CN105597296A - 一种运动检测设备及运动检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动检测设备，包括：采集装置，适于按照预定采集频率采集运动物体的原始的第一运动数据；以及检测装置，适于根据所述第一运动数据检测运动事件，并获得与所述运动事件有关的第二运动数据。本发明还提供了一种运动检测方法。

Description

一种运动检测设备及运动检测方法

技术领域

本发明涉及运动检测领域，尤其涉及一种运动检测设备及运动检测方法。

背景技术

近年来，人们越来越重视体育运动对强身健体的重要性，随之越来越多的体育运动受到人们的喜爱，例如，羽毛球、网球、篮球、足球等运动已成为日常生活中非常普及的体育运动。

随着智能手机的不断成熟和强大以及可穿戴智能设备的迅速发展，在各项体育运动中涌现出越来越多的智能设备，这使得人们在运动过程中，不仅能锻炼身体，还能监测自身的身体状态甚至评估自己的运动技能。目前存在诸如运动手环之类的可穿戴设备，运动人员佩戴这些设备，并利用这些设备的内置传感器来测量自己的运动距离等数据。然而目前的可穿戴设备没有考虑专门的运动特性，只给出一些普适的运动数据和身体状态数据，更多地偏向于监控运动人员的一般健康状态，不能提供专门体育运动中运动人员在运动过程中所做的各项动作状态。

因此需要一种可以较全面地捕捉运动过程中的各项动作、以及运动过程中的运动信息的运动检测方案。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种运动检测设备及方法，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种运动检测设备，包括：采集装置，适于按照预定采集频率采集运动物体的原始的第一运动数据；以及检测装置，适于根据第一运动数据检测运动事件，并获得与该运动事件有关的第二运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，采集装置为六轴传感器，第一运动数据包括该六轴传感器采集的运动物体的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，运动检测设备放置于运动的运动器材上，采集装置包括：放置在运动器材上的六轴传感器，其采集的第一运动数据包括运动器材的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，运动检测设备放置在运动人员身体上，采集装置包括：放置在运动人员身体上的六轴传感器，其采集的第一运动数据包括运动人员的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，检测装置包括：接收模块，其适于接收来自采集装置采集的第一运动数据；检测模块，其适于基于第一运动数据，检测运动事件的发生，并确定该运动事件的事件发生点(是指事件发生的时间点)；以及提取模块，其适于提取与该运动事件的事件发生点相关的运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，在运动检测设备放置于运动的运动器材上时，检测模块适于根据第一运动数据中高频分量的占比确定运动事件是否发生。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，在使用球拍或球棒的球类运动中，检测模块根据第一运动数据中三轴加速度频率分量中的高频分量的占比确定击球事件是否发生。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，检测模块确定第一运动数据中三轴加速度的Y轴加速度在第一预定时间段内的峰值点为击球事件发生点。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，第一预订时间段为1秒。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，当运动检测设备放置在运动的运动器材上时，提取模块还适于提取运动事件的事件发生点前后的第二预定时间内的运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，其中，第二预定时间为所述事件发生点前后0.25秒。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，在运动检测设备放置在运动人员身体上时，检测模块通过判断运动人员是否处于失重状态持续第三预定时间段来确定起跳事件是否发生。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，检测模块当检测到第一运动数据中三轴加速度模长远小于并持续远小于重力加速度第三预定时间段时，确定起跳事件发生。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，第三预定时间段为自事件发生点起0.2秒。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，起跳事件的事件发生点为起跳事件的第一个时间点。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，检测装置还包括：预处理模块，其适于根据提取模块提取的运动数据获得与运动事件有关的第二运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，第二运动数据包括运动物体在事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，当运动检测设备放置在运动的运动器材上时，第二运动数据还包括在事件发生点10个采集点前和事件发生点10个采集点后的时间点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，四元数通过三轴原始角加速度计算而获得。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，去重力后的加速度通过由三轴原始加速度减去重力在载体坐标系中的相应分量而获得。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，三轴速度通过对去重力后的加速度进行积分而获得。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，当运动检测设备放置在运动人员身上时，第二运动数据还包括运动人员的起跳距离和水平累计跑动距离。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，还包括：存储装置，适于存储第二运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测设备中，还包括：第一传输装置，适于将第二运动数据传输至移动终端或云端。

