CN204010057U - 定向运动用计时装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用智能卡或者指纹识别运动选手身份，之后精确计时的定向运动用计时装置。其中，该装置包括计时器本体和与计时器本体无线连接的无线充电器。计时器本体包括电路板和电池。电路板包括主处理芯片、与主处理芯片连接的卡片检测芯片、指纹识别检测芯片、与主处理芯片连接的实时时钟芯片、与主处理芯片连接的无线数传芯片、与主处理芯片连接的数据存储芯片和与数据存储芯片连接的数据采集器，及与主处理芯片连接的电池管理模板。主处理芯片可获取实时时钟芯片上的当前时间。无线充电器包括与电源连接的送电线圈和与送电线圈振动频率相同连接的受电线圈。受电线圈与电池管理模板连接。本实用新型具有可无线充电、无线传输效率高和成本低，及多种识别模式的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种运动计时设备，特别涉及一种利用智能卡或者指纹识别运动选手身份，之后精确计时的定向运动用计时装置。
背景技术
目前，市面上的电子定向运动用计时装置是使用普通的镍氢电池，需要不定期更换，更换电池的过程会存在操作麻烦和引起内部部件防潮效果差的缺陷，另外常常更换电池也会增加使用和维护成本。现有的定向运动用计时装置采用的数据交互是通过红外传输模式完成，操作上不方便，通讯速率低下，并且容易受到外界干扰。现在出现的定向运动用计时装置采用的身份识别载体是智能卡，智能卡易出现代签到等作弊行为，影响比赛的公平性。但是，仍然没有解决更换电池麻烦和防潮效果差的缺陷。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可无线充电、无线传输效率高和成本低，及多种识别模式的定向运动用计时装置。
为实现上述目的，本实用新型提供的定向运动用计时装置，其中，该装置包括计时器本体和与计时器本体无线连接的无线充电器。计时器本体包括电路板和与电路板连接的电池。
电路板包括协调内部芯片工作和对指令进行数据运算处理的主处理芯片、与主处理芯片连接的卡片检测芯片、与主处理芯片连接的指纹识别检测芯片、与主处理芯片连接的实时时钟芯片、与主处理芯片连接的无线数传芯片、与主处理芯片连接的数据存储芯片和与数据存储芯片连接的数据采集器，及与主处理芯片连接的电池管理模板。主处理芯片可获取实时时钟芯片上的当前时间。卡片检测芯片可检测到智能卡后读取智能卡上的信息和写入当前时间。指纹识别检测芯片可检测指纹信息。数据存储芯片可通过主处理芯片的控制对卡片检测芯片和指纹识别检测芯片上的信息进行保存备份。
无线充电器包括与电源连接的送电线圈和与送电线圈振动频率相同连接的受电线圈。受电线圈与电池连接。受电线圈与电池管理模板连接。
在一些实施方式中，电池管理模板可将送电线圈的振动频率转变成受电线圈对应的频率。
在一些实施方式中，无线数传芯片之间的数据传输频率是2.405GHz-2.485GHz。
在一些实施方式中，卡片检测芯片与智能卡之间的数据传输是2-10米厘米。
在一些实施方式中，电池管理模板由发送端芯片和接收端芯片组成；
所述的发送端芯片是XKT408A芯片；
所述的接收端芯片是T3168芯片。
在一些实施方式中，卡片检测芯片是复旦微电子FM1702SL芯片。
在一些实施方式中，指纹识别检测芯片是JZT-401芯片。
在一些实施方式中，实时时钟芯片是PCF8563芯片。
本实用新型的有益效果是具有可无线充电、无线传输效率高和成本低，及多种识别模式的效果。由于电池是内置于内部的，充电时只需要放置于无线充电器上，利用电池管理模板对受电线圈的振动频率进行调节，使其与送电线圈的振动频率相同，如此一来在电磁感应的作用下可实现对电池进行无线充电。也可以采用12V的直流电进行充电。所以既兼顾目前的计时装置,也可以避免定期频繁更换电池的不必要麻烦，同时节省了日常的使用和维护成本。
