本發明涉及一種體育器械,特別涉及一種足球定位球傳準輔助測試儀。
背景技術:
定位球傳準是足球運動員專項技能訓練和考評的主要項目之一。目前,足球定位球傳準技術訓練和測試場地通常是在足球場地上以2米、3米和4米為半徑畫三個同心圓,圓心處插上一根系有彩色小旗的標志桿,再以25米(男生)、20米(女生)長為半徑,從圓心向任何方向畫一個5米長的弧線為傳球限制線;定位球傳準考評方法是:考生將球放在限制線上,用任何一只腳向圓圈里傳球,球落在圈里或圈上均為有效。每踢中半徑為2米圓圈者得6分,每踢中半徑為3米圓圈者得4分,每踢中半徑為4米圓圈者得2分,未踢中者不得分。采用上述插小旗和畫場地方式進行足球定位球傳準技術訓練和考評時存在如下的一些不足之處:1、場地上的圓圈線一般是通過在場地上撒白灰標記出來的,經過多次踩踏或被風吹后圓圈線會變得模糊,從而影響到考官的判斷。2、每次考生進行測試時,考官都必須在圓圈附近進行現場目測成績,考官站在圓圈附近會影響考生的瞄準,同時考官也很辛苦。3、考生的成績由考官目測來確定,主觀性太強,容易作弊。4、靶心中間的小旗會影響足球的落點,如果足球剛好打到旗子上,會直接影響考生的成績。
針對上述問題,現有技術中公開了一些解決方案,比如專利號為:201420021747.0,專利名稱為:足球定位球傳準標志圈的中國發明專利公開了一種:一種足球定位球傳準標志圈,該標志圈的主體結構由外圈墻、萬向腳輪、上支架、下支架、中心墩、標志桿、標志球和圈網組成;其中,外圈墻下端分別與六個上支架和六個下支架的一端固定連接,六個上支架的另一端分別與中心墩上端固定連接,六個下支架的另一端分別與中心墩下端固定連接,中心墩上端與標志桿下端固定連接,標志桿上端與標志球下端固定連接,所述外圈墻、六個上支架和中心墩上分別設有掛鉤,掛鉤上連接圈網,所述圈網由不同顏色的內圈網、中圈網和外圈網組成,所述外圈墻下端設有若干個帶固定閥的萬向腳輪。上述結構的足球定位球傳準標志圈只是解決了標線的問題,即上面的提到的不足之處中的第一個問題。但是還是實用時,仍然存在上述問題中的2、3、4所提及的三個不足之處。
綜上所述,現有技術中缺少一種界線清晰不易被磨損,無需考官目測,成績自動輸入電腦,靶心標識對成績影響小,同時還能有效防止作弊的足球定位球傳準輔助測試儀。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是,提供一種界線清晰不易被磨損,無需考官目測,成績自動輸入電腦,靶心標識對成績影響小,同時還能有效防止作弊的足球定位球傳準輔助測試儀。
為解決上述技術問題,本發明提供的技術方案為:一種足球定位球傳準輔助測試儀,它包括帶有壓力傳感器陣列的地毯,所述的地毯上的壓力傳感器陣列所覆蓋的范圍為一個半徑為四米的圓;地毯上還分別設有兩米界標線、三米界標線和四米界標線,所述的三個標線為同心圓結構,同心圓的圓心處即為靶心區,靶心區處設有不會影響足球的落點的靶心標識;所述的四米界標線所圈出的區域與壓力傳感器陣列所覆蓋的區域重合;所述的地毯上的壓力傳感器電連接有無線通訊模塊;所述的無線通訊模塊通過無線信號連接有計算機。
作為優選,所述的地毯為一個半徑為四米的整塊圓型結構,壓力傳感器陣列設置在地毯的夾層內。
作為優選,所述的地毯為多塊子地毯拼接而成的一個半徑為四米的分體式圓型結構,每一塊子地毯上均設有壓力傳感器陣列;且所有壓力傳感器陣列都與計算機信號連接。
作為優選,所述的靶心標識包括插旗和伸縮機構;所述的插旗安裝在伸縮機構上;所述的伸縮機構埋設于靶心區的下方,所述的伸縮機構由計算機遠程控制或配備有獨立的遙控開關;所述的伸縮機構用于驅動插旗伸出靶心區以上或縮回到靶心區以下;所述的靶心區上設有讓插旗穿過的通孔。
