專利名稱：競(jìng)走比賽犯規(guī)動(dòng)作自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種競(jìng)走比賽犯規(guī)動(dòng)作自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在體育競(jìng)賽中競(jìng)走是裁判主觀因素介入最多，結(jié)果最難預(yù)料的田徑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。客觀地講，靠裁判員視覺來判別競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員瞬間的動(dòng)作是否規(guī)范是非常困難的。用電子儀器來代替裁判的眼睛是體育科技發(fā)展的方向，只有這樣才能有真正的公平競(jìng)爭(zhēng)?；跓o線傳輸?shù)母?jìng)走訓(xùn)練智能裁判系統(tǒng)的設(shè)計(jì)填補(bǔ)了此項(xiàng)的空白，它能夠幫助裁判員提供一個(gè)客觀、 統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。競(jìng)走比賽有兩個(gè)核心規(guī)則其一，競(jìng)走選手必須始終保持有一只腳落在地面上。其二，從前進(jìn)腳落地的一刻起直到腿部達(dá)到垂直的姿勢(shì)，腿部必須保持直線，膝蓋不能彎曲。做不到以上兩點(diǎn)的選手視為犯規(guī)，裁判員會(huì)予以警告，如果一位選手被三次警告將會(huì)被罰出局。根據(jù)國(guó)際田聯(lián)手冊(cè)1996 1997年規(guī)定和中國(guó)田協(xié)通知，從1996年開始，競(jìng)走定義由保持單雙腳交替支撐防止騰空的規(guī)定明確改為“沒有可見的騰空(以眼睛觀察)”，默認(rèn)了競(jìng)走中騰空現(xiàn)象的存在[1]。又根據(jù)《1992年奧運(yùn)會(huì)我國(guó)競(jìng)走項(xiàng)目科研攻關(guān)》的研究成果競(jìng)走比賽中小于42 ms為合理騰空時(shí)限；42 ms 47 ms為模糊騰空時(shí)限；大于70 ms 為犯規(guī)騰空時(shí)限。因此，本系統(tǒng)研究的關(guān)鍵就是捕獲運(yùn)動(dòng)員的騰空時(shí)限，并加以判斷，若大于合理騰空時(shí)限，能夠通知裁判。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、裁判準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種競(jìng)走比賽犯規(guī)動(dòng)作自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用的技術(shù)方案
競(jìng)走比賽犯規(guī)動(dòng)作自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)輸入模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、 數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊五個(gè)部分。其中，數(shù)據(jù)輸入模塊的功能是把運(yùn)動(dòng)員的編號(hào)信息輸入到系統(tǒng)中，顯示模塊則把輸入的運(yùn)動(dòng)員編號(hào)通過數(shù)碼管顯示出來，采集模塊將采集的運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作數(shù)據(jù)送到處理器中處理，若運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作犯規(guī)，則發(fā)射模塊將犯規(guī)數(shù)據(jù)及運(yùn)動(dòng)員號(hào)碼發(fā)送出去。系統(tǒng)功能
競(jìng)走比賽有兩個(gè)核心規(guī)則其一，競(jìng)走選手必須始終保持有一只腳落在地面上。其二， 從前進(jìn)腳落地的一刻起直到腿部達(dá)到垂直的姿勢(shì)，腿部必須保持直線，膝蓋不能彎曲。做不到以上兩點(diǎn)的選手視為犯規(guī)，裁判員會(huì)予以警告，如果一位選手被三次警告將會(huì)被罰出局。根據(jù)國(guó)際田聯(lián)手冊(cè)1996 1997年規(guī)定和中國(guó)田協(xié)通知，從1996年開始，競(jìng)走定義由保持單雙腳交替支撐防止騰空的規(guī)定明確改為“沒有可見的騰空(以眼睛觀察)”，默認(rèn)了競(jìng)走中騰空現(xiàn)象的存在。又根據(jù)《1992年奧運(yùn)會(huì)我國(guó)競(jìng)走項(xiàng)目科研攻關(guān)》的研究成果競(jìng)走比賽中小于42 ms為合理騰空時(shí)限；42 ms 47 ms為模糊騰空時(shí)限；大于70 ms為犯規(guī)騰空時(shí)限。因此，本系統(tǒng)研究的關(guān)鍵就是捕獲運(yùn)動(dòng)員的騰空時(shí)限，并加以判斷，若大于合理騰空時(shí)限，能夠通知裁判。因此，若運(yùn)動(dòng)員雙腳騰空時(shí)限大于70 ms即通過兩腳底傳感器采集到的信號(hào)時(shí)限差大于70 ms則判斷運(yùn)動(dòng)員犯規(guī)，若小于70 ms則在正常范圍內(nèi)。各器件作用及信號(hào)類型
