运动球运动监测方法和系统与流程

本发明的实施例通常地涉及用于监测体育活动期间一件体育用具运动的方法和系统。更具体地，本发明的实施例涉及用于监测体育活动期间个体所使用的运动球运动的方法和系统。

背景技术：

体育活动对于保持健康的生活方式很重要，且其为许多人的娱乐来源。一些个体更喜欢从事团队体育活动(比如以英式足球或篮球为例)，而其他个体更喜欢从事个人体育活动(比如以跑步或滑雪为例)。无论该活动是团队或个人活动，个体通常均参与到竞赛项目(比如英式足球比赛或赛跑)和更多的非正式训练项目(比如英式足球传接训练或行进间冲刺)。

技术已经导致了运动监测设备的发展，其能够使用传感器记录体育活动期间个体的表现信息，并在一些情况下提供有关个体表现的反馈。一些便携式体育监测设备采用连接到一件体育用具的传感器。此类传感器能够测量不同参数，所述不同参数与个体的身体活动相关联，比如运动参数。

许多现有的体育用具监测设备并不是便携式的，因此不适于在许多现实世界中监测竞赛或训练项目。即使那些便携的也常常过于沉重或缺乏足够的电池和/或处理能力以用于严酷的竞赛或训练条件下的延长期。此外，虽然一些现有的体育用具监测设备能够实现相对简单的运动或其他表现的确定，更高级的确定常常是不可能的或者存在损失精确度的问题。最后，现有设备所提供给个体的表现反馈常常不能为个体提供快速、准确、富有洞察力的信息，所述信息使他们能够容易地与过往表现相比较，发展策略以改善未来表现、可视化表现或选择新的训练方案或体育用具。

技术实现要素：

我们所需要的是具有改良性能的新型体育用具监测方法和系统，因此为从事体育活动的个体提供更好的工具来评估他们的活动。本发明的至少一些实施例满足以上需求并提供进一步的相关优势，这在下文的说明书中一目了然。

本发明的实施例涉及用于监测运动球运动的方法，所述运动球在体育活动期间受到个体的碰撞，所述方法包含便携式电子设备无线接收来自运动球的运动数据，以及便携式电子设备基于运动数据确定碰撞点的步骤，其中碰撞点包含运动球表面发生碰撞的位置。

本发明的实施例还涉及包含非暂态计算机可读介质的计算机程序产品，所述非暂态计算机可读介质具有记录在其上的计算机程序逻辑，所述计算机程序产品用于监测体育活动期间受到个体碰撞的运动球的运动，当由便携式电子设备的一个或多个处理器执行时，其能够导致便携式电子设备无线接收来自运动球的运动数据，并基于运动数据确定碰撞点，其中碰撞点包含运动球表面发生碰撞的位置。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：移动电话无线地接收来自运动球的加速度数据；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的运行速度；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的旋转速率；以及移动电话通过回归分析基于加速度数据确定碰撞点，其中运动球的运行速度和运动球的旋转速率是回归分析中的变量，以及其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：移动电话无线地接收来自运动球的加速度数据；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的运行速度；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的旋转速率；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的旋转轴方向；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的发射角；以及移动电话基于速度、旋转速率、旋转轴和发射角数据确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：移动电话无线地接收来自运动球的加速度数据；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的旋转速率；移动电话基于加速度数据确定碰撞之后运动球的运行速度，其中确定运动球的运行速度包括确定碰撞之后运动球的旋转速率与预定的旋转速率门限相比如何；以及移动电话基于运动球的运行速度和运动球的旋转速率确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收来自运动球的运动数据；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置；以及便携式电子设备生成图形显示，其中图形显示包括覆盖于运动球的图像之上的碰撞点的图形表示。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收来自运动球的运动数据；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后运动球的旋转速率；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置；以及便携式电子设备生成图形显示，其中图形显示包括运动球旋转的动画，以及其中所视觉描绘的运动球的动画旋转速率与所确定的运动球的旋转速率成正比。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收来自运动球的运动数据；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后运动球的运行速度；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后运动球的旋转速率；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置；以及便携式电子设备生成图形显示，其中图形显示包括代表所碰撞的运动球的飞行路径的动画。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收来自运动球的运动数据；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后运动球的运行速度；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后运动球的旋转速率；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置；以及便携式电子设备生成图形显示，其中图形显示包括在体育活动期间个体对运动球的碰撞结果与模型结果相比如何的反馈。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收来自运动球的运动数据；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后运动球的运行速度；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后运动球的旋转速率；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置；以及便携式电子设备记录视频，所述视频捕获了在体育活动期间个体对运动球的碰撞结果。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收来自运动球的运动数据；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后多个时间段内运动球的运行速度；便携式电子设备基于运动数据确定碰撞之后所述多个时间段内运动球的旋转速率；便携式电子设备记录视频，所述视频捕获了在体育活动期间在所述多个时间段内个体对运动球的碰撞结果；便携式电子设备基于多个时间段将运行速度和旋转速率与部分视频相关联，在所述多个时间段内存在运行速度和旋转速率，并且在所述多个时间段内记录了部分视频。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收来自运动球的运动数据；便携式电子设备记录视频，所述视频捕获了在体育活动期间个体对运动球的碰撞结果；以及便携式电子设备基于运动数据剪辑所记录的视频。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：便携式电子设备无线地接收多个时间段内来自运动球的运动数据；便携式电子设备记录视频，所述视频捕获了在体育活动期间在多个时间段内个体对运动球的碰撞结果；便携式电子设备通过触摸屏显示器生成图形显示，其中图形显示包括所记录的视频的回放，以及其中个体可以通过激励触摸屏显示器的右侧将视频向前推进一帧，并且可以通过激励触摸屏显示器的左侧将视频向后推进一帧。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：运动球采样来自其运动传感器的数据；运动球将所采样的数据保存在缓冲器中；响应于确定所采样的数据具有低变化性，继续将所采样的数据保存在缓冲器中；响应于确定所采样的数据具有高变化性，停止将所采样的数据保存在缓冲器中；以及运动球无线地将运动数据传输至便携式电子设备。

本发明的实施例涉及一种用于监测运动球的运动的方法，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，所述方法包括：运动球采样来自其运动传感器的数据；运动球将所采样的数据保存在缓冲器中；响应于确定所采样的数据具有低变化性，开始在文件中制作条目；响应于确定所采样的数据具有高变化性，开始将所采样的数据保存在文件中；以及运动球无线地将文件内容传输至便携式电子设备。

本发明实施例的附加技术特征将在下文说明书中阐述，并部分地将根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明的实践而学来。前述的一般说明和随后的详细说明均为示例性和解释性的，其意于提供要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

此处所包含的附图形成了说明书的一部分并图示本发明的实施例。与说明书一起，附图进一步用来解释原理并使得相关领域技术人员能够实施和使用本发明。

图1是根据本发明实施例的个体使用运动监测系统的图示。

图2是根据本发明实施例的运动球的图示。

图3是根据本发明实施例的各种不同体育用具的图示。

图4是根据本发明实施例的传感器模块组件的框图。

图5是根据本发明实施例的运动球和充电基座的图示。

图6是根据本发明实施例的传感器模块组件的框图。

图7是根据本发明实施例的体育活动监测系统的不同组件间通信的图示。

图8是根据本发明实施例的体育活动监测系统的不同组件间通信的图示。

图9是示出了根据本发明实施例的用于确定活动指标的方法的流程图。

图10是根据本发明实施例的典型坐标系的图示。

图11是根据本发明实施例的典型坐标系的图示。

图12是示出了根据本发明实施例的用于确定活动指标的方法的流程图。

图13是示出了根据本发明实施例的用于确定活动指标的方法的流程图。

图14是示出了根据本发明实施例的用于识别匹配的体育运动的方法流程图。

图15是根据本发明实施例的个体与运动球交互的图示。

图16是根据本发明实施例的运动球的图示。

图17是根据本发明实施例的运动球的图示。

图18是根据本发明实施例的回归分析图的图示。

图19是根据本发明实施例的回归树的图示。

图20是示出了根据本发明实施例的回归分析的流程图。

图21是示出了根据本发明实施例的回归分析的流程图。

图22是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图23是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图24是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图25是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图26是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图27是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图28是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图29是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图30是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图31是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图32是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图33是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图34是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图35是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图36是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图37是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图38是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图39是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图40是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图41是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图42是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图43是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图44是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图45是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图46是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图47是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图48是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图49是根据本发明实施例的用于运动球运动监测应用的图形用户界面。

图50A至50C是根据本发明实施例的压缩算法功能的图示。

具体实施方式

此处将参考附图中所阐明的实施例来详细描述本发明。参考“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等，表明所描述的实施例可以包含特定特征、结构、或特性，但每个实施例可以并不一定包含特定特征、结构、或特性。此外，此类短语并不一定指相同实施例。进一步地，当描述与一个实施例相关的特定特征、结构、或特性时，应当认为其在本领域技术人员的知识范围内来影响与其他实施例相关的此类特征、结构、或特性，无论其是否被明确地描述。

此处所使用的术语“发明”或“本发明”是非限制性术语，且其并非意于涉及具体发明的任何单一实施例，但包含申请中所描述的所有可能的实施例。

本发明的不同方面或任何部分或其功能可以使用硬件、软件、固件、非暂态有形计算机可读或计算机可用存储介质(具有存储其上的指令)、或其结合，以及可以在一个或多个计算机系统或其他处理系统中实施。

本发明通常涉及用于监测体育活动期间一件体育用具运动的方法和系统。更具体地，本发明的实施例涉及用于监测体育活动期间个体所使用的运动球运动的方法和系统。从事体育活动的个体(或另一感兴趣的人，比如教练、队友或观众)可能希望获得体育活动期间关于一件个体的体育用具的运动的信息。本发明的一些实施例进一步涉及体育球运动监测系统的便携式电子设备软件应用。

例如，如果个体参与活动，所述活动包含体育球的使用，比如进行英式足球(即足球)比赛，则可能希望例如能够确定个体所踢出的英式足球(即足球)的不同发射角，能够确定个体所踢出后英式足球的转速，能够确定个体所踢出后英式足球运行的峰值速度，或能够确定踢球时个体的脚击打球处的球体表面的特定位置。

在实施例中，多件体育用具的运动可以被监测，所述体育用具由从事体育活动的多个个体(例如团队运动中的队友或对手)所使用。在一些实施例中，可以提供实时监测和/或反馈，而在其他实施例中，可以提供活动后(post-activity)反馈。在一些实施例中，反馈可以由体育用具运动监测系统的便携式电子设备软件应用来提供。

通过使用包含一个或多个便携式传感器的体育活动监测系统，随后描述的本发明实施例可以有利地使得个体(或者他们的教练、队友或观众)能够获得体育活动期间关于一件个体的体育用具运动的此种或其他信息。传感器所获得的数据可以用不同方式处理以产生活动期间关于感兴趣的目标运动的有用信息。在一些实施例中，传感器数据可以被处理以监测一件个体的体育用具的空间定位的改变(即，位置的改变和/或相对于地球或其他基准点的位置旋转的改变)。在其他实施例中，传感器数据可以被处理以参考运动数据与存储于数据结构中的活动指标之间的预定相关性。

在一个实施例中，可以使用关于一件个体的体育用具运动的信息，例如为个体如何改善他们的运动提供指导，或者可以使用关于一件个体的体育用具运动的信息作为例如检查主裁判、裁判或其他体育竞赛裁判的与体育用具运动相关的判罚准确性。

I.运动监测系统组件的典型实施例

图1是根据本发明实施例的个体10使用运动监测系统100的图示。个体10希望使用根据本发明的运动检测系统100来获得体育活动期间关于一件个体10的体育用具104运动的信息。

根据本发明实施例的运动检测系统100可以适于在团队或个人体育活动以及比赛和非正式训练项目中由个体10使用。例如，根据本发明实施例的运动监测系统100可以适于由从事体育活动的个体10使用，所述体育活动比如棒球、篮球、保龄球、拳击、板球、自行车赛、橄榄球(即美式足球)、高尔夫、曲棍球/冰球、长曲棍球、赛艇、英式橄榄球、赛跑、滑板运动、滑雪、英式足球(即足球)、冲浪、游泳、乒乓球、网球或排球或与此相关的训练项目期间。

根据本发明实施例的运动监测系统100可以包含传感器模块102。传感器模块102可以包含一个或多个传感器，并可以在个体10进行的体育活动期间物理地耦合于一件体育用具104。正如下文中更进一步地详细解释，在一些实施例中传感器模块102可以用于监测一件个体的体育用具104的空间定位的改变，而在其他实施例中传感器模块102可以用于结合存储于数据结构中的预定相关数据以确定用具104运动数据与活动指标之间的相关性。

在一些实施例中，如图1所示，传感器模块102可以物理地耦合于一件体育用具104。在所示的实施例中，传感器模块102物理地耦合于一件体育用具104，所述体育用具104是个体10用他们的脚12踢的英式足球106。在其他实施例中，传感器模块102可以配置为物理地耦合于其他体育用具104，诸如例为任何类型的运动球106、任何类型的运动“棒”(例如棒球棒、曲棍球球棍、高尔夫球杆、乒乓球拍或网球拍)、运动手套、自行车、桨、鞋、靴子、滑雪板、有沿帽或无沿帽、滑板、冲浪板或一副眼镜或护目镜。在一些实施例中，多个传感器模块102可以耦合于同一件体育用具104，或者多个独立的硬件可以执行单个传感器模块102的功能以获得此处所规定的功能。

运动球106可以包含外层，所述外层包围运动球106的中空间。外层可以由皮革或塑料面板缝纫、粘合和/或胶合在一起，并交织以允许靠近内部气囊，如果有必要的话。在其他实施例中，运动球106可以为包含单一、固态层或多个不同层的非中空运动球106(例如棒球、保龄球或高尔夫球)。

传感器模块102可以通过各种耦合手段物理地耦合于一件体育用具104，所述耦合手段取决于该件体育用具104和体育活动的性质。例如，传感器模块102可以通过连接到运动球106外部、通过连接到中空运动球106的内表面、通过悬挂于中空运动球106内部的悬挂系统或通过集成到多层运动球106的外层或其它层而物理地耦合于运动球106。

例如，图2所示的传感器模块102通过多根线缆108而悬挂于中空英式足球106的内部。这种布置允许传感器的减震安装并在运动球106中心得到保护。同样，传感器模块102可以例如通过连接到运动球106的外部、集成到多层运动球16的各层之间、通过嵌入运动球106的固态部分而物理地耦合于非中空运动球106(例如，棒球、保龄球或高尔夫球)。能够将传感器模块102安装到运动球106的典型技术披露于共同拥有的美国专利号7,740,551，申请于2009年11月18日，以及共同拥有的美国专利号8,517,569中，同样申请于2009年11月18日，其通过引用被全部并入此处。

在一些实施例中，传感器模块102可以在售卖给个体10之前连接或并入运动球106，而在其他实施例中，个体10可以在购买运动球106之后随后插入传感器模块102。

根据进一步的示例，传感器模块102可以通过环绕运动棒的一部分、通过夹到运动棒的一部分、通过连接到运动棒的外表面、通过连接到中空运动棒或非中空运动棒的内表面、通过由悬挂系统悬挂于中空运动棒的内部、或通过集成到多层或复合运动棒的壁或其他层而可拆卸或不可拆卸地物理地耦合于运动“棒”。传感器模块102可以通过各种耦合手段(诸如例为捆扎、粘合)或通过集成到该件体育用具而物理地耦合于该件体育用具104。在一个实施例中，传感器模块102可以为可拆卸或不可拆卸地物理地耦合于一件体育用具104(比如运动棒)，所述体育用具纳入套筒内，所述套筒保护一件体育用具(比如运动棒或它的柄)的外部。

图3是根据本发明的监测系统100实施例的可能使用的各种不同体育用具104的图示，包含但不限于运动球106和运动棒。如图所示，本发明的监测系统100可以与各种不同的体育用具104一起使用，诸如例为篮球、足球、棒球棒、棒球、保龄球、曲棍球球棍、冰球、滑板、冲浪板、自行车、一副滑雪板、滑雪杆、网球拍、网球、鞋类物品、拳击手套、高尔夫球杆或高尔夫球。

在本发明的一些实施例中，该件体育用具104可以是个体10可穿戴的，比如一件衣物，鞋类或运动防护装置。在这些实施例中，传感器模块102可以通过各种可拆卸或不可拆卸的耦合手段而物理地耦合于个体10的身体的一部分，诸如例为捆扎、粘合、装袋、夹持或集成到个体10所穿着的一件衣物(例如衬衫、裤子、短袜、手套或帽子)、鞋类或运动防护装置。

在其他实施例中，传感器模块102可以集成到一件现有的运动表现监测装置中，诸如例为心率监测设备、步数计、以及基于加速计的监测设备或其他便携式健康监测设备。

图4是根据本发明实施例的传感器模块102组件的框图。在示出的实施例中，传感器模块102包含彼此可操作地连接的处理器110、电源112、存储器114、收发器116和加速度传感器118以执行传感器模块102的功能。在其他实施例中，一个或多个这些传感器模块102组件可以省略，或者一个或多个附加组件可以被添加。与运动球106一起使用的典型的传感器模块102披露于共同拥有的美国专利申请号13/446,982，申请于2012年4月13日(其公开为美国专利申请公开号2013/0274040)，其通过引用被全部并入此处。

处理器110可以适于执行存储于传感器模块102的存储器114内的应用程序。处理器110还可以能够执行模拟或数字信号处理算法，比如原始数据简化或过滤。例如，处理器110可以配置为由传感器接收原始数据并处理传感器模块102处的此类数据。处理器110可以可操作地连接电源112、存储器114、收发器116和加速度传感器118。

电源112可以适于提供电力至传感器模块102。在一个实施例中，电源112可以为电池。电源可以内置在传感器模块102中或可从传感器模块102移除，且可以为可再充电或不可再充电的。在一个实施例中，传感器模块102可以通过用另一电源112替代一个电源112而重新提供电力。在另一实施例中，电源112可以通过连接到充电电源的电缆而再充电，电缆比如为连接到个人电脑的通用串行总线(USB)火线、以太网电缆、雷电接口(Thunderbolt)电缆或头戴式受话器(headphone)线。在另一实施例中，电源112可以通过感应充电而再冲电，其中当二者很靠近时，电磁场用于将能量由感应充电器传输到电源112，但无需通过电缆彼此插入。在一些实施例中，可以使用接插站(docking station)来便利充电。

例如，如图5所示，根据本发明实施例的一件体育用具104(比如英式足球106)的传感器模块102可以通过充电基座200的充电而供电。例如英式足球106传感器模块102的电源112可以通过感应充电而供电，在该情况下，感应线圈可以安装于英式足球106内并耦合到传感器模块102的电源112。在一些实施例中，当英式足球106被置于感应线圈足够靠近感应线圈充电设备之处时，感应线圈可以接收来自感应充电设备(比如充电基座200)的电力。

在一些实施例中，英式足球具有外部标记202以指示感应线圈的位置或其他促进英式足球106充电的最佳方位。例如，在图5的实施例中，当英式足球106正确地放置充电时，英式足球106前部的垂直线外部标记202可以与充电基座200的相应的线(未示出)对准。在另一实施例中，充电图标(比如闪电图标或一系列同心圆)形式的外部标记202可以出现于英式足球106的底部表面，并匹配或互补于可能出现在充电基座200上的外部标记202以便个体10能够获知这些外部标记202应当对准而最佳充电。最佳充电的对准可以为例如使得英式足球106的感应线圈最接近充电基座200的感应线圈充电设备的方位。

在一些实施例中，如图5所示，充电基座200可以包含一个或多个视觉指示器204，诸如例为一个或多个外部可视的发光二极管(LED)，所述发光二极管给出通过感应线圈正在接收的电荷强度的指示，以促进英式足球106的最佳方位。例如，LED可以发出或不发出光，LED所发出的光可以改变颜色，或LED闪烁的速度可以改变以指示正在接收的电荷强度。在其他实施例中，具有类似功能的类似的LED可以是英式足球106的一部分，代替充电基座200的部分或补充充电基座200的部分。

返回图4，典型的传感器模块102的存储器114可以适于存储应用程序指令并存储体育活动数据，比如运动数据。在实施例中，存储器114可以存储应用程序，所述应用程序用于执行此处所描述的运动监测系统100的各方面功能。在一个实施例中，存储器114可以存储原始数据、记录数据、和/或计算数据。在一些实施例中，如下文所进一步的解释，存储器114可以充当数据存储缓冲器。存储器114可以包含只读存储器和随机存取存储器两者，且可以进一步包含存储卡或其他可移除的存储设备。

