CN205549481U - 一种传感器设备、充电装置和羽毛球拍 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种传感器设备，该设备包括：采集器，其放置于运动物体上，按照预定采集频率采集运动物体的第一运动数据，第一运动数据包括运动物体的原始的加速度和角加速度；数据处理器，其与采集器的输出端电连接，接收采集器所采集的第一运动数据，并对第一运动数据进行处理，获得与运动物体的运动属性有关的第二运动数据；存储器，其存储数据处理器处理所得到的第二运动数据；以及数据传输接口，其将存储器中存储的运动数据传送给第一通信模块。本实用新型还公开了一种羽毛球拍和充电装置。

Description

一种传感器设备、充电装置和羽毛球拍

技术领域

本实用新型涉及运动检测领域，尤其涉及一种传感器设备、充电装置和羽毛球拍。

背景技术

近年来，人们越来越重视体育运动对强身健体的重要性，随之越来越多的体育运动受到人们的喜爱，例如，羽毛球、网球、篮球、足球等运动已成为日常生活中非常普及的体育运动。

随着智能手机的不断成熟和强大以及可穿戴智能设备的迅速发展，在各项体育运动中涌现出越来越多的智能设备，这使得人们在运动过程中，不仅能锻炼身体，还能监测自身的身体状态甚至评估自己的运动技能。

在这些使用球拍的体育运动中，当在球拍上安装传感器时，或多或少都会改变球拍的总体结构，这可能会影响到球拍的质量，从而会影响到打球的效果和趣味性。例如，在羽毛球拍上安装传感器，无论在任何位置安装，都会影响原来羽毛球拍的整体设计，如果安装在拍底，会增加球拍拍柄的重量，如果安装在拍框，则会使球拍拍头偏重。

因此需要一种可以捕捉运动过程中的各项动作又不影响球拍性能的方案。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种传感器设备、充电装置和羽毛球拍，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种传感器设备，该设备包括：采集器，其放置于运动物体上，按照预定采集频率采集运动物体的第一运动数据，第一运动数据包括运动物体的原始的加速度和角加速度；数据处理器，其与采集器的输出端电连接，接收采集器所采集的第一运动数据，并对第一运动数据进行处理，获得与运动物体的运动属性有关的第二运动数据；存储器，其存储数据处理器处理所得到的第二运动数据；以及数据传输接口，其将存储器中存储的运动数据传送给第一通信模块。

可选地，在根据本实用新型的设备中，还包括：第一通信模块，其经由数据传输接口获取运动数据，并将运动数据传输至移动终端或云端。

可选地，在根据本实用新型的设备中，第一通信模块为蓝牙模块、3G模块、或者WIFI模块。

可选地，在根据本实用新型的设备中，采集器为传感器。

可选地，在根据本实用新型的设备中，采集单元为六轴传感器，六轴传感器包括三轴加速度传感器以及三轴陀螺仪传感器，三轴加速度传感器采集的运动物体的三轴原始加速度，三轴陀螺仪传感器采集运动物体的三轴原始角加速度。

可选地，在根据本实用新型的设备中，还包括：底板，采集器、数据处理器、存储器和数据传输接口布置于其上；以及外壳，其与底板一起形成一个封闭腔体。

可选地，在根据本实用新型的设备中，底板和外壳由塑料制作。

可选地，在根据本实用新型的设备中，其中底板形状包括圆形和多边形。

可选地，在根据本实用新型的设备中，其中外壳下端的形状与底板形状相同，外壳的下端与底板的大小相对应并可装卸地卡合在一起。

可选地，在根据本实用新型的设备中，还包括：连接部件，其连接传感器设备与运动物体。

可选地，在根据本实用新型的设备中，连接部件包括双面胶、卡扣和铆钉。

可选地，在根据本实用新型的设备中，运动物体包括球拍、球、和运动人员。

根据本实用新型的一个方面，提供一种羽毛球拍，包括传感器设备。

可选地，在根据本实用新型的羽毛球拍中，传感器设备放置于羽毛球拍的拍柄的底部。

根据本实用新型的一个方面，提供一种充电装置，包括：至少一个充电槽，其适于容纳传感器设备并为其充电；和

第二通信模块，其与容纳于充电座中的传感器设备连接，适于将传感器设备中的数据传输至移动终端或者云端。

可选地，在根据本实用新型的充电装置中，第二通信模块为蓝牙模块、3G模块、或者WIFI模块。

本实用新型的技术方案，通过设置塑料外壳，降低传感器设备的重量，并通过双面胶将其用于羽毛球拍上，降低对球拍性能的影响。另外，本实用新型的技术防范，可以检测运动人员的运动参数，帮助运动人员了解自己的运动情况，同时也增加了运动人员对所做运动的趣味性。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的传感器设备100的示意图；以及

