CN105536228A - 一种基于加速度传感器的数字搏击评测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于加速度传感器的数字搏击评测系统，包括中心计算机、WIFI无线路由器、击打信号指引系统和运动信息采集系统；测量者通过穿戴装有基因运动传感单元的运动信息采集系统的拳击手套、运动鞋捕捉测量者的运动信息，将获得的信息通过无线WIFI方式传送给安装在立式沙袋上的击打信号指引系统，击打信号指引系统根据所获得的数据信息进行筛选与分析，并将分析数据通过WIFI方式经由WIFI无线路由器发送给中心计算机，中心计算机将测量者的训练数据实时反馈给测量者；本发明可对搏击训练者的训练水平进行量化展示，并激发训练者的运动潜能，最大限度减少训练者的动作影响，并可实现多人同时在线测评。

Description

一种基于加速度传感器的数字搏击评测系统

技术领域

本发明涉及传感技术、运动生物力学、体育运动等领域，具体是一种基于加速度传感器的数字搏击评测系统。

背景技术

搏击运动对人体和社会具有巨大的影响作用，可以增强人体的力量，提高人的灵敏性和反应能力，促进人的身心发展，是在全世界都流行的一种运动；传统的搏击运动中，搏击运动员的训练器材和训练方法比较单一，而且对训练结果的评测方法主要是依靠人工评测，不同运动员在同一时间的训练结果和同一运动员在不同时间的训练结果，均采用人工评判，难免会出现一些误差，且没有直观的量化评价；因此，传统的搏击运动员在训练的过程中会存在一些枯燥性、不确定性和复杂性问题；另外，搏击运动一直是以一种专业性的体育运动出现在人们的视野中，虽然最近几年中国搏击运动取得了长足的发展，但是如何将搏击运动普及到全民健身领域，将搏击运动丰富化和趣味化以推广到大众生活中仍然是一项重要的事情。

根据国家专利局检索中心专利查询，申请号是：201110124266.3，公开号是：CN102784470A的专利公开了一种绑定式的数字拳击靶，用来评测拳击运动员的训练数据，该专利主要用压电薄膜传感器来测量拳击靶被击打时产生反向压力，利用有线传输到液晶显示器的手段反馈于测试者；然而这种拳击靶在测量时容易受外界干扰因素干扰，且智能化程度不高，功能单一，如何提供一种能全面系统测评拳击训练结果的新型装置，有着重要的研究意义和实际应用意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能丰富搏击运动训练，改善以往人工测评方法，提高搏击运动的训练水平和激情，激发训练者运动潜能，达到“训练、健身、娱乐”一体的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于加速度传感器的数字搏击评测系统，包括嵌入左手拳套、右手拳套、运动鞋左脚脚踝及运动鞋右脚脚踝处的运动信息采集系统、立式沙袋、击打信号指引系统、WIFI无线路由器、中心计算机；所述中心计算机内设置有集成分析模块；通过佩戴嵌入左手拳套、右手拳套、运动鞋左脚脚踝及运动鞋右脚脚踝处的运动信息采集系统捕捉测量者的运动信息，确定其动作姿态，对采集到的加速度数据信息进行分析，得到击打时间、击打力值，并将分析数据通过无线WIFI方式传送给安装于立式沙袋的击打信号指引系统，击打信号指引系统根据所获得的数据进行筛选分析，将有效击打的反应时、击打力度通过WIFI方式经由WIFI无线路由器发送给中心计算机，计算机内的集成分析模块将测量者的击打频率、反应时、击打力度等信息实时反馈给测量者，为用户提供直观的量化测评指标。

作为本发明进一步的方案：所述运动信息采集系统包括大于等于一个运动传感单元，运动传感单元包括第一嵌入式WIFI微控制器、高g值加速度传感器、电源管理模块和电池，第一嵌入式WIFI微控制器内设置有WIFI无线通讯模块，所述电池为锂电池，所述运动信息采集系统还设置有按键和USB接口；所述运动信息采集系统通过第一嵌入式WIFI微控制器对测量者的运动加速度信息进行采集并对采集到的数据进行分析处理，识别击打动作，得到击打时间、击打力值，利用WIFI无线通讯模块将分析数据传输给安装在立式沙袋上的击打信号指引系统；按键用于运动信息采集系统的开、关机操作；通过USB接口与外部充电器连接，能够为锂电池充电；锂电池为运动信息采集系统提供电源，电源管理模块为运动信息采集系统提供稳定电压，并且在锂电池充电时能够管理锂电池的充电状态，保护锂电池。

