專利名稱：無線組網體育計時及傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種體育器械，具體地說是一種基于無線組網的體育計時及傳輸
>J-U裝直。
背景技術：
現有的體育運動計時項目計時器械，為機械表、電子秒表，或者利用手機上的秒表功能來計時。現有計時器械只提供了計時信息的讀取功能，以及計時信息的暫存功能。具有如下明顯的缺點一是計時裝置復位后，信息無法保留，給以后的核對信息、統(tǒng)計、分析帶來不便。二是計時信息只能在本計時裝置內暫時駐留，其它計時裝置，無法獲得信息，不能互通計時數據。三是工作效率低，每個計時裝置只能對應一位運動員。使用已有計時器械參與競技比賽和訓練，需要較多的裁判員和教練員及其它工作人員。四是比賽和訓練后計時成績手工輸入、歸檔、整理、分析、統(tǒng)計工作量大。由于現有技術的上述缺點，限制和約束了體育訓練效果和競技比賽工作效率。充分利用現代電子信息技術，發(fā)明一種智能計時裝置，能互通計時信息、能夠對計時數據長期存儲、分析，提高訓練比賽效率和工作效果的無線組網體育計時及傳輸裝置，是一個十分迫切的任務。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種計時裝置間能互通計時信息，能夠對計時數據長期存儲、分析，以提高訓練、比賽效率和工作效果的無線組網體育計時及傳輸裝置。本實用新型的目的是這樣實現的無線組網體育計時及傳輸裝置，包括單個或者多個可以無線組網的智能計時裝置、無線通信主站、電子計算機；智能計時裝置包含啟動/停止單元、計時單元、存儲單元、無線通信收發(fā)單元；無線通信主站包括無線通信收發(fā)單元、數據報文組織處理單元、數據通信接口 ；通信主站和智能計時裝置組成無線網絡，采集和轉發(fā)計時數據，通過信息線將數據發(fā)送到計算機，并接受計算機的配置進行計時數據分發(fā)。各智能計時裝置與通信主站之間組成網絡進行通信；不同組的網絡相互隔離，通信主站之間互不干擾；智能計時裝置與通信主站組成的一組網絡里有唯一的特征地址，智能計時裝置之間互不干擾；多個智能計時裝置獨立計時，數據互相傳輸、存儲和分析。智能計時裝置和計算機相連接，計算機屏幕顯示數據、差值信息，支持正常采集、總招與補采功能。智能計時裝置設有自定義功能鍵；采用OLED屏幕自發(fā)光顯示計時信息和數據，顯示字體和格式由程序設定，支持各種亮度環(huán)境下的工作需要。通信主站與計算機通過USB進行通信和取電。通信主站具有自動路由功能，可以實現多主站級聯(lián)擴充、增強覆蓋范圍；通信主站與計算機間具有自定義規(guī)約，自定義規(guī)約在傳輸每個計時數據時會使用相同的結構體；結構體中包含了本方的通訊地址，數據分組號，分段號，計時時標信息；規(guī)約具有強壯性，可擴充性。本實用新型的要點是智能計時裝置和通信主站組成無線組網的計時及傳輸裝置；智能計時裝置顯示數據；通信主站向智能計時裝置采集單條、全部與補采缺失計時數據并傳輸至計算機；計算機對計時數據進行統(tǒng)計、分析及處理。本實用新型采用無線組網實時計時方法，以及計時數據進行傳輸和最終存儲的方法，來實現指定裝置間互通計時數據，指定外裝置間計時數據互相隔離，本實用新型的各智能計時裝置與通信主站之間組成網絡進行通信；每個智能計時裝置與通信主站組成的計時網絡與其它計時網絡之間互不干擾；同組計時網絡的智能計時裝置與通訊主站可以互傳和共享數據；可以根據需要在一組計時網絡內調整同時工作的智能計時裝置的數量。當共享其他智能計時裝置的計時數據時，可以通過計算機對通信主站及智能計時裝置進行配置，使其顯示其它智能計時裝置的數據，并通過屏幕顯示本裝置與其它裝置計時數據的差值信息。單個智能計時裝置可以通過按鍵選擇工作模式，工作模式有多個組網實時計時、單個聯(lián)網實時計時及單機計時。智能計時裝置還提供一個自定義功能鍵，用戶可以根據需求將該按鍵設置為功能快捷鍵。智能計時裝置采用LED屏幕顯示計時信息和數據，顯示字體和格式可以程序設定，支持各種亮度環(huán)境下的工作需要。