CN106780823B - 一种二维码定向运动管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及竞技体育技术统计技术领域，特别涉及一种二维码定向运动管理系统。本发明主要包括设置在检查点能够进行二维码显示和GPS坐标定位的检查点终端；参赛人员随身携带能够进行二维码扫描、GPS定位、路线信息存储、数据传输和显示赛事信息的手持终端；能够进行赛前管理、运动员管理、二维码生成、检查点设置、路线管理、成绩管理和赛后管理的服务器端。本发明提出一种二维码定向运动管理系统，将电子信息技术设备引入到越野跑、学校运动会的管理中，在二维码技术的基础上，根据定向运动的项目特点，进行自动的登记和统计管理,其具有操作简易、统计准确、速度快、存储量大、可靠性强、低成本、推广性强的特点。

Description

一种二维码定向运动管理系统

技术领域

本发明涉及竞技体育技术统计技术领域，特别涉及一种二维码定向运动管理系统。

背景技术

定向运动是一项参赛者必须借助指北针和依靠在地图上用许多检查点表示的比赛路线,自己在野外选择路线、寻找目标,力争用最短的时间完成比赛的一项运动。它通常在森林、郊外和城市公园里进行,也可以在校园内进行,它具有组织形式多样、入门简单、趣味性强、参与人群广泛等特点深受广大学生的喜欢。但定向运动的成绩统计是一项较繁杂的工作,它不仅数据多,监测时间久,而且有效率及准确性方面的要求，因而用电子信息设备进行管理是将统计人员从繁琐的手工方式中解放出来的必经之路,对提高体育运动管理水平有重要的现实意义。

随着计算机技术的快速发展, 电子信息设备在体育运动竞赛编排工作中的应用越来越深入,学校运动会田径项目的编排越来越多的使用计算机来完成。通过与人工编排、记录、公告相比较，利用电子信息设备管理定向运动具有计算准确、速度快、存储量大、可靠性强等特点 ,其满足定向运动比赛信息量大、时间紧、准确性高等要求。

传统的定向运动的训练和比赛系统是通过指卡在检查点打卡进行的，检查点设备为多为RFID发射装置，成本较高，而定向运动中需一次性设置多个检查点，无疑又增加了定向运动训练和推广的成本，同时，由于定向运动多设置于开放环境中，且检查点的位置分布广泛，无法对其进行有效监管，常常会造成检查点丢失的现象，给定向运动的训练和推广带来不便。

因此，有必要针对定向运动设计出一种应用于定向运动的电子信息设备，以满足现有需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种二维码定向运动管理系统，将电子信息技术设备引入到学校运动会的管理中，在二维码技术的基础上，根据定向运动的项目特点，进行自动的登记和统计管理。其具有操作简易、统计准确、速度快、存储量大、可靠性强、低成本、推广性强的特点。

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种二维码定向运动管理系统，其特征在于，主要包括：

设置在检查点能够进行二维码显示的检查点终端；

参赛人员随身携带，参赛人员随身携带能够进行二维码扫描、GPS定位、数据传输功能的手持终端；

能够进行二维码生成、检查点设置、路线管理、成绩管理的服务器端；

其中，所述的手持终端内设有数据传输模块，手持终端通过数据传输模块与服务器端相连。

上述二维码定向运动管理系统的训练或比赛方法，其具体步骤为：

（1）二维码生成

在服务器端根据二维码标牌编号进行二维码生成，将生成的二维码显示在二维码标牌编号上；

（2）检查点标牌布设

在比赛区域上进行二维码标牌布设，利用手持终端对布设点进行定位，并将布设点的坐标上传到服务器端；

（3）比赛路线设置

在服务器端根据需要选择布设点作为比赛检查点，从而确定比赛路线；

（4）参赛扫码签到

比赛时利用手持终端对比赛检查点进行扫描签到，并将签到数据传输至服务器端；

（5）成绩核定

服务器端根据比赛规则进行成绩核定，并将比赛结果信息发送至手持终端进行显示。

本发明主要从将电子信息技术设备引入到高校运动会的管理中的目标出发，与现有技术相比有如下益处：

本发明在深度分析二维码技术的基础上，结合QR码的编码规则以及定向运动的项目特点，设计出一种基于二维码签到的运动成绩管理统计系统，用以满足定向运动各种活动的需求，并利用GPS模块实现对参赛人员的GPS坐标数据监控，通过实践，该系统可应用到定向运动的教学、竞赛、训练及全民健身等方面，特别在教学中具有很大的推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构框图；

