交互式篮球系统的制作方法

本说明书大体上涉及篮球运动，且一个特定实施方案涉及用于篮球游戏和各种训练的系统和方法。

背景技术：

1、篮球比赛是可包含在球场上彼此对抗的两个团队的一项体育运动。两个团队可以以将篮球投进防守方的篮圈内同时防止对方球队投进其自身的篮圈内为目标而彼此竞赛。拥有不同技能水平的运动员可以打篮球，且常常练习篮球技能以改进其在与对手的篮球比赛中成功的机率。此外，运动员可以雇佣教练、训练员或其他人来辅助随时间训练他们的篮球技巧。

技术实现思路

1、本说明书描述一种篮球系统，其包含用于监视打篮球的用户的特定组件。特定来说，所述篮球系统可包含篮板、篮框和支撑篮板的杆。篮板可包含多层，每一层容纳不同组件。所述组件可以特定方式和不同布局定位在篮板中以使组件能够监视球场上在篮球系统的近程内的与篮球系统交互的一个或多个用户的一个或多个特性。

2、在一些实施方案中，所述篮球系统可置于篮球场处。篮球场可包含例如车道、街道、可包含专业、大学级别或更年轻规模的体育馆内部的球场，以及其它各种位置。球场可包含例如两个半部，每一半部具有罚球线、三分线、半场线和其它特性。篮球系统可监视打篮球达至半场线或球场的全长的用户的特性。在其它实例中，篮球系统可监视在其车道、街道或其它位置打球时打篮球的用户的特性。

3、篮球系统可监视打篮球的一个用户或打篮球的多个用户的特性。特定来说，用户可与篮球系统交互以指示他/她请求被篮球系统跟踪。用户可利用篮球系统打篮球，且篮球系统可生成描述用户的表现的特性。举例来说，所述特性可包含用户尝试投掷的数目、用户通过尝试而投中的数目、用户的移动、投掷尝试期间的体态、用户的每次投掷尝试的特性，以及其它特性。篮球系统可将这些特性提供到用户的客户端装置以供稍后检视，或当用户与篮球系统交互时在篮球系统上实时显示这些特性。

4、在一些实施方案中，篮球系统的篮板可包含用于跟踪利用篮球系统打篮球的一个或多个用户的组件和向用户提供反馈的能力。举例来说，篮球系统的篮板可包含多层，每一层容纳不同组件。篮板的前层可包含用于保护篮板内的组件的透明涂层。篮板的第二层可包含用于监视与篮球系统交互的用户的一个或多个组件。在一些实施方案中，第二层还可包含用于连同传感器一起向打篮球的用户提供反馈的显示器。在其它实施方案中，显示器可定位于第三层中，且所述组件可设置在第二层中。在一些实例中，篮板的层可从前往后排序为：第一层、第二层和/或第三层。

5、在一些实施方案中，篮板中的组件可被配置成监视打篮球的用户并提供反馈。举例来说，所述组件可包含相机感测系统、一个或多个扬声器、一个或多个麦克风、多个传感器、控制单元、显示屏和电力单元。控制单元可从这些组件中的每一个接收数据，生成用户的特性，且将反馈提供到用户以帮助改进他们的篮球技巧或表现。在一些实例中，控制单元可训练机器学习模型用于跟踪和生成打篮球的用户的特性。机器学习模型可例如为卷积神经网络(cnn)。将在下文进一步详细描述这些组件及其功能。

6、在一些实施方案中，篮球系统可提供各种游戏供用户参与。举例来说，篮球系统使用户能够与地理上不同位置处的另一用户或其他用户比赛。在此实例中，另一用户可利用其自身的篮球系统打篮球，且两个篮球系统可在两个用户利用其相应的篮球系统打球时实时地彼此通信。举例来说，两个篮板可显示投掷统计数据、另一用户的篮球游戏的实时视频馈送，以及每一用户可在与篮球系统交互时检视的其它信息。在另一实例中，篮球系统可使用户能够进行游戏，例如训练课程模式、本地正面交锋对决、现场直播模式，和全球竞赛模式。这些游戏将在下文进一步描述。

