足球定位球传准辅助测试仪的制作方法

本发明涉及一种体育器械，特别涉及一种足球定位球传准辅助测试仪。

背景技术：

定位球传准是足球运动员专项技能训练和考评的主要项目之一。目前，足球定位球传准技术训练和测试场地通常是在足球场地上以2米、3米和4米为半径画三个同心圆，圆心处插上一根系有彩色小旗的标志杆，再以25米（男生）、20米（女生）长为半径，从圆心向任何方向画一个5米长的弧线为传球限制线；定位球传准考评方法是：考生将球放在限制线上，用任何一只脚向圆圈里传球，球落在圈里或圈上均为有效。每踢中半径为2米圆圈者得6分，每踢中半径为3米圆圈者得4分，每踢中半径为4米圆圈者得2分，未踢中者不得分。采用上述插小旗和画场地方式进行足球定位球传准技术训练和考评时存在如下的一些不足之处：1、场地上的圆圈线一般是通过在场地上撒白灰标记出来的，经过多次踩踏或被风吹后圆圈线会变得模糊，从而影响到考官的判断。2、每次考生进行测试时，考官都必须在圆圈附近进行现场目测成绩，考官站在圆圈附近会影响考生的瞄准，同时考官也很辛苦。3、考生的成绩由考官目测来确定，主观性太强，容易作弊。4、靶心中间的小旗会影响足球的落点，如果足球刚好打到旗子上，会直接影响考生的成绩。

针对上述问题，现有技术中公开了一些解决方案，比如专利号为：201420021747.0，专利名称为：足球定位球传准标志圈的中国发明专利公开了一种：一种足球定位球传准标志圈，该标志圈的主体结构由外圈墙、万向脚轮、上支架、下支架、中心墩、标志杆、标志球和圈网组成；其中，外圈墙下端分别与六个上支架和六个下支架的一端固定连接，六个上支架的另一端分别与中心墩上端固定连接，六个下支架的另一端分别与中心墩下端固定连接，中心墩上端与标志杆下端固定连接，标志杆上端与标志球下端固定连接，所述外圈墙、六个上支架和中心墩上分别设有挂钩，挂钩上连接圈网，所述圈网由不同颜色的内圈网、中圈网和外圈网组成，所述外圈墙下端设有若干个带固定阀的万向脚轮。上述结构的足球定位球传准标志圈只是解决了标线的问题，即上面的提到的不足之处中的第一个问题。但是还是实用时，仍然存在上述问题中的2、3、4所提及的三个不足之处。

综上所述，现有技术中缺少一种界线清晰不易被磨损，无需考官目测，成绩自动输入电脑，靶心标识对成绩影响小，同时还能有效防止作弊的足球定位球传准辅助测试仪。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种界线清晰不易被磨损，无需考官目测，成绩自动输入电脑，靶心标识对成绩影响小，同时还能有效防止作弊的足球定位球传准辅助测试仪。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种足球定位球传准辅助测试仪，它包括带有压力传感器阵列的地毯，所述的地毯上的压力传感器阵列所覆盖的范围为一个半径为四米的圆；地毯上还分别设有两米界标线、三米界标线和四米界标线，所述的三个标线为同心圆结构，同心圆的圆心处即为靶心区，靶心区处设有不会影响足球的落点的靶心标识；所述的四米界标线所圈出的区域与压力传感器阵列所覆盖的区域重合；所述的地毯上的压力传感器电连接有无线通讯模块；所述的无线通讯模块通过无线信号连接有计算机。

作为优选，所述的地毯为一个半径为四米的整块圆型结构，压力传感器阵列设置在地毯的夹层内。

作为优选，所述的地毯为多块子地毯拼接而成的一个半径为四米的分体式圆型结构，每一块子地毯上均设有压力传感器阵列；且所有压力传感器阵列都与计算机信号连接。

作为优选，所述的靶心标识包括插旗和伸缩机构；所述的插旗安装在伸缩机构上；所述的伸缩机构埋设于靶心区的下方，所述的伸缩机构由计算机远程控制或配备有独立的遥控开关；所述的伸缩机构用于驱动插旗伸出靶心区以上或缩回到靶心区以下；所述的靶心区上设有让插旗穿过的通孔。

