本發(fā)明涉及到體育電子測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于柔性陣列壓力傳感器的智能立定跳遠(yuǎn)板。

背景技術(shù)：

跳遠(yuǎn)距離的測量是運動訓(xùn)練中必不可少的測試，跳遠(yuǎn)可以測試人體腿部的爆發(fā)力，是一項基本身體素質(zhì)和能力的測試，其廣泛應(yīng)用于學(xué)生體質(zhì)測試、體能鍛煉、運動員和軍人專業(yè)訓(xùn)練、人才選拔、競技體育科研等諸多領(lǐng)域，特別是運動員專業(yè)訓(xùn)練中跳遠(yuǎn)測量，要求跳遠(yuǎn)距離測量具有較高的準(zhǔn)確性。

傳統(tǒng)的跳遠(yuǎn)測試主要是在地面上畫起跳線，旁邊放置標(biāo)尺，通過肉眼讀數(shù)測定跳遠(yuǎn)成績。這種方法誤差大，而且數(shù)據(jù)記錄、管理及傳輸都十分麻煩。

目前，應(yīng)用較為廣泛的智能立定跳遠(yuǎn)測試裝置主要是利用光線傳感器組或者陣列式機(jī)械觸摸開關(guān)來測量。光線傳感器組如紅外對管或光幕，是利用光幕被遮擋，裝置發(fā)出遮光信號，以此判定落腳點位置；陣列式機(jī)械觸摸開關(guān)是根據(jù)測試人員落腳點機(jī)械開關(guān)打開或閉合，使陣列電路中落腳點位置電阻發(fā)生變化，進(jìn)而判定落腳點位置以及距離。

經(jīng)檢索專利申請?zhí)?01520425024.1的專利文件，公開了“一種立定跳遠(yuǎn)自動測試裝置”，裝置包括立定跳遠(yuǎn)測試墊和主機(jī)；立定跳遠(yuǎn)測試墊的兩側(cè)安裝三段光幕，將立定跳遠(yuǎn)測試墊劃分為第一起跳區(qū)、第二起跳區(qū)和感應(yīng)區(qū)，傳感器陣列（光幕）分別安裝于起跳區(qū)和感應(yīng)區(qū)兩側(cè)；傳感器陣列為光幕，光幕中傳感器安裝間距為1cm；傳感器陣列的輸出信號通過處理器采集和處理，并通過第一無線模塊傳送至主機(jī)；主機(jī)內(nèi)設(shè)第二無線模塊，接收立定跳遠(yuǎn)測試墊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)內(nèi)的處理器，主處理器與串口液晶、串口USB模塊、串口WIFI模塊、語音模塊、IC讀卡模塊連接，語音模塊與揚聲器連接；主機(jī)通過串口WIFI模塊與PC機(jī)連接。測試人員起跳前，將存有個人信息的用戶卡通過射頻讀卡模塊，將個人信息顯示在主機(jī)上。起跳后，光幕會自動識別起跳前最后時刻腳尖位置及落腳后最早時刻腳跟位置，微處理器采集信號并處理得到跳遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)，通過無線模塊傳送至主機(jī)，進(jìn)而實現(xiàn)顯示、語音播報、存儲和管理功能。

雖然該專利提供了一種立定跳遠(yuǎn)自動測量裝置，比起手動測量精度較高，但是，這種立定跳遠(yuǎn)裝置還存在以下不足：

1、這種利用光線傳感器組作為傳感元件的跳遠(yuǎn)板，是通過紅外阻斷的方式來判斷落腳位置，但此方法精度依然較低(如專利文件中所述光幕中傳感器安裝間距為1cm)；

2、這種利用光線傳感器組作為傳感元件的跳遠(yuǎn)板，紅外傳感器的檢測角度范圍較大，紅外線具有一定的穿透性，進(jìn)一步導(dǎo)致測量的準(zhǔn)確性降低。

3、這種利用光線傳感器組作為傳感元件的跳遠(yuǎn)板，傳感器數(shù)量較多，安裝麻煩，該立定跳遠(yuǎn)測試墊和主機(jī)的體積較大，不便于搬運。

經(jīng)檢索專利申請?zhí)枮?0218669.1的專利文件，公開一種跳遠(yuǎn)距離測定顯示儀。它包括一組數(shù)碼管、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、傳感器。傳感器包括測距板、若干條狀齒形彈性動觸片A、與上述各觸片A一一對應(yīng)的條形定觸片B、裝在測距板31上與動觸片A一一對應(yīng)連接的串聯(lián)電阻、罩在上述測距板上的絕緣保護(hù)套。傳感器將測試人員下落某點時的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成模擬電信號，再送至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器將傳感墊送來的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再送至一組數(shù)碼管，顯示出跳遠(yuǎn)距離的數(shù)字。

