一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，目的在于為羽毛球比賽中球在球場邊線附近的落點(diǎn)提供準(zhǔn)確客觀的裁判結(jié)果，并將判定結(jié)果實(shí)時(shí)顯示出來，供主裁判裁決，避免了人為肉眼判斷帶來的可能的誤判以及不必要的爭議。本發(fā)明裝置包括激光發(fā)射器，激光接收信息處理單元和無線接收及顯示單元組成；其中，激光接收及信息處理單元由激光接收器、運(yùn)算控制器A、系統(tǒng)電源A及無線發(fā)射模塊組成；無線接收及顯示單元由運(yùn)算控制器B、系統(tǒng)電源B、無線接收模塊、設(shè)置鍵盤及顯示模塊組成；每條邊線對應(yīng)一套激光發(fā)射器1和一套激光接收及信息處理單元。
【專利說明】
一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及球類運(yùn)動邊線裁判技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]球類運(yùn)動中，判斷球是否出界是邊線裁判的重要任務(wù)，而靠肉眼觀察的結(jié)果往往因滯后等原因不能給出客觀的準(zhǔn)確判斷，尤其是在比賽過程中，甚至常常導(dǎo)致比賽雙方不必要的爭議，延誤比賽進(jìn)程，且參與比賽的裁判人員數(shù)量較多。因此，若采用專業(yè)的邊裁設(shè)備，參與判定球出界與否，并給出客觀準(zhǔn)確的裁定結(jié)果，必定會增加球類比賽裁判的客觀性，解決比賽過程中不必要的爭議，且能夠大大減少參與比賽裁判人員數(shù)量?，F(xiàn)有的邊裁設(shè)備主要有兩種，一種是基于視頻圖像采集技術(shù)，這種方式優(yōu)點(diǎn)是能夠及時(shí)給出全局及局部的視頻回放，解決爭議，缺點(diǎn)是投資較大，設(shè)備較復(fù)雜，容易頻繁中斷比賽的進(jìn)程;另一種技術(shù)是基于紅外或激光射線的邊裁機(jī)，這類技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是投資較小，設(shè)備相對簡單，但現(xiàn)有的此類技術(shù)大多沒有智能判斷功能，需要裁判根據(jù)報(bào)警情況再次做出復(fù)雜的判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明基于上述情況，提出一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，目的在于為羽毛球比賽中球頭(28)在邊線附近的落點(diǎn)提供一種準(zhǔn)確客觀的裁判結(jié)果，并將判定結(jié)果實(shí)時(shí)顯示出來，供主裁判裁決，避免了人為肉眼判斷帶來的可能的誤判，以及不必要的爭議。同時(shí)大大減少了參與比賽的裁判人員數(shù)量。
[0004]本發(fā)明的有益效果在于:
1)采用多條激光光束信號作為判斷球落點(diǎn)的依據(jù)，判斷結(jié)果準(zhǔn)確實(shí)時(shí)、可靠；
2)根據(jù)實(shí)際比賽項(xiàng)目，具有智能化判斷功能，采用運(yùn)算器處理激光束反饋信號，并給出判斷結(jié)果。運(yùn)算器根據(jù)遮擋信號情況，判斷是否為羽毛球，不會出現(xiàn)其他物體遮擋信號而產(chǎn)生誤報(bào)；
3)系統(tǒng)的使用能大大減少參與比賽的裁判人員數(shù)量。
[0005]附圖1:裝置整體結(jié)構(gòu)圖附圖2:球場邊線激光設(shè)備布置圖
附圖3:激光接收及信息處理單元示意圖附圖4:無線接收及顯示單元示意圖附圖5:圖2上的p-p剖面圖附圖6:球場邊線示意圖附圖7:單一邊線圖附圖8:羽毛球結(jié)構(gòu)圖。
[0006]如附圖所示，本發(fā)明專利所涉及的羽毛球場地主要由端線A(13)、雙打發(fā)球線A
(14)、發(fā)球線4(16)、球網(wǎng)(17)、發(fā)球線8(18)、單打邊線4(19)、雙打邊線4(20)、單打邊線8(22)、雙打發(fā)球線B(23)、雙打邊線B(24)、端線B(25)組成。
[0007]下面結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖6、附圖7、附圖8說明本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)。
