用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的系統(tǒng)，具有：用于檢測所述體育對象的多個位置的檢測裝置（101）；以及用于基于檢測到的多個位置確定所述體育對象的狀態(tài)的確定裝置（103）。
【專利說明】用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的一種系統(tǒng)和一種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人體的運動是復(fù)雜的生物機械的過程。因此使用體育對象例如球或者投擲裝置的運動員例如必須在訓(xùn)練過程中練習(xí)引至最佳體育結(jié)果的運動過程。在本文中也必須了解的是，運動員是否能夠使體育對象進入確定的運動狀態(tài)例如傳球速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明的目的是，提出一種用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的方案。
[0004]這個目的通過獨立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)。優(yōu)選的改進形式是從屬權(quán)利要求、說明書以及附圖的主題。
[0005]本發(fā)明基于如下認(rèn)識，即上述目的能夠通過觀察體育對象來實現(xiàn)。因此，例如能夠根據(jù)在預(yù)定的時間間隔內(nèi)球的多個被觀察的位置檢測球速或者球的加速度或者球在運動員處的停留時間。
[0006]根據(jù)第一個方面，本發(fā)明涉及一種用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有用于檢測體育對象的多個位置的檢測裝置和用于基于檢測到的多個位置來確定體育對象的狀態(tài)的確定裝置。
[0007]根據(jù)一種實施形式，體育對象是球或者冰球。使用者是運動員。
[0008]根據(jù)一種實施形式，體育對象的狀態(tài)是下述狀態(tài)中的一種:體育對象在使用者處的停留時間，速度、特別是體育對象的平移速度或者旋轉(zhuǎn)速度，動量、特別是體育對象的角動量或者平移動量，體育對象的運動方向，加速度、特別是體育對象的正加速度或者負(fù)加速度。
[0009]根據(jù)一種實施形式，體育對象構(gòu)成為，發(fā)出位置信號、特別是全球定位信號，并且其中，檢測裝置構(gòu)成為，接收位置信號，以便確定多個位置。檢測裝置構(gòu)成為，接收位置信號并且基于接收到的位置信號確定比賽對象的多個位置。為了接收位置信號，檢測裝置可以包括接收位置信號的接收天線。此外，檢測裝置可以構(gòu)成為，處理接收到的位置信號，以便檢測比賽對象的位置。
[0010]根據(jù)一種實施形式，檢測裝置構(gòu)成為，接收在體育對象上反射的反射信號，特別是雷達(dá)信號或者激光信號，并且基于所反射的反射信號確定多個位置。
[0011]根據(jù)一種實施形式，檢測裝置構(gòu)成為，發(fā)出發(fā)射信號、特別是雷達(dá)信號或者激光信號，以便產(chǎn)生反射信號。比賽對象對此例如具有反射性的表面，所述表面可以是金屬的，以便反射雷達(dá)信號。
[0012]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，確定使用者接收體育對象的第一時間點和使用者釋放體育對象的第二時間點，以便將體育對象在使用者處的停留時間確定為體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)。
[0013]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，確定在第一時間點與第二時間點之間使用者使體育對象轉(zhuǎn)移的第三時間點，以便確定在第一時間點與第三時間點之間的第一子停留時間和在第三時間點與第二時間點之間的第二子停留時間。第三時間點作為另一與使用者有關(guān)的狀態(tài)例如能夠通過如下方式來確定，即運動員將球從一只腳轉(zhuǎn)移到另一只腳上。
[0014]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，為了確定與使用者有關(guān)的狀態(tài)，通過檢測體育對象的負(fù)加速度根據(jù)體育對象的多個位置的時間曲線確定使用者接收體育對象的時間點。
[0015]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，為了確定與使用者有關(guān)的狀態(tài)，通過檢測體育對象的正加速度根據(jù)體育對象的多個位置的時間曲線確定使用者釋放體育對象的時間點。
[0016]根據(jù)一種實施形式，該系統(tǒng)包括體育對象發(fā)出器、特別是發(fā)球器，以釋放體育對象。
[0017]根據(jù)一種實施形式，該系統(tǒng)包括用于在使用者釋放體育對象之后捕獲體育對象的體育對象捕獲器。
[0018]根據(jù)一種實施形式，體育對象捕獲器是球門或者傳感器壁。
[0019]根據(jù)一種實施形式，檢測裝置構(gòu)成為，存儲檢測到的多個位置。
