CN105194844A - 一种球类训练装置及一种球类训练方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种球类训练装置和球类训练方法。所述球类训练装置设置在训练球类的球体内部，且保持球体重心平衡；所述球类训练装置包括：测量单元、主控单元、电池和通信单元，所述主控单元连接所述测量单元和所述通信单元；所述主控单元，用于控制所述测量单元获取所述训练球类训练时的测量数据；所述通信单元，用于在所述主控单元控制下将所述测量数据传输给外部终端，由所述外部终端分析该测量数据得到所述训练球类的训练数据，例如精确的球速、出手角度、出手高度、旋转速度、轨迹等重要参数，从而为球员的训练提供最佳的数据依据。
Description
技术领域
本发明涉及传感器应用技术领域，特别涉及一种球类训练装置及一种球类训练方法。
背景技术
球类运动，例如保龄球、链球等，是深受人们喜爱，高雅且娱乐性很强的体育项目。球类训练，一直以来都是依靠教练的言传身教，缺乏有效的技术手段，例如对球员的动作做精确的测量并给出数据分析，指导球员的动作改进。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种球类训练装置及一种球类训练方法，可精确测量出球员的动作参数，为球员的训练提供最佳的数据依据。
本发明实施例提供了一种球类训练装置，其特征在于，所述球类训练装置包括：测量单元、主控单元、电池和通信单元，所述测量单元置于所述训练球类的球心，所述主控单元连接所述测量单元和所述通信单元，所述电池为所述球类训练装置的各单元供电；所述球类训练装置设置在训练球类的球体内部，且保持球体重心平衡；
所述测量单元，用于获取所述训练球类训练时的测量数据；
所述通信单元，用于在所述主控单元控制下将所述测量数据传输给外部终端，由所述外部终端分析该测量数据得到所述训练球类的训练数据。
可选地，所述测量单元包括：加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、实时时钟；所述主控单元通过I2C或SPI接口连接所述加速度传感器、所述角速度传感器、所述地磁传感器和所述实时时钟；
所述加速度传感器，用于测量所述训练球类的加速过程、初始速度；
所述角速度传感器，用于测量所述训练球类的旋转方向、转速；
所述地磁传感器，用于测量所述训练球类的出手角度以及在飞行或滚动过程中的运行方向；
所述实时时钟，用于计时；
所述主控单元，还用于根据所述实时时钟的计时数据计算所述训练球类的出手高度和运行速度。
可选地，所述球类训练装置还包括：控制所述球类训练装置启动或关闭工作的开关单元，所述开关单元设置在所述训练球类的球体表面且保证该球体表面光滑。
可选地，所述球类训练装置还包括：存储单元，
所述存储单元连接所述主控单元，用于在所述主控单元控制下存储所述测量单元的测量数据及所述主控单元的计算数据；
所述通信单元，具体用于在所述主控单元控制下将所述存储单元存储的所述测量数据和所述计算数据传输给所述外部终端。
可选地，所述通信单元包括蓝牙通信模块，和/或USB模块，
当所述通信单元为所述USB模块时，所述USB模块包括预留在所述训练球类的球体表面的USB接口。
本发明实施例还提供一种球类训练方法，在训练球类的球体内部设置保持球体重心平衡的球类训练装置；所述球类训练装置包括：测量单元、主控单元、电池和通信单元，将所述测量单元置于所述训练球类的球心，将所述主控单元连接所述测量单元和所述通信单元，将所述电池为所述球类训练装置的各单元供电；所述方法包括：
所述测量单元获取所述训练球类训练时的测量数据；
所述通信单元在所述主控单元控制下将所述测量数据传输给外部终端；
所述外部终端分析该测量数据得到所述训练球类的训练数据。
可选地，所述测量单元包括：加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、实时时钟；将所述主控单元通过I2C接口或SPI接口连接所述加速度传感器、所述角速度传感器、所述地磁传感器和所述实时时钟；
所述测量单元获取所述训练球类训练时的测量数据包括：
由所述加速度传感器测量所述训练球类的加速过程、初始速度；
由所述角速度传感器测量所述训练球类的旋转方向、转速；
由所述地磁传感器测量所述训练球类的出手角度以及在飞行或滚动过程中的运行方向；
由所述实时时钟计时；以及，
由所述主控单元根据所述实时时钟的计时数据计算所述训练球类的出手高度和运行速度。
可选地，所述方法还包括：
在所述训练球类的球体表面设置控制所述球类训练装置启动或关闭工作的开关单元，所述开关单元保证所述训练球类的球体表面光滑。
可选地，在所述训练球类的球体内部设置存储所述测量单元的测量数据及所述主控单元的计算数据的存储单元，所述存储单元连接所述主控单元，