[0008]一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其結(jié)構(gòu)特征在于，包括激光發(fā)射器(I)，激光接收及信息處理單元和無線接收及顯示單元;其中，激光接收及信息處理單元由激光接收器(3)、運(yùn)算控制器A、系統(tǒng)電源A和無線發(fā)射模塊組成;無線接收及顯示單元由運(yùn)算控制器B、系統(tǒng)電源B、無線接收模塊、設(shè)置鍵盤和顯示模塊組成，設(shè)置鍵盤具有單打和雙打功能設(shè)置按鍵;所有球場邊線，包括端線A( 13)、雙打發(fā)球線A( 14)、發(fā)球線A( 16)、發(fā)球線B( 18)、單打邊線A(19)、雙打邊線A(20)、單打邊線B(22)、雙打發(fā)球線B(23)、雙打邊線B(24)、端線B
(25)分別對應(yīng)一套激光發(fā)射器(I)和一套激光接收及信息處理單元；中線A( 15)和中線B
(21)可以分別各用一套或共用一套激光發(fā)射器(I)和一套激光接收及信息處理單元;系統(tǒng)可共計(jì)一套無線接收及顯示單元。
[0009]—種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其技術(shù)特征在于，激光發(fā)射器(I)發(fā)射激光束到激光接收器(3)，激光接收及信息處理單元對應(yīng)的輸入端口接收到相應(yīng)的電信號；當(dāng)激光束被遮擋時(shí)，對應(yīng)的端口則無法接收電信號，激光接收及信息處理單元根據(jù)電信號的特征判斷該物體是羽毛球還是其它物體，并進(jìn)一步判斷出羽毛球落于界內(nèi)還是界外，并向無線接收及顯示單元發(fā)送“界內(nèi)”或“界外”的無線信號;無線接收及顯示單元根據(jù)接收的無線信息，通過顯示模塊向主裁判提供“界內(nèi)”或“界外”的判斷。
[0010]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其特征在于:每條球場邊線(2)的兩側(cè)邊沿線(26)正上方各有I條平行于邊沿線(26)的激光束，每條球場邊線
(2)的中心有一條平行于球場邊線(2)中心線(27)的激光束，邊沿線(26)兩側(cè)分別布置3條等距的激光束，同一條球場邊線(2)的激光束都處于距離球場地面小于或等于25mm的平面上，并相互平行，相鄰激光束間距為小于或等于28mm，共計(jì)9條(或大于9條)激光束。
[0011]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其特征在于:當(dāng)運(yùn)算控制器A接收到同一條球場邊線(2)的激光被遮擋的信號時(shí)開始計(jì)時(shí)5ms(或小于5ms)，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)被遮擋的光束的數(shù)量，如果數(shù)量小于或等于2且兩條被擋激光束相鄰，則認(rèn)為是羽毛球觸地，否則認(rèn)為是其它物品，不做進(jìn)一步處理。
[0012]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，判斷羽毛球觸地于球場界內(nèi)還是球場界外的算法特征在于:首先根據(jù)權(quán)利要求3判斷是否為羽毛球觸地，如果判定是羽毛球且被遮擋的激光束是激光束D (7 )、激光束E (8 )、激光束F( 9 )、激光束G( 10)、激光束H( 11)、激光束I (12 )中的任何一條，則認(rèn)為羽毛球落入界內(nèi)；如果是激光束A( 4)、激光束B
(5)、激光束C(6)則認(rèn)為是羽毛球落入界外；羽毛球觸地時(shí)，如果激光束A(4)、激光束B(5)、激光束C(6 )、激光束D(7 )、激光束E (8 )、激光束F(9 )、激光束G(10)、激光束H( 11)、激光束I
(12)中的任何一條都沒有被遮擋，這種情況球落點(diǎn)距離球場邊線(2)較遠(yuǎn)，“界內(nèi)”還是“界夕卜”由主裁判和發(fā)球裁判人工判斷。
[0013]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，對于單打和雙打的處理方法特征在于:當(dāng)雙打時(shí)，工作人員通過接收顯示模塊的設(shè)置鍵盤將工作模式設(shè)置為雙打，則無線接收及顯示單元關(guān)閉單打邊線A(19)和單打邊線B(22)對應(yīng)的激光接收及信息處理單元;如果是單打，工作人員通過接收顯示模塊的設(shè)置鍵盤設(shè)置將工作模式設(shè)置為單打，則無線接收及顯示單元關(guān)閉雙打發(fā)球線A(14)、雙打邊線A(20)、雙打發(fā)球線B(23)、雙打邊線B(24)對應(yīng)的激光接收及信息處理單元。
