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　　本发明针对传统篮球运动数据采集精度低、实时性差的问题，提出一种集成智能硬件的篮球数据采集装置。通过在指套组件嵌入用户身份信息并与控制器无线通讯，结合篮球架传感器组件实时采集投篮、篮板、抢断等关键数据，实现运动数据的精准记录与分析，提升训练和比赛的智能化水平。

　　本发明涉及一种数据采集装置，具体涉及一种篮球运动数据采集装置及采集方法。

　　现有的篮球运动数据采集的方法通常为在篮筐上或篮板上安装传感器，以对进球数进行统计，但不能记录命中率，或者在篮球内部嵌入一个多轴加速度传感器和陀螺仪来对个人运球纠正、投篮角度纠正等比较专业化的数据进行采集。然而对于篮球爱好者最关注的的篮板、助攻次数等实战数据，该方法并不能实现采集，同时不能与他人很好地互动，不能有效地带动篮球爱好者的打球热情，降低体验效果。

　　本发明提供一种篮球运动数据采集装置，包括篮球架组件、篮球及指套组件，所述篮球架组件包括篮球架、固定在所述篮球架上的传感器组件及与所述传感器组件电连接且固定于篮球架上的控制器，所述指套组件包括一主指套组件，所述主指套组件嵌入有用户身份信息及设置一传感器，并与所述控制器无线通讯连接，所述主指套组件的传感器感测篮球与手掌间的接触信息，所述传感器组件感测篮球投射过程中篮球与篮球架之间的数据信息，所述控制器识别用户身份信息及分析所述传感器感测到的接触信息及所述传感器组件感测到的数据信息。

　　其中，所述篮球由含磁性的材料制成，所述主指套组件内设置的传感器为霍尔传感器。

　　其中，所述主指套组件包括主指套体、开设于主指套内的主指套腔体、置于主指套腔体内的主指套主板、固定于主指套主板上的主指套蓝牙模块、与主指套主板电连接的霍尔传感器及固定于主指套腔体上方的主指套面板，所述主指套主板上设置有主控芯片、ic卡模块及充电触片，所述主指套组件还包括固定于主指套主板上的主指套电池模块及固定于主指套体上与主指套电池模块电连接的充电触角。

　　其中，所述篮球由预设介电常数的材料制成，所述主指套组件内设置的传感器为电容式接近传感器。

　　其中，所述指套组件还包括一次指套组件，所述次指套组件内设置有霍尔传感器，并通过无线通讯连接方式将感测到的数据信息传输至所述主指套组件。

　　其中，所述传感器组件包括传感器腔体、置于传感器腔体上的有机玻璃盖板及置于传感器腔体内的传感器主板。

　　其中，所述传感器主板上设置有第一光电开关、置于第一光电开关下方的第二光电开关及置于第一光电开关及第二光电开关中间的振动传感器。

　　其中，所述控制器包括控制器腔体、盖设于控制器腔体上的控制器面板、置于控制器腔体内的蓝牙模块、通讯模块及主板，及置于主板上的数据读取模块，所述控制器面板上设置有显示器、ic卡识别区、按键区、扬声孔及led灯孔，所述主板上设置有主控芯片、键盘模块、鸣叫模块及led模块。

　　本发明提供的篮球运动数据采集装置，通过对用户手指运球的数据以及篮球进球时的数据进行采集最终得出用户想要的数据信息，提高体验效果。

　　下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

　　请参考图1-图3，本发明篮球运动数据采集装置（采集装置）包括篮球架组件100、篮球50及指套组件200。

　　该篮球架组件100包括篮球架40。该篮球架40包括篮球架主干37、固定于篮球架主干37上的篮板36及固定于篮板36上的篮筐35。所述篮球架组件100还包括固定设置于篮板36上的传感器组件30及固定于篮球架40上的控制器21。本实施方式中，该传感器组件30在篮框所在平面以下，通过一夹持装置34固定于篮板上，其他实施方式中，也可通过螺丝、焊接、嵌入等方式将传感器组件30固定于篮板上。该传感器组件30通过一导线连接。为了用户可及时了解投篮信息，该篮球架组件也可包括一音频装置38，该音频装置38通过导线上的数据信息进行播报。

