CN104667477A - 充气式跳高垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气式跳高垫,属于体育器材技术领域,本发明充气式跳高垫包括：测距传感器：用来测量运动员起跳后距离地面的最高距离，所述测距传感器设置在地面的基座上，；速度传感器：用来测量运动员起跳后沿着跳高杆方向的速度；处理器：根据测距传感器测得的最高点距离和速度传感器测量的速度，计算运动员落地点偏移起跳点的位移，进一步得到落地点位置，处理器通过电机驱动电路控制电机的加载步长，控制跳高垫本体的移动距离；导轨：设置在跳高垫本体的下底面，跳高垫本体通过电机驱动，沿着导轨在跳高横杆的方向上移动。本发明通过计算运动员的落地点来移动跳高垫的位置，使运动员落在跳高垫的中线位置。

Description

充气式跳高垫

技术领域

本发明属于体育器材技术领域，具体涉及一种充气式跳高垫。

背景技术

    体育跳高项目中的背跃式等跳高项目在跳高杆的另一侧会设置体育保护垫保护运动员，但是现有的体育保护垫都是放置在地面上不动的，如果运动员由于横向速度跳跃后的落地点在保护垫的边缘位置，由于保护垫的一个反弹作用，运动员可能会掉在地上，扭伤脚踝等身体部位。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种充气式跳高垫，通过计算运动员的落地点来移动跳高垫的位置，使运动员落在跳高垫的中线位置。

本发明的技术方案是：一种充气式跳高垫，包括跳高垫本体，还包括：测距传感器：用来测量运动员起跳后距离地面的最高距离，所述测距传感器设置在地面的基座上，所述基座设在跳高横杆的下方，所述跳高垫本体的中心线在基座的中点位置；速度传感器：用来测量运动员起跳后沿着跳高杆方向的速度；处理器：根据测距传感器测得的最高点距离和速度传感器测量的速度，根据自由落体公式，得到运动员落地点偏移起跳点的位移，根据测距传感器测到最高点的位置和偏移位移得到落地点位置，处理器通过电机驱动电路控制电机的加载步长，控制跳高垫本体的移动距离；导轨：设置在跳高垫本体的下底面，跳高垫本体通过电机驱动，沿着导轨在跳高横杆的方向上移动。所述测距传感器设有多个，均匀的布置在基座上。所述测距传感器间隔50-60cm均匀的布置在基座上。所述跳高垫本体包括三层充气垫，相邻的充气垫通过凹槽和凸起结构嵌合在一起。所述充气垫由多个气室组合而成，相邻的气室间设有通孔。所述气室的上下底面为正六边形结构。所述跳高垫的四周气室高度高于中间气室，形成一个坡度。所述跳高垫还包括木板层，所述木板材设在充气垫的下面，导轨设在木板层的下面。所述充气式跳高垫还包括复位电路，复位电路连接到处理器。

本发明有如下积极效果：本发明的充气式保护垫通过预测运动员的落地地点，保护垫移动到落地点位置，避免了运动员由于保护垫反弹或者惯性原因跌落到保护垫以外的地方。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的跳高垫结构图；

图2为本发明具体实施方式的跳高垫底面结构图；

图3为本发明具体实施方式跳高垫整体示图；

图4为本发明具体实施方式的跳高垫本体俯视图；

其中，1跳高垫本体、2凹槽、3凸起、4木板、5导轨、6基座、7测距传感器、8跳高横杆。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明的主要思路是：通过在地面上设置速度传感器和红外测距传感器7，检测运动员沿着跳高横杆8方向的速度和跳离地面的最高距离，由于运动员跳离地面后，其沿着杆子方向的速度是不变的，通过自由落体公式，计算运动员的落地点，将跳高垫1中心线移动到运动员的落地点，防止运动员掉落到地面上。

在跳高横杆8正下方的地面上设置多个红外测距传感器7，红外测距传感器7安装在基座6上，红外测距传感器7每间隔50-60cm均匀的布置在基座6上，每个红外测距传感器7通过数据线连接到处理器，将测得的运动员的最高点的距离发送给处理器，如果设置每个红外传感器每隔0.1秒测量一次，那么运动员通过位置的正下方的红外测距传感器7会测得一组数据，这组数据的变化趋势应该是先变大，然后变小。处理器在检测到传感器的数据开始变小时，提取出最大的数据，所有的检测到的数据的红外测距传感器7都应该会有一个最大值，处理器提取出所有测到数据的红外测距传感器7的最大的数据中的最小值，作为计算运动员落地点的有效数据。所取的有效数据对应的红外测距传感器7的ID号也是有效数据，因为它指示了运动员的当前位置距离跳高垫1的中心线的距离，运动员起跳前，跳高垫1的中心线对应在基座6的中点。在处理器中预先设置好每个红外测距传感器7距离基座6中点的距离。

