CN116392785A - 一种智能篮球 - Google Patents

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Abstract

本发明属于运动设备技术领域，我们构想了一种便于租借和共享且同时具有运动数据采集功能的篮球，包括球体，球体由外往内依次为表皮、中胎和内胆，所述表皮、中胎和内胆的空隙衔接处均填充缠纱，所述内胆的内腔中部设置有控制球，所述控制球的圆周表面均匀设置有十二组纤维杆，且所述十二组纤维杆远离控制球的一端均设置有触点传感器，所述纤维杆为柔性纤维支撑管，所述触点传感器远离控制球的一侧紧贴靠在内胆的内壁上，所述控制球内腔中设置有主板，本方案可以完成篮球个体的取借、共享，通过标签射频卡可以很快的完成对篮球的登记和记录，同时在运动时内置的芯片会收集相关数据并可通过传输模块输送至智能设备内进行分析参考。

Description

一种智能篮球
技术领域
本发明涉及运动设备技术领域，具体为一种智能篮球。
背景技术
篮球是一种以手为中心操控球体的身体对抗性运动，自1891年詹姆斯·奈史密斯发明篮球以来一直是非常普及的体育运动，是世界上影响力巨大的比赛项目之一。
但是篮球是一项非常具有技巧性的运动，需要运动员灵活的运球、带球，并在发生对抗时敏捷的躲闪避让和传球，也正是因为如此才让篮球更加具有观赏性。也因此需要为运动员提供能辅助篮球训练的新型篮球，同时为了普及篮球运动，增强群众的身体素质及丰富业余生活，能够方便人们监测自己的运动数据和及时对自己的运动状态做出调整，我们构想了一种便于租借和共享且同时具有运动数据采集功能的篮球。
本方案篮球在使用时将球体上的识别区对着扫码机进行扫描，标签射频卡识别后篮球进行数据记录。篮球内置采集芯片，控制球悬停在内胆中通过纤维杆进行支撑固定，纤维杆与篮球接触处设置触点传感器收集振动和拍打撞击数据，同时控制球内设置有与运动相关的采集传感器，在我们不断地拍打篮球时遍布篮球圆周的传感器可以及时记录相关运动数据，而后使用设备靠近篮球本体通过蓝牙、NFC或者具有无线传输功能的设备将数据导入手机或者电脑内进行参考分析。使用结束后再将篮球再次扫码归还就可以了，归还后篮球静止一段时间数据将自动删除，当再次租借时会重新记录数据，非常的方便同时数据采集也丰富了篮球的可玩性、娱乐性，也可以为专业篮球运动员进行针对性训练。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于取借登记，且具有运动数据采集功能的篮球，以解决上述背景技术中提出的便于管理、存储和丰富篮球运动娱乐性和专业性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能篮球，包括球体，球体由外往内依次为表皮、中胎和内胆，所述表皮、中胎和内胆的空隙衔接处均填充缠纱，所述内胆的内腔中部设置有控制球，所述控制球的圆周表面均匀设置有十二组纤维杆，且所述十二组纤维杆远离控制球的一端均设置有触点传感器，所述纤维杆为柔性纤维支撑管，所述触点传感器远离控制球的一侧紧贴靠在内胆的内壁上，所述控制球内腔中设置有主板，所述主板包括电源模块、主控芯片、短暂存储芯片、无线数据发送模块、NFC模块、蓝牙模块、GPS模块、加速度传感器和两组平衡传感器，两组所述平衡传感器呈对称设置，且位于控制球的内壁两侧，所述控制球的外侧顶部设置有无线充电座，且无线充电座与电源模块双向电性连接，所述表皮的前侧顶部设置有圆形标签，且圆形标签的位置在无线充电座位于的正上方，用以提示充电位置。
优选地，所述控制球通过十二组纤维杆的支撑悬停在内胆的内腔中部，十二组所述纤维杆的内部均贯穿连接有高频数据线，且十二组高频数据线的两端分别与控制球和触点传感器电性连接。