　　该传感器组件30包括传感器腔体31、盖设于传感器腔体31上的有机玻璃盖板32及置于传感器腔体31内部的传感器主板33。本实施方式中，该传感器主板33上设置有第一光电开关331、第二光电开关332及振动传感器333。该第一光电开关331与第二光电开关332在传感器主板33上的位置为一上一下放置，该振动传感器333置于该第一光电开关331与第二光电开关332之间。其他实施方式中，该传感器主板33上设置的第一光电开关331、第二光电开关332也可替换成光线传感器或红外传感器，从而根据传感器的不同，传感器组件也可设置于篮球架的不同位置上，以便于获取篮球运动过程中与篮球架之间的运动数据。

　　该控制器21包括控制器腔体22、盖设于控制器腔体22上的控制器面板23、置于控制器腔体22内部的电源模块24、蓝牙模块25、通信模块28、主板26及ic卡读取模块27。该控制器面板23上设置有显示屏231、ic卡识别区232、按键区233、扬声孔234及led灯孔235。该主板26上设置有主控芯片261、键盘模块262、鸣叫模块263及led模块264。

　　该指套组件200包括主指套组件10与次指套组件20。该主指套组件10套设于用户投篮手的指头上，该次指套组件20套设于用户非投篮手的指头上。本实施方式中，该主指套组件10包括主指套体1、开设于主指套体10上的主指套腔体9、盖设于主指套腔体9上的主指套面板2、置于主指套腔体9内部的主指套电池模块3、主指套蓝牙模块4、主指套主板5、霍尔传感器6、导线通过导线连接，用于感测篮球与手掌间的接触信息。该主指套主板5上设置有主控芯片51及ic卡模块52。其他实施方式中，该主指套组件10中的霍尔传感器6可以用电容式接近传感器、电磁接近开关及电信号感应芯片等传感器替换，如此只需对篮球50进行相应改造，如在篮球内部嵌套多轴加速度传感器模块或电信号源模块来实现同样的功能；例如当使用电容式接近传感器时，只需保证篮球表面介电常数区别于球场上接触的其它物体，比如人体、场地、篮球架等即可。其它实施方式中，主指套组件10可以为类似戒指状的柔性指环。其他实施方式中，该主指套组件10也可仅包括霍尔传感器6，其他的组件可设置于柔性腕带、手环、护腕、护臂及篮球紧身衣等穿戴装备中，与含有霍尔传感器的柔性指套通过导线连接，导线被包裹在柔性和弹性材料中。在其它实施方式中，该主指套组件10中的所有组件也可以放置在柔性腕带、手环、护腕、手套、护臂及篮球紧身衣等穿戴装备中，单个或多个霍尔传感器放置在穿戴装备的靠近手心一侧即可。其他实施方式中，该主指套元件10中也可设置其它传感器，以增加主指套元件10的功能性。

