用于射箭弓的监测系统、监测设备及其方法与流程

本申请要求2016年12月20日提交的题为“monitoringsystemforanarcherybow,monitoringdevices,andmethodsforsame”的美国临时专利申请序列号62/436,869和2017年3月24日提交的题为“monitoringsystemforanarcherybow,monitoringdevices,andmethodsforsame”的美国临时专利申请序列号62/476,216的优先权，并且在此通过引用整体并入这些临时专利申请。

下面描述的装置和方法一般涉及射箭弓，其具有用于检测射箭弓的操作状况的至少一个监测设备。来自监测设备的数据在计算设备上被显示给用户。

背景技术：

当射手用射箭弓射箭时，许多不同的操作状况会影响弓的准确性和/或完整性。

技术实现要素：

根据一个实施例，提供了一种用于射箭弓的凸轮组件。凸轮组件包括凸轮主体和锚定凸耳。凸轮主体限定枢转轴线和至少部分地围绕枢转轴线周向延伸的凹槽。锚定凸耳与凸轮主体联接并包括力传感器。锚定凸耳从枢转轴线偏移并且配置为便于将弓绳附接到其上。力传感器配置为检测弓绳上的张力。

根据另一个实施例，射箭弓包括臂附接构件、一对弓臂、凸轮组件和弓绳。该对弓臂的每个弓臂包括近端和远端。该对弓臂的每个弓臂的近端与臂附接构件联接。凸轮组件与弓臂的远端中的一个枢轴联接。凸轮组件包括凸轮主体和锚定凸耳。凸轮主体限定枢转轴线和至少部分地围绕枢转轴线周向延伸的凹槽。锚定凸耳与凸轮主体联接并包括力传感器。锚定凸耳偏离枢转轴线。弓绳与所述锚定凸耳联接并沿凸轮主体的凹槽布线。力传感器配置为检测弓绳上的张力。

根据又一个实施例，提供了一种用于射箭弓的凸轮组件。凸轮组件包括凸轮主体和锚定凸耳。凸轮主体包括中央部分、外环、腹板构件和应变传感器。中央部分限定枢转轴线。外环部分限定至少部分地围绕枢转轴线周向延伸的凹槽。腹板构件在中央部分和外环部分之间延伸。应变传感器设置在所述腹板构件上，并配置为从腹板构件检测弓绳上的张力。锚定凸耳与所述凸轮主体联接并且偏离枢转轴线。锚定凸耳配置为便于将弓绳附接到其上。

根据还一个实施例，射箭弓包括臂附接构件、一对弓臂、凸轮组件和弓绳。该对弓臂的每个弓臂包括近端和远端。该对弓臂的每个弓臂的近端与臂附接构件联接。凸轮组件与弓臂的远端中的一个枢轴联接。凸轮组件包括凸轮主体和锚定凸耳。凸轮主体包括中央部分、外环、腹板构件和力传感器。中央部分限定枢转轴线。外环部分限定至少部分地围绕枢转轴线周向延伸的凹槽。腹板构件在中央部分和外环部分之间延伸。力传感器设置在所述腹板构件上。锚定凸耳与所述凸轮主体联接并且偏离枢转轴线。弓绳与所述锚定凸耳联接并沿外环部分的凹槽布线。力传感器配置为从腹板构件检测弓绳上的张力。

根据又一个实施例，提供了一种用于射箭弓的凸轮组件的锚定凸耳。锚定凸耳包括锚定构件、一对波纹管构件、外护罩和力传感器。该对波纹管构件中的每个波纹管构件包括近端，远端和在近端和远端之间延伸的柔性部分。每个波纹管构件的近端与锚定构件联接。外护罩与一对波纹管构件的每个波纹管构件的远端联接。每个波纹管构件的柔性部分可选择性地变形，使得外护罩相对于锚定构件可滑动。力传感器与所述锚定构件、外护罩和波纹管构件中的至少一个相关联，并且配置为基于外护罩相对于锚定构件的位置检测施加到锚定凸耳的张力。

根据还一个实施例，提供了一种用于射箭弓的凸轮组件。凸轮组件包括凸轮主体、监测设备和无线通信模块。凸轮主体限定枢转轴线和至少部分地围绕枢转轴线周向延伸的凹槽。监测设备配置为监测所述凸轮组件的操作状况。无线通信模块与所述监测设备通信并且配置为将来自监测设备的数据无线传输到远程源。

