运用rfid技术的带弹簧触点的旋转体、旋转时长测定系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转体、旋转时长测定系统及方法，旋转体上设有RFID标签与IC芯片，竞技区底座内设置有RFID标签阅读器，使用时旋转体在惯性离心力的作用下使震动开关短接，使得RFID标签RFID标签与IC芯片联通，被RFID阅读器识别，构思新颖、结构巧妙，测量精确，避开了各种人为的不确定因素，容易实现与智能设备的App连接，能自动识别和判定每只旋转体各自旋转时间来判定胜负，并将这些参数通过无线通道传输给智能设备，最大程度的减少了人为因素对比赛结果的干扰，使比赛结果更加公平公正，可靠性更高；由于不需要人工干预，从而可以极大的减少成本及功耗。
【专利说明】
运用RF ID技术的带弹簧触点的旋转体、旋转时长测定系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及智能机械技术领域，尤其涉及一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转体、旋转时长测定系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的飞速发展，如今电子设备应用越来越广，人们的生活中到处可见先进的电子设备。
[0003]相对于传统的玩具，先进的智能玩具更为有趣，也更加能激发人们对科学的好奇欲。但这类玩具，往往将重点放在了产品外包装方面或是闪光、好看等效果，忽略了其应有的智能功能，虽然这样提高了产品价格，却没能进一步显示出其智能应用，也没有很好对智能玩具产生实质的改进。
[0004]在陀螺竞技中，需要判定每只陀螺的旋转时间，然后需要根据各自的旋转时间来判定胜负。传统的计时方法比较单一传统，即以裁判手中的秒表来进行陀螺旋转的时间长短来判定，裁判开始计时的时间、判断倒地的时间、掐算秒表开始的时间均为不确定因素，这种依靠纯人工的方式不仅十分不精确，受不可靠因素影响较大，在很大程度上都影响了比赛的公正，不仅浪费人力物力成本，而且测量结果完全取决于不可靠因素，使得比赛结果不能得到保证。
【发明内容】
[0005]本发明提供的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转体、旋转时长测定系统及方法，专门针对上述问题，最大程度的去除不可靠因素，提升测量结果的一致性和可靠性。
[0006]第一方面，本发明提供一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转体，带有RFID标签与IC芯片，用于使RFID标签阅读器通过无线射频技术对RFID标签进行读写；且RFID标签与IC芯片带有呈环状的天线，环状天线设有缺口，缺口的一端连有RFID标签与IC芯片，另一端连有震动开关，震动开关侧边设有与RFID标签与IC芯片相匹配的联通触点。
[0007]上述运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统的方法，步骤如下:当旋转体静止时，震动开关断开，RFID标签与IC芯片与天线没有完全连接，此时RFID标签不会被RFID阅读器识别；
[0008]当旋转体开始旋转或振动时，在惯性离心力的作用下震动开关短接，使得RFID标签与IC芯片与天线连接联通，被RFID标签阅读器识别；
[0009]RFID标签阅读器通过对识别时长的计时，计算出该旋转体从静止、开始旋转或振动、到旋转或振动停止之间的时长和或周期。
[0010]第二方面，本发明提供一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统，包括:
[0011]竞技区底座，底座由RFID标签阅读器、RFID标签阅读区和支架构成，RFID标签阅读区内安装有RFID标签阅读器，用于同时识别RFID标签阅读区上多个RFID标签；
[0012]旋转体；