由于卡片检测芯片可检测到智能卡后读取智能卡上的信息和写入当前时间，而且无线数传芯片之间的数据传输频率是2.405GHz-2.485GHz，同时卡片检测芯片与智能卡之间的数据传输是2-10厘米。上述的频段处于2.405GHz-2.485GHz之间，简称2.4G无线技术。这个频段里是国际规定的免费频段，是不需要向国际相关组织缴纳任何费用的。这就给2.4G无线技术的发展提供了一个先天的优势。2.4G无线技术是全双工模式传输，在抗干扰性相比其他无线传输模式有着绝对优势，它的无线传输距离最大可达100米。而在有效传输距离内，抗干扰性较强，并且2.4G理论带宽有1Mbps。进一步地实现了节约成本和提高无线传输的效率。又由于对于运动员识别方式，非接触式智能卡数据传输的方式和指纹识别方式两种，不但从根本上杜绝了代签到的作弊行为，而且实现了提高识别运动员身份的灵活度。
附图说明
图1为本实用新型的结构方框图；
图2为本实用新型的电路图；
图3为本实用新型智能卡的电路图；
图4为本实用新型实时时钟的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。
如图1-4所示，定向运动用计时装置，该装置包括计时器本体和与计时器本体无线连接的无线充电器。计时器本体包括电路板1和与电路板1连接的电池。电路板1包括协调内部芯片工作和对指令进行数据运算处理的主处理芯片、与主处理芯片连接的卡片检测芯片、与主处理芯片连接的指纹识别检测芯片、与主处理芯片连接的实时时钟芯片、与主处理芯片连接的无线数传芯片、与主处理芯片连接的数据存储芯片和与数据存储芯片连接的数据采集器，及与主处理芯片连接的电池管理模板。主处理芯片可获取实时时钟芯片上的当前时间。卡片检测芯片可检测到智能卡后读取智能卡上的信息和写入当前时间。指纹识别检测芯片可检测指纹信息。数据存储芯片可通过主处理芯片的控制对卡片检测芯片和指纹识别检测芯片上的信息进行保存备份。无线充电器包括与电源连接的送电线圈和与送电线圈振动频率相同连接的受电线圈。受电线圈与电池连接。受电线圈与电池管理模板连接。
电池管理模板可将送电线圈的振动频率转变成受电线圈对应的频率。无线数传芯片之间的数据传输频率是2.405GHz-2.485GHz。卡片检测芯片与智能卡之间的数据传输是2-10厘米。电池管理模板由发送端芯片和接收端芯片组成，发送端芯片是XKT408A芯片，接收端芯片是T3168芯片。卡片检测芯片是复旦微电子FM1702SL芯片。指纹识别检测芯片是JZT-401芯片。实时时钟芯片是PCF8563芯片。
无线充电的应用
无线充电器主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。工作时，输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，或用12V直流电端直接为电池供电。通过电池管理芯片将送电线圈振动频率转变成对应频率，经过受电线圈与送电线圈耦合能量后，送电线圈接受到转换的直流电为电池进行无线充电。
非接触式智能卡的应用
智能卡采用的是13.56M工作频率的智能卡，可对全系列的兼容ISO14443A的智能卡进行操作。智能卡操作距离在3-5CM之间，可快速的对智能卡数据进行操作。智能卡内部具有1K字节的数据容量，可存储人员签到信息。当卡片进入到计时装置的卡片操作范围之内，对智能卡的固定存储位置写入当前时间等信息。
指纹识别的应用
采用半导体面式的指纹识别检测芯片，支持1024枚指纹信息，当参赛人员到达签到点，检验指纹成功后会在装置内记录一笔当前参赛人员的签到信息，用于比赛结束后核算成绩用。半导体式指纹的指纹识别检测芯片优点包括：功耗低、尺寸小、识别速度快等。
实时时钟的应用
实时时钟芯片是采用高精度的PCF8563芯片。
PCF8563芯片是PHILIPS 公司推出的一款工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。PCF8563芯片 的多种报警功能、定时器功能、时钟输出功能以及中断输出功能能完成各种复杂的定时服务，甚至可为单片机提供看门狗功能。外置一个3.0V备用电池用于给PCF8563芯片供电。
低功耗的应用
在待机状态下处于休眠模式，将让绝大部分设备处于休眠状态，以期让功耗降低，支持更长的待机时间。需要工作时，通过外部信号激活，处于工作状态。
