CN110559640A - 一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法 - Google Patents
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Abstract
一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法,分别包括传递装置,感应装置与接收装置;传递装置包括设置在鞋上的加速度传感器,加速度传感器的输出端连接控制器,位于鞋子的鞋垫四周设置有若干干簧管;感应装置包括铺设在三分线下的永磁铁;所述的接收装置包括设置在计分台处和裁判处的WiFi接收模块;干簧管通过感应永磁铁将信息传递至控制器,控制器将信号通过WiFi模块传递至WiFi接收模块。本发明为篮球比赛三分球的判断提供更为快速有效的方法。
Description
技术领域
本发明涉及篮球比赛装置器材技术领域,特别涉及一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法。
背景技术
篮球比赛中比分对于双方队员十分重要,而在比赛焦灼时,一个三分球的出现更是至关重要,有可能直接决定比赛的胜负情况。三分球的评判标准是起跳的时候在三分线外,投篮成功就是三分球,不关注落地的状况,落地时踩线或在线内都可以。目前,裁判主要靠人眼关注球员起跳时有没有踩线,这样的方式存在主观性,容易导致误判情况,这对篮球比赛的公平性提出了挑战。并且当三分球判断有争议时,裁判需要查看回放录像给出结果后,比赛才能继续进行,从而浪费了比赛时间。鉴于以上问题,发明一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法,为篮球比赛三分球的判断提供更为快速有效的方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,分别传递装置,感应装置与接收装置;
所述的传递装置包括设置在鞋上的加速度传感器1,加速度传感器1的输出端连接控制器2,位于鞋子的鞋垫四周设置有若干干簧管3;
所述的感应装置包括铺设在三分线下的永磁铁4;
所述的接收装置包括设置在计分台处和裁判处的WiFi接收模块5;
干簧管3通过感应永磁铁4将信息传递至控制器2,控制器2将信号通过WiFi 模块传递至WiFi接收模块5。
所述的加速度传感器1与控制器2连接,电池为控制器2进行供电。
所述的加速度传感器1用来获取球员投球时的一个加速度数据,跳起时加速度方向向上,落地时加速度方向向下。
所述干簧管3与控制器2连接,若干干簧管3之间采用并联的连接方式,永磁铁4铺设在三分线下方,用来产生垂直于地面并且方向向上的磁场。
所述WiFi模块与控制器2连接,控制器2将数据传输给WiFi模块,WiFi模块通过无线通信将数据发送给裁判处和登机牌处WiFi模块5。
所述干簧管3用一对用磁性材料制造的弹性舌簧组成,舌簧密封于充有惰性气体的玻璃管中,舌簧端面互叠但留有一条细间隙,所述的舌簧端面触点镀有一层贵金属。
所述的干簧管3的直径为2mm,长度为14mm,采用塑封。
所述加速度传感器1的型号为V710,超微型加速度传感器。
所述干簧管3铺设在鞋子的鞋垫四周。
所述永磁铁4宽度与三分线的线宽度一致,立式放置,产生垂直于地面方向向上的磁场。
在三分线以内区域和以外区域没有覆盖永磁铁,在这两个区域内起跳不会产生磁感应现象,干簧管不会闭合,控制器的相应IO口电压值没有变化,不会通过WiFi 模块发送数据。只有球员起跳时踩到三分线,干簧管会闭合,控制器相应的IO口电压值有变化,会通过WiFi模块发送球员编号给裁判处WiFi模块和登机牌处WiFi模块。
一种辅助判断篮球比赛三分球的方法,包括以下步骤;
(1)控制器2初始化;
(2)判断干簧管3处于闭合状态,与干簧管3相连的IO口有电压值的变化;
(3)当干簧管3处于闭合状态,则读取加速度传感器1的输出值,否则,执行步骤(1);
(4)控制器2判断加速度传感器的输出值是否为正;
(5)当控制器2判断加速度传感器1的输出值为正时,则控制器2将球员编号通过WiFi模块发送给裁判处的WiFi模块和登分牌处的WiFi接收模块,否则返回步骤(2)。
本发明的有益效果:
控制器在球员踩踏三分线时检测与干簧管相连的IO口的电压值的变化,同时获取加速度传感器的数据,只有加速度传感器值为正时,才是三分球。因为三分球不关注球员落地状态,如果落地时踩线,这时也是三分球。本发明根据球员投三分球的过程进行设计,能够在裁判员判三分球时提供有效的辅助意见,防止裁判员误判球的行为。