在本发明的一些实施例中，存储器114可以永久地存储原始数据、记录数据、和/或计算数据，而在其他实施例中，存储器114可以仅临时地存储所有或一些数据，诸如在缓冲器中。在本发明的一个实施例中，存储器114和/或与此相关的缓冲器可以在预定大小的存储位置中存储数据，以致于对于本发明的特定应用仅有特定数量的数据可以被存储。

图4所描绘的收发器116可以使得传感器模块102能够与运动监测系统100的其他组件进行无线通信，比如下文所进一步详细描述的内容。在一个实施例中，传感器模块102和运动监测系统100的其他本地组件可以通过个人局域网或局域网而通信，所述个人局域网或局域网使用例如一个或多个以下协议：ANT、Dynastream Inovations(公司)的ANT+、蓝牙、低功耗蓝牙技术、BlueRobin、或适当的无线个人局域网或局域网协议。适于运动监测系统100的其他已知的通信协议也可以使用。

在一个实施例中，收发器116为低功率收发器。在一些实施例中，收发器116可以为双向通信收发器116，而在其他实施例中，收发器116可以为单向发射器或单向接收器。传感器模块102和运动检测系统100的其他组件之间的无线通信将在下文中进一步详细描述。特别是，传感器模块102和便携式电子设备之间的无线通信将在下文中进一步详细描述，所述便携式电子设备运行运动球运动检测系统的便携式电子设备软件应用。在其他实施例中，传感器模块102可以和运动检测系统100的其他组件进行不依赖于收发器116的有线通信。

加速度传感器118可以适于测量传感器模块102的加速度。因此，当传感器模块物理地耦合于一件体育用具104时，加速度传感器118能够测量该件体育用具104的加速度，包括归因于地球重力场的加速度。在一个实施例中，加速度传感器118可以包含三轴加速度计，所述三轴加速度计能够测量三个正交方向上的加速度。在其他实施例中，可以使用一个、两个、三个或更多独立的加速度计。

在本发明的一些实施例中，传感器模块102(具有诸如图4所描绘的那些组件)可以在个体10进行体育活动期间物理地耦合于一件体育用具104以监测该件个体10的体育用具104的空间方位的改变或者确定用具104运动数据与活动指标之间的相关性。在这些实施例中，加速度传感器118可以负责采集执行各种监测运算的所需数据。

然而，在一些其他实施例中，可以期望其具有包含于传感器模块102中的附加传感器，或者具有与传感器模块102进行通信的附加传感器。在进一步的实施例中，传感器模块102可以集成到一件现有的体育活动检测装置中，所述体育活动检测装置可能具有附加的或不同的传感器，诸如例为心率监测设备、步数计、以及基于加速计的监测设备或其他便携式健康监测设备。

在本发明的一个实施例中，传感器模块102可以进一步包含磁场传感器120，所述磁场传感器120可以适于测量传感器模块102附近的磁场的强度和方向。因此，当传感器模块物理的耦合于一件体育用具104时，磁场传感器120能够测量体育用具104附近的磁场的强度和方向，包含地球磁场。在一个实施例中，磁场传感器120可以为矢量磁力计。在其他实施例中，磁场传感器120可以为三轴磁力计，所述三轴磁力计能够测量整个本地磁场在三维空间的合成磁矢量的幅度和方向。在其他实施例中，可以使用一个、两个、三个或多个独立的磁力计。

在一个实施例中，加速度传感器118和磁场传感器120可以包含于由瑞士日内瓦的意法半导体(STMicroelectronics)制造的型号为LSM303DLHC的单独的加速度计-磁力计模块中。在其他实施例中，传感器模块102可以仅包含加速度传感器118和磁场传感器120之一，且如果需要的话可以省略另一个。

除了加速度传感器118和磁场传感器120之外，其他传感器可以成为传感器模块102的一部分，或与传感器模块102分离但与其通信，所述其他传感器可以包含能够测量各种运动表现参数的传感器。术语“表现参数”可以包含与个体10的体育活动相关联的物理参数和/或生理参数。所测量的物理参数可以包含但不限于时间、距离、速度、步速、脚踏板计数、车轮旋转计数、常规旋转、步数、步长、飞行时间(airtime)、步率、高度、张力、冲击力、弹跳力，常规力和弹跳高度。所测量的心理参数可以包含但不限于心率、呼吸率、血氧水平、血乳酸水平、血流、水合水平，卡路里消耗或体温。

能够测量这些参数的实际传感器可以包含但不限于步数计、脉搏计、温度计、高度计、压力传感器、应变计、自行车功率计、自行车曲柄或车轮位置传感器、磁传感器、角动量传感器(例如陀螺仪)、电阻传感器、或力传感器。

图6是根据本发明另一实施例的传感器模块102组件的框图，其可以结合一些上文提到的附加传感器以及其他附加传感器。在所示实施例中，传感器模块102包含彼此可操作地连接的处理器110、电源112、存储器114、收发器116、加速度传感器118、磁场传感器120、用户界面122、角动量传感器124、心率传感器126、温度传感器128、位置接收器130、数据端口132和计时器134以执行传感器模块102的功能。在其他实施例中，一个或多个这些传感器模块102组件可以省略，或者一个或多个附加组件可以被添加。

图6实施例中的处理器110、电源112、存储器114、收发器116和加速度传感器118可以具有与那些上述图4中的类似组件相似的结构和功能。在一些实施例中，收发器116可以为双向通信收发器116，而在其他实施例中，收发器116可以为单向发射器或单向接收器。

个体10可以使用传感器模块102的用户界面122与传感器模块102进行交互。在实施例中，用户界面122可以包含一个或多个输入按钮、开关或键，包含图形用户界面触摸屏表面的虚拟按钮、开关或键。每个这些按钮、开关或键的功能可以基于传感器模块102的操作模式而确定。在一个实施例中，用户界面122可以包含触控板、滚动垫(scroll pad)和/或触摸屏。在另一实施例中，用户界面122可以包含电容开关。在进一步的实施例中，用户界面122可以包含音频或声控控制。在一个实施例中，音频控制能够将传感器模块102的状态或电池寿命传输给个体10。在另一实施例中，音频控制能够将表现参数信息、反馈或其他信息输出至个体10或接收来自个体10的表现参数信息、反馈或其他信息。在一个实施例中，音频控制能够接受来自个体10的语音命令。在另一实施例中，传感器模块102能够通过另一设备(比如一副头戴式受话器(headphone))将音频信息无线地中继转发给个体10。

然而，在一些实施例中，传感器模块102可以不包含用户界面122。在这些实施例中，传感器模块102能够与运动监测系统100的其他组件(其可以自身包含用户界面)进行通信。

角动量传感器124(其可以例如陀螺仪)可以适于测量传感器模块102的角动量或方位。因此，当传感器模块102物理地耦合于一件体育用具104时，角动量传感器124能够测量一件体育用具104的角动量或方位。在一个实施例中，角动量传感器124可以为三轴陀螺仪，所述三轴陀螺仪能够测量三个正交轴的角度旋转。在其他实施例中，可以使用一个、两个、三个或更多独立的陀螺仪。在实施例中，角动量传感器124可以用于校准由一个或多个加速度传感器118和磁场传感器120所做出的测量。

心率传感器126可以适于测量个体10的心率。心率传感器126可以放置于与个体10的皮肤相接触之处，比如个体10的胸或手的皮肤。心率传感器126能够读取个体10的心脏的电活动。

温度传感器128可以例如为温度计、热敏电阻或测量温度改变的热电偶。在一些实施例中，温度传感器128可以主要用于校准运动监测系统100的其他传感器，诸如例为加速度传感器118和磁场传感器120。

在一个实施例中，定位系统接收器130可以为电子卫星定位接收器，所述电子卫星定位接收器能够使用来自卫星定位系统的卫星的通过无线电沿着视线传输的时间信号来确定它的位置(即经度、纬度和高度)。已知的卫星定位系统包含GPS系统、伽利略(Galileo)系统、北斗系统和格洛纳斯(GLONASS)系统。在另一实施例中，定位系统接收器130可以为能够与本地或远程基站或无线电传输收发器进行通信的天线，以致于传感器模块102的位置可以使用无线电信号三角测量(radio signal triangulation)或其他类似原则来确定。在一些实施例中，定位系统接收器130的数据可以允许传感器模块102检测信息，所述信息可以用于测量和/或计算位置航点、时间、位置、运行距离、速度、步速或高度。

数据端口132可以促进向传感器模块102信息传输和来自传感器模块102的信息传输，所述数据端口132可以例如为USB端口。在一些典型实施例中，数据端口132能够附加地或可选择地促进能量向电源112的传输，以便对电源112进行充电。

计时器134可以为时钟，所述时钟能够追踪绝对时间和/或确定经过的时间。在一些实施例中，计时器134可以用于特定数据记录的时间戳，以致于可以确定特定数据被测量或记录的时间，且不同数据的不同时间戳可以彼此相关。

在本发明的一些实施例中，传感器模块102可以在个体10进行的体育活动期间物理地耦合到一件体育用具104，以监测一件体育用具104空间方位的改变，或确定用具104运动数据和活动指标之间的相关性，所述传感器模块102具有诸如图6所描绘的那些组件。在这些实施例中，加速度传感器118、磁场传感器120和/或其他包含的传感器可以负责采集所需数据以执行各种监测计算。然而，在一些其他实施例中，最好是具有附加传感器，所述附加传感器包含在传感器模块102中，以使得附加传感器与传感器模块102通信，或使得传感器模块102中具有更少的传感器。

在一些实施例中，传感器模块102可以包含壳体。壳体可以容纳和保护上文参考图4或图6所描述的典型传感器模块102中的各种电子组件。壳体可以呈现出任何适当的尺寸和形状，所述尺寸和形状能够容纳必需的传感器模块102的组件并物理地耦合到一件体育用具104的所希望的部分。在一个实施例中，壳体可以由塑料(诸如例为热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU))或其他适当的耐用材料制成。

在本发明的一些实施例中，传感器模块102可以通过有线或无线技术与运动监测系统100的其他组件进行通信。可能会因为各种各样的原因需要传感器模块102和运动监测系统100的其他组件之间的通信。例如，对于传感器模块102记录和存储体育活动信息来说，为了附加数据处理、数据可视化、与其他设备分享、与先前记录的体育活动信息比较、或各种其他目，将此信息传输至另一电子设备的是有用的。作为进一步的示例，对于传感器模块102具有不充足的处理能力、广域网传输能力、传感器能力或其他能力来说，这些能力可以由运动监测系统100的其他组件来提供。这就是说，出于这种考虑，下文主要描述可能的通信手段。

传感器模块102和个人电脑304之间的有线通信可以通过例如将传感器模块102——或包含传感器模块102的一件体育用具104——安置在对接单元中来实现，所述对接单元利用插入个人电脑304通信端口的通信线连接到个人电脑304。在另一实施例中，传感器模块102和个人电脑304之间的有线通信可以通过例如传感器模块102——或包含传感器模块102的一件体育用具104——与个人电脑304之间的电缆连接来实现。传感器模块102的数据端口132和个人电脑304的通信端口可以包含USB端口。连接传感器模块102和个人电脑304的电缆可以是USB电缆，所述USB电缆具有适当的USB插头，包括但不限于USB-A或USB-B的普通、迷你(mini)或微(micro)插头，或其他适当的电缆，诸如例为火线(FireWire)、以太网或雷电(Thunderbolt)电缆。如同前文所述，在一些实施例中，此类电缆可以用于促进将能量传输到传感器模块102的电源112，以便为电源112充电。可选择地，电源112可以通过感应充电或通过使用具有充电基座200的接插站来再充电。

至个人电脑304的有线连接对于例如将来自传感器102的体育活动信息上传个人电脑304、或将来自个人电脑304的应用软件更新或设置下载到传感器模块102是有用的。

传感器模块102——或包含传感器模块102的一件体育用具104——和个人电脑304之间的无线通信可以通过例如无线广域网(诸如例为因特网)、无线局域网、或无线个人局域网的方式来实现。由于其对于本领域技术人员是众所周知的，存在许多已知的适于执行无线局域网(例如，TCP/IP、IEEE 802.16、蓝牙、低功耗蓝牙、ANT、Dynastream Inovations(公司)的ANT+、或BlueRobin)的标准和专有协议。因此，本发明的实施例不限于使用任何特定协议来实现本发明的传感器模块102和运动监测系统100的各种元件之间的通信。

在一个实施例中，传感器模块102——或包含传感器模块102的一件体育用具104——可以与无线广域网通信系统(比如移动电话所采用的)进行通信。例如，无线广域网通信系统可以包含多个地理上分布的通信塔和基站系统。通信塔可以包含一个或多个天线，所述天线支持长距离双向射频通信无线设备，比如传感器模块102。天线与传感器模块102之间的射频通信利用射频信号，所述射频信号遵循任何已知或将来发展的无线协议，例如CDMA、GSM、EDGE、3G、4G、IEEE 802.x(例如IEEE 802.16(WiMAX))等。通过基站系统和蜂窝通信塔无线传输到传感器模块102的信息可以进一步传输到一个或多个附加电路交换或包交换通信网，或者从一个或多个附加电路交换或包交换通信网接收通过基站系统和蜂窝通信塔无线传输到传感器模块102的信息，一个或多个附加电路交换或包交换通信网例如包括因特网。

如图7所示，通信还可以通过网络300发生在传感器模块102、个人电脑304和/或远程服务器302之间。在实施例中，网络300为因特网。因特网是采用因特网协议(TCP/IP)来通信数据的服务器、路由器、交换机和传输链路的世界范围内的汇总。网络300还可以用于任意两个或更多个传感器模块102、个人电脑304、服务器302和对接单元之间的通信。在本发明的实施例中，信息通过网络300在传感器模块102和服务器302之间直接地通信，因此绕过个人电脑304。

各种信息可以在任意的传感器模块102、个人电脑304、网络300、服务器302或其他电子组件(诸如例为另一传感器模块102、移动电话、平板电脑或其他便携式电子设备)之间通信。此类信息可以包含例如表现参数数据、设备设置(包含传感器模块102设置)、软件和固件。

本发明不同元件之中的通信可以发生在体育活动已经结束之后或实时地在体育活动期间。此外，例如传感器模块102和个人电脑304之间的交互以及个人电脑304和服务器302之间的交互可以在不同时间发生。

在本发明的一些实施例中，使用运动监测系统100的个体10可以佩戴传感器模块102参与活动，所述传感器模块102物理地耦合于一件体育用具104，但没有其他便携式电子设备装配在紧邻个体10的运动监测系统100部分。在此类实施例中，传感器模块102将使用其传感器监测体育活动。传感器模块102还可以执行必要的计算以监测一件体育用具104的空间方位的改变或执行必要的计算以确定用具104的运动数据与活动指标之间的相关性。

可选择地，在此种方案下，可以依靠运动监测系统100的其他组件来执行必要的计算以监测一件体育用具104的空间方位的改变或执行必要的计算以确定用具104的运动数据与活动指标之间的相关性，所述运动监测系统100的其他组件在活动期间远离个体10。这可以例如发生在活动期间或之后并将运动表现信息由传感器模块102直接地无线传输到个人电脑304或服务器302之后，或发生在活动之后并将运动表现信息由传感器模块102直接地有线传输到个人电脑304之后。

然而，在本发明的其他实施例中，如图8所示，传感器模块102可以与运动监测系统100的便携式电子设备306进行通信，所述便携式电子设备306在体育活动期间也由个体10携带。在一些实施例中，便携式电子设备306可以由除个体10以外的另一人携带，或不由任何人携带。在一些实施例中，便携式电子设备306可以为手表、移动电话、平板电脑或其他便携式电子设备。在本发明的一个实施例中，如下文的进一步描述，特别是关于图22-49，传感器模块102可以与便携式电子设备306通信，所述便携式电子设备306运行运动球106运动监测系统100的便携式电子设备306的软件应用。

便携式电子设备306可以服务于各种目的，例如，包含提供附加数据处理、提供附加数据存储、提供数据可视化、提供附加传感器性能、中继信息至网络300、或提供音乐或视频的重放。

在本发明的一个实施例中，便携式电子设备306可以是专用的便携式电子设备306。术语“专用的便携式电子设备”表示便携式电子设备306不能够服务于本发明运动监测系统100以外的另一目的。例如，移动电话、个人数字助理或数字音乐文件播放器(例如MP3播放器)不可以被认为是如同此处所使用术语的“专用的便携式电子设备”。以此方式，专用的便携式电子监测设备306可以在一些实施例中提供更简单和/或更高效的设备。

图8所示的便携式电子设备306不是专用的便携式电子监测设备；图8所示的便携式电子设备306为移动电话。在可选实施例中，能够使传感器模块102自身通过移动电话来实施。可以期望运动监测系统100中包含比如移动电话之类和便携式电子设备306，因为即使在从事体育活动时，个体10也通常携带移动电话，并且它们能够提供重要的附加计算和通信能力而并不对个体10产生额外费用。

考虑到以上讨论，显然各种处理步骤或此处列举的其他计算能够由此处公开的运动监测系统100的各种实施例来执行，且并非必须限定为由传感器模块102来执行，其取决于本发明特定实施例的配置。例如，任何处理步骤或此处列举的其他计算可以在各种实施例中由传感器模块102、服务器计算机302、个人电脑304、便携式电子设备306、和/或任何其他网络组件或一个以上的组件来执行。

本发明的实施例可以包含所谓“云计算”的使用。云计算可以包含作为服务而非产品的计算交付，由此提供共享资源、软件和信息给计算机和作为网络(典型地为因特网)上的工具(utility)的其他设备。云计算可以将个体10的数据、软件和计算委托服务(典型的为集中式)于网络上发布的应用编程接口。终端用户可以通过网页浏览器或轻量级(light weight)桌面或移动应用(app)接入基于云的应用，而商业软件和数据存储在位于远端地点的服务器。与软件程序本地地安装于用户终端电脑上相比，云应用的供应商通常追求给出同样或更好的服务和性能。

本发明的实施例可以合并团体体育活动监测系统的特征。典型的团体体育活动监测系统披露于共同拥有的美国专利申请号13/077,494中，申请于2011年3月31日(其公开为美国专利申请公开号2012/0254934)，其通过引用被全部并入此处。

概览上文所提供的本发明体育用具运动监测系统100的组件的典型实施例，其包含典型的传感器模块102。

II.使用运动监测系统的典型方法

下文中将提供各种典型方法的说明，所述典型方法使用本发明的运动监测系统100以监测一件体育用具104空间方位或运动的改变，或确定用具104运动数据和活动指标之间的相关性。

从事体育活动的个体10(或另一感兴趣的人，比如教练、队友或观众)可能希望获得体育活动期间关于一件个体10的体育用具104的运动信息。

例如，如果个体10参与活动，所述活动包含运动球106的使用，比如进行英式足球比赛，最好是例如能够确定由个体10的脚12所踢的英式足球106(即足球)的各种发射角，能够确定英式足球106被个体10踢后的转速，能够确定英式足球106被个体10踢后运行的峰值速度，或能够确定当踢球时个体10的脚12碰撞球之处英式足球106表面的特定位置。

通过使用包含以上所描述的传感器模块102的运动监测系统100，本发明的实施例可以有利地使得个体10(或他们的教练、队友或观众)能够获得体育活动期间或之后关于一件体育用具104运动的此类或其他信息。

虽然本发明的各种实施例描述了英式足球(即足球)运动的内容，但本发明并不以此为限，并可以应用于各种不同的运动和体育活动或与此相关的训练项目期间，各种不同的运动和体育活动包含例如棒球、篮球、保龄球、拳击、板球、自行车赛、橄榄球(即美式足球)、高尔夫、曲棍球/冰球、长曲棍球、赛艇、英式橄榄球、赛跑、滑板运动、滑雪、冲浪、游泳、乒乓球、网球或排球。

传感器模块102所获得的数据可以用各种方式处理以产生活动期间关于一件体育用具104运动的有用信息。在一些实施例中，传感器模块102数据可以被处理以监测一件体育用具104空间方位的改变。在其他实施例中，传感器模块102数据可以被处理以参考运动数据和存储在数据结构中的活动指标之间的预定的相关性。

参考图9，在本发明的一个实施例中，个体可以使用运动监测系统100中的传感器模块102以根据下文的空间方位处理400来确定一件体育用具104空间方位的改变。

首先，在步骤402，传感器模块102可以检测一件体育用具104的运动。在一个实施例中，基于传感器模块102的加速度传感器118所捕获的加速度数据来检测一件体育用具104的运动。在另一实施例中，基于传感器模块102的磁场传感器120所捕获的磁场数据来检测一件体育用具104的运动。在另一实施例中，基于加速度数据和磁场数据两者来检测一件体育用具104的运动。

在一个实施例中，磁场传感器120可以适于测量传感器模块102附近的磁场的强度和方向。在另一实施例中，磁场传感器120可以适于测量传感器模块102附近的地球磁场的强度和方向。在一些实施例中磁场传感器120能够测量全部本地磁场和/或本地地球磁场的合成磁场矢量的幅度和方向。

