuerbar ist, derart, dass fokussierte Spieler-Aufnahmen erzeugbar sind. Eine Videokamera mit sogenannter PTZ-Funktion ( Pan/Tilt/Zoom) erlaubt das Verfolgen des Spielers. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zu. Grunde, ein Datenverarbeitungsprogramm bereit zu stellen, dass die Analyse des Tennisspiels verbessert. Dies wird durch ein Datenverarbeitungsprogramm gelöst, welches zur Verarbeitung der Daten einer Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung ausgestaltet ist und durch welches Spielpunktinformation aus der Vorrichtung und Videoinformation über Zeitinformation verknüpfbar sind und Videosequenzen in Abhängigkeit von Spielpunktresultaten anzeig- bar sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindungen anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine Frontalansicht auf eine Ausfüh- rungsform der Vorrichtung; und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Tennisplatzes und der Vorrichtung und der Tennisspiel- ErfassungsVorrichtung . Wege zur Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Beispiels der Vorrichtung. Diese elektronische Schaltung ist z.B. in einem Gehäuse untergebracht, wie es als Beispiel in Figur 2 dargestellt ist. Diese dort gezeigte Ausgestaltung weist ein Gehäuse ähnlich einer Sportuhr auf und ein Uhrenarmband, so dass die Vorrichtung am Arm des Tennisspielers getragen werden kann. Für die Funktionalität der Vorrichtung bei der Spracherken- nung kann grundsätzlich auf die vorgenannte WO
2009/033289 verwiesen werden, deren Inhalt hiermit durch diesen Verweis mit aufgenommen gelten soll. Das Blockschaltbild der Vorrichtung zeigt einen Prozessor 1. Dieser führt alle Berechnungs- und Steuerungsfunktionen aus. Da der Prozessor insbesondere
Sprachbefehle erkennen muss, wird bevorzugt ein sogenann- ter „natural language processor" verwendet, der, basierend auf einem digitalen Signalprozessor (DSP) aufgebaut ist. Solche Prozessoren sind dem Fachmann bekannt und handelsüblich, so kann z.B. ein Prozessor NLP-5x der Firma Sensory verwendet werden. Solche Prozessoren erlauben den Anschluss eines analogen Mikrofons 2, welches für die Spracheingabe durch den Spieler zur Verfügung steht. Weiter sind Bedienknöpfe vorgesehen, von denen einer ein spezieller Bedienknopf 13 (Figur 2; wo auch drei seitliche Bedienknöpfe 3 gezeigt sind) ist, der im Prozessor die Spracherkennung aktiviert, wie dies vorgängig erläutert worden ist. Betätigt der Spieler also den Knopf 13, der in Figur 1 von dem Kasten 3 mit umfasst ist, so wird die Sprachaufnahme des Prozessors 1 aktiviert, so dass der Spieler seine Punkte- und/oder Schlagbeschreibung eingeben kann, damit diese analysiert und zu digitalen Daten umgewandelt werden kann. Dies erfolgt vorzugsweise entsprechend den vorbeschriebenen Sequenzen bzw. mit der damit möglichen Unterscheidung von Spracheingaben betreffend den Spieler und den Gegner. Für die Art der Sprach- eingäbe wird wiederum auf WO 2009/033298 verwiesen, die eine Möglichkeit zeigt. Anstelle oder zusätzlich zur Spracheingabe kann auch eine Eingabe bestimmter Punkteoder Schlagbeschreibungen über entsprechend an der Vorrichtung vorgesehene Tasten erfolgen. Entsprechend ent- fällt dann auch das Mikrofon für die Spracheingabe. Wird die Spracheingabe weggelassen, so kann eine andere als die genannte CPU verwendet werden. Eine optische Anzeige ist im Blockschaltbild mit 4 bezeichnet und kann z.B. ein OLED Display sein. In Figur 2 ist die im Gehäuse 10 vor- gesehene Anzeige mit 14 bezeichnet. Ein Speicher 5 kann von einem Flash-Speichermodul oder einer Sicheren- Digitalen-Speicherkarte (SD Card) gebildet werden. Bei einer bevorzugten Ausführung weist die Vorrichtung Bewegungssensoren auf, durch welche sie die Schlagbewegung des Spielers erfassen kann. In dem gezeigten Beispiel sind dafür Beschleunigungssensoren 6 und gyroskopische Sensoren 7 vorgesehen, die entsprechende Signale für alle Achsen liefern und die mit dem Prozessor 1 verbunden sind, der die Sensorsignale empfängt und mindestens abspeichert. Die Auswertung dieser Daten erfolgt in der Regel erst später, wenn die Daten aus der Vorrichtung ausgelesen werden (z.B. in eine Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung (BASE) 30 (Figur 3) oder in einen SERVER 35) . Die Auswertung könnte aber bereits in der Vorrichtung selber erfolgen. Für die Auswertung ist insbesondere vorgesehen, dass (im Falle der Vorrichtung durch den Prozessor 1) die bei einem spezifischen Schlag des Spielers anfallenden Sensordaten mit einer (im Falle der Vorrichtung im Speicher 5 abgelegten) Tabelle vergleicht, die typische Wertebereiche für die typischen Tennisschläge enthält. Diese Werte sind empirisch ermittelt und dann gespeichert worden. Es können aber auch entsprechende Algorithmen vorgesehen sein, die insbesondere aus den empirisch ermittelten Daten basieren können. Auf diese Weise, insbesondere aus den empirischen Werten, kann einfach und rasch ohne grossen Rechenaufwand aus den Sensorsignalen darauf geschlossen werden, was für einen Schlag der Spieler ausgeführt hat. Beschleunigungssensoren sind handelsüblich und es kann z.B. eine 3-Achsen Sensorschaltung vom Typ LIS3DH verwendet werden. Als gyroskopische Sensoren 7, mit denen die Winkelgeschwindigkeit der Schlagbewegung ermitteln kann, kann z.B. eine 3- Achsen-Sensorschaltung vom Typ L3G4200D genannt werden. Es sind auch kombinierte Beschleunigungs- und Gyroskopsensorschaltungen auf dem Markt erhältlich, die verwendet werden können, z.B. ein Sensor vom Typ LSM320HAY30. Als Orientierungssensor bzw. Kompasssensor, der die Orientierung vom Spieler relativ zum Tennisplatz ermitteln kann, kann z.B. eine 3-Achsen Sensorschaltung vom Typ
LSM303DLHC genannt werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung kann diese die Schlaginformation sowohl dann ermitteln und speichern, wenn der Spieler die Vorrichtung am Schlagarm trägt als auch, wenn die Spieler die Vorrichtung am Nicht-Schlagarm trägt. Es wird dem Prozessor 1 vom Spieler über die Tasten 3 mitgeteilt, welche Wahl der Spieler treffen möchte. Beim Auslesen der Daten wird dann diese Information mit ausgelesen, so dass die Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung 30 und/oder der Server 35 entsprechende Tabellen konsultieren kann, die für die Wahl des Schlagarms bzw. der Nicht-Schlagarms passen. Werden Tabellen aus dem Speicher 5 der Vorrichtung kon- sultiert, so wird entsprechend abhängig von der zuvor getroffenen Wahl vorgegangen. Es hat sich gezeigt, dass sich auch beim anderen Arm als dem Schlagarm Sensorsignale ergeben, welche für einen spezifischen Schlag charakteristisch sind. Wie erwähnt kann die Vorrichtung auch (alternativ oder zusätzlich) zum Tragen am Oberkörper, z.B. mit einem Brustgurt, oder zum Tragen am Kopf des Spielers ausgestaltet sein. Auch in diesem Fall ist an der Vorrichtung der Ort des Tragens am Körper eingebbar, so dass für die Auswertung der Signale klar ist, bei wel- eher Art des Tragens diese erzeugt worden sind. Wie erwähnt, kann die Vorrichtung aber auch vollständig oder teilweise im Racket des Spielers angeordnet sein.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Vorrichtung ein Ballsignal ermitteln und allenfalls auch berücksich- tigen kann, welches es angibt, dass der Spieler mit seinem Schläger einen Ball getroffen hat. Dazu kann im
Schläger ein Sensor vorhanden sein, dessen Signal in die Vorrichtung übernommen wird, z.B. über die Schnittstelle 15. Bevorzugt ist aber, dass die Vorrichtung das Ballsig- nal selber ermittelt. Dies erfolgt insbesondere über das Mikrofon der Vorrichtung, das den Aufprall des Balls akustisch erfasst. Dazu kann auch ein weiteres Mikrofon 8 vorgesehen sein, welches das Geräusch, das beim Kontakt zwischen Tennisschläger und Tennisball entsteht aufnimmt, so dass dieses vom Prozessor erkannt werden kann. Die bevorzugte Ausführung mit akustischer Erfassung erlaubt ei- ne sehr gute Erkennung eines Schlags. Auf dieselbe Weise kann auch das Aufprallen des Balls auf dem Tennisplatz und das Treffen des Balls durch das gegnerische Racket erkannt werden.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Vorrichtung eine vibratorische Rückmeldung an den Träger erlaubt, so insbesondere bei Tasteneingaben und/oder Spracheingaben. Dazu ist ein Vibrationsmotor 9 vorgesehen. Die Vorrichtung kann über eine USB-Schnittstelle 16 und/oder über eine drahtlose Schnittstelle, insbesondere eine Blue- tooth-Schnittstelle 15 verfügen, insbesondere über eine Bluetooth Low Energy -Schnittstelle.
