一种跳远测试装置及跳远成绩评估装置的制作方法

本发明涉及一种体育用品，具体而言，涉及一种跳远测试装置及跳远成绩评估装置。

背景技术：

立定跳远是初中、高中、大学每年体质测试的必测项目。跳远成绩的高低反应了青少年的身体素质情况，对国家制定相关身体健康标准有着重要的参考作用。传统的测量手段大多采用卷尺等工具进行人工测量，量尺精度磨损以及肉眼观察导致读数误差较大，而且数据记录、统计、管理都比较麻烦。而且，目前采用的导电橡胶和红外对管测距装置精度较低、安装麻烦，未配备数据管理系统以提供运动处方。此外，起跳前脚尖位置容易超过起跳线的位置，以及起跳后脚尖和脚跟的微小移动都会带来测量误差，从而影响测试的跳远距离的准确度，最终所测得的跳远成绩不准确。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于，提供一种跳远测试装置及跳远成绩评估装置以改善上述问题。

本发明实施例提供了一种跳远测试装置，包括测距装置和处理装置；

所述测距装置包括安装机构和红外测距仪，所述红外测距仪设置于所述安装机构；

所述处理装置包括立柱、装置主体、信息读取装置、数据传输装置、显示器和控制器，所述立柱设置于所述安装机构，所述装置主体设置于所述立柱远离所述安装机构的一端，所述信息读取装置、数据传输装置、显示器和控制器设置于所述装置主体，所述信息读取装置、数据传输装置和显示器分别与所述控制器连接；

所述红外测距仪用于测试跳远者的跳远距离并将所述跳远距离发送至所述数据传输装置，所述信息读取装置用于读取跳远者的个人信息，所述数据传输装置用于接收所述红外测距仪发送的所述跳远距离，所述显示器用于显示跳远者的个人信息和跳远距离，所述控制器用于控制所述信息读取装置、数据传输装置和显示器的工作状态。

进一步地，所述信息读取装置包括身份识别卡识别装置、指纹识别装置和摄像装置，所述身份识别卡识别装置、指纹识别装置和摄像装置设置于所述装置主体远离所述立柱的一侧，所述身份识别卡识别装置、指纹识别装置和摄像装置分别与所述控制器连接。

进一步地，所述数据传输装置包括无线传输装置和数据传输接口；

所述无线传输装置包括无线收发器和与所述无线收发器连接的天线，所述无线收发器与所述控制器连接；

所述数据传输接口包括USB接口，所述USB接口与所述控制器连接。

进一步地，所述处理装置还包括多个功能按键，所述多个功能按键设置于所述装置主体远离所述立柱的一侧，所述多个功能按键分别与所述控制器连接；

所述多个功能按键用于通过控制所述控制器以控制所述信息读取装置、数据传输装置和显示器的工作状态。

进一步地，所述立柱包括多根依次嵌套的空心支杆，所述空心支杆的外壁设置有外螺纹、内壁设置有内螺纹，相邻的两根所述空心支杆能够通过螺纹旋合实现收缩和伸展。

进一步地，所述处理装置还包括把手，所述把手设置于所述装置主体。

进一步地，所述测距装置还包括起跳线和与所述起跳线垂直的参考刻度尺，所述起跳线和所述参考刻度尺位于同一平面，且垂直于所述立柱，所述参考刻度尺设置于所述安装机构和所述红外测距仪之间。

进一步地，所述红外测距仪包括第一红外测距传感器和第一处理器，所述第一红外测距传感器为反射式红外光幕传感器，所述第一红外测距传感器的红外发射器和红外接收器设置于所述起跳线和所述参考刻度尺之间，所述第一红外测距传感器与所述第一处理器连接，所述第一处理器与所述数据传输装置连接；

所述第一红外测距传感器用于测试起跳落地之后跳远者与所述第一红外测距传感器的间隔距离，所述第一处理器用于根据所述间隔距离和预存的第一红外测距传感器发射的红外线与所述参考刻度尺之间的夹角得出跳远距离，并将所述跳远距离发送至所述数据传输装置。

进一步地，所述测距装置还包括红外报警装置，所述红外报警装置包括红外传感器、报警器的第二处理器，所述红外传感器为对射式红外传感器，所述红外传感器的红外发射器和红外接收器分别设置于所述起跳线的两端，所述红外传感器和所述报警器分别与所述第二处理器连接；

所述红外传感器用于测试跳远者与所述起跳线的位置关系并将所述位置关系发送至所述第二处理器，所述第二处理器用于根据所述位置关系控制所述报警器发出警报。

本发明实施例还提供了一种跳远成绩评估装置，包括身高测量装置和上述跳远测试装置；

所述身高测量装置包括测量台和第二红外测距传感器，所述测量台与所述第二红外测距传感器相对设置且存在间隔，所述第二红外测距传感器为反射式红外光幕传感器，所述第二红外测距传感器的红外发射器和红外接收器与所述测量台相对设置，所述第二红外测距传感器与所述数据传输装置连接；

