CN109847317A - 一种跳远测试装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种跑步测试装置及其方法，其中装置包括直线型跑道和沙坑，以及设置于直线型跑道的起点线和终点线处的第一测试架和第二测试架，第一测试架和第二测试架分别包括横梁和两个立柱，其中立柱的一端可拆卸的固定于直线型跑道两侧，另外一端与横梁连接；沙坑设置于直线型跑道的终点线后部，还包括在沙坑的一侧设置的沿着沙坑边的直线轨道，以及移动摄像装置和支杆，其中移动摄像装置设置于支杆的上端，支杆的下端以可沿着直线轨道的方向运动的方式设置于直线轨道上，解决由于现有技术中没有自动高精度测试装置，替代人工测试，提高多维度多项数数据，提高测量精度，为训练分析给出参考数据，提供改进方式。

Description

一种跳远测试装置及其方法

技术领域

本发明涉及运动测量领域，具体涉及一种跳远测试装置及其方法。

背景技术

跳远运动员在进行测试成绩或训练时，为了掌握和知道训练效果或测试成绩，需要采取计时，录像等。跳远作为一项田径项目，受到很多的重视。而跳远作为一项竞技运动，随着跳远时间的增加和跳远知识的增加，跳远会越来越注重成绩以及注重跳远测试，并且跳远运动员之间的差距微乎其微，几厘米的进步都可能产生较大的成绩差别，以更好的训练和检验训练结果，加以科学的分析和训练，可以提高跳远成绩。

随着科学技术的发展，跳远者和教练借助于科学设备，实现高精度的科学训练和测试成为了未来体育发展的一个重要分支。跑步和跳远在跑的部分具有共性，都需要快的速度，目前学校的老师和学生已经开始研究和开发跑步的测试装置，并且有一定的成果出现。在此基础上进行跳远测试装置和方法的研究具有重要的意义。

现有技术中，大多的跳远测试采用录像和简单的计时方式实现，这样测试数据和实际的竞技比赛场景相差较远，并且精度低，其对于参数和细节要求日益强烈的现在，已经无法满足跳远者和教练的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种跳远测试装置及其方法，旨在解决由于现有技术中没有自动高精度测试装置，替代人工测试，提高多维度多项数据，提高测量精度，为训练分析给出参考数据，提供改进方式。

本发明提供了一种跳远测试装置，包括直线型跑道和沙坑，以及设置于直线型跑道的起点线和终点线处的第一测试架和第二测试架，第一测试架和第二测试架分别包括横梁和两个立柱，其中立柱的一端可拆卸的固定于直线型跑道两侧，另外一端与横梁连接；沙坑设置于直线型跑道的终点线后部；

还包括在沙坑的一侧设置的沿着沙坑边的直线轨道，以及移动摄像装置和支杆，其中移动摄像装置设置于支杆的上端，支杆的下端以可沿着直线轨道的方向运动的方式设置于直线轨道上。

进一步地，第一测试架的横梁上均匀设置有多个感应接收器，起点线对应于多个感应接收器的位置处分别对应设置有感应发射器。

进一步地，感应接收器和感应发射器分别为光电感应式感应发射器和感应接收器。

进一步地，第二测试架的横梁中部设置摄像装置，第二测试架的两个立柱中部，远离直线型跑道的一侧分别设置有第一探测装置和第二探测装置，其中第一探测装置包括横向等间距依次设置的第一、二、三、四探测器，第二探测装置包括横向等间距依次设置的第五、六、七、八探测器，第一、二、三、四、五、六、七、八探测器按照空间位置在同一直线上依次设置，并且第一、二、三、四、五、六、七、八探测器至直线型跑道的中心距离分别已知，记为R1-R8。

进一步地，在直线型跑道的起点线和终点线之间，设置有多个间隔设置，且与起点线和终点线平行的多个测量线，测量线上设置有启控传感装置，多个测量线的设置间距自起点线至终点线处依次的减小。

本发明还提供一种跑步测试方法，包括如下步骤：

(1)开启摄像装置和第一、二探测装置，其中第一、二探测装置以第一频率探测；

(2)利用感应发射器按照预定的频率发射测量信号，由对应的感应接收器接收，当感应接收器接收不到测量信号时，记录此第一时刻T1，当再次接收到测量信号的时，记录此第二时刻T2，利用第一时刻T1和第二时刻T2计算得到起跑用时；

(3)利用多个测量线上设置的启控传感装置，当有跳远者经过测量线时，对应的启控传感装置测量到跳远者经过，记录此时刻Tn，并且同时对应的提高第一探测装置和第二探测装置的探测频率；

