可感测压力的智能球及压力感测及反馈系统.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510098399.6 (22)申请日 2015.03.06 A63B 43/00(2006.01) A63B 71/06(2006.01) (71)申请人 鸿富锦精密工业 （深圳） 有限公司 地址 518109 广东省深圳市宝安区龙华镇油 松第十工业区东环二路 2 号 申请人 鸿海精密工业股份有限公司 (72)发明人 林奕丞 (74)专利代理机构 深圳市赛恩倍吉知识产权代 理有限公司 44334 代理人 谢志为 (54) 发明名称 可感测压力的智能球及压力感测及反馈系统 (57) 摘要 本发明提供一种可感测压力的智能球， 可与 一。

2、电子装置进行无线通信， 该智能球包括 ： 一球 体， 采用弹性材料制成 ； 多个传感器， 分布于所述 球体内部， 分别用于感测所述球体不同位置传递 的有效压力并产生电信号 ； 一无线通信单元， 设 置于所述球体内部 ； 以及一控制器， 设置于所述 球体内部， 用于获取所述电信号， 并根据所述电信 号确定与所述有效压力相关的特征参数 ； 还用于 将所述特征参数通过所述无线通信单元发送至该 电子装置， 从而触发该电子装置将所述特征参数 与标准参数作比对， 然后根据比对结果生成一反 馈信息。 本发明还提供一种压力感测及反馈系统。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)。

3、发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 105983216 A 2016.10.05 CN 105983216 A 1/2 页 2 1.一种可感测压力的智能球， 可与一电子装置进行无线通信， 其特征在于， 该智能球包 括 ： 一球体， 采用弹性材料制成 ； 多个传感器， 分布于所述球体内部， 分别用于感测所述球体不同位置传递的有效压力 并产生电信号 ； 一无线通信单元， 设置于所述球体内部 ； 以及 一控制器， 设置于所述球体内部， 用于获取所述电信号， 并根据所述电信号确定与所述 有效压力相关的特征参数 ； 还用于将所述特征参数通过所述无线通信单元发送至该电子装 置， 从而。

4、触发该电子装置将所述特征参数与标准参数作比对， 然后根据比对结果生成一反 馈信息。 2.如权利要求 1 所述的智能球， 其特征在于， 所述传感器包括压力传感器， 所述特征参 数包括所述有效压力的压力值及用户触摸球体的姿势。 3.如权利要求 2 所述的智能球， 其特征在于， 所述传感器还包括方向传感器， 所述特征 参数还进一步包括所述有效压力的方向、 所述球体的当前速度和当前加速度。 4.如权利要求 1 所述的智能球， 其特征在于， 所述反馈信息为一教学建议， 由该电子装 置进行播放。 5.如权利要求 1 所述的智能球， 其特征在于， 所述反馈信息为一控制指令， 由该电子装 置发送至该智能球， 。

5、用于触发该智能球产生一相应的反馈。 6.如权利要求 5 所述的智能球， 其特征在于， 所述反馈为振动反馈 ； 所述智能球还包括 一设置于所述球体内部的振动器 ； 所述控制器与所述振动器电性连接， 用于当所述智能球 接收到所述控制指令时控制所述振动器根据相应的振动参数产生振动。 7.如权利要求 5 所述的智能球， 其特征在于， 所述反馈为光学反馈 ； 所述智能球还包括 多个分布于所述球体内部的发光元件 ； 所述控制器与所述发光元件电性连接， 用于当所述 智能球接收到所述控制指令时控制所述发光元件根据相应的发光参数发射光线。 8.如权利要求 1 所述的智能球， 其特征在于， 所述球体包括一呈球形的。

6、外表面以及一 与所述外表面相对的内表面， 从而将所述球体划分为一位于所述外表面和内表面之间的球 壁以及一由所述内表面围成的空腔， 所述传感器位于所述球壁中， 所述控制器和无线通信 单元位于所述空腔中。 9.如权利要求 8 所述的智能球， 其特征在于， 所述空腔大致呈正多面体型， 所述传感器 均匀分布于所述空腔的每一侧壁。 10.如权利要求 8 所述的智能球， 其特征在于， 所述外表面上还设有一充电接口。 11.如权利要求10所述的智能球， 其特征在于， 所述充电接口为USB充电接口或者无线 充电接口。 12.一种压力感测及反馈系统， 包括 ： 一智能球， 包括 ： 一球体， 采用弹性材料制成 。

