本發(fā)明涉及一種足球， 尤其涉及一種新型足球系統(tǒng)。

背景技術：

隨著科學技 術的發(fā)展，生產(chǎn)力的提高，人們對競技足球的期望也越來越高。足球作為億萬球迷喜愛的體育運動，在該領域里應用網(wǎng)絡信息技術，實時記錄訓練和比賽過程，用現(xiàn)代先進的足球理論和技術，指導和幫助提高足球訓練水平，提高校園足球的訓練效率和樂趣，是足球和信息技術界的一種大膽嘗試。足球賽事中出現(xiàn)的“爭議”、“誤判”也往往成為人們街頭巷尾談論的話題，人們希望現(xiàn)代科技來滿足足球運動的“公正”、“公平”的需求，隨著足球運動的發(fā)展，人們不僅僅滿足于其僅具有用來踢球的簡單應用，也希望增加足球比賽的特殊功能和足球賽事的趣味性。目前人們對足球的質(zhì)量和壽命僅是從經(jīng)驗來判斷，缺乏統(tǒng)一的工具和方法來衡量，也希望有一個真實的數(shù)據(jù)來支持足球質(zhì)量的鑒定，決定比賽、練習用球符合足球標準規(guī)定的要求。從此足球界出現(xiàn)了“智能足球”的概念，采用各種技術和方法，探索應用信息技術來提高足球運動訓練和比賽水平，已經(jīng)成為信息技術和足球界共同關注的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案，一種新型足球系統(tǒng)，是由智能足球、球員標志裝置和安裝專用手機APP軟件的智能手機組成，APP軟件包括足球比賽模塊、足球訓練模塊和足球質(zhì)量管理模塊，根據(jù)需要選用相應的模塊，所述的智能足球內(nèi)部裝有數(shù)字六維傳感器、無線通訊微處理器、可充電電池、無線充電模塊，其中數(shù)字六維傳感器、無線通信微處理器和無線充電模塊組成一個微型電子組件，放置在足球內(nèi)膽的一個特制皮囊內(nèi)，所述的可充電電池定制成超薄弧形，安置在與微型電子組件相對的另一個皮囊內(nèi)，無線充電模塊的平面電磁接收線圈放置在兩個皮囊之間的另外兩個皮囊內(nèi)，相鄰皮囊之間的距離一致以保持足球的平衡，所述的球員標志裝置是一種穿戴電子設備，它由無線通訊微處理器、三軸加速度傳感器、心率傳感器和柔性電池組成，球員信息可以事先由智能手機設定存在無線通訊微處理器的Flash存儲器內(nèi)，包括球隊名稱代號、球員球衣號、球員名字等，與無線充電模塊對應的專用無線充電器是通用的無線充電設備，設有專用的足球塑料座放置足球，保證智能足球在充電時不會滾動而與充電器分離；所述的智能足球和球員標志裝置中的無線通訊微處理器模塊都可以通過無線局域網(wǎng)連接各個具有藍牙模塊的微微網(wǎng)和相應的電子設備，接收智能手機發(fā)出的操作指令，同時向智能手機發(fā)送由微處理器解算的實時足球運動數(shù)據(jù)，包括足球的瞬時位置、速度、加速度、實時時間、運動和射門方向、擊球的“力”大小和次數(shù)以及雙方球員在足球場上的實時位置；智能手機安裝專用的足球系統(tǒng)APP軟件，根據(jù)足球訓練、比賽的要求，專用APP軟件所編程的軟件模塊可以提供盤球、顛球、射門等相關數(shù)據(jù)，所述新型足球系統(tǒng)還包括足球質(zhì)量管理模塊，足球內(nèi)裝置的數(shù)字六維傳感器在足球受到外力沖擊時，足球便發(fā)生運動，六維傳感器將測到一次加速度的最大值，根據(jù)力學公式,我們可以得到擊球力值大小，比照中華人民共和國的足球國家測試中“足球沖擊力測試計”所提供擊球力的數(shù)值，在無線通訊微處理器內(nèi)部設置該擊球沖擊力的基準值，把大于此沖擊力值的次數(shù)在微處理器內(nèi)部進行記錄，儲存到Flash存儲器里，每擊球足球一次，足球本體內(nèi)部的加速度矢量值也變化一次，通過計算得到擊球力的大小，若達到或超過規(guī)定擊球力的基準數(shù)值，可以通過計數(shù)器進行計數(shù)、存儲，同時存儲到微處理器中指定的Flash存儲器單元，在斷電情況下，即使電池損壞，其存儲的數(shù)值仍然保存不變，這時我們就可以隨時從智能手機中獲得這個足球已經(jīng)受到?jīng)_擊的次數(shù)參數(shù)，也可以同時存儲多個足球的沖擊的次數(shù)，而達到監(jiān)測足球壽命和足球管理的目的。

