数据收集系统 |
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| 申请号 | CN201180048629.8 | 申请日 | 2011-07-29 | 公开(公告)号 | CN103228323A | 公开(公告)日 | 2013-07-31 |
| 申请人 | 活跃思路科技研发有限公司; | 发明人 | P.莫兰; J.麦圭尔; B.亨特; | ||||
| 摘要 | 一种用于 高尔夫 数据收集的系统，该系统包括被设置成在高尔夫比赛期间佩戴于高尔夫球员的身体的设备。该设备包括： 定位 系统，用于在比赛期间确定高尔夫球员的不同的 位置 ；标签读取器，用于大约在击打高尔夫球的时间读取保持接近设备的球杆；以及处理器，用于使高尔夫球员的位置与读取标签的时间相关，以使整个高尔夫比赛的高尔夫球的路径能够被确定。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于高尔夫数据收集的系统，所述系统包括被设置成在高尔夫比赛期间佩戴于高尔夫球员的身体的设备，所述设备包括：定位系统，用于在所述比赛期间确定高尔夫球员的各个位置；标签读取器，用于大约在击打高尔夫球的时间读取保持接近设备的球杆；以及处理器，用于使高尔夫球员的位置与读取标签的时间相关，以使整个所述高尔夫比赛的高尔夫球的路径能够被确定。 |
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| 说明书全文 | 数据收集系统技术领域[0001] 本发明涉及收集和管理与比赛或比赛的练习相关的数据的系统和方法。 背景技术[0002] 为了改进选手表现，记录与选手比赛有关的适当数据并且在完成比赛之后对其进行审阅/分析的能力具有极大价值。例如，在高尔夫的情况下，所记录的数据可以有用地包括用于每次球击的特定高尔夫球杆、每次球击的选手位置、每次球击有关的环境，例如温度、湿度、雨的强度(若有的话)、风速和风向以及当日的时间。可能记录的其它数据可与选手的状况有关，例如心率、排汗水平以及还有用于每次球击的挥杆细节。所记录数据的管理可以向选手提供在其比赛的表现方面有用的指导。 [0003] 这个领域得到高度发展，并且已经提出了许多不同方式来采集这种信息。 [0004] Radar公司的WO2009/009147公开了与加有无源RFID标签的高尔夫球和球杆一起使用的集成GPS装置和RFID收发器，以实现准确自动的高尔夫数据收集。依靠对球加标签以跟踪球绕高尔夫球场的路径是常见的，但是，这遭受需要使用非标准球的缺点，非标准球当然可能丢失，其在竞赛中可能不被准许并且与标准高尔夫球相比可以较贵或者表现得不同。 [0005] Kuta的US6,582,328公开了一种系统，该系统包括：启用GPS的单独订户单元，用于收集高尔夫比赛期间的高尔夫比赛数据，以及计算机，用于在高尔夫比赛之后接收来自单独订户单元的高尔夫比赛数据并生成高尔夫比赛数据的报告。然而，Kuta依靠用户通过订户单元用户接口来手动地输入球杆数据。 [0006] Martz的US4,142,236公开了除了没有GPS功能性的类似系统。 [0007] Meadows的US7,118,498公开了启用GPS的PDA以允许高尔夫球员在运动过程期间自动地标记球位置和/或确定至高尔夫球场目标和/或对象的距离，以及分析与高尔夫有关数据并生成统计数据。 [0008] Lobsenz的US6,030,109公开了高尔夫记分系统，其中声传感器被放置在接近与高尔夫击球有关的高尔夫球杆击打高尔夫球的位置。提供接收器装置以便与传感器周期的通信。