CN101961552A - 无线组网体育计时及传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体育器械，无线组网体育计时及传输系统。现有计时器械有如下缺点：计时信息无法保留；不能互通计时数据；工作效率低。本发明包括可以无线组网的计时装置(1)、无线通信主站(2)、电子计算机(3)；计时装置包含启动/停止单元、计时单元、存储单元、无线通信收发单元；无线通信主站包括无线通信收发单元、数据报文组织处理单元、数据通信接口；通信主站和计时装置组成无线网络，采集和转发计时数据；将数据发送到计算机，并接受计算机的配置进行计时数据分发。本发明的优点是：使用方便；实时显示；无线数据传输；计时精确；存储容量大；成绩可存入运动信息系统；配合运动信息数据库的生理生化数据进行数据分析，数据挖掘。

Description

无线组网体育计时及传输系统 

技术领域

本发明涉及一种体育器械，具体地说是一种基于无线组网的体育计时及传输系统。 

背景技术

现有的体育运动计时项目计时器械，为机械表、电子秒表，或者利用手机上的秒表功能来计时。现有计时器械只提供了计时信息的读取功能，以及计时信息的暂存功能。现有技术有如下明显的缺点：一是计时装置复位后，信息无法保留，给以后的核对信息、统计、分析带来不便。二是计时信息只能在本计时装置内暂时驻留，其它计时装置，无法获得信息，不能互通计时数据。三是工作效率低，每个计时装置只能对应一位运动员。使用已有计时器械参与竞技比赛和训练，需要较多的裁判员和教练员及其它工作人员。四是比赛和训练后计时成绩手工输入、归档、整理、分析、统计工作量大。 

由于现有技术的上述缺点，限制和约束了体育训练效果和竞技比赛工作效率。充分利用现代电子信息技术，发明一种智能计时装置，能互通计时信息、能够对计时数据长期存储、分析，提高训练比赛效率和工作效果的无线组网体育计时及传输系统，是一个十分迫切的任务。 

发明内容

本发明的目的是提供一种计时装置间能互通计时信息，能够对计时数据长期存储、分析，以提高训练、比赛效率和工作效果的无线组网体育计时及传输系统。 

本发明的目的是这样实现的： 

无线组网体育计时及传输系统，包括单个或者多个可以无线组网的智能计时装置、无线通信主站、电子计算机；智能计时装置包含启动/停止单元、计时单元、存储单元、无线通信收发单元；无线通信主站包括无线通信收发单元、 数据报文组织处理单元、数据通信接口；通信主站和智能计时装置组成无线网络，采集和转发计时数据，通过信息线将数据发送到计算机，并接受计算机的配置进行计时数据分发。 

各智能计时装置与通信主站之间组成网络进行通信；不同组的网络相互隔离，通信主站之间互不干扰；智能计时装置与通信主站组成的一组网络里有唯一的特征地址，智能计时装置之间互不干扰；多个智能计时装置独立计时，数据互相传输、存储和分析。 

智能计时装置和计算机相连接，计算机屏幕显示数据、差值信息，支持正常采集、总招与补采功能。 

智能计时装置设有自定义功能键；采用OLED屏幕自发光显示计时信息和数据，显示字体和格式由程序设定，支持各种亮度环境下的工作需要。 

通信主站与计算机通过USB进行通信和取电。 

通信主站具有自动路由功能，可以实现多主站级联扩充、增强覆盖范围；通信主站与计算机间具有自定义规约，自定义规约在传输每个计时数据时会使用相同的结构体；结构体中包含了本方的通讯地址，数据分组号，分段号，计时时标信息；规约具有强壮性，可扩充性。 

本发明的要点是： 

智能计时装置和通信主站组成无线组网的计时及传输系统；智能计时装置显示数据；通信主站向智能计时装置采集单条、全部与补采缺失计时数据并传输至计算机；计算机对计时数据进行统计、分析及处理。 

本发明采用无线组网实时计时方法，以及计时数据进行传输和最终存储的方法，来实现指定装置间互通计时数据，指定外装置间计时数据互相隔离， 

本发明的各智能计时装置与通信主站之间组成网络进行通信；每个智能计时装置与通信主站组成的计时网络与其它计时网络之间互不干扰；同组计时网络的智能计时装置与通讯主站可以互传和共享数据；可以根据需要在一组计时网络内调整同时工作的智能计时装置的数量。 