如果所监测的一件体育用具104为英式足球106，所检测的运动可以包括由个体10的运球导致的英式足球106在地上的滚动。

在一些实施例中，传感器模块102接着可以确定：一件体育用具104的运动表示运动跟踪事件(a occurrence of a moement to track)。在一个实施例中，对一件体育用具104的运动指示运动跟踪事件的确定发生在门限数据值满足预定时间段之时。例如，传感器模块102可以确定一件体育用具104的运动已经导致门限加速度和/或磁场在预定时间段内发生改变。

在一些实施例中，运动跟踪事件的确定是在确定之前运动跟踪已经开始的指示。在这种情况下，如果最近已经记录的数据需要被检查或更永久地记录以响应于所发现的运动跟踪事件的确定，由于传感器模块102可以临时在缓冲器中记录数据流，所以仍然能够捕获与运动相关的所有相关数据。在其他实施例中，运动跟踪事件的确定为运动跟踪即将在不久的将来发生的指示。在一些实施例中，传感器模块102适于永久或临时地存储数据，并可以进一步适于在特定情况下对预定时间段存储数据，比如填充数据缓冲器。

如果所监测的一件体育用具104是英式足球106，则英式足球106的运动，作为个体10用他们的脚12迅速踢英式足球106试图进球的结果，可以引起应当跟踪的响应于踢的英式足球106运动(其可以包含在做出确定之前、期间和/或之后英式足球106的运动)的确定。

随后，如步骤404，响应于运动跟踪事件的确定，一件体育用具104的初始空间方位可以被确定。在一些实施例中，一件体育用具104的初始空间方位的确定可以参考坐标轴系统做出。

坐标轴系统对于监测目标(比如一件体育用具104)空间方位的改变是有用的分析工具。图10示出了具有三个轴(X轴、Y轴和Z轴)的典型三维笛卡尔坐标轴系统500。两个矢量“G”和“B”叠加于图10所示的坐标轴系统500之上。G矢量502指向-Y方向，表示重力矢量。B矢量504表示合成磁场矢量。

图11示出了另一典型三维笛卡尔坐标轴系统550。这个系统550定义了刚体(比如一件体育用具104)的六个自由度。六个自由度指的是刚体在三维空间的运动，即结合围绕三个垂直轴的旋转(俯仰、偏航、横滚)而向前/后、上/下、左/右(在三个垂直轴上平移)运动的能力，如图11所示。

回到图9中所讨论的步骤404，在一个实施例中，一件体育用具104的初始空间方位的确定可以相对于重力矢量502做出，比如图10所示。在另一实施例中，一件体育用具104的初始空间方位的确定可以相对于地球磁场矢量504做出，比如图10所示。在其他实施例中，一件体育用具104的初始空间方位的确定可以相对于该件体育用具在三维空间内以六个自由度平移和旋转的方式的特性做出，正如根据图11的说明。

如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，则与所追踪的特定运动(即由脚12踢导致的英式足球106的运动)相关的英式足球106的初始空间方位的确定可以被定义为，例如，刚好在个体10的脚12迅速踢到英式足球之前、当时或之后的英式足球106的空间方位，取决于特定应用和所使用的算法。

在步骤406，在该件体育用具104的初始方位的确定在第一时间已经做出之后，该件体育用具104的空间方位改变可以被确定。在实施例中，步骤406中该件体育用具104的空间方位改变的确定可以类似于步骤404中该件体育用具104的初始方位改变的确定而做出，除非关于重力矢量502和/或磁场矢量504的方位改变的附加信息随着目标运动而被额外地考虑进来。

如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，则与所追踪的特定运动(即由于踢导致的英式足球106的运动)相关的英式足球106的空间方位改变的确定可以被定义为，例如，从英式足球106的初始方位被识别出的时间到当英式足球106仍在移动或已经停止移动的随后时间点的英式足球106的空间方位改变，取决于特定应用和所使用的算法。

在步骤408，基于步骤406中所确定的该件体育用具104的空间方位改变来确定活动指标。活动指标的性质可以基于个体10正在参与的体育活动和正在监测的特定件体育用具104而改变。在一个实施例中，活动指标可以例如与发射角、转速、球体轨迹、速度、弹跳高度、弹跳力、弹跳距离、弹跳轨迹、反冲力(kick force)、反冲距离(kick distance)、碰撞力、碰撞位置、特定类型体育运动的特性或反应时间测量相关。在其他实施例中，活动指标可以例如为转速、旋转面、弹跳力、力量图表(profile)(作用于在运动员身体或大地或目标上的力量)、网球中的击打信息、高尔夫中的挥杆图表(profile)、棒球、曲棍球棍、腿或脚12踢的图表(profile)、自行车踏板的角度位置、骑车人的功率输出、疲劳(在重复运动中开始发生的颤抖，即赛跑、举重、游泳、赛艇等)、姿势、投掷或摆臂技术、以及投篮(shooting)技术。

如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，则踢导致的英式足球106的空间方位改变可以例如用于确定英式足球106的发射角、英式足球106的转速、发射速度、估计速度、脚12在英式足球106上的碰撞位置、或类似指标。

最后，在步骤410，提供输出，所述输出将活动指标传输给个体10、教练、队友、观众或任何其他感兴趣的人。在一个实施例中，输出可以是听觉、视觉和/或触觉输出。

在本发明的一些实施例中，替代希望监测感兴趣的一件体育用具104的空间方位改变，这里可以是希望将体育用具104的运动与存储在数据结构中的基于预定相关性的活动指标相关联。参考图12，在此类实施例中，个体10可以使用运动监测系统100中的传感器模块102以根据下文的运动相关处理420来确定体育用具104运动的此类相关性。

首先，在步骤422，传感器模块102可以检测该件体育用具104的运动。这个步骤可以用与空间方位处理400中步骤402类似的方式来实现，如上所述。

如果所监测的目标104是英式足球106，所检测的运动可以包括个体10的运球导致的英式足球106在地上的滚动。

在一些实施例中，传感器模块102可以随后确定：一件体育用具104的运动指示运动跟踪事件。如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，则英式足球106的运动，作为个体10用他们的脚12迅速踢英式足球106试图进球的结果，可以引起应当跟踪的响应于踢的英式足球106运动(其可以包含在做出确定之前、期间和/或之后英式足球106的运动)的确定。

其次，在步骤424，传感器模块102可以记录响应于识别运动跟踪的运动数据。在一个实施例中，基于由传感器模块102的加速度传感器118所捕获的加速度数据记录该件体育用具104的运动。在另一实施例中，基于由传感器模块102的磁场传感器120所捕获的磁场数据记录该件体育用具104的运动。在另一实施例中，基于加速度数据和磁场数据两者记录该件体育用具104的运动。

如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，由于个体10迅速踢英式足球106引起的英式足球106的运动可以被记录。

然后，在步骤426，传感器模块102可以确定所记录的运动数据和活动指标之间的相关性。在一个实施例中，此确定可以基于存储在数据结构中的相关性信息，比如查找表。

查找表是数据结构，通常为阵列或关联阵列，常常用于替代采用简单阵列变址操作(simpler array indexing operation)的运行时计算。由于检索存储器中的值通常相比于经历相对更耗费处理(processing-expensive)的计算或输入/输出操作更快，因此处理时间方面的节省是显著的。查找表图可以预先计算并存储在静态程序存储器中或预先取出作为程序初始化阶段的一部分。

相关性的性质可以取决于用于构建相关性的特定应用和算法。同样，活动指标的性质可以基于个体10正在参与的体育活动和正在监测的特定件体育用具104而改变。在一个实施例中，活动指标可以例如与发射角、转速、球体轨迹、速度、弹跳高度、弹跳力、弹跳距离、弹跳轨迹、反冲力(kick force)、反冲距离(kick distance)、碰撞力、碰撞位置、特定类型体育运动的特性或反应时间测量相关。在其他实施例中，活动指标可以例如为转速、旋转面、弹跳力、力量图表(作于在运动员身体或大地或目标上的力量)、网球中的击打信息、高尔夫中的挥杆图表(profile)、棒球、曲棍球球棍、腿或脚12踢的图表(profile)、自行车踏板的角度位置、骑车人的功率输出、疲劳(在重复运动中开始发生的颤抖，重复运动即赛跑、举重、游泳、赛艇等)、姿势、投掷或摆臂技术、以及投篮(shooting)技术。

如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，所记录的运动数据和活动指标之间的相关性可以依赖于存储在数据结构中的相关性数据，所述数据结构源于函数，所述函数表达英式足球106的加速度数据和英式足球106的发射速度指标之间的关系。在一些实施例中，以英式足球106的加速度数据和英式足球106的发射速度之间的关系为基础的函数可以基于用于特定模型英式足球106的经验数据。

最后，在步骤428，提供输出，所述输出将活动指标传输给个体10、教练、队友、观众或任何其他感兴趣的人。这个步骤可以用与空间方位处理400中步骤410类似的方式来实现，如上所述。

关于图9和图12中所提出的详细描述了基础空间方位处理400和基础运动相关处理420的分析架构，其分别可以用于本发明的实施例中以监测使用了传感器模块102的一件体育用具104。然而，在本发明的一些实施例中，这些基础分析架构可以包含附加步骤，所述附加步骤提供改善的性能，因此向从事体育活动的个体10提供更好的工具来评价他们的活动。

图13示出了活动状态处理440，其可以用于加强上文提出的基础空间方位处理400或基础运动相关处理420。活动状态处理440可以使得传感器模块102能够以多种状态运行，其中之一可以被认为是活动状态。在一个实施例中，活动状态可以由在活动状态期间相比于活动状态之前消耗更多能量的传感器模块102来表征。在另一实施例中，活动状态可以由在活动状态期间相比于活动状态之前以更高速率对来自加速度传感器118的数据进行采样的传感器模块102来表征。在另一实施例中，活动状态可以由在活动状态中永久地存储数据的传感器模块102来表征，与在活动状态之前仅仅临时地记录数据相反。以此方式，使得各种状态能够允许传感器模块102以降低电池供电、降低处理能力方式来操作或者以其他方式更有效地来操作。

参考图13，活动状态处理440开始于步骤442。在一个实施例中，活动状态处理440的步骤可以刚好先于基础空间方位处理400或运动相关处理420的步骤而发生，以便这些处理可以用更有效率地处理器模块102的功能来完成。

在步骤442，传感器模块102可以检测在第一时间的一件体育用具104的运动。这个步骤可以用与空间方位处理400中的步骤402或基础运动相关处理420中的步骤422类似的方式来实现，如上所述。

如果所监测的目标104是英式足球106，所检测的运动可以包括个体10的运球导致的英式足球106在地上的滚动。

然后，在步骤444，传感器模块102可以确定一件体育用具104的运动对应于预定的激活运动。在一些实施例中，预定的激活运动可以包含一系列的离散运动，诸如例为球连续弹跳三次、球被抛出预定高度、球以一定水平的力被踢出、或运动导致的传感器模块102的加速度超过和/或降低到以绝对值计算或对于预定时间段的预定门限以下。在一个实施例中，基于通过传感器模块102的加速度传感器118捕获的加速度数据检测一件体育用具104的运动。在另一实施例中，基于通过传感器模块102的磁场传感器120捕获的磁场数据检测目标104的运动。在另一实施例中，基于加速度数据和磁场数据两者检测目标104的运动。

确定该件体育用具的运动对应于预定激活运动的步骤可以包含将与预定激活运动相关联的加速度数据和所检测的与该件体育用具的运动相关联的加速度数据进行比较。可选择地，确定该件体育用具的运动对应于预定激活运动的步骤可以包含将与预定激活运动相关联的定时数据和所检测的与该件体育用具的运动相关联的定时数据进行比较。

如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，预定的激活运动可以例如为英式足球106已经静止了预定时间段之后的英式足球106的运动、英式足球106弹跳三次、英式足球106被抛入空中时间段的一定高度、或者各种其他可能的激活运动。

在一些实施例中，当所监测的该件体育用具104的传感器模块102感测到大约1G的合成加速度(即合成加速度在1G的门限公差以内，例如在1G的5％以内)时，所监测的该件体育用具104可以被认为是静止的。在一些实施例中，当体育用具104由个体10握持时，所监测的该件体育用具104可以被认为有时是静止的。例如，当篮球运动员进行球的跳投时(例如，在球从个体10的手中释放之前，球可以被认为是静止的，此处传感器模块102所感测到的合成加速度为大约1G)，篮球可以静止一段时间。还有例如，篮球运动员执行投球时(例如，跨越由个体10的投掷动作的向后运动到向前运动的过渡的时间段，此处传感器模块102所感测到的合成加速度为大约1G)，球可以为静止一段时间。

然后，在步骤446，在确定激活运动已经发生之后，传感器模块102可以进入活动状态。如前所述，活动状态可以例如由在活动状态期间相比于活动状态之前消耗更多能量或以更高速率采样数据的传感器模块102来表征。

最后，在步骤448，根据传感器模块102进入活动状态，检测在第二时间的该件体育用具的运动，如同所描述的基础空间方位处理400中的步骤402或基础运动相关处理420中的步骤422。以此方式，使得各种状态能够允许传感器模块102以降低电池供电、降低处理能力来操作或者以其他方式更有效地来操作。

图14示出了可以用于加强上文提出的基础运动相关处理420的参考运动处理450。参考运动处理450可以使得传感器模块102能够通过比较运动数据由多个参考运动中识别匹配的体育运动，此处多个参考运动可以具有多种性质。以此方式，运动相关处理420的体育运动识别能力可以通过使得在活动期间执行的各种类型的运动能够识别和跟踪而得到增强。

参考图14，参考运动处理450开始于步骤452,。在一个实施例中，参考运动处理450的步骤可以有效地取代上文提出的基础运动相关处理420步骤426、428和430，以便相关性和识别能力得到加强。

在步骤452，传感器模块102可以记录运动数据(可能响应于先前步骤中的跟踪运动识别，如上文所提出的)。在一个实施例中，基于由传感器模块102的加速度传感器118所捕获的加速度数据记录该件体育用具104的运动。在另一实施例中，基于由传感器模块102的磁场传感器120所捕获的磁场数据记录该件体育用具104的运动。在另一实施例中，基于加速度数据和磁场数据两者记录该件体育用具104的运动。

如果所监测的该件体育用具104是英式足球106，可以记录由个体10用他们的脚12迅速踢英式足球106而导致的英式足球106的运动。

然后，在步骤454，传感器模块102通过将运动数据和与多个参考运动相关联的数据进行比较来从多个参考运动中识别出匹配的体育运动。在一个实施例中，正如基础运动相关处理420中的步骤428，至少部分地基于存储在数据结构(比如查找表)中的相关性信息做出识别。

具体的对于步骤454，匹配的体育运动的识别可以参考多个参考运动。换句话说，在步骤454，系统不限于寻找匹配于单个运动(例如，踢英式足球106试图射门得分)的运动。在一些实施例中，系统不限于寻找匹配于单类运动(例如，进攻性英式足球运动)的运动。在其他实施例中，系统不限于寻找匹配于单项运动(例如英式足球运动)的运动。可选择地，当活动为团队运动，匹配的体育运动可以为在团队运动期间通常由人来执行的运动。

在一个实施例中，一个或多个参考运动可以包含一系列离散运动。在一些实施例中，与多个参考运动相关联的数据可以包含加速度数据、磁场数据和/或定时数据。当然，识别匹配的体育运动的性质可以取决于构建匹配所使用特定应用和算法。同样，匹配的体育运动的性质可以基于个体10正在参与的体育活动和正在监测的特定件体育用具104而改变。在一个与篮球相关的实施例中，匹配的体育运动可以例如为传球运动、投篮运动、跳投运动、扣篮运动、护球运动、交叉运球运动、盖帽运动、断球运动或篮板球运动。

最后，在步骤456，提供输出，所述输出将匹配的体育运动传输给个体10、教练、队友、观众或任何其他感兴趣的人。这个步骤可以用与运动相关处理420中步骤428类似的方式来实现，如上所述。以此方式，运动相关处理420的体育运动识别能力可以通过使得在活动期间执行的各种类型的运动能够识别和跟踪而得到增强。

在本发明的其他实施例中，这些以上所述的分析架构可以包含附加步骤，所述附加步骤可以提供附加能力，因此为从事体育运动的个体10提供附加工具以评估他们的活动。典型的附加分析架构披露于共同拥有的美国专利申请号13/446,982中，申请于2012年4月13日(其公开为美国专利申请公开号2013/0274040)，其通过引用全部并入此处。

通过使用包含上文描述的传感器模块102的运动监测系统100，本发明的实施例可以有利地使得个体10(或他们的教练、队友或观众)能够获得在体育运动期间或之后关于一件体育用具104运动的此类或其他信息。

虽然本发明的各种实施例以英式足球运动(即足球)的情况下进行了描述，但本发明不限于此，且可以应用于各种不同的运动或体育活动或可以应用于与此相关的训练项目期间，各种不同的运动或体育活动包含棒球、篮球、保龄球、拳击、板球、自行车赛、橄榄球(即美式足球)、高尔夫、曲棍球/冰球、长曲棍球、赛艇、英式橄榄球、赛跑、滑板运动、滑雪、冲浪、游泳、乒乓球、网球或排球。

对于棒球，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如投球手的投球、击球手的挥棒、或在球被投掷之后或球被击打之前的球的运动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定投掷的类型(快球、曲线球、滑行曲线球、变速投球等)、投球速度、投球轨迹或整个投球数目。传感器模块102还可以用于确定挥棒类型(例如，常规挥棒、短打、与球接触的挥棒、错失球的挥棒等)、挥棒速度、挥棒数目、击打类型(滚地球、平飞球、高飞球、全垒打等)、球被击打之后的轨迹、球被击打之后的距离、或球与球棒之间的碰撞位置。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装在投球手的躯干、手臂、手或手指上，安装在击球手的躯干、手臂、手或手指上，安装在球体之上或之内，安装在球棒之上或之内。

对于保龄球，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如保龄球手的释放或球的路径的特性。例如，传感器模块102可以用于确定施加于滚动(roll)的旋转类型、滚动的速度、整个滚动的数目、在碰撞瞬间施加于木瓶的力、球道上光滑点的断片(divots of slick spots on the lane)的位置或事件、或者球和木瓶之间的碰撞位置。传感器模块102还可以用于确定释放之后的球的路径。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于保龄球手的躯干、手臂、手或手指上，或球体之上或之内。

对于拳击，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如拳击手进攻或防守移动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定拳击手所做出的出拳类型(刺拳、勾拳、上勾拳等)、拳击手是否使用左手或右手、出拳速度、出拳是否击中、拳击手的手套和他对手的身体之间碰撞的位置、和/或整个出拳数目。传感器模块102还可以用于确定拳击手是否遭遇向左、向右或向下穷追、阻碍出拳、被击倒，或拳击手接受了多少出拳。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于拳击手的躯干、手臂、手或手指上，或他们的拳击手套之上或之内。

对于自行车赛，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如自行车手的或自行车的运动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定自行车的速度、转弯的性质、路线中海拔变化的性质、或跳跃特性(比如飞行时间)、所执行的技巧的类型、或技巧是否成功执行。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于自行车手的躯干、手臂、手、腿、脚12或头上，或他们的自行车的诸如例为车把、车架或脚踏板的位置之上或之内。

对于橄榄球(即美式足球)，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如进攻、防守或特定团队运动员的运动、或球自身运动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定跑动、传球、踢球或阻截的类型，跑动、传球、踢球或阻截的数目，跑动、传球、踢球或阻截的力，跑锋(running back)所使用的运动类型(例如，转身过人、推开、阻拦、飞扑、冲刺等)，或传球或踢球的距离、滞空时间或转动特定。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于运动员的躯干、手臂、或腿上，或球体之上或之内。

对于高尔夫，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如高尔夫球手的挥杆或球被击打之后的球的运动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定挥杆类型(发球、平坦球道击球、轻击球、推杆)、挥杆速度、挥杆质量、或挥杆数目，其可以反过来用于指导高尔夫球手如何改善他们的挥杆和比赛方案。传感器模块102还可以用于确定球的路径(直线球、斜击球、左曲球、低球、高球、过度偏左(breaking left)、过度偏右(breaking right))、击打距离、或球与球杆头之间碰撞的位置。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于高尔夫球手的躯干、手臂、手、腿、脚12或头上，或球体之上或之内，或球杆之上或之内。

对于曲棍球/冰球，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如运动员击球或传球或在接触之后的冰球的运动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定击球类型(例如，击射、反手击球)、击球速度、击球质量或击球或传球数目。传感器模块102还可以用于确定冰球朝向球门的路径(直线、左、右、低、高)、或冰球与杆头之间碰撞的位置。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于冰球手的躯干、手臂、手、腿、脚12或头上，或冰球之上或之内，或球杆之上或之内。