7、在一个大体方面中，一种篮球板包括：显示屏；多个传感器，其被配置成生成关于用户的投掷尝试的传感器数据；一个或多个成像装置，其被配置成生成投掷尝试的图像数据；扬声器；以及控制单元，其中所述控制单元被配置成：接收(i)来自所述多个传感器中的一个或多个的传感器数据和(ii)来自所述一个或多个成像装置的图像数据；基于所接收的传感器数据，确定投掷尝试是否成功；基于所接收的图像数据以及投掷尝试是否成功，生成指示(i)用户的特性、(ii)投掷尝试的特性和(iii)针对后续投掷尝试改进投掷尝试的建议、(iv)游戏表现的分析；以及将表示所述分析的输出数据提供到(i)扬声器、(ii)显示屏和(iii)用户的客户端装置中的一个或多个。

8、本公开的这些和其它方面的其它实施例包含被配置成执行计算机存储装置上编码的方法的动作的相应系统、设备和计算机程序。一个或多个计算机的系统可借助于安装于所述系统上的在操作中致使所述系统执行所述动作的软件、固件、硬件或其组合来如此配置。一个或多个计算机程序可借助于具有当由数据处理设备执行时致使所述设备执行所述动作的指令来如此配置。

9、以上和其它实施例可各自单独地或以组合方式任选地包含以下特征中的一个或多个。举例来说，一个实施例以组合方式包含所有以下特征。

10、在一些实施方案中，所述篮板包含，其中所述多个传感器包括lidar传感器、运动传感器、行程传感器和加速计中的一个或多个，且其中lidar传感器被配置成检测用户的投掷尝试以及来自所述投掷尝试的篮球的角度和高度中的一个或两者；运动传感器被配置成检测球场上在篮板的近程内的一个或多个用户；行程传感器被配置成确定投掷尝试是否成功；且加速计被配置成基于加速计数据和振动模式确定篮球相对于篮板的位置的指示。

11、在一些实施方案中，所述篮板包含，其中所述一个或多个成像装置包括一个或多个深度感测相机或者一个或多个rgb相机，其中所述一个或多个深度感测相机被配置成执行以下中的一个或多个：(i)检测球场上的用户、(ii)跟踪用户的移动、(iii)检测由用户使用用于投掷尝试的篮球、(iv)跟踪篮球的移动、(v)检测用户的体态，且其中所述一个或多个rgb相机被配置成(i)记录球场的视野的图像数据和(ii)记录篮板下面的区域的图像数据以检测何时用户的投掷尝试对应于上篮。

12、在一些实施方案中，篮板包含联接到篮板的篮框。

13、在一些实施方案中，篮板包含，其中所述多个传感器包括被配置成确定篮球是否经过投掷尝试通过篮框的行程传感器。

14、在一些实施方案中，篮板包含，其中扬声器被配置成响应于从控制单元接收到表示分析的输出数据而提供可听输出。

15、在一些实施方案中，篮板包含，其中显示屏被配置成显示以下中的一个或多个：(i)来自所述一个或多个成像装置的图像数据、(ii)显示投掷尝试和由用户投中或与用户和/或游戏/训练课程相干的任何其它数据的抬头显示器(hud)，以及(iii)来自经由网络连接的第二控制单元的图像数据。

16、在一些实施方案中，篮板进一步包含联接到显示屏的保护层。

17、在一些实施方案中，篮板包含，其中保护层包括钢化玻璃。

18、在一些实施方案中，篮板包含联接到保护层的篮框。

19、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成将所接收的图像数据提供到经训练机器学习模型以产生(i)用户的特性和(ii)投掷尝试的特性，以及(iii)游戏表现，其中用户的特性包括用户的识别和用户相对于篮板的位置，其中投掷尝试的特性包括篮球轨迹的角度和篮球是否通过篮框的指示，其中游戏表现包括与用户所参加的游戏相关联的数据；且控制单元被配置成将用户的特性和投掷尝试的特性存储在篮板外部的服务器中的用户的简档中。

20、在一些实施方案中，篮板包含，其中经训练机器学习模型被配置成同时识别和跟踪球场上的多个用户，且控制单元被配置成：使由经训练机器学习模型识别的多个用户各自与所存储的用户简档相关联；以及用每一用户的特性和每一用户的投掷尝试的特性更新所存储的用户简档中的每一个。