当共享其他智能计时装置的计时数据时，可以通过计算机对通信主站及智能计时装置进行配置，使其显示其它智能计时装置的数据，并通过屏幕显示本装置与其它装置计时数据的差值信息。单个智能计时装置可以通过按键选择工作模式，工作模式有：多个组网实时计时、单个联网实时计时及单机计时。智能计时装置还提供一个自定义功能键，用户可以根据需求将该按键设置为功能快捷键。 

智能计时装置采用LED屏幕显示计时信息和数据，显示字体和格式可以程序设定，支持各种亮度环境下的工作需要。 

屏幕显示的信息有：网络信号强度、网络连接状态、本机编号，软件版本号、对方装置编号、电量显示和充电报警、分段和累计计时数据、收发数据状态指示等。 

智能计时装置的软件支持在线升级，因此功能可以扩展或者定制。通信主站和智能计时装置组成无线网络，采集和转发计时数据，并将数据发送到计算机，并接受计算机的配置进行计时数据分发。 

通信主站与计算机通过USB进行通信和取电，即插即用。 

通信主站的软件支持在线升级，因此功能可以扩展或者定制。通信主站具备状态指示功能，通过指示灯来指示主站的工作状态，电源供电和通信状态是否正常。当需要计时数据时，主站可以主动发起向智能计时装置采集计时数据。不同组的网络相互隔离，通信主站之间互不干扰。 

通信主站具有自动路由功能，可以实现多主站级联扩充、增强覆盖范围。 

智能计时装置与通讯主站、通信主站与计算机间使用自定义规约，自定义规约在传输每个计时数据时使用相同的通讯格式；通讯格式包含了通讯地址，数据分组号，分段号，计时时标信息；通讯格式具有可扩充性。 

本发明提供的方案在计时模式下，包括启动/停止单元、计时单元、数据收发单元；在回看模式下，包括数据翻页单元。 

本发明通讯主站，包括接受组网请求单元、计时数据转发单元、计时数据 补采单元，数据存储转发单元，PC数据收发单元。 

智能计时装置等待与通讯主站连接成功后，在有新计时数据时，将数据发送给通讯主站，通讯主站在将新数据发送给相同计时网络中的各智能计时装置。 

通讯主站检测计时数据完整性，如不完整则向智能计时装置补采缺漏数据；智能计时装置收到补采缺漏数据请求后，将该计时数据发送给通讯主站。 

本发明在世界上首次将电子技术、信息技术、网络技术与电子计时器相结合，发明了体育竞技计时项目无线移动计时及传输系统。训练中使用本系统，可以帮助教练员和运动员分析成绩、总结经验，科学指导训练，便于进一步提高成绩。体育竞技比赛时使用本系统可以准确计时、并即时传输至各有关人员、部门及计算机；实时显示各表计时数据；资料可以存入运动信息管理系统，长期保存。 

本发明使用方法简单，训练和比赛时，教练员、裁判员手持移动智能计时装置，即时按动计时按钮，智能计时装置准确计时，并发送到通讯主站；通讯主站发送给其它智能计时装置，多个智能计时装置可同时显示计时结果。通讯主站与计算机相连接，计算机显示屏同时显示计时结果，并将该信息储存。通过计算机可以对计时结果进行分析、整理及打印。本发明不仅可运用于体育运动，还可以运用于实验测试、军事、消防、运输、防灾、救灾等一切需要计时的工作和技术领域。 

本发明在世界上首次将电子计时及传输技术用于体育竞技计时项目的训练和比赛，具有新颖性。本发明的数据自动储存功能、传输功能、资料分析功能，与现有机械、电子秒表的数据短暂储存功能相比较，具有显著的创造性。本发明适用于一切体育计时项目；适用于世界各国运动员体育计时项目的训练；适用于各种体育比赛的计时；还适用于实验测试、军事、消防、运输、防灾、救灾等领域，具有广泛的实用性。 