作为本发明再进一步的方案：所述击打信号指引系统包括大于等于一个LED信号指引单元，LED信号指引单元包括第二嵌入式WIFI微控制器、LED指示灯、电源管理模块和12V开关电源，所述第二嵌入式WIFI微控制器内设置WIFI无线通讯模块，LED指示灯为三色LED信号灯，击打信号指引系统根据中心计算机发送的训练模式指令来驱动三色LED信号灯的状态，测量者根据信号灯的状态进行各种不同模式的训练；未进行训练时LED显示灯为黄灯，当进行训练时会根据实际的训练模式变为红灯和绿灯两种状态；电源管理模块为击打信号指引系统提供合适的工作电压；WIFI无线通讯模块负责将击打信号指引系统处理好的数据传递给WIFI无线路由器并同时接收WIFI无线路由器传递来的中心计算机的指令信息。

作为本发明再进一步的方案：所述WIFI无线路由器是中心计算机与击打信号指引系统、击打信号指引系统与运动信息采集系统之间的中继站，运动信息采集系统经由WIFI无线路由器与击打信号指引系统保持无线WIFI连接，击打信号指引系统经由WIFI无线路由器与中心计算机保持无线WIFI连接。WIFI无线路由器具有多信道自适应功能，为中心计算机与姿态信息获取系统之间提供可靠的数据交互链路，整个无线网络呈树形结构。

作为本发明再进一步的方案：所述中心计算机经由WIFI无线路由器与击打信号指引系统保持连接，负责接收击打信号指引系统传递的信息参数同时将各种训练模式指令下发给各个击打信号指引系统，中心计算机内的集成分析模块负责将各个测量者的训练数据存储、展示，并同时给予测量者训练评价，激发测量者的训练激情。

作为本发明再进一步的方案：本发明所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，嵌入左手拳套、右手拳套、运动鞋左脚脚踝及运动鞋右脚脚踝处的运动信息采集系统具有休眠和唤醒功能，当运动信息采集系统处于信息采集状态时，运动信息采集系统上的状态指示灯不停闪烁，当运动信息采集系统处于非采集状态时，状态指示灯闪烁频率降低，两分钟后运动信息采集系统自动进入低功耗休眠状态，状态指示灯熄灭，以节约电量；当运动信息采集系统休眠后，如需继续进行测量，测量者只需晃动手臂或者踢腿，即可唤醒相应运动信息采集系统，同时状态指示灯点亮，运动信息采集系统重新进入工作状态；如果测量者彻底停止进行训练，也可通过运动信息采集系统上的按键，彻底切断系统供电。

作为本发明再进一步的方案：本发明所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，可以进行多人同时在线进行测评训练，中心计算机通过WIFI无线路由器与多个安装在立式沙袋的击打信号指引系统连接；每个击打信号指引系统又通过WIFI无线路由器与运动信息采集系统连接，最大可支持四个连接。

作为本发明再进一步的方案：本发明所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统建立了动态反应训练模式、静态反应训练模式、自由训练模式、连击点数训练模式：

所述动态反应训练模式为：击打信号指引系统的LED会根据计算机内的集成分析模块背景音乐节奏随机亮红灯或者绿灯，红灯代表告诉测量者出右拳或右腿击打，绿灯代表告诉测量者出左拳或左腿击打，LED灯点亮并且正确击打才视为有效击打，记录击打时间数据，熄灭或错误击打视为击打失败；每次击打，信息采集系统都会将击打时间等数据通过WIFI方式发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统根据内部的时间戳数据、LED灯状态与接收到的时间戳数据进行分析，判断击打是否有效，计算有效击打反应时，并将有效击打的反应时等数据通过WIFI方式发送给中心计算机；随着中心计算机内的集成分析模块背景音乐进行，击打信号指引系统的LED会跟随节奏闪烁的越来越快，同时中心计算机上集成分析模块会显示有效击打的反应时间、最快反应时间、总击打次数、左拳、左腿、右拳、右腿的正确击打次数，并在此模式训练结束后通过语音汇报给各个测量人员；