图2是本发明实施例2的结构框图；

图3是本发明实施例3的结构框图；

图4是本发明实施例4的结构框图；

图5是本发明手持终端的结构图；

图中，1-手持终端、2-检查点终端、3-服务器端、4-数据传输模块、5-GPS模块、6-手持终端处理器、7-二维码识别模块、8-二维码扫描摄像头、9-存储模块、10-手持终端电源、11-报警模块、12-显示模块、13-检查点终端处理器 、14-无线网络通讯模块、15-检查点电源、16-检查点GPS定位模块、17-二维码显示模块、18-路线管理系统、19-成绩管理系统、20-二维码管理系统、21-壳体、22-显示屏、23-保护层、24-保护罩、25-急救按钮、26-电源开关、27-凹槽、28-扫码摄像头、29-防尘罩、30-USB充电孔、31-蜂鸣器、32-指示灯、33-固定器、34-通槽、35-固定带、36-扫码按钮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种二维码定向运动管理系统，主要包括：

设置在检查点能够进行二维码显示的检查点终端；

参赛人员随身携带，能够进行二维码扫描和GPS定位的手持终端；

能够进行二维码生成、检查点设置、路线管理和成绩管理的服务器端；

其中，所述的手持终端内设有数据传输模块，手持终端通过数据传输模块与服务器端相连。

作为优选，进一步，所述的手持终端为具有扫码、GPS定位和网络通信功能的移动手机。

作为优选，进一步，所述的检查点终端为带有二维码的便于悬挂的标识牌。

作为优选，进一步，所述的手持终端为指带式结构，其可佩戴在参赛者食指上，佩戴时手持终端的摄像头和食指在同一直线方向，扫码按钮位置与拇指位置对应设置。

作为优选，进一步，所述的手持终端包括壳体、显示屏、保护层、保护罩、急救按钮、电源开关、扫码摄像头、防尘罩、USB充电孔、蜂鸣器、指示灯、固定器、固定带、扫码按钮、二维码识别模块、GPS模块、手持终端处理器、存储模块、数据传输模块、手持终端电源；其中，所述的壳体顶部前端通过嵌入方式设置有显示屏，显示屏顶部设有保护层，壳体顶部后端设有保护罩，保护罩内设有急救按钮和电源开关，所述的壳体前侧开设有凹槽，凹槽内设有扫码摄像头，凹槽的外侧设有透明的防尘罩；所述的壳体右侧设有USB充电孔、蜂鸣器和指示灯，壳体的底部设置有固定器，固定器由水平板和竖直板一体成型，水平板的左端和竖直板的下端分别开设有通槽，两个通槽内设有固定带，固定带的两端由魔术贴粘接，竖直板的外侧设置有扫码按钮；所述的壳体内部设有对二维码识别进行识别分析的二维码识别模块、记录参赛人员位置信息的GPS模块、对扫描信息和GPS信息进行存储的存储模块、对存储数据进行传输的数据传输模块、对其它模块进行控制的手持终端处理器和与各模块相连的手持终端电源；扫码按钮与扫码摄像头相连，扫码摄像头通过二维码识别模块与手持终端处理器相连，电源开关和USB充电孔与电源相连，GPS模块、存储模块、数据传输模块、急救按钮、显示屏、蜂鸣器和指示灯与手持终端处理器相连，手持终端通过固定器、固定带配合设置在食指上，扫码按钮位置与拇指位置对应。