所述通信单元在所述主控单元控制下将所述测量数据传输给外部终端包括：
所述通信单元在所述主控单元控制下将所述存储单元存储的所述测量数据和所述计算数据传输给外部终端。
可选地，所述通信单元包括蓝牙通信模块，和/或USB模块，
当所述通信单元为所述USB模块时，所述USB模块包括预留在所述训练球类的球体表面的USB接口。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供了一种球类训练装置和球类训练方法，在训练球类的球体内部设置球类训练装置，且保持球体重心平衡，其中测量单元置于训练球类的球心，以保证测量结果的精确，通过测量单元获取训练球类训练时的测量数据，在主控单元控制下通过通信单元将所述测量数据传输给外部终端如电脑等，由外部终端分析该测量数据得到该训练球类的训练数据，例如精确的球速、出手角度、出手高度、旋转速度、轨迹等重要参数，从而为球员的训练提供最佳的数据依据，进而可结合球员自身条件，给出最佳的建议和指导。
附图说明
图1是本发明实施例的球类训练装置的原理示意图；
图2是本发明实施例的球类训练装置的结构框图；
图3是本发明实施例的球类训练方法的流程图。
其中，1是球类训练装置，2是外部终端，3是训练球类，11是测量单元，12是主控单元，13是电池，14是通信单元，15是开关单元，16是存储单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例的球类训练装置的原理示意图；图2是本发明实施例的球类训练装置的结构框图。如图1-2所示，本发明提供了一种球类训练装置，所述球类训练装置1设置在专用的训练球类3的球体内部，为保证所述训练球类3的中心平衡以及测量结构的精确，一般将该装置放置在所述训练球类3的球心。
所述球类训练装置1包括：测量单元11、主控单元12、电池13和通信单元14，所述测量单元11置于所述训练球类3的球心，所述主控单元12连接所述测量单元11和所述通信单元14，所述电池13为所述球类训练装置1的各单元供电，在本实施例中所述球类训练装置1采用锂电池作为电源供电；所述测量单元11，用于获取所述训练球类3训练时的测量数据；所述通信单元14，用于在所述主控单元12控制下将所述测量数据传输给外部终端2，由所述外部终端2运行专用软件分析该测量数据得到所述训练球类3的训练数据。
实际应用中，外部终端(2)可以为电脑、手机、平板电脑等，只要可以安装上述专用软件，具有数据处理功能的终端即可。在本发明实施例中，所述外部终端2具体为电脑。所述通信单元14包括蓝牙通信模块，和/或USB模块，当所述通信单元14为所述USB模块时，所述USB模块包括预留在所述训练球类3的球体表面的USB接口，所述USB接口保证所述训练球类3的球体表面光滑和重心平衡。如果所述球类训练装置和电脑的通信距离要求不高，并且所述训练球体也不是金属或其他导体材料，则可以采用无线通信方式，例如蓝牙方式，蓝牙模块与所述主控单元12连接，蓝牙天线不用刻意引出。对于金属或者导体材料的训练球类3，无法采用线传输方式，可以采用USB通信，即所述通信单元14采用USB模块。在球员完成若干次击球之后，所述测量单元11得到的测量结果通过所述通信单元14传输给电脑，由电脑进行较复杂的数据拟合计算、所述训练球体的轨迹的计算和绘制、历史数据保存和对比分析等，这些都可由电脑上的专用软件来完成。根据上述测量数据，并结合球员的自身条件，可以针对每个球员给出最佳的建议和指导，相对于传统的依靠教练言传身教的训练方式更为精确且更具针对性。
在本发明实施例的一个优选方案中，所述测量单元11包括：加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、实时时钟；所述主控单元12通过I2C接口或SPI接口连接所述加速度传感器、所述角速度传感器、所述地磁传感器和所述实时时钟。其中，I2C是Inter-IntegratedCircuit的缩写，I2C总线是一种两线式串行总线，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。SPI是SerialPeripheralInterface的缩写，它是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚。所述加速度传感器，用于测量所述训练球类3的加速过程、初始速度；所述角速度传感器，用于测量所述训练球类3的旋转方向、转速；所述地磁传感器，用于测量所述训练球类3的出手角度以及在飞行或滚动过程中的运行方向；所述实时时钟，用于计时；所述主控单元12，还用于根据所述实时时钟的计时数据计算所述训练球类3的出手高度和运行速度。例如，训练球类的出手高度可以根据竖直方向的位移计算得到，训练球类某时刻的运行速度可以根据所述加速度传感器测量的加速度和该时刻实时时钟的计时计算得到。