智能足球場地通訊裝置和智能足球都應在無線局域網(wǎng)WLAN能夠覆蓋的區(qū)域使用，通過安裝專用手機軟件APP的智能手機與安置在智能足球內(nèi)部的無線通訊微處理器組成微微網(wǎng)，也可以與安置在比賽場地里所有裝有藍牙收發(fā)模塊的設備如帶有藍牙收發(fā)裝置的CCD攝像機等相連接，構成有多個藍牙網(wǎng)絡連接網(wǎng)點的微微網(wǎng)，通過相應軟件把所有在微微網(wǎng)上的設備通過4.0以上版本的BLE協(xié)議用無線的方式連接起來，所述的專用無線充電器可以是與放置在智能足球內(nèi)部的無線充電模塊相同的電子器件裝置，安裝在可以方便安放智能足球，并且可以對智能足球充電的專用電子裝置。

所述的一種新型足球系統(tǒng)，還包括球員標志裝置，其包括無線通訊微處理器、三維加速度傳感器、心率傳感器和微型可充電電池組成，裝置在一個由硅橡膠材料制成的外殼里，分別佩戴在雙方球員的手腕上，在訓練時它可以選擇運動員的健康情況監(jiān)護，在比賽時它可以正確地向智能手機發(fā)送雙方球員在比賽場上的瞬間位置和位置變化。

作為優(yōu)選，所述無線通訊微處理器模塊,采用CC2540藍牙低功耗芯片為核心，它是一款完全兼容藍牙4.0低功耗BLE協(xié)議的Soc芯片，其內(nèi)部集成了低功耗、增強型8051MCU內(nèi)核，高性能2.4GHz射頻收發(fā)器，8K RAM、256K Flash存儲器，其主要特性包括1個16位和2個8位通用定時器，2個UART，共有21個GPIO,可以通過設置，用作1個SPI或一個作雙向數(shù)據(jù)傳輸通道，接收六維傳感器的加速度計、磁力計參數(shù)，它有32.678KHz的休眠定時器，并擁有5種工作模式，精確的數(shù)據(jù)接收信號強度檢測（RSSI)、功能強大的五通道直接內(nèi)存（DMA），在發(fā)送接收、數(shù)據(jù)處理和傳輸時，可以選擇不同的工作模式進行工作，以降低微處理器的功率損耗，在休閑模式時芯片的電流損耗可以調(diào)節(jié)，最低的電流損耗僅0.4ua。芯片僅有6×6×1mm，適宜應用于有體積要求的場合，無線通訊微處理器模塊的供電電壓為2～3.6伏，與可充電電池的電壓相匹配。

低功耗的主芯片具有無線收發(fā)功能和輸入輸出功能，因此需要外圍電路來實現(xiàn)芯片功能，外圍電路是圍繞主芯片進行配置，外圍電路包括兩個時鐘電路電源電路、阻抗匹配電路、通訊接口、天線等，芯片中有RF_P和RF_N是一對差分輸入、輸出的偶極信號端口，所述的天線是一種特制的可以制成PCB板形式的天線，天線的接收頻段為2400～2483MHz，其增益不小于3db，基于其是一種不平衡天線，需要在射頻輸入輸出管腳與藍牙天線之間連接一個巴倫（平衡、不平衡）匹配電路來實現(xiàn)，這種匹配電路可以用分離的電容、和電感來實現(xiàn)，整個電子電路板進行優(yōu)化薄型設計，可以安置在智能足球球膽小氣囊的中心。

