一種體感交互門球系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明屬于電子技術領域，特別涉及一種體感交互門球系統(tǒng)。

背景技術：

門球是在平地或草坪上，用門球桿擊打球、穿過球門的一種室外球類游戲，又稱槌球。門球起源于法國，20世紀30年代傳入中國，當時只在燕京大學作為游戲課內容。由于門球運動占地少，花費省，很安全，且技術簡單，比賽時間短，運動量也不大，1970年開始作為老年人的活動項目推廣開來。

作為一種深受廣大老年人喜愛的室外運動，門球在全國各地開展廣泛，各項賽事頻頻舉辦，參與者眾多。但終究該項運動是一項室外運動，所以受氣候、環(huán)境等外界因素的影響很大，甚至制約這項運動的發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種設置在室內的體感交互門球系統(tǒng)，通過傳感裝置和控制主機相配合，模擬一個門球場景，操縱者猶如親臨其境，通過揮動球桿擊打，產(chǎn)生運動鍛煉、練習提高球技的目的。同時具備教練員訓練、裁判員培訓、模擬比賽等功能。

本發(fā)明所采用的技術方案為：一種體感交互門球系統(tǒng)，包括顯示器、控制主機、門球桿、主球和擊球板；所述主球底部設有第一滑塊，所述擊球板上設置有直線滑槽，所述第一滑塊滑動設置在所述直線滑槽內；

所述門球桿的錘頭上設置有壓力傳感器；所述主球表面設置有擊打區(qū)，所述擊打區(qū)均勻設置有多個第一感應觸點；所述壓力傳感器、所述第一感應觸點均與所述控制主機無線連接；

當所述門球桿與所述擊打區(qū)接觸時，所述壓力傳感器獲得壓力信號，所述門球桿與所述擊打區(qū)接觸點處所述第一感應觸點獲得接觸信號；所述控制主機根據(jù)所述壓力信號、以及所述接觸信號的位置，計算主球運動狀態(tài)，并通過所述顯示器顯示。

優(yōu)選地，所述門球桿內還設置有姿態(tài)傳感器，所述門球桿頂端設有操作按鍵；所述姿態(tài)傳感器和所述操作按鍵均與所述控制主機無線連接。

優(yōu)選地，所述姿態(tài)傳感器為九軸姿態(tài)傳感器，所述九軸姿態(tài)傳感器包括三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度傳感器和三軸磁場傳感器。

優(yōu)選地，還包括閃擊球；所述閃擊球表面設置有第二感應觸點，所述第二感應觸點與所述控制主機無線連接。

優(yōu)選地，所述擊球板上還設置有與所述直線滑槽相交的固定滑槽；所述閃擊球底部設有第二滑塊，所述第二滑塊滑動設置在所述固定滑槽內；

當所述閃擊球滑動至所述直線滑槽與所述固定滑槽的交叉點時，所述第二感應觸點與所述主球表面相接觸。

優(yōu)選地，所述固定滑槽呈弧形分布。

優(yōu)選地，所述固定滑槽的一端還設置有用以放置所述閃擊球的放置槽。

優(yōu)選地，所述擊球板包括擊球區(qū)位置板和閃擊球位置板；所述擊球區(qū)位置板與所述閃擊球位置板卡合連接；所述直線滑槽、所述固定滑槽、所述放置槽均設置在所述擊球區(qū)位置板上。

優(yōu)選地，所述擊球區(qū)位置板及閃擊球位置板上表面設置有多個第三感應觸點，所述第三感應觸點均與所述控制主機無線連接。。

優(yōu)選地，其特征在于：所述無線連接為藍牙連接或2.4GWIFI連接。

本發(fā)明的有益效果為：通過將球場上的門球擊打操作模擬分析，反應到其控制主機上，結合不同的傳感器進行數(shù)據(jù)采集和分析處理，并顯示出來，實現(xiàn)在室內完成球場上的打球效果，空間占用較小，且避免了門球運動受氣候、環(huán)境等外界因素的影響。其設計操作簡單，使用方便，能夠得到廣大使用者的喜愛。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明體感交互門球系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明體感交互門球系統(tǒng)中擊球板的結構示意圖。

圖中1-顯示器；2-控制主機；3-門球桿；4-主球；5-擊球板；6-直線滑槽；7-閃擊球；8-固定滑槽；9-放置槽；51-擊球區(qū)位置板；52-閃擊球區(qū)位置板。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。

