專利名稱：無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種體育器械，具體地說是一種基于無線組網(wǎng)的體育計時及傳輸
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的體育運動計時項目計時器械，為機械表、電子秒表，或者利用手機上的秒表功能來計時?，F(xiàn)有計時器械只提供了計時信息的讀取功能，以及計時信息的暫存功能。具有如下明顯的缺點一是計時裝置復(fù)位后，信息無法保留，給以后的核對信息、統(tǒng)計、分析帶來不便。二是計時信息只能在本計時裝置內(nèi)暫時駐留，其它計時裝置，無法獲得信息，不能互通計時數(shù)據(jù)。三是工作效率低，每個計時裝置只能對應(yīng)一位運動員。使用已有計時器械參與競技比賽和訓(xùn)練，需要較多的裁判員和教練員及其它工作人員。四是比賽和訓(xùn)練后計時成績手工輸入、歸檔、整理、分析、統(tǒng)計工作量大。由于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，限制和約束了體育訓(xùn)練效果和競技比賽工作效率。充分利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)，發(fā)明一種智能計時裝置，能互通計時信息、能夠?qū)τ嫊r數(shù)據(jù)長期存儲、分析，提高訓(xùn)練比賽效率和工作效果的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，是一個十分迫切的任務(wù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種計時裝置間能互通計時信息，能夠?qū)τ嫊r數(shù)據(jù)長期存儲、分析，以提高訓(xùn)練、比賽效率和工作效果的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，包括單個或者多個可以無線組網(wǎng)的智能計時裝置、無線通信主站、電子計算機；智能計時裝置包含啟動/停止單元、計時單元、存儲單元、無線通信收發(fā)單元；無線通信主站包括無線通信收發(fā)單元、數(shù)據(jù)報文組織處理單元、數(shù)據(jù)通信接口 ；通信主站和智能計時裝置組成無線網(wǎng)絡(luò)，采集和轉(zhuǎn)發(fā)計時數(shù)據(jù)，通過信息線將數(shù)據(jù)發(fā)送到計算機，并接受計算機的配置進行計時數(shù)據(jù)分發(fā)。各智能計時裝置與通信主站之間組成網(wǎng)絡(luò)進行通信；不同組的網(wǎng)絡(luò)相互隔離，通信主站之間互不干擾；智能計時裝置與通信主站組成的一組網(wǎng)絡(luò)里有唯一的特征地址，智能計時裝置之間互不干擾；多個智能計時裝置獨立計時，數(shù)據(jù)互相傳輸、存儲和分析。智能計時裝置和計算機相連接，計算機屏幕顯示數(shù)據(jù)、差值信息，支持正常采集、總招與補采功能。智能計時裝置設(shè)有自定義功能鍵；采用OLED屏幕自發(fā)光顯示計時信息和數(shù)據(jù)，顯示字體和格式由程序設(shè)定，支持各種亮度環(huán)境下的工作需要。通信主站與計算機通過USB進行通信和取電。通信主站具有自動路由功能，可以實現(xiàn)多主站級聯(lián)擴充、增強覆蓋范圍；通信主站與計算機間具有自定義規(guī)約，自定義規(guī)約在傳輸每個計時數(shù)據(jù)時會使用相同的結(jié)構(gòu)體；結(jié)構(gòu)體中包含了本方的通訊地址，數(shù)據(jù)分組號，分段號，計時時標信息；規(guī)約具有強壯性，可擴充性。本實用新型的要點是智能計時裝置和通信主站組成無線組網(wǎng)的計時及傳輸裝置；智能計時裝置顯示數(shù)據(jù)；通信主站向智能計時裝置采集單條、全部與補采缺失計時數(shù)據(jù)并傳輸至計算機；計算機對計時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析及處理。本實用新型采用無線組網(wǎng)實時計時方法，以及計時數(shù)據(jù)進行傳輸和最終存儲的方法，來實現(xiàn)指定裝置間互通計時數(shù)據(jù)，指定外裝置間計時數(shù)據(jù)互相隔離，本實用新型的各智能計時裝置與通信主站之間組成網(wǎng)絡(luò)進行通信；每個智能計時裝置與通信主站組成的計時網(wǎng)絡(luò)與其它計時網(wǎng)絡(luò)之間互不干擾；同組計時網(wǎng)絡(luò)的智能計時裝置與通訊主站可以互傳和共享數(shù)據(jù)；可以根據(jù)需要在一組計時網(wǎng)絡(luò)內(nèi)調(diào)整同時工作的智能計時裝置的數(shù)量。