图2示出了根据本实用新型一个实施例的充电装置200的示意图；以及

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1是根据本实用新型一个实施例的传感器设备100的示意图。

传感器设备100放置于运动物体上，用于获取运动物体的运动数据。传感器设备100可以安装在运动器材(例如，羽毛球拍、乒乓球拍、网球拍、棒球棍、曲棍球棒、壁球球棒、排球、篮球和足球等)上。以羽毛球运动为例，传感器设备100可以安装在羽毛球拍的拍柄的底部、或拍柄内靠近底部的位置或者中间的位置、或者拍柄与拍头的连接处等。可选地，传感器设备100可安装在羽毛球拍的拍柄底部，从而对球拍本身的功能、以及球拍本身结构影响较小。对于乒乓球拍、网球拍、棒球棍、曲棍球棒、壁球球棒此种类似于羽毛球拍的运动器材，传感器设备100也可以安装在球拍或球棒的拍柄底部。另外，传感器设备100也可以佩戴在运动人员的身体上，例如腰部，用于获取运动人员的运动数据。

如图1所示，传感器设备100包括采集器110、数据处理器120、存储器130和数据传输接口140。

采集器110放置于运动物体上，例如，所述运动物体包括球拍、球、和运动人员等。采集器110按照预定采集频率采集所述运动物体的第一运动数据，上述第一运动数据包括所述运动物体的原始的加速度和角加速度。采集器110可以采用传感器，如六轴传感器(例如LSM9DS0)来实现。六轴传感器包括三轴加速度传感器以及三轴陀螺仪传感器，三轴加速度传感器用于采集运动物体的三轴原始加速度，即检测横向加速度，具体地，三轴加速度传感器可感应XYZ(立体空间三个方向，前后左右上下)轴向上的加速度，即三轴加速度。例如，在羽毛球运动中，当运动人员移动、挥拍时三轴加速度传感器感测到运动人员和/或挥拍时在前后左右上下方向上的移动方向。三轴陀螺仪传感器用于采集运动物体的三轴原始角加速度角度，即检测角度的旋转和平衡，具体地，可以感应左右倾斜(Roll)、前后倾斜(Pitch)、左右摇摆(Yaw)的全方位动态信息，即三轴角加速度。例如三轴陀螺仪传感器可以检测球拍或运动人员在不同方向上的旋转。通过六轴传感器采集输出的第一运动数据为运动物体的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

应当注意，本实用新型对采集器种类不做限制，六轴传感器、九轴传感器、或其他的用于采集运动数据、输出三轴向分量的采集器均在本实用新型的保护范围之内。当采集器采用九轴传感器时，该九轴传感器除了包括前面所述的三轴加速度传感器以及三轴陀螺仪传感器之外，还包括三轴磁场传感器。

数据处理器120与采集器110的输出端连接，接收采集器110所采集的第一运动数据，并对所述第一运动数据进行处理，获得与所述运动物体的运动属性有关的第二运动数据。第二运动数据可以包括例如使用羽毛球拍时的挥拍速度、挥拍方向、球拍旋转角度和运动员起跳高度等。其中，数据处理器120可以由微处理器或单片机(例如采用ARM公司M3内核的STM32F10)来实现。

存储器130耦接到数据处理器120，存储数据处理器120处理得到的第二运动数据。所述存储器例如可以采用512K的缓存器Flash。与存储器130耦接的数据传输接口140将存储器130中的第二运动数据发送给通信模块，由通信模块将第二运动数据传输给预定装置，所述预定装置例如移动终端或云端。所述通信模块可以是设置于所述传感器设备100中的第一通信模块，该第一通信模块与所述数据传输接口140连接，从所述数据传输接口140获取第二运动数据，并将第二运动数据传输至预定装置，例如移动终端或云端。其中，第一通信模块可以为蓝牙模块、3G模块、或者WIFI模块。这里，第一通信模块优选为蓝牙模块。由于蓝牙模块较其它通信设备重量轻，所以如果传感器设备100中包含第一通信模块时，使用蓝牙模块可以使传感器设备100的重量较轻。当传感器设备100中设置第一通信模块时，同时在传感器设备100中还需要设置与第一通信模块匹配的天线。

