CN212914458U - 一种棒球垒包及跑垒裁定辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及体育器材领域，提供了一种棒球垒包及跑垒裁定辅助装置，包括垒包本体、压力传感器和数据传输电路；所述垒包本体包括侧面和顶面，所述侧面的内部以及所述顶面的内部分别设置有所述压力传感器；所述数据传输电路设置于所述垒包本体内，所述压力传感器分别连接所述数据传输电路，所述数据传输电路用于输出所述压力传感器检测到的压力数据。本垒包不同位置设置了压力传感器，通过向外输出压力传感器的压力数据可辅助跑垒触包裁定，可减少误判，提高跑垒触包裁定准确度。

Description

一种棒球垒包及跑垒裁定辅助装置

技术领域

本实用新型涉及体育器材领域，特别是涉及一种棒球运动中使用的棒球垒包及跑垒裁定辅助装置。

背景技术

在棒球比赛规则中，击出的球落在界内后，防守队员须迅速捡起球并传向指定垒位，如果跑垒员在球传到相应垒位之前先到达(即触到棒球垒包)，则为安全，否则就出局，因此准确判断跑垒员和防守队员谁先触碰到棒球垒包至关重要。然而在现有的棒球比赛中，是通过裁判的人眼或者摄像头判断哪方球员先触碰到棒球垒包，而这两种裁定方式均有明显的缺陷。对于人眼裁定，人的视觉系统对于高度运动物体的捕捉能力较弱，而进攻方和防守方球员触碰棒球垒包的时间差可能是毫秒级的，因此人眼不容易辨别，易出现误判。而通过摄像头捕捉画面和图像的裁定方法，首先，由于摄像头的拍摄角度有限且位置固定，球员手部触碰棒球垒包的画面常会被球员身体遮挡而拍摄不到；其次，高速摄像机成本高，图像追踪技术价格昂贵，后台处理运算耗费资源过大。因此，需要对传统棒球裁定技术应该进行改进。

实用新型内容

为此，需要提供一种棒球垒包，用于解决现有技术中棒球运动中跑垒触包裁定准确低的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种棒球垒包，包括垒包本体、压力传感器和数据传输电路；

所述垒包本体包括侧面和顶面，所述侧面的内部以及所述顶面的内部分别设置有所述压力传感器；

所述数据传输电路设置于所述垒包本体内，所述压力传感器分别连接所述数据传输电路，所述数据传输电路用于输出所述压力传感器检测到的压力数据。

进一步的，所述数据传输电路为蓝牙传输电路。

进一步的，所述压力传感器为压阻式压力传感器。

进一步的，所述压力传感器为薄膜压力传感器。

进一步的，所述侧面和所述顶面的表面层为帆布，所述帆布的内侧填充有柔性填充材料，所述压力传感器设置于所述柔性填充材料内。

进一步的，所述垒包本体包括四个所述侧面，四个所述侧面内分别设置有所述压力传感器。

进一步的，所述顶面为向上凸起的四棱锥面，所述四棱锥面的四个面内侧分别设置有所述压力传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了另一技术方案：

一种棒球跑垒裁定辅助装置，包括棒球垒包、摄像机和后台服务器，所述棒球垒包为上述任一技术方案的所述棒球垒包，所述棒球垒包通过所述数据传输电路与所述后台服务器连接，所述摄像机与所述后台服务器连接。

区别于现有技术，上述技术方案棒球垒包包括垒包本体和设置于垒包本体内的压力传感器和用于输出压力数据的数据传输电路，其中，垒包本体的侧面和顶面内均设置有所述压力传感器，通过压力传感器可检测垒包的侧面或顶面是否被触碰，因此通过向外输出压力传感器的压力数据可辅助跑垒触包裁定，可减少误判，提高跑垒触包裁定准确度。

附图说明

图1为具体实施方式所述棒球垒包的结构示意图；

图2为具体实施方式所述棒球垒包侧面和顶面拆解开的示意图；

图3为具体实施方式所述棒球垒包侧面的剖面示意图；

图4具体实施方式所述棒球垒包的电路示意图；

图5具体实施方式所述棒球垒包应用时的示意图；

附图标记说明：

1、棒球垒包；

10、箱体；

11、侧面；

12、顶面；

111、第一压力传感器；

112、帆布；

113、第一柔性填充材料；

114、第二柔性填充材料；

121、第二压力传感器；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5，本实施例提供了一种棒球垒包。如图1所示，棒球垒包1中下部为扁平的矩形体结构，在棒球垒包的中下部的外周设置有四个侧面11，棒球垒包1的顶部为向上凸起的正四棱锥体结构，顶部的表面为顶面 12，顶面12由四个三角形侧边依次连接形成的四棱锥面。