當共享其他智能計時裝置的計時數(shù)據(jù)時，可以通過計算機對通信主站及智能計時裝置進行配置，使其顯示其它智能計時裝置的數(shù)據(jù)，并通過屏幕顯示本裝置與其它裝置計時數(shù)據(jù)的差值信息。單個智能計時裝置可以通過按鍵選擇工作模式，工作模式有多個組網(wǎng)實時計時、單個聯(lián)網(wǎng)實時計時及單機計時。智能計時裝置還提供一個自定義功能鍵，用戶可以根據(jù)需求將該按鍵設(shè)置為功能快捷鍵。智能計時裝置采用LED屏幕顯示計時信息和數(shù)據(jù)，顯示字體和格式可以程序設(shè)定，支持各種亮度環(huán)境下的工作需要。屏幕顯示的信息有網(wǎng)絡(luò)信號強度、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)、本機編號，軟件版本號、對方裝置編號、電量顯示和充電報警、分段和累計計時數(shù)據(jù)、收發(fā)數(shù)據(jù)狀態(tài)指示等。智能計時裝置的軟件支持在線升級，因此功能可以擴展或者定制。通信主站和智能計時裝置組成無線網(wǎng)絡(luò)，采集和轉(zhuǎn)發(fā)計時數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到計算機，并接受計算機的配置進行計時數(shù)據(jù)分發(fā)。通信主站與計算機通過USB進行通信和取電，即插即用。通信主站的軟件支持在線升級，因此功能可以擴展或者定制。通信主站具備狀態(tài)指示功能，通過指示燈來指示主站的工作狀態(tài)，電源供電和通信狀態(tài)是否正常。當需要計時數(shù)據(jù)時，主站可以主動發(fā)起向智能計時裝置采集計時數(shù)據(jù)。不同組的網(wǎng)絡(luò)相互隔離，通信主站之間互不干擾。通信主站具有自動路由功能，可以實現(xiàn)多主站級聯(lián)擴充、增強覆蓋范圍。智能計時裝置與通訊主站、通信主站與計算機間使用自定義規(guī)約，自定義規(guī)約在傳輸每個計時數(shù)據(jù)時使用相同的通訊格式；通訊格式包含了通訊地址，數(shù)據(jù)分組號，分段號，計時時標信息；通訊格式具有可擴充性。本實用新型提供的方案在計時模式下，包括啟動/停止單元、計時單元、數(shù)據(jù)收發(fā)單元；在回看模式下，包括數(shù)據(jù)翻頁單元。本實用新型通訊主站，包括接受組網(wǎng)請求單元、計時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元、計時數(shù)據(jù)補采單元，數(shù)據(jù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)單元，PC數(shù)據(jù)收發(fā)單元。智能計時裝置等待與通訊主站連接成功后，在有新計時數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)發(fā)送給通訊主站，通訊主站在將新數(shù)據(jù)發(fā)送給相同計時網(wǎng)絡(luò)中的各智能計時裝置。、[0027]通訊主站檢測計時數(shù)據(jù)完整性，如不完整則向智能計時裝置補采缺漏數(shù)據(jù)；智能計時裝置收到補采缺漏數(shù)據(jù)請求后，將該計時數(shù)據(jù)發(fā)送給通訊主站。本實用新型在世界上首次將電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子計時器相結(jié)合，發(fā)明了體育競技計時項目無線移動計時及傳輸裝置。訓(xùn)練中使用本裝置，可以幫助教練員和運動員分析成績、總結(jié)經(jīng)驗，科學(xué)指導(dǎo)訓(xùn)練，便于進一步提高成績。體育競技比賽時使用本裝置可以準確計時、并即時傳輸至各有關(guān)人員、部門及計算機；實時顯示各表計時數(shù)據(jù)；資料可以存入運動信息管理系統(tǒng)，長期保存。本實用新型使用方法簡單，訓(xùn)練和比賽時，教練員、裁判員手持移動智能計時裝置，即時按動計時按鈕，智能計時裝置準確計時，并發(fā)送到通訊主站；通訊主站發(fā)送給其它智能計時裝置，多個智能計時裝置可同時顯示計時結(jié)果。通訊主站與計算機相連接，計算機顯示屏同時顯示計時結(jié)果，并將該信息儲存。通過計算機可以對計時結(jié)果進行分析、整理及 打印。