可感測壓力的智能球及壓力感測及反饋系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種可感測壓力的智能球，可與一電子裝置進行無線通信，該智能球包括：一球體，采用彈性材料制成；多個傳感器，分布于所述球體內部，分別用于感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力并產生電信號；一無線通信單元，設置于所述球體內部；以及一控制器，設置于所述球體內部，用于獲取所述電信號，并根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特征參數；還用于將所述特征參數通過所述無線通信單元發送至該電子裝置，從而觸發該電子裝置將所述特征參數與標準參數作比對，然后根據比對結果生成一反饋信息。本發明還提供一種壓力感測及反饋系統。
【專利說明】
可感測壓力的智能球及壓力感測及反饋系統
技術領域
[0001] 本發明涉及運動器材，尤其涉及一種可感測壓力的智能球及應用于該智能球的壓 力感測及反饋系統。
【背景技術】
[0002] 在球類訓練或日常的球類運動過程中，運動員投籃、運球、傳球等技術動作是否規 范到位，存在哪些問題，通常需要教練員在一旁觀察。目前尚沒有能夠根據運動員的實際球 技實現針對性地教學的智能球。

【發明內容】

[0003] 有鑒于此，有必要提供一種可感測壓力的智能球，能夠解決上述問題。
[0004] 另，還有必要提供一種壓力感測及反饋系統。
[0005] 本發明提供一種可感測壓力的智能球，可與一電子裝置進行無線通信，該智能球 包括：一球體，采用彈性材料制成；多個傳感器，分布于所述球體內部，分別用于感測所述 球體不同位置傳遞的有效壓力并產生電信號；一無線通信單元，設置于所述球體內部；以 及一控制器，設置于所述球體內部，用于獲取所述電信號，并根據所述電信號確定與所述有 效壓力相關的特征參數；還用于將所述特征參數通過所述無線通信單元發送至該電子裝 置，從而觸發該電子裝置將所述特征參數與標準參數作比對，然后根據比對結果生成一反 饋信息。
[0006] 本發明還提供一種壓力感測及反饋系統，包括：一可感測壓力的智能球，包括：一 球體，采用彈性材料制成；多個傳感器，分布于所述球體內部，分別用于感測所述球體不同 位置傳遞的有效壓力并產生電信號；一無線通信單元，設置于所述球體內部；以及一控制 器，設置于所述球體內部，用于獲取所述電信號，并根據所述電信號確定與所述有效壓力相 關的特征參數；以及一電子裝置，用于接收所述智能球通過所述無線通信單元發送的特征 參數，該電子裝置包括：一處理器，用于將所述特征參數與標準參數作比對，然后根據比對 結果生成一反饋信息。
[0007] 本發明能夠根據使用者施加于智能球的壓力生成相應的反饋信息，以便用戶了解 其觸摸球體時的特征參數是否正確，從而有針對性地作出調整和改善。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明一較佳實施例中包括一智能球的壓力感測及反饋系統的結構示意 圖。
[0009] 圖2為本發明另一較佳實施例中壓力感測及反饋系統的結構示意圖。
[0010] 圖3為本發明又一較佳實施例中壓力感測及反饋系統的結構示意圖。
[0011] 主要元件符號說明

如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0012] 圖1為本發明一較佳實施方式中的壓力感測及反饋系統100的硬件架構圖。所述 壓力感測及反饋系統100應用于一可感測壓力的智能球1以及一電子裝置2之間。所述智 能球1可以是，但不限于羽毛球、橄欖球、網球、籃球、足球及排球。所述電子裝置2可以是任 一具有無線通信功能的移動終端(如手機、平板計算機或多媒體播放器等）或一云服務器。