[0014]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，對于兩條交叉球場邊線(2)同時(shí)被遮擋的算法特征在于:如果羽毛球球頭(28)落入兩條相交球場邊線(2)激光束的交叉點(diǎn)處，則兩條相交球場邊線(2)所對應(yīng)的激光接收及信息處理單元根據(jù)權(quán)利要求4判斷“界內(nèi)”或“界外”，然后分別向無線接收及顯示單元發(fā)送判斷結(jié)果信息，如果無線接收及顯示單元同時(shí)接收到兩個(gè)“界內(nèi)”信息，則顯示“界內(nèi)”報(bào)警信息；如果兩個(gè)信息至少有一個(gè)“界外”信息，則顯示“界外”報(bào)警信息。
[0015]對于發(fā)球中線A(15)和發(fā)球中線B(21)，其激光布局與其它球場邊線(2)的布局相同，但對球落點(diǎn)判斷方法不同于其它球場邊線(2)，不具備絕對的“界內(nèi)”或“界外”的判斷，因此本發(fā)明只提供球落點(diǎn)相對于球場中線A(15)和球場中線B(21)的方位信息，如“線內(nèi)”、“上方”或“下方”的方位信息，為裁判人員提供進(jìn)一步判斷的依據(jù)。
[0016]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其對于中線A(15)和中線B(21)被遮擋時(shí)的算法特征在于:當(dāng)運(yùn)算控制器A判斷有羽毛球球頭遮擋激光束時(shí)，則進(jìn)一步判斷是哪一條激光束，如果是激光束D(7)、激光束E(8)、激光束F(9)，無線發(fā)射模塊向無線接收及顯示單元發(fā)送“線上”信息；如果是激光束A(4)、激光束B(5)、激光束C(6)，則顯示模塊顯示“上方”信息；如果是激光束G(10)、激光束H(ll)、激光束1(12)，則顯示模塊顯示“下方”信息，為裁判提供判斷羽毛球落點(diǎn)的方位參考信息。
[0017]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其特征在于:所用激光發(fā)射器(I)也可采用紅外線、超聲波或雷達(dá)信號發(fā)射器。
[0018]【具體實(shí)施方式】:
下面以羽毛球單打比賽為例，說明本發(fā)明專利所涉及的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置的實(shí)施方式:當(dāng)單打開始時(shí)，主裁判開啟智能邊線裁判機(jī)，將模式通過設(shè)置鍵盤設(shè)置為單打模式，此時(shí)，無線接收及顯示單元關(guān)閉雙打發(fā)球線A( 14)、雙打邊線A(20)、雙打發(fā)球線B
(23)、雙打邊線B(24)對應(yīng)的激光接收及信息處理單元的信息發(fā)送功能。主裁判示意比賽開始，運(yùn)動員開始發(fā)球，在比賽的任何時(shí)候，若激光束被遮擋，則運(yùn)算控制器A接收到同一條球場邊線(2 )的激光束被遮擋的信號時(shí)開始計(jì)時(shí)5ms，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)被遮擋激光束的數(shù)量，如果數(shù)量小于等于2且兩條被擋激光束相鄰，則認(rèn)為是羽毛球觸地，進(jìn)一步，如果被遮擋的激光束是激光束D(7 )、激光束E(8 )、激光束F(9 )、激光束G(10)、激光束H( 11)、激光束I
(12)任何一條，則認(rèn)為球落入球場邊線(2)內(nèi)；如果是激光束A(4)、激光束B(5)、激光束C(6)則認(rèn)為是球場邊線(2)外;羽毛球觸地時(shí)，如果激光束A(4)、激光束B( 5)、激光束C( 6)、激光束D(7 )、激光束E(8)、激光束F(9 )、激光束G( 10)、激光束H( 11 )、激光束I (12 )中的任何一條沒有被遮擋，“界內(nèi)”還是“界外”則由主裁判和發(fā)球裁判人工判斷。
[0019]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其結(jié)構(gòu)特征在于，包括激光發(fā)射器，激光接收及信息處理單元和無線接收及顯示單元;其中，激光接收及信息處理單元由激光接收器、運(yùn)算控制器A、系統(tǒng)電源A和無線發(fā)射模塊組成;無線接收及顯示單元由運(yùn)算控制器B、系統(tǒng)電源B、無線接收模塊、設(shè)置鍵盤和顯示模塊組成，其中，設(shè)置鍵盤具有單打和雙打功能設(shè)置按鍵;每條球場邊線對應(yīng)一套激光發(fā)射器和一套激光接收及信息處理單元;系統(tǒng)共計(jì)I套無線接收及顯示單元； 