一种新型足球系统技术方案

一种新型足球系统，是由智能足球、球员标志装置和智能足球场地通讯装置组成，智能足球内部装有数字智能六维传感器、无线通讯微处理器模块、可充电电池、无线充电模块，智能手机安装专用的足球系统APP软件，根据足球训练、比赛的要求，APP软件模块提供盘球、颠球、射门等相关数据，也可以帮助足球裁判了解足球比赛时判断足球的“进球”、“出界”等瞬间现象，还可以提供主裁判员足球比赛中“伤停补时”的正确时间，记录比赛足球已经受到强烈“冲击”的次数，确定该足球的已经受到的实际冲击次数是否影响比赛的要求而决定“取舍”，足球系统可以把训练、比赛的实际运动轨迹参数进行储存，为足球教练团队提供“训练分析”和“科学研究”的数字依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种足球，尤其涉及一种新型足球系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，生产力的提高，人们对竞技足球的期望也越来越高。足球作为亿万球迷喜爱的体育运动，在该领域里应用网络信息技术，实时记录训练和比赛过程，用现代先进的足球理论和技术，指导和帮助提高足球训练水平，提高校园足球的训练效率和乐趣，是足球和信息技术界的一种大胆尝试。足球赛事中出现的“争议”、“误判”也往往成为人们街头巷尾谈论的话题，人们希望现代科技来满足足球运动的“公正”、“公平”的需求，随着足球运动的发展，人们不仅仅满足于其仅具有用来踢球的简单应用，也希望增加足球比赛的特殊功能和足球赛事的趣味性。目前人们对足球的质量和寿命仅是从经验来判断，缺乏统一的工具和方法来衡量，也希望有一个真实的数据来支持足球质量的鉴定，决定比赛、练习用球符合足球标准规定的要求。从此足球界出现了“智能足球”的概念，采用各种技术和方法，探索应用信息技术来提高足球运动训练和比赛水平，已经成为信息技术和足球界共同关注的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案，一种新型足球系统，是由智能足球、球员标志装置和安装专用手机APP软件的智能手机组成，APP软件包括足球比赛模块、足球训练模块和足球质量管理模块，根据需要选用相应的模块，所述的智能足球内部装有数字六维传感器、无线通讯微处理器、可充电电池、无线充电模块，其中数字六维传感器、无线通信微处理器和无线充电模块组成一个微型电子组件，放置在足球内胆的一个特制皮囊内，所述的可充电电池定制成超薄弧形，安置在与微型电子组件相对的另一个皮囊内，无线充电模块的平面电磁接收线圈放置在两个皮囊之间的另外两个皮囊内，相邻皮囊之间的距离一致以保持足球的平衡，所述的球员标志装置是一种穿戴电子设备，它由无线通讯微处理器、三轴加速度传感器、心率传感器和柔性电池组成，球员信息可以事先由智能手机设定存在无线通讯微处理器的Flash存储器内，包括球队名称代号、球员球衣号、球员名字等，与无线充电模块对应的专用无线充电器是通用的无线充电设备，设有专用的足球塑料座放置足球，保证智能足球在充电时不会滚动而与充电器分离；所述的智能足球和球员标志装置中的无线通讯微处理器模块都可以通过无线局域网连接各个具有蓝牙模块的微微网和相应的电子设备，接收智能手机发出的操作指令，同时向智能手机发送由微处理器解算的实时足球运动数据，包括足球的瞬时位置、速度、加速度、实时时间、运动和射门方向、击球的“力”大小和次数以及双方球员在足球场上的实时位置；智能手机安装专用的足球系统APP软件，根据足球训练、比赛的要求，专用APP软件所编程的软件模块可以提供盘球、颠球、射门等相关数据，所述新型足球系统还包括足球质量管理模块，足球内装置的数字六维传感器在足球受到外力冲击时，足球便发生运动，六维传感器将测到一次加速度的最大值，根据力学公式,我们可以得到击球力值大小，比照中华人民共和国的足球国家测试中“足球冲击力测试计”所提供击球力的数值，在无线通讯微处理器内部设置该击球冲击力的基准值，把大于此冲击力值的次数在微处理器内部进行记录，储存到Flash存储器里，每击球足球一次，足球本体内部的加速度矢量值也变化一次，通过计算得到击球力的大小，若达到或超过规定击球力的基准数值，可以通过计数器进行计数、存储，同时存储到微处理器中指定的Flash存储器单元，在断电情况下，即使电池损坏，其存储的数值仍然保存不变，这时我们就可以随时从智能手机中获得这个足球已经受到冲击的次数参数，也可以同时存储多个足球的冲击的次数，而达到监测足球寿命和足球管理的目的。