Figur 2 zeigt die Vorrichtung 10 in einer bevorzugten Ausgestaltung als am Arm tragbare Vorrichtung mit einem Armband 12.
Figur 3 zeigt schematisch einen Tennisplatz 20 mit den beiden Platzhälften 21 und 22. Der Spieler 23 trägt eine Vorrichtung 10 am Nicht-Schlagarm, was in der Figur durch die gross dargestellte Vorrichtung 10 und den Pfeil zum Arm dargestellt ist. Die Sprechblase 24 und die Rechtecke 25 und 26 sollen die Spracheingabe durch den Spieler, die Sprachaufnahme durch das Mikrofon und die Sprachanalyse durch den Prozessor 1 symbolisieren.
Es kann mit der Vorrichtung 10 alleine eine Aufnahme der wichtigen Informationen eines Tennisspiels er- folgen, wie dies geschildert worden ist. In diesem Fall wird die Vorrichtung von einem Rechner 40 ausgelesen und die Daten werden an den Server 35 übermittelt. Dort können die erwähnten Auswertungen aus den Rohdaten gemacht werden. Als zusätzliches Element kann aber eine Tennis- spiel-Erfassungsvorrichtung 30 vorgesehen sein. In der Folge werden beide Fälle betrachtet. Die Vorrichtung 10 wird dabei als KIT bezeichnet, die Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung 30 als BASE. Weiter wird ein Server 35 erwähnt, auf dem ein Datenverarbeitungsprogramm gemäss der Erfindung läuft. Dieser Server wird nachfolgend als SERVER bezeichnet. Das Programm könnte aber auch auf der Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung 30 (BASE) laufen und die Daten aus der Vorrichtung 10 dort auswerten.
Unterscheidung von zwei Fällen
Fall A - BASE 30 nicht vorhanden
Fall B - BASE 30 vorhanden
Fall A
KIT 10 funktioniert autonom. Alle erfassten Daten werden mittels USB auf einen beliebigen Rechner 40 geladen und von dort auf den SERVER 35 hochgeladen.
Fall B
KIT 10 arbeitet mit BASE 30 zusammen.
Zwischen einem KIT 10 und einer BASE 30 wird eine Verbindung hergestellt. Wird auf dem KIT ein Match initialisiert (Generierung einer eindeutigen Match-ID) , wird die Match-ID an BASE übermittelt und es findet eine Synchronisation der Zeit statt. BASE sammelt dann weitere Informationen wie Video-Signale und Positionsdaten der Spieler .
Die von BASE gesammelten Matchdaten (eigene und von KIT übermittelte) werden je nach Qualität der vorhandenen Internetanbindung ganz oder teilweise live an den SERVER übermittelt.
Bei nicht vorhandener Internetanbindung werden die gesammelten Daten nach Match-/Turnierende physisch (z.B. über Ausbau des Wechseldatenträgers/Festplatte bei der BASE) mit einem Drittgerät verbunden, von wo aus der Datenuplo- ad zum SERVER stattfindet.
Unverändert bleibt das im Fall A beschriebene Vorgehen zum Upload der Daten vom KIT zum SERVER.
Funktion Server / Drittgeräte (PC, Laptop,
Smartphone) Auf dem Server findet die Datenaufbereitung, Auswertung, etc. statt. Auch die Verwaltung der Matches ist webbasiert. Über ein Login gelangt der User zu seinen Matches und Matchdaten. Lokal auf dem Gerät wird soweit nötig lediglich eine Software für den vereinfachten Da- tenupload installiert.
Der Server verfügt über unterschiedliche Dienste (Webapplikationen) wie Publikation von Live-Matchdaten, Coaching-Funktion, Aufbereitung von Statistiken, etc.
KIT
Beschreibung der Hauptfunktionen
Off Court
Uhr-Modus
KIT kann als Uhr getragen werden und verfügt über die üblichen Anwendungen, die eine Uhr hat.
Pre-Match-Modus
Zur Vorbereitung eines Matches wird zunächst eine neue Match-ID generiert. Diese wird aufgrund von Geräte-Nummer, Spielerinformationen, etc. gebildet. In einem nächsten Schritt muss der Spieler dem KIT mitteilen, ob er KIT am Schlagarm oder am Nicht-Schlagarm trägt. Anschliessend können über ein grafisches Interface (GUI) die relevanten Informationen zu einem Match erfasst werden (Turnier-Nummer, Matchmodus (Zwei Gewinnsätze mit Tiebreak im 3. Satz), Name Gegner, Temperatur, etc) . Dies kann entweder über die Funktionstasten oder über Sprachaufnahme (allenfalls teilweise mit Spracherkennung) erfolgen. Alternativ können die Daten auch auf einem Drittgerät (Laptop, Smartphone, etc.) erfasst werden und über USB auf das KIT übertragen werden.
Walk On Court
Sobald der Spieler den Platz betritt und eine BASE vorhanden ist, kann er über die Funktionstasten 3 ein Pairing mit der BASE vornehmen.
On Court
Aktivierung Match-Modus Nach der Einspielphase, unmittelbar vor atchbe- ginn startet der Spieler über die Funktionstasten 3 das Match-Tracking-Programm. KIT benötigt dann nur noch die Information, welcher Spieler im ersten Game aufschlägt. KIT wechselt in den Match-Modus. Spracherkennung ist aktiviert, aber noch pausiert. Alles Sensoren sowie das Mikrofon für das Ballsignal werden aktiviert.
Match-Modus
Erfassen Punkt-Information / Spracherkennung
Ist ein Punkt abgeschlossen, erfasst der Spieler die Punkt-Information in der von ihm gewünschten Tiefe (Minimal-Information bis Maximal-Information) .
