距离跑受测者识别方法和其成绩记测装置

摘要

根据国家教育部体卫艺司(2001)3号文件有关体质健康标准的现行规范要求，本发明提供了一种距离跑受试者识别方法及其成绩记测装置，其主技术内容是：在起跑的测试时间中，由终点检测器持续发出一周期小于测量标准误差要求的同步扫描信号，各受测者身份装置按各序号顺序依次产生与上述同步扫描信号同周期的时差累进的时间差同步身份信号，即时间差为Δtn＝Δt*n，其中n＝1…N，使终点检测器能够扫描周期内与不同的受测者应答通讯，从而有效地解决了长距离跑受测者身份识别的技术问题，实现识别各受测者并自动进行成绩记测的技术目的。其成绩记测装置包括有记测主机、发令枪、终点检测器和受测者身份识别器四部分组成；其终点检测器信号发射管和接收管设置终点线的安装龙门架内；其受测者身份识别器携带于受测者身上。

说明书

技术领域

本发明涉及的是测量距离跑成绩的电子测量装置，尤其针对的是体能测试中的距离跑成绩测量和记录电子装置。

背景技术

短跑比赛，由于受测者始终在各自跑道上，那么由发令枪向记录主机发送启动计时信号后，各跑道终点检测装置将受试者越过其传感器时的传感信号送入记录主机，主机即可将各跑道对应的受测者测量信号和身份进行记录和显示，其电子装置易于实现。但目前还没有一种针对800米及其以上距离跑、成本适于各学校推广应用的长距离跑体能测量记录装置，其技术设计所遇到的难题是：各体能测试者不受跑道限制、在一圈以上的距离测试跑，并会出现受测者同时冲线或套圈的可能，那么如何分辨各受试者身份、对应测量和记录他们的比赛成绩，而且在造价上能够适于在各学校推广应用，达到国家教育部体卫艺司(2001)3号文件中有关体质健康标准的现行规范要求，是实现长距离跑电子测量的关键技术。

发明内容

本发明专利申请的发明目的在于提供一种在长距离测试跑中识别各受测者、并予以成绩记测的距离跑受试者识别方法和其成绩记测装置。本发明专利申请提供的距离跑受试者识别方法技术方案，其主要技术内容是：一种距离跑受测者识别方法，在起跑开始后的测试时间中，由终点检测器持续发出一周期小于测量标准误差要求的同步扫描信号，各受测者身份装置按各序号顺序依次产生与上述同步扫描信号同周期的等时差累进的时间差同步身份信号，其时间差为Δt_n＝Δt*n，其中n＝1…N，为受测者编号，受测者身份装置在接收到终点检测器的同步扫描信号后，随即向终点检测器发送上述所包含自身编号信息的时间差同步身份信号，由计时装置按检出的受测者编号记录跑圈数和受测成绩。

本发明专利申请提供的实现上述的距离跑受试者识别方法的成绩记测装置，其主要技术内容是：一种距离跑成绩记测装置，包括有记测主机、发令枪、终点检测器，还包括有受测者身份识别器四部分组成；其终点检测器是以其单片机中央控制单元，连接设有同步扫描信号发射电路、受测者身份信号接收电路和与记测主机连接的接口电路构成的外围电路，其同步扫描信号发射电路和受测者身份信号接收电路的信号发射管和接收管设置安装于平行终点线上的安装龙门架内；由每一受测者自身携带的受测者身份识别器，以其单片机为中央控制单元，其单片机端口连接设有受测者编码电路、同步扫描信号接收电路和同步身份信号发送电路。

本发明申请所公开的距离跑受测者识别方法和其成绩记测装置技术方案，由每一受测者的身份识别器在经过终点检测器时，与终点检测器进行一次应答通讯，终点检测器将检测信号通过接口电路送入记测主机，由记测主机按测试前的参数设定进行计时、记圈数和最终成绩测量和记录。本技术方案在达到测试误差要求的前提下，实现了低成本、高可靠性测试工作，并可实现数据上传、检索、汇总和统计功能，适于在各大中小学校推广应用。