所述静态反应训练模式为：击打信号指引系统的LED会根据计算机内的集成分析模块的背景音乐节奏闪烁绿灯，代表测量者准备击打，当绿灯变红，测量者要迅速的击打立式沙袋，完成击打后红灯熄灭，继续随着背景音乐的节奏闪烁绿灯；当测量者完成击打，信息采集系统会将击打时间等数据通过WIFI方式发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统根据内部的时间戳数据与接收到的时间戳数据进行分析，计算击打反应时，并将有效击打的反应时等数据通过WIFI方式发送给中心计算机；同时中心计算机内的集成分析模块上会显示出击打次数、当前击打反应时间、最快反应时间，并在此模式训练结束后通过语音汇报给各个测量人员。

所述自由击打训练模式为：测量者用右拳、左拳、右脚、左脚随意击打立式沙袋，嵌入左手拳套、右手拳套、运动鞋左脚脚踝及运动鞋右脚脚踝处的运动信息采集系统进行数据采集，分析测量者运动姿态，判定出拳动作，并计算出最大碰撞加速度，根据最大碰撞加速度值计算击打力度，将处理好的数据通过WIFI方式发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统根据测量者的击打闪烁LED灯，并通过WIFI方式将收到的数据转发给中心计算机；计算机内的集成分析模块显示出该模式下的测量者的击打次数、击打力度，并根据击打力度大小绘制出条形图，代表测量者的击打力度大小，同时给予测量者一定的语音评价或鼓励信息。

所述连击点数训练模式为：测量者使用右拳、左拳、右脚、左脚连续击打立式沙袋，嵌入左手拳套、右手拳套、运动鞋左脚脚踝及运动鞋右脚脚踝处的运动信息采集系统进行数据采集，分析测量者运动姿态，判定出拳动作，记录点数，通过WIFI方式将数据发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统通过WIFI方式将数据发转发给中心计算机；中心计算机内的集成分析模块根据设置好的训练时间，计算测量者单位时间内击打频率，并在此模式训练结束后通过语音汇报给测量人员。

作为本发明再进一步的方案：本发明所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其使用方法包括如下步骤：

1）击打信号指引系统与运动信息采集系统通电，完成系统初始化工作；

2）通过中心计算机内的集成分析模块选择准备进行的训练模式，分别为：动态反应训练模式、静态反应训练模式、自由击打训练模式和连击点数训练模式；

3）若确定，将所选模式发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统立即转发给运动信息采集系统，进入步骤4，否则击打信号指引系统与信息采集系统继续等待指令；

4）各个系统单元初始化定时器，具有统一的系统时钟，进入步骤5，等待中心计算机的下一步指令；

5）如果中心计算机发出开始训练测量指令则进入步骤6，否则继续等待；

6）运动信息采集系统的各个传感单元以200Hz的速率进行数据采集，击打信号指引系统执行相应训练模式的操作；

7）运动信息采集系统的各个传感单元采集到运动加速度数据，第一嵌入式WIFI微控制器分析运动加速度数据，解析姿态，利用阈值判定与时间窗口捕获等方法作为击打判据，并计算极值、力值、时间比等参数；

8）若判定为有效击打动作，则进入步骤9，否则返回步骤7；

9）运动信息采集系统将分析好的数据通过WIFI方式发送给所连接的击打信号指引系统；

10）判断数据是否接收成功，若是，则进入步骤11，否则返回步骤9；

11）击打信号指引系统的第二嵌入式WIFI微控制器进行数据整理，并计算击打反应时间，击打有效与否，同时将数据打包；

12）击打信号指引系统通过WIFI方式将处理好的数据包发送给中心计算机；

13）中心计算机内的集成分析模块成判定数据是否接收成功，若是，则进入步骤14，否则返回步骤12；

14）各个系统及下属单元判定是否接收到训练测试停止指令，若是，则进入步骤15，否则返回步骤6；

15）停止数据采集与分析，训练测试结束，语音汇报成绩，显示测试参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用非直接接触式测量，分析测试者的运动姿态，采集击打时产生的高碰撞加速度值，还原击打力值，小巧隐蔽的佩戴方式最大限度减轻了对测量者的干扰，并根据测试者不同的需求提出针对性训练模式，统计击打频率、反应时、力值，通过语音实时反馈，量化训练效果，同时具有节奏感、娱乐性、变化性。并且本发明能够满足多人同时测量需要，量化个人成绩，并将数据入库存储；具体的，本发明具有如下技术效果：