　　本实施方式中，该次指套组件20包括次指套体11、开设于次指套体11上的次指套腔体19、盖设于次指套腔体19上的次指套面板12、置于次指套腔体19内部的次指套电池模块13、次指套蓝牙模块14、次指套主板15、霍尔传感器16、导线通过导线连接，用于感测篮球与手掌间的接触信息。该次指套主板15上设置有主控芯片151及充电触片152。该主指套组件10的霍尔传感器6和导线和导线分别嵌入在柔性材料或无感材料制作的主指套体1和副指套体11中。其他实施方式中，该次指套组件20中的霍尔传感器16可以用电容式接近传感器、电磁接近开关及电信号感应芯片等传感器替换，如此只需对篮球50进行相应改造，如在篮球内部嵌套多轴加速度传感器模块或电信号源模块来实现同样的功能；例如当使用电容式接近传感器时，只需保证篮球表面介电常数区别于球场上接触的其它物体，比如人体、场地、篮球架等即可。其它实施方式中，次指套组件20可以为类似戒指状的柔性指环。其他实施方式中，该次指套组件20也可仅包括霍尔传感器16，其他的组件可设置于柔性腕带、手环、护腕、护臂及篮球紧身衣等穿戴装备中，与含有霍尔传感器的柔性指套通过导线连接，导线被包裹在柔性和弹性材料中。在其它实施方式中，该次指套组件20中的所有组件也可以放置在柔性腕带、手环、护腕、手套、护臂及篮球紧身衣等穿戴装备中，单个或多个霍尔传感器放置在穿戴装备的靠近手心一侧即可。其他实施方式中，该次指套元件20中也可设置其它传感器，以增加次指套元件20的功能性。本实施方式中，所述主指套组件和次指套组件为柔性指环。

　　本实施方式中，该篮球50为磁性材料制成，其重量及尺寸满足国际标准，例如，可在该篮球50的内胆、表皮、缠纱、中胎或表皮中加入磁性材质。在用户投篮时，主指套组件10和次指套组件20上的霍尔传感器接近或者接触篮球50时，将产生信号传输至控制器21，该信号包括手掌与篮球之间的接触信息。其他实施方式中，也可在篮球50内部嵌入信号源或多轴加速度传感器模块来对篮球进行改造，该信号源可以被智能指套的传感器感知，也可以选用特定材质，使篮球的介电常数区别于球场上的其它物体，此时只需要将霍尔传感器置换为其他传感器即可。所述控制器分析传感器感测到的接触信息及传感器组件感测到的数据信息。

　　控制器分析主指套组件的传感器感测到的接触信息及传感器组件感测到的数据信息（s404）。

　　需使用到主指套组件10、篮球架40和篮球50。首先将主指套组件10的面板对准控制器21的ic卡识别区232，进行身份确认，或在显示屏231上通过蓝牙进行连接和身份确认，这样主指套组件10与控制器21就建立了蓝牙无线选择单人训练，或在显示屏231上选择单人训练模式。在显示屏231上可以选择统计模式，比如投进30球后计时结束或进行50次投篮后计时结束等。最后在按键区233或显示屏231上点击开始。开始训练，当球场只有用户一人时，不用佩戴主指套组件10，并可以使用普通篮球。当篮球被投进或投丢时，篮球架40的传感器组件30均会响应。投进时，先是传感器组件30中主板上的上端的第一光电开关331响应，然后是第二光电开关332响应。投丢时，篮球碰撞篮筐35或篮板36都会引起振动传感器333响应，第一光电开关331与第二光电开关332不响应。这样各传感器的响应信号通过电缆29传输给控制器21，判断是否投进，然后保存数据。控制器21可以将投进、投丢及连续投进等信号对应的音频信号通过无线或有线或用户佩戴的蓝牙耳机。用户可以直接在控制器21的显示屏231实时查看数据，也可以通过手机进入网络平台进行查看。用户可以通过控制器21将投篮命中率、进球数等数据上传至网络平台上，生成排行榜等。