[0013]计算机终端和、或移动智能设备APP，采用蓝牙、红外和、或WIFI无线传输技术实现与RFID标签阅读器之间的数据连接，用于接收RFID标签阅读器读出的数据与信息，并进行显示与比较，并根据比较结果判定结果进行胜负评比。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述RFID标签上保存该旋转体的相关信息；当通过RFID标签阅读器对RFID标签进行读取数据与信息时，即识别出该旋转体。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述竞技区底座的支架为三角形支架，支架中心为RFID标签阅读区，RFID标签阅读区由透明材质的上盖、下盖分别卡在支架顶部和底部，形成中空的区域，区域内自上而下安装有感应天线、PCBA装配印刷电路板、RFID标签阅读器和电池，且感应天线、PCBA装配印刷电路板、RFID标签阅读器和电池之间依次相连。
[0016]本发明实施例提供的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转体、旋转时长测定系统及方法，构思新颖、结构巧妙，测量精确，避开了各种人为的不确定因素，在陀螺竞技中，非常容易的实现与智能设备的App连接，能自动识别陀螺和判定每只陀螺各自旋转时间，并将这些参数通过无线通道传输给智能设备，使裁判根据各自的旋转时间来判定胜负，与现有技术相比，本发明最大程度的减少了人为因素对比赛结果的干扰，使比赛结果更加公平公正，可靠性更高；由于不需要人工干预，从而可以极大的减少成本及功耗。
【附图说明】
[0017]图1为本发明一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统的结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例的一种运用RFID技术的带弹簧触点的陀螺本体的爆破结构示意图；
[0019]图3为本发明实施例的一种运用RFID技术的带弹簧触点的陀螺本体的RFID标签与IC芯片、攻击环和裂变环处的爆破结构示意图；
[0020]图4为本发明实施例的一种运用RFID技术的带弹簧触点的陀螺本体的陀螺尖的爆破结构示意图；
[0021]图5为本发明实施例的一种运用RFID技术的带弹簧触点的陀螺的齿条的结构示意图；
[0022]图6为本发明实施例的一种运用RFID技术的带弹簧触点的陀螺旋转时长测定系统的竞技区底座的爆破结构示意图。
[0023]其中，1-陀螺本体;2-齿条;3-竞技区底座;4-计算机终端和、或移动智能设备APP;11-顶盖；12-攻击环；13-裂变环；14-陀螺尖；15-RFID标签与IC芯片；16-天线；17-震动开关；141-左右盖;142-轴柱；143-定位件卡口 ； 144-齿轮，145-光身转动件、146-固定帽；147-底部椎体尖；148-轴心件;31-支架;32-上盖;33-下盖;34-感应天线;35-PCBA装配印刷电路板、36-RFID标签阅读器;37-电池。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]在本发明提供的实施例中，旋转体为竞技或玩具用陀螺，如图1所示，一种运用RFID技术的带弹簧触点的陀螺旋转时长测定系统，包括:陀螺本体I ；齿条2;竞技区底座3;计算机终端和、或移动智能设备APP 4。
[0027]在图2-4中，陀螺本体的结构得到进一步披露，陀螺本体I由顶盖11、攻击环12、裂变环13和陀螺尖14构成，顶盖11、攻击环12、裂变环13和陀螺尖14自上而下依次连接，在图3中，陀螺本体I上设有RFID标签与IC芯片15，RFID标签与IC芯片15带有呈环状的天线16，天线16卡在攻击环12与裂变环13之间，且环状天线16—端连有RFID标签与IC芯片15，另一端连有震动开关17，震动开关17侧边设有与RFID标签与IC芯片15相匹配的联通触点，在图4中，陀螺尖14的发条口由对称的两个左右盖141卡合而成，轴柱142上部通过轴心件148与定位件卡口 143固定相连，下部套有齿轮144，轴柱142底部自上而下通过轴心件148固定有光身转动件145、固定帽146和底部椎体尖147。
[0028]图5显示了齿条2的结构，由拉手和拉条构成，拉手设置于拉条侧边顶端，使齿条整体呈“T”字型，拉条上设有等距离矩形突出，突出与发条口内壁设有的突出相匹配。