該跳遠(yuǎn)距離測定顯示儀的不足之處有：

1、這種傳統(tǒng)的跳遠(yuǎn)距離測定顯示儀，采用機(jī)械觸摸開關(guān)作為傳感元件用于跳遠(yuǎn)距離的檢測，長時間的使用會導(dǎo)致開關(guān)易壞、易變不靈敏等故障，從而導(dǎo)致測量精度降低，測量穩(wěn)定性低等異常現(xiàn)象；

2、這種傳統(tǒng)的跳遠(yuǎn)距離測定顯示儀，還存在粘結(jié)失效、接觸不良和誤報等問題；

3、這種傳統(tǒng)的跳遠(yuǎn)距離測定顯示儀，不可以存儲用戶的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，更不支持聯(lián)網(wǎng)，在當(dāng)今智能化的社會，是不能滿足用戶的需求的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于柔性陣列壓力傳感器的智能立定跳遠(yuǎn)板，其包括傳感元件、中央處理模塊、跳遠(yuǎn)板本體、起跳板以及手持設(shè)備；

其中所述傳感元件為平面式的柔性陣列壓力傳感器，所述傳感元件鋪設(shè)于所述跳遠(yuǎn)板本體的表面形成測試區(qū)域；

所述柔性陣列壓力傳感器用于檢測所述測試區(qū)域在被踏壓時的踏壓位置產(chǎn)生的傳感信號，并發(fā)送至所述中央處理模塊；

所述中央處理模塊包括采集模塊、微控制器、傳輸模塊與存儲模塊，所述采集模塊采集所述傳感信號并將所述傳感信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述存儲模塊存儲所述的數(shù)字信號，所述微控制器接收所述數(shù)字信號并計算出跳遠(yuǎn)成績，所述傳輸模塊將跳遠(yuǎn)成績傳輸?shù)绞殖衷O(shè)備顯示并語音播報；

所述起跳板作為所述智能立定跳遠(yuǎn)板的起跳裝置，上表面標(biāo)有起跳線和起跳標(biāo)志腳印，用于確定起跳位置；

所述手持設(shè)備用于存儲、管理和顯示、播報跳遠(yuǎn)成績。

較佳地，所述傳感元件采用一體化印刷成型的條碼式柔性陣列壓力傳感器，通過所述中央處理模塊對所述條碼式柔性陣列壓力傳感器行列掃描以采集傳感信號，并對所述傳感信號進(jìn)行處理后確定跳遠(yuǎn)成績。

較佳地，所述傳感元件安裝在所述跳遠(yuǎn)板本體正面面板上的中央?yún)^(qū)域形成測試區(qū)域。

較佳地，所述傳輸模塊將所述中央處理模塊與手持設(shè)備通過無線傳輸方式互聯(lián)，所述無線傳輸方式包括藍(lán)牙傳輸，所述手持設(shè)備包括智能手機(jī)或手持平板電腦。

本發(fā)明還提供了一種基于柔性陣列壓力傳感器的智能立定跳遠(yuǎn)板的工作方法，該工作方法包括以下步驟：

步驟101：智能立定跳遠(yuǎn)板接通電源，電源指示燈常亮表示電源已接通，上電操作；

步驟102：對智能立定跳遠(yuǎn)板進(jìn)行初始化設(shè)置；

步驟103：根據(jù)起跳板上起跳線到跳遠(yuǎn)板本體的距離，設(shè)置基準(zhǔn)距離并記錄；

步驟104：在人員管理界面新增人員信息，包括：組別、編號和姓名；

步驟105：點擊“開始測試”按鈕進(jìn)入立定跳遠(yuǎn)測試界面，然后在“選擇分組測試人員”分組中選擇并指定待測人員；

步驟106：人工進(jìn)行藍(lán)牙設(shè)置，通過藍(lán)牙連接設(shè)備，確認(rèn)藍(lán)牙連接狀態(tài)和當(dāng)前基本參數(shù)準(zhǔn)確無誤，選擇并保存基準(zhǔn)距離；

步驟107：點擊“開始測試”按鈕，手持設(shè)備向智能立定跳遠(yuǎn)板上的中央處理模塊發(fā)送開始測試指令，中央處理模塊自行檢測并反饋藍(lán)牙連接和基準(zhǔn)設(shè)置是否正確，正確則當(dāng)前界面彈出“準(zhǔn)備就緒”，執(zhí)行步驟108，不正確則回到步驟106重新設(shè)置和連接；

