本發明涉及智能體育用品領域，具體地，涉及一種投擲類運動項目的測距方法、投擲器材及起點收發器。

背景技術：

傳統的體育比賽成績測試方法，都是采用人工記錄、攝像等方式測試成績，存在許多主觀因素，一方面影響成績的公平客觀，另一方面需要專業人員參與，人員成本高。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是，提供一種投擲類運動項目的測距方法、投擲器材及起點收發器，其能自動投擲類體育項目的成績，無需專業人員參與。

為了解決上述技術問題，本發明一方面提供一種投擲類運動項目的測距方法，包括：

檢測本投擲器材的加速度；

在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值后，與起點收發器互傳測距信號，以使所述起點收發器根據所述起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算所述起點收發器和本投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

進一步地，所述在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值后，與起點收發器互傳測距信號，具體包括：

在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值時，向所述起點收發器發送測距信號；

監聽所述起點收發器發送的所述測距信號，并在接收到所述起點收發器發送的所述測距信號時，向所述起點收發器發送所述測距信號；其中，所述起點收發器在第一次至第n次接收到所述測距信號時，向本投擲器材發送所述測距信號；n≥2。

進一步地，所述測距信號為UWB測距信號。

進一步地，本投擲器材為實心球、鏈球或標槍。

本發明另一方面提供一種投擲類運動項目的測距方法，包括：

與投擲器材互傳測距信號；其中，所述投擲器材用于在檢測到自身的加速度大于預設的閾值后，與本起點收發器互傳測距信號；

根據本起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算本起點收發器與所述投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

進一步地，與投擲器材互傳測距信號，具體包括：

接收所述測距信號；

在第一次至第n次接收到測距信號時，向所述投擲器材發送所述測距信號；

其中，n≥2；所述投擲器材具體用于在檢測到自身的加速度大于預設的閾值時，以及在接收到本起點收發器發送的所述測距信號時，向本起點收發器發送所述測距信號。

進一步地，n≥3；

所述根據本起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算本起點收發器與所述投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離，具體包括：

按照本起點收發器第x次發送所述測距信號的時間，以及第x+1次接收到所述測距信號的時間，計算一次本起點收發器與所述投擲器材的距離，標記為第x個距離值；

對(n-1)個距離值求平均值，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

進一步地，所述測距信號為UWB測距信號。

本發明又一方面提供一種投擲器材，包括：

加速度傳感器，用于檢測本投擲器材的加速度；

第一收發模塊，用于在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值后，與起點收發器互傳測距信號；以使所述起點收發器根據所述起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算所述起點收發器和本投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

本發明又一方面提供一種起點收發器，包括：

第二收發模塊，用于與投擲器材互傳測距信號；其中，所述投擲器材用于在檢測到自身的加速度大于預設的閾值后，與本起點收發器互傳測距信號；

控制器，用于根據本起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算本起點收發器與所述投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

實施本發明，具有如下有益效果：

本發明提供的投擲類運動項目的測距方法、投擲器材及起點收發器，在投擲器材內置加速度傳感器，當投擲器材落地時，會有非常大的加速度，檢測到超過閾值的加速度時，投擲器材和起點收發器互傳測距信號，只需將起點收發器置于投擲起點，即可根據起點收發器接收和發送測距信號的時間計算投擲距離，整個投擲類運動項目的測距過程由器材設備自動完成，無需專業人員參與，既保證了成績的公平客觀，又節省了人員成本。

附圖說明

圖1是本發明實施例一提供的投擲類運動項目的測距方法的流程圖；

圖2是本發明實施例二提供的投擲類運動項目的測距方法的流程圖；

圖3是本發明實施例三提供的投擲器材的結構框圖；

圖4是本發明實施例四提供的起點收發器的結構框圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參見圖1，是本發明實施例一提供的投擲類運動項目的測距方法的流程圖；包括：

S11、檢測本投擲器材的加速度；

S21、在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值后，與起點收發器互傳測距信號，以使所述起點收發器根據所述起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算所述起點收發器和本投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

由于投擲器材拋出后的落地瞬間會有非常大的加速度值，當檢測到很大加速度時，與起點收發器互傳測距信號可測得起點收發器與投擲器材之間的距離。在使用過程中，將起點收發器設于投擲起點即可自動計算運動員的比賽成績。具體地，以投擲圈為投擲起點的，架設于投擲圈中心，測試結果將自動去除投擲圈半徑即可；以投擲線為起點的，架設于投擲線上，具體處于線內側或線外側由具體比賽規則確定。需要說明的是，運動員在蓄力、準備投擲時，一樣會有較大的加速度，但是此時的加速度是不會超過落地加速度的，把加速度傳感器的閾值設置在較高水平，就不會出現誤判行為。

進一步地，所述在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值后，與起點收發器互傳測距信號，具體包括：

在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值時，向所述起點收發器發送測距信號；

監聽所述起點收發器發送的所述測距信號，并在接收到所述起點收發器發送的所述測距信號時，向所述起點收發器發送所述測距信號；其中，所述起點收發器在第一次至第n次接收到所述測距信號時，向本投擲器材發送所述測距信號；n≥2。

一般地，投擲器材向起點收發器發送測距信號，起點收發器第一次接收到測距信號，并回傳所述測距信號，投擲器材每次收到測距信號都會回傳，當起點收發器第二次接收到測距信號時，由第一次接收到測距信號后回傳測距信號的時間和第二次接收到測距信號的時間，以及測距信號的速度，便可求得一次起點收發器和投擲器材之間的距離。因此，n＝2便可完成一次完整的測試過程。為了提高精度，可測試多次，并預設算法根據多次測量值獲得最終測定值，以提高精度。

