CN209055983U - 一种能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备 - Google Patents

Abstract

一种能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备，涉及体育运动竞赛活动信息采集、成绩统计技术领域。该计时设备设置多个电签器，并使电签器与电子计时卡进行无线通讯连接，该结构可满足多人同时打卡，没有排队拥挤的情况，对比传统打卡1秒左右打卡1人，速度提升四五倍。免接触远距离打卡，对比传统接触式打卡，不需要运动员停留打卡，跑过打卡范围就能正常打卡。打卡时有震动和显示提示，打卡成不成功，运动员当场就能知道，对比以往只能到主站打印成绩条才能知道更加实时快捷。

Description

一种能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备

技术领域

本实用新型涉及体育运动竞赛活动信息采集、成绩统计技术领域，特别涉及一种能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备。

背景技术

定向运动、无线电测向运动是两项非常重要的世界军事体育项目。定向越野(Cross-Country Orienteering)是定向运动(Orienteering)的主要比赛项目之一。在同一个场地内，所有的参赛者要依靠标有若干检查站点 ( 打卡站点 ) 和方向线的定向地图(一条标准的定向路线包括一个起点、一个终点和一系列点标，同一组选手之间各不相同 )并借助指北针，自己选择行进路线，依次寻找各个检查点，用最短时间完成比赛者为优胜。

随着现代电子技术的发展，在此类竞赛活动中，电子计时系统被广泛应用。它通常包括电子点签器（主站和普通站）、接触式电子芯片卡（计时卡和管理卡）、成绩统计软件（应对不同赛制所配套的管理软件）三个部分和相配套的数据连接线、微型打印机、器材箱。

现有的在国内应用较为广泛的电子计时系统主要分为两大种类，第一种是Learnjoy电子计时系统，另外一类是Chinahealth电子计时系统。这两大类的电子计时系统都使用的是接触式计时卡。在比赛和训练中，每一个检查点都放置了一个电子点签器，每一个到访的运动员都需要使用手中的电子计时卡靠近电子点签器的刷卡区上方1cm以内进行刷卡。这两大类具有的显著优点为：运行稳定，打卡灵活，操作简便，功能简单。但同时也存在以下的缺点：

每次打卡只能一个人打卡，不能同时打卡。如果有很多人需要打卡，只能一个一个依次打卡，每秒钟最多完成一个人打卡。

由于使用的时接触式计时卡，每个运动员需要打卡时，必须要从奔跑的状态下停下来进行打卡，影响了比赛的观赏性，而且奔跑中急停容易发生跌倒摔跤。

由于使用的是普通的芯片卡，远动员在点位打卡时，并不能及时知道是否打卡打上，只能回到终点后打卡主站出成绩时才能确认。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备。

本实用新型所采用的技术方案是：一种能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备，其技术要点是，包括电子点签器及电子计时卡，电子点签器包括主站点签器、检查站点签器和终站点签器，电子计时卡主要由免接触远距离计时卡和与其配合使用的标识芯片卡构成，免接触远距离计时卡分别与主站点签器、检查站点签器和终站点签器无线通讯连接。

优选的，所述的免接触远距离计时卡内设有主控电路，所述的主控电路分别与触摸开关电路、电池供电电路、数据存储电路、LED数字显示区电路和通讯电路连接。

优选的，所述的电子点签器内也设有用于与电子计时卡进行通讯的通讯电路。

本实用新型的有益效果是：该能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备，设置多个点签器，并使点签器与电子计时卡进行无线通讯连接，该结构可满足多人同时打卡，没有排队拥挤的情况，对比传统打卡1秒左右打卡1人，速度提升四五倍。免接触远距离打卡，对比传统接触式打卡，不需要运动员停留打卡，跑过打卡范围就能正常打卡。打卡时有震动和显示提示，打卡成不成功，运动员当场就能知道，对比以往只能到主站打印成绩条才能知道更加实时快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1(a)为本实用新型实施例中能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备的正面视图；