本實用新型不僅可運用于體育運動，還可以運用于實驗測試、軍事、消防、運輸、防災(zāi)、救災(zāi)等一切需要計時的工作和技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型首次將電子計時及傳輸技術(shù)用于體育競技計時項目的訓(xùn)練和比賽，具有新穎性。本實用新型的數(shù)據(jù)自動儲存功能、傳輸功能、資料分析功能，與現(xiàn)有機械、電子秒表的數(shù)據(jù)短暫儲存功能相比較，具有顯著的創(chuàng)造性。本實用新型適用于一切體育計時項目；適用于世界各國運動員體育計時項目的訓(xùn)練；適用于各種體育比賽的計時；還適用于實驗測試、軍事、消防、運輸、防災(zāi)、救災(zāi)等領(lǐng)域，具有廣泛的實用性。本實用新型克服了現(xiàn)有計時裝置無法保留信息，核對、統(tǒng)計、分析信息不方便的缺點；解決了計時裝置間互通數(shù)據(jù)、計時裝置和計算機互通數(shù)據(jù)的技術(shù)難題；是一個解決運動員、教練員、裁判員長期渴望解決而又無法解決的技術(shù)難題的發(fā)明。本實用新型可以及時對計時結(jié)果進行分析整理，對于指導(dǎo)科學(xué)訓(xùn)練，提高運動成績；對于節(jié)約人力、提高工作效率，取得明顯的顯著效果。本實用新型即時互通并顯示信息，對于防止作弊產(chǎn)生了意料不到的技術(shù)效果。本實用新型代表著體育器械電子化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)發(fā)展趨勢，是世界體育器械的重大技術(shù)進步，對世界體育事業(yè)有著不可替代的促進和推動作用。本實用新型的優(yōu)點是I.智能計時裝置為標準秒表造型，使用方便。2.可以實時顯示對手計時數(shù)據(jù)。3.可以在計算機上實時顯示各表計時數(shù)據(jù)，無法作弊。4.計時成績可保存成表格、報表、存入運動信息管理系統(tǒng)。5.智能計時裝置與通訊主站使用無線數(shù)據(jù)傳輸，覆蓋范圍達半徑200米，滿足各種場地訓(xùn)練和比賽需要。6.計時精度為千分之一秒。7.單表存儲容量大，存儲記錄不少于128條數(shù)據(jù)；聯(lián)網(wǎng)使用時存儲數(shù)據(jù)量不受限制。8.可充電鋰電池，連續(xù)計時能力達8小時，滿足比賽需要。9.可現(xiàn)場將成績及報表輸出至打印機，方便戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的即時調(diào)整和制定。10.可配合運動信息數(shù)據(jù)庫的生理生化數(shù)據(jù)實現(xiàn)立體數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等功能，是衡量訓(xùn)練效果的最直接的方法，大大減輕教練員工作量。
圖I為本實用新型無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置結(jié)構(gòu)圖；圖I中1為智能計時裝置；2為通訊主站；3為計算機；4為信息線。圖2為本實用新型智能計時裝置計時模式結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型智能計時裝置計時模式工作流程圖；圖4為本實用新型智能計時裝置回看模式結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實用新型通訊主站結(jié)構(gòu)圖；圖6為通訊主站與智能計時裝置、計算機數(shù)據(jù)傳輸圖；圖7為通訊主站工作流程圖；圖8為計算機數(shù)據(jù)處理與工作流程圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。本實施例根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)對本實用新型的結(jié)構(gòu)、原理、操作、效果進行闡述；并不用于限制本實用新型。本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實施例的各種變化，仍然在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。圖I中I為智能計時裝置A、B，外形為手持式，可隨教練員、裁判員的位置移動。無線數(shù)據(jù)傳輸，覆蓋范圍半徑200米；裝置表面設(shè)有LED顯示屏，顯示計時數(shù)據(jù)和其它信息。圖I中2為通訊主站，用來接收和發(fā)送信息，與智能計時裝置1A|B無線連接。通訊主站通過圖I中信息線4與計算機USB插口相連接，將信息輸入計算機3。