另外，在基座6上设有速度传感器，该速度传感器用来测量运动员沿着基座6方向的速度，运动员起跳后，沿着基座6方向的速度是不变的。通过红外测距传感器7测得的运动员起跳后在顶点距离地面的距离，根据自由落体公式，计算运动员落到垫子上的时间，时间与沿着基座6方向的速度的乘积即为运动员在空中运行的横向距离，这里的速度是带方向的，将运动员在空中运行的横向距离加上红外测距传感器7距离中心线的距离，也即运动员落地后距离基座6中点的距离。处理器得到这些数据后，通过电机驱动电路，使电机转动，电机带动跳高垫1的位置移动，通过控制电机的加载步长，来控制跳高垫1的移动距离。另外，处理器还连接有复位电路，每次跳高结束后，通过复位电路回到初始位置。

本发明的跳高垫1为充气式跳高垫1，跳高垫1分为三层，如图1，最上面的一层跳高垫1的下底面设有如图的凹槽2结构，中间一层的上底面设有和最上面一层凹槽2嵌合的凸起3结构，下底面设有和上面一层一样的凹槽2结构，最下面一层的上底面设有凸起3结构吗，跳高垫1的三层结构通过凸起3和凹槽2结构紧密结合在一起，可以避免运动员在上面跳动，使三层跳高垫1之间相互摩擦，磨损严重。

如图4，本发明跳高垫1的每层结构又是由多个单独的气室组合而成的，每个气室与周围的气室之间都设有通孔，每个气室的形状如图3，为正六边形，利用六边形的稳定性，使跳高垫1的结构更加稳定。

为了充分保证运动员能够落在跳高垫1的中间，避免跳高垫1的反弹作用或者惯性作用，使运动员偏离跳高垫1中间位置，将跳高垫1远离中心线的气室高度逐渐增大，形成一个小小的坡度。

由于跳高垫1需要沿着跳高横杆8的方向横向移动，所以在最下面一层跳高垫1的下面设一层硬质材料层，比如说木板4，在木板4的下面设有导轨5，通过在导轨5上移动，使跳高垫1沿着跳高横杆8的方向移动。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种充气式跳高垫，包括跳高垫（1）本体，其特征在于，还包括：

测距传感器（7）：用来测量运动员起跳后距离地面的最高距离，所述测距传感器（7）设置在地面的基座（6）上，所述基座（6）设在跳高横杆（8）的下方，所述跳高垫（1）本体的中心线在基座（6）的中点位置；

速度传感器：用来测量运动员起跳后沿着跳高杆方向的速度；

处理器：根据测距传感器（7）测得的最高点距离和速度传感器测量的速度，根据自由落体公式，得到运动员落地点偏移起跳点的位移，根据测距传感器（7）测到最高点的位置和偏移位移得到落地点位置，处理器通过电机驱动电路控制电机的加载步长，控制跳高垫（1）本体的移动距离；

导轨（5）：设置在跳高垫（1）本体的下底面，跳高垫（1）本体通过电机驱动，沿着导轨（5）在跳高横杆（8）的方向上移动。

2.根据权利要求1所述充气式跳高垫，其特征在于：所述测距传感器（7）设有多个，均匀的布置在基座（6）上。

3.根据权利要求2所述的充气式跳高垫，其特征在于：所述测距传感器（7）间隔50-60cm均匀的布置在基座（6）上。

4.根据权利要求1所述的充气式跳高垫，其特征在于：所述跳高垫（1）本体包括三层充气垫，相邻的充气垫通过凹槽（2）和凸起（3）结构嵌合在一起。

5.根据权利要求4所述的充气式跳高垫，其特征在于：所述充气垫由多个气室组合而成，相邻的气室间设有通孔。

6.根据权利要求5所述的充气式跳高垫，其特征在于：所述气室的上下底面为正六边形结构。

7.根据权利要求4所述的充气式跳高垫，其特征在于：所述跳高垫（1）的四周气室高度高于中间气室，形成一个坡度。

8.根据权利要求4所述的充气式跳高垫，其特征在于：所述跳高垫（1）还包括木板（4）层，所述木板（4）材设在充气垫的下面，导轨（5）设在木板（4）层的下面。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的充气式跳高垫（1），其特征在于：所述充气式跳高垫（1）还包括复位电路，复位电路连接到处理器。