專利名稱：采用聲表面波技術(shù)的足球裁判無(wú)線無(wú)源聯(lián)絡(luò)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于足球比賽中主裁判和邊線裁判之間的聯(lián)絡(luò)裝置，具體地說(shuō)，是在足球比賽中，邊線裁判向主裁判發(fā)出通知的一種裝置，屬于無(wú)線傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在足球比賽中，邊線裁判要根據(jù)觀測(cè)的情況向主裁判報(bào)告發(fā)生的情況，通常情況下，邊線裁判是利用搖動(dòng)手中的旗幟，并在主裁判注意到以后通過(guò)旗語(yǔ)來(lái)協(xié)助主裁判決。這種依靠視覺(jué)通訊的方式的不足就是，如果邊線裁判不在主裁判的視覺(jué)范圍內(nèi)時(shí)，則不能及時(shí)把賽場(chǎng)信息反應(yīng)到主裁判。解決這種通訊延遲的方法之一就是采用無(wú)線通訊的聯(lián)絡(luò)方式即在邊線裁判搖動(dòng)或舉起旗幟的同時(shí)，按下旗幟上的開(kāi)關(guān)，使安裝在旗帆上的無(wú)線發(fā)射裝置發(fā)射無(wú)線信號(hào)，主裁判隨身攜帶的無(wú)線接收裝置在接收到此無(wú)線信號(hào)后會(huì)產(chǎn)生聲音或震動(dòng)，以提示主裁判有賽場(chǎng)信息需要報(bào)告。采用類似無(wú)線遙控之類的無(wú)線傳輸技術(shù)可以輕易實(shí)現(xiàn)如上要求的通訊裝置。通常情況下，無(wú)線通訊裝置的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都需要電源供電。目前，國(guó)內(nèi)外巳有此類應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種采用聲表面波技術(shù)的足球裁判無(wú)線聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，與通常采用的無(wú)線系統(tǒng)相比，本發(fā)明最大的特點(diǎn)是無(wú)線聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)中只有主裁判攜帶的無(wú)線收發(fā)機(jī)需要電源供電，而邊線裁判手中的信號(hào)發(fā)射機(jī)工作在純無(wú)源狀態(tài)，不需要電源。這樣不僅簡(jiǎn)化了裝置設(shè)計(jì)，也節(jié)約了成本。
本發(fā)明包括無(wú)線收發(fā)機(jī)和無(wú)線無(wú)源的信號(hào)發(fā)射機(jī)兩部分，佩戴在主裁判身上的無(wú)線收發(fā)機(jī)發(fā)射具有一定間隔的射頻脈沖，安裝于邊裁手持的巡邊旗上的信號(hào)發(fā)射機(jī)接收到此射頻脈沖后，根據(jù)安裝于巡邊旗桿上的按鈕開(kāi)關(guān)的不同狀態(tài)發(fā)射不同的射頻脈沖信號(hào)到無(wú)線收發(fā)機(jī)。邊裁根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況控制按鈕開(kāi)關(guān)的打開(kāi)和關(guān)閉狀態(tài)，無(wú)線收發(fā)機(jī)接收到此包含邊裁通知信息的信號(hào)后，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理，以聲音或/和震動(dòng)的方式通知主裁判。
所述的無(wú)線無(wú)源信號(hào)發(fā)射機(jī)包括聲表面波器件、按鈕開(kāi)關(guān)、收發(fā)天線三個(gè)部分。收發(fā)天線與聲表面波器件上的叉指換能器電氣連接。按鈕開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)與聲表面波器件上的反射柵電氣連接。收發(fā)天線接收射頻查詢信號(hào)并傳送到聲表面波器件，同時(shí)發(fā)送來(lái)自聲表面波器件的包含開(kāi)關(guān)信息的電磁波信號(hào)。按鈕開(kāi)關(guān)控制聲表面波器件上的反射柵連接狀態(tài)。所述的聲表面波器件包括器件基體、叉指換能器和反射柵，與收發(fā)天線電氣連接的叉指換能器把接收到的電磁波轉(zhuǎn)換為沿著基體表面?zhèn)鞑サ穆暡?，具有兩個(gè)極性的反射柵布置在聲波軌跡上，當(dāng)在表面?zhèn)鞑サ穆暡ㄓ龅椒瓷鋿藕?，?huì)產(chǎn)生反射和透射。