本发明通过磁感应原理来判断球员踩到三分线,踩到三分线时,鞋内的干簧管闭合。三分线区域地面下铺设永磁铁,属于三分线的所有区域都被覆盖,保证本发明的可靠性。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图2是本发明部分装置所在位置示意图;
图3是本发明工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法,参见附图1,包括铺设在三分线下的永磁铁4、加速度传感器1、主控制器2、电池、若干干簧管3、WiFi发送模块、裁判处的WiFi接收模块、登分牌处的WiFi接收模块5。在进行比赛之前,先让每个球员试踩下三分线,检测系统能否正常工作,同时防止人为因素破坏本系统的完整性。当球员踩到三分线时,干簧管3闭合,与干簧管3相连的IO口电压值发生变化。当控制器2检测IO口闭合后,再获取加速度传感器1的值,若加速度传感器1输出值为正时,将此踩线球员编号通过蓝牙模块发送到裁判处的WiFi接收模块和登分牌处的WiFi接收模块5。
规定加速度方向向上为正,控制器2工作流程是通过控制器2与干簧管3相连的IO口的电压值的变化来判断干簧管3的状态,当有球员踩到三分线时,干簧管3 闭合,再获取加速度传感器1的数据;
若加速度传感器1的值为正,则表示该球员在投球时踩踏到三分线,控制器2 就将此信号用WiFi模块发送到裁判处和登分牌处的WiFi接收模块5,登机牌可显示 XX号球员在投球时踩线,同时提示裁判XX号球员在投球时踩线。
参见图1、图2,控制器2、若干干簧3管、WiFi模块和加速度传感器1安装在球员鞋上。控制器2、加速度传感器1、WiFi模块放在鞋跟位置,若干干簧管3绕鞋垫边缘外一圈并联连接,不影响球员穿鞋的舒适度。并联连接保证有一个干簧管3闭合,与干簧管3相连的IO口都会有电压的变化。
所述的传递装置包括设置在鞋上的加速度传感器1,加速度传感器1的输出端连接控制器2,位于鞋子的鞋垫四周设置有若干干簧管3;
所述的感应装置包括铺设在三分线下的永磁铁4;
所述的接收装置包括设置在计分台处和裁判处的WiFi接收模块5;
干簧管3通过感应永磁铁4将信息传递至控制器2,控制器2将信号通过WiFi 模块传递至WiFi接收模块5。
所述的加速度传感器1与控制器2连接,电池为控制器2进行供电。
所述的加速度传感器1用来获取球员投球时的一个加速度数据,跳起时加速度方向向上,落地时加速度方向向下。
所述干簧管3与控制器2连接,若干干簧管3之间采用并联的连接方式,永磁铁4铺设在三分线下方,用来产生垂直于地面并且方向向上的磁场。
当球员踩到三分线,由于三分线上有方向垂直向上的磁场,干簧管3处于磁场内会由常开转为闭合。干簧管3在电路中的作用类似于一个开关,因为干簧管3的连接方式为并联,所以只要有一个干簧管3闭合,干簧管3与控制器2之间连接电路会产生电流,进而与干簧管3相连的控制器2的IO端口电压值会产生变化。控制器2通过检测这一IO端口的电压值和加速度传感器1的数据判断是否有球员在投球时踩到三分线。
所述WiFi模块与控制器2连接,控制器2将数据传输给WiFi模块,WiFi模块通过无线通信将数据发送给裁判处和登机牌处WiFi模块5。WiFi的最大通信距离为 30米,可以覆盖篮球场地,保证数据的可靠传输。
所述干簧管3用一对用磁性材料制造的弹性舌簧组成,舌簧密封于充有惰性气体的玻璃管中,舌簧端面互叠但留有一条细间隙,所述的舌簧端面触点镀有一层贵金属。如铑或钌,使开关具有稳定的特性和极长的使用寿命。
所述的干簧管3的直径为2mm,长度为14mm,采用塑封。干簧管3的数量根据鞋子的大小确定为18~20个范围内。
所述加速度传感器1的型号为V710,超微型加速度传感器。
所述干簧管3铺设在鞋子的鞋垫四周。因为三分线的宽度较窄,所以球员落地有可能脚跟或鞋子的一小部分区域踩到三分线。干簧管3均匀覆盖在鞋周的设计可以保证本发明的可靠性。
所述永磁铁4宽度与三分线的线宽度一致,立式放置,产生垂直于地面方向向上的磁场。磁场强度要求在距三分线上方5mm范围内可使干簧管闭合。永磁铁仅铺设在三分线的线下地面的区域,区域较窄。若磁铁之间的衔接有不平整处可在磁铁之间增加磁性材料,以保持地面的平整。
在三分线以内区域和以外区域没有覆盖永磁铁,在这两个区域内起跳不会产生磁感应现象,干簧管不会闭合,控制器的相应IO口电压值没有变化,不会通过WiFi 模块发送数据。只有球员起跳时踩到三分线,干簧管会闭合,控制器相应的IO口电压值有变化,会通过WiFi模块发送球员编号给裁判处WiFi模块和登机牌处WiFi模块。