[0020]根據(jù)一種實施形式，該系統(tǒng)包括顯示裝置，所述顯示裝置用于顯示檢測到的多個位置或者用于將投影區(qū)域投影到比賽場上，特別是圍繞另一比賽者。
[0021]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，將與使用者有關(guān)的狀態(tài)與參考狀態(tài)比較，以便評估與使用者有關(guān)的狀態(tài)。
[0022]根據(jù)一種實施形式，檢測裝置構(gòu)成為檢測比賽對象的實際位置，并且確定裝置構(gòu)成為用于確定比賽對象的期望位置。顯示裝置構(gòu)成為當(dāng)所述顯示裝置區(qū)分出實際位置與期望位置時用于顯示對期望位置的指示。
[0023]對期望位置的指示可以包括對期望位置本身的顯示或者仍未到達(dá)期望位置的顯示或者期望位置的方向的顯示。為了確定實際位置是否與期望位置有區(qū)別，確定裝置可以將實際位置與期望位置進行比較。在這里實際位置和期望位置以數(shù)字位置數(shù)據(jù)的形式存在。
[0024]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，確定比賽對象的預(yù)定的位置，特別是比賽對象的可預(yù)設(shè)的位置，作為期望位置。比賽對象的預(yù)定的位置例如可以從多個可能的期望位置中選擇。這種選擇可以是任意的或者是確定性的。預(yù)定的、確定性的位置例如可以根據(jù)規(guī)則來預(yù)設(shè)。
[0025]根據(jù)一種實施形式，比賽對象是球，并且確定裝置構(gòu)成為，確定特別是選擇傳感器壁的傳感器區(qū)域作為期望位置。根據(jù)一種實施形式，傳感器壁是系統(tǒng)的元件。根據(jù)另一種實施形式，傳感器壁不是系統(tǒng)的元件。傳感器壁可以具有至少一個傳感器，例如壓力傳感器，用于檢測球。但是傳感器壁根據(jù)一種實施形式可以形成為使得球的到達(dá)例如可以以光學(xué)方式例如通過傳感器壁的凹入或者凸出來檢測。
[0026]以這種方式例如可以將傳感器壁的一個區(qū)域作為球的期望位置顯示給足球運動員，所述區(qū)域是球門。足球運動員能夠以這種方式進行快速不同的射出球的練習(xí)。[0027]根據(jù)一種實施形式，該系統(tǒng)可以包括一個或多個發(fā)球器，所述發(fā)球器釋放比賽對象例如球。發(fā)球器可以構(gòu)成為，沿預(yù)定的方向，例如朝向比賽者釋放球。顯示裝置可以由傳感器壁形成，所述傳感器壁顯示作為期望位置的傳感器區(qū)域。
[0028]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，根據(jù)比賽對象的實際位置確定期望位置。以這種方式實現(xiàn)了根據(jù)例如比賽場上的比賽情況動態(tài)地確定期望位置。
[0029]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，根據(jù)比賽對象的實際位置和區(qū)域特別是比賽場的幾何特征確定期望位置，比賽對象可在所述區(qū)域內(nèi)運動，或者根據(jù)比賽對象相對于比賽場特別是球門中心的幾何特征的實際位置確定期望位置。因此，期望位置例如可以根據(jù)球位置確定為球門中心與球之間的連接線。
[0030]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，期望位置確定為連續(xù)的輔助位置的序列。通過輔助位置的連續(xù)的序列簡化了最終期望位置的逐步到達(dá)，因為例如能夠?qū)嵭懈俚倪\動步驟。
[0031]根據(jù)一種實施形式，檢測裝置構(gòu)成為，確定另一比賽對象的另一實際位置，并且確定裝置構(gòu)成為，根據(jù)所述另一實際位置，特別是相對于所述另一比賽對象的另一實際位置確定比賽對象的的期望位置。
[0032]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，確定期望位置，所述規(guī)則將期望位置與實際位置聯(lián)結(jié)。所述規(guī)則例如可以將一個運動員的期望位置與另一運動員的其他實際位置聯(lián)結(jié)。
[0033]根據(jù)一種實施形式，檢測裝置構(gòu)成為，確定多個其他比賽對象的多個其他實際位置，并且確定裝置構(gòu)成為，根據(jù)多個其他實際位置確定比賽對象的期望位置。多個其他實際位置例如可以通過比賽團隊的運動員的實際位置來確定。以這種方式可以確定和/或顯示單獨的運動員關(guān)于比賽團隊的期望位置。
[0034]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，確定其他實際位置的重心，特別是幾何重心或者加權(quán)重心，并且根據(jù)重心的期望位置，特別是相對于重心確定期望位置。幾何重心例如可以借助各個本身已知的算法來確定，所述算法實現(xiàn)了對幾何重心的確定。加權(quán)重心例如可以是其他比賽對象的根據(jù)一種實施形式加權(quán)的實際位置的幾何重心。在加權(quán)的情況下例如可以表達(dá)運動員例如守門員對于確定的比賽情況的意義。