根据本发明的另一个方面，提供一种运动检测方法，该方法包括：通过传感器按照预定采集频率采集运动物体的原始的第一运动数据；根据第一运动数据检测运动事件，并获得与该运动事件有关的第二运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，传感器为六轴传感器，第一运动数据包括该六轴传感器采集的运动物体的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，六轴传感器放置在运动器材上，通过该六轴传感器采集的第一运动数据包括运动器材的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，六轴传感器放置在运动人员身体上，通过该六轴传感器采集的第一运动数据包括运动人员的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，根据第一运动数据检测运动事件并获得与该运动事件有关的第二运动数据的步骤包括：接收第一运动数据；基于第一运动数据，检测运动事件的发生，并确定该运动事件的事件发生点；以及提取与该运动事件的事件发生点相关的运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，当第一运动数据是运动器材的第一运动数据时，基于第一运动数据检测运动事件的发生的步骤包括：根据第一运动数据中高频分量的占比确定运动事件是否发生。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，在使用球拍或球棒的球类运动中，基于第一运动数据检测运动事件的发生的步骤包括：根据第一运动数据中三轴加速度频率分量中的高频分量的占比确定击球事件是否发生。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，确定运动事件的事件发生点的步骤包括：确定第一运动数据中三轴加速度的Y轴加速度在第一预定时间段内的峰值点为击球事件发生点。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，第一预定时间段为1秒。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，当第一运动数据是运动器材的第一运动数据时，提取运动事件的事件发生点相关的运动数据的步骤包括：提取运动事件的事件发生点前后的第二预定时间内的运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，其中，第二预定时间为事件发生点前后0.25秒。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，当第一运动数据是运动人员的第一运动数据时，基于第一运动数据检测运动事件的发生的步骤包括：通过判断运动人员是否处于失重状态持续第三预定时间段来确定起跳事件是否发生。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，通过判断运动人员是否处于失重状态持续第三预定时间段来确定起跳事件是否发生的步骤包括：当检测到第一运动数据中三轴加速度模长远小于并持续远小于重力加速度第三预定时间段时，确定起跳事件发生。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，第三预定时间段为自事件发生点起0.2秒。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，起跳事件的事件发生点为起跳事件的第一个时间点。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，获得与运动事件有关的第二运动数据的步骤包括：根据提取到的运动事件的运动数据获得与该运动事件有关的第二运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，第二运动数据包括运动物体在事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，当第一运动数据是运动器材的第一运动数据时，第二运动数据包括在事件发生点、事件发生点10个采集点前和事件发生点10个采集点后的时间点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，四元数通过三轴原始角加速度计算而获得。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，去重力后的加速度通过由三轴原始加速度减去重力在载体坐标系中的相应分量而获得。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，三轴速度通过对去重力后的加速度进行积分而获得。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，当第一运动数据是运动人员的第一运动数据时，第二运动数据包括事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度、以及运动人员的起跳距离和水平累计跑动距离。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，获得与运动事件有关的第二运动数据的步骤之后还包括：存储第二运动数据。

可选地，在根据本发明的运动检测方法中，获得与运动事件有关的第二运动数据的步骤之后还包括：将第二运动数据传输至移动终端或云端。

根据本发明的运动检测方案，通过检测运动事件的方式来捕捉运动人员或运动器材在运动过程中的各项动作、以及在运动过程中的运动信息，以提供给对此项运动进一步进行分析的应用进行处理。通过采集重要的运动事件前后的运动数据可更全面、更完整、更准确的反映整个运动过程，此外，对运动数据进行进一步的去重力等预处理，提高了采集数据的精确度。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明一个示例性实施例的运动检测设备100的结构框图；