根据还一个实施例，射箭弓包括臂附接构件、一对弓臂、凸轮组件和弓绳。该对弓臂的每个弓臂包括近端和远端。该对弓臂的每个弓臂的近端与臂附接构件联接。凸轮组件与弓臂的远端中的一个枢轴联接。凸轮组件包括凸轮主体，锚定凸耳，监测设备和无线通信模块。凸轮主体限定枢转轴线和至少部分地围绕枢转轴线周向延伸的凹槽。锚定凸耳与所述凸轮主体联接并且偏离枢转轴线。监测设备配置为监测所述凸轮组件的操作状况。无线通信模块与所述监测设备通信并且配置为将来自监测设备的数据无线传输到远程源。弓绳与所述锚定凸耳联接并沿凸轮主体的凹槽布线。

根据还一个实施例，提供了一种用于射箭弓的臂组件。臂组件包括弓臂和监测设备。弓臂包括近端和远端。远端配置为支撑凸轮组件，并且近端配置为用于附接到臂附接构件。监测设备嵌入所述弓臂中并且配置为检测所述臂组件的操作状况。

根据还一个实施例，射箭弓包括臂附接构件、一对弓臂、和监测设备。该对弓臂的每个弓臂包括近端和远端。该对弓臂的每个弓臂的近端与臂附接构件联接。监测设备嵌入所述弓臂中的一个中并且配置为检测所述弓臂的操作状况。

根据还一个实施例，提供了一种用于射箭弓的臂附接组件。臂附接组件包括臂附接构件和监测设备。臂附接构件包括第一端和第二端。第一端和第二端中的每一个配置为支撑弓臂。监测设备嵌入所述臂附接构件中并且配置为检测臂附接构件的操作状况。

根据还一个实施例，射箭弓包括臂附接构件、一对弓臂、和监测设备。该对弓臂的每个弓臂包括近端和远端。该对弓臂的每个弓臂的近端与臂附接构件联接。监测设备嵌入所述臂附接构件中并且配置为检测臂附接构件的操作状况。

根据又一个实施例，提供了一种用于诊断射箭弓的异常的方法。该方法包括从射箭弓的至少一个机载监测设备检测射箭弓的操作状况，并将操作状况与阈值操作状况进行比较。该方法还包括基于操作状况与阈值操作状况的比较来识别异常状况，以及在远程计算设备上向用户呈现异常状况。

根据又一实施例，一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有指令，当由处理器执行时，所述指令使得处理器从射箭弓的至少一个机载监测设备检测射箭弓的操作状况，并将操作状况与阈值操作状况进行比较。该指令还使处理器基于操作状况与阈值操作状况的比较来识别异常状况，并且在远程计算设备上向用户呈现异常状况。

附图说明

从以下描述、所附权利要求和附图，将更好地理解各种实施例，其中：

图1是根据一个实施例描绘具有与智能手机通信的各种监测设备的弩弓(crossbow)的等距视图；

图2是图1的智能手机上显示的不同图形用户界面的正视图；

图3是根据另一个实施例的包括一对凸轮组件的弩弓的等距视图；

图4是放大的等距视图，描绘与弓臂相关联的图3中的一个凸轮组件；

图5是描绘图4的凸轮组件的局部分解的上部等距视图，其中为清楚起见，移除了弓臂；

图6是描绘图5的凸轮组件的下部等距视图；

图7是描绘图4的凸轮组件的锚定凸耳的等距视图，其中为了清楚说明，移除了凸轮组件的其余部分；

图8是描绘图7的锚定凸耳的平面图；

图9是图5的凸轮组件的电源和监测设备的框图；

图10是描绘根据另一个实施例的凸轮组件的等距视图；

图11是描绘包括与智能手机通信的各种监测设备的复合弓的透视图。

具体实施方式

下面结合图1-11的视图和示例详细描述实施例，其中相同的数字在所有视图中表示相同或相应的元件。根据一个实施例的弩弓10总体上在图1中示出。弩弓10可包括托体(stock)12、弓把(riser)13和一对弓臂14。在一个实施例中，每个弓臂14可由纤维增强塑料(frp)材料形成。每个弓臂14可包括近端16和远端18。弓把13可设置在弩弓10的托体12的前端20处。

