投掷类运动项目的测距方法、投掷器材及起点收发器与流程

本发明涉及智能体育用品领域，具体地，涉及一种投掷类运动项目的测距方法、投掷器材及起点收发器。

背景技术：

传统的体育比赛成绩测试方法，都是采用人工记录、摄像等方式测试成绩，存在许多主观因素，一方面影响成绩的公平客观，另一方面需要专业人员参与，人员成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种投掷类运动项目的测距方法、投掷器材及起点收发器，其能自动投掷类体育项目的成绩，无需专业人员参与。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种投掷类运动项目的测距方法，包括：

检测本投掷器材的加速度；

在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值后，与起点收发器互传测距信号，以使所述起点收发器根据所述起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算所述起点收发器和本投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

进一步地，所述在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值后，与起点收发器互传测距信号，具体包括：

在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值时，向所述起点收发器发送测距信号；

监听所述起点收发器发送的所述测距信号，并在接收到所述起点收发器发送的所述测距信号时，向所述起点收发器发送所述测距信号；其中，所述起点收发器在第一次至第n次接收到所述测距信号时，向本投掷器材发送所述测距信号；n≥2。

进一步地，所述测距信号为UWB测距信号。

进一步地，本投掷器材为实心球、链球或标枪。

本发明另一方面提供一种投掷类运动项目的测距方法，包括：

与投掷器材互传测距信号；其中，所述投掷器材用于在检测到自身的加速度大于预设的阈值后，与本起点收发器互传测距信号；

根据本起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算本起点收发器与所述投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

进一步地，与投掷器材互传测距信号，具体包括：

接收所述测距信号；

在第一次至第n次接收到测距信号时，向所述投掷器材发送所述测距信号；

其中，n≥2；所述投掷器材具体用于在检测到自身的加速度大于预设的阈值时，以及在接收到本起点收发器发送的所述测距信号时，向本起点收发器发送所述测距信号。

进一步地，n≥3；

所述根据本起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算本起点收发器与所述投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离，具体包括：

按照本起点收发器第x次发送所述测距信号的时间，以及第x+1次接收到所述测距信号的时间，计算一次本起点收发器与所述投掷器材的距离，标记为第x个距离值；

对(n-1)个距离值求平均值，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

进一步地，所述测距信号为UWB测距信号。

本发明又一方面提供一种投掷器材，包括：

加速度传感器，用于检测本投掷器材的加速度；

第一收发模块，用于在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值后，与起点收发器互传测距信号；以使所述起点收发器根据所述起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算所述起点收发器和本投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

本发明又一方面提供一种起点收发器，包括：

第二收发模块，用于与投掷器材互传测距信号；其中，所述投掷器材用于在检测到自身的加速度大于预设的阈值后，与本起点收发器互传测距信号；

控制器，用于根据本起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算本起点收发器与所述投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明提供的投掷类运动项目的测距方法、投掷器材及起点收发器，在投掷器材内置加速度传感器，当投掷器材落地时，会有非常大的加速度，检测到超过阈值的加速度时，投掷器材和起点收发器互传测距信号，只需将起点收发器置于投掷起点，即可根据起点收发器接收和发送测距信号的时间计算投掷距离，整个投掷类运动项目的测距过程由器材设备自动完成，无需专业人员参与，既保证了成绩的公平客观，又节省了人员成本。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的投掷类运动项目的测距方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的投掷类运动项目的测距方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的投掷器材的结构框图；

图4是本发明实施例四提供的起点收发器的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例一提供的投掷类运动项目的测距方法的流程图；包括：

S11、检测本投掷器材的加速度；

S21、在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值后，与起点收发器互传测距信号，以使所述起点收发器根据所述起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算所述起点收发器和本投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

由于投掷器材抛出后的落地瞬间会有非常大的加速度值，当检测到很大加速度时，与起点收发器互传测距信号可测得起点收发器与投掷器材之间的距离。在使用过程中，将起点收发器设于投掷起点即可自动计算运动员的比赛成绩。具体地，以投掷圈为投掷起点的，架设于投掷圈中心，测试结果将自动去除投掷圈半径即可；以投掷线为起点的，架设于投掷线上，具体处于线内侧或线外侧由具体比赛规则确定。需要说明的是，运动员在蓄力、准备投掷时，一样会有较大的加速度，但是此时的加速度是不会超过落地加速度的，把加速度传感器的阈值设置在较高水平，就不会出现误判行为。

进一步地，所述在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值后，与起点收发器互传测距信号，具体包括：

在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值时，向所述起点收发器发送测距信号；

监听所述起点收发器发送的所述测距信号，并在接收到所述起点收发器发送的所述测距信号时，向所述起点收发器发送所述测距信号；其中，所述起点收发器在第一次至第n次接收到所述测距信号时，向本投掷器材发送所述测距信号；n≥2。

一般地，投掷器材向起点收发器发送测距信号，起点收发器第一次接收到测距信号，并回传所述测距信号，投掷器材每次收到测距信号都会回传，当起点收发器第二次接收到测距信号时，由第一次接收到测距信号后回传测距信号的时间和第二次接收到测距信号的时间，以及测距信号的速度，便可求得一次起点收发器和投掷器材之间的距离。因此，n＝2便可完成一次完整的测试过程。为了提高精度，可测试多次，并预设算法根据多次测量值获得最终测定值，以提高精度。

