距離跑受測者識別方法和其成績記測裝置的製作方法

2023-11-08 13:52:07 1

專利名稱：距離跑受測者識別方法和其成績記測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是測量距離跑成績的電子測量裝置，尤其針對的是體能測試中的距離跑成績測量和記錄電子裝置。
背景技術：
短跑比賽，由於受測者始終在各自跑道上，那麼由發令槍向記錄主機發送啟動計時信號後，各跑道終點檢測裝置將受試者越過其傳感器時的傳感信號送入記錄主機，主機即可將各跑道對應的受測者測量信號和身份進行記錄和顯示，其電子裝置易於實現。但目前還沒有一種針對800米及其以上距離跑、成本適於各學校推廣應用的長距離跑體能測量記錄裝置，其技術設計所遇到的難題是各體能測試者不受跑道限制、在一圈以上的距離測試跑，並會出現受測者同時衝線或套圈的可能，那麼如何分辨各受試者身份、對應測量和記錄他們的比賽成績，而且在造價上能夠適於在各學校推廣應用，達到國家教育部體衛藝司(2001)3號文件中有關體質健康標準的現行規範要求，是實現長距離跑電子測量的關鍵技術。

發明內容
本發明專利申請的發明目的在於提供一種在長距離測試跑中識別各受測者、並予以成績記測的距離跑受試者識別方法和其成績記測裝置。本發明專利申請提供的距離跑受試者識別方法技術方案，其主要技術內容是一種距離跑受測者識別方法，在起跑開始後的測試時間中，由終點檢測器持續發出一周期小於測量標準誤差要求的同步掃描信號，各受測者身份裝置按各序號順序依次產生與上述同步掃描信號同周期的等時差累進的時間差同步身份信號，其時間差為Δtn＝Δt*n，其中n＝1…N，為受測者編號，受測者身份裝置在接收到終點檢測器的同步掃描信號後，隨即向終點檢測器發送上述所包含自身編號信息的時間差同步身份信號，由計時裝置按檢出的受測者編號記錄跑圈數和受測成績。
本發明專利申請提供的實現上述的距離跑受試者識別方法的成績記測裝置，其主要技術內容是一種距離跑成績記測裝置，包括有記測主機、發令槍、終點檢測器，還包括有受測者身份識別器四部分組成；其終點檢測器是以其單片機中央控制單元，連接設有同步掃描信號發射電路、受測者身份信號接收電路和與記測主機連接的接口電路構成的外圍電路，其同步掃描信號發射電路和受測者身份信號接收電路的信號發射管和接收管設置安裝於平行終點線上的安裝龍門架內；由每一受測者自身攜帶的受測者身份識別器，以其單片機為中央控制單元，其單片機埠連接設有受測者編碼電路、同步掃描信號接收電路和同步身份信號發送電路。
本發明申請所公開的距離跑受測者識別方法和其成績記測裝置技術方案，由每一受測者的身份識別器在經過終點檢測器時，與終點檢測器進行一次應答通訊，終點檢測器將檢測信號通過接口電路送入記測主機，由記測主機按測試前的參數設定進行計時、記圈數和最終成績測量和記錄。本技術方案在達到測試誤差要求的前提下，實現了低成本、高可靠性測試工作，並可實現數據上傳、檢索、匯總和統計功能，適於在各大中小學校推廣應用。