作為優(yōu)選，所述的數(shù)字六維傳感器是一個三維加速度傳感器和一個三維磁力計（電子羅盤）組成，其中三維加速度傳感器通過實時測量得到的X、Y、Z三個方向的加速度可以得到的矢量值，通過獲得的加速度值，比照足球的旋轉運動，通過軟件算法，我們就可以得到足球的運動方向、和加速度的絕對值大小，通過微處理器內(nèi)部時鐘的定時采集足球的加速度值，我們可以計算得到足球加速度的變化，進而獲得足球的球速和足球的位置變化，如果在手機里事先設定足球場地的尺寸、和足球位置的初始值，我們可以通過相應的軟件獲得足球在訓練、比賽時瞬間立體位置，足球質(zhì)量歷來是足球制造公司和足球界關心的足球指標，我們在測得加速度的最大變化值。通過力學計算也可以獲得足球的擊球力的大小，把足球受到外擊力的大小進行記數(shù)，從而可以獲得這只足球所受到的沖擊次數(shù)，通過統(tǒng)計計算規(guī)律，可以了解這足球或足球制作工藝對足球壽命對影響。所述的數(shù)字六維傳感器中還有一個三維磁力計，它可以測得精度高達0.1°的足球在靜止狀態(tài)下的“狀態(tài)位置”，在運動狀態(tài)下，可以根據(jù)三維磁力的變化根據(jù)該芯片給出的位置定義，磁力計芯片方向的變更，可以獲得三維方向的磁力變化，可以很方便的了解足球的方向變化，從而獲得了足球的實時旋轉信息。

作為優(yōu)選，所述的數(shù)字六維傳感器采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的FXOS8700CQ，這是一個封裝在QFN的小型芯片，僅有3×3×1.2mm，它由2～3.6伏電壓供電，供電電壓范圍較寬，電壓較低，適合電壓電池供電，加速度計測試范圍可根據(jù)選擇分別為±2g\±4g\±8g，滿足競技足球的球速、擊球力的大小測定，磁力計測試范圍可以在±1200uT，可以比較測試結果，獲得足球的位置和三維方向，器件內(nèi)置有專用的ADC轉換器，可以把加速度、磁力的模擬數(shù)值轉換為14位加速度數(shù)字值和16位磁力變化的數(shù)字信號，可以選擇采用和SPI二種雙向數(shù)據(jù)通信方式中的任何一種，采用串行實現(xiàn)與無線通訊微處理器的信號傳輸，所述的數(shù)字六維傳感器的功率消耗極少，僅有0.24ma～0.08ma左右，由于它的體積很小，外圍電路器件不多，與無線通訊微處理器的通信連接線少，因此，可以與CC2540藍牙低功耗芯片、bq51013無線充電模塊集成在同一塊電路板中，使該電子組件的尺寸最小化。

作為優(yōu)選，所述的可充電電池是一種超薄型柔性鋰電池，其重量很輕，一般可控制在3g以內(nèi)，可以根據(jù)電子裝置電路板的尺寸大小以及足球內(nèi)膽小氣囊制作工藝，選擇超薄柔性可充電鋰電池，電池的電壓選擇為3.7伏，電池的容量以不少于2～3天充電一次，充電次數(shù)不小于500次，暫定充電電池的容量不小于65mah。

作為優(yōu)選，所述的鋰電池采用bq51013無線充電模塊進行充電，本發(fā)明可以采用特制的超薄型柔性鋰電池，標稱電壓3.7伏，終止電壓為2.8V，為解決新型足球在使用中的供電問題，可以采用無線充電的方式，無線充電器可以選用市售的其中的一種無線充電器作為新型足球系統(tǒng)充電的充電器，當充電器通電以后在充電器中的線圈中產(chǎn)生高頻振蕩電流，在足球的球內(nèi)膽的皮囊里，安裝一個或二個弧形柔性平面電磁線圈，通過電磁感應，在線圈中感應出一定電壓的高頻電流，這個高頻電流的電壓量與足球安放的位置有關，安裝在足球里面的線圈距離充電器的高頻線圈越近，信號越強，高頻信號經(jīng)過無線充電模塊bq51013的高頻整流在信號的out端輸出電壓，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值，使輸出的電壓滿足柔性可充電電池充電要求。