传感器设备100中可以设置第一通信模块，也可以不设置第一通信模块。在不设置第一通信模块时，传感器设备100可以从运动物体上取下后放置于带有第二通信模块的充电装置(关于充电装置在后面详细描述)中。数据传输接口140具有多个电触点，用于与充电装置中的电触点相对接，进而与充电装置中的第二通信模块连接，从而将存储器130中的第二运动数据经由数据传输接口140由第二通信模块传输给预定装置(例如移动终端或云端)。其中，数据传输接口140可以包括多个触点，适于与充电装置150中的触点匹配，从而连接至充电装置的第二通信模块。通过在传感器设备100中只设置数据传输接口140而不设置第一通信模块，而是采用充电装置中的第二通信模块传输第二运动数据，可以使传感器设备100的重量进一步减轻。

这里，第一通信模块与第二通信模块相同，都适于将接收的运动数据发送给移动终端或云端。

所述传感器设备110可以包括一底板和设置于底板上的外壳，该外壳与所述底板一起形成一个封闭的腔体，容纳上述采集器110、数据处理器120、存储器130和数据传输接口140。上述采集器110、数据处理器120、存储器130和数据传输接口140可以一起布置在底板上。另外，所述各部件可以布置在一个芯片或电路板上，所述芯片或电路板设置在底板上。

底板的形状可以根据运动物体的形状设计，例如可以设计为圆形或多边形，不过，底板的大小一般小于运动物体例如羽毛球拍的拍柄的横截面积。当运动物体是乒乓球拍时，底板可以设计成小于或等于乒乓球拍拍柄的横截面积的圆形，运动物体是羽毛球拍时，底板设计成小于或等于羽毛球拍拍柄的平行六边形或平行四边形。应当注意的是，本实用新型不受底板形状的限制，所有可以应用于底板的形状都在本实用新型的保护范围之内。

外壳的下端的形状与底板的形状可以相同，且所述外壳的下端的大小与底板的大小相对应，底板与外壳通过螺钉固定连接并可以可装卸地卡合在一起，这样即使传感器设备跌落，也不容易摔开。当容纳传感器设备110的各部件的芯片被设计成平行四边形的形状时，所述外壳的上端可以根据所述芯片的形状设计成平行四边形的形状。所述底板和所述外壳可以采用硬质塑料制作，这样可以减轻传感器设备110整体的重量，降低其对球拍本身性能的影响。

底板的下方可以相应的设置有连接部件，用于连接传感器设备与运动物体，如羽毛球拍。连接部件包括例如双面胶、卡扣和铆钉等等。例如，传感器设备110与球拍拍柄底面连接时，所述连接部件可以采用双面胶，因为双面胶可以便捷的将传感器设备110与球拍粘合在一起，不会再因为额外的部件增加球拍的重量。当传感器设备110佩戴在运动人员的身体上时，所述连接部件可以采用卡扣，所述卡扣可以很容易且方便地将传感器设备110附着在运动员的运动裤腰带上的。同时，在传感器设备100进行充电时，卡扣能够方便用户将传感器从充电装置中取出。

另外，传感器设备100还包括供电电源，其为传感器设备中的其它部件供电。该供电电源例如可以采用可充电的锂电池。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的充电装置200的示意图。

如图2所示，充电装置200与传感器设备100配套使用。充电装置200包括充电底座，充电底座上有显示充电状态的指示灯，以便用户查看传感器的充电状态。同时，该充电底座上设置有与传感器设备100对应适配的至少一个充电槽210以及第二通信模块220。充电槽210的形状与传感器设备100的形状相同，充电槽210的大小与传感器设备100的大小接近，并可容纳传感器设备100。例如传感器设备100六边形的底板且外壳顶端呈平行四边形时，则充电槽的底面与传感器设备100的外壳的顶端形状适配，呈平行四边形；充电槽的上部外边缘呈等边六边形，与传感器设备100的底板的形状与大小对应。

每一个充电槽210中设置至少一个电触点，该电触点用于与上述传感器设备100连接，一方面可以为传感器设备100充电，另一方面该电触点使传感器设备100中的数据处理器120和存储器130与第二通信模块连接，从而进行数据传输。

