CN109364456B - 一种排球垫球测试装置 - Google Patents

一种排球垫球测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种排球垫球测试装置，包括安装基座(1)和与安装基座(1)连接的安装杆(2)，还包括设置在安装杆(2)上端的定位测试装置(3)和与定位测试装置(3)实现信号传送的测试主机(4)。本发明提供的排球垫球测试装置，设备简单且安装方便，降低了对安装场地的要求，且易于维护。

Description

一种排球垫球测试装置
技术领域
本发明涉及体育器材领域，具体涉及一种排球垫球测试装置。
背景技术
在国内各省市体育教学和体育考试中，排球垫球是教学和考试项目之一，目前市场主流的产品技术都是应用光电管对射原理测量垫球的次数，这种方法对设备的安装调试复杂，对于安装场地的要求也比较高，在室外或室内灯光条件下，由于光线照射往往会影响测试结果。
申请号为201621254744.7公开了一种排球垫球计数装置，包括放置于地面的支架、红外发生器、红外接收器，支架上穿设有固定件，支架上固定有供固定件滑移连接的第一连接环，第一连接环上螺纹配合有用于固定固定件的第一锁紧件，固定件上设有用于安装红外发生器、红外接收器且由于固定件卡接的安装件，主机耦接于红外接收器以接收红外接收信号实现计数，当排球垫起的高度将红外发生器发射的信号连续两次隔断后，主机计数一次。本专利公开的排球垫球计数装置解决了排球需要接触到触发带才能正常计数，而排球接触触发带导致球路变化，从而影响测试结果的问题，但仍然存在安装复杂，且对于安装场地要求较高的问题，且计数方法难以排除外界干扰和排球最高高度与红外发射高度相同的问题。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的安装复杂，测试装置影响测试结果的问题，提供一种排球垫球测试装置，设备简单且安装方便，降低了对安装场地的要求，且易于维护。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，包括安装基座和与安装基座连接的安装杆，还包括定位测试装置和测试主机，定位测试装置设置在安装杆上端，测试主机与定位测试装置实现信号传送。选用定位测试装置优选为雷达装置，提高装置稳定性，受光照环境影响较小, 可以提高对天气环境的承受能力，所选用的雷达优选为激光雷达，穿透性较强，提高测试稳定度。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，定位测试装置包括信号发送模块、信号接收模块和通信模块，信号发送模块向测试区域发射信号，发射信号接触到排球时反射，信号接收模块接收反射信号并生成定位原始信息，通信模块将定位原始信息发送至测试主机。定位原始信息包括发射信号的发射信号的发射时间、时间差和发射、接收位置、角度等，测试主机接收信息后进行处理，定位排球的运动位置和高度。测试装置安装完成后需进行测试区域标定，通过测试定位测试装置发射信号、接收信号的有效距离，确定有效的测试区域。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，定位测试装置为面阵激光雷达，面阵激光雷达用于完成对目标物实时3D成像，定位测试装置完成3D成像帧率不小于30。面阵激光雷达通过飞行时间法探测排球相对雷达的距离，这是3D成像的基本原理，面阵激光雷达对测试场景进行高帧率的实时三维成像，从而实时跟踪排球的三维运动轨迹，采用高帧率可以提高测试精度，减小误差，选用面阵激光雷达对排球运动进行3D建模，可以有效排除外界因素的干扰。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，测试主机预先设定合格高度；对接收的定位原始信息进行处理，定位排球最低点运动高度；将运动高度与合格高度对比，判断一次运动过程中存在排球最低点运动高度不小于合格高度则计为一次有效计数。选用面阵激光雷达时可以实时跟踪排球的运动轨迹，对排球一次运动过程中的运动高度实时监测，排球垫球合格时，排球最低点运动高度不小于合格高度，计数加1，包括了排球最低点刚过合格高度时的情况。