屏幕顯示的信息有網絡信號強度、網絡連接狀態(tài)、本機編號，軟件版本號、對方裝置編號、電量顯示和充電報警、分段和累計計時數據、收發(fā)數據狀態(tài)指示等。智能計時裝置的軟件支持在線升級，因此功能可以擴展或者定制。通信主站和智能計時裝置組成無線網絡，采集和轉發(fā)計時數據，并將數據發(fā)送到計算機，并接受計算機的配置進行計時數據分發(fā)。通信主站與計算機通過USB進行通信和取電，即插即用。通信主站的軟件支持在線升級，因此功能可以擴展或者定制。通信主站具備狀態(tài)指示功能，通過指示燈來指示主站的工作狀態(tài)，電源供電和通信狀態(tài)是否正常。當需要計時數據時，主站可以主動發(fā)起向智能計時裝置采集計時數據。不同組的網絡相互隔離，通信主站之間互不干擾。通信主站具有自動路由功能，可以實現多主站級聯(lián)擴充、增強覆蓋范圍。智能計時裝置與通訊主站、通信主站與計算機間使用自定義規(guī)約，自定義規(guī)約在傳輸每個計時數據時使用相同的通訊格式；通訊格式包含了通訊地址，數據分組號，分段號，計時時標信息；通訊格式具有可擴充性。本實用新型提供的方案在計時模式下，包括啟動/停止單元、計時單元、數據收發(fā)單元；在回看模式下，包括數據翻頁單元。本實用新型通訊主站，包括接受組網請求單元、計時數據轉發(fā)單元、計時數據補采單元，數據存儲轉發(fā)單元，PC數據收發(fā)單元。智能計時裝置等待與通訊主站連接成功后，在有新計時數據時，將數據發(fā)送給通訊主站，通訊主站在將新數據發(fā)送給相同計時網絡中的各智能計時裝置。、[0027]通訊主站檢測計時數據完整性，如不完整則向智能計時裝置補采缺漏數據；智能計時裝置收到補采缺漏數據請求后，將該計時數據發(fā)送給通訊主站。本實用新型在世界上首次將電子技術、信息技術、網絡技術與電子計時器相結合，發(fā)明了體育競技計時項目無線移動計時及傳輸裝置。訓練中使用本裝置，可以幫助教練員和運動員分析成績、總結經驗，科學指導訓練，便于進一步提高成績。體育競技比賽時使用本裝置可以準確計時、并即時傳輸至各有關人員、部門及計算機；實時顯示各表計時數據；資料可以存入運動信息管理系統(tǒng)，長期保存。本實用新型使用方法簡單，訓練和比賽時，教練員、裁判員手持移動智能計時裝置，即時按動計時按鈕，智能計時裝置準確計時，并發(fā)送到通訊主站；通訊主站發(fā)送給其它智能計時裝置，多個智能計時裝置可同時顯示計時結果。通訊主站與計算機相連接，計算機顯示屏同時顯示計時結果，并將該信息儲存。通過計算機可以對計時結果進行分析、整理及 打印。本實用新型不僅可運用于體育運動，還可以運用于實驗測試、軍事、消防、運輸、防災、救災等一切需要計時的工作和技術領域。本實用新型首次將電子計時及傳輸技術用于體育競技計時項目的訓練和比賽，具有新穎性。本實用新型的數據自動儲存功能、傳輸功能、資料分析功能，與現有機械、電子秒表的數據短暫儲存功能相比較，具有顯著的創(chuàng)造性。本實用新型適用于一切體育計時項目；適用于世界各國運動員體育計時項目的訓練；適用于各種體育比賽的計時；還適用于實驗測試、軍事、消防、運輸、防災、救災等領域，具有廣泛的實用性。本實用新型克服了現有計時裝置無法保留信息，核對、統(tǒng)計、分析信息不方便的缺點；解決了計時裝置間互通數據、計時裝置和計算機互通數據的技術難題；是一個解決運動員、教練員、裁判員長期渴望解決而又無法解決的技術難題的發(fā)明。本實用新型可以及時對計時結果進行分析整理，對于指導科學訓練，提高運動成績；對于節(jié)約人力、提高工作效率，取得明顯的顯著效果。本實用新型即時互通并顯示信息，對于防止作弊產生了意料不到的技術效果。本實用新型代表著體育器械電子化、信息化、網絡化的技術發(fā)展趨勢，是世界體育器械的重大技術進步，對世界體育事業(yè)有著不可替代的促進和推動作用。本實用新型的優(yōu)點是I.智能計時裝置為標準秒表造型，使用方便。2.可以實時顯示對手計時數據。3.可以在計算機上實時顯示各表計時數據，無法作弊。4.