一種測量球拍揮拍速度的裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及終端【技術領域】，尤其涉及一種測量球拍揮拍速度的裝置及系統(tǒng)，其中裝置包括陀螺儀傳感器，微控制器，無線通信單元；所述陀螺儀傳感器獲取揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)傳送給微控制器，所述微控制器針對所述陀螺儀傳感器數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，識別，計算，并將揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)及所識別出的揮拍特性通過無線通信單元傳送出去。測量球拍揮拍速度的裝置可以實現(xiàn)體積小巧，方便測試者攜帶或者安裝，陀螺儀傳感器的量程大，足夠滿足羽毛球或者網(wǎng)球等球類運動對揮拍速度的量程需求，測量揮拍速度更加準確，模塊內部的自主數(shù)據(jù)計算降低數(shù)據(jù)傳輸壓力并提高識別速度，通過無線通信的方式則可以避免現(xiàn)有技術中線纜對揮拍動作的限制。
【專利說明】一種測量球拍揮拍速度的裝置及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及終端【技術領域】，尤其涉及一種測量球拍揮拍速度的裝置及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]當前羽毛球運動蓬勃發(fā)展，對于深度的愛好者或者職業(yè)的運動員來說，羽毛球揮拍速度是極為重要的技術指標，在現(xiàn)有技術中通過以下技術方案得到揮拍速度。
[0003]多普勒雷達方案，在運動員附近合適的位置放置一臺雷達測量設備，啟動設備之后，會實時記錄運動員擊球的動作和出球的速度，隨后在LCD顯示，這種方案顯著特點是測量準確、無接觸式、不影響擊球過程中的使用感受、但是基于多普勒雷達設備本身的復雜性，決定了該方案的體積相對較大、功耗高、操作不方便，并且成本較高，又由于測量數(shù)據(jù)只能通過LCD進行簡單的速度數(shù)值顯示，因此數(shù)據(jù)的處理、存儲、顯示和數(shù)據(jù)分析等交互能力一般。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例為了解決現(xiàn)有技術中的上述問題，提供了一種測量球拍揮拍速度的裝置及系統(tǒng)，可以準確的測量出揮拍速度，對用戶的干擾小，并且能夠提供豐富的擴展功倉泛。
[0005]本發(fā)明實施例提供了一種測量球拍揮拍速度的裝置，包括陀螺儀傳感器，微控制器，無線通信單元；所述陀螺儀傳感器獲取揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)傳送給微控制器，所述微控制器消除所述陀螺儀傳感器的誤差數(shù)據(jù)，并將揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)通過無線通信單元傳送出去。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種測量球拍揮拍速度裝置的一個進一步的方面，所述陀螺儀傳感器置于所述球拍的頂端。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種測量球拍揮拍速度裝置的再一個進一步的方面，所述測量球拍揮拍速度裝置置于所述球拍底端的手柄處，或者安裝于球拍低端的手柄與球拍頂端之間的連接桿中，或者安裝于球拍頂端的邊框中，或者置于用戶手腕處的附加設備中。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種測量球拍揮拍速度裝置的另一個進一步的方面，所述微控制器還用于根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算得到揮拍的特性數(shù)據(jù)，通過無線通信單元發(fā)送出去，其中，揮拍特性數(shù)據(jù)包括，根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算出的上拍時間、下拍時間得到的揮拍節(jié)奏；根據(jù)揮拍過程中角速度數(shù)據(jù)的變化曲線判斷出的擊球瞬間；對數(shù)據(jù)進行實時模式識別以及實時的積分計算以得到的球拍實時空間姿態(tài)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種測量球拍揮拍速度裝置的另一個進一步的方面，還包括電池電路和USB接口，所述電池電路將電池的電能向所述測量球拍揮拍速度裝置中的各模塊供電，所述USB接口通過所述電池電路向電池充電。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種測量球拍揮拍速度裝置的另一個進一步的方面，所述無線通信單元包括藍牙單元，無線調制解調器，RFID電子標簽。[0011]本發(fā)明實施例還提供了一種測量球拍揮拍速度的系統(tǒng)，包括，
[0012]測量裝置，終端；
[0013]其中測量裝置進一步包括陀螺儀傳感器，微控制器，無線通信單元；