Dazu aktiviert er zunächst die Spracherkennung. Dies geschieht entweder über den Hauptbutton 13 oder über eine Drehbewegung des Handgelenks oder durch ein Klopfen mit der einen Hand auf die andere. Das KIT erkennt die Drehbewegung auf Grund der Bewegungssensoren, insbesondere der gyroskopischen Sensoren oder erkennt das Klopfen aufgrund der Sensoren 6 und des Mikrofons 2 oder 8 als vordefiniertes „Bewegungs-/Geräusch-Muster" und aktiviert die Spracherkennung.
Einmaliges Drücken des Hauptbuttons (bzw. einmaliges Drehen oder Klopfen) bedeutet „Punkt für den Spieler". Zweimaliges Drücken/Drehen oder Klopfen (innerhalb einer Sekunde) bedeutet „Punkt für den Gegner".
Je nach Kommando (Punkt für Spieler oder Gegner) wird von der Spracherkennungssoftware ein anderes Trigger-Kommando-Vokabular-Set geöffnet. Dieses besteht lediglich aus sechs Wörtern. Die sechs Wörter stehen im Falles des Punktes für den Spieler für
-Punkt für Spieler durch Gewinnschlag;
- Punkt für Spieler durch erzwungenen Fehler des
Gegners ;
- Punkt für Spieler durch unerzwungenen Fehler des Gegners;
-Punkt für den Spieler durch ein Ass; - Punkt für den Spieler durch einen Servicewin- ner;
- Punkt für den Spieler durch einen Doppelfehler des Gegners .
Hat der Gegner den Punkt gemacht, wird das entsprechende Vokabular-Set über ein zweimaliges Drücken/Klopfen aufgerufen. Die sechs Wörter stehen dann für
- Punkt für Gegner durch Gewinnschlag;
- Punkt für Gegner durch erzwungenen Fehler des
Spielers;
- Punkt für Gegner durch unerzwungenen Fehler des
Spielers ;
-Punkt für den Gegner durch ein Ass;
-Punkt für den Gegner durch einen Servicewinner;
- Punkt für den Gegner durch einen Doppelfehler des Spielers.
Durch die Limitierung des Vokabulars auf sechs eindeutige Trigger-Wörter ist die Wahrscheinlichkeit der Erkennung, selbst bei unterschiedlichen Lautstärken, Distanzen zum Mikrofon und Herzfrequenz/Atmung maximal hoch. Dies gilt umso mehr, als das Vokabular in der Set-Up Phase des KIT (nach Kauf) selbst trainiert werden kann
(Speaker Dependent) . KIT wird zwar mit einem bereits hochwertigen Vokabular (Speaker Independent) ausgeliefert, kann aber dann für noch höhere Erkennungsraten Sprecher abhängig trainiert werden.
KIT erwartet also nach dem einmaligen Betätigen des Haupt-Buttons eine Punkt-Bestätigung für den Spieler durch eines der sechs Kommandos. Erfolgt diese Bestätigung nicht innerhalb von drei Sekunden, wird die Spracherkennung geschlossen und eine Fehlermeldung im Display erscheint. Der Ablauf muss nun wie oben beschrieben wiederholt werden.
Hat die Spracherkennung innerhalb der drei Sekunden ein korrektes Kommando erkannt, erfolgt eine Bestätigung per Display. Im Display erscheint für eine Se- künde ein Symbol für Punkt Spieler sowie das letzte Kommando. Anschliessend wird die Spielstandsanzeige aktualisiert .
Entscheidend für das Gesamtsystem ist die kor- rekte Zuordnung von Punkten zum Spieler und zum Gegner. Durch das Doppel-Prüfungssystem (Knopf/Drehen oder Klopfen und entsprechendes Trigger-Kommando) wird die Falscherkennung minimalisiert und liegt bei unter 0.1%, was bei Anwendungen mit Spracherkennungen ausgezeichnet ist.
Nach korrektem Erkennen eines Trigger-Begriffes öffnet KIT zudem das Vokabular-Set für die Detailinformationen zum Schlag. Die Spracherkennung bleibt für 5 Sekunden aktiv. Erfolgt keine Erkennung von weiteren Begriffen aus diesem Vokabular, wird die Spracherkennung wieder geschlossen. Wird ein Kommando erkannt, wird diese Information mit der Punktinformation gespeichert. Die Kommandos zu den Detailinformationen (z.B. Vor-/Rückhand, Volley, Drall, Stoppball, etc.) können in beliebiger Reihenfolge gesprochen werden. Das System kann die Informa- tion selbständig einer Kategorie zuordnen.
Aufnahme-Modus
Will der Spieler zu einem bestimmten Punkt, einem Game, etc. einen persönlichen Kommentar erfassen, kann er den Aufnahme-Modus aktivieren durch Drücken einer Taste 3 für zwei Sekunden. Sollte der Spracherkennungsmo- dus aktiv sein, wird dieser deaktiviert und der Aufnahmemodus aktiviert. Im Display erscheint die Meldung „Speak now" . Er kann nun seinen Kommentar während maximal 10 Sekunden sprechen. Der Aufnahmemodus stoppt entweder bei Erreichen der 10 Sekunden, was durch ein Vibrations- Signal mitgeteilt wird, oder durch erneutes Drücken der Taste X. Das Display wechselt automatisch zur Resultat- Anzeige und KIT geht wieder in den normalen Match-Modus . Will der Spieler nochmals einen Kommentar erfassen, muss er den Vorgang wiederholen.
Mikrofon „Ball-Aufprall"
KIT kann zwei Mikrofone aufweisen. Jenes für die Spracherkennung, das nur auf Verlangen aktiviert wird und ein Mikrofon zur Messung des Ballaufpralls auf dem Schläger (sowie allenfalls auf dem Platz und beim Gegner) . Dieses zweite Mikrofon ist ständig aktiv und erfasst alle Geräusche. Bevorzugt können beide Funktionen mit einem Mikrofon erfüllt werden, dessen Signale aber nur auf Verlangen bzw. bei Aktivierung als Spracheingaben ausgewertet werden.
Die erfassten Ballsignale und auch die Sprachsignale (welche zusammen als Audio-Daten bezeichnet werden können) werden bevorzugt als digitale Daten lokal auf dem KIT gespeichert bzw. bei vorhandener Verbindung zur BASE zusätzlich übermittelt. Diese Methode spart im Vergleich zu einer Speicherung der Audio-Files (für die Nachbearbeitung) viel Speicherplatz und reduziert bei vorhandener Verbindung zur BASE die Menge der zu übermittelnden Daten massiv.
Sensoren
Im KIT sind in der Bewegungssensoreinrichtung verschiedene Bewegungssensoren integriert.
a) Beschleunigungssensoren (Beschleunigungsmesser/Accelerometer )
b) Gyroskopische Sensoren
c) Orientierungssensoren (Kompassensoren) Beschleunigungssensoren
Ein Beschleunigungssensor detektiert die lineare Beschleunigung in x- bzw. y- bzw. z-Achse. Daraus kann die translatorische Bewegung berechnet werden.
Gyroskopischer Sensor
Ein Drehratensensor misst die Winkelgeschwindigkeit um die x- bzw. y- bzw. z-Achse. Daraus kann die Rotationsbewegung berechnet werden. Dieser Sensor ist insbesondere auch zur Erkennung der Rotationsbewegung des Handgelenks zur Aktivierung der Vorrichtung verwendbar und kann damit die unten erwähnte Live-Analyse für das Klopfen ersetzen.
Orlentierungssensor Zur Ermittlung der Orientierung des Spielers relativ zum Tennisplatz kann zusätzlich ein Magnetfeldsensor (Kompasssensoren) verwendet werden. In Figur 1 ist der Kompasssensor mit 7' bezeichnet.
Die von den Sensoren ermittelten Werte werden laufend lokal auf dem KIT gespeichert, bzw. bei vorhandener Verbindung zur BASE zusätzlich übermittelt.