　　需要使用到主指套组件10、次指套组件20、篮球50及篮球架40。甲用户和乙用户的左右手均需要佩戴指套，投篮手佩戴主指套组件。首先甲用户和乙用户分别用各自的主指套组件10的面板对准控制器21的ic卡识别区232，进行身份确认，或在显示屏231上通过蓝牙进行连接和身份确认，这样双方的主指套组件10均与控制器21就建立了蓝牙无线上，选择一对一模式，甲用户选择是a队，乙用户选择是b队，选择回合数，例如5回合，点击开始，正式进行。当甲用户或乙用户双手持篮球50时，控制器21将同时接收到该用户主指套组件10和次指套组件20的响应；当用户运球时，控制器21接收到的主指套组件10和次指套组件20的响应存在特定时间差，接收到几次响应，就是运了几次球。单回合比赛先是甲用户将篮球50击地传给乙用户，然后乙用户接到球后，再击地回传给甲用户，然后甲用户持篮球50运球进攻，直至出手，无论进球或未进球，该回合结束，进行下一回合。那么控制器21综合分析处理甲用户和乙用户的主指套组件10和次指套组件20及传感器组件30的响应、响应顺序，如果进球，判定甲用户进球一次，如果不进球，则进行下一回合。如果甲用户运球过程中被乙用户抢断、盖帽、拍出界，该回合也结束，需交换球权，进行下一回合。那么控制器21综合分析处理甲用户和乙用户的主指套组件10和次指套组件20及传感器组件30的响应及响应顺序，判定进行下一回合。乙用户开始进攻时，规则保持不变。控制器21分析处理传感器组件30的响应信号，可以得出最终比分统计。控制器21也可以将投进、投丢、连续投进及最终比分等信号对应的音频信号通过无线或有线。

　　用户可以直接在控制器21的显示屏231实时查看数据，也可以通过手机进入网络平台进行查看。用户可以通过控制器21将自己的投篮命中率、进球数等数据上传至网络平台上，生成排行榜等。

　　以三对三时，a队进攻为例，以下是篮球各项数据的统计方法，二对二和四对四比赛同理。

　　t0为某队员出手至进球的时间；t1为某队员接队友传球至出手的时间；t2为抢篮板球时，判定篮板球归属的时间界限；t3，t4为抢断、盖帽及失误时，判定失误和成功防守的时间界限，让队员们使用将该装置进行大量半场篮球赛，用该装置采集的时间数据与人工记录的篮球数据对比，得出t0，t1，t2，t3，t4的具体数值。

　　需要使用到主指套组件10、次指套组件20、篮球50及篮球架40。a队三人，分别为a1、a2、a3；b队三人，分别为b1、b2、b3。每名队员均需要佩戴主指套组件10和次指套组件20，投篮手佩戴主指套组件10。每位队员用各自的主指套组件10的面板对准控制器21的ic卡识别区232，进行身份确认，或在显示屏231上通过蓝牙进行连接和身份确认，这样双方的主指套组件10均与控制器21就建立了蓝牙无线上，选择半场篮球赛模式，如五球制比赛，每名队员分别选择是a队或是b队，点击开始，比赛正式进行；并且当人数不匹配时，控制器21判定比赛无法进行；比赛结束时，点击结束。

　　如a1队员持篮球50开始运球进攻，a2队员接a1队员传球后，运球时间少于t1或直接出手，并投进，控制器21判定该回合结束。控制器21综合分析处理该回合a1队员和a2队员各自的的主指套组件10或次指套组件20及传感器组件30的响应、响应顺序及时间跨度，可以判断出a1队员进球1次，a2队员助攻一次，并能根据a2队员出手至进球的时间t0，判断出是远投还是上篮；如果a1队员接a2队员传球后，运球时间多于t1，出手球进，则判定a1队员进球一次，a2队员没有助攻。

　　如a1队员持篮球50开始运球进攻，a2队员接a1队员传球后，出手，未投进，篮板球被a3队员双手抢到，并且篮球在a队队员手中控制时间超过t2，或a队队员在两秒内出手投篮。控制器21综合分析处理a队队员各自的主指套组件10和次指套组件20及传感器组件30响应、响应顺序及时间跨度，判定a3队员进攻篮板一次，a2队员投篮不中一次；如果篮板球被b3队员双手抢到，并且篮球在b队队员手中控制时间超过t2，或b队队员在两秒内出手投篮。控制器21综合分析处理a队队员和b队队员各自的主指套组件10和次指套组件20及传感器组件30响应、响应顺序及时间跨度，判定b3队员防守篮板一次。

