一種球類(lèi)訓(xùn)練裝置及一種球類(lèi)訓(xùn)練方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種球類(lèi)訓(xùn)練裝置及一種球類(lèi)訓(xùn)練方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球類(lèi)運(yùn)動(dòng)，例如保齡球、鏈球等，是深受人們喜愛(ài)，高雅且?jiàn)蕵?lè)性很強(qiáng)的體育項(xiàng)目。球類(lèi)訓(xùn)練，一直以來(lái)都是依靠教練的言傳身教，缺乏有效的技術(shù)手段，例如對(duì)球員的動(dòng)作做精確的測(cè)量并給出數(shù)據(jù)分析，指導(dǎo)球員的動(dòng)作改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種球類(lèi)訓(xùn)練裝置及一種球類(lèi)訓(xùn)練方法，可精確測(cè)量出球員的動(dòng)作參數(shù)，為球員的訓(xùn)練提供最佳的數(shù)據(jù)依據(jù)。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種球類(lèi)訓(xùn)練裝置，其特征在于，所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置包括:測(cè)量單元、主控單元、電池和通信單元，所述測(cè)量單元置于所述訓(xùn)練球類(lèi)的球心，所述主控單元連接所述測(cè)量單元和所述通信單元，所述電池為所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置的各單元供電；所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置設(shè)置在訓(xùn)練球類(lèi)的球體內(nèi)部，且保持球體重心平衡；
[0005]所述測(cè)量單元，用于獲取所述訓(xùn)練球類(lèi)訓(xùn)練時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0006]所述通信單元，用于在所述主控單元控制下將所述測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給外部終端，由所述外部終端分析該測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述訓(xùn)練球類(lèi)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
[0007]可選地，所述測(cè)量單元包括:加速度傳感器、角速度傳感器、地磁傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘；所述主控單元通過(guò)I2C或SPI接口連接所述加速度傳感器、所述角速度傳感器、所述地磁傳感器和所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘；
[0008]所述加速度傳感器，用于測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)的加速過(guò)程、初始速度；
[0009]所述角速度傳感器，用于測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速；
[0010]所述地磁傳感器，用于測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)的出手角度以及在飛行或滾動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)行方向；
[0011]所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘，用于計(jì)時(shí)；
[0012]所述主控單元，還用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算所述訓(xùn)練球類(lèi)的出手高度和運(yùn)行速度。
[0013]可選地，所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置還包括:控制所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置啟動(dòng)或關(guān)閉工作的開(kāi)關(guān)單元，所述開(kāi)關(guān)單元設(shè)置在所述訓(xùn)練球類(lèi)的球體表面且保證該球體表面光滑。
[0014]可選地，所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置還包括:存儲(chǔ)單元，
[0015]所述存儲(chǔ)單元連接所述主控單元，用于在所述主控單元控制下存儲(chǔ)所述測(cè)量單元的測(cè)量數(shù)據(jù)及所述主控單元的計(jì)算數(shù)據(jù)；
[0016]所述通信單元，具體用于在所述主控單元控制下將所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的所述測(cè)量數(shù)據(jù)和所述計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸給所述外部終端。
[0017]可選地，所述通信單元包括藍(lán)牙通信模塊，和/或USB模塊，
[0018]當(dāng)所述通信單元為所述USB模塊時(shí)，所述USB模塊包括預(yù)留在所述訓(xùn)練球類(lèi)的球體表面的USB接口。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種球類(lèi)訓(xùn)練方法，在訓(xùn)練球類(lèi)的球體內(nèi)部設(shè)置保持球體重心平衡的球類(lèi)訓(xùn)練裝置；所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置包括:測(cè)量單元、主控單元、電池和通信單元，將所述測(cè)量單元置于所述訓(xùn)練球類(lèi)的球心，將所述主控單元連接所述測(cè)量單元和所述通信單元，將所述電池為所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置的各單元供電；所述方法包括:
[0020]所述測(cè)量單元獲取所述訓(xùn)練球類(lèi)訓(xùn)練時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0021]所述通信單元在所述主控單元控制下將所述測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給外部終端；
