本發(fā)明涉及足球運動訓練信息采集技術領域，具體涉及一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)及方法。

背景技術：

在世界范圍內，足球運動被稱為第一運動，擁有數以億計的足球運動愛好者。而在中國，特別是近幾年來中超的崛起，有越來越多的人關注足球運動，變得更加樂意參與足球運動。然而由于中國人口眾多，城市建筑密集，適宜足球運動的場地較少，使得大部分足球愛好者很少有機會到戶外進行足球運動，非常需要一種能夠在室內進行足球運動的替代工具。

另外，足球運動的發(fā)展要注重提高青少年對足球訓練的興趣，目前國內足球場地和教練員不足，青少年課余時間也不多。市面上流行的足球電子模擬游戲都是用手通過控制游戲手柄或者拍擊按鈕實現操作的，這種類型的足球電子模擬游戲虛擬程度低，游戲參與者無法通過自身的腳步動作感受足球運動的魅力，更無法通過游戲的參與來獲得球感和鍛煉腳法，游戲參與者足球體驗感極差，沒有一款針對青少年的足球訓練器材能夠同時解決缺乏場地和教練員的問題，又能夠提高青少年足球訓練興趣。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)及方法，用以解決現有青少年的足球訓練缺乏場地和教練員的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明公開了一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：外圍反彈組件和至少三個數據采集卡，所述外圍反彈組件由至少三個反彈板彼此連接形成，所述至少三個反彈板按照位置順序依次標記數字，每個反彈板包括主體框架、反彈布、目標靶彈力布，所述反彈布覆蓋在所述主體框架上形成反彈板的外側反彈面，所述目標靶彈力布覆蓋在所述主體框架的中心位置形成反彈板的中心內側反彈面，每個目標靶彈力布背面設置有一個數據采集卡，每個數據采集卡上設置有數據采集控制器、沖擊力傳感器、采集卡數據存儲器、數據預處理器和采集卡供電電池，所述數據采集控制器分別連接至所述沖擊力傳感器、所述采集卡數據存儲器、所述數據預處理器和所述采集卡供電電池。

本發(fā)明公開的上述一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，所述目標靶彈力布根據沖擊力傳感器對沖擊力的感應大小被劃分為中心區(qū)域和外延區(qū)域，所述中心區(qū)域和所述外延區(qū)域合并形成有效區(qū)域，所述目標靶彈力布與所述反彈布分別位于主體框架的內外兩側并且彼此之間不接觸，所述反彈板內側除目標靶彈力布外的反彈布上的區(qū)域形成無效區(qū)域。

本發(fā)明公開的上述一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，所述主體框架由兩根橫向鋼塑復合管和兩根縱向鋼塑復合管焊接形成，相鄰兩個反彈板的主體框架的橫向鋼塑復合管端部通過快速連接接頭可拆卸連接在一起，所述主體框架的橫向鋼塑復合管或縱向鋼塑復合管的兩端和中間設置有可折疊連接件。

本發(fā)明公開的上述一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，每個所述數據采集卡上還設置有聲音提示器和LED燈，所述聲音提示器和所述LED燈分別連接至數據采集控制器。

本發(fā)明還公開了一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括中央處理器，所述中央處理器包括中央控制器、中央數據處理器、中央數據存儲器、顯示屏和中央電源單元，所述中央控制器分別連接至所述中央數據處理器、所述中央數據存儲器、所述顯示屏和所述中央電源單元，每個數據采集卡上的數據采集控制器均連接至所述中央處理器的中央控制器。

本發(fā)明公開的上述一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，所述中央處理器還包括中央物聯(lián)無線網協(xié)議單元和WiFi無線網協(xié)議單元，所述中央物聯(lián)無線網協(xié)議單元和所述WiFi無線網協(xié)議單元分別連接至中央控制器，每個數據采集卡上還設置有采集卡物聯(lián)無線網協(xié)議單元，所述采集卡物聯(lián)無線網協(xié)議單元連接至該數據采集卡上的數據采集控制器，每個數據采集卡上的數據采集控制器均無線連接至所述中央處理器的中央控制器。