（1）相对于传统的搏击训练，本发明更加准确简单，并直观的量化了运动员的身体素质，有助于分析与提高运动员的竞技水平；

（2）相对于传统的训练方式，本发明具有多种训练模式，可根据使用者的需要定制适合的训练测试模式，并且在训练过程中添加了一些动态评价效果，利用音乐、音效、评价语音刺激运动员的训练激情，增添训练的丰富性；不仅适用于专业的搏击训练，还可以运用到业余大众健身体系中，对提高普通群体的运动效率和健康水平，推动全民健身运动的发展有重要的现实意义；

（3）本发明中各传感单元与击打指引单元都具有一个独立的微控制模块，能够对加速度传感器信号进行高速采集，并及时进行融合计算，高效获得运动信息，利用无线网络迅速传递数据，准确并及时将人体运动信息传递击打指引单元，击打指引单元再汇总数据分时处理，将计算好的参数信息统一发送给中心计算机，最大限度的减少了中心计算机运算负荷；

（4）本发明采用各个单元之间通信全部采用无线WIFI方式，避免了有线电气连接造成的导线过多带来的不便与不适；

（5）本发明采用树形网络拓扑结构，三层结构，简洁明了，中心计算机直接同下属各个击打LED信号指引单元进行交互，各个击打LED信号指引单元又与下属四个运动信息采集单元直接进行数据交互，最大限度减少数据通信往来的繁琐，方便用户使用中心计算机进行统一网络管理；

（6）本发明可进行单人或多人测评，既可对测量者进行综合性的训练测评，也可针对性的对测量者的左手、右手、左脚、右脚进行训练测评，有非常丰富与灵活的测评组合，使用灵活度高。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为本发明中运动信息采集系统中运动传感单元结构框图。

图3为本发明击打信号指引系统中LED信号指引单元结构框图。

图4为本发明的工作流程图。

其中，101-运动传感单元；102-LED信号指引单元；103-WIFI无线路由器；104-中心计算机；105-立式沙袋；201-电池；202-第一电源管理模块；203-第一嵌入式WIFI微控制器；204-高g值加速度传感器；301-12V开关电源；302-第二电源管理模块；303-第二嵌入式WIFI微控制器；304-LED指示灯。

具体实施方式

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。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种基于加速度传感器的数字搏击测评系统，包括基于运动传感单元101的运动信息采集系统、基于LED信号指引单元102的击打信号指引系统、WIFI无线路由器103和中心计算机104；所述击打信号指引系统包括大于等于1个的LED信号指引单元102，LED信号指引单元102安装在立式沙袋105顶部，运动信息采集系统包括大于等于1个的运动传感单元101，各个运动传感单元101分别安装在人体106的左手拳套、右手拳套、左脚脚踝及右脚脚踝处，测量者根据LED信号指引单元102的指示进行测试训练，运动传感单元101将采集到的击打信息数据通过WIFI无线路由器103实时发送到LED信号指引单元102，LED信号指引单元102进行数据汇总与计算，提取有效击打的反应时间、最大碰撞加速度等信息并计算击打力度，处理后的数据信息通过WIFI无线路由器103发送到中心计算机104，中心计算机104中的处理系统将有效击打的反应时间、击打力度等参数信息实时反馈给测量者，并辅以动感音效提示或激励评价。

如图2所示，所述运动传感单元101包括电池201、第一电源管理模块202、高g值加速度传感器204和第一嵌入式WIFI微控制器203；所述电池201为运动传感单元101中的第一电源管理模块202供电，第一电源管理模块202为高g值加速度传感器204和第一嵌入式WIFI微控制器203提供稳定工作电压、为电池201提供充电管理功能并负责运动传感单元101的开、关机；所述高g值加速度传感器204与第一嵌入式WIFI微控制器203之间采用串行通信方式连接，第一嵌入式WIFI微控制器203内设置WIFI无线通信模块；第一嵌入式WIFI微控制器203采集加速度数据并进行数据分析、判定击打、记录击打时间，同时将这些运动信息数据通过WIFI无线通信模块经由WIFI无线路由器103发送到LED信号指引单元102；第一嵌入式WIFI微控制器203与LED信号指引单元102之间采用TCP/IP通信协议连接，用于接收指令和上传实时数据；第一嵌入式WIFI微控制器203接收LED信号指引单元102发出的指令并完成同步、启动采集、停止采集。