[0022]所述外部終端分析該測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述訓(xùn)練球類(lèi)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
[0023]可選地，所述測(cè)量單元包括:加速度傳感器、角速度傳感器、地磁傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘；將所述主控單元通過(guò)I2C接口或SPI接口連接所述加速度傳感器、所述角速度傳感器、所述地磁傳感器和所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘；
[0024]所述測(cè)量單元獲取所述訓(xùn)練球類(lèi)訓(xùn)練時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)包括:
[0025]由所述加速度傳感器測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)的加速過(guò)程、初始速度；
[0026]由所述角速度傳感器測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速；
[0027]由所述地磁傳感器測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)的出手角度以及在飛行或滾動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)行方向；
[0028]由所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)時(shí)；以及，
[0029]由所述主控單元根據(jù)所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算所述訓(xùn)練球類(lèi)的出手高度和運(yùn)行速度。
[0030]可選地，所述方法還包括:
[0031]在所述訓(xùn)練球類(lèi)的球體表面設(shè)置控制所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置啟動(dòng)或關(guān)閉工作的開(kāi)關(guān)單元，所述開(kāi)關(guān)單元保證所述訓(xùn)練球類(lèi)的球體表面光滑。
[0032]可選地，在所述訓(xùn)練球類(lèi)的球體內(nèi)部設(shè)置存儲(chǔ)所述測(cè)量單元的測(cè)量數(shù)據(jù)及所述主控單元的計(jì)算數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元連接所述主控單元，
[0033]所述通信單元在所述主控單元控制下將所述測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給外部終端包括:
[0034]所述通信單元在所述主控單元控制下將所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的所述測(cè)量數(shù)據(jù)和所述計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸給外部終端。
[0035]可選地，所述通信單元包括藍(lán)牙通信模塊，和/或USB模塊，
[0036]當(dāng)所述通信單元為所述USB模塊時(shí)，所述USB模塊包括預(yù)留在所述訓(xùn)練球類(lèi)的球體表面的USB接口。
[0037]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明實(shí)施例提供了一種球類(lèi)訓(xùn)練裝置和球類(lèi)訓(xùn)練方法，在訓(xùn)練球類(lèi)的球體內(nèi)部設(shè)置球類(lèi)訓(xùn)練裝置，且保持球體重心平衡，其中測(cè)量單元置于訓(xùn)練球類(lèi)的球心，以保證測(cè)量結(jié)果的精確，通過(guò)測(cè)量單元獲取訓(xùn)練球類(lèi)訓(xùn)練時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)，在主控單元控制下通過(guò)通信單元將所述測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給外部終端如電腦等，由外部終端分析該測(cè)量數(shù)據(jù)得到該訓(xùn)練球類(lèi)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，例如精確的球速、出手角度、出手高度、旋轉(zhuǎn)速度、軌跡等重要參數(shù)，從而為球員的訓(xùn)練提供最佳的數(shù)據(jù)依據(jù)，進(jìn)而可結(jié)合球員自身?xiàng)l件，給出最佳的建議和指導(dǎo)。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的球類(lèi)訓(xùn)練裝置的原理示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的球類(lèi)訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0040]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的球類(lèi)訓(xùn)練方法的流程圖。
[0041 ] 其中，I是球類(lèi)訓(xùn)練裝置，2是外部終端，3是訓(xùn)練球類(lèi)，11是測(cè)量單元，12是主控單元，13是電池，14是通信單元，15是開(kāi)關(guān)單元，16是存儲(chǔ)單元。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0043]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的球類(lèi)訓(xùn)練裝置的原理示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的球類(lèi)訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1-2所示，本發(fā)明提供了一種球類(lèi)訓(xùn)練裝置，所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置I設(shè)置在專(zhuān)用的訓(xùn)練球類(lèi)3的球體內(nèi)部，為保證所述訓(xùn)練球類(lèi)3的中心平衡以及測(cè)量結(jié)構(gòu)的精確，一般將該裝置放置在所述訓(xùn)練球類(lèi)3的球心。