所述第二红外测距传感器用于测试跳远者的身高，并将所述身高发送至所述数据传输装置，以使所述控制器根据所述数据传输装置接收的所述跳远距离和跳远者的身高得出跳远成绩评估结果。

本发明实施例提供的跳远测试装置及跳远成绩评估装置，通过设置于所述测距装置的红外测距仪能够精确的测试出跳远者的跳远距离，并将所述跳远距离发送至所述数据传输装置，所述跳远距离再通过所述显示器显示。所述跳远测试装置及跳远成绩评估装置能够精确的测量出跳远者的跳远距离，并通过显示器直观显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的一种跳远测试装置的结构图。

图2为本发明提供的一种测距装置的结构图。

图3为本发明提供的一种红外测距仪的结构框图。

图4为本发明提供的一种跳远距离的计算方法辅助说明图。

图5为本发明提供的一种红外报警装置的结构图。

图6为本发明提供的一种处理装置的结构图。

图7为本发明提供的一种处理装置的结构框图。

图8为本发明提供的一种身高测量装置的结构图。

图标：10-跳远测试装置；100-测距装置；110-安装机构；111-安装孔；120-红外测距仪；121-第一红外测距传感器；1211-红外光幕；122-第一处理器；130-起跳线；140-参考刻度尺；150-辅助参考尺；160-红外报警装置；161-红外传感器；162-报警器；163-第二处理器；200-处理装置；210-立柱；220-装置主体；230-信息读取装置；231-身份识别卡识别装置；232-指纹识别装置；233-摄像装置；240-数据传输装置；241-无线传输装置；2411-无线收发器；2412-天线；242-数据传输接口；250-显示器；260-控制器；270-电源装置；280-功能按键组；281-确认按键；282-撤销按键；283-功能选择按键；284-电源开关按键；290-把手；300-身高测量装置；310-测量台；320-第二红外测距传感器；330-测量杆。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，本发明实施例提供的跳远测试装置10包括测距装置100和处理装置200。

请参阅图2，本实施例中，所述测距装置100包括安装机构110和红外测距仪120，所述红外测距仪120设置于所述安装机构110。本实施例中，所述安装机构110用于安装所述处理装置200。可选的，所述安装机构110开设有用于安装所述处理装置200的安装孔111。所述安装孔111为圆形，所述安装孔111的孔壁设置有内螺纹，所述处理装置200通过螺纹旋合可拆卸地设置于所述安装孔111。本实施例中，所述红外测距仪120用于测试跳远者的跳远距离。

可选的，所述测距装置100还包括起跳线130和与所述起跳线130垂直的参考刻度尺140。所述起跳线130可以是1米，也可以为1.5米，所述起跳线130可以是柔性线或绳，也可以是铁丝之类的可形变条状物。所述参考刻度尺140表面设置有刻度尺，用于辅助计量跳远者的跳远距离。例如，当所述红外测距仪120损坏无法进行测量时，便可以利用所述参考刻度尺140进行测量。本实施例中，所述起跳线130和所述参考刻度尺140位于同一平面，且垂直于所述安装孔111的轴线。所述参考刻度尺140设置于所述安装机构110和所述红外测距仪120之间。本实施例中，为了规范起跳和测量区间，所述测距装置100还包括辅助参考尺150，所述辅助参考尺150设置于所述起跳线130远离所述参考刻度尺140的一端且平行于所述参考刻度尺140。如此，所述起跳和测量区间即位于所述参考刻度尺140和所述辅助参考尺150之间。

请结合图3，本实施例中，所述红外测距仪120包括第一红外测距传感器121和第一处理器122。所述第一红外测距传感器121与所述第一处理器122连接，所述第一处理器122与所述数据传输装置240连接。所述第一红外测距传感器121为反射式红外光幕传感器，即所述反射式红外光幕传感器包括多个红外发射器和与所述多个红外发射器数量相同且位置对应的红外接收器。所述第一红外测距传感器121的红外发射器和红外接收器设置于所述起跳线130和所述参考刻度尺140之间。本实施例中，所述第一红外测距传感器121的红外发射器发射的红外光幕1211位于所述参考刻度尺140和所述辅助参考尺150之间，每条红外线与所述参考刻度尺140之间呈锐角夹角，并且，所述第一红外测距传感器121的每个红外发射器发射出的红外线与所述参考刻度尺140之间的夹角均预存于所述第一处理器122。

通过上述设置，当所述第一红外测距传感器121测得起跳落地之后跳远者与所述第一红外测距传感器121的间隔距离后，所述第一处理器122便根据所述间隔距离和预存的第一红外测距传感器121发射的红外线与所述参考刻度尺140之间的夹角得出跳远距离。本实施例中，起跳落地之后跳远者与所述第一红外测距传感器121的间隔距离通过所述第一红外测距传感器121的红外发射器发射出红外线到所述红外线遇障返回的时间间隔得出。请结合图4，关于所述跳远距离的具体计算过程如下。

H_n＝L_n*Cosα_n

其中，H_n为跳远距离，L_n为起跳落地之后跳远者与所述第一红外测距传感器121的间隔距离，α_n为红外发射器发射出的红外线与所述参考刻度尺140之间的夹角。

本实施例中，所述第一红外测距传感器121的所述红外发射器和所述红外接收器设置密集，所以起跳落地之后跳远者的脚部所阻挡的所述红外线不止一条，则所述第一红外测距传感器121测得的起跳落地之后跳远者与所述第一红外测距传感器121的间隔距离包括不止一个。此时，则可根据最小数算法：

H_n＝min(H₁＝L₁*Cosα₁，H₂＝L₂*Cosα₂，……Hn＝Ln*Cosα_n)

比较得出的最小值为起跳落地之后跳远者的脚后跟与所述起跳线130之间的距离，即为跳远距离。

此外，为避免起跳和测量区间外测得的数据干扰测试结果，本实施例中，加入约束条件：

L_n*Sinα_n＜L_线

其中，L_线为起跳线130的长度，在此条件外的数据均忽略不计。

需要说明的是，本实施例中，关于所述跳远距离、最小数算法以及约束条件的运算规则均预存于所述第一处理器122。

此外，请参阅图5，为防止跳远者作弊，所述测距装置100还包括红外报警装置160，所述红外报警装置160包括红外传感器161、报警器162和第二处理器163。所述红外传感器161为对射式红外传感器161，所述红外传感器161的红外发射器和红外接收器分别设置于所述起跳线130的两端。所述报警器162可以是声音报警器162，也可以为声光报警器162。所述红外传感器161和所述报警器162分别与所述第二处理器163连接。

通过上述设置，所述红外传感器161测试跳远者与所述起跳线130的位置关系并将所述位置关系发送至所述第二处理器163，所述第二处理器163则根据所述位置关系控制所述报警器162发出警报。具体地，所述红外传感器161的红外发射器发射红外线，所述红外传感器161的红外接收器能够接收到所述红外传感器161的红外发射器发射的红外线时，则判定跳远者与所述起跳线130存在间隔，即跳远者的脚尖未越过起跳线130，否则，判定跳远者与所述起跳线130不存在间隔，即跳远者的脚尖越过起跳线130，所述第二处理器163则控制所述报警器162发出警报。

请参阅图6和图7，本实施例中，所述处理装置200包括立柱210、装置主体220、信息读取装置230、数据传输装置240、显示器250和控制器260。可选的，所述立柱210设置于所述安装机构110。本实施例中，所述立柱210通过螺纹旋合可拆卸地安装于安装机构110开设的所述安装孔111。所述装置主体220设置于所述立柱210远离所述安装机构110的一端。所述信息读取装置230、数据传输装置240、显示器250和控制器260设置于所述装置主体220。所述信息读取装置230、数据传输装置240和显示器250分别与所述控制器260连接。

所述红外测距仪120用于测试跳远者的跳远距离并将所述跳远距离发送至所述数据传输装置240。所述信息读取装置230用于读取跳远者的个人信息，所述个人信息包括姓名、班级、学号、性别、年龄和头像等信息。所述数据传输装置240还用于接收所述红外测距仪120发送的所述跳远距离，通过控制器260控制所述显示器250显示跳远者的个人信息和跳远距离。所述控制器260用于控制所述信息读取装置230、数据传输装置240和显示器250的工作状态。本实施例中，所述信息读取装置230的工作状态包括读取状态和等待状态，所述数据传输装置240的工作状态包括发送状态、接收状态和等待状态，所述显示器250的工作状态包括显示状态和等待状态。

可选的，所述信息读取装置230包括身份识别卡识别装置231、指纹识别装置232和摄像装置233，所述身份识别卡识别装置231、指纹识别装置232和摄像装置233设置于所述装置主体220远离所述立柱210的一侧，所述身份识别卡识别装置231、指纹识别装置232和摄像装置233分别与所述控制器260连接。本实施例中，所述身份识别卡识别装置231可以用于读取跳远者的身份证信息或校园一卡通信息。所述指纹识别装置232用于识别跳远者的指纹信息，当所述指纹识别装置232识别得到跳远者的指纹信息后，所述控制器260能够根据所述指纹信息调取出预存于与所述控制器260连接的存储装置(图中未示出)中与所述指纹信息匹配的个人信息。所述存储装置可以是直接连接于所述控制器260的硬件存储装置，也可以是与所述控制器260远程连接的数据存储中心。可选的，所述存储装置中还存储有测试名单等信息。本实施例中，所述摄像装置233为面部识别针孔摄像头，用于获取跳远者的面部信息。