作為優(yōu)選，無線充電模塊bq51013的高頻電磁線圈與無線充電模塊bq51013分別安裝在特制的球膽皮囊中，其中無線充電模塊bq51013安裝在微型電子組件內(nèi)，電子組件放置在球膽的皮囊里，二個特制的高頻電磁線圈放置在相對的二個皮囊中，球膽橡膠皮之間有橫向淺槽，用于薄型柔性可充電電池、無線充電模塊和高頻電磁線圈之間放置連接導線。

作為優(yōu)選，所述的球員標志裝置是一種智能足球專用電子手環(huán)，使用時，電子手環(huán)佩戴在運動員的手腕上，專用電子手環(huán)中的無線通訊微處理器也采用德州公司的CC2540，所采用的三維數(shù)字加速度傳感器為LIS3DSH，它與六維數(shù)字加速度傳感器有相似的結構，三維數(shù)字加速度計主要測試運動員位置，根據(jù)測試到的運動員前進（后退）的方向，確定運動加速度值的大小和方向，三維數(shù)字加速度傳感器由或雙向傳輸通道與微處理器器相連，微處理器得到加速度數(shù)據(jù)后，通過計算可以獲得該球員的可以得到球員在足球場上的具體瞬時位置。

作為優(yōu)選，所述的球員標志裝置還具有運動員健康測試功能，采用深圳松恩電子科技有限公司生產(chǎn)的光電心率傳感器，其芯片尺寸是4×2×1mm，功耗＜0.3ma，接受波長=550nm，其中配置運算放大器并加接外圍電子元件可以獲得運動員心率方波信號，與微處理器的I/O口相接，由微處理器和設定的定時器可以正確的測試運動員在各種運動狀態(tài)下的心率參數(shù)。

優(yōu)選地，所述的新型足球系統(tǒng)包括智能手機作為智能足球的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)設備、計算設備和手動控制器終端設備三個部分以及安裝在手機中配套的新型足球系統(tǒng)APP軟件，智能手機APP軟件應該包括足球比賽模塊、足球訓練模塊、足球管理模塊，按照使用要求，我們可以分別在在手機中得到需要的操作界面，包括手動、自動發(fā)出指令，發(fā)出足球的初始位置、比賽場地尺寸、比賽開始時間，智能足球可以記錄新型足球系統(tǒng)的運動情況，經(jīng)過計算可以獲得包括足球的實時位置、比賽時的足球時速，擊球次數(shù)、擊球力度等參數(shù)，也可以通過動畫顯示足球的運動軌跡，這有助于足球訓練時提供足球教練員訓練效果的實時記錄圖像，無線通訊微處理器采用的是CC2540，它是由藍牙收發(fā)模塊和基于增強型的8051所組成的MCU，通過串行通訊的方式接收數(shù)字六維傳感器FXOS8700CQ的加速度、磁力信號，由柔性可充電鋰供電，該電池則由SQ51013無線充電模塊獲得電能補充，同時通過智能手機向新型足球系統(tǒng)事先設置訓練和比賽場地尺寸、并發(fā)出如“足球位置初始值”、“比賽開始計時”、“比賽暫停”、“中場休息”等向新型足球系統(tǒng)發(fā)出微處理器計數(shù)器開啟、暫停、微處理器休眠等指令，建立與新型足球系統(tǒng)的通信通道，連接帶有藍牙模塊的高清晰度攝像機實時記錄足球射門瞬時情況，判斷足球進門、出界，足球比賽進球的全過程，還可以根據(jù)足球比賽的實際運動狀態(tài)適時選擇無線通訊微處理器工作模式降低微處理器模塊的能耗。新型足球系統(tǒng)的訓練模塊應該能夠記錄球員的盤球、顛球、射門等訓練訓練質(zhì)量情況，考察球員體能變化。新型足球系統(tǒng)的足球管理模塊還應該記錄足球已經(jīng)受到?jīng)_擊的次數(shù)，為足球比賽和訓練選擇合適的足球選擇。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖；

圖2為本發(fā)明智能足球的俯視圖；

圖3為本發(fā)明智能足球的電子組件框圖；

圖4為本發(fā)明智能足球中的無線通訊微處理器框圖；

圖5為本發(fā)明智能足球中的數(shù)字六維傳感器框圖;

圖6為本發(fā)明的球員標志裝置電子框圖;