如图3所示，所述LED信号指引单元102包括12V开关电源301、第二电源管理模块302、LED指示灯304和第二嵌入式WIFI微控制器303；12V开关电源301为LED信号指引单元102中的第二电源管理模块302、LED指示灯304供电，第二电源管理模块302为第二嵌入式WIFI微控制器303提供稳定工作电压和开、关机功能；根据中心计算机104的集成分析模块选择的训练模式，LED指示灯304发出不同的闪烁效果，用来指引测量者进行训练测试；第二嵌入式WIFI微控制器303内设置WIFI无线通信模块，第二嵌入式WIFI微控制器303接收运动传感单元101发送来的运动信息数据，并加以处理计算，同时将处理好的运动信息数据通过WIFI无线通信模块经由WIFI无线路由器103发送到中心计算机104；所述第二嵌入式WIFI微控制器303与中心计算机104之间采用TCP/IP通信协议连接，用于接收指令和上传实时数据，第二嵌入式WIFI微控制器303接收中心计算机104发出的指令并完成同步、启动训练、停止训练。

所述WIFI无线路由器103是中心计算机104与运动信息采集系统、运动信息采集系统与击打信号指引系统之间的中继站，运动信息采集系统的运动传感单元101经由WIFI无线路由器103与击打信号指引系统的LED信号指引单元102保持无线WIFI连接，击打信号指引系统的LED信号指引单元102经由WIFI无线路由器103与中心计算机104保持无线WIFI连接；所述中心计算机104、LED信号指引单元102、运动传感单元101经由WIFI无线路由器103构成树型结构，中心计算机104控制并配置LED信号指引单元102工作，同时接收、存储和处理LED信号指引单元102上传的击打信息数据并实时将LED信号指引单元102数据显示出来，LED信号指引单元102控制并配置运动传感单元101工作，同时接收和处理运动传感单元101上传的击打信息数据，加以计算处理，并将处理好的数据上传给中心计算机104。

所述运动传感单元101封装在盒子内，同时嵌入在拳套、运动鞋上，构成可穿戴设备，为了完成人体四肢击打信息捕捉，本发明运动信息采集系统包含4个运动传感单元101，如图1所示，4个运动传感单元101分别放置在使用者的左手拳套的固定绑带处、右手拳套的固定绑带处、运动鞋左脚脚踝处、运动鞋右脚脚踝处。

所述击打信号指引系统的LED信号指引单元102封装在盒子里，并被固定在立式沙袋105顶端，LED指示灯304固定在盒子侧面，面向使用者。

如图1所示，所述WIFI无线路由器103的主要任务是将中心计算机104的指令转发给击打信号指引系统的所有LED信号指引单元102，同时接收所有LED信号指引单元102发送过来的击打信息数据并传递给中心计算机104，供中心计算机104内的集成分析模块进行数据显示与评价，同时WIFI无线路由器103将击打信号指引系统的所有LED信号指引单元102所接收到中心计算机104的指令，转发给运动信息采集系统的所有运动传感单元101，同时接收运动信息采集系统的所有运动传感单元101发送过来的击打信息数据并传递给击打信号指引系统所对应的LED信号指引单元102，供LED信号指引单元102进行数据汇总与处理。

所述运动传感单元101的主要任务是采集三轴加速度数据并对获得数据进行分析计算，LED信号指引单元102的主要任务是接收运动传感单元101传送来的击打信息数据，计算击打反应时间，判定击打是否有效；同时通过闪烁LED指示灯304给予测试者击打指示，并将击打信息数据经由WIFI无线路由器103发送到中心计算机104。

