专利名称：竞走比赛犯规动作自动监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种竞走比赛犯规动作自动监测系统。
背景技术：
在体育竞赛中竞走是裁判主观因素介入最多，结果最难预料的田径运动项目。客观地讲，靠裁判员视觉来判别竞走运动员瞬间的动作是否规范是非常困难的。用电子仪器来代替裁判的眼睛是体育科技发展的方向，只有这样才能有真正的公平竞争。基于无线传输的竞走训练智能裁判系统的设计填补了此项的空白，它能够帮助裁判员提供一个客观、 统一的标准。竞走比赛有两个核心规则其一，竞走选手必须始终保持有一只脚落在地面上。其二，从前进脚落地的一刻起直到腿部达到垂直的姿势，腿部必须保持直线，膝盖不能弯曲。做不到以上两点的选手视为犯规，裁判员会予以警告，如果一位选手被三次警告将会被罚出局。根据国际田联手册1996 1997年规定和中国田协通知，从1996年开始，竞走定义由保持单双脚交替支撑防止腾空的规定明确改为“没有可见的腾空(以眼睛观察)”，默认了竞走中腾空现象的存在[1]。又根据《1992年奥运会我国竞走项目科研攻关》的研究成果竞走比赛中小于42 ms为合理腾空时限；42 ms 47 ms为模糊腾空时限；大于70 ms 为犯规腾空时限。因此，本系统研究的关键就是捕获运动员的腾空时限，并加以判断，若大于合理腾空时限，能够通知裁判。本发明具有结构简单、操作方便、裁判准确等优点。
发明内容
本发明在于提供一种竞走比赛犯规动作自动监测系统。采用的技术方案
竞走比赛犯规动作自动监测系统，主要包括数据输入模块、显示模块、数据采集模块、 数据处理模块和数据传输模块五个部分。其中，数据输入模块的功能是把运动员的编号信息输入到系统中，显示模块则把输入的运动员编号通过数码管显示出来，采集模块将采集的运动员动作数据送到处理器中处理，若运动员动作犯规，则发射模块将犯规数据及运动员号码发送出去。系统功能
竞走比赛有两个核心规则其一，竞走选手必须始终保持有一只脚落在地面上。其二， 从前进脚落地的一刻起直到腿部达到垂直的姿势，腿部必须保持直线，膝盖不能弯曲。做不到以上两点的选手视为犯规，裁判员会予以警告，如果一位选手被三次警告将会被罚出局。根据国际田联手册1996 1997年规定和中国田协通知，从1996年开始，竞走定义由保持单双脚交替支撑防止腾空的规定明确改为“没有可见的腾空(以眼睛观察)”，默认了竞走中腾空现象的存在。又根据《1992年奥运会我国竞走项目科研攻关》的研究成果竞走比赛中小于42 ms为合理腾空时限；42 ms 47 ms为模糊腾空时限；大于70 ms为犯规腾空时限。因此，本系统研究的关键就是捕获运动员的腾空时限，并加以判断，若大于合理腾空时限，能够通知裁判。因此，若运动员双脚腾空时限大于70 ms即通过两脚底传感器采集到的信号时限差大于70 ms则判断运动员犯规，若小于70 ms则在正常范围内。各器件作用及信号类型
本设计是基于AT89C51单片机的竞走智能判决，主要包括数据输入模块、显示模块、 数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块、时钟电路模块和系统复位模块等7部分。数据输入模块由4X4键盘组成，通过该键盘将运动员的身份编号信息输入到系统中，以用于运动员身份识别和成绩记录等信息。显示模块由一个2位LED数码管组成，通过它可以将由键盘输入的运动员的编号信息显示出来。数据采集模块由加速度振动传感器和模数转换模块组成。安装在运动员鞋底的加速度振动传感器用来测量运动员的抬脚运动等动作信息，传感器将测量的模拟信号送入到模数转换模块中，由模数转换模块将输入的模拟信号转换为数字信号，然后将此数字信号输入到处理器中处理。模数转换模块由一片模数转换芯片ADC0809、一片74LS373芯片、两片7474芯片、一片74LS02芯片、一个非门组成。其中AD0809将模拟信号转换为数字信号，74LS373芯片用于数据锁存，由两片双上升沿触发的D型触发器7474芯片用来给 ADC0809外接时钟信号分频。处理器由一片AT89C51单片机构成。该模块用于对采集信息处理，根据采集数据判断腾空时间是否超过70ms，如果超过将犯规信息送到发射模块发出。发射模块由锁相环4046、电阻电容、三极管和芯片CA^lOC组成。锁相环4046锁住输入信号的相位，使频率较为稳定，芯片CA^lOC为宽带放大器，用于射频信号放大。发射模块设定的信号覆盖范围为500米，当运动员犯规达到一定次数时，将运动员身份编号、 犯规次数、犯规时间等信息通过发射模块发射出去，在信号覆盖范围内接受系统将及时该信息存储系统中。系统复位模块该模块由电阻R1、电容Cl构成，用于系统复位。时钟电路模块由电容C2、C3和晶振组成，是整个系统的动力系统，为系统提供时
钟信号。
具体实施例方式首先运动员通过4 X 4键盘将运动员的号码输入到系统中，并且通过LED数码管显示出运动员的号码，比赛当中数据采集模块实时采集运动员的双脚动作信息，并在处理器中处理，当运动员犯规后，系统将通过发射模块将运动员的号码及犯规记录传递出去。
权利要求
1.竞走比赛犯规动作自动监测系统，包括数据输入模块、显示模块、数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块五个部分，其特征在于所述的数据输入模块的功能是把运动员的编号信息输入到系统中，显示模块则把输入的运动员编号通过数码管显示出来，采集模块将采集的运动员动作数据送到处理器中处理，若运动员动作犯规，则发射模块将犯规数据及运动员号码发送出去。
全文摘要
竞走比赛犯规动作自动监测系统，主要包括数据输入模块、显示模块、数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块五个部分。其中，数据输入模块的功能是把运动员的编号信息输入到系统中，显示模块则把输入的运动员编号通过数码管显示出来，采集模块将采集的运动员动作数据送到处理器中处理，若运动员动作犯规，则发射模块将犯规数据及运动员号码发送出去。本发明具有结构简单、操作方便、裁判准确等优点。
文档编号A63B71/06GK102462954SQ20101054853
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者任波, 周福涛, 李环 申请人:沈阳理工大学