本发明克服了现有计时装置无法保留信息，核对、统计、分析信息不方便的缺点；解决了计时装置间互通数据、计时装置和计算机互通数据的技术难题； 是一个解决运动员、教练员、裁判员长期渴望解决而又无法解决的技术难题的发明。本发明可以及时对计时结果进行分析整理，对于指导科学训练，提高运动成绩；对于节约人力、提高工作效率，取得明显显著效果。本发明即时互通并显示信息，对于防止作弊产生了意料不到的技术效果。本发明代表着体育器械电子化、信息化、网络化的技术发展趋势，是世界体育器械的重大技术进步，对世界体育事业有着不可替代的促进和推动作用。 

本发明的优点是： 

1、智能计时装置为标准秒表造型，使用方便。 

2、可以实时显示对手计时数据。 

3、可以在计算机上实时显示各表计时数据，无法作弊。 

4、计时成绩可保存成表格、报表、存入运动信息管理系统。 

5、智能计时装置与通讯主站使用无线数据传输，覆盖范围达半径200米，满足各种场地训练和比赛需要。 

6、计时精度为千分之一秒。 

7、单表存储容量大，存储记录不少于128条数据；联网使用时存储数据量不受限制。 

8、可充电锂电池，连续计时能力达8小时，满足比赛需要。 

9、可现场将成绩及报表输出至打印机，方便战略战术的即时调整和制定。 

10、可配合运动信息数据库的生理生化数据实现立体数据分析、数据挖掘等功能，是衡量训练效果的最直接的方法，大大减轻教练员工作量。 

附图说明

图1为本发明无线组网体育计时及传输系统结构图； 

图1中：1为智能计时装置；2为通讯主站；3为计算机；4为信息线。 

图2为本发明智能计时装置计时模式结构图； 

图3为本发明智能计时装置计时模式工作流程图； 

图4为本发明智能计时装置回看模式结构图； 

图5为本发明通讯主站结构图； 

图6为通讯主站与智能计时装置、计算机数据传输图； 

图7为通讯主站工作流程图； 

图8为计算机数据处理与工作流程图； 

图9、图10为计算机现场实时比赛成绩统计及分析资料表。 

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步说明。本实施例根据本领域技术人员的公知技术对本发明的结构、原理、操作、效果进行阐述；并不用于限制本发明。本领域技术人员对本实施例的各种变化，仍然在本发明的保护范围之内。 

图1中1为智能计时装置A、B，外形为手持式，可随教练员、裁判员的位置移动。无线数据传输，覆盖范围半径200米；装置表面设有LED显示屏，显示计时数据和其它信息。图1中2为通讯主站，用来接收和发送信息，与智能计时装置1A|B无线连接。通讯主站通过图1中信息线4与计算机USB插口相连接，将信息输入计算机3。 

如图2所示，智能计时装置在计时模式下包括，启动/停止单元用于采集计时触发时刻；计时单元用于储存计时触发时刻；数据收发单元用于收发无线数据；组网扫描单元用于搜索和加入网络组；数据显示单元用于显示各项数据；数据存储单元用于存储分段计时数据；电源检测单元用于检测电池电量。 

智能计时装置可以在计时模式和回看模式之间切换，如图4所示在回看模式下，则有数据翻页单元用于按页长度搜索数据存储单元的计时数据；数据显示单元用于显示搜索到的计时数据；数据存储单元；电源检测单元用于检测电池电量。各单元配合工作，完成智能计时任务。 

当智能计时装置进入计时模式后，组网扫描单元启动运行。如果使用者需要实时地将本智能计时装置的计时数据与另一个智能计时装置的计时数据共享时，则须先用计算机软件向通讯主站下载配置，决定一个智能计时装置仅能与 另一个智能计时装置共享数据。智能计时装置的组网扫描单元每隔1.5秒向特定编号的通讯主站发送一个组网请求，通讯主站收到组网请求后，根据配置将共享数据的另一方装置编号发送给本智能计时装置，组网成功。此时即可进入带有计时数据共享功能的计时模式。 