Live-Analyse „Klopfen" auf KIT oder Drehen
Um das oben beschriebene „Klopfen" (mit einer Hand auf die andere - die KIT tragende) oder das Drehen detektieren zu können, findet eine grobe Erstanalyse auf dem KIT statt.
Diese prüft auf ganz bestimmte Bewegungsmuster und prüft beim Vorhandensein solcher Bewegungsmuster, ob auch ein entsprechendes Geräuschmuster gegeben ist. Soweit dies der Fall ist, wird wie oben beschrieben ein entsprechendes Trigger-Vokabular geöffnet und die Spracherkennung aktiviert.
Datenübermittlung an BASE
Alle erfassten Daten werden bei vorhandener Verbindung zur BASE über eine Wireless Technologie, vorzugsweise über Bluetooth Low Energie, an die BASE übermittelt.
Dabei findet eine Datenpufferung statt. Sollten für kurze Zeit Daten nicht übermittelt werden können, werden sie temporär auf dem KIT gespeichert und bei intakter Verbindung wieder übermittelt.
BASE
Die BASE erfüllt verschiedene Funktionen:
•Digitale oder manuelle Resultatanzeige •Datenaufnahme von KIT
•Datenspeicherung von Daten KIT/BASE
•Weiterleitung ausgewählter Daten an SERVER bei vorhandener Internet-Anbindung
•Laserpositionsmessung des Spielers und des Gegners. Dazu kann ein sogenannter 2D-Laser. Auch 3D Laser können eingesetzt werden. Der Laser ist schematisch gezeigt und mit 32 bezeichnet.
•Video-Aufnahmen
zwei statische Kameras 33 für Aufnahmen der beiden Platzhälften
zwei PTZ-Kameras 34, die von der Vorrichtung 30 über den Laser 32 gesteuert werden
Als Laser zur Positionsmessung der Spielerposition mit Bezug zur Tennispielerfassungs-Vorrichtung 30 können insbesondere „scanning-laser" eingesetzt werden, wie sie z.B. auch für Roboteranwendungen handelsüblich sind. Z.B. ist ein Laserscanner der Firma SICK vom Typ LMS 111-10100 einsetzbar, der eine Messdistanz von 0.5 m bis 20 m abdeckt und einen Sichtwinkel von 270 Grad aufweist. Solche oder ähnliche Laser weisen eine Scanfrequenz von 25 Hz oder 50 Hz auf und erfassen beliebige Ob jekte, also auch Tennisspieler mit einer Winkelauflösung von z.B. 0.5 Grad und einer Genauigkeit von +/- 30 mm. Damit kann die Position des Spielers während des Spiels erfasst und über die Zeit gespeichert werden, so dass di Positionsinformation mit den Daten aus der mindestens ei nen Vorrichtung 10 verknüpft werden kann. So kann festge stellt werden, wo sich der Spieler gerade vor der Erzielung eines Punktes befand z.B. auch wo er sich befand, als das Ballsignal des Sensors erzeugt worden ist. Die Positionsinformation kann auch mit den Spracheingaben verknüpft werden. Dies kann auch erst im Server erfolgen
Als statische Video-Kameras 33 kann je eine Kamera pro Platzhälfte eingesetzt werden. Z.B. können handelsübliche Kameras der Firma Sony oder der Firma Clover Electronics eingesetzt werden. Für die Kameras 34, die die Spieler gestützt auf die Laserpositonserfassung gesteuert durch die BASE 30 verfolgen können (sogenannte pan/tilt/zoom Kameras) sind entsprechende handelsübliche Kameras von den Firmen DLink oder Sony oder Panasonic verfügbar, die vom Rechner der BASE 30 über eine Schnitt stelle (z.B. Ethernet oder RS-422) bedient werden können so dass die Kamera dem Spieler folgt. Der Rechner der Base kennt auf Grund der Lasermessung mittels des Lasers 31 die Position des Spielers/oder der Spieler und kann die Kamera entsprechend steuern. Damit liegen Videodaten des ganzen Platzes und auch spezifischere Videodaten für jeden Spieler vor. Deren Auswertung erfolgt bevorzugterweise erst im Server 35 und nicht bereits schon in der Vorrichtung 30, obwohl dies ebenfalls möglich ist.
Im Folgenden wird die Datenanalyse im Server ge- nauer beschrieben. Die Daten über die Spielerposition und gegebenenfalls die Videodaten stammen dabei bevorzugt aus einer Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung, wie beschrieben. Diese Daten könnten indes auch aus einer separaten Lasermesseinrichtung stammen oder aus einer separaten Videoka- meraeinrichtung . Dies ist für die Kombination dieser Daten mit den Daten aus der Vorrichtung 10 nicht erheblich, sofern die Laserpositionsdaten und/oder die Videodaten mit derselben Zeitinformation bzw. Zeitlinie versehen sind, wie die Daten aus der Vorrichtung 10, so dass für das auf dem Server laufende Programm die Zuordnung der Daten zueinander möglich ist.
SERVER - Datenanalyse
Der Server 35 erfüllt verschiedene Funktionen wie
· Datenaufnähme und Speicherung von übermittelten
Daten (KIT oder BASE)
•Synchronisation von BASE und KIT-Daten •Datenauswertung und -aufbereitung
•Verbreitung von Informationen
«Durchführung von Matchanalysen / Aufbereiten von Statistiken
Die wichtigste Funktion ist die Daten- Synchronisation bzw. -Auswertung und -Aufbereitung, die im Folgenden näher beschrieben wird.
Alle vorhandenen Daten sind mit einem Zeitstempel versehen, so dass Sie aufeinander abgestimmt, bzw. synchronisiert werden können. Schritt 1 - Auswertung der Bewegungssensordaten
Mittels einer Analyse-Software werden aus den Tausenden von Bewegungsdaten mögliche Schläge extrahiert, indem nach hinterlegten Bewegungsmustern gescannt wird. Bei jedem ermittelten potentiellen Schlagereignis wird beim wahrscheinlichsten Treffmoment (Ball trifft auf Schläger auf - Peak in der Bewegungskurve) ein Zeitstempel gesetzt.
Zusätzlich werden die Bewegungsdaten tiefenana- lysiert. Dabei wird zu jedem möglichen Schlagereignis protokolliert, um was für einen Schlag und in welcher Ausführung es sich gehandelt haben könnte (z.B. Vorhand Volley oder Rückhand Grundschlag Slice) .
Schritt 2 - Synchronisation mit Mikrofon-Daten Die Mikrofondaten wurden auf dem KIT bereits vorgefiltert. Die ermittelten Schlaggeräuschdaten werden nun mit den Daten der Bewegungssensoren synchronisiert. Das Resultat ist ein Draft einer Schlagereignistabelle, wobei die möglichen Schlagereignisse von beiden Quellen (Sensoren/Mikrofon) chronologisch festgehalten werden.
Zusätzlich werden die Mikrofon-Daten tiefenanalysiert .
Dabei wird zu jedem möglichen Schlagereignis protokolliert, um was für einen Schlag es sich aufgrund der Schwellenwerte gehandelt haben könnte, wobei insbesondere mögliche Aufschläge extrahiert werden.
Schritt 3 - Synchronisation der beiden Resultate Nun erfolgt die Filterung der möglichen Schlagereignisse, mit dem Ziel, falsche Ereignisse zu eliminie- ren. Alle Ereignisse, die keine Übereinstimmung innerhalb einer Zeitbandbreite von ca. 0.5 Sekunden haben, werden aus der Schlagereignis-Liste gelöscht. Wurde von den Bewegungssensoren eine Service- Bewegung registriert, vom Mikrofon aber kein Ballaufprall festgestellt, wird dieses Ereignis gelöscht. Wahrscheinlich handelte es sich um eine „Trockenübung" oder eine Falscherkennung der Sensoren. Daraus resultiert eine bereinigte Schlagereignistabelle, welche pro Schlag mit den Schlagattributen der vorgängigen Analysen ergänzt wird.