所述的無(wú)線收發(fā)機(jī)包括公共天線、發(fā)射電路、接收電路和控制電路，發(fā)射電路按照控制電路的控制發(fā)射査詢信號(hào)到公共天線，公共天線發(fā)射從發(fā)射電路來(lái)的電磁波信號(hào)，并接收由信號(hào)發(fā)射機(jī)上天線發(fā)射的信號(hào)，然后將此信號(hào)傳送到接收電路，接收電路把接收的信號(hào)放大、濾波、變頻、解調(diào)后傳送給數(shù)字解碼電路，不同的數(shù)字解碼結(jié)果產(chǎn)生不同的響應(yīng)。
本發(fā)明的工作過(guò)程和工作原理是主裁判攜帶的無(wú)線收發(fā)機(jī)以一定的時(shí)間間隔經(jīng)全向天線發(fā)射具有一定工作頻率的射頻電磁波脈沖，安裝于巡邊旗上的信號(hào)發(fā)射機(jī)的天線接收到此電磁波脈沖后，傳輸?shù)铰暠砻娌ㄆ骷系牟嬷笓Q能器，叉指換能器把電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲波信號(hào)，并沿著聲表面波器件的基體表面?zhèn)鞑?，位于傳播路徑上的反射柵組使聲波發(fā)生反射和透射，反射回的聲波在叉指換能器上被轉(zhuǎn)換為電磁波信號(hào)，并由與叉指換能器相連的天線發(fā)射出去。反射柵在不同的連接狀態(tài)時(shí)，其反射系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，與反射柵電氣連接的按鈕開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)使反射柵產(chǎn)生不同的反射系數(shù)，因此在反射回波中包含了開(kāi)關(guān)的通斷信號(hào)。無(wú)線收發(fā)機(jī)發(fā)射査詢信號(hào)后，轉(zhuǎn)為接收信號(hào)狀態(tài)。當(dāng)無(wú)線收發(fā)機(jī)接收到無(wú)線無(wú)源發(fā)射機(jī)發(fā)出的包含按鈕開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息的射頻信號(hào)后，接收電路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)解碼后得到按鈕開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，從而以聲音、振動(dòng)或視覺(jué)方式通知主裁判。從而完成整個(gè)信息的及時(shí)傳遞過(guò)程。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是l.信號(hào)發(fā)射機(jī)是無(wú)線且是無(wú)源的，不需要電源模塊。2.信號(hào)發(fā)射機(jī)可以包含身份辨識(shí)信息。3.采用聲表面波技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線無(wú)源信息通信。


圖l是本發(fā)明原理框圖。
圖2是信號(hào)發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)示意框圖。
圖3是無(wú)線收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l、 2、 3所示，本發(fā)明包括無(wú)線收發(fā)機(jī)(1)和無(wú)線無(wú)源的信號(hào)發(fā)射機(jī)(4)兩部分。如圖1所示，所述的佩戴在人員1身上的無(wú)線收發(fā)機(jī)1以一定的時(shí)間間隔經(jīng)全向天線發(fā)射具有一定工作頻率的射頻脈沖査詢信號(hào)，在每個(gè)工作周期內(nèi)，收發(fā)機(jī)1發(fā)射査詢信號(hào)后立刻轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)。所述的信號(hào)發(fā)射機(jī)4安裝于巡邊旗2的旗桿內(nèi)部，旗桿上的按鈕開(kāi)關(guān)3控制發(fā)
4射機(jī)4發(fā)射的信號(hào)狀態(tài)。
所述的信號(hào)發(fā)射機(jī)4包括收發(fā)天線5、控制開(kāi)關(guān)3和聲表面波器件9三個(gè)部分。收發(fā)天線5和控制開(kāi)關(guān)3與聲表面波器件均電氣連接。所述的聲表面波器件9包括器件基體7、叉指換能器6、反射柵8。無(wú)線收發(fā)機(jī)1發(fā)射的射頻査詢脈沖經(jīng)空間傳播，被信號(hào)發(fā)射機(jī)4上的收發(fā)天線5接收，并傳送到叉指換能器6，叉指換能器6把射頻電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換為同頻率的聲表面波信號(hào)，聲表面波信號(hào)沿著器件基體7的表面?zhèn)鞑?。在器件基體7表面上生成的反射柵8位于聲表面波的傳播路徑上，反射柵8引起的不連續(xù)性使沿著器件基體7表面?zhèn)鞑サ穆暠砻娌òl(fā)生反射和透射。同時(shí)，反射柵8的電氣連接狀態(tài)會(huì)影響聲表面波的反射和透射率。反射柵8與控制開(kāi)關(guān)3電氣連接，因而，控制開(kāi)關(guān)3的通斷狀態(tài)就轉(zhuǎn)換為反射柵8的通路和短路狀態(tài)，兩種狀態(tài)下，反射柵8的反射率是明顯不同的，從而把控制開(kāi)關(guān)3的信號(hào)轉(zhuǎn)換為反射回的聲表面波的強(qiáng)弱。反射柵8反射回的聲表面波經(jīng)器件基體7的表面?zhèn)鞑セ氐讲嬷笓Q能器6，包含控制開(kāi)關(guān)3狀態(tài)的聲表面波信號(hào)在叉指換能器6上發(fā)生聲電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為射頻電磁波信號(hào)，經(jīng)由收發(fā)天線5發(fā)射出去。
所述的無(wú)線收發(fā)機(jī)1是一個(gè)無(wú)線工作系統(tǒng)，由公共天線，發(fā)射電路，接收電路，數(shù)字控制電路組成，發(fā)射電路按照指令經(jīng)公共天線發(fā)射射頻查詢信號(hào)。接收電路對(duì)從公共天線返回的反射信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后輸送到數(shù)字控制電路。數(shù)字控制電路對(duì)數(shù)字化的接收信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和判別，得到當(dāng)前控制開(kāi)關(guān)3的狀態(tài)信息，并根據(jù)信息狀態(tài)產(chǎn)生不同的輸出控制信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種采用聲表面波技術(shù)的用于足球比賽中裁判之間的無(wú)線聯(lián)絡(luò)裝置，包括無(wú)線收發(fā)機(jī)和無(wú)線無(wú)源的信號(hào)發(fā)射機(jī)兩部分，其特征在于，信號(hào)發(fā)射機(jī)包含的聲表面波器件上的反射柵把控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)換為反射聲波的強(qiáng)弱，經(jīng)聲表面波器件上的叉指換能器轉(zhuǎn)換為聲波信號(hào)，由收發(fā)天線發(fā)射出去。無(wú)線收發(fā)機(jī)以無(wú)線電波形式向信號(hào)發(fā)射機(jī)發(fā)送查詢信號(hào)，并接收信號(hào)發(fā)射機(jī)發(fā)送的包含控制開(kāi)關(guān)信息的無(wú)線電波信號(hào)。無(wú)線收發(fā)機(jī)把接收的無(wú)線電波信號(hào)經(jīng)放大和解碼后，根據(jù)判別結(jié)果輸出控制信號(hào)，通知主裁判。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聲表面波技術(shù)的用于足球比賽中裁判之間的無(wú)線聯(lián)絡(luò)裝置，其特征是，所述的信號(hào)發(fā)射機(jī)包括收發(fā)天線(5)、控制開(kāi)關(guān)(3)和聲表面波器件(9)，收發(fā)天線(5)與聲表面波器件(9)電氣連接，二者之間可以雙向進(jìn)行電波信號(hào)的傳播，控制開(kāi)關(guān)3與聲表面波器件(9)電氣連接，控制開(kāi)關(guān)(3)的通斷狀態(tài)會(huì)影響聲表面波器件的傳播特性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聲表面波技術(shù)的用于足球比賽中裁判之間的無(wú)線聯(lián)絡(luò)裝置，其特征是，所述的信號(hào)發(fā)射機(jī)安裝在巡邊旗的旗桿內(