本發(fā)明公開的上述一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，所述中央處理器中設置有由中央控制器控制的多個訓練功能模塊，所述多個訓練功能模塊包括：瞬時記憶能力訓練模塊，用于進行瞬時記憶能力訓練提示和瞬時記憶能力訓練信息采集；創(chuàng)造力訓練模塊，用于進行創(chuàng)造力訓練提示和創(chuàng)造力訓練信息采集；準確度訓練模塊，用于進行準確度訓練提示和準確度訓練信息采集；反應速度訓練模塊，用于進行反應速度訓練提示和反應速度訓練信息采集；信息處理能力訓練模塊，用于進行信息處理能力訓練提示和信息處理能力訓練信息采集；靈活性訓練模塊，用于進行靈活性訓練提示和靈活性訓練信息采集；和踢球力量訓練模塊，用于進行踢球力量訓練提示和踢球力量訓練信息采集。

本發(fā)明公開的上述一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，所述多個訓練功能模塊還包括混合訓練模塊，用于進行混合訓練提示和混合訓練信息采集，其中，所述混合訓練提示包括選自以下訓練提示中的一種或多種訓練提示：瞬時記憶能力訓練提示、創(chuàng)造力訓練提示、準確度訓練提示、反應速度訓練提示、信息處理能力訓練提示、靈活性訓練提示和踢球力量訓練提示，所述混合訓練信息采集包括選自以下訓練信息采集中的一種或多種訓練信息采集：瞬時記憶能力訓練信息采集、創(chuàng)造力訓練信息采集、準確度訓練信息采集、反應速度訓練信息采集、信息處理能力訓練信息采集、靈活性訓練信息采集和踢球力量訓練信息采集。

本發(fā)明還公開了一種智能足球訓練信息采集方法，所述方法包括：各個訓練功能模塊發(fā)出各自對應的訓練模式的訓練提示指令，其中，所述訓練提示指令與對應反彈板上標記的數字相關聯(lián)；中央處理器和每個數據采集卡之間建立有線或無線連接；訓練提示指令下發(fā)至相對應的數據采集卡上的數據采集控制器；數據采集控制器根據訓練提示指令控制聲音提示器發(fā)出聲音和/或LED燈發(fā)出光信號進行信號提示；訓練者站立在由外圍反彈板圍成的練習場地中根據信號提示完成訓練動作并將足球踢向對應的反彈板；訓練者踢中反彈板目標靶彈力布的有效區(qū)域時，沖擊力傳感器感應記錄沖擊信號，同時與該沖擊力傳感器相關聯(lián)連接的聲音提示器發(fā)出聲音；訓練者踢中反彈布上的無效區(qū)域時，沖擊力傳感器不能感應記錄沖擊信號，同時與該沖擊力傳感器相關聯(lián)連接的聲音提示器也不發(fā)出聲音；數據采集控制器按設定程序驅動數據預處理器讀取沖擊力傳感器感應到的信息并進行預處理；數據采集控制器按設定程序驅動采集卡數據存儲器對預處理數據進行存儲。