因此，当选手击杆并且因而使高尔夫球与高尔夫球杆接触时，传感器检测到该杆，并向接收器转发关于该杆的信息。接收器在接收到信息时就处理信息，并且显示信息以供进行该场的高尔夫球员查看。还可以将信息发射到中央位置或者其它特定位置以供集中、实时地显示高尔夫得分、打球速度（pace）和当前球洞信息。 [0009] 本发明的目的是提供用于以相对无干扰（non-intrusive）的方式在比赛或比赛练习期间采集数据的改进的系统和方法，以及提供在完成比赛之后的某个时间来审阅或分析所存储的数据的能力，以便达到改进选手表现的目的。 发明内容[0010] 按照本发明的第一方面，提供用于高尔夫数据收集的系统，该系统包括被设置成在高尔夫比赛期间佩戴于高尔夫球员的身体的设备，该设备包括：定位系统，用于在所述比赛期间确定高尔夫球员的各个位置；标签读取器，用于大约在击打高尔夫球的时间读取保持接近设备的球杆；以及处理器，用于使高尔夫球员的位置与读取标签的时间相关，以使得整个所述高尔夫比赛的高尔夫球的路径能够被确定。 [0011] 优选地，所述设备被设置成读取来自所述标签的标识符，所述标识符对于所述高尔夫球杆是唯一的并且与所述高尔夫球杆相关联。在一些实施例中，标识符可以包括所述标签与其关联的球杆类型的指示符。 [0012] 优选地，所述标签读取器被设置成读取放置在所述标签读取器大约2 cm之内的标签。 [0013] 优选地，所设置的设备被佩戴于高尔夫球员的腰部。 [0014] 优选地，该设备包括专用便携设备、蜂窝电话、便携数字助理(PDA)或便携计算装置的其中之一。 [0015] 本发明提供可以易于记录来自高尔夫比赛的数据的设备，并且允许该数据在完成比赛时被审阅/分析。 [0016] 该设备使得能够在接近发生球的击打的时间识别高尔夫选手的位置以及还有所选择来击打球的特定球杆。该设备可以存储设备被通电时发生的与多个球击事件相关联的数据。 [0017] 优选地，该系统包括所述设备和一组标签，每个标签被设置成固定到高尔夫球员的一套球杆中的相应高尔夫球杆上。进一步优选地，每个标签被设置成施加到相应高尔夫球杆的握柄上。优选地，每个标签包括无源电子装置。最优选地，每个标签包括被封装在壳体内的电子装置，所述壳体被设置成安装到高尔夫球杆顶部。 [0018] 优选地，该设备包括被设置成将设备被通电时所获得的数据传送给远程非易失性存储装置的通信子系统。优选地，一次高尔夫比赛的数据被设置成与来自给定选手所进行的其它高尔夫比赛的数据汇总。 [0019] 优选地，该系统还包括分析软件，所述分析软件被设置成访问为高尔夫球员所存储的数据，并提取关于特定高尔夫比赛的或者来自多次高尔夫比赛的趋势的相关信息以供审阅/分析。优选地，所提取的信息包括每洞球击数、每杆的距离、每次球击所使用的球杆类型、特定高尔夫比赛的总得分。 [0020] 在本发明的第二方面，提供用于数据收集的系统，该系统包括被设置成佩戴于练习比赛的选手身体的设备，该设备包括：定位系统，用于确定所述练习期间的选手的位置；标签读取器，用于大约在找回由选手从第一位置所击打的多个球的每个的时间读取接近设备的标签；以及处理器，用于使选手的位置与读取标签的时间相关，以使得从所述第一位置起的所述球的路径可以被确定。 [0021] 优选地，所述设备响应用户交互来确定大约在所述交互的时间的作为所述第一位置的设备的位置。 [0022] 在本发明的第三方面，提供用于数据收集的系统，该系统包括被设置成在比赛期间佩戴于选手身体的设备，该设备包括：定位系统，用于在所述比赛期间确定选手的各个位置；标签读取器，用于大约在击打球的时间读取保持接近设备的球杆；以及处理器，用于使选手的位置与读取标签的时间相关，以使整个所述比赛的球的路径能够被确定。