TW201632234A - 可感測壓力的智慧球及壓力感測及回饋系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可感測壓力的智慧球，可與一電子裝置進行無線通訊，該智慧球包括：一球體，採用彈性材料製成；多個感測器，分佈於所述球體內部，分別用於感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力並產生電信號；一無線通訊單元，設置於所述球體內部；以及一控制器，設置於所述球體內部，用於獲取所述電信號，並根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特徵參數；還用於將所述特徵參數通過所述無線通訊單元發送至該電子裝置，從而觸發該電子裝置將所述特徵參數與標準參數作比對，然後根據比對結果生成一回饋資訊。本發明還提供一種壓力感測及回饋系統。

Description

可感測壓力的智慧球及壓力感測及回饋系統
本發明涉及運動器材，尤其涉及一種可感測壓力的智慧球及應用於該智慧球的壓力感測及回饋系統。
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範到位，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慧球。
有鑑於此，有必要提供一種可感測壓力的智慧球，能夠解決上述問題。
另，還有必要提供一種壓力感測及回饋系統。
本發明提供一種可感測壓力的智慧球，可與一電子裝置進行無線通訊，該智慧球包括：一球體，採用彈性材料製成；多個感測器，分佈於所述球體內部，分別用於感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力並產生電信號；一無線通訊單元，設置於所述球體內部；以及一控制器，設置於所述球體內部，用於獲取所述電信號，並根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特徵參數；還用於將所述特徵參數通過所述無線通訊單元發送至該電子裝置，從而觸發該電子裝置將所述特徵參數與標準參數作比對，然後根據比對結果生成一回饋資訊。
本發明還提供一種壓力感測及回饋系統，包括：一可感測壓力的智慧球，包括：一球體，採用彈性材料製成；多個感測器，分佈於所述球體內部，分別用於感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力並產生電信號；一無線通訊單元，設置於所述球體內部；以及一控制器，設置於所述球體內部，用於獲取所述電信號，並根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特徵參數；以及一電子裝置，用於接收所述智慧球通過所述無線通訊單元發送的特徵參數，該電子裝置包括：一處理器，用於將所述特徵參數與標準參數作比對，然後根據比對結果生成一回饋資訊。
本發明能夠根據使用者施加於智慧球的壓力生成相應的回饋資訊，以便使用者瞭解其觸摸球體時的特徵參數是否正確，從而有針對性地作出調整和改善。
圖1為本發明一較佳實施例中包括一智慧球的壓力感測及回饋系統的結構示意圖。
圖2為本發明另一較佳實施例中壓力感測及回饋系統的結構示意圖。
圖3為本發明又一較佳實施例中壓力感測及回饋系統的結構示意圖。
圖1為本發明一較佳實施方式中的壓力感測及回饋系統100的硬體架構圖。所述壓力感測及回饋系統100應用於一可感測壓力的智慧球1以及一電子裝置2之間。所述智慧球1可以是，但不限於羽毛球、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訊功能的移動終端（如手機、平板電腦或多媒體播放機等）或一雲伺服器。
所述智慧球1包括一球體10、多個感測器20以及一控制器30。所述球體10採用彈性材料（如矽膠）製成。所述感測器20分佈於所述球體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施加一壓力於對應的感測器20上。所述多個感測器20分別用於感測所述球體10不同位置傳遞至所述感測器20的有效壓力並產生相應的電信號。所述控制器30設置於所述球體10內部，用於獲取所述電信號，並根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特徵參數。可以理解的，由於所述感測器20設置於所述球體10內部，所述球體10可能會在一定程度上吸收部分壓力，即所述感測器20接收到的有效壓力會小於所述球體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，還可有效向所述感測器20傳遞壓力，使所述感測器20接收到的有效壓力與所述球體10受到的壓力相差不大。
在本實施方式中，所述感測器20包括壓力感測器，其可用於感測所述有效壓力的壓力值並產生電信號。因此，所述控制器30根據壓力感測器產生的電信號所確定的特徵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感測器在球體10上的分佈位置，並根據所述分佈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根據壓力感測器產生的電信號所確定的特徵參數還進一步包括用戶觸摸球體10的姿勢。其中，所述壓力感測器可以是壓電式感測器、電容式感測器和光電式感測器等。
