一种智能球类训练系统以及相应的控制方法

专利名称：一种智能球类训练系统以及相应的控制方法
技术领域：
本发明涉及信息控制系统，尤其是运动信息的采集分析系统，具体地，涉及信息采集分析控制系统中提供一种智能球类训练系统以及相应的控制方法。
背景技术：
随着物质生活水平的不断提高，人们开始热衷于参加各类体育健身运动，但是健身场馆内昂贵的健身器材以及聘请健身教练的费用让很多人望而却步。在日常生活中，各种球类运动是普通体育爱好者平时参与体育运动的首选项目，例如，足球、篮球、乒乓、羽毛球等球类运动具有较高的普及程度。但是，对于这些竞技体育项目，大多数体育爱好者在缺少专业教练指导的情况下，往往无法达到理想的锻炼效果。而高尔夫球等需要广阔场地的运动无法在室内开展训练。因此，如果能为普通的体育爱好者提供相关的球类训练辅助系统并为其在运动过程中提供有针对性的训练建议信息，将令普通锻炼者受益匪浅，同时也能吸引更多的人们投身于各种球类运动中。随着运动医学技术的发展，越来越多的专业体育运动队不仅配备了专业的医疗训练师、营养师，还引进了先进的训练辅助设备，对运动员训练后的各项身体指标进行采集并分析，根据分析结果可以对教练员更科学地安排训练计划提供参考建议，帮助运动员改进训练技术，从而提高运动员的运动成绩。但是，通常这些训练辅助设备的价格不菲，操作也不方便，不适用于普通大众。因此，提供一种使用方便、价格适中的训练辅助系统将会得到更多体育运动爱好者的青睐。

发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种智能球类训练系统以及相应的控制方法。根据本发明的一个方面，提供一种智能球类训练系统，包括挡板以及测力传感器， 其中，若干所述测力传感器均勻或非均勻地分布在所述挡板的至少一个面上。根据本发明的另一个方面，还提供一种智能球类训练系统的控制方法，包括步骤 a.通过数据采集器获取球体运动信息，其中，所述球体运动信息用于指示球体的运动参数； 步骤b.根据所述球体运动信息生成训练建议信息；以及步骤c.反馈所述训练建议信息。本发明通过在智能球类训练系统中设置多种数据采集器采集用户在进行球类运动过程中该球体的相关运动信息，并根据所述运动信息生成相应的运动建议信息。这样可以为用户在进行球类运动中提供一个虚拟运动教练来指导其练习，还使用户在室内开展高尔夫球运动训练成为可能，其帮助用户改进各种相关技术动作，从而达到更好的运动效果。


通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显
图1示出根据本发明的第一实施例的，一种智能球类训练系统的结构示意图；图2示出根据本发明的第二实施例的，一种智能球类训练系统的结构示意图；图3示出根据本发明的第三实施例的，一种智能球类训练系统中所述挡板的结构示意图；图4示出根据本发明的第四实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图；图5示出根据本发明的第五实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图；图6示出根据本发明的第六实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图；图7示出根据本发明的第七实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图；以及图8示出根据本发明的第八实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图。
具体实施例方式图1示出根据本发明的第一实施例的，一种智能球类训练系统的结构示意图。具体地，在本实施例中，如图1中所示的训练系统包括挡板1、滑轨21以及第一光栅矩阵3。 其中，所述挡板1包括多个测力传感器11，所述测力传感器11均勻或非均勻地分布在所述挡板1的至少一个面上；所述挡板1与第一光栅矩阵3置于所述滑轨21上，其中，所述滑轨21可以被理解为距离调节机构，其中，所述距离调节机构用于连接所述挡板1以及所述第一光栅矩阵3，通过所述距离调节机构能够调节所述挡板1与第一光栅矩阵3之间的距离。所述第一光栅矩阵3位于所述挡板的前方，并优选地向着所述挡板的前方方向倾斜，其倾斜角度为β (如图1中所示)。此外在一个应用场景中，球体4经用户打击后穿过所述第一光栅矩阵3向着所述挡板1飞行，其飞行的运动轨迹如图1中虚线4'所示。进一步地， 在本实施例中，所述球体4优选地可以是足球或高尔夫球。在一个具体实施方式
中，当用户(或者称之为运动者)踢出所述球体4后，假设该球体将沿着如所述虚线4'的轨迹运动。具体地，其在运动过程中，将穿过所述第一光栅矩阵3，然后撞击到所述挡板1上的某一点。其中，所述第一光栅矩阵3可以获取所述球体4 的第一穿越信息，所述第一穿越信息指示该球体4运动轨迹与所述第一光栅矩阵3所在平面的交点的位置。具体地，本领域技术人员理解，所述交点位置对应于该第一光栅矩阵3上的一个垂直光束和水平光束，通过所述垂直光束和所述水平光束的编号信息可以确定所述交点的具体位置。更为具体地，所述第一光栅矩阵3相当于数学概念中坐标系，各个水平光束以及垂直光束则相当于纵坐标和横坐标，本领域技术人员理解，根据所述纵坐标和横坐标就可以确定所述交点的具体位置。然后，当所述球体4撞击到所述挡板1时，所述挡板1上的某一个测力传感器U 将采集该球体4的第一撞击力信息以及第一撞击位置信息等。本领域技术人员理解，所述测力传感器的工作原理可以通过现有技术来实现，在此不予赘述。