使用时，先将运动信息采集系统的运动传感单元101、击打信号指引系统的LED信号指引单元102通电，测试者佩戴好运动传感单元101；操作中心计算机104内的集成分析模块选择训练模式，运动传感单元101与LED信号指引单元102通过WIFI无线路由器103获取到一致的训练模式指令并自动完成时钟统一校准，然后通过操作中心计算机104内的集成分模块发出训练开始指令，WIFI无线路由器103接收到指令，并将指令转发给运动信息采集系统的运动传感单元101与击打信号指引系统的LED信号指引单元102；传感单元101开始采集数据，每隔5毫秒就通过I2C通信协议采集一包新的加速度数据，将数据进行分析判定，若为击打则记录下时间戳数据与最大碰撞加速度数据，利用最大碰撞加速度数据计算击打力值，并击打信息数据通过无线WIFI方式发送给WIFI无线路由器103，WIFI无线路由器103进行信道选择和设定路由，将击打信息数据传递给击打信号指引系统的LED信号指引单元102，LED信号指引单元102根据所选择的模式进行相对应的处理，同时LED信号指引单元102再将有效击打的信息数据通过无线WIFI方式发送给WIFI无线路由器103，WIFI无线路由器103进行信道选择和设定路由，将击打信息数据传递给中心计算机104，中心计算机104内集成分析模块显示击打参数并根据参数进行音效提示或语音评价。

图4为本发明方法的工作流程图，本发明的使用方法包括如下步骤：

步骤400：击打信号指引系统的LED信号指引单元102与运动信息采集系统的运动传感单元101上电，完成系统初始化工作；

步骤401：通过中心计算机104内集成分析模块选择准备进行的训练模式，若确定，将所选模式发送给各个系统单元，进入步骤402，否则继续等待指令；

步骤402：击打信号指引系统的LED信号指引单元102与运动信息采集系统的运动传感单元101初始化定时器，具有统一的系统时钟，进入403，等待中心计算机104内集成分析模块下一步指令；

步骤403：若中心计算机104内集成分析模块发出开始训练测量指令则进入404，否则继续等待；

步骤404：运动信息采集系统的运动传感单元101开始以200Hz的速率进行数据采集，击打信号指引系统的LED信号指引单元102执行相应训练模式的操作；

步骤405：运动信息采集系统的运动传感单元101采集到运动加速度数据，微控制器分析运动加速度数据，解析姿态，利用阈值判定与时间窗口捕获等方法作为击打判据，并计算碰撞加速度极值、击打力度、时间比等参数；

步骤406：若判定为击打动作，则进入步骤407，否则返回步骤404；

步骤407：将击打信息数据发送给LED信号指引单元102；

步骤408：判断数据是否接收成功，若是，则进入步骤409，否则返回步骤407；

步骤409：LED信号指引单元102的微控制器进行数据整理，并做相对应训练模式的计算，同时将数据打包；

步骤410：将处理好的数据包发送给中心计算机104；

步骤411：判定数据是否接收成功，若是，则进入步骤412，否则返回步骤410；

步骤412：判定是否接收到训练测试停止指令，若是，则进入步骤413，否则返回步骤404；

步骤413：停止数据采集与分析，训练测试结束，中心计算机104内集成分析模块语音汇报成绩，显示测试参数。

本发明使用过程中，使用者可通过中心计算机104内集成分析模块随时发出停止采集指令，运动信息获取系统与击打信号指引系统将立刻停止数据采集与发送，并且当运动信息获取系统的运动传感单元101没有断电关机，运动传感单元101也会等待2分钟后进入低功耗休眠状态，以此来节约电池电量，增加续航能力，若进入低功耗休眠状态后仍要继续测量，只需将运动传感单元101轻微晃动，即可唤醒运动传感单元101继续工作。

所述中心计算机104内集成分析模块根据运动信息采集系统与击打信号指引系统处理所得的击打信息参数，实时显示出当前正确有效击打的反应时、最快反应时、平均反应时、击打力值、总击打数、击打频率、做功能耗等信息数据，用来给测量者进行量化评价，衡量自我训练成果。

