一种用于跳远助跑的监测系统及监测方法

摘要

本发明公开了一种用于跳远助跑的监测系统及监测方法，包括感应监测器，信号处理模块、数据分析及计算模块，主控模块，所述感应监测器用于采集运动员脚尖处的位置，并传递化为数字信号经信号处理模块进行信号放大与滤波处理后传递至数据分析及计算模块，实时计算运动员每一步的步长，进而筛选有用数据计算其平均步长，在倒数第三步时提醒运动员下一步应踩的位置，采用本发明，可以有效地避免跳远运动员在比赛或训练的助跑过程中因踩线而导致成绩无效。

说明书

技术领域

本发明涉及监测领域，尤其是一种用于跳远助跑的监测系统及监 测方法。

背景技术

跳远作为一种最古老的竞技项目之一，在古希腊奥林匹克的“五 项运动”中就有跳远，据史料记载，首次正式的跳远比赛是在公元前 708年举行的，距今已有2600多年的历史；跳远是由助跑、起跳、 腾空和落地四个部分组成的，它们是一个完整的统一体，因此，正确 地完成跳远技术的各个部分动作，以及实现各部分动作的有机结合是 跳远技术的关键。但有比赛就有规则，在跳远、三级跳远中，如果运 动员踩到或踏过了跑道尽头的起跳线，或者碰到了离沙坑最接近标记 后面的坑外场地就构成了犯规，在跳远中很多优秀的运动员因超过起 跳线一点，而造成成绩无效，为了有效地避免运动员在比赛过程中踩 线，或者在训练时更容易上手，需要实时监测运动员助跑过程中的信 息，提前提醒运动员，调整步伐。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于跳 远助跑的监测系统及监测方法能实现以下功能：

1、能实时监测运动员在助跑跨步过程中的位点信息，能实现 同步采集信息数据；

2、准确计算出运动员倒数第二步应踩的位点，并标记出来， 整个过程速度快，在运动员跨至倒数第三步时，就能将该位点标记出 来；

3、在运动员训练时，通过本监测系统，能帮助运动员调整步 伐，更加快速地找到位点，更容易上手。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于跳远助跑的监测系统，其特征在于，它包括：感应监测 器、PLC、标记模块，运动员起跑的同时，所述感应监测器，用于感 应运动员跨步时脚尖位点，并传递至PLC,即：感应其脚尖的位点作 为起点，并转化为位点数字信号000传递至PLC，当运动员跨出第 一步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号001传递至PLC， 跨出第二步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号002传 递至PLC，以此类推，直至运动员跨至倒数第三步时，感应其脚尖 的位点，并转化为位点数字信号N-3传递至PLC，

PLC接收位点数字信号000和001，利用公式1： 计算其总步数，接收位点数字信号002，利用 公式2：计算其平均步长，利用公式1再次计算 总步数，直至运动员跨至倒数第三步范围内，PLC接收位点数字信 号N-3，并剔除干扰项，计算其总体平均步长，利用公式3： 助跑跑道总长度-2总体平均步长＝标记点，计算其倒数第二步的 标记位点，并向标记模块传递执行信号。

所述标记模块接收执行信号并放出可见光线标出其倒数第二步应 踩的位点。

进一步地，所述感应监测器包括布满于助跑道一侧的红外线发射 器和设于计算机终端的红外线接收机，所述红外发射器发射长度等于 助跑跑道宽度，用于感应运动员跨步时的脚尖位点。

进一步地，所述感应监测器设于助跑跑道地底的压力传感器，所 述压力传感器与PLC相连接，用于感应运动员跨步时的脚尖位点。

进一步地，所述助跑跑道的总长度为踏板的中间点到起跑点的距 离。

进一步地，在计算所述总体平均步长时，所述第一步到倒数第8 步的的平均步长值占总结果值的30％，倒数第8步到倒数第三步的 平均步长值占总结果值的70％。

进一步地，所述感应监测器感应脚尖位点时，同一时间点，所述 红外线发射器或压力传感器接收到整个脚掌的位点信息，取最前位点 作为脚尖位点。

进一步地，所述PLC计算平均步长时，将干扰项自动剔除，即： 根据步伐时间推进，将同一时点内超出预定范围的位点信息剔除，以 排除其他人在运动员助跑过程中不小心踩到跑道而对计算结果造成 错误。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、能实时监测运动员在助跑跨步过程中的位点信息，能实现同 步采集信息数据；