本設(shè)計(jì)是基于AT89C51單片機(jī)的競(jìng)走智能判決，主要包括數(shù)據(jù)輸入模塊、顯示模塊、 數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊、時(shí)鐘電路模塊和系統(tǒng)復(fù)位模塊等7部分。數(shù)據(jù)輸入模塊由4X4鍵盤組成，通過該鍵盤將運(yùn)動(dòng)員的身份編號(hào)信息輸入到系統(tǒng)中，以用于運(yùn)動(dòng)員身份識(shí)別和成績(jī)記錄等信息。顯示模塊由一個(gè)2位LED數(shù)碼管組成，通過它可以將由鍵盤輸入的運(yùn)動(dòng)員的編號(hào)信息顯示出來。數(shù)據(jù)采集模塊由加速度振動(dòng)傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊組成。安裝在運(yùn)動(dòng)員鞋底的加速度振動(dòng)傳感器用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的抬腳運(yùn)動(dòng)等動(dòng)作信息，傳感器將測(cè)量的模擬信號(hào)送入到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中，由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將此數(shù)字信號(hào)輸入到處理器中處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊由一片模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809、一片74LS373芯片、兩片7474芯片、一片74LS02芯片、一個(gè)非門組成。其中AD0809將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，74LS373芯片用于數(shù)據(jù)鎖存，由兩片雙上升沿觸發(fā)的D型觸發(fā)器7474芯片用來給 ADC0809外接時(shí)鐘信號(hào)分頻。處理器由一片AT89C51單片機(jī)構(gòu)成。該模塊用于對(duì)采集信息處理，根據(jù)采集數(shù)據(jù)判斷騰空時(shí)間是否超過70ms，如果超過將犯規(guī)信息送到發(fā)射模塊發(fā)出。發(fā)射模塊由鎖相環(huán)4046、電阻電容、三極管和芯片CA^lOC組成。鎖相環(huán)4046鎖住輸入信號(hào)的相位，使頻率較為穩(wěn)定，芯片CA^lOC為寬帶放大器，用于射頻信號(hào)放大。發(fā)射模塊設(shè)定的信號(hào)覆蓋范圍為500米，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員犯規(guī)達(dá)到一定次數(shù)時(shí)，將運(yùn)動(dòng)員身份編號(hào)、 犯規(guī)次數(shù)、犯規(guī)時(shí)間等信息通過發(fā)射模塊發(fā)射出去，在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)接受系統(tǒng)將及時(shí)該信息存儲(chǔ)系統(tǒng)中。系統(tǒng)復(fù)位模塊該模塊由電阻R1、電容Cl構(gòu)成，用于系統(tǒng)復(fù)位。時(shí)鐘電路模塊由電容C2、C3和晶振組成，是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供時(shí)
鐘信號(hào)。
具體實(shí)施例方式首先運(yùn)動(dòng)員通過4 X 4鍵盤將運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼輸入到系統(tǒng)中，并且通過LED數(shù)碼管顯示出運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼，比賽當(dāng)中數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集運(yùn)動(dòng)員的雙腳動(dòng)作信息，并在處理器中處理，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員犯規(guī)后，系統(tǒng)將通過發(fā)射模塊將運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼及犯規(guī)記錄傳遞出去。
權(quán)利要求
1.競(jìng)走比賽犯規(guī)動(dòng)作自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊五個(gè)部分，其特征在于所述的數(shù)據(jù)輸入模塊的功能是把運(yùn)動(dòng)員的編號(hào)信息輸入到系統(tǒng)中，顯示模塊則把輸入的運(yùn)動(dòng)員編號(hào)通過數(shù)碼管顯示出來，采集模塊將采集的運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作數(shù)據(jù)送到處理器中處理，若運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作犯規(guī)，則發(fā)射模塊將犯規(guī)數(shù)據(jù)及運(yùn)動(dòng)員號(hào)碼發(fā)送出去。
全文摘要
競(jìng)走比賽犯規(guī)動(dòng)作自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)輸入模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊五個(gè)部分。其中，數(shù)據(jù)輸入模塊的功能是把運(yùn)動(dòng)員的編號(hào)信息輸入到系統(tǒng)中，顯示模塊則把輸入的運(yùn)動(dòng)員編號(hào)通過數(shù)碼管顯示出來，采集模塊將采集的運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作數(shù)據(jù)送到處理器中處理，若運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作犯規(guī)，則發(fā)射模塊將犯規(guī)數(shù)據(jù)及運(yùn)動(dòng)員號(hào)碼發(fā)送出去。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、裁判準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A63B71/06GK102462954SQ20101054853
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者任波, 周福濤, 李環(huán) 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)理工大學(xué)