对于赛跑，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如跑步者的运动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定速度、步速、跑过的(traversed)距离、跑过的位置、或不同表面(例如草地、街道或小径)之间的区别以及倾斜(例如上坡、平地或下坡)。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于跑步者的躯干、手臂、手、腿、脚12或头上，或他们的鞋类物品之上或之内。

对于滑雪，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如关于何时特定技巧能够成功执行的赛道统计或信息的特性。例如，传感器模块102可以用于确定滑雪者成功通过了赛道上的多少门、滑雪者的速度、或他们转弯的角度。同样，传感器模块102还可以用于确定机动(比如弹跳、翻转、旋转)或构成机动的动作(例如，弹跳高度、旋转角度、滞空时间、所执行的技巧类型等)的程度。在一个实施例中，传感器模块102可以以可拆卸或不可拆卸的方式安装于滑雪板的顶表面或底表面、包含于滑雪板内部、或安置于滑雪板内的空间内，或安装于滑雪者的靴子、身体或其他衣物上或其他衣物中。在其他实施例中，传感器模块102可以类似地用于单板滑雪或其他类似的包含类似冬季体育用具的冬季体育活动中。

对于网球，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如运动员挥拍或被击打后的球的运动的特性。例如，传感器模块102可以用于确定挥拍类型(正拍、反拍、发球、回球、高球)、挥拍速度、挥拍质量，或挥拍数目。传感器模块102还可以用于确定球的运动(直线、上旋、逆旋、左旋或右旋)、击球距离、或球与球拍头之间碰撞的位置。在一些实施例中，传感器模块102可以例如安装于运动员的躯干、手臂、手、腿、脚12或头上，或网球之上，或球拍之上。

对于滑板，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如何时成功执行特定技巧(比如带板跳(ollies)、空中技巧、翻转技巧(例如kickslips踢滑)、滑动、摩擦(grinds))或构成技巧的动作(例如，弹跳高度、转速、滑动时长等)的程度的特性。在一个实施例中，传感器模块102可以安装于滑板的背面、在滑板轮轴(即滑板轴)和滑板本身之间的空间。在其他实施例中，传感器模块102可以以可拆卸或不可拆卸的方式耦合于板的顶面或底面、包含于板内、或耦合于轮轴(即滑板轴)。

对于冲浪，比如上文所描述的那些传感器模块102的实施例可以使得个体10、教练、队友或观众能够确定例如特定机动何时能够成功执行(诸如例为，踏浪、执行转弯或回冲浪峰、切(carving)、漂浮(floating)、管内冲浪(tube riding))的特性。在一个实施例中，传感器模块102可以以可拆卸或不可拆卸的方式安装于冲浪板的顶面或底面、包含于冲浪板之内或安置于冲浪板内的空间。

在上文描述的本发明的各种实施例中，个体10(或另一感兴趣的人，比如教练、队友或观众)可以获得关于体育活动期间一件体育用具104运动的信息。一旦活动指标或特定体育运动已经由监测系统100识别，活动指标或特定体育运动并不完全达到最佳/正确的程度，系统10可以进一步被采用以训练或指导个体10从而改善未来的他们的活动指标或特定体育运动。确定何种活动指标值或特定体育运动特性是最佳/正确的可以由系统10基于预定值、算法、或其他存储在数据库中的数据、查找表等等自动地做出，或者确定可以由现场教练、教练、个体10自身、或有权使用活动指标值或特定体育运动数据的另一感兴趣的人做出。

例如，所监测的该件体育用具104为英式足球106的实施例中，此处由踢所引起的英式足球106的空间方位的改变用于确定例如英式足球106的发射角、英式足球106的转速、发射速度、估计速度、脚12碰撞于英式足球106上的位置、或类似的指标，这些确定可以由系统10使用以帮助个体10改善未来踢球时他们的脚-球碰撞、发射角、转速或发射速度。用于实现改进的方法可以例如为个体10提供交叉训练练习或操练、为个体10提供英式足球特定的试验或操练、或规定其他训练方案的数量。

用于校准传感器模块所获得数据的典型系统披露于共同拥有的美国专利申请号13/446,982，申请于2012年4月13日(其公开为美国专利申请公开号2013/0274040)，其通过引用全部并入此处。

个体10或其他人可能希望获知例如运动球106的活动指标以学习个体10施加于运动球106上的动作(比如个体10对运动球106的踢或投)的效果。运动监测系统100可以确定活动指标，比如运动球106的轨迹、运动球106的发射角、运动球106的转速、运动球106旋转面的方位、运动球106旋转轴的方位、运动球106的运行速度、运动球106的发射速度、踢或其他运动球106上的碰撞力、运动球106运行的距离、以及运动球106的最大加速度。传感器模块102可以将表示此类活动指标的数据输出到比如个人电脑304或便携式电子设备306的显示设备。此类数据可以由传感器模块102以未加工形式(例如，来自加速度传感器118和/或磁场传感器120的未处理信号)或典型(representative)形式(例如，由来自加速度传感器118和/或磁场传感器120的处理信号引起的数据)输出。在一些实施例中，监测系统100输出个体10和/或另一人在某种程度上可感知的一个或多个活动指标的表达。

如同此处所提到的，在一些实施例中，运动监测系统100可以确定和/或输出跨越一段时间或在特定时间点的运动球106瞬时轨迹的表达，瞬时轨迹为运动中的运动球106的运动方向的表达。

在一些实施例中，运动监测系统100可以确定和/或输出运动球106发射角的表达。在一些实施例中，发射角可以被确定为对应于在充分接近运动球106的初始运动的时间点上运动球106的瞬时轨迹，比如，在运动球刚刚被踢或击打时。在一些实施例中，运动球106的初始运动基于感测的脉冲加速度超过门限而确定。在一些实施例中，发射角被确定为对应于在运动球106的初始运动之后不超过150ms(例如100ms到150ms)内运动球106的瞬时轨迹。在一些实施例中，发射角可以被确定为对应于在运动球106的初始运动之后能够感测到加速度幅度的最早时间点上运动球106的瞬时轨迹。

在一些实施例中，这个时间可能立即跟随一段加速度传感器118的较低可信度的数据输出，此处此类数据输出相比于加速度传感器118在其他时间的数据输出具有较低可信度。此类较低可信度数据输出可以是例如所感测的加速度数据中的干扰(例如栅栏(railing))(例如源于加速度中的突变，例如由于碰撞)或加速度传感器信号的增益饱和(例如，由于加速度高于其能感测的最大加速度而在加速度传感器输出其最大加速度信号期间)的结果，所述增益饱和可能由例如反应于碰撞(例如，踢、掷、投)的运动球106的高初始加速度造成。在一些实施例中，此类低可信度加速度数据输出可能经受于踢球碰撞之后(例如踢球碰撞持续大约10ms，和碰撞之后的大约90ms至140ms)的时间(例如100-150ms)。

由于在自由飞行中运动球106运行方向的垂直分量的角度充分接近运动球106的初始运动，发射角可以对应于瞬时轨迹。在一些实施例中，基于加速度数据确定自由飞行。一旦进入自由飞行(例如运动球106被抛出或踢出)，加速度传感器118所感测的加速度数据就显示低于1G的合成加速度(即，低于重力所导致的加速度)。例如，合成加速度可以由1G(例如处于静止或非非自由飞行状态)下降到0.5G(例如自由飞行中)。此下降发生的时间可以被确定为自由飞行的起始。当合成加速度持续低于1G时可以确定为连续自由飞行。在一些实施例中，源于重力的加速度的幅度可以预定，或可以基于运动球106静止时所感测到的加速度数据来确定。

所确定的自由飞行中运动球106运行方向的垂直分量的角度越接近于初始运动，其越能更好的表达发射角。如果超过初始运动，自由飞行中运动球106运行方向的垂直分量的角度可能改变(例如减小)。在一些实施例中，这个改变可以使用基于瞬时轨迹、速度、和时间(初始运动之后)的公式进行补偿，以增加发射角确定的准确性。在一些实施例中，增益饱和期间(例如，当加速度传感器被阻碍(railed)时)运动球106的路径可以基于该期间所感测到的磁场数据来确定。在一些实施例中，碰撞时刻的发射角可以基于这个路径来确定。

在一些实施例中，运动球106的瞬时轨迹和/或发射角可以基于较早的第一时间的一个或多个加速度和磁场数据(例如由加速度传感器118和/或磁场传感器120所感测的)以及较晚的第二时间的一个或多个加速度和磁场数据(例如由加速度传感器118和/或磁场传感器120所感测的)来确定。在一些实施例中，运动球106在第一时间是静止的，运动球106在第二时间是运动的(例如，运动球106的运动开始于第一时间和第二时间之间)。

用于确定运动球106的瞬时轨迹和发射角的典型系统披露于共同拥有的美国专利申请号13/446,982中，申请于2012年4月13日(其公开为美国专利申请公开号2013/0274040)，其通过引用全部并入此处。

已知移动物体的运动方向与施加于移动物体上的阻力方向相反。在一些实施例中，监测系统100确定与合成加速度矢量方向相反的运动球106的相对(即相对于传感器模块102)运动方向。

在一些实施例中，确定运动球106的绝对(即相对于外部坐标系统)运动方向(例如瞬时轨迹)，监测系统100由运动球106的相对运动方向中减去第一时间和第二时间之间运动球106的旋转角。

在一些实施例中，确定运动球106的发射角，监测系统100确定运动球106绝对运动方向的垂直分量的角度，其被确定为相当于运动球106的发射角。

如同此处所提到的，在一些实施例中，监测系统100可以确定和/或输出运动球106转速的表达。转速为运动球106旋转的角速度(ω)的测量，且可以表示为例如每单位时间内运动球106的旋转次数，或者每单位时间内运动球106的角度改变。

在一些实施例中，确定运动球106的转速，旋转运动球106的传感器模块102可以通过加速度传感器118在第一时间和第二时间感测加速度数据。在第一时间和第二时间之间，运动球106(包含传感器模块102)旋转。在第一时间和第二时间感测到的加速度数据为合成加速度矢量，所述合成加速度矢量由施加于运动球106上的阻力建立。在一些实施例中，监测系统100在每个第一时间和第二时间归一化合成加速度矢量(例如，以便于合成加速度矢量介于-1和1之间)。此类归一化可以提供合成加速度矢量空间中的真实方位。此归一化由来自加速度传感器118的全部(例如全部三个)轴的数据来执行(以便归一化值的平方和总是为1)。在一些实施例中，监测系统100通过对归一化值的幅度进行去归一化(denormalizing)(例如计算值的余弦或反余弦)来确定第一时间和第二时间每个轴的角度。在某些实施例中，监测系统100确定第一时间和第二时间之间每个角度的改变。在一些实施例中，监测系统100基于第一时间和第二时间之间角度的改变以及第一时间和第二时间之间所经过的时间来确定转速。

在一些实施例中，确定运动球106的转速，旋转运动球106的传感器模块102可以通过加速度传感器118感测一段时间内的加速度数据。在一些实施例中，监测系统100可以识别所感测的加速度数据(例如相对于传感器模块102的加速度方向)的重复部分。在一些实施例中，监测系统100可以通过识别相对于传感器模块102的此类加速度数据的连续类似方向(例如数据输出中的代表的加速度方向的重复峰值)来识别所感测的加速度数据的重复部分。在一些实施例中，监测系统100可以确定所感测的加速度数据重复部分的时间段(例如，此类加速度数据的连续类似方向之间所经过的时间)，其可以代表运动球106单一旋转(single revolution)的时间段。在一些实施例中，监测系统100可以计算运动球106单一旋转的相反时间段，并可以将这个值确定为运动球106的转速。

如同此处所提到的，在一些实施例中，运动监测系统100可以确定和/或输出运动球106旋转方向的表达，其可以代表运动球106旋转轴的角度和/或运动球106旋转面的角度。旋转轴是运动球106围绕其旋转且穿过运动球106的轴。旋转面是正交于旋转轴的面。在一些实施例中，角度可以基于加速度传感器118所感测的加速度数据和磁场传感器120所感测的磁场数据来确定。

在一些实施例中，监测系统100可以通过感测第一时间(例如t1)和第二时间(例如t2，此处第二时间可以迟于第一时间20-30ms)相对于传感器模块102的合成加速度矢量的方向来确定一个或两个角度。在一些实施例中，监测系统100可以确定定义在第一时间的相对于运动球106的合成加速度矢量方向与第二时间的相对于运动球106的合成加速度矢量方向之间的面的方向(相对于传感器模块102)。在一些实施例中，监测系统100可以将此这个面定义为运动球106的旋转面。在一些实施例中，监测系统100可以确定旋转面和相对于传感器模块102的重力矢量方向之间的角度。在一些实施例中，监测系统100可以基于旋转面和重力矢量方向(例如使用三角计算)之间的角度来计算角度。

如同此处所提到的，在一些实施例中，监测系统100可以确定和/或输出运动球106运行速度的表达。速度是运动球106位置改变速率的测量，并可以表示为运动球106速度矢量的幅度。运动球106的幅度可以基于运动球106运动期间由加速度传感器118所感测的加速度数据来确定。运动球106的速度可以在运动球106自由飞行中的任何时间来确定。在一些实施例中，速度计算于运动初始化之后不久(例如，被踢50ms之后)以便确定响应于初始运动的运动球106的近似最大速度。

在一些实施例中，运动球106被确定为在给定时间处于自由飞行。当自由飞行时，传感器模块102的加速度传感器118可以感测传感器模块102的加速度的幅度，以及因此与传感器模块102相关的运动球106的加速度幅度。加速度的幅度可以表示为合成加速度矢量的幅度。在一些实施例中，由传感器模块102所感测的加速度实质上全部归因于运动球106上的阻力作用(即由于阻力的减速)。

已知移动物体的运动方向与施加于移动物体上的阻力方向相反。因此，在一些实施例中，传感器模块102的加速度传感器118所感测的加速度幅度为运动球106运动方向上的加速度幅度。在一些实施例中，传感器模块102的加速度传感器118所感测的加速度幅度被确定为运动球106运动方向上的加速度幅度。

运动中运动球106的速度可以表达为运动球106加速度的幅度的函数。这个函数关系可以被运动球106的物理特性(例如，质量、尺寸、表面积、表面纹理、材料、形状、面板形状、转动惯量)所影响，且因此可以因为运动球106的不同构造而变化。这个函数关系还可以被环境条件(例如，环境温度、局部压力)所影响，监测系统100可以由适当的环境传感器(例如，耦合于运动球106、并入传感器模块102、耦合于远程设备)接收所述环境条件的指示，或由个体10通过监测系统100的界面输入所述环境条件的指示(例如，通过个人电脑304或便携式电子设备输入，诸如例为键盘、麦克风或触摸屏)。这个函数关系还可以被运动球106的动态特性所影响，诸如例为运动球106的旋转(例如转速和/或旋转角)，所述旋转可以给予运动球106马格努斯效应(Magnus effect)，其影响运动球106的速度。马格努斯效应可以导致运动球106轨迹的弧线或弯曲。

对于给定的运动球106(以及同样或足够类似结构的球)，这个函数关系可以通过计算(例如，自由飞行中阻力和球形物体的速度之间的关系为速度＝常量*log(阻力)+常量)、实验或两者来建立，且可以在监测系统100内被表达和/或存储为数据结构，例如作为算法、作为图形曲线、或作为查找表。

在一些实施例中，函数关系可以由个体10关于运动球106而建立(或增强)。例如，个体10可以将运动球106放置在地上并与墙或其他目标或结构隔开一段距离。个体10可以通过其界面将距离输入监测系统100。个体10随后用他们的脚12将运动球106踢到墙上。传感器模块102可以感测，当个体10的脚12碰撞运动球106时，运动球106自由飞行的起始时间。传感器模块102随后感测运动球106接触到墙的时间(例如，通过合成加速度中的突变，比如降低到大约为0)。经过的距离除以经过的时间可以被用于确定对于所测量的踢的运动球106速度的表达。可以感测对于所测量的踢的合成加速度(即阻力)。个体10可以在相同或不同的距离上多次执行此类操作，以建立实验数据组，其可以用于导出自由飞行中阻力和运动球106速度之间的函数关系的表达。这个函数关系的表达可以存储为监测系统100中的数据结构并在随后被提及，以便基于所测量的加速度数据来确定运动球106的速度，如上所述。

一旦传感器模块102的加速度传感器118感测到运动球106的加速度幅度，监测系统100将运动球106的加速度幅度与数据结构进行比较，所述数据结构表达加速度幅度和给定运动球106的速度之间的函数关系，以确定运动球106的速度(即，对应于表达函数关系的数据结构中的所感测到的加速度幅度的速度)。

给定运动球106的加速度幅度，图形曲线和/或表中的每个可以依赖于监测系统100来确定运动球106的速度。例如给定加速度幅度A，图形曲线和表两者可以示出速度B，以及给定加速度幅度C，图形曲线和表两者可以示出速度D。在一些实施例中，如果加速度幅度的给定值不具有在函数关系表达(例如图形曲线或表)中相应的加速度幅度，速度可以由已知的数学近似技术来确定，诸如例为舍入或插值。

在一些实施例中，监测系统100可以确定和/或输出运动球106飞行时间的表达。在一些实施例中，飞行时间可以基于加速度数据来确定。例如，飞行时间可以对应于加速度传感器118所感测到的加速度数据显示合成加速度小于1G期间的时段。例如，传感器模块102可以确定运动球106进入自由飞行的时间(例如监测系统100可以确定对应于合成加速度降到1G以下的时间的飞行起始时间)，可以确定对应于合成加速度回到1G的时间的飞行终止时间，可以计算飞行起始时间和飞行终止时间之间经过的时间，并且可以将经过的时间确定为运动球106的飞行时间。

在一些实施例中，监测系统100可以确定和/或输出运动球106的运行距离的表达。在一些实施例中，监测系统100可以基于加速度数据针对运动球106的飞行确定运动球106的运行距离。在一些实施例中，监测系统100可以基于运动球106的飞行时间(其可以如上文所述进行确定)确定运行距离和飞行时间期间运动球106的运行速度(其可以如上文所述进行确定)(例如，监测系统100可以确定飞行期间运动球106的平均速度)。例如，监测系统100可以通过将飞行期间的平均速度与飞行时间相乘来确定关于运动球106的飞行的运行距离。

在一些实施例中，监测系统100可以确定关于运动球106飞行实例的轨迹模型(即飞行路径)，以及可以计算运动球106经过的距离。在一些实施例中，监测系统100可以基于运动球106的条件(例如，活动指标)(例如，运动球106飞行的初始条件，和/或其后的时间点)来确定轨迹模型。在一些实施例中，监测系统100可以基于运动球106的速度、运动球106的发射角、运动球106的旋转面、以及运动球106的转速(例如，其中每个均可如此处所述的被确定)来确定轨迹模型。监测系统100可以基于轨迹模型(例如，通过计算沿着地面或代表地面的面的轨迹模型的起始和结束点之间的距离)来计算运动球106的运行距离。在一些实施例中，因为轨迹模型可以基于运动球106飞行结束前的条件来确定，监测系统100可以确定关于飞行实例的轨迹模型，即便是在运动球106的自由飞行被打断(例如击打目标)的情形下也是如此。在此类情形中，监测系统100可以确定运动球106的预估运行距离，其相当于运动球106的飞行不被打断时的运行距离。

在一些实施例中，监测系统100可以确定和/或输出运动球106的最大加速度的表达。在一些实施例中，监测系统100可以基于加速度数据来确定运动球106的最大加速度。例如，监测系统100可以使用传感器模块102的加速度传感器118所感测的加速度数据来确定飞行中运动球106的最大加速度。例如，监测系统100可以在数据有效(或其子集)期间内的时间段内始终比较运动球106的加速度幅度，以识别加速度的最大幅度，其可以确定为该时间段期间内运动球106的最大加速度。确定最大加速度的时间段可以为任意时间段，例如，自由飞行的单一时段、所选择的时间段、或体育比赛持续期间。在一些实施例中，监测系统100可以过滤掉所感测到的等于、大约或超过1G的加速度幅度，这样的幅度可以归因于重力(例如，运动球106不处于自由飞行的情形)。

监测系统100可以以个体10或其他人(例如教练、训练员或观众)可感知的形式输出活动指标的表达，例如包含运动球106的轨迹、运动球106的发射角、运动球106的转速、运动球106的的旋转面的方位、运动球106的旋转轴的方位、运动球106的运行速度、运动球106的发射速度、运动球106上踢或其他碰撞的力、运动球106的碰撞位置、运动球106的运行距离、以及运动球106的的最大加速度。监测系统100的任何组件内部产生或接收的数据可以以任何适当的形式传输、处理和输出，包含那些此处所描述的。

