一种足球颠球测试方法技术

本发明专利技术公开了一种足球颠球测试方法，步骤1：布置硬件设施；足球中设置无线发射模块；在测试区域的边缘处设置的立柱(8)，立柱上固定无线接收模块(9)；使得无线发射模块与无线接收模块无线通信连接；无线接收模块与MCU相连；步骤2：数据采集和传输；在测试者准备完毕后，开启数据采集，无线发射模块发出电磁波，无线接收模块采集电磁波信号，并将采集的信号传送到MCU；步骤3：数据处理，获得颠球次数；MCU根据无线接收模块接收的信号识别颠球次数。该足球颠球测试方法检测精度高，且自动化程度高。

A soccer ball test method

The invention discloses a soccer ball-flipping test method, step 1: arranging hardware facilities; setting wireless transmitting module in soccer; setting a column (8) at the edge of the test area; fixing a wireless receiving module (9) on the column; making wireless transmitting module and wireless receiving module wireless connected; wireless receiving module and MCU phase. Step 2: Data acquisition and transmission; After the tester is ready, the data acquisition is turned on, the wireless transmitting module sends out the electromagnetic wave, the wireless receiving module collects the electromagnetic wave signal and transmits the collected signal to the MCU; Step 3: Data processing to obtain the number of flips; MCU recognizes the signals received by the wireless receiving module. The number of balls. The soccer ball test method has high detection accuracy and high automation.

【技术实现步骤摘要】
一种足球颠球测试方法
本专利技术涉及一种足球颠球测试方法。
技术介绍
足球的颠球，一般采用人工计数的方式实施，这样容易出现误差，而且容易舞弊，无法满足现代体育的数字化测试要求，因此，有必要设计一种自动化的足球颠球测试方法。另外，现有的足球定位球测试一般采用人工(考官)目测读取成绩，具有误差大，一致性差的问题，而且由于角度的问题，一般需要多人参与测试与监督，因此，人工测试的效果不尽理想。经检索，也存在一些基于技术手段进行定位球测试的方案，例如公开号为CN106693335A的中国专利，公开了一种足球定位球传准辅助测试仪，这种测试仪采用压力传感器和无线通信模块实现定位球的辅助测量，其核心在于设置多片小地毯，在每一块小地毯上都设置有压力传感器，这种测试仪虽然能辅助进行定位球测试，但是其测试精度完全取决于压力传感器的测试密度，且若压力传感器过多，其通信问题如何解决也存在极大的问题。因此，有必要设计一种新的足球颠球测试方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种足球颠球测试方法，该足球颠球测试方法易于实施，且自动化程度高，检测精度高。专利技术的技术解决方案如下：一种足球颠球测试方法，包括以下步骤：步骤1：步骤硬件设施；足球中设置无线发射模块；在测试区域的边缘处设置的立柱(8)，立柱上固定无线接收模块(9)；使得无线发射模块与无线接收模块无线通信连接；无线接收模块与MCU相连；步骤2：数据采集和传输；在测试者准备完毕后，开启数据采集，无线发射模块发出电磁波，无线接收模块采集电磁波信号，并将采集的信号传送到MCU；步骤3：数据处理，获得颠球次数；MCU根据无线接收模块接收的信号识别颠球次数。MCU连接有显示屏，显示用于显示实时的颠球数和最终的颠球测试成绩。MCU连接有通信模块；通信模块用于将MCU接收到的数据传输到上位机或服务器，或传输到远程智能终端(如智能手机等。)。足球中的无线发射模块以恒定功率发送电磁波(可以含有编码信息，也可以不包括编码信息)，MCU基于无线接收模块接收的电池板强度的变化识别颠球次数；具体识别过程包括：识别初次颠球m1；识别中间颠球次数：mx；强度每逆变两次视为一次颠球，逆变是指强度拐点，即由增大变为减小或由减小变为增大；最终的颠球次数m＝m1+mx＝1+mx。以无线接收模块设置在顶部(如A点)为例，如图23，t0时刻强度从最低上升，是为起点；t1-t2为2个拐点，t2处于波谷，所以t2处是一个颠球点；同理，t4为波谷，也是一个有效颠球点；t6为恢复到初始状体，是为颠球结束。因此，此图中有效颠球次数为3，即颠球成绩为3个。无线接收模块为2个，分别固定在立柱的顶部或底部。设置2个无线接收模块是为了冗余。因为2个无线接收模块高下设置，检测的数据可以互相对照，这样测量更为可靠。立柱为2个，2个立柱布置在检测区域的相对两侧(如左右两侧)；每一个立柱上的顶部和底部均设有无线接收模块。设置两根立柱，目的是为了冗余设计，一旦一个立柱上的传感器(无线接收模块)出现故障，可以用另一个立柱上的传感器。能显著提高可靠性。立柱的高度在1-2m之间。颠球测试方法与定位球测试方法相对接；测试区域作为定位球测试的起始区域，通过无线接收模块接收的信号强弱突变点确定定位球的发出时间。因为定位球开出后，随着足球原理测试区域，无线接收模块接收的信号强度会瞬间减弱。与定位球测试方法对应的定位球测试的系统包括测试垫和传感器组；传感器组设置在测试垫上，用于检测足球在测试垫上的落点；传感器组的输出端与MCU相连，MCU与显示屏连接，显示屏用于显示测试成绩。采用无人机实施视频监控，无人飞行器具有摄像头和无线传输模块，无线传输模块用于将采集的视频数据发送到MCU、服务器、上位机或远程智能终端(如手机)。服务器可以使学校的服务器或第三方服务器。图23中，K表示电磁波信号强度。另一个方案，在足球中设有三轴陀螺仪和无线发射模块，且无线发射模块将三轴陀螺仪的检测数据传输到MCU处理，MCU基于采集的速度，加速度数据分析足球运动轨迹，从而确定颠球次数。此方案作为备用方案。另一种测试方法，是布置4个无线接收传感器，其中3个无线接收传感器设置的顶部，且共水平面，另一个(第四个)与3个中的2个共竖直面，基于具体的接收信号的强度进行测量；原理如下：强度与足球与传感器之间的距离相对应，基于4个距离，实时确定足球的在某一时刻(t+k*△t)的空间位置，k＝1,2，…，n；△t为时间间隔，如0.5秒；从而确定足球的运动轨迹，从而进一步确定颠球次数，实现颠球次数的测量。有益效果：本专利技术的足球颠球检测系统，具有以下突出的特点：(1)构思极为巧妙，测试系统极为简单；本专利技术基于颠球主要在竖直方向运行的特点，独创性地设计了一个测试系统；只需一个无线接收模块(RSS传感器，如采用蓝牙接收模块，或wifi路由器。)即可完成测量，还不必定量的测试，只需测试其强度变化规律即可。因此，测试系统和测试过程极为简单。(2)颠球测试系统可以与定位球测试系统融合，功能丰富，且颠球测试系统可以为定位球提供发起时刻信标，从而提高定位球的测试精度和测试效率。(3)可以使用成熟的蓝牙和wifi机制实施通信，易于实施。通信技术成熟。(4)采用2个立柱，且每一个立柱上设置2个无线接收模块，采用这种冗余设计，能显著提供系统的可靠性。如使用4个无线接收模块，可以是足球内设置4个蓝牙发送模块，以及在测试区域周边设置4个蓝牙接收模块。总而言之，这种颠球测试方法易于实施，测试准确而高效。定位球测试系统具有以下特点：(1)基于压力传感器阵列的检测结果实现精确的落点计算；落点计算过程中，先基于目标矩形中的相邻2个点并结合三角形的余弦定理计算初步的4个候选落点，再基于重心原理求取精确的落点坐标，易于计算，且准确性高，即使阵列中的传感器较少也能得到精确的结果。从而兼顾了传感器数量与精确性的问题，提供了一个低成本高精度的解决方案，相比现有技术具有极大的优势。(2)具有独创的数据传输电路在基于压力传感器的测试系统中，提出了基于CAN总线和多路选择器的2种数据传输方法，易于实施，成本低。其中，采用多路选择器的方案中，采用两级选择器，还考虑到了信号弱情况下的放大倍数调整，灵活性更佳。(3)本专利技术还提供了一种基于光电检测的更快捷的检测方法；基于红外对射管(包括2组发光管和2组光接收管)实现足球的落点检测，直接采用端口扫描即可实现检测，因而检测速度更快，且更易于实施。(4)采用飞行器进行现场视频监控。(5)具备现场辅助设备辅助设备包括扬声器、显示屏、身份验证模块和无线通信模块，用于结果的实时显示，以及数据的上传和备份。(6)基于压力传感器的测试系统(方法)以及基于光电检测的测试系统(方法)可以合并利用，从而增加检测精度，以及提供系统及检测方法的可靠性。总而言之，这种定位球测试方法易于实施，功能完善，自动化程度高，适合推广实施。附图说明图1为基于压力传感器组的定位球检测系统的总体结构示意图(采用CAN总线通信)；图2为基于压力传感器组的定位球检测系统的总体结构示意图(采用多路选择器传输数据)；图3为5X5个压力传感器布置在测试垫上的示意图；图4为9X9个压力传感器布置在测试垫上的示意图；图5为求取足球落点示意图；图6为基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种足球颠球测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：步骤硬件设施；足球中设置无线发射模块；在测试区域的边缘处设置的立柱(8)，立柱上固定无线接收模块(9)；使得无线发射模块与无线接收模块无线通信连接；无线接收模块与MCU相连；步骤2：数据采集和传输；在测试者准备完毕后，开启数据采集，无线发射模块发出电磁波，无线接收模块采集电磁波信号，并将采集的信号传送到MCU；步骤3：数据处理，获得颠球次数；MCU根据无线接收模块接收的信号识别颠球次数。

【技术特征摘要】
1.一种足球颠球测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：步骤硬件设施；足球中设置无线发射模块；在测试区域的边缘处设置的立柱(8)，立柱上固定无线接收模块(9)；使得无线发射模块与无线接收模块无线通信连接；无线接收模块与MCU相连；步骤2：数据采集和传输；在测试者准备完毕后，开启数据采集，无线发射模块发出电磁波，无线接收模块采集电磁波信号，并将采集的信号传送到MCU；步骤3：数据处理，获得颠球次数；MCU根据无线接收模块接收的信号识别颠球次数。2.根据权利要求1所述的足球颠球测试方法，其特征在于，MCU连接有显示屏，显示用于显示实时的颠球数和最终的颠球测试成绩。3.根据权利要求1所述的足球颠球测试方法，其特征在于，MCU连接有通信模块；通信模块用于将MCU接收到的数据传输到上位机或服务器，或传输到远程智能终端(如智能手机等。)。4.根据权利要求1所述的足球颠球测试方法，其特征在于，足球中的无线发射模块以恒定功率发送电磁波，MCU基于无线接收模块接收的电池板强度的变化识别颠球次数；具体识别过程包括：识别初次颠球m1；识别中间颠球次数：mx；强度每逆变两次视为一次颠球，逆变是指...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文云，
申请(专利权)人：长沙修恒信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43