CN104535032A - 一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法及装置 - Google Patents

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    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness

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Abstract

本发明公开了一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法，包括：S1、将内置重力传感器的移动终端与测试对象相对固定；S2、重力传感器模块实时检测测试对象下蹲、起跳和落地过程中的加速度的大小，计时模块记录加速度为0的各个瞬间的时刻；S3、处理模块根据计时模块记录的加速度为0的各个瞬间的时刻中最大的两个时刻的间隔计算出测试对象的纵跳高度值。本发明还提供了一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量装置。本发明利用现有的内置重力传感器的移动终端作为纵跳高度测量的设备，计算出从最悬空后的高点的高度即为纵跳高度，实现方法简单且成本低廉，测量精确度较高。

Description

一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法及装置
技术领域
本发明涉及体育和体质测试技术领域，尤其涉及一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法及装置。
背景技术
随着现代化生活的节奏变得越来越快，亚健康群体不断地上升。大多数群体想要改善身体素质，于是人们逐渐开始积极参与各类的运动或进出健身房。但是绝大多数的人群对自身的体质判断缺乏合理和准确的测定，目前最为权威的国民体质测定标准只能通过国民体质测定站的服务人员进行相应的体检才能获取结果和运动处方，故此人们只能前往测定站进行体检，这给人们带来很多的不便，使得他们缺乏对自己体质有较为准确和合理的判断，以致难以开展合适的锻炼。
因此，使更多的人用更简便且准确的方式来测定自己的体质状况显得非常重要。国民体质测定标准中的其中一项是纵跳摸高，即人在原地向上起跳，计算人在起跳后滞空时间内的起跳高度。一般情况下，人们要前往测定站通过电子纵跳测量仪器才能够获取结果，但由于测定站的站点稀少，使得人们前往测站很不方便。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法及装置。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法，包括：
S1、将内置重力传感器的移动终端与测试对象相对固定；
S2、重力传感器模块实时检测测试对象下蹲、起跳和落地过程中的加速度的大小，计时模块记录加速度为0的各个瞬间的时刻；
S3、处理模块根据计时模块记录的加速度为0的各个瞬间的时刻中最大的两个时刻的间隔计算出测试对象的纵跳高度值。
其中，所述纵跳高度值计算公式为：其中，t为加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间，g＝9.8m/s2。
其中，在所述步骤S3后还包括显示模块显示所述纵跳高度值的值。
其中，在所述步骤S3后还包括语音模块播报所述纵跳高度值。
其中，所述步骤S2还包括语音模块播报加速度为0的最大的两个时刻。
本发明还提供了一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量装置，包括：
重力传感器模块，用于实时检测加速度的大小；
计时模块，用于记录重力传感器模块检测到的各个加速度为0的时刻；
处理模块，提取计时模块记录的重力传感器模块检测到的各个加速度为0的时刻，并计算出加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间内的纵跳高度值。
其中，所述纵跳高度值计算公式为：其中，t为加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间，g＝9.8m/s2。
其中，纵跳高度测量装置还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述纵跳高度值的值。
其中，纵跳高度测量装置还包括语音模块，所述语音模块用于播报所述纵跳高度值。
其中，所述语音模块还用于播报加速度为0的最大的两个时刻。
本发明利用现有的内置重力传感器的移动终端作为纵跳高度测量的设备，通过对纵跳过程中不同位置的加速度进行测定，实现对身体下蹲、起跳和落地这三个阶段的加速度分别作出检测，利用每个阶段的运动方向不同，从而产生不同的加速度变化的原理检测出落地过程中的初始和最终时刻，通过计算这两个时刻间的运动位移即可得出下落高度，即为最大纵跳高度。本发明提供的纵跳高度测量方法及装置实现方法简单且成本低廉，测量精确度较高。
附图说明
图1为本发明实施例的纵跳过程示意图；
图2为本发明实施例的基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法原理图。
图3为本发明实施例的基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量装置结构示意图。
图4为本发明实施例的重力传感器模型示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的纵跳高度测量方法主要基于移动终端的重力传感器(G-Sensor)，由于目前移动终端如智能手机、平板电脑的使用变得越来越普及，此种移动终端往往内置重力传感器以满足各种操作体验，本发明在该类移动终端的现有硬件的基础上，设计一种纵跳高度测量方法，克服了现有技术中纵跳高度测量过分依赖专用测量设备的缺陷，使得纵跳高度测量变得更简单实用。本实施例的移动终端以手机为例进行说明。本发明实施例的测试对象可以为人或机械等测试载体，本实施例以人为例进行说明。
