一种基于柔性电子开关阵列的跳远测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于柔性电子开关阵列的跳远测试系统，是由柔性电子开关阵列和信号处理子系统组成；其中，柔性电子开关阵列由行电极阵列层、电气隔离层和接地电极层组成，当柔性电子开关阵列被踩压时，踩压处的行电极与接地电极层接触，电势降低，发出开关信号，并发送至信号处理子系统；该信号处理子系统接受开关信号并计算、储存和输出跳远距离。本发明专利技术采用柔性电子开关阵列作为检测模块，具有制作便捷，测量精度高，测量速度快等优点，以提高测试的准确性和公正性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性电子开关阵列的跳远测试系统
本专利技术属于体育电子测量
，尤其是一种基于柔性电子开关阵列的智能跳远测试系统。
技术介绍
体能测试能够帮助人们对自身生长发育的水平及营养状况得到大致的了解。跳远作为一项检测人体协调能力、下肢爆发力和弹跳能力的体育项目，能够在一定程度上反映个人身体素质，因此是体测中必不可少的项目。传统的跳远距离测试方式是在平坦的地面上画线，通过画出起跳线来规定测试试者的起跳点，再画一条垂直于起跳线的线作为标尺或者每隔一个特定的距离画平行于起跳线的线用以测距，再根据测试试者的落点来目测跳远距离。这种人为的测量方式存在着测量精度低、费时费力、容易作假和数据不便存放、管理及传输的缺点，因此需要对其进行改进。近年来出现了一些电子的立定跳远测试装置，其主要是利用光电传感器来进行测量，例如专利申请号为CN201711318726.X的专利文件，公开了“一种跳远距离的自动测量装置及方法”，其采用2个光电开关用于检测起跳动作，2个光电开关用于检测起跳是否违规，剩下的多个光电开关等间距排列，用于测量跳远落地距离，测量数据实时显示于测量仪，同时能及时将测量数据通过蓝牙上传到其它接收设备。虽然该专利提供了一种立定跳远自动测试装置，比起手动测量的精确度更高，但这类立定跳远装置还存在一下不足：1、这种利用光电传感器作为传感单元的跳远测试装置，通常采用红外阻断或者激光阻断的方式来判断落脚位置，但这种方法的精度依然较低(上述专利文件中实施方式采用激光光电传感器，间隔距离为2cm)。2、这类跳远测试装置的光电传感器通常安装在跳远垫两侧且高于跳远垫本身，容易受到破坏，并使跳远垫不易折叠、弯曲，不便于携带、搬运。3、光电传感器探头较为精细，容易受到损坏，并且安装、更换不易。4、若采用的光电传感器为红外传感器，则红外传感器的检测角度范围较大，红外线具有一定的穿透性，会进一步导致测量的准确性降低。经检索专利申请号为CN201610933004.4的专利文件，公开了“基于柔性阵列压力传感器的智能立定跳远板及其工作方法”，它包括传感元件、中央处理模块、跳远板本体、起跳板以及手持设备；其中，传感元件为柔性阵列压力传感器，铺设于跳远板本体的表面形成测试区域，用于检测所述测试区域在被踏压时的踏压位置产生的传感信号，并发送至中央处理模块；中央处理模块采集传感信号并计算和输出跳远成绩，传输模块将跳远成绩传输到手持设备显示并语音播报；起跳板用于确定起跳位置；手持设备用于存储、管理和显示、播报跳远成绩。该智能立定跳远板的不足之处有：1、这种基于柔性阵列压力传感器的智能立定跳远板使用起跳板精确限定了测试人员的起跳位置，测试人员必须将脚尖对起跳板前端对准；2、这种基于柔性阵列压力传感器的智能立定跳远板造成了一定程度的资源浪费，压力传感阵列用于定位受压位置并测量所受压力的大小，而跳远装置仅需对测试人员的落点进行定位，并不需要测量测试人员对落地点造成的压力；3、这种基于柔性阵列压力传感器的智能立定跳远板通过行列扫描的方式对压力传感阵列进行扫描获得测试人员的落地点，每一次跳远都需要对整块跳远板本体进行一次扫描，花费时间长；4、这种基于柔性阵列压力传感器的智能立定跳远板中的测量精度依然较低(上述专利文件中实施方式采用柔性阵列压力传感器，间隔距离最低为3mm)。