本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種體感交互門球系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

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(xué)作為游戲課內(nèi)容。由于門球運動占地少，花費省，很安全，且技術(shù)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(shù)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(shù)的不足，提供一種設(shè)置在室內(nèi)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(xí)提高球技的目的。同時具備教練員訓(xùn)練、裁判員培訓(xùn)、模擬比賽等功能。

本發(fā)明所采用的技術(shù)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(shè)有第一滑塊，所述擊球板上設(shè)置有直線滑槽，所述第一滑塊滑動設(shè)置在所述直線滑槽內(nèi)；

所述門球桿的錘頭上設(shè)置有壓力傳感器；所述主球表面設(shè)置有擊打區(qū)，所述擊打區(qū)均勻設(shè)置有多個第一感應(yīng)觸點；所述壓力傳感器、所述第一感應(yīng)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(yīng)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(nèi)還設(shè)置有姿態(tài)傳感器，所述門球桿頂端設(shè)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(shè)置有第二感應(yīng)觸點，所述第二感應(yīng)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(shè)置有與所述直線滑槽相交的固定滑槽；所述閃擊球底部設(shè)有第二滑塊，所述第二滑塊滑動設(shè)置在所述固定滑槽內(nèi)；

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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)置有多個第三感應(yīng)觸點，所述第三感應(yīng)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(yīng)到其控制主機上，結(jié)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(nèi)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(shè)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(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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(shè)有第一滑塊，所述擊球板5上設(shè)置有直線滑槽6，所述第一滑塊滑動設(shè)置在所述直線滑槽6內(nèi)；

所述門球桿3的錘頭上設(shè)置有壓力傳感器；所述主球表面設(shè)置有擊打區(qū)，所述擊打區(qū)均勻設(shè)置有多個第一感應(yīng)觸點；所述壓力傳感器、所述第一感應(yīng)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(yīng)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(shè)置在室內(nèi)，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(nèi)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(yīng)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(yīng)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(jié)合預(yù)設(shè)置的參數(shù)(如球的質(zhì)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(nèi)滑動，其運動范圍被限制在擊球板5內(nèi)。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述門球桿3內(nèi)還設(shè)置有姿態(tài)傳感器，所述門球桿頂端設(shè)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(nèi)設(shè)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(chǔ)上，結(jié)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(shè)備，實現(xiàn)類似“鼠標”的功能，如調(diào)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(shè)置有第二感應(yīng)觸點，所述第二感應(yīng)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(shù)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(nèi)，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(shè)置閃擊球7用于模擬該項技術(shù)動作，第二感應(yīng)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(shè)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(shè)有第二滑塊，所述第二滑塊滑動設(shè)置在所述固定滑槽內(nèi)；

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(yīng)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(guān)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(yīng)觸點和閃擊球上第二感應(yīng)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(guān)系，以及第二感應(yīng)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(shè)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(nèi)。

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(shè)置在所述擊球區(qū)位置板上。擊球板分離設(shè)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(shè)置有多個第三感應(yīng)觸點，所述第三感應(yīng)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(yīng)觸點；被觸發(fā)的第三感應(yīng)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(shè)立用于感應(yīng)使用者位置的傳感裝置，并在顯示器2上顯示對應(yīng)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(yīng)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(shè)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(yù)設(shè)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(xí)或培訓(xùn)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(jié)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(shè)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(xí)、模擬比賽、教練培訓(xùn)、裁判培訓(xùn)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(xí)可依規(guī)則順序練習(xí)過門，也可在任一場景練習(xí)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(xùn)模式下，設(shè)定若干場景供培訓(xùn)，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(xùn)模式下，設(shè)定若干場景供裁判培訓(xùn)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(shè)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(shù)，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(nèi)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(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。