[0035]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，借助預(yù)設(shè)的規(guī)則根據(jù)幾何重心來確定期望位置，所述規(guī)則將實際位置與幾何重心聯(lián)結(jié)。該規(guī)則例如可以借助經(jīng)驗值來創(chuàng)建。
[0036]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置構(gòu)成為，顯示對期望位置本身的指示或者期望位置相對于比賽對象的位置的狀況的指示，特別是對期望位置的方向的指示，或作為對實際位置與期望位置之間的差的指示。所述差例如能夠通過聲學(xué)信號顯示，例如脈動或者在頻率上可變的信號來顯示，其中脈動頻率或者信號頻率直接與所述差有關(guān)。
[0037]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置構(gòu)成為，以聲學(xué)、光學(xué)、聲光、觸覺方式，特別是借助于振動或者壓力顯示對期望位置的指示。顯示裝置對此例如可以由使用者佩戴，以便例如產(chǎn)生觸覺信號，所述觸覺信號向使用者例如運動員顯示對期望位置的指示。但顯示裝置可以包括屏幕或者構(gòu)成有屏幕，通過投影將指示投影到投影面上，例如比賽場或者頭盔式遮護罩的遮護板上。
[0038]根據(jù)一種實施形式，比賽對象是比賽用球，特別是足球或者乒乓球或者網(wǎng)球，或者橄欖球，或者冰球，并且顯示裝置包括傳感器壁，所述傳感器壁用于檢測到達(dá)傳感器壁上的體育對象，并且顯示裝置構(gòu)成為，通過視覺上的突出，特別是通過區(qū)域的發(fā)光或者照明，或者通過聲音上的突出來顯示傳感器壁的一區(qū)域作為對期望位置的指示。傳感器壁例如可以具有上述傳感器壁的特征或者對應(yīng)于上述傳感器壁。
[0039]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置構(gòu)成為，在電子顯示器上顯示對期望位置的指示。確定裝置可以構(gòu)成為，適當(dāng)?shù)乜刂骑@示器。
[0040]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置構(gòu)成為，控制智能手機的顯示器用于顯示對期望位置的指示。
[0041]根據(jù)一種實施形式，借助于應(yīng)用程序可以以軟件形式在這類智能手機上實現(xiàn)檢測裝置和/或確定裝置和/或顯示裝置。
[0042]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置構(gòu)成為，借助于光將對期望位置的指示投影到比賽場上，特別是借助于激光投影或者LED投影來投影。
[0043]根據(jù)一種實施形式，確定裝置構(gòu)成為，根據(jù)身體參數(shù)、特別是心率、心率變化、呼吸頻率、體溫、血液參數(shù)值如糖濃度或者氧氣濃度來確定期望位置。身體參數(shù)例如可以借助于非接觸式的傳感器來確定并且例如向檢測裝置發(fā)送。
[0044]根據(jù)一種實施形式，確定裝置包括至少一個位置確定裝置，特別是位置發(fā)送器，以檢測實際位置。這類位置發(fā)送器例如可以安置在運動員上或者球中。通常該實施方式實現(xiàn)了，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以由使用者佩戴。
[0045]根據(jù)一種實施形式，所述系統(tǒng)包括多個檢測裝置用于檢測實際位置。
[0046]根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的方法，其具有:檢測體育對象的多個位置，并且基于檢測到的多個位置確定體育對象的狀態(tài)。
[0047]所述方法的其他特征直接從系統(tǒng)的功能或者系統(tǒng)的特征中得出。
[0048]根據(jù)一種實施形式，所述方法能夠通過所述系統(tǒng)來實施。
[0049]根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種具有程序代碼的計算機程序，其當(dāng)程序代碼在計算機上實施時用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]參考所附的附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的其他實施例。附圖示出:
[0051]圖1示出根據(jù)一種實施形式的用于借助于比賽對象支持運動練習(xí)的系統(tǒng)的框圖；
[0052]圖2示出根據(jù)一種實施形式的用于支持運動練習(xí)的系統(tǒng)；
[0053]圖3示出根據(jù)另一種實施形式的用于支持運動練習(xí)的系統(tǒng)；
[0054]圖4示出根據(jù)另一種實施形式的用于支持運動練習(xí)的系統(tǒng)；
[0055]圖5示出根據(jù)另一種實施形式的用于支持運動練習(xí)的系統(tǒng)；
[0056]圖6示出根據(jù)另一種實施形式的用于支持運動練習(xí)的系統(tǒng)；以及
[0057]圖7示出根據(jù)另一種實施形式的用于支持運動練習(xí)的系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0058]圖1示出用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100包括用于檢測體育對象的多個位置的檢測裝置101和用于基于檢測到的多個位置確定體育對象的狀態(tài)的確定裝置103。