所述球类训练装置1还包括：开关单元15，所述开关单元15设置在所述训练球类3的球体表面且保证该球体表面光滑，用于控制所述球类训练装置1启动或关闭工作。球员开始训练前，控制所述开关单元15使所述球类训练装置开始工作，训练结束后，控制所述开关单元15关闭所述球类训练装置。
所述球类训练装置1还包括：存储单元16，所述存储单元16连接所述主控单元12，用于在所述主控单元12控制下存储所述测量单元11的测量数据及所述主控单元12的计算数据；所述通信单元14，具体用于在所述主控单元12控制下将所述存储单元16存储的所述测量数据和所述计算数据传输给外部终端2。存储单元16能够扩充主控芯片的存储空间，存储球员一定时期多次训练球类的训练数据。
综上所述，本发明实施例利用高精度的加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、实时时钟等测量器件，通过对测量数据的综合分析，给出精确的球速、出手角度、出手高度、旋转速度、轨迹等重要参数，将结果传输给外部终端如电脑，为球员的训练提供最佳的数据依据。本发明实施例提供的球类训练装置可用于保龄球、链球等需要精确计算球速、球出手角度、出手高度、转速和轨迹的球类项目。
本发明实施例还提供一种球类训练方法。图3是本发明实施例的球类训练方法的流程图。如图3所示，所述球类训练方法包括以下步骤：
S301：在训练球类的球体内部设置球类训练装置，该球类训练装置保证球体重心平衡；
S302：所述球类训练装置包括：测量单元、主控单元、电池和通信单元，将所述测量单元置于所述训练球类的球心，将所述主控单元连接所述测量单元和所述通信单元，将所述电池为所述球类训练装置的各单元供电；
S303：所述测量单元获取所述训练球类训练时的测量数据；
S304：所述通信单元在所述主控单元控制下将所述测量数据传输给外部终端；
S305：所述外部终端分析该测量数据得到所述训练球类的训练数据。
具体的，所述通信单元包括蓝牙通信模块，和/或USB模块，当所述通信单元为所述USB模块时，所述USB模块包括预留在所述训练球类的球体表面的USB接口，所述USB接口保证所述训练球类的球体表面光滑。
在本发明实施例的一个优选方案中，所述测量单元包括：加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、实时时钟；将所述主控单元通过I2C接口或SPI接口连接所述加速度传感器、所述角速度传感器、所述地磁传感器和所述实时时钟；所述主控单元控制所述测量单元获取所述训练球类训练时的测量数据包括：由所述加速度传感器测量所述训练球类的加速过程、初始速度；由所述角速度传感器测量所述训练球类的旋转方向、转速；由所述地磁传感器测量所述训练球类的出手角度以及在飞行或滚动过程中的运行方向；由所述实时时钟计时；以及，所述主控单元根据所述实时时钟的计时数据计算所述训练球类的出手高度和运行速度。
此外，所述球类方法还包括：在所述训练球类的球体表面设置控制所述球类训练装置启动或关闭工作的开关单元，所述开关单元保证所述训练球类的球体表面光滑。在所述训练球类的球体内部设置存储所述测量单元的测量数据及所述主控单元的计算数据的存储单元，所述存储单元连接所述主控单元，所述通信单元在所述主控单元控制下将所述测量数据传输给外部终端包括：所述通信单元在所述主控单元控制下将所述存储单元存储的所述测量数据和所述计算数据传输给外部终端。
综上所述，本发明实施例提供的一种球类训练装置及一种球类训练方法具有以下的有益效果：本发明实施例提供了一种球类训练装置和球类训练方法，将球类训练装置整体设置在训练球类的球体内部，且保证球体重心平衡，其中测量单元置于训练球类的球心，以保证测量结果的精确，通过测量单元获取训练球类训练时的测量数据，在主控单元控制下通过通信单元将所述测量数据传输给外部终端如电脑等，由外部终端分析该测量数据得到该训练球类的训练数据，例如精确的球速、出手角度、出手高度、旋转速度、轨迹等重要参数，从而为球员的训练提供最佳的数据依据，进而可结合球员自身条件，给出最佳的建议和指导。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种球类训练装置，其特征在于，所述球类训练装置包括：测量单元(11)、主控单元(12)、电池(13)和通信单元(14)，所述测量单元(11)置于训练球类(3)的球心，所述主控单元(12)连接所述测量单元(11)和所述通信单元(14)，所述电池(13)为所述球类训练装置的各单元供电；所述球类训练装置设置在所述训练球类(3)的球体内部，且保持球体重心平衡；
