一种可移动足球场边线规划及显示系统的制作方法

本发明涉及一种智能控制系统，具体涉及一种可移动足球场边线规划及显示系统。

背景技术：

在国家全民健身及大力发展校园足球的大环境下，足球场地空间大，足球场地不足成为当前困扰我国足球普及开展的主要问题之一，足球运动中，根据参与人员数不同，需要不同大小的足球场，场地大小的多样化分布不足也严重阻碍足球运动的开展和足球的普及。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种可移动足球场边线规划及显示系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种可移动足球场边线规划及显示系统，主要包括主立柱、对边立柱；

所述主立柱包含主立柱柱体、上边线激光划线仪、中线一轴移动平台、中线激光划线仪、右边线两轴移动平台、右边线激光划线仪、左边线两轴移动平台、左边线激光划线仪、点激光一轴移动平台、点激光发射器、输入模块、计算模块、主立柱控制模块、无线信号发射模块；

所述上边线激光划线仪安装于主立柱柱体正前方中心，固定角度向下；进行目标球场上边线划线显示；

所述中线一轴移动平台安装于主立柱柱体上，上边线激光划线仪正上方，具备上下俯角运动能力；

所述中线激光划线仪安装于中线一轴移动平台，进行目标球场中线划线显示；

所述右边线两轴移动平台和左边线两轴移动平台安装于主立柱柱体上，并排位于中线一轴移动平台正上方；具备上下俯角和左右转角运动能力；

所述右边线激光划线仪和左边线激光划线仪分别安装于右边线两轴移动平台和左边线两轴移动平台，进行目标球场右边线及左边线划线显示；

所述点激光一轴移动平台安装于主立柱柱体正前方顶端，具备上下俯角运动能力；

所述点激光发射器安装于点激光一轴移动平台，进行对边立柱位置显示；

所述输入模块安装于主立柱柱体背面，具备数字输入和显示功能，进行目标球场长和宽的输入；

所述计算模块安装于主立柱柱体内部，获取输入模块输入目标球场长和宽，计算输入上边线激光划线仪、中线激光划线仪、右边线激光划线仪、左边线激光划线仪的划线长度，中线一轴移动平台、点激光一轴移动平台的上下俯角，右边线两轴移动平台、左边线两轴移动平台的上下俯角和左右转角；

所述主立柱控制模块安装于主立柱柱体内部，分别与上边线激光划线仪、中线一轴移动平台、中线激光划线仪、右边线两轴移动平台、右边线激光划线仪、左边线两轴移动平台、左边线激光划线仪、点激光一轴移动平台、点激光发射器、计算模块及无线信号发射模块连接；

所述主立柱控制模块接收计算模块计算输入结果，对上边线激光划线仪、中线激光划线仪、右边线激光划线仪、左边线激光划线仪进行划线显示长度控制；对中线一轴移动平台、点激光一轴移动平台进行上下俯角控制；对右边线两轴移动平台、左边线两轴移动平台进行上下俯角和左右转角控制；

所述主立柱控制模块控制点激光发射器点亮；

所述无线信号发射模块与主立柱控制模块连接，发送无线信号，包含上边线激光划线仪划线显示长度；

所述对边立柱安置于点激光发射器地面点亮位置，包含对边立柱柱体、下边线激光划线仪、无线信号接收模块及对边立柱控制模块；

所述下边线激光划线仪安装于对边立柱柱体正前方中心，固定角度向下，进行目标球场下边线划线显示；

所述下边线激光划线仪与上边线激光划线仪同高度和角度；

所述无线信号接收模块安装于对边立柱柱体内部，接收无线信号发射模块发送无线信号，获取上边线激光划线仪划线显示长度；

所述对边立柱控制模块与下边线激光划线仪和无线信号接收模块连接，获取上边线激光划线仪划线显示长度，对下边线激光划线仪进行划线显示长度控制。

更进一步的，所述点激光一轴移动平台上下俯角计算公式为：

w0＝h0·tan(α)

w1＝w+2·w0

式中，w为目标足球场宽度，h0为上边线激光划线仪安装高度，α为上边线激光划线仪与主立柱柱体垂直向下方向所成固定角度，w1为计算主立柱与对边立柱距离，h1为点激光一轴移动平台安装高度，w0为计算主立柱与目标球场上边线距离，β为所求上下俯角。