所述感測器20還可包括方向感測器。所述方向感測器用於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根據方向感測器產生的電信號所確定的特徵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，所述方向感測器可以為三軸陀螺儀、重力感測器和加速度感測器等。
所述智慧球1還包括一設置於所述球體10內部的無線通訊單元40。所述控制器30還用於將所確定的特徵參數通過所述無線通訊單元40發送至該電子裝置2。其中，所述無線通訊單元40可為藍牙通信單元或者WIFI通信單元。
所述電子裝置2包括一處理器22。所述處理器22用於當該電子裝置2接收到所述特徵參數時，將所述特徵參數與標準參數作比對，然後根據比對結果生成一回饋資訊。在本實施方式中，所述回饋資訊為一語音格式或者文本格式的教學建議。該處理器22還用於控制所述電子裝置2的顯示幕或麥克風（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瞭解其觸摸球體10時的特徵參數（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還進一步包括一記憶體21，所述標準參數存儲於該記憶體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，所述記憶體21還用於存儲一編輯範本。以所述智慧球1為籃球為例，所述編輯範本為：“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在將所述特徵參數與標準參數作比對後，從所述記憶體21中調取所述編輯範本，然後根據所述比對結果以及該編輯範本生成所述教學建議。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的顯示幕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通過網路中獲取。此時，該電子裝置2還包括一網路介面（圖未示）。該處理器22通過該網路介面根據特定的網址從網路中獲取所述標準參數，將所述特徵參數與獲取的標準參數作比對，然後根據比對結果生成所述教學建議。
在另一實施方式中，所述回饋資訊為一控制指令。此時，該電子裝置2還用於將該控制指令發送至該智慧球1，從而控制所述智慧球1產生一相應的回饋。其中，所述回饋可為一振動回饋。請參照圖2，在這種情況下，所述智慧球1還包括一設置於所述球體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，用於當所述智慧球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瞭解其觸摸球體10時的特徵參數是否正確。例如，若所述特徵參數不正確，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。
當然，在其它實施方式中，所述回饋還可以為光學回饋。請參照圖3，此時，所述智慧球1還包括多個分佈於所述球體10內部的發光元件32。所述控制器30與所述發光元件32電性連接，用於當所述智慧球1接收到所述控制指令時控制所述發光元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瞭解其觸摸球體10時的特徵參數是否正確。可以理解的，當所述回饋為發光回饋時，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。
在本實施方式中，所述智慧球1為網球、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劃分為一位於所述外表面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採用所述彈性材料製成。所述感測器20位於所述球壁101中，即，所述感測器20被所述彈性材料包覆。所述控制器30和無線通訊單元40位於所述空腔102中。其中，所述空腔102大致呈正多面體型(如立方體型），所述感測器20均勻分佈於所述空腔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，當所述壓力感測器為光電式感測器時，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），所述感測器20所連接的信號線可穿過所述通孔並連接至所述控制器30。
所述外表面11上還設有一充電介面13，外部電源可通過所述充電介面13向所述智慧球1的電源（圖未示）充電。其中，所述充電介面13可以為USB充電介面或者無線充電介面。
在其它實施方式中，所述智慧球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。
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，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，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範圍之內。
1‧‧‧智慧球
2‧‧‧電子裝置
10‧‧‧球體
11‧‧‧外表面
12‧‧‧內表面
13‧‧‧充電介面
20‧‧‧感測器
30‧‧‧控制器
31‧‧‧振動器
32‧‧‧發光元件
40‧‧‧無線通訊單元
21‧‧‧記憶體
22‧‧‧處理器
100‧‧‧壓力感測及回饋系統
101‧‧‧球壁
102‧‧‧空腔
無
1‧‧‧智能球
2‧‧‧電子裝置
10‧‧‧球體
11‧‧‧外表面
12‧‧‧內表面
13‧‧‧充電介面
20‧‧‧感測器
30‧‧‧控制器
31‧‧‧振動器