弓臂14的每个近端16可配置为用于附接到弓把13。在一实施例中，如图1所示，近端16可通过相应的夹紧组件22选择性地附接到弓把13。弓臂14的每个远端18可配置为支撑相应的凸轮组件23。每个凸轮组件23可通过销25可枢转地联接到弓臂14的一个远端18，使得凸轮组件23各自可绕相应的枢转轴线a1枢转。弓弦(bowstring)26可以在锚定凸耳28(示出一个)处附接到每个凸轮组件23并且沿着凸轮组件23布线，使得弓弦26的一部分布置在凸轮组件23之间。当弓弦26从松弛位置(如图1所示)拉到发射位置(未示出)时，弓臂14的远端18可以朝向彼此拉动，并且凸轮组件23可以同时相对于弓臂14枢转。当弓弦26处于发射位置时，它可以与闩锁29接合，以便于从托体12选择性地发射箭(未示出)。弩弓10还可以包括一对弓索(bowcable)31，每个弓索31与凸轮组件23中的一个联接并且与相对的弓臂14上的销25联接。当弓弦26从松弛位置(如图1所示)拉到发射位置(未示出)时，每个弓索31可以部分地缠绕在一个凸轮组件23上，以将张力施加到凸轮组件23上，使得当弓弦26从发射位置释放时，便于射出箭(未示出)。

如图1所示，弩弓10可以包括应变计32，应变计32设置在弓臂14中的至少一个上，并且配置为检测弓臂14上的应变。在一实施例中，如图1所示，应变计32可以嵌入弓臂14中的一个中，使得弓臂14的外表面34覆盖应变计32，从而将应变计32隐藏在明显的视线之外。在这样的实施例中，应变计32可包括导线，该导线配置为在相关的弓臂14弯曲时基于导线的伸长来检测弓臂14上的应变。应当理解，应变计32可以附加地或替代地沿着弓臂14安装在便于测量弓臂上的应变的任何位置。应变计32可以由机载电源(未示出)供电，在一些实施例中，机载电源可以包括安装在弓把13或其他合适位置的电力存储设备(未示出)。电力存储设备可以是一次性电池、可充电电池、超级电容器或各种合适的替代电力存储设备中的任何一种。可充电电池组可以通过各种电源中的任何一种进行再充电，例如墙上插头、太阳能电池板、或者在弓弦26的缩回和/或发射期间收获的能量。

应变计32可以可通信地耦合到计算设备(例如，无线地或利用导线)并且可以将应变数据传输到计算设备，如下面将更详细描述的。在一个实施例中，如图1和图2中所示，计算设备可以包括智能手机36(例如，ios或android设备)，其上载有应用程序，应用程序被配置为分析来自应变计32的应变数据，并通过应用程序向用户呈现各种信息。应当理解，可以预期各种合适的替代计算设备中的任何一种，例如，个人计算机、膝上型计算机或平板电脑。

应变计32可以在制造期间安装在弩弓10上，或者作为售后部件可选地添加到弩弓10中。在将弓弦26安装在弓臂14上之前，弓臂14可处于完全松弛状态，使得弓臂14和应变计32上的应变是标称的(例如，零)。当弓弦26附接到弓臂14的远端18并围绕凸轮组件23布线时，并且在将弓弦26拉向闩锁29之前，弓臂14可处于部分弯曲位置(例如，释放位置或准备位置)。当弓臂14处于部分弯曲位置时，由应变计32测量的应变可以被理解为基线应变量(例如，基础值)，由此可以比较进一步的应变量。在弓上弦之后，该基线应变值的任何变化都可以指示弩弓10的物理变化，例如弦蠕变、弦损坏、臂损坏或弩弓10的部件或附件的一些其他形式的损坏或变形。这些变化可以触发警告，其通过智能手机上的应用程序或通过其他通知方法呈现给用户。

当弓弦26被拉动与闩锁29接合以准备发射箭(例如，完全拉动位置)时，弓臂14可以移动到完全弯曲位置(例如，待发位置)并且通过应变计32测量的应变可以与基线应变量进行比较并且被记录(例如，在应用程序中)作为完全拉伸应变量。达到完全拉伸的时间和保持在完全拉伸的时间也可以存储在应用程序上并由用户调用(例如，当查看与用户使用弩弓10有关的各种统计数据时)。在一个实施例中，应用程序可以记录并生成弩弓10在其整个使用寿命中的射击统计数据。来自弩弓10的每次射击可以被分配给不同的弓箭手，以允许弓箭手之间的射击比较(例如，用于比赛)。在一个实施例中，应变计32可以被选择性地供电，使得来自电源的电力被提供为仅在测量弩弓10上的应变特性期间为应变计32供电。这可以延长存储在电力存储设备中的电力的可用性。

一旦弓弦26被拉入完全拉伸位置，应变值可用于计算该特定射击的动能。在完全拉伸位置，对于弩弓10，应变值可以变化很小，但是对于其他射箭弓(例如，反曲弓)应变值可以变化很大。在一个实施例中，箭的各种物理参数(例如，所使用的特定箭/枪的重量和板头/箭头的重量)可以预加载到应用程序中，以便于更准确地计算动能。这可以鼓励箭和箭头制造商提交他们的配置以便包含在用户可以选择的应用硬件查找表中。