Schritt 4 - Auswertung Spracherkennung Nun werden die Spracherkennungsdaten ausgewertet, wobei primär nach der Punktinformation gesucht wird. Diese ist eindeutig und kann nur A oder B sein. Bei jedem Ereignis wird auf der Zeitachse ein Zeitstempel „Punkt" gesetzt und gleichzeitig das Resultat berechnet. Dieses kann aufgrund der Spielregeln und der Information, wer mit dem Service begonnen hat, berechnet werden. Die
Punktinformation wird also in jedem Fall ergänzt durch das Resultat und die Service-Information.
Zusätzlich können zu jedem Datensatz, soweit vorhanden, weitere Informationen aus der Spracherkennung bzw. der Sprachaufnahme gespeichert werden (z.B. Drall- Information, etc.).
Schritt 5 - Synchronisation Schlagereignistabelle mit Spracherkennungsdaten
Dabei wird zunächst der erste Punkt aufgerufen.
Ausgehend von diesem Zeitstempel wird in der Schlagereig^ nistabelle rückwärts gesucht bis der letzte Service gefunden wird. Falls der Spieler nicht am Servieren ist, muss der letzte Return gefunden werden.
Falls dieser Service bzw. Return gefunden wird werden weitere Informationen zum Punkt berechnet und gespeichert :
■Beginn des Ballwechsels (Zeitstempel)
■Länge des Ballwechsels
Ausgehend vom Service wird berechnet, wie lange der Ballwechsel gedauert hat bzw. wie viele Male der Ball vom Spieler geschlagen wurde (entsprechend oft muss auch der Gegner geschlagen haben) .
■ 1. /2. Service
Ausgehend vom letzten Service wird ermittelt, ob davor noch ein weiterer Service in der Schlagereignistabelle gespeichert ist. Falls nein, war es ein 1. Service. Falls ja, kann es entweder ein 2. Service gewesen sein oder der erste Service hatte die Netzkante berührt und musste wiederholt werden. Gibt es keine Information zum Service von der Spracherkennung, so wird aufgrund der Wahrscheinlich- keit angenommen, dass es sich um einen 2. Service gehandelt hat.
■ Ass/Servicewinner oder Doppelfehler
Ist nach dem Service kein weiteres Schlagereignis für diesen Ballwechsel in der Tabelle zu finden, bedeutet dies (im Falle das der KIT-Spieler serviert hat) , dass der Gegner den Ball nicht retournieren konnte. Der Grund dafür wird aus der Information der Spracherkennung genommen (Gewinnschlag, erzwungener Fehler, Unerzwungener Fehler) . Falls Gewinnschlag erfasst wurde, handelt es sich entweder um ein Ass oder einen Service-Winner . Falls der Punkt z.B. an den Gegner ging und zwei Service-Ereignisse festgestellt wurden und in der Spracherkennung ein Unerzwungener Fehler festgehalten wurde handelt es sich wahrscheinlich um einen Doppelfehler.
»Falls nicht gefunden, wird als Beginn des ersten Ballwechsels das Startkommando „Wer serviert" gesucht und dies als Beginn des Ballwechsels (Zeitstempel) festgehalten. Es werden keine weiteren Berechnungen vorgenommen .
Nun wird der Prozess für jeden weiteren Punkt wiederholt. Eine Abweichung besteht nur im Falle des Nichtfindens des Services bzw des Returns. Dann wird als Referenzpunkt nicht das Startkommando genommen, sondern der Zeitstempel der letzten Punktinformation. Es werden keine weiteren Berechnungen vorgenommen.
Schritt 6 - Synchronisation Positionsdaten
Die von der BASE aufgezeichneten Positionsdaten werden auf dem Server zeitlich mit den Punktinformationen synchronisiert und die Positionsinformation als zusätzli- che Information in die Schlagereignistabelle aufgenommen.
Schritt 7 - Videosynchronisation Die von den 4 Kameras aufgezeichneten Videos werden auf dem Server mit der Match-ID versehen und zeitlich exakt synchronisiert.
Schritt 8 - Berechnung der Punkt-Video-Sequenz Die Vier Video-Dateien werden in einem nächsten
Schritt mit den Punkt-Informationen synchronisiert, wobei zu jedem Punkt ein StartZeitpunkt (Zeitstempel des Aufschlages minus 5 Sekunden) und Endzeitpunkt (Zeitstempel des letzten Schlagereignisses innerhalb eines Punk- tes/Ballwechsels plus 5 Sekunden) gesetzt wird. Dies ermöglicht in der späteren Matchanalyse zu jedem beliebigen Punkt die entsprechende Video-Sequenz anzusteuern.
Live-Resultatberechnung auf KIT
Auf dem KIT findet bereits eine sofortige Resul- tatberechnung aufgrund der Daten der Spracherkennung (Punktinformation Spieler oder Gegner) statt. Aufgrund der Wahl des Spielreglements (z.B. 2 Gewinnsätze, Tie- break im 3. Satz) und der Information, wer mit dem Service begonnen hat, kann das KIT dank der integrierten Ten- nis-Zählweise fortlaufend das aktuelle Resultat berechnen und dem Spieler als Feedback zurück geben. Gleichzeitig wird dieses Resultat bei vorhandener BASE an diese übermittelt und von dort bei vorhandener Internetanbindung als Resultat (mit der entsprechenden Match-ID) an den Server übermittelt. Dieser stellt die Information innert weniger Sekunden auf beliebige Websites (wie Turnierwebsites, Facebook, Twitter, etc.) oder Apps zur Verfügung.
Bewegungsmuster-Bibliothek (Spieler unabhängig) Auf dem Server ist eine Vielzahl von Bewegungs- mustern hinterlegt. In der Analyse der Bewegungssensor- Daten vom KIT prüft die Analyse-Software, ob eine Übereinstimmung einer registrierten Bewegung mit einem oder mehreren hinterlegten Bewegungsmustern gegeben ist. Falls dies der Fall ist, wird jenes Bewegungsmuster gewählt, das die grösste Übereinstimmung hat. Dieses wird dann als Schlagereignis in der Schlagereignistabelle protokolliert (mit allen hinterlegten Details wie Vorhand/Rückhand, Drall, etc.)- In der Bewegungsmuster-Bibliothek sind Schlagmuster sowohl für Rechts- wie Linkshänder, für dop- pel- oder einhändige Vor- und/oder Rückhandschläge hinterlegt. Die Bewegungsmusterbibliothek enthält sowohl Muster von Schlägen, bei welchen das KIT am Schlagarm wie am Nichtschlagarm getragen wird. Ähnlich wie bei der Spracherkennung handelt es sich dabei um „Spieler unabhängige" Schlagmuster. Zur Verbesserung der Erkennungsrate und der Genauigkeit, kann der Spieler mit Hilfe des KIT auf dem Server seine eigene Schlagbewegungs- Bibliothek anlegen.
Individuelle Bewegungsmuster-Bibliothek (Spieler abhängig)
Der Spieler kann während des Trainings mit dem KIT über den Modus „Persönliche Schlagmuster" individuelle Schlagbewegungen in seiner persönlichen Bewegungsmuster-Bibliothek anlegen.
Dabei wird der Spieler zunächst aufgefordert, allgemeine Angaben zu hinterlegen: Vorhand - einhändig, doppelhändig, Rückhand - einhändig, doppelhändig, KIT am Schlagarm oder Nichtschlagarm, Links- oder Rechtshänder. Die Eingaben erfolgen über die Funktionstasten.