附图说明

图1和图2分别为本距离跑成绩记测装置不同视角的实际应用图

图3为本距离跑成绩记测装置的电路组成框图

图4为其中的终点检测器电路部分的电路原理图

图5为终点检测器的发射管和接收管的安装结构示意图

图6为其中的受测者身份识别器的电路原理图

图7为同步扫描信号与受测者身份识别器发送的同步身份信号的波形图。

具体实施方式

以下将通过对距离跑成绩记测装置的结构叙述结合说明本的距离跑受测者识别方法技术方案。如图所示，本距离跑成绩记测装置，包括有记测主机1、发令枪2、终点检测器3，和受测者身份识别器4四部分组成。其发令枪2和记测主机1完全可以采用现有成型产品。其发令枪2是由连接于其单片机端口的无线发射单元和发令信号音电路构成；其记测主机1是由设置于单片机中央控制单元外围的发令信号接收单元、数据存储单元、与终点检测器接口连接的RS232通讯单元、显示单元以及语音单元和无线数据传输的无线数据收发单元组成。位于终点线的终点检测器3，其电路组成如图4所示，包括：以单片机IC10为中央控制单元，其总线端口连接设有与记测主机连接的RS232通讯接口电路，该接口电路由集成芯片MAX232及其外围电路和与主机的插接口COM1组成，其同步扫描信号发射电路和受测者身份信号接收电路分别设置于单片机IC10的总线端口P3.4和P3.2，在本实施例中，其同步扫描信号发射电路是并联设置于开关管Q4的三路红外线发射管P1、P2、P3，其受测者身份信号接收电路为三路并联的红外线接收管H1、H2、H3构成，如图1、图2和图5所示，三组红外线发射管Pn和接收管Hn平均固定安装设置于平行于终点线上的安装龙门架A内，为了使感应区域为终点前约30°的覆盖范围，位于发射管和接收管的两侧分别设有一遮光板B1、B2，其前侧遮光板B1短于后侧遮光板B2，从而调整其传感覆盖范围。

每一受测者自身携带有可以设置自身编号的受测者身份识别器4，如图6所示，该身份识别器是以其单片机IC20为中央控制单元，其单片机端口连接设有受测者编码电路、同步扫描信号接收电路和同步身份信号发送电路，在本结构中，其单片机芯片选取了超低功耗类型的单片机STC12LV2052，由3V钮扣电池供电。在本实施例中，其受测者编码电路是由八位编码开关D1构成，用来产生与每位受测者对应的不同编码信号；其同步扫描信号接收电路由集成芯片HS0038B作为接收管HN1，与其外围元件构成连接于端口P3.2上；其同步身份信号发送电路由驱动管Q1和红外线发送管PN1连接于单片机端口P3.4构成。

由于现行的体能测试规范要求的测试误差不大于0.1s，本发明的距离跑成绩记测装置，事先预置终点检测器的同步扫描信号的扫描周期为50ms。发令枪2发出起跑信号，由记测主机发令信号接收电路接收，即启动其单片机内部一定时器开始计测时间，同时启动终点检测器，由其持续发出周期为50ms的同步扫描信号，各受测者身份识别器4按其编码电路所编制的序号顺序依次产生与上述同步扫描信号同周期的时差累进的时间差同步身份信号，其时间差为Δt_n＝Δt*n，其中n＝1…N，为受测者编号，如设定其累进时间差Δt为5ms，则1号受测者，其身份识别器发出的身份同步信号与终点检测器发出的同步扫描信号的时间差为5ms，2受测者号，其身份识别器发出的身份同步信号与终点检测器发出的同步扫描信号的时间差为10ms，…，第8位受测者的身份同步信号与终点检测器发出的同步扫描信号的时间差为40ms，从而使终点检测器在50ms的扫描周期内与不同受测者进行应答通讯，并将所包含自身编号信息的时间差同步身份信号，由记测主机按检出的受测者编号记录跑圈数和受测成绩。