作为优选，进一步，所述的检查点终端包括无线网络通讯模块、检查点GPS定位模块、检查点终端处理器、二维码显示模块和与各模块相连的检查点终端电源，二维码显示模块、检查点GPS定位模块和检查点终端处理器相连，检查点终端处理器通过检查点无线网络通讯模块与服务器端相连。

作为优选，进一步，所述的检查点终端电源为太阳能电源。

作为优选，进一步，所述的服务器端包括赛事管理系统、路线管理系统、成绩管理系统、二维码管理系统。

上述二维码定向运动管理系统的训练或比赛方法，其具体步骤为：

（1）二维码生成

在服务器端根据二维码标牌编号进行二维码生成，将生成的二维码显示在二维码标牌编号上；

（2）检查点标牌布设

在比赛区域上进行二维码标牌布设，利用手持终端对布设点进行定位，并将布设点的坐标上传到服务器端；

（3）比赛路线设置

在服务器端根据需要选择布设点作为比赛检查点，从而确定比赛路线；

（4）参赛扫码签到

比赛时利用手持终端对比赛检查点进行扫描签到，并将签到数据传输至服务器端；

（5）成绩核定

服务器端根据比赛规则进行成绩核定，并将比赛结果信息发送至手持终端进行显示。

作为优选，进一步，在步骤（4）参赛扫码签到时，利用手持终端实现一键扫描签到，当网络状态不好时，手持终端将签到数据进行离线缓存，缓存到数据存储模块中，当网络恢复时，手持终端通过数据传输模块将缓存数据上传至服务器端。

为了满足定向运动教学、竞赛、训练的需求，本发明构架并设计了定向运动竞赛规则所涉及到的个人赛、积分赛、接力赛、团队赛四种形式的成绩运算方法。用以满足定向运动规则内外的各种定向活动需求。

1、个人赛

根据参赛运动员的运动轨迹进行运动成绩判定和计算，其步骤为：先校查每位运动员到访验检点的顺序，再检测比赛路线完成时间是否超过规定时间，最后检查GPS坐标数据是否相符。当三者数据与系统竞赛系统设置要求一致是成绩有效，同时系统进行实时自动排列名次计算。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

2、积分赛

根据每位参赛运动员的运动轨迹进行计算成绩，其步骤为：先检测完成比赛路线时间是否超过规定时间，再统计各检查点积分之和，最后检查GPS坐标数据是否相符。当三者数据与系统竞赛系统设置要求一致成绩有效，同时系统根据到达终点运动员的积分多少进行自动排列名次计算。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

3、接力赛

根据每位参赛运动员的运动轨迹进行计算成绩，其步骤为：先检测每位运动员完成规定路线检查点顺序是否有效，再判断每位运动员出发的顺序是否正确，最后判断检查点GPS坐标数据是否相符，当三者数据与系统竞赛系统设置要求一致时，用最以后一名运动员回到终点的时间减去第一名运动员出发的时间得到全队的有效成绩，同时系统根据到达终点终点各参赛队的用时多少进行自动排列名次计算，用时少的队排前。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

4、团队赛

团队赛根据各队参赛运动员的多少及整个队所有运动员的运动轨迹，分四部分进行成绩的判断和计算。第一部分先检查每位运动员是否按规定完成必经路线检查点的任务，再检查所有自由点是否都有一名或者多名运动员到达过，如果以上两个条件都成立则可以进入第二部分的计算；第二部分用各队最以后一名运动员回到终点的时间减去全队出发的时间即得到整个队的用时。同第三部分为检查GPS坐标数据是否相符如果相符则进入第四部分的计算。第四部分主要是根据各队的用时多少由系统自动计算排名，用时少的队列前。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

实施例1

如图1所示，一种二维码定向运动管理系统，主要包括手持终端、检查点终端和服务器端，其中，手持终端为具有扫码、GPS定位和网络通信功能的移动手机，检查点终端为带有二维码的便于悬挂的标识牌，通过移动手机内安装的扫码APP实现对检查点终端的二维码的一键扫描和位置坐标监控。在使用扫码APP进行签到时，手机页面不能切换。此实施例的方案结构简单，成本低廉，尤其适用于学校定向运动的开展和推广。