計時成績可保存成表格、報表、存入運動信息管理系統(tǒng)。5.智能計時裝置與通訊主站使用無線數據傳輸，覆蓋范圍達半徑200米，滿足各種場地訓練和比賽需要。6.計時精度為千分之一秒。7.單表存儲容量大，存儲記錄不少于128條數據；聯(lián)網使用時存儲數據量不受限制。8.可充電鋰電池，連續(xù)計時能力達8小時，滿足比賽需要。9.可現場將成績及報表輸出至打印機，方便戰(zhàn)略戰(zhàn)術的即時調整和制定。10.可配合運動信息數據庫的生理生化數據實現立體數據分析、數據挖掘等功能，是衡量訓練效果的最直接的方法，大大減輕教練員工作量。
圖I為本實用新型無線組網體育計時及傳輸裝置結構圖；圖I中1為智能計時裝置；2為通訊主站；3為計算機；4為信息線。圖2為本實用新型智能計時裝置計時模式結構圖；圖3為本實用新型智能計時裝置計時模式工作流程圖；圖4為本實用新型智能計時裝置回看模式結構圖；圖5為本實用新型通訊主站結構圖；圖6為通訊主站與智能計時裝置、計算機數據傳輸圖；圖7為通訊主站工作流程圖；圖8為計算機數據處理與工作流程圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結合附圖對本實用新型做進一步說明。本實施例根據本領域技術人員的公知技術對本實用新型的結構、原理、操作、效果進行闡述；并不用于限制本實用新型。本領域技術人員對本實施例的各種變化，仍然在本實用新型的保護范圍之內。圖I中I為智能計時裝置A、B，外形為手持式，可隨教練員、裁判員的位置移動。無線數據傳輸，覆蓋范圍半徑200米；裝置表面設有LED顯示屏，顯示計時數據和其它信息。圖I中2為通訊主站，用來接收和發(fā)送信息，與智能計時裝置1A|B無線連接。通訊主站通過圖I中信息線4與計算機USB插口相連接，將信息輸入計算機3。如圖2所示，智能計時裝置在計時模式下包括，啟動/停止單元用于采集計時觸發(fā)時刻；計時單元用于儲存計時觸發(fā)時刻；數據收發(fā)單元用于收發(fā)無線數據；組網掃描單元用于搜索和加入網絡組；數據顯示單元用于顯示各項數據；數據存儲單元用于存儲分段計時數據；電源檢測單元用于檢測電池電量。智能計時裝置可以在計時模式和回看模式之間切換，如圖4所示在回看模式下，則有數據翻頁單元用于按頁長度搜索數據存儲單元的計時數據；數據顯示單元用于顯示搜索到的計時數據；數據存儲單元；電源檢測單元用于檢測電池電量。各單元配合工作，完成智能計時任務。當智能計時裝置進入計時模式后，組網掃描單元啟動運行。如果使用者需要實時地將本智能計時裝置的計時數據與另一個智能計時裝置的計時數據共享時，則須先用計算機軟件向通訊主站下載配置，決定一個智能計時裝置僅能與另一個智能計時裝置共享數據。智能計時裝置的組網掃描單元每隔I. 5秒向特定編號的通訊主站發(fā)送一個組網請求，通訊主站收到組網請求后，根據配置將共享數據的另一方裝置編號發(fā)送給本智能計時裝置，組網成功。此時即可進入帶有計時數據共享功能的計時模式。如圖3所示，組網成功后按下啟動按鍵觸發(fā)啟動/停止單元，則進入帶有計時數據共享功能的計時模式。計時單元被啟動后，主控MCU開始采集計時時標,采集計時時標后，無線模塊向主站發(fā)送計時數據，然后將計時數據存儲到存儲模塊；智能計時裝置屏幕、計算機屏幕顯示數據；再次按鍵動作，循環(huán)執(zhí)行任務。如圖3所示，使用者可以在組網完成之前，通過啟動/停止單元則進入單人計時模式。此時裝置將無法與其他裝置以及通訊主站連接，無法共享計時數據。如圖4所示在使用計時模式完成計時后，通過模式切換按鍵進入回看模式。通過翻頁單元可以查閱所有分段計時，以及累加總計時。電源檢測單元始終運行在裝置的系統(tǒng)后臺，監(jiān)測系統(tǒng)電源使用情況。數據顯示單元負責將數據送到裝置的顯示屏。如圖5所示通訊主站包括接受組網請求單元用于將各智能計時裝置按配置組成各組計時網絡；計算機數據收發(fā)單元用于與計算機交換數據；數據接收單元用于通過無線網絡接收各智能計時裝置的計時數據；數據完整性檢查單元用于檢測是否有缺漏數據；計時數據轉發(fā)單元用于向各組計時網絡轉發(fā)組內的各條計時數據以實現計時數據，共享如圖6所示。