结合图1和图2所示，本发明实施例的基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法主要包括：
S1、将内置重力传感器的移动终端与测试对象相对固定；
S2、重力传感器模块实时检测测试对象下蹲、起跳和落地过程中的加速度的大小，计时模块记录加速度为0的各个瞬间的时刻；
S3、处理模块根据计时模块记录的加速度为0的各个瞬间的时刻中最大的两个时刻的间隔计算出测试对象的下落高度，此下落高度即为最高纵跳高度。
具体地，测试对象可以将手机放置在口袋里，作为纵跳高度测量的设备。在测试对象纵跳过程中，主要包括下蹲(如图1中A图)、起跳后悬空至最高点(如图1中B图)和自最高点落地(如图1中C图)三个阶段的状态，下蹲过程中，加速度逐渐增大，下蹲至最低点后重力传感器模块测得的加速度第一次变为0；起跳后悬空至最高点的过程中，起跳时加速度突然增大，起跳至最高点后重力传感器模块测得的加速度第二次变为0；自最高点落地至原位的过程中，这个过程可视为自由落体运动，落地时的瞬间重力传感器模块测得的加速度第三次变为0。
自悬空后的最高点落地至原位的过程可视为自由落体运动，步骤S3中计时模块记录的加速度为0的各个瞬间的时刻中最大的两个时刻的间隔即为加速度第二次变为0和加速度第三次变为0的时刻，二者的时间间隔为t，根据自由落体运动的原理对时间间隔t时间段内的运动做出距离计算，即可得出测试对象的最高纵跳高度其中，g＝9.8m/s2。
其中，在步骤S3后还包括采用显示模块显示纵跳高度值，以及采用语音模块播报纵跳高度值。
进一步地，步骤S2中，语音模块还播报加速度为0的最大的两个时刻。
如图3所示，本发明还提供了一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量装置，包括重力传感器模块10、计时模块20和处理模块30，重力传感器模块10用于实时检测加速度的大小，计时模块20用于记录重力传感器模块检测到的各个加速度为0的时刻，处理模块30用于提取计时模块记录的重力传感器模块检测到的各个加速度为0的时刻，并计算出加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间内的下落高度。
纵跳高度值计算公式为：其中，t为加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间，g＝9.8m/s2。
进一步地，纵跳高度测量装置还包括显示模块40，用于显示下落高度即最高纵跳高度的值。优选地，纵跳高度测量装置还包括语音模块50，可用于播报最高纵跳高度的值以及加速度为0的最大的两个时刻。
如图4所示，为重力传感器模型示意图，主要由检测质量(也称敏感质量)1a、框体结构的支承1b、电位计P和弹簧1c组成，检测质量1a受支承1b的约束只能沿敏感轴X移动。当重力传感器随着测试对象沿敏感轴X方向作加速运动时，具有一定惯性的检测质量1a力图保持其原来的运动状态不变，它与支承1b之间将产生相对运动，使弹簧1c发生变形，于是检测质量1a在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量1a加速运动时产生的惯性力相平衡时，检测质量1a与支承1b之间便不再有相对运动，这时弹簧1c的形变程度反映被测加速度的大小。电位计P作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号，以供输出。
本发明利用市面上普及的内置G-Sensor的移动终端即可方便准确地获取纵跳的摸高结果，取代了需要前往专门的测定站测量纵跳摸高所带来的不便，且节省了成本。可以理解的是，还可根据该纵跳高度测量方法制作App(Application，应用程序)，用户将移动终端放置在口袋中，只需打开app进行测试即可实现对自我纵跳水平的判断。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量方法，其特征在于，包括：
S1、将内置重力传感器的移动终端与测试对象相对固定；
S2、重力传感器模块实时检测测试对象下蹲、起跳和落地过程中的加速度的大小，计时模块记录加速度为0的各个瞬间的时刻；
S3、处理模块根据计时模块记录的加速度为0的各个瞬间的时刻中最大的两个时刻的间隔计算出测试对象的纵跳高度值。
2.根据权利要求1所述的纵跳高度测量方法，其特征在于，所述纵跳高度值计算公式为：其中，t为加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间，g＝9.8m/s2。
3.根据权利要求2所述的纵跳高度测量方法，其特征在于，在所述步骤S3后还包括采用显示模块显示所述纵跳高度值的值。
4.根据权利要求2所述的纵跳高度测量方法，其特征在于，在所述步骤S3后还包括采用语音模块播报所述纵跳高度值。
5.根据权利要求2所述的纵跳高度测量方法，其特征在于，所述步骤S2还包括采用语音模块播报加速度为0时的最大的两个时刻。
6.一种基于移动终端重力传感器的纵跳高度测量装置，其特征在于，包括：
重力传感器模块，用于实时检测加速度的大小；
计时模块，用于记录重力传感器模块检测到的各个加速度为0的时刻；
处理模块，提取计时模块记录的重力传感器模块检测到的各个加速度为0的时刻，并计算出加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间内的纵跳高度值。
7.根据权利要求6所述的纵跳高度测量装置，其特征在于，所述纵跳高度值计算公式为：其中，t为加速度为0的最大的两个时刻的间隔时间，g＝9.8m/s2。
8.根据权利要求6或7所述的纵跳高度测量装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述纵跳高度值的值。
9.根据权利要求6或7所述的纵跳高度测量装置，其特征在于，还包括语音模块，所述语音模块用于播报所述纵跳高度值。
10.根据权利要求9所述的纵跳高度测量装置，其特征在于，所述语音模块还用于播报加速度为0时的最大的两个时刻。
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