技术领域
[0001] 本
发明涉及运动器械领域，更具体地说，涉及一种基于线下篮球场的共享篮球系统及其使用方法。
背景技术
[0002] 随着人们生活物质
水平的提高，开始逐渐追求精神层面上的满足，在这样的时代背景下，掀起了一股全民运动的狂潮，而在令人眼花缭乱的各种运动中，篮球运动始终绽放着独属于它的魅
力，超高的得分率，激烈的身体对抗，充满默契的配合，无疑不吸引着一大众篮球运动爱好者，世界上也会举办各种形式的篮球赛事，篮球正逐渐成为世界上最受人欢迎的运动之一。
[0003] 说到篮球，我国近年来开始重视篮球，开始大力发展篮球运动，以CBA为首掀起了全民篮球热潮，全国各地的篮球训练营、篮球基地和篮球公园如雨后春笋般成长，但是由于篮球场地一般较大，难以做到随处可见，因此篮球爱好者们一般需要外出打球，随之而来的困扰就是篮球的不便于携带和忘带问题，虽然有的篮球基地提供免费的篮球或者有偿的篮球租赁，但是由于人数众多，对篮球的管理是个极大的挑战，包括近年来兴起的共享篮球，利用二维码进行随机借球，一是篮球的借还问题，经常出现替换篮球的事情发生，二是篮球的选择问题难以解决，篮球爱好者们往往喜欢一定手感和
质量的篮球，才能更好的发挥实力。
发明内容
[0004] 1．要解决的技术问题针对
现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于线下篮球场的共享篮球系统及其使用方法，它可以向喜爱户外篮球运动的用户提供不同种类的篮球有偿租赁，为用户的线下篮球运动带来便利，同时在首次身份信息注册后，采用不易被复制的指纹识别技术，借球时具有充气程度选择功能，为不同的用户提供多元化选择，还可以保存用户的个人喜好和借球习惯，并同步上传至
云端，方便后续借球时一键借球，系统自动匹配借球记录和身份信息，大大的节省借球步骤和时间，另外采用最新的柔性
电子标签
射频识别技术，避免假球替代的非法现象发生，起到对共享篮球的安全管理，建立和谐合法的共享篮球体系。
[0005] 2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
[0006] 一种基于线下篮球场的共享篮球系统，包括共享篮球柜，所述共享篮球柜安装有若干个借球单元，所述借球单元包括充气座，所述充气座下端挂接有篮球本体，所述充气座包括充气管和电磁控制盒，且充气管位于电磁控制盒下端，所述充气管连接有电动气
泵，所述篮球本体上端安装有
橡胶气嘴，所述充气管下端固定连接有与橡胶气嘴相匹配的充气外针，且充气外针与充气管相连通，所述电磁控制盒内开凿有磁吸空腔，所述磁吸空腔内设有电磁滑
块，所述电磁滑块内端安装有电磁
铁，所述充气管内插设有
锁定内针，所述电磁滑块下端开凿有与锁定内针相匹配的限位槽，所述锁定内针下端开凿有回收槽，所述回收槽内安装有电动
推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有触发双面齿板，所述充气外针下端设置有控制锁件，所述共享篮球柜内安装有主
控制器模块和主电源模块，所述
主控制器模块与主电源模块之间电性连接，所述共享篮球柜前端安装有
液晶操作屏和指纹识别模块，所述主控制器模块连接有
数据库，所述电磁控制盒内安装有副控制器模块，且副控制器模块与主控制器模块通过无线连接模块连接，所述电动推杆、电
磁铁和电动气泵均与副控制器模块连接。
[0007] 进一步的，所述控制锁件包括固定内环，所述固定内环内端安装有一对弹性
转轴，所述弹性转轴上固定连接有锁定翼杆和从动
齿轮，且一对锁定翼杆相互对称并互成夹
角，所述触发双面齿板位于一对锁定翼杆之间并相互
啮合连接，控制锁件在正常状态下一对锁定翼杆的张开长度大于橡胶气嘴的直径，无法从橡胶气嘴脱落，避免篮球本体坠落和用户的暴力借球现象。
[0008] 进一步的，所述电磁滑块下端固定连接有一对