图2示出了根据本发明一个示例性实施例的检测装置120的结构框图；

图3示出了根据本发明另一个示例性实施例的运动检测设备100的结构框图；

图4示出了根据本发明还有一个实施例的运动检测设备100的结构框图；以及

图5示出了根据本发明一个实施例的运动检测方法500的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个示例性实施例的运动检测设备100的结构框图。运动检测设备100适于采集运动数据并基于该运动数据对运动事件进行检测，包括采集装置110以及检测装置120。这里，运动事件是指在每项运动中具有特定特征的事件，例如乒乓球中的击球事件等，羽毛球运动中的击球事件、起跳事件等。

运动检测设备100可以安装在运动器材(羽毛球拍、乒乓球拍、网球拍、棒球棍、曲棍球棒、壁球球棒、排球、篮球和足球等)上。以羽毛球运动为例，运动检测设备100可以安装在羽毛球拍的拍柄的底部、或拍柄内靠近底部的位置或者中间的位置、或者拍柄与拍头的连接处等。可选地，运动检测设备100可安装在羽毛球拍的拍柄底部，从而对球拍本身的功能、以及球拍本身结构影响较小。对于乒乓球拍、网球拍、棒球棍、曲棍球棒、壁球球棒此种类似于羽毛球拍的运动器材，运动检测设备100也可以安装在球拍或球棒的拍柄底部。对于排球、篮球、足球等，运动检测设备100可安装在排球、篮球、足球的内表面上。另外，运动检测设备100还可以安装在运动人员身上。可选地，运动检测设备100可以佩戴在运动人员的腰部位置，例如挂附在运动裤的腰带上。

采集装置110适于按照预定采集频率采集运动物体的原始的第一运动数据，可以采用六轴传感器(例如LSM9DS0)来实现。六轴传感器包括三轴加速度传感器以及三轴陀螺仪传感器，三轴加速度传感器用于采集横向加速度，具体地，三轴加速度传感器可感应XYZ(立体空间三个方向，前后左右上下)轴向上的加速度，即三轴加速度。例如，在羽毛球运动中，当运动人员移动、挥拍时三轴加速度传感器感测到运动人员和/或挥拍时在前后左右上下方向上的移动方向。三轴陀螺仪传感器用于采集角度旋转和平衡，具体地，可以感应左右倾斜(Roll)、前后倾斜(Pitch)、左右摇摆(Yaw)的全方位动态信息，即三轴角加速度。例如三轴陀螺仪传感器可以检测球拍或运动人员在不同方向上的旋转。通过六轴传感器采集输出的第一运动数据为运动物体的三轴原始加速度和三轴原始角加速度，输出数据格式为六维向量(ax,ay,az,wx,wy,wz),其中，ax，ay，az代表在载体坐标系(即运动物体本身所在的坐标系)下分别在x，y，z轴方向的三轴加速度，wx,wy,wz代表在载体坐标系中的三轴角加速度。

当运动检测设备100放置于运动的运动器材上时，作为采集装置110的六轴传感器也放置在该运动器材上，其采集的第一运动数据包括该运动器材的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

当运动检测设备100放置在运动人员身体上时，作为采集装置110的六轴传感器也放置于运动人员身上，其采集的第一运动数据包括该运动人员的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

另外，采集装置110还可以采用九轴传感器，九轴传感器除了三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器以外，还包括三轴磁场传感器，三轴磁场传感器适于采集地磁场在例如球拍运动时所处姿态下的三轴向分量。

本发明对传感器种类不做限制，六轴传感器、九轴传感器、或其他的用于采集运动数据、输出三轴向分量的采集装置均在本发明的保护范围之内。

采集装置110的预定采集频率可以根据采样精度以及采集装置功耗要求而确定。对于放置在羽毛球拍的拍底的采集装置110或者挂附于运动人员腰带上的采集装置110，例如，该预定采集频率可以是476Hz，但本发明并不限于此。

根据本发明的运动检测设备100可以只包括放置于运动的运动器材上的采集装置110，而且放置在运动器材上的采集装置110的数量也不受限制，即，可以根据需要在运动器材的不同位置上放置多个采集装置110。另外，根据本发明的运动检测设备100也可以只包括放置于运动人员身体上的采集装置110，而且在运动人员身体上放置的采集装置110的数量也不受限制，即，可以根据需要在运动人员身体上的不同位置放置多个采集装置110。另外，根据本发明的运动检测设备100也可以既包括放置于运动的运动器材上的采集装置110，也可以包括放置在运动人员身体上的采集装置110。

