一種漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試主機(jī)、觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器、至少一組測(cè)試感應(yīng)器，測(cè)試主機(jī)分別與觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器和至少一組測(cè)試感應(yīng)器進(jìn)行通信。測(cè)試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，觸發(fā)信號(hào)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(hào)，測(cè)試主機(jī)的工作頻率與觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器的頻率保持同步。測(cè)試感應(yīng)器用于記錄測(cè)試者在跑道上完成折返跑的次數(shù)，并計(jì)算測(cè)試者在未完成全程跑時(shí)所處的位置信息。測(cè)試感應(yīng)器將折返跑的次數(shù)和位置信息發(fā)送至測(cè)試主機(jī)，由測(cè)試主機(jī)計(jì)算測(cè)試者本次測(cè)試的距離。利用本發(fā)明技術(shù)方案，可自動(dòng)地精確計(jì)算測(cè)試者進(jìn)行往返跑的距離，具有測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、測(cè)試效率高、測(cè)試精度高、減少了監(jiān)測(cè)人員的工作量等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及有氧耐力跑測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種可自動(dòng)地精確計(jì)算往返跑距離的測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于測(cè)試人體體質(zhì)有氧耐力方面的測(cè)試主要包含以下幾種種:800m?100m跑、12分鐘跑、臺(tái)階試驗(yàn)、漸進(jìn)式有氧心肺耐力跑測(cè)試。前三種測(cè)試方法對(duì)測(cè)試場(chǎng)地和測(cè)試環(huán)境的要求較高，而漸進(jìn)式有氧心肺耐力跑測(cè)試以其測(cè)試靈活、對(duì)測(cè)試場(chǎng)地的大小要求低等優(yōu)勢(shì)逐漸被廣泛應(yīng)用。但是，在現(xiàn)有的漸進(jìn)式有氧心肺耐力跑測(cè)試系統(tǒng)中，需要依靠人工計(jì)算往返跑的次數(shù)，這就存在因認(rèn)為因素導(dǎo)致的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、測(cè)試效率低、耗費(fèi)人力資源等缺點(diǎn)。此外，現(xiàn)有的漸進(jìn)式測(cè)試系統(tǒng)中，只能記錄測(cè)試者完成往返跑的次數(shù)，這就使得測(cè)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(dòng)地精確計(jì)算測(cè)試者往返跑距離的測(cè)試系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試主機(jī)、觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器、至少一組測(cè)試感應(yīng)器，所述測(cè)試主機(jī)分別與所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器和所述至少一組測(cè)試感應(yīng)器進(jìn)行通信，
[0005]所述測(cè)試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，所述觸發(fā)信號(hào)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(hào)，所述測(cè)試主機(jī)的工作頻率與所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器的頻率保持同步；
[0006]所述測(cè)試感應(yīng)器用于記錄測(cè)試者在所述跑道上完成全程跑的次數(shù)，并計(jì)算測(cè)試者在未完成全程跑時(shí)所處的位置信息；
[0007]所述測(cè)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(cè)試主機(jī)，由所述測(cè)試主機(jī)計(jì)算測(cè)試者本次測(cè)試的距離。
[0008]進(jìn)一步地，所述測(cè)試系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)測(cè)試者心率的心率測(cè)試儀，所述心率測(cè)試儀與所述測(cè)試主機(jī)進(jìn)行通信，將獲取的測(cè)試者的心率值和心率恢復(fù)指數(shù)發(fā)送至所述測(cè)試主機(jī)。
[0009]進(jìn)一步地，所述測(cè)試主機(jī)還包括用于獲取并驗(yàn)證測(cè)試者身份信息的信息采集模塊。
[0010]進(jìn)一步地，所述信息采集模塊為鍵盤(pán)輸入模塊、指紋識(shí)別模塊、人臉識(shí)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(jìn)一步地，所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器為聲音播放器和/或LED燈。
[0012]進(jìn)一步地，所述測(cè)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(shí)現(xiàn)了漸進(jìn)式有氧耐力跑數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、計(jì)算以及匯總，測(cè)試結(jié)果不受人為因素影響，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、測(cè)試效率高、減少了監(jiān)測(cè)人員的工作量，同時(shí)，還增加了測(cè)試透明度，保證測(cè)試結(jié)果的公平公正。
[0015]2.本發(fā)明技術(shù)方案中的測(cè)試感應(yīng)器可精確計(jì)算測(cè)試者的位置信息，提高了測(cè)試結(jié)果的測(cè)試精度，可以精確到厘米。