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种基于柔性电子开关阵列的跳远测试系统，旨在以期能解决传统跳远距离测试装置起跳点被严格限定、信号获取效率低、测量精度低、携带不便等问题，从而能使测试人员在起跳区域内站定即可开始测试、减少跳远测试所需的时间，并使测试人员的跳远距离更为精确、跳远测试系统更加具有实用性和便利性。本专利技术解决技术问题，采用如下技术方案：本专利技术一种基于柔性电子开关阵列的跳远测试系统的特点包括：柔性电子开关阵列和信号处理子系统；所述柔性电子开关阵列设置在上绝缘封装层和下绝缘封装层之间，并包括：行电极阵列层、电气隔离层和接地电极层；所述行电极阵列层是由多根互相平行的行电极构成，并设置在下绝缘封装层的上表面；所述电气隔离层设置在所述行电极阵列层的上方，用于在未受压状态下对所述行电极阵列层与接地电极层之间进行隔离；所述接地电极层设置在所述电气隔离层与所述上绝缘封装层之间，并与地线连接；所述信号处理子系统包括：采集模块、处理模块、存储模块、传输模块和语音播报及显示模块；所述采集模块采集所述柔性电子开关阵列生成的开关信号并传输给所述处理模块；所述处理模块根据开关信号所对应的地址码计算出跳远距离；所述语音播报及显示模块对所述跳远距离进行语音播报及显示；所述存储模块对所述跳远距离进行存储；所述传输模块将所述跳远距离通过有线方式或者无线方式传输至电子设备。本专利技术所述的一种基于柔性电子开关阵列的跳远距离测试系统的特点也在于：所述处理模块通过扫描所述行电极阵列层中每根行电极是否发生电势变化来获取相应踩踏位置的开关信号。所述行电极阵列层中的每根行电极按序均对应有不同的地址位。若是升序的地址位，则设定最小的前M个地址位为起跳区域，所述处理模块对所述起跳区域进行扫描，得到起跳区域内踩压位置所作用的行电极中最大地址位并作为起跳点x；若是降序的地址位，则设定最大的前M个地址位为起跳区域，所述处理模块对所述起跳区域进行扫描，得到起跳区域内踩压位置所作用的行电极中最小地址位并作为起跳点x。所述处理模块按如下方式获得落地点k，并将所述起跳点x与落地点k之间的距离作为跳远距离：若是升序的地址位，则从与起跳点x距离最远的行电极开始，每隔N个地址位向起跳点x方向粗扫描，得到距离起跳点x最近的被踩踏行电极中的最小地址位i，再从地址位i所对应的行电极开始，每隔K个地址位向起跳点x方向细扫描，得到距离起跳点x最近的被踩踏的行电极中的最小地址位j，再从地址位j所对应的行电极开始，逐个地址位向起跳点x方向精细扫描，得距离起跳点x最近的被踩踏的行电极中的最小地址位k并作为落地点；N>K>0；若是降序的地址位，则从与起跳点x距离最远的行电极开始，每隔N个地址位向起跳点x方向粗扫描，得到距离起跳点x最近的被踩踏的行电极中的最大地址位i，再从地址位i所对应的行电极开始，每隔K个地址位向起跳点x方向细扫描，得到距离起跳点x最近的被踩踏的行电极中的最大地址位j，再从地址位j所对应的行电极开始，逐个地址位向起跳点x方向精细扫描，得距离起跳点x最近的被踩踏的行电极中的最大地址位k并作为落地点；N>K>0。