1、准确计算出运动员倒数第二步应踩的位点，并标记出来， 整个过程速度快，在运动员跨至倒数第三步时，就能将该位点标记出 来；

2、若采用红外发射器和红外接收机组合作为感应监测器，监 测准确率更高，且反应速度快，且便于维护整修，若采用压力传感器 作为感应监测器，则造价更便宜；

3、在运动员训练时，通过本监测系统，能帮助运动员调整步 伐，更加快速地找到位点，更容易上手。

4、能自动排除监测过程中的干扰项，如在比赛或训练过程中， 旁人不小心踩到规定区域而造成的误差的能自动排除，使结果值更加 精确。

附图说明

图1为本发明的一种用于跳远助跑的监测系统的控制示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤， 除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征， 除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。 即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例 子而已。

实施例一：

如图1所示，一种用于跳远助跑的监测系统，其特征在于，它 包括：感应监测器、PLC、标记模块，运动员起跑的同时，所述感应 监测器，用于感应运动员跨步时脚尖位点，并传递至PLC,即：感应 其脚尖的位点作为起点，并转化为位点数字信号000传递至PLC， 当运动员跨出第一步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号 001传递至PLC，跨出第二步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点 数字信号002传递至PLC，以此类推，直至运动员跨至倒数第三步 时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号N-3传递至PLC；

PLC接收位点数字信号000和001，利用公式1：步数，计算其总步数，接收位点数字信号002，利用公式2： 计算其平均步长，利用公式1再次计算总步数， 直至运动员跨至倒数第三步范围内，PLC接收位点数字信号N-3，并 剔除干扰项，计算其总体平均步长，利用公式3：助跑跑道总长度- 2总体平均步长＝标记点，计算其倒数第二步的标记位点，并向标 记模块传递执行信号。

所述标记模块接收执行信号并放出可见光线标出其倒数第二步 应踩的位点。

所述感应监测器包括布满于助跑道一侧的红外线发射器和设于 计算机终端的红外线接收机，所述红外发射器发射长度等于助跑跑道 宽度，用于感应运动员跨步时的脚尖位点。

所述助跑跑道的总长度为踏板的中间点到起跑点的距离。

在计算所述总体平均步长时，所述第一步到倒数第8步的的平均 步长值占总结果值的30％，倒数第8步到倒数第三步的平均步长值 占总结果值的70％。

所述感应监测器感应脚尖位点时，同一时间点，所述红外线发射 器或压力传感器接收到整个脚掌的位点信息，取最前位点作为脚尖位 点。

所述PLC计算平均步长时，将干扰项自动剔除，即：根据步伐 时间推进，将同一时点内超出预定范围的位点信息剔除，以排除其他 人在运动员助跑过程中不小心踩到跑道而对计算结果造成错误。

一种用于跳远助跑的监测方法，它包括以下步骤：

步骤一、运动员就位于起点，起跑同时，感应监测器感应其脚尖 的位点作为起点，并转化为位点数字信号000传递至PLC；

步骤二、当运动员跨出第一步时，感应其脚尖的位点，并转化为 位点数字信号001传递至PLC，跨出第二步时，感应其脚尖的位点， 并转化为位点数字信号002传递至PLC，以此类推，直至运动员跨 至倒数第三步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号N-3 传递至PLC；

步骤三、PLC接收位点数字信号000和001，计算其步数，接收 位点数字信号002，计算其平均步长，再次计算步数，直至运动员跨 至倒数第三步范围内，PLC接收位点数字信号N-3；