[0014]所述陀螺儀傳感器獲取揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)傳送給微控制器，所述微控制器消除所述陀螺儀傳感器的誤差數(shù)據(jù)，并將揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)通過無線通信單元傳送給終端;
[0015]所述終端接收所述角速度數(shù)據(jù)，根據(jù)所述角速度數(shù)據(jù)計算揮拍速度。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種測量球拍揮拍速度系統(tǒng)的一個進一步的方面，所述陀螺儀傳感器置于所述球拍的頂端。
[0017]根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種測量球拍揮拍速度系統(tǒng)的再一個進一步的方面，所述測量球拍揮拍速度裝置置于所述球拍底端的手柄處，或者安裝于球拍低端的手柄與球拍頂端之間的連接桿中，或者安裝于球拍頂端的邊框中，或者置于用戶手腕處的附加設備中。
[0018]根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種測量球拍揮拍速度系統(tǒng)的另一個進一步的方面，所述微控制器還用于根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算得到揮拍的特性數(shù)據(jù)，通過無線通信單元發(fā)送出去，其中，揮拍特性數(shù)據(jù)包括，根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算出的上拍時間、下拍時間得到的揮拍節(jié)奏；根據(jù)揮拍過程中角速度數(shù)據(jù)的變化曲線判斷出的擊球瞬間；對數(shù)據(jù)進行實時模式識別以及實時的積分計算以得到的球拍實時空間姿態(tài)。
[0019]通過本發(fā)明實施例的裝置及系統(tǒng)，用戶可以得到準確的揮拍速度，并在終端可以對揮拍速度進行長期對比或者其他應用，通過無線通信的方式可以避免現(xiàn)有技術中線纜對揮拍動作的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種測量球拍揮拍速度裝置的結構示意圖；
[0022]圖2所示為本發(fā)明實施例一種測量球拍揮拍速度系統(tǒng)的結構示意圖；
[0023]圖3所示為本發(fā)明實施例一種測量球拍揮拍速度系統(tǒng)的具體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0025]如圖1為本發(fā)明實施例提供的一種測量球拍揮拍速度裝置的結構示意圖。
[0026]包括陀螺儀傳感器101，微控制器102，無線通信單元103。
[0027]所述陀螺儀傳感器101獲取揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)，傳送給微控制器102，所述微控制器102通過濾波，降噪等方式消除所述陀螺儀傳感器101的數(shù)據(jù)誤差，并將揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)通過無線通信單元103傳送出去。
[0028]所述陀螺儀傳感器101置于所述球拍的頂端，這樣可以獲得最準確的揮拍角速度，并且由于球拍的頂端擊球時所受到的沖擊力相較底部要明顯，在檢測擊球瞬間的揮拍速度時會更準確。
[0029]所述微控制器102還用于根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算得到揮拍的特性數(shù)據(jù)，通過無線通信單元103發(fā)送出去，其中，揮拍特性數(shù)據(jù)包括，根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算出的上拍時間(做好準備動作到擊球瞬間的時間)、下拍時間(從擊球瞬間到球拍角速度的反向之間的時間)得到的揮拍節(jié)奏(時間長短)，擊球瞬間對應的角速度，對數(shù)據(jù)進行實時模式識別以及實時的積分計算以得到的球拍實時空間姿態(tài)；其中擊球瞬間角速度可以根據(jù)揮拍過程中角速度的變化曲線判斷出擊球瞬間，例如揮拍過程的角速度曲線呈現(xiàn)均勻變化，但是其中在擊球瞬間會產生角速度上的非常規(guī)脈沖，該脈沖出現(xiàn)的瞬間即為擊球瞬間，將該點對應的角速度通過無線通信單元103發(fā)送出去。
[0030]根據(jù)揮拍過程中的角速度變化曲線判斷出擊球瞬間，將該擊球瞬間數(shù)據(jù)通過所述無線通信單元103發(fā)送出去。
[0031 ] 還包括電池電路和USB接口，所述電池電路將電池的電能向所述測量球拍揮拍速度裝置中的各模塊供電，所述USB接口通過所述電池電路向電池充電。
[0032]所述無線通信單元103包括藍牙單元，無線調制解調器，RFID電子標簽等。
[0033]上述的測量球拍揮拍速度裝置體積小巧，可以安裝于球拍上，例如安裝于球拍低端的手柄處，安裝于球拍低端的手柄與球拍頂端之間的連接桿中，安裝于球拍頂端的邊框中，或者置于手表類型的裝置中，佩戴于用戶手腕處等。
[0034]通過上述實施例，測量球拍揮拍速度的裝置可以實現(xiàn)體積小巧，方便測試者攜帶或者安裝，陀螺儀傳感器的量程大，足夠滿足羽毛球或者網(wǎng)球等球類運動對揮拍速度的量程需求，測量揮拍速度更加準確，并且通過無線通信的方式可以避免現(xiàn)有技術中線纜對揮拍動作的限制。