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，所述测试主机预先设定合格高度；处理接收的定位原始信息，定位排球最低点一次运动过程中的最高高度；将所述最高高度与所述合格高度对比，判断最高高度不小于所述合格高度则计为一次有效计数。选用面阵激光雷达时根据实时监测的排球运动轨迹，定义排球一次运动过程中的最高高度，最高高度不小于合格高度计数加1。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，定位测试装置发射信号形成水平覆盖面，水平覆盖面面积为测试区域面积，水平覆盖面高度与合格高度相同。对于排球垫球测试装置的另一种实施方式，可以采用发射面激光的雷达，将雷达设置在排球垫球测试中规定的合格高度，从而雷达发射的激光面也位于同一水平面，在激光面覆盖的区域内进行测试。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，测试主机预先设定反射信号特征，用于表征排球穿过水平激光面；定位测试装置接收到两组具有相同特征的反射信号；测试主机接收到相应定位原始信息，经信息处理、判断发射信号特征与预先设定特征相同，则计为一次有效计数。排球最高点到达激光面时开始阻断信号，排球开始下落最低点到达激光面时开始阻断信号，排球阻断激光面的饭反射信号与发射信号的时间差可以表征排球的球面信息，基于此避免鸟类等外界干扰产生计数误差，排球的一次运动过程应接收到两组具有此特征的反射信号，这种情况下测试主机根据反馈信息，计数增加1。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，测试主机为盒状或表状，与定位测试装置实现双向通信，用于向定位测试装置发送命令、接收定位测试装置发送的定位原始信息，根据判断计数方法处理定位原始信息判断计数、向用户反馈计数信息、显示测试时间。测试主机可以设计为带有显示器的终端，也可以设计为体积较小，便于移动和携带的盒状或表盘状，设计为显示器终端时可以显示排球运动轨迹。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，作为优选方式，安装杆与安装基座可拆卸连接，安装杆为伸缩杆，用于实现对定位测试装置的高度调节。为了便于测试装置的安装和拆卸，将安装杆和安装基座设计为可拆卸连接，可将安装基座通过铆接或螺栓固定连接在测试场地的地面上，便于有风天气对测试设备的稳定使用，有雨天气将安装杆和定位测试装置拆卸保存，延长装置使用寿命；安装时可在安装杆较短时先将雷达安装在上端，然后将安装杆与安装基座连接，再将安装杆伸长至定位测试装置到达指定位置。
本发明提供了一种排球垫球测试装置，还可以用于跳高成绩测试和跳远成绩测试。用于跳高和跳远测试时，测试主机不用于计数，而用于显示相应的距离数据。
本发明在使用过程中，包括以下步骤：
S1、确定安装基座位置，安装安装杆和定位测试装置；
S2、标定有效测试区域；
S3、用户通过测试主机发送测试命令，进行测试；
S4、定位测试装置将定位原始信息发送至测试主机，测试主机根据判断计数方法处理定位原始信息并生成计数信息，并将计数信息反馈至用户；
S5、到达测试时间或测试中断，用户通过测试主机发送结束命令，测试结束。
本发明将定位测试装置安装在伸缩杆上，便于安装和拆卸，选用不同的定位测试装置，优选为雷达装置，以不同的计数规则配合相应的雷达装置进行排球垫球计数，本发明提供的排球垫球测试装置能够设备简单且安装方便，降低了对安装场地的要求，且易于维护，能够实现对排球垫球的精确计数，有效排除外界因素的干扰。
附图说明
图1为一种3D成像排球垫球测试装置示意图；
图2为一种平面激光排球垫球测试装置示意图；
图3为定位测试装置飞行时间法测试距离原理示意图；
附图标记：
1、安装基座；2、安装杆；3、定位测试装置；31、信号发送模块；32、信号接收模块；33、通信模块；4、测试主机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
实施例1
如图1、3所示，一种排球垫球测试装置，包括安装基座1和与安装基座连接的安装杆2，安装杆2与安装基座1可拆卸连接，安装杆2为伸缩杆；还包括定位测试装置3和测试主机4，定位测试装置 3设置在安装杆2上端，测试主机4与定位测试装置3实现双向通信，测试主机4为盒状，用于向定位测试装置发送测试或结束命令，接收定位测试装置发送的定位原始信息，根据判断计数方法处理定位原始信息并生成计数信息、显示计数信息、显示测试时间。