一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其技術(shù)特征在于，激光發(fā)射器發(fā)射激光束到激光接收器，激光接收及信息處理單元對應(yīng)的輸入端口接收到相應(yīng)的電信號；當(dāng)激光束被遮擋時(shí)，對應(yīng)的端口則無法接收電信號，激光接收及信息處理單元根據(jù)電信號的特征判斷該物體是羽毛球還是其它物體，并進(jìn)一步判斷出羽毛球落于界內(nèi)還是界外，并向無線接收及顯示單元發(fā)送“界內(nèi)”或“界外”的無線信號;無線接收及顯示單元根據(jù)接收的無線信息，通過顯示模塊向主裁判提供“界內(nèi)”或“界外”的判斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其特征在于:每條球場邊線的兩側(cè)邊沿線正上方各有I條平行于邊沿線的激光束，每條球場邊線的中心有一條平行于球場邊線中心線的激光束，邊沿線兩側(cè)分別布置3條等距的激光束，同一條球場邊線的激光束都處于距離球場地面小于或等于25mm的平面上，并相互平行，相鄰激光束間距為小于或等于28mm，共計(jì)9條(或大于9條)激光束。3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其特征在于:當(dāng)運(yùn)算控制器A接收到同一條球場邊線的激光被遮擋的信號時(shí)開始計(jì)時(shí)5ms(或小于5ms)，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)被遮擋的光束的數(shù)量，如果數(shù)量小于或等于2且兩條被擋激光束相鄰，則認(rèn)為是羽毛球觸地，否則認(rèn)為是其它物品，不做進(jìn)一步處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，判斷羽毛球觸地于球場邊界內(nèi)還是球場邊界外的算法特征在于:首先根據(jù)權(quán)利要求3判斷是否為羽毛球觸地，如果被遮擋的激光束是激光束D、激光束E、激光束F、激光束G、激光束H、激光束I中的任何一條，則認(rèn)為羽毛球落入界內(nèi)；如果是激光束A、激光束B、激光束C則認(rèn)為是羽毛球落入界外；羽毛球觸地時(shí)，如果激光束A、激光束B、激光束C、激光束D、激光束E、激光束F、激光束G、激光束H、激光束I中的任何一條都沒有被遮擋，“界內(nèi)”還是“界外”則由主裁判和發(fā)球裁判人工判斷。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，對于單打和雙打的處理方法特征在于:當(dāng)雙打時(shí)，工作人員通過接收顯示模塊的設(shè)置鍵盤將工作模式設(shè)置為雙打，則無線接收及顯示單元關(guān)閉單打邊線A和單打邊線B對應(yīng)的激光接收及信息處理單元;如果是單打，工作人員通過接收顯示模塊的設(shè)置鍵盤設(shè)置將工作模式設(shè)置為單打，則無線接收及顯示單元關(guān)閉雙打發(fā)球線A、雙打邊線A、雙打發(fā)球線B、雙打邊線B對應(yīng)的激光接收及信息處理單元。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，對于兩條交叉球場邊線同時(shí)被遮擋的算法特征在于:如果羽毛球球頭落入兩條相交球場邊線激光束的交叉點(diǎn)處，則兩條相交球場邊線所對應(yīng)的激光接收及信息處理單元根據(jù)權(quán)利要求4判斷“界內(nèi)”或“界外”，然后分別向無線接收及顯示單元發(fā)送判斷結(jié)果信息，如果無線接收及顯示單元同時(shí)接收到兩個(gè)“界內(nèi)”信息，則顯示“界內(nèi)”報(bào)警信息；如果兩個(gè)信息至少有一個(gè)“界外”信息，則顯示“界外”報(bào)警信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其對于中線A和中線B被遮擋時(shí)的算法特征在于:當(dāng)運(yùn)算控制器A判斷有羽毛球球頭遮擋激光束時(shí)，則進(jìn)一步判斷是哪一條激光束，如果是激光束D、激光束E、激光束F，無線發(fā)射模塊向無線接收及顯示單元發(fā)送“線上”信息；如果是激光束A、激光束B、激光束C，則顯示模塊顯示“上方”信息；如果是激光束G、激光束H、激光束I，則顯示模塊顯示“下方”信息，為裁判提供判斷羽毛球落點(diǎn)的?目息O8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羽毛球運(yùn)動邊線智能裁判裝置，其特征在于:所用激光發(fā)射器也可采用紅外線、超聲波或雷達(dá)信號發(fā)射器。
【文檔編號】A63B71/06GK105920827SQ201610418608
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】王紅星, 栗東奎, 趙書娟, 王 華, 李鹽
【申請人】河南理工大學(xué)