一种基于远红外对管的赛道计时系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于远红外对管的赛道计时系统，包括：发令装置，用于发出起跑指令；起跑检测装置，用来检测运动员起跑的反应时间并记录起跑时间；若干基于远红外对管的计时装置，记录运动员经过计时装置的时间；同步计时装置，用于上述各装置的初始时间；手持终端，接收起跑时间、反应时间以及经过基于远红外对管的计时装置的时间，并显示运动数据；以及电源模块。本发明专利技术提供的五自由度的快速对准平台的调节方法可以快速实现一对远红外管在赛道两侧的快速对准工作，通过压力传感器模块和声音传感器模块协同工作，可以准确快速的测得运动员的反应时间；并采用远红外对管判断运动员是否经过计时点，可以实现宽赛道的计时并且精度高，实时性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及竞技体育技术统计
，特别涉及一种基于远红外对管的赛道计时系统及其使用方法。
技术介绍
计时在田径运动训练中是一个重要环节，计时数据的误差大小直接影响到对运动员平时赛跑能力的判断和对比赛成绩的预测。在短跑中，准确的计时更显得尤为重要。在平时的训练中，大多数教练员使用了两种信号：光信号和声信号。由于对于信号的掌握尺度的不稳定和信号源的不统一，造成了计时的误差或大或小，从而干扰了对当时对运动员的判断。如何针对平时训练中减少短跑训练中计时的误差，掌握最佳的计时方法是值得广大田径教练员探讨的问题。随着电子信息的飞速发展，测量运动员的速度不在是秒表这种原始的测试设备，而是集电子、机械、光电、传感技术、计算机技术以及无线网络传输技术等多学科知识为一体的新型速度测量设备。运动员在这个速度测试设备下进行跑步训练，可以测量出运动员的反应时间、加速时间、速度等。教练员可以通过这些训练信息来指导运动员训练。经对现有技术文献资料的检索发现，中国专利公开号为CN203397401U的技术专利公开了一种赛道计时系统，该赛道计时系统包括起点发起设备、终点设备、多个学生标识设备，采用蜂鸣器的蜂鸣指示发起跑步信息，终点设备的标识读取模块通过射频读卡器读取学生标识设备中的标识信息，并建立该标识信息与定时时间之间的对应关系，该实用新型可以简略测得多个运动员的赛跑信息，但是采用蜂鸣器的蜂鸣作为起跑信号可能造成运动员听不清起跑信号，而且只能测得跑步时间，不能测得起跑时间、加速时间等运动信息，不方便教练员详细了解运动员的赛跑信息。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于远红外对管的赛道计时系统，其包括：发令装置，用于发出起跑指令；起跑检测装置，其设于跑道起跑线位置，用来检测运动员起跑的反应时间并记录起跑时间；若干对基于远红外对管的计时装置，每对基于远红外对管的计时装置分别设于跑道的不同位置，用于记录运动员经过所述每对基于远红外对管的计时装置中间的时间；同步计时装置，用于同步所述发令装置、起跑检测装置以及基于远红外对管的初始时间；手持终端，用于接收所述起跑检测装置、基于远红外对管的计时装置发送的起跑时间、反应时间以及经过基于远红外对管的计时装置的时间，并结合跑道的长度与所述基于远红外对管的计时装置的位置得到运动员的各项赛跑数据；电源模块，为所述起跑检测装置、基于远红外对管的计时装置和所述同步计时装置供电，为系统提供稳压、上电、断电和电量检测功能。较佳地，所述同步计时装置包括声音传感器模块、同步模块和ZigBee通信模块，所述声音传感器模块接收到发令装置发出的声音信号，并发送比赛开始信息至所述同步模块，所述同步模块获得比赛开始信息后通过所述ZigBee通信模块发送开始计时指令至所述起跑检测装置、所述基于远红外对管的计时装置和所述手持设备终端，并接收所述起跑检测装置、所述基于远红外对管的计时装置和所述手持设备终端返回的时间数据。