优选地，所述球体的前侧表面镶嵌有识别区，所述控制球的左侧中部设置有固定座，所述固定座通过一个尺寸缩小一半的纤维杆连接有标签射频卡，标签射频卡的外侧紧贴在内胆的内壁上，所述控制球通过纤维杆内的高频数据线与标签射频卡电性连接。
优选地，所述识别区和标签射频卡、固定座位于同一水平线处，所述识别区为半镶嵌在表皮上有数字、字母的皮革标签，且识别区朝向外面的一侧露出表皮，所述识别区与表皮的边界处均涂抹防水密封胶。
优选地，所述电源模块与主板单向电性连接，为所有电性单件提供电源，所述主控芯片分别与短暂存储芯片、NFC模块、蓝牙模块双向电性连接，且所述短暂存储芯片与NFC模块和蓝牙模块分别电性连接以传输数据。
优选地，所述蓝牙模块为低功耗FastConnectTM 7800-5.3技术，可以与现有智能设备蓝牙技术兼容。
根据以上所述的一种智能篮球，本发明提供如下方法步骤：
S1，取借篮球时将识别区2对着扫码机扫描标签射频卡9，标签射频卡9记录篮球个体信息并在扫码系统上进行登记；
S2，而后启动主控芯片和各传感器进行采集篮球的运动信息；
S3，当篮球在运动过程中频繁的发生碰撞和轨迹移动，碰撞时的各种运动数据和轨迹路线被触点传感器、平衡传感器、加速度传感器、GPS模块分别采集记录；
S4，主控芯片将各传感器采集的数据进行简单分析归纳，而后将数据存储至短暂存储芯片内，短暂存储芯片与主控芯片双向连接，可以将数据导入和输出；
S5，当我们要提取数据时使用具有NFC功能、蓝牙功能或者具有无线数据接收功能的数据接受设备与篮球连接提取运动数据；
S5-1，数据接受设备包括智能手机或者PC电脑端，使用时尽量接近篮球本体提高连接和传输效率；
S6，运动结束后将篮球识别区再次对准扫码机扫描，完成登记后篮球归还完成；
S6-1，归还完成后篮球停止各传感器芯片的采集工作，而后短暂存储芯片静止一段时间后会将存储模块内的数据删除并不会长时间停留。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方案可以完成篮球个体的取借、共享，通过标签射频卡可以很快的完成对篮球完成登记和记录，可以更加方便对篮球的存储、取借、共享和管理。
2、本方案提供了篮球的运动数据采集功能，当我们在操控篮球运动时遍布篮球圆周的传感器可以及时记录相关运动数据，而后使用手机或者电脑等智能设备靠近篮球本体通过蓝牙和NFC芯片或者无线传输功能将数据导入进行参考分析，增加了篮球的可玩性和娱乐性，也可以依据运动数据进行专业的运动分析和训练。
附图说明
图1为本发明新型示意图；
图2为本发明侧面剖视图；
图3为本发明控制球剖视图；
图4为本发明电性连接示意图；
图5为本发明使用流程示意图。
图中：1球体，2识别区，3表皮，4中胎，5内胆，6控制球，7触点传感器，8纤维杆，9标签射频卡，10固定座，11主板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：包括球体1，球体1由外往内依次为表皮3、中胎4和内胆5，表皮3、中胎4和内胆5的空隙衔接处均填充缠纱，内胆5的内腔中部设置有控制球6，且控制球6呈圆球形，控制球6的圆周表面均匀设置有十二组纤维杆8，且十二组纤维杆8远离控制球6的一端均设置有触点传感器7，当篮球发生震动碰撞时触点传感器7手收集篮球撞击处的位置和触点数据并传导至主控芯片中，纤维杆8为柔性纤维支撑管，内部是中空设置，且纤维杆8插接有高频数据线，高频数据线两端分别与十二组触点传感器7和主板11电性连接进行数据传导，触点传感器7远离控制球6的一侧紧贴靠在内胆5的内壁上，控制球6内腔中设置有主板11，主板11呈长方体，通过连接柱与控制球6的内壁固定连接，主板11包括电源模块、主控芯片、短暂存储芯片、无线数据发送模块、NFC模块、蓝牙模块、GPS模块、加速度传感器和两组平衡传感器，两组平衡传感器呈对称设置，且位于控制球6的内壁两侧，控制球6的外侧顶部设置有无线充电座，且无线充电座与电源模块双向电性连接，表皮3的前侧顶部设置有圆形标签，且圆形标签的位置在无线充电座位于的正上方，用以提示充电位置，充电时将圆形标签的位置放置在外置充电座上接通电源即可。