在本实施例的一个变化例中，所述挡板的前后两个面上都安装有所述测力传感器，优选地，在所述挡板的前一个面上均勻地分布有若干所述测力传感器，例如图1中所述的测力传感器11 ；在所述挡板的后一个面上可以非均勻地分布若干所述测力传感器，例如，可以在该后一个面上的中央以及右侧上下角落安装三个测力传感器。在使用时，可以根据实际需要将所述挡板的前后两个面中的任一个面朝向所述第一光栅矩阵。图2示出根据本发明的第二实施例的，一种智能球类训练系统的结构示意图。具体地，在本实施例中，所述智能球类训练系统包括挡板1、伸缩机构22、第一光栅矩阵3以及第二光栅矩阵3'。与图1中所述的实施例不同的是，在本实施例中，在所述挡板1优选地可以仅包括一个测力传感器11，其用于采集所述球体4撞击时的第一撞击力信息；所述第二光栅矩阵3'位于所述挡板1的正前方，并且紧靠所述挡板1的前表面，用于采集所述第二穿越位置信息；所述伸缩机构22可以被理解为距离调节机构，用户可以根据实际需要调节所述第一光栅矩阵3与所述挡板1之间的距离，并且与图1所示实施例中不同的是，在本实施例中，所述第一光栅矩阵3垂直与于所述距离调节机构22所在的平面垂直(即如在图 2中所示β为90度)。在一个具体实施方式
中，当用户(或者称之为运动者)踢出所述球体4后，假设该球体将沿着如所述虚线4'的轨迹运动。具体地，其在运动过程中，将穿过所述第一光栅矩阵3，然后再穿过所述第二光栅矩阵3'，并撞击到所述挡板1上的某一点。更为具体地，本领域技术人员理解，所述第一光栅矩阵3可以采集所述球体4的第一穿越位置信息，所述第二光栅矩阵3'可以采集所述球体4的第二穿越位置信息。然后，根据所述第一穿越位置信息和所述第二穿越信息可以确定所述球体4的运动方向信息。接着，所述挡板1可以通过测力传感器U采集到所述球体4的第一撞击力信息。最后，根据所述运动方向信息以及所述第一撞击力信息可以为用户提供相关的运动建议信息。在本实施例的一个优选例中，可以通过所述伸缩机构22来调节所述第一光栅矩阵3与所述挡板1之间的位置距离。相应地，本领域技术人员理解，根据所述不同的位置距离，所述第一光栅矩阵3以及所述挡板1上的测力传感器将采集到不同的运动参数信息，而根据所述不同的数据信息可以为用户提供不同的训练建议信息，在此不予赘述。在图1以及图2示出的实施例中，所述挡板与第一光栅矩阵之间通过距离调节机构连接，而在一个变化例中，所述距离调节机构可以变化为其它连接机构，例如长度固定的杆状物。而在更多的变化例中，所述距离调节机构还可以通过其它方式实现，本领域技术人员可以结合现有技术实现这样的变化例，在此不予赘述。图3示出根据本发明的第三实施例的，一种智能球类训练系统中所述挡板的结构示意图。具体地，在本实施例中，所述挡板1包括若干个测力传感器11，其中若干所述测力传感器均勻或非均勻地分布在所述挡板1的至少一个面上；所述挡板1的前表面为矩形，在所述挡板1的长度方向和宽度方向上至少各有一条边缘上设置有所述若干个指示灯(例如图3中所示指示的灯12、指示灯13等)。在一个具体实施例中，所述挡板1被安装在所述距离调节机构的一端(如图1或者图2中所示)，当所述球体4撞击到所述挡板1后，所述各个测力传感器11可以采集所述球体4的第一撞击力信息，具体地，可以通过与所述球体4撞击位置最近的一个测力传感器来采集所述第一撞击力信息。进一步地，通过所述指示灯可以显示所述球体撞击的位置信息。本领域技术人员理解，所述球体的撞击点可以通过挡板1的长度方向上一个指示灯(例如指示灯12)以及宽度方向上的一个指示灯(例如指示灯13)来表示，即相当于数学坐标中的横坐标点和纵坐标点。更为具体地，本领域技术人员理解，所述若干个测力传感器 11以及指示灯优选地与信息处理器相连接，这样当所述一个测力传感器采集到所述球体4 的第一撞击力信息后，所述信息处理器接收到该信息并可以激活(开启)相应位置上的两个指示灯，这样所述用户可以根据指示灯的显示来观察所述球体的具体撞击位置。在本实施例的一个变化例中，本领域技术人员理解，所述指示灯还可以设置在另两条边缘上，相类似地，通过长度方向和宽度方向上的指示灯也可以显示所述球体的撞击位置，其具体实施过程可以参考上述的实施例，在此不予赘述。结合图2所示的实施例，本领域技术人员理解，在本实施例的一个变化例中，可以通过在所述挡板1的前方并且靠近所述挡板1的位置上设置一个第二光栅矩阵(如图2中所示的第二光栅矩阵3')来采集所述球体的第一撞击位置信息，而在所述挡板1上可以只设置一个测力传感器11来采集所述球体的第一撞击力信息，其具体实施过程可以参考图2 中所述的实施例，在此不予赘述。在本实施例的一个变化例中，所述挡板的部分表面由透明材料制成。具体地，所述挡板1的部分表面由透明材料制成，其中，所述指示灯布置在该挡板的四周(例如图3中挡板1的长度方向和宽度方向上)，为使得用户可以看到所述指示灯，同时防止球体击中所述指示灯，因此可以将所述指示灯置于由透明材料制成的表面下。在本实施例的另一个变化例中，所述挡板的表面还可以全部由透明材料制成，在这种情况下，所述指示灯优选地布置在测力传感器的附近，即每个测力传感器都对应一个指示灯，通过所述指示灯可以确定该测力传感器的具体位置信息。进一步地，本领域技术人员还可以结合实际需要选用其他不同的挡板，这并不影响本发明的实质，在此不予赘述。在图1至图3所示实施例的优选例中，所述训练系统包括信息处理器，其中，所述信息处理器与所述测力传感器、第一光栅矩阵、第二光栅矩阵以及指示灯中的任一项或任多项装置相连接。其中，所述信息处理器通过所述测力传感器、第一光栅矩阵以及第二光栅矩阵采集球体的运动信息，即所述信息处理器接收来自所述测力传感器、第一光栅矩阵以及第二光栅矩阵的传感信号，然后由所述信息处理器对该传感信号进行处理并控制所述指示灯。进一步地，所述信息处理器通过通信模块可以连接第三方系统。