[0059] 體育對象的狀態(tài)可以是下述狀態(tài)中的一種:體育對象在使用者處的停留時間，速度、特別是體育對象的平移速度或者轉(zhuǎn)動速度，動量、特別是體育對象的角動量或者平移動量，體育對象的運動方向，加速度、特別是體育對象的正加速度或者負(fù)加速度。
[0060]可選擇地，系統(tǒng)可以包括顯示裝置105。顯示裝置105可以設(shè)置為，顯示檢測到的多個位置，例如顯示在顯示器上。
[0061]可替選地或者附加地，顯示裝置105構(gòu)成為，將投影區(qū)域投影/投放到比賽場上。如果體育對象是球并且體育對象的狀態(tài)是球在比賽場上的運動員處的停留時間，那么顯示裝置105可以構(gòu)成為，圍繞另一運動員將投影區(qū)域例如圓形投影到比賽場上，以便向所述另一運動員顯示，他應(yīng)保持在投影區(qū)域內(nèi)。投影可以在停留時間的預(yù)定的時間之后例如在I秒或者2秒的停留時間之后結(jié)束，以便向所述另一運動員顯示，他能夠進攻所述運動員。因此能夠模擬真實的比賽情況。
[0062]圖2示出用于借助于比賽對象支持運動練習(xí)的系統(tǒng)，所述比賽對象例如是足球。所述系統(tǒng)包括具有多個檢測裝置201、203、205和207 (PLS1、PLS2、PLS3、PLS4)的位置定位系統(tǒng)，所述檢測裝置彼此相鄰地設(shè)置，例如在足球場209的角部中。但是，所述系統(tǒng)可以包括僅一個、兩個或者三個或者多于四個的檢測裝置。
[0063]此外，所述系統(tǒng)包括用于確定比賽對象的實際位置的確定裝置211，所述實際位置對應(yīng)于比賽對象的當(dāng)前實際位置。確定裝置例如可以借助于應(yīng)用程序在智能手機上實現(xiàn)，具有多個應(yīng)用區(qū)214，所述應(yīng)用區(qū)分別實現(xiàn)了對期望位置的選擇。但是確定裝置211也可以是獨立的計算機或者計算機集群。
[0064]此外，所述系統(tǒng)包括顯示裝置213，一旦實際位置與期望位置不同用于顯示對期望位置的指示。期望位置215例如可以位于比賽場209的區(qū)域216中。顯示裝置213例如可以構(gòu)成為，將圍繞期望位置215的同心圓投影到比賽場上，以便例如向守門員217顯示期望位置。比賽對象的實際位置例如可以對應(yīng)于守門員217的實際位置。如果另一運動員219例如位于比賽場209上，那么可以根據(jù)另一運動員219的實際位置確定和/或顯示期望位置215。對此，所述另一運動員219可以裝備有發(fā)送器，所述發(fā)送器將所述另一運動員219的位置發(fā)送給檢測裝置210至207，所述檢測裝置形成共同的檢測裝置。
[0065]此外，所述系統(tǒng)可以包括視頻分析系統(tǒng)221，所述視頻分析系統(tǒng)可以作為應(yīng)用顯示第一守門員和第二守門員的行為。
[0066]為了通過用手遠(yuǎn)程開球能夠?qū)⑶蚰繕?biāo)精確地?fù)舸虻竭M攻者的線路中，守門員(TWl)的不同的次技能(Teilfertigkeiten)是有利的。首先,這是守門員對在位置10中的隊員Pl拿球的時間點上預(yù)期的隊友位置的預(yù)測能力。此外，守門員應(yīng)在其技術(shù)水平、力量水平和協(xié)調(diào)水平方面能夠充分地通過下述生物機械的作用變量來控制球:
[0067]?線性動量，
[0068]?角動量(向左，向右)，
[0069]?擊出角度(水平，垂直)。
[0070]在這里所提到的生物機械的作用變量如守門員運動一樣能夠以本身已知的方式實時檢測。
[0071]如果現(xiàn)在待傳球的運動員Pl在時間點11以平均速度V朝確定的方向跑動，那么當(dāng)例如借助于預(yù)知的生物機械的初始前提條件將球擊出以便在時間點t2落在運動員的腳附近時所述系統(tǒng)可以基于模型假設(shè)預(yù)測球在時間點t2可能落在何處，所述模型假設(shè)可以包括決定性的生物機械的規(guī)律性并且可以存儲在數(shù)據(jù)庫中。呈靶標(biāo)造型的待控制的目標(biāo)可以持久地或者動態(tài)變化地由顯示裝置213投影到比賽區(qū)或者訓(xùn)練區(qū)上。守門員因此在其最后擊出球之前就已經(jīng)能夠通過實時反饋可視化地獲得目標(biāo)區(qū)。同樣，在小時間延遲(0.1s至0.5s)中提供如下參數(shù)供使用，在所述參數(shù)的影響下出現(xiàn)球軌跡，具有擊出角α或β，球的動量P，球的軌跡等。也可以通過所述系統(tǒng)實時給出擊出的目標(biāo)精確度，例如在靶標(biāo)內(nèi)。在學(xué)習(xí)或?qū)崟r反饋模式中，守門員此時可以決定應(yīng)在何種基礎(chǔ)上進行反饋。對此守門員或者訓(xùn)練員在平板電腦、個人電腦、筆記本、智能手機或其他顯示設(shè)備上的不同應(yīng)用(App)之間進行選擇。其能夠判斷基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)材料是否出現(xiàn)期望值/實際值偏差，所述數(shù)據(jù)材料包含關(guān)于守門員的數(shù)據(jù)庫，關(guān)于所述守門員，數(shù)據(jù)庫包含數(shù)據(jù)。可替選地，其也可以參考實時訓(xùn)練和學(xué)習(xí)單元中的不同生物機械模型。因此其可以選擇，是否應(yīng)距離優(yōu)化、精度優(yōu)化或者時間優(yōu)化地實施擊出。