[0035]如圖2所示為本發(fā)明實施例一種測量球拍揮拍速度系統(tǒng)的結構示意圖。
[0036]包括測量裝置201，終端202。
[0037]其中測量裝置201進一步包括陀螺儀傳感器2011，微控制器2012，無線通信單元2013。
[0038]所述陀螺儀傳感器2011獲取揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)，傳送給微控制器2012，所述微控制器2012消除所述陀螺儀傳感器2011的誤差數(shù)據(jù)，并將揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)通過無線通信單元2013傳送給終端202。
[0039]所述終端202接收所述角速度數(shù)據(jù)，根據(jù)所述角速度數(shù)據(jù)計算揮拍速度。
[0040]所述陀螺儀傳感器2011置于所述球拍的頂端，這樣可以獲得最準確的揮拍角速度，并且由于球拍的頂端擊球時所受到的沖擊力相較底部要明顯，在檢測擊球瞬間的揮拍速度時會更準確。
[0041]所述微控制器2012還用于根據(jù)揮拍過程中的角速度變化曲線判斷出擊球瞬間，將該擊球瞬間數(shù)據(jù)通過所述無線通信單元2013發(fā)送給終端202。
[0042]所述測量裝置201還包括電池電路和USB接口，所述電池電路將電池的電能向所述測量球拍揮拍速度裝置中的各模塊供電，所述USB接口通過所述電池電路向電池充電。
[0043]所述無線通信單元2013包括藍牙單元，無線調制解調器，RFID電子標簽等。
[0044]上述的測量裝置201體積小巧，可以安裝于球拍上，例如安裝于球拍低端的手柄處，安裝于球拍低端的手柄與球拍頂端之間的連接桿中，安裝于球拍頂端的邊框中，或者置于手表類型的裝置中，佩戴于用戶手腕處等。
[0045]所述終端202根據(jù)所述角速度數(shù)據(jù)和用戶輸入的球拍信息、手臂信息計算用戶的揮拍速度。
[0046]通過上述實施例，用戶可以得到準確的揮拍速度，并在終端可以對揮拍速度進行長期對比或者其他應用，通過無線通信的方式可以避免現(xiàn)有技術中線纜對揮拍動作的限制。
[0047]如圖3所示為本發(fā)明實施例一種測量球拍揮拍速度系統(tǒng)的具體結構示意圖。
[0048]包括測量裝置301，終端302。
[0049]其中測量裝置301進一步包括陀螺儀傳感器3011，微控制器3012，藍牙芯片3013，電池電路3014，電池3015和USB接口 3016。
[0050]所述電池3015通過電池電路3014向測量裝置301中的各個模塊供電，并通過USB接口 3016和電池電路3014充電。
[0051]所述陀螺儀傳感器3011安裝于球拍的頂端，當用戶揮動球拍所述陀螺儀傳感器3011可以根據(jù)球拍的運動測量出角速度數(shù)據(jù)，用戶揮動球拍時的角速度是隨時間變化的變量，當球拍擊球的瞬間，角速度的增加會出現(xiàn)短暫的降低，微控制器3012獲取所述陀螺儀傳感器3011獲得的角速度數(shù)據(jù)，將角速度數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)據(jù)過濾，例如角速度的增加過程中突然出現(xiàn)極高的角速度數(shù)據(jù)，則該數(shù)據(jù)被判定為錯誤數(shù)據(jù)過濾，并且判斷在角速度數(shù)據(jù)的曲線中出現(xiàn)的短暫的沖擊，即角速度的增加降低的瞬間，該角速度變化的瞬間被認定為擊球的瞬間，并將該擊球瞬間的數(shù)據(jù)通過藍牙芯片3013傳送給終端302，如果所述微控制器3012沒有檢測到角速度數(shù)據(jù)中的短暫沖擊，則這次測量沒有擊中球，為無效的測量，微控制器3012過濾該角速度從零開始的一段角速度數(shù)據(jù)；該微控制器3012還將采集到的角速度數(shù)據(jù)通過藍牙芯片3013發(fā)送給終端302，當陀螺儀傳感器3011出現(xiàn)漂移時，所述微控制器3012將所述陀螺儀傳感器3011重置。
[0052]所述終端302例如可以為智能手機、PDA等設備，通過其自身的藍牙模塊或者外接的藍牙模塊接收到角速度數(shù)據(jù)后，可以將所述角速度數(shù)據(jù)存儲并利用曲線等多種統(tǒng)計分析方式顯示在屏幕上，并且可以根據(jù)接收到的擊球瞬間數(shù)據(jù)計算出擊球時的揮拍速度，例如，用戶在所述終端302中輸入球拍的型號后，終端302利用數(shù)據(jù)庫中的球拍信息找出與所述球拍型號相匹配的球拍信息，例如球拍的拍面規(guī)格，拍線張緊度，球拍重量，拍身彈性等數(shù)據(jù)，再根據(jù)用戶輸入的用戶信息，例如手臂的長度，測量的項目等內容，再結合接收到的角速度數(shù)據(jù)，計算揮拍速度，或者擊球瞬間的揮拍速度，其中計算揮拍速度可以利用角速度*(球拍的長度+手臂的長度)計算得到，還可以根據(jù)測量項目記錄下某個測量項目的系列數(shù)據(jù)，例如反手擊球時的揮拍速度，扣球時的揮拍速度等，球拍的拍面規(guī)格，拍線張緊度，球拍重量，拍身彈性等數(shù)據(jù)，進行橫向對比以分析球拍規(guī)格參數(shù)對球手揮拍表現(xiàn)的影響。