圖1和圖2分別為本距離跑成績記測裝置不同視角的實際應用3為本距離跑成績記測裝置的電路組成框4為其中的終點檢測器電路部分的電路原理5為終點檢測器的發射管和接收管的安裝結構示意6為其中的受測者身份識別器的電路原理7為同步掃描信號與受測者身份識別器發送的同步身份信號的波形圖。
具體實施例方式
以下將通過對距離跑成績記測裝置的結構敘述結合說明本的距離跑受測者識別方法技術方案。如圖所示，本距離跑成績記測裝置，包括有記測主機1、發令槍2、終點檢測器3，和受測者身份識別器4四部分組成。其發令槍2和記測主機1完全可以採用現有成型產品。其發令槍2是由連接於其單片機埠的無線發射單元和發令信號音電路構成；其記測主機1是由設置於單片機中央控制單元外圍的發令信號接收單元、數據存儲單元、與終點檢測器接口連接的RS232通訊單元、顯示單元以及語音單元和無線數據傳輸的無線數據收發單元組成。位於終點線的終點檢測器3，其電路組成如圖4所示，包括以單片機IC10為中央控制單元，其總線埠連接設有與記測主機連接的RS232通訊接口電路，該接口電路由集成晶片MAX232及其外圍電路和與主機的插接口COM1組成，其同步掃描信號發射電路和受測者身份信號接收電路分別設置於單片機IC10的總線埠P3.4和P3.2，在本實施例中，其同步掃描信號發射電路是並聯設置於開關管Q4的三路紅外線發射管P1、P2、P3，其受測者身份信號接收電路為三路並聯的紅外線接收管H1、H2、H3構成，如圖1、圖2和圖5所示，三組紅外線發射管Pn和接收管Hn平均固定安裝設置於平行於終點線上的安裝龍門架A內，為了使感應區域為終點前約30°的覆蓋範圍，位於發射管和接收管的兩側分別設有一遮光板B1、B2，其前側遮光板B1短於後側遮光板B2，從而調整其傳感覆蓋範圍。
每一受測者自身攜帶有可以設置自身編號的受測者身份識別器4，如圖6所示，該身份識別器是以其單片機IC20為中央控制單元，其單片機埠連接設有受測者編碼電路、同步掃描信號接收電路和同步身份信號發送電路，在本結構中，其單片機晶片選取了超低功耗類型的單片機STC12LV2052，由3V鈕扣電池供電。在本實施例中，其受測者編碼電路是由八位編碼開關D1構成，用來產生與每位受測者對應的不同編碼信號；其同步掃描信號接收電路由集成晶片HS0038B作為接收管HN1，與其外圍元件構成連接於埠P3.2上；其同步身份信號發送電路由驅動管Q1和紅外線發送管PN1連接於單片機埠P3.4構成。
由於現行的體能測試規範要求的測試誤差不大於0.1s，本發明的距離跑成績記測裝置，事先預置終點檢測器的同步掃描信號的掃描周期為50ms。發令槍2發出起跑信號，由記測主機發令信號接收電路接收，即啟動其單片機內部一定時器開始計測時間，同時啟動終點檢測器，由其持續發出周期為50ms的同步掃描信號，各受測者身份識別器4按其編碼電路所編制的序號順序依次產生與上述同步掃描信號同周期的時差累進的時間差同步身份信號，其時間差為Δtn＝Δt*n，其中n＝1…N，為受測者編號，如設定其累進時間差Δt為5ms，則1號受測者，其身份識別器發出的身份同步信號與終點檢測器發出的同步掃描信號的時間差為5ms，2受測者號，其身份識別器發出的身份同步信號與終點檢測器發出的同步掃描信號的時間差為10ms，…，第8位受測者的身份同步信號與終點檢測器發出的同步掃描信號的時間差為40ms，從而使終點檢測器在50ms的掃描周期內與不同受測者進行應答通訊，並將所包含自身編號信息的時間差同步身份信號，由記測主機按檢出的受測者編號記錄跑圈數和受測成績。
權利要求
1.一種距離跑受測者識別方法，其特徵在於該方法為在起跑開始後的測試時間中，由終點檢測器持續發出一周期小於測量標準誤差要求的同步掃描信號，各受測者身份裝置按各序號順序依次產生與上述同步掃描信號同周期的等時差累進的時間差同步身份信號，其時間差為Δtn＝Δt*n，其中n＝1…N，為受測者編號，受測者身份裝置在接收到終點檢測器的同步掃描信號後，隨即向終點檢測器發送上述所包含自身編號信息的時間差同步身份信號，由計時裝置按檢出的受測者編號記錄跑圈數和受測成績。
2.實現權利要求1所述距離跑受測者識別方法的成績記測裝置，包括有記測主機(1)、發令槍(2)、終點檢測器(3)，其特徵在於還包括有受測者身份識別器(4)，其終點檢測器是以其單片機中央控制單元，連接設有同步掃描信號發射電路、受測者身份信號接收電路和與記測主機連接的接口電路構成的外圍電路，其同步掃描信號發射電路和受測者身份信號接收電路的信號發射管和接收管設置安裝於平行終點線上的安裝龍門架(A)內；由每一受測者自身攜帶的受測者身份識別器，以其單片機為中央控制單元，其單片機埠連接設有受測者編碼電路、同步掃描信號接收電路和同步身份信號發送電路。
3.根據權利要求2的成績記測裝置，其特徵在於安裝龍門架(A)上均勻設置三組並聯的紅外線發射管(Pn)和接收管(Hn)，位於發射管和接收管的兩側分別設有一遮光板(B1、B2)，其前側遮光板(B1)短於後側遮光板(B2)，使其感應區域為終點前約30°的覆蓋範圍。
全文摘要
根據國家教育部體衛藝司(2001)3號文件有關體質健康標準的現行規範要求，本發明提供了一種距離跑受試者識別方法及其成績記測裝置，其主技術內容是在起跑的測試時間中，由終點檢測器持續發出一周期小於測量標準誤差要求的同步掃描信號，各受測者身份裝置按各序號順序依次產生與上述同步掃描信號同周期的時差累進的時間差同步身份信號，即時間差為Δt
文檔編號G07C1/22GK1936968SQ20061004803
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月18日 優先權日2006年10月18日
發明者姜述樂 申請人:姜述樂