步驟108：準(zhǔn)備就緒后，待測人員在起跳姿勢下起跳，待測人員一旦落腳在測試區(qū)域，即通過踏壓跳遠(yuǎn)板本體上的傳感元件，繼而使傳感元件產(chǎn)生與踏壓位置對應(yīng)的傳感信號，中央處理模塊上的采集模塊采集傳感信息并傳輸給微控制器處理；

步驟109：中央處理模塊上的微控制器對傳感信號進(jìn)行處理后計算出跳遠(yuǎn)成績，再通過傳輸模塊將跳遠(yuǎn)成績傳輸給手持設(shè)備，手持設(shè)備上的客戶端軟件即可接收并顯示、播報該次測試的跳遠(yuǎn)成績；

步驟110：手持設(shè)備上的客戶端軟件根據(jù)接收的測試信息建立用戶數(shù)據(jù)庫，保存跳遠(yuǎn)成績后可繼續(xù)下一位待測人員的測試，用戶可以在數(shù)據(jù)管理界面查看、刪除或?qū)С鲆延涗浀娜藛T信息和測試成績。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明采用柔性陣列壓力傳感器作為跳遠(yuǎn)板的傳感檢測元件，通過行列掃描檢測踏壓時傳感器的踏壓位置確定跳遠(yuǎn)距離，高密度和陣列化的柔性壓力傳感器使得跳遠(yuǎn)距離測量精度更高；

2、本發(fā)明采用一體化印刷成型的柔性陣列壓力傳感器作為跳遠(yuǎn)板的傳感檢測元件，不會出現(xiàn)粘結(jié)失效、接觸不良和誤報等問題，確保了跳遠(yuǎn)板運行的可靠性和穩(wěn)定性，且更便于維護(hù)；

3、和傳統(tǒng)的跳遠(yuǎn)檢測裝置相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、可拼接及便于攜帶安裝等優(yōu)點；

4、和傳統(tǒng)的跳遠(yuǎn)檢測裝置相比，本發(fā)明更加智能，具體體現(xiàn)在：支持通過藍(lán)牙等無線傳輸方式與手機(jī)/PAD等手持設(shè)備聯(lián)網(wǎng)交互的功能，從而實現(xiàn)用戶信息錄入和用戶測試數(shù)據(jù)下載，并且具有數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)EXCEL表格導(dǎo)出功能，還支持聯(lián)網(wǎng)測試和競賽。

當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的智能立定跳遠(yuǎn)板的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的智能立定跳遠(yuǎn)板的控制原理示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的智能立定跳遠(yuǎn)板的工作方法流程圖；

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

傳感元件1，中央處理模塊2，采集模塊21，微控制器22，傳輸模塊23，存儲模塊24，跳遠(yuǎn)板本體3，起跳板4，手持設(shè)備5。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種基于柔性陣列壓力傳感器的智能立定跳遠(yuǎn)板，包括傳感元件1、中央處理模塊2、跳遠(yuǎn)板本體3、起跳板4和手持設(shè)備5，傳感元件1采用的是柔性陣列壓力傳感器，傳感元件1安裝在跳遠(yuǎn)板本體3正面面板上的中央?yún)^(qū)域，形成測試區(qū)域；中央處理模塊2安裝在跳遠(yuǎn)板本體3正面面板的側(cè)邊保護(hù)殼內(nèi)；用戶通過踏壓智能立定跳遠(yuǎn)板面板上的傳感元件1，從而使傳感元件1產(chǎn)生與踏壓位置對應(yīng)的傳感信號，然后傳感元件1再將該傳感信號傳輸給中央處理模塊2；

本實施例，中央處理模塊2包括采集模塊21、微控制器22、傳輸模塊23和存儲模塊24，其中采集模塊21包括A/D轉(zhuǎn)換器，采集傳感信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；微控制器22接收采集模塊采集的數(shù)字信號，并將數(shù)字信號傳輸至存儲模塊24中進(jìn)行存儲，微控制器22處理數(shù)字信號并計算出跳遠(yuǎn)成績；傳輸模塊23將跳遠(yuǎn)成績傳輸給手持設(shè)備5，手持設(shè)備5顯示并語音播報測試結(jié)果；

本實施例中所述傳輸模塊將所述中央處理模塊與手持設(shè)備通過無線傳輸方式互聯(lián)，所述無線傳輸方式包括藍(lán)牙傳輸，所述手持設(shè)備包括智能手機(jī)或手持平板電腦。當(dāng)然本實施例提供的手持設(shè)備也可以是其他具有無線通信功能的智能終端，本發(fā)明不做具體限定。