作為進一步優選,所述的插旗包括旗桿、內桿和縱向排齒;所述的伸縮機構包括驅動電機和驅動齒輪;所述的旗桿滑動套接在內桿上,所述的旗桿的外周上設有一條縱向排齒;所述的驅動齒輪與縱向排齒嚙合;所述的驅動齒輪由驅動電機驅動;所述的驅動電機由計算機遠程控制或配備有獨立的遙控開關。
作為優選,所述的靶心標識包括光源;所述的光源埋設于靶心區的下方,所述的光源由計算機遠程控制或配備有獨立的遙控開關;所述的靶心區為網格狀結構,靶心區處除了壓力傳感器陣列,其它均為透明結構或者鏤空結構;所述的光源開啟時,會產生一道從靶心區豎直向上射出的光柱。
作為改進,它還包括用于監測現場風力和風向的傳感器,所述的傳感器與所述的計算機信號連接。
作為改進,它還包括用于監測現場溫度和光照強度的傳感器,所述的傳感器與所述的計算機信號連接。
作為改進,它還包括用于記錄考生踢球動作及足球飛行軌跡的高速攝像機,所述的高速攝像機與計算機信號連接。
采用上述結構后,本發明具有如下有益效果:所述的地毯上的壓力傳感器陣列所覆蓋的范圍為一個半徑為四米的圓。即考試中能產生記分的區域均設有傳感器,只要足球落在記分區,傳感器就可以快速準確的檢測到足球的落點位置,并發送給計算機??脊僦恍枰日沼嬎銠C上的圖片即可得出考生的成績,數據傳輸通過無線傳輸,考官可以坐在看臺監考,無需蹲守在記分圓圈附近進行實時的觀察。這一點創新帶來了多重好處:第一就是消除了考官對考生瞄準目標時的影響,因為如果考官站在目標附近,很容易讓考生分心,無法集中精神來瞄準目標。第二對于考官本身,更加輕松了,因為坐在看臺就可以實時看到成績。第三通過傳感器記錄的成績更加精準,可以有效防止錯判和作弊。
本專利申請第二個大的創新點在于,本專利申請采用了不會影響足球的落點的靶心標識,靶心標識是用于讓考生進行靶心定位的,是必不可少的,不然站立在20多米外的考生很難瞄準靶心標識,但是傳統的固定不動的標識有個硬傷就是當足球碰到它時,它會影響足球的落點,造成成績不準。本專利申請中采用的伸縮式插旗方案和光柱式方案,均不會對足球落點造成影響,以伸縮式插旗方案為例,當考生瞄準時,考官通過計算機或開關遠程控制伸縮機構把插旗伸出在靶心區以上,待考生踢完球,考官馬上通過計算機或開關遠程控制伸縮機構把插旗縮回到靶心區以下。當足球落下時就不會受到插旗的影響了。同時靶心區上的傳感器陣列還是可以檢測到足球在靶心的落點。光柱式方案則更加方便,光從靶心區的底下打出來,即使足球碰到光柱也不會影響足球的落點。還有就是標線直接設置在地毯上,可以采用印制或縫制兩種方式,比在地上灑灰劃線要更加耐磨。
另外作為優選和改進,還可以增配風力和風向的傳感器、溫度和光照強度的傳感器,用于記錄考生踢球動作及足球飛行軌跡的高速攝像機等設備,通過這些設備可以更加科學客觀的記錄下考生考試時的環境及整個過程,可以用于后面的結果分析,動作糾正等,同時還可以一人建一個檔案,踢球時的照片和成績等實時成像并存檔,可以防止他人代考等作弊行為。
附圖說明
圖1是本發明實施例一中足球定位球傳準輔助測試儀的結構示意圖。
圖2是圖1中的插旗的安裝在地面下的示意圖。
圖3是圖1中的插旗升降的原理示意圖。
圖4是本發明實施例二中足球定位球傳準輔助測試儀的靶心標識的結構示意圖。
圖5是本發明中足球定位球傳準輔助測試儀測試結果示意圖。
如圖所示:1、地毯,2、兩米界標線,3、三米界標線,4、四米界標線,5、無線通訊模塊,6、計算機,7、插旗,8、伸縮機構,9、光源,10、光柱,11、球印,12、球印中心點,101、靶心區,701、旗桿,702、內桿,703、縱向排齒,801、驅動齒輪。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。
