TWI576821B - According to the movement of basketball to produce the corresponding sound method and system - Google Patents

Description

根據籃球的運動狀態產生相應音效的方法與系統

本發明涉及運動檢測領域，更具體地說，涉及一種根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，以及根據籃球的運動狀態產生不同音效的系統。

現有技術中，能夠發出音樂或聲音的球類，通常根據振動感測器的觸發，發生預計的聲音或音樂，而每次觸發所述的聲音或音樂，無非是根據預設的規則，順序播放或隨機播放，都跟球的運動狀態無直接關聯，如播放主場音樂。電影是將聲音與動作結合在一起，但是先拍攝畫面再進行配音的，而且體育項目與電影藝術不同，項目的互動性較強。

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種高互動性與可玩性的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，以及一種根據籃球的運動狀態產生不同音效的系統。

本發明的技術方案如下：一種根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，檢測獲得籃球的加速度的大小與方向、籃球的運動軌跡，判斷籃球的運動項目，根據規則，觸發對應的音效。

較佳地，每個運動項目設不同參數等級，在預設的規則中，還對應不同的音效；檢測籃球進行不同運動項目時的運動參數，再判斷檢測到的運動參數所述的等級，觸發不同的音效。

較佳地，當所述的運動項目被判斷為運球時，檢測獲得的運動參數包括初始力的大小及方向、籃球的彈跳時間、彈跳前後的旋轉軸、運球頻率。

較佳地，不同的初始力大小對應不同的力道等級，不同的運球頻率對應不同的速度等級，不同的力道等級與不同的速度等級的結合對應不同的音效。

較佳地，通過加速計計算初始力的大小及方向、加速計檢測籃球的彈跳時間，陀螺儀計算彈跳前及彈跳後的旋轉軸，通過時間戳記計算運球頻率。

較佳地，當所述的運動項目被判斷為投籃或傳球時，檢測獲得的運動參數包括初始力的大小及方向、籃球飛行期間的旋轉軸。

較佳地，加速計計算初始力的大小，如果初始力大於預設的投籃閥值或傳球閥值，記錄時間戳記，並且分別通過加速計與陀螺儀記錄下一個固定時長的飛行時間與旋轉軸，並且利用飛行時間內的旋轉軸變化獲得籃球的轉速。

較佳地，計算籃球的飛行速度，不同的飛行速度對應不同的速度等級，不同的轉速對應不同的轉速等級，不同的速度等級與不同的轉速等級的結合對應不同的音效。

較佳地，通過加速計檢測的加速度中，如果X軸分量大於預設的 X軸閥值，Y軸分量大於預設的Y軸閥值，Z軸分量大於1個重力加速度、小於預設的Z軸閥值時，經過旋轉矩陣還原坐標系後，所述的運動項目被判斷為繞球。

較佳地，通過加速計檢測的加速度中，如果X軸分量小於預設的X軸閥值，Y軸分量小於預設的Y軸閥值，Z軸分量大於1個重力加速度、小於預設的Z軸閥值，經過旋轉矩陣還原坐標系後，通過陀螺儀檢測的旋轉軸變化小於預設的變化閥值，通過陀螺儀計算轉速大於預設的轉速閥值時，所述的運動項目被判斷為指上轉球。

一種根據籃球的運動狀態產生不同音效的系統，包括內置加速計與陀螺儀的籃球、接收加速計與陀螺儀檢測與計算獲得的資料的智慧終端機，根據籃球的運動狀態進行運動參數的檢測與計算，根據接收的資料判斷籃球的運動項目，並進行音效觸發。

本發明的有益效果如下：本發明所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法與系統，可檢測計算出籃球正在進行的運動項目，如運球、投籃、傳球、繞球、指上轉球等，並為不同的運動項目配置不同的音效。而且每個運動項目設置不同的等級，不同的等級同樣配置不同的音效。本發明的實施，增加籃球運動的互動性與趣味性，提高可玩度。並且能夠利用本發明進行音樂創作，創作出來的音樂能夠體驗創作當下的創作人的心情狀態。