起跳板4是智能立定跳遠(yuǎn)板的起跳裝置，起跳板4上表面標(biāo)有起跳線和起跳標(biāo)志腳印，用于確定起跳距離。

其中傳感元件1采用的是一體化印刷成型的平面式的柔性陣列壓力傳感器，該柔性陣列壓力傳感器的基本單元最小尺寸為1cm²，點陣密度在1個壓力敏感點/cm²～9個壓力敏感點/cm²之間，柔性陣列壓力傳感器基于電阻式結(jié)構(gòu)，上層柔性基材、下層柔性基材采用耐高溫聚酯薄膜，上層柔性基材、下層柔性基材經(jīng)過電暈處理以防止靜電干擾，上層柔性基材、下層柔性基材上分別印刷有敏感層，敏感層包括分層依次印刷的導(dǎo)線銀漿層、絕緣層、粘合絲印膠層以及應(yīng)變電阻漿料層，其中導(dǎo)線銀漿層最接近上層柔性基材和下層柔性基材，且導(dǎo)線銀漿層設(shè)有銀漿引線；上敏感層和下敏感層組成網(wǎng)格狀測量回路，壓力敏感點位于網(wǎng)格的各個節(jié)點處，柔性陣列壓力傳感器通過銀漿引線輸出信號。

中央處理模塊2通過行列掃描的方式確定柔性壓力傳感器受到踏壓時被踏壓的位置坐標(biāo)，繼而確定跳遠(yuǎn)距離。

傳輸模塊23支持通過藍(lán)牙等無線傳輸方式與智能手機(jī)和手持平板電腦等手持設(shè)備5聯(lián)網(wǎng)交互的功能，從而實現(xiàn)用戶信息的錄入和用戶測試數(shù)據(jù)的下載、更新及建立數(shù)據(jù)庫，用戶信息包括用戶“組別”、“編號”和“姓名”等信息。

存儲模塊24支持將用戶的測試數(shù)據(jù)存儲在FLASH存儲器上；智能立定跳遠(yuǎn)板支持將用戶的測試數(shù)據(jù)以EXCEL表格形式導(dǎo)出功能，且支持聯(lián)網(wǎng)。

請參閱圖3所示，為本發(fā)明的工作方法流程圖。本發(fā)明所述的智能立定跳遠(yuǎn)板的工作方法包括以下步驟：

步驟101：智能立定跳遠(yuǎn)板接通電源，電源指示燈常亮表示電源已接通，上電操作；

步驟102：對智能立定跳遠(yuǎn)板進(jìn)行初始化設(shè)置；

步驟103：根據(jù)起跳板4上起跳線到跳遠(yuǎn)板本體3的距離，設(shè)置基準(zhǔn)距離并記錄；

步驟104：在人員管理界面新增人員信息，包括：組別、編號和姓名；

步驟105：點擊“開始測試”按鈕進(jìn)入立定跳遠(yuǎn)測試界面，然后在“選擇分組測試人員”分組中選擇并指定待測人員；

步驟106：人工進(jìn)行藍(lán)牙設(shè)置，通過藍(lán)牙連接設(shè)備，確認(rèn)藍(lán)牙連接狀態(tài)和當(dāng)前基本參數(shù)準(zhǔn)確無誤，選擇并保存基準(zhǔn)距離；

步驟107：點擊“開始測試”按鈕，手持設(shè)備5向智能立定跳遠(yuǎn)板上的中央處理模塊2發(fā)送開始測試指令，中央處理模塊2自行檢測并反饋藍(lán)牙連接和基準(zhǔn)設(shè)置是否正確，正確則當(dāng)前界面彈出“準(zhǔn)備就緒”，執(zhí)行步驟108，不正確則回到步驟106重新設(shè)置和連接；

步驟108：準(zhǔn)備就緒后，待測人員在起跳姿勢下起跳，待測人員一旦落腳在測試區(qū)域，即通過踏壓跳遠(yuǎn)板本體3上的傳感元件1，繼而使傳感元件1產(chǎn)生與踏壓位置對應(yīng)的傳感信號，中央處理模塊2上的采集模塊21采集傳感信息并傳輸給微控制器22處理；

步驟109：中央處理模塊2上的微控制器22對傳感信號進(jìn)行處理后計算出跳遠(yuǎn)成績，再通過傳輸模塊23將跳遠(yuǎn)成績傳輸給手持設(shè)備5，手持設(shè)備5上的客戶端軟件即可接收并顯示、播報該次測試的跳遠(yuǎn)成績；

步驟110：手持設(shè)備5上的客戶端軟件根據(jù)接收的測試信息建立用戶數(shù)據(jù)庫，保存跳遠(yuǎn)成績后可繼續(xù)下一位待測人員的測試，用戶可以在數(shù)據(jù)管理界面查看、刪除或?qū)С鲆延涗浀娜藛T信息和測試成績。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。