实施例2

如图2、5所示，在实施例1的基础上，手持终端包括壳体、显示屏、保护层、保护罩、急救按钮、电源开关、扫码摄像头、防尘罩、USB充电孔、蜂鸣器、指示灯、固定器、固定带、扫码按钮、二维码识别模块、GPS模块、手持终端处理器、存储模块、数据传输模块、手持终端电源；其中，所述的壳体顶部前端通过嵌入方式设置有显示屏，显示屏顶部设有保护层，壳体顶部后端设有保护罩，保护罩内设有急救按钮和电源开关，所述的壳体前侧开设有凹槽，凹槽内设有扫码摄像头，凹槽的外侧设有透明的防尘罩；所述的壳体右侧设有USB充电孔、蜂鸣器和指示灯，壳体的底部设置有固定器，固定器由水平板和竖直板一体成型，水平板的左端和竖直板的下端分别开设有通槽，两个通槽内设有固定带，固定带的两端由魔术贴粘接，竖直板的外侧设置有扫码按钮；所述的壳体内部设有对二维码识别进行识别分析的二维码识别模块、记录参赛人员位置信息的GPS模块、对扫描信息和GPS信息进行存储的存储模块、对存储数据进行传输的数据传输模块、对其它模块进行控制的手持终端处理器和与各模块相连的手持终端电源；扫码按钮与扫码摄像头相连，扫码摄像头通过二维码识别模块与手持终端处理器相连，电源开关和USB充电孔与电源相连，GPS模块、存储模块、数据传输模块、急救按钮、显示屏、蜂鸣器和指示灯与手持终端处理器相连，手持终端通过固定器、固定带配合设置在食指上，扫码按钮位置与拇指位置对应，采用此种手持终端，其可佩戴在参赛者食指上，佩戴时手持终端的摄像头和食指在同一直线方向，扫码按钮位置与拇指位置对应设置，当对检查点终端2进行扫码时，利用食指指向二维码区域，并利拇指按压扫码按钮，实现对二维码的快速定位聚焦扫描 。

此实施例的手持终端可实现对二维码定向运动中二维码检查点的签到，并对参赛者在定向运动中的位置轨迹数据和签到数据进行收集，同时，其体积小巧，可佩带在参赛人员手指上，有效满足了以二维码为检查点的定向运动的签到需求。同时，为了实现对二维码的快速响扫描，满足赛制需要，尽可能减少签到环节消耗时间，本实施例对二维码的生成算法和识别进行优化，设置二维码识别模块专门对生成的二维码数据进行处理，其响应识别速度快，有效满足

实施例3

在实施例2的基础上，检查点终端包括无线网络通讯模块、检查点GPS定位模块、检查点终端处理器、二维码显示模块和与各模块相连的检查点终端电源，二维码显示模块、检查点GPS定位模块和检查点终端处理器相连，检查点终端处理器通过检查点无线网络通讯模块与服务器端相连，由于检查点终端固定设置，其检查点终端电源15可为太阳能电源或风能绿色电源，以节约资源。

本实施例在检查点终端上设置检查点GPS定位模块，可进行直接布设，直接，利用检查点GPS定位模块将检查点坐标上传至服务器中，从而实现检查点的一步直接布设，同时，还可对 检查点进行监控，有利于及时因故障或丢失而废弃的检查点。

实施例4

在实施例3的基础上，服务器端包括赛事管理系统、路线管理系统、成绩管理系统、二维码管理系统，通过这些系统的设置，可有效的对定向运动的赛事工作进行管理和及时反馈。

实施例5

在实施例2的基础上，手持终端还可包括手持终端和随身终端，通过将随身终端固定设置在参赛人员身上或号牌上，手持终端由参赛人员随身携带，随身终端和手持终端通过彼此的短程信号收发模块进行距离检测，当手持终端距离随身终端设定距离，手持终端和随身终端的语音报警模块进行报警，可以有效避免参赛人员之间利用设备进行代签，同时，也可防止手持终端等电子设备的丢失。

