本實用新型屬于體育運動監(jiān)測應(yīng)用領(lǐng)域，具體是涉及一種運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍判別與評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

籃球或足球運動，是一項廣泛體育運動項目，在活動過程中運動員需要經(jīng)常進行運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍，運動員運動過程中動作的靈敏性對比賽結(jié)果影響至關(guān)重要。因此，如何通過科學的技術(shù)手段，監(jiān)測、記錄、分析運動員的各種不同姿勢的運動沖刺、轉(zhuǎn)身及跳躍，有助于教練員根據(jù)不同運動員制定針對性訓練計劃，提高運動訓練效果。

國際上，通過不同的專項設(shè)備對運動員的足球速度訓練進行量化和分析成為一種必然趨勢。在國內(nèi)，由于早期國家在體育產(chǎn)業(yè)投入不足，廣泛的體育訓練往往靠教練員一雙眼睛一支筆和輔助器材進行判斷，無法準確通過量化數(shù)據(jù)分析判斷運動員訓練效果，不利于運動員速度能力提升；伴隨著體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到國家各個層面的高度重視，以及科學技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)高技術(shù)體育設(shè)備的研發(fā)處于加速追趕狀態(tài)，特別是對運動員訓練信息采集、記錄及分析逐漸受到重視。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是通過研制一種運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍的判別與評估方法及其系統(tǒng)，實現(xiàn)對運動員在球類練習或比賽過程中，自動實時采集并記錄運動員運動姿態(tài)信息,并通過軟件自動進行分析判別、評估，從而方便教練員對運動員管理，制定針對性訓練計劃，提高運動訓練效果。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍的判別與評估系統(tǒng)，它包括壓力傳感器、心率傳感器、運動采集終端、監(jiān)控分析終端、無線移動基站；其中壓力傳感器、心率傳感器與運動采集終端通過無線方式進行連接；運動采集終端與無線移動基站通過無線方式進行連接，同時運動采集終端通過USB線纜與監(jiān)控分析終端相連接；無線移動基站與監(jiān)控分析終端通過無線wifi建立連接；

所述壓力傳感器用于采集運動員在運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍時的腳步壓力，并通過內(nèi)置藍牙模塊將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至運動采集終端；

所述心率傳感器，用于采集運動員在運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍時的心率信息，并通過內(nèi)置藍牙模塊將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至運動采集終端；

所述運動采集終端，用于采集運動員的加速度信息、位移信息、角速度信息及方向轉(zhuǎn)換信息，同時接收壓力傳感器采集的腳步壓力信息，這些信息經(jīng)數(shù)字濾波處理后寫入數(shù)據(jù)存儲模塊，同時通過內(nèi)置的無線通訊模塊傳輸至無線移動基站；

所述無線移動基站，用于運動采集終端通信管理，并將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控分析終端；

所述監(jiān)控分析終端，用于接收運動員球類訓練或比賽過程中各運動采集終端采集的原始數(shù)據(jù)，并對原始數(shù)據(jù)進行解析、分析處理，最后以數(shù)值、圖形及分析報告的形式進行顯示。

所述壓力傳感器，是一種微型設(shè)備，安裝在運動鞋內(nèi)；所述壓力傳感器，內(nèi)置有藍牙模塊，藍牙模塊通過無線方式與外部運動采集終端相連接，并將壓力傳感器采集信息發(fā)送至運動采集終端。

所述心率傳感器，是一種穿戴設(shè)備，通過臂帶固定在人體手臂處；所述心率傳感器，內(nèi)置有藍牙模塊，藍牙模塊通過無線方式與外部運動采集終端相連接，并將心率傳感器采集信息發(fā)送至運動采集終端。

所述運動采集終端，包括主處理模塊、存儲模塊、無線通訊模塊、電源管理模塊、GPS/北斗定位模塊、加速度傳感器、運動傳感器、磁感應(yīng)傳感器、USB接口模塊、藍牙模塊；其中存儲模塊、無線通訊模塊、電源管理模塊、GPS/北斗定位模塊、加速度傳感器、運動傳感器、USB接口模塊、藍牙模塊與主處理模塊相連接；USB接口模塊在設(shè)備存儲數(shù)據(jù)導出時，通過USB線纜與外部監(jiān)控分析終端相連接；藍牙模塊分別與外部壓力傳感器、心率傳感器通過無線方式相連接；無線通訊模塊與外部無線移動基站通過無線方式相連接；