[0053]當所述測量裝置301安裝于球拍手柄中時，所述計算揮拍速度時可以利用角速度*手臂長度；所述終端302可以為智能手機、PDA或者計算機等設備。
[0054]通過本發(fā)明實施例，可以利用小巧的測量裝置測量揮拍的角速度數(shù)據(jù)，并擺脫了利用線纜傳輸角速度數(shù)據(jù)的問題，測量的更加準確，在終端上通過對軟件的變成設計，可以更加全面的利用采集到的揮拍角速度數(shù)據(jù)，列出一段時期內的平均揮拍速度，擊球時的揮拍速度等多方面的數(shù)據(jù)。[0055]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種測量球拍揮拍速度的裝置，其特征在于，包括陀螺儀傳感器，微控制器，無線通信單元； 所述陀螺儀傳感器獲取揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)傳送給微控制器，所述微控制器消除所述陀螺儀傳感器的誤差數(shù)據(jù)，并將揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)通過無線通信單元傳送出去。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種測量球拍揮拍速度的裝置，其特征在于，所述陀螺儀傳感器置于所述球拍的頂端。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種測量球拍揮拍速度的裝置，其特征在于，所述測量球拍揮拍速度裝置置于所述球拍底端的手柄處，或者安裝于球拍低端的手柄與球拍頂端之間的連接桿中，或者安裝于球拍頂端的邊框中，或者置于用戶手腕處的附加設備中。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種測量球拍揮拍速度的裝置，其特征在于，所述微控制器還用于根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算得到揮拍的特性數(shù)據(jù)，通過無線通信單元發(fā)送出去，其中，揮拍特性數(shù)據(jù)包括，根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算出的上拍時間、下拍時間得到的揮拍節(jié)奏；根據(jù)揮拍過程中角速度數(shù)據(jù)的變化曲線判斷出的擊球瞬間；對數(shù)據(jù)進行實時模式識別以及實時的積分計算以得到的球拍實時空間姿態(tài)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種測量球拍揮拍速度的裝置，其特征在于，還包括電池電路和USB接口，所述電池電路將電池的電能向所述測量球拍揮拍速度裝置中的各模塊供電，所述USB接口通過所述電池電路向電池充電。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種測量球拍揮拍速度的裝置，其特征在于，所述無線通信單元包括藍牙單元，無線調制解調器，RFID電子標簽。
7.一種測量球拍揮拍速度的系統(tǒng)，其特征在于包括， 測量裝置，終端； 其中測量裝置進一步包括陀螺儀傳感器，微控制器，無線通信單元； 所述陀螺儀傳感器獲取揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)傳送給微控制器，所述微控制器消除所述陀螺儀傳感器的誤差數(shù)據(jù)，并將揮動球拍的角速度數(shù)據(jù)通過無線通信單元傳送給終端； 所述終端接收所述角速度數(shù)據(jù)，根據(jù)所述角速度數(shù)據(jù)計算揮拍速度。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種測量球拍揮拍速度的系統(tǒng)，其特征在于，所述陀螺儀傳感器置于所述球拍的頂端。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種測量球拍揮拍速度的系統(tǒng)，其特征在于，所述測量球拍揮拍速度裝置置于所述球拍底端的手柄處，或者安裝于球拍低端的手柄與球拍頂端之間的連接桿中，或者安裝于球拍頂端的邊框中，或者置于用戶手腕處的附加設備中。
10.根據(jù)權利要求7所述的一種測量球拍揮拍速度的系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器還用于根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算得到揮拍的特性數(shù)據(jù)，通過無線通信單元發(fā)送出去，其中，揮拍特性數(shù)據(jù)包括，根據(jù)揮拍角速度數(shù)據(jù)計算出的上拍時間、下拍時間得到的揮拍節(jié)奏；根據(jù)揮拍過程中角速度數(shù)據(jù)的變化曲線判斷出的擊球瞬間；對數(shù)據(jù)進行實時模式識別以及實時的積分計算以得到的球拍實時空間姿態(tài)。
【文檔編號】G01C19/00GK103542843SQ201210241801
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優(yōu)先權日:2012年7月12日
【發(fā)明者】劉昊揚, 林翰 申請人:北京梅泰諾通信技術股份有限公司, 北京梅泰諾智能技術有限公司