[0029]图6显示了竞技区底座3的结构，竞技区底座的支架31为三角形支架，支架31中心为RFID标签阅读区，RFID标签阅读区由透明材质的上盖32、下盖33分别卡在支架31顶部和底部，形成中空的区域，区域内自上而下安装有感应天线34、PCBA装配印刷电路板35、RFID标签阅读器36和电池37，且感应天线34、PCBA装配印刷电路板35、RFID标签阅读器36和电池37之间依次相连。
[0030]本发明的基本工作原理为，当陀螺静止时，震动开关断开，RFID标签与IC芯片与天线没有完全连接，此时RFID标签不会被RFID阅读器识别；当陀螺旋转或振动时，在惯性离心力的作用下震动开关短接，使得RFID标签与IC芯片与天线连接联通，被RFID标签阅读器识另Ij，RFID标签阅读器通过对识别时长的计时，计算出该陀螺从静止、开始旋转或振动、到旋转或振动停止之间的时长和或周期。【具体实施方式】说明如下:
[0031]工作时，如图1-6所示，按住陀螺本体I的顶盖11或攻击环12，将齿条2插入陀螺本体I的发条口中，拔出齿条2的同时松开陀螺本体I的顶盖11或攻击环12，使陀螺本体I在竞技区底座3的RFID标签阅读区上旋转；由于装有RFID标签阅读器36，RFID标签阅读区可以同时识别上面多个RFID标签与IC芯片15 ；
[0032]此时，由于陀螺本体I内装有RFID标签与IC芯片15(tag)(无源或者有源的标签)，每个tag都有全球唯一ID(GUID)，并且tag是带存储功能的，可以通过无线射频技术对tag进行读写;Tag上保存该陀螺本体I的相关信息;RFID标签阅读器36通过对tag的相关信息进行读取，就可以识别出该陀螺本体I，传送至计算机终端和、或移动智能设备APP4上进行显示；
[0033]陀螺旋转时间的判定:
[0034]如图3所示，当陀螺本体I开始旋转时，因为离心力的原因，震动开关17的触点将与RFID标签与IC芯片15接触，使得tag天线16接通，因此能被底部的RFID标签阅读器36被识别到，此时开始计时，起始时刻是ts ；
[0035]当陀螺本体I由于外部因素开始降低转速，当降低到快要停止下来时，由于失去离心力的支撑，震动开关17的触点脱开，tag天线16断开，此时底部的RFID标签阅读器36将识别不到该tag，此时结束计时，结束时刻是te。那么陀螺的旋转时间Tx = te-ts ；
[0036]采用蓝牙，红外，WIFI等无线传输技术实现数据连接，使得结果显示至计算机终端和、或移动智能设备APP 4。
[0037]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转体，其特征在于，包括: 旋转体，带有与底座上的RFID标签阅读器相匹配、且具有存储功能的RFID标签与IC芯片，用于使RFID标签阅读器通过无线射频技术对RFID标签进行读写； RFID标签与IC芯片带有呈环状的天线，且环状天线设有缺口，缺口的一端连有RFID标签与IC芯片，另一端连有震动开关，震动开关侧边设有与RFID标签与IC芯片相匹配的联通触点。2.根据权利要求1所述的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定方法，其特征在于，当旋转体静止时，震动开关断开，RFID标签与IC芯片与天线没有完全连接，此时RFID标签不会被RFID阅读器识别； 当旋转体开始旋转或振动时，在旋转体的惯性离心力的作用下震动开关短接，使得RFID标签与IC芯片与天线连接连通，被RFID标签阅读器识别； RFID标签阅读器通过对识别时长的计时，计算出该旋转体从静止、开始旋转或振动、到旋转或振动停止之间的时长和或周期。3.一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统，其特征在于，包括: 竞技区底座，底座由RFID标签阅读器、RFID标签阅读区和支架构成，RFID标签阅读区内安装有RFID标签阅读器，用于同时识别RFID标签阅读区上多个RFID标签； 旋转体； 计算机终端和、或移动智能设备APP，采用蓝牙、红外和、或WIFI无线传输技术实现与RFID标签阅读器之间的数据连接，用于接收RFID标签阅读器读出的数据与信息，并进行显示与比较，并根据比较结果判定结果进行胜负评比。