7、； 多个传感器， 分布于所述球体内部， 分别用于感测所述球体不同位置传递的有效压力 并产生电信号 ； 一无线通信单元， 设置于所述球体内部 ； 以及 权 利 要 求 书 CN 105983216 A 2 2/2 页 3 一控制器， 设置于所述球体内部， 用于获取所述电信号， 并根据所述电信号确定与所述 有效压力相关的特征参数 ； 以及 一电子装置， 用于接收所述智能球通过所述无线通信单元发送的特征参数， 该电子装 置包括 ： 一处理器， 用于将所述特征参数与标准参数作比对， 然后根据比对结果生成一反馈信 息。 13.如权利要求 12 所述的压力感测及反馈系统， 其特征在于， 所述反馈信息为一教。

8、学 建议 ； 该处理器还用于控制所述电子装置播放该教学建议。 14.如权利要求 13 所述的压力感测及反馈系统， 其特征在于， 其中， 所述电子装置还进 一步包括一存储器， 用于存储所述标准参数。 15.如权利要求 14 所述的压力感测及反馈系统， 其特征在于， 所述存储器还用于存储 一编辑模板 ； 所述处理器在将所述特征参数与标准参数作比对后， 从所述存储器中调取所 述编辑模板， 然后根据所述比对结果以及该编辑模板生成所述教学建议。 16.如权利要求 12 所述的压力感测及反馈系统， 其特征在于， 该电子装置还包括一网 络接口 ； 该处理器通过该网络接口根据特定的网址从网络中获取所述标准参数。

9、， 将所述特 征参数与获取的标准参数作比对， 然后根据比对结果生成所述教学建议。 17.如权利要求 12 所述的压力感测及反馈系统， 其特征在于， 所述反馈信息为一控制 指令 ； 该电子装置还用于将该控制指令发送至该智能球， 从而控制所述智能球产生一相应 的反馈。 权 利 要 求 书 CN 105983216 A 3 1/4 页 4 可感测压力的智能球及压力感测及反馈系统 技术领域 0001 本发明涉及运动器材， 尤其涉及一种可感测压力的智能球及应用于该智能球的压 力感测及反馈系统。 背景技术 0002 在球类训练或日常的球类运动过程中， 运动员投篮、 运球、 传球等技术动作是否规 范到位， 。

10、存在哪些问题， 通常需要教练员在一旁观察。 目前尚没有能够根据运动员的实际球 技实现针对性地教学的智能球。 发明内容 0003 有鉴于此， 有必要提供一种可感测压力的智能球， 能够解决上述问题。 0004 另， 还有必要提供一种压力感测及反馈系统。 0005 本发明提供一种可感测压力的智能球， 可与一电子装置进行无线通信， 该智能球 包括 ： 一球体， 采用弹性材料制成 ； 多个传感器， 分布于所述球体内部， 分别用于感测所述 球体不同位置传递的有效压力并产生电信号 ； 一无线通信单元， 设置于所述球体内部 ； 以 及一控制器， 设置于所述球体内部， 用于获取所述电信号， 并根据所述电信号确定。

11、与所述有 效压力相关的特征参数 ； 还用于将所述特征参数通过所述无线通信单元发送至该电子装 置， 从而触发该电子装置将所述特征参数与标准参数作比对， 然后根据比对结果生成一反 馈信息。 0006 本发明还提供一种压力感测及反馈系统， 包括 ： 一可感测压力的智能球， 包括 ： 一 球体， 采用弹性材料制成 ； 多个传感器， 分布于所述球体内部， 分别用于感测所述球体不同 位置传递的有效压力并产生电信号 ； 一无线通信单元， 设置于所述球体内部 ； 以及一控制 器， 设置于所述球体内部， 用于获取所述电信号， 并根据所述电信号确定与所述有效压力相 关的特征参数 ； 以及一电子装置， 用于接收所述。

12、智能球通过所述无线通信单元发送的特征 参数， 该电子装置包括 ： 一处理器， 用于将所述特征参数与标准参数作比对， 然后根据比对 结果生成一反馈信息。 0007 本发明能够根据使用者施加于智能球的压力生成相应的反馈信息， 以便用户了解 其触摸球体时的特征参数是否正确， 从而有针对性地作出调整和改善。 附图说明 0008 图 1 为本发明一较佳实施例中包括一智能球的压力感测及反馈系统的结构示意 图。 0009 图 2 为本发明另一较佳实施例中压力感测及反馈系统的结构示意图。 0010 图 3 为本发明又一较佳实施例中压力感测及反馈系统的结构示意图。 0011 主要元件符号说明 智能球1 说 明 。