附图说明 [0023] 现在通过示例的方式，参照附图来描述本发明的实施例，在附图中：图1是按照本发明的实施例的用于收集和管理与高尔夫比赛相关的数据的系统的示意表示； 图2示出在高尔夫比赛期间所获取的GPS数据的“面包屑踪迹（crumb trail）”的一部分； 图3包括图1的系统的便携设备组件的各个视图；以及 图4包括图1的系统的标签壳体组件的各个视图。 具体实施方式[0024] 现在参照图1，示出按照本发明的实施例的包括便携设备1的高尔夫数据收集系统。该设备被合并到适合于附连到选手的皮带上的壳体中。如将在适当的时候进行描述的，这将允许标签易于被读取。 [0025] 图3(a)至(c)提供设备1的适当壳体的各个视图。该壳体一般为具有主表面12和背表面的矩形，皮带扣14从背表面伸出。按钮16被装备在壳体的侧表面上，并且这为用户提供简单、耐用的接口。在该案例中，在壳体的底侧上装备带有插座的USB端口形式的计算机接口8。在按钮16的对侧表面上可以同样地装备一个或多个附加按钮。在壳体的上表面来形成一对卡位（detents）18’、18”，并且这些卡位可以容纳诸如发光二极管(LED)的可视指示器和/或诸如蜂鸣器的可听指示器，再次来提供简单且耐用的用户接口。 [0026] 在内部，设备1包括：用于根据所获取GPS信号来确定设备的位置的GPS接收器6、无源RFID标签读取器7、控制设备的操作的处理器10、电源9（例如，可充电电池）以及支持计算机接口8的电子器件。优选地，电源9适合对设备中的电子器件供电至少6小时（至少高尔夫比赛的持续时间），以及适合的电池包括用于移动电话的那些电池。在计算机接口8包括USB端口的情况下，它允许电源被再充电以及使得能够从计算机3将操作指令传送给处理器并且将设备1所记录的数据传送给计算机，例如以供存储在网站4的数据库中。其它形式的计算机接口包括红外线、电感耦合和RF无线，并且这些计算机接口也使设备的壳体能够被气密地密封。在任何情况下，从设备1所发射的信息可以包括对于设备并且因此对于特定的选手是唯一的接入码，以及因此可以易于与该选手的其它信息汇总。 [0027] 在这个实施例的变型中，蓝牙收发器芯片(未示出)也被包括在设备1中，例如，以使得能够将附加传感器耦合到设备以记录：与高尔夫球的击打相关联的其它有用的数据、关于运动环境的信息(温度、风的速度和方向)、选手的状况(心率、排汗)，而且可能用于提供计算机接口8。 [0028] 在其它变型中，设备可以包括用于接纳可移动存储卡的存储器卡端口，在高尔夫比赛之前、期间或之后可以由设备1或者由另一个计算机将信息写入该可移动存储卡以供设备在高尔夫比赛之前、期间或之后使用。 [0029] 在该实施例中，设备的用户接口包括最少的控制输入和显示输出，例如，诸如按钮16的接通/断开关/按钮、“运动结束”开关/按钮以及LED。LED可以被用于指示设备的状态，例如它被接通、GPS正在正确地跟踪、数据的记录正在进行、电池是健全的。 [0030] 设备与例如球杆2的一套球杆一起操作，每个球杆携带具有唯一标识码的无源标签，在使球杆接近(优选地不大于大约2 cm)设备1时，该唯一标识符可以由设备1读取。无源标签的一个示例包括由EM Microelectronic-Marin SA(EM)生产的EM4102收发机 2 （transponder），以及该EM4102收发机包括尺寸小于2 mm 并且可以被封装在壳体5(图4)中的芯片。当读取器7询问时，标签返回可以与特定球杆相关联的64位代码。 [0031] 无源标签操作在100与150 KHz之间，并且优选地工作在125 KHz，这意味着标签与读取器7之间对于可靠读取标签ID的分离不大于大约2 cm。