Taekwondo - Sistema de pontuação para Taekwondo

Enquadramento: Os avanços tecnológicos na área dos sistemas embebidos e nas comunicações sem fios permitem simplificar, estender e aumentar a experiência de utilização a muitos sistemas que até aqui se revelavam, ou pouco sofisticados para uma utilização interessante, ou muito complexos para sistemas robustos e de fácil instalação. Uma das áreas de aplicação é a área desportiva em que estas novas tecnologias permitem aumentar o interesse no espectáculo, facilitando o trabalho de árbitros com o consequente aumento da verdade desportiva. No caso do Taekwondo, as provas de combate e técnica são actualmente pontuadas de uma forma ainda muito rudimentar ou com sistemas difíceis de instalar e configurar por requererem muitas ligações através de cabos. A utilização de novas tecnologias permite automatizar o método de pontuação nos torneios de taekwondo, auxiliando os árbitros na sua tarefa de contabilizar pontos ou atribuir notas.

Objectivos: Pretende-se criar um sistema com um mínimo de 4 comandos, cada um com 4 botões, modulo de comunicação zigbee (802.15.4) e bateria recarregável. Existirá uma Estação Central (EC) que recebe os dados de cada comando, transfere para um computador a que está ligado por uma interface USB e converte dados para bluetooth, para transferir para telemóveis do público. Este sistema de pontuação deverá ser complementado por um capacete equipado com pelo menos um sensor de aceleração tri-axial, controlado por um microcontrolador suficientemente capaz de processar os dados do sensor, evitando o mais possível a detecção de falsos positivos e falsos negativos nos golpes à cabeça, e comunicando com a EC igualmente através de 802.15.4.

Descrição: Para além do funcionamento simples e robusto dos comandos, que serão empunhados pelos juízes, existirá um outro sistema de detecção automática de golpes à cabeça, constituído por sensores nos capacetes dos atletas, que indicam a marcação de pontos com base num algoritmo optimizado para não enviar falsos positivos e minimizar os falsos negativos. O sistema deve ser capaz de detectar movimentos nos 3 eixos (x,y,z), não pode enviar nenhum falso positivo e deve evitar os falsos negativos. Deve ter um baixo consumo de bateria, apenas enviando sinais para a estação central quando existiu algum ponto. Portanto, deve existir um processamento dos sinais dos sensores antes de enviar os dados. Esse processamento deve ser capaz de distinguir entre um embate no capacete (correspondente a um ponto) e os movimentos naturais do corpo, uma queda no chão e movimentos súbitos do atleta, ou qualquer outro embate no corpo que não seja na cabeça. Deve ter um processamento e transferência de dados rápido pois cada golpe pode ter um tempo de intervalo muito pequeno. Os dados têm de ser transferidos em tempo real. A Estação Central deve possuir, alem de uma interface 802.15.4, para receber a informação proveniente dos comandos e dos capacetes, uma placa para converter os dados para USB que vai servir para comunicar com um computador e alimentá-la. A EC possui ainda uma placa em bluetooth que vai permitir a transmissão de resultados do torneio para os telemóveis que se encontrem na audiência. Os dados que vão ser transferidos para a EC vão ser usados por um programa previamente criado, que vai processar os dados e apresentá-los ao público e respectivo júri. Posteriormente envia esses dados para a EC de maneira a enviar por bluetooth para a audiência.

Orientação: Rui Neves, Rui M. Rocha