[0044]所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置I包括:測(cè)量單元11、主控單元12、電池13和通信單元14，所述測(cè)量單元11置于所述訓(xùn)練球類(lèi)3的球心，所述主控單元12連接所述測(cè)量單元11和所述通信單元14，所述電池13為所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置I的各單元供電，在本實(shí)施例中所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置I采用鋰電池作為電源供電；所述測(cè)量單元11，用于獲取所述訓(xùn)練球類(lèi)3訓(xùn)練時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)；所述通信單元14，用于在所述主控單元12控制下將所述測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給外部終端2，由所述外部終端2運(yùn)行專(zhuān)用軟件分析該測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述訓(xùn)練球類(lèi)3的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
[0045]實(shí)際應(yīng)用中，外部終端(2)可以為電腦、手機(jī)、平板電腦等，只要可以安裝上述專(zhuān)用軟件，具有數(shù)據(jù)處理功能的終端即可。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述外部終端2具體為電腦。所述通信單元14包括藍(lán)牙通信模塊，和/或USB模塊，當(dāng)所述通信單元14為所述USB模塊時(shí)，所述USB模塊包括預(yù)留在所述訓(xùn)練球類(lèi)3的球體表面的USB接口，所述USB接口保證所述訓(xùn)練球類(lèi)3的球體表面光滑和重心平衡。如果所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置和電腦的通信距離要求不高，并且所述訓(xùn)練球體也不是金屬或其他導(dǎo)體材料，則可以采用無(wú)線通信方式，例如藍(lán)牙方式，藍(lán)牙模塊與所述主控單元12連接，藍(lán)牙天線不用刻意引出。對(duì)于金屬或者導(dǎo)體材料的訓(xùn)練球類(lèi)3，無(wú)法采用線傳輸方式，可以采用USB通信，即所述通信單元14采用USB模塊。在球員完成若干次擊球之后，所述測(cè)量單元11得到的測(cè)量結(jié)果通過(guò)所述通信單元14傳輸給電腦，由電腦進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)據(jù)擬合計(jì)算、所述訓(xùn)練球體的軌跡的計(jì)算和繪制、歷史數(shù)據(jù)保存和對(duì)比分析等，這些都可由電腦上的專(zhuān)用軟件來(lái)完成。根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，并結(jié)合球員的自身?xiàng)l件，可以針對(duì)每個(gè)球員給出最佳的建議和指導(dǎo)，相對(duì)于傳統(tǒng)的依靠教練言傳身教的訓(xùn)練方式更為精確且更具針對(duì)性。
[0046]在本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選方案中，所述測(cè)量單元11包括:加速度傳感器、角速度傳感器、地磁傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘；所述主控單元12通過(guò)I2C接口或SPI接口連接所述加速度傳感器、所述角速度傳感器、所述地磁傳感器和所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘。其中，I2C是Inter-1ntegrated Circuit的縮寫(xiě)，I2C總線是一種兩線式串行總線，具有接口線少，控制方式簡(jiǎn)單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。SPI是Serial Peripheral Interface的縮寫(xiě)，它是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳。所述加速度傳感器，用于測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)3的加速過(guò)程、初始速度；所述角速度傳感器，用于測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)3的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速；所述地磁傳感器，用于測(cè)量所述訓(xùn)練球類(lèi)3的出手角度以及在飛行或滾動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)行方向；所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘，用于計(jì)時(shí)；所述主控單元12，還用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算所述訓(xùn)練球類(lèi)3的出手高度和運(yùn)行速度。例如，訓(xùn)練球類(lèi)的出手高度可以根據(jù)豎直方向的位移計(jì)算得到，訓(xùn)練球類(lèi)某時(shí)刻的運(yùn)行速度可以根據(jù)所述加速度傳感器測(cè)量的加速度和該時(shí)刻實(shí)時(shí)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)計(jì)算得到。
[0047]所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置I還包括:開(kāi)關(guān)單元15，所述開(kāi)關(guān)單元15設(shè)置在所述訓(xùn)練球類(lèi)3的球體表面且保證該球體表面光滑，用于控制所述球類(lèi)訓(xùn)練裝置I啟動(dòng)或關(guān)閉工作。球員開(kāi)始訓(xùn)練前，控制所述開(kāi)關(guān)單元15使所述球類(lèi)訓(xùn)練裝