作为进一步优选，所述的插旗包括旗杆、内杆和纵向排齿；所述的伸缩机构包括驱动电机和驱动齿轮；所述的旗杆滑动套接在内杆上，所述的旗杆的外周上设有一条纵向排齿；所述的驱动齿轮与纵向排齿啮合；所述的驱动齿轮由驱动电机驱动；所述的驱动电机由计算机远程控制或配备有独立的遥控开关。

作为优选，所述的靶心标识包括光源；所述的光源埋设于靶心区的下方，所述的光源由计算机远程控制或配备有独立的遥控开关；所述的靶心区为网格状结构，靶心区处除了压力传感器阵列，其它均为透明结构或者镂空结构；所述的光源开启时，会产生一道从靶心区竖直向上射出的光柱。

作为改进，它还包括用于监测现场风力和风向的传感器，所述的传感器与所述的计算机信号连接。

作为改进，它还包括用于监测现场温度和光照强度的传感器，所述的传感器与所述的计算机信号连接。

作为改进，它还包括用于记录考生踢球动作及足球飞行轨迹的高速摄像机，所述的高速摄像机与计算机信号连接。

采用上述结构后，本发明具有如下有益效果：所述的地毯上的压力传感器阵列所覆盖的范围为一个半径为四米的圆。即考试中能产生记分的区域均设有传感器，只要足球落在记分区，传感器就可以快速准确的检测到足球的落点位置，并发送给计算机。考官只需要比照计算机上的图片即可得出考生的成绩，数据传输通过无线传输，考官可以坐在看台监考，无需蹲守在记分圆圈附近进行实时的观察。这一点创新带来了多重好处：第一就是消除了考官对考生瞄准目标时的影响，因为如果考官站在目标附近，很容易让考生分心，无法集中精神来瞄准目标。第二对于考官本身，更加轻松了，因为坐在看台就可以实时看到成绩。第三通过传感器记录的成绩更加精准，可以有效防止错判和作弊。

本专利申请第二个大的创新点在于，本专利申请采用了不会影响足球的落点的靶心标识，靶心标识是用于让考生进行靶心定位的，是必不可少的，不然站立在20多米外的考生很难瞄准靶心标识，但是传统的固定不动的标识有个硬伤就是当足球碰到它时，它会影响足球的落点，造成成绩不准。本专利申请中采用的伸缩式插旗方案和光柱式方案，均不会对足球落点造成影响，以伸缩式插旗方案为例，当考生瞄准时，考官通过计算机或开关远程控制伸缩机构把插旗伸出在靶心区以上，待考生踢完球，考官马上通过计算机或开关远程控制伸缩机构把插旗缩回到靶心区以下。当足球落下时就不会受到插旗的影响了。同时靶心区上的传感器阵列还是可以检测到足球在靶心的落点。光柱式方案则更加方便，光从靶心区的底下打出来，即使足球碰到光柱也不会影响足球的落点。还有就是标线直接设置在地毯上，可以采用印制或缝制两种方式，比在地上洒灰划线要更加耐磨。

另外作为优选和改进，还可以增配风力和风向的传感器、温度和光照强度的传感器，用于记录考生踢球动作及足球飞行轨迹的高速摄像机等设备，通过这些设备可以更加科学客观的记录下考生考试时的环境及整个过程，可以用于后面的结果分析，动作纠正等，同时还可以一人建一个档案，踢球时的照片和成绩等实时成像并存档，可以防止他人代考等作弊行为。