如圖2所示，智能計時裝置在計時模式下包括，啟動/停止單元用于采集計時觸發(fā)時刻；計時單元用于儲存計時觸發(fā)時刻；數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于收發(fā)無線數(shù)據(jù)；組網(wǎng)掃描單元用于搜索和加入網(wǎng)絡(luò)組；數(shù)據(jù)顯示單元用于顯示各項數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲分段計時數(shù)據(jù)；電源檢測單元用于檢測電池電量。智能計時裝置可以在計時模式和回看模式之間切換，如圖4所示在回看模式下，則有數(shù)據(jù)翻頁單元用于按頁長度搜索數(shù)據(jù)存儲單元的計時數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)顯示單元用于顯示搜索到的計時數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲單元；電源檢測單元用于檢測電池電量。各單元配合工作，完成智能計時任務(wù)。當智能計時裝置進入計時模式后，組網(wǎng)掃描單元啟動運行。如果使用者需要實時地將本智能計時裝置的計時數(shù)據(jù)與另一個智能計時裝置的計時數(shù)據(jù)共享時，則須先用計算機軟件向通訊主站下載配置，決定一個智能計時裝置僅能與另一個智能計時裝置共享數(shù)據(jù)。智能計時裝置的組網(wǎng)掃描單元每隔I. 5秒向特定編號的通訊主站發(fā)送一個組網(wǎng)請求，通訊主站收到組網(wǎng)請求后，根據(jù)配置將共享數(shù)據(jù)的另一方裝置編號發(fā)送給本智能計時裝置，組網(wǎng)成功。此時即可進入帶有計時數(shù)據(jù)共享功能的計時模式。如圖3所示，組網(wǎng)成功后按下啟動按鍵觸發(fā)啟動/停止單元，則進入帶有計時數(shù)據(jù)共享功能的計時模式。計時單元被啟動后，主控MCU開始采集計時時標,采集計時時標后，無線模塊向主站發(fā)送計時數(shù)據(jù)，然后將計時數(shù)據(jù)存儲到存儲模塊；智能計時裝置屏幕、計算機屏幕顯示數(shù)據(jù)；再次按鍵動作，循環(huán)執(zhí)行任務(wù)。如圖3所示，使用者可以在組網(wǎng)完成之前，通過啟動/停止單元則進入單人計時模式。此時裝置將無法與其他裝置以及通訊主站連接，無法共享計時數(shù)據(jù)。如圖4所示在使用計時模式完成計時后，通過模式切換按鍵進入回看模式。通過翻頁單元可以查閱所有分段計時，以及累加總計時。電源檢測單元始終運行在裝置的系統(tǒng)后臺，監(jiān)測系統(tǒng)電源使用情況。數(shù)據(jù)顯示單元負責(zé)將數(shù)據(jù)送到裝置的顯示屏。如圖5所示通訊主站包括接受組網(wǎng)請求單元用于將各智能計時裝置按配置組成各組計時網(wǎng)絡(luò)；計算機數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于與計算機交換數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收單元用于通過無線網(wǎng)絡(luò)接收各智能計時裝置的計時數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)完整性檢查單元用于檢測是否有缺漏數(shù)據(jù)；計時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元用于向各組計時網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)組內(nèi)的各條計時數(shù)據(jù)以實現(xiàn)計時數(shù)據(jù)，共享如圖6所示。計時數(shù)據(jù)補采單元用于從智能計時裝置補采缺漏數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)單元用于存儲各智能計時裝置的計時數(shù)據(jù)并通過計算機數(shù)據(jù)收發(fā)單元轉(zhuǎn)發(fā)給計算機。為了確保無線網(wǎng)絡(luò)通訊的穩(wěn)定、可靠，智能計時裝置本身具有數(shù)據(jù)完整性及補采功能。當發(fā)現(xiàn)本裝置的當前分段計時數(shù)據(jù)編號大于另一個裝置時，就向通訊主站請求補采缺漏數(shù)據(jù)。請求一直持續(xù)到收到該編號的分段計時數(shù)據(jù)。另一方面，通訊主站也會向裝置 發(fā)起補采缺漏數(shù)據(jù)請求，直到獲取該分段計時數(shù)據(jù)。