所述测量单元(11)，用于获取所述训练球类(3)训练时的测量数据；
所述通信单元(14)，用于在所述主控单元(12)控制下将所述测量数据传输给外部终端(2)，由所述外部终端(2)分析该测量数据得到所述训练球类(3)的训练数据。
2.根据权利要求1所述的球类训练装置，其特征在于，所述测量单元(11)包括：加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、实时时钟；所述主控单元(12)通过I2C或SPI接口连接所述加速度传感器、所述角速度传感器、所述地磁传感器和所述实时时钟；
所述加速度传感器，用于测量所述训练球类(3)的加速过程、初始速度；
所述角速度传感器，用于测量所述训练球类(3)的旋转方向、转速；
所述地磁传感器，用于测量所述训练球类(3)的出手角度以及在飞行或滚动过程中的运行方向；
所述实时时钟，用于计时；
所述主控单元(12)，还用于根据所述实时时钟的计时数据计算所述训练球类(3)的出手高度和运行速度。
3.根据权利要求1所述的球类训练装置，其特征在于，所述球类训练装置还包括：控制所述球类训练装置启动或关闭工作的开关单元(15)，所述开关单元(15)设置在所述训练球类(3)的球体表面且保证该球体表面光滑。
4.根据权利要求1-3任一项所述的球类训练装置，其特征在于，所述球类训练装置还包括：存储单元(16)，
所述存储单元(16)连接所述主控单元(12)，用于在所述主控单元(12)控制下存储所述测量单元(11)的测量数据及所述主控单元(12)的计算数据；
所述通信单元(14)，具体用于在所述主控单元(12)控制下将所述存储单元(16)存储的所述测量数据和所述计算数据传输给所述外部终端(2)。
5.根据权利要求4所述的球类训练装置，其特征在于，所述通信单元(14)包括蓝牙通信模块，和/或USB模块，
当所述通信单元(14)为所述USB模块时，所述USB模块包括预留在所述训练球类(3)的球体表面的USB接口。
6.一种球类训练方法，其特征在于，在训练球类(3)的球体内部设置保持球体重心平衡的球类训练装置；所述球类训练装置包括：测量单元(11)、主控单元(12)、电池(13)和通信单元(14)，将所述测量单元(11)置于所述训练球类(3)的球心，将所述主控单元(12)连接所述测量单元(11)和所述通信单元(14)，将所述电池(13)为所述球类训练装置的各单元供电；所述方法包括：
所述测量单元(11)获取所述训练球类(3)训练时的测量数据；
所述通信单元(14)在所述主控单元(12)控制下将所述测量数据传输给外部终端(2)；
所述外部终端(2)分析该测量数据得到所述训练球类(3)的训练数据。
7.根据权利要求6所述的球类训练方法，其特征在于，所述测量单元(11)包括：加速度传感器、角速度传感器、地磁传感器、实时时钟；将所述主控单元(12)通过I2C接口或SPI接口连接所述加速度传感器、所述角速度传感器、所述地磁传感器和所述实时时钟；
所述测量单元(11)获取所述训练球类(3)训练时的测量数据包括：
由所述加速度传感器测量所述训练球类(3)的加速过程、初始速度；
由所述角速度传感器测量所述训练球类(3)的旋转方向、转速；
由所述地磁传感器测量所述训练球类(3)的出手角度以及在飞行或滚动过程中的运行方向；
由所述实时时钟计时；以及，
由所述主控单元(12)根据所述实时时钟的计时数据计算所述训练球类(3)的出手高度和运行速度。
8.根据权利要求7所述的球类训练方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述训练球类(3)的球体表面设置控制所述球类训练装置启动或关闭工作的开关单元(15)，所述开关单元(15)保证所述训练球类(3)的球体表面光滑。
9.根据权利要求6-8任一项所述的球类训练方法，其特征在于，在所述训练球类(3)的球体内部设置存储所述测量单元(11)的测量数据及所述主控单元(12)的计算数据的存储单元(16)，所述存储单元(16)连接所述主控单元(12)，
所述通信单元(14)在所述主控单元(12)控制下将所述测量数据传输给外部终端(2)包括：
所述通信单元(14)在所述主控单元(12)控制下将所述存储单元(16)存储的所述测量数据和所述计算数据传输给外部终端(2)。
10.根据权利要求9所述的球类训练方法，其特征在于，所述通信单元(14)包括蓝牙通信模块，和/或USB模块，
当所述通信单元(14)为所述USB模块时，所述USB模块包括预留在所述训练球类(3)的球体表面的USB接口。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151230 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |