[發明專利]一種基于可逆壓敏變色膠的壓線球檢測方法

在審

• 申請號: 202010761600.5
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111840967A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 左宏;劉啟達;郭旭東
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;G01L1/24
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種基于可逆壓敏變色膠的壓線球檢測方法，在需要監視的球場邊線上平行布置三個條帶，其中條帶Ⅱ布置在邊線上且與邊線重合；邊線的外側布置條帶Ⅲ，邊線的內側布置條帶Ⅰ；所述的三個條帶，在不受載情況下，條帶Ⅱ為場地邊線顏色，兩側區域的條帶Ⅰ和條帶Ⅲ與其場地原顏色相同；在受載情況下，顏色的變色對比度高；比賽中通過球對膠體材料的沖擊導致材料在后續一段時間內顏色的改變，實現其后一段時間內，球落點的準確識別，從而實現實時、直觀判斷球與邊線位置關系，判斷球是否出界。

技術領域

本發明涉及應力傳感器技術領域，特別涉及一種基于可逆壓敏變色膠的壓線球檢測方法，是一種對壓敏變色材料及變色持續時間控制進行直觀判斷壓線球的檢測方法。

背景技術

一般體育運動，尤其是球類運動的專業化程度不斷提高，對各類比賽中裁判判罰準確性的要求更為迫切。裁判判罰中要使人為錯誤影響結果的風險最小化。實際上，在每小時一百英里的水平速度下撞擊邊線的時間大約是一千分之一秒，這比人眼眨眼所需的時間快一百倍。運動員或觀察員必須在眨眼之間確定球是否在界內，其實是不現實的。現階段，在世界頂級球類比賽中，使用了“鷹眼系統”以輔助裁判的判罰，球的速度現在已經很及時地被測量并顯示給觀眾，并且電子傳感器被用來幫助裁判員/巡邊員確定網球是否在規定的區域內。大大降低了裁判的誤判。但是，“鷹眼系統”的處理過程需要一段較長的時間，導致比賽的中斷。要保證比賽的流暢性、觀賞性，如果處理時間過長，就會影響比賽節奏，也不利于觀看。因此目前的比賽中限制了“鷹眼系統”的使用，不能每個爭議球都用該系統。另外“鷹眼系統”也存在準確性的問題。鷹眼作為計算機輔助系統，并不能保證百分之百的正確率，一般誤差控制在三毫米以內，需要注意的是，該系統是光學成像，對于不同顏色和大小的球的檢測可能出現差錯；最后，則是其成本較高，不易推廣普及。

壓邊球的檢測涉及感應技術，擯棄復雜的壓電、液晶等壓敏變色技術，利用簡單的材料自身受外界刺激而變色的這種性質，可以實現以上的壓敏變色要求。所采用壓敏變色材料(mechanochromatic/piezochromism material)是光學性質(如吸收、反射、熒光和磷光等)在力作用下能夠發生改變的一類功能材料。由于表面顏色變化肉眼可見，該材料可以用作壓力傳感裝置。其變色原理在于材料在外力作用條件下，分子間弱作用力發生改變導致物質顏色變化。具體地，如將染料聚合物球嵌入具有良好彈性形變能力的硅膠中，受拉后，晶格距離增大，光的反射波長偏移至較短波長，可使表面變色。通過調整聚合物材料密度及纏繞方式，可控制沖擊后變形回復時間，進而調整壓敏變色持續時間。變形完全回復后，表面顏色恢復。截止目前，將該材料應用于球場邊線檢測未有報道。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于可逆壓敏變色膠的壓線球檢測方法，由三個條帶布置在需要監視的球場邊線及兩側，可以通過條帶變色清楚地確定球是否出界，具有對使用環境要求低，成本低，迅速響應和人為誤差為零的特點。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種基于可逆壓敏變色膠的壓線球檢測方法，在需要監視的球場邊線上平行布置三個條帶，其中條帶Ⅱ布置在邊線上且與邊線重合；邊線的外側布置條帶Ⅲ，邊線的內側布置條帶Ⅰ。

所述的三個條帶，在不受載情況下，條帶Ⅱ為場地邊線顏色，兩側區域的條帶Ⅰ和條帶Ⅲ與其場地原顏色相同。

所述的三個條帶，在受載情況下，顏色的變色對比度高。

所述的三個條帶，通過粘接或者噴涂方式固定。

所述的三個條帶為可逆壓敏變色膠，材料是含螺吡喃組分的聚二甲硅氧烷聚合物，受壓后在1～2秒內能夠恢復原來的顏色。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明僅僅通過可逆壓敏變色膠條帶，對壓敏變色材料及變色持續時間控制進行直觀判斷，通過條帶變色清楚地確定球是否出界，具有對使用環境要求低，成本低，迅速響應和人為誤差為零的技術特點。