nèi)部，控制開(kāi)關(guān)位于旗桿上易于按動(dòng)的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用聲表面波技術(shù)的用于足球比賽中裁判之間的禾線聯(lián)絡(luò)裝置，其特征是，所述的控制開(kāi)關(guān)(3)按鈕設(shè)在巡邊旗的旗桿上，控制開(kāi)關(guān)(3)的觸點(diǎn)與聲表面波器件(9)上的反射柵(8)電氣連接，控制開(kāi)關(guān)(3)的觸點(diǎn)的開(kāi)閉狀態(tài)通過(guò)電氣上的斷路和短路狀態(tài)傳送給聲表面波器件(9)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用聲表面波技術(shù)的用于足球比賽中裁判之間的無(wú)線聯(lián)絡(luò)裝置，其特征是，所述的聲表面波器件(9)包括器件基體(7)、叉指換能器(6)、反射柵(8)，器件基體(7)采用具有壓電效應(yīng)的材料，叉指換能器(6)把從與之電氣連接的收發(fā)天線(傳送來(lái)的電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲表面波信號(hào)，并把從聲波軌跡上傳播過(guò)來(lái)的聲表面波轉(zhuǎn)換為電磁波信號(hào)傳輸?shù)绞瞻l(fā)天線(5),反射柵(8)采用分裂指換能器結(jié)構(gòu)，當(dāng)分裂指為開(kāi)路時(shí)，反射柵(8)反射輸入的聲表面波，當(dāng)分裂指為短路時(shí)，反射柵(8)則幾乎不發(fā)生反射，反射柵(8)與控制開(kāi)關(guān)(3)電氣連接，使控制開(kāi)關(guān)(3)的通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為分裂指換能器的斷路和短路狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聲表面波技術(shù)的用于足球比賽中裁判之間的無(wú)線聯(lián)絡(luò)裝置，其特征是，所述的無(wú)線收發(fā)機(jī)(1〉包括公共天線，發(fā)射電路，接收電路，數(shù)字控制電路。數(shù)字控制電路按照一定的工作時(shí)序控制發(fā)射電路發(fā)射査詢信號(hào)，并在發(fā)射査詢信號(hào)后啟動(dòng)接收電路，同時(shí)數(shù)字控制電路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼、判別，根據(jù)結(jié)果輸出控制信息。
全文摘要
一種采用聲表面波技術(shù)的用于足球比賽中裁判之間的無(wú)線聯(lián)絡(luò)裝置，屬于無(wú)線傳輸技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括無(wú)線收發(fā)機(jī)和無(wú)源的信號(hào)發(fā)射機(jī)，佩戴在主裁判身上的無(wú)線收發(fā)機(jī)發(fā)射射頻查詢信號(hào)，并接收返回的信號(hào)，無(wú)源的信號(hào)發(fā)射機(jī)安裝在巡邊裁判手持的巡邊旗桿內(nèi)，與控制開(kāi)關(guān)連接的聲表面波器件把控制開(kāi)關(guān)的通斷信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲波的反射信號(hào)的有無(wú)，并經(jīng)過(guò)聲電轉(zhuǎn)換后發(fā)射出去。無(wú)線接收機(jī)把接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、解調(diào)后，根據(jù)對(duì)接收信號(hào)的判別結(jié)果，輸出控制信息。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)足球主裁判與邊線裁判的無(wú)線聯(lián)絡(luò)，簡(jiǎn)化了信號(hào)發(fā)射機(jī)的復(fù)雜度，省去了電池，節(jié)省成本。
文檔編號(hào)G08B7/06GK101567114SQ20091010655
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者李慶亮 申請(qǐng)人:深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院