智能足球场地通讯装置和智能足球都应在无线局域网WLAN能够覆盖的区域使用，通过安装专用手机软件APP的智能手机与安置在智能足球内部的无线通讯微处理器组成微微网，也可以与安置在比赛场地里所有装有蓝牙收发模块的设备如带有蓝牙收发装置的CCD摄像机等相连接，构成有多个蓝牙网络连接网点的微微网，通过相应软件把所有在微微网上的设备通过4.0以上版本的BLE协议用无线的方式连接起来，所述的专用无线充电器可以是与放置在智能足球内部的无线充电模块相同的电子器件装置，安装在可以方便安放智能足球，并且可以对智能足球充电的专用电子装置。所述的一种新型足球系统，还包括球员标志装置，其包括无线通讯微处理器、三维加速度传感器、心率传感器和微型可充电电池组成，装置在一个由硅橡胶材料制成的外壳里，分别佩戴在双方球员的手腕上，在训练时它可以选择运动员的健康情况监护，在比赛时它可以正确地向智能手机发送双方球员在比赛场上的瞬间位置和位置变化。作为优选，所述无线通讯微处理器模块,采用CC2540蓝牙低功耗芯片为核心，它是一款完全兼容蓝牙4.0低功耗BLE协议的Soc芯片，其内部集成了低功耗、增强型8051MCU内核，高性能2.4GHz射频收发器，8KRAM、256KFlash存储器，其主要特性包括1个16位和2个8位通用定时器，2个UART，共有21个GPIO,可以通过设置，用作1个SPI或一个作双向数据传输通道，接收六维传感器的加速度计、磁力计参数，它有32.678KHz的休眠定时器，并拥有5种工作模式，精确的数据接收信号强度检测（RSSI)、功能强大的五通道直接内存（DMA），在发送接收、数据处理和传输时，可以选择不同的工作模式进行工作，以降低微处理器的功率损耗，在休闲模式时芯片的电流损耗可以调节，最低的电流损耗仅0.4ua。芯片仅有6×6×1mm，适宜应用于有体积要求的场合，无线通讯微处理器模块的供电电压为2～3.6伏，与可充电电池的电压相匹配。低功耗的主芯片具有无线收发功能和输入输出功能，因此需要外围电路来实现芯片功能，外围电路是围绕主芯片进行配置，外围电路包括两个时钟电路电源电路、阻抗匹配电路、通讯接口、天线等，芯片中有RF_P和RF_N是一对差分输入、输出的偶极信号端口，所述的天线是一种特制的可以制成PCB板形式的天线，天线的接收频段为2400～2483MHz，其增益不小于3db，基于其是一种不平衡天线，需要在射频输入输出管脚与蓝牙天线之间连接一个巴伦（平衡、不平衡）匹配电路来实现，这种匹配电路可以用分离的电容、和电感来实现，整个电子电路板进行优化薄型设计，可以安置在智能足球球胆小气囊的中心。作为优选，所述的数字六维传感器是一个三维加速度传感器和一个三维磁力计（电子罗盘）组成，其中三维加速度传感器通过实时测量得到的X、Y、Z三个方向的加速度可以得到的矢量值，通过获得的加速度值，比照足球的旋转运动，通过软件算法，我们就可以得到足球的运动方向、和加速度的绝对值大小，通过微处理器内部时钟的定时采集足球的加速度值，我们可以计算得到足球加速度的变化，进而获得足球的球速和足球的位置变化，如果在手机里事先设定足球场地的尺寸、和足球位置的初始值，我们可以通过相应的软件获得足球在训练、比赛时瞬间立体位置，足球质量历来是足球制造公司和足球界关心的足球指标，我们在测得加速度的最大变化值。通过力学计算也可以获得足球的击球力的大小，把足球受到外击力的大小进行记数，从而可以获得这只足球所受到的冲击次数，通过统计计算规律，可以了解这足球或足球制作工艺对足球寿命对影响。所述的数字六维传感器中还有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型足球系统，是由智能足球、球员标志装置和安装专用手机APP软件的智能手机组成，APP软件包括足球比赛模块、足球训练模块和足球质量管理模块，根据需要选用相应的模块，其特征在于，所述的智能足球内部装有数字六维传感器、无线通讯微处理器、可充电电池、无线充电模块，其中数字六维传感器、无线通信微处理器和无线充电模块组成一个微型电子组件，放置在足球内胆的一个特制皮囊内，所述的可充电电池定制成超薄弧形，安置在与微型电子组件相对的另一个皮囊内，无线充电模块的平面电磁接收线圈放置在两个皮囊之间的另外两个皮囊内，相邻皮囊之间的距离一致以保持足球的平衡，所述的球员标志装置是一种穿戴电子设备，它由无线通讯微处理器、三轴加速度传感器、心率传感器和柔性电池组成，球员信息可以事先由智能手机设定存在无线通讯微处理器的Flash存储器内，包括球队