用于碰撞位置和幅度传感器的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102395409A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102395409A(43)申请公布日2012.03.28(21)申请号201080015598.1(51)Int.Cl.(22)申请日2010.01.29A63B63/00(2006.01)A63F13/00(2006.01)(30)优先权数据G01S5/22(2006.01)12/365,1692009.02.03USG01S11/14(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2011.09.29(86)PCT申请的申请数据PCT/GB2010/0001552010.01.29(87)PCT申请的公布数据WO2010/089530EN2010.08.12(71)申请人矩阵运动集团有限公司地址英国伦敦(72)发明人J·麦考利(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人周良玉杨晓光权利要求书2页说明书10页附图16页(54)发明名称用于碰撞位置和幅度传感器的系统和方法(57)摘要提供一种碰撞位置和幅度感测系统。这样的碰撞感测系统可与游戏、教育结合使用，作为虚拟的任意表面的控制和反馈机构。碰撞感测系统的一个实施例可包括至少一个传感器和信号处理器。传感器(多个)可耦合至对象。传感器可包括麦克风和加速计中的任意一些。传感器(多个)接收来自对于对象的碰撞的碰撞波，作为传播声波或自然振动中的横向相移。传感器(多个)可响应于感测的碰撞波产生碰撞信号。信号处理器可耦合至传感器(多个)。信号处理器可包括前置放大器、碰撞三角测量器、和输出器。碰撞三角测量器可从碰撞信号识别碰撞的位置。输出器可随后输出关于碰撞的位置的数据。CN1023954ACCNN110239540902395418A权利要求书1/2页1.一种与对象结合使用的碰撞感测系统，所述碰撞感测系统包括：至少一个传感器，被配置为耦合至对象，其中所述至少一个传感器接收来自对于对象的碰撞的碰撞波，并且其中所述至少一个传感器响应于感测的碰撞波生成碰撞信号；信号处理器，被配置为耦合至所述至少一个传感器，其中所述信号处理器还包括：至少一个输入，被配置为接收来自所述至少一个传感器的碰撞信号；前置放大器，被配置为放大所接收的碰撞信号；碰撞三角测量器，被配置为从碰撞信号识别碰撞的位置；以及数据输出器，被配置为输出关于碰撞的位置的数据。2.如权利要求1所述的碰撞感测系统，其中所述信号处理器还包括信号幅度校正器，其中所述信号幅度校正器通过参照碰撞信号和碰撞位置来识别碰撞的力。3.如权利要求2所述的碰撞感测系统，其中所述至少一个传感器包括用于感测音频波的麦克风。4.如权利要求3所述的碰撞感测系统，其中所述碰撞三角测量器使用对象的波传播模型来识别碰撞的位置。5.如权利要求4所述的碰撞感测系统，其中所述碰撞三角测量器使用来自所述至少一个传感器的每个的碰撞信号的延迟来识别碰撞的位置。6.如权利要求3所述的碰撞感测系统，其中所述信号处理器还包括带通滤波器，用于从碰撞信号排除麦克风的共振频率。7.如权利要求2所述的碰撞感测系统，其中所述至少一个传感器包括用于感测对象加速度的加速计。8.如权利要求7所述的碰撞感测系统，其中所述信号处理器还包括信号偏移检测器，用于测量从对象的自然频率的相移，其中所述相移源自碰撞。9.如权利要求8所述的碰撞感测系统，其中所述碰撞三角测量器使用测量的相移来识别碰撞的位置。10.如权利要求1所述的碰撞感测系统，其中所述碰撞感测系统集成到足球响应系统中，还包括至少一个感测板，被配置为形成环，其中所述至少一个感测板的每个包括所述至少一个传感器，用于接收来自球在所述板上的碰撞的碰撞波。11.一种与碰撞感测系统和对象结合使用的用于感测碰撞的方法，该方法包括：感测来自对于对象的碰撞的碰撞波；响应于感测的碰撞波生成至少一个碰撞信号；放大所述至少一个碰撞信号；从所述至少一个碰撞信号三角测量碰撞的位置；以及输出关于碰撞的位置的数据。12.如权利要求11所述的方法，还包括：通过参照碰撞信号和碰撞位置来识别碰撞的力。13.如权利要求12所述的方法，其中感测碰撞波包括：感测音频波。14.如权利要求13所述的方法，其中所述三角测量碰撞的位置使用对象的波传播模型来识别碰撞的位置。15.如权利要求14所述的方法，其中所述三角测量碰撞的位置使用来自感测碰撞波的2CCNN110239540902395418A权利要求书2/2页位置的碰撞信号的延迟来识别碰撞的位置。16.如权利要求13所述的方法，还包括：从碰撞信号滤除共振频率。17.如权利要求12所述的方法，其中感测碰撞波包括：感测对象加速度。18.如权利要求17所述的方法，还包括：测量从对象的自然频率的相移，其中所述相移源自碰撞。19.如权利要求1所述