本领域技术人员理解，所述训练系统可以不包括所述信息处理器，具体地，所述训练系统可以包括用于与信息处理器相连接的接口，这样，所述测力传感器、第一光栅矩阵以及第二光栅矩阵等数据采集器通过该接口可以连接不同功能的信息处理器，也就是说，本领域技术人员可以根据实际需要为所述训练系统配备不同的信息处理器。图4示出根据本发明的第四实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图。具体地，在本实施例中，首先执行步骤S210，通过数据采集器获取球体运动信息，其中， 所述球体运动信息用于指示球体的运动参数。本领域技术人员理解，所述数据采集器可以通过多种方式采集所述运动信息，例如图1中所示的第一光栅矩阵3可以采集所述球体4 的第一穿越位置信息以及第一时间信息等、所述挡板1上的测力传感器11可以采集所述球体4的第一撞击力信息以及第一撞击位置信息等、所述第二光栅矩阵3'可以采集该球体撞击所述挡板的第二穿越位置信息。在实际应用中，例如图1中所示，当所述球体4沿着所述虚线4'的轨迹运动时，将首先穿越第一光栅矩阵3，并切割在其运动轨迹上的光束(包括垂直光束和水平光束)。本领域技术人员理解，通过所述数据采集器可以根据被切割的垂直光束和水平光束来确定所述球体4的第一穿越位置信息(即所述球体运动信息)。又例如图1中所示，当所述球体4撞击到所述挡板1时，通过挡板1上的测力传感器11可以感知所述球体4的撞击力，并通过数据采集器采集所述球体4的第一撞击力信息(即所述球体运动信息)。更为具体地，结合图1至图3所示的实施例，本领域技术人员还可以变化出更多所述采集球体运动信息的实施例，所述采集过程与上述实施例相类似，在此不予赘述。然后，执行步骤S211，根据所述球体运动信息生成训练建议信息。本领域技术人员理解，本步骤所述的实施过程可以通过本发明所述智能球类训练系统中的信息处理器来实现。具体地，所述信息处理器与所述测力传感器(例如图1中的测力传感器11)、第一光栅矩阵(例如图1中第一光栅矩阵3)、第二光栅矩阵(例如图2中的第二光栅矩阵3')以及指示灯(例如图3中所示的指示灯12以及指示灯13等)中的任一项或任多项装置相连接。本领域技术人员理解，在所述信息处理器中可以通过相应的数据处理系统来对采集到的所述球体运动信息进行分析处理，技术人员可以根据现有编程技术在所述数据处理系统中编写控制程序(或者算法程序等)来实现所述球体运动信息的获取以及分析处理过程， 这并不影响本发明的实质，在此不予赘述。进一步地，通过所述信息处理器对所述球体运动信息的分析处理结果可以生成训练建议信息。具体地，在本实施例的一个优选实施例中，本领域技术人员理解，所述训练建议信息可以由专业人员预先在所述信息处理器中设定，例如可以根据实际需要设定多个不同的训练建议信息。然后，所述信息处理器将根据获取到的不同球体运动信息调用相适应的所述训练建议信息，技术人员可以通过相关的控制程序来实现上述调用的过程，在此不予赘述。在本实施例的又一个优选例中，本领域技术人员还可以在所述信息处理器中通过一个智能程序来生成所述训练建议信息。具体地，所述智能程序可以根据获取到的不同所述球体运动信息，对其进行分析处理，从而生成相关的训练建议信息。更进一步地，本领域技术人员还可以结合其他现有技术来实现所述生成训练建议信息的过程，在此不予赘述。最后，执行步骤S212，反馈所述训练建议信息。具体地，在一个具体实施例中，所述智能球类训练系统可以通过所述挡板上的指示灯(例如图3中所示的指示灯12以及指示灯13)反馈所述训练建议信息。例如，当所述用户踢出的球体没有打到挡板上的指定位置时，可以通过所述挡板长度方向和宽度方向上的指示灯来提示该用户所述指定位置的具体位置。进一步地，还可以根据所述球体的第一撞击位置信息与所述指定位置之间的偏差向该用户提供相应的训练建议信息。在另一个具体实施例中，所述智能球类训练系统还可以向第三方系统反馈所述训练建议信息，其中所述第三方系统可以是电子游戏系统、网络档案系统以及多媒体系统中的任意一个。在实际应用中，用户可以将所述智能球类训练系统和所述第三方系统(例如多媒体系统)中的注册账号相互绑定，这样所述智能球类训练系统就可以通过信息处理器将生成的所述运动建议信息发送到所述第三方系统中与该用户对应的账户中。本领域技术人员理解，上述实施过程可以通过现有技术来实现，在此不予赘述。在本实施例的一个变化例中，所述步骤S212，反馈所述训练建议信息的实施方式并不局限于上述两个方式。例如，还可以向该用户的移动终端反馈所述训练建议信息。在实际应用中，用户可以向智能球类训练系统提供移动终端的号码(例如手机号码)，然后，所述信息处理器可以将生成的训练建议信息通过多种形式(例如可以是短信、彩信以及电子邮件等方式)向该用户发的移动终端送所述训练建议信息。又例如，还可以通过一个显示屏来反馈所述训练建议信息，其中，所述显示屏可以安装在所述智能球类训练系统上，或者也可以通过室内的其他显示装置与该智能球类训练系统相连接来实现反馈所述训练建议信息的过程，在此不予赘述。图5示出根据本发明的第五实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图。本领域技术人员理解，本实施例可以看作是图4所述实施例的一个具体实施方式