图1 (b)为本实用新型实施例中能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备的背面视图；

图2为本发明的标识芯片卡的示意图；

图3为本发明的免接触远距离计时卡的触摸开关电路图；

图4为本发明的免接触远距离计时卡的电池供电电路；

图5为本发明的免接触远距离计时卡的充电电路；

图6为本发明的免接触远距离计时卡的震动和指示灯电路；

图7为本发明的免接触远距离计时卡的数据存储电路；

图8 为本发明的免接触远距离计时卡的LED数字显示区电路；

图9 为本发明的免接触远距离计时卡的2.4GHz通讯电路；

图10为本发明的电子点签器2.4GHz通讯电路图；

图11为本发明的电子点签器2.4GHz信号范围和免接触远距离计时卡打卡示意图。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1(a)、图1(b)～图11和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例采用的电子计时卡主要由免接触远距离计时卡和一个与其对应且唯一标识的标识芯片卡组成。在免接触远距离计时卡的壳体正面设有能显示三个数字的 LED数字显示区3，在LED数字显示区3的上方设有触摸开关2，触摸开关2上方还设有红绿黄三个指示灯1。在LED数字显示区3的下方设有用来标识免接触远距离计时卡号码的标识区4。在免接触远距离计时卡的壳体背面还设有充电接口5，配合普通数据线就能对免接触远距离计时卡进行充电。本实施例中的免接触远距离计时卡的壳体的尺寸为50mm*30mm*15mm，重量为20克。

本实施例中的免接触远距离计时卡，具有编号标识、2.4GHz通讯功能、LED数字显示屏和震动功能。使用该计时卡时，长按左上角触摸开关3秒开机，开机后自动开启2.4GHz通讯功能。当计时卡进入点签器信号范围内，自动通过2.4GHz通讯与点签器进行数据读写。

标识芯片卡上面设有卡带穿孔6、标识码区7及LOGO图案区8。

本实施例中的电子点签器包括起点站点签器、检查站点签器及终点站点签器。

起点站点签器，标识编号11到20，在免接触远距离计时卡通过2.4GHz通讯信号与起点点签器通讯时，免接触远距离计时卡执行清除动作，清除计时卡内存储原打卡信息，并存入起点记录，存入起点站的时间和起点站的标识编号，最后激活与其他点签器的通讯功能。

终点站点签器，标识编号21至30，在免接触远距离计时卡通过2.4GHz通讯信号与终点站通讯时，免接触远距离计时卡执行结束操作，远距离指卡关闭与一般检查站点的通讯功能，并存入终点记录，存入终点站的时间和终点站的标识编号，最后在免接触远距离计时卡的LED数字显示屏上显示起点和终点的用时（单位：分钟）。

检查站点签器，标识编号31至255，在免接触远距离计时卡通过2.4GHz通讯信号与一般检查点站通讯时，可以将通讯的时间和通讯的点签器标识的编号写入到免接触远距离计时卡中。

主站点签器能读取标识芯片卡的号码信息和免接触远距离指卡内存储的打卡数据。使用时，先用每个免接触远距离指卡配套的标识芯片卡在主站的刷卡区进行刷卡，主站读取到标识芯片卡内的号码信息后，通过2.4GHz通讯信号寻找对应号码的免接触远距离计时卡，然后与它建立连接，读取该免接触远距离计时卡内存储的打卡数据。读取数据后，主站将读取到的数据通过USB接口输出到电脑。

本实施例中的免接触远距离计时卡开机后如果不进行任何打卡操作，1小时后自动关机。免接触远距离计时卡内置电池，能循环充电至少300次、单次充电续航10小时；免接触远距离计时卡内置存储器，关机重启后打卡数据不丢失，且能存储500条以上打卡数据。器具有2.4GHz通讯功能，能与点签器通过2.4GHz无线进行通讯，不需要接触打卡。实际使用时，运动员需要进行打卡时，不再需要从奔跑中慢下来，跑过电子点签器的信号范围就能打卡。

本实施例中免接触远距离计时卡的操作流程如下：

开机需要长按左上角的触摸开关2秒，然后显示屏全亮一下“888”，震动三下，然后显示“---”，红色指示灯闪烁一下，5s后熄灭。之后进入待机模式，待机模式下绿色指示灯闪烁。在电子点签器的感应范围内成功打卡时，会有持续震动和显示提示。如果打卡起点站，显示“s--”,如果打卡一般站点，会显示站点号，例如打卡站点32，显示“032”；如果打卡终点站，会显示“F--”，然后进入待机模式，如果离开终点范围，再次按触摸开关触发计时卡，计时卡会显示用时，例如起点到终点用了2分钟，会显示“002”。如果免接触远距离计时卡电量偏低时，会显示“L--”，红灯持续闪烁。离开打卡范围后5秒钟，免接触远距离计时卡进入待机模式。