計時數據補采單元用于從智能計時裝置補采缺漏數據；數據存儲轉發(fā)單元用于存儲各智能計時裝置的計時數據并通過計算機數據收發(fā)單元轉發(fā)給計算機。為了確保無線網絡通訊的穩(wěn)定、可靠，智能計時裝置本身具有數據完整性及補采功能。當發(fā)現本裝置的當前分段計時數據編號大于另一個裝置時，就向通訊主站請求補采缺漏數據。請求一直持續(xù)到收到該編號的分段計時數據。另一方面，通訊主站也會向裝置 發(fā)起補采缺漏數據請求，直到獲取該分段計時數據。如圖5所示，通訊主站將該數據傳送給計算機后，計算機工作，對輸入的數據進行儲存、整理、分析、打印成績及報表；配合運動信息數據庫的生理生化數據實現立體數據分析、數據挖掘、衡量訓練效果、方便戰(zhàn)略戰(zhàn)術的調整和制定。圖6為通訊主站與智能計時裝置、計算機數據傳輸圖；圖7為通訊主站工作流程圖；圖8為計算機數據處理與工作流程圖。表I、表2為使用本實用新型對2010全國場地自行車冠軍賽第三站比賽成績統(tǒng)計
及分析資料表，本資料由計算機現場實施儲存、分析并整理。
權利要求1.ー種無線組網體育計時及傳輸裝置，包括單個或者多個可以無線組網的計時裝置(I)、一個無線通信主站(2)、電子計算機(3)，其特征在于計時裝置(I)包含啟動/停止單元、計時單元、存儲單元、無線通信收發(fā)單元；無線通信主站(2)包括無線通信收發(fā)單元、數據報文組織處理單元、數據通信接ロ ；通信主站和計時裝置組成無線網絡，采集和轉發(fā)計時數據，將數據發(fā)送到計算機(3)，并接受計算機(3)的配置進行計時數據分發(fā)。
2.根據權利要求I所述的無線組網體育計時及傳輸裝置，其特征在于各計時裝置與通信主站之間組成網絡進行通信；不同組的網絡相互隔離，通信主站之間互不干擾；每個計時裝置與通信主站組成的一組網絡里有唯一的特征地址，計時裝置之間互不干擾；多個計時裝置獨立計時，數據互相傳輸、存儲和分析。
3.根據權利要求I所述的無線組網體育計時及傳輸裝置，其特征在于計時裝置和計算機相連接，計算機屏幕顯示數據、差值信息，支持正常采集、總招與補采功能。
4.根據權利要求I所述的無線組網體育計時及傳輸裝置，其特征在于計時裝置設有自定義功能鍵；采用OLED屏幕自發(fā)光顯示計時信息和數據，顯示字體和格式由程序設定，支持各種亮度環(huán)境下的工作需要。
5.根據權利要求I所述的無線組網體育計時及傳輸裝置，其特征在于通信主站與計算機通過USB進行通信和取電。
6.根據權利要求I所述的無線組網體育計時及傳輸裝置，其特征在于通信主站具有自動路由功能，可以實現多主站級聯(lián)擴充、增強覆蓋范圍；通信主站與PC間具有自定義規(guī)約，自定義規(guī)約在傳輸每個計時數據時會使用相同的結構體；結構體中包含了本方的通訊地址，數據分組號，分段號，計時時標信息；規(guī)約具有強壯性，可擴充性。
專利摘要本實用新型涉及體育器械，無線組網體育計時及傳輸裝置?，F有器械有如下缺點計時信息無法保留；不能互通計時數據；工作效率低。本實用新型包括可以無線組網的計時裝置(1)、無線通信主站(2)、電子計算機(3)；計時裝置包含啟動/停止單元、計時單元、存儲單元、無線通信收發(fā)單元；無線通信主站包括無線通信收發(fā)單元、數據報文組織處理單元、數據通信接口；通信主站和計時裝置組成無線網絡，采集和轉發(fā)計時數據，將數據發(fā)送到計算機，并接受計算機的配置進行計時數據分發(fā)。本實用新型優(yōu)點是使用方便；實時顯示；無線數據傳輸；計時精確；存儲容量大；成績可長期保存；配合運動信息數據庫的生理生化數據進行分析。
文檔編號G07C1/24GK202424780SQ20112050915
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2011年11月24日
發(fā)明者別海罡, 莊大偉, 楊淑華, 王樂軍, 馬捷昱, 黃勇, 龔銘新 申請人:龔銘新