本專利申請公開了一種足球定位球傳準輔助測試儀,它包括帶有壓力傳感器陣列的地毯,所述的地毯上的壓力傳感器陣列所覆蓋的范圍為一個半徑為四米的圓;地毯上還分別設有兩米界標線、三米界標線和四米界標線,所述的三個標線為同心圓結構,同心圓的圓心處即為靶心區,靶心區處設有不會影響足球的落點的靶心標識;所述的四米界標線所圈出的區域與壓力傳感器陣列所覆蓋的區域重合;所述的地毯上的壓力傳感器電連接有無線通訊模塊;所述的無線通訊模塊通過無線信號連接有計算機。
具體實施例一
進一步,結合附圖1、2和3,一種足球定位球傳準輔助測試儀,它包括帶有壓力傳感器陣列的地毯1,所述的地毯1上的壓力傳感器陣列所覆蓋的范圍為一個半徑為四米的圓;地毯1上還分別設有兩米界標線2、三米界標線3和四米界標線4,所述的三個標線為同心圓結構,同心圓的圓心處即為靶心區101,靶心區101處設有不會影響足球的落點的靶心標識;所述的四米界標線4所圈出的區域與壓力傳感器陣列所覆蓋的區域重合;所述的地毯1上的壓力傳感器電連接有無線通訊模塊5;所述的無線通訊模塊5通過無線信號連接有計算機6。所述的地毯1為一個半徑為四米的整塊圓型結構,壓力傳感器陣列設置在地毯1的夾層內。所述的地毯1也可以采用由為多塊子地毯拼接而成的一個半徑為四米的分體式圓型結構,每一塊子地毯上均設有壓力傳感器陣列;且所有壓力傳感器陣列都與計算機6信號連接。所述的靶心標識包括插旗7和伸縮機構8;所述的插旗7安裝在伸縮機構8上;所述的伸縮機構8埋設于靶心區101的下方,所述的伸縮機構8由計算機6遠程控制或配備有獨立的遙控開關;所述的伸縮機構8用于驅動插旗7伸出靶心區101以上或縮回到靶心區101以下;所述的靶心區101上設有讓插旗7穿過的通孔。所述的插旗7包括旗桿701、內桿702和縱向排齒703;所述的伸縮機構8包括驅動電機和驅動齒輪801;所述的旗桿701滑動套接在內桿702上,所述的旗桿701的外周上設有一條縱向排齒703;所述的驅動齒輪801與縱向排齒703嚙合;所述的驅動齒輪801由驅動電機驅動;所述的驅動電機由計算機6遠程控制或配備有獨立的遙控開關。
具體實施例二
進步結合附圖4,一種足球定位球傳準輔助測試儀,它包括帶有壓力傳感器陣列的地毯1,所述的地毯1上的壓力傳感器陣列所覆蓋的范圍為一個半徑為四米的圓;地毯1上還分別設有兩米界標線2、三米界標線3和四米界標線4,所述的三個標線為同心圓結構,同心圓的圓心處即為靶心區101,靶心區101處設有不會影響足球的落點的靶心標識;所述的四米界標線4所圈出的區域與壓力傳感器陣列所覆蓋的區域重合;所述的地毯1上的壓力傳感器電連接有無線通訊模塊5;所述的無線通訊模塊5通過無線信號連接有計算機6。所述的地毯1為一個半徑為四米的整塊圓型結構,壓力傳感器陣列設置在地毯1的夾層內。所述的地毯1也可以采用由為多塊子地毯拼接而成的一個半徑為四米的分體式圓型結構,每一塊子地毯上均設有壓力傳感器陣列;且所有壓力傳感器陣列都與計算機6信號連接。所述的靶心標識包括光源9;所述的光源9埋設于靶心區101的下方,所述的光源9由計算機6遠程控制或配備有獨立的遙控開關;所述的靶心區101為網格狀結構,靶心區101處除了壓力傳感器陣列,其它均為透明結構或者鏤空結構;所述的光源9開啟時,會產生一道從靶心區101豎直向上射出的光柱10。
作為優選項,上述的兩個實施例中,還分別可以選配如下配件。1、用于監測現場風力和風向的傳感器,所述的傳感器與所述的計算機6信號連接。2、用于監測現場溫度和光照強度的傳感器,所述的傳感器與所述的計算機6信號連接。3、用于記錄考生踢球動作及足球飛行軌跡的高速攝像機,所述的高速攝像機與計算機6信號連接。