电子点签器能同时与至少100个以上的免接触远距离计时卡进行通讯。电子点签器能设置2.4GHz的信号范围大小，最大半径5米，最小半径30cm。

如图3和图4所示，为免接触远距离计时卡的触摸开关电路和电池供电电路。其中图4的Con4接免接触远距离计时卡的内置3.7v锂电池，PWR ctrl2连接到图3的PWR ctrl，当触摸开关J2动作时，电容触摸控感芯片ASC0111B动作通过PWR ctrl给出信号，引起XC6212芯片动作，从图4右边3.3v输出电压。另外，batdetect为电量检测，连接到主控芯片，Vbat为电池充电电压输入。

如图5所示，为本发明的免接触远距离计时卡的充电电路。P1为连接外部充电线的端口，D13为黄色的充电指示灯，TP4056为充电芯片，Vbat连接到图4的Vbat电池充电电压输入端。当P1端有外部充电电压输入时，如果电池电压低于4.2V时，则通过TP4056芯片输出电压给电池充电，同时D13黄色的充电指示灯常亮。当电池电压达到4.2V时，充电动作结束，D13黄色的充电指示灯熄灭。

免接触远距离计时卡的主控电路采用msp430单片机。图6为震动和指示灯电路，其具体结构为：

震动电路如下：震动器Shake一端连接3.3V电源，震动器的另一端与三极管Q6的发射极连接，三极管Q6的集电极接地，三极管Q6的基极与电感R34的一端连接，电感R34的另一端作为震动信号的Shake输入端与单片机的震动信号输出端连接。当信号输入时，三极管Q6动作，最后引起shake震动器震动。

指示灯电路如下：电阻R37一端与单片机的红色LED指示灯信号端连接，电阻R37另一端与二极管D16的负极连接，二极管D16的正极与二极管D17的正极连接后再与3.3V电源连接，二极管D17的负极与电阻R18的正极连接，电阻R18的负极与单片机的绿色指示灯信号端连接。RED引脚连接红色指示灯动作信号，当信号输入时，红色led指示灯闪烁。GREEN引脚连接绿色指示灯动作信号，当信号输入时，绿色led指示灯闪烁。

如图7所示，为免接触远距离计时卡的数据存储电路。M25 CLK和M25 SDI连接到主控芯片，主控通过M25 CLK和M25 SDI存储或者读取数据。

如图8所示，为免接触远距离计时卡的LED数字显示区电路。TM1616为LED 驱动芯片，LEDSTB为片选、LEDCLK为时钟输入、LEDDIN为数据输入，这三个都连接到主控，SEG1到SEG7和GRID1到GRID3连接到LED数显指示灯。当主控有信号通过LEDSTB、LEDCLK、LEDDIN输入时，芯片TM1616动作，通过SEG1到SEG7和GRID1到GRID3控制各个指示灯动作。

如图9所示，为免接触远距离计时卡的2.4GHz通讯电路。NR24RF21为无线通讯芯片，左侧24L开头的通道为连接主控的信号交互通道，右侧RF I/O连接天线。

如图10所示，为电子点签器2.4GHz通讯电路图。NR24RF21为无线通讯芯片，左侧24L开头的通道为连接电子点签器主控的信号交互通道，右侧RF I/O连接天线。正常工作时，电子点签器持续发出2.4GHz信号，信号范围由电子点签器的主控控制，最大半径5米，最小半径30cm。

如图11所示，当免接触式远距离指卡位于电子点签器信号范围内时，免接触远距离指卡通过自身的2.4Hz通讯电路接收到电子点签器的2.4GHz信号，然后进行数据交换、读写。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备，其特征在于，包括电子点签器及电子计时卡，电子点签器包括主站点签器、检查站点签器和终站点签器，电子计时卡主要由免接触远距离计时卡和与其配合使用的标识芯片卡构成，免接触远距离计时卡分别与主站点签器、检查站点签器和终站点签器无线通讯连接。

2.如权利要求1所述的能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备，其特征在于，所述的免接触远距离计时卡内设有主控电路，所述的主控电路分别与触摸开关电路、震动和指示灯电路、电池供电电路、数据存储电路、LED数字显示区电路和通讯电路连接。

3.如权利要求1所述的能在定向越野中免接触远距离打卡的计时设备，其特征在于，所述的电子点签器内也设有用于与电子计时卡进行通讯的通讯电路。