参见图3,本发明的主要工作流程图如下:
(1)控制器2初始化;
(2)判断干簧管3处于闭合状态,与干簧管3相连的IO口有电压值的变化;
(3)当干簧管3处于闭合状态,则读取加速度传感器1的输出值,否则,执行步骤(1);
(4)控制器2判断加速度传感器的输出值是否为正;
(5)当控制器2判断加速度传感器1的输出值为正时,则控制器2将球员编号通过WiFi模块发送给裁判处的WiFi模块和登分牌处的WiFi接收模块,否则返回步骤(2)。
实施例:
篮球比赛开始之前,在每个球员鞋上的控制器内设置该球员编号,例如球员05号,就提前将05写进控制器2的内存中。如果该05号球员在比赛中进行了三分球的投掷,控制器2判断与干簧管3相连的IO口的电平发生转变(由低转高或由高转低)同时加速度传感器1的值为正判断05号球员在起跳时踩到三分线,就发送05 编号给裁判处WiFi模块和登机牌处WiFi模块5。如果05号球员成功投进球,并且裁判处WiFi和登机牌处WiFi没有接收到05的数据信息,就认为这次的投球为三分球。否则,就不是三分球。当然,在三分线以内投球也不会接收到数据信息,但若在三分线内投球,人眼能够清晰观察到这一情况,所以不会发生误判。本发明旨在对三分线附近区域可能存在误判的情况进行甄别,辅助裁判判断三分球。
Claims (10)
1.一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,分别传递装置,感应装置与接收装置;
所述的传递装置包括设置在鞋上的加速度传感器(1),加速度传感器(1)的输出端连接控制器(2),位于鞋子的鞋垫四周设置有若干干簧管(3);
所述的感应装置包括铺设在三分线下的永磁铁(4);
所述的接收装置包括设置在计分台处和裁判处的WiFi接收模块(5);
干簧管(3)通过感应永磁铁(4)将信息传递至控制器(2),控制器(2)将信号通过WiFi模块传递至WiFi接收模块(5)。
2.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述的加速度传感器(1)与控制器(2)连接,电池为控制器(2)进行供电。
3.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述的加速度传感器1用来获取球员投球时的一个加速度数据,跳起时加速度方向向上,落地时加速度方向向下。
4.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述干簧管(3)与控制器(2)连接,若干干簧管(3)之间采用并联的连接方式,永磁铁(4)铺设在三分线下方,用来产生垂直于地面并且方向向上的磁场。
5.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述WiFi模块与控制器(2)连接,控制器(2)将数据传输给WiFi模块,WiFi模块通过无线通信将数据发送给裁判处和登机牌处WiFi模块(5)。
6.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述干簧管(3)用一对用磁性材料制造的弹性舌簧组成,舌簧密封于充有惰性气体的玻璃管中,舌簧端面互叠但留有一条细间隙,所述的舌簧端面触点镀有一层贵金属。
7.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述的干簧管(3)的直径为2mm,长度为14mm,采用塑封,所述干簧管(3)铺设在鞋子的鞋垫四周。
8.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述加速度传感器(1)的型号为V710,超微型加速度传感器。
9.根据权利要求1所述的一种辅助判断篮球比赛三分球的装置,其特征在于,所述永磁铁(4)宽度与三分线的线宽度一致,立式放置,产生垂直于地面方向向上的磁场。
10.一种辅助判断篮球比赛三分球的方法,包括以下步骤;
(1)控制器(2)初始化;
(2)判断干簧管(3)处于闭合状态,与干簧管(3)相连的IO口有电压值的变化;
(3)当干簧管(3)处于闭合状态,则读取加速度传感器(1)的输出值,否则,执行步骤(1);
(4)控制器(2)判断加速度传感器的输出值是否为正;
(5)当控制器(2)判断加速度传感器(1)的输出值为正时,则控制器(2)将球员编号通过WiFi模块发送给裁判处的WiFi模块和登分牌处的WiFi接收模块(5),否则返回步骤(2)。
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