[發明專利]一種足球運球繞桿智能測試系統及方法

在審

• 申請號: 201910458380.6
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110090427A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 陳靈杰;李瑞峰;林文芳;羅冠泰;林雅峰;林志濱
• 申請（專利權）人: 福建（泉州）哈工大工程技術研究院
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B69/00
• 代理公司: 泉州市博一專利事務所(普通合伙) 35213
• 代理人: 方傳榜;鄭庭山

1.一種足球運球繞桿智能測試系統，其特征在于：包括外圍桿、內桿、UWB定位標簽、計時裝置以及上位機，所述外圍桿為四根，且分布在一個矩形測試場地的四個角上，每根外圍桿上都裝設有UWB基站一、通信模塊一及微控制器一，所述UWB基站一與UWB定位標簽通信連接，所述微控制器一通過通信模塊一與所述上位機通信連接；所述內桿為五根，且間隔分布于所述測試場地的中心線上，每根內桿上都裝設有傾斜傳感器、通信模塊二及微控制器二，所述傾斜傳感器與微控制器二連接，所述微控制器二通過所述通信模塊二與所述上位機通信連接；所述UWB定位標簽包含測試人員定位標簽和足球定位標簽，所述測試人員定位標簽裝設于測試人員上，所述足球定位標簽貼于足球內部；所述上位機還與計時裝置通信連接。

2.如權利要求1所述的一種足球運球繞桿智能測試系統，其特征在于：每根所述外圍桿上都安裝有一個攝像頭，所述攝像頭與所述上位機通信連接。

3.如權利要求1所述的一種足球運球繞桿智能測試系統，其特征在于：每根所述內桿上還都裝設有UWB基站二，每個所述基站二與每個所述基站一之間相互通信連接。

4.如權利要求1所述的一種足球運球繞桿智能測試系統，其特征在于：所述測試人員定位標簽以手環形式佩戴于測試人員手上。

5.如權利要求1所述的一種足球運球繞桿智能測試系統，其特征在于：所述計時裝置由顯示屏、喇叭及通信模塊三組成，所述顯示屏通過所述通信模塊三與所述上位機通信連接。

6.一種足球運球繞桿智能測試方法，采用如權利要求1所述的一種足球運球繞桿智能測試系統，其特征在于，包括以下步驟：

（1）、測試開始時由上位機向計時裝置發出開始命令，計時裝置接收到命令后發出預備開始的語音提示并開始計時，測試人員由起點線開始運球出發，按照正S型路線或者反S型路線繞過內桿；

（2）、外圍桿的每個UWB基站一將信號發射給足球定位標簽，足球定位標簽接收到信號后，再發射信號給UWB基站一, UWB基站一收到足球定位標簽的信號后，由微控制器一運用UWB的卡爾曼濾波算法和TOF算法計算出每個UWB基站一和足球定位標簽之間的距離，并將計算出來的距離通過通信模塊一傳輸給上位機，上位機通過三角定位算法計算出足球定位標簽的位置；同理，計算出測試人員定位標簽的位置；

（3）、上位機將測試人員定位標簽及足球定位標簽的位置信息量化成坐標，并實時記錄和顯示測試人員和足球的運動軌跡，同時，上位機根據測試人員和足球的運動軌跡判斷測試過程中是否存在漏桿或出界；

（4）、當測試人員定位標簽和足球定位標簽都通過終點線后，由上位機向計時裝置發出停止命令，計時裝置停止計時并顯示最終耗時，同時語音播報最終成績。

7.如權利要求6所述的一種足球運球繞桿智能測試方法，其特征在于：還包括一個測試開始前準備步驟，該準備步驟是：由人工準確測量出外圍桿及內桿的位置信息，并將其手動輸入上位機中；或者是在每個內桿上安裝有UWB基站二，每個UWB基站二與每個UWB基站一之間可相互發送并接收信號，由微控制器一或微控制器二計量出每個UWB基站一和每個UWB基站二之間的距離，并將計算出來的距離傳輸給上位機，再通過上位機計算出每個UWB基站一和每個UWB基站二的位置，最后在上位機中自動生產內桿與外圍桿的位置信息。

8.如權利要求6所述的一種足球運球繞桿智能測試方法，其特征在于：所述內桿上的傾斜傳感器實時監測內桿的角度信息，如檢測到桿被踢倒或被碰導致晃動的角度大于設定的閾值，內桿上的微控制器二通過通信模塊二將報警信號傳送到上位機, 上位機判定本次測試無效。

9.如權利要求6所述的一種足球運球繞桿智能測試方法，其特征在于：所述上位機在發出開始命令前，實時計算足球定位標簽的位置，若足球定位標簽的位置值存在變化則說明存在搶跑情況，則判斷本次測試無效。