圖7為本發(fā)明的三維數(shù)字傳感器電子框圖。

圖中：1、足球本體；2、球膽氣囊；3、可充電電池；4、無線通訊微處理器；5、數(shù)字六維傳感器；6、無線充電模塊；7、無線充電模塊線圈；8、智能手機；9、專用無線充電器；10、特制皮囊。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。

參見圖1至圖7所示的一種新型足球系統(tǒng)，是由智能足球、球員標志裝置和安裝專用手機APP軟件的智能手機8組成，APP軟件包括足球比賽模塊、足球訓練模塊和足球質(zhì)量管理模塊，根據(jù)需要選用相應的模塊，所述的智能足球包括足球本體1，足球本體1內(nèi)部裝有數(shù)字六維傳感器5、無線通訊微處理器4、可充電電池3、無線充電模塊6，其中數(shù)字六維傳感器5、無線通信微處理器4和無線充電模塊6組成一個微型電子組件，放置在足球內(nèi)膽2的一個特制皮囊10內(nèi)，所述的可充電電池3定制成超薄弧形，安置在與微型電子組件相對的另一個皮囊內(nèi)，無線充電模塊6的平面電磁接收線圈7放置在兩個皮囊之間的另外兩個皮囊內(nèi)，相鄰皮囊之間的距離一致以保持足球的平衡，所述的球員標志裝置是一種穿戴電子設備，它由無線通訊微處理器、三軸加速度傳感器、心率傳感器和柔性電池組成，球員信息可以事先由智能手機8設定存在無線通訊微處理器的Flash存儲器內(nèi)，包括球隊名稱代號、球員球衣號、球員名字等，與智能足球的無線充電模塊6對應的專用無線充電器9是通用的無線充電設備，設有專用的足球塑料座放置足球，保證智能足球在充電時不會滾動而與充電器分離；所述的智能足球和球員標志裝置中的無線通訊微處理器模塊都可以通過無線局域網(wǎng)連接各個具有藍牙模塊的微微網(wǎng)和相應的電子設備，接收智能手機8發(fā)出的操作指令，同時向智能手機8發(fā)送由微處理器4解算的實時足球運動數(shù)據(jù)，包括足球的瞬時位置、速度、加速度、實時時間、運動和射門方向、擊球的“力”大小和次數(shù)以及雙方球員在足球場上的實時位置；智能手機8安裝專用的足球系統(tǒng)APP軟件，根據(jù)足球訓練、比賽的要求，專用APP軟件所編程的軟件模塊可以提供盤球、顛球、射門等相關數(shù)據(jù)，所述新型足球系統(tǒng)還包括足球質(zhì)量管理模塊，足球內(nèi)裝置的數(shù)字六維傳感器5在足球受到外力沖擊時，足球便發(fā)生運動，六維傳感器5將測到一次加速度的最大值，根據(jù)力學公式,我們可以得到擊球力值大小，比照中華人民共和國的足球國家測試中“足球沖擊力測試計”所提供擊球力的數(shù)值，在無線通訊微處理器4內(nèi)部設置該擊球沖擊力的基準值，把大于此沖擊力值的次數(shù)在微處理器4內(nèi)部進行記錄，儲存到Flash存儲器里，每擊球足球一次，足球本體1內(nèi)部的加速度矢量值也變化一次，通過計算得到擊球力的大小，若達到或超過規(guī)定擊球力的基準數(shù)值，可以通過計數(shù)器進行計數(shù)、存儲，同時存儲到微處理器4中指定的Flash存儲器單元，在斷電情況下，即使電池損壞，其存儲的數(shù)值仍然保存不變，這時我們就可以隨時從智能手機中獲得這個足球已經(jīng)受到?jīng)_擊的次數(shù)參數(shù)，也可以同時存儲多個足球的沖擊的次數(shù)，而達到監(jiān)測足球壽命和足球管理的目的。

智能足球場地通訊裝置和智能足球都應在無線局域網(wǎng)WLAN能夠覆蓋的區(qū)域使用，通過安裝專用手機軟件APP的智能手機8與安置在智能足球內(nèi)部的無線通訊微處理器4組成微微網(wǎng)，也可以與安置在比賽場地里所有裝有藍牙收發(fā)模塊的設備如帶有藍牙收發(fā)裝置的CCD攝像機等相連接，構成有多個藍牙網(wǎng)絡連接網(wǎng)點的微微網(wǎng)，通過相應軟件把所有在微微網(wǎng)上的設備通過4.0以上版本的BLE協(xié)議用無線的方式連接起來，所述的專用無線充電器9可以是與放置在智能足球內(nèi)部的無線充電模塊6相同的電子器件裝置，安裝在可以方便安放智能足球的足球塑料座上，并且可以對智能足球充電的專用電子裝置。