13、书 CN 105983216 A 4 2/4 页 5 电子装置2 球体10 外表面11 内表面12 充电接口13 传感器20 控制器30 振动器31 发光元件32 无线通信单元40 存储器21 处理器22 压力感测及反馈系统100 球壁101 空腔102 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 具体实施方式 0012 图 1 为本发明一较佳实施方式中的压力感测及反馈系统 100 的硬件架构图。所述 压力感测及反馈系统 100 应用于一可感测压力的智能球 1 以及一电子装置 2 之间。所述智 能球1可以是， 但不限于羽毛球、 橄榄球、 网球、 篮球、 足球及排球。 所述电子装置2可以是。

14、任 一具有无线通信功能的移动终端 （如手机、 平板计算机或多媒体播放器等） 或一云服务器。 0013 所述智能球 1 包括一球体 10、 多个传感器 20 以及一控制器 30。所述球体 10 采用 弹性材料 （如硅胶） 制成。所述传感器 20 分布于所述球体 10 内部。当所述球体 10 受到外 力作用时 （以篮球为例， 当用户在运球或投篮时用手掌触摸球体 10） ， 用户将通过所述球体 10 施加一压力于对应的传感器 20 上。所述多个传感器 20 分别用于感测所述球体 10 不同 位置传递至所述传感器 20 的有效压力并产生相应的电信号。所述控制器 30 设置于所述 球体 10 内部， 用。

15、于获取所述电信号， 并根据所述电信号确定与所述有效压力相关的特征参 数。可以理解的， 由于所述传感器 20 设置于所述球体 10 内部， 所述球体 10 可能会在一定 程度上吸收部分压力， 即所述传感器20接收到的有效压力会小于所述球体10受到的压力。 在本实施方式中， 所述弹性材料的软硬度适中， 既可使球体 10 具备弹性， 还可有效向所述 传感器 20 传递压力， 使所述传感器 20 接收到的有效压力与所述球体 10 受到的压力相差不 大。 0014 在本实施方式中， 所述传感器 20 包括压力传感器， 其可用于感测所述有效压力的 压力值并产生电信号。因此， 所述控制器 30 根据压力传感。

16、器产生的电信号所确定的特征参 数包括所述有效压力的压力值。此外， 所述控制器 30 还进一步确定产生电信号的压力传感 器在球体 10 上的分布位置， 并根据所述分布位置确定用户触摸球体 10 （包括带球、 投球、 运 球等） 的姿势。因此， 所述控制器 30 根据压力传感器产生的电信号所确定的特征参数还进 一步包括用户触摸球体 10 的姿势。其中， 所述压力传感器可以是压电式传感器、 电容式传 感器和光电式传感器等。 0015 所述传感器 20 还可包括方向传感器。所述方向传感器用于感测所述有效压力的 方向、 以及所述球体 10 在所述有效压力作用下的当前速度和当前加速度等。因此， 所述控 制。

17、器 30 根据方向传感器产生的电信号所确定的特征参数还进一步包括所述有效压力的方 说 明 书 CN 105983216 A 5 3/4 页 6 向、 所述球体 10 的当前速度和当前加速度等。其中， 所述方向传感器可以为三轴陀螺仪、 重 力传感器和加速度传感器等。 0016 所述智能球 1 还包括一设置于所述球体 10 内部的无线通信单元 40。所述控制器 30 还用于将所确定的特征参数通过所述无线通信单元 40 发送至该电子装置 2。其中， 所述 无线通信单元 40 可为蓝牙通信单元或者 WIFI 通信单元。 0017 所述电子装置 2 包括一处理器 22。所述处理器 22 用于当该电子装置。

18、 2 接收到所 述特征参数时， 将所述特征参数与标准参数作比对， 然后根据比对结果生成一反馈信息。 在 本实施方式中， 所述反馈信息为一语音格式或者文本格式的教学建议。该处理器 22 还用于 控制所述电子装置 2 的显示屏或麦克风 （图未示） 向用户播放该教学建议， 从而使使用者可 直接根据所述教学建议了解其触摸球体 10 时的特征参数 （即所施加的压力大小、 触摸球体 10 的姿势、 以及球体 10 的推进方向、 速度和加速度等） 是否正确， 从而有针对性地作出调整 和改善。 在本实施方式中， 所述电子装置2还进一步包括一存储器21， 所述标准参数存储于 该存储器 21 中， 其可以是由专业。

