TW202209183A - 競速測量系統 - Google Patents

Abstract

一種競速測量系統，包括一計時主機，一發令電子槍，其傳送一發令信號至計時主機，使計時主機根據該發令信號輸出一槍聲信號並開始計時，一起跑動作偵測裝置，其偵測跑者施加在起跑架上的壓力並傳送一壓力信號至計時主機，使計時主機記錄壓力信號及收到壓力信號的一起跑時間；多個沿一賽道間隔排列的計時樁，各該計時樁的一光偵測模組偵測到該跑者通過時會產生並傳送一偵測信號至計時主機，使計時主機記錄收到各該偵測訊號的一時間點，且計時主機在收到最後一個偵測訊號時停止計時而獲得一計時資訊。

Description

競速測量系統

本發明是有關於一種測量系統，特別是指一種應用於徑賽的競速測量系統。

習知的徑賽用計時系統，例如台灣第I588754號專利、第I670688號專利，都是計算選手自起點開始到終點所花費的時間，因此無法應用在徑賽選手在練習的過程中，需要確認及了解自己在「起跑」、「加速」、「穩定快跑」，以及「衝刺」等不同階段的反應時間和配速情形。此外，目前現有的徑賽用計時系統多半相當昂貴，而且無法客製化包含上述需求。因此提供一種能精確計時，且架構簡單、成本低廉並能滿足上述需求的競速測量系統遂成為本發明研究的課題。

因此，本發明的目的，即在提供一種競速測量系統，其至少能克服上述先前技術的一問題而能滿足先前技術中提出的需求。

於是，本發明競速測量系統，用以測量一跑者在一賽道上跑步的狀況，並包括：一計時主機；一發令電子槍，與該計時主機電連接，以傳送一發令信號至該計時主機，使該計時主機輸出一槍聲信號並開始計時；一起跑動作偵測裝置，包含一起跑架及一設在該起跑架上的壓力偵測器，該起跑架供該跑者踩踏，該壓力偵測器偵測該跑者施加在該起跑架上的壓力而產生一壓力信號並傳送該壓力信號至該計時主機，使該計時主機記錄該壓力信號以及收到該壓力信號的一起跑時間；及多個計時樁，該等計時樁供沿該賽道間隔排列且與該計時主機電連接，各該計時樁包含一光偵測模組，該光偵測模組偵測到該跑者通過時會產生一偵測信號並傳送該偵測信號至該計時主機，使該計時主機記錄收到各該偵測訊號的一時間點，且該計時主機在收到最後一個該偵測訊號時停止計時，而獲得一計時資訊。

在本發明的一些實施態樣中，該計時主機是藉由一網路線串接該等計時樁，以透過該網路線提供電源給各該計時樁並接收來自各該計時椿的該偵測信號。

在本發明的一些實施態樣中，各該計時樁會傳送一代表各該計時椿的電壓信號給該計時主機，以供該計時主機判別各該計時樁，並傳送一校正信號給各該計時樁，使各該計時樁根據該校正信號校正該光偵測模組的偵測方位。

在本發明的一些實施態樣中，該競速測量系統還包括一與該計時主機電連接的揚聲器，且該計時主機輸出該槍聲信號至該揚聲器，使該揚聲器輸出一起跑槍聲。

在本發明的一些實施態樣中，該競速測量系統還包括一能與該計時主機通訊的電腦裝置，該電腦裝置接收該計時主機記錄的該起跑槍聲時間、該起跑時間及該等計時樁回傳的該等偵測信號對應的該等時間點，並對該起跑槍聲時間、該壓力信號、該起跑時間及該等時間點進行分析以產生一分析結果。

在本發明的一些實施態樣中，該電腦裝置將該起跑槍聲時間與該壓力信號繪製在同一張以時間軸為橫軸的二維圖形上，以供比對該壓力信號的峰值發生的時間和該起跑槍聲時間之間的一差距，並根據該差距判斷該跑者是否偷跑。

在本發明的一些實施態樣中，當比對發現該壓力信號的峰值發生的時間早於該起跑槍聲時間，代表該跑者偷跑；當比對發現該壓力信號的峰值發生的時間晚於該起跑槍聲時間，則該壓力信號的峰值發生的時間和該起跑槍聲時間之間的該差距可被定義為起跑階段。