所述的一種新型足球系統(tǒng)，還包括球員標志裝置，其包括無線通訊微處理器、三維加速度傳感器、心率傳感器和微型可充電電池組成，裝置在一個由硅橡膠材料制成的外殼里，分別佩戴在雙方球員的手腕上，在訓練時它可以選擇運動員的健康情況監(jiān)護，在比賽時它可以正確地向智能手機發(fā)送雙方球員在比賽場上的瞬間位置和位置變化。

作為優(yōu)選，所述無線通訊微處理器模塊4,采用CC2540藍牙低功耗芯片為核心，它是一款完全兼容藍牙4.0低功耗BLE協(xié)議的Soc芯片，其內(nèi)部集成了低功耗、增強型8051MCU內(nèi)核，高性能2.4GHz射頻收發(fā)器，8K RAM、256K Flash存儲器，其主要特性包括1個16位和2個8位通用定時器，2個UART，共有21個GPIO,可以通過設置，用作1個SPI或一個作雙向數(shù)據(jù)傳輸通道，接收六維傳感器的加速度計、磁力計參數(shù)，它有32.678KHz的休眠定時器，并擁有5種工作模式，精確的數(shù)據(jù)接收信號強度檢測（RSSI)、功能強大的五通道直接內(nèi)存（DMA），在發(fā)送接收、數(shù)據(jù)處理和傳輸時，可以選擇不同的工作模式進行工作，以降低微處理器的功率損耗，在休閑模式時芯片的電流損耗可以調(diào)節(jié)，最低的電流損耗僅0.4ua。芯片僅有6×6×1mm，適宜應用于有體積要求的場合，無線通訊微處理器模塊的供電電壓為2～3.6伏，與可充電電池的電壓相匹配。

低功耗的主芯片具有無線收發(fā)功能和輸入輸出功能，因此需要外圍電路來實現(xiàn)芯片功能，外圍電路參照圖4,外圍電路是圍繞主芯片進行配置，外圍電路包括兩個時鐘電路電源電路、阻抗匹配電路、通訊接口、天線等，芯片中有RF_P和RF_N是一對差分輸入、輸出的偶極信號端口，所述的天線是一種特制的可以制成PCB板形式的天線，天線的接收頻段為2400～2483MHz，其增益不小于3db，基于其是一種不平衡天線，需要在射頻輸入輸出管腳與藍牙天線之間連接一個巴倫（平衡、不平衡）匹配電路來實現(xiàn)，這種匹配電路可以用分離的電容、和電感來實現(xiàn)，巴倫匹配電路的電容、電感元件參數(shù)是：C1=18pF；C2=1pF；C3=1pF； C4=1pF；晶振電容C0=15pF；C0=15pF； L1=2nH；L2=2nH；L3=1nH；L4=1nH；所用的元件尺寸是1 mm×0.5 mm；整個電子電路板進行優(yōu)化薄型設計，可以安置在智能足球球膽小氣囊的中心。

作為優(yōu)選，所述的數(shù)字六維傳感器5是一個三維加速度傳感器和一個三維磁力計（電子羅盤）組成，其中三維加速度傳感器通過實時測量得到的X、Y、Z三個方向的加速度可以得到的矢量值，通過獲得的加速度值，比照足球的旋轉運動，通過軟件算法，我們就可以得到足球的運動方向、和加速度的絕對值大小，通過微處理器4內(nèi)部時鐘的定時采集足球的加速度值，我們可以計算得到足球加速度的變化，進而獲得足球的球速和足球的位置變化，如果在手機里事先設定足球場地的尺寸、和足球位置的初始值，我們可以通過相應的軟件獲得足球在訓練、比賽時瞬間立體位置，足球質(zhì)量歷來是足球制造公司和足球界關心的足球指標，我們在測得加速度的最大變化值。通過力學計算也可以獲得足球的擊球力的大小，把足球受到外擊力的大小進行記數(shù)，從而可以獲得這只足球所受到的沖擊次數(shù)，通過統(tǒng)計計算規(guī)律，可以了解這足球或足球制作工藝對足球壽命對影響。所述的數(shù)字六維傳感器中還有一個三維磁力計，它可以測得精度高達0.1°的足球在靜止狀態(tài)下的“狀態(tài)位置”，在運動狀態(tài)下，可以根據(jù)三維磁力的變化根據(jù)該芯片給出的位置定義，磁力計芯片方向的變更，可以獲得三維方向的磁力變化，可以很方便的了解足球的方向變化，從而獲得了足球的實時旋轉信息。