。具体地，在本实施例中，首先执行步骤S220，通过所述测力传感器采集所述第一撞击力信息。 结合图1以及图3所示的实施例，当所述用户踢出的球体4撞击到所述挡板1后，所述挡板 1上的测力传感器11将采集所述球体4撞击挡板1的第一撞击力信息，其中所述第一撞击力信息包括该撞击力的大小信息。本领域技术人员理解，所述测力传感器11可以利用现有传感器技术来实现，在此不予赘述。然后，执行步骤S221，根据所述第一撞击力信息生成第一速度信息。本领域技术人员理解，本步骤的实施过程可以通过该智能球类训练系统中信息处理器来完成。具体地，所述信息处理器通过与所述挡板1上的测力传感器11相连接从而获取所述第一撞击力信息， 然后通过相关的控制程序(或者算法程序)可以生成所述第一速度信息，例如，可以预先存储撞击力大小与速度大小的对应关系，然后根据所述第一撞击力信息获取撞击力大小，进而可以确定与其对应的速度大小。其中，所述通过第一撞击力信息转换成所述第一速度信息的算法可以由本领域专业人员来设定，并由技术人员在所述信息处理器中将所述算法编写成相应的控制程序来实现，在此不予赘述。接着，执行步骤S222，根据所述第一速度信息生成所述训练建议信息。本领域技术人员理解，与上述步骤S221的实施过程相类似，本步骤的实施过程也可以通过信息处理器来完成。具体地，参考图4中所述步骤S211所述的实施方式，所述训练建议信息可以由专业人员预先在所述信息处理器中设定，例如可以根据实际需要设定多个不同的训练建议信息。然后，所述信息处理器将根据获取到的不同球体运动信息调用相适应的所述训练建议信息，技术人员可以通过相关的控制程序来实现上述调用的过程，在此不予赘述。例如，以所述第一速度信息为例，其中所述第一速度信息中包括球体的运动速率信息。本领域技术人员理解，根据所述运动速率信息可以估测出该球体下一步的运动轨迹，例如球体的飞行距离。然后，所述信息处理器可以根据估测的运动轨迹信息来生成相应的训练建议信息。具体地，该信息处理器可以根据所述估测的运动轨迹分别对所述第一速度信息中的运动速率信息进行分析。例如，当所述球体的运动速率太小或者太大时，可以提供的训练建议信息是建议该用户相应地调整击球时的用力大小。更为具体地，本领域技术人员还可以结合实际应用变化出更多的实施例，在此不予赘述。最后，执行步骤S223，通过所述指示灯反馈所述训练建议信息。优选地，所述挡板上可以布置多个所述指示灯，所述指示灯根据所述第一撞击力信息被点亮，例如，撞击力越大则被点亮的所述指示灯的个数越多，以提示用户球体撞击所述挡板的力量大小。本领域技术人员理解，本步骤的可以看作是图4中所述步骤S212的一个具体实施方式
，具体可以参考上文中相应的实施例以及变化例，在此不予赘述。
在本实施例的一个变化例中，所述步骤S220可以变化为“通过被撞击的所述测力传感器的位置确定所述第一撞击位置信息”的步骤。具体地，结合图1以及图3中所述的实施例，在所述挡板1上均勻或者非均勻地分布着若干个所述测力传感器11。例如，当所述球体撞击到所述挡板1上的某一个测力传感器后，所述信息处理器可以根据该测力传感器的位置确定所述第一撞击位置信息。本领域技术人员理解，在所述信息处理器中可以对挡板 1上的各个测力传感器进行编号，并记录其在所述挡板1上的具体位置，例如可以通过坐标的方式来记录所述位置信息。这样当所述球体击中某一个测力传感器时，所述信息处理器就可以根据该测力传感器在所述挡板1上的位置来确定所述第一撞击位置信息。相应地， 所述步骤S221可以被省略，所述步骤S222变化为“根据所述第一撞击位置信息生成所述训练建议信息”的步骤。本领域技术人员理解，本步骤所述的实施过程同样可以通过信息处理器来完成。例如，所述信息处理器可以根据第一撞击位置信息判断所述用户踢出球体时的击球点位置，从而生成相应的训练建议信息。例如，若所述第一撞击位置位于所述挡板的下部位置时，可以生成所述训练建议信息以建议将球体击在所述挡板的中心位置，以提供用户击球的精准度。其具体生成训练建议信息的过程可以参考上文的实施例，在此不予赘述。图6示出根据本发明的第六实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图。具体地，在本实施例中，首先，执行步骤S230，通过所述第一光栅矩阵采集第一穿越位置信息。结合图1所述的实施例，本领域技术人员理解，所述第一光栅矩阵3与所述距离调节结构21所在平面的夹角成β，这样，所述第一光栅矩阵3能够覆盖更多的球体4可能的轨迹路线。此外，本领域技术人员也可以将所述夹角β设置为可自动调节的状态，例如，可以根据该用户踢出所述球体4的方向来改变所述β的角度，使得所述球体4可以垂直穿越所述第一光栅矩阵3，这并不影响本发明的实质，在此不予赘述。进一步地，所述第一光栅矩阵 3采集第一穿越位置信息的过程可以通过采集被切割光束(例如图1中所述第一光栅矩阵 3中的虚线示出的光束)的位置信息来获取。具体地，当所述球体4穿越所述第一光栅矩阵 3时，将切割其运动轨迹上的垂直光束和水平光束。然后，所述信息处理器可以根据该球体 4切割的光束信息来确定所述第一穿越位置信息。然后，执行步骤S231，根据所述第一撞击位置信息和第一穿越位置信息确定所述运动方向信息，其中，所述第一穿越位置信息用于指示球体运动轨迹与所述第一光栅矩阵所在平面的交点的位置，。具体地，其中所述第一撞击位置信息可以参考图5中所述变化例的实施过程，在此不予赘述。进一步地，本领域技术人员理解，根据所述第一穿越位置信息和所述第一撞击位置信息可以确定所述运动方向信息。具体地，通过所述信息处理器可以对所述第一穿越位置信息和所述第一撞击位置信息进行分析，从而描绘出球体在所述第一光栅矩阵和所述挡板之间这段距离的运动轨迹。然后，再根据所述球体的属性特征(包括球体的质量、大小、材质等特性)来确定该球体在之后飞行过程中的运动方向信息。优选地，可以将所述第一穿越位置信息指示的交点位置指向所述挡板上撞击点位置的方向确定为球体的所述运动方向，本领域技术人员可以在信息处理器中编写相应的算法程序来实现上述过程，在此不予赘述。接着，执行步骤S232，根据所述运动方向信息生成训练建议信息。本领域技术人员理解，与上述步骤S231的实施过程相类似，本步骤的实施过程也可以通过所述信息处理器来完成。本领域技术人员理解，其中所述训练建议信息可以由专业人员预先在所述信息处理器中设定，例如可以根据实际需要设定多个不同的训练建议信息。然后，所述信息处理器将根据获取到的不同球体运动信息调用相适应的所述训练建议信息，技术人员可以通过相关的控制程序来实现上述调用的过程，在此不予赘述。例如，以所述运动方向信息为例，所述信息处理器可以根据确定的所述球体的运动方向信息向用户提供诸如如何调整击球时的力度，击球点的位置等相关的训练建议信息，在此不予赘述。最后，执行步骤S233，通过所述指示灯反馈所述训练建议信息。例如，当球体的运动方向正确时，则点亮一绿色的LED灯；否则，点亮红色的LED灯。本领域技术人员理解，本步骤的可以看作是图4中所述步骤S212的一个具体实施方式
