一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法与流程

本发明涉及篮球比赛装置器材技术领域，特别涉及一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法。

背景技术：

篮球比赛中比分对于双方队员十分重要，而在比赛焦灼时，一个三分球的出现更是至关重要，有可能直接决定比赛的胜负情况。三分球的评判标准是起跳的时候在三分线外，投篮成功就是三分球，不关注落地的状况，落地时踩线或在线内都可以。目前，裁判主要靠人眼关注球员起跳时有没有踩线，这样的方式存在主观性，容易导致误判情况，这对篮球比赛的公平性提出了挑战。并且当三分球判断有争议时，裁判需要查看回放录像给出结果后，比赛才能继续进行，从而浪费了比赛时间。鉴于以上问题，发明一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法，为篮球比赛三分球的判断提供更为快速有效的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种辅助判断篮球比赛三分球的装置，分别传递装置，感应装置与接收装置；

所述的传递装置包括设置在鞋上的加速度传感器1，加速度传感器1的输出端连接控制器2，位于鞋子的鞋垫四周设置有若干干簧管3；

所述的感应装置包括铺设在三分线下的永磁铁4；

所述的接收装置包括设置在计分台处和裁判处的wifi接收模块5；

干簧管3通过感应永磁铁4将信息传递至控制器2，控制器2将信号通过wifi模块传递至wifi接收模块5。

所述的加速度传感器1与控制器2连接，电池为控制器2进行供电。

所述的加速度传感器1用来获取球员投球时的一个加速度数据，跳起时加速度方向向上，落地时加速度方向向下。

所述干簧管3与控制器2连接，若干干簧管3之间采用并联的连接方式，永磁铁4铺设在三分线下方，用来产生垂直于地面并且方向向上的磁场。

所述wifi模块与控制器2连接，控制器2将数据传输给wifi模块，wifi模块通过无线通信将数据发送给裁判处和登机牌处wifi模块5。

所述干簧管3用一对用磁性材料制造的弹性舌簧组成，舌簧密封于充有惰性气体的玻璃管中，舌簧端面互叠但留有一条细间隙，所述的舌簧端面触点镀有一层贵金属。

所述的干簧管3的直径为2mm，长度为14mm，采用塑封。

所述加速度传感器1的型号为v710，超微型加速度传感器。

所述干簧管3铺设在鞋子的鞋垫四周。

所述永磁铁4宽度与三分线的线宽度一致，立式放置，产生垂直于地面方向向上的磁场。

在三分线以内区域和以外区域没有覆盖永磁铁，在这两个区域内起跳不会产生磁感应现象，干簧管不会闭合，控制器的相应io口电压值没有变化，不会通过wifi模块发送数据。只有球员起跳时踩到三分线，干簧管会闭合，控制器相应的io口电压值有变化，会通过wifi模块发送球员编号给裁判处wifi模块和登机牌处wifi模块。

一种辅助判断篮球比赛三分球的方法，包括以下步骤；

(1)控制器2初始化；

(2)判断干簧管3处于闭合状态，与干簧管3相连的io口有电压值的变化；

(3)当干簧管3处于闭合状态，则读取加速度传感器1的输出值，否则，执行步骤(1)；

(4)控制器2判断加速度传感器的输出值是否为正；

(5)当控制器2判断加速度传感器1的输出值为正时，则控制器2将球员编号通过wifi模块发送给裁判处的wifi模块和登分牌处的wifi接收模块，否则返回步骤(2)。

本发明的有益效果：

控制器在球员踩踏三分线时检测与干簧管相连的io口的电压值的变化，同时获取加速度传感器的数据，只有加速度传感器值为正时，才是三分球。因为三分球不关注球员落地状态，如果落地时踩线，这时也是三分球。本发明根据球员投三分球的过程进行设计，能够在裁判员判三分球时提供有效的辅助意见，防止裁判员误判球的行为。

本发明通过磁感应原理来判断球员踩到三分线，踩到三分线时，鞋内的干簧管闭合。三分线区域地面下铺设永磁铁，属于三分线的所有区域都被覆盖，保证本发明的可靠性。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明部分装置所在位置示意图；

图3是本发明工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明一种辅助判断篮球比赛三分球的装置与方法，参见附图1，包括铺设在三分线下的永磁铁4、加速度传感器1、主控制器2、电池、若干干簧管3、wifi发送模块、裁判处的wifi接收模块、登分牌处的wifi接收模块5。在进行比赛之前，先让每个球员试踩下三分线，检测系统能否正常工作，同时防止人为因素破坏本系统的完整性。当球员踩到三分线时，干簧管3闭合，与干簧管3相连的io口电压值发生变化。当控制器2检测io口闭合后，再获取加速度传感器1的值，若加速度传感器1输出值为正时，将此踩线球员编号通过蓝牙模块发送到裁判处的wifi接收模块和登分牌处的wifi接收模块5。

规定加速度方向向上为正，控制器2工作流程是通过控制器2与干簧管3相连的io口的电压值的变化来判断干簧管3的状态，当有球员踩到三分线时，干簧管3闭合，再获取加速度传感器1的数据；

