数字化球衣制造技术

本发明专利技术涉及数字化球衣。本发明专利技术在体育场地的周围设置三个或者三个以上的定位天线，运用天线定位技术确定每个运动员所处的精确位置，以此判断运动员是否越位；另外球衣中也有压力传感器，从而判断运动员是否踢人、铲人或者假摔，来提高比赛时裁判判决的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字化球衣(如足球、垒球、棒球等等的球衣)、传感器、非接触集成电路卡的识别技术(Radio Frequency Identification，即射频识别技术)、以及无线定位技术。
技术介绍
现在的足球运动，在足球比赛的时候大多是靠裁判的主观判断来判定球员有没有越位、或者球员的动作有没有犯规(如踢人、铲人)、有没有假摔等等，难免会出现差错。如果能在球衣中放置一些定位装置，在比赛中主控计算机能够随时随地确定每个球员的位置，便可以准确地判断足球运动员有没有越位、或者棒球(垒球)运动员是否跑垒成功。如果在球衣中安装一些压力感应装置，并实时地将感应到的压力传递到主控计算机，便可以有效地判断球员有没有踢人、铲人、或者是假摔，这些都会进一步体现体育运动追求公平竞争的精神，从而大大提高球类体育运动的观赏性。近年来射频识别技术、无线定位技术、薄膜型的压电材料或者传感器都获得了极为迅速的发展。近年来薄膜型的压电材料或者柔性传感器也取得了巨大的进展。中国专利95216264.4描述了一种聚偏氟乙烯(PVDF)压电膜医用多功能柔性传感器，美国专利4,443,730也介绍了一种柔性的压电装置。市场上已有的压电薄膜传感器采用PVDF薄膜制成，具有频响宽、动态范围好、输出电压高、稳定性好、耐冲击、不易老化、高弹性、柔性好等优点。半导体单晶硅材料在受到外力作用，产生肉眼根本察觉不到的极微小应变时，其原子结构内部的电子能级状态发生变化，从而导致其电阻率剧烈地变化，由其材料制成的电阻也就出现极大变化，这种物理效应叫压阻效应。利用压阻效应原理制成了集应力敏感与力电转换检测于一体的力学量传感器，称为固态压阻传感器。由于固态压阻压力传感器的感受、敏感转换、和检测三部分由同一个元件实现，所以灵敏度高、精度高、体积小、重量轻、可靠性高、温度系数小、适应介质广。1994年，意大利比萨大学工程专家德.罗西根据人类皮肤有表皮和真皮(外层和内层)组织的特点，为机器人制造了一种由外层和内层构成的人造皮肤，这种皮肤不仅富有弹性，厚度也和真的皮肤差不多，为了使人造皮肤能够“感知”物体表面的质感细节，德.罗西德研究小组还研制了一种特殊的表皮，这种表皮由两层橡胶薄膜组成，然后在两层橡胶薄膜之间到处放置只有针尖大小的传感器，这些传感器是由压电陶瓷制成的，在受到压力时，就产生电压，受压越大，产生的电压也就越大。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，他通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。射频识别系统由射频卡、读写器、和天线组成。读写器通过天线发射一定频率的射频信号，当射频卡进入电磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息被读写器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理。射频卡分为主动式和被动式两种，主动式射频卡自身带有电池供电，读写距离较远。射频识别系统的工作频率基本上划分为3个范围低频(30kHz——300kHz)、高频(3MHz——30MHz)、超高频(300MHz——3GHz)。通过使用防冲撞技术，射频识别系统可以同时处理多个射频卡，例如TI的13.56MHz系统每秒钟能处理大约50张射频卡。目前已经被ISO组织承认的非接触式IC卡(射频卡)的标准有飞利浦公司所倡导的ISO/IEC14443 TYPE A；摩托罗拉公司为主所倡导的ISO/IEC14443TYPE B；除了这两个标准，在ISO组织登记备案的非接触式IC卡的技术标准还有TYPE C、TYPE D、TYPE E、TYPE F等等，他们实际上在工业界已被采纳。中国专利申请ZL01207882.4和ZL01260085.7描述了一种带电源的非接触式IC卡。无线定位系统有以下两类定位系统(1)基于移动台的定位系统——也称为移动台自定位系统，在蜂窝网络中也叫做前向链路定位系统。移动台根据接收到的多个已知位置发射机发射信号携带的某种与移动台位置有关的特征信息来确定其与各发射机之间的几何位置关系，再根据有关算法对其自身位置进行定位估计，由移动台用户掌握其自身的位置信息。著名的GPS系统即属于这类系统。(2)基于网络的定位系统——在蜂窝网络中也叫做反向链路定位系统。其定位过程是由多个固定位置接收机同时检测移动台发射的信号，将从各接收信号携带的某种与移动台位置有关的特征信息送到一个信息处理中心进行处理，计算出移动台的估计位置。自动车辆定位(AVL)系统即属这类系统。GPS的基本定位原理是卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。无线蜂窝网络定位技术主要是由基站(BS)主导的定位技术，包括测量信号方向(信号的到达角度，简称AOA)的定位技术、测量信号功率的定位技术、测量信号传播时间特性(到达时间，简称TOA；到达时间差，简称TDOA)的定位技术。为了提高定位的精度，也可以采用利用采用上面数种技术的组合。测量接收信号功率的定位技术是依据接收到的无线信号的功率是来实现无线定位的一种常用的方法。通过测量基站(BS)收到的来自移动站(MS)的信号功率，以及它们之间无线信道的传输模型，可以估计出移动站到基站的大致距离为d。这样对一个基站BS(i)来讲，移动站必处于以BS(i)为圆心，d为半径的圆上。当采用三个或三个以上的基站对同一个移动站进行测距时，即可以测得该移动站的所在位置。在实际应用的CDMA系统中，为了减小近距离用户对远距用户的干扰，必须要采用功率控制技术，在一些TDMA系统中，为了减小移动站(MS)的功耗也应用了功率控制。测量接收信号方向(AOA)的定位技术是测量信号的到达角度(Angle OfArrive，简称AOA)也是一种在蜂窝网中常用的定位技术。这种方法需要在基站采用专门的天线阵列来测量特定信号的来源方向。对于一个基站来讲，AOA测量可以得出特定移动站所在方向，当两个基站同时测量同一移动站所发出的信号时，两个基站各自测量AOA所得的方向直线的焦点就是移动站所在的位置。测量信号传播时间特性的定位技术是通过测量基站到移动站之间射频信号传输时间特性来实现的。这类定位技术能够提供更高的定位精度，因而在实际中应用得最广泛。它主要有两种具体的实现手段。第一种是测量信号到达时间(TOA)，TOA是基于这样的原理电波从发射机传播到接收机的距离与电波传播时间成正比。若电波从目标发射机到第i个固定位置接收机的传播时间为ti，电波传播速度为c，发射机的位置坐标为X0，y0，接收机位置坐标为xi，yi，则发射机必定处在以xi，yi为圆心，以cti为半径的圆上。在多个接收机上进行上述计算，则目标发射机的二维位置坐标可由三个以上圆的相交点确定。为了提高定位精度，参与同次定位的基站数目N一般都要大于3。另外对于每次测量的结果都要应用一些定位算法，使定位估计值在某种准则下达到误差最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化的体育运动系统，包括一个或者多个穿着能够发射无线电波的球衣的运动员、以及球衣内的一个或者多个无线定位装置，该体育运动系统能够根据所述无线定位装置确定所述运动员的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨爱儒，刘彤洲，刘彤浩，
申请(专利权)人：杨爱儒，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]