嵌入运动器械中的可移动运动传感器制造技术

提供了一种解决方案，以通过将运动传感器智能地嵌入在三维(3D)空间挥动的运动器械(诸如网球拍、羽毛球拍、棒球棒和高尔夫球杆)中来增强与各种运动相关联的运动对象的运动检测和识别。嵌入在运动器械内的运动传感器被牢固地锁定并且可拆卸以便更换。插入并且锁定在运动器械内的运动传感器被配置成检测与和运动器械相关联的移动相关联的运动。与所检测的运动相关联的运动参数通过嵌入式运动传感器进行收集并且由运动检测和识别系统进行分析。基于运动参数的分析，为运动器械的用户生成各种类型的运动表现报告和表现改进建议。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年6月12日提交的美国临时申请第62/011,530的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
本专利技术一般涉及运动识别，并且具体地涉及嵌入具有运动器械的运动传感器用于运动跟踪和识别。移动对象(诸如高尔夫挥杆)的运动检测和识别被广泛用于增强运动员的表现。用于空间加速运动的路径和姿态识别的技术可以与用于检测运动领域中的人体动作的人体动作组合使用。空间加速运动的路径和姿态识别是指在移动中每个时间检测运动对象(例如，由球员挥动的高尔夫球杆)的位置和交叉角度，并且获得运动对象的实时速度。以高尔夫球为例，高尔夫球是一种经常需要对运动进行良好控制的运动，并且由运动传感器检测到的高尔夫挥杆运动的精确分析可以增强高尔夫球员的表现。为了检测运动对象的运动，运动传感器通常用来收集与运动对象相关联的运动参数，诸如运动对象的加速度、速度和位置的信息。用于运动检测和识别的一些现有解决方案将运动传感器附接到由球员使用的运动器械(例如，高尔夫球杆的后端或高尔夫手套)的表面部分。然而，将运动传感器附接到运动器械的表面部分面对用于精确运动检测的许多挑战，诸如使得运动传感器易受损坏，由于运动传感器的附接和缺少运动检测的精度而影响运动器械的保持。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种用于通过将运动传感器智能地嵌入在三维(3D)空间挥动的运动器械(诸如网球拍、羽毛球拍、棒球棒和高尔夫球杆)中来增强与各种运动相关联的运动对象的运动检测和识别的解决方案。嵌入在运动器械内的运动传感器被牢固地锁定并且可拆卸以便更换。运动传感器的形状和尺寸对于各种形状的不同类型的运动器械是可调整的。运动传感器在运动器械中的插入和锁定不会不利地影响球员对器械的握持。插入并且锁定在运动器械内的运动传感器被配置成检测与和运动器械相关联的移动相关联的运动。与所检测的运动相关联的运动参数通过嵌入式运动传感器进行收集并且由运动检测和识别系统进行分析。在说明书中描述的特征和优点并非全部包括在内，并且特别地，鉴于附图、说明书和权利要求，许多附加特征和优点对于本领域的普通技术人员将是清楚的。而且，应当指出，在说明书中使用的语言主要是为了可读性和指导目的而选择的，并且不是被选择来描写或限制所公开的主题。附图说明图1是图示了将运动传感器插入和锁定到运动器械中的示例。图2图示了要插入运动器械中的运动传感器的不同示例。图3示出了不同尺寸和形状的两个示例性运动传感器。图4是插入儿童网球拍中的示例性运动传感器。图5示出了运动传感器的三维图像。图6图示了将运动传感器插入到不同类型和/或不同形状的运动器械中。图7示出了用于锁定运动传感器的锁定机构的尺寸的示例。图8示出了被调整以将运动传感器插入到网球拍内的网球拍的结构。图9图示了将运动传感器安装到网球拍、并且将运动传感器与网球拍分离的步骤，以及将运动传感器插入和锁定到网球拍中的结构视图。图10示出了将运动传感器插入和锁定到棒球棒中的侧视图。图11图示了将运动传感器安装到棒球棒、并且将运动传感器与棒球棒分离的步骤，以及将运动传感器插入和锁定到棒球棒中的结构视图。图12图示了用于运动传感器的各种状态的运动传感器控制按钮和多色LED指示器的示例。图13是图示了根据一个实施例的用于将运动传感器插入和锁定到运动器械中的过程的示例性流程图。附图仅出于说明的目的描绘了本专利技术的各种实施例。本领域技术人员将从以下讨论容易地认识到，可以在不背离本文中所描述的本专利技术的原理的情况下，采用本文中所图示的结构和方法的备选实施例。具体实施方式提供一种解决方案以通过将运动传感器智能地嵌入在三维(3D)空间挥动的运动器械(诸如网球拍、羽毛球拍、棒球棒和高尔夫球杆)中来增强与各种运动相关联的运动对象的运动检测和识别。嵌入在运动器械内的运动传感器被牢固地锁定并且可拆卸以便更换。插入并且锁定在运动器械内的运动传感器被配置成检测与和运动器械相关联的移动相关联的运动。与所检测的运动相关联的运动参数通过嵌入式运动传感器进行收集并且由运动检测和识别系统进行分析。这些运动传感器以及运动检测和识别系统的实施例的示例包括在美国专利公开号2012/0277890A1和美国专利号8,725,452B2中描述的一些示例，其每个通过引用整体并入本文。图1是图示了将运动传感器插入和锁定到运动器械中的示例。因为该器械的这部分在比赛期间很少被球员触摸，所以插入运动传感器的选定位置是网球拍或棒球棒的底部，因此，将运动传感器插入到选定位置可以减少器械的比赛干扰。附加地，网球拍或棒球棒的底部倾向于是中空的，其提供了容纳运动传感器的空间。为了便于运动传感器的插入和拆卸，所提供的解决方案使用由运动传感器的安全数字(SD)存储卡使用的弹簧锁定机构。