进一步的，控制球6通过十二组纤维杆8的支撑悬停在内胆5的内腔中部，十二组纤维杆8均匀分布在控制球6的圆周表面，使得控制球6不论在哪一面朝下都可以稳定保持固定，十二组纤维杆8的内部均贯穿连接有高频数据线，且十二组高频数据线的两端分别与控制球6和触点传感器7电性连接。
进一步的，球体1的前侧表面镶嵌有识别区2，控制球6的左侧中部设置有固定座10，固定座10通过一个尺寸缩小一半的纤维杆8连接有标签射频卡9，标签射频卡9通过连接的纤维杆8和固定座10始终保持在同一水平面上，标签射频卡9的外侧紧贴在内胆5的内壁上，控制球6通过纤维杆8内的高频数据线与标签射频卡9电性连接。
进一步的，识别区2和标签射频卡9、固定座10位于同一水平线处，识别区2为半镶嵌在表皮3上有数字、字母的皮革标签，用以肉眼区分不同的篮球个体，且标签为防水柔性皮革可以更好的表皮3的手感更好的契合，识别区2朝向外面的一侧露出表皮3，识别区2与表皮3的边界处均涂抹防水密封胶，防止水渍渗入篮球内，避免长期浸泡影响使用寿命。
进一步的，电源模块与主板11单向电性连接，为所有电性单件提供电源，主控芯片分别与短暂存储芯片、NFC模块、蓝牙模块双向电性连接，且短暂存储芯片与无线数据发送模块、NFC模块和蓝牙模块分别电性连接以传输数据；
进一步的，蓝牙模块为低功耗FastConnectTM 7800-5.3蓝牙芯片，可以与现有智能设备蓝牙技术兼容，提高传输效率，短暂存储芯片为M24C64-FMN6TP SOP8存储芯片，无线数据发送模块为Semtech LLCC68-lora 433\490MHZ发送芯片，NFC模块为PN5321A3HN/C10655-QFN-40-NFC收发芯片，GPS模块为UBX-G7020-KT定位芯片，加速度传感器为QMA6100P三轴运动传感器，平衡传感器为L3GD20TR-LGA16三轴陀螺仪芯片，触点传感器为ZTSM8L-TS磁敏触点传感器。
进一步的，依据上述结构本方案提供一种智能取借、数据采集方法：
S1，取借篮球时将识别区2对着扫码机扫描标签射频卡9，，标签射频卡9记录篮球个体信息并在扫码系统上进行登记；
S2，而后启动主控芯片和各传感器进行采集篮球的运动信息；
S3，当篮球在运动过程中频繁的发生碰撞和轨迹移动，碰撞时的各种运动数据和轨迹路线被触点传感器、平衡传感器、加速度传感器、GPS模块分别采集记录；
S4，主控芯片将各传感器采集的数据进行简单分析归纳，而后将数据存储至短暂存储芯片内，短暂存储芯片与主控芯片双向连接，可以将数据导入和输出；
S5，当我们要提取数据时使用具有NFC功能、蓝牙功能或者具有无线数据接收功能的数据接受设备与篮球连接提取运动数据；
S5-1，数据接受设备包括智能手机或者PC电脑端，使用时尽量接近篮球本体提高连接和传输效率；
S6，运动结束后将篮球识别区再次对准扫码机扫描，完成登记后篮球归还完成；
S6-1，归还完成后篮球停止各传感器芯片的采集工作，而后短暂存储芯片静止一段时间后会将存储模块内的数据删除并不会长时间停留；
工作原理：使用时将篮球上的识别区对准扫码机进行识别登记，而后使用者操控篮球进行各种运动，篮球内置有芯片和传感器对球的运动状态进行数据采集，运动结束后使用手机或者电脑通过连接篮球自带的蓝牙、NFC或者无线数据传输功能进行数据提取、信息交互，提取的数据用以侧面反映使用人员的运动习惯，能更好的帮助使用者去达到正确的训练目的，而后将使用结束的篮球再次对准扫码机进行登记归还，同时短暂存储器并不会长时间存储数据，会删除自身的存储内容，以便于下次借取时及时更新数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种智能篮球，包括球