第1圖是運球觸發音效的示意圖；第2圖是投籃或傳球觸發音效的示意圖； 第3圖是繞球觸發音效的示意圖；及第4圖是指上轉球觸發音效的示意圖。

以下結合圖式及實施例對本發明進行進一步的詳細說明。

本發明為了解決現有技術的籃球發出音樂或音效的模式單一的不足，提供一種根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法與系統。本發明通過籃球的不同模式與運動等級，觸發不同的音效，不僅增加互動性與趣味性，還可以間接通過音效反應當前的情緒狀態，可用於音樂創作。

本發明所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，通過檢測獲得籃球的加速度的大小與方向、籃球的運動軌跡，判斷籃球的運動項目，根據預設的規則，不同的運動項目觸發不同的音效。為了增加音效的多樣性，以及對每個項目的不同等級進行反映，每個運動項目的不同參數等級，在預設的規則中，還對應不同的音效；檢測籃球進行不同運動項目時的運動參數，判斷檢測到的運動參數所述的等級，觸發不同的音效。

本發明主要提供如下幾種運動項目：運球音效：節奏運球模式，如第1圖所示，為運球力道及運球頻率分不同等級而產生不同的音效。

當所述的運動項目被判斷為運球時，檢測獲得的運動參數包括初始力的大小及方向、籃球的彈跳時間、彈跳前後的旋轉軸、運球頻率。通過加速計計算初始力的大小及方向、加速計檢測籃球的彈跳時間， 陀螺儀計算彈跳前及彈跳後的旋轉軸，通過時間戳記計算運球頻率。

不同的初始力大小對應不同的力道等級，不同的運球頻率對應不同的速度等級，不同的力道等級與不同的速度等級的結合對應不同的音效。本實施例中，將初始力大小量化得到五個力道等級，將運球頻率量化得到五個速度等級。

投籃或傳球音效：如第2圖所示，當檢測到籃球做投籃及傳球時，產生不同的音效。

檢測使用者進行投籃或傳球的條件為：使用者手持籃球並且有初始力使籃球往空中的方向前進。

當所述的運動項目被判斷為投籃或傳球時，檢測獲得的運動參數包括初始力的大小及方向、籃球飛行期間的旋轉軸。

通過加速計計算初始力的大小，如果初始力大於預設的投籃閥值或傳球閥值，記錄時間戳記，並且分別通過加速計與陀螺儀記錄下一個固定時長的飛行時間與旋轉軸，並且利用飛行時間內的旋轉軸變化獲得籃球的轉速。計算籃球的飛行速度，不同的飛行速度對應不同的速度等級，不同的轉速對應不同的轉速等級，不同的速度等級與不同的轉速等級的結合對應不同的音效。

特殊音效，包括如第3圖所示的繞球、如第4圖所示的指上轉球。

繞球：通過加速計檢測的加速度中，如果X軸分量大於預設的X軸閥值，Y軸分量大於預設的Y軸閥值，Z軸分量大於1個重力加速度、小於預設的Z軸閥值時，所述的運動項目被判斷為繞球。

指上轉球：通過加速計檢測的加速度中，如果X軸分量小於預設的X軸閥值，Y軸分量小於預設的Y軸閥值，Z軸分量大於1個重力加速度、小於預設的Z軸閥值，通過陀螺儀檢測的旋轉軸變化小於預設的變化閥值，通過陀螺儀計算轉速大於預設的轉速閥值時，所述的運動項目被判斷為指上轉球。

本發明還提供一種根據籃球的運動狀態產生不同音效的系統，用於實現所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法。本發明所述的系統包括設有慣性測量單元IMU的智慧籃球和APP展示訓練系統。慣性測量單元IMU包括加速計與三軸的陀螺儀，APP安裝於智慧終端機，用於接收加速計與陀螺儀檢測與計算獲得的資料。籃球通過所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法進行運動參數的檢測與計算，智慧終端機通過所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，根據接收的資料判斷籃球的運動項目，並進行音效觸發。使用者可利用智慧籃球進行不同的籃球動作，產生不同的運動項目，進而進行樂曲創造。