实施例1：

使用者利用本发明进行个人训练量化测评，对被测评的运动员进行数据信息采集，运动员根据需要穿戴好数个运动传感单元101，使用者通过中心计算机104内集成分析模块选择要进行的训练模式，运动信息采集系统的运动传感单元101与击打信息指引系统的LED信号指引单元102自动统一时钟，使用者通过中心计算机104内集成分析模块建立采集任务，运动员根据LED信号指引单元102的指示对立式沙袋105进行击打，各个运动传感单元101每隔5毫秒采集一次数据，并分析判定是否击打同时记录下击打时间，判定为击打动作就将击打信息数据发送给WIFI无线路由器103，WIFI无线路由器103接收到数据立刻自动转发给LED信号指引单元102，LED信号指引单元102收到数据后立刻进行分析，判定此次击打是否为符合要求的有效击打并根据训练模式进行相对应的数据处理，如判定为有效击打，LED信号指引单元102立刻将处理好的击打信息数据打包，并通过WIFI无线路由器103发送给中心计算机104，中心计算机104内的集成分析模块对收到击打信息数据进行解包处理，并将参数信息实时显示出来，供使用者对运动员运动指标进行评估，同时附加以音效、语音评价，来刺激运动员的训练情绪。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于：包括嵌入左手拳套、右手拳套、运动鞋左脚脚踝及运动鞋右脚脚踝处的基于运动传感单元（101）的运动信息采集系统、立式沙袋（105）、基于LED信号指引单元（102）的击打信号指引系统、WIFI无线路由器（103）和中心计算机（104），所述中心计算机内设置集成分析模块，击打信号指引系统安装在立式沙袋（105）上；所述运动信息采集系统包括1个或1个以上的运动传感单元（101），运动传感单元（101）包括电池（201）、第一电源管理模块（202）、高g值加速度传感器（204）和第一嵌入式WIFI微控制器（203），运动传感单元（101）还设置有按键和USB接口；所述电池（201）为锂电池，第一嵌入式WIFI微控制器（203）内设置WIFI无线通讯模块；第一嵌入式WIFI微控制器（203）对测量者的运动加速度信息经采集、分析处理后利用WIFI无线通讯模块将数据传输给击打信号指引系统；电池（201）为运动信息采集系统提供电源，第一电源管理模块（202）为运动信息采集系统提供稳定工作电压及充电控制；所述击打信号指引系统包括1个或1个以上的LED信号指引单元（102），LED信号指引单元（102）包括12V开关电源（301）、第二电源管理模块（302）、LED指示灯（304）和第二嵌入式WIFI微控制器（303）；所述第二嵌入式WIFI微控制器（303）内设置WIFI无线通讯模块，LED指示灯（304）为三色LED信号灯；中心计算机（104）的集成分析模块发送训练模式指令来驱动LED指示灯（304）发出不同颜色灯光指示不同训练模式，第二电源管理模块（302）为击打信号指引系统提供稳定工作电压；WIFI无线通讯模块将击打信号指引系统处理好的数据传递给WIFI无线路由器（103）并同时接收WIFI无线路由器（103）传递来的中心计算机（104）的指令信息；所述WIFI无线路由器（103）实现中心计算机（104）与击打信号指引系统、击打信号指引系统与运动信息采集系统之间的通讯，运动信息采集系统经由WIFI无线路由器（103）与击打信号指引系统实现无线WIFI连接，击打信号指引系统经由WIFI无线路由器（103）与中心计算机（104）实现无线WIFI连接；所述WIFI无线路由器（103）采用多信道模式，WIFI无线路由器（103）与整个系统的网络呈树形结构；所述中心计算机（104）经由WIFI无线路由器（103）与击打信号指引系统通讯连接，中心计算机（104）接收击打信号指引系统传递的数据并将训练模式指令下发给各个击打信号指引系统，中心计算机（104）内的集成分析模块将测量者的训练数据展示并反馈给测量者，同时给予测量者训练评价。

2.根据权利要求1所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于，所述运动信息采集系统设置休眠和唤醒模块。

3.根据权利要求1所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于，所述中心计算机（104）与多个运动信息采集系统和击打信号指引系统通讯连接实现多人同时在线测评，中心计算机（104）的最大连接数为四个。

4.根据权利要求1所述的一种基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于，所述中心计算机（104）的集成分析模块设置有四种训练模式，分别为动态反应训练模式、静态反应训练模式、自由击打训练模式和连击点数训练模式。

5.根据权利要求4所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于，当测试者通过中心计算机（104）内的集成分析模块选择动态反应训练模式时：击打信号指引系统的LED指示灯（304）根据中心计算机（104）内的集成分析模块背景音乐节奏随机亮红灯或者绿灯，红灯提示测量者出右拳或右腿击打，绿灯提示测量者出左拳或左腿击打，LED指示灯（304）处于点亮并且正确击打视为有效击打，记录击打时间数据，熄灭或错误击打视为击打失败，测试过程中，中心计算机（104）上的集成分析模块显示正确击打的反应时间、最快反应时间、总击打次数、左拳、左腿、右拳、右腿的正确击打次数，并在此模式训练结束后通过语音汇报给各个测量者测试结果。