[0016]3.本發(fā)明技術(shù)方案中的測(cè)試主機(jī)內(nèi)的信息采集模塊可記錄并檢測(cè)驗(yàn)證測(cè)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(cè)試數(shù)據(jù)可上傳至測(cè)試主機(jī)，由測(cè)試主機(jī)進(jìn)行計(jì)算并匯總，這樣還方便了測(cè)試數(shù)據(jù)的檢索和查詢，方便了相關(guān)管理部門(mén)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)的第一種實(shí)現(xiàn)方式的構(gòu)成示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)的第二種實(shí)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(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)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(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)包括測(cè)試主機(jī)100、觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器200、至少一組測(cè)試感應(yīng)器300，測(cè)試主機(jī)100分別與觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器200和至少一組測(cè)試感應(yīng)器300進(jìn)行通信。其中，測(cè)試主機(jī)100可通過(guò)有線通信方式或者無(wú)線通信方式與測(cè)試感應(yīng)器300進(jìn)行通信。測(cè)試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，觸發(fā)信號(hào)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(hào)，測(cè)試主機(jī)100的工作頻率與觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器200的頻率實(shí)時(shí)地保持同步。測(cè)試感應(yīng)器300用于記錄測(cè)試者在跑道上完成折返跑的次數(shù)，并計(jì)算測(cè)試者在未完成全程跑時(shí)所處的位置信息，即測(cè)試者根據(jù)觸發(fā)信號(hào)在跑道上進(jìn)行往返跑:若測(cè)試者在兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)之間完成一次單程跑，則由測(cè)試感應(yīng)器300記錄并保存測(cè)試者完成折返跑的次數(shù);若測(cè)試者未在兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)之間完成本次全程跑，則由測(cè)試感應(yīng)器300計(jì)算測(cè)試者所處的位置信息。測(cè)試感應(yīng)器300將全程跑的次數(shù)和測(cè)試者的位置信息發(fā)送至測(cè)試主機(jī)100，由測(cè)試主機(jī)100計(jì)算測(cè)試者的耐力跑距離。
[0024]如圖2所示，測(cè)試系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)測(cè)試者心率的心率測(cè)試儀400，心率測(cè)試儀400與測(cè)試主機(jī)100進(jìn)行通信，將獲取的測(cè)試者的心率值和心率恢復(fù)指數(shù)發(fā)送至測(cè)試主機(jī)100。從而，測(cè)試主機(jī)100能更全面的記錄測(cè)試者的測(cè)試信息。
[0025]進(jìn)一步地，測(cè)試主機(jī)100還可包括用于獲取并驗(yàn)證測(cè)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(dòng)輸入測(cè)試者身份編號(hào)的鍵盤(pán)輸入模塊、或者用與采集測(cè)試者指紋信息的指紋識(shí)別模塊、或者用于采集測(cè)試者面部信息的人臉識(shí)別模塊、或者可以直接與測(cè)試者的身份識(shí)別卡(例如學(xué)生證)進(jìn)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(jìn)一步地，觸發(fā)信號(hào)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(cè)試主機(jī)100設(shè)置的頻率發(fā)出“嗶”聲提醒測(cè)試者，或者LED燈按照測(cè)試主機(jī)100設(shè)置的頻率閃爍發(fā)光提醒測(cè)試者。
[0027]測(cè)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(cè)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(diǎn)和終點(diǎn)。若測(cè)試感應(yīng)器300為紅外線感應(yīng)器，如圖4所示，將紅外信號(hào)發(fā)生器302和紅外信號(hào)接收器303按照預(yù)定距離、對(duì)稱地安裝在跑道的兩側(cè)。采用上述方案進(jìn)行有氧耐力跑測(cè)試時(shí)，就可精確計(jì)算測(cè)試結(jié)果，測(cè)試結(jié)果可精確到厘米。
[0028]將本發(fā)明的漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)安裝在預(yù)定距離L的跑道上，為了提高檢測(cè)的速率，可設(shè)置多條跑道，每條跑道均設(shè)置一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。下面對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。
[0029]首先，測(cè)試主機(jī)100采集獲取測(cè)試者的身份信息，只有驗(yàn)證合格的測(cè)試者才能進(jìn)行以下的耐力跑測(cè)試。
[0030]其次，測(cè)試主機(jī)100根據(jù)測(cè)試距離設(shè)定觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器200產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的頻率，觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器200以采用聲音播放器為例，聲音播放器根據(jù)測(cè)試主機(jī)100設(shè)定的頻率間隔產(chǎn)生“嗶”聲。測(cè)試者聽(tīng)到“嗶”聲后起跑，并在經(jīng)過(guò)起點(diǎn)設(shè)置的感應(yīng)器時(shí)，由感應(yīng)器自動(dòng)記錄為“I”。若在下一聲“嗶”聲響起來(lái)之前，測(cè)試者跑完了跑道的全程，到達(dá)了設(shè)置在折返點(diǎn)的感應(yīng)器，則該感應(yīng)器又能自動(dòng)地記錄數(shù)據(jù)為“2”。當(dāng)下一個(gè)“嗶”聲響起后在繼續(xù)測(cè)試，到達(dá)折返點(diǎn)該感應(yīng)器自動(dòng)地記錄數(shù)據(jù)為“3” ο以此類推，按照上述過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。
[0031]觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器200產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的頻率，逐漸減小兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)之間的時(shí)間間隔，并讓測(cè)試者重復(fù)上述測(cè)試過(guò)程，判斷測(cè)試者能否在兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)之間跑完跑道全程:若測(cè)試者能跑完全程，則感應(yīng)器記錄完成的次數(shù)η;若測(cè)試者在第(n+1)次測(cè)試過(guò)程中，未在兩次觸發(fā)信號(hào)之間跑完全程，即此時(shí)感應(yīng)器無(wú)法記載本組測(cè)試過(guò)程，為了提高檢測(cè)的精確度，此時(shí)可通過(guò)測(cè)試感應(yīng)器300計(jì)算獲得測(cè)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(jì)算測(cè)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(jìn)行簡(jiǎn)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(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物(測(cè)試者)就立即返回來(lái)，此時(shí)，由超聲波接收器接收返回的反射波，并立即停止計(jì)時(shí)。具體計(jì)算方法如下:超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物(測(cè)試者)的距離S，即:s= 340t/2。
