立定跳远测量装置的制作方法

本实用新型涉及体育用品领域，具体而言，涉及一种立定跳远测量装置。

背景技术：

立定跳远的数据反应了人体运动的身体协调能力和爆发力，同时也在一定程度上体现个人身体素质情况。特别是在学生阶段，立定跳远作为一种体育训练与考试的必测项目，并通过跳远成绩的高低反应青少年的身体素质情况。但是，在无人监管的测试过程中，经常有测试者作弊，例如测试者不从起跳线起跳，而从侧面或前面跳入，或者测试者从起跳线起跳但不跳入测量区域，另一人从侧面或者前面跳入，最终所测得的跳远成绩不准确。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种立定跳远测量装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种立定跳远测量装置包括：测距装置和处理装置，所述处理装置包括处理器及与所述处理器电性连接的报警器；

所述测距装置包括矩形的立定跳远垫子、位于立定跳远垫子上的第一起跳线、与所述第一起跳线垂直的参考刻度尺、位于所述第一起跳线两端的第一安装件和第二安装件，及位于所述立定跳远垫子终点两端的第三安装件和第四安装件，所述第一安装件与所述第四安装件相对设置，所述第二安装件与所述第三安装件相对设置；

所述测距装置还包括红外线发射器组，所述红外线发射器组包括安装于所述第一安装件的第一红外线发射器、安装于所述第二安装件的第二红外线发射器、安装于所述第三安装件的第三红外线发射器和安装于所述第四安装件的第四红外线发射器；

所述测距装置还包括红外线接收器组，所述红外线接收器组包括安装于所述第二安装件且朝向所述第一红外线发射器的第一红外线接收器、安装于所述第三安装件且朝向所述第二红外线发射器的第二红外线接收器、安装于所述第四安装件且朝向所述第三红外线发射器的第三红外线接收器及安装于所述第一安装件且朝向所述第四红外线发射器的第四红外线接收器，所述红外线接收器组与所述处理器电性连接；

所述测距装置还包括红外线测距仪，所述红外线测距仪安装于所述第一安装件且朝向所述立定跳远垫子内部区域，所述红外线测距仪包括多个发射与所述第一起跳线夹角不等的红外线的子红外线发射器及与多个子红外线发射器数量相同且位置对应的子红外线接收器，所述子红外线接收器与所述子红外线发射器集于一体，所述红外线测距仪与所述处理器电性连接，用于测量起跳落地之后跳远者的脚后跟与所述多个子红外线接收器的间隔距离，并发送至所述处理器。

进一步地，所述处理器还集成有存储器。

进一步地，所述测距装置还包括具有反射红外线的反射件，所述反射件安装于所述跳远者的脚后跟。

进一步地，所述红外线接收器组还包括安装于所述第一安装件的第五红外线发射器以及安装于所述第二安装件且朝向所述第五红外线发射器的第五红外线接收器，所述第五红外线接收器与所述处理器电性连接。

进一步地，所述测距装置包括位于立定跳远垫子上的第二起跳线，所述第二起跳线与所述第一起跳线平行且位于所述第一起跳线远离所述第三安装件的一侧。

进一步地，所述测距装置还包括位于所述第二起跳线两端的第五安装件和第六安装件，所述红外线接收器组还包括安装于所述第五安装件的第六红外线发射器以及安装于所述第六安装件且朝向所述第六红外线发射器的第六红外线接收器，所述第六红外线接收器与所述处理器电性连接。

进一步地，所述处理装置还包括信息采集装置，所述信息采集装置与所述报警器电性连接。

一种立定跳远测量装置包括测距装置和处理装置，所述处理装置包括处理器及与所述处理器电性连接的报警器；

所述测距装置包括矩形的立定跳远垫子、位于立定跳远垫子上的第一起跳线、与所述第一起跳线垂直的参考刻度尺、位于所述第一起跳线两端的第一安装件和第二安装件，及位于所述立定跳远垫子终点两端的第三安装件和第四安装件，所述第一安装件与所述第四安装件相对设置，所述第二安装件与所述第三安装件相对设置；

所述测距装置还包括红外线发射器组，所述红外线发射器组包括安装于所述第一安装件的第一红外线发射器、安装于所述第二安装件的第二红外线发射器、安装于所述第三安装件的第三红外线发射器和安装于所述第四安装件的第四红外线发射器；