如图3所示，组网成功后按下启动按键触发启动/停止单元，则进入带有计时数据共享功能的计时模式。计时单元被启动后，主控MCU开始采集计时时标，采集计时时标后，无线模块向主站发送计时数据，然后将计时数据存储到存储模块；智能计时装置屏幕、计算机屏幕显示数据；再次按键动作，循环执行任务。 

如图3所示，使用者可以在组网完成之前，通过启动/停止单元则进入单人计时模式。此时装置将无法与其他装置以及通讯主站连接，无法共享计时数据。 

如图4所示在使用计时模式完成计时后，通过模式切换按键进入回看模式。通过翻页单元可以查阅所有分段计时，以及累加总计时。电源检测单元始终运行在装置的系统后台，监测系统电源使用情况。数据显示单元负责将数据送到装置的显示屏。 

如图5所示通讯主站包括接受组网请求单元用于将各智能计时装置按配置组成各组计时网络；计算机数据收发单元用于与计算机交换数据；数据接收单元用于通过无线网络接收各智能计时装置的计时数据；数据完整性检查单元用于检测是否有缺漏数据；计时数据转发单元用于向各组计时网络转发组内的各条计时数据以实现计时数据，共享如图6所示。计时数据补采单元用于从智能计时装置补采缺漏数据；数据存储转发单元用于存储各智能计时装置的计时数据并通过计算机数据收发单元转发给计算机。 

为了确保无线网络通讯的稳定、可靠，智能计时装置本身具有数据完整性及补采功能。当发现本装置的当前分段计时数据编号大于另一个装置时，就向通讯主站请求补采缺漏数据。请求一直持续到收到该编号的分段计时数据。另一方面，通讯主站也会向装置发起补采缺漏数据请求，直到获取该分段计时数据。 

如图5所示，通讯主站将该数据传送给计算机后，计算机工作，对输入的数据进行储存、整理、分析、打印成绩及报表；配合运动信息数据库的生理生化数据实现立体数据分析、数据挖掘、衡量训练效果、方便战略战术的调整和制定。 

图6为通讯主站与智能计时装置、计算机数据传输图； 

图7为通讯主站工作流程图； 

图8为计算机数据处理与工作流程图； 

图9、图10为使用本发明对2010全国场地自行车冠军赛第三站比赛成绩统计及分析资料表，本资料由计算机由现场实施储存、分析并整理。 

上述实施例仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，凡在本发明的原则之内，所做的任何修改和变化，均在本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种无线组网体育计时及传输系统，包括单个或者多个可以无线组网的计时装置(1)、一个无线通信主站(2)、电子计算机(3)，其特征在于：计时装置(1)包含启动/停止单元、计时单元、存储单元、无线通信收发单元；无线通信主站(2)包括无线通信收发单元、数据报文组织处理单元、数据通信接口；通信主站和计时装置组成无线网络，采集和转发计时数据，将数据发送到计算机(3)，并接受计算机(3)的配置进行计时数据分发。

2.根据权利要求1所述的无线组网体育计时及传输系统，其特征在于：各计时装置与通信主站之间组成网络进行通信；不同组的网络相互隔离，通信主站之间互不干扰；每个计时装置与通信主站组成的一组网络里有唯一的特征地址，计时装置之间互不干扰；多个计时装置独立计时，数据互相传输、存储和分析。

3.根据权利要求1所述的无线组网体育计时及传输系统，其特征在于：计时装置和计算机相连接，计算机屏幕显示数据、差值信息，支持正常采集、总招与补采功能。

4.根据权利要求1所述的无线组网体育计时及传输系统，其特征在于：计时装置设有自定义功能键；采用OLED屏幕自发光显示计时信息和数据，显示字体和格式由程序设定，支持各种亮度环境下的工作需要。

5.根据权利要求1所述的无线组网体育计时及传输系统，其特征在于：通信主站与计算机通过USB进行通信和取电。

6.根据权利要求1所述的无线组网体育计时及传输系统，其特征在于：通信主站具有自动路由功能，可以实现多主站级联扩充、增强覆盖范围；通信主站与PC间具有自定义规约，自定义规约在传输每个计时数据时会使用相同的结构体；结构体中包含了本方的通讯地址，数据分组号，分段号，计时时标信息；规约具有强壮性，可扩充性。

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