名称代号、球员球衣号、球员名字等，与无线充电模块对应的专用无线充电器是通用的无线充电设备，设有专用的足球塑料座放置足球，保证智能足球在充电时不会滚动而与充电器分离；所述的智能足球和球员标志装置中的无线通讯微处理器模块都可以通过无线局域网连接各个具有蓝牙模块的微微网和相应的电子设备，接收智能手机发出的操作指令，同时向智能手机发送由微处理器解算的实时足球运动数据，包括足球的瞬时位置、速度、加速度、实时时间、运动和射门方向、击球的“力”大小和次数以及双方球员在足球场上的实时位置；智能手机安装专用的足球系统APP软件，根据足球训练、比赛的要求，专用APP软件所编程的软件模块可以提供盘球、颠球、射门等相关数据，所述新型足球系统还包括足球质量管理模块，足球内装置的数字六维传感器在足球受到外力冲击时，足球便发生运动，六维传感器将测到一次加速度的最大值，根据力学公式,我们可以得到击球力值大小，比照中华人民共和国的足球国家测试中“足球冲击力测试计”所提供击球力的数值，在无线通讯微处理器内部设置该击球冲击力的基准值，把大于此冲击力值的次数在微处理器内部进行记录，储存到Flash存储器里，每击球足球一次，足球本体内部的加速度矢量值也变化一次，通过计算得到击球力的大小，若达到或超过规定击球力的基准数值，可以通过计数器进行计数、存储，同时存储到微处理器中指定的Flash存储器单元，在断电情况下，即使电池损坏，其存储的数值仍然保存不变，这时我们就可以随时从智能手机中获得这个足球已经受到冲击的次数参数，也可以同时存储多个足球的冲击的次数，而达到监测足球寿命和足球管理的目的。...

【技术特征摘要】
1.一种新型足球系统，是由智能足球、球员标志装置和安装专用手机APP软件的智能手机组成，APP软件包括足球比赛模块、足球训练模块和足球质量管理模块，根据需要选用相应的模块，其特征在于，所述的智能足球内部装有数字六维传感器、无线通讯微处理器、可充电电池、无线充电模块，其中数字六维传感器、无线通信微处理器和无线充电模块组成一个微型电子组件，放置在足球内胆的一个特制皮囊内，所述的可充电电池定制成超薄弧形，安置在与微型电子组件相对的另一个皮囊内，无线充电模块的平面电磁接收线圈放置在两个皮囊之间的另外两个皮囊内，相邻皮囊之间的距离一致以保持足球的平衡，所述的球员标志装置是一种穿戴电子设备，它由无线通讯微处理器、三轴加速度传感器、心率传感器和柔性电池组成，球员信息可以事先由智能手机设定存在无线通讯微处理器的Flash存储器内，包括球队名称代号、球员球衣号、球员名字等，与无线充电模块对应的专用无线充电器是通用的无线充电设备，设有专用的足球塑料座放置足球，保证智能足球在充电时不会滚动而与充电器分离；所述的智能足球和球员标志装置中的无线通讯微处理器模块都可以通过无线局域网连接各个具有蓝牙模块的微微网和相应的电子设备，接收智能手机发出的操作指令，同时向智能手机发送由微处理器解算的实时足球运动数据，包括足球的瞬时位置、速度、加速度、实时时间、运动和射门方向、击球的“力”大小和次数以及双方球员在足球场上的实时位置；智能手机安装专用的足球系统APP软件，根据足球训练、比赛的要求，专用APP软件所编程的软件模块可以提供盘球、颠球、射门等相关数据，所述新型足球系统还包括足球质量管理模块，足球内装置的数字六维传感器在足球受到外力冲击时，足球便发生运动，六维传感器将测到一次加速度的最大值，根据力学公式,我们可以得到击球力值大小，比照中华人民共和国的足球国家测试中“足球冲击力测试计”所提供击球力的数值，在无线通讯微处理器内部设置该击球冲击力的基准值，把大于此冲击力值的次数在微处理器内部进行记录，储存到Flash存储器里，每击球足球一次，足球本体内部的加速度矢量值也变化一次，通过计算得到击球力的大小，若达到或超过规定击球力的基准数值，可以通过计数器进行计数、存储，同时存储到微处理器中指定的Flash存储器单元，在断电情况下，即使电池损坏，其存储的数值仍然保存不变，这时我们就可以随时从智能手机中获得这个足球已经受到冲击的次数参数，也可以同时存储多个足球的冲击的次数，而达到监测足球寿命和足球管理的目的。2.根据权利要求1所述的一种新型足球系统，其特征在于，所述无线通讯微处理器模块采...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁若妍，
申请(专利权)人：南京绎霖国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32