(4)重复步骤(3)，直至跳远者经过终点线，记录此时的时刻，利用上述测量时刻，得到跳远数据，同时移动摄像装置启动；

(5)利用移动摄像装置根据跳远者的跳远距离，实时的沿着直线轨道的方向运动，同时按照预设的频率拍摄跳远者腾空后跃起向远处跳去的过程图像，实现对跳远者的跟踪拍摄。

(6)移动摄像装置拍摄结束后，返回初始位置。

进一步地，第一、二探测装置的探测方法具体为：

a、利用第一、二、三、四、五、六、七、八探测器分别探测跑步者至其对应的距离，分别记为r₁-r₈；

b、分别利用第一、二、三、四、五、六、七、八探测器至直线型跑道的中心距离R1-R8，以及测量距离r₁-r₈，分别计算得到跑步者到终点线的直线距离；

c、将第一和五，二和六、三和七、四和八探测器分别分为四组，将其计算得到的直线距离，按照对应的组求平均值，得到四组处理后的直线距离作为跑步距离测量数据。

附图说明

图1为跳远测试装置结构示意图；

图2为第二测试架处的结构示意图。

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种跳远测试装置结构示意图，如图1所示，其包括直线型跑道6和沙坑11，以及设置于直线型跑道6的起点线3和终点线4处的第一测试架1和第二测试架2，第一测试架1和第二测试架2分别包括横梁和两个立柱，其中立柱的一端可拆卸的固定于直线型跑道6两侧，另外一端与横梁连接；沙坑11设置于直线型跑道6的终点线4后部。

其中，第一测试架1的横梁上均匀设置有多个感应接收器5，起点线3对应于多个感应接收器5的位置处分别对应设置有感应发射器。感应发射器和感应接收器都是电子装置，其频率可以很高，因此可以在极短的时间内测到跳远者的出发时刻，这样可以保证出发时刻的精度，例如光电感应的感应发射器和感应接收器。在具体的实时过程中，感应发射器按照预定的频率发射测量信号，由对应的感应接收器接收，当跳远者起跑时，由于遮挡则会出现感应接收器接收不到信号的情况，此时到再次接收到信号的时段则为起跑用时，此起跑用时可以作为一种重要的分析数据，同时也记录了起跑时刻。

如图2所示，第二测试架2的横梁中部设置摄像装置8，第二测试架2的两个立柱中部，远离直线型跑道6的一侧分别设置有第一探测装置9和第二探测装置10，其中第一探测装置9包括横向等间距依次设置的第一、二、三、四探测器，第二探测装置10包括横向等间距依次设置的第五、六、七、八探测器，第一、二、三、四、五、六、七、八探测器按照空间位置在同一直线上依次设置，并且第一、二、三、四、五、六、七、八探测器至直线型跑道6的中心距离分别已知，记为R1-R8。这样，通过摄像装置8可以实时的拍摄跳远时直线冲刺阶段的视频，记录视频资料，同时第一、二、三、四、五、六、七、八探测器分别按照特定的方式进行测量，总而进行高精度的测量，并且高效率的进行测量。

下面来具体的介绍，如图1所示，在直线型跑道6的起点线3和终点线4之间，设置有多个间隔设置，且与起点线3和终点线4平行的多个测量线7，测量线7上设置有启控传感装置，当跳远者在直线跑道上进行直线冲刺加速的过程，经过测量线7时，启控传感装置测量到跳远者经过，此时则对应的改变第一探测装置9和第二探测装置10的探测频率，这样做的好处是对于跳远者在直线冲刺加速的过程进行有目的性的监控。具体的，因为跳远者直线启动时速度较低，随着直线冲刺跑的距离的增加则会出现加速的情况，直到达到相对稳定的速度，并且在冲刺阶段的后程，随着跳远者的运动，缺氧量增加，身体情况发生变化大，并且着重后程的监控得到的数据对于分析而言更优意义。因此，在实际的探测过程中，根据直线冲刺阶段的距离对应的改变第一探测装置9和第二探测装置10的探测频率，则可以对不同段进行有目的的监控，得到更加高效的探测数据。在设置改变频率的距离时，是通过将多个测量线7的设置间距自起点线3至终点线4处依次的减小，从而越到后程探测频率越高，对应的探测次数增加，数据更多，并且在跳远直线冲刺的前程可以有效的节能，降低探测装置的负荷，提高精度。

经过直线跑道6的直线冲刺加速后，跳远者需要腾空后跃起向远处跳去，在此时，其飞跃向前的速度基本是基于直线跑道的直线冲刺加速阶段确定的，因此经过终点线4后的腾空后跃起向远处跳去是监控测量的关键部分。如图1所示，沙坑11设置于直线型跑道6的终点线4后部，优选的其可以为矩形。在沙坑11的一侧设置有沿着沙坑11边的直线轨道12，移动摄像装置14设置于支杆13的上端，支杆13的下端以可沿着直线轨道12的方向运动的方式设置于直线轨道12上。当跳远者经过终点线4后，移动摄像装置14启动，实时的拍摄跳远者腾空后跃起向远处跳去的过程图像，同时沿着直线轨道12的方向运动，实现对跳远者的跟踪，具体的跟踪方式以本领域现有的图像跟踪技术实现。

此外，本发明的电子部分，感应接收器，感应发射器，摄像装置，探测器，移动摄像装置等电子器件都与控制处理器连接后集中控制，需要注意的是，控制处理器的设置位置可以是第一、二测试架处，也可以是远程的其他位置。