若加速度传感器1的值为正，则表示该球员在投球时踩踏到三分线，控制器2就将此信号用wifi模块发送到裁判处和登分牌处的wifi接收模块5，登机牌可显示xx号球员在投球时踩线，同时提示裁判xx号球员在投球时踩线。

参见图1、图2，控制器2、若干干簧3管、wifi模块和加速度传感器1安装在球员鞋上。控制器2、加速度传感器1、wifi模块放在鞋跟位置，若干干簧管3绕鞋垫边缘外一圈并联连接，不影响球员穿鞋的舒适度。并联连接保证有一个干簧管3闭合，与干簧管3相连的io口都会有电压的变化。

所述的传递装置包括设置在鞋上的加速度传感器1，加速度传感器1的输出端连接控制器2，位于鞋子的鞋垫四周设置有若干干簧管3；

所述的感应装置包括铺设在三分线下的永磁铁4；

所述的接收装置包括设置在计分台处和裁判处的wifi接收模块5；

干簧管3通过感应永磁铁4将信息传递至控制器2，控制器2将信号通过wifi模块传递至wifi接收模块5。

所述的加速度传感器1与控制器2连接，电池为控制器2进行供电。

所述的加速度传感器1用来获取球员投球时的一个加速度数据，跳起时加速度方向向上，落地时加速度方向向下。

所述干簧管3与控制器2连接，若干干簧管3之间采用并联的连接方式，永磁铁4铺设在三分线下方，用来产生垂直于地面并且方向向上的磁场。

当球员踩到三分线，由于三分线上有方向垂直向上的磁场，干簧管3处于磁场内会由常开转为闭合。干簧管3在电路中的作用类似于一个开关，因为干簧管3的连接方式为并联，所以只要有一个干簧管3闭合，干簧管3与控制器2之间连接电路会产生电流，进而与干簧管3相连的控制器2的io端口电压值会产生变化。控制器2通过检测这一io端口的电压值和加速度传感器1的数据判断是否有球员在投球时踩到三分线。

所述wifi模块与控制器2连接，控制器2将数据传输给wifi模块，wifi模块通过无线通信将数据发送给裁判处和登机牌处wifi模块5。wifi的最大通信距离为30米，可以覆盖篮球场地，保证数据的可靠传输。

所述干簧管3用一对用磁性材料制造的弹性舌簧组成，舌簧密封于充有惰性气体的玻璃管中，舌簧端面互叠但留有一条细间隙，所述的舌簧端面触点镀有一层贵金属。如铑或钌，使开关具有稳定的特性和极长的使用寿命。

所述的干簧管3的直径为2mm，长度为14mm，采用塑封。干簧管3的数量根据鞋子的大小确定为18～20个范围内。

所述加速度传感器1的型号为v710，超微型加速度传感器。

所述干簧管3铺设在鞋子的鞋垫四周。因为三分线的宽度较窄，所以球员落地有可能脚跟或鞋子的一小部分区域踩到三分线。干簧管3均匀覆盖在鞋周的设计可以保证本发明的可靠性。

所述永磁铁4宽度与三分线的线宽度一致，立式放置，产生垂直于地面方向向上的磁场。磁场强度要求在距三分线上方5mm范围内可使干簧管闭合。永磁铁仅铺设在三分线的线下地面的区域，区域较窄。若磁铁之间的衔接有不平整处可在磁铁之间增加磁性材料，以保持地面的平整。

在三分线以内区域和以外区域没有覆盖永磁铁，在这两个区域内起跳不会产生磁感应现象，干簧管不会闭合，控制器的相应io口电压值没有变化，不会通过wifi模块发送数据。只有球员起跳时踩到三分线，干簧管会闭合，控制器相应的io口电压值有变化，会通过wifi模块发送球员编号给裁判处wifi模块和登机牌处wifi模块。

参见图3，本发明的主要工作流程图如下：

(1)控制器2初始化；

(2)判断干簧管3处于闭合状态，与干簧管3相连的io口有电压值的变化；

(3)当干簧管3处于闭合状态，则读取加速度传感器1的输出值，否则，执行步骤(1)；

(4)控制器2判断加速度传感器的输出值是否为正；

(5)当控制器2判断加速度传感器1的输出值为正时，则控制器2将球员编号通过wifi模块发送给裁判处的wifi模块和登分牌处的wifi接收模块，否则返回步骤(2)。

实施例：

篮球比赛开始之前，在每个球员鞋上的控制器内设置该球员编号，例如球员05号，就提前将05写进控制器2的内存中。如果该05号球员在比赛中进行了三分球的投掷，控制器2判断与干簧管3相连的io口的电平发生转变(由低转高或由高转低)同时加速度传感器1的值为正判断05号球员在起跳时踩到三分线，就发送05编号给裁判处wifi模块和登机牌处wifi模块5。如果05号球员成功投进球，并且裁判处wifi和登机牌处wifi没有接收到05的数据信息，就认为这次的投球为三分球。否则，就不是三分球。当然，在三分线以内投球也不会接收到数据信息，但若在三分线内投球，人眼能够清晰观察到这一情况，所以不会发生误判。本发明旨在对三分线附近区域可能存在误判的情况进行甄别，辅助裁判判断三分球。