[发明专利]一种足球定位球测试方法

权利要求书

1.一种足球定位球测试方法，其特征在于，采用压力传感器测量定位球落点位置，包括以下步骤：

步骤1：搭建基于压力传感器阵列的测试系统；

基于压力传感器阵列的测试系统包括测试垫、传感器组、MCU和显示屏；传感器组设置在测试垫上，用于检测足球在测试垫上的落点；

传感器组的输出端与MCU相连，MCU与显示屏连接，显示屏用于显示测试成绩；

所述的传感器组为压力传感器阵列；压力传感器阵列由多个压力传感器(2)呈多行多列的方形阵列排布而成；任意相邻的4个压力传感器的连线能形成一个矩形，压力传感器阵列输出的数据发送到MCU进行定位计算处理；

步骤2：数据采集：

MCU采集各压力传感器的数据并存储在存储器中；

步骤3：落点位置计算；

基于采集的数据计算落点位置坐标(具体为第一落点位置，反弹落点位置不计)；

步骤4：输出测试结果；

将落点位置坐标换上成测试成绩，并将结果显示在显示屏中。

2.根据权利要求1所述的足球定位球测试方法，其特征在于，步骤3包括以下步骤：

步骤I：确定落点所在矩形单元，即目标矩形单元；

对测量值进行排序，去测量值最大的3个相连的压力传感器所在的矩形单元为目标矩形单元；

步骤II：计算在该目标矩形单元内4个计算点Q1～Q4的坐标；

将测量值换算成半径；

基于余弦定理计算该目标矩形单元中2个相连的压力传感器确定的计算点的坐标；

步骤III：求4个计算点Q1～Q4的重心即为落点P的坐标，完成落点计算；

则最终定位点P的位置即为Q1-Q4点的重心位置，即P(x_p，y_p)点的坐标计算如下：

x_p＝(x_Q1+x_Q2+x_Q3+x_Q4)/4；

y_p＝(y_Q1+y_Q2+y_Q3+y_Q4)/4；

其中，x_Q1、x_Q2、x_Q3、x_Q4分别为Q1-Q4点的横坐标；y_Q1、y_Q2、y_Q3、y_Q4分别为Q1-Q4点的纵坐标。

3.根据权利要求2所述的足球定位球测试方法，其特征在于，步骤II中，基于余弦定理计算该目标矩形单元中2个相连的压力传感器确定的计算点的坐标的方法如下：

设ABCD点为目标矩形区域的4个压力传感器，r1,r2，r3和r4分别为ABCD点的半径；

(1)计算由A、B点确定的交点Q1的方法：

基于余弦定理：cosB＝(c²+a²-b²)/(2ac)；

三角形ABQ1中，已知AB长为a(即矩形的上边长)，AQ1和BQ1的长度分别为r1和r2；

设AB和AQ1的夹角为α，则有：

cosα＝(a²+r1²-r2²)/(2*a*r1)；α＝arcos[(a²+r1²-r2²)/(2*a*r1)]；

则Q1点的坐标(x_Q1，y_Q1)如下：

x_Q1＝x0+r1*cosα；

y_Q1＝y0-r1*sinα；

其中，x0和y0分别为A点的横坐标和纵坐标；

(2)同理求得由BC点确定的交点Q2，由CD点确定的交点Q3，由AD点确定的交点Q4的坐标。

4.根据权利要求1所述的足球定位球测试方法，其特征在于，MCU连接有通信模块和身份证验证模块；通信模块用于将测量数据和成绩传送到服务器或远程终端，身份证验证模块为身份证读取器或校园卡读取器，用于读取测试者的身份信息。