检测装置120适于根据采集装置110采集的第一运动数据检测运动事件，并获得与该运动事件有关的第二运动数据。在每项运动中，都包含至少一个运动事件。检测装置120可以由微处理器或单片机(例如采用ARM公司M3内核的STM32F10)来实现。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的检测装置120的结构框图。如图2所示，检测装置120可以包括接收模块121、检测模块122以及提取模块123。

其中，接收模块121接收来自采集装置110采集的第一运动数据，该第一运动数据包括放置在运动器材上的采集装置110例如六轴传感器采集的运动器材的原始三轴加速度以及原始三轴角加速度、和/或放置在运动人员身体上的采集装置110例如六轴传感器采集的运动器材的原始三轴加速度以及原始三轴角加速度。

与接收模块121相连的检测模块122基于上述第一运动数据，检测运动事件的发生，并确定该运动事件的事件发生点。

当运动检测设备100的采集装置110放置于运动的运动器材上时，运动器材通常会由于运动动作(例如击打等)产生振动，从而引起运动检测设备100中采集装置110的振动，采集装置110的振动导致其输出的第一运动数据中高频分量增加，检测模块120适于根据第一运动数据中高频分量的能量占比确定运动事件是否发生。

例如，在使用球拍或球棒的球类运动中，击球动作常常发生，因此击球事件是运动过程中关键的运动事件，检测模块120根据第一运动数据中在一段时间内三轴加速度频率分量中的高频分量的占比确定击球事件是否发生。具体地，可通过设计一个数字低通滤波器并将其作用于加速度数据来实现，以下将详细阐述运动事件的检测原理：

三轴加速度传感器按照一定采集频率例如476Hz的采集频率采集输出的三轴原始加速度为(ax₁，ax₂，…，ax_k)，(ay₁，ay₂，…，ay_k)，(az₁，az₂，…，az_k)，其中(ax_k，ay_k，az_k)代表k时刻在载体坐标系的x,y,z轴的三轴原始加速度。例如，设计一个窗口长度为20，截止频率为0.5的数字低通滤波器lpf，将三轴原始加速度输入到lpf()函数中，输出为三轴原始加速度中的低频分量lpf(ax₁，ax₂，…，ax_k)，lpf(ay₁，ay₂，…，ay_k)，lpf(az₁，az₂，…，az_k)。

运动事件的检测条件如下：

E(lpf(ax₁，ax₂，…，ax_k))/E((ax₁，ax₂，…，ax_k))＜th_x(1)

E(lpf(ay₁，ay₂，…，ay_k))/E((ay₁，ay₂，…，ay_k))＜th_y(2)

E(lpf(az₁，az₂，…，az_k))/E((az₁，az₂，…，az_k))＜th_z(3)

且

E((ax₁，ax₂，…，ax_k))-E(lpf(ax₁，ax₂，…，ax_k))＞Eth_x(4)

E((ay₁，ay₂，…，ay_k))-E(lpf(ay₁，ay₂，…，ay_k))＞Eth_y(5)

E((az₁，az₂，…，az_k))-E(lpf(az₁，az₂，…，az_k))＞Eth_z(6)

其中，E()为数字信号时域上的能量(即数据的平方和)，E((ax₁，ax₂，…，ax_k))、E((ay₁，ay₂，…，ay_k))、E((az₁，az₂，…，az_k))为原始没有经过滤波的数据的能量(即总能量)，E(lpf(ax₁，ax₂，…，ax_k))、E(lpf(ay₁，ay₂，…，ay_k))、E(lpf(az₁，az₂，…，az_k))为数据中低频分量的能量。

上述六个公式中的前三个公式表示低频部分能量占总能量的比值，后三个公式表示高频部分能量的绝对值，th_x、th_y、th_z为低频分量能量的占比阈值，Eth_x、Eth_y、Eth_z为高频分量能量的阈值，其中对高频分量的能量值设置阈值可有效地减小检测的误报概率。