定位测试装置3为面阵激光雷达，定位测试装置3包括信号发送模块31、信号接收模块32、通信模块33，信号发送模块31发射信号，信号接收模块32接收经排球反射的反射信号，测试主机4根据信号发送至接收的时间差计算排球距离进行定位，完成对排球实时 3D成像，跟踪排球运动轨迹，完成3D成像帧率不小于30，测试主机4判断一次运动过程中内排球的最低点运动高度，与预先设定的合格高度对比，存在运动高度不小于合格高度计为一次有效计数。
本实施例在使用过程中，包括以下步骤：
S1、确定安装基座1位置，安装安装杆2和定位测试装置3；
S2、标定有效测试范围；
S3、用户通过测试主机4发送测试命令，进行测试；
S4、定位测试装置将定位原始信息发送至测试主机，测试主机接收信息进行处理，并判断计数，包括以下步骤：
S41、测试主机4预先设定合格高度；
S42、测试主机4对接收的定位原始信息进行处理，定位排球最低点运动高度；
S43、将排球最低点运动高度与预先设定的合格高度对比，判断排球一次运动过程中存在运动高度不小于合格高度，则计数加1，测试主机4显示计数信息；
S5、到达测试时间或测试中断，用户通过测试主机4发送结束命令，测试结束。
实施例2
如图1所示，本实施例与实施例1具有不同的计数方式。
本实施例中，排球垫球测试装置包括安装基座1和与安装基座连接的安装杆2，安装杆2与安装基座1可拆卸连接，安装杆2为伸缩杆；还包括定位测试装置3和测试主机4，定位测试装置3设置在安装杆2上端，测试主机4与定位测试装置3实现双向通信，测试主机 4为盒状，用于向定位测试装置发送测试或结束命令，接收定位测试装置发送的定位原始信息，根据判断计数方法处理定位原始信息并生成计数信息、显示计数信息、显示测试时间。
定位测试装置3为面阵激光雷达，定位测试装置3包括信号发送模块31、信号接收模块32、通信模块33，信号发送模块31发射信号，信号接收模块32接收经排球反射的反射信号，测试主机4根据信号发送至接收的时间差计算排球距离进行定位，完成对排球实时 3D成像，跟踪排球运动轨迹，完成3D成像帧率不小于30，测试主机4定位排球最低点一次运动过程中的最高高度，与预先设定的合格高度对比，最高高度不小于合格高度，计为一次有效计数。
本实施例在使用过程中，包括以下步骤：
S1、确定安装基座1位置，安装安装杆2和定位测试装置3；
S2、标定有效测试范围；
S3、用户通过测试主机4发送测试命令，进行测试；
S4、定位测试装置将定位原始信息发送至测试主机，测试主机接收信息进行处理，并判断计数，包括以下步骤：
S41、测试主机4预先设定合格高度；
S42、测试主机4对接收的定位原始信息进行处理，定位排球最低点一次运动过程中的最高高度；
S43、将最高高度与预先设定的合格高度对比，判断排球一次运动过程中最高高度不小于合格高度，则计数加1，测试主机4显示计数信息；
S5、到达测试时间或测试中断，用户通过测试主机4发送结束命令，测试结束。
实施例3
如图2所示，本实施与实施例1具有不同的雷达信号发射方式和计数方式。
本实施例中，排球垫球测试装置包括安装基座1和与安装基座连接的安装杆2，安装杆2与安装基座1可拆卸连接，安装杆2为伸缩杆；还包括定位测试装置3和测试主机4，定位测试装置3设置在安装杆2上端，测试主机4与定位测试装置3实现双向通信，测试主机 4为盒状，用于向定位测试装置发送测试或结束命令、接收定位测试装置发送的定位原始信息，根据判断计数方法处理定位原始信息判断计数、显示计数信息、显示测试时间。
定位测试装置3发射激光形成水平覆盖面，水平覆盖面面积为测试区域面积，水平覆盖面高度与合格高度相同；定位测试装置3包括信号发送模块31、信号接收模块32、通信模块33，信号发送模块31 发射信号，信号接收模块32接收经排球反射的反射信号，根据信号发送至接收的时间差计算排球距离，进行定位，排球到达激光面时，定位测试装置接收到两组相同的可以表征排球球面信息特征的反射信号，测试主机接收到相应定位原始信息，经信息处理、判断发射信号特征与预先设定特征相同，则计为一次有效计数。
本实施例在使用过程中，包括以下步骤：
S1、确定安装基座1位置，安装安装杆2和定位测试装置3；
S2、标定有效测试范围；
S3、用户通过测试主机4发送测试命令，进行测试；