在一个实施例中，所计算的动能和箭的物理参数可用于计算箭的理论射出速度。理论射出速度可以通过应用程序显示给用户作为“理论”射击统计。一旦进行实际射击，就可以从应变计32获得行程长度的应变变化率(应变信号的一阶导数)，并用于计算(通过应用程序)显示给用户的实际射出速度。理论射出速度和实际射出速度之间的差异可以代表装备设置中的“损失”。在一个实施例中，计算理论射出速度可以包括监测在箭的拉伸期间(从释放位置到完全拉伸位置)的、以及通过应变反转(在箭被发射之后弓臂“超行进”的时刻)的来自应变计32的应变数据(例如，应变信号)。应变反转的持续时间可以指示弓弦26正在推动箭的行进时间和/或行进速率(在几毫秒精度内)。应变反转的持续时间可受箭的物理参数影响。

应当理解，应变反转可以便于检测弩弓10的“干发射”(在没有箭或枪的情况下释放弓上的弦)，这可能是危险的，并且可能导致弓臂14的损坏。如果弩弓10被干发射，则可以记录应变反转读数，并且制造商或其他保修提供商可以使用它来评估保修索赔。应当理解，来自弩弓10上的传感器的各种其他信息可供制造商和/或其他第三方使用，以用于故障排除、产品改进或任何各种其他用途。

来自应变计32的应变数据也可用于确定弩弓10的整体完整性。例如，每次发射弩弓10时，可以将来自应变计32的应变数据(例如，动态应变信号)提供给应用程序，并且与存储在存储器中的弩弓10的其他发射的应变数据(例如，平均发射数据)进行比较。如果应变数据与平均发射数据存在显著差异，则可能表明弩弓10的完整性存在问题(例如，弓健康性的一般和可能的特定属性)，并且在适当的情况下，可以通过应用程序向用户生成警告。

应当理解，尽管上面描述了应变计，但是任何各种合适的替代应变传感器可以在弓臂14上实施，并且配置为检测弓臂14上的应变，例如，霍尔效应传感器、电容传感器或电阻传感器。

仍然参考图1，弩弓10可包括加速度计38，加速度计38设置在弓把13中，并且配置为检测弩弓10在三个轴向方向上的运动。加速度计38可以由用于为应变计32供电的相同机载电源供电，或者可以替代地由不同的机载电源供电。在一个实施例中，加速度计38可以被被动地供电，使得来自电源的电力被提供为仅在测量弩弓10上的加速度特性期间为加速度计38供电。

加速度计38可以可通信地耦合到计算设备(例如，无线地或利用导线)并且可以将加速度数据传输到计算设备。来自加速度计38的加速度数据可用于检测弓弦26和箭的释放，并且可用作备用比较来计算弦行进时间(例如，计算箭速度)。加速度计38还可以提供额外的或替代的数据源，以便于检测干发射以及弓健康。应当理解，应变计32和加速度计38可以协作，以通过比较射击动态以及与在弩弓10的研究、开发和制造期间创建/发现的存储在应用程序上的阈值水平的比较，来促进健康相关问题的诊断。

当弩弓10瞄准目标时，加速度计38还可用于检测弩弓10的不期望的运动。可以通过应用程序向用户指示这种不期望的运动(例如，基本上实时地)，以提高用户的整体准确性和射击稳定性。射击期间弩弓10的运动也可以由应用程序记录，并作为用于指导和鼓励的历史数据报告给用户。

应当理解，尽管上面描述了加速度计，但是各种合适的替代惯性运动单元(imu)中的任何一种可以在弓臂14上实施，并且被配置为检测弓臂的运动，例如陀螺仪、磁力计或倾斜计。

仍然参考图1，弩弓10可包括设置在弓把13中并配置成记录弩弓10的使用(例如，在准备射击期间、射击期间和/或射击之后)的摄像机40(例如，ccd摄像机)。摄像机40可以由机载电源(未示出)供电，并且可以可通信地耦合到计算设备(例如，无线地或有线地)以将图像数据和/或视频数据发送到计算设备。在一个实施例中，应用程序可以在智能手机36上显示视线带，以实时瞄准目标。