作為優(yōu)選，所述的數(shù)字六維傳感器5采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的FXOS8700CQ，這是一個封裝在QFN的小型芯片，僅有3×3×1.2mm，它由2～3.6伏電壓供電，供電電壓范圍較寬，電壓較低，適合電壓電池供電，加速度計測試范圍可根據(jù)選擇分別為±2g\±4g\±8g，滿足競技足球的球速、擊球力的大小測定，磁力計測試范圍可以在±1200uT，可以比較測試結果，獲得足球的位置和三維方向，器件內(nèi)置有專用的ADC轉換器，可以把加速度、磁力的模擬數(shù)值轉換為14位加速度數(shù)字值和16位磁力變化的數(shù)字信號，可以選擇采用和SPI二種雙向數(shù)據(jù)通信方式中的任何一種，采用串行實現(xiàn)與無線通訊微處理器的信號傳輸，所述的數(shù)字六維傳感器的功率消耗極少，僅有0.24ma～0.08ma左右，由于它的體積很小，外圍電路器件不多，與無線通訊微處理器的通信連接線少，因此，可以與CC2540藍牙低功耗芯片、bq51013無線充電模塊集成在同一塊電路板中，使該電子組件的尺寸最小化。

作為優(yōu)選，所述的可充電電池是一種超薄型柔性鋰電池，其重量很輕，一般可控制在3g以內(nèi)，可以根據(jù)電子裝置電路板的尺寸大小以及足球內(nèi)膽小氣囊制作工藝，選擇超薄柔性可充電鋰電池，電池的電壓選擇為3.7伏，電池的容量以不少于2～3天充電一次，充電次數(shù)不小于500次，暫定充電電池的容量不小于65mah。

作為優(yōu)選，所述的鋰電池采用bq51013無線充電模塊進行充電，本發(fā)明可以采用特制的超薄型柔性鋰電池，標稱電壓3.7伏，終止電壓為2.8V，為解決新型足球在使用中的供電問題，可以采用無線充電的方式，無線充電器可以選用市售的其中的一種無線充電器作為新型足球系統(tǒng)充電的充電器，當充電器通電以后在充電器中的線圈中產(chǎn)生高頻振蕩電流，在足球的球內(nèi)膽的皮囊里，安裝一個或二個弧形柔性平面電磁線圈，通過電磁感應，在線圈中感應出一定電壓的高頻電流，這個高頻電流的電壓量與足球安放的位置有關，安裝在足球里面的線圈距離充電器的高頻線圈越近，信號越強，高頻信號經(jīng)過無線充電模塊bq51013的高頻整流在信號的out端輸出電壓，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值，使輸出的電壓滿足柔性可充電電池充電要求。

作為優(yōu)選，無線充電模塊bq51013的高頻電磁線圈與無線充電模塊bq51013分別安裝在特制的球膽皮囊中，其中無線充電模塊bq51013安裝在微型電子組件內(nèi)，電子組件放置在球膽的皮囊里，二個特制的高頻電磁線圈放置在相對的二個皮囊中，球膽橡膠皮之間有橫向淺槽，用于薄型柔性可充電電池、無線充電模塊和高頻電磁線圈之間放置連接導線。

作為優(yōu)選，所述的球員標志裝置是一種智能足球專用電子手環(huán)，使用時，電子手環(huán)佩戴在運動員的手腕上，專用電子手環(huán)中的無線通訊微處理器也采用德州公司的CC2540，所采用的三維數(shù)字加速度傳感器為LIS3DSH，它與六維數(shù)字加速度傳感器有相似的結構，三維數(shù)字加速度計主要測試運動員位置，根據(jù)測試到的運動員前進（后退）的方向，確定運動加速度值的大小和方向，三維數(shù)字加速度傳感器由或雙向傳輸通道與微處理器器相連，微處理器得到加速度數(shù)據(jù)后，通過計算可以獲得該球員的可以得到球員在足球場上的具體瞬時位置。