例如，在一些实施例中，活动指标的表达可以输出给便携式设备(例如便携式电子设备306)或个人电脑(例如个人电脑304)的显示器。在一些实施例中，监测系统100可以实时确定和输出例如活动指标的表达、过去活动指标的表达、预测的活动指标的表达、活动指标当前(或最新)值与该活动指标过去值之间比较的表达、一个活动指标与不同的活动指标的比较的表达、活动指标值与活动指标目标值的比较的表达、运动球106或个体10的活动指标值与不同的运动球106或个体10的相同(或不同)活动指标值的比较的表达。

在一些实施例中，活动指标的表达可以根据彼此之间或其他变量的函数来提供(例如，显示在此处所描述的任何设备的显示屏之上)。例如，运动球106的运行距离可以根据发射角的函数来提供。同样例如，活动指标可以根据位置(例如，比赛场地上位置，接近运动员、接近球门)的函数、根据事件(例如，射门得分、犯规)的函数、根据环境条件(例如，环境温度、降水)的函数、或根据个体10的生理条件(例如、心率、体温)的函数来提供。与这些变量相关的信息(例如，位置信息、事件信息、环境条件信息和生理条件信息)可以由其中所包含的适当的传感器或由与监测系统100进行的通信的监测系统100外部的元件提供给监测系统100。

在一些实施例中，监测系统100可以确定和输出任何可感知形式的表达，例如，数字地(例如，通过输出指示活动指标或比较的数值)、文本地(例如，通过输出指示活动指标或比较的单词或短语)、图形地(例如，通过输出指示活动指标或比较图表或其他图像)、或表格地(例如，通过输出指示活动指标或比较表格)。

在一些实施例中，活动指标可以用类似游戏的形式输出。点或其他正或负反馈可以基于运动球106和/或个体10的活动指标值来确定和输出。基于此类值或反馈的比较可以影响比赛进程。例如，此类值或反馈可以与相同个体10或运动球106过去的值或反馈进行比较，且改进可以导致所进行比赛的积极进展(例如，更高的“水平”可以被指定为个体10或运动球106的比赛得分)。同样例如，此类值或反馈可以与不同个体10或运动球106的值或反馈(包含专业运动员或其他著名人士的数据或所声称的数据)进行比较，且比赛进展可以根据比较来确定。同样例如，此类值或反馈可以与目标值或反馈进行比较，且比赛进展可以根据该比较来确定。同样例如，在一些实施例中，此类活动指标可以通过对游戏的上传或其他存取来管理虚拟游戏中虚拟运动员的能力(例如，个体10踢运动球106的最大球速度可以限制虚拟游戏中个体的虚拟化身的最大虚拟球速度)。

在一些实施例中，多个所监测的个体10可以与一个或多个运动球106进行交互(例如在英式足球比赛期间)。源于多个个体10中每一个的活动指标和源于球的活动指标可以进行类似的比较、结合和/或表达，如上文所述。此类比较、结合和/或表达可以基于所分别考虑的每个个体10、或个体10集合的子集(例如，团队、团队的中场队员)、或所有所监测的个体10来完成。在游戏设置中，此类比较、结合和/或表达可以与游戏事件(比如，进球、运动球106运行出边界、罚球或跳球)相关联，所述游戏事件可以涉及所描述的同时期的个体10的活动指标而输出。

源于监测运动球106和源于监测与运动球106交互的个体10的此类比较、结合和/或表达数据可以向例如参与体育活动的个体10、教练、观众、医生和比赛官员提供好处。此类人员可以在体育活动项目期间针对各种原因进行交互或合作。

例如，其可以期望教练监测个体10的表现，并做出建议或其他影响他们的表现以便最大化个体10的健身水平。可选择地或附加地，其可以期望教练监测和影响个体10以帮助最大化个体10在体育活动中的效果。进一步地，其可以期望教练监测和影响个体10以帮助最大化体育活动中成功的概率(此处的成功可以例如为击败比赛的对方团队，诸如例为英式足球，或获取/维持参与体育活动的一个或多个个体10的期望的健身水平)。体育活动项目可以包含例如训练项目(例如，场地项目、健身房项目、跑道项目)或竞赛项目(例如，英式足球比赛或篮球比赛)。

在一些实施例中，教练可以监测个体10和运动球106，并可以向个体10提供反馈以便跟踪和维持或改善个体10的健康、安全和/或表现。

在一些实施例中，监测系统100可以适用于此处所描述的单独的传感器，所述单独的传感器可以附加于例如包含此处所描述的物体的任何器具(例如售后提升)。

III.典型的碰撞点确定实施例

以上文说明为基础，现在下文将提供各种典型方法的说明，所述方法使用本发明的运动监测系统100来监测一件体育用具104的空间方位或运动的改变，或确定英式足球106的运动数据与英式足球106上的碰撞点150之间的相关性。

如图15所示，踢英式足球可以包含由个体10引入的个体10的脚12的击打英式足球106的一系列复杂的运动。通常来讲，在理想条件下当个体10尝试踢球得分时，个体10可以通过对英式足球106采取若干步骤来处理英式足球106。取决于踢的性质，个体10可以将运英式足球106处理为相对于英式足球106预期的飞行路线一直向前，或可以将英式足球106处理为与英式足球106预期的飞行路线成一定角度。然后，如图15所示，其通常期望个体10将它们的“支撑脚(plant foot)”(即，不踢英式足球106的脚12)落于英式足球106的侧面并直接位于英式足球106的中间，用他们的支撑脚12指向预期目标。个体10随后理想地保持他们的头部向下以及他们的身体进入踢球状况，摆动他们的踢球脚12触及英式足球106并持续完成动作，如图15所示。

取决于英式足球106的预期飞行路径和其他运动特性，个体10需要使用特定的方法和击球力学。英式足球运动员由经验获知存在于他们的脚12和英式足球106之间碰撞点的位置与球被踢期间和之后英式足球106的运动特性之间的关系。图16示出了由个体10的脚12踢所导致的英式足球106上的典型击打区140和碰撞点150。当个体10踢英式足球106时，碰撞典型地导致个体10的脚12(更精确的说，穿在他们脚12上的鞋类)和英式足球106两者的变形。英式足球106的变形更为显著且明显可见——英式足球106的表面典型地变为响应于足够迅速的踢的凹陷或拉紧。

图16所示的击打区140代表与个体10的脚12的一部分相接触之处和/或在踢期间发生英式足球106变形之处的英式足球106的表面区域。图16所示的碰撞点150出现在击打区域140的边界内，并代表与脚12和英式足球106相接触的区域中心近似一致的英式足球106的表面位置。注意，碰撞点150与英式足球106的外部标记202对准，如关联图5的首次描述。图16中示出脚12上的相应标记(包裹于英式足球靴中)以展示当脚12碰撞英式足球106时脚12上的典型位置。

本发明的实施例提供用于分析运动球106运动特性的分析架构，比如英式足球106，包含分析个体10的脚12和英式足球106之间碰撞点150的位置与英式足球106被踢期间和之后的运动特性之间的关系。所检查的运动特性包含球速、球旋转速率、球旋转轴、以及球发射角。

图17提供了用于表征英式足球106表面上碰撞点150位置的有用图。在这个典型图中，由正面观察的英式足球106已经被分为四个区域：I、II、III和IV。第一碰撞点150、第二碰撞点152和第三碰撞点154同样示出。个体10的脚12和英式足球106之间的碰撞点150、152、154的精确位置与球106的运动特性(包含球速、球旋转速率、球旋转轴、以及球发射角)相关联。

例如，如果英式足球106被踢的一直向前，使得碰撞点对应于图17中点150——即对准象限I、II、III和IV交汇处的英式足球106的绝对中心(dead center)——大体上来自脚-球碰撞的全部能量将被传递为线性位移。换句话说，英式足球106将被高速并伴随很小或没有旋转、相对水平的旋转轴以及相对平的发射角而发射。

可选择地，如果英式足球106被踢在远离相对于个体10的接近和预期飞行路径的其侧面之一，使得碰撞点对应于图17中点152——例如对准英式足球106的“赤道”但偏离到象限I和IV一侧——大体上所传递的全部能量将对英式足球106施加旋转。换句话说，英式足球106将以相对低速并伴随相对高的旋转而发射，并还具有相对水平的旋转轴和相对平的发射角。

最后，如果英式足球106被踢在有点离开其侧面之一并有点低于英式足球106“赤道”水平，使得碰撞点对应于图17中点154——例如离开英式足球106的中心但位于象限III内的相对中心——所传递的能量将在英式足球106上施加速度和旋转两者。换句话说，英式足球106可以按相对中等速度并伴随相对中等旋转而发射，但此时具有倾斜的旋转轴和相对更高的发射角。

若干不同实验方法可以用于识别被个体10所踢的英式足球106的击打区140和碰撞点150。在一个实施例中，类似于图17中所描绘的象限网格可以绘制于英式足球106的表面之上，且朝向英式足球106的预期飞行路径，且可视识别物质(比如食品级染料)可以施加于个体10的脚12(或鞋)。在获得了踢的适当样本之后，可以基于英式足球106上关于应用网格的染料标记的位置来识别个体10所踢的英式足球106的击打区140的位置和碰撞点150。在所标记的英式足球106装备了本发明的传感器模块102的情况下，测量可以在踢的期间进行以识别感兴趣的运动特性，比如球速、球旋转速率、球旋转轴、以及球发射角。

在另一实施例中，例如快速蒸发酒精的物质可以被施加于个体10的脚12(或鞋)，且所监测的踢可以用红外摄像机记录。在这个实施例中，可以基于对所记录的英式足球106上蒸发酒精的位置图像的分析来识别个体10所踢的英式足球106的击打区140的位置和碰撞点150，例如所感测的由蒸发所引起的温度局部改变。

使用具有传感器模块102(比如上文所描述的那些)的英式足球106来利用此类方法获得球速、球旋转速率、球旋转轴、以及球发射角是可能的。基于由这些方法获得的这些实验数据，给定适当大小和代表性的样本以及适当的精确测量技术，并假定脚12和英式足球106之间的能量传递唯一地取决于英式足球106的惯性和弹性属性(其为常量)，还可能进行多变量回归分析以将球速、球旋转速率、球旋转轴、以及球发射角数据与英式足球106的碰撞点150的位置数据相关联。在其他实施例中，其他方法(比如高速视频分析)也可以用于获得球运动特性，并且此信息可以用于定义关于多变量回归分析的变量。

回归分析是用于估计变量间关系的统计方法。回归分析可以用于使预测模型适配于值的观测数据集。在此类模型建立之后，如果一个或多个变量的附加值(例如，球速、球旋转速率、球旋转轴、球发射角或碰撞点150)可以被确定，则适配模型可以用于产生未知变量的预测值。当建立了适合的模型时，给定可以相关的变量，回归分析可以应用于例如量化各种变量之间的关系强度、评估哪些变量可能完全没有关系、或者识别哪些变量的子集包含冗余信息。

在本发明的一个实施例中，可以采用线性回归分析来预测球速、球旋转速率、球旋转轴、球发射角或碰撞点150之间的关系。在线性回归中，利用线性预测函数对数据进行建模，并且由数据中估计未知的模型参数。图18中示出了线性回归分析的典型结果，线性回归分析使凭经验获得的碰撞点与通过应用线性回归函数到传感器模块102数据确定的碰撞点相关联。

在本发明的另一实施例中，回归分析可选地依赖于被称为回归树的工具。回归树是将关于项目的观测量映射到关于项目的目标值的结果上的预测模型。目的是建立基于几个输入变量来预测目标变量值的模型。树可以通过基于属性值测试将源集拆分到子集而得到。这个方法可以以递归方式在每个导出的子集上重复，称为递归分区。当节点上的子集具有完全相同的目标变量值时，或当拆分不再向预测增加值时，递归完成。图19中示出了用于关联球速、球旋转速率、球旋转轴、球发射角以及碰撞点150的一部分典型递归树。在这个图中，每个x(n)变量代表英式足球106的运动变量之一，而递归树的叶代表对特定分支应用回归条件之后的结果变量。

一旦回归分析得到了一个建立球速、球旋转速率、球旋转轴、球发射角以及碰撞点150之间的关系的模型，所测量或所计算的一些变量值可以用于确定其他未知变量值。在本发明的实施例中，来自英式足球106的传感器模块102的数据可以用于确定对于给定踢的球速、球旋转速率、球旋转轴、以及球发射角，并且此数据可以用于确定关于踢的碰撞点150。

在本发明的一个实施例中，回归分析可以用于基于所获得的运动球106(比如英式足球106)的加速度数据来确定关于踢的碰撞点150。加速度数据可以由运动球106的传感器模块102或由另一源获得。在其他实施例中，回归分析可以用于基于其他数据来确定关于踢的碰撞点150，所述其他数据比如磁力计数据、角动量传感器数据或多种类型数据。

在典型实施例中，如图20所示，回归分析方法460开始于接收加速度数据的步骤462。在步骤464，回归分析确定英式足球106的速度。在步骤466，回归分析确定英式足球106的旋转速率。在步骤468，回归分析确定英式足球106的旋转轴。在步骤470，回归分析确定英式足球106的发射角。这些确定步骤参数中的每一个可以根据上文所提供的关于获得这些参数的讨论来进行。最后，在步骤472，回归分析确定英式足球106上碰撞点150的位置。

如上所见，回归分析可以依赖于回归树。当线性回归技术无法产生适合的预测结果时，可以使用回归树。回归树是能够基于在一个实施例中源于加速度数据的球速、球旋转速率、球旋转轴以及球发射角来预测碰撞点150的值的模型。在一些实施例中，回归树可以提供并非全局有效的局部数据相关性。关键是将给定的输入数据集适配于回归树特定部分(能够发现数据间良好适配之处)。例如，回归树的一个分支可以良好适配于伴随高旋转、低速踢的踢，而回归树的另一分支可以良好适配于伴随低旋转和高速的踢。附加变量可以叠加到树的不同分支的分析中。但在一些点上，叠加新变量需要明显更多的数据分析但只增加了一点精确度。换句话说，在一些点上持续拆分树的新分支，对于预测不再增加值。

在本发明的一个典型实施例中，如图21所示。对于给定踢的用于确定英式足球106的速度(如同参考图20的步骤464所示)的最佳方法可以依赖于标的变量是否高于给定门限。例如，在实施例中，当要确定速度时，速度确定方法480开始于步骤482(其可以相当于图20中的步骤464)。在步骤484，根据英式足球106的旋转速率是否高于特定门限来做出确定。在其他实施例中，可以采用其他变量门限。在一个实施例中，可以使用每秒5转的门限。在英式足球106被确定为旋转低于每秒5转的情况下，踢可以被认为是“低旋转”的踢，而在英式足球106被确定为旋转高于每秒5转的情况下，踢可以被认为是“高旋转”的踢。

在一个实施例中，如图21的步骤486中所示，如果英式足球106的旋转速率高于每秒5转的门限，回归分析可以通过分析加速度传感器(比如传感器模块102)的峰间(peak-to-peak)加速度输出而进行。峰间加速度可以由合成加速度值的最高和最低加速度读数之间的差异组成。在多轴加速度计(例如三轴加速度计)的情况下，合成加速度值可以考虑来自加速度计每个轴的读数。

然而，在另一实施例中，如图21的步骤488中所示，如果英式足球106的旋转速率不高于每秒5转的门限，回归分析可以通过计算峰间加速度的均方根而进行。值的均方根是值的变化量幅度的标量量度。对于低旋转的踢，可以计算峰间加速度值的均方根，因为在此类条件下加速度输出表现为线性地。此外，在步骤490，回归分析对峰间加速度值的均方根和其自身的旋转数据进行分析以确定英式足球106的速度。将旋转数据的因素加入进来以校正速度计算中的一些不确定性，所述不确定性是由于不得不应用峰间加速度值的均方根而引入的。

不管踢是否超过或低于每秒5转的门限，速度方法480的结果可以馈入普通回归分析(如图20中所详细说明的回归方法460)之中以便确定关于踢的碰撞点150。

在本发明的一个实施例中，英式足球106在被踢之后必须处于自由飞行状态以便传感器模块102提供用于确定英式足球106运动特性的精确数据。在其他实施例中，即使在英式足球106被踢之后不处于自由飞行状态时，运动监测系统100能够用于产生用于确定英式足球106运动特性的精确数据。

在英式足球106被踢之后的一个非自由飞行状态被称为"滚地球(grounder)"，其发生在英式足球106被踢并滚动或反复弹跳地穿过地面时。在英式足球106被踢之后的另一非自由飞行状态被称为"足尖挑(toe scoop)"，其发生在英式足球106并未真正被踢到而实际上是由脚12相对缓慢地挑起(scooped)并随后释放时；英式足球106并未被真实碰撞而仅仅是被挑起——在非自由飞行状态中——并被抛出。

在一个实施例中，当运动监测系统100确定滚地球或足尖挑已经发生时，个体10将被给予常规错误讯息。在另一实施例中，运动监测系统100将明确地通知个体10已经踢出了滚地球或足尖挑。如果个体10假设任何常规错误是由设备故障而非个体10的不正确滚地球踢法所导致，则更多的特定错误讯息可以防止个体10对系统100丧失信心。

IV.典型的便携式电子设备软件应用实施例

如同前文关于图8的记述，在本发明的一些实施例中，具有传感器模块102的运动球106可以与运动监测系统100的便携式电子设备306(比如智能手机)进行通信，个体10在体育活动期间也携带所述便携式电子设备306。如图22-49所示，本发明的运动球106运动监测便携式电子设备306软件的各种软件模块可以支持图形用户界面(GUI)，用户10可以通过所述图形用户界面与运动球106运动监测系统进行交互。

在本发明的实施例中，便携式电子设备306可以采用智能手机的形式，并可以包含至少一个处理器、存储器、用户输入控制、定位系统接收器、无线广域网络(WWAN)收发器、视觉显示器、以及音频单元。可以存在LCD显示屏形式的视觉显示器以及物理键盘和滚动球形式的用户输入控制。

便携式电子设备306的存储器可以适于存储应用程序，所述应用程序用于执行此处所描述的运动监测系统100各方面功能，比如运动球106运行监测系统100的便携式电子设备306软件应用。因此，应用软件可以例如存储于便携式电子设备306的存储器中。可选择地，本领域技术人员将会理解所有或部分软件可以存储于服务器302并通过网络300存取，并作为移动网络应用而远程地运行。

运动球106运动监测系统100的便携式电子设备306软件应用包含多个不同软件模块，所述多个不同软件模块能够向使用装配了传感器模块102的运动球106或其他件体育用具的个体10提供运动球106的运动监测服务。在本发明的一个实施例中，这些模块包含踢它(kick it)模块、做得更好(get better)模块、挑战模块和记录簿模块。每个模块支持一个或多个GUI，使用运动球106的运动监测系统100能够向个体10提供所述一个或多个GUI。

GUI可以提供例如图形元素、视觉指示、和/或文本以将信息和动作有效表现给个体10。个体10可以使用物理输入设备(比如键盘或滚动球)与便携式电子设备306的GUI进行交互。可选择地，个体10可以使用触摸屏与所显示的内容直接交互。可以采用各种触摸屏，诸如例为电阻式或电容式触摸屏。

本领域技术人员将认识到，可以应用可选或附加的软件模块和子模块以便使用便携式电子设备306向个体10提供或扩展所描述的或附加的功能。例如，存储在便携式电子设备306的软件的软件配置可以包含便携式设备操作系统，所述便携式设备操作系统可以为市场上可以买到的移动电话操作系统之一，诸如例为黑莓OS、苹果OS、Windows Moblile、塞班、LINUX、WebOS、或安卓。便携式设备操作系统还可以具有相关联的应用程序界面，中间程序和应用程序通过所述相关联的应用程序界面可以接入操作系统的服务。

本发明的运动球106运动监测系统100的各种模块可以支持GUI，通过所述GUI，个体10可以在活动刚刚开始之前和/或期间使用便携式电子设备306与运动球106的运动监测系统100进行交互。如同本领域技术人员将认识到的，在一个实施例中，GUI可以由便携式电子设备306上正在运行的移动设备应用来支持。在另一实施例中，GUI可以表现为服务器302通过网站提供的网页，个体10可以使用他们的便携式电子设备306上的网页浏览器通过网络300接入所述网站。

为了接入本发明实施例在体育活动刚刚开始或期间的特征，如果便携式电子设备306不是已经处于上电状态，则使用便携式电子设备306的个体10可以为他们的便携式电子设备306通电。在一些实施例中，个体10可能必须操作用户输入控制以输入运动球106运动监测系统100模式从而接入应用程序。