，具体可以参考上文中相应的实施例以及变化例，在此不予赘述。图7示出根据本发明的第七实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图。本领域技术人员理解，本实施例可以看作是上述图6所示的第六实施例的一个变化例。 在实际应用中，本实施例所述的控制方法可以结合图2所示的智能球类训练系统的结构示意图来理解。具体地，在本实施例中，首先执行步骤S240，通过所述第一光栅矩阵采集第一穿越位置信息。然后，执行步骤S241，通过所述第二光栅矩阵采集第二穿越位置信息，其中，所述第二穿越位置信息用于指示球体运动轨迹与所述第二光栅矩阵所在平面的交点的位置。 本领域技术人员理解，上述两个步骤中所述第一光栅矩阵以及所述第二光栅矩阵采集球体运动信息的实施过程是相类似的。更为具体地，结合图2所述的实施例，所述第一光栅矩阵 3可以根据该球体4在其运动轨迹4'上切割的光束信息(包括垂直光束和水平光束)来确定所述第一穿越位置信息。进一步地，所述第二光栅矩阵紧靠所述挡板的前表面，优选地，所述第二光栅矩阵3'位于所述挡板1的前方并且紧贴着该挡板1，与所述第一光栅矩阵3相类似的，也可以通过该球体4在其运动轨迹4'上切割的光束信息来确定所述第二穿越位置信息。更进一步地，其中所述第二穿越位置信息相当于上述实施例中所述的第一撞击位置信息，与上述实施例通过挡板上的测力传感器来确定所述第一撞击位置信息不同的是，在本实施例中是通过所述挡板前的第二光栅矩阵来采集所述第二穿越位置信息(即所述第一撞击位置信息)。这样，在所述挡板上可以只布置一个测力传感器，优选地，所述测力传感器位于所述挡板的一覆板的下方，该覆板构成所述挡板的前表面，当球体撞击该覆板时，该覆板在球体撞击力的驱动下对所述测力传感器施力，即无论球体撞击该覆板的任一位置，该覆板都能够将撞击力传递给所述测力传感器。本领域技术人员结合现有技术可以实现这样用户传递撞击力的覆板，在此不予赘述。接着，执行步骤S242，根据所述第一穿越位置信息和第二穿越位置信息确定所述运动方向信息。本领域技术人员理解，根据所述第一穿越位置信息和所述第二穿越位置信息可以确定所述运动方向信息。具体地，与图6中所述实施例相类似的，通过所述信息处理器可以对所述第一穿越位置信息和所述第二穿越位置信息进行分析，从而描绘出球体在所述第一光栅矩阵和所述第二光栅矩阵之间这段距离的运动轨迹。然后，在所述信息处理器中还可以根据预设的所述球体的属性特征(包括球体的质量、大小、材质等特性)来确定该球体在之后飞行过程中的运动方向信息。本领域技术人员可以在信息处理器中编写相应的算法程序来实现上述过程，在此不予赘述。接下来，执行步骤S243，根据所述运动方向信息生成训练建议信息。本领域技术人员理解，与上述步骤S242的实施过程相类似，本步骤的实施过程也可以通过所述信息处理器来完成。本领域技术人员理解，其中所述训练建议信息可以由专业人员预先在所述信息处理器中设定，例如可以根据实际需要设定多个不同的训练建议信息。然后，所述信息处理器将根据获取到的不同球体运动信息调用相适应的所述训练建议信息，技术人员可以通过相关的控制程序来实现上述调用的过程，在此不予赘述。例如，以所述运动方向信息为例， 所述信息处理器可以根据确定的所述球体的运动方向信息向用户提供诸如如何调整击球时的力度，击球点的位置等相关的训练建议信息，在此不予赘述。最后，执行步骤SM4，向第三方系统反馈所述训练建议信息。本领域技术人员理解，本步骤的可以看作是图4中所述步骤S212的一个具体实施方式
，具体可以参考上文中相应的实施例以及变化例，在此不予赘述。图8示出根据本发明的第八实施例的，一种智能球类训练系统的控制方法的流程图。具体地，在本实施例中，首先执行步骤S250，通过所述第一光栅矩阵获取所述第一时间信息。本领域技术人员理解，在所述信息处理器中可以设置相应的计时控制装置来实现获取所述第一时间信息的过程。具体地，所述信息处理器通过相关的控制电路与所述第一光栅矩阵相连接。当所述球体在其运动轨迹上切割所述第一光栅矩阵中的垂直光束和/或水平光束(即穿越所述第一光栅矩阵)时，所述计时控制装置可以记录下该球体切割光束的具体时间信息(即所述第一时间信息)。在实际应用中，例如，所述第一时间信息可以通过时间脉冲来记录，通过相应的控制程序可以根据所述时间脉冲的个数来统计所述时间信息。进一步地，本领域技术人员还可以结合其他现有技术来实现所述获取第一时间信息的过程，在此不予赘述。然后，执行步骤S251，通过所述测力传感器获取所述第二时间信息。具体地，结合图1中所述的实施例，当所述球体4穿越所述第一光栅矩阵3后将撞击到所述挡板1上，通过所述测力传感器可以获取该球体撞击挡板的时间信息(即所述第二时间信息)。本领域技术人员理解，与上述步骤S250的实施过程相类似，这里同样可以通过在所述信息处理器中可以设置相应的计时控制装置来实现获取所述第二时间信息。其具体过程可以参考上述步骤中的实施例，在此不予赘述。