本发明的工作管理过程：

上述二维码定向运动管理系统的训练或比赛方法，其具体步骤为：

（1）二维码生成

在服务器端根据二维码标牌编号进行二维码生成，将生成的二维码显示在二维码标牌编号上；

（2）检查点标牌布设

在比赛区域上进行二维码标牌布设，利用手持终端对布设点进行定位，并将布设点的坐标上传到服务器端；

（3）比赛路线设置

在服务器端根据需要选择布设点作为比赛检查点，从而确定比赛路线；

（4）参赛扫码签到

比赛时利用手持终端对比赛检查点进行扫描签到，并将签到数据传输至服务器端，当网络状态不好时，手持终端将签到数据进行离线缓存，缓存到数据存储模块中，当网络恢复时，手持终端通过数据传输模块将缓存数据上传至服务器端；

（5）成绩核定

服务器端根据比赛规则进行成绩核定，并将比赛结果信息发送至手持终端进行显示。

为了满足定向运动教学、竞赛、训练的需求，本发明构架并设计了定向运动竞赛规则所涉及到的个人赛、积分赛、接力赛、团队赛四种形式的成绩运算方法。用以满足定向运动规则内外的各种定向活动需求。

1、个人赛

根据参赛运动员的运动轨迹进行运动成绩判定和计算，其步骤为：先校查每位运动员到访验检点的顺序，再检测比赛路线完成时间是否超过规定时间，最后检查GPS坐标数据是否相符。当三者数据与系统竞赛系统设置要求一致是成绩有效，同时系统进行实时自动排列名次计算。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

2、积分赛

根据每位参赛运动员的运动轨迹进行计算成绩，其步骤为：先检测完成比赛路线时间是否超过规定时间，再统计各检查点积分之和，最后检查GPS坐标数据是否相符。当三者数据与系统竞赛系统设置要求一致成绩有效，同时系统根据到达终点运动员的积分多少进行自动排列名次计算。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

3、接力赛

根据每位参赛运动员的运动轨迹进行计算成绩，其步骤为：先检测每位运动员完成规定路线检查点顺序是否有效，再判断每位运动员出发的顺序是否正确，最后判断检查点GPS坐标数据是否相符，当三者数据与系统竞赛系统设置要求一致时，用最以后一名运动员回到终点的时间减去第一名运动员出发的时间得到全队的有效成绩，同时系统根据到达终点终点各参赛队的用时多少进行自动排列名次计算，用时少的队排前。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

4、团队赛

团队赛根据各队参赛运动员的多少及整个队所有运动员的运动轨迹，分四部分进行成绩的判断和计算。第一部分先检查每位运动员是否按规定完成必经路线检查点的任务，再检查所有自由点是否都有一名或者多名运动员到达过，如果以上两个条件都成立则可以进入第二部分的计算；第二部分用各队最以后一名运动员回到终点的时间减去全队出发的时间即得到整个队的用时。同第三部分为检查GPS坐标数据是否相符如果相符则进入第四部分的计算。第四部分主要是根据各队的用时多少由系统自动计算排名，用时少的队列前。如以上环节有一个方面的数据与竞赛系统的设置数据不相符或超时，则判断为成绩无效。

本发明在在深度分析二维码技术的基础上，结合QR码的编码规则以及定向运动的项目特点，设计出一种基于二维码签到的运动成绩管理统计系统，用以满足定向运动各种活动的需求，并利用GPS模块实现对参赛人员的GPS坐标数据监控，通过实践，该系统可应用到定向运动的教学、竞赛、训练及全民健身等方面，特别在教学中具有很大的推广价值。