这个距离足够使得设备能够透过选手可能穿着的任何方式的风衣来读取球杆的ID，风衣在选手所穿戴的皮带外，设备附连于皮带上。然而，由于该分离距离小，所以它防止与给定高尔夫球员相关联的设备1错误地读取该高尔夫球员的其它球杆或者参与高尔夫比赛的其它高尔夫球员的高尔夫球杆。 [0032] 在一个实施例中，标签被封装在安装于高尔夫球杆的握柄顶部的塑料壳体5内。这意味着，标签不受例如高尔夫球杆的金属杆身的影响，在从高尔夫球杆包中取出并且也许与其它球杆的杆身或者身体摩擦时也不易损坏，它也不影响高尔夫球员握杆。另一方面，因为标签壳体5位于球杆顶部，所以它易于耦合到佩戴于选手腰部的设备1，因此用于在高尔夫球员就在击打之前瞄准球（address a ball）（或击打之后）的时候读取球杆，从而最少地干扰高尔夫比赛的进行。 [0033] 因此，壳体5和设备1允许选手容易地在正要击杆时读取标签，因此在给定击杆开始和一般在前一击杆结束时指示球的位置。 [0034] 在一个实施例中，图4(a)和(b)中，标签壳体5包括具有向下悬垂（downwardly depending）的锥形钉42的大致圆柱形的帽40，它们之间形成窄腰44。锥形钉插入通常在高尔夫球杆把手的握柄中形成并且通常用于容纳球座或球标的孔中。在所示实施例的变型中，标签壳体可以具有凹底侧来确保与握柄顶部的凸出形状更紧密配合，以及具有通过将其拧入握柄来固定的螺纹(也许是自攻式)钉。 [0035] 因此，在一种形式中，本发明包括设备1和大约多达14个的一套壳体，一个壳体用于一套球杆中的一个球杆，以及用于在计算机3上运行的计算机软件以使得能够与设备1通信。优选地，在标签ID也包括球杆标识码的情况下，每个壳体5将具有印制在帽40周边的标记（indicia）。这使将一套球杆映射到一组标签的任务更容易。 [0036] 设备1具有两种主要操作模式。在第一种中，当设备第一次与一套未加标签球杆一起使用时，球杆被唯一地标识。经由计算机接口8将设备连接到计算机3，并且在计算机上运行的软件使得能够将对例如推杆、5号铁杆、一号木杆的球杆的描述的输入加载到计算机上。将标签壳体插入每个球杆握柄。通过软件生成的指令来提示，使加有标签球杆依次接近设备，以及对于每个球杆来读取每个标签中的唯一标识码，并且将其存储以供参考。在接收到已经成功地读取标签代码的确认时（例如通过来自设备的可听音），提示选手在适当时输入、选择或者确认刚被读取了其标签的球杆的描述。这样，每个标签中的唯一代码这时与标签所附连的球杆相互对照，以及通过稍后读取该标签，特定的球杆可以被唯一地识别。 [0037] 在任何情况下，将会理解的是，将球杆描述与标签ID相关的数据可以被存储在用户个人计算机、中央计算机上、单独地或者在处理器10内结合到设备中的非易失性存储器内、或者保持在设备内的可移动存储器中。 [0038] 当使用中的一套球杆已经通过设备加有标签时，设备可以识别这些代码，以及从高尔夫比赛所采集的数据集(所选球杆、纬度/经度、高度、时间等)可以使用与使用中的设备相关联的特定接入码被上载到计算机3或中央网站4上的数据库。 [0039] 在第二操作模式中，当选手开始高尔夫比赛并且在他们接近其第一个指配的开球台(特定球洞的发球盒（driving box）)之前，将设备1接通。设备中的GPS接收器6开始跟踪GPS系统的要求数量的卫星以得到通过其纬度和经度坐标所报告的设备(因此选手)的可靠位置。可以需要长达5分钟来从设备得到GPS接收器进行的正确跟踪已经建立以及可靠的、加有时间戳的、纬度和经度坐标以及高度是可用的确认信号。 [0040] 一旦建立GPS跟踪，在进行击杆之前或之后不久，但是优选地当选手正瞄准球时，选手将用于第1球击(杆)的所选球杆及其标签壳体移动到接近设备1，由此允许设备的标签读取器7来询问标签并且读取其唯一ID码。