Danach wird er systematisch durch mögliche
Schlagbewegungen zur Aufzeichnung durchgeführt. Wenn er z.B. Vorhand Grundschlag Topspin wählt, muss er 10 Schläge in Folge ausführen, welche aufgezeichnet werden. Wenn er die Schläge für gut befindet, speichert er diese. Danach macht er mit dem nächsten Schlagmuster weiter.
Nach der Trainingseinheit lädt er die aufge- zeichneten Daten über USB auf seinen Rechner und von dort auf den Server. Der Server hinterlegt dann in der persönlichen Bibliothek des Spielers diese Schlagmuster.
Erfolgt zu einem späteren Zeitpunkt eine Analyse der Bewegungsdaten eines Matches, prüft die Analyse- Software prioritär, ob persönliche Bewegungsmuster vorhanden sind und eine Übereinstimmung gegeben ist. Nur wenn keine Übereinstimmung festgestellt werden kann, prüft das System sekundär, ob eine Übereinstimmung mit einem Schlagmuster der spielerunabhängigen Bibliothek gegeben ist.
Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Erfassung von Tennis-Spieldaten, wobei die Vorrichtung als eine am Körper eines Spielers tragbare Vorrichtung oder allenfalls als eine gänzlich oder teilweise im/am Racket angeordnete Vorrichtung ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Mehr- zahl von Datenerfassungseinrichtungen zur Erfassung unterschiedlicher tennisspielspezifischer Daten umfasst. Bevorzugt sind als Datenerfassungseinrichtungen mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, aus der Gruppe Spracherfassungseinrichtung mit einem Mikrofon, Ball- Schlagerfassungseinrichtung, Bewegungssensoreinrichtung, Tasteneingabeeinrichtung für Schlaginformation, Physiologiesensoreinrichtung vorgesehen.
Weiter ist bevorzugt, dass die Vorrichtung als eine am Arm des Spielers tragbare Vorrichtung ausgestal- tet ist oder dass die Vorrichtung als eine an der Brust des Spielers tragbare Vorrichtung ausgestaltet ist oder dass die Vorrichtung als eine am Kopf des Spielers tragbare Vorrichtung ausgestaltet ist. Die Vorrichtung kann die Spracherkennungseinrichtung mit einem Mikrofon umfas- sen, durch welche Spracheingaben des Spieler erfassbar und auswertbar sind und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spracheingabeeinrichtung ein vom Spieler bedienbares Aktivierungsmittel umfasst, durch dessen Aktivierung Spracheingaben eingebbar bzw. bei dessen Nichtaktivierung Spracheingaben nicht eingebbar sind.
Weiter kann die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, dass die Spracherkennungseinheit zur Erkennung eines sprecherabhängigen Vokabulars und/oder zur Erkennung eines sprecherunabhängigen Vokabulars ausgestaltet ist.
Ferner ist es bevorzugt, das durch die Steuerung der Vorrichtung unterschiedliche händisch eingebbare Bediensequenzen und eine auf die händische Eingabe folgende erste Spracheingabe erkennbar sind, wobei die händische Sequenz und die Spracheingabe in Kombination als Zuordnung erkennbar sind, die angibt, ob die Eingabe für den Spieler oder für dessen Gegner erfolgt. Bevorzugt ist weiter dass die Steuerung derart eingerichtet ist, dass eine nach der Zuordnung erfolgende Spracheingabe auf ihre Richtigkeit gegenüber der Zuordnung Spieler bzw. Gegner prüfbar ist. Das Aktivierungsmittel kann ein durch Fingerdruck betätigbarer Schalter oder Taster sein.
Das Aktivierungsmittel kann von einem Bewegungssensor in der Vorrichtung gebildet werden, welcher derart ausgestaltet ist, dass dadurch ein Drehen des Handgelenks oder ein Klopfen auf die Vorrichtung als Aktivierung erkennbar ist.
Ferner kann die Vorrichtung einen Vibrationserzeuger umfassen, welcher zur Bestätigung des Erhalts und/oder der Erkennung und/oder der Nichterkennung von Spracheingaben durch die Steuerung der Vorrichtung betätigbar ist. Weiter kann die Vorrichtung eine visuell ablesbare Anzeige aufweisen, insbesondere eine alphanumerische Anzeige, welche von der Steuerung der Vorrichtung zur Bestätigung des Erhalts und/oder der Erkennung und/oder der Nichterkennung von Spracheingaben betätigbar ist. Ferner kann die Vorrichtung eine visuell ablesbare Anzeige aufweisen, welche durch die Steuerung der Vorrichtung zur Anzeige des Spielresultats ansteuerbar ist, wobei die Steuerung insbesondere zur Berechnung und Anzeige des Resultats basierend auf den von der Steuerung ausgewerteten Spracheingaben ausgestaltet ist.
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Bewegungssensoreinrichtung zur Erfassung von Tennis- Schlagbewegungen des Spielers und ist zur Speicherung der Bewegungssensordaten ausgestaltet. Es sind in der Bewegungssensoreinrichtung ein bis drei Beschleunigungssensoren vorgesehen und insbesondere zusätzlich ein bis drei gyroskopische Sensoren und insbesondere zusätzlich ein bis drei Kompasssensoren. Wenn die Vorrichtung eine an einem Arm des Spielers tragbare Vorrichtung ist, ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung mit einem Wahleingabemittel ausgestaltet ist, durch das eingebbar ist, ob Schlagbewegungen am Schlagarm des Spielers oder am Nicht-Schlagarm des Spielers aufgenommen und gespeichert sind und/oder dass die Vorrichtung eine an der Brust des Spielers tragbare Vorrichtung und/oder eine am Kopf des Spielers tragbare Vorrichtung ist und mit einem Wahleingabemittel versehen ist, welche die Eingabe der Tragposition in die Vorrichtung erlaubt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung der Vorrichtung zur Auswertung der Bewegungssensorsignale ausgestaltet ist, insbesondere zum Vergleich der Bewegungssensorsignale mit in einem Speicher der Vorrichtung hinterlegten Sensorsignalwertetabellen . Weiter ist bevorzugt, dass die Vorrichtung zur Speicherung eines Ballsignals ausgestaltet ist, welches den Aufprall eines Tennisballs auf dem Tennisschläger des Spielers signalisiert, allenfalls zusätzlich das Aufprallen des Balls auf dem Tenniscourt und/oder auf dem Racket des Gegners.
Das Ballsignal kann in der Vorrichtung erzeugbar sein und/oder die Vorrichtung kann zur Aufnahme eines extern erzeugten Ballsignals ausgestaltet sein. Bevorzugt ist das Ballsignal durch einen Sensor in der Vorrichtung er- zeugbar, insbesondere indem über ein Mikrofon der Vorrichtung der Aufprall des Balls akustisch erfassbar und von einer Erkennungseinrichtung der Vorrichtung als Ballsignal auswertbar ist. Möglich ist, dass die Vorrichtung zwei Mikrofone aufweist, wovon eines für die Erfassung des Ballaufpralls und das andere für Spracheingaben vorgesehen ist, und insbesondere dass das Mikrofon für den Ballaufprall ständig aufnahmebereit ist und das Mikrofon für die Spracheingabe nur durch eine Aktivierung durch den Spieler aufnahmebereit ist. Bevorzugt ist nur ein Mikrofon vorgesehen und somit wird dasselbe Mikrofon für die Spracheingaben und für die akustische Erkennung des jeweiligen Ballaufpralls verwendet. Die Vorrichtung kann mit einem physiologischen Sensor zur Erfassung der Herzfrequenz des Spielers ausgestaltet sein, und/oder mit einem physiologischen Sensor zur Erfassung der SauerstoffSättigung des Bluts und/oder einem physiologischen Sensor zur Schweissmessung und/oder einem physiologischen Sensor zur Blutdruckmessung.