本發(fā)明公開的上述一種智能足球訓練信息采集方法，所述方法還包括：數據采集卡通過無線或有線方式將預處理數據發(fā)送至中央處理器；中央控制器按設定程序驅動中央數據處理器對一個或多個數據采集卡發(fā)送來的預處理數據進行分析計算；中央控制器按設定程序驅動顯示屏將分析計算后的數據進行顯示；中央控制器按設定程序驅動中央數據存儲器實時對分析計算后的數據進行緩存并以TXT格式文件進行保存；中央控制器按設定程序驅動WiFi無線網協(xié)議單元建立的無線網絡連接將中央數據存儲器存儲的數據分享到互聯(lián)網。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明利用蜂窩構造原理，用最少的耗材提供最大的面積空間。同時將物聯(lián)網技術和趣味的足球訓練方法設計其中，能夠幫助青少年提高足球訓練興趣，適用于家庭、幼兒園或中、小學等室內外多場景。青少年可以通過物聯(lián)網和互聯(lián)網技術，將自己的訓練成績和教練以及同學、隊友分享，從而獲得教練的進一步指導和幫助，也可以通過和其他同學比較訓練成績完成遠程競技，從而提升學習和訓練的樂趣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明公開的一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)的外圍反彈組件的結構示意圖。

圖2為圖1中所示的外圍反彈組件的俯視圖。

圖3為圖1中所示的外圍反彈組件的其中一個反彈板的內側結構示意圖。

圖4為圖1中所示的外圍反彈組件的其中一個反彈板的外側結構示意圖。

圖5為圖1中所示的外圍反彈組件的其中一個反彈板的主體框架快速連接接頭的管型定位彈片的結構示意圖。

圖6為圖1中所示的外圍反彈組件的其中一個反彈板的主體框架展開時的結構示意圖。

圖7為圖1中所示的外圍反彈組件的其中一個反彈板的主體框架折疊時的結構示意圖。

圖8為本發(fā)明公開的一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)的數據采集卡和中央處理器的結構示意圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

本實施例中公開的一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)包括:外圍反彈組件和六個數據采集卡，參考圖1和圖2，外圍反彈組件01由六個反彈板03彼此連接形成，六個反彈板按照位置順序依次標記數字1-6，每個反彈板03包括主體框架04、反彈布05、目標靶彈力布06，反彈布05覆蓋在主體框架04上形成反彈板03的外側反彈面，目標靶彈力布06覆蓋在主體框架04的中心位置形成反彈板03的中心內側反彈面，每個目標靶彈力布06背面設置有一個數據采集卡(圖中未示出)。

參考圖3和圖4，本實施例中的主體框架04由兩根橫向鋼塑復合管07和兩根縱向鋼塑復合管08焊接形成，相鄰兩個反彈板03的主體框架04的橫向鋼塑復合管07端部通過快速連接接頭09可拆卸連接在一起，橫向鋼塑復合管07端部與快速連接接頭09之間可以以彈珠式可拆卸連接在一起，例如，參考圖5，可以使用管型定位彈片10，管型定位彈片10包括具有彈性的U形卡片11和位于U形卡片一端外側的彈珠12，橫向鋼塑復合管07端部和快速連接接頭09端部上均開有彈珠孔13，將管型定位彈片10從端部放入橫向鋼塑復合管07的空腔中并使U形卡片11一端的彈珠12從彈珠孔13中露出，這樣，當橫向鋼塑復合管07端部推進快速連接接頭09時，彈珠12由于U形卡片11的彈性力被按壓，當彈珠12到達快速連接接頭09端部上的彈珠孔13時，彈珠12由于U形卡片11的彈性力被彈出起到固定作用，當然，除了本實施例中舉出的管型定位彈片屬于本發(fā)明的保護范圍，適合本發(fā)明的其它形式的彈珠式連接件以及其它形式的快速連接接頭均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外，本實施例中的主體框架04的縱向鋼塑復合管08的兩端和中間設置有可折疊連接件14，這樣，中間的可折疊連接件14將縱向鋼塑復合管08分為可旋轉折疊的兩節(jié)，同時縱向鋼塑復合管08的兩端也分別通過可折疊連接件14可旋轉連接至橫向鋼塑復合管07，這樣形成的主體框架04折疊后如圖7所示，展開后如圖6所示，另外，當然本發(fā)明中的主體框架的橫向鋼塑復合管兩端和中間也可以通過設置可折疊連接件，已形成可折疊的主體框架。

