[發(fā)明專利]一種基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107875619A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴軍榮;盧玉龍;陳彥琦
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州乾博科技有限公司
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B67/04;G06K17/00
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1.一種基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位系統(tǒng)，其特征在于包括建立對局坐標系模塊、無源射頻標簽掃碼測距模塊、求解乒乓球的三維空間坐標方程組模塊、消除距離測量誤差模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位系統(tǒng)，其建立對局坐標系模塊的特征在于：服務(wù)器獲取乒乓球運動系統(tǒng)中各組件的信息，記無源射頻標簽閱讀器個數(shù)為N，N是正整數(shù)且N≥3，無源射頻標簽閱讀器編號為i，1≤i≤N；對局坐標系的坐標值表示為(x,y,z,h)，其中，x、y、z表示以乒乓球桌正中心為原點建立的x-y-z三軸坐標系的坐標值，x軸和y軸組成水平面，z軸垂直于桌面向上，h表示球桌指示坐標值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位系統(tǒng)，其無源射頻標簽掃碼測距模塊的特征在于：無源射頻標簽閱讀器按照事先設(shè)置的采樣時間間隔T發(fā)送射頻無線信號，記錄信號發(fā)送時刻，接收來自乒乓球的無線信號，記錄信號接收開始時刻，得到發(fā)送與接收時刻的差值t_i，1≤i≤N，然后將t_i發(fā)送至服務(wù)器；服務(wù)器獲取各射頻標簽閱讀器發(fā)送的t_i，計算各無源射頻標簽閱讀器到乒乓球的距離，記為r_i，1≤i≤N，r_i＝(v·t_i)/2，其中v表示射頻無線信號的傳播速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位系統(tǒng)，其求解乒乓球的三維空間坐標方程組模塊的特征在于：N個無源射頻標簽閱讀器的位置坐標值為(x_i,y_i,z_i)，1≤i≤N；記乒乓球的x-y-z三軸坐標值為(x,y,z)，根據(jù)N個方程聯(lián)立的方程組1≤i≤N求解(x,y,z)，記方程組得到的解的個數(shù)為M；如果M＝0，則判定出現(xiàn)較大的距離測量誤差，進入消除距離測量誤差模塊；如果M＝1則判定該方程組的解(x,y,z)為乒乓球的x-y-z三軸坐標值，返回無源射頻標簽掃碼測距模塊；如果M>1，則采用最小二乘法估算乒乓球的位置坐標值(x,y,z)，返回無源射頻標簽掃碼測距模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位系統(tǒng)，其消除距離測量誤差模塊的特征在于：調(diào)取各無源射頻標簽閱讀器接收到輔助射頻標簽無線信號的時延數(shù)據(jù)，計算各無源射頻標簽閱讀器到輔助射頻標簽的距離p_i，1≤i≤N；讀取N個無源射頻標簽閱讀器與輔助射頻標簽的固定距離P_i，1≤i≤N；距離測量誤差ΔP_i＝P_i-p_i，1≤i≤N；令r_i＝r_i+ΔP_i，返回求解乒乓球的三維空間坐標方程組模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位系統(tǒng)，其特征還包括顯示對局坐標值模塊：調(diào)取乒乓球x-y-z三軸坐標值(x,y,z)，將乒乓球桌兩側(cè)分別編號為A和B；當(x,y,z)符合編號A乒乓球桌的坐標值特征時，則球桌指示坐標值h＝A，乒乓球的對局坐標值為(x,y,z,A)；否則球桌指示坐標值h＝B，乒乓球的對局坐標值為(x,y,z,B)。

7.一種基于無源射頻標簽掃碼的乒乓球定位方法，其特征在于包括：

步驟1、建立對局坐標系及設(shè)置初始值；

步驟2、無源射頻標簽掃碼測距；

步驟3、求解乒乓球的三維空間坐標方程組；

步驟4、消除距離測量誤差；

步驟5、顯示對局坐標值。