附图说明

图1是本发明实施例一中足球定位球传准辅助测试仪的结构示意图。

图2是图1中的插旗的安装在地面下的示意图。

图3是图1中的插旗升降的原理示意图。

图4是本发明实施例二中足球定位球传准辅助测试仪的靶心标识的结构示意图。

图5是本发明中足球定位球传准辅助测试仪测试结果示意图。

如图所示：1、地毯，2、两米界标线，3、三米界标线，4、四米界标线，5、无线通讯模块，6、计算机，7、插旗，8、伸缩机构，9、光源，10、光柱，11、球印，12、球印中心点，101、靶心区，701、旗杆，702、内杆，703、纵向排齿，801、驱动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本专利申请公开了一种足球定位球传准辅助测试仪，它包括带有压力传感器阵列的地毯，所述的地毯上的压力传感器阵列所覆盖的范围为一个半径为四米的圆；地毯上还分别设有两米界标线、三米界标线和四米界标线，所述的三个标线为同心圆结构，同心圆的圆心处即为靶心区，靶心区处设有不会影响足球的落点的靶心标识；所述的四米界标线所圈出的区域与压力传感器阵列所覆盖的区域重合；所述的地毯上的压力传感器电连接有无线通讯模块；所述的无线通讯模块通过无线信号连接有计算机。

具体实施例一

进一步，结合附图1、2和3，一种足球定位球传准辅助测试仪，它包括带有压力传感器阵列的地毯1，所述的地毯1上的压力传感器阵列所覆盖的范围为一个半径为四米的圆；地毯1上还分别设有两米界标线2、三米界标线3和四米界标线4，所述的三个标线为同心圆结构，同心圆的圆心处即为靶心区101，靶心区101处设有不会影响足球的落点的靶心标识；所述的四米界标线4所圈出的区域与压力传感器阵列所覆盖的区域重合；所述的地毯1上的压力传感器电连接有无线通讯模块5；所述的无线通讯模块5通过无线信号连接有计算机6。所述的地毯1为一个半径为四米的整块圆型结构，压力传感器阵列设置在地毯1的夹层内。所述的地毯1也可以采用由为多块子地毯拼接而成的一个半径为四米的分体式圆型结构，每一块子地毯上均设有压力传感器阵列；且所有压力传感器阵列都与计算机6信号连接。所述的靶心标识包括插旗7和伸缩机构8；所述的插旗7安装在伸缩机构8上；所述的伸缩机构8埋设于靶心区101的下方，所述的伸缩机构8由计算机6远程控制或配备有独立的遥控开关；所述的伸缩机构8用于驱动插旗7伸出靶心区101以上或缩回到靶心区101以下；所述的靶心区101上设有让插旗7穿过的通孔。所述的插旗7包括旗杆701、内杆702和纵向排齿703；所述的伸缩机构8包括驱动电机和驱动齿轮801；所述的旗杆701滑动套接在内杆702上，所述的旗杆701的外周上设有一条纵向排齿703；所述的驱动齿轮801与纵向排齿703啮合；所述的驱动齿轮801由驱动电机驱动；所述的驱动电机由计算机6远程控制或配备有独立的遥控开关。

具体实施例二

进步结合附图4，一种足球定位球传准辅助测试仪，它包括带有压力传感器阵列的地毯1，所述的地毯1上的压力传感器阵列所覆盖的范围为一个半径为四米的圆；地毯1上还分别设有两米界标线2、三米界标线3和四米界标线4，所述的三个标线为同心圆结构，同心圆的圆心处即为靶心区101，靶心区101处设有不会影响足球的落点的靶心标识；所述的四米界标线4所圈出的区域与压力传感器阵列所覆盖的区域重合；所述的地毯1上的压力传感器电连接有无线通讯模块5；所述的无线通讯模块5通过无线信号连接有计算机6。所述的地毯1为一个半径为四米的整块圆型结构，压力传感器阵列设置在地毯1的夹层内。所述的地毯1也可以采用由为多块子地毯拼接而成的一个半径为四米的分体式圆型结构，每一块子地毯上均设有压力传感器阵列；且所有压力传感器阵列都与计算机6信号连接。所述的靶心标识包括光源9；所述的光源9埋设于靶心区101的下方，所述的光源9由计算机6远程控制或配备有独立的遥控开关；所述的靶心区101为网格状结构，靶心区101处除了压力传感器阵列，其它均为透明结构或者镂空结构；所述的光源9开启时，会产生一道从靶心区101竖直向上射出的光柱10。