上述提到的阈值的选取可根据实际测量数据确定，例如，对于击球事件，具体可通过在实验中设置不同阈值来观察实际的击球检测正确率或者误报漏报率，从而选取效果最好的阈值。

另外，当击球类的球类运动中采集装置110位于球拍底部时，在载体坐标系中，Y轴垂直于球网，X轴平行于球网，Z轴沿着拍柄，因此，上面所述各阈值存在着如下的关系：

th_y＜th_x＜th_z(7)

Eth_y＞Eth_x＞Eth_z(8)

当在一段时间内的三轴原始加速度和三轴原始角加速度同时满足以上公式(1)～(6)所述的检测条件时，检测模块122则确定在这段时间内击球事件发生。

检测模块122对击球事件的发生的确定会滞后于击球事件发生的事件发生点，因此检测模块122还需要进一步确定击球事件发生的事件发生点。

根据本发明的一个实施方式，检测模块122可确定第一运动数据中三轴加速度的Y轴加速度在第一预定时间段内的峰值点为击球事件的事件发生点。例如，第一预订时间段可为1秒或0.5秒。例如，可以通过如下方式判断击球点(即事件发生点)：

设k_s为击球点，其定义为

$k_s={\mathrm{argmax}}_k\left(abs\right({\stackrel{\‾}{ay}}_k\left)\right)---\left(9\right)$

其中是归一化的Y轴加速度，ay_k为Y轴加速度在时间点k的数据，归一化为将ay_k减去平均值。表示对归一化的Y轴加速度取绝对值。表示使得为最大值的这时时间点k即为击球点。

当击球事件发生时，球拍(例如羽毛球拍)会发生振动，Y轴加速度随之产生剧烈变化，加速度峰值在很大概率上会增加；当球拍振动结束后，高频分量减少，加速度峰值会下降。因此通过上述公式(9)将在上述第一预定时间段内Y轴加速度峰值所对应的时间点判断为击球点。

检测模块122确定击球事件的事件发生点后，提取模块123可以提取击球事件的事件发生点、以及事件发生点前后一段时间的运动数据。

根据本发明的一个实施方式，当运动检测设备100放置在运动的运动器材上时，可用事件发生点前后第二预定时间段内的数据来描述该运动事件，因此提取模块123需要提取运动事件的事件发生点前后的第二预定时间段内的运动数据，可选地，第二预定时间段可以为事件发生点前后0.25秒。

以羽毛球运动为例，当运动检测设备100位于羽毛球拍拍柄底部时，根据实际经验通常认为0.5秒可以完整描述一次击球事件过程(包括引拍、击球、收拍)，因此提取模块123提取击球事件的事件发生点、以及事件发生点前后的0.25秒内的运动数据。该运动数据由采集装置110例如按照476Hz的频率采集获得，则提取模块123所提取的包括击球事件的事件发生点、以及事件发生点前后的0.25秒内的运动数据一共包含238个三轴原始加速度和三轴原始角加速度，从而筛除了运动过程中不太重要的数据，只提取核心数据，节省了存储空间。

当运动检测设备100放置在运动人员身上时，由于运动人员在运动过程中经常发生跳动、跑动等动作，检测模块122通过判断所述运动人员是否处于失重状态来确定起跳事件是否发生。例如，佩戴有六轴传感器的运动人员在起跳过程中，六轴传感器会处于失重状态。因此，通过判断六轴传感器是否处于失重状态可以检测起跳事件。为了防止误报，还可以要求满足当失重状态持续发生一段时间时，即加速度模长持续远小于重力加速度第三预定时间段时，检测模块122才判断为起跳事件发生。具体的判断方式如下：

当失重发生时，采集装置110输出的三轴原始加速度模长远远小于重力加速度G，即：

||a||＜δG

考虑到实际情况中，放置在运动人员身上的采集装置110可能受到人体产生的微小外力，δ根据经验而设置，例如可以设置：

δ＝0.3

根据实际经验，认为起跳即人双脚离地的时间，一般为0.2秒以上。因此第三预定时间段可以为自起跳事件的第一个时间点起0.2秒，其中，起跳事件的事件发生点为起跳事件的第一个时间点(当运动人员开始起跳时，放置在运动人员人身上的传感器设备会瞬间产生一个很大的加速度变化，即加速度从较大值变化为接近于0的值，由此可以将加速度开始发生变化的点记录为起跳事件的第一个时间点)。因此，当运动检测设备100放置在运动人员身上时，提取模块123提取与起跳事件的事件发生点相关的运动数据。