所述测距装置还包括红外线接收器组，所述红外线接收器组包括安装于所述第二安装件且朝向所述第一红外线发射器的第一红外线接收器、安装于所述第三安装件且朝向所述第二红外线发射器的第二红外线接收器、安装于所述第四安装件且朝向所述第三红外线发射器的和第三红外线接收器及安装于所述第一安装件且朝向所述第四红外线发射器的第四红外线接收器，所述红外线接收器组与所述处理器电性连接；

所述测距装置还包括红外线测距仪，所述红外线测距仪包括安装于跳远者脚后跟的子红外线发射器及沿所述第一安装件与第四安装件所在直线间隔设置的多个子红外线接收器，所述子红外线发射器发射多根放射状的红外线并被所述多个子红外线接收器接收，所述红外线测距仪与所述处理器电性连接，用于测量起跳落地之后所述跳远者的脚后跟与所述多个子红外线接收器的间隔距离，并发送至所述处理器。

进一步地，所述处理器还集成有存储器。

进一步地，所述测距装置还包括位于立定跳远垫子上的第二起跳线，所述第二起跳线与所述第一起跳线平行且位于所述第一起跳线远离所述第三安装件的一侧；

所述测距装置还包括位于所述第二起跳线两端的第五安装件和第六安装件，所述红外线接收器组还包括安装于所述第五安装件的第六红外线发射器以及安装于所述第六安装件且朝向所述第六红外线发射器的第六红外线接收器，所述第六红外线接收器与所述处理器电性连接。

本实用新型提供的立定跳远测量装置，对硬件架构进行了巧妙设计，基于所设计的硬件架构，在实施时进行功能扩展可避免测试者不从起跳线起跳，而从侧面或前面跳入，或者测试者从起跳线起跳但不跳入测量区域，另一人从侧面或者前面跳入的情况，防止在无人监管的测试过程中测试者作弊，进而测得准确的跳远成绩。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种立定跳远测量装置的方框示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种测距装置的结构示意图。

图3为图2中的测距装置的另一视角的结构示意图。

图4为图2中的测距装置的测量原理示意图。

图5为本实用新型实施例提供的另一种测距装置的结构示意图。

图6为图5中的测距装置的测量原理示意图。

图标：1-立定跳远测量装置；10-处理装置；101-处理器；102-报警器；103-信息采集装置；50-测距装置；501-立定跳远垫子；502-第一起跳线；503-参考刻度尺；504-第一安装件；505-第二安装件；506-第三安装件；507-第四安装件；5081-第一红外线发射器；5082-第二红外线发射器；5083-第三红外线发射器；5084-第四红外线发射器；5085-第一红外线接收器；5086-第二红外线接收器；5087-第三红外线接收器；5088-第四红外线接收器；5091-子红外线发射器；5092-子红外线接收器；510-反射件；5089-第五红外线发射器；50810-第五红外线接收器；511-第二起跳线；512-第五安装件；513-第六安装件；50811-第六红外线发射器；50812-第六红外线接收器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种立定跳远测量装置1。所述立定跳远测量装置1包括：处理装置10和测距装置50。所述处理装置10包括处理器101及与所述处理器101电性连接的报警器102。

所述处理器101可以是一种集成电路芯片，具有信息处理能力。所述处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规处理器等。

可选地，在本实施例中，所述处理器101集成有存储器，所述存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。所述存储器可用于存储软件程序及模块，处理器101在接收到执行指令后，执行存储在存储器中的软件程序及模块，从而执行相应的功能应用及信息处理。

所述报警器102可以是可以为蜂鸣器或LED灯，只要能够达到报警效果即可，本实施例对此不做限制。

可选地，在本实施例中，所述处理装置10还包括信息采集装置103，所述信息采集装置103与所述报警器102电性连接。所述信息采集装置103用于读取测量者的身份信息并判断所述身份信息与预设身份信息是否匹配，若匹配，则开始测量，若不匹配则发送报警信息至所述报警器102进行报警。因此，可以防止他人代考。

请结合参阅图2和图3，所述测距装置50包括矩形的立定跳远垫子501、位于立定跳远垫子501上的第一起跳线502、与所述第一起跳线502垂直的参考刻度尺503、位于所述第一起跳线502两端的第一安装件504和第二安装件505，及位于所述立定跳远垫子501终点两端的第三安装件506和第四安装件507，所述第一安装件504与所述第四安装件507相对设置，所述第二安装件505与所述第三安装件506相对设置。

所述测距装置50还包括红外线发射器组，所述红外线发射器组包括安装于所述第一安装件504的第一红外线发射器5081、安装于所述第二安装件505的第二红外线发射器5082、安装于所述第三安装件506的第三红外线发射器5083和安装于所述第四安装件507的第四红外线发射器5084。