进一步地，所述测距信号为UWB测距信号。

UWB是一种高速、低成本和低功耗新兴无线通信技术。UWB信号是带宽大于500MHz或基带带宽和载波频率的比值大于0.2的脉冲信号(UWBWG，2001)，具有很宽的频带范围，符合IEEE802.15.4a的低速低功率传输，可用于精确测距。并且双向测距的用时极短，在1ms以内，可以认为在进行多次双向测距过程中测距发送模块并没有位置移动。

进一步地，本投掷器材为实心球、链球或标枪。

参见图2，是本发明实施例二提供的投掷类运动项目的测距方法的流程图；，包括：

S21、与投掷器材互传测距信号；其中，所述投掷器材用于在检测到自身的加速度大于预设的阈值后，与本起点收发器互传测距信号；

S22、根据本起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算本起点收发器与所述投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

进一步地，与投掷器材互传测距信号，具体包括：

接收所述测距信号；

在第一次至第n次接收到测距信号时，向所述投掷器材发送所述测距信号；

其中，n≥2；所述投掷器材具体用于在检测到自身的加速度大于预设的阈值时，以及在接收到本起点收发器发送的所述测距信号时，向本起点收发器发送所述测距信号。

进一步地，n≥3；

所述根据本起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算本起点收发器与所述投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离，具体包括：

按照本起点收发器第x次发送所述测距信号的时间，以及第x+1次接收到所述测距信号的时间，计算一次本起点收发器与所述投掷器材的距离，标记为第x个距离值；

对(n-1)个距离值求平均值，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

一般地，投掷器材向起点收发器发送测距信号，起点收发器第一次接收到测距信号，并回传所述测距信号，投掷器材每次收到测距信号都会回传，当起点收发器第二次接收到测距信号时，由第一次接收到测距信号后第一次回传测距信号的时间和第二次接收到测距信号的时间，以及测距信号的速度，便可求得一次起点收发器和投掷器材之间的距离。因此，n＝2便可完成一次完整的测试过程。为了提高精度，可测试多次，并预设算法根据多次测量值获得最终测定值，以提高精度。当n≥3时，即实行多次测量，本实施例采用求平均值的方法求得最终测定值。

进一步地，所述测距信号为UWB测距信号。

参见图3，是本发明实施例三提供的投掷器材的结构框图；投掷器材包括：

加速度传感器31，用于检测本投掷器材的加速度；

第一收发模块32，用于在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值后，与起点收发器互传测距信号；以使所述起点收发器根据所述起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算所述起点收发器和本投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

进一步地，所述第一收发模块包括：

发送单元，用于在检测到本投掷器材的加速度大于预设的阈值时，向所述起点收发器发送测距信号；

互传单元，用于监听所述起点收发器发送的所述测距信号，并在接收到所述起点收发器发送的所述测距信号时，向所述起点收发器发送测距信号；其中，所述起点收发器在第一次至第n次接收到所述测距信号时，向本投掷器材发送所述测距信号；n≥2。

具体地，投掷器材还包括无线充电接收端及外部充电器；加速度传感器31、第一收发模块32、无线充电接收端位于投掷类器材内部，尽量做到不影响投掷类器材的质量、重心，保证其和标准投掷类器材一致。所述无线充电接收端包括无线充电接收线圈和电池，配合充电器可以可以对投掷类器材内部的电池进行无线充电。

参见图4，是本发明实施例四提供的起点收发器的结构框图；起点收发器包括：

第二收发模块41，用于与投掷器材互传测距信号；其中，所述投掷器材用于在检测到自身的加速度大于预设的阈值后，与本起点收发器互传测距信号；

控制器42，用于根据本起点收发器接收和发送所述测距信号的时间计算本起点收发器与所述投掷器材的距离，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

具体地，第二收发模块41包括：

接收模块，用于接收所述测距信号；

发送模块，用于在第一次至第n次接收到测距信号时，向所述投掷器材发送所述测距信号；

其中，n≥2；所述投掷器材具体用于在检测到自身的加速度大于预设的阈值时，以及在接收到本起点收发器发送的所述测距信号时，向本起点收发器发送所述测距信号。

在进一步方案中，n≥3；

控制器42包括：

第x次测量子单元，用于按照本起点收发器第x次发送所述测距信号的时间，以及第x+1次接收到所述测距信号的时间，计算一次本起点收发器与所述投掷器材的距离，标记为第x个距离值；

均值子单元，用于对(n-1)个距离值求平均值，作为运动员投掷本投掷器材的距离。

具体地，起点收发器还包括单向增益天线、电源模块、数据输出模块和操作模块。单向增益天线具有增强信号和消除多径的作用；电源模块包括充电器和电池；数据输出模块用来显示提示信息和输出成绩，可以是显示屏、喇叭、打印机等；操作模块具有系统复位，确定测试开始的作用。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明提供的投掷类运动项目的测距方法、投掷器材及起点收发器，在投掷器材内置加速度传感器，当投掷器材落地时，会有非常大的加速度，检测到超过阈值的加速度时，投掷器材和起点收发器互传测距信号，只需将起点收发器置于投掷起点，即可根据起点收发器接收和发送测距信号的时间计算投掷距离，整个投掷类运动项目的测距过程由器材设备自动完成，无需专业人员参与，既保证了成绩的公平客观，又节省了人员成本。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。