所述加速度傳感器，用于采集運動員運動沖刺、轉(zhuǎn)身加速度信息并發(fā)送給主處理模塊；

所述運動傳感器，用于采集運動員運動沖刺、轉(zhuǎn)身的角速度信息并發(fā)送給主處理模塊；

所述磁感應(yīng)傳感器，用于采集運動員運動過程方向信息并發(fā)送給主處理模塊；

所述GPS/北斗定位模塊，用于接收GPS時鐘信息、經(jīng)度信息、緯度信息、矢量速度信息和海拔信息，并將采集信息發(fā)送給主處理模塊；

所述主處理模塊，用于接收藍牙模塊、加速度傳感器、運動傳感器、磁感應(yīng)傳感器和GPS/北斗定位模塊發(fā)送的信號并進行處理，經(jīng)處理后數(shù)據(jù)寫入存儲模塊，同時通過無線通訊模塊將采集到的信息發(fā)送至無線移動基站；

所述存儲模塊，用于存儲運動員足球速度訓練過程中采集的原始數(shù)據(jù)；

所述USB接口模塊，用于運動采集終端存儲數(shù)據(jù)導出；

所述電源管理模塊，用于設(shè)備內(nèi)部各模塊電源供電管理、電池供電；

所述藍牙模塊，用于接收壓力傳感器、心率傳感器發(fā)送壓力信息和心率信息；

所述無線通訊模塊，用于將主處理模塊發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給無線移動基站。

所述運動采集終端，是一種小型穿戴設(shè)備，通過背帶固定在人體背部或前胸處；所述運動采集終端，通過LED指示燈顯示設(shè)備工作狀態(tài)、藍牙模塊連接狀態(tài)、無線通訊模塊連接狀態(tài)。

所述運動采集終端電源管理模塊，包含電池、電源放電管理；其中電池用于設(shè)備供電，電源放電管理用于設(shè)備各模塊放電控制和管理。

所述運動采集終端加速度傳感器采用三軸加速度傳感器，用來測量人體運動空間矢量的加速度； 所述運動采集終端運動傳感器采用三軸陀螺儀；所述運動采集終端磁感應(yīng)傳感器采用三軸磁感應(yīng)傳感器。

所述監(jiān)控分析終端，采用平板電腦或移動筆記本電腦，內(nèi)置有無線wifi通信模塊與無線移動基站建立連接。

所述無線移動基站，通過移動可伸縮三角支架進行固定；所述無線移動基站，內(nèi)置有電源管理模塊，能夠?qū)﹄娫催M行充電、放電管理；所述充電管理，能夠?qū)⑤斎腚娫措妷恨D(zhuǎn)換為芯片所需工作電壓；所述放電管理，用于對電池電量進行管理，當電池電壓低于下限值提示聲光告警，低于極限值時切斷電源輸出。

采用上述技術(shù)方案的本實用新型，它具有以下優(yōu)點：

(1)本實用新型采用傳感器技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，能夠?qū)\動員的運動過程中的加速度、角速度、運動方向、運動距離、心率等信息進行實時監(jiān)測。

(2)本實用新型能夠?qū)\動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍的運動過程進行全程數(shù)據(jù)實時采集、監(jiān)測分析、判別及評估，方便教練員對運動員管理、分析和評估，從而制定針對性訓練計劃，提高速度訓練效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的運動采集終端結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式做進一步的詳細說明。但是本實用新型并不僅僅限于這些實施例。

除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”“包含”等類似詞語應(yīng)當解釋為包含的含義，而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。

在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

如圖1所示，一種運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍的判別與評估系統(tǒng)，它包括壓力傳感器、心率傳感器、運動采集終端、監(jiān)控分析終端、無線移動基站；其中壓力傳感器、心率傳感器與運動采集終端通過無線方式進行連接；運動采集終端與無線移動基站通過無線方式進行連接，同時運動采集終端通過USB線纜與監(jiān)控分析終端相連接；無線移動基站與監(jiān)控分析終端通過無線wifi建立連接；

壓力傳感器采集運動員在運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍時的腳步壓力，并通過內(nèi)置藍牙模塊將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至運動采集終端；心率傳感器采集運動員在運動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍時的心率信息，并通過內(nèi)置藍牙模塊將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至運動采集終端；運動采集終端，采集運動員的加速度信息、位移信息、角速度信息及方向轉(zhuǎn)換信息，同時接收壓力傳感器采集的腳步壓力信息，這些信息經(jīng)數(shù)字濾波處理后寫入數(shù)據(jù)存儲模塊，同時通過內(nèi)置的無線通訊模塊傳輸至無線移動基站；無線移動基站將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控分析終端；監(jiān)控分 析終端，對接收原始數(shù)據(jù)進行解析、分析處理，最后以數(shù)值、圖形及分析報告的形式進行顯示。