21、在一些实施方案中，篮板包含，其中服务器存储对应于不同用户的多个简档。

22、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成：生成针对后续投掷尝试改进投掷尝试的建议，其中所述建议包括(i)体态、(ii)手臂角度、(iii)篮球的投球点和(iv)篮球的轨迹中的一个或多个；在显示屏上显示所生成的建议；以及将可听语音输出提供到扬声器以将所生成的建议传送到用户。

23、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成经由网络将所生成的建议提供到用户的客户端装置。

24、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成：基于所接收的传感器数据确定所得数据，所述所得数据包括以下中的一个或多个：(i)投掷尝试是否导致篮球通过篮框、(ii)投掷尝试是否导致篮球从篮板的前侧弹开且未通过篮框、(iii)投掷尝试是否导致篮球从篮框弹开且未通过篮框、(iv)用户的投掷尝试的位置、(v)用户的投掷尝试期间篮球的弧线；将所得数据与(i)用户的特性和(ii)从经训练机器学习模型输出的投掷尝试的特性组合；以及将所接收的传感器数据、所接收的图像数据、组合的所得数据、用户的特性、投掷尝试的特性和所生成的建议存储在服务器上的用户的简档中。

25、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成：接收来自用户的参与与第二用户的竞赛的指示；经由网络连接到与由第二用户使用的第二篮板相关联的第二控制单元，其中第二控制单元位于与所述控制单元地理上不同的位置处；经由网络将所接收的图像数据提供到第二控制单元；经由网络从第二控制单元接收第二图像数据；将来自第二控制单元的所接收的第二图像数据提供到显示屏；基于所接收的传感器数据和所接收的图像数据对用户的投掷尝试的数目进行计数；从第二控制单元接收第二用户的投掷尝试的第二数目；将(i)用户的投掷尝试的所述数目和(ii)第二用户的投掷尝试的第二数目提供到显示屏，其中所述显示屏将投掷尝试的所述数目和投掷尝试的第二数目覆叠在所接收的第二图像数据上方；以及将用户的投掷尝试的所述数目提供到第二控制单元。

26、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成：接收来自用户的参与在本地竞赛中与第二用户的竞赛的指示；将所接收的图像数据提供到显示屏；基于所接收的传感器数据和所接收的图像数据对用户的投掷尝试的数目进行计数；基于所接收的传感器数据和所接收的图像数据对第二用户的投掷尝试的数目进行计数；以及将(i)用户的投掷尝试的所述数目和(ii)第二用户的投掷尝试的所述数目提供到显示屏，其中所述显示屏将投掷尝试的所述数目和投掷尝试的第二数目覆叠在所接收的图像数据上方。

27、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成：基于以下确定投掷尝试是否导致篮球通过篮框：在所接收的图像数据中生成内锥形区和外锥形区，所述内锥形区包括具有与篮框相符的基底和第一高度的第一锥体，所述外锥形区包括具有在篮框的中心处居中的半径和第二高度的第二锥体，确定篮球是否进入外锥形区的第一部分并离开外锥形区的第二部分；响应于离开外锥形区的第二部分，确定篮球是否进入内锥形区的第三部分并离开内锥形区的基底；以及响应于确定篮球离开内锥形区的基底，确定因为篮球通过篮框所以投掷尝试的结果是投中。

28、在一些实施方案中，篮板包含，其中控制单元被配置成：响应于确定篮球进入内锥形区的第三部分且未离开内锥形区的基底，确定因为篮球未通过篮框所以投掷尝试的结果是未投中。