一般地，提取模块123提取的运动数据通常为所需时间段内或者时间点的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。对提取模块123所提取的运动数据还可以进行数据预处理，这一方面可以减小误差，另一方面经过预处理后可以提供给用户相对更直观的数据、可以提供给对运动进行进一步分析的应用或服务器处理。因此，根据本发明的另一个实施方式，检测装置120还可以包括预处理模块124，其与提取模块123相连，适于根据提取模块123提取的运动数据获得与运动事件有关的第二运动数据。

具体地，针对每一运动事件，预处理模块124可以对提取模块123提取的三轴原始加速度和三轴原始角加速度进行预处理而计算出对应的采集点的四元数、去重力后的加速度、以及三轴速度。

当运动检测设备100放置在运动的运动器材上时，第二运动数据可以包括在事件发生点10个采集点前(即事件发生点前的第10个采集点)和事件发生点10个采集点后(即事件发生点后的第10个采集点)的时间点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度，例如对于羽毛球运动中的击球事件，第二运动数据可以包括击球事件的事件发生点、事件发生点10个采集点前和击球点10个采集点后的时间点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。

这里，四元数q是简单的超复数，由实数加上三个元素i、j、k组成，而且它们有如下的关系：i^2＝j^2＝k^2＝-1,每个四元数都是1、i、j和k的线性组合，即是四元数一般可表示为a+bi+cj+dk，其中a、b、c、d是实数，因此通常表示为一个四元向量，即q＝(a，b，c，d)。角加速度是对采集装置110的姿态的一种测量，但其数值本身无法直观地理解。而利用四元数可以方便地通过三轴原始角加速度计算出采集装置的姿态信息(即，三轴的方位角)，能够更直观地表征姿态信息，并且四元数的计算过程在数学上比较简便。

下面以羽毛球运动中的击球事件为例具体阐述计算四元数、去重力后的加速度以及三轴速度的原理。

四元数q通过三轴原始角加速度计算而获得。具体地，利用三轴原始角加速度计算四元数q需要利用龙格-库塔法求解如下的微分方程：

$\stackrel{\·}{q}=\frac{1}{2}\[\mathrm{\Ω}\]q$

式中

$\[\mathrm{\Ω}\]=\left[\begin{array}{cccc}0& {\mathrm{\ω}}_x& {\mathrm{\ω}}_y& {\mathrm{\ω}}_z\\ -{\mathrm{\ω}}_x& 0& {\mathrm{\ω}}_z& -{\mathrm{\ω}}_y\\ -{\mathrm{\ω}}_y& -{\mathrm{\ω}}_Z& 0& {\mathrm{\ω}}_x\\ -{\mathrm{\ω}}_z& {\mathrm{\ω}}_y& -{\mathrm{\ω}}_x& 0\end{array}\right]$

ω_x，ω_y，ω_z为三轴原始角加速度，获得的四元数q也与三轴原始角加速度一一对应。

由于采集装置110输出的加速度数据包含地心方向的引力，为了后续的进一步计算方便需要将重力分量去除。去除重力需要获知此时采集装置110在空间中的姿态信息，而该姿态信息可通过四元数计算获得。在根据如上的方式得到四元数q后，可利用四元数q去除三轴原始加速度中的重力分量。具体地，利用四元数计算出采集装置110在空间中的当前姿态，将重力分量投影到载体坐标系(采集装置)的三轴上，然后通过三轴原始加速度减去重力在载体坐标系中的相应分量而获得去重力后的三轴加速度。

具体地，重力在地球坐标系的表示为gⁿ＝(0，0，1)，地球坐标系到载体坐标系的转换矩阵为：

$C_n^b=\left[\begin{array}{ccc}{a}^2+b^2-c^2+d^2& 2(bc-ad)& 2(bd+ac)\\ 2(bc+ad)& a^2-b^2+c^2+d^2& 2(cd-ab)\\ 2(bd-ac)& 2(ab+cd)& a^2-b^2-c^2+d^2\end{array}\right]$