關于不會影響足球的落點的靶心標識還有如下多種實施方式,第一種,所述的靶心標識包括無人機和插旗,所述的插旗插在無人機上,當考生踢出球后,由無人機帶著插旗直接飛離成績記錄區域即可。第二種,所述的靶心標識包括吹氣管和飄帶,所述的吹氣管連接有吹氣泵,所述的吹氣管為軟管,設在靶心區上方,吹氣管的出氣口處設有豎直向上的軟接頭,軟接頭上連接有多根飄帶,通過吹氣將飄帶吹起以進行標識,考生踢出球后即停止吹氣,飄帶和吹氣管都是柔性材料,直接停放在地毯上不會影響足球的落點,足球落在吹氣管或飄帶上,仍然會觸發下方的壓力傳感器來記錄數據。第三種,側倒式的插旗桿結構,即插旗桿下方連接一個微型電機,電機可在90度范圍內往復旋轉,當考生踢出球后,電機帶動插旗倒下,直接倒在地毯上,當足球落在旗子或旗桿上時,產生的壓力仍然可以被壓力傳感器紀錄下來。除了上述的三種方案還可以采用其他的與之類似的方案。另外上述三種方案還有一個優點,即不用在足球場上挖洞。可以適用于直接在足球上設置考場。而本申請實施例一和二中的兩個方案是需要在考場上挖洞來安裝設備的,這適合于專用的考場,當然,要在常規的足球場上使用也是可以的,只是使用結束后,把洞填好即可。
關于壓力傳感器陣列的說明,現有技術中已經有多種成熟的產品可以進行大面積的壓力測試并自動生成壓力圖形。本專利申請中,優選采用柔性陣列壓力傳感器,柔性陣列壓力傳感器是一種成熟的壓力傳感器,它像一張紙一樣,可以任意按壓和彎曲。傳感器具體結構是由上下兩層聚酯薄膜組成,兩層薄膜中間沿橫向和縱向兩個方向上分布著若干導體,兩根不同方向的導體的相交點上,裝有傳感器單元。當兩片薄膜受力合為一體時,會產生壓力感應點陣列,從而可以描繪出受力處的受力面積大小。具體傳感器產品有Tekscan公司研制的標準的Tekscan壓力傳感器。如果采用Tekscan壓力傳感器,它配套有分析軟件,可以實時得到足球落點的二維圖。關于無線通訊模塊5與計算機6之間的無線連接,已經有非常成熟的現有技術了,此處不再進行詳細說明。
進一步結合附圖5,當考生踢出的足球落入到記分區內后,會產生一個如圖所示的落點圖,得到此圖后可以由考官人工根據此圖進行評分,也可以由計算機進一步自動評分,評分規則可以按如下規則進行:每踢中半徑為2米圓圈范圍者得6分,包括圓圈線本身;每踢中半徑為3米圓圈者得4分,包括圓圈線本身;每踢中半徑為4米圓圈者得2分,包括圓圈線本身;未踢中記分區者不得分。關于壓線判斷可以按落點印記的中心點的位置進行判斷;依如下規則,附圖5中印記對應的球印11的球印中心點12位于半徑為3米圓圈的內側,所以得4分;但是如果球印中心點12位于3米圓圈外4米圓圈內,即使球印11壓在線上,也只得2分。也可以按落點印記整體接觸到的位置取大分數一端進行判斷,同理附圖5中的印記對應的得分是4分。
關于本專利申請中涉及的軟件部分的說明,本專利申請中由于使用到了計算機,不可避免的會涉及到保證計算機運行的軟件部分,但是本專利申請的重點并不在軟件,軟件部分是硬件自帶的,對于本專利申請涉及的一些記錄與分析功能,即使沒有現成的程序可以使用,業內技術人員也可以編寫出相應的處理程序,但這些均屬于現有技術,普通的軟件程序員均可以根據產品的要求編制出對應的處理程序,并不需要付出創造性勞動,特此說明。
以上對本發明及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一,實際的結構并不局限于此。總而言之如果本領域的普通技術人員受其啟示,在不脫離本發明創造宗旨的情況下,不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例,均應屬于本發明的保護范圍。