所述测距装置50还包括红外线接收器组，所述红外线接收器组包括安装于所述第二安装件505且朝向所述第一红外线发射器5081的第一红外线接收器5085、安装于所述第三安装件506且朝向所述第二红外线发射器5082的第二红外线接收器5086、安装于所述第四安装件507且朝向所述第三红外线发射器5083的第三红外线接收器5087及安装于所述第一安装件504且朝向所述第四红外线发射器5084的第四红外线接收器5088，所述红外线接收器组与所述处理器101电性连接。

所述测距装置50还包括红外线测距仪，所述红外线测距仪安装于所述第一安装件504且朝向所述立定跳远垫子501内部区域。所述红外线测距仪包括多个发射与所述第一起跳线502夹角不等的红外线的子红外线发射器5091及与多个子红外线发射器5091数量相同且位置对应的子红外线接收器5092。所述子红外线接收器5092与所述子红外线发射器5091集于一体。所述红外线测距仪与所述处理器101电性连接，用于测量起跳落地之后跳远者的脚后跟与所述多个子红外线接收器5092的间隔距离，并发送至所述处理器101。

所述处理器101，用于在所述第一红外线接收器5085未接收到所述第一红外线发射器5081发射的红外线时，判断所述跳远者起跳。第一红外线接收器5085和第一红外线发射器5081可以设置在距地30～100厘米高度，跳远者在起跳的时候，身体就会挡住第一红外线接收器5085接收到所述第一红外线发射器5081发射的红外线。避免了测试者不从第一起跳线502起跳的情况。在所述红外线测距仪接收到反射回来的多根红外线时，处理器101判断所述跳远者起跳落地。

若所述跳远者在起跳到起跳落地过程中，所述第二红外线接收器5086、第三红外线接收器5087及第四红外线接收器5088中任意一个未接收到红外线时，处理器101判断所述跳远者作弊，不计算跳远成绩并控制所述报警器102报警。第二红外线接收器5086、第二红外线发射器5082、第三红外线接收器5087、第三红外线发射器5083、第四红外线接收器5088和第四红外线发射器5084可以设置在距地30～100厘米高度，当测试者在测试过程中，有人从侧面或者前面跳入进行作弊时，会遮挡红外线，从而报警。

若所述跳远者在起跳到起跳落地过程中，所述第二红外线接收器5086、第三红外线接收器5087及第四红外线接收器5088都接收到红外线时，处理器101按预设规则计算并存储所述跳远者的跳远成绩。具体地，请参阅图4，所述预设规则是指，所述处理器101将起跳落地之后所述跳远者的脚后跟与每个子红外线接收器5092的间隔距离，乘以预存的所述子红外线接收器5092接收的红外线与所述第一起跳线502的夹角的正弦值，得到跳远距离，计算多个跳远距离，取所述多个跳远距离中最小值作为跳远成绩并存储。计算公式为：

H_n＝L_n*Sinα_n。

F＝min(H₁＝L₁*Sinα₁，H₂＝L₂*Sinα₂，……Hn＝Ln*Sinα_n)

其中，H_n为跳远距离，L_n为起跳落地之后跳远者的脚后跟与第n个子红外线接收器5092的间隔距离，α_n为第n个红外发射器发射出的红外线与所述第一起跳线502的夹角,F为跳远成绩。

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*Cosα_n＜L_线

其中，L_线为第一起跳线502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，起跳落地之后跳远者的脚后跟与所述子红外线接收器5092的间隔距离通过所述红外线测距仪的子红外发射器发射出红外线到所述红外线遇障返回子红外线接收器5092的时间间隔乘以红外线传播速度除以2可以得出。关于所述跳远距离、取最小值算法以及约束条件的运算规则均预存于所述处理器101。

可选地，在本实施例中，所述测距装置50还包括具有反射红外线的反射件510，所述反射件510安装于所述跳远者的脚后跟。所述反射件510可以是光滑、反光的材料，能够减少红外线的吸收，加强红外线反射。例如，所述反射件510可以是由金和银等材料制成的，或者其他红外线反射率高的高分子材料。

可选地，在本实施例中，所述红外线接收器组还包括安装于所述第一安装件504的第五红外线发射器5089以及安装于所述第二安装件505且朝向所述第五红外线发射器5089的第五红外线接收器50810。所述处理器101，还用于在所述第五红外线接收器50810未接收到所述第五红外线发射器5089发射的红外线时，判断所述跳远者的脚尖越线，不计算跳远成绩并控制所述报警器102报警。第五红外线接收器50810和第五红外线发射器5089可以设置在距地0.5～5厘米高度，跳远者在起跳的时候，如果脚尖过线，则会遮挡第五红外线接收器50810接收红外线，则不计算跳远成绩并报警。