參考圖8，每個數據采集卡02上設置有數據采集控制器15、沖擊力傳感器16、采集卡數據存儲器17、數據預處理器18、聲音提示器19、LED燈20、采集卡物聯(lián)無線網協(xié)議單元21和采集卡供電電池22，數據采集控制器15分別連接至沖擊力傳感器16、采集卡數據存儲器17、數據預處理器18、聲音提示器19、LED燈20、采集卡物聯(lián)無線網協(xié)議單元21和采集卡供電電池22。

參考圖1，本實施例中，目標靶彈力布06根據沖擊力傳感器對沖擊力的感應大小被劃分為中心區(qū)域23和外延區(qū)域24，中心區(qū)域23和外延區(qū)域24合并形成有效區(qū)域25，反彈布05和目標靶彈力布06都使用彈性材料制成，目標靶彈力布06使用加厚磨砂EVA材料制成，形成有效區(qū)域25長度為0.4m，目標靶彈力布06與反彈布05分別位于主體框架04的內外兩側并且彼此之間不接觸，踢中反彈布05后不會對有效區(qū)域25產生沖擊感應效應，這樣，反彈板03內側除目標靶彈力布06外的反彈布05上的區(qū)域形成無效區(qū)域26，中心區(qū)域23、外延區(qū)域24以及無效區(qū)域26的劃分用于檢測踢球準確性。

參考圖8，本實施例公開的一種智能足球訓練信息采集系統(tǒng)，還包括中央處理器27，中央處理器27包括中央控制器28、中央數據處理器29、中央數據存儲器30、顯示屏31、中央物聯(lián)無線網協(xié)議單元32、WiFi無線網協(xié)議單元33和中央電源單元34，中央控制器28分別連接至中央數據處理器29、中央數據存儲器30、顯示屏31、中央物聯(lián)無線網協(xié)議單元32、WiFi無線網協(xié)議單元33和中央電源單元34，每個數據采集卡02上的數據采集控制器15均連接至中央處理器27的中央控制器28。或者每個數據采集卡02上的數據采集控制器15均無線連接至中央處理器27的中央控制器28。

另外，中央處理器27中還設置有由中央控制器28控制的多個訓練功能模塊，多個訓練功能模塊包括：瞬時記憶能力訓練模塊35，用于進行瞬時記憶能力訓練提示和瞬時記憶能力訓練信息采集；創(chuàng)造力訓練模塊36，用于進行創(chuàng)造力訓練提示和創(chuàng)造力訓練信息采集；準確度訓練模塊37，用于進行準確度訓練提示和準確度訓練信息采集；反應速度訓練模塊38，用于進行反應速度訓練提示和反應速度訓練信息采集；信息處理能力訓練模塊39，用于進行信息處理能力訓練提示和信息處理能力訓練信息采集；靈活性訓練模塊40，用于進行靈活性訓練提示和靈活性訓練信息采集；和踢球力量訓練模塊41，用于進行踢球力量訓練提示和踢球力量訓練信息采集。

進一步地，多個訓練功能模塊還包括混合訓練模塊42，用于進行混合訓練提示和混合訓練信息采集，其中，混合訓練提示包括選自以下訓練提示中的一種或多種訓練提示：瞬時記憶能力訓練提示、創(chuàng)造力訓練提示、準確度訓練提示、反應速度訓練提示、信息處理能力訓練提示、靈活性訓練提示和踢球力量訓練提示，混合訓練信息采集包括選自以下訓練信息采集中的一種或多種訓練信息采集：瞬時記憶能力訓練信息采集、創(chuàng)造力訓練信息采集、準確度訓練信息采集、反應速度訓練信息采集、信息處理能力訓練信息采集、靈活性訓練信息采集和踢球力量訓練信息采集。