4.根据权利要求3所述的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统，其特征在于，所述RFID标签上保存该旋转体的相关信息；当通过RFID标签阅读器对RFID标签进行读取数据与信息时，即识别出该旋转体。5.根据权利要求3所述的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统，其特征在于，所述竞技区底座的支架为三角形支架，支架中心为RFID标签阅读区，RFID标签阅读区由透明材质的上盖、下盖分别卡在支架顶部和底部，形成中空的区域，区域内自上而下安装有感应天线、PCBA装配印刷电路板、RFID标签阅读器和电池，且感应天线、PCBA装配印刷电路板、RFID标签阅读器和电池之间依次相连。6.根据权利要求3所述的一种运用RFID技术的带弹簧触点的陀螺旋转时长测定系统，其特征在于，所述旋转体由陀螺本体和齿条构成，其中: 陀螺本体带有与底座上的RFID标签阅读器相匹配、且具有存储功能的RFID标签与IC芯片，用于使RFID标签阅读器通过无线射频技术对RFID标签进行读写；陀螺本体由顶盖、攻击环、裂变环和陀螺尖构成，顶盖、攻击环、裂变环和陀螺尖自上而下依次连接，陀螺尖底部为椎体尖，椎体尖上部为沿竖直方向设有转轴柱，轴柱外部底端套有发条口，发条口顶端矩形口，矩形口内壁上设有矩形突出，轴柱顶端设有突出的定位件卡口，攻击环和裂变环套在陀螺尖的轴柱上，且攻击环将裂变环卡在其内部，顶盖通过定位件卡口卡在陀螺尖的轴柱顶端且固定住陀螺尖、攻击环和裂变环;RFID标签与IC芯片、天线、震动开关均设置于裂变环与攻击环之间的间隙内； 齿条由拉手和拉条构成，拉手设置于拉条侧边顶端，使齿条整体呈“T”字型，拉条上设有等距离矩形突出，突出与发条口内壁设有的突出相匹配。7.根据权利要求6所述的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统，其特征在于，所述震动开关为弹簧震动开关。8.根据权利要求6所述的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统，其特征在于，所述陀螺尖的发条口由对称的两个左右盖卡合而成，轴柱上部通过轴心件与定位件卡口固定相连，下部套有齿轮，底部自上而下通过轴心件固定有光身转动件、固定帽和底部椎体尖。9.根据权利要求6所述的一种运用RFID技术的带弹簧触点的旋转时长测定系统的方法，其特征在于，具体步骤如下: Ql:按住陀螺本体I的顶盖或攻击环，将齿条插入陀螺本体的发条口中，拔出齿条的同时松开陀螺本体的顶盖或攻击环，使陀螺本体在竞技区底座的RFID标签阅读区上旋转； Q2:此时，由于陀螺本体内装有RFID标签与IC芯片，RFID标签与IC芯片保存有该陀螺本体的相关信息，RFID标签阅读器通过对RFID标签与IC芯片的相关信息进行读取，识别出该陀螺本体，传送至计算机终端和、或移动智能设备APP上进行显示； Q3:陀螺旋转时间的判定: 当陀螺本体开始旋转时，震动开关的触点将与RFID标签与IC芯片接触，使得天线接通，被底部的RFID标签阅读器被识别到，此时开始计时，起始时刻是ts;当陀螺本体由于外部因素开始降低转速，当降低到快要停止下来时，由于失去离心力的支撑，震动开关的触点脱开，天线断开，此时底部的RFID标签阅读器将识别不到，结束计时，结束时刻是te，即陀螺的旋转时间Tx = te_ts ； Q4:采用蓝牙，红外，WIFI等无线传输技术实现数据连接，使得结果显示至计算机终端和、或移动智能设备APP。
【文档编号】A63F9/00GK106039720SQ201610640542
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月5日 公开号201610640542.4, CN 106039720 A, CN 106039720A, CN 201610640542, CN-A-106039720, CN106039720 A, CN106039720A, CN201610640542, CN201610640542.4
【发明人】吴静波, 林仕高
【申请人】广州布塔智能科技有限公司