另外，所述充电装置200还可以包括盒盖，该盒盖覆盖所述充电底座，且可以与充电底座以抽屉式方式安装在一起。

第二通信模块可以采用蓝牙模块、3G模块和WIFI模块中的一个或者多个模块。优选采用蓝牙模块。所述蓝牙模块可以采用BLE标准降低功耗，将传感器设备110的存储器(例如Flash)中的数据按照既定协议传输到手机APP中或者云端。当传感器设备100放置在充电装置200中时，传感器设备100的放置位置两侧有凹槽，方便用户将传感器设备取出。充电装置200中的第二通信模块220经由数据接口与传感器设备100连接，接收传感器设备中的第二运动数据，并将所述运动数据传输至移动终端或者云端。其中，通过移动终端将相应的运动参数显示给运动人员，帮助运动人员了解自己所做的运动的情况，同时增加了运动人员对所做运动的趣味性。

另外，本实用新型还提供一种羽毛球拍，其包括前面所述的传感器设备100。该传感器设备100设置于所述羽毛球拍的拍柄的底部。这时，如果传感器设备100采用上述塑料材质的底板与外壳封装，可以使得整个传感器设备100的总重量很轻，在4g左右。另外，如果该传感器设备100采用双面胶等部件粘结在拍柄底部，则避免因采用其它卡扣等部件连接而带来的重量的增加。还有，如果传感器设备100中需要放置通信模块时，该通信模块采用蓝牙模块会使得传感器设备100的重量增加得比较少。因此本实用新型的羽毛球拍的固有性能受传感器设备100的重量的影响比较小。

本实用新型的技术方案，通过设置塑料外壳，降低传感器设备的重量，并通过双面胶将其用于羽毛球拍上，降低对球拍性能的影响。另外，本实用新型的技术方案，可以检测运动人员的运动参数，帮助运动人员了解自己的运动情况，同时也增加了运动人员对所做运动的趣味性。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

A9：根据A8所述的设备，其特征在于，其中外壳下端的形状与所述底板形状相同，所述外壳的下端与底板的大小相对应并可装卸地卡合在一起。A10：根据A1-9中任何一项所述的设备，其特征在于，还包括：连接部件，其连接所述传感器设备与运动物体。A11：根据A10所述的设备，其特征在于，所述连接部件包括双面胶、卡扣和铆钉。A12：根据A11所述的设备，其特征在于，所述运动物体包括球拍、球、和运动人员。

B14：根据B12所述的羽毛球拍，其特征在于，所述传感器设备放置于所述羽毛球拍的拍柄的底部。

C16：根据C15所述充电装置，其特征在于，所述第二通信模块为蓝牙模块、3G模块、或者WIFI模块。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种传感器设备，其放置于运动物体上，其特征在于，该设备包括：

采集器，按照预定采集频率采集所述运动物体的第一运动数据，所述第一运动数据包括所述运动物体的原始的加速度和角加速度；

数据处理器，其与所述采集器的输出端电连接，接收所述采集器所采集的第一运动数据，并对所述第一运动数据进行处理，获得与所述运动物体的运动属性有关的第二运动数据；

存储器，其存储所述数据处理器处理所得到的第二运动数据；以及

数据传输接口，其将存储器中存储的运动数据传送给第一通信模块。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

第一通信模块，其经由所述数据传输接口获取所述运动数据，并将所述运动数据传输至移动终端或云端。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一通信模块为蓝牙模块、3G模块、或者WIFI模块。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述设备，其特征在于，

所述采集器为传感器。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述采集单元为六轴传感器，所述六轴传感器包括三轴加速度传感器以及三轴陀螺仪传感器，所述三轴加速度传感器采集的所述运动物体的三轴原始加速度，所述三轴陀螺仪传感器采集所述运动物体的三轴原始角加速度。

6.根据权利要求1-3中任何一项所述设备，其特征在于，还包括：

底板，所述采集器、数据处理器、存储器和数据传输接口布置于其上；以及

外壳，其与所述底板一起形成一个封闭腔体。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，

所述底板和所述外壳由塑料制作。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述底板形状包括圆形和多边形。

9.一种羽毛球拍，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一个所述的传感器设备。

10.一种充电装置，其特征在于，包括：

至少一个充电槽，其适于容纳权利要求1和3-8中任何一项所述的传感器设备并为其充电；和

第二通信模块，其与容纳于所述充电座中的传感器设备连接，适于将传感器设备中的数据传输至移动终端或者云端。