如圖1至2所示，一種體感交互門球系統(tǒng)，包括顯示器1、控制主機2、門球桿3、主球4和擊球板5；所述主球4底部設有第一滑塊，所述擊球板5上設置有直線滑槽6，所述第一滑塊滑動設置在所述直線滑槽6內；

所述門球桿3的錘頭上設置有壓力傳感器；所述主球表面設置有擊打區(qū)，所述擊打區(qū)均勻設置有多個第一感應觸點；所述壓力傳感器、所述第一感應觸點均與所述控制主機2無線連接；

當所述門球桿3與所述擊打區(qū)接觸時，所述壓力傳感器獲得壓力信號，所述門球桿與所述擊打區(qū)接觸點處所述第一感應觸點獲得接觸信號；所述控制主機2根據(jù)所述壓力信號、以及所述接觸信號的位置，計算主球運動狀態(tài)，并通過所述顯示器1顯示。

本發(fā)明提供的體感門球系統(tǒng)設置在室內，控制主機采用運動模擬仿真原理，采集傳感裝置輸入信息，通過仿真計算，仿真出門球被擊打后的運動狀態(tài)，并在顯示器上顯示。具體的實現(xiàn)過程如下：

主球4可在直線滑槽6內滑動，初始停在直線滑槽6的指定位置，該位置稱為擊球點位置，用戶持門球桿3站立在擊球板5上，揮動門球桿3槌擊主球4的擊打區(qū)，錘頭與擊打區(qū)的某點接觸，該點處的第一感應觸點被觸發(fā)；錘頭處的壓力傳感器獲得的壓力信號，其反映擊打力度信息；觸發(fā)的第一感應觸點位置反映擊打角度信息；

控制主機2獲得擊打力度信息和擊打角度信息，結合預設置的參數(shù)(如球的質量、場地摩擦系數(shù))，計算仿真球被擊打后的運動狀態(tài)，并通過顯示器1顯示。擊打后，實際的主球4在直線滑槽6內滑動，其運動范圍被限制在擊球板5內。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述門球桿3內還設置有姿態(tài)傳感器，所述門球桿頂端設有操作按鍵；所述姿態(tài)傳感器和所述操作按鍵均與所述控制主機2無線連接。

門球桿3為一特制的實體球桿，門球桿3內設置姿態(tài)傳感器，用于感知門球桿3的空間姿態(tài)和運動軌跡，控制主機2接收姿態(tài)傳感器信息，并通過顯示器顯示。在此基礎上，結合門球桿頂端的操控按鍵，可使門球桿作為系統(tǒng)的輸入交互設備，實現(xiàn)類似“鼠標”的功能，如調整切換顯示器1上顯示整個場景的俯視圖及局部視圖(畫中畫功能)。

進一步地，所述姿態(tài)傳感器為九軸姿態(tài)傳感器，所述九軸姿態(tài)傳感器包括三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度傳感器和三軸磁場傳感器。

作為一種優(yōu)選的實施方式，還包括閃擊球7；所述閃擊球7表面設置有第二感應觸點，所述第二感應觸點與所述控制主機2無線連接。

門球運動中存在“閃擊”的技術動作，在擊球時，如果一個球碰到了另一個球，稱為“撞擊”；如果自球和被撞擊的他球仍在比賽線內，擊球員需用腳踩住自球，并將他球與自球接觸，然后，用球棒擊打自球(這一擊稱為“閃擊”)，利用沖擊力把他球震出。設置閃擊球7用于模擬該項技術動作，第二感應觸點用于感知主球(自球)與閃擊球(他球)的接觸。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述擊球板5上還設置有與所述直線滑槽6相交的固定滑槽8；所述閃擊球7底部設有第二滑塊，所述第二滑塊滑動設置在所述固定滑槽內；

當所述閃擊球7滑動至所述直線滑槽與所述固定滑槽的交叉點時，所述第二感應觸點與所述主球4表面相接觸。

用戶需模擬閃擊時，主球被擊打點、與閃擊球接觸點的位置關系，影響閃擊球的運動狀態(tài)，兩點連線的延長線稱為瞄準線；用戶用門球桿擊打到主球擊打區(qū)的不同位置，被擊打位置的第一感應觸點和閃擊球上第二感應觸點的連線為閃擊球的運動方向；控制主機根據(jù)上述位置關系，以及第二感應觸點的觸發(fā)時機，擊打力度，計算仿真閃擊球運動狀態(tài)，并在顯示器上顯示。球擊出后，控制主機也可回放分析瞄準，方便用戶校正，逐步完善自己的球技。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述固定滑槽8呈弧形分布。