较佳地，所述起跑检测装置包括ZigBee通信模块、压力传感器模块和电源管理模块，所述ZigBee通信模块用于将运动员的起跑信息发送给所述同步计时装置，所述电源管理模块为所述ZigBee通信模块、压力传感器模块提供电能；所述压力传感器模块包括柔性力敏传感器，所述柔性力敏传感器安装在起跑器上，所述柔性力敏传感器实时监测运动员脚底压力变化信息，当脚底压力变为零时，则记录此时的时间为运动员的起跑时间。较佳地，所述手持终端包括显示屏、ZigBee通信模块以及电源，所述电源为所述显示屏、ZigBee通信模块供电，所述ZigBee通信模块用于和所述起跑检测装置、基于远红外对管的计时装置进行数据交换。较佳地，所述基于远红外对管的计时装置数量为三对，分别设置于跑道前半段、跑道后半段以及跑道终点，所述基于远红外对管的计时装置包括两个基于远红外对管的计时器，其中一个基于远红外对管的计时器的红外发射端发射红外线至另一位置相对的基于远红外对管的计时器的红外接收端，形成闭合光回路，当运动员遮住远红外对管的红外光线时，基于远红外对管的计时装置的计时器立即停止计时。较佳地，所述基于远红外对管的计时装置包括五自由度的快速对准平台、远红外对管和ZigBee通信模块组成，所述五自由度的快速对准平台包括单自由度基座和四自由度调整平台，所述单自由度基座包括可调节高度三脚架，用于调节竖直高度，所述四自由度调整平台包括一个激光发射器、十字接收靶、对准信号灯以及四自由度调整器；所述五自由度的快速对准平台用于调整远红外对管之间的位置，所述ZigBee通信模块用于实现基于远红外对管的计时装置和所述同步计时装置的信息交互，将运动员经过所述基于远红外对管的计时装置的时间发送给所述同步计时装置；每对中的一个基于远红外对管的计时装置的激光发射器发射激光到另一个基于远红外对管的计时装置的所述十字接收靶上，当一对激光均位于对应十字接收靶的靶上时，对准信号灯亮起，在调节一对激光均位于对应十字接收靶的中心上，所述远红外管完成对准。较佳地，所述四自由度调整器有三个自由度负责调节远红外管的翻转角R、俯仰角P和偏转角Y，这三个自由度保持一对远红外管处于相对位置，另外一个自由度控制调整平台的水平位置，完成远红外对管的水平微调。较佳地，所述基于远红外对管的计时装置中的五自由度的快速对准平台的调节方法包括以下步骤：(1)首先调节翻转R、俯仰P方向的两个方向的旋钮，通过保持翻转R和俯仰Y两个方向的水平仪的水平气泡处于中间位置，实现对准平台的水平校准；(2)调节两个对准平台各自的单自由度的基座，使两个对准平台的高度差处于一个固定范围内；(3)调节一对基于远红外对管的计时装置的偏转Y方向的旋钮，调节至对准信号灯亮；(4)调节水平位置微调旋钮，使两激光发射器发射激光到处于各自相对位置的十字接收靶的水平方向的中间位置；(5)最后细调单自由度基座，使激光到对应十字接收靶的中心位置。较佳地，所述起跑检测装置、同步计时装置和基于远红外对管的计时装置在长时间没有数据传输或手持设备终端关机的情况下自动进入休眠状态，当起跑检测装置、同步计时装置和基于远红外对管的计时装置处于休眠状态时，其能够实时侦测手持设备终端状态，若侦测手持设备终端开机，则起跑检测装置、同步计时装置和基于远红外对管的计时装置被唤醒并进入待机状态。本专利技术还提供了基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于远红外对管的赛道计时系统，其特征在于，包括：发令装置，用于发出起跑指令；起跑检测装置，其设于跑道起跑线位置，用来检测运动员起跑的反应时间并记录起跑时间；若干对基于远红外对管的计时装置，每对基于远红外对管的计时装置分别设于跑道的不同位置，用于记录运动员经过所述每对基于远红外对管的计时装置中间的时间；同步计时装置，用于同步所述发令装置、起跑检测装置以及基于远红外对管的初始时间；手持终端，用于接收所述起跑检测装置、基于远红外对管的计时装置发送的起跑时间、反应时间以及经过基于远红外对管的计时装置的时间，并结合跑道的长度与所述基于远红外对管的计时装置的位置得到运动员的各项赛跑数据；电源模块，为所述起跑检测装置、基于远红外对管的计时装置和所述同步计时装置供电，为系统提供稳压、上电、断电和电量检测功能。