本實施例中公開的一種智能足球訓練信息采集方法，包括：各個訓練功能模塊發(fā)出各自對應的訓練模式的訓練提示指令，其中，訓練提示指令與對應反彈板03上標記的數字相關聯(lián)；中央處理器27和每個數據采集卡02之間建立有線或無線連接；訓練提示指令下發(fā)至相對應的數據采集卡02上的數據采集控制器15；數據采集控制器15根據訓練提示指令控制聲音提示器19發(fā)出聲音和/或LED燈20發(fā)出光信號進行信號提示；訓練者站立在由外圍反彈板03圍成的練習場地中根據信號提示完成訓練動作并將足球踢向對應的反彈板03；訓練者踢中反彈板03上目標靶彈力布06的有效區(qū)域25時，沖擊力傳感器16感應記錄沖擊信號，同時與該沖擊力傳感器16相關聯(lián)連接的聲音提示器19發(fā)出聲音；訓練者踢中反彈布03上的無效區(qū)域26時，沖擊力傳感器16不能感應記錄沖擊信號，同時與該沖擊力傳感器16相關聯(lián)連接的聲音提示器19也不發(fā)出聲音；數據采集控制器15按設定程序驅動數據預處理器18讀取沖擊力傳感器16感應到的信息并進行預處理；數據采集控制器15按設定程序驅動采集卡數據存儲器17對預處理數據進行存儲。

另外，上述智能足球訓練信息采集方法還包括：數據采集卡02通過無線或有線方式將預處理數據發(fā)送至中央處理器27；中央控制器28按設定程序驅動中央數據處理器29對一個或多個數據采集卡02發(fā)送來的預處理數據進行分析計算；中央控制器28按設定程序驅動顯示屏31將分析計算后的數據進行顯示；中央控制器28按設定程序驅動中央數據存儲器30實時對分析計算后的數據進行緩存并以TXT格式文件進行保存；中央控制器28按設定程序驅動WiFi無線網協(xié)議單元33建立的無線網絡連接將中央數據存儲器30存儲的數據分享到互聯(lián)網或移動終端。

本發(fā)明對于青少年和少兒的足球技術提高和足球智商發(fā)展有重要作用，包括踢球精確度、球場反應能力、靈活性等。

本實施例中，六個反彈板03隨機點亮LED燈20，測試從點亮LED燈20到檢測到足球沖擊之間的時間，得到訓練者的反應速度。

根據上述智能足球訓練信息采集系統(tǒng)及方法，可訓練的能力包括但不限于：瞬時記憶能力、創(chuàng)造力、準確度、反應速度、信息處理能力、靈活性和踢球力量。

瞬時記憶能力訓練過程包括：瞬時記憶能力訓練模塊發(fā)出瞬時記憶能力訓練模式的訓練提示指令，訓練提示指令通過有線或無線連接下發(fā)至相對應的數據采集卡上的數據采集控制器，數據采集控制器根據訓練提示指令依次分別亮起多個反彈板上的LED燈，例如，依次分別亮起3個反彈板上的LED燈，其反彈板的標記數字分別為1、5和6，每個LED燈亮起1秒后熄滅，訓練者根據觀察記憶依次將球踢到相應反彈板(標記數字分別為1、5和6)上目標靶彈力布的有效區(qū)域上，后續(xù)的瞬時記憶能力訓練信息采集過程與前述智能足球訓練信息采集方法中的訓練信息采集過程相同，此處不再贅述。

創(chuàng)造力訓練過程包括：創(chuàng)造力訓練模塊發(fā)出創(chuàng)造力訓練模式的訓練提示指令，訓練提示指令通過有線或無線連接下發(fā)至相對應的數據采集卡上的數據采集控制器，數據采集控制器根據訓練提示指令依次分別使聲音提示器提示一個數字，訓練者將足球分別踢至多個反彈板(例如，3個)上目標靶彈力布的有效區(qū)，多個反彈板的標記數字相加必須等于提示數字，聲音提示器提示的數字在一組測驗中出現3次，但是在混合訓練模式里聲音提示器提示的數字不可以連續(xù)出現，訓練者一組測驗中不能以雷同的數字組合完成，若以雷同數字組合完成或僅僅變換踢中次序完成則相應創(chuàng)造力分降低，聲音提示器提示的數字的范圍為7-14。后續(xù)的創(chuàng)造力訓練信息采集過程與前述智能足球訓練信息采集方法中的訓練信息采集過程相同，此處不再贅述。