上述實施例僅是用來說明本發明，而並非用作對本發明的限定。只要是依據本發明的技術實質，對上述實施例進行變化、變型等都將落在本發明的權利要求的範圍內。

工業實用性

本發明所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法與系統，可檢測計算出籃球正在進行的運動項目，如運球、投籃、傳球、繞球、指上轉球等，並為不同的運動項目配置不同的音效，增加籃球運動 的互動性與趣味性，提高可玩度，具有良好的工業實用性。

Claims (11)

1. 一種根據籃球的運動狀態產生相應音效的方法，包括：檢測獲得籃球的加速度的大小與方向、籃球的運動軌跡，判斷籃球的運動項目，根據規則，不同的運動項目觸發對應的音效。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的根據籃球的運動狀態產生相應音效的方法，其中根據所述運動項目設參數等級，在所述的規則中，還對應不同的音效；檢測籃球進行不同運動項目時的運動參數，判斷檢測到的運動參數所述的等級，觸發不同的音效。
3. 根據申請專利範圍第1或2項所述的根據籃球的運動狀態產生相應音效的方法，其中當所述的運動項目被判斷為運球時，檢測獲得的運動參數包括初始力的大小及方向、籃球的彈跳時間、彈跳前後的旋轉軸、運球頻率。
4. 根據申請專利範圍第3項所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，其中不同的初始力大小對應不同的力道等級，不同的運球頻率對應不同的速度等級，不同的力道等級與不同的速度等級的結合對應不同的音效。
5. 根據申請專利範圍第3項所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，其中通過加速計計算初始力的大小及方向、加速計檢測籃球的彈跳時間，陀螺儀計算彈跳前及彈跳後的旋轉軸，通過時間戳記計算運球頻率。
6. 根據申請專利範圍第1或2項所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，其中當所述的運動項目被判斷為投籃或傳球時，檢測獲得的運 動參數包括初始力的大小及方向、籃球飛行期間的旋轉軸。
7. 根據申請專利範圍第6項所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，其中通過加速計計算初始力的大小，如果初始力大於預設的投籃閥值或傳球閥值，記錄時間戳記，並且分別通過加速計與陀螺儀記錄下一個固定時長的飛行時間與旋轉軸，並且利用飛行時間內的旋轉軸變化獲得籃球的轉速。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，其中計算籃球的飛行速度，不同的飛行速度對應不同的速度等級，不同的轉速對應不同的轉速等級，不同的速度等級與不同的轉速等級的結合對應不同的音效。
9. 根據申請專利範圍第1或2項所述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，其中通過加速計檢測的加速度中，如果X軸分量大於預設的X軸閥值，Y軸分量大於預設的Y軸閥值，Z軸分量大於1個重力加速度、小於預設的Z軸閥值時，所述的運動項目被判斷為繞球。
10. 根據申請專利範圍第1或2項述的根據籃球的運動狀態產生不同音效的方法，其中通過加速計檢測的加速度中，如果X軸分量小於預設的X軸閥值，Y軸分量小於預設的Y軸閥值，Z軸分量大於1個重力加速度、小於預設的Z軸閥值，經過旋轉矩陣還原坐標系後，通過陀螺儀檢測的旋轉軸變化小於預設的變化閥值，通過陀螺儀計算鋒利的轉速大於預設的轉速閥值時，所述的運動項目被判斷為指上轉球。
11. 一種根據籃球的運動狀態產生不同音效的系統，其中包括內置加速計與陀螺儀的籃球、接收加速計與陀螺儀檢測與計算獲得的資料的智慧終端 機，籃球通過申請專利範圍第1至10項中任一項所述的方法進行運動參數的檢測與計算，智慧終端機通過申請專利範圍第1至10項中任一項所述的方法，根據接收的資料判斷籃球的運動項目，並進行音效觸發。