接着，执行步骤S252，根据所述第一时间信息和第二时间信息确定球体的第一飞行时间信息。本领域技术人员理解，本步骤所述过程可以通过在所述信息处理器中设置相关的算法程序来实现。具体地，当所述信息处理器中获取到所述第一时间信息和所述第二时间信息后，可以根据预先设定的算法程序计算出所述第一飞行时间信息。具体地，例如， 所述算法程序可以是根据所述两个时间计算其差值来确定第一飞行时间信息。优选地，可以通过计数器记录获取所述第一时间信息和第二时间信息之间的脉冲个数来确定所述第一飞行时间信息。本领域技术人员还可以结合现有技术通过多种方式来计算所述第一飞行时间信息，这并不影响本发明的实质，在此不予赘述。进一步地，执行步骤S253，根据所述第一飞行时间信息和所述第一光栅矩阵与挡板之间的距离信息生成第二速度信息。本领域技术人员理解，所述第一光栅矩阵与挡板之间的距离信息的获取方式可以根据不同的智能球类训练系统而改变。具体地，例如，结合图1中所示的结构示意图，其中所述第一光栅矩阵与所述挡板之间的距离可以通过所述轨道21调节，当所述挡板1与第一光栅矩阵3在所述轨道21上的位置确定后，就可以通过在所述信息处理器中预先设置所述距离信息；或者在所述信息处理器中预先设若干个预定距离，然后由用户按照该预定距离调节所述挡板1与第一光栅矩阵3之间的距离。又例如，结合图2中所示的结构示意图，所述第一光栅矩阵与所述挡板之间的距离可以通过所述伸缩机构22来实现，这样可以通过所述信息处理器与所述距离调节机构22上的伸缩机构相连接来获取所述距离信息本领域技术人员理解，当所述用户调节所述伸缩机构从而改变所述第一光栅矩阵与挡板之间的距离时，所述信息处理器可以动态地获取到更新后的所述距离信息，本领域技术人员可以根据现有的技术手段来实现所述过程，在此不予赘述。而在一个优选例中，还可以由用户将所述挡板与第一光栅矩阵之间的距离输入给所述信息处理器。然后，根据所述第一光栅矩阵与挡板之间的距离信息，以及在上述步骤S252中计算得出的所述第一飞行时间信息可以生成所述第二速度信息。具体地，本领域技术人员理解，所述第二速度信息优选地为所述球体在飞行过程中的平均速度。进一步地，本领域技术人员也可以根据实际需要测算出所述球体在飞行过程中最快速度作为所述第二速度信息， 这并不影响本发明的实质，在此不予赘述。接下来，执行步骤S2M，根据所述第二速度信息生成所述训练建议信息。具体地， 本领域技术人员理解，与上述步骤S253的实施过程相类似，本步骤的实施过程也可以通过所述信息处理器来完成。本领域技术人员理解，其中所述训练建议信息可以由专业人员预先在所述信息处理器中设定，例如可以根据实际需要设定多个不同的训练建议信息。然后， 所述信息处理器将根据获取到的不同球体运动信息调用相适应的所述训练建议信息，技术人员可以通过相关的控制程序来实现上述调用的过程，在此不予赘述。例如，以所述第二速度信息为例，本领域技术人员理解，所述第二速度信息中包括运动速率信息以及运动方向信息。具体地，当所述球体的运动速率太小或者太大时，可以提供的训练建议信息是建议该用户相应地调整击球时的用力大小。又例如，当所述球体的运动方向出现偏差时，可以提供的训练建议信息是建议该用户调整触球点的位置等。更为具体地，本领域技术人员还可以结合实际应用变化出更多的实施例，在此不予赘述。最后，执行步骤S255，向第三方系统反馈所述训练建议信息。本领域技术人员理解，本步骤的可以看作是图4中所述步骤S212的一个具体实施方式
，具体可以参考上文中相应的实施例以及变化例，在此不予赘述。在根据本发明的一个优选应用场景中，结合图1所示的智能球类训练系统，用户通过所述训练系统在室内实现高尔夫球的远杆球打击训练。具体地，用户首先调节所述挡板1与第一光栅矩阵3在所述滑轨21上位置，即调节所述挡板1与第一光栅矩阵3之间的相对距离，例如，可以根据室内场地的大小相应调节该相对距离，又例如用户根据球体被击打后的初始飞行轨迹相应调节该相对距离，确保球体能够穿过所述第一光栅矩阵并击中所述挡板1。然后用户将球体4放置在所述第一光栅矩阵3的前方并击打。当所述球体4穿过所述第一光栅矩阵时，所述第一光栅矩阵中与被球体切割的垂直和水平光束对应的光束接收器向信息处理器发送信号，所述信息处理器根据该信号确定所述第一穿越位置信息，并在该信号的触发下记录所述球体4穿越所述第一光栅矩阵的时间点。所述球体4穿越所述第一光栅矩阵3后继续飞行直到撞击在所述挡板1上。所述挡板1上的多个测力传感器均勻分布，并且这些测力传感器之间的间距小于高尔夫球的直径，这样，无论所述球体4撞击到所述挡板1的任一位置，都存在并且仅存在一个测力传感器被所述球体直接撞击，因此，当该被之直接撞击到的测力传感器将信号发送给所述信息处理器后，所述信息处理器根据该信号确定所述第一撞击位置信息，并在该信号的触发下确定所述球体4撞击所述挡板1 的时间点。进一步地，所述信息处理器一方面根据已确定的所述第一穿越位置信息和第一撞击位置信息确定所述球体4在所述第一光栅矩阵3与所述挡板1之间的飞行方向，该方向即所述第一穿越位置信息指向所述第一撞击位置信息的方向；同时，根据所述第一穿越位置信息可以获取与该方向对应方向矢量的起点位置，尤其是该起点位置的高度。所述信息处理器另一方面根据所述球体4分别穿越所述第一光栅矩阵3和撞击所述挡板1的两个时间点，可以获取所述球体4在所述第一光栅矩阵3与所述挡板1之间飞行的时间，进一步地，所述信息处理器可以获取所述第一光栅矩阵3与所述挡板1之间的相对距离，例如可以由用户将该相对距离输入给所述信息处理器，又例如可以在所述信息处理器中预设多个预设距离，用户先从中选择一个预设距离，然后按照该预设距离调节上述相对距离，这并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。