[0013] 所述智能球1包括一球體10、多個傳感器20以及一控制器30。所述球體10采用 彈性材料(如硅膠）制成。所述傳感器20分布于所述球體10內部。當所述球體10受到外 力作用時（以籃球為例，當用戶在運球或投籃時用手掌觸摸球體10)，用戶將通過所述球體 10施加一壓力于對應的傳感器20上。所述多個傳感器20分別用于感測所述球體10不同 位置傳遞至所述傳感器20的有效壓力并產生相應的電信號。所述控制器30設置于所述 球體10內部，用于獲取所述電信號，并根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特征參 數。可以理解的，由于所述傳感器20設置于所述球體10內部，所述球體10可能會在一定 程度上吸收部分壓力，即所述傳感器20接收到的有效壓力會小于所述球體10受到的壓力。 在本實施方式中，所述彈性材料的軟硬度適中，既可使球體10具備彈性，還可有效向所述 傳感器20傳遞壓力，使所述傳感器20接收到的有效壓力與所述球體10受到的壓力相差不 大。
[0014] 在本實施方式中，所述傳感器20包括壓力傳感器，其可用于感測所述有效壓力的 壓力值并產生電信號。因此，所述控制器30根據壓力傳感器產生的電信號所確定的特征參 數包括所述有效壓力的壓力值。此外，所述控制器30還進一步確定產生電信號的壓力傳感 器在球體10上的分布位置，并根據所述分布位置確定用戶觸摸球體10(包括帶球、投球、運 球等）的姿勢。因此，所述控制器30根據壓力傳感器產生的電信號所確定的特征參數還進 一步包括用戶觸摸球體10的姿勢。其中，所述壓力傳感器可以是壓電式傳感器、電容式傳 感器和光電式傳感器等。
[0015] 所述傳感器20還可包括方向傳感器。所述方向傳感器用于感測所述有效壓力的 方向、以及所述球體10在所述有效壓力作用下的當前速度和當前加速度等。因此，所述控 制器30根據方向傳感器產生的電信號所確定的特征參數還進一步包括所述有效壓力的方 向、所述球體10的當前速度和當前加速度等。其中，所述方向傳感器可以為三軸陀螺儀、重 力傳感器和加速度傳感器等。
[0016] 所述智能球1還包括一設置于所述球體10內部的無線通信單元40。所述控制器 30還用于將所確定的特征參數通過所述無線通信單元40發送至該電子裝置2。其中，所述 無線通信單元40可為藍牙通信單元或者WIFI通信單元。
[0017] 所述電子裝置2包括一處理器22。所述處理器22用于當該電子裝置2接收到所 述特征參數時，將所述特征參數與標準參數作比對，然后根據比對結果生成一反饋信息。在 本實施方式中，所述反饋信息為一語音格式或者文本格式的教學建議。該處理器22還用于 控制所述電子裝置2的顯示屏或麥克風（圖未示）向用戶播放該教學建議，從而使使用者可 直接根據所述教學建議了解其觸摸球體10時的特征參數（即所施加的壓力大小、觸摸球體 10的姿勢、以及球體10的推進方向、速度和加速度等)是否正確，從而有針對性地作出調整 和改善。在本實施方式中，所述電子裝置2還進一步包括一存儲器21，所述標準參數存儲于 該存儲器21中，其可以是由專業教練或專業運動員給出的標準參數。更具體的，所述存儲 器21還用于存儲一編輯模板。以所述智能球1為籃球為例，所述編輯模板為："您好！您抓 球力度…、抓球姿勢…、球體推進方向…、球體推進速度…、球體推進加速度…"。所述處理 器22在將所述特征參數與標準參數作比對后，從所述存儲器21中調取所述編輯模板，然后 根據所述比對結果以及該編輯模板生成所述教學建議。例如，經比較判斷用戶抓球力度過 小且球體推薦速度過小時，所述處理器22控制電子裝置2的顯示屏或麥克風播放如下教學 建議"您抓球力度較小，球體推進速度較小"。當然，當該電子裝置2為移動終端時，所述標 準參數也可由該電子裝置2通過網絡中獲取。此時，該電子裝置2還包括一網絡接口（圖未 示)。該處理器22通過該網絡接口根據特定的網址從網絡中獲取所述標準參數，將所述特 征參數與獲取的標準參數作比對，然后根據比對結果生成所述教學建議。