[0072]圖3示出根據(jù)一種實施形式的用于借助于比賽對象例如足球支持運動練習(xí)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括至少一個在圖2中所示的檢測裝置201至207。這些檢測裝置例如檢測比賽對象301的實際位置，所述比賽對象可以是球。在圖3中未示出的確定裝置例如根據(jù)球301的實際位置和球門303的中心確定球門中心與球301的實際位置之間的連接線305。
[0073]顯示裝置213可以構(gòu)成為，將連接線305投影到比賽場上并且向守門員307顯示為期望位置，守門員根據(jù)一種實施形式可以是本說明書意義下的體育對象。
[0074]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置213可以可替選地或者附加地包括至少一個振動模塊309，所述振動模塊向守門員顯示相對于連接線305的方向。對此守門員可以在兩側(cè)，例如在上臂上佩戴振動模塊，所述振動模塊根據(jù)守門員307的實際位置顯示在連接線305的方向上的振動指示。
[0075]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置213可替選地或者附加地可以包括至少一個揚聲器311,所述揚聲器例如能夠以耳塞(Ohrstecker)構(gòu)型例如固定在守門員的耳朵上。揚聲器311構(gòu)成為，輸出聲學(xué)信號，所述聲學(xué)信號指示期望位置的狀況，也就是說所述聲學(xué)信號指示連接線305的狀況。根據(jù)一種實施形式，因此能夠省去將連接線投影到比賽場上。根據(jù)另一種實施形式，能夠共同使用至少兩個上述實施方式，例如投影和振動或者投影和聲學(xué)信號。
[0076]如果進攻者Al例如從位置Pl射門，那么在球飛行路近似直線的情況下由于幾何原因只有當(dāng)球在球與所假想的連接線(L1-L4)之間張開的空間內(nèi)運動時球才進球門。守門員的個人戰(zhàn)術(shù)任務(wù)此時在于，通過其姿勢和位置借助于其因人體測量引起的活動半徑(ABR)覆蓋區(qū)域(Fl)的盡可能大的面積。當(dāng)守門員在球中心與球門中心之間所假想的線上做動作時其最佳地實現(xiàn)這。該線可以通過顯示裝置213在射門訓(xùn)練或者在比賽期間被投影到比賽場或者訓(xùn)練場上，所述顯示裝置可以形成光學(xué)-聲學(xué)-觸覺的反饋系統(tǒng)。因為球301的空間位置可以實時傳送到系統(tǒng)，所以該線持續(xù)地隨著球位置一起遷移。守門員因此可以經(jīng)由視覺上的實時反饋持續(xù)優(yōu)化其個人戰(zhàn)術(shù)選位(Stellungsspiel)。與視覺上的實時反饋并行地，經(jīng)由迷你耳機系統(tǒng)和/或小型揚聲器和/或公共擴音設(shè)備進行聲學(xué)反饋，所述迷你耳機系統(tǒng)和/或小型揚聲器固定在守門員的身體上。這些音頻反饋起作用，使得例如在占據(jù)正確位置時播放標(biāo)準(zhǔn)音a，并且在期望值/實際值差(SID)變大時，與距理想位置的距離成比例地改變頻率。同樣，聲學(xué)回饋的系統(tǒng)可能如回聲探測儀地起作用或者如泊車輔助裝置等的聲學(xué)回饋地起作用。實時反饋的第三組分以期望值/實際值差的形式對觸覺-聲學(xué)反饋系統(tǒng)的振動頻率和/或振幅進行受控改變，所述反饋系統(tǒng)可以被佩戴在守門員的身體上并且可以是顯示裝置213的元件。
[0077]圖4示出根據(jù)另一種實施形式的用于支持運動練習(xí)的系統(tǒng)。位于比賽場209上的運動員401 (SI),403 (S2)、405 (S3)和407 (Al)借助于球409進行練習(xí)，所述球例如位于運動員407處，所述運動員是進攻者。運動員401、403和405例如可以理解為本說明書意義下的比賽對象。顯示裝置213例如可以產(chǎn)生如下信號，所述信號給運動員401至405或者僅給運動員401、403、405中的一個傳送信號，所述信號包含對其期望位置的指示?？梢砸砸曈X方式、以聽覺方式或者通過振動(觸覺方式)向相應(yīng)運動員401、403、405顯示對期望位置的指示。為此，檢測裝置213例如可以具有振動模塊或者揚聲器，所述檢測裝置可以安置在各個運動員401至405上。所述系統(tǒng)此外可以包括視頻分析系統(tǒng)406。
[0078]在圖4所示的實施例中闡明了借助于所謂的壓迫式打法(Pressing)對球的小組戰(zhàn)術(shù)。
[0079]在現(xiàn)代足球中，防守方已經(jīng)開始深入對方半場。如果例如對方隊員的進攻者(Al)持球，那么包圍其的對方運動員(S1-S3)的任務(wù)在于，盡可能侵略性進攻運動員Al，以便重新自己持球。這稱之為壓迫式打法。運動員壓迫的侵略性可以通過加速度的高低來測量和評估。如果此時在數(shù)據(jù)庫中存在關(guān)于在國家隊和俱樂部隊以及世界上最好的足球運動員的壓迫式打法情況中的加速特性的參考值，那么這些參考值可以被使用，以便能夠在實時反饋、實時訓(xùn)練、實時輔導(dǎo)和實時學(xué)習(xí)中設(shè)置為期望值。根據(jù)一種實施形式，實時反饋-訓(xùn)練情況中的過程可能如下:
[0080]I)訓(xùn)練員在平板電腦、智能手機、個人筆記本電腦或者確定裝置211的其他設(shè)定和顯示單元上選擇，利用其要對來自于數(shù)據(jù)庫中的參考值進行比較，以便獲得期望值/實際值差。App4、5、6參考國家隊的標(biāo)準(zhǔn)值并且App7、8、9參考俱樂部隊的參考值。
[0081]2)訓(xùn)練員例如將鍵盤握在手中，訓(xùn)練員通過所述鍵盤可以控制訓(xùn)練組要進行壓迫式打法的時間點。如果訓(xùn)練員按壓該按鍵，那么通過顯示裝置213圍繞控球的運動員投影具有半徑r的光錐，同樣經(jīng)由公共擴音設(shè)備和/或迷你耳機和/或位于身體上的揚聲器系統(tǒng)發(fā)出信號聲。附加地，根據(jù)設(shè)置經(jīng)由在頻率上和在振幅上可控制的振動系統(tǒng)也進行觸覺上的回饋。
[0082]3)如果運動員中僅一個運動員以與參考值過強偏差的加速度值朝控球的對方運動員跑動，那么這又能夠通過所描述的實時反饋方法回饋給所述運動員。
[0083]4)如果活動已過去，那么顯示裝置213可以將期望值、實際值和期望值-實際值差投影到一個區(qū)域上和/或?qū)⒔Y(jié)果顯示在平板電腦和/或智能手機或者其他控制和可視化單元上。
[0084]圖5示出根據(jù)另一種實施形式的系統(tǒng)，其中例如可以向守門員501顯示多個對期望位置503、505的指示。
[0085]在現(xiàn)代足球比賽中，守門員應(yīng)在后防守鏈之后作為一起比賽的守門員行動。在這里作為基本規(guī)則適用的是，守門員應(yīng)在球門中心-球中心的假想的連接線上一起運動。在實時反饋訓(xùn)練場景或者比賽場景中，此時這些連接線在訓(xùn)練或者比賽進行期間可通過顯示裝置213持續(xù)地投影到比賽區(qū)或者訓(xùn)練區(qū)上。通過該實時反饋-投影，守門員可以非?？斓貙W(xué)會在球門-球的假想線上運動。若期望值/實際值差超出確定的邊界值，那么除了視覺上的回饋之外也可以進行聲學(xué)和觸覺的回饋。訓(xùn)練員或者守門員例如有可能決定，應(yīng)關(guān)于存儲在數(shù)據(jù)庫中的哪些統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)值來計算期望值/實際值差。對此在數(shù)據(jù)庫中存儲來自于對確定的守門員的典型行為的視頻序列的分析的值，所述值可以以本身已知的方式獲得。守門員的期望值位置例如確定為，使得守門員到球隊的幾何重心的平均距離在經(jīng)驗統(tǒng)計上例如從過去的100個典型視頻序列中確定并且存儲在數(shù)據(jù)庫中。該期望值此時與進行訓(xùn)練或者進行比賽的球隊的要持續(xù)檢測的重心形成數(shù)學(xué)關(guān)系并且在訓(xùn)練或者比賽期間實時可視地顯示結(jié)果。因此，守門員的期望值位置可以以圓形面(SWPlO)的形式實時動態(tài)地投影到比賽場或者訓(xùn)練場上，所述期望值位置可以經(jīng)由ApplO來接通。類似地也可以在場地上實時顯示另一守門員的典型行為(SWPlI)。
[0086]圖6示出根據(jù)另一種實施形式的系統(tǒng)，其中運動員601至604是本說明書意義下的比賽對象。在此，向運動員601中的至少一個或多個顯示根據(jù)其余運動員的實際位置對其各自的期望位置的指示。在這里例如可以從其余運動員的實際位置中確定重心，例如幾何重心，以便向各個運動員601顯示其各自的期望位置。
[0087]根據(jù)一種實施形式，可以以這種方式監(jiān)控運動員之間的距離。運動員601到運動員602的距離例如大到使得可以輸出指示以縮小該距離，以至于該距離對應(yīng)于作為期望位置的期望距離。期望距離例如被預(yù)設(shè)或者其從模型方法中得出，所述模型方法可以是決定性的和/或經(jīng)驗統(tǒng)計的，所述模型方法保持運動員的期望位置實時動態(tài)地可用。
[0088]圖7示出根據(jù)一種實施形式的系統(tǒng)，其中借助于球例如足球的運動練習(xí)被支持。
[0089]所述系統(tǒng)包括至少一個顯示裝置701、729和一個或多個發(fā)球器702、703、704和705，所述發(fā)球器分別構(gòu)成為，朝向比賽場711發(fā)出球709。所述系統(tǒng)包括至少一個確定裝置713、715，所述確定裝置構(gòu)成為，檢測球709的位置作為球的實際位置。對此，球709可以構(gòu)成為，發(fā)送發(fā)射信號，至少一個用于位置確定的確定裝置713，715可以接收所述發(fā)射信號并且可以以本身已知的方式來分析所述發(fā)射信號。所述至少一個確定裝置713、715特別可以構(gòu)成為，檢測球709的多個位置，所述多個位置在圖7中示例性通過軌跡707示出。以這種方式，至少一個確定裝置713、715可以檢測球709在運動員處的停留時間，所述運動員接收和放出球709。例如可以基于球在運動員接收球的時間點處的減速(即負(fù)加速度)以及在運動員放出球的時間點處的正加速度來檢測停留時間。