可听音确认成功的球杆识别。 [0041] 然后设备存储所选球杆的标识号连同来自GPS接收器的纬度、经度、标签时间信息(tc)。还可以存储包括高度、温度、湿度等的任何其它可用信息。只要由GPS接收器进行的正确跟踪存在，设备就在周期地的基础上，例如逐秒地，继续在GPS接收器更新其输出时存储数据集(纬度/经度/时间等)。 [0042] 在选手通过（move through）高尔夫比赛时，可以根据选手的愿望来选择不同的球杆。当选择每个不同的球杆并且建立正确标识时，设备使所选球杆的标识码与GPS数据集(纬度/经度/时间等)相关。 [0043] 当更新设备中的GPS数据集时，可以记录设备/高尔夫球员的位置的按时间顺序排列的日志。通过使对球杆标识符加标签的时间与该日志相关，后置处理算法(优选地在比赛完成之后运行)可以根据就在加标签时间(tc)之前的位置以及紧接加标签时间之后的位置，通过在GPS记录中的该点之间内插位置来确定选手的位置。这又指示除了开球时之外的在一杆开始和前一杆结束处的球的静止位置。 [0044] 当选手在运动区域来回移动时，记录设备的位置以便对选手的移动建立“面包屑踪迹”(图2)。可以看出，对于任何给定瞬时位置测量，接收器6提供高尔夫球员的位置至2 给定精度，比如3 m。这意味着，甚至当高尔夫球员站在一个位置，例如当在标签时间tc或大约在标签时间tc瞄准球时，在以高分辨率来查看时，他们的位置可以被看到是准随机地变化的。然而，通过适当地内插包括相应标签时间的所测量位置序列，可以以比单独根据瞬时测量更高程度的分辨率来确定球静止位置。因此可见，虽然对于实现本发明不是必须的，但是不止仅在对球杆加标签的给定时间存储高尔夫球员位置的记录是有用的。 [0045] 继续数据集的记录直到选手通过按下适当开关/按钮来向设备发信号通知“比赛结束”。这时，自识别出所选的第1球杆的时间起所记录的全部数据都被存储在设备中。 [0046] 在高尔夫比赛完成之后，可以通过将设备连接到计算机3并使用适当的上载软件来使用与设备/选手关联的代码将比赛持续期间所记录的数据上载到网站4上的数据库。 [0047] 另外，在比赛已经完成并且已经将数据上载到数据库之后，对 “面包屑踪迹”相对于时间的分析可以表明，设备/选手在整个比赛中静止一些持续期间，并且这些持续期间与击打高尔夫球的准备阶段和球击的善后中的一些时候相关联。 [0048] 因此，使用这些方法的一些或全部，可以确立球击发生的时间。知道加标签时间(tc)与球的击打的位置和时间紧密地对应，GPS数据(“面包屑踪迹”)将表明当球击发生时的设备/选手的位置并且因此表明高尔夫球的位置。 [0049] 在上述实施例的变型中，以及或备选地对于上述传感器，设备可以包括声传感器、振动传感器、加速计或陀螺仪(未示出)或者经由蓝牙与声传感器、振动传感器、加速计或陀螺仪耦合。这可以提供与GPS数据集结合的附加数据(声音、振动、加速度或方向)以用于记录并且随后上载到网站上的数据库并用于更接近地确定各杆的球位置。 [0050] 来自包括在设备1中的加速计的附加相关信号还可给予与高尔夫球的击打相关联的签名。 [0051] 还可以通过检测在球击时刻由高尔夫球杆和球的撞击造成的球杆把手中的振动来进行对球击更准确地加时间戳。 [0052] 对新数据和/或先前上载的数据的后置处理允许对将被识别/审阅的选手的表现的有用统计以及确立的表现中的趋势是否为选手满意。 [0053] 在上述实施例中，已经将设备描述为存储在整个高尔夫比赛中跟踪选手位置的完整坐标集合，并且这可以是有用的，例如在随后训练计划的上下文中以向高尔夫球员指明他们在比赛期间已经消耗的能量。