29、在附图和以下描述中阐述本说明书的主题的一个或多个实施例的细节。所述主题的其它特征、方面和优点将从描述内容、图式和权利要求书变得显而易见。

技术特征：

1.一种系统，其包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述显示屏被配置为显示一个或多于一个用户的用户图像数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述网络接口被配置为向所述控制单元提供从所述一个或多于一个附加系统接收的用户图像数据，以用于所述显示屏上的显示。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为将表示所述分析的输出数据提供到所述显示屏和所述用户的客户端装置中的一个或多于一个。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述分析指示(i)所述用户的特性、(ii)所述篮球投掷尝试的特性、(iii)针对后续篮球投掷尝试改进所述篮球投掷尝试的建议、以及(iv)游戏表现。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个传感器包括lidar传感器、运动传感器、行程传感器和加速计中的一个或多于一个。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述一个或多于一个成像装置包括一个或多于一个深度感测相机或者一个或多于一个rgb相机，其中所述一个或多于一个深度感测相机被配置为进行以下中的一个或多于一个：(i)检测所述篮球场上的所述用户、(ii)跟踪所述用户的移动、(iii)检测被所述用户用于所述篮球投掷尝试的所述篮球、(iv)跟踪所述篮球的移动、(v)检测所述用户的体态，以及其中所述一个或多于一个rgb相机被配置为记录所述篮球场的视野的图像数据。

9.根据权利要求1所述的系统，包括扬声器，其中所述扬声器被配置为响应于从所述控制单元接收到表示所述分析的输出数据而提供表示所述分析的可听输出。

10.根据权利要求2所述的系统，其中，所述显示屏被配置为显示以下中的一个或多于一个：(i)来自所述一个或多于一个成像装置的所述图像数据、(ii)显示所述用户进行的篮球投掷尝试和投中的抬头显示器即hud、以及(iii)从经由网络连接的第二控制单元接收的图像数据。

11.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制单元被配置为将从所述一个或多于一个成像装置接收的图像数据提供到经训练机器学习模型以产生(i)所述用户的特性、(ii)所述篮球投掷尝试的特性以及(iii)游戏表现，

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述经训练机器学习模型被配置为同时识别和跟踪球场上的多个用户，并且所述控制单元被配置为：

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述外部服务器存储对应于不同用户的多个简档。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制单元被配置为将所生成的建议和所述输出信号提供到所述用户的客户端装置。

16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：

17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：

18.根据权利要求17所述的系统，其中，来自所述用户的指示包括可听语音命令、来自所述用户的客户端装置的输入、或视觉命令。

19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：

20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：

21.根据权利要求1所述的系统，还包括：

22.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：向所述显示屏、客户端装置、云存储系统中的至少一个，或者经由网络，提供一个或多于一个用户的所记录的画面。

23.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：测量所述用户的速度，并且随时间将所述用户的速度存储在相应的用户简档中。

24.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：将从所述一个或多于一个成像装置接收的图像数据提供到经训练机器学习模型，所述经训练机器学习模型能够使用面部识别来确定尝试篮球投掷的用户。

25.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：从所述用户的客户端装置和云存储系统中的一个或多于一个接收图像数据，以显示在所述显示屏上。

26.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：从一个或多于一个用户接收博弈成本，并且经由所述网络提供所述博弈成本。

27.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统被配置为：基于用户度量对所述系统的用户进行评级，并且经由网络与其他系统共享所评级的用户度量。

28.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制单元被配置为：经由蓝牙连接而连接到一个或多于一个用户装置，并且从所述一个或多于一个用户装置接收音频信号并将所述音频信号提供到所述扬声器。

技术总结
本发明提供交互式篮球系统。用于篮球篮板的包含计算机存储介质上编码的计算机程序的方法、系统和设备。篮球篮板包含显示屏、被配置成生成关于用户的投掷尝试的传感器数据的多个传感器、被配置成生成所述投掷尝试的图像数据的成像装置、扬声器，以及控制单元。所述控制单元可接收(i)来自所述多个传感器的所述传感器数据和(ii)来自所述成像装置的所述图像数据。基于所接收的传感器数据，所述控制单元可确定所述投掷尝试是否成功。基于所接收的图像数据以及所述投掷尝试是否成功，所述控制单元可生成分析，所述分析指示所述用户和所述投掷尝试的特性以及针对后续投掷尝试改进所述投掷尝试的建议。所述控制单元可提供表示所述分析的输出数据。

技术研发人员：P·安东,L·萨伊德,D·海耶斯,A·贾贝尔,M·麦康纳哈
受保护的技术使用者：休普有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5