其中q＝(a，b，c，d)。

由此可以计算出重力在载体坐标系的向量表示为：

$g^b=C_n^b{g}^n=\left(2\right(bd+ac),2(cd-ab),a^2-b^2-c^2+d^2)$

得到g^b后，将其从原始加速度数据中减去即得到去重力后的加速度数据。

由于原始数据(三轴角加速度、三轴加速度)有误差(因为含有噪声)，因此无法按照原始频率对每个数据点进行去重力处理，因此，在去重力过程中，对三轴加速度和角加速度数据进行了平滑处理(即对相邻的数据点取平均值)，使得去除重力后的加速度数据频率降为某一频率，例如100Hz，该频率可根据实际需要变化，本发明对此不做限制。经过平滑处理后，可以有效地减小原始数据中噪声的影响，提高计算的精确度。

得到去重力后的三轴加速度后，对其在一定时间段上进行积分即可获得三轴速度。但是，在对加速度进行积分时会造成误差(每个加速度自身包含噪声，在对这些带有噪声的加速度数值进行积分时会造成误差)累计与传播，因此还需要按需对所得到的三轴速度进行校准。校准方法可以通过对速度进行归零化处理来实现，归零的判断条件是采集装置110是否处于“近似静止”状态，即去重力后的三轴加速度模长小于一定门限，即，

||a-g^b||＜ath

其中，ath为门限值。当加速度模长小于一定门限时，认为速度为零。

由于去重力过程中数据的采样频率降为100Hz，所以采集点的时间间隔为1/100＝0.01。由于提取模块123提取击球事件的事件发生点前后0.25秒时间的数据，所以，在去重力过程中，所提取的采集点的数量变为0.5/0.01＝50，即，提取模块123所提取的击球事件的运动数据在经过数据预处理模块124进行数据预处理后包含50个采集点的去重力后的加速度和四元数。然后，预处理模块124从这50个采集点去重力后的加速度和四元数中提取击球事件发生点、击球事件发生点10个采集点前、以及击球事件发生点10个采集点后的去重力后的加速度和四元数进行进一步预处理，获取该三个采集点的四元数、去重力后的加速度、三轴速度。其中，预处理模块124提取的采集点不限于以上3点，可以根据实际需求确定提取采集点的位置和数量，本发明对此不做限制。

前面给出了运动检测设备100放置于运动器材上时预处理模块124所做的预处理。同理，当运动检测设备100放置在运动人员身上时，预处理模块124对提取模块123所提取的运动数据也可以进行同样的预处理。例如，当运动检测设备100放置在羽毛球运动人员身上时，检测装置120中的预处理模块124对于提取模块123提取的三轴原始加速度和三轴原始角加速度进行预处理，即，通过前面所述的同样方式，分别求得起跳事件的事件发生点的四元数，以及去重力的加速度，进而获得三轴速度。另外，对于起跳事件，第二运动数据还可以包括运动人员的起跳距离。

具体地，计算起跳距离只需将Z轴方向的速度在失重时间段内进行积分即可获得，失重时间段即人体停留在空中做自由落体运动的时间。通常，运动人员在空中停留的时间为0.2秒左右。

第二运动数据还可以包括运动人员的水平累计跑动距离，水平累计跑动距离可基于前面计算出的三轴速度计算获得，对X和Y轴方向的速度在时间上求积分即可。同样地，为了避免积分过程中误差的累计与传播，需要对三轴速度的积分计算进行按需校准：当三轴的速度模长小于一定门限时，认为使用者处于静止状态而不计入跑动距离。

