智能乒乓球裁判装置的制作方法

本发明涉及一种裁判装置，尤其涉及一种智能乒乓球裁判装置。

背景技术：

乒乓球运动在中国非常流行，在国际上也有多比赛。目前，乒乓球比赛中都会设置有一名裁判，裁判依据球的落点来判定得分。然而，由于球速较快，仅凭肉眼和经验判断，难免会出现一些误判，引发争议和纠纷。

因此，出现了一些电子智能计分系统，极大的提高了计分的准确率。这些系统采用摄像技术，对拍摄的图像进行图像处理，从而进行得分的判定。由于乒乓球速度很快，对摄像机的要求很高，依靠图像之间的比对，精确度也比较低。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种智能乒乓球裁判装置，包括乒乓球桌面、位置检测装置、MCU单片机、控制显示装置、球网、碰网判定装置，乒乓球桌面上设置有用于获取乒乓球位置坐标的位置检测装置，乒乓球桌面中间位置上横跨设置有球网，球网上设置有碰网判定装置，位置检测装置和碰网判定装置均与MCU单片机连接，MCU单片机与控制显示装置连接。

优选地，所述位置检测装置由若干个光栅传感器连接组成，各光栅传感器包括发射端及接收端，乒乓球桌面一一对应地设置于所述乒乓球桌面的任意两个相对边缘上，以此来实现位置检测功能。

优选的，所述乒乓球桌面任意一侧边缘上各所述光栅传感器的发射端和接受端交替间隔设置，且相邻发射端和接收端的间隔距离为2-10mm。

优选的，所述碰网判定装置包括设置于球网最顶端上的若干个光栅传感器，每个光栅传感器包括一一对应地设置于球网的两侧的反射端和接收端。

优选的，乒乓球桌面上设置有呈矩阵式排列的若干个监测孔，所述位置检测装置包括一一对应地设置于各所述监测孔内的若干个光感器。

优选的，所述光感器的感应面垂于乒乓球桌面的支承面上。

优选的，所述光感器检测到强光输出低电平；反之，光感器检测到弱光时输出高电平。

优选的，所述控制显示装置，包括具有显示屏的显示主体，安装于所述显示主体中的声音和人流采集装置和集成处理模块，位于所述显示主体下方的底座，以及连接设置于所述底座和所述显示主体之间的电机伺服装置，所述声音和人流采集装置用于采集人群的密集度并发送至所述集成处理模块，所述集成处理模块用于在判别出人群密集区后向所述电机伺服装置发送启动信号，以将所述显示主体转动至人群密集区。

优选地，所述MCU单片机上设置计分启动按钮和结束按钮。

优选的，所述MCU单片机具有得分判定和存储设置。

优选的，所述控制显示装置设置有数据存储，覆盖和输出。

优选的，所述控制显示装置设置有娱乐模块。

可选的，控制显示装置设置有自动广告投放装置。

可选的，控制显示装置设置有大容量存储、智能运算处理和云信息交互模块。

可选的，控制显示装置设置有声音和人流采集装置。

可选的，控制显示装置设置有信息共享和娱乐交互功能。

本发明的优点在于：

1、本发明智能乒乓球裁判装置采用光栅传感器，光栅传感器在乒乓球桌面上形成光栅阵列，对乒乓球的落点能进行精确定位，所以对于得分的判定更为精确。

2、本发明的智能乒乓球裁判装置采用光栅传感器，通过光栅传感器可以对球员的落点、球速等信息进行记录，可用于球员的进攻优势和略施进行分析，提高训练的效率，显示器装置可存储球员的运动信息，并提供社交网站的分享功能，

附图说明

图1是本发明智能乒乓球裁判装置实施方式一的结构示意图；

图2是本发明智能乒乓球裁判装置的MCU单片机(103)对计分判定区域划分结构示意图；

图3是本发明智能乒乓球裁判装置的控制显示装置(104)结构示意图；

图4是本发明智能乒乓球裁判装置的实施方式二示意图；

图5是本发明智能乒乓球裁判装置的实施方式三示意图；

其中：101-乒乓球桌面，102-位置检测装置，103-MCU单片机，104-控制显示装置，105-球网，106-碰网判定装置，201-光感器，301-显示屏，302-声音和人流采集装置，303-底座，304-电机伺服装置，305-集成处理模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步地说明。

实施方式一

如图1所示的本发明智能乒乓球裁判装置结构示意图，包括乒乓球桌面101、位置检测装置102、MCU单片机103、控制显示装置104、球网105、碰网判定装置106，乒乓球桌面101上设置有用于获取乒乓球位置坐标的位置检测装置102，乒乓球桌面101中间位置上横跨设置有球网105，球网上设置有碰网判定装置106，位置检测装置102和碰网判定装置106均与MCU单片机103连接，MCU单片机103与控制显示装置104连接。

本发明通过位置检测装置102采集乒乓球的位置信息，将位置信息传输给MCU单片机103，通过MCU单片机103对信息进行处理，后判定得分情况，MCU单片机103将得分情况传输给控制显示装置显示比分。