進一步地，所述測距信號為UWB測距信號。

UWB是一種高速、低成本和低功耗新興無線通信技術。UWB信號是帶寬大于500MHz或基帶帶寬和載波頻率的比值大于0.2的脈沖信號(UWBWG，2001)，具有很寬的頻帶范圍，符合IEEE802.15.4a的低速低功率傳輸，可用于精確測距。并且雙向測距的用時極短，在1ms以內，可以認為在進行多次雙向測距過程中測距發送模塊并沒有位置移動。

進一步地，本投擲器材為實心球、鏈球或標槍。

參見圖2，是本發明實施例二提供的投擲類運動項目的測距方法的流程圖；，包括：

S21、與投擲器材互傳測距信號；其中，所述投擲器材用于在檢測到自身的加速度大于預設的閾值后，與本起點收發器互傳測距信號；

S22、根據本起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算本起點收發器與所述投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

進一步地，與投擲器材互傳測距信號，具體包括：

接收所述測距信號；

在第一次至第n次接收到測距信號時，向所述投擲器材發送所述測距信號；

其中，n≥2；所述投擲器材具體用于在檢測到自身的加速度大于預設的閾值時，以及在接收到本起點收發器發送的所述測距信號時，向本起點收發器發送所述測距信號。

進一步地，n≥3；

所述根據本起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算本起點收發器與所述投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離，具體包括：

按照本起點收發器第x次發送所述測距信號的時間，以及第x+1次接收到所述測距信號的時間，計算一次本起點收發器與所述投擲器材的距離，標記為第x個距離值；

對(n-1)個距離值求平均值，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

一般地，投擲器材向起點收發器發送測距信號，起點收發器第一次接收到測距信號，并回傳所述測距信號，投擲器材每次收到測距信號都會回傳，當起點收發器第二次接收到測距信號時，由第一次接收到測距信號后第一次回傳測距信號的時間和第二次接收到測距信號的時間，以及測距信號的速度，便可求得一次起點收發器和投擲器材之間的距離。因此，n＝2便可完成一次完整的測試過程。為了提高精度，可測試多次，并預設算法根據多次測量值獲得最終測定值，以提高精度。當n≥3時，即實行多次測量，本實施例采用求平均值的方法求得最終測定值。

進一步地，所述測距信號為UWB測距信號。

參見圖3，是本發明實施例三提供的投擲器材的結構框圖；投擲器材包括：

加速度傳感器31，用于檢測本投擲器材的加速度；

第一收發模塊32，用于在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值后，與起點收發器互傳測距信號；以使所述起點收發器根據所述起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算所述起點收發器和本投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

進一步地，所述第一收發模塊包括：

發送單元，用于在檢測到本投擲器材的加速度大于預設的閾值時，向所述起點收發器發送測距信號；

互傳單元，用于監聽所述起點收發器發送的所述測距信號，并在接收到所述起點收發器發送的所述測距信號時，向所述起點收發器發送測距信號；其中，所述起點收發器在第一次至第n次接收到所述測距信號時，向本投擲器材發送所述測距信號；n≥2。

具體地，投擲器材還包括無線充電接收端及外部充電器；加速度傳感器31、第一收發模塊32、無線充電接收端位于投擲類器材內部，盡量做到不影響投擲類器材的質量、重心，保證其和標準投擲類器材一致。所述無線充電接收端包括無線充電接收線圈和電池，配合充電器可以可以對投擲類器材內部的電池進行無線充電。

參見圖4，是本發明實施例四提供的起點收發器的結構框圖；起點收發器包括：

第二收發模塊41，用于與投擲器材互傳測距信號；其中，所述投擲器材用于在檢測到自身的加速度大于預設的閾值后，與本起點收發器互傳測距信號；

控制器42，用于根據本起點收發器接收和發送所述測距信號的時間計算本起點收發器與所述投擲器材的距離，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

具體地，第二收發模塊41包括：

接收模塊，用于接收所述測距信號；

發送模塊，用于在第一次至第n次接收到測距信號時，向所述投擲器材發送所述測距信號；

其中，n≥2；所述投擲器材具體用于在檢測到自身的加速度大于預設的閾值時，以及在接收到本起點收發器發送的所述測距信號時，向本起點收發器發送所述測距信號。

在進一步方案中，n≥3；

控制器42包括：

第x次測量子單元，用于按照本起點收發器第x次發送所述測距信號的時間，以及第x+1次接收到所述測距信號的時間，計算一次本起點收發器與所述投擲器材的距離，標記為第x個距離值；

均值子單元，用于對(n-1)個距離值求平均值，作為運動員投擲本投擲器材的距離。

具體地，起點收發器還包括單向增益天線、電源模塊、數據輸出模塊和操作模塊。單向增益天線具有增強信號和消除多徑的作用；電源模塊包括充電器和電池；數據輸出模塊用來顯示提示信息和輸出成績，可以是顯示屏、喇叭、打印機等；操作模塊具有系統復位，確定測試開始的作用。

實施本發明，具有如下有益效果：

本發明提供的投擲類運動項目的測距方法、投擲器材及起點收發器，在投擲器材內置加速度傳感器，當投擲器材落地時，會有非常大的加速度，檢測到超過閾值的加速度時，投擲器材和起點收發器互傳測距信號，只需將起點收發器置于投擲起點，即可根據起點收發器接收和發送測距信號的時間計算投擲距離，整個投擲類運動項目的測距過程由器材設備自動完成，無需專業人員參與，既保證了成績的公平客觀，又節省了人員成本。

以上是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也視為本發明的保護范圍。