运动球106运动监测系统100应用首次开启，启动模块可以例如提示个体10选择首选语言、输入密码以便继续进行、将它们的便携式电子设备306链接至先前通过服务器302建立的网络账户。还可以提示个体10输入信息(诸如例为首选单元偏好)、个人信息(比如个体10的年龄、身高、体重和性别)、和/或个体10的期望的语音训练选项。

启动模块可以呈现为菜单600GUI，如图22所示。在随后的软件应用开始期间，一旦开始立即向个体10提供菜单600。菜单600可以包含对应于踢它、做得更好、挑战和记录薄模块的若干图标或标记，还有对应于设置或帮助特征的图标或标记，如图22所示。在应用软件开始之后，个体10可以使用用户输入控制通过选择它们的相应图标而导致不同模块提供不同的GUI页面。如果个体10使用光标选择、点击或悬停在模块图标之上，则对应于与特定模块相关联的子模块或奇才实用程序(program wizards)的附加图标可以弹出或相反地展现给个体10。

图23是典型GUI窗口，其可以由踢它模块提供。这个GUI窗口可以显示球图标602，所述球图标602可以用于向个体10传达各种信息。此外，GUI窗口可以显示选择图标604以指示个体10的哪只脚12(左或右)将要踢运动球106。在个体10可以开始使用运动监测系统100之前，他们必须成功地将便携式电子设备306与运动球106进行配对，比如具有传感器模块102的英式足球106。配对是计算机网络中所使用的过程，其帮助计算设备之间建立初始链接以允许他们之间的通信。配对可以通过使用例如蓝牙无线协议的个人局域网或局域网而无线地发生。踢它模块可以提示个体10将它们便携式电子设备306与英式足球106进行配对，并可以向个体10显示关于配对状态的更新。更新可以包含，通知个体10便携式电子设备306正在尝试连接到英式足球106、连接已经完成、或连接无法完成。在一个实施例中，这些提示或通知可以出现在球图标602上。

一旦便携式电子设备306和英式足球106已经成功配对，个体10准备使用运动监测系统100来监测踢。然而，在尝试踢之前，可以在使用的运动监测系统100中向个体10提供一个或多个小贴士。在一些实施例中，自动地向个体10提供小贴士，而在其他实施例中，个体10必须通过指示用户输入来请求小贴士。小贴士可以包含指令，所述指令例如关于如何将地面上的英式足球106定位和定向以致于英式足球106的表面上的特定标记对准外部元素(比如地面)、个体10的所期望的接近英式足球106的方法、和/或个体10的预期目标或球门。在一些实施例中，正确地放置和定向英式足球106将确保英式足球106的传感器模块102被正确地对准和校准以便来英式足球106的数据读数是精确的。

其他小贴士可以包含指令，所述指令关于英式足球106必须如何被踢以便获得有意义和精确的监测结果。例如，在一个实施例中，指令可以包含踢球距离和高度限制，比如球106必须被踢出至少10码和至少离开地面2英尺以成功地跟踪该踢。尽管如此，其他小贴士可以包含为了最佳体验而调高个体10的便携式电子设备306的音量。

在任何小贴士已经提供之后，或者缺少小贴士时，当他们已经准备使用运动监测系统100监测踢时，可以向个体10提供轻击球图标602的提示。例如，图24是踢它模块提供的典型GUI窗口，当他们准备监测踢时，踢它模块指导个体10轻击球图标602。如果没有先前地选择，个体10可以激活选择图标604以指示个体10的哪只脚12(左或右)准备踢英式足球106。

响应于接收的指示，所述指示为个体10准备监测踢(例如，个体10轻击球图标602)，便携式电子设备306可以与具有传感器模块102的英式足球106进行通信以通知英式足球106等待被踢。在一个实施例中，英式足球106可以通过调整其功率消耗、调整其处理、开始数据记录、校准其传感器或其他操作来为即将到来的踢做准备。在另一实施例中，英式足球106可以将返回信号发送到便携式电子设备306以指示英式足球已经准备被踢。

在这个阶段，个体10可以踢英式足球106。如同先前关于图17中所提及的，英式足球踢法可以包含由个体10引入的个体10的脚12的击打英式足球106的一系列复杂的运动。根据预期的飞行路径和英式足球106的其他运动特性，个体10可能需要使用特定方法和击球力学。

当英式足球106被踢时，传感器模块102能够记录与踢相关联的运动数据，如同上文关于图8-21的描述。具有传感器模块102的英式足球106(独自的或与便携式电子处理设备306相结合的)能够确定英式足球106的运动特性，所述运动特性包含球速、球旋转速率、球旋转轴和球发射角。

在本发明的实施例中，响应于收到来自便携式电子设备306的个体10准备监测踢的指示，已配对的运动球可以开始以预定速率对来自传感器模块102的数据进行采样。例如，在传感器模块102包含一个或多个加速度传感器118的实施例中，运动球106可以以1kHz的速率对来自加速度传感器118的数据进行采样。在一个实施例中，运动球106可以以1kHz的速率对来自加速度传感器118的数据进行连续采样并将加速度数据无限期地保存到运动器106存储设备上的文件700中，直到达到了所需存储的预定量，或直到所有踢的监测项目完成。

在另一实施例中，如图50A-50C所示，运动球可以采用数据采样系统，所述数据采样系统依赖于存储设备上的文件700和独立缓冲器数据结构两者，比如具有固定大小的循环缓冲器702，所述固定大小相比于存储设备上的文件700要显著地更小。在这个实施例中，响应于接收来自便携式电子设备306的个体10准备监测踢的指示，运动球106可以以比如1kHz的速率对来自加速度传感器118的数据进行采样，并连续地将加速度数据存储到循环缓冲器702中，必要时覆盖先前的数据，如图50A所示。

在实施例中，运动球106可以采用压缩算法以优化存储器利用率并后踢(post kick)数据分析。运动球周期性的分析循环缓冲器702中所采样的数据以基于数据的变化性确定何时改变采样存入存储器的速率。如果运动球106确定数据具有低变化性，运动球106可以以罕见的1Hz的频率周期性地将低变化性的值存入运动球106存储设备上的文件700之中，如图50A和50B所示。相比于如果所采样的数据以高得多的速率(比如1kHz)直接存入运动球106存储设备上的文件700之中，这种做法可以允许存储设备上的文件700占据较少的存储空间。图50A-50C中，所存储的来自加速度计的数据704由附图标记704进行标示，而低变化性值706(例如，归因于仅有重力的1G加速度)由附图标记706进行标示。在一个实施例中，压缩算法可以以关联于信号变化性的方式来动态地调整数据存储速率。

另一方面，如果运动球106确定加速度数据已经变为高度地变化，运动球106可以开始将所采样的数据直接存入运动球106存储设备上的文件700之中，而不是存入循环缓冲器702，如图50B所示。此外，在运动球106开始将所采样的数据直接存入文件700时的时间点上，运动球还可以将该时间点上存在于循环缓冲器702中的一些或全部数据就在新采样数据之前插入文件700之中，如图50C所示。以此方式，存储设备上的文件700能够在每个时间点且仅以每个时刻所需的最高保真度捕获加速度数据以供随后后踢分析。

在本发明的实施例中，当以上所描述的数据处理发生在运动球106上时，在将个体10准备监测踢的指示传输到运动球106之后，便携式电子设备306可以与运动球106进行通信以便从运动球106存储设备上的文件700下载所存储的数据。在另一实施例中，便携式电子设备306可以首先寻求确定有多少数据目前存储在运动球106存储设备上的文件700中。在一些实施例中，这类通信可以周期性的发生，比如每100或200毫秒一次。在一个实施例中，用于确定有多少数据目前存储在存储设备上的文件700中的通信可以每100或200毫秒发生，直到便携式电子设备306接收到指示存储设备已经达到特定容量水平的数据，比如达到全部的2％、全部的25％、全部的50％、全部的100％。当便携式电子设备306接收到指示存储设备已经达到特定容量水平的数据，比如达到全部已满，便携式电子设备306可以开始由运动球106存储设备上的文件700下载所存储的数据。以此方式，便携式电子设备306和运动球106之间的通信可以被简化为仅有最为基本的通信，并且可以管理存储在运动球106的存储器上的数据。在另一实施例中，运动球106可以广播其存储容量状态而不通过便携式电子设备306提示此类信息。在可选实施例中，便携式电子设备306可以不断地从运动球106存储设备上的文件700下载所存储的数据。

图25是由踢它模块所提供的典型的GUI窗口，其向个体10提供了视觉显示，所述视觉显示在他们踢的期间给予他们关于运动球106的运动特性的反馈。典型的GUI包含统计显示条606，所述统计显示条606可以提供例如踢后飞行期间英式足球106的最大速度信息或踢后飞行期间英式足球106的最大旋转速率信息。在一些实施例中，统计显示条还可以提供个体10的哪只脚12用于踢英式足球106的指示，还有个体10是否已经指定该踢作为“最喜爱的”踢的指示。

图25的典型的GUI还包含视频元素610。所示的典型视频元素610为在三维上表现所踢的英式足球106飞行路径的动画，建立英式足球球门表达的背景。在一些实施例中，动画可以自动地开始，而在其他实施例中，个体10必须提供输入至便携式电子设备306以请求视频播放。在一个实施例中，动画飞行路径的视角可以改变以便个体10的视角可以看起来围绕动画飞行路径而旋转，从而提供飞行路径上更佳的视角。在另一实施例中，可以向个体10提供选择图标604，所述选择图标604允许个体10选择踢和飞行路径的不同动画视图，诸如例为前场视图(downfield view)、角度视图(angled view)或侧视图。所展示和动画的特定飞行路径可以部分地或全部地基于所确定的英式足球106的运动特性，以致于飞行动画飞行路径是所踢的英式足球106的真实飞行路径的逼真近似(realistic approximation)。

还可以向个体10提供在他们踢期间给予关于英式足球106运动特性反馈的其他视觉显示。在一个实施例中，如图25所示，滑动元素608可以向个体10指示将他们的手指滑过显示屏可以导致其他页面显示附加反馈。在其他实施例中，按钮、开关、链接或其他元素可以替代滑动元素608。

图26是由踢它模块所提供的典型的GUI窗口，其提供了一个此类其他的视觉显示——击打球显示。例如，在个体10滑动图25的典型GUI窗口显示从而由飞行路径反馈显示转换为图26的显示之后，向个体10显示图26的典型GUI窗口。

图26提供碰撞点150的数据信息。此类数据可以例如根据如同上文中关于图16-21所描述的回归方法460分析来获得。如同上文所提及的，在运动球106被踢期间和之后，碰撞点150(个体10的脚12和英式足球106之间)的位置与英式足球106的运动特性之间存在关系。图26的典型GUI显示示出了叠加在球图标602之上的碰撞点图标612，此处碰撞点图标612代表源于如同上文中关于图16-21所描述的回归方法460分析所计算的碰撞点150。换句话说，通过便携式电子设备306所显示的碰撞点图标612对应于所计算的碰撞点150，所述所计算的碰撞点150代表英式足球106的表面位置，所述表面位置近似地符合于脚12和英式足球106相接触区域的中央。

因此，先前所描述的用于分析在运动球106被踢期间和之后碰撞点150(个体10的脚12和英式足球106之间)的位置与英式足球106的运动特性之间关系的方法可以用于生成经由便携式电子设备306向用户10提供的反馈，比如视觉地展示叠加在球图标602之上的碰撞点图标612的位置，如图26所示。图26中所示的碰撞点图标612包含具有一系列动画圆环的圆形点，其可以视觉地“跳动(pulse)”以帮助将注意力吸引到碰撞点图标612的位置。这个特定的碰撞点图标612出现在英式足球106中心的偏下和偏右，从正视图来看。

图26的典型GUI窗口还包含与图25中所示相同的统计显示条606，其提供了踢后飞行期间英式足球106的最大速度信息、踢后飞行期间英式足球106的最大旋转速率信息、个体10的哪只脚12用于踢英式足球106的指示，还有个体10是否已经指定该踢作为“最喜爱的”踢的指示。图26的典型GUI窗口附加地包含与图25中所示相同的滑动元素608，其可以向个体10指示将他们的手指滑过显示屏可以导致其他页面显示附加反馈。此外，在其他实施例中，按钮、开关、链接或其他元素可以替代滑动元素608。

在本发明的一个实施例中，运行在便携式电子设备306上的运动监测系统100的应用可以记录和显示多个碰撞点图标612，所述多个碰撞点图标612对应于多个踢期间个体10的脚12和英式足球106之间的多个碰撞点150。图27示出了此类显示。所显示的踢可以是来自单一项目的连续的踢，或者可以来自其他时间段。在实施例中，球的击打显示可以被限制为生成对应于特定数目的最近碰撞点150的显示，比如最后5个碰撞点150，或最后10个碰撞点150。在一个实施例中，对应于每个碰撞点150的多个碰撞点图标612显示为叠加在单个球图标602上的热度图(heatmap)。与较早的踢相关联的碰撞点图标612可以显示为稍微透明的，随着时间的流逝逐渐地变得更为透明，直到他们被移除。此外，或者可选择地，与较新的踢相关联的碰撞点图标612可以较大，随着时间的流逝渐渐地变得较小，直到他们被移除。在一些实施例中，球图标102在图26的击打球视野内发光，为的是降低对比度以便碰撞点图标612的热度图更易于观察。

在观察他们结果的任何时间，可以向个体10提供轻击球图标602——或轻击独立图标，比如包含“再踢一次”的消息的图标，如图27所示的提示——以便重复英式足球106的踢和跟踪序列。以此方式，如同上文所描述地，可以跟踪一系列踢和提供反馈。

还可以向个体10提供在他们踢期间给予关于英式足球106运动特性反馈的其他视觉显示。在一个实施例中，如图27所示，滑动元素608可以向个体10指示：将他们的手指滑过显示屏可以导致其他页面显示附加反馈。此外，在其他实施例中，按钮、开关、链接或其他元素可以替代滑动元素608。

图28是由踢它模块所提供的典型的GUI窗口，其提供了一个此类其他的视觉显示——旋转显示。例如，在个体10滑动图25、26或27的典型GUI窗口显示以将飞行路径显示或击打球反馈转换为图28的旋转显示之后，可以向个体10显示图28的典型GUI窗口。

图28提供了球旋转数据信息。此类数据可以例如根据如同上文中关于图9-14所描述的使用具有传感器模块102的运球106的分析来获得。图28中典型GUI窗口还包含与图25中所示相同的统计显示条606以及其他图形，所述其他图形提供在踢后飞行期间英式足球106最大速度信息、在踢后飞行期间英式足球106最大旋转速率信息、个体10的哪只脚12用于踢英式足球106的指示、还有个体10是否已经指定该踢作为“最喜爱的”踢的指示。图26的典型GUI窗口附加地包含与图25中所示相同的滑动元素608以及其他图形，所述其他图形可以向个体10指示：将他们的手指滑过显示屏可以导致其他页面显示附加反馈。此外，其他实施例，按钮、开关、链接或其他元素可以替代滑动元素608。

图28的典型GUI窗口的特点在于球图标602。在一个实施例中，这个球图标602可以动画或相反地被描绘以表现飞行期间英式足球106的实际旋转速率和旋转轴。例如，图28中示出的球图标602仿佛是伴随上旋的快速旋转。在本发明的实施例中，球图标602可以通过动画形式描绘球的旋转、通过具有标记(例如箭头)的静态图像形式来指示旋转的方向、或者通过简单地提供数字的旋转速率值，比如每分钟300转。在一些实施例中，如图28所描绘的，球图标602可以包含区分各种区域(比如上旋、下旋或各种“弯曲”区域)的环状边界。弯曲区域可以对应于具有单独侧旋或某种程度上耦合于上旋或下旋的侧旋的踢。

在本发明的一个实施例中，视觉描绘的动画旋转球图标602的旋转速率可以等于所计算的英式足球106的旋转速率(由传感器模块102所确定)。例如，如果所计算的英式足球106的旋转速率为每分钟300转，视觉描绘的动画旋转球图标602的旋转速率可以是每分钟300转。在本发明的另一实施例中，视觉描绘的动画旋转球图标602的旋转速率可以正比但不等于所计算的英式足球106的旋转速率(由传感器模块102所确定)。例如，如果所计算的英式足球106的旋转速率为每分钟300转，视觉描绘的动画旋转球图标602的旋转速率可以是该旋转速率的一半——或每秒150转。在其他实施例中，视觉描绘的动画旋转球图标602的旋转速率可以与所计算的英式足球106的旋转速率不相关。

在一个实施例中,便携式电子设备306使用触摸屏显示，个体10可以轻击动画旋转球图标602以停止旋转动画。在其他实施例中，用户的其他形式的输入可以用于停止旋转动画。在一些实施例中，当旋转动画停止时，碰撞点图标612覆盖于现在的静态球图标602之上，此处的碰撞点图标612代表所计算的碰撞点150，如同上文中关于图26和27的描述。在其他实施例中，碰撞点图标612可以显示于仍然旋转的动画旋转球图标602之上，或显示于已经降低了其旋转速率的旋转球图标602之上以更好的允许观察碰撞点图标612。在旋转动画通过个体10轻击球图标602而停止的实施例中，个体10再次轻击已经停止的图标可以重新开始旋转。

以此方式，图25-28中所示的球飞行路径、击打球、以及球旋转的视觉显示和反馈特征可以向用户10提供关于他们踢运动球106(比如英式足球106)的运动特性的有用的和视觉上的有趣反馈。如前面所提及的，在一些实施例中，统计显示条606可以提供个体10是否已经指定特定的踢作为“最喜爱的”踢的指示。当观看显示(如同图25-28中的那些)以回顾他们的反馈之后，个体10可以通过向便携式电子设备306提供用户输入(比如，通过轻击“最喜爱的”图标)以将踢指定为最喜爱的踢。运动监测系统100将随后将作为个体10最喜爱踢的该踢的记录保存在一个或多个便携式电子设备306的存储设备或远程服务器302中。

本发明的实施例还可以提供踢的现场视频记录，所述踢的现场视频记录可以向个体10提供关于他们的踢的附加反馈。图29是由踢它模块提供的典型GUI窗口，其包含视频元素610图标以使能这个功能。在一个实施例中，视频元素610图标可以仅在用户10的便携式电子设备306包含或配对了适当的视频记录组件(比如便携式电子设备306的数码视频摄像机)时才显示。图29还示出了当他们准备使用运动监测系统100监测踢时轻击球图标602的提示，与图24中所描述的显示类似。如果没有预先选择，个体10可以激活选择视频元素610图标以指示希望使用视频记录特征。在一个实施例中，当球图标602被轻击以指示想要继续进行视频特征启用的踢时，GUI背景可以提供来自便携式电子设备306的视频摄像机的直播视频传送视图。

图30是示出了来自便携式电子设备306的视频摄像机的直播视频传送视图的典型GUI窗口。在这个实例中，个体10已经定向便携式电子设备306及其摄像机，以便英式足球106和想要命中的英式足球球门可见，包含个体10的可能的向英式足球106的接近路线以及英式足球106的可能的飞行路径区域。个体10可以取得这个便携式电子设备306和摄像机的方位，例如通过助手或教练握持并定位便携式电子设备306，或通过将便携式电子设备306设置在地面或其他表面上，可以具有或不具有座或其他支撑物。

如前文所描述的，响应于接收个体10准备监测踢的指示(例如，个体10轻击球图标602)，便携式电子设备306可以与具有传感器模块102的英式足球106进行通信以通知英式足球106等待被踢。在另一实施例中，英式足球106可以向便携式电子设备306发送返回信号以指示英式足球106准备被踢。在一个实施例中，随着这个数据通信过程的发生，便携式电子设备306可以继续提供具有来自便携式电子设备306的视频摄像机的直播视频传送视图的GUI背景，也许是覆盖直播视频传送所显示的状态更新通知个体10通信的状态，并最终通知个体10他们可以踢英式足球106。

当英式足球106被踢时，传感器模块102能够记录与该踢相关联的运动数据，如同上文中关于图8-21的描述。具有传感器模块102的英式足球106(单独或与便携式电子设备306相结合)能够确定英式足球106的运动特性，包含球速、球旋转速率、球旋转轴和球发射角，如同前文的描述。在另一实施例中，便携式电子设备306的视频摄像机可以记录视频，所述视频捕捉在体育活动期间由于个体的运动球碰撞结果，并使用视频运动分析技术来确定英式足球106的运动特性，包含球速、球旋转速率、球旋转轴和球发射角。在其他实施例中，英式足球106的这些运动特性可以使用传感器模块102和视频运动分析技术两者来确定以增强精确度。

当本发明的视频特征被启用时，图31是由踢它模块提供的典型GUI窗口，其向个体10提供视觉显示以给予他们关于在他们踢的期间英式足球106运动特性的反馈，包含视频反馈。