在本發明的一些實施態樣中，該電腦裝置根據該等計時樁彼此之間的間距以及每一個計時樁回傳的該偵測信號對應的該時間點產生一時間與間距對應的圖表，該圖表顯示到達每一個計時樁的時間點以供判斷並定義該跑者的起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的路程距離和時間，且該電腦裝置能根據該跑者在起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的路程距離和時間計算該跑者在起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的一平均速度。

在本發明的一些實施態樣中，該電腦裝置將該跑者在起跑階段、起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的該平均速度與該跑者的一歷史受測資料進行比對，以分析該跑者的訓練成果。

本發明之功效在於：藉由架構簡單且成本低廉的該計時主機、該發令電子槍、該起跑動作偵測裝置以及與該計時主機藉由網路線串接的該等計時樁組成之競速測量系統，不但方便架設，有效節省系統架設時間，而且能記錄該起跑槍聲時間以及該跑者在不同階段的反應(包含該壓力信號、該起跑時間、跑者通過各該計時樁的時間點以及該計時資訊)，並能提供前述資料給該電腦裝置進行分析，以呈現該跑者在「起跑」、「起步」、「加速」、「穩定快跑」以及「衝刺」等不同階段的反應時間和配速情形，以供該跑者或訓練者了解該跑者的訓練過程和訓練成果。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

本發明競速測量系統主要用以測量一跑者在一賽道上跑步的狀況，以進一步分析該跑者的訓練過程和訓練成果，因此，參閱圖1所示，本發明競速測量系統的一實施例主要包括一計時主機1、一發令電子槍2、一起跑動作偵測裝置3及多個計時樁4。其中該計時主機1主要包含一計時器11、一微處理器12、一記憶體13及一顯示器14。該計時器11是一以微秒為單位的數位計時器，該顯示器14可以是但不限於一平面液晶顯示器或是一八位數的七段顯示器。該計時器11與該微處理器12亦可整合於一單晶片模組中。

該發令電子槍2可以透過有線或無線方式與該計時主機1電連接，以傳送一發令信號至該計時主機1，且該計時主機1的該微處理器12收到該發令信號後，立即輸出一預錄的槍聲信號至一揚聲器6，使該揚聲器6根據該槍聲信號輸出一起跑槍聲，且該微處理器12同時記錄輸出該槍聲信號當下的一起跑槍聲時間於該記憶體13，並令該計時器11開始計時。值得一提的是，該揚聲器6可以是內建在該計時主機1中或者以外接的方式與該計時主機1電連接。

如圖2和圖3所示，該起跑動作偵測裝置3供放置在該賽道的一起跑線處，且包含一起跑架31及一設在該起跑架31上的壓力偵測器32，該起跑架31供該跑者100踩踏，該壓力偵測器32偵測該跑者100施加在該起跑架31上的壓力而產生一壓力信號並傳送該壓力信號至該計時主機1，使該計時主機1的該微處理器12收到該壓力信號時，記錄該壓力信號以及收到該壓力信號當下的一起跑時間於該記憶體13。

該等計時樁4沿該賽道間隔排列且與該計時主機1電連接，各該計時樁4包含一光偵測模組41，該光偵測模組41偵測到該跑者100通過時會產生一偵測信號並傳送該偵測信號至該計時主機1，使該計時主機1記錄收到各該感信訊號的一時間點，且由於該計時主機1已預先得知該等計時樁4的數量，因此當該計時主機1收到放置在該賽道的一終點線處的最後一個計時樁4傳來的該偵測訊號後即停止計時，並藉此獲得一計時資訊，換句話說，該計時資訊是該跑者從該起跑線達到該終點線所花費的時間。

具體而言，如圖4所示，各該計時樁4的該光偵測模組41包含設在該賽道200相對兩側的一第一立樁411及一第二立樁412，該第一立樁411的頂端設有一紅外光發射器413和與該紅外光發射器413相鄰設置的一紅外光接收器414，該第二立樁411的頂端設有一紅外光反射板415，當該紅外光發射器412發射紅外光至該紅外光反射板415，並被該紅外光反射板415反射回來，而被該紅外光接收器414接收時，該紅外光發射器413和該紅外光反射板415之間即形成一紅外光行進軸線416，因此當有物體，例如上述的該跑者100通過該紅外光行進軸線而使該紅外光行進軸線416被遮斷時，該紅外光接收器414將因接收不到紅外光而產生該偵測信號並傳送該偵測信號至該計時主機1，因而觸發該計時主機1記錄收到該偵測信號的時間點，且該時間點即為該跑者通過該計時樁4當下的時間。