更进一步的，所述右边线两轴移动平台、左边线两轴移动平台上下俯角计算公式：

式中，l为目标足球场长度，h2为右边线两轴移动平台安装于主立柱柱体高度。

更进一步的，所述右边线两轴移动平台左右转角计算公式：

式中，l为目标足球场长度，w为目标足球场宽度，h2为右边线两轴移动平台安装于主立柱柱体高度，w0为计算主立柱与目标球场上边线距离；

所述左右转角大小为φ值，方向为向右。

更进一步的，所述左边线两轴移动平台左右转角大小为φ值，方向向左。

与现有技术相比，本发明提供了一种可移动足球场边线规划及显示系统，具有适应性强、移动方便、使用范围广等优点，具体为：本发明只需面积足够空地即可，解决了当前场地集中在学校或者体育馆的局限性；同时足球场边线实时划线显示，克服了当前足球场一场一标准的限制，可以根据运动人数需求，绘制5人制、7人制、11人制以及其他人数的足球场；本发明由主立柱和对边立柱组成，具有移动方便，便于存放等优点。

附图说明

图1、一种可移动足球场边线规划及显示系统示意图。

图2、立柱结构示意图，(a)为主立柱正面结构示意图，(b)主立柱背面结构示意图，(c)对边立柱正面结构示意图，(d)对边立柱背面结构示意图。

图3、左右边线激光划线仪左右转角计算示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的办发明各个实施方式中所涉及到的计算特征只在彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一种可移动足球场边线规划及显示系统，如图1和图2所示，本系统主要包含主立柱1、对边立柱2；

其中，主立柱1由主立柱柱体24、上边线激光划线仪8、中线一轴移动平台9、中线激光划线仪10、右边线两轴移动平台11、右边线激光划线仪12、左边线两轴移动平台13、左边线激光划线仪14、点激光一轴移动平台15、点激光发射器16、输入模块17、计算模块18、主立柱控制模块19、无线信号发射模块20组成；

对边立柱2由对边立柱柱体25、下边线激光划线仪21、无线信号接收模块22和对边立柱控制模块23组成；

上边线激光划线仪8安装于主立柱柱体24正前方中心，固定角度向下，进行目标球场上边线3划线显示；

中线激光划线仪10安装于中线一轴移动平台9，中线一轴移动平台9安装于主立柱柱体24上，上边线激光划线仪8正上方，具有上下俯角运动能力，进行目标球场中线7划线显示；

右边线两轴移动平台11和左边线两轴移动平台13安装于主立柱柱体24上，并排位于中线一轴移动平台9正上方；具备上下俯角和左右转角运动能力；

右边线激光划线仪12和左边线激光划线仪14分别安装于右边线两轴移动平台11和左边线两轴移动平台13，进行目标球场右边线6及左边线5划线显示；

点激光发射器16安装于点激光一轴移动平台15，进行对边立柱2位置显示，其中点激光一轴移动平台15安装于主立柱柱体24正前方顶端，具备上下俯角运动能力；

输入模块17安装于主立柱柱体24背面，具备数字输入和显示功能，进行目标球场长和宽的输入；

计算模块18安装于主立柱柱体24内部，获取输入模块17输入目标球场长和宽，计算输入上边线激光划线仪8、中线激光划线仪10、右边线激光划线仪12、左边线激光划线仪14的划线长度，中线一轴移动平台9、点激光一轴移动平台15的上下俯角，右边线两轴移动平台11、左边线两轴移动平台13的上下俯角和左右转角；

主立柱控制模块19安装于主立柱柱体24内部，分别与上边线激光划线仪8、中线一轴移动平台9、中线激光划线仪10、右边线两轴移动平台11、右边线激光划线仪12、左边线两轴移动平台13、左边线激光划线仪14、点激光一轴移动平台15、点激光发射器16、计算模块18及无线信号发射模块20连接；并根据计算模块18计算输入结果分别进行控制；