如图1所示，所述位置检测装置102，是由光栅传感器组成的光栅发射端和光栅接收端来判定乒乓球的落点位置检测。所述光栅检测装置，每隔2-10mm分布光栅发射端和接收端，成对组方式布置在乒乓球桌面面四周，并形成一一对应的阵列式红外线光路，如果乒乓球出现在光路上，此时乒乓球阻挡了光路，光栅传感器的接收端检测不到接收信号，从而确定乒乓球的位置。光栅传感器采集乒乓球的位置信息后，通过与时间信息相对应传输达到MCU单片机进行分析，即可对得分情况进行判定并记录存储。

如图1所示，所述碰网判定装置106，由光栅传感器组成的光栅发射端和光栅接收端来判定乒乓球在发球过程中是否碰网。所述碰网判定装置成对组方式布置在球网两端，并形成一一对应的红外线光路。当在发球过程中，乒乓球出现碰网情况，乒乓球阻挡碰网装置的光路，接收端检测不到接收信号，碰网判定装置会将此异常信号传输至MCU单片机系统进行分析，从而对发球的有效性进行判定并记录存储。

如图2所示，所述MCU单片机103通过分析算法将落球点信息进行计算分析和统计，并输出至控制显示装置104上。所述MCU单片机对得分情况的判定首先将位置坐标区域分为A1、B2、C3。当启动计分按钮后，乒乓球出现在A1区时，记录坐标为X_A，时间为t_A，若出现在B2区和C3区，则不进行记录；当球出现在B2区，则不进行记录；当球出现在C3区，则记录坐标X_C,时间为t_C；若球出现在A1区，记录坐标X_A1,时间为t_A1；当球出现在C3区，则记录X_C1,时间为t_C1。根据时间差△t＝t_A1-t_A＞t(失球球时间阀值)，则A1区得一分，若不满足，继续记录。同样地，根据时间差△t＝t_B1-t_B＞t(失球球时间阀值)，则B2区得一分，若不满足，继续记录，直到满足条件。之后，比分进行累计并输出到控制显示装置，MCU单片机则进入下一个计分循环，依次累计直到比赛完成，点击计分结束按钮。

如图3所示，所述控制显示装置104，通过MCU单片机提供的得分累计数据，在控制显示装置上可直观的查看球赛的比赛结果。所述控制显示装置设置有存储数据和覆盖数据以及数据输出功能。当新的数据累计到峰值时，存储模块则会覆盖记录的数据中时间最早的数据。同时，控制显示装置通过输出模块可对存储的信息进行输出，方便得分数据转移。

所述控制显示装置设置有音乐播放模块，可供比赛暂停休息期间播放音乐，调节比赛的紧张气氛，让球员和观众都能放松心情。

具体实施方式二

如图4所示的本发明智能乒乓球裁判装置结构示意图，包括乒乓球桌面面101、光感器201、MCU单片机103。乒乓球桌面面101上以矩阵式排列开有监测孔，光感器201设置于监测孔内，光感器201的感应面垂于乒乓球桌面101的支承面上。所有光感器201均与MCU单片机103连接，并将监测数据输送致MCU单片机103。

所述光感器201检测到强光输出低电平；反之，光感器201检测到弱光时输出高电平。

当乒乓球落到乒乓球桌面101上后，由于乒乓球不透明，位于光感器201输出高电平，MCU单片机3收到信号，MCU单片机103通过运算与标准位置进行比对，获得乒乓球的位置坐标，即可对得分情况进行判定并记录存储。

作为优选的实施方式，所述智能乒乓球裁判装置还包括分布设置于所述乒乓球桌面101四周边缘上并且均与所述控制显示装置104连接设置的光强传感器和LED照明灯，所述光强传感器检测到所述乒乓球桌面101上光强度低于所述光感器201的工作范围值时所述控制显示装置104向所述LED照明灯发送开启信号。

光感器201工作时对光强度大小有要求，如果光强度太小会影响光感器201的准确性。为此，上述优选例利用光强传感器测量乒乓球桌面101上的光强，并在检测到所述乒乓球桌面101上光强度低于所述光感器201的工作范围值时所述控制显示装置104向所述LED照明灯发送开启信号。

进一步优选的，所述监测孔上设置有与所述乒乓球桌面101齐平的透明塑料板，且所述透明塑料板靠近所述监测孔一侧表面上设置有防反光透明涂层。

透明塑料板用于保护光感器201。然而，LED照明灯发光时透明塑料板可能会发光，为此本实施例增加了防反光透明涂层来避免反光。同时，为了避免防反光透明涂层受到乒乓球击中而损伤，本实施例将防反光透明涂层设置于所述透明塑料板靠近所述监测孔一侧表面上。

防反光透明涂层可以采用现有技术中常用的防反光涂层，例如ARAS涂层等。

具体实施方式三

如图5所示，所述控制显示装置104，通过MCU单片机提供的得分累计数据，在控制显示装置上可直观的查看球赛的比赛结果的同时，也具有广告投放装置，所述控制显示装置包括显示屏301，声音和人流采集装置302，显示器底座303，电机伺服系统304，集成模块305。集成模块305是集成了大容量存储功能、智能运算处理和云信息交互功能，声音和人流采集装置302对人群的密集度进行采集和判别后启动电机伺服系统304，将显示器转动至人群密集区，且通过对声音的判别，系统根据年龄阶段、性别、聊天喜好判别投放哪种广告类型。通过云信息交互功能，在打乒乓球的休息过程中，人员可进行信息共享和娱乐交互。

以上附图说明的方式对本发明智能乒乓球裁判装置作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。