作为优选项，上述的两个实施例中，还分别可以选配如下配件。1、用于监测现场风力和风向的传感器，所述的传感器与所述的计算机6信号连接。2、用于监测现场温度和光照强度的传感器，所述的传感器与所述的计算机6信号连接。3、用于记录考生踢球动作及足球飞行轨迹的高速摄像机，所述的高速摄像机与计算机6信号连接。

关于不会影响足球的落点的靶心标识还有如下多种实施方式，第一种，所述的靶心标识包括无人机和插旗，所述的插旗插在无人机上，当考生踢出球后，由无人机带着插旗直接飞离成绩记录区域即可。第二种，所述的靶心标识包括吹气管和飘带，所述的吹气管连接有吹气泵，所述的吹气管为软管，设在靶心区上方，吹气管的出气口处设有竖直向上的软接头，软接头上连接有多根飘带，通过吹气将飘带吹起以进行标识，考生踢出球后即停止吹气，飘带和吹气管都是柔性材料，直接停放在地毯上不会影响足球的落点，足球落在吹气管或飘带上，仍然会触发下方的压力传感器来记录数据。第三种，侧倒式的插旗杆结构，即插旗杆下方连接一个微型电机，电机可在90度范围内往复旋转，当考生踢出球后，电机带动插旗倒下，直接倒在地毯上，当足球落在旗子或旗杆上时，产生的压力仍然可以被压力传感器纪录下来。除了上述的三种方案还可以采用其他的与之类似的方案。另外上述三种方案还有一个优点，即不用在足球场上挖洞。可以适用于直接在足球上设置考场。而本申请实施例一和二中的两个方案是需要在考场上挖洞来安装设备的，这适合于专用的考场，当然，要在常规的足球场上使用也是可以的，只是使用结束后，把洞填好即可。

关于压力传感器阵列的说明，现有技术中已经有多种成熟的产品可以进行大面积的压力测试并自动生成压力图形。本专利申请中，优选采用柔性阵列压力传感器，柔性阵列压力传感器是一种成熟的压力传感器，它像一张纸一样，可以任意按压和弯曲。传感器具体结构是由上下两层聚酯薄膜组成，两层薄膜中间沿横向和纵向两个方向上分布着若干导体，两根不同方向的导体的相交点上，装有传感器单元。当两片薄膜受力合为一体时，会产生压力感应点阵列，从而可以描绘出受力处的受力面积大小。具体传感器产品有Tekscan公司研制的标准的Tekscan压力传感器。如果采用Tekscan压力传感器，它配套有分析软件，可以实时得到足球落点的二维图。关于无线通讯模块5与计算机6之间的无线连接，已经有非常成熟的现有技术了，此处不再进行详细说明。

进一步结合附图5，当考生踢出的足球落入到记分区内后，会产生一个如图所示的落点图，得到此图后可以由考官人工根据此图进行评分，也可以由计算机进一步自动评分，评分规则可以按如下规则进行：每踢中半径为2米圆圈范围者得6分，包括圆圈线本身；每踢中半径为3米圆圈者得4分，包括圆圈线本身；每踢中半径为4米圆圈者得2分，包括圆圈线本身；未踢中记分区者不得分。关于压线判断可以按落点印记的中心点的位置进行判断；依如下规则，附图5中印记对应的球印11的球印中心点12位于半径为3米圆圈的内侧，所以得4分；但是如果球印中心点12位于3米圆圈外4米圆圈内，即使球印11压在线上，也只得2分。也可以按落点印记整体接触到的位置取大分数一端进行判断，同理附图5中的印记对应的得分是4分。

关于本专利申请中涉及的软件部分的说明，本专利申请中由于使用到了计算机，不可避免的会涉及到保证计算机运行的软件部分，但是本专利申请的重点并不在软件，软件部分是硬件自带的，对于本专利申请涉及的一些记录与分析功能，即使没有现成的程序可以使用，业内技术人员也可以编写出相应的处理程序，但这些均属于现有技术，普通的软件程序员均可以根据产品的要求编制出对应的处理程序，并不需要付出创造性劳动，特此说明。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。