6.根据权利要求4所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于，当测试者通过中心计算机（104）内的集成分析模块选择动静态反应训练模式时，击打信号指引系统的LED指示灯（304）根据中心计算机（104）内的集成分析模块背景音乐节奏闪烁绿灯，提示测量者准备击打，当绿灯变红，测量者击打立式沙袋（105），完成击打后红灯熄灭，绿灯闪烁，中心计算机（104）内的集成分析模块显示出击打次数、当前击打反应时间、最快反应时间，并在此模式训练结束后通过语音汇报给各个测量者测试结果。

7.根据权利要求4所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于，当测试者通过中心计算机（104）内的集成分析模块选择动自由击打训练模式时，测量者用右拳、左拳、右脚、左脚随意击打立式沙袋（105），运动信息采集系统捕捉击打动作，并计算出击打力度并发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统根据测量者的击打闪烁LED指示灯（304），并将收到的数据转发给中心计算机（104）；中心计算机（104）内的集成分析模块显示击打次数、击打力度，并根据击打力度绘制出条形图表明测试结果。

8.根据权利要求4所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统，其特征在于，当测试者通过中心计算机（104）内的集成分析模块选择动连击点数训练模式时，测量者使用右拳、左拳、右脚、左脚连续击打立式沙袋（105），运动信息采集系统捕捉击打动作，记录点数，并将数据发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统转发给中心计算机（104）；中心计算机（104）内的集成分析模块根据设置好的训练时间，计算测量者击打频率，并在此模式训练结束后通过语音汇报给各个测量者测试结果。

9.根据权利要求1所述的基于加速度传感器的数字搏击评测系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）击打信号指引系统与运动信息采集系统通电，完成系统初始化工作；

2）通过中心计算机（104）内的集成分析模块选择准备进行的训练模式，分别为：动态反应训练模式、静态反应训练模式、自由击打训练模式和连击点数训练模式；

3）确定训练模式后将所选模式发送给击打信号指引系统，击打信号指引系统转发给运动信息采集系统，进入步骤4；在未确定确定训练模式前，击打信号指引系统与信息采集系统保持等待指令状态；

4）各个系统单元初始化定时器，具有统一的系统时钟，进入步骤5，等待中心计算机（104）的下一步指令；

5）中心计算机（104）发出开始训练测量指令，进入步骤6，在中心计算机（104）未发出训练测量指令前，各系统保持等待指令状态；

6）运动信息采集系统的各个运动传感单元（101）以200Hz的速率进行数据采集，击打信号指引系统执行与所选训练模式指令相符合的操作；

7）运动信息采集系统的各个运动传感单元（101）采集到运动加速度数据，第一嵌入式WIFI微控制器（203）分析运动加速度数据、解析姿态、利用阈值判定与时间窗口捕获方法作为击打判据，并计算极值、力值、时间比及其他参数；

8）当中心计算机（104）的集成分析模块判定测试者击打动作为有效击打动作时，进入步骤9，当中心计算机（104）的集成分析模块判定测试者击打动作为无效效击打动作时返回步骤7；

9）运动信息采集系统将分析好的数据通过WIFI方式发送给所连接的击打信号指引系统；

10）击打信号指引系统判断数据是否接收成功，数据接收成功后进入步骤11，数据接收失败则返回步骤9；

11）击打信号指引系统的第二嵌入式WIFI微控制器（303）进行数据整理，并计算击打反应时间、击打有效与否，同时将数据打包；

12）击打信号指引系统通过WIFI方式将处理好的数据包发送给中心计算机（104）；

13）中心计算机（104）内的集成分析模块判定数据是否接收成功，数据接收成功后进入步骤14，数据接收失败则返回步骤12；

14）各个系统及下属单元判定是否接收到训练测试停止指令，接收到训练测试停止指令后进入步骤15，未接收训练测试停止指令则返回步骤6；

15）停止数据采集与分析，训练测试结束，语音汇报成绩，显示测试参数。