此外，各該計時樁4還能被設定成傳送一代表各該計時椿4的電壓信號(例如具有不同電壓值的電壓信號以代表不同的計時樁4)給該計時主機1，以供該計時主機1判別各該計時樁4，因此，在校正階段，該計時主機1可傳送一校正信號給各該計時樁4，使各該計時樁4根據該校正信號校正該光偵測模組41的偵測方位，例如校正該紅外光接收器414使對正該紅外光發射器413和該紅外光反射板415之間的該紅外光行進軸線416，藉此，若某一計時樁4的該紅外光接收器414確實能接收到反射的紅外線，該計時樁4就會回傳做為其代表的該電壓信號給該計時主機1，該計時主機1收到該電壓信號後，即得知與該電壓信號對應的該計時樁4已完成校正。值得一提的是，該光偵測模組41也可以採用雷射感測器，藉由發射雷射光感測是否有物體通過該計時樁4。

再者，如圖3所示，該計時主機1是藉由一網路線7串接該等計時樁4，以透過該網路線7提供電源給各該計時樁4，且該等計時樁4透過該網路線7傳送信號至該計時主機1，亦即如圖3所示，該網路線7其中一條代表電源線，另一條代表信號線；如此一來該計時主機1即能根據需求藉由網路線7方便地串接不同數量的計時樁4，而有效地節省系統架設的時間。

而且，本實施例還包括一能透過傳輸線或無線傳輸與該計時主機1通訊的電腦裝置8，例如是但不限於個人電腦、筆記型電腦或平板電腦等電子裝置，值得一提的是，在其它的實施態樣中，也可將該計時主機1整合於該電腦裝置8中。且該計時主機1可將所記錄的該起跑槍聲時間、該壓力信號、該起跑時間、該等計時樁4回傳的該等偵測信號對應的該等時間點以及該計時資訊等統整成該跑者的一受測資料，並將該受測資料傳送至該電腦裝置8，由該電腦裝置8對該起跑槍聲時間、該壓力信號、該起跑時間、該等時間點及該計時資訊進行分析以產生一分析結果。

舉例來說，該電腦裝置8可將該起跑槍聲時間與該壓力信號繪製在同一張以時間軸為橫軸的二維圖形上，以供比對該壓力信號的峰值發生的時間和該起跑槍聲時間之間的一差距，即可根據該差距判斷該跑者是否偷跑，亦即若比對發現該壓力信號的峰值發生的時間早於該起跑槍聲時間，即代表該跑者偷跑。而若比對發現該壓力信號的峰值發生的時間晚於該起跑槍聲時間，則該壓力信號的峰值發生的時間和該起跑槍聲時間之間的該差距(時間差)可被定義為起跑階段。

此外，該電腦裝置8還能根據該等計時樁4彼此之間的間距以及每一個計時樁4回傳的該偵測信號對應的該時間點產生一時間與間距對應的圖表，該圖表顯示到達每一個計時樁4的時間點，藉此，根據該圖表可判斷並定義該跑者的起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的路程距離和時間，且該電腦裝置8能根據該跑者在起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的路程距離和時間，計算該跑者在起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的一平均速度。另外，該電腦裝置8可將該跑者在起跑階段、起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的該平均速度與該跑者的一歷史受測資料進行比對，以分析該跑者的訓練成果，該歷史受測資料可以是存在該電腦裝置8或存在一雲端伺服器中。

綜上所述，本實施例藉由架構簡單且成本低廉的該計時主機1、該發令電子槍2、該起跑動作偵測裝置3以及該計時主機1透過網路線7串接的該等計時樁4組成之競速測量系統，不但方便架設，有效節省系統架設時間，而且能記錄該起跑槍聲時間以及該跑者100在不同階段的反應(包含該壓力信號、該起跑時間、跑者100通過各該計時樁4的時間點以及該計時資訊)，並提供前述資料給該電腦裝置8進行分析，並從分析結果中呈現該跑者100在「起跑」、「起步」、「加速」、「穩定快跑」以及「衝刺」等不同階段的反應時間和配速情形，以供該跑者或訓練者了解該跑者的訓練過程和訓練成果，確實達成本發明的功效與目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1:計時主機 11:計時器 12:微處理器 13:記憶體 14:顯示器 2:發令電子槍 3:起跑動作偵測裝置 4:計時樁 41:光偵測模組 411:第一立樁 31:起跑架 32:壓力偵測器 412:第二立樁 413:紅外光發射器 414:紅外光接收器 415:紅外光反射板 416:紅外光行進軸線 6:揚聲器 7:網路線 8:電腦裝置 100:跑者 200:賽道