[0018] 在另一實施方式中，所述反饋信息為一控制指令。此時，該電子裝置2還用于將該 控制指令發送至該智能球1，從而控制所述智能球1產生一相應的反饋。其中，所述反饋可 為一振動反饋。請參照圖2,在這種情況下，所述智能球1還包括一設置于所述球體10內部 的振動器31。所述控制器30與所述振動器31電性連接，用于當所述智能球1接收到所述 控制指令時控制所述振動器31根據相應的振動參數產生振動。所述振動參數為振動的幅 度、頻率、持續時間等，用戶可通過感受所述振動的振動參數了解其觸摸球體10時的特征 參數是否正確。例如，若所述特征參數不正確，所述控制器30控制所述振動器31產生幅度 較大的振動；反之，則所述控制器30控制所述振動器31產生幅度較小的振動。
[0019] 當然，在其它實施方式中，所述反饋還可以為光學反饋。請參照圖3,此時，所述智 能球1還包括多個分布于所述球體10內部的發光元件32(如LED燈)。所述控制器30與所 述發光元件32電性連接，用于當所述智能球1接收到所述控制指令時控制所述發光元件32 根據相應的發光參數發射光線。所述發光參數為光線的強度、光線的發射頻率等，用戶可通 過觀察所述發光參數了解其觸摸球體10時的特征參數是否正確。可以理解的，當所述反饋 為發光反饋時，所述彈性材料為透明以允許所述發光元件32發射的光線穿過所述球體10。
[0020] 在本實施方式中，所述智能球1為一網球、籃球、足球或排球。所述球體10包括一 呈球形的外表面11以及一與所述外表面11相對的內表面12,從而將所述球體10劃分為一 位于所述外表面11和內表面12之間的球壁101以及一由所述內表面12圍成的空腔102。 所述球壁101采用所述彈性材料制成。所述傳感器20位于所述球壁101中，即，所述傳感 器20被所述彈性材料包覆。所述控制器30和無線通信單元40位于所述空腔102中。其 中，所述空腔102大致呈正多面體型(如立方體型)，所述傳感器20均勻分布于所述空腔102 的每一側壁。在其它實施方式中，所述空腔102還可為球形。可以理解的，當所述壓力傳感 器為光電式傳感器時，所述彈性材料為透明以允許光線穿過。所述內表面12還開設有若干 通孔（圖未示)，所述傳感器20所連接的信號線可穿過所述通孔并連接至所述控制器30。
[0021] 所述外表面11上還設有一充電接口 13,外部電源可通過所述充電接口 13向所述 智能球1的電源（圖未示)充電。其中，所述充電接口 13可以為USB充電接口或者無線充電 接口。
[0022] 在其它實施方式中，所述智能球1還可為橄欖球或羽毛球等非球形形狀。在這種 情況下，所述球體10的形狀可根據實際情況進行變更。
[0023] 本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明， 而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍之內，對以上實施例所作的 適當改變和變化都落在本發明要求保護的范圍之內。
【主權項】
1. 一種可感測壓力的智能球，可與一電子裝置進行無線通信，其特征在于，該智能球包 括： 一球體，采用彈性材料制成； 多個傳感器，分布于所述球體內部，分別用于感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力 并產生電信號； 一無線通信單元，設置于所述球體內部；以及 一控制器，設置于所述球體內部，用于獲取所述電信號，并根據所述電信號確定與所述 有效壓力相關的特征參數；還用于將所述特征參數通過所述無線通信單元發送至該電子裝 置，從而觸發該電子裝置將所述特征參數與標準參數作比對，然后根據比對結果生成一反 饋信息。2. 