如同先前所讨论的典型GUI，图31的典型GUI包含统计显示条606，所述统计显示条606可以提供例如在踢后飞行期间英式足球106最大速度信息或在踢后飞行期间英式足球106最大旋转速率信息。在一些实施例中，统计显示条606还可以提供个体10的哪只脚12用于踢英式足球106的指示、还有个体10是否已经指定该踢作为“最喜爱的”踢的指示。图31中的典型GUI还包含视频元素610。

在一个实施例中，一旦个体10向便携式电子设备306输入了有关期望视频记录的指示的输入就开启视频记录。然而，在另一实施例中，运动监测系统100不做任何记录，直到英式足球被踢或直到另一事件发生。

在本发明的另一实施例中，仅在确定运动球306的存储设备已经达到特定容量水平之后，便携式电子设备306处理临时缓冲存储器中的视频数据并且随后将视频数据存储到更永久的存储文件中。这个视频数据处理过程可以类似于前文所描述的系统使用循环缓冲器管理存储在运动球106存储器上的加速度数据的系统。

在踢之后，视频可以被自动剪辑，例如在运动球306的存储设备达到特定容量水平(比如10％)之前的2秒钟，并且随后再次剪辑，例如随后的6秒钟，成为最终的8秒视频。这个方法捕获了典型的踢的持续时间，并生成适于通过各种社交媒体和其他通信渠道进行共享的合理大小的视频。在另一实施例中，如果个体10继续进行和获取附加的踢的视频记录，一旦附加的踢被初始化从而建立甚至更短的剪辑以进一步节省存储空间，软件应用可以再次自动剪辑视频。

在实施例中，视屏可以在显示屏上初始地显示静态图像，提示个体10轻击屏幕。可以提供简单的文本覆盖图来说明所期望的用户界面交互，并可以一但轻击屏幕就渐渐淡出。在实施例中，当轻击屏幕时，视频将推进一帧，向前或向后推进取决于轻击的位置。例如，屏幕的右半边可以向前推进视频，而屏幕的左半边可以向后推进视频。使得个体10能够以此方式每次推进视频一帧，这可以辅助于小心地检查在踢期间个体10的形态、还有在踢期间英式足球106的飞行路径和特性。以此方式，所记录的视频反馈以及如上文描述的所计算的反馈两者均提供给个体10。

图31中所描述的实施例包含统计显示条606，所述统计显示条606可以在显示的顶部提供例如在踢后飞行期间英式足球106最大速度信息或在踢后飞行期间英式足球106最大旋转速率信息。在一些实施例中，替代一直显示最大速度和最大旋转速率，统计显示条606可以显示与所显示的视频反馈相关联的瞬时速度和旋转速率。例如，运动监测系统100的软件应用可以基于与运动数据和每个个体视频帧相关联的时间而关联于速度、旋转速率、以及所显示的视频反馈的其他运动数据。以此方式，个体10可以逐帧推进视频，所述推进可以为向前或向后的慢镜头或快进，统计显示条606可以改变速度、旋转速率和所显示的运动数据的值，以匹配于时间点上所确定的事件，所述时间点对应于所显示的当前视频图像。

当观看视频显示屏时，滑动元素608可以向个体10指示：将他们的手指滑过显示屏可以导致其他页面显示附加反馈，比如图25-28中所示的典型页面。

如同上文中关于22所提及的，个体10可以导航到菜单600GUI，所述菜单600GUI包含例如对应于踢它、做得更好、挑战和记录薄模块的几个图标或标记，以及对应于设置或帮助特征的图标或标记。个体10可以通过使用用户输入控制选择它们对应的图标来引起不同的模块提供不同的GUI页面。如果个体10选择、滑动或用光标悬停在模块图标之上，对应于子模块或与特定模块相关联的奇才应用程序(progam wizards)的附加图标可以向个体10显示为弹出或相反。

图32是描绘做得更好菜单GUI的典型GUI窗口，其包含对应于几个不同子模块的几个图标或标记，所述几个子模块通过对特定运动球106操作技巧的几个不同练习来提供训练，比如特定的英式足球106的踢的技巧。所存在的子模块可以用于练习以提高个体10踢英式足球106的常规形式，他们产生更为强有力的踢的能力、他们踢出曲线英式足球106的能力(即，给予期望的相对高水平的旋转)、以及他们踢出不旋转球的能力(即，踢出伴随少量或无旋转的球)。在一个实施例中，提供了特定的控球、击打球、用力击打、绕过人墙、越过人墙、以及不旋转球模块。

当控球子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供用于选择的训练视频菜单。训练视频可以向个体提供指令以及如何执行常规的英式足球106的操作运动的示例。可以向个体10提供视频、静态图像、音频和/或文本。例如，在一个实施例中，可以为个体10提供关于执行足尖轻击(toes taps)和外部旋转的指令。可以提供足尖轻击和外部旋转的视频。在视频、音频或文本之前、之后或期间可以通知个体10他们应当慢慢地开始、放在他们的脚趾上并当他们滚向外部时施加一点弹跳，且他们的双脚应当同时工作，使用脚内侧和脚底两者。在一些实施例中，具有传感器模块102的英式足球106可以用于监测个体10执行足尖轻击和外部旋转策略并提供其表现的反馈。

在本发明的一个实施例中，视频和/或静态图像可以向个体10提供指令和如何执行常规的英式足球106的操作运动的示例，所述示例部分地基于英式足球106的外部标记202来提供指导，比如关于图5和16上所做的那些简略标记。外部标记202除了对于指示英式足球106充电的最佳方位有用以外，此类外部标记202可以附加的或可选择的对于帮助个体10在踢之前正确地定位他们的英式足球106、以及充当他们期望的英式足球106的碰撞点150的地标而有用。例如，图16的典型实施例中，所示的碰撞点150在英式足球106的正面和中心上垂直地对准于线状外部标记202。在实施例中，指令和如何踢英式足球106的示例可以参考与一个或多个外部标记202的位置，比如，视频和/或静态图像向个体10展示他们应当尝试用他们的脚12踢英式足球106以便碰撞点150垂直地对准线状外部标记202的中央。

在另一实施例中，当击打球子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供关于常规的英式足球106的踢击(kick striking)的技巧的指令。可以向个体10提供视频、静态图像、音频和/或文本。例如，在一个实施例中，可以为个体10提供关于常规的英式足球106踢击的指令。可以提供常规的英式足球106踢击的视频。在视频、音频或文本之前、之后或期间可以通知个体10他们应当安置他们的脚12、击打英式足球106并随球运动。例如，可以指示个体10“将你的支撑脚放置在球后面并指向目标，并且在你的支撑脚和球之间留出足够空间以确保你踢球脚的完全伸展”。可以提供用于指导的附属视频、动画或静态图像。还可以指示个体10“当你摆动你的腿去击打时保持你的脚尖朝下并且紧缩踝关节，以及驱动你的鞋子顶部正好深入球的中央”，以及“在抬起你的头并完成你的随球运动之前确保你专注于与球的接触，以及对于这种类型的击打保持你相对较慢的随球运动”。此外，可以提供附属的视频、动画或静态图像用于指导，并且它们可以参考于英式足球106的一个或多个外部标记202的位置。此时此刻，可以随后测试个体10对这项技巧的理解和掌握。

响应于接收个体10准备监测踢(例如，个体10轻击球图标602)以通过击打球子模块来测试它们的常规英式足球106的踢击技巧的指示，便携式电子设备306可以与具有传感器模块102的英式足球106进行通信以通知英式足球106准备被踢，如前文所述。当英式足球106被踢时，传感器模块102能够记录与该踢相关联的运动数据，如同关于图8-21中前文所描述的。具有传感器模块102的英式足球106(单独或与便携式电子设备306相结合)能够确定英式足球106的运动特性，包含球的速度、球的旋转速率、球的旋转轴、球的发射角，如同前文所描述的。

当个体10正在通过击打球子模块来测试他们的常规英式足球106的踢击技巧时，图33是可以向个体10提供展示视觉显示的典型GUI窗口，其在他们踢期间给予他们关于英式足球106的运动特性的反馈，包含他们是否正确地击打英式足球106的反馈，比如部分地通过他们的碰撞点150来证明。正如先前所讨论的的典型GUI，图33中的典型GUI包含统计显示条606，所述统计显示条606可以提供例如在踢后飞行期间英式足球106最大速度信息、或者在踢后飞行期间英式足球106最大旋转速率信息。图33中的典型GUI还示出了覆盖在球图标602之上的碰撞点图标612，此处碰撞点图标612代表源于关于上文图16-21中所描述的回归方法460分析所计算的碰撞点150。换句话说，通过便携式电子设备306所显示的碰撞点图标612对应于所计算的碰撞点150，所述所计算的碰撞点150代表与脚12和英式足球106相接触的区域中心近似一致的英式足球106的表面位置。此外，在一些实施例中，还可以显示期望的击打区域140和/或对应于优选击打区域140的碰撞点150和/或基于先前的常规英式足球106的踢击技巧的碰撞点150。

因此，先前所描述的用于分析在英式足球106被踢期间和之后，碰撞点150(个体10的脚12和英式足球106之间)的位置与英式足球106的运动特性之间关系的方法可以用于生成通过便携式设备306向个体10的反馈，比如视觉地展示覆盖在球图标602之上的碰撞点图标612的位置。以此方式，个体10可以视觉地看到他们需要如何调整他们的踢球技巧以获得更好的踢。在图33中，个体10的所记录的碰撞点图标612出现在优选碰撞点150的偏下和偏右部，所述优选碰撞点150基于先前所提供的常规英式足球106的踢击技巧，其也可以被显示。在一个实施例中，运动监测系统100的应用可以向个体10提供“你的踢有一点偏向于击打区域的下部和右部，你应当调整你的踢以更接近地击打球的中心”的反馈。

在另一实施例中，当用力击打子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供关于常规的英式足球106的踢击(kick striking)的技巧的指令以增强踢的力量(即速度)。这个子模块以多种方式执行，类似于刚才所描述的英式足球106击打模块的执行。可以向个体10提供视频、动画、音频和/或文本，以说明他们应当如何安置他们的脚12、击打英式足球106、随球运动以及采取任何其他必须的调整以为他们的踢生成跟多的力量(即速度)。

所显示的GUI(向个体10提供关于用力击打子模块的反馈)可以类似于关于图25-28和33中先前所描述的那些。此外，当个体10正在通过用力踢子模块测试他们的常规力量英式足球106踢击技巧时，图34是可以向个体10提供展示视觉显示的典型GUI窗口，其给予他们在他们踢期间关于英式足球106的力量特性的反馈，包含英式足球106的速度反馈。此外，可以提供统计显示条606，所述统计显示条606可以在窗口顶部提供例如在踢后飞行期间英式足球106最大速度信息、或者在踢后飞行期间英式足球106最大旋转速率信息，还可以提供专注于速度的不同的统计显示区域606。在实施例中，这个统计显示区域606可以包含速度数值动画，其开始显示为0，且迅速地构建结果。对于最近的踢的最后5个速度读数还可以显示在紧邻的下方。例如，图34的典型实施例，动画显示将由每小时0英里循环上升至显示每小时51英里，且每小时53和49英里的最近的踢的速度显示于其下方。

在另一实施例中，当由便携式电子设备306为个体10选择和执行弯曲绕过人墙子模块时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供关于英式足球106的踢击(kick striking)技巧的指令从而能够弯曲踢(即施加定向的旋转)以绕过防守人墙(即，一排防守者在接近犯规区域形成针对任意球的障碍)。这个子模块以多种方式执行，类似于刚才所描述的击打球和用力击打子模块的执行。可以向个体10提供视频、动画、音频和/或文本，以说明他们应当如何安置他们的脚12、击打英式足球106、随球运动以及采取任何其他必须的调整以为他们的踢生成弯曲。此外，可以提供附属的视频、动画或静态图像用于指导，并且它们可以参考于英式足球106的一个或多个外部标记202的位置。

图35是可以向个体10提供展示视觉显示的典型GUI窗口，其给予他们关于如何对他们的踢生成弯曲的视频、动画和/或静态图像的指令。例如，可以指导个体10“由45度角接近球”以及“随着你的脚后跟贴近草皮来瞄准击打球的下部，并在击打的全过程中锁定你的脚踝”。视频、动画和/或静态图像(比如图35中所示的典型的那个)可以进一步辅助个体10理解获得期望输出所需的技巧。在实施例中，可以进一步提供视频、动画和/或静态图像说明什么是看起来成功的绕过人墙的踢(即，绕过一排防守者在接近犯规区域形成针对任意球的障碍)。此外，可以提供附属的视频、动画或静态图像用于指导，并且它们可以参考于英式足球106的一个或多个外部标记202的位置。如图35所示，在GUI显示中多个外部标记202对于个体10是可视的，且因此可以用于附加的指导地标。

所显示的向个体10提供关于弯曲绕过人墙子模块的反馈的其他GUI可以类似于关于图25-28和33中先前所描述的那些。换句话说，可以向个体10提供对于他们踢的关于速度、旋转、旋转轴、发射角、飞行路径和/或碰撞点150的反馈。

在另一实施例中，当弯曲越过人墙子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供与弯曲绕过人墙子模块所提供的那些非常类似的GUI和反馈。在实施例中，主要差别在于指导关于个体10如何安置他们的脚12、击打英式足球106、随球运动以及采取任何其他必须的调整以为他们的踢生成弯曲(即有针对性的旋转)来越过人墙，而不是绕过人墙。例如，可以指导个体10“由45度角接近球”以及“随着你的脚后跟贴近草皮来瞄准击打球的下部，并将你的脚踝锁定为向上运动”。

在另一实施例中，当不旋转球子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供与弯曲绕过人墙子模块和弯曲越过人墙子模块所提供的那些非常类似的GUI和反馈。在实施例中，主要差别在于指导关于个体10如何安置他们的脚12、击打英式足球106、随球运动以及采取任何其他必须的调整以生成不旋转球(即，踢英式足球106而有一点或没有旋转)。例如，可以指导个体10“使用你的脚的踝关节中央部分与球接触，看起来击中球的中部以消除弯曲”。如同先前所描述的实施例，可以进一步提供适当的视频、动画和/或静态图像说明什么是看起来成功的不旋转踢。此外，可以提供附属的视频、动画或静态图像用于指导，并且它们可以参考于英式足球106的一个或多个外部标记202的位置。

所显示的向个体10提供关于不旋转球子模块的反馈的GUI可以类似于关于图25-28和33中先前所描述的那些。此外，当个体10正在通过不旋转球模块测试他们的不旋转球踢击技巧时，图36是可以向个体10提供展示视觉显示的典型GUI窗口，其给予他们在他们踢期间关于英式足球106的旋转特性的反馈，此外，可以提供统计显示条606，所述统计显示条606可以在窗口顶部提供例如在踢后飞行期间英式足球106最大速度信息、或者在踢后飞行期间英式足球106最大旋转速率信息，还可以提供专注于速度的不同的统计显示区域606。在实施例中，可以提供包含球图标102的这个统计显示区域。

如图36所示，以“靶心”风格配置的一系列的同心圆可以提供几个旋转范围，最内部的圆为相对高的旋转范围(例如超过200转每分钟)，并且最外部的圆为相对低的旋转范围(例如0到20转每分钟)。对于记录相对高的旋转速率(例如300转每分钟(300rpm))的踢，球图标102可以出现在具有所示300rpm速率的靶心中央。但如图36所示，对于记录相对低的旋转速率(例如12rpm)的踢，一系列的球图标102可以示为由靶心中央向外朝向外部低旋转环移动，这给出了英式足球106移动而没有很多旋转的印象，换句话说就是不旋转球。以此方式，向个体10提供关于他们如何根据不旋转球子模块的指南进行处理以满足他们踢出不旋转球的目标的附加的视觉反馈。

如同上文中关于图22所提及的，个体10可以导航到菜单600GUI，所述菜单600GUI包含对应于例如踢它、做得更好、挑战和记录薄模块的几个图标或标记，还有对应于设置或帮助特征的图标或标记。个体10可以使用用户输入控制通过选择它们的相应图标而导致不同模块提供不同的GUI页面。如果个体10选择、滑动或使用光标悬浮于模块图标之上，对应于与特定模块相关联的子模块或奇才实用程序(program wizards)的附加图标可以弹出或相反地展现给个体10。

图37是描述了挑战菜单GUI的典型GUI窗口，其包含对应于几个不同子模块的几个图标或标记，所述几个不同子模块向个体10提供附加方式以进一步训练或测试它们的英式足球106的踢的技巧。所存在的子模块可以用于练习以改进或测试个体10的能力，以便控制他们踢的力量(即速度)、控制他们踢的弯曲(即旋转)、或模拟力量、弯曲、飞行轨迹或专业英式足球运动员的示例踢的其他特性。在一个实施例中，提供特定力量挑战、任意球挑战和专业挑战模块。

当力量挑战子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行力量挑战子模块时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供关于他们控制他们的踢的力量(即速度)的反馈，比如通过图38-40的典型GUI窗口。

图38是示出了力量挑战子模块特征的典型GUI窗口。初始地，当力量挑战子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行力量挑战子模块时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供与上文所描述的那些相类似的GUI和反馈。如同先前所描述的实施例，可以提供适当的视频、动画和/或静态图像。

在一个实施例中，可以提供范围选择器形式的选择图标604以允许个体10设置期望的踢的速度范围。例如，踢的速度范围可以设置为具有5、10、15英里每小时的范围。在图38所示的实施例中，已经选择了10英里每小时的范围，意味着个体10的目标为踢英式足球106的速度落入10英里每小时的范围内——此处为45-55英里每小时。图38还描述了范围轮614，所述范围轮614视觉地描述了所选择的目标踢速度的范围。在实施例中，通过选择图标604初始地选择了速度范围之后，个体10可以通过用户输入(比如触摸屏界面)来调整范围。例如个体10可以旋转范围轮614以便10英里每小时的范围覆盖不同的速度范围，所述不同的速度范围高于或低于初始提供的速度。在另一实施例中，个体10可以通过锁紧或扩展部分范围轮图标(其突出所选择范围)来扩大或缩小范围。如图38所示，范围轮图标还可以在他的中央显示期望速度的数值范围。

在一些实施例中，力量挑战子模块向个体10提供单人挑战。在其他实施例中，力量挑战子模块可以向两个或多个个体10提供挑战以便他们可以彼此竞争。比如图38所描述的选择图标604可以允许个体10选择是否从事单人挑战或者是否与两个或多个个体10竞争。

当个体10准备开始挑战时，当他们准备使用运动监测系统100来检测踢时，可以向他们提供轻击球图标602的提示，类似于图24中所描述的显示。在一些实施例中，所显示的向个体10提供关于力量挑战的反馈的GUI可以类似于关于图25-28和34中先前所描述的那些。此外，当个体10从事力量挑战时，图39是可以向个体10提供展示视觉显示的典型GUI窗口，其给予他们在他们踢期间关于他们控制的英式足球106的力量(即速度)特性的反馈。

图39的典型实施例描述了在显示的顶部的记分卡616。所描述的实施例是在两位选手之间的挑战，选手1和选手2。记分卡616提供关于每位选手已经进行了多少次踢、每位选手做多少次踢的信息。在一个实施例中，运行在便携式电子设备306上的运动监测系统100应用将提示选手在挑战期间关掉开关，选手1踢一个球，随后选手2踢一个球，交替进行直到每位选手已经踢到了球的最大数目，比如每人5个。

在一个实施例中，对于每个踢，应用可以显示覆盖在范围轮614之上的统计显示606，如图39所示。在这个典型实施例中，当建立挑战时，先前所示的范围轮614可以再次呈现，而臂(arm)可以显示覆盖于范围轮之上以指向与个体10的最后的踢相关联的速度值。在所描述的实施例中，最后的踢为53英里每小时，导致53英里每小时的数字显示，以及转盘臂的显示指向53英里每小时的值，其落入45至55英里每小时的预定速度挑战范围之内。因为此类踢为挑战中的成功的踢，记分卡616将更新为反映关于个体10的成功的踢。

图40是示出了附加力量挑战反馈显示的典型GUI窗口，其还可以充当对于挑战的最终概要显示的作用。如此图所示，完成了名为Tom和Julio的两位选手之间的范围在45-55英里每小时的踢的力量挑战。如同记分卡616所示，其与图39的记分卡616相比具有不同的外观，Tom成功地完成了他的第一、第三、第四和第五次踢，但他的第二次踢仅有34英里每小时，其在45-55英里每小时的目标范围之下。另一方面，Julio仅成功地完成了他的第四、和第五次踢，他最早的三次踢仅有34英里每小时，其在45-55英里每小时的目标范围之下。因此，Tom被宣布为两位选手力量挑战的胜利者。

