CN106267749A - 一种体育用球的嵌入式组件及其制备方法 - Google Patents

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刘学强
王德龙
吕晓松
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Abstract

本发明公开了一种体育用球的嵌入式组件、由其构成的体育用球，以及制备体育用球的方法。本发明的体育用球嵌入式组件包括传感部件、数据传输部件、时钟部件以及电源部件，其能够有效保障智能数字化的技术效果，又不会损害其基本的球类使用功能。

Description

一种体育用球的嵌入式组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种智能体育用球、其嵌入式组件。尤其涉及智能专业篮球、足球和排球。
背景技术
随着通信技术的发展，在体育用球(比如篮球、足球和排球等)领域出现了各种智能球类以更好的实现人和球的不同层次的互动。
然而，在现有的智能体育用球中，存在着诸多技术问题。
技术问题一：解决传感器的能量供给，传统的方式是采用无线充电的方式给传感器进行供电，这种方式的弊端是每次打球之前都要进行充电，操作不便，无法做到随用随拿的效果，另外，在打球的过程中，如果传感器的供电不足，需要重新充电，致使打球中断。
技术问题二：数据传输问题，传统的方式，采用有线的方式来进行数据导出，实时性上大打折扣。
技术问题三：篮球中植入传感器，球体的重量会同正常的篮球有所偏差，而且在各种角度上都会造成这种偏差，造成球体飞行过程中不是正常篮球的轨迹，失去篮球本身的意义。
技术问题四：球体数次接触地面，会进行震动，造成信号偏差及传感器周边器件损坏，维修不便。
技术问题五：球体植入传感器，会在球体表面形成凹痕或凸痕，拍球的过程中凸痕(凹痕)接触地面，使得篮球不按照正常的轨道弹起。
为了解决现有技术中体育用球存在的上述诸多问题，迫切需要一种既能有效保障智能数字化的技术效果，又不会损害其基本的球类使用功能的体育用球及其制备方法。
发明内容
本发明提供了一种体育用球的嵌入式组件，其包括传感部件、数据传输部件、时钟部件以及电源部件，其中所述时钟部件通过互联网实时获取网络运营商的时间，并将其传送给所述传感部件；所述传感部件捕捉所述体育用球实时运动状态的数据以及来自所述时钟部件的时间数据，将二者合并形成运动状态与时间相匹配的数据，并将所述运动状态与时间相匹配的数据存入所述数据传输部件；所述数据传输部件将所述传感部件提供的所述运动状态与时间相匹配的数据传输到球体之外的数据接收器；所述电源部件实时为所述传感部件、数据传输部件和时钟部件提供电能，续航时间为至少1500个小时。
在本发明的一个实施方式中，所述体育用球嵌入式组件是含有焊接有传感部件、数据传输部件、时钟部件和电源部件的PCB线路板的固化的环氧树脂块。
在本发明的一个实施方式中，所述体育用球嵌入式组件位于体育用球球内壁上。
在本发明的一个具体方式中，所述传感部件为三轴加速度传感器。
在本发明的一个具体方式中，所述所述三轴加速度传感器包括第一蓝牙芯片。
在本发明的一个具体方式中，所述数据传输部件包括第二蓝牙芯片和天线芯片。
在本发明的一个具体方式中，所述时钟部件包含晶振芯片和第三蓝牙芯片。
在本发明的一个具体方式中，所述时钟部件抗震等级为±16G。
在本发明的一个具体方式中，所述电源部件采用功率在600mAh以上的纽扣电池。
在本发明的一个具体方式中，所述数据接收器为手机、电脑或其它云端设备。
本发明还提供了一种智能体育用球，所述智能体育用球包含如本发明所述的嵌入式组件。
制备本发明的智能体育用球的方法包括：(A)将传感部件、数据传输部件、时钟部件和电源部件焊接到PCB线路板上；(B)将焊接有传感部件、数据传输部件、时钟部件和电源部件的PCB线路板放置到模具中；(C)将熔融的环氧树脂灌注到步骤(B)的所述模具中；(D)常温放置5-7小时，待所述环氧树脂固化；(E)将固化后的环氧树脂块从所述模具中取出，其中所述环氧树脂块含有焊接有传感部件、数据传输部件、时钟部件和电源部件的PCB线路板；(F)将所述环氧树脂块置入到体育用球的球皮内部；(G)将所述体育用球球皮贴牢，制作完成。
本发明的第一蓝牙芯片、第二蓝牙芯片和第三蓝牙芯片可以相同，也可以不同，各自独立地可以采用Nordic nRF51822蓝牙芯片。
本发明的三轴加速度传感器可以采用ST的LIS2DH的G-Sensor三轴传感器。
附图说明
图1为依照本发明的体育用球的剖面示意图。
图2为依照本发明的体育用球的嵌入式组件的组成及其工作原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，下面结合附图，对发明进行进一步的详细说明。
实施例1
图1示出了依照本发明的体育用球的剖面结构，其中嵌入式组件1和气门2均位于球壁上。
图2示出了依照本发明的体育用球的嵌入式组件的组成及其工作原理。如图2所示，本发明的嵌入式组件1包括传感部件11、数据传输部件12、时钟部件13以及电源部件14。
时钟部件13通过互联网实时获取网络运营商的时间，并将其传送给作为传感部件11的三轴加速度传感器。所述时钟部件13包含晶振芯片和一个蓝牙芯片，抗震等级为±16G，所述三轴加速度传感器包括一个蓝牙芯片。传感部件11捕捉体育用球实时运动状态的数据(包括运动过程中的技术数据，比如篮球的投篮命中时的入射角度，篮球出手时的自转速率及投篮时的出手力度等等数据)以及来自时钟部件13的时间数据，并将二者合并形成运动状态与时间相匹配的数据。随后传感部件11将运动状态与时间相匹配的数据存入数据传输部件12。所述数据传输部件12包括一个蓝牙芯片和天线芯片。数据传输部件12将所述传感部件11提供的运动状态与时间相匹配的数据传输到球体之外的数据接收器，例如手机或电脑等云端设备中。电源部件14实时为所述传感部件11、数据传输部件12和时钟部件13提供电能，续航时间为至少1500个小时。所述电源部件14采用功率在600mAh以上的纽扣电池。
本发明智能体育用球通过如下方法制备：
(A)将传感部件11、数据传输部件12、时钟部件13和电源部件14焊接到PCB线路板上；
(B)将焊接有传感部件11、数据传输部件12、时钟部件13和电源部件14的PCB线路板放置到模具中；
(C)将熔融的环氧树脂灌注到步骤(B)的所述模具中；
(D)常温放置5-7小时，待所述环氧树脂固化；
(E)将固化后的环氧树脂块从所述模具中取出，其中所述环氧树脂块含有焊接有传感部件11、数据传输部件12、时钟部件13和电源部件14的PCB线路板；
(F)将所述环氧树脂块置入到体育用球的球皮内部；
(G)将所述体育用球球皮贴牢，制作完成。
其中采用环氧树脂AB胶，常温固化，电池的耐温不能超过80度，所以采用常温固化胶体进行模块的固化，在批量生产的时候，灌注采用胶体定量自动流平的技术，使用专用的硅胶模具进行模块批量灌注，该方法可以解决模块内部掺杂气泡及表面不平整的问题。
本申请接受各种修改和可替换的形式，具体的实施方式已经在附图中借助于实施例来显示并且已经在本申请详细描述。但是，本申请不意在受限于公开的特定形式。相反，本申请意在包括本申请范围内的所有修改形式、等价物、和可替换物，本申请的范围由所附权利要求及其法律等效物限定。