[0090]此外，所述系統(tǒng)包括至少一個接球器719、721、723、725，所述接球器例如構(gòu)成為傳感器壁，所述傳感器壁至少部分地限界比賽場711。傳感器壁719、721、723和725例如包括傳感器區(qū)域727，所述傳感器區(qū)域可以裝配有壓力傳感器。對此，顯示裝置729例如可以選擇區(qū)域727，以便顯示球709的期望位置。這例如可以通過照亮相應(yīng)的區(qū)域727來實現(xiàn)。以這種方式可以向運動員顯示，其應(yīng)將球709射向何處。
[0091]根據(jù)一種附加的或者可替選的實施形式，設(shè)置顯示裝置701，所述顯示裝置構(gòu)成為，將球的期望位置733靜態(tài)或者動態(tài)地投影到傳感器壁725中的一個上。期望位置例如可以如在圖7中所示的那樣是可改變的，這通過箭頭示出。在發(fā)球后，傳感器壁725可以檢測撞擊位置735，例如通過壓力技術(shù)來檢測，由此可以確定期望位置與檢測到的位置之間的偏差737。撞擊區(qū)735在對球進行定位時并且在電腦已知空間幾何形狀的情況下不需要壓力傳感器裝置也可以被確定。在該情況中，可以省去在傳感器壁中的壓力傳感器裝置。
[0092]根據(jù)一種實施形式，顯示裝置701、729可以將比賽圖737投影到傳感器壁719、721、723、725中的至少一個上，以便模擬隊友。這種模擬可以是三維的，對此運動員例如可以裝備有三維鏡片739，例如3D眼鏡。
[0093]根據(jù)一種實施形式，設(shè)置一個或多個主動的或者被動的標(biāo)記的實時定位系統(tǒng)，所述實時定位系統(tǒng)可以固定在一個或多個人和/或一個或多個比賽對象的一個或多個部位上。實時定位系統(tǒng)例如包括至少一個顯示設(shè)備。實時定位系統(tǒng)可以是紅外攝像系統(tǒng)，所述紅外攝像系統(tǒng)借助被動的回射標(biāo)記起作用，但是所述實時定位系統(tǒng)也可以是基于視頻的跟蹤系統(tǒng)或者基于無線電的定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)借助有源發(fā)射器和相應(yīng)的接收器技術(shù)來工作。但，所述實時定位系統(tǒng)也可以是任意其他主動的或被動的定位系統(tǒng)。
[0094]此外，可以設(shè)置有用于同步引導(dǎo)和轉(zhuǎn)發(fā)生理信號的實時生物信號記錄和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，所述生理信號例如為心率、心率變化、體溫、呼吸頻率、皮膚阻抗、電解液成分，其具有上述定位數(shù)據(jù)。除此之外，可以考慮技術(shù)數(shù)據(jù)如氣壓和/或旋轉(zhuǎn)和/或加速度。
[0095]此外，可以設(shè)置數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以由外部的和/或內(nèi)部的數(shù)據(jù)填充。該數(shù)據(jù)庫持續(xù)被擴展，要么利用外部的數(shù)據(jù)要么利用內(nèi)部的數(shù)據(jù)來擴展。外部的數(shù)據(jù)例如是來自于比賽或者訓(xùn)練單元或者其他事件的數(shù)據(jù)，其通過視頻或者另一數(shù)據(jù)檢測技術(shù)來記錄和分析。數(shù)據(jù)庫也接收來自于其他源的值。例如，來自于實驗室和/或現(xiàn)場階段測試的性能診斷特征量或者也可以是來自于借助于全身掃描器的測量的人體測量數(shù)據(jù)等。但，數(shù)據(jù)庫也可以通過如下數(shù)據(jù)持續(xù)地并且系統(tǒng)地擴展，所述數(shù)據(jù)來自于特有的記錄(實際值)。這些數(shù)據(jù)被稱為內(nèi)部源。
[0096]此外，可以設(shè)置調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過實施專家知識來不斷擴展。專家可以是體育科學(xué)家、體育醫(yī)生、工程師、足球訓(xùn)練員等。
[0097]此外，可以設(shè)置一設(shè)置模塊，所述設(shè)置模塊通過個人電腦或者平板電腦或者智能手機或者另一控制設(shè)備來控制。該設(shè)置模塊確定，對于訓(xùn)練-比賽或者觀察單元使用何種內(nèi)部的和外部的源用于期望值-實際值比較。同樣經(jīng)由該模塊確定實時反饋系統(tǒng)的規(guī)格。
[0098]設(shè)置模塊、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以在確定裝置中實施。