压缩弹簧，所述磁吸空腔底壁上安装有一对压力测量模块，且压力测量模块的测量端与
压缩弹簧连接，压力测量模块用来检测电磁滑块受到的拉力，当存在用户暴力借球时，由于控制锁件的关系，篮球本体的拉力通过锁定内针传递至相互磁吸的电磁滑块，一旦拉力达到设定的临界值触发警报，保证借球的合法和安全性。
[0009] 进一步的，所述篮球本体内端固定连接有
柔性电子标签，所述柔性电子标签的厚度为0.5-1.0mm，所述副控制器模块上连接有射频识别模块，采用最新的柔性电子标签射频识别技术，安装在篮球本体内部既不影响用户对篮球本体的使用，同时不易造成柔性电子标签的损坏，通过射频识别模块对柔性电子标签进行识别，确定为借出篮球本体的归还，避免以假乱真的现象发生。
[0010] 进一步的，所述篮球本体内端开凿有环形防护槽，且橡胶气嘴位于环形防护槽内侧，所述环形防护槽内固定连接有防护金属环，防护金属环起到保护篮球本体的作用，放置控制锁件对篮球本体的压伤。
[0011] 进一步的，所述共享篮球柜上安装有声光报警器，所述声光报警器与主控制器模块连接，用来实现声光报警警示用户，减少不合法借球的现象发生。
[0012] 进一步的，所述主控制器模块还连接有云共享平台，一方面实现数据共享，建立共享篮球平台，另一方面起到对数据的存储作用，避免大量数据保存在数据库中，既占用大量空间，同时具有数据丢失或者被盗窃的危险。
[0013] 进一步的，所述共享篮球柜前端还安装有监控摄像头，所述监控摄像头与主控制器模块连接，监控摄像头起到对共享篮球柜的全方位监控作用，并实时将内容传输至主控制器模块中，同时每15天将之前的视频内容上传至云共享平台后自动删除，并将新的视频内容
覆盖之前的，在节约空间的同时保留影像资料。
[0014] 进一步的，所述篮球本体包括PU
合成皮革球和天然皮革球，所述篮球本体未借出时均保持为放气状态，且规格保持为76cm左右，用户可根据个人喜好和打球习惯选择篮球本体，并由系统分配篮球本体进行精准充气后提供给用户。
[0015] 一种基于线下篮球场的共享篮球系统的使用方法，包括以下步骤：一、首次借球时，用户应注册相关身份信息并录入指纹，同时缴纳押金，按照提示完成后即可进入借球界面；
二、用户按照个人喜好选择篮球，并选择充气程度，点击确定后系统进行借球准备；
三、系统选择相应的借球单元，根据用户设定的充气程度对篮球本体进行打气，打气完成后控制锁件解除锁定，用户根据提示向下拔出篮球本体即可；
四、用户归还时，点击还球后根据提示面对借球单元，将橡胶气嘴对准充气外针插入后点击确定，系统对篮球本体进行识别，识别无误后对篮球本体进行放气，同时系统按照借出时间收费，用户完成付费。
[0016] 3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以向喜爱户外篮球运动的用户提供不同种类的篮球有偿租赁，为用户的线下篮球运动带来便利，同时在首次身份信息注册后，采用不易被复制的指纹识别技术，借球时具有充气程度选择功能，为不同的用户提供多元化选择，还可以保存用户的个人喜好和借球习惯，并同步上传至云端，方便后续借球时一键借球，系统自动匹配借球记录和身份信息，大大的节省借球步骤和时间，另外采用最新的柔性电子标签射频识别技术，避免假球替代的非法现象发生，起到对共享篮球的安全管理，建立和谐合法的共享篮球体系。
[0017] （2）控制锁件包括固定内环，固定内环内端安装有一对弹性转轴，弹性转轴上固定连接有锁定翼杆和从动齿轮，且一对锁定翼杆相互对称并互成夹角，触发双面齿板位于一对锁定翼杆之间并相互啮合连接，控制锁件在正常状态下一对锁定翼杆的张开长度大于橡胶气嘴的直径，无法从橡胶气嘴脱落，避免篮球本体坠落和用户的暴力借球现象。