[0033]利用紅外線感應(yīng)器計(jì)算測(cè)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(duì)紅外線感應(yīng)器的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。由于紅外信號(hào)發(fā)生器302和紅外信號(hào)接收器303是按照預(yù)定的間隔被對(duì)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(cè)試者停在某一位置上時(shí)，就會(huì)阻擋該組紅外線感應(yīng)器間的紅外信號(hào)，由此即可獲得測(cè)試者的位置信息S。
[0034]最后，測(cè)試感應(yīng)器300將記錄的完成次數(shù)η和計(jì)算獲得的具體位置信息s發(fā)送至測(cè)試主機(jī)100，由測(cè)試主機(jī)100計(jì)算獲得本次有氧耐力跑的距離，S卩d = n*L+s。
[0035]在上述測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試主機(jī)和觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器相關(guān)聯(lián)，在進(jìn)行每次測(cè)試時(shí)，二者都要進(jìn)行一次頻率同步。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器按照固定頻率產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)時(shí)(發(fā)出第一 “嗶”聲或者LED燈閃爍)，測(cè)試主機(jī)也發(fā)出指令信號(hào)，由感應(yīng)器記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，但如果測(cè)試者是在第二 “嗶”聲之后達(dá)到的折返點(diǎn)，則感應(yīng)器不記錄本次測(cè)試數(shù)據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)上述不記錄測(cè)試數(shù)據(jù)的情況時(shí)，如果測(cè)試者在第三“嗶”聲之前跑回上一次的出發(fā)點(diǎn)，并在第三“嗶”聲和第四“嗶”聲之間完成一次單程跑，則測(cè)試主機(jī)還認(rèn)為測(cè)試者的本次測(cè)試合格，可繼續(xù)進(jìn)行下次測(cè)試。但是如果同一折返點(diǎn)連續(xù)兩次沒(méi)有記錄到測(cè)試者的測(cè)試數(shù)據(jù)，則測(cè)試結(jié)束。此時(shí)，測(cè)試感應(yīng)器就還需計(jì)算出測(cè)試者第一次測(cè)試失敗時(shí)的位置信息h，計(jì)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(cè)試感應(yīng)器需將n、s、h—起發(fā)送至測(cè)試主機(jī)，由測(cè)試主機(jī)100計(jì)算獲得本次有氧耐力跑的距離，S卩d = n*L+s-h。
[0036]在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試者佩戴上心率測(cè)試儀400，即可實(shí)時(shí)地檢測(cè)出測(cè)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(cè)試主機(jī)100進(jìn)行匯總，從而綜合考量測(cè)試者的體質(zhì)。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(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)】
1.一種漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)試主機(jī)、觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器、至少一組測(cè)試感應(yīng)器，所述測(cè)試主機(jī)分別與所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器和所述至少一組測(cè)試感應(yīng)器進(jìn)行通信， 所述測(cè)試系統(tǒng)安裝于預(yù)定距離的跑道上，所述觸發(fā)信號(hào)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(hào)，所述測(cè)試主機(jī)的工作頻率與所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器的頻率保持同步； 所述測(cè)試感應(yīng)器用于記錄測(cè)試者在所述跑道上完成折返跑的次數(shù)，并計(jì)算測(cè)試者在未完成全程跑時(shí)所處的位置信息； 所述測(cè)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(cè)試主機(jī)，由所述測(cè)試主機(jī)計(jì)算測(cè)試者本次測(cè)試的距離。2.按照權(quán)利要求1所述的漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于檢測(cè)測(cè)試者心率的心率測(cè)試儀，所述心率測(cè)試儀與所述測(cè)試主機(jī)進(jìn)行通信，將獲取的測(cè)試者的心率值和心率恢復(fù)指數(shù)發(fā)送至所述測(cè)試主機(jī)。3.按照權(quán)利要求1或2所述的漸進(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試主機(jī)還包括用于獲取并驗(yàn)證測(cè)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(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集模塊為鍵盤(pán)輸入模塊、指紋識(shí)別模塊、人臉識(shí)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(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)信號(hào)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(jìn)式有氧耐力跑測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)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(hào)】A61B5/024GK106092132SQ201610631713
【公開(kāi)日】2016年11月9日
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【發(fā)明人】李玉丹
【申請(qǐng)人】天津?yàn)I海新區(qū)景福電子科技有限公司