作为仅有一位选手的单人挑战而进行的力量挑战将类似于上文提出的两位选手的挑战来进行，只是个体10可以顺序地进行他们的全部5次射门而不被另一选手打断。在另一实施例中，如果两位选手的挑战在踢的固定数目(例如，每人踢5次)结束时不分胜负，挑战可以继续进行“突然死亡”回合，此处选手将每次交替踢一次，直到一位选手没有满足回合中他们的目标，而另一选手满足了他们的力量目标。

当任意球挑战子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行任意球挑战子模块时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供关于他们控制他们踢的弯曲(即旋转)的反馈，比如通过图41-43的典型GUI窗口。

图41是示出了任意球挑战子模块的特征的典型GUI窗口，当任意球挑战子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行任意球挑战子模块时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供类似于上文所描述的那些的GUI和反馈。如同先前所描述的实施例，可以提供适当的视频、动画和/或静态图像。

在一个实施例中，可以提供人墙图标618来代表布置为“墙”的形式的一个或多个防守者以对抗向球门踢出任意球的选手。如图41所示，人墙图标618可以数字地示出构成人墙的防守者的数量并且可以进一步地以图形方式示出了每个人墙防守者。在一些实施例中，个体10可以通过向便携式电子设备306输入一个输入来增加或减少人墙防守者的数目，其将改变人墙防守者数目的数字指示以及人墙防守者的图形说明。

图41还可以示出球门距离选择器形式的选择图标604，其被提供以允许个体10设置期望的踢的距离(即，自球门的距离)。例如，选择图标604可以允许个体10以5码增量来增加到球门的距离。图41的典型实施例还包含用于通过球门左门柱或右门柱来调整人墙防守者的选择图标604。增加或减少防守者的数目、增加或减少到球门距离、以及转换由左向右门柱形成的人墙防守者将会影响成功射门得分的踢的性质。在一个实施例中，增加人墙防守者的数目将减小射门可以成功踢入网内的区域宽度，其通过增加更多人墙防守者的图像而在GUI显示中示出。类似的，增加到球门的距离将有效减小射门可以成功踢入网内的区域高度，其也可以通过缩短代表英式足球球门的矩形而在GUI显示中示出。转换人墙防守者在左或右门柱之间的排列将需要个体10能够以一种或另一种方式来弯曲他们的英式足球106以便使人墙防守者清楚但仍然获得进球。在一些实施例中，如图41所示，还可以示出守门员防守者并可以部分地阻挡球门。

在一些实施例中，任意球挑战子模块可以向个体10提供单人挑战。在其他实施例中，任意球挑战子模块可以向两个或更多个体10提供挑战以便他们可以相互竞争。比如图41中所描述的选择图标604可以允许个体10选择是否从事单人挑战或是否与两个或更多个体10竞争。

当个体10准备开始挑战时，当他们准备使用运动监测系统100来检测踢时，可以向他们提供轻击球图标602的提示，类似于图24中所描述的显示。在一些实施例中，所显示的向个体10提供关于任意球挑战的反馈的GUI可以类似于关于图25-28和33中先前所描述的那些。此外，当个体10从事任意球挑战时，图42是可以向个体10提供展示视觉显示的典型GUI窗口，其给予他们在他们踢期间关于他们控制的英式足球106的弯曲(即旋转)特性的反馈。

图42的典型实施例描述了在显示的顶部的记分卡616，其类似于图39中的记分卡。描述的实施例是在两位选手之间的挑战，选手1和选手2。记分卡616提供关于每位选手已经进行了多少次踢、每位选手要做多少次踢的信息。在一个实施例中，运行在便携式电子设备306上的运动监测系统100应用将提示选手在挑战期间关掉开关，选手1踢一个球，随后选手2踢一个球，交替进行直到每位选手已经踢到了球的最大数目，比如每人5个。

在一个实施例中，对于每个踢，应用可以显示覆盖在人墙图标618之上的踢的飞行路径，如图42所示。在这个典型实施例中，当设置挑战时先前所示的人墙图标618和附属的球门背景可以再次呈现，而显示踢的飞行路径覆盖于人墙图标618和附属的球门背景之上。在所描述的实施例中，最后的踢击中了第二名人墙，导致无法射门得分。因为此类踢是挑战中的未成功的踢，记分卡616将更新为反映关于个体10的未成功的踢。

图43是示出了附加任意球挑战反馈显示的典型GUI窗口，其还可以充当对于挑战的最终概要显示的作用。如此图所示，完成了名为Tom和Julio的两位选手之间的两名人墙防守者排列在左门柱的任意球挑战。如同记分卡616所示，Tom通过弯曲英式足球106绕过人墙四次射门得分。另一方面，Julio仅一次成功地射门得分。因此，Tom被宣布为两位选手力量挑战的胜利者。利用畅通无阻地运行而进入球门的飞行路径来展示Tom和Julio的每次成功射门。虽然图43中没有示出失败的射门，但在一些实施例中，也可以示出失败的射门，比如被人墙防守者或守门员所阻挡的那些。

作为仅有一位选手的单人挑战而进行的任意球挑战将类似于上文提出的两位选手的挑战来进行，只是个体10可以顺序地进行他们的全部5次射门而不被另一选手打断。在另一实施例中，如果两位选手的挑战在踢的固定数目(例如，每人踢5次)结束时不分胜负，挑战可以继续进行“突然死亡”回合，此处选手将每次交替踢一次，直到一位选手没有在回合中射门得分，而其他选手射门得分。

当专业挑战子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行专业挑战子模块时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供模拟力量、弯曲、飞行轨迹或专业英式足球运动员的示例踢的其他特性的挑战，比如通过图44和45的典型GUI窗口。

图44是示出了专业挑战子模块的特征的典型GUI窗口。初始地，当专业挑战子模块被选择并且由便携式电子设备306为个体10执行专业挑战子模块时，便携式电子设备306的显示器可以向个体10提供类似于上文所描述的那些的GUI和反馈。如同先前所描述的实施例，可以提供适当的视频、动画和/或静态图像。特别是，可以提供执行特定踢或其他策略的专业英式足球运动员的视频、动画和/或静态图像，连同附属的文字或音频说明。此外，可以提供附属的视频、动画或静态图像用于指导，并且它们可以参考于英式足球106的一个或多个外部标记202的位置。

如图41所示，可以向个体10提供一系列的专业挑战图标620。专业挑战图标620可以包含英式足球106相对于球门被摆放的起始位置、目标球速、目标球旋转速率、目标球轨迹、以及其他适当的特性。例如，图44的第一专业挑战图标620示出了个体10被分配由刚好在禁区中央外部将英式足球106踢出大约46英里每小时伴随有大约120转每分钟的旋转并越过5人人墙顶部的挑战。在一些实施例中，选择图标604还可以用于指示个体的哪只脚12用于踢。特定的专业挑战可以与特定的专业英式足球运动员相关联。在此情况下，可以展示运动员的视频、动画和/或静态图像以阐明该踢，或者可以提供来自运动员的文字或音频说明。

在一些实施例中，专业挑战子模块可以向个体10提供单人挑战。在其他实施例中，专业挑战子子模块可以向两个或更多个体10提供挑战以便他们可以相互竞争。

当个体10准备开始专业挑战时，当他们准备使用运动监测系统100来检测踢时，可以向他们提供轻击球图标602的提示，类似于图24中所描述的显示。在一些实施例中，所显示的向个体10提供关于专业挑战的反馈的GUI可以类似于关于图25-28中先前所描述的那些。此外，当个体10从事专业挑战时，图45是可以向个体10提供展示视觉显示的典型GUI窗口，其给予他们在他们踢期间关于他们模拟力量、弯曲、飞行轨迹或专业英式足球运动员的示例踢的其他特性的能力的反馈。

图45的典型实施例向个体10提供视觉显示，其给予他们关于在他们踢期间英式足球106的运动特性的反馈，以及其与专业的踢之间相比较如何。典型的GUI包含统计显示606，所述统计显示606可以提供例如在踢后飞行期间英式足球106最大速度信息、或者在踢后飞行期间英式足球106最大旋转速率信息，以及这些速度和旋转数目与模型专业踢所提供的任何目标数目相比较如何。例如，在所示的实施例中，专业模型踢的目标为47英里每小时和300转每分钟，而个体10所记录的踢为72英里每小时和36转每分钟。

图45进一步示出了记分卡616，其基于他们如何接近匹配于模型专业踢而任何地方授予个体10由1至5颗星。在所示的实施例中，个体10被授予3颗星。

图25的典型GUI还包含视频元素610。典型的视频元素610展示为动画，所述动画代表所踢的英式足球106在三维中的飞行路径，建立代表英式足球球门的背景，还有代表模型专业踢的飞行路径的动画。在一些实施例中，动画可以自动开始，而在其他实施例中，个体必须向便携式电子设备306提供输入以请求播放视频。在一个实施例中，动画的飞行路径的视角(perspective)可以改变，以便个体10的视角可以看起来围绕动画飞行路径而旋转，从而提供飞行路径上更佳的视角。在另一实施例中，可以向个体10提供选择图标604，所述选择图标604允许个体10选择踢和飞行路径的不同动画视图，诸如例为前场视图(downfield view)、角度视图或侧视图。所展示和动画的的特定飞行路径可以部分或全部基于所确定的英式足球106的运动特性，以便飞行动画的飞行路径是所踢的英式足球106的真实飞行路径的逼真近似。在其他实施例中，个体10能够在所踢的英式足球106的飞行路径和模型专业踢的飞行路径之间切换视图。

图46是描绘记录簿单GUI的典型GUI窗口，其包含对应于几个不同的“最喜爱的”踢的分类的几个图标或标记，比如个体10的最有力量的踢、他们的具有最大旋转的踢、以及最佳不旋转球(knuckle balls)。如前文所描述的，在运动监测系统100的应用正常使用期间的任何点上，个体10可以通过向便携式电子设备306提供用户输入(比如轻击“最喜爱的”图标)而在回顾他们的反馈之后在观看显示时指定踢作为“最喜爱的”踢，比如图25-28中的那些。运动监测系统100将随后将作为个体10最喜爱踢的该踢的记录保存在一个或多个便携式电子设备306的存储设备或远程服务器302中。

图47是菜单600的典型GUI窗口，所述菜单600展示了各种所保存的个体10的最喜爱的踢。每个条目包含统计显示606列表，例如，踢的速度、踢的旋转，个体10用于踢的脚12(如果踢与任何特定的训练或挑战相关联)、以及踢的日期和时间。在一个实施例中，选择针对踢的条目可以深入挖掘以提供关于踢的更多细节，比如图25-28中所提供的信息。

图48是展示了时间轴622显示的典型GUI窗口。时间轴显示622可以提供个体10在一段时间上关于英式足球106的表现的概览。如图48所示，个体10的踢的历史记录可以显示为与进行踢的日期相关。在一些实施例中，时间轴中包含了所有的踢，而在其他实施例中，时间轴中仅包含“最喜爱的”踢。在一些实施例中，仅有踢数据的单个分类被相对于时间而标绘，比如图48中所示的踢的速度。在实施例中，如果当天实施和记录了超过10次的踢，则对特定的天仅显示踢的最大数目(比如10)。例如，仅记录顶端的10次最好的踢。

时间轴显示622还可以包含标绘滑动平均的平均线，所述滑动平均针对所标绘的相对于时间的变量。此外，如图48的底部右侧角所示，还可以展示对于给定时间周期的速度和旋转的数字平均。

如同上文所讨论的其他实施例，时间轴显示622可以包含滑动元素608以允许个体10改变显示。在一些实施例中，滑动可以在时间上向前或向后移动时间轴显示622。在其他实施例中，滑动可以在速度、旋转或其他特性的显示之间转换。

图49是描绘了关于运动监测系统100应用的设置屏幕的典型GUI窗口。设置可以包含关于英式足球106配对状态的指示器，英式足球106的序列号，英式足球106的电池状态、英式足球106的固件信息、语言和测量单元选项、以及个体10是否已经将程序链接至其他指导或社会媒体账号。在实施例中，此处所讨论的任何信息或GUI可以通过社会媒体平台上传和分享。

V.附加的典型实施例

为了便于说明，本发明的实施例常常根据运动球106来描述，并特别为英式足球106。然而，此处所披露的是适用的运动物品(即用于体育活动的物品)，如同所述，其为球以及非球的运动物品，诸如例为滑板、冲浪板、冰球/曲棍球棍、冰球、心率监测器、箭、铁饼、标枪、保龄球瓶、弹药、网球拍、高尔夫球杆、飞去来器以及风筝。然而，此处所披露的也适用于非体育物品的物品，诸如例为，飞行器(例如模型飞机)。

此外，本发明的实施例常常参考包含加速度传感器118的传感器模块102来描述，并且基于来自加速度传感器118的读数来计算。然而，在其他实施例中，传感器模块102可以包含其他传感器(比如磁场传感器120和/或角动量传感器124)以替代加速度传感器118或者传感器模块102可以包含除加速度传感器118之外的其他传感器(比如磁场传感器120和/或角动量传感器124)，并且可以基于加速度传感器118、磁场传感器120和/或角动量传感器124中一个或多个的读数来进行计算。

在本发明的一些实施例中，监测系统100还可以包含交互式零售系统或与交互式零售系统进行交互。例如，可以通过个体10的便携式电子设备306上的屏幕向个体10提供交互式零售系统。交互式零售系统可以提供用于选择和/或订购产品的平台，所述产品由系统供应商提供。基于监测系统100所提供的活动指标或特定体育运动，和/或基于如同上文所描述所提供的任何训练或指导，交互式零售系统可以建议有助于个体10改善他们未来表现的特定产品或产品线。在一些实施例中，由监测系统100所存储的关于个体10的个人数据还可以用于做出适当产品或产品线的决定。

例如，试图改善她的射门的英式足球运动员可以收到关于一双新的英式足球防滑鞋的推荐，而试图改善他的弹跳能力的篮球运动员可以收到关于一双篮球鞋的推荐。这些推荐可以基本上基于源自监测个体10的身体106和/或监测个体10的体育用具108的数据。例如，不充分表现源(source of inadequate performance)可以是个体10的表现或其可以是个体10的当前已经耗尽的用具108。在一些实施例中，可以向个体10提供在收到所提供的任何训练或指导时的购买新产品的选择权。

在一个实施例中，活动指标或特定体育运动数据和/或所提供的任何训练或指导可以用于特定产品的在线定制。例如，此数据可以用于定制鞋类、压缩服装物品、头盔或其他衣物或体育英语，以使得鞋子(toe clothing)或其他用具能够帮助个体10改善他们未来的表现。在一些实施例中，所定制的产品可以具有独特的风格、各种材料或不同配饰，供个体10从中选择。

在一些实施例中，仅当个体10获得表现或改进的特定里程碑(比如活动指标的特定水平或特定体育运动的特定技巧)之后，才为个体10“解锁”特定产品或产品线以便购买。

本发明的各个方面或者任何部分或者它的功能可以使用硬件、软件、固件、具有存储于其上的指令的有形非暂态计算机可读或计算机可用存储介质、或者他们的结合来实施，以及可以在一个或多个计算机系统或其他处理系统中实施。

用于提供本发明的运动球运动监测服务的程序产品、方法和系统可以包含任何由一个或多个计算设备执行的软件应用。计算设备可以为具有一个或多个处理器的任何类型的计算设备。例如，计算设备可以为工作站、移动设备(例如，移动电话、个人数字助理、平板电脑或笔记本电脑)、计算机、服务器、计算集群、服务器群、游戏控制器、机顶盒、公用电话亭、嵌入式系统、体育机器、零售系统或具有至少一个处理器和存储器的其他设备。本发明的实施例可以为由计算设备中的处理器、固件、硬件或它们的任意结合来执行的软件。

在此文档中，术语比如“计算机程序介质”和“计算机可用介质”可以用作通常涉及诸如可移动存储单元或安装于硬盘驱动器中的硬盘的介质。计算机程序介质和计算机可用介质还涉及存储器，比如主存储器或辅助存储器，其可以为内存半导体(例如DRAM等)。这些计算机程序产品为本发明的计算机系统提供软件。

计算机程序(也称为计算机控制逻辑)可以存储在主存储器或辅助存储器上。也可以通过通信接口接收计算机程序。当被执行时，此类计算机程序可以使得本发明的计算机系统能够实施此处所描述的实施例。此处利用软件来实施实施例，软件可以存储于计算机程序产品上，并使用例如可移动存储驱动器、接口、硬盘驱动器和/或通信接口来将软件载入计算机系统之中。

基于此处的说明，相关领域技术人员将认识到，当被执行时，计算机程序可以使得一个或多个处理器能够实施上文所描述的处理，比如图中所示的方法中的步骤。在实施例中，一个或多个处理器可以是并入集群计算环境或服务器群的计算设备的一部分。进一步地，在实施例中，由集群计算环境所执行的计算处理可以由位于相同或不同位置的多个处理器来执行。

本发明的软件可以存储于任意计算机可读介质之上。当被一个或多个数据处理设备执行软件时，此类软件导致数据处理设备如同此处所述的操作。发明的实施例采用现在已知或未来的任何计算机可用或可读介质。计算机可用介质的示例包含但不限于主存储设备(例如任意类型的随机存取或只读存储器)、辅助存储设备(例如，硬盘驱动器、软盘、CD ROMS、压缩磁碟、录音带、磁存储设备、光学存储设备、MEMS、纳米技术存储设备、存储卡或其他可移动存储设备等)、以及通信介质(例如，有线和无线通信网络、局域网、广域网、企业内部网等)。

上文中已经借助于功能构建模块描述了实施例，其示出了它的特定功能和关系的实现。为了便于说明，这些功能构建模块的边界已经在此处被随意地定义。只要它的特定功能和关系可以被适当地执行，则可以定义可选的边界。

参考附图所描述的监测系统的特定实施例的上文说明如此充分地披露了发明的一般性质以至于其他人可以通过应用本领域技术的知识容易地修改和/或调整此类特定实施例的各种应用，而无需过度的实验，也无需偏离本发明的一般构思。

然而，上文已经描述了本发明的各种实施例，他们仅以示例方式提供，而并非限制。显然，基于此处所提供的启示和指导，调整和修改应当被确定为落入等同于所披露的实施例的意义和范围之内。因此，显然本领域技术人员可以对此处所披绿的实施例做出各种形式和细节改变而不脱离本发明的精神和范围。上文所提供的实施例的原件并不一定是相互排斥的，而可以根据本领域技术人员之一所认识到的而互换以便满足各种需求。

应当理解，此处所用的措辞和术语是出于说明目的，而并非限制。本申请的宽度和范围不应当被限制为上文所描述的任何典型实施例，而应当仅根据下文的权利要求和他们的等同物来定义。

以下将描述进一步的示例以促进对本发明的理解。

1.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括具有计算机程序逻辑记录于其上的非暂态计算机可读介质，用于监测运动球的运动，所述运动球在体育活动期间已经受到个体的碰撞，以至于当其由便携式电子设备的一个或多个处理器执行时，能够导致便携式电子设备：

无线地接收来自运动球的运动数据；以及

基于运动数据确定碰撞点，其中碰撞点包括碰撞发生之处的运动球表面的位置。

2.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中便携式电子设备包括移动电话，所述移动电话配置为无线地拨打和接收电话呼叫。

3.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中计算机程序逻辑进一步能够导致便携式电子设备：

基于运动数据确定碰撞之后运动球的运行速度；以及

基于运动数据确定碰撞之后运动球的旋转速率。

4.如上述第3项所述的计算机程序产品，其中，确定碰撞之后运动球的运行速度包括确定碰撞之后运动球的旋转速率与预定的旋转速率门限相比如何。

5.如上述第3项所述的计算机程序产品，其中，碰撞点的确定是基于碰撞之后运动球的运行速度的确定和碰撞之后运动球的旋转速率的确定。

6.如上述第5项所述的计算机程序产品，其中，碰撞点的确定包括进行回归分析，运动球的运行速度和运动球的旋转速率是回归分析中的变量。

7.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中，计算机程序逻辑进一步能够导致便携式电子设备：

基于运动数据确定碰撞之后运动球的旋转轴方向。

8.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中，计算机程序逻辑进一步能够导致便携式电子设备：

基于运动数据确定碰撞之后运动球的发射角。

9.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中运动数据包括加速度数据。

10.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中确定碰撞点包括确定运动球被个体踢到。

11.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中，计算机程序逻辑进一步能够导致便携式电子设备：

生成图形显示，其中图形显示包括碰撞点的图形表示。

12.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中，计算机程序逻辑进一步能够导致便携式电子设备：

生成图形显示，其中图形显示包括在体育活动期间个体对运动球的碰撞结果和与另一人相关联的模型结果相比如何的反馈。

13.如上述第1项所述的计算机程序产品，其中，计算机程序逻辑进一步能够导致便携式电子设备：

记录视频，所述视频捕获了在体育活动期间个体对运动球的碰撞结果。