　　如a1队员持篮球50开始运球进攻，a1队员在持球、运球、传球的过程中被b1队员抢断和盖帽，该过程的时间跨度在t3以内，并且此后篮球在b队队员手中的控制时间在t4以上。控制器21综合分析处理a队队员和b队队员各自的主指套组件10和次指套组件20及传感器组件30响应、响应顺序及时间跨度，判定b1队员成功防守一次，a1队员失误一次；如果a1队员运球出界，并且此后篮球50在b队队员手中的时间跨度超过t4，该过程中篮球50从a队队员到b队队员手中的时间跨度超过t3。控制器21综合分析处理a1队员和b队队员各自的主指套组件10和次指套组件20及传感器组件30响应、响应顺序及时间跨度，判定a1队员失误一次，b队防守成功一次或逼迫对方失误一次。

　　如a1队员持篮球50开始运球进攻，a1队员在运球至投篮的过程中被b1队员犯规，如果没有发生投篮，场下人员直接在控制器21的按键区233选择暂停，发球后在控制器21的按键区233选择开始；如果发生投篮，无论是否进球，场下人员都需在控制器21的按键区233选择暂停，如果进球无效，控制器21的按键区233选择取消上次进球，发球后在控制器21的按键区233选择开始。控制器21综合分析处理a队队员的主指套组件10和次指套组件20及传感器组件30响应、响应顺序及时间跨度，可以判定a1队员是否打成2+1以及被犯规次数。

　　当a队和b队的任一方进球数达到每局规定的进球数时，控制器21自动结束比赛，统计各队队员的篮球数据。

　　控制器21可以分别将a队队员和b队队员各队得分、投进、连续投进、投丢、防守篮板、进攻篮板、成功防守、失误等信号对应的音频信号通过无线或有线。

　　a队队员和b队队员可以直接在控制器21的显示屏23-1实时查看得分、命中率、篮板数、助攻数、成功防守次数、失误次数、打成2+1次数、被犯规次数等数据，也可以通过手机进入网络平台进行查看。队员可以通过控制器21将自己的投篮命中率、篮板数、助攻数等数据上传至网络平台上，生成排行榜等。

　　需要使用到主指套组件10、次指套组件20、篮球50及篮球架40。a队队员和b队队员均需要佩戴主指套组件10和次指套组件20，投篮手佩戴主指套组件。a队队员用各自的主指套组件10面板对准a队篮球架40的控制器21上的ic卡识别区232，进行身份确认，或在显示屏231上通过蓝牙进行连接和身份确认；b队队员用各自的主指套组件10的面板对准b队篮球架40的控制器21上的ic卡识别区232，进行身份确认，或在显示屏231上通过蓝牙进行连接和身份确认；这样双方的主指套组件10均与各自需要防守的篮球架40的控制器21建立了蓝牙无线通讯。连接建立后，听裁判开始指令，在按键区233，点击开始，比赛正式进行。中场休息后，交换场地，双方队员在各自篮球架40的控制器21上重新进行身份确认。

　　同应用场景四，控制器21可以记录下每名队员的全场投篮命中率、进攻篮板、防守篮板、助攻、失误、防守成功次数等。

　　碰球出界判罚，当a1队员和b1队员争抢球，导致篮球50出界，裁判可以在控制器21上找出是哪名队员碰球出界。

　　控制器21可以分别将a队和b队各队员投进、连续投进、投丢、防守篮板、进攻篮板、成功防守、失误等信号对应的音频信号通过无线或有线。

　　a队队员和b队队员可以直接在控制器21的显示屏231实时查看得分、命中率、篮板数、助攻数、成功防守次数、失误次数、打成2+1次数、被犯规次数等数据，也可以通过手机进入网络平台进行查看。队员可以通过控制器21将自己的投篮命中率、篮板数、助攻数等数据上传至网络平台上，生成排行榜等。

　　以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

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