更进一步地，所述信息处理器根据所述球体4在所述第一光栅矩阵3与所述挡板1 之间的飞行时间以及上述相对距离可以得出其飞行速率，在结合上述方向(矢量)可以计算出所述球体4若不被所述挡板1阻挡时的飞行轨迹参数，例如所述球体4的飞行距离、飞行高度等参数。这样，便实现了在室内帮助用户训练远杆的方案。在根据本发明的另一个优选应用场景中，结合图2所示的智能球类训练系统，用户通过所述训练系统在室内实现高尔夫球的远杆球打击训练。与上述应用场景不同的是， 在本实施例中，所述球体4撞击到挡板上的位置信息是通过所述第二光栅矩阵来采集的， 其中，所述第二光栅矩阵紧贴在所述挡板的前方(如图2中所示)。具体地，用户首先通过所述伸缩机构来调节所述挡板1以及所述第二光栅矩阵3'与第一光栅矩阵3在所述距离调节机构22上位置，即调节所述挡板1与第一光栅矩阵3之间的相对距离。然后，该用户将球体4放置在所述第一光栅矩阵3的前方并击打。当所述球体4穿过所述第一光栅矩阵 3时，所述第一光栅矩阵3中与被球体4切割的垂直和水平光束对应的光束接收器向信息处理器发送信号，所述信息处理器根据该信号确定所述第一穿越位置信息，并在该信号的触发下记录所述球体4穿越所述第一光栅矩阵的时间点，即采集所述第一时间信息。接着， 所述球体4穿越所述第一光栅矩阵3后继续飞行并穿越所述第二光栅矩阵3'。相类似地， 所述第二光栅矩阵3'中与被球体4切割的垂直和水平光束对应的光束接收器向信息处理器发送信息，所述信息处理器根据该信号确定所述第二穿越位置信息，并在该信号的触发下记录所述球体4穿越所述第二光栅矩阵的时间，即采集所述第二时间信息。当所述球体4 撞击到所述挡板1时，该挡板1上的测力传感器11将采集所述球体4的第一撞击力信息， 其中所述第一撞击力信息包括该撞击力的大小以及方向。进一步地，通过信息处理器可以根据所述第一撞击力信息生成所述第一速度信息，从而根据所述第一速度信息判断该球体 4的运动轨迹，并生成相应的训练建议信息。进一步地，所述信息处理器一方面根据已确定的所述第一穿越位置信息和第二穿越位置信息确定所述球体4在所述第一光栅矩阵3与所述挡板1 (或者说所述第二光栅矩阵3')之间的飞行方向，该方向即所述第一穿越位置信息指向所述第二穿越位置信息的方向；同时，根据所述第一穿越位置信息可以获取与该方向对应方向矢量的起点位置，尤其是该起点位置的高度。所述信息处理器另一方面根据所述球体4分别穿越所述第一光栅矩阵3和穿越所述第二光栅矩阵3'的两个时间点，可以获取所述球体4在所述第一光栅矩阵3'与所述第二光栅矩阵3'之间飞行的时间，进一步地，所述信息处理器可以获取所述第一光栅矩阵3与第二光栅矩阵3'之间的相对距离，例如可以由用户将该相对距离输入给所述信息处理器，又例如可以在所述信息处理器中预设多个预设距离，用户先从中选择一个预设距离，然后按照该预设距离调节上述相对距离，这并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。更进一步地，根据上述过程中采集到的所述球体4的运动信息，通过信息处理器可以对其进行分析处理，所述分析处理过程可以参考上文的实施例以及相应的变化例，在此不予赘述。这样便实现了在室内帮助用户训练远杆的方案。本领域技术人员理解，由于在本发明中所述训练系统包括所述第一光栅矩阵，通过其可以采集到所述球体运动方向矢量的起点，因此不需要根据击球点位置和第一撞击位置(或第二穿越位置)来确定所述方向矢量，从而用户不必在特定的击球点上进行击球，即所述球体可以摆放在所述第一光栅矩阵前方的任意位置。结合上述图1至图8所述的实施例，本领域技术人员理解，本发明所述智能球类训练系统的结构示意图并不局限于如图1或者图2中所示的实施例。进一步地，在本发明中所述球体优选地为高尔夫球，在实际应用中，该球体也可以是足球、网球以及壁球等其他球类运动，这些并不影响本发明的实质，本领域技术人员可以结合实际应用在本发明的基础上变化出更多的实施例，在此不予赘述。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种智能球类训练系统，其特征在于，包括挡板以及测力传感器，其中，若干所述测力传感器均勻或非均勻地分布在所述挡板的至少一个面上。
2.根据权利要求1所述的训练系统，其特征在于，还包括第一光栅矩阵，其中，所述第一光栅矩阵连接所述挡板并位于所述挡板的前方。
3.根据权利要求2所述的训练系统，其特征在于，所述第一光栅矩阵向着所述挡板的前方方向倾斜。
4.根据权利要求2或3所述的训练系统，其特征在于，所述挡板与第一光栅矩阵之间通过距离调节机构连接。
5.根据权利要求4所述的训练系统，其特征在于，所述距离调节机构包括伸缩机构。
6.根据权利要求4所述的训练系统，其特征在于，所述距离调节机构包括滑轨，所述挡板与第一光栅矩阵置于所述滑轨上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的训练系统，其特征在于，还包括第二光栅矩阵， 其中，所述第二光栅矩阵连接所述挡板并紧靠所述挡板的前表面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的训练系统，其特征在于，还包括指示灯，其中，所述指示灯设置在所述挡板上。
9.根据权利要求8所述的训练系统，其特征在于，所述挡板的全部或部分表面由透明材料制成。
10.根据权利要求8或9所述的训练系统，其特征在于，所述挡板的前表面为矩形，在所述挡板的长度方向和宽度方向上至少各有一条边缘上设置有所述指示灯。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的训练系统，其特征在于，还包括信息处理器， 其中，所述信息处理器与所述测力传感器、第一光栅矩阵、第二光栅矩阵以及指示灯中的任一项或任多项装置相连接。