[0018] （3）电磁滑块下端固定连接有一对压缩弹簧，磁吸空腔底壁上安装有一对压力测量模块，且压力测量模块的测量端与压缩弹簧连接，压力测量模块用来检测电磁滑块受到的拉力，当存在用户暴力借球时，由于控制锁件的关系，篮球本体的拉力通过锁定内针传递至相互磁吸的电磁滑块，一旦拉力达到设定的临界值触发警报，保证借球的合法和安全性。
[0019] （4）篮球本体内端固定连接有柔性电子标签，柔性电子标签的厚度为0.5-1.0mm，副控制器模块上连接有射频识别模块，采用最新的柔性电子标签射频识别技术，安装在篮球本体内部既不影响用户对篮球本体的使用，同时不易造成柔性电子标签的损坏，通过射频识别模块对柔性电子标签进行识别，确定为借出篮球本体的归还，避免以假乱真的现象发生。
[0020] （5）篮球本体内端开凿有环形防护槽，且橡胶气嘴位于环形防护槽内侧，环形防护槽内固定连接有防护金属环，防护金属环起到保护篮球本体的作用，放置控制锁件对篮球本体的压伤。
[0021] （6）共享篮球柜上安装有声光报警器，声光报警器与主控制器模块连接，用来实现声光报警警示用户，减少不合法借球的现象发生。
[0022] （7）主控制器模块还连接有云共享平台，一方面实现数据共享，建立共享篮球平台，另一方面起到对数据的存储作用，避免大量数据保存在数据库中，既占用大量空间，同时具有数据丢失或者被盗窃的危险。
[0023] （8）共享篮球柜前端还安装有监控摄像头，监控摄像头与主控制器模块连接，监控摄像头起到对共享篮球柜的全方位监控作用，并实时将内容传输至主控制器模块中，同时每15天将之前的视频内容上传至云共享平台后自动删除，并将新的视频内容覆盖之前的，在节约空间的同时保留影像资料。
[0024] （9）篮球本体包括PU合成皮革球和天然皮革球，篮球本体未借出时均保持为放气状态，且规格保持为76cm左右，用户可根据个人喜好和打球习惯选择篮球本体，并由系统分配篮球本体进行精准充气后提供给用户。
附图说明
[0025] 图1为本发明的结构示意图；图2为本发明借球单元的结构示意图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为图2中B处的结构示意图；
图5为本发明控制锁件的结构示意图；
图6为本发明的模块原理图。
[0026] 图中标号说明：1共享篮球柜、2液晶操作屏、3充气座、301充气管、302电磁控制盒、4监控摄像头、5篮球本体、6橡胶气嘴、7充气外针、8锁定内针、9电动推杆、10触发双面齿板、11固定内环、12锁定翼杆、13弹性转轴、14从动齿轮、15电磁滑块、16电磁铁、17压缩弹簧、18压力测量模块、19限位槽、20柔性电子标签、21防护金属环、22主控制器模块、23副控制器模块、24主电源模块、
25数据库、26云共享平台、27声光报警器、28指纹识别模块、29射频识别模块、30电动气泵。
具体实施方式
[0027] 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。
[0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030] 实施例1：请参阅图1-2，一种基于线下篮球场的共享篮球系统，包括共享篮球柜1，共享篮球柜1安装有若干个借球单元，借球单元包括充气座3，充气座3下端挂接有篮球本体5，充气座3包括充气管301和电磁控制盒302，且充气管301位于电磁控制盒302下端，充气管301连接有电动气泵30，起到充气并控制充盈度的作用，篮球本体5上端安装有橡胶气嘴6，橡胶气嘴6的大小比正常的气嘴较大，采用弹性更好的
泡沫硅橡胶材料制成，完全可以实现正常状态下的密封。