本实施例中，所述数据传输装置240包括无线传输装置241和数据传输接口242。可选的，所述无线传输装置241包括无线收发器2411和与所述无线收发器2411连接的天线2412，所述无线收发器2411与所述控制器260连接。当所述存储装置为与所述控制器260远程连接的数据存储中心时，便可以利用所述无线传输装置241远程下载存储于所述存储装置的跳远者的个人信息和测试名单等信息。可选的，所述数据传输接口242包括USB接口，所述USB接口与所述控制器260连接。

本实施例所述的测试装置还包括电源装置270，所述电源装置270与所述控制器260连接，用于为所述测试装置提供工作电能。本实施例中，所述电源装置270能够通过所述USB接口进行充电。

可选的，所述处理装置200还包括功能按键组280，所述功能按键组280包括多个功能按键，所述多个功能按键设置于所述装置主体220远离所述立柱210的一侧，所述多个功能按键分别与所述控制器260连接。所述多个功能按键用于通过控制所述控制器260以控制所述信息读取装置230、数据传输装置240和显示器250的工作状态。具体地，所述多个功能按键包括用于确认信息的确认按键281、用于撤销选择的撤销按键282、用于选择所述显示器250显示内容的功能选择按键283以及用于控制所述电源装置270开关的电源开关按键284。所述显示器250显示内容可以包括当前成绩排名、测试人数情况、数据传输、考试模式、测试模式等。

为了使得所述处理装置200易于收纳，可选的，所述立柱210包括多根依次嵌套的空心支杆，所述空心支杆的外壁设置有外螺纹、内壁设置有内螺纹，相邻的两根所述空心支杆能够通过螺纹旋合实现收缩和伸展。此外，本实施例中，所述处理装置200还包括把手290，所述把手290设置于所述装置主体220。

本实施例所述的跳远测试装置10，能够通过所述测距装置100精确的测量出跳远者的跳远距离，并将所述跳远距离发送至所述处理装置200使得所述跳远距离通过所述显示器250直观显示，实现了自动、智能的跳远距离测试。

跳远距离和跳远者的跳远方法有关，此外，还很大程度的和跳远者的身体素质，如腰腹部力量、下肢爆发力、跳弹力等因素有关。但，在评估跳远成绩的时候，还是应该考虑到身高因素。请参阅图8，鉴于此，本发明实施例还提供了一种跳远成绩评估装置，包括身高测量装置300和上述跳远测试装置10。

所述身高测量装置300包括测量台310和第二红外测距传感器320，所述测量台310与所述第二红外测距传感器320相对设置且存在间隔。可选的，第二红外测距传感器320通过设置于所述测量台310的测量杆330支撑。本实施例中，所述测量杆330的长度为2米。为了便于收纳，所述测量杆330长度可调，具体调节原理与所述立柱210的伸缩原理相同。所述第二红外测距传感器320为反射式红外光幕传感器，所述第二红外测距传感器320的红外发射器和红外接收器与所述测量台310相对设置，所述第二红外测距传感器320与所述数据传输装置240连接。所述第二红外测距传感器320用于测试跳远者的身高，并将所述身高发送至所述数据传输装置240，以使所述控制器260根据所述数据传输装置240接收的所述跳远距离和跳远者的身高得出跳远成绩评估结果。

具体地，当跳远者站到所述测量台310后，所述第二红外测距传感器320的红外发射器发射的红外线光幕由于跳远者的阻碍作用反射被所述第二红外测距传感器320的红外接收器接收，通过所述第二红外测距传感器320的红外发射器发射出红外线到所述红外线返回的时间间隔得出跳远者距离所述第二红外测距传感器320的距离，由于所述测量杆330的长度已知，便可以通过所述测量杆330的长度和跳远者距离所述第二红外测距传感器320的距离得到跳远者的身高。需要说明的是，由于所述第二红外测距传感器320的红外发射器发射的为红外线光幕，所以跳远者的身高测试结果会包括多个值，本实施例中获取最大值即可。例如，红外线光幕由跳远者头部阻碍反射与由跳远者的肩部阻碍反射所得到的跳远者与所述第二红外测距传感器320的距离是不同的，进而导致得到的跳远者的身高有多组不同的数值，从多组不同的数值中选取最大值即可。

综上所述，本发明实施例提供的跳远测试装置10及跳远成绩评估装置，通过设置于所述测距装置100的红外测距仪120能够精确的测试出跳远者的跳远距离，并将所述跳远距离发送至所述数据传输装置240，所述跳远距离再通过所述显示器250显示。所述跳远测试装置10及跳远成绩评估装置能够精确的测量出跳远者的跳远距离，并通过显示器250直观显示。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。