S4、定位测试装置将定位原始信息发送至测试主机，测试主机接收信息进行处理，包括以下步骤：
S41、测试主机4预先设定反射信号特征，用于表征排球穿过水平激光面；
S42、定位测试装置3接收到两组具有相同特征的反射信号；
S43、测试主机4接收到相应的定位原始信息，经信息处理、判断反射信号特征与步骤S41中特征相同，则计为一次有效计数，测试主机4显示计数信息；
S5、到达测试时间或测试中断，用户通过测试主机4发送结束命令，测试结束。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种排球垫球测试装置，包括固定装置，其特征在于：还包括：
定位测试装置（3）：与所述固定装置相连，用于确定测试区域，用于发射信号，用于接收所述发射信号通过排球的反射信号并生成定位原始信息，用于向测试主机（4）发送所述定位原始信息，用于接收测试主机（4）发送的测试命令或结束命令；
测试主机（4）：与所述定位测试装置（3）实现双向通信，用于向所述定位测试装置（3）发送测试命令或结束命令，用于接收所述定位测试装置（3）发送的所述定位原始信息，用于根据判断计数方法处理所述定位原始信息并生成计数信息，用于将所述计数信息反馈至用户；所述判断计数方法包括以下步骤：
S41、通过所述测试主机（4）预先设定第一合格高度；
S42、测试开始后，所述测试主机（4）对接收的所述定位原始信息进行处理，定位排球最低点的运动高度；
S43、将所述运动高度与所述第一合格高度对比，当排球一次运动过程中存在所述运动高度不小于所述第一合格高度时，计为合格；
S44、通过所述测试主机（4）预先设定第二合格高度；
S45、测试开始后，所述测试主机（4）处理接收的所述定位原始信息，定位排球最低点一次运动过程中的最高高度；
S46、将所述最高高度与所述第二合格高度对比，当所述最高高度不小于所述第二合格高度时，计为合格；
S47、通过所述测试主机（4）预先设定反射信号特征，所述特征用于表征排球穿过水平激光面；
S48、测试开始后，所述定位测试装置（3）接收到两组具有相同特征的反射信号；
S49、所述测试主机（4）接收到相应的所述定位原始信息，经信息处理、判断反射信号特征是否与步骤S47中所述预先设定反射信号特征相同，若相同则计为合格，当步骤S43、步骤S46和步骤S49均记为合格时，记为一次有效计数。
2.根据权利要求1所述的一种排球垫球测试装置，其特征在于：所述定位测试装置（3）包括：
信号发送模块（31）：用于向所述测试区域发射信号；
信号接收模块（32）：用于接收所述发射信号经排球反射后的反射信号并生成定位原始信息；
通信模块（33）：用于将所述定位原始信息发送至所述测试主机（4），用于接收所述测试主机（4）发送的命令。
3.根据权利要求1所述的一种排球垫球测试装置，其特征在于：所述定位测试装置（3）为面阵激光雷达，所述面阵激光雷达用于完成对目标物的实时3D成像，所述定位测试装置（3）完成3D成像帧率不小于30。
4.根据权利要求1所述的一种排球垫球测试装置，其特征在于：所述定位测试装置（3）发射信号形成水平覆盖面，所述水平覆盖面面积为测试区域面积，所述水平覆盖面高度与合格高度相同。
5.根据权利要求1~4其中任意一项所述的一种排球垫球测试装置，其特征在于：所述测试主机（4）为盒状或表状，所述测试主机（4）用于显示测试时间和计数信息。
6.根据权利要求1~4其中任意一项所述的一种排球垫球测试装置，其特征在于：所述固定装置包括安装基座（1）和与所述安装基座（1）连接的安装杆（2），所述安装杆（2）与所述安装基座（1）可拆卸连接，所述安装杆（2）为伸缩杆，用于实现对所述定位测试装置（3）的高度调节。
7.根据权利要求6所述的一种排球垫球测试装置，其特征在于：测试方法包括以下步骤：
S1、确定所述安装基座（1）位置，安装所述安装杆（2）和所述定位测试装置（3）；
S2、标定有效测试区域；
S3、用户通过所述测试主机（4）发送测试命令，进行测试；
S4、所述定位测试装置（3）将所述定位原始信息发送至所述测试主机（4），所述测试主机（4）根据判断计数方法处理所述定位原始信息并生成计数信息，并将所述计数信息反馈至用户；
S5、到达测试时间或测试中断，用户通过所述测试主机（4）发送结束命令，测试结束。
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