[0099]此外，可以設(shè)置實時反饋系統(tǒng)，所述實時反饋系統(tǒng)包括顯示裝置，并且所述實時反饋系統(tǒng)將期望值和/或?qū)嶋H值和/或期望值/實際值差實時地以光學(xué)的/視覺的和/或聲學(xué)的和/或觸覺的信號的形式發(fā)送給一個或多個主體。視覺的信號可以是:激光投影系統(tǒng)或者另一光學(xué)投影系統(tǒng)或者屏幕或者另一光學(xué)/視覺的顯示方法；聲學(xué)系統(tǒng)，所述聲學(xué)系統(tǒng)包括迷你耳機或者公共擴音設(shè)備或者位于身體上的揚聲器系統(tǒng)，或者至少一個振動設(shè)備，所述振動設(shè)備可以佩戴在身體上的預(yù)定義的部位上。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的系統(tǒng)，具有: 用于檢測所述體育對象的多個位置的檢測裝置(101);以及 用于基于檢測到的所述多個位置確定所述體育對象的狀態(tài)的確定裝置(103)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述體育對象是球或者冰球，并且其中所述使用者是運動員。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述體育對象的狀態(tài)是下述狀態(tài)中的一種:所述體育對象在使用者處的停留時間，速度、特別是所述體育對象的平移速度或者旋轉(zhuǎn)速度，動量、特別是所述體育對象的角動量或者平移動量，所述體育對象的運動方向，加速度、特別是所述體育對象的正加速度或者負(fù)加速度。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述體育對象構(gòu)成為，發(fā)出位置信號、特別是全球定位信號，并且其中所述檢測裝置構(gòu)成為，接收所述位置信號，以便確定所述多個位置。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述檢測裝置(101)構(gòu)成為，接收在所述體育對象上反射的反射信號，特別是雷達(dá)信號或者激光信號，并且基于被反射的所述反射信號確定 所述多個位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述檢測裝置(101)構(gòu)成為，發(fā)出發(fā)射信號，特別是雷達(dá)信號或者激光信號，以便產(chǎn)生所述反射信號。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述確定裝置(103)構(gòu)成為，確定所述使用者接收所述體育對象的第一時間點和所述使用者釋放所述體育對象的第二時間點，以便將所述體育對象在所述使用者處的停留時間確定為所述體育對象的所述與使用者有關(guān)的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述確定裝置(103)構(gòu)成為，確定在所述第一時間點與所述第二時間點之間所述使用者使所述體育對象轉(zhuǎn)移的第三時間點，以便確定在所述第一時間點與第三時間點之間的第一子停留時間和在所述第三時間點與第二時間點之間的第二子停留時間。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述確定裝置(103)構(gòu)成為，為了確定所述與使用者有關(guān)的狀態(tài)，通過檢測所述體育對象的負(fù)加速度根據(jù)所述體育對象的所述多個位置的時間曲線來確定所述使用者接收所述體育對象的時間點。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述確定裝置(103)構(gòu)成為，為了確定所述與使用者有關(guān)的狀態(tài)，通過檢測所述體育對象的正加速度根據(jù)所述體育對象的所述多個位置的時間曲線來確定所述使用者釋放所述體育對象的時間點。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括體育對象發(fā)出器、特別是發(fā)球器，以發(fā)出所述體育對象。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括用于在所述使用者釋放所述體育對象之后捕獲所述體育對象的體育對象捕獲器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述體育對象捕獲器是球門或者傳感器壁。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述檢測裝置(101)構(gòu)成為，存儲檢測到的所述多個位置。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括顯示裝置(105)，所述顯示裝置用于顯示檢測到的所述多個位置或者用于將投影區(qū)域投影到比賽場上。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述確定裝置(103)構(gòu)成為，將所述與使用者有關(guān)的狀態(tài)與參考狀態(tài)比較，以便評估所述與使用者有關(guān)的狀態(tài)。
17.一種用于檢測體育對象的與使用者有關(guān)的狀態(tài)的方法，具有: 檢測所述體育對象的多個位置；以及 基于檢測到的所述多 個位置確定所述體育對象的狀態(tài)。
【文檔編號】G01S17/06GK103959093SQ201180073577
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月20日
【發(fā)明者】馬蒂亞斯·洛赫曼 申請人:埃朗根-紐倫堡弗里德里希-亞力山大大學(xué), Iq-穆韋有限責(zé)任公司