如图2所示，为棒球垒包顶面和侧面拆解开的示意图，垒包1包括箱体 10、侧面11、顶面12、第一压力传感器111和第二压力传感器121。其中，箱体10、侧面11和顶面12构成垒包本体，所述箱体10设置于棒球垒包1的内部，箱体10可以由塑料、木板等较轻的材料制成，箱体10可以为中空结构，箱体10的外形结构与棒球垒包1的结构相同，中下部为扁平的矩形体结构，顶部为向上凸起的正四棱锥体结构。四个侧面11分别设置于箱体10中下部的外周，顶面12设置于箱体10的顶面。侧面11和顶面12由帆布等织物和设置于织物内侧的柔性填充材料制成，使侧面11和顶面12具有柔软的触感。

第一压力传感器111设置于侧面11的内侧，用于检测棒球垒包的侧面11 是否被运动员触碰；第二压力传感器121设置于顶面12的内侧，用于检测棒球垒包1的顶面12是否被运动员触碰。当运动员触碰棒球垒包1的侧面11 或顶面12时，运动员的作用力传递至设置于侧面11内的第一压力传感器111 或设置于顶面12内侧的第二压力传感器121，因此根据第一压力传感器111 和第二压力传感器121检测到的压力数据即可判断运动员是否触碰到棒球垒包的侧面11或棒球垒包的顶面12。

如图3所示，为一实施方式中棒球垒包侧面的剖面示意图，其中，棒球垒包1侧面的最外层为帆布112，帆布112内侧依次为第一柔性填充材料113、第二柔性填充材料114，第一压力传感器111设置在第一柔性填充材料113和第二柔性填充材料114之间，第二柔性填充材料114的内侧为箱体10。第一柔性填充材料113和第二柔性填充材料114可以为海绵、硅胶等。在第一压力传感器前设置第一柔性填充材料113可有效检测到运动员是否触碰到棒球垒包表面，同时又可防止运动员直接撞击到压力传感器；而设置于压力传感器内侧的第二柔性填充材料114可降低压力传感器与箱体10之间的压强，提升压力传感器的使用寿命。在另一些实施方式中，可以在第一压力传感器111 的外侧设置弹簧替代第一柔性填充材料113，即在第一压力传感器111与帆布 112之间设置弹簧，弹簧的一端与帆布内侧接触，弹簧的另一端与压力传感器的感应部相接触。

在一实施方式中，第一压力传感器111和第二压力传感器121可以选择压阻式压力传感器。压阻式压力传感器采用单晶硅片为弹性元件，是利用单晶硅的压阻效应实现压力检测，当压力发生变化时，单晶硅产生应变，单晶硅的电阻产生与压力成正比的变化。

在另一实施方式中，第一压力传感器111和第二压力传感器121为薄膜压力传感器。薄膜压力传感器包括两片很薄的聚酯薄膜，两片薄膜内表铺设半导体以及引线。半导体为压阻式材料，当外力作用到半导体传感点上时，其阻值会随着外力成规律变化，压力为零时，阻值最大，压力越大，阻值越小。具体的，薄膜压力传感器可以选择宇博智能RFP803薄膜压力传感器。薄膜压力传感器具有柔韧性好，体积小等特点，本实施方式采用薄膜压力传感器延长压力传感器的使用寿命，且可提高棒球垒包表面的平整度和触感。

如图4所示，为了向外输出第一压力传感器111和第二压力传感器121 检测到的压力数据，棒球垒包1还包括数据传输电路。数据传输电路可设置于箱体10内部，箱体10还设置有为数据传输电路供电的电池。数据传输电路与第一压力传感器111和第二压力传感器121连接，第一压力传感器111 和第二压力传感器121检测到的压力数据通过数据传输电路输出至棒球垒包1 外部。其中，数据传输电路优选为蓝牙传输电路，蓝牙传输电路具有传输稳定，传输速率高和功耗低等优点。在其他实施方式中，数据传输电路还可以使用NFC、WIFI等近场无线传感电路。在另一些实施方式中，数据传输电路还可以使用串口、并口等通讯电路实现数据传输。

在一些实施方式中，压力传感器输出的压力数据为模拟压力数据，由于模拟压力数据不便于传输，因此在数据传输电路的前端还设置有模拟-数字转换电路，用于将压力传感器输出模拟压力数据转换成数字压力数据，然后再由数据传输电路输出至棒球垒包外部。

如图5所示，在另一实施方式中，提供了一种棒球跑垒裁定辅助装置，包括棒球垒包、摄像机和后台服务器，所述棒球垒包为以上任一实施方式所述的棒球垒包1，所述棒球垒包1通过所述数据传输电路与后台服务器连接，将压力传感器检测到的压力数据传输至后台服务器。所述摄像机用于采集棒球垒包的图像数据，摄像机与所述显示装置连接，用于将采集的棒球垒包数据发送给后台服务器。工作人员可通过后台服务器得到棒球垒包1中各压力传感器检测到的压力数据，以及摄像机采集的棒球垒包图像数据，通过所述棒球垒包的图像数据和各压力传感器检测到压力数据的时间结合，判断哪方运动员先触碰到棒球垒包，通过该棒球跑垒裁定辅助装置可提高跑垒时运动员触碰棒球垒包的准确度。