应当理解，用于检测某些操作状况的各种合适的附加或替代监测设备中的任何一种都可被设想用于弩弓10，例如压力换能器，用于将数据传送到智能电话的位移传感器，全球定位系统(gps)单元，或其他便于分析弩弓10的使用(例如射击统计、弓健康、弦蠕变、干发射检测、拉伸可变性和拉伸速率)的计算设备。该数据可以(无线地或通过电线)传送到计算设备和/或可以下载到弩弓10上的机载存储器设备(未示出)。这些监测设备可以放置或嵌入弓臂14、弓把13、凸轮组件23和/或其他合适的位置，以便于监测感兴趣的参数。还应当理解，来自这些监测设备的数据可以以易于阅读的格式(例如，在智能电话上)处理和显示给用户，或者可以附加地或替代地显示为原始数据和/或输出信号。

现在参考图2，示出了不同图形用户界面(gui)42a，42b，42c的各种示例。这些图形用户界面可以由应用程序生成，并且可以被配置为基于从监测设备(例如，应变计32、加速度计38和摄像机40)接收的数据以用户友好的格式向用户显示不同类型的信息。由不同gui呈现的信息可以是可定制的，以呈现由制造商、用户或其他第三方选择的任何类型的信息。

弩弓110的替代实施例在图3-8示出，在许多方面它可以与图1中所示的弩弓10相似或相同。例如，弩弓110可包括一对凸轮组件123,、124，每个凸轮组件可枢转地附接到弓臂114中的一个的相应远端118。然而，凸轮组件124可包括至少一个监测设备，该监测设备配置为便于检测弩弓110的操作状况(例如，“智能凸轮”)，如下面将进一步详细描述的。

现在参考图3和4，凸轮组件124可包括弦凸轮主体144，其包括中央部分146、外环部分148、以及在中央部分146和外环部分148之间延伸的多个腹板构件150。中央部分146可以限定孔152(图5)，孔152限定用于凸轮组件124的枢转轴线a2(图4)。特别地，销125可以穿过孔152设置，以便凸轮组件124与弓臂114枢转联接。外环部分148可以限定凹槽154，凹槽154围绕枢转轴线a2周向地延伸，并且配置为便于弓弦126绕弦凸轮主体144布线。

凸轮组件124还可以包括锚定凸耳156，该锚定凸耳156与弦凸轮主体144联接，并且相对于枢转轴线a2偏移。锚定凸耳156可配置为便于将弓弦126(图4)附接到弦凸轮主体144。在一个实施例中，弦凸轮主体144可以限定接收部158。锚定凸耳156可设置在接收部158中，使得锚定凸耳156与凹槽154基本对齐(例如，在基本相同的平面中)。

现在参考图6，凸轮组件124可以包括索凸轮主体160，索凸轮主体160与弦凸轮主体144刚性地联接，并且限定了围绕枢转轴线a2周向延伸(图4)并且配置为便于将弓索131绕索凸轮主体160布线(图3)的凹槽161。锚定凸耳162可以与索凸轮主体160联接，并且可以配置成便于将弓索131附接到索凸轮主体160。

用于弓弦126的锚定凸耳156可以配置为弦张力传感器，其配置为检测相关弓弦(例如，126)上的张力。现在参考图7和8，锚定凸耳156可包括锚定构件163和外护罩164。在一个实施例中，锚定构件163可以限定一对孔165，每个孔165配置为接收相应的紧固件(未示出)，紧固件便于将锚定构件163联接到弦凸轮主体144。然而，锚定构件163可以以各种合适的替代方式中的任何一种方式附接到弦凸轮主体144，例如通过焊接、使用粘合剂、或者与弦凸轮主体144一体地形成。

外护罩164可以限定外凹槽166，外凹槽166配置为便于弓弦126围绕外护罩164布线。外护罩164还可包括一对臂构件168，每个臂构件168朝向锚定构件163渐缩，使得外护罩164基本上为泪滴形。在替代实施例中，外护罩164可以是基本上圆形的。

外护罩164可以与锚定构件163可滑动地联接，使得外护罩164可相对于锚定构件163滑动。在一个实施例中，如图7和8中所示，锚定凸耳156可包括一对波纹管(bellow)构件170，其有助于外护罩164与锚定构件163的可滑动联接。每个波纹管构件170可包括近端172、远端174和在近端172和远端174之间延伸的柔性部分176。每个波纹管构件170的近端172可以与锚定构件163联接，并且每个波纹管构件170的远端174可以与外护罩164联接。锚定构件163和波纹管构件170可插入臂构件168之间，并与臂构件168间隔开，以允许外护罩164相对于锚定构件163滑动。

