一種漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，包括測試主機、觸發(fā)信號發(fā)生器、至少一組測試感應(yīng)器，測試主機分別與觸發(fā)信號發(fā)生器和至少一組測試感應(yīng)器進行通信。測試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，觸發(fā)信號發(fā)生器按照逐漸變大的預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生觸發(fā)信號，測試主機的工作頻率與觸發(fā)信號發(fā)生器的頻率保持同步。測試感應(yīng)器用于記錄測試者在跑道上完成折返跑的次數(shù)，并計算測試者在未完成全程跑時所處的位置信息。測試感應(yīng)器將折返跑的次數(shù)和位置信息發(fā)送至測試主機，由測試主機計算測試者本次測試的距離。利用本發(fā)明技術(shù)方案，可自動地精確計算測試者進行往返跑的距離，具有測試標(biāo)準統(tǒng)一、測試效率高、測試精度高、減少了監(jiān)測人員的工作量等優(yōu)點。
【專利說明】
一種漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及有氧耐力跑測試領(lǐng)域，尤其涉及一種可自動地精確計算往返跑距離的測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于測試人體體質(zhì)有氧耐力方面的測試主要包含以下幾種種:800m?100m跑、12分鐘跑、臺階試驗、漸進式有氧心肺耐力跑測試。前三種測試方法對測試場地和測試環(huán)境的要求較高，而漸進式有氧心肺耐力跑測試以其測試靈活、對測試場地的大小要求低等優(yōu)勢逐漸被廣泛應(yīng)用。但是，在現(xiàn)有的漸進式有氧心肺耐力跑測試系統(tǒng)中，需要依靠人工計算往返跑的次數(shù)，這就存在因認為因素導(dǎo)致的測試標(biāo)準不統(tǒng)一、測試效率低、耗費人力資源等缺點。此外，現(xiàn)有的漸進式測試系統(tǒng)中，只能記錄測試者完成往返跑的次數(shù)，這就使得測試數(shù)據(jù)的精確度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種可自動地精確計算測試者往返跑距離的測試系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，包括測試主機、觸發(fā)信號發(fā)生器、至少一組測試感應(yīng)器，所述測試主機分別與所述觸發(fā)信號發(fā)生器和所述至少一組測試感應(yīng)器進行通信，
[0005]所述測試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，所述觸發(fā)信號發(fā)生器按照逐漸變大的預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生觸發(fā)信號，所述測試主機的工作頻率與所述觸發(fā)信號發(fā)生器的頻率保持同步；
[0006]所述測試感應(yīng)器用于記錄測試者在所述跑道上完成全程跑的次數(shù)，并計算測試者在未完成全程跑時所處的位置信息；
[0007]所述測試感應(yīng)器將所述全程跑的次數(shù)和所述位置信息發(fā)送至所述測試主機，由所述測試主機計算測試者本次測試的距離。
[0008]進一步地，所述測試系統(tǒng)還包括用于檢測測試者心率的心率測試儀，所述心率測試儀與所述測試主機進行通信，將獲取的測試者的心率值和心率恢復(fù)指數(shù)發(fā)送至所述測試主機。
[0009]進一步地，所述測試主機還包括用于獲取并驗證測試者身份信息的信息采集模塊。
[0010]進一步地，所述信息采集模塊為鍵盤輸入模塊、指紋識別模塊、人臉識別模塊、接觸式刷卡通信模塊、非接觸式刷卡通信模塊中的一種或多種。
[0011]進一步地，所述觸發(fā)信號發(fā)生器為聲音播放器和/或LED燈。
[0012]進一步地，所述測試感應(yīng)器為超聲波感應(yīng)器、激光感應(yīng)器、紅外線感應(yīng)器中的一種或多種。
[0013]本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]1.本發(fā)明技術(shù)方案就實現(xiàn)了漸進式有氧耐力跑數(shù)據(jù)的自動采集、計算以及匯總，測試結(jié)果不受人為因素影響，測試標(biāo)準統(tǒng)一、測試效率高、減少了監(jiān)測人員的工作量，同時，還增加了測試透明度，保證測試結(jié)果的公平公正。
[0015]2.本發(fā)明技術(shù)方案中的測試感應(yīng)器可精確計算測試者的位置信息，提高了測試結(jié)果的測試精度，可以精確到厘米。
[0016]3.本發(fā)明技術(shù)方案中的測試主機內(nèi)的信息采集模塊可記錄并檢測驗證測試者的身份，可有效地防止代考試等作弊行為的發(fā)生。