为了更加详细的阐述本棒球跑垒裁定辅助装置的工作原理，以下提供一个具体的例子。

在棒球比赛中，摄像机所采集到的棒球垒包的图像中，防守队员在接到球的同时，跑垒员运动较快，其图像较模糊，跑垒员的脚不确定是否触碰到了棒球垒包。因此人眼必定无法判断谁先触碰到了棒球垒包，而摄像机由于拍摄角度的问题以及跑垒员图像较模糊，也无法准确的分析出跑垒员是否触碰到了棒球垒包。通过摄像机所采集的图像只能判断两个运动员触碰棒球垒包的位置，无法判断谁先碰到棒球垒包。在这种情况下若使用上述实施方式中的棒球垒包，即可准确判断哪位运动员先触碰到棒球垒包。由于棒球垒包的不同侧面和顶面的不同位置都上安装了压力传感器，根据摄像机采集的图像中双方运动员触碰棒球垒包的位置，以及棒球垒包不同位置压力传感器检测到压力的先后顺序，就可以得到哪方运动员先触碰到棒球垒包。

例如，在棒球垒包的侧面和顶面各接受到一个压力传感器输出的压力数据。通过图像，我们可以得知，防守方脚踩着棒球垒包顶面，跑垒员用脚触碰棒球垒包侧面，那么我们就可以将压力数据与运动员“对号入座”，就可以分析出进攻方球员和防守方球员触碰棒球垒包的准确时机。(需要注意的是，跑垒员和守垒员触碰棒球垒包的位置一般不同，因为在比赛中，跑垒员和守垒员会分别从两个不同方向跑向棒球垒包，其触碰棒球垒包的位置很难重叠。)

通过上述棒球跑垒裁定辅助装置可以解决以下争议性判罚：

争议性判罚1：跑垒员被动上垒，棒球垒包防守队员先接住了球，双方运动员几乎在同一时刻用身体触碰棒球垒包。这个时候，通过图像新型棒球垒包压力数据产生的时间即可判断哪方球员先触碰棒球垒包。

争议性判罚2：跑垒员被动上垒，棒球垒包防守队员在接球后其脚离棒球垒包很近，但是并不确定是否触碰到了棒球垒包，(比如说防守队员为了接球有轻微的跳起，脚不确定是否离开了棒球垒包)。此时，判断是第一个压力数据先停止还是第二个压力数据先开始即可准确判罚。

争议性判罚3：守垒员先触碰棒球垒包，之后守垒员接球时刻和跑垒员触碰棒球垒包的时间基本重合，通过图像无法得到跑垒员触碰棒球垒包的精确时间，此时可以先通过图像得到守垒员接球的准确时刻，之后再调取数据判断此时间棒球垒包上是否存在两个压力数据即可。

争议性判罚4：守垒员接到球后，尝试对跑垒员触杀，但是守垒员触碰跑垒员和跑垒员触碰棒球垒包基本上在同一时刻发生，此时可以先通过图像得到守垒员触碰跑垒员的时刻，之后调取数据，判断此时刻棒球垒包上是否存在压力数据即可。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种棒球垒包，其特征在于，包括垒包本体、压力传感器和数据传输电路；

所述垒包本体包括侧面和顶面，所述侧面的内部以及所述顶面的内部分别设置有所述压力传感器；

所述数据传输电路设置于所述垒包本体内，所述压力传感器分别连接所述数据传输电路，所述数据传输电路用于输出所述压力传感器检测到的压力数据。

2.根据权利要求1所述的棒球垒包，其特征在于，所述数据传输电路为蓝牙传输电路。

3.根据权利要求1所述的棒球垒包，其特征在于，所述压力传感器为压阻式压力传感器。

4.根据权利要求1所述的棒球垒包，其特征在于，所述压力传感器为薄膜压力传感器。

5.根据权利要求1所述的棒球垒包，其特征在于，所述侧面和所述顶面的表面层为帆布，所述帆布的内侧填充有柔性填充材料，所述压力传感器设置于所述柔性填充材料内。

6.根据权利要求1所述的棒球垒包，其特征在于，所述垒包本体包括四个所述侧面，四个所述侧面内分别设置有所述压力传感器。

7.根据权利要求6所述的棒球垒包，其特征在于，所述顶面为向上凸起的四棱锥面，所述四棱锥面的四个面内侧分别设置有所述压力传感器。

8.一种棒球跑垒裁定辅助装置，其特征在于，包括棒球垒包、摄像机和后台服务器，所述棒球垒包为权利要求1至7任一所述棒球垒包，所述棒球垒包通过所述数据传输电路与所述后台服务器连接，所述摄像机与所述后台服务器连接。

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