柔性部分176可以选择性地变形，以允许外护罩164相对于锚定构件163滑动。在一个实施例中，柔性部分176可以是基本上s形的。柔性部分176可以由弹性材料形成，其可以在柔性部分176发生变形之后便于外护罩164返回到初始位置。例如，当弓弦126固定到锚定凸耳156(例如，围绕外护罩164布线)时，如图7和8所示，弓弦126上的张力增加(沿箭头t的方向)(例如，当弓弦126从松弛位置拉到发射位置时)，增加的张力可引起柔性部分176变形，其可以允许外护罩164朝向锚定构件163滑动。当弓弦126上的张力减小(箭头t的相反方向)(例如，当弓弦126从发射位置释放到松弛位置时)，减小的张力可允许柔性部分176返回到未变形状态，其可以引起外护罩164滑动远离锚定构件163。

仍然参考图7和8，锚定凸耳156可包括应变计178，应变计178设置在波纹管构件170的一个柔性部分176上。当外护罩164响应于弓弦126上的张力变化而相对于锚定构件163移动时，应变计178可便于检测柔性部分176的偏转或变形。特别地，当外护罩164相对于锚定构件163滑动时，应变计178可以根据波纹管构件170的柔性部分176的偏转或变形来测量弓弦126上的张力。例如，外护罩164相对于锚定构件163滑动越大，波纹管构件170偏转或变形越大，这可以指示弓弦126上的更大的张力。在一个实施例中，锚定构件163、外护罩164和波纹管构件170可以配合以限定隔室180，并且应变计178可以设置在隔室180中。然而，在其他实施例中，应变计178可以在锚定凸耳156上的便于从锚定凸耳156检测弓弦126上的张力的各种合适的替代位置中的任何一个中与波纹管构件170相关联。例如，在替代实施例中，锚定凸耳156可包括一对应变计(例如，178)，每个应变计设置在不同的柔性部分176上。在另一替代实施例中，应变计178可在外护罩164和锚定构件163中之间延伸并与外护罩164和锚定构件163中的每一个接触。

应当理解，尽管上面描述了应变计测量波纹管构件170中产生的应变，但是可以在锚定凸耳中实现任何各种合适的附加或替代力传感器以检测相关联的弓弦的张力，例如霍尔效应传感器、电容传感器或电阻传感器，其在一些实施例中可以在锚定构件163和外护罩164之间延伸，以测量锚定构件163和外罩164间隙之间的间隙的变化。还应当理解，锚定凸耳156可以配置为便于将其他弓绳附接到凸轮主体上。例如，锚定凸耳156可以设置在索凸轮主体160上，代替锚定凸耳162，使得可以检测弓索131的张力。

现在参考图5和7，凸轮组件124还可包括凸轮旋转传感器182和imu184。凸轮旋转传感器182可以配置成测量凸轮组件124的旋转和/或线性位置(例如，在准备时和/或在发射事件期间)。在一个实施例中，凸轮旋转传感器182可包括光学传感器或编码器。imu184可以配置成测量射箭弓的三维运动和/或角速率。在一个实施例中，imu184可包括加速计、陀螺仪、磁力计或倾斜计或其组合。

应变计178、凸轮旋转传感器182和imu184可以与控制器186通信，并且可以配置为分别将张力数据、位置数据和运动数据(统称为“传感器数据”)传送到控制器186。如下面将进一步详细描述的，来自应变计178、凸轮旋转传感器182和imu184中的每一个的传感器数据，以及来自弓上的其他传感器(例如，安装在弓臂14上的应变计和gps单元)(统称为“机载监测设备”)的数据可以被传送到控制器186，用于分析和呈现射箭弓的各种操作特性。控制器186可以包括处理器(未示出)，并且可以与支持控制器186的操作的存储器188通信。应当理解，如上所述，可以考虑用于射箭弓的各种合适的附加或替代监测设备中的任何一种。

凸轮组件124还可以包括无线通信模块190，其与控制器186通信并且促进与诸如智能电话(例如，36)的远程计算设备的无线通信(经由天线191(图9))。特别地，控制器186可以配置为将传感器数据从监测设备传输到无线通信模块190，无线通信模块190又可以将传感器数据传输到远程计算设备。远程计算设备可以具有加载在其上的应用程序，该应用程序配置为将来自机载监测设备的传感器数据呈现给用户。无线通信模块190能够通过各种合适的无线协议中的任何一种进行通信，例如wifi、蓝牙和zigbee。在一些实施例中，凸轮组件124可以配置为经由有线连接，代替无线通信模块190或附加于无线通信模块190，例如通过usb电缆进行通信。