[0031] 请参阅3-4，充气管301下端固定连接有与橡胶气嘴6相匹配的充气外针7，且充气外针7与充气管301相连通，起到直接充气的作用，电磁控制盒302内开凿有磁吸空腔，磁吸空腔内设有电磁滑块15，电磁滑块15内端安装有电磁铁16，电磁滑块15下端固定连接有一对压缩弹簧17，磁吸空腔底壁上安装有一对压力测量模块18，且压力测量模块18的测量端与压缩弹簧17连接，压力测量模块18采用MFT4020模块，压力测量模块18用来检测电磁滑块15受到的拉力，当存在用户暴力借球时，由于控制锁件的关系，篮球本体5的拉力通过锁定内针8传递至相互磁吸的电磁滑块15，一旦拉力达到设定的临界值触发警报，保证借球的合法和安全性，电磁铁16与电动气泵30联动共同实现篮球本体5的安全借用，充气管301内插设有锁定内针8，电磁滑块15下端开凿有与锁定内针8相匹配的限位槽19，限位槽19起到对锁定内针8的
定位作用，基于电磁铁16对锁定内针8的磁吸力来实现固定，值得注意的是磁吸力一定要大于压缩弹簧17触发警报的弹力，磁力固定相对于实体结构上的固定方式，其固定力度大且可控，并且不具有破坏性，即使发生用户无视警报暴力借球的现象，只会出现篮球本体5与充气座3分离但并不会损坏各自，降低损失，锁定内针8下端开凿有回收槽，回收槽内安装有电动推杆9，电动推杆9的输出端固定连接有触发双面齿板10，充气外针7下端设置有控制锁件。
[0032] 请参阅图5，控制锁件包括固定内环11，固定内环11内端安装有一对弹性转轴13，弹性转轴13上固定连接有锁定翼杆12和从动齿轮14，且一对锁定翼杆12相互对称并互成夹角，触发双面齿板10位于一对锁定翼杆12之间并相互啮合连接，控制锁件在正常状态下一对锁定翼杆12的张开长度大于橡胶气嘴6的直径，无法从橡胶气嘴6脱落，避免篮球本体5坠落和用户的暴力借球现象。
[0033] 请继续参阅图3，篮球本体5内端固定连接有柔性电子标签20，柔性电子标签20的厚度为0.5-1.0mm，副控制器模块23上连接有射频识别模块29，采用最新的柔性电子标签射频识别技术，安装在篮球本体内部既不影响用户对篮球本体的使用，同时不易造成柔性电子标签的损坏，通过射频识别模块对柔性电子标签进行识别，确定为借出篮球本体的归还，避免以假乱真的现象发生，篮球本体5内端开凿有环形防护槽，且橡胶气嘴6位于环形防护槽内侧，环形防护槽内固定连接有防护金属环21，防护金属环21起到保护篮球本体5的作用，放置控制锁件对篮球本体5的压伤。
[0034] 请参阅图6，共享篮球柜1内安装有主控制器模块22和主电源模块24，主控制器模块22与主电源模块24之间电性连接，共享篮球柜1前端安装有液晶操作屏2和指纹识别模块28，主控制器模块22连接有数据库25，电磁控制盒302内安装有副控制器模块23，且副控制器模块23与主控制器模块22通过无线连接模块连接，主控制器模块22和副控制器模块23均采用STM32F103C6单片
机芯片为控制核心，无线连接模块采用工作在2.4GHz频段的NRF24L01,两块STM32F103C6
单片机均采用SPI
接口方式与NRF24L01无线连接模块连接，电动推杆9、电磁铁16和电动气泵30均与副控制器模块23连接。
[0035] 共享篮球柜1上安装有声光报警器27，声光报警器27与主控制器模块22连接，用来实现声光报警警示用户，减少不合法借球的现象发生。
[0036] 主控制器模块还连接有云共享平台，一方面实现数据共享，建立共享篮球平台，另一方面起到对数据的存储作用，避免大量数据保存在数据库中，既占用大量空间，同时具有数据丢失或者被盗窃的危险。
[0037] 共享篮球柜前端还安装有监控摄像头，监控摄像头与主控制器模块连接，监控摄像头起到对共享篮球柜的全方位监控作用，并实时将内容传输至主控制器模块22中，同时每15天将之前的视频内容上传至云共享平台后自动删除，并将新的视频内容覆盖之前的，在节约空间的同时保留影像资料。
[0038] 篮球本体5包括PU合成皮革球和天然皮革球，篮球本体未借出时均保持为放气状态，且规格保持为76cm左右，用户可根据个人喜好和打球习惯选择篮球本体，并由系统分配篮球本体进行精准充气后提供给用户。
