[发明专利]一种跳远距离的自动测量装置及方法

权利要求书

1.一种跳远距离的自动测量装置及方法，其特征在于：装置由激光光电开关阵列传感器和测量仪组成：激光光电开关阵列传感器由多个激光光电开关构成，其中2个光电开关用于检测起跳动作，2个光电开关用于检测起跳是否违规，剩下的多个光电开关等间距排列，用于测量跳远落地距离；测量仪的硬件包括微控制器、电源模块、显示屏、蓝牙模块、蜂鸣器等模块和元器件；测量仪的软件包括起跳检测模块、违规检测模块、落地距离检测模块、显示模块、电源管理模块、报警模块、蓝牙通信模块等；激光光电开关阵列传感器、测量仪软硬件综合起来，共同完成跳远距离的自动测量。

2.根据权利要求1所述的跳远距离自动测量装置及方法，其特征在于自动测量跳远距离的方法步骤如下：

步骤一，当有脚踏上起跳板时，检测起跳动作的两个光电开关中的任何一个状态发生变化，都产生一个脉冲，触发中断，启动落地区域光电开关阵列的循环扫描程序；

步骤二，微控制器快速循环扫描落地区域多个光电开关的遮挡状态，记录下发生过遮挡的光电开关编号；

步骤三，在发生过遮挡的光电开关中，找出离起跳板距离最近的一个光电开关，将该光电开关的位置作为跳远落地时脚后跟的位置；计算出该光电开关到起始光电开关之间的光电开关数目；然后再根据该光电开关数目，以及光电开关阵列中每两个光电开关的间隔距离，计算出落地位置到起始光电开关的距离；该距离再加上起始光电开关到起跳板的距离，则为测量得到的跳远距离；

步骤四，判断检测起跳违规的两个光电开关是否发生过遮挡；若其中任何一个光电开关曾经发生过遮挡，则将此次跳远判定为违规，同时蜂鸣器发出报警提示声音；若两个都没有发生过遮挡，则判定此次跳远动作合格，同时蜂鸣器发出提示声音表示跳远正常；

步骤五，测量仪的显示屏实时显示跳远距离，如果起跳违规，同时给出相应的文字提示；

步骤六，在蓝牙模块处于连接状态时，微控制器将跳远结果的数据实时通过蓝牙模块上传给其它接收设备；在蓝牙模块处于未连接状态时，则将测量数据放入缓冲队列保存。

3.根据权利要求1所述的跳远距离自动测量装置及方法，其激光光电开关阵列传感器的特征在于：

1)所有光电开关都采用回归反射型的激光光电开关；

2)两个检测起跳动作的光电开关安装于起跳板一端，对应的两个反射镜片安装于起跳板另一端；

3)两个检测起跳是否违规的光电开关安装于起跳板靠近沙坑侧的一端，对应的两个反射镜片安装于起跳板靠近沙坑侧的另一端；

4)余下的多个光电开关全部用于检测跳远落地位置，光电开关安装于跳远落地区域的沙坑旁边，对应的多个反射镜片安装于跳远落地区域的沙坑另一边；

5)检测落地位置的各个光电开关和反射镜片都等间距排列，间隔距离决定测量精度。

4.根据权利要求1所述的跳远距离自动测量装置及方法，其测量仪硬件的特征在于：

1)检测起跳动作的两路光电开关，先通过一个与门电路，再接入微控制器的一个引脚，任何一个光电开关发生遮挡都会产生一个脉冲信号；

2)检测违规起跳的两路光电开关，先通过一个与门电路，再接入微控制器的一个引脚，任何一个光电开关发生遮挡都会产生一个脉冲信号；

3)检测落地区域的多个光电开关状态的输入接口采用8位总线连接的方式接入微控制器；

4)检测落地区域的多个光电开关，每8个为一组，分为多组，每组的控制信号由微控制器的多根引脚经过译码器后产生，分时使每一组的控制信号有效，实现循环检测；

5)内置蓝牙模块，测量数据能通过蓝牙方式无线传输到其它蓝牙接收设备；

6)内置蜂鸣器，通过不同的提示音提醒运动员或裁判员跳远是否存在违规。