【技术特征摘要】
1.一种基于远红外对管的赛道计时系统，其特征在于，包括：
发令装置，用于发出起跑指令；
起跑检测装置，其设于跑道起跑线位置，用来检测运动员起跑的反应时间
并记录起跑时间；
若干对基于远红外对管的计时装置，每对基于远红外对管的计时装置分别
设于跑道的不同位置，用于记录运动员经过所述每对基于远红外对管的计时装
置中间的时间；
同步计时装置，用于同步所述发令装置、起跑检测装置以及基于远红外对
管的初始时间；
手持终端，用于接收所述起跑检测装置、基于远红外对管的计时装置发送
的起跑时间、反应时间以及经过基于远红外对管的计时装置的时间，并结合跑
道的长度与所述基于远红外对管的计时装置的位置得到运动员的各项赛跑数
据；
电源模块，为所述起跑检测装置、基于远红外对管的计时装置和所述同步
计时装置供电，为系统提供稳压、上电、断电和电量检测功能。
2.如权利要求1所述的基于远红外对管的赛道计时系统，其特征在于，所
述同步计时装置包括声音传感器模块、同步模块和ZigBee通信模块，所述声音
传感器模块接收到发令装置发出的声音信号，并发送比赛开始信息至所述同步
模块，所述同步模块获得比赛开始信息后通过所述ZigBee通信模块发送开始计
时指令至所述起跑检测装置、所述基于远红外对管的计时装置和所述手持设备
终端，并接收所述起跑检测装置、所述基于远红外对管的计时装置和所述手持
设备终端返回的时间数据。
3.如权利要求1所述的基于远红外对管的赛道计时系统，其特征在于，所
述起跑检测装置包括ZigBee通信模块、压力传感器模块和电源管理模块，所述
ZigBee通信模块用于和所述同步计时装置进行数据交换，所述电源管理模块为
所述ZigBee通信模块、压力传感器模块提供电能；
所述压力传感器模块包括柔性力敏传感器，所述柔性力敏传感器安装在起
跑器上，所述柔性力敏传感器实时监测运动员脚底压力变化信息，当脚底压力
变为零时，则记录此时的时间为运动员的起跑时间。
4.如权利要求1所述的基于远红外对管的赛道计时系统，其特征在于，所

\t述手持终端包括显示屏、ZigBee通信模块以及电源，所述电源为所述显示屏、
ZigBee通信模块供电，所述ZigBee通信模块用于和所述起跑检测装置、基于远
红外对管的计时装置进行数据交换。
5.如权利要求1所述的基于远红外对管的赛道计时系统，其特征在于，所
述基于远红外对管的计时装置数量为三对，分别设置于跑道前半段、跑道后半
段以及跑道终点，所述基于远红外对管的计时装置包括两个基于远红外对管的
计时器，其中一个基于远红外对管的计时器的红外发射端发射红外线至另一位
置相对的基于远红外对管的计时器的红外接收端，形成闭合光回路，当运动员
遮住远红外对管的红外光线时，基于远红外对管的计时装置的计时器立即停止
计时。
6.如权利要求5所述的基于远红外对管的赛道计时系统，其特征在于，所
述基于远红外对管的计时装置包括五自由度的快速对准平台、远红外对管和
ZigBee通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨先军，许胜强，姚志明，唐正，邱晓磊，刘遥，张晓翟，王涛，高秀影，李红军，张朝辉，
申请(专利权)人：安徽中科本元信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34