步骤四、剔除干扰项，计算其总体平均步长，进而计算其倒数第 二步的标记位点，在计算所述总体平均步长时，所述第一步至倒数第 8步的的平均步长值占总结果值30％，倒数第8步至倒数第三步的平 均步长值占总结果值的70％，并向标记模块传递执行信号；

步骤五、所述标记模块接收执行信号并放出可见光线标出其倒数 第二步应踩的位点。

采用本实例一的用于跳远助跑的监测系统，其采用红外发射器和 红外接收机组合作为感应监测器，在运动员助跑跨步过程中感应更灵 敏，反应速度更快，便于维护整修，但成本比较高。

实施例二：

如图1所示，一种用于跳远助跑的监测系统，其特征在于，它 包括：感应监测器、PLC、标记模块，运动员起跑的同时，所述感应 监测器，用于感应运动员跨步时脚尖位点，并传递至PLC,即：感应 其脚尖的位点作为起点，并转化为位点数字信号000传递至PLC， 当运动员跨出第一步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号 001传递至PLC，跨出第二步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点 数字信号002传递至PLC，以此类推，直至运动员跨至倒数第三步 时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号N-3传递至PLC，

PLC接收位点数字信号000和001，利用公式1：计算其总步数，接收位点数字信号002，利用公式2： 计算其平均步长，利用公式1再次计算总步数， 直至运动员跨至倒数第三步范围内，PLC接收位点数字信号N-3，并 剔除干扰项，计算其总体平均步长，利用公式3：助跑跑道总长度- 2总体平均步长＝标记点，计算其倒数第二步的标记位点，并向标 记模块传递执行信号。

所述标记模块接收执行信号并放出可见光线标出其倒数第二步 应踩的位点。

所述感应监测器设于助跑跑道地底的压力传感器，所述压力传感 器与PLC相连接，用于感应运动员跨步时的脚尖位点。

所述助跑跑道的总长度为踏板的中间点到起跑点的距离。

在计算所述总体平均步长时，所述第一步到倒数第8步的的平均 步长值占总结果值的30％，倒数第8步到倒数第三步的平均步长值 占总结果值的70％。

所述感应监测器感应脚尖位点时，同一时间点，所述红外线发射 器或压力传感器接收到整个脚掌的位点信息，取最前位点作为脚尖位 点。

所述PLC计算平均步长时，将干扰项自动剔除，即：根据步伐 时间推进，将同一时点内超出预定范围的位点信息剔除，以排除其他 人在运动员助跑过程中不小心踩到跑道而对计算结果造成错误。

一种用于跳远助跑的监测方法，它包括以下步骤：

步骤一、运动员就位于起点，起跑同时，感应监测器感应其脚尖 的位点作为起点，并转化为位点数字信号000传递至PLC；

步骤二、当运动员跨出第一步时，感应其脚尖的位点，并转化为 位点数字信号001传递至PLC，跨出第二步时，感应其脚尖的位点， 并转化为位点数字信号002传递至PLC，以此类推，直至运动员跨 至倒数第三步时，感应其脚尖的位点，并转化为位点数字信号N-3 传递至PLC；

步骤三、PLC接收位点数字信号000和001，计算其步数，接收 位点数字信号002，计算其平均步长，再次计算步数，直至运动员跨 至倒数第三步范围内，PLC接收位点数字信号N-3；

步骤四、剔除干扰项，计算其总体平均步长，进而计算其倒数第 二步的标记位点，在计算所述总体平均步长时，所述第一步至倒数第 8步的的平均步长值占总结果值30％，倒数第8步至倒数第三步的平 均步长值占总结果值的70％，并向标记模块传递执行信号；

步骤五、所述标记模块接收执行信号并放出可见光线标出其倒数 第二步应踩的位点。

采用本实例二的用于跳远助跑的监测系统，其压力传感器作为感 应监测器，制造成本较低，但相对来说，在运动员助跑跨步过程感应 灵敏度低，反应速度慢。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明 书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程 的步骤或任何新的组合。