Die Steuerung der Vorrichtung kann zur Auswertung von mindestens zwei, insbesondere drei und insbesondere vier der Datenerfassungseinrichtungen ausgestaltet sein. Bevorzugt ist, dass die Vorrichtung mindestens eine Schnittstelle aufweist, welche zur Abgabe gespeicherter Daten aus den Datenerfassungseinrichtungen ausgestaltet ist und/oder zur Abgabe von Auswertergebnissen aus den Daten der Datenerfassungseinrichtungen, wobei die
Schnittstelle insbesondere eine drahtlose Schnittstelle ist .
Weiter kann eine Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung vorgesehen sein, umfassend einen Rechner und ausgestaltet zur Aufnahme und zur Verarbei- tung der Datensignale von mindestens einer der beschriebenen Vorrichtungen. Die Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung kann mindestens einen Laserscanner, umfassen durch welchen bei Platzierung der Tennisspiel- Auswertvorrichtung bei einem Tennisplatz mindestens die Schlagposition eines der Spieler auf dem Tennisplatz ermittelbar ist. Die Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung kann zur Synchronisation der ermittelten Schlagposition mit den aufgenommenen und/oder erzeugten Datensignalen aus der vom Spieler getragenen Vorrichtung ausgestaltet sein. Weiter kann die Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung mindestens eine Videokamera zur Aufnahme mindestens einer
Platzhälfte des Tennisplatzes umfassen und insbesondere zwei Videokameras zur Aufnahme beider Platzhälften des Tennisplatzes umfassen. Es kann die mindestens eine Vi- deokamera durch das Positionssignal des mindestens einen Laserscanners steuerbar sein, derart, dass fokussierte Spieler-Aufnahmen erzeugbar sind. Weiter betrifft die Erfindung ein Datenverarbei¬ tungsprogramm, welches zur Verarbeitung der Daten aus mindestens einer der beschriebenen Vorrichtungen ausgestaltet ist, indem es zur Verarbeitung und Kombination von Daten aus mindestens zwei der Datenerfassungseinrichtungen der Vorrichtung ausgestaltet ist. Das Datenverarbeitungsprogramm kann zur Verarbeitung und Kombination von Bewegungssensorinformation und/oder Orientierungssensorinformation und/oder Ballsignalinformation aus der Vor- richtung in Abhängigkeit von Spielpunktresultaten ausgestaltet sein. Das Datenverarbeitungsprogramm kann mindestens eine Bibliothek von Sensorsignalen enthalten, welche Tabellen von charakteristischen Sensorsignalen von Sensoren, insbesondere von Bewegungssensoren, der Vorrichtung enthält sowie den charakteristischen Sensorsignalen zugeordnete Tennisspielinformation, insbesondere Information über die Art des Schlages. Das Datenverarbeitungsprogramm kann so ausgeführt sein, dass die Bibliothek sowohl charakteristische Bewegungssensorsignale der Schlagarmbewe- gung enthaltende Tabellen als auch Tabellen charakteristischer Bewegungssensorsignale des Nicht-Schlagarms enthält, und dass das Programm zur Auswertung einer Information aus der Vorrichtung ausgestaltet ist, welche angibt, ob die Vorrichtung bei der Spielerfassung am Schlagarm oder am Nicht-Schlagarm getragen worden ist.
Bevorzugt enthält die Bibliothek mindestens eine Tabelle mit charakteristischen Bewegungssensorsignalen für das Tragen der Vorrichtung an der Brust des Spielers, oder sie enthält mindestens eine Tabelle mit charakteristi- sehen Bewegungssensorsignalen für das Tragen der Vorrichtung am Kopf des Spielers oder sie enthält charakteristi¬ sche Bewegungssensorsignale, wenn die Vorrichtung ganz oder teilweise im Racket angeordnet ist. Bevorzugt enthält die Bibliothek spielerunabhängige Tabellen, welche vorgespeicherte Bewegungssensorsignale enthält und die Bibliothek enthält spielerabhängige Tabellen, in welche für einen einzelnen Spieler charakteristische Bewegungs- sensorsignale gespeichert sind. Bevorzugt ist das Datenverarbeitungsprogramm weiter zur Verarbeitung von Spielerpositionsdaten, insbesondere aus einer Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung, ausgestaltet und/oder zur Verar- beitung von Videoinformation, insbesondere aus einer Tennisspiel-ErfassungsVorrichtung .

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erfassung von Tennis- Spieldaten, wobei die Vorrichtung als eine am Körper ei- nes Spielers tragbare Vorrichtung und/oder als eine ganz oder teilweise im Racket angeordnete Vorrichtung ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Mehrzahl von Datenerfassungseinrichtungen zur Erfassung unterschiedlicher tennisspielspezifischer Daten um- fasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Datenerfassungseinrichtungen mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, aus der Gruppe Spracherfassungseinrichtung mit einem Mikrofon, Ball- Schlagerfassungseinrichtung, Bewegungssensoreinrichtung, Tasteneingabeeinrichtung für Schlaginformation, Physiologiesensoreinrichtung vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als eine am Arm des Spielers tragbare Vorrichtung ausgestaltet ist oder dass die Vorrichtung als eine an der Brust des Spielers tragbare Vorrichtung ausgestaltet ist oder dass die Vorrichtung als eine am Kopf des Spielers tragbare Vorrichtung ausgestaltet ist, oder dass die Vorrichtung als eine im Griff und/oder im Rahmen und/oder in der Bespannung des Rackets angeordnete Vorrichtung ausgestaltet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend die Spracherkennungseinrichtung mit einem Mikrofon, durch welche Spracheingaben des Spieler erfassbar und auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spracheingabeeinrichtung ein vom Spieler bedienbares Aktivierungsmittel umfasst, durch dessen Aktivierung
Spracheingaben eingebbar bzw. bei dessen Nichtaktivierung Spracheingaben nicht eingebbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spracherkennungseinheit zur Erkennung eines sprecherabhängigen Vokabulars und/oder zur Erken- nung eines sprecherunabhängigen Vokabulars ausgestaltet, ist .
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch deren Steuerung unterschiedliche händisch eingebbare Bediensequenzen und eine auf die händische Eingabe folgende erste Spracheingabe erkennbar sind, wobei die händische Sequenz und die Spracheingabe in Kombination als Zuordnung erkennbar sind, die angibt, ob die Eingabe für den Spieler oder für dessen Gegner erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart eingerichtet ist, dass eine nach der Zuordnung erfolgende Spracheingabe auf ihre Richtigkeit gegenüber der Zuordnung Spieler bzw.