所述壓力傳感器，是一種微型設(shè)備，安裝在運動鞋內(nèi)；所述壓力傳感器，內(nèi)置有藍牙模塊，藍牙模塊通過無線方式與外部運動采集終端相連接，并將壓力傳感器采集信息發(fā)送至運動采集終端。

所述心率傳感器，是一種穿戴設(shè)備，通過臂帶固定在人體手臂處；所述心率傳感器，內(nèi)置有藍牙模塊，藍牙模塊通過無線方式與外部運動采集終端相連接，并將心率傳感器采集信息發(fā)送至運動采集終端。

如圖2所示，所述運動采集終端，包括主處理模塊、存儲模塊、無線通訊模塊、電源管理模塊、GPS/北斗定位模塊、加速度傳感器、運動傳感器、磁感應(yīng)傳感器、USB接口模塊、藍牙模塊；其中存儲模塊、無線通訊模塊、電源管理模塊、GPS/北斗定位模塊、加速度傳感器、運動傳感器、USB接口模塊、藍牙模塊與主處理模塊相連接；USB接口模塊在設(shè)備存儲數(shù)據(jù)導出時，通過USB線纜與外部監(jiān)控分析終端相連接；藍牙模塊分別與外部壓力傳感器、心率傳感器通過無線方式相連接；無線通訊模塊與外部無線移動基站通過無線方式相連接；

所述加速度傳感器，用于采集運動員運動沖刺、轉(zhuǎn)身加速度信息并發(fā)送給主處理模塊；

所述運動傳感器，用于采集運動員運動沖刺、轉(zhuǎn)身的角速度信息并發(fā)送給主處理模塊；

所述磁感應(yīng)傳感器，用于采集運動員運動過程方向信息并發(fā)送給主處理模塊；

所述GPS/北斗定位模塊，用于接收GPS時鐘信息、經(jīng)度信息、緯度信息、矢量速度信息和海拔信息，并將采集信息發(fā)送給主處理模塊；

所述主處理模塊，用于接收藍牙模塊、加速度傳感器、運動傳感器、磁感應(yīng)傳感器和GPS/北斗定位模塊發(fā)送的信號并進行處理，經(jīng)處理后數(shù)據(jù)寫入存儲模塊，同時通過無線通訊模塊將采集到的信息發(fā)送至無線移動基站；

所述存儲模塊，用于存儲運動員足球速度訓練過程中采集的原始數(shù)據(jù)；

所述USB接口模塊，用于運動采集終端存儲數(shù)據(jù)導出；

所述電源管理模塊，用于設(shè)備內(nèi)部各模塊電源供電管理、電池供電；

所述藍牙模塊，用于接收壓力傳感器、心率傳感器發(fā)送壓力信息和心率信息；

所述無線通訊模塊，用于將主處理模塊發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給無線移動基站。

所述運動采集終端，是一種小型穿戴設(shè)備，通過背帶固定在人體背部或前胸處；所述運動采集終端，通過LED指示燈顯示設(shè)備工作狀態(tài)、藍牙模塊連接狀態(tài)、無線通訊模塊連接狀態(tài)。

所述運動采集終端電源管理模塊，包含電池、電源放電管理；其中電池用于設(shè)備供電，電源放電管理用于設(shè)備各模塊放電控制和管理。

所述運動采集終端加速度傳感器采用三軸加速度傳感器，用來測量人體運動空間矢量的加速度；所述運動采集終端運動傳感器采用三軸陀螺儀；所述運動采集終端磁感應(yīng)傳感器采用三軸磁感應(yīng)傳感器。

所述監(jiān)控分析終端，采用平板電腦或移動筆記本電腦，內(nèi)置有無線wifi通信模塊與無線移動基 站建立連接。

所述無線移動基站，通過移動可伸縮三角支架進行固定；所述無線移動基站，內(nèi)置有電源管理模塊，能夠?qū)﹄娫催M行充電、放電管理；所述充電管理，能夠?qū)⑤斎腚娫措妷恨D(zhuǎn)換為芯片所需工作電壓；所述放電管理，用于對電池電量進行管理，當電池電壓低于下限值提示聲光告警，低于極限值時切斷電源輸出。

本實用新型采用傳感器技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，能夠?qū)\動員的運動過程中的加速度、角速度、運動方向、運動距離、心率等信息進行實時監(jiān)測。

本實用新型能夠?qū)\動沖刺、轉(zhuǎn)身、跳躍的運動過程進行全程數(shù)據(jù)實時采集、監(jiān)測分析、判別及評估，方便教練員對運動員管理、分析和評估，從而制定針對性訓練計劃，提高速度訓練效果。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本實用新型可以有各種改動和變化。凡在本實用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。