如图9所示，凸轮组件124可包括电源192，其有助于机载监测设备、控制器186和无线通信模块190的供电。电源192可包括电力存储设备194、电力控制器195、电力调节器模块196和电力输入197。电力存储设备194可以与电力控制器195通信，电力控制器195与电力调节器模块196通信。电力控制器195和电力调节器模块196可以协作以调节和控制从电力存储设备194传递到每个机载监测设备、控制器186和无线通信模块190的电力。电力控制器195还可以配置为便于管理电力存储设备194的充电和整体功能。具体地，电力控制器195可以调节到电力存储设备194的电力输送，以便于电力存储设备194的充电并且防止过多的电力被输送到电力存储设备194。在一个实施例中，电力控制器195可以与电力存储设备194通信，以便于有效地向其传送电力。

电力存储设备194可以是可再充电的存储设备，例如可充电电池(例如，锂离子电池)或超级电容器。电力输入197可以与电力存储设备194通信，并且可以促进电力存储设备194的选择性充电。在一个实施例中，电力输入197可以包括插头，该插头被配置为从电源线接收输入电源，例如墙上插头或usb电缆。在其他实施例中，电力输入可包括太阳能电池阵列、感应电源和/或能量收集设备(例如，从凸轮组件124或弓的运动中收获/回收能量)。在从电力输入197对电力存储设备194充电期间，电力控制器195可以调节和控制输送到电力存储设备194的充电电力，以促进电力存储设备194的有效充电。在替代实施例中，电力存储设备194可包括可单独使用的电池，其可被选择性地替换(例如，当耗尽时)。在这样的实施例中，凸轮组件124可以不具有电力输入197。

再次参考图5，凸轮组件124可包括盖构件198，盖构件198可选择性地覆盖并保护例如应变计178、凸轮旋转传感器182、imu184、控制器186、存储器188、无线通信模块190和电源192免于暴露于诸如灰尘和水的有害环境条件。

应当理解，尽管凸轮组件124被示出并描述为设置在弩弓110的右侧，但是凸轮组件124可以附加地或替代地设置在弩弓110的左侧(代替凸轮组件123)。

应当理解，可以根据来自机载监测设备的数据(例如，通过控制器186和/或计算设备(例如，36))确定用于弓的各种不同的性能参数。现在将描述这些性能参数的各种示例。

箭或枪的射出速度可以通过测量凸轮组件124相对于弓的几何形状的旋转速度(例如，当弓被发射时来自imu184和/或应变计)来确定。

弓的拉伸长度可以通过在箭被拉回时测量凸轮组件124相对于弓的几何形状的角位置来确定。

弓的拉伸时间可以通过测量凸轮组件124从松弛位置旋转到发射位置(例如，凸轮组件124的峰值旋转位置)的经过时间来确定。

弓的拉伸保持时间可以通过测量凸轮组件124保持在发射位置的时间量来确定。

可以通过测量箭从弓的射出速度(例如，从摄像机产生的图像数据)相对于箭的质量来计算箭或枪的动能。在一个实施例中，箭的质量可以是预定的并且对于控制器186和/或计算设备是已知的(例如，通过手动输入)。

当使用弓时，通过记录来自机载监测设备(例如，在存储器188中)的数据，可以随时间收集关于弓的统计信息。在一个实施例中，可以基于gps单元生成的时间和位置数据来记录数据。

弓的空间定位可以通过在弓发射时测量弓的三维运动(例如，根据imu184产生的运动数据)来确定。在一个实施例中，空间定位可用于检测弓的稳定性、箭轨迹和/或弓的旋转。

可以基本上实时地从gps单元(例如，利用智能电话)检测弓的位置，这可以在其位置未知时(例如，当它被盗时)帮助找到弓。当用户用弓打猎时，弓的位置可以传递给该区域中的其他猎人(例如，通过智能手机)。该区域中配备有gps单元的其他猎人(例如，安装在弓上的gps单元或智能手机)可以将他们的位置传输给用户，从而可以在数字地图上(例如，从智能手机)跟踪所有猎人的位置，并且可以向其附近的其他猎人发送警报。

应当理解，机载监测设备可以便于诊断射箭弓上的异常状况。当发生异常状况时，智能电话(例如，36)可以通知用户异常状况，并且在一些实施例中，可以建议用于纠正异常状况的解决方案。在一些实施例中，可以另外或替代地通知第三方以促进保修计划的管理。应当理解，对弓的异常状况的诊断可以促进弓的适当维护计划。