Claims (10)

1.一种体育用球的嵌入式组件，其特征在于所述嵌入式组件包括传感部件、数据传输部件、时钟部件以及电源部件，
其中所述时钟部件通过互联网实时获取网络运营商的时间，并将其传送给所述传感部件；
所述传感部件捕捉所述体育用球实时运动状态的数据以及来自所述时钟部件的时间数据，将二者合并形成运动状态与时间相匹配的数据，并将所述运动状态与时间相匹配的数据存入所述数据传输部件；
所述数据传输部件将所述传感部件提供的所述运动状态与时间相匹配的数据传输到球体之外的数据接收器；
所述电源部件实时为所述传感部件、数据传输部件和时钟部件提供电能，续航时间为至少1500个小时。
2.根据权利要求1所述的体育用球的嵌入式组件，其中所述传感部件为三轴加速度传感器。
3.根据权利要求2所述的体育用球的嵌入式组件，其中所述三轴加速度传感器包括第一蓝牙芯片。
4.根据权利要求1至3任一项所述的体育用球的嵌入式组件，其中所述数据传输部件包括第二蓝牙芯片和天线芯片。
5.根据权利要求1至3任一项所述的体育用球的嵌入式组件，其中所述时钟部件包含晶振芯片和第三蓝牙芯片。
6.根据权利要求5所述的体育用球的嵌入式组件，其中所述时钟部件抗震等级为±16G。
7.根据权利要求1至3任一项所述的体育用球的嵌入式组件，其中所述电源部件采用功率在600mAh以上的纽扣电池。
8.根据权利要求1所述的体育用球的嵌入式组件，其中所述数据接收器为手机、电脑或云端设备。
9.一种智能体育用球，其特征在于所述智能体育用球包含如权利要求1-8任一项所述的嵌入式组件。
10.一种制备如权利要求9所述的智能体育用球的方法，其特征在于所述方法包括：
(A)将传感部件、数据传输部件、时钟部件和电源部件焊接到PCB线路板上；
(B)将焊接有传感部件、数据传输部件、时钟部件和电源部件的PCB线路板放置到模具中；
(C)将熔融的环氧树脂灌注到步骤(B)的所述模具中；
(D)常温放置5-7小时，待所述环氧树脂固化；
(E)将固化后的环氧树脂块从所述模具中取出，其中所述环氧树脂块含有焊接有传感部件、数据传输部件、时钟部件和电源部件的PCB线路板；
(F)将所述环氧树脂块置入到体育用球的球皮内部；
(G)将所述体育用球球皮贴牢，制作完成。
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