[0017]4.測試數(shù)據(jù)可上傳至測試主機，由測試主機進行計算并匯總，這樣還方便了測試數(shù)據(jù)的檢索和查詢，方便了相關(guān)管理部門對測試數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)的第一種實現(xiàn)方式的構(gòu)成示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)的第二種實現(xiàn)方式的構(gòu)成示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明中的超聲波感應(yīng)器的布設(shè)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明中的紅外線感應(yīng)器的布設(shè)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0023]如圖1所示，漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)包括測試主機100、觸發(fā)信號發(fā)生器200、至少一組測試感應(yīng)器300，測試主機100分別與觸發(fā)信號發(fā)生器200和至少一組測試感應(yīng)器300進行通信。其中，測試主機100可通過有線通信方式或者無線通信方式與測試感應(yīng)器300進行通信。測試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，觸發(fā)信號發(fā)生器200按照逐漸變大的預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生觸發(fā)信號，測試主機100的工作頻率與觸發(fā)信號發(fā)生器200的頻率實時地保持同步。測試感應(yīng)器300用于記錄測試者在跑道上完成折返跑的次數(shù)，并計算測試者在未完成全程跑時所處的位置信息，即測試者根據(jù)觸發(fā)信號在跑道上進行往返跑:若測試者在兩個觸發(fā)信號之間完成一次單程跑，則由測試感應(yīng)器300記錄并保存測試者完成折返跑的次數(shù);若測試者未在兩個觸發(fā)信號之間完成本次全程跑，則由測試感應(yīng)器300計算測試者所處的位置信息。測試感應(yīng)器300將全程跑的次數(shù)和測試者的位置信息發(fā)送至測試主機100，由測試主機100計算測試者的耐力跑距離。
[0024]如圖2所示，測試系統(tǒng)還包括用于檢測測試者心率的心率測試儀400，心率測試儀400與測試主機100進行通信，將獲取的測試者的心率值和心率恢復(fù)指數(shù)發(fā)送至測試主機100。從而，測試主機100能更全面的記錄測試者的測試信息。
[0025]進一步地，測試主機100還可包括用于獲取并驗證測試者身份信息的信息采集模塊。具體地，信息采集模塊可為用于手動輸入測試者身份編號的鍵盤輸入模塊、或者用與采集測試者指紋信息的指紋識別模塊、或者用于采集測試者面部信息的人臉識別模塊、或者可以直接與測試者的身份識別卡(例如學(xué)生證)進行通信的接觸式刷卡通信模塊或者非接觸式刷卡通信模塊中的一種或多種。
[0026]進一步地，觸發(fā)信號發(fā)生器200可為聲音播放器和/或LED燈。即聲音播放器按照測試主機100設(shè)置的頻率發(fā)出“嗶”聲提醒測試者，或者LED燈按照測試主機100設(shè)置的頻率閃爍發(fā)光提醒測試者。
[0027]測試感應(yīng)器300可為超聲波感應(yīng)器、激光感應(yīng)器、紅外線感應(yīng)器中的一種或多種。若測試感應(yīng)器300為超聲波感應(yīng)器或者激光感應(yīng)器，如圖3所示，將超聲波感應(yīng)器或者激光感應(yīng)器安裝在跑道的起點和終點。若測試感應(yīng)器300為紅外線感應(yīng)器，如圖4所示，將紅外信號發(fā)生器302和紅外信號接收器303按照預(yù)定距離、對稱地安裝在跑道的兩側(cè)。采用上述方案進行有氧耐力跑測試時，就可精確計算測試結(jié)果，測試結(jié)果可精確到厘米。
[0028]將本發(fā)明的漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)安裝在預(yù)定距離L的跑道上，為了提高檢測的速率，可設(shè)置多條跑道，每條跑道均設(shè)置一個測試系統(tǒng)。下面對本發(fā)明的工作過程進行簡單描述。
[0029]首先，測試主機100采集獲取測試者的身份信息，只有驗證合格的測試者才能進行以下的耐力跑測試。
[0030]其次，測試主機100根據(jù)測試距離設(shè)定觸發(fā)信號發(fā)生器200產(chǎn)生觸發(fā)信號的頻率，觸發(fā)信號發(fā)生器200以采用聲音播放器為例，聲音播放器根據(jù)測試主機100設(shè)定的頻率間隔產(chǎn)生“嗶”聲。測試者聽到“嗶”聲后起跑，并在經(jīng)過起點設(shè)置的感應(yīng)器時，由感應(yīng)器自動記錄為“I”。若在下一聲“嗶”聲響起來之前，測試者跑完了跑道的全程，到達了設(shè)置在折返點的感應(yīng)器，則該感應(yīng)器又能自動地記錄數(shù)據(jù)為“2”。當(dāng)下一個“嗶”聲響起后在繼續(xù)測試，到達折返點該感應(yīng)器自動地記錄數(shù)據(jù)為“3” ο以此類推，按照上述過程繼續(xù)進行測試。
[0031]觸發(fā)信號發(fā)生器200產(chǎn)生觸發(fā)信號的頻率，逐漸減小兩個觸發(fā)信號之間的時間間隔，并讓測試者重復(fù)上述測試過程，判斷測試者能否在兩個觸發(fā)信號之間跑完跑道全程:若測試者能跑完全程，則感應(yīng)器記錄完成的次數(shù)η;若測試者在第(n+1)次測試過程中，未在兩次觸發(fā)信號之間跑完全程，即此時感應(yīng)器無法記載本組測試過程，為了提高檢測的精確度，此時可通過測試感應(yīng)器300計算獲得測試者的具體位置信息。
[0032]超聲波感應(yīng)器和激光感應(yīng)器計算測試者具體位置信息的原理基本相同，下面以超聲波感應(yīng)器301為例進行簡單描述。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，并在發(fā)射時刻開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物(測試者)就立即返回來，此時，由超聲波接收器接收返回的反射波，并立即停止計時。具體計算方法如下:超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物(測試者)的距離S，即:s= 340t/2。