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本發明競速測量系統的一實施例包含的硬體裝置； 圖2是一示意圖，說明本實施例的硬體裝置之間的連接關係； 圖3是一示意圖，說明本實施例的計時主機藉由網路線與多個計時樁串接；及 圖4是一示意圖，說明本實施例的光偵測模組包含的細部元件。

1:計時主機

11:計時器

12:微處理器

13:記憶體

14:顯示器

2:發令電子槍

3:起跑動作偵測裝置

4:計時樁

41:光偵測模組

5:發令電子槍

6:揚聲器

7:網路線

8:電腦裝置

Claims (9)

1. 一種競速測量系統，用以測量一跑者在一賽道上跑步的狀況，並包括： 一計時主機； 一發令電子槍，與該計時主機電連接，以傳送一發令信號至該計時主機，使該計時主機輸出一槍聲信號並開始計時； 一起跑動作偵測裝置，包含一起跑架及一設在該起跑架上的壓力偵測器，該起跑架供該跑者踩踏，該壓力偵測器偵測該跑者施加在該起跑架上的壓力而產生一壓力信號並傳送該壓力信號至該計時主機，使該計時主機記錄該壓力信號以及收到該壓力信號的一起跑時間；及 多個計時樁，該等計時樁供沿該賽道間隔排列且與該計時主機電連接，各該計時樁包含一光偵測模組，該光偵測模組偵測到該跑者通過時會產生一偵測信號並傳送該偵測信號至該計時主機，使該計時主機記錄收到各該偵測訊號的一時間點，且該計時主機在收到最後一個該偵測訊號時停止計時，而獲得一計時資訊。
2. 如請求項1所述的競速測量系統，其中，該計時主機是藉由一網路線串接該等計時樁，以透過該網路線提供電源給各該計時樁並接收來自各該計時椿的該偵測信號。
3. 如請求項2所述的競速測量系統，其中，各該計時樁會傳送一代表各該計時椿的電壓信號給該計時主機，以供該計時主機判別各該計時樁，並傳送一校正信號給各該計時樁，使各該計時樁根據該校正信號校正該光偵測模組的偵測方位。
4. 如請求項1所述的競速測量系統，還包括一與該計時主機電連接的揚聲器，且該計時主機輸出該槍聲信號至該揚聲器，使該揚聲器輸出一起跑槍聲。
5. 如請求項1所述的競速測量系統，還包括一能與該計時主機通訊的電腦裝置，該電腦裝置接收該計時主機記錄的該起跑槍聲時間、該起跑時間及該等計時樁回傳的該等偵測信號對應的該等時間點，並對該起跑槍聲時間、該壓力信號、該起跑時間及該等時間點進行分析以產生一分析結果。
6. 如請求項5所述的競速測量系統，其中該電腦裝置將該起跑槍聲時間與該壓力信號繪製在同一張以時間軸為橫軸的二維圖形上，以供比對該壓力信號的峰值發生的時間和該起跑槍聲時間之間的一差距，並根據該差距判斷該跑者是否偷跑。
7. 如請求項6所述的競速測量系統，其中當比對發現該壓力信號的峰值發生的時間早於該起跑槍聲時間，代表該跑者偷跑；當比對發現該壓力信號的峰值發生的時間晚於該起跑槍聲時間，則該壓力信號的峰值發生的時間和該起跑槍聲時間之間的該差距可被定義為起跑階段。
8. 如請求項5所述的競速測量系統，其中該電腦裝置根據該等計時樁彼此之間的間距以及每一個計時樁回傳的該偵測信號對應的該時間點產生一時間與間距對應的圖表，該圖表顯示到達每一個計時樁的時間點以供判斷並定義該跑者的起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的路程距離和時間，且該電腦裝置能根據該跑者在起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的路程距離和時間計算該跑者在起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的一平均速度。
9. 如請求項8所述的競速測量系統，其中該電腦裝置將該跑者在起跑階段、起步階段、加速階段、穩定快跑階段以及衝刺階段的該平均速度與該跑者的一歷史受測資料進行比對，以分析該跑者的訓練成果。

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