弹簧锁定机构使得用户能够简单地将运动传感器推入运动器械内，并且通过再次敲击运动器械上的同一位置来解锁运动传感器。图2图示了用于插入运动器械中的不同形状的运动传感器。第一示例(左上图)是具有圆形帽的运动传感器。第二示例(右上图)示出了具有方形帽的运动传感器。具有方形帽的运动传感器为运动传感器的印刷电路板(PCB)提供了更多空间。附加地，具有方形帽的运动传感器扩大了按钮尺寸，以获得更好的用户体验。图2还示出了要插入的运动传感器的部分的示例(底部中心图)。图2所图示的运动传感器在运动传感器的顶部具有一个PCB(即，PCB2)。运动传感器的其它实施例可以具有堆叠在运动传感器的顶部和底部上的两个或更多个PCB。运动传感器还具有主PCB(即，PCB1)、电池和充电针(chargingping)或无线充电天线。在一个实施例中，由运动传感器使用的电池是细长的，以确保运动传感器的底部能够进入网球拍或棒球棒的管中。图3示出了具有不同尺寸和形状的两个示例性运动传感器，一个具有方形帽，另一个具有圆形帽。运动传感器的示例尺寸为20mm×20mm×40mm。图5示出了具有堆叠在运动传感器的顶部上的两个PCB(即，PCB1和PCB2)的运动传感器的示例的3D视图。图4是插入儿童网球拍中的示例性运动传感器。对于儿童网球拍或羽毛球拍，底帽尺寸通常较小，其限制了要插入的运动传感器的最大尺寸。所提供的解决方案调整运动传感器尺寸以考虑儿童运动器械的限制，并且在维持由运动传感器提供的功能性的同时提供更小尺寸的运动传感器。图6图示了将运动传感器插入不同类型和/或不同形状的运动器械中。图6示出了两种类型的运动器械：网球拍和羽毛球拍，以及两种不同尺寸的相同类型的运动器械：网球拍的正常尺寸和儿童网球拍的尺寸。所提供的解决方案提供可调整以适合不同类型的运动器械或不同尺寸的运动器械的运动传感器。图6示出了可以插入不同类型的不同形状的运动器械中的运动传感器，并且运动传感器插入到正常尺寸的网球拍的底部中。图7示出了用于运动传感器的锁定机构的尺寸的示例。在一个实施例中，用于运动传感器的锁定机构的尺寸为5.2mm×6.5mm和19.2mm。图8图示了被调整为具有插入到网球拍内的运动传感器的网球拍的结构。图9图示了将运动传感器安装到网球拍并且将运动传感器与网球拍分离的步骤，以及将运动传感器插入并且锁定到网球拍中的结构视图。将运动传感器插入网球拍的结构视图示出了要插入的运动传感器、用于保护插入的对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将运动传感器插入运动器械中的设备，所述设备包括：运动传感器，用于检测与所述运动器械的移动相关联的运动；盖，保护所述运动传感器在所述运动器械内的所述插入；锁定机构，用于将所述运动传感器锁定在外壳内，所述外壳位于所述运动器械的选定部分内；和帽，附接到所述运动器械的所述选定部分，用于保护插入所述运动器械的所述选定部分中的所述运动传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.12 US 62/011,5301.一种用于将运动传感器插入运动器械中的设备，所述设备包括：运动传感器，用于检测与所述运动器械的移动相关联的运动；盖，保护所述运动传感器在所述运动器械内的所述插入；锁定机构，用于将所述运动传感器锁定在外壳内，所述外壳位于所述运动器械的选定部分内；和帽，附接到所述运动器械的所述选定部分，用于保护插入所述运动器械的所述选定部分中的所述运动传感器。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动器械是以下各项中的一项：网球拍；羽毛球拍；棒球棒；高尔夫球杆；和具有容纳运动传感器的空间的运动器械。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动器械是多种尺寸中的一种尺寸和多种形状中的一种形状。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动传感器具有方形帽。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动传感器具有圆形帽。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述运动传感器被配置成：在一个或多个采样时间收集与所述运动器械的所述移动相关联的运动数据，其中，所述运动数据包括以下各项中的至少一项：所述运动器械的加速度、以及与三维地磁坐标系相对应的所述运动器械的角度；基于对所收集的运动数据的分析来检测所述运动器械的运动；和基于所述运动检测使用所述运动器械向球员生成一个或多个表现推荐。7.一种用于将运动传感器插入运动器械中的方法，所述设备包括：选择所述运动器械中的位置以插入运动传感器，所述运动传感器被配置成检测与所述运动器械的移动相关联的运动；用新帽替换最初附接到所述运动器械的帽，其中，所述新帽具有在选定位置内容纳所述运动传感器的传感器外壳、锁定机构、以及保持所述锁定机构的帽盖；构造所述运动器械的所述选定位置内的空间；和将具有所述新帽的所述运动传感器插入...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵珂，韩铮，
申请(专利权)人：泽普实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US