進一步地，所述固定滑槽8的一端還設置有用以放置所述閃擊球的放置槽9。當不需要使用閃擊球時，將閃擊球滑動至放置槽9內。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述擊球板包括擊球區(qū)位置板51和閃擊球位置板52；所述擊球區(qū)位置板51與所述閃擊球位置板52卡合連接；所述直線滑槽6、所述固定滑槽8、所述放置槽9均設置在所述擊球區(qū)位置板上。擊球板分離設置，以方便收納和存放，在不使用的時候能夠占用較小空間。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述擊球區(qū)位置板51及閃擊球位置板52上表面設置有多個第三感應觸點，所述第三感應觸點均與所述控制主機無線連接。。當用戶站立在擊球板上時，觸發(fā)第三感應觸點；被觸發(fā)的第三感應觸點的分布，反映用戶的站位信息，控制主機根據(jù)該站位信息、擊球點位置信息，分析判斷用戶的站位是否正確。

門球場上，擊球者站位對準確度有直接影響，只有擊球者面對瞄準線成直角站位，才能發(fā)力準確，擊中主球正確的擊打位置；故在擊球位置板及閃擊球位置板上設立用于感應使用者位置的傳感裝置，并在顯示器2上顯示對應的腳印形狀。

作為一種優(yōu)選的實施方式，其特征在于：所述無線連接為藍牙連接或2.4GWIFI連接。

為了進一步詳述本發(fā)明，現(xiàn)就本發(fā)明一具體實施例所實現(xiàn)功能說明如下：

根據(jù)《門球競賽規(guī)則與裁判法》2015年版為藍本，編制相應的體感交互門球控制程序。顯示屏中用3D動畫顯示虛擬的門球場。設置兩種不同類型的門球場地，即綠色(塑膠場)，黃色(沙土場)，兩者預設的場地摩擦系數(shù)不同。

系統(tǒng)顯示具有畫中畫功能，既全景(鳥瞰畫面)與局部。畫面切換分手工切換(練習或培訓時)和定時自動切換(模擬比賽時)。

根據(jù)“門球競賽裁判法”編寫裁判程序，包括開始、結束指令，場上裁定，計分，計時，形成“門球比賽記錄表”。

控制主機可連接音響設備，使系統(tǒng)擊球、球球撞擊、球出界有聲效顯示，增強交互效果。

系統(tǒng)具有個人練習、模擬比賽、教練培訓、裁判培訓等四個功能模塊。在不同模塊模式，畫面可依門球桿指向(類鼠標操作)變換場景。

個人練習可依規(guī)則順序練習過門，也可在任一場景練習擊球準度。

模擬比賽模式下，初始畫面及每球進場均顯示開球區(qū)及停放在開球區(qū)的待擊球，比賽開始后場景隨擊球員球桿(鼠標)指向變換。根據(jù)整合的規(guī)則，系統(tǒng)自動計時、計分并顯示。

教練培訓模式下，設定若干場景供培訓，可在顯示屏上顯示擺放各球位置，也可與擊球操作者互動。裁判員培訓模式下，設定若干場景供裁判培訓用?？尚纬苫驍[放各種場景在顯示幕上顯示?？刹シ艑嶄浀匿浵窕蚪?jīng)過動畫加工過的影像。

此外，教練指揮時對球的落點要求的顯示，用聲控(系統(tǒng)可識別)，或用類似激光筆樣的附加設備來指示。

本發(fā)明體感交互門球系統(tǒng)，對門球運動中不同擊打技術，采用傳感裝置進行數(shù)據(jù)采集，并傳輸?shù)娇刂浦鳈C上仿真分析，最終進行虛擬顯示，在室內實現(xiàn)球場上的打球效果，避免了門球運動受氣候、環(huán)境等外界因素的影響，且空間占用較小，操作簡單，使用方便，適合各地老干部活動中心以及門球俱樂部采用，以豐富老齡群體的文化體育生活，促進門球運動的發(fā)展，開發(fā)前景廣闊。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。