体(1)，球体(1)由外往内依次为表皮(3)、中胎(4)和内胆(5)，其特征在于：所述表皮(3)、中胎(4)和内胆(5)的空隙衔接处均填充缠纱，所述内胆(5)的内腔中部设置有控制球(6)，所述控制球(6)的圆周表面均匀设置有十二组纤维杆(8)，且所述十二组纤维杆(8)远离控制球(6)的一端均设置有触点传感器(7)，所述纤维杆(8)为柔性纤维支撑管，所述触点传感器(7)远离控制球(6)的一侧紧贴靠在内胆(5)的内壁上，所述控制球(6)内腔中设置有主板(11)，所述主板(11)包括电源模块、主控芯片、短暂存储芯片、无线数据发送模块、NFC模块、蓝牙模块、GPS模块、加速度传感器和两组平衡传感器，两组所述平衡传感器呈对称设置，且位于控制球(6)的内壁两侧，所述控制球(6)的外侧顶部设置有无线充电座，且无线充电座与电源模块双向电性连接，所述表皮(3)的前侧顶部设置有圆形标签，且圆形标签的位置在无线充电座位于的正上方，用以提示充电位置。
2.根据权利要求1所述的一种智能篮球，其特征在于：所述控制球(6)通过十二组纤维杆(8)的支撑悬停在内胆(5)的内腔中部，十二组所述纤维杆(8)的内部均贯穿连接有高频数据线，且十二组高频数据线的两端分别与控制球(6)和触点传感器(7)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能篮球，其特征在于：所述球体(1)的前侧表面镶嵌有识别区(2)，所述控制球(6)的左侧中部设置有固定座(10)，所述固定座(10)通过一个尺寸缩小一半的纤维杆(8)连接有标签射频卡(9)，标签射频卡(9)的外侧紧贴在内胆(5)的内壁上，所述控制球(6)通过纤维杆(8)内的高频数据线与标签射频卡(9)电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种智能篮球，其特征在于：所述识别区(2)和标签射频卡(9)、固定座(10)位于同一水平线处，所述识别区(2)为半镶嵌在表皮(3)上有数字、字母的皮革标签，且识别区(2)朝向外面的一侧露出表皮(3)，所述识别区(2)与表皮(3)的边界处均涂抹防水密封胶。
5.根据权利要求1所述的一种智能篮球，其特征在于：所述电源模块与主板(11)单向电性连接，为所有电性单件提供电源，所述主控芯片分别与短暂存储芯片、NFC模块、蓝牙模块双向电性连接，且所述短暂存储芯片与无线数据发送模块、NFC模块和蓝牙模块分别电性连接以传输数据。
6.根据权利要求1所述的一种智能篮球，其特征在于：所述蓝牙模块为低功耗FastConnectTM7800-5.3蓝牙芯片，可以与现有智能设备蓝牙技术兼容。
7.根据权利要求1-6所述的一种智能篮球，本发明提供如下方法步骤：
S1，取借篮球时将识别区2对着扫码机扫描标签射频卡9，标签射频卡9记录篮球个体信息并在扫码系统上进行登记；
S2，而后启动主控芯片和各传感器进行采集篮球的运动信息；
S3，当篮球在运动过程中频繁的发生碰撞和轨迹移动，碰撞时的各种运动数据和轨迹路线被触点传感器、平衡传感器、加速度传感器、GPS模块分别采集记录；
S4，主控芯片将各传感器采集的数据进行简单分析归纳，而后将数据存储至短暂存储芯片内，短暂存储芯片与主控芯片双向连接，可以将数据导入和输出；
S5，当我们要提取数据时使用具有NFC功能、蓝牙功能或者具有无线数据接收功能的数据接受设备与篮球连接提取运动数据；
S5-1，数据接受设备包括智能手机或者PC电脑端，使用时尽量接近篮球本体提高连接和传输效率；
S6，运动结束后将篮球识别区再次对准扫码机扫描，完成登记后篮球归还完成；
S6-1，归还完成后篮球停止各传感器芯片的采集工作，而后短暂存储芯片静止一段时间后会将存储模块内的数据删除并不会长时间停留。
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