12.—种智能球类训练系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤a.通过数据采集器获取球体运动信息，其中，所述球体运动信息用于指示球体的运动参数；b.根据所述球体运动信息生成训练建议信息；以及c.反馈所述训练建议信息。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述数据采集器包括测力传感器， 若干所述测力传感器均勻或非均勻地分布在一挡板的至少一个面上，所述球体运动信息包括第一撞击力信息，其中，所述第一撞击力信息用于指示球体撞击所述挡板的撞击力大小， 所述步骤a包括如下步骤-通过所述测力传感器采集所述第一撞击力信息，所述步骤b包括如下步骤-根据所述第一撞击力信息生成所述训练建议信息。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一撞击力信息生成所述训练建议信息的步骤包括如下步骤-根据所述第一撞击力信息生成第一速度信息；以及-根据所述第一速度信息生成所述训练建议信息。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述数据采集器包括测力传感器，若干所述测力传感器均勻或非均勻地分布在一挡板的至少一个面上，所述球体运动信息包括第一撞击位置信息，其中，所述第一撞击位置信息用于指示球体撞击所述挡板的位置，其中，所述步骤a包括如下步骤-通过被撞击的所述测力传感器的位置确定所述第一撞击位置信息， 所述步骤b包括如下步骤-根据所述第一撞击位置信息生成所述训练建议信息。
16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述数据采集器还包括第一光栅矩阵，其中，所述第一光栅矩阵位于所述挡板的前方，所述球体运动信息还包括第一穿越位置信息，其中，所述第一穿越位置信息用于指示球体运动轨迹与所述第一光栅矩陈所在平面的交点的位置，其中，所述步骤a包括如下步骤-通过所述第一光栅矩阵采集第一穿越位置信息， 所述步骤b包括如下步骤-根据所述第一撞击位置信息和第一穿越位置信息确定所述运动方向信息；以及 -根据所述运动方向信息生成训练建议信息。
17.根据权利要求13或14所述的控制方法，其特征在于，所述数据采集器还包括第一光栅矩阵和第二光栅矩阵，其中，所述第一光栅矩阵位于所述挡板的前方，所述第二光栅矩阵紧靠所述挡板的前表面，所述球体运动信息包括第一穿越位置信息以及第二穿越位置信息，其中，所述第一穿越位置信息用于指示球体运动轨迹与所述第一光栅矩阵所在平面的交点的位置，所述第二穿越位置信息用于指示球体运动轨迹与所述第二光栅矩阵所在平面的交点的位置，其中，所述步骤a包括如下步骤-通过所述第一光栅矩阵采集第一穿越位置信息； -通过所述第二光栅矩阵采集第二穿越位置信息； 所述步骤b包括如下步骤-根据所述第一穿越位置信息和第二穿越位置信息确定所述运动方向信息；以及 -根据所述运动方向信息生成训练建议信息。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述数据采集器包括测力传感器以及第一光栅矩阵，其中，若干所述测力传感器均勻或非均勻地分布在一挡板的至少一个面上，所述第一光栅矩阵位于所述挡板的前方，所述球体运动信息包括第一时间信息以及第二时间信息，其中，所述第一时间信息用于指示球体穿越所述第一光栅矩阵的时间，所述第二时间用于指示球体撞击所述挡板的时间，其中，所述步骤a包括如下步骤-通过所述第一光栅矩阵获取所述第一时间信息；以及 -通过所述测力传感器获取所述第二时间信息， 所述步骤b包括如下步骤-根据所述第一时间信息和第二时间信息确定球体的第一飞行时间信息；以及 -根据所述第一飞行时间信息和所述第一光栅矩阵与挡板之间的距离信息生成第二速度信息；以及-根据所述第二速度信息生成所述训练建议信息。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述挡板上设置有指示灯，所述步骤c包括如下步骤-通过所述指示灯反馈所述训练建议信息。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤c包括如下步骤-向第三方系统反馈所述训练建议信息。
21.根据权利要求20所述的控制方法，其特征在于，所述第三方系统包括如下系统中的任一种或任多种系统-电子游戏系统； -网络档案系统；以及 -多媒体系统。
全文摘要
本发明提供一种智能球类训练系统，包括挡板以及测力传感器，其中，若干所述测力传感器均匀或非均匀地分布在所述挡板的至少一个面上。另一个方面，还提供一种智能球类训练系统的控制方法，包括步骤a.通过数据采集器获取球体运动信息，其中，所述球体运动信息用于指示球体的运动参数；步骤b.根据所述球体运动信息生成训练建议信息；以及步骤c.反馈所述训练建议信息。本发明通过所述智能球类训练系统中的多种数据采集器采集用户在进行球类运动过程中该球体的相关运动信息，并根据所述运动信息生成相应的运动建议信息，从而帮助用户达到更好的运动效果。尤其适用于高尔夫球的室内训练，解决了因室内训练场地小而无法训练远杆技术动作的问题。
文档编号A63B69/00GK102258855SQ20101018429
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者马海华 申请人:上海薄荷信息科技有限公司