可选地，在本实施例中，所述测距装置50包括位于立定跳远垫子501上的第二起跳线511，所述第二起跳线511与所述第一起跳线502平行且位于所述第一起跳线502远离所述第三安装件506的一侧。所述第二起跳线511可以给跳得比较远的测试者使用。从第二起跳线511起跳的测试者，跳远成绩需要加上第一起跳线502到第二起跳线511的距离。

可选地，在本实施例中，所述测距装置50还包括位于所述第二起跳线511两端的第五安装件512和第六安装件513，所述红外线接收器组还包括安装于所述第五安装件512的第六红外线发射器50811以及安装于所述第六安装件513且朝向所述第六红外线发射器50811的第六红外线接收器50812。所述处理器101，还用于在所述第六红外线接收器50812未接收到所述第六红外线发射器50811发射的红外线时，判断所述跳远者的脚尖越线，不计算跳远成绩并控制所述报警器102报警。同理，可以避免测试者脚尖越线。

请参阅图5，本实用新型实施例还提供一种立定跳远测量装置1。图5所示的立定跳远测量装置1与上述的立定跳远测量装置1大致相同，图5中遮挡的器件请参阅图2。图5所示的立定跳远测量装置1的不同之处在于：

所述红外线测距仪包括安装于跳远者脚后跟的子红外线发射器5091及沿所述第一安装件504与第四安装件507所在直线间隔设置的多个子红外线接收器5092，所述子红外线发射器5091发射多根放射状的红外线并被所述多个子红外线接收器5092接收，所述红外线测距仪与所述处理器101电性连接，用于测量起跳落地之后所述跳远者的脚后跟与所述多个子红外线接收器5092的间隔距离，并发送至所述处理器101。可选地，所述子红外线发射器5091可以有两个，分别设置在跳远者的左后跟和右后跟。

所述处理器101，用于在所述第一红外线接收器5085未接收到所述第一红外线发射器5081发射的红外线时，判断所述跳远者起跳，在所述红外线测距仪接收到反射回来的多根红外线时，判断所述跳远者起跳落地，若所述跳远者在起跳到起跳落地过程中，所述第二红外线接收器5086、第三红外线接收器5087及第四红外线接收器5088中任意一个未接收到红外线时，判断所述跳远者作弊，不计算跳远成绩并控制所述报警器102报警，若所述跳远者在起跳到起跳落地过程中，所述第二红外线接收器5086、第三红外线接收器5087及第四红外线接收器5088都接收到红外线时，按预设规则计算并存储所述跳远者的跳远成绩。

具体地，所述预设规则是指，所述处理器101计算任何两个子红外线接收器5092的距离，采用余弦定理求出其中一个子红外线接收器5092与所述第一安装件504与第四安装件507所在直线的夹角的余弦值，将起跳落地之后所述跳远者的脚后跟与所述子红外线接收器5092的间隔距离乘以所述余弦值，再加上或减去预存的所述子红外线接收器5092到所述第一安装件504的距离，取绝对值，得到跳远距离，计算多个跳远距离，取所述多个跳远距离中最小值作为跳远成绩并存储。

请参阅图6，设一子红外线接收器5092设置在A点，另一子红外线接收器5092设置在B点，脚后跟的位置在O点，所述第一安装件504与第四安装件507所在直线为AB所在的直线。以A点为例，进行计算跳远距离，计算公式为：

CosA＝(AB²+L₁²-L₂²)/(2AB*L₁)

H₁＝|L₁*CosA-S₁|。

其中，H₁为跳远距离，L₁为起跳落地之后跳远者的脚后跟与设置在A点的子红外线接收器5092的间隔距离。S₁为A点到第一起跳线502的位置。

同理，F＝min(H₁，H₂，……Hn)

其中，F为跳远成绩。

本实用新型提供的立定跳远测量装置1，对硬件架构进行了巧妙设计，基于所设计的硬件架构，在实施时进行功能扩展可避免测试者不从起跳线起跳，而从侧面或前面跳入，或者测试者从起跳线起跳但不跳入测量区域，另一人从侧面或者前面跳入的情况，还可以防止测试者脚尖越线，还可以防止他人代考，防止在无人监管的测试过程中测试者作弊，进而测得准确的跳远成绩。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“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，也可以是电性连接。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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