使用时，当卡片检测芯片检测到有智能卡进入读卡区域时或指纹识别检测芯片检测到指纹信息，主处理芯片会启动运算操作，获取实时时钟芯片当前的时间，再次通过卡片检测芯片将该时间写入到智能卡中，之后保存到数据存储芯片。如果没有检测到指纹信息则不执行写卡操作只保存签到数据存储芯片。当比赛结束后，启动无线数传芯片，将数据存储芯片中存储的记录信息发送到采集器上。如果需要变更记录信息可以通过无线数传芯片将信息写入数据存储芯片中。 当电池电量不足时，可将计时器本体放置在无线充电器上，无线充电器启动工作，电池管理模板对电池执行充电操作。充电过程中电源指示灯闪烁，当电池充满后则停止闪烁。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.定向运动用计时装置，其特征在于，该装置包括计时器本体和与计时器本体无线连接的无线充电器；
所述的计时器本体包括电路板和与电路板连接的电池；
所述的电路板包括协调内部芯片工作和对指令进行数据运算处理的主处理芯片、与主处理芯片连接的卡片检测芯片、与主处理芯片连接的指纹识别检测芯片、与主处理芯片连接的实时时钟芯片、与主处理芯片连接的无线数传芯片、与主处理芯片连接的数据存储芯片和与数据存储芯片连接的数据采集器，及与主处理芯片连接的电池管理模板；
所述的主处理芯片可获取实时时钟芯片上的当前时间；
所述的卡片检测芯片可检测到智能卡后读取智能卡上的信息和写入当前时间；
所述的指纹识别检测芯片可检测指纹信息;
所述的数据存储芯片可通过主处理芯片的控制对卡片检测芯片和指纹识别检测芯片上的信息进行保存备份；
所述的无线充电器包括与电源连接的送电线圈和与送电线圈振动频率相同连接的受电线圈；
所述的受电线圈与电池连接；
所述的受电线圈与电池管理模板连接。
2.根据权利要求1所述的定向运动用计时装置，其特征在于，所述的电池管理模板可将送电线圈的振动频率转变成受电线圈对应的频率。
3.根据权利要求1所述的定向运动用计时装置，其特征在于，所述的无线数传芯片之间的数据传输频率是2.405GHz-2.485GHz。
4.根据权利要求1或2所述的定向运动用计时装置，其特征在于，所述的卡片检测芯片与智能卡之间的数据传输是2-10厘米。
5.根据权利要求1所述的定向运动用计时装置，其特征在于，所述的电池管理模板由发送端芯片和接收端芯片组成；
所述的发送端芯片是XKT408A芯片；
所述的接收端芯片是T3168芯片。
6. 根据权利要求1所述的定向运动用计时装置，其特征在于，所述的卡片检测芯片是复旦微电子FM1702SL芯片。
7.根据权利要求1所述的定向运动用计时装置，其特征在于，所述的指纹识别检测芯片是JZT-401芯片。
8.根据权利要求1所述的定向运动用计时装置，其特征在于，所述的实时时钟芯片是PCF8563芯片。
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| CN201420413891.9U CN204010057U (zh) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 定向运动用计时装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN204010057U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106504360A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-03-15 | 郭宇歌 | 一种跑步督导方法和*** |
| CN109410359A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-01 | 陈荪灿 | 一种定向运动用签到装置及签到方法 |
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2014
- 2014-07-25 CN CN201420413891.9U patent/CN204010057U/zh not_active Expired - Fee Related
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