如圖5所示，通訊主站將該數(shù)據(jù)傳送給計算機后，計算機工作，對輸入的數(shù)據(jù)進行儲存、整理、分析、打印成績及報表；配合運動信息數(shù)據(jù)庫的生理生化數(shù)據(jù)實現(xiàn)立體數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、衡量訓(xùn)練效果、方便戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的調(diào)整和制定。圖6為通訊主站與智能計時裝置、計算機數(shù)據(jù)傳輸圖；圖7為通訊主站工作流程圖；圖8為計算機數(shù)據(jù)處理與工作流程圖。表I、表2為使用本實用新型對2010全國場地自行車冠軍賽第三站比賽成績統(tǒng)計
及分析資料表，本資料由計算機現(xiàn)場實施儲存、分析并整理。
權(quán)利要求1.ー種無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，包括單個或者多個可以無線組網(wǎng)的計時裝置(I)、一個無線通信主站(2)、電子計算機(3)，其特征在于計時裝置(I)包含啟動/停止單元、計時單元、存儲單元、無線通信收發(fā)單元；無線通信主站(2)包括無線通信收發(fā)單元、數(shù)據(jù)報文組織處理單元、數(shù)據(jù)通信接ロ ；通信主站和計時裝置組成無線網(wǎng)絡(luò)，采集和轉(zhuǎn)發(fā)計時數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到計算機(3)，并接受計算機(3)的配置進行計時數(shù)據(jù)分發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，其特征在于各計時裝置與通信主站之間組成網(wǎng)絡(luò)進行通信；不同組的網(wǎng)絡(luò)相互隔離，通信主站之間互不干擾；每個計時裝置與通信主站組成的一組網(wǎng)絡(luò)里有唯一的特征地址，計時裝置之間互不干擾；多個計時裝置獨立計時，數(shù)據(jù)互相傳輸、存儲和分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，其特征在于計時裝置和計算機相連接，計算機屏幕顯示數(shù)據(jù)、差值信息，支持正常采集、總招與補采功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，其特征在于計時裝置設(shè)有自定義功能鍵；采用OLED屏幕自發(fā)光顯示計時信息和數(shù)據(jù)，顯示字體和格式由程序設(shè)定，支持各種亮度環(huán)境下的工作需要。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，其特征在于通信主站與計算機通過USB進行通信和取電。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置，其特征在于通信主站具有自動路由功能，可以實現(xiàn)多主站級聯(lián)擴充、增強覆蓋范圍；通信主站與PC間具有自定義規(guī)約，自定義規(guī)約在傳輸每個計時數(shù)據(jù)時會使用相同的結(jié)構(gòu)體；結(jié)構(gòu)體中包含了本方的通訊地址，數(shù)據(jù)分組號，分段號，計時時標信息；規(guī)約具有強壯性，可擴充性。
專利摘要本實用新型涉及體育器械，無線組網(wǎng)體育計時及傳輸裝置。現(xiàn)有器械有如下缺點計時信息無法保留；不能互通計時數(shù)據(jù)；工作效率低。本實用新型包括可以無線組網(wǎng)的計時裝置(1)、無線通信主站(2)、電子計算機(3)；計時裝置包含啟動/停止單元、計時單元、存儲單元、無線通信收發(fā)單元；無線通信主站包括無線通信收發(fā)單元、數(shù)據(jù)報文組織處理單元、數(shù)據(jù)通信接口；通信主站和計時裝置組成無線網(wǎng)絡(luò)，采集和轉(zhuǎn)發(fā)計時數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到計算機，并接受計算機的配置進行計時數(shù)據(jù)分發(fā)。本實用新型優(yōu)點是使用方便；實時顯示；無線數(shù)據(jù)傳輸；計時精確；存儲容量大；成績可長期保存；配合運動信息數(shù)據(jù)庫的生理生化數(shù)據(jù)進行分析。
文檔編號G07C1/24GK202424780SQ20112050915
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者別海罡, 莊大偉, 楊淑華, 王樂軍, 馬捷昱, 黃勇, 龔銘新 申請人:龔銘新