例如：設定創(chuàng)造力訓練測試滿分為5分，訓練規(guī)則具體如下：

A.如果加法計算錯誤1次，則直接0分。如語音提示14，訓練者踢“6-5-4”(相加等于15)；

B.如果其中有數字組合重復但次序不同，重復一次扣2分，重復兩次扣4分，最終得分為1分。如語音第一次提示14，訓練者踢“6-5-3”；第二次提示14，訓練者踢“3-5-6”，則扣2分；第三次提示14，訓練者踢“6-3-5”，則再扣2分，最終得分為1分；

C.如果其中有數字組合重復，次序也相同(完全雷同)，重復一次扣3分，重復兩次扣5分，最終得分為0分。如第一次提示14，訓練者踢“6-5-3；第二次提示14，訓練者又踢“6-5-3”，則扣3分；第三次提示14，訓練者又踢“6-5-3”，則再扣2分，最終得分為0分；

D.如果其中有數字組合三次都不重復，不扣分。最終得分為5分。如語音共三次提示14，訓練者分別踢“6-5-3”、“2-6-6”、“4-5-5”等，最終得分為5分。

準確度訓練過程包括：根據準確度訓練模塊發(fā)出準確度訓練模式的訓練提示指令完成一組訓練，中央數據處理器根據訓練者單位時間內踢中目標靶彈力布有效區(qū)的次數確定準確度，訓練者單位時間內踢中目標靶彈力布有效區(qū)的次數越多，準確度越高。準確度訓練可以分為隨機模式和腳法訓練模式，腳法訓練模式可以包括專門訓練常用足球傳接球訓練技術，如腳底拉球轉身傳球、連停帶轉身傳球、45度角一腳傳球、直角一腳傳球、踢墻式一腳傳球、腳后跟踢球、腳內側身后踢球等多項技術。

反應速度訓練過程包括：根據反應速度訓練模塊發(fā)出反應速度訓練模式的訓練提示指令完成一組訓練，中央數據處理器根據訓練者完成單次踢球的最簡指令的時間確定反應速度，訓練者完成最簡指令的時間越短，反應速度越快。

信息處理能力訓練過程包括：根據信息處理能力訓練模塊發(fā)出信息處理能力訓練模式的訓練提示指令完成一組訓練，中央數據處理器根據訓練者完成該組訓練的復雜指令的時間確定信息處理能力，訓練者完成復雜指令的時間越短，信息處理能力越強。

靈活性訓練過程包括：根據靈活性訓練模塊發(fā)出靈活性訓練模式的訓練提示指令完成一組多次180℃轉身踢球動作訓練，中央數據處理器根據訓練者完成相鄰兩次180℃轉身踢球動作訓練的時間間隔確定靈活性，訓練者完成相鄰兩次180℃轉身踢球動作訓練的時間間隔越短，靈活性越強。

踢球力量訓練過程包括：根據踢球力量訓練模塊發(fā)出踢球力量訓練模式的訓練提示指令完成一組訓練，中央數據處理器根據沖擊力傳感器感應到的力量大小評價訓練者踢球的力量大小。

另外，根據上述智能足球訓練信息采集系統(tǒng)及方法，還可以通過混合訓練模塊進行混合訓練，混合訓練過程包括以下訓練中的一種或多種訓練：瞬時記憶能力訓練、創(chuàng)造力訓練、準確度訓練、反應速度訓練、信息處理能力訓練、靈活性訓練和踢球力量訓練。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。