无线信号发射模块20与主立柱控制模块19连接，发送无线信号，包含上边线激光划线仪8划线显示长度；

下边线激光划线仪21安装于对边立柱柱体25正前方中心，固定角度向下，进行目标球场下边线4划线显示；并且下边线激光划线仪21保证与上边线激光划线仪8同高度和角度；

无线信号接收模块22安装于对边立柱柱体25内部，接收无线信号发射模块20发送无线信号，获取上边线激光划线仪8划线显示长度；

对边立柱控制模块23与下边线激光划线仪21和无线信号接收模块22连接，获取上边线激光划线仪8划线显示长度，对下边线激光划线仪21进行划线显示长度控制；

本系统工作步骤为：

s001：确定主立柱1位置，在宽阔地带安放主立柱1；

s002：获取目标足球场参数，由主立柱柱体24背面的输入模块17获取目标足球场参数，包括目标足球场长和宽；

s003：计算参数，输入模块17将目标足球场的长和宽参数传入计算模块18，计算模块18计算输出输入上边线激光划线仪8、中线激光划线仪10、右边线激光划线仪12、左边线激光划线仪14的划线长度，中线一轴移动平台9、点激光一轴移动平台15的上下俯角，右边线两轴移动平台11、左边线两轴移动平台13的上下俯角和左右转角；

s004：确定对边立柱2位置，安装于主立柱柱体24的主立柱控制模块19控制点激光一轴移动平台15运动到计算的上下俯角，并点亮点激光发射器16，将对边立柱2安置于点激光照射于地面位置；对边立柱2与主立柱1呈正对位置；

s005：上边线3和中线7划线，安装于主立柱柱体24的主立柱控制模块19按照上边线划线长度、中线划线长度及中线一轴移动平台9上下俯角，控制上边线激光划线仪8和中线激光划线仪10激光划线，控制中线一轴移动平台9运动到计算上下俯角；完成上边线3和中线7的划线显示；

s006：左边线5和右边线6划线，安装于主立柱柱体24的主立柱控制模块19控制右边线两轴移动平台11、左边线两轴移动平台13运动到计算的上下俯角和左右转角；并按照计算的边线长度控制右边线激光划线仪12和左边线激光划线仪14激光划线，完成左边线5和右边线6的划线显示；

s007：下边线4划线，安装于主立柱柱体24的主立柱控制模块19将上边线激光划线仪8划线长度传输给无线信号发射模块20，进行无线信号发射；安装于边立柱柱体25内部的无线信号接收模块22接收无线信号，获取上边线激光划线仪8划线显示长度，传入安装于边立柱柱体25内部的对边立柱控制模块23，对边立柱控制模块23控制下边线激光划线仪21激光划线，完成下边线4的划线显示。

在上述步骤中，点激光一轴移动平台15上下俯角计算公式为：

w0＝h0·tan(α)

w1＝w+2·w0

式中，w为目标足球场宽度，h0为上边线激光划线仪8安装高度，α为上边线激光划线仪8与主立柱柱体24垂直向下方向所成固定角度，w1为计算主立柱1与对边立柱2距离，h1为点激光一轴移动平台15安装高度，w0为计算主立柱1与目标球场上边线3距离，β为所求上下俯角。

中线一轴移动平台9上下俯角计算公式为：

式中h2为中线一轴移动平台9安装高度。

如图3所示，右边线两轴移动平台11、左边线两轴移动平台13上下俯角计算公式：

式中，l为目标足球场长度，h2为右边线两轴移动平台11安装于主立柱柱体24高度。

关于右边线两轴移动平台11左右转角计算，如图3所示，线op为主立柱柱体24所在位置，点p为主立柱柱体24在地面位置，点o为右边线两轴移动平台11所在位置，边cd为右边线6，线oh为右边线激光划线仪12划线激光所成角∠doc角平分线，线ph为其在地面投影，所求左右转角即为∠eph；

如图3所示：pe//fd，pf//ac，所求角∠eph与∠phf同大；

∠hof＝∠dof-∠doh＝∠dof-0.5∠doc

＝∠dof-0.5(∠dof-∠cof)

＝0.5(∠dof+∠cof)

得到：

所以：

即为：

所求左右转角为：

右边线两轴移动平台11左右转角大小为φ，方向为向右；左边线两轴移动平台13左右转角大小为φ，方向为向左。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。