本发明还提供了一种跳远测试方法，具体的，因此包括如下步骤：

(1)开启摄像装置和第一、二探测装置，其中第一、二探测装置以第一频率探测；

(2)利用感应发射器按照预定的频率发射测量信号，由对应的感应接收器接收，当感应接收器接收不到测量信号时，记录此第一时刻T₁，当再次接收到测量信号的时，记录此第二时刻T₂，利用第一时刻T₁和第二时刻T₂计算得到起跑用时；

(3)利用多个测量线上设置的启控传感装置，当有跳远者经过测量线时，对应的启控传感装置测量到跳远者经过，记录此时刻T_n，并且同时对应的提高第一探测装置和第二探测装置的探测频率；

(4)重复步骤(3)，直至跳远者经过终点线，记录此时的时刻，利用上述测量时刻，得到跳远数据，同时移动摄像装置启动；

(5)利用移动摄像装置根据跳远者的跳远距离，实时的沿着直线轨道的方向运动，同时按照预设的频率拍摄跳远者腾空后跃起向远处跳去的过程图像，实现对跳远者的跟踪拍摄。

(6)移动摄像装置拍摄结束后，返回初始位置。

其中，第一、二探测装置的探测方法具体为：

a、利用第一、二、三、四、五、六、七、八探测器分别探测跳远者至其对应的距离，分别记为r₁-r₈；

b、分别利用第一、二、三、四、五、六、七、八探测器至直线型跑道的中心距离R1-R8，以及测量距离r₁-r₈，分别计算得到跳远者到终点线的直线距离；

c、将第一和五，二和六、三和七、四和八探测器分别分为四组，将其计算得到的直线距离，按照对应的组求平均值，得到四组处理后的直线距离作为跳远距离测量数据。

其中，所述步骤(5)还包括基于跳远距离测量数据和测量时刻计算速度。

尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。

Claims (7)

1.一种跳远测试装置，其特征在于：包括直线型跑道和沙坑，以及设置于直线型跑道的起点线和终点线处的第一测试架和第二测试架，第一测试架和第二测试架分别包括横梁和两个立柱，其中立柱的一端可拆卸的固定于直线型跑道两侧，另外一端与横梁连接；沙坑设置于直线型跑道的终点线后部；

还包括在沙坑的一侧设置的沿着沙坑边的直线轨道，以及移动摄像装置和支杆，其中移动摄像装置设置于支杆的上端，支杆的下端以可沿着直线轨道的方向运动的方式设置于直线轨道上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：第一测试架的横梁上均匀设置有多个感应接收器，起点线对应于多个感应接收器的位置处分别对应设置有感应发射器。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：感应接收器和感应发射器分别为光电感应式感应发射器和感应接收器。

4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于：第二测试架的横梁中部设置摄像装置，第二测试架的两个立柱中部，远离直线型跑道的一侧分别设置有第一探测装置和第二探测装置，其中第一探测装置包括横向等间距依次设置的第一、二、三、四探测器，第二探测装置包括横向等间距依次设置的第五、六、七、八探测器，第一、二、三、四、五、六、七、八探测器按照空间位置在同一直线上依次设置，并且第一、二、三、四、五、六、七、八探测器至直线型跑道的中心距离分别已知，记为R1-R8。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：在直线型跑道的起点线和终点线之间，设置有多个间隔设置，且与起点线和终点线平行的多个测量线，测量线上设置有启控传感装置，多个测量线的设置间距自起点线至终点线处依次的减小。

6.一种利用如上述权利要求1-5任一项所述的跑步测试装置的跑步测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)开启摄像装置和第一、二探测装置，其中第一、二探测装置以第一频率探测；

(2)利用感应发射器按照预定的频率发射测量信号，由对应的感应接收器接收，当感应接收器接收不到测量信号时，记录此第一时刻T1，当再次接收到测量信号的时，记录此第二时刻T2，利用第一时刻T1和第二时刻T2计算得到起跑用时；

(3)利用多个测量线上设置的启控传感装置，当有跳远者经过测量线时，对应的启控传感装置测量到跳远者经过，记录此时刻Tn，并且同时对应的提高第一探测装置和第二探测装置的探测频率；

(4)重复步骤(3)，直至跳远者经过终点线，记录此时的时刻，利用上述测量时刻，得到跳远数据，同时移动摄像装置启动；

(5)利用移动摄像装置根据跳远者的跳远距离，实时的沿着直线轨道的方向运动，同时按照预设的频率拍摄跳远者腾空后跃起向远处跳去的过程图像，实现对跳远者的跟踪拍摄。

(6)移动摄像装置拍摄结束后，返回初始位置。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：第一、二探测装置的探测方法具体为：

a、利用第一、二、三、四、五、六、七、八探测器分别探测跑步者至其对应的距离，分别记为r₁-r₈；

b、分别利用第一、二、三、四、五、六、七、八探测器至直线型跑道的中心距离R1-R8，以及测量距离r₁-r₈，分别计算得到跑步者到终点线的直线距离；

c、将第一和五，二和六、三和七、四和八探测器分别分为四组，将其计算得到的直线距离，按照对应的组求平均值，得到四组处理后的直线距离作为跑步距离测量数据。