现在将描述用于检测弓上的干发射事件(即，在没有箭或枪的情况下释放弓上的弦)的方法。可以通过测量至少一个凸轮组件124相对于弓臂114的旋转速度来确定干发射事件。可以将凸轮组件124的速度与阈值干发射旋转速度值进行比较。当弓被干发射时，至少一个凸轮组件124的速度可以超过阈值干发射旋转速度值。当发生这种情况时，智能手机(例如，36)甚至可以在存储器188中记录干发射(例如，供制造商随后检索)和/或可以基本上实时地通知制造商干发射事件以便于管理保修计划。

现在将描述用于确定弓弦126和/或弓臂(例如，114)的健康的方法。弓弦126和/或弓臂(例如，114)的健康可以通过比较当弓弦126从松弛位置拉出并进入发射位置时随着时间的推移的至少一个凸轮组件124的角位移(例如，从锚定凸耳156检测到的凸轮组件124的角位置的差异)来确定。为了便于这种分析，当弓弦126从松弛位置拉出并进入发射位置时，至少一个凸轮组件124的角位移可以周期性地存储在存储器188中(例如，作为历史角位移数据)。然后可以将每个检测到的角位移与历史角位移数据进行比较，以确定凸轮组件124的角位移随时间变化多少。可以将凸轮组件124的角位移随时间的变化与阈值角位移值进行比较。当弓弦126的完整性受到损害(例如，由于过度磨损或损坏)和/或弓臂114的完整性受到损害时，凸轮组件124的角位移可以减小并且因此可以降至阈值角位移值以下。当发生这种情况时，智能手机(例如，36)可以通知用户弓弦126和/或弓臂114损坏或磨损，因此需要更换。在一些实施例中，可以另外或替代地通知第三方以促进保修计划的管理。

现在将描述用于确定弓臂(例如，114)的健康的另一方法。弓臂(例如，114)的健康可以通过在弓的使用期间检测弓臂上的应变(例如，来自应变计32)来确定。可以将弓臂的应变(例如，114)与阈值应变故障值进行比较。当弓臂114的完整性受到损害时，弓臂114上的应变可以减小并且因此可以降至阈值应变故障值之下。当发生这种情况时，智能手机(例如，36)可以通知用户弓臂114损坏或磨损，因此需要更换。在一些实施例中，可以另外或替代地通知第三方以促进保修计划的管理。

图10示出了凸轮组件224的替代实施例，其与图4-7中所示的凸轮组件124类似或在许多方面相同。例如，凸轮组件224可包括凸轮主体244，其包括中央部分246、外环部分248，以及在中央部分246和外环部分248之间延伸的多个腹板构件250。凸轮组件224还可包括与凸轮主体244联接的锚定凸耳228。然而，锚定凸耳228可以没有应变计或其他能够检测相关弓弦(例如，26、126)上的张力的监测设备。替代地，凸轮组件224可包括应变计279，应变计279设置在腹板构件250中的一个上，并且配置为从腹板构件250检测弓弦(例如，26、126)或弓绳(例如，31、131)上的张力。特别地，腹板构件250可包括外表面281，并且应变计279可固定到外表面281，例如用粘合剂。应当理解，尽管上面描述了应变计，但是任何各种合适的替代应变传感器可以在腹板构件250上实施，并且配置为检测腹板构件250上的应变，例如，霍尔效应传感器、电容传感器或电阻传感器。

应当理解，尽管上面描述了弩弓，但是本文所述的系统、设备和方法可以用在任何射箭弓上，例如复合弓(例如，垂直/直立复合弓)、长弓、或者例如反曲弓。例如，复合弓310在图11中示出，并且可包括与智能手机336通信的应变计332、加速度计338和摄像机340。应变计332、智能手机336、加速度计338和摄像机340可以分别与如图1中示出的应变计32、智能电话36、加速度计38和摄像机40在许多方面类似或相同。

已经出于说明和描述的目的呈现了实施例和示例的前述描述。其并非旨在穷举或限制所描述的形式。鉴于上述教导，可以进行许多修改。已经讨论了这些修改中的一些，并且本领域技术人员将理解其他修改。选择和描述实施例是为了说明各种实施例。当然，范围不限于这里阐述的示例或实施例，而是可以由本领域普通技术人员在任何数量的应用和等同设备中使用。而且，在此意图由所附权利要求限定范围。此外，对于所要求和/或描述的任何方法，无论该方法是否结合流程图描述，应当理解，除非上下文另有指定或要求，否则在方法的执行中执行的步骤的任何显式或隐式排序并不意味着那些步骤必须以所呈现的顺序执行并且可以以不同的顺序或并行地执行。