作為優(yōu)選，所述的球員標志裝置還具有運動員健康測試功能，采用深圳松恩電子科技有限公司生產(chǎn)的光電心率傳感器，其芯片尺寸是4×2×1mm，功耗＜0.3ma，接受波長=550nm，其中配置運算放大器并加接外圍電子元件可以獲得運動員心率方波信號，與微處理器的I/O口相接，由微處理器和設定的定時器可以正確的測試運動員在各種運動狀態(tài)下的心率參數(shù)。

優(yōu)選地，所述的新型足球系統(tǒng)包括智能手機作為智能足球的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)設備、計算設備和手動控制器終端設備三個部分以及安裝在手機中配套的新型足球系統(tǒng)APP軟件，智能手機APP軟件應該包括足球比賽模塊、足球訓練模塊、足球管理模塊，按照使用要求，我們可以分別在在手機中得到需要的操作界面，包括手動、自動發(fā)出指令，發(fā)出足球的初始位置、比賽場地尺寸、比賽開始時間，智能足球可以記錄新型足球系統(tǒng)的運動情況，經(jīng)過計算可以獲得包括足球的實時位置、比賽時的足球時速，擊球次數(shù)、擊球力度等參數(shù)，也可以通過動畫顯示足球的運動軌跡，這有助于足球訓練時提供足球教練員訓練效果的實時記錄圖像，無線通訊微處理器采用的是CC2540，它是由藍牙收發(fā)模塊和基于增強型的8051所組成的MCU，通過串行通訊的方式接收數(shù)字六維傳感器FXOS8700CQ的加速度、磁力信號，由柔性可充電鋰供電，該電池則由SQ51013無線充電模塊獲得電能補充，同時通過智能手機向新型足球系統(tǒng)事先設置訓練和比賽場地尺寸、并發(fā)出如“足球位置初始值”、“比賽開始計時”、“比賽暫停”、“中場休息”等向新型足球系統(tǒng)發(fā)出微處理器計數(shù)器開啟、暫停、微處理器休眠等指令，建立與新型足球系統(tǒng)的通信通道，連接帶有藍牙模塊的高清晰度攝像機實時記錄足球射門瞬時情況，判斷足球進門、出界，足球比賽進球的全過程，還可以根據(jù)足球比賽的實際運動狀態(tài)適時選擇無線通訊微處理器工作模式降低微處理器模塊的能耗。新型足球系統(tǒng)的訓練模塊應該能夠記錄球員的盤球、顛球、射門等訓練訓練質(zhì)量情況，考察球員體能變化。新型足球系統(tǒng)的足球管理模塊還應該記錄足球已經(jīng)受到?jīng)_擊的次數(shù)，為足球比賽和訓練選擇合適的足球選擇。

所述的智能足球制成以后必須按統(tǒng)計規(guī)律稱重智能足球的重量，并把足球總重量作為智能足球系統(tǒng)的一個參數(shù)輸入智能手機軟件的設置值。

所述的智能足球內(nèi)置的電子元件和芯片，都需要在焊接前進行元器件“溫度老化”實驗，所有器件都必須在120℃環(huán)境下，存儲時間不小于24小時，經(jīng)淘汰部分已經(jīng)損壞的元器件并測試合格后，才能進行焊接作業(yè)。

所述的智能足球電子模塊在制作足球前用專用的開發(fā)裝置和設備進行裝配和調(diào)試，并應用裝有專用APP軟件進行調(diào)試，專用APP應該具有可供調(diào)試的專用軟件模塊，無線充電模塊及電磁線圈的軟件功能模塊。

比賽時本發(fā)明讀取三維加速度傳感器的加速度信息，微處理器根據(jù)指令要求和讀到的三維加速度傳感器的數(shù)值進行計算，足球位置的初始值是由比賽和訓練開始時球所在的位置，由教練員、裁判員或工作人員用智能手機設定初始位置和比賽場地的實際尺寸。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。