[0039] 一种基于线下篮球场的共享篮球系统的使用方法，包括以下步骤：一、首次借球时，用户应注册相关身份信息并录入指纹，同时缴纳押金，按照提示完成后即可进入借球界面；
二、用户按照个人喜好选择篮球，并选择充气程度，点击确定后系统进行借球准备；
三、系统选择相应的借球单元，根据用户设定的充气程度对篮球本体5进行打气，打气完成后控制锁件解除锁定，用户根据提示向下拔出篮球本体5即可；
四、用户归还时，点击还球后根据提示面对借球单元，将橡胶气嘴6对准充气外针7插入后点击确定，系统对篮球本体5进行识别，识别无误后对篮球本体5进行放气，同时系统按照借出时间收费，用户完成付费。
[0040] 具体原理如下：用户通过液晶操作屏2进入到借球页面，首次借球时，需要用户注册账户，填写身份信息，包括身份证号码、姓名和预留手机号码，同时采集指纹信息，注册成功后还需要向账户内缴纳一定押金，本实施例中押金为29元，同时按照每小时2元的计费标准，准备完成后，根据借球页面的提示，根据个人喜好选择PU合成皮革篮球或者是天然皮革篮球，同时选择不同的充气程度，区间为75%-95%，不同的充气程度对应篮球本体5的不同弹性，关乎用户的打球手感，完成后点击借球，系统自动匹配相应种类的篮球本体5，同时主控制器模块22控制相应借球单元的副控制器模块23完成借球，副控制器模块23先控制电动气泵30启动依次通过充气管301和充气外针7对篮球本体5充气到设定值，同时电动推杆9启动拉动触发双面齿板10上升，一对锁定翼杆12同步转动相互靠拢并合并为一体解除锁定，此时一对锁定翼杆12的张开长度小于充气外针7和橡胶气嘴6，此时用户可以根据提示向下拔出篮球本体5，完成借用。
[0041] 借用后归还时，用户点击归还界面，将橡胶气嘴6对准充气外针7插入，点击还球，电动推杆9启动伸长推动触发双面齿板10下降，一对锁定翼杆12重新张开完成锁定，电动气泵30启动对篮球本体5进行放气操作，接着射频识别模块29对篮球本体5内柔性电子标签20进行识别，识别无误后系统判断归还成功，根据借用时间弹出付费页面，用户进行付费操作，至此完成篮球本体5的借还；另外超过24小时不归还篮球本体5或者射频识别模块20识别错误，系统均会判定非法借球，扣完用户账户内的押金并将该用户拉入黑名单。
[0042] 值得注意的是，用户首次借还成功后，副控制器模块23将用户的身份信息和个人喜好同步上传至云共享平台26完成共享和保存，完成后删除这部分数据，节约空间同时保护用户身份信息隐私，用户在之后借球时，可以通过所有的共享篮球柜1进行借球，同时只需要指纹认证即可，副控制器模块23将指纹信息上传至云共享平台26并进行比对，身份确定后下载关于该用户的个人喜好数据，直接导入至副控制器模块23中，系统自动开始匹配并提供篮球本体5，其余操作与首次借球一致。
[0043] 本发明可以向喜爱户外篮球运动的用户提供不同种类的篮球有偿租赁，为用户的线下篮球运动带来便利，同时在首次身份信息注册后，采用不易被复制的指纹识别技术，借球时具有充气程度选择功能，为不同的用户提供多元化选择，还可以保存用户的个人喜好和借球习惯，并同步上传至云端，方便后续借球时一键借球，系统自动匹配借球记录和身份信息，大大的节省借球步骤和时间，另外采用最新的柔性电子标签射频识别技术，避免假球替代的非法现象发生，起到对共享篮球的安全管理，建立和谐合法的共享篮球体系。
[0044] 实施例2：线下篮球馆等有偿篮球场地均可使用共享篮球柜1，但是仅用于篮球管理，即抛弃共享这一概念，并将指纹识别替换为会员卡，用户通过会员卡完成借球和还球，扣费直接从会员卡内扣费，可以显著减轻场地管理员的管理难度，其余与实施例1一致，与实施例1相比，尽管抛弃了共享概念，适用范围减小，但是对于篮球本体5的管理和维护更加方便，还可以降低人力成本，实现自动化借还球。
[0045] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