19、教练或专业运动员给出的标准参数。更具体的， 所述存储 器21还用于存储一编辑模板。 以所述智能球1为篮球为例， 所述编辑模板为 ：“您好！您抓 球力度、 抓球姿势、 球体推进方向、 球体推进速度、 球体推进加速度” 。所述处理 器22在将所述特征参数与标准参数作比对后， 从所述存储器21中调取所述编辑模板， 然后 根据所述比对结果以及该编辑模板生成所述教学建议。例如， 经比较判断用户抓球力度过 小且球体推荐速度过小时， 所述处理器22控制电子装置2的显示屏或麦克风播放如下教学 建议 “您抓球力度较小， 球体推进速度较小” 。当然， 当该电子装置 2 为移动终端时， 所述标 准参数也可由该电子装。

20、置 2 通过网络中获取。此时， 该电子装置 2 还包括一网络接口 （图未 示） 。该处理器 22 通过该网络接口根据特定的网址从网络中获取所述标准参数， 将所述特 征参数与获取的标准参数作比对， 然后根据比对结果生成所述教学建议。 0018 在另一实施方式中， 所述反馈信息为一控制指令。此时， 该电子装置 2 还用于将该 控制指令发送至该智能球 1， 从而控制所述智能球 1 产生一相应的反馈。其中， 所述反馈可 为一振动反馈。 请参照图2， 在这种情况下， 所述智能球1还包括一设置于所述球体10内部 的振动器 31。所述控制器 30 与所述振动器 31 电性连接， 用于当所述智能球 1 接收到。

21、所述 控制指令时控制所述振动器 31 根据相应的振动参数产生振动。所述振动参数为振动的幅 度、 频率、 持续时间等， 用户可通过感受所述振动的振动参数了解其触摸球体 10 时的特征 参数是否正确。例如， 若所述特征参数不正确， 所述控制器 30 控制所述振动器 31 产生幅度 较大的振动 ； 反之， 则所述控制器 30 控制所述振动器 31 产生幅度较小的振动。 0019 当然， 在其它实施方式中， 所述反馈还可以为光学反馈。请参照图 3， 此时， 所述智 能球 1 还包括多个分布于所述球体 10 内部的发光元件 32 （如 LED 灯） 。所述控制器 30 与所 述发光元件32电性连接， 用。

22、于当所述智能球1接收到所述控制指令时控制所述发光元件32 根据相应的发光参数发射光线。 所述发光参数为光线的强度、 光线的发射频率等， 用户可通 过观察所述发光参数了解其触摸球体 10 时的特征参数是否正确。可以理解的， 当所述反馈 为发光反馈时， 所述弹性材料为透明以允许所述发光元件 32 发射的光线穿过所述球体 10。 0020 在本实施方式中， 所述智能球 1 为一网球、 篮球、 足球或排球。所述球体 10 包括一 呈球形的外表面11以及一与所述外表面11相对的内表面12， 从而将所述球体10划分为一 位于所述外表面 11 和内表面 12 之间的球壁 101 以及一由所述内表面 12 围。

23、成的空腔 102。 说 明 书 CN 105983216 A 6 4/4 页 7 所述球壁 101 采用所述弹性材料制成。所述传感器 20 位于所述球壁 101 中， 即， 所述传感 器 20 被所述弹性材料包覆。所述控制器 30 和无线通信单元 40 位于所述空腔 102 中。其 中， 所述空腔102大致呈正多面体型 （如立方体型） ， 所述传感器20均匀分布于所述空腔102 的每一侧壁。在其它实施方式中， 所述空腔 102 还可为球形。可以理解的， 当所述压力传感 器为光电式传感器时， 所述弹性材料为透明以允许光线穿过。所述内表面 12 还开设有若干 通孔 （图未示） ， 所述传感器 20。

24、 所连接的信号线可穿过所述通孔并连接至所述控制器 30。 0021 所述外表面 11 上还设有一充电接口 13， 外部电源可通过所述充电接口 13 向所述 智能球 1 的电源 （图未示） 充电。其中， 所述充电接口 13 可以为 USB 充电接口或者无线充电 接口。 0022 在其它实施方式中， 所述智能球 1 还可为橄榄球或羽毛球等非球形形状。在这种 情况下， 所述球体 10 的形状可根据实际情况进行变更。 0023 本技术领域的普通技术人员应当认识到， 以上的实施方式仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定， 只要在本发明的实质精神范围之内， 对以上实施例所作的 适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。 说 明 书 CN 105983216 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 105983216 A 8 2/2 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 105983216 A 9 。