所述处理模块还能按如下方式获得落地点k，并将所述起跳点x与落地点k之间的距离作为跳远距离：若是升序的地址位，则从柔性电子开关阵列最中间地址位开始，每隔N个地址位先升序后降序对对应的地址位进行粗扫描，得到距离起跳点x最近的被踩踏行电极中的最小地址位i，再从地址位i所对应的行电极开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柔性电子开关阵列的跳远测试系统，其特征包括：柔性电子开关阵列(1)和信号处理子系统(3)；/n所述柔性电子开关阵列(1)设置在上绝缘封装层(21)和下绝缘封装层(22)之间，并包括：行电极阵列层(11)、电气隔离层(13)和接地电极层(12)；/n所述行电极阵列层(11)是由多根互相平行的行电极构成，并设置在下绝缘封装层(22)的上表面；/n所述电气隔离层(13)设置在所述行电极阵列层(11)的上方，用于在未受压状态下对所述行电极阵列层(11)与接地电极层(12)之间进行隔离；/n所述接地电极层(12)设置在所述电气隔离层(13)与所述上绝缘封装层(21)之间，并与地线连接；/n所述信号处理子系统(3)包括：采集模块(31)、处理模块(32)、存储模块(33)、传输模块(34)和语音播报及显示模块(35)；/n所述采集模块(31)采集所述柔性电子开关阵列(1)生成的开关信号并传输给所述处理模块(32)；/n所述处理模块(32)根据开关信号所对应的地址码计算出跳远距离；/n所述语音播报及显示模块(35)对所述跳远距离进行语音播报及显示；/n所述存储模块(33)对所述跳远距离进行存储；/n所述传输模块(34)将所述跳远距离通过有线方式或者无线方式传输至电子设备。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性电子开关阵列的跳远测试系统，其特征包括：柔性电子开关阵列(1)和信号处理子系统(3)；
所述柔性电子开关阵列(1)设置在上绝缘封装层(21)和下绝缘封装层(22)之间，并包括：行电极阵列层(11)、电气隔离层(13)和接地电极层(12)；
所述行电极阵列层(11)是由多根互相平行的行电极构成，并设置在下绝缘封装层(22)的上表面；
所述电气隔离层(13)设置在所述行电极阵列层(11)的上方，用于在未受压状态下对所述行电极阵列层(11)与接地电极层(12)之间进行隔离；
所述接地电极层(12)设置在所述电气隔离层(13)与所述上绝缘封装层(21)之间，并与地线连接；
所述信号处理子系统(3)包括：采集模块(31)、处理模块(32)、存储模块(33)、传输模块(34)和语音播报及显示模块(35)；
所述采集模块(31)采集所述柔性电子开关阵列(1)生成的开关信号并传输给所述处理模块(32)；
所述处理模块(32)根据开关信号所对应的地址码计算出跳远距离；
所述语音播报及显示模块(35)对所述跳远距离进行语音播报及显示；
所述存储模块(33)对所述跳远距离进行存储；
所述传输模块(34)将所述跳远距离通过有线方式或者无线方式传输至电子设备。


2.根据权利要求1所述的一种基于柔性电子开关阵列的跳远距离测试系统，其特征在于：所述处理模块(32)通过扫描所述行电极阵列层(11)中每根行电极是否发生电势变化来获取相应踩踏位置的开关信号。


3.根据权利要求2所述的一种基于柔性电子开关阵列的跳远距离测试系统，其特征在于：所述行电极阵列层(11)中的每根行电极按序均对应有不同的地址位；
若是升序的地址位，则设定最小的前M个地址位为起跳区域，所述处理模块(32)对所述起跳区域进行扫描，得到起跳区域内踩压位置所作用的行电极中最大地址位并作为起跳点x；
若是降序的地址位，则设定最大的前M个地址位为起跳区域，所述处理模块(32)对所述起跳区域进行扫描，得到起跳区域内踩压位置所作用的行电极中最小地址位并作为起跳点x。


4.根据权利要求3所述的一种基于柔性电子开关阵列的跳远距离测试系统，其特征在于：所述处理模块(32)按如下方式获得落地点k...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，冯涵，吴顺哥，刘彩霞，黄英，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34