[0033]利用紅外線感應(yīng)器計算測試者具體位置信息的原理與超聲波感應(yīng)器和激光感應(yīng)器的工作原理不同，下面對紅外線感應(yīng)器的工作原理進行簡單介紹。由于紅外信號發(fā)生器302和紅外信號接收器303是按照預(yù)定的間隔被對稱的設(shè)置在跑道兩側(cè)的，這樣，每組紅外線感應(yīng)器的位置信息都是已知的，這樣當(dāng)測試者停在某一位置上時，就會阻擋該組紅外線感應(yīng)器間的紅外信號，由此即可獲得測試者的位置信息S。
[0034]最后，測試感應(yīng)器300將記錄的完成次數(shù)η和計算獲得的具體位置信息s發(fā)送至測試主機100，由測試主機100計算獲得本次有氧耐力跑的距離，S卩d = n*L+s。
[0035]在上述測試過程中，測試主機和觸發(fā)信號發(fā)生器相關(guān)聯(lián)，在進行每次測試時，二者都要進行一次頻率同步。當(dāng)觸發(fā)信號發(fā)生器按照固定頻率產(chǎn)生觸發(fā)信號時(發(fā)出第一 “嗶”聲或者LED燈閃爍)，測試主機也發(fā)出指令信號，由感應(yīng)器記錄測試數(shù)據(jù)，但如果測試者是在第二 “嗶”聲之后達到的折返點，則感應(yīng)器不記錄本次測試數(shù)據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)上述不記錄測試數(shù)據(jù)的情況時，如果測試者在第三“嗶”聲之前跑回上一次的出發(fā)點，并在第三“嗶”聲和第四“嗶”聲之間完成一次單程跑，則測試主機還認為測試者的本次測試合格，可繼續(xù)進行下次測試。但是如果同一折返點連續(xù)兩次沒有記錄到測試者的測試數(shù)據(jù)，則測試結(jié)束。此時，測試感應(yīng)器就還需計算出測試者第一次測試失敗時的位置信息h，計算獲取位置信息h的方法與獲取位置信息S的方法相同，此處不再贅述。這樣，測試感應(yīng)器需將n、s、h—起發(fā)送至測試主機，由測試主機100計算獲得本次有氧耐力跑的距離，S卩d = n*L+s-h。
[0036]在測試過程中，測試者佩戴上心率測試儀400，即可實時地檢測出測試者的即刻心率值和心率恢復(fù)指數(shù)，將上述數(shù)據(jù)也發(fā)送至測試主機100進行匯總，從而綜合考量測試者的體質(zhì)。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，其特征在于，包括測試主機、觸發(fā)信號發(fā)生器、至少一組測試感應(yīng)器，所述測試主機分別與所述觸發(fā)信號發(fā)生器和所述至少一組測試感應(yīng)器進行通信， 所述測試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，所述觸發(fā)信號發(fā)生器按照逐漸變大的預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生觸發(fā)信號，所述測試主機的工作頻率與所述觸發(fā)信號發(fā)生器的頻率保持同步； 所述測試感應(yīng)器用于記錄測試者在所述跑道上完成折返跑的次數(shù)，并計算測試者在未完成全程跑時所處的位置信息； 所述測試感應(yīng)器將所述折返跑的次數(shù)和所述位置信息發(fā)送至所述測試主機，由所述測試主機計算測試者本次測試的距離。2.按照權(quán)利要求1所述的漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于檢測測試者心率的心率測試儀，所述心率測試儀與所述測試主機進行通信，將獲取的測試者的心率值和心率恢復(fù)指數(shù)發(fā)送至所述測試主機。3.按照權(quán)利要求1或2所述的漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試主機還包括用于獲取并驗證測試者身份信息的信息采集模塊。4.按照權(quán)利要求3所述的漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集模塊為鍵盤輸入模塊、指紋識別模塊、人臉識別模塊、接觸刷卡通信模塊、非接觸式刷卡通信模塊中的一種或多種。5.按照權(quán)利要求1或2所述的漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)信號發(fā)生器為聲音播放器和/或LED燈。6.按照權(quán)利要求1或2所述的漸進式有氧耐力跑測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試感應(yīng)器為超聲波感應(yīng)器、激光感應(yīng)器、紅外線感應(yīng)器中的一種或多種。
【文檔編號】A61B5/024GK106092132SQ201610631713
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月2日 公開號201610631713.7, CN 106092132 A, CN 106092132A, CN 201610631713, CN-A-106092132, CN106092132 A, CN106092132A, CN201610631713, CN201610631713.7
【發(fā)明人】李玉丹
【申請人】天津濱海新區(qū)景福電子科技有限公司