然而，将会理解的是，仅使用就在击杆之前和紧接着击杆之后所采集的GPS(以及可能的其它)数据足够来确定击打时球的位置。然后，一旦被确定，在设备内的源信息可以被删除或者可能用下一杆的数据来覆写，从而降低设备1的总的存储器需求。 [0054] 虽然就专用便携设备1方面来描述了实施例，但是还将会理解的是，本发明可用耦合到或者结合适当RFID读取器的，启用通用GSP的移动电话、PDA或计算装置来实现。 [0055] 例如Nokia 6310的一些移动电话，现在的确包括NFC(近场通信)，使它们能够读取某些形式的RFID标签。这些标签通常比以上提到的标签更贵，因此不一定合乎需要。 [0056] 虽然以上描述的无源标签涉及一些电子电路而且易于被设置成如所描述的在接近标签读取器时被读取，因此最少地干扰高尔夫比赛的进程，但是将会理解的是，也可使用其它形式的无源标签。例如，通过使用包括条形码读取器的适当编程的便携设备，在本发明的特定实现中可以使用具有一般放置在球杆顶部附近的适当条形码的高尔夫球杆。备选地，可以应用配备有适当图像处理软件的启用照相机的装置来视觉地识别球杆标签，现在，这样的技术在一些智能电话中是可用的。 [0057] 将会理解的是，在正常运动中，当完成球洞时，选手(从球洞中)拿起球并且将球带到下一个开球位置，因此该杆的开始位置与前一杆的结束位置不一致。类似地，如果球已经丢失或被丢弃，则下一杆的开始位置将不是前一杆的结束位置。因此，可能想要在比赛期间记录球的路径中的非连续段。在本发明的范围之内存在处理和确定这样的转变的许多方法。在显式方法中，例如，选手可能需要对球杆接连地双重加标签(如同鼠标双击一样)或者可能双击设备1上的开关/按钮以指示球洞的结束，并且以使得当下一次对球杆加标签时，假定这是下一洞开始。类似的用户接口范例可以被用于指示球洞已经被中止。在隐式方法中，选手的被跟踪位置可以与球场地图信息相结合，以使得例如当选手在果岭上的对推杆加标签并且随后在开球盒上对球杆加标签时，假定他们已经以上一次加标签杆而完成上一洞，并已经开始了下一洞。对于违规杆可以采取类似方式，而没有背离本发明的范围。 [0058] 除了以上描述模式之外，还可以为设备1提供附加模式。例如，在一种练习模式中，通过与设备接口适当交互来选择，选手首先在练习位置，例如练习场的分隔间（bay）从球杆读取标签。然后，在选手用球杆击打多个球之后，选手在找回每个球时，在每个球的位置处起动设备1。该起动可以通过点击设备上的开关/按钮或者可能在使用球杆挑击球的每个位置处从球杆读取标签来进行。在任何情况下，设备则在每个起动位置来确定设备(并且因而隐含球)的位置。然后，通过分析每个球的第一击打位置与起动(落地)位置之间的差距，可以审阅给定球杆的选手表现，例如用于获得距离、一致性和准确性。将会理解的是，这种练习模式可以被应用于涉及选手的不同运动以指示从该位置起将进行一系列击打/击球的第一位置，以及随后定位来自那些击打/击球的球的静止地点。这样的运动包括但不限于棒球、板球、足球/曲棍球中的任意球、橄榄球中的点球等。 [0059] 在以上描述的实施例的其它变型中，可能有用的是，在比赛期间或者在对球杆加标签之后设备向高尔夫球员提供可听的消息，例如，确认已选择给定类型的球杆，确认球洞被认为已完成或者新球洞正开始。甚至可为给定高尔夫球员定制这些消息，例如，在非竞赛或者符合竞赛规则时，来为高尔夫球员提供使用给定球杆的指点或者甚至阻止高尔夫球员在给定位置使用给定球杆，例如阻止在长草区使用一号木杆。这样的可听的消息可以使用通常应用于移动电话的免提操作的蓝牙耳塞来转发给选手。 |
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