Gegner prüfbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungsmittel ein durch Fingerdruck betätigbarer Schalter oder Taster ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungsmittel von einem Bewegungssensor in der Vorrichtung gebildet wird, welcher derart ausgestaltet ist, dass dadurch eine Rotation der Vorrichtung oder ein Klopfen auf die Vorrichtung als Aktivierung erkennbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Vibrationserzeuger umfasst, welcher zur Bestätigung des Erhalts und/oder der Erkennung und/oder der Nichterken- nung von Spracheingaben durch die Steuerung der Vorrichtung betätigbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine visuell ablesbare Anzeige aufweist, insbesondere eine alphanumeri- sehe Anzeige, welche von der Steuerung der Vorrichtung zur Bestätigung des Erhalts und/oder der Erkennung und/oder der Nichterkennung von Spracheingaben betätigbar ist .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine visuell ab- lesbare Anzeige aufweist, welche durch die Steuerung der Vorrichtung zur Anzeige des Spielresultats ansteuerbar ist, wobei die Steuerung insbesondere zur Berechnung und Anzeige des Resultats basierend auf den von der Steuerung ausgewerteten Spracheingaben ausgestaltet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
12 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Bewegungssensoreinrichtung zur Erfassung von Tennis- Schlagbewegungen des Spielers umfasst und zur Speicherung der Bewegungssensordaten ausgestaltet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungssensoreinrichtung ein bis drei Beschleunigungssensoren umfasst und insbesondere zusätzlich ein bis drei gyroskopische Sensoren und insbesondere zusätzlich ein bis drei Kompasssensoren.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
14, wobei die Vorrichtung eine an einem Arm des Spielers tragbare Vorrichtung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem Wahleingabemittel ausgestaltet ist, durch das eingebbar ist, ob Schlagbewegungen am Schlagarm des Spielers oder am Nicht-Schlagarm des Spielers aufgenommen und gespeichert sind und/oder dass die Vorrichtung eine an der Brust des Spielers tragbare Vorrichtung und/oder eine am Kopf des Spielers tragbare Vorrichtung ist und mit einem Wahleingabemittel versehen ist, welche die Eingabe der Tragposition in die Vorrichtung erlaubt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, dass deren Steuerung zur Auswertung von Bewegungssensorsignalen ausgestaltet ist, insbesondere zum Vergleich von Bewegungssensorsignalen mit in einem Speicher der Vorrichtung hinterlegten Sensorsignalwertetabellen .
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Speicherung eines Ballsignals ausgestaltet ist, welches den Aufprall eines Tennisballs auf dem Tennisschläger des Spielers signalisiert und insbesondere dass die Vorrichtung ferner zur Speicherung eines Ballsignals für das Aufprallen des Tennisballs auf dem Tennisplatz und/oder für das Aufprallen des Tennisballs auf dem gegnerischen Tennisschläger ausgestaltet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Ballsignal in der Vorrichtung erzeugbar ist und/oder dass die Vorrichtung zur Aufnahme eines extern erzeugten Ballsignals ausgestaltet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, da- durch gekennzeichnet, dass das Ballsignal durch einen
Sensor in der Vorrichtung erzeugbar ist, insbesondere indem über ein Mikrofon der Vorrichtung der Aufprall des Balls akustisch erfassbar und von einer Erkennungseinrichtung der Vorrichtung als Ballsignal bzw als eines der verschiedenen Ballsignale auswertbar ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet dass diese zwei Mikrofone aufweist, wovon eines für die Erfassung des Ballaufpralls und das andere für Spracheingaben vorgesehen ist, und insbesondere dass das Mikrofon für den Ballaufprall ständig aufnahmebereit ist und das Mikrofon für die Spracheingabe nur durch eine Aktivierung durch den Spieler aufnahmebereit ist, oder dass die Vorrichtung nur ein Mikrofon aufweist, welches für den Ballaufprall ständig aufnahmebereit und für die Spracheingabe nur durch eine Aktivierung durch den Spieler aufnahmebereit ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einem physiologischen Sensor zur Erfassung der Herzfrequenz des Spie- lers ausgestaltet ist, und/oder mit einem physiologischen Sensor zur Erfassung der SauerstoffSättigung des Bluts und/oder mit einem physiologischen Sensor zur Schweiss- messung und/oder mit einem physiologischen Sensor zur Blutdruckmessung .
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
21, dadurch gekennzeichnet, dass deren Steuerung zur Aus- wertung von mindestens zwei, insbesondere drei und insbesondere vier der Datenerfassungseinrichtungen ausgestaltet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
22, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Schnittstelle aufweist, welche zur Abgabe gespeicherter
Daten aus den Datenerfassungseinrichtungen ausgestaltet ist und/oder zur Abgabe von Auswertergebnissen aus den Daten der Datenerfassungseinrichtungen, wobei die
Schnittstelle insbesondere eine drahtlose Schnittstelle ist.
24. Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung, umfassend einen Rechner und ausgestaltet zur Aufnahme und zur Verarbeitung der Datensignale von mindestens einer Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 23.
25. Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 24, umfassend mindestens einen Laserscanner, durch welchen bei Platzierung der Tennisspiel- Auswertvorrichtung bei einem Tennisplatz mindestens die Schlagposition eines der Spieler auf dem Tennisplatz er- mittelbar ist.
26. Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Synchronisation der ermittelten Schlagposition mit den aufgenommenen und/oder erzeugten Datensignalen aus der vom Spieler getragenen Vorrichtung ausgestaltet ist.
27. Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26 umfassend mindestens eine Videokamera zur Aufnahme mindestens einer Platzhälfte des Tennisplatzes, insbesondere umfassend zwei Videokameras zur Aufnahme beider Platzhälften des Tennisplatzes.
28. Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 25 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass die min- destens eine Videokamera durch das Positionssignal des mindestens einen Laserscanners steuerbar ist, derart, dass fokussierte Spieler-Aufnahmen erzeugbar sind.
29. Datenverarbeitungsprogramm, welches zur Ver- arbeitung der Daten aus mindestens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgestaltet ist, indem es zur Verarbeitung und Kombination von Daten aus mindestens zwei der Datenerfassungseinrichtungen der Vorrichtung ausgestaltet ist.
30 Datenverarbeitungsprogramm nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Verarbeitung und Kombination von Bewegungssensorinformation und/oder Orientierungssensorinformation und/oder Ballsignalinformation und/oder physiologischen Sensorinformation aus der Vor- richtung in Abhängigkeit von Spielpunktresultaten ausgestaltet ist.
31. Datenverarbeitungsprogramm nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Bibliothek von Sensorsignalen enthält, welche Tabellen von charakteristischen Sensorsignale von Sensoren, insbesondere von Bewegungssensoren, der Vorrichtung enthält sowie den charakteristischen Sensorsignalen zugeordnete Tennisspielinformation, insbesondere Information über die Art des Schlages.
32. Datenverarbeitungsprogramm nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Bibliothek sowohl charakteristische Bewegungssensorsignale der Schlagarmbewegung enthaltende Tabellen als auch Tabellen charakteristischer Bewegungssensorsignale des Nicht-Schlagarms ent- hält, und dass das Programm zur Auswertung einer Information aus der Vorrichtung ausgestaltet ist, welche angibt, ob die Vorrichtung bei der Spielerfassung am Schlagarm oder am Nicht-Schlagarm getragen worden ist.
33. Datenverarbeitungsprogramm nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Bibliothek mindestens eine Tabelle mit charakteristischen Bewegungssensorsignalen für das Tragen der Vorrichtung an der Brust des Spie- lers enthält, oder dass die Bibliothek mindestens eine Tabelle mit charakteristischen Bewegungssensorsignalen für das Tragen der Vorrichtung am Kopf des Spielers enthält, oder dass die Bibliothek mindestens eine Tabelle mit charakteristischen Bewegungssensordaten bei im Racket befindlichen Sensoren enthält.
34. Datenverarbeitungsprogramm nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Bibliothek spielerunabhängige Tabellen enthält, welche vorgespeicherte Bewegungssensorsignale enthält, und dass die Bibliothek spielerabhängige Tabellen enthält, in welche für einen einzelnen Spieler charakteristische Bewegungssensorsignale gespeichert sind.
35. Datenverarbeitungsprogramm nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass dieses weiter zur Verarbeitung von Spielerpositionsdaten, insbesondere aus einer Tennisspiel-Erfassungsvorrichtung (30) , ausgestaltet ist und/oder zur Verarbeitung von Videoinformation, insbesondere aus einer Tennisspiel- Erfassungsvorrichtung.
36. Datenträger enthaltend ein Datenverarbeitungsprogramm nach einem der Ansprüche 29 bis 35.
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