如權利要求1所述的智能球，其特征在于，所述傳感器包括壓力傳感器，所述特征參 數包括所述有效壓力的壓力值及用戶觸摸球體的姿勢。3. 如權利要求2所述的智能球，其特征在于，所述傳感器還包括方向傳感器，所述特征 參數還進一步包括所述有效壓力的方向、所述球體的當前速度和當前加速度。4. 如權利要求1所述的智能球，其特征在于，所述反饋信息為一教學建議，由該電子裝 置進行播放。5. 如權利要求1所述的智能球，其特征在于，所述反饋信息為一控制指令，由該電子裝 置發送至該智能球，用于觸發該智能球產生一相應的反饋。6. 如權利要求5所述的智能球，其特征在于，所述反饋為振動反饋；所述智能球還包括 一設置于所述球體內部的振動器；所述控制器與所述振動器電性連接，用于當所述智能球 接收到所述控制指令時控制所述振動器根據相應的振動參數產生振動。7. 如權利要求5所述的智能球，其特征在于，所述反饋為光學反饋；所述智能球還包括 多個分布于所述球體內部的發光元件；所述控制器與所述發光元件電性連接，用于當所述 智能球接收到所述控制指令時控制所述發光元件根據相應的發光參數發射光線。8. 如權利要求1所述的智能球，其特征在于，所述球體包括一呈球形的外表面以及一 與所述外表面相對的內表面，從而將所述球體劃分為一位于所述外表面和內表面之間的球 壁以及一由所述內表面圍成的空腔，所述傳感器位于所述球壁中，所述控制器和無線通信 單元位于所述空腔中。9. 如權利要求8所述的智能球，其特征在于，所述空腔大致呈正多面體型，所述傳感器 均勾分布于所述空腔的每一側壁。10. 如權利要求8所述的智能球，其特征在于，所述外表面上還設有一充電接口。11. 如權利要求10所述的智能球，其特征在于，所述充電接口為USB充電接口或者無線 充電接口。12. -種壓力感測及反饋系統，包括： 一智能球，包括： 一球體，采用彈性材料制成； 多個傳感器，分布于所述球體內部，分別用于感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力 并產生電信號； 一無線通信單元，設置于所述球體內部；以及 一控制器，設置于所述球體內部，用于獲取所述電信號，并根據所述電信號確定與所述 有效壓力相關的特征參數；以及 一電子裝置，用于接收所述智能球通過所述無線通信單元發送的特征參數，該電子裝 置包括： 一處理器，用于將所述特征參數與標準參數作比對，然后根據比對結果生成一反饋信 息。13. 如權利要求12所述的壓力感測及反饋系統，其特征在于，所述反饋信息為一教學 建議；該處理器還用于控制所述電子裝置播放該教學建議。14. 如權利要求13所述的壓力感測及反饋系統，其特征在于，其中，所述電子裝置還進 一步包括一存儲器，用于存儲所述標準參數。15. 如權利要求14所述的壓力感測及反饋系統，其特征在于，所述存儲器還用于存儲 一編輯模板；所述處理器在將所述特征參數與標準參數作比對后，從所述存儲器中調取所 述編輯模板，然后根據所述比對結果以及該編輯模板生成所述教學建議。16. 如權利要求12所述的壓力感測及反饋系統，其特征在于，該電子裝置還包括一網 絡接口；該處理器通過該網絡接口根據特定的網址從網絡中獲取所述標準參數，將所述特 征參數與獲取的標準參數作比對，然后根據比對結果生成所述教學建議。17. 如權利要求12所述的壓力感測及反饋系統，其特征在于，所述反饋信息為一控制 指令；該電子裝置還用于將該控制指令發送至該智能球，從而控制所述智能球產生一相應 的反饋。
【文檔編號】A63B43/00GK105983216SQ201510098399
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月6日
【發明人】林奕丞
【申請人】鴻富錦精密工業（深圳）有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司