32‧‧‧發光元件
40‧‧‧無線通訊單元
21‧‧‧記憶體
22‧‧‧處理器
100‧‧‧壓力感測及回饋系統
101‧‧‧球壁
102‧‧‧空腔

Claims (17)

  1. 一種可感測壓力的智慧球，可與一電子裝置進行無線通訊，其改良在於，該智慧球包括：
    一球體，採用彈性材料製成；
    多個感測器，分佈於所述球體內部，分別用於感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力並產生電信號；
    一無線通訊單元，設置於所述球體內部；以及
    一控制器，設置於所述球體內部，用於獲取所述電信號，並根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特徵參數；還用於將所述特徵參數通過所述無線通訊單元發送至該電子裝置，從而觸發該電子裝置將所述特徵參數與標準參數作比對，然後根據比對結果生成一回饋資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的智慧球，其中，所述感測器包括壓力感測器，所述特徵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. 如申請專利範圍第2項所述的智慧球，其中，所述感測器還包括方向感測器，所述特徵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. 如申請專利範圍第1項所述的智慧球，其中，所述回饋資訊為一教學建議，由該電子裝置進行播放。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的智慧球，其中，所述回饋資訊為一控制指令，由該電子裝置發送至該智慧球，用於觸發該智慧球產生一相應的回饋。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的智慧球，其中，所述回饋為振動回饋；所述智慧球還包括一設置於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，用於當所述智慧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. 如申請專利範圍第5項所述的智慧球，其中，所述回饋為光學回饋；所述智慧球還包括多個分佈於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，用於當所述智慧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. 如申請專利範圍第1項所述的智慧球，其中，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於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，所述感測器位於所述球壁中，所述控制器和無線通訊單元位於所述空腔中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的智慧球，其中，所述空腔大致呈正多面體型，所述感測器均勻分佈於所述空腔的每一側壁。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的智慧球，其中，所述外表面上還設有一充電介面。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的智慧球，其中，所述充電介面為USB充電介面或者無線充電介面。
  12. 一種壓力感測及回饋系統，包括：
    一智慧球，包括：
    一球體，採用彈性材料製成；
    多個感測器，分佈於所述球體內部，分別用於感測所述球體不同位置傳遞的有效壓力並產生電信號；
    一無線通訊單元，設置於所述球體內部；以及
    一控制器，設置於所述球體內部，用於獲取所述電信號，並根據所述電信號確定與所述有效壓力相關的特徵參數；以及
    一電子裝置，用於接收所述智慧球通過所述無線通訊單元發送的特徵參數，該電子裝置包括：
    一處理器，用於將所述特徵參數與標準參數作比對，然後根據比對結果生成一回饋資訊。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的壓力感測及回饋系統，其中，所述回饋資訊為一教學建議；該處理器還用於控制所述電子裝置播放該教學建議。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的壓力感測及回饋系統，其中，所述電子裝置還進一步包括一記憶體，用於存儲所述標準參數。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的壓力感測及回饋系統，其中，所述記憶體還用於存儲一編輯範本；所述處理器在將所述特徵參數與標準參數作比對後，從所述記憶體中調取所述編輯範本，然後根據所述比對結果以及該編輯範本生成所述教學建議。
  16. 如申請專利範圍第12項所述的壓力感測及回饋系統，其中，該電子裝置還包括一網路介面；該處理器通過該網路介面根據特定的網址從網路中獲取所述標準參數，將所述特徵參數與獲取的標準參數作比對，然後根據比對結果生成所述教學建議。
  17. 如申請專利範圍第12項所述的壓力感測及回饋系統，其中，所述回饋資訊為一控制指令；該電子裝置還用於將該控制指令發送至該智慧球，從而控制所述智慧球產生一相應的回饋。
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