最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种二维码定向运动管理系统，其特征在于，主要包括：

设置在检查点能够进行二维码显示的检查点终端；

参赛人员随身携带能够进行二维码扫描、GPS定位、数据传输的手持终端；

能够进行二维码生成、检查点设置、路线管理、成绩管理的服务器端；

其中，所述的手持终端内设有数据传输模块，手持终端通过数据传输模块与服务器端相连；

所述的手持终端为指带式结构，其佩戴在参赛者食指上，佩戴时手持终端的摄像头和食指在同一直线方向，扫码按钮位置与拇指位置对应设置；

所述的手持终端包括壳体、显示屏、保护层、保护罩、急救按钮、电源开关、扫码摄像头、防尘罩、USB充电孔、蜂鸣器、指示灯、固定器、固定带、扫码按钮、二维码识别模块、GPS模块、手持终端处理器、存储模块、数据传输模块、手持终端电源；其中，所述的壳体顶部前端通过嵌入方式设置有显示屏，显示屏顶部设有保护层，壳体顶部后端设有保护罩，保护罩内设有急救按钮和电源开关，所述的壳体前侧开设有凹槽，凹槽内设有扫码摄像头，凹槽的外侧设有透明的防尘罩；所述的壳体右侧设有USB充电孔、蜂鸣器和指示灯，壳体的底部设置有固定器，固定器由水平板和竖直板一体成型，水平板的左端和竖直板的下端分别开设有通槽，两个通槽内设有固定带，固定带的两端由魔术贴粘接，竖直板的外侧设置有扫码按钮；所述的壳体内部设有对二维码识别进行识别分析的二维码识别模块、记录参赛人员位置信息的GPS模块、对扫描信息和GPS信息进行存储的存储模块、对存储数据进行传输的数据传输模块、对其它模块进行控制的手持终端处理器和与各模块相连的手持终端电源；扫码按钮与扫码摄像头相连，扫码摄像头通过二维码识别模块与手持终端处理器相连，电源开关和USB充电孔与电源相连，GPS模块、存储模块、数据传输模块、急救按钮、显示屏、蜂鸣器和指示灯与手持终端处理器相连，手持终端通过固定器、固定带配合设置在食指上，扫码按钮位置与拇指位置对应。

2.根据权利要求1所述的一种二维码定向运动管理系统，其特征在于：所述的手持终端为具有扫码、GPS定位和网络通信功能的移动手机。

3.根据权利要求1所述的一种二维码定向运动管理系统，其特征在于：所述的检查点终端为带有二维码的便于悬挂的标识牌。

4.根据权利要求1所述的一种二维码定向运动管理系统，其特征在于：所述的检查点终端包括无线网络通讯模块、检查点GPS定位模块、检查点终端处理器、二维码显示模块和与各模块相连的检查点终端电源，二维码显示模块、检查点GPS定位模块和检查点终端处理器相连，检查点终端处理器通过检查点无线网络通讯模块与服务器端相连。

5.根据权利要求4所述的一种二维码定向运动管理系统，其特征在于：所述的检查点终端电源为太阳能电源。

6.根据权利要求1所述的一种二维码定向运动管理系统，其特征在于：所述的服务器端包括赛事管理系统、路线管理系统、成绩管理系统、二维码管理系统。

7.基于权利要求1至6任一项所述的二维码定向运动管理系统的训练或比赛方法，其特征在于：

（1）二维码生成

在服务器端根据二维码标牌编号进行二维码生成，将生成的二维码显示在二维码标牌编号上；

（2）检查点标牌布设

在比赛区域上进行二维码标牌布设，利用手持终端对布设点进行定位，并将布设点的坐标上传到服务器端；

（3）比赛路线设置

在服务器端根据需要选择布设点作为比赛检查点，从而确定比赛路线；

（4）参赛扫码签到

比赛时利用手持终端对比赛检查点进行扫描签到，并将签到数据传输至服务器端；

（5）成绩核定

服务器端根据比赛规则进行成绩核定，并将比赛结果信息发送至手持终端进行显示。

8.根据权利要求7所述的训练或比赛方法，其特征在于：在步骤（4）参赛扫码签到时，利用手持终端实现一键扫描签到，当网络状态不好时，手持终端将签到数据进行离线缓存，缓存到存储模块中，当网络恢复时，手持终端通过数据传输模块将缓存数据上传至服务器端。