另外，本发明的运动检测设备100还可以包括存储装置130，存储前面所获得的第一运动数据和/或第二运动数据。存储装置可以为例如缓存器flash，例如对于羽毛球运动来说，可以采用缓存2-3小时的运动数据的缓存器。这里的存储装置130可以是一个独立的部件，而分别与采集装置110和检测装置120连接，用于分别存储来自采集装置110和检测装置120的运动数据，也可以分别置于采集装置110和检测装置120中作为采集装置110和检测装置120的一部分，用于分别存储采集装置110采集的运动数据和检测装置120的检测所得到的运动数据，另外，也可以采集装置110中内置有缓存器，但外设一个存储装置适于存储检测装置120检测所得到的运动数据等等，本发明对此并不做任何限制。

另外，运动检测设备100还可以包括第一传输装置140，适于将第二运动数据传输至移动终端或云端，做进一步的数据分析处理。第一传输装置140可以包括蓝牙模块、WIFI设备、3G网络设备、或者这些传输设备的对外传输接口，本发明对此不做限制。优选地，可采用低功耗低成本蓝牙模块进行传输，在本发明的运动检测设备100上可以设置包含蓝牙模块等的第一传输装置140，也可以为了减轻重量而设置与蓝牙模块等连接的传输接口，在运动结束后通过将运动检测设备100再与带有蓝牙模块的连接装置连接，将存储设备中的运动数据传输至移动终端或云端。

另外，运动检测设备100还可以包括供电模块150，为上述各部件供电。例如，所述供电模块可以为可充电的锂电池。

前面所述的运动检测设备100的实施例中，是以检测装置120放置在运动的运动物体上为例进行说明的，可选地，检测装置120的整体或者部分也可以放置在移动终端或者云端，在这种情形下，一方面，由于从采集装置110通过第一传输装置140传输的数据太多，必须使用大容量的存储装置130，而且会增加第一传输装置140的负荷，另一方面，在移动终端或者云端进行运动事件检测、分析，会使移动终端或者云端侧的负荷较重。因此，优选地，运动检测设备100中的检测装置120放置于运动的运动物体上或者运动人员的身体上。

此外，上述运动检测设备100中各装置组件或模块可以集成在一起，放置在底板上，并容纳在一个与底板卡合的外壳中，作为一个整体安装在运动设备上或运动人员身上；也可以分别集成在多个设备中。

图3示出了根据本发明另一个示例性实施例的运动检测设备100的结构框图。该运动检测设备100包括六轴传感器210以及单片机220。该运动检测设备100适于放置于运动的运动物体(运动器材、运动人员等)上，下面以羽毛球运动为例具体说明。

当该运动检测设备100放置于球拍拍柄底部时，其主要检测击球事件。六轴传感器210按照预定采集频率采集羽毛球拍的原始运动数据，输出三轴原始加速度和三轴原始角加速度，采集频率即输出频率为476Hz，输出数据格式为六维向量(ax,ay,az,wx,wy,wz),其中，ax，ay，az代表三轴加速度，wx,wy,wz代表三轴角加速度。与六轴传感器210相连的单片机220利用三轴原始加速度和三轴原始角加速度进行击球事件检测，检测到击球事件后，单片机220会首先利用三轴原始加速度进行击球点判断，然后记录下击球点前后各0.25秒的数据。

经过击球事件检测和击球点判断后，每次击球的原始数据包含238个三轴原始加速度和三轴原始角加速度。接下来，单片机220对原始加速度进行去重力处理，首先利用原始角加速度数据计算出四元数，利用四元数去除三轴原始加速度中的重力分量，获取去重力后的三轴加速度，最后利用去重力加速度计算出三轴速度。注意，在去重力过程会降低数据的采样频率到某一频率，例如100Hz，因此这时运动数据包含50个采集点的去重力后加速度和四元数。之后，单片机220将从每一次击球事件中的50个采集点的去重力后加速度和四元数中提取出如下数据并写入缓存器Flash中：击球点、击球点10个数据点前、击球点10个数据点后的三轴去重力加速度、四元数、以及三轴速度。其中，关于去重力加速度、四元数、以及三轴速度的具体计算已在前文详细阐述，此处不再赘述。

当该运动检测设备100放置于运动人员身上时，主要检测起跳事件。六轴传感器210按照预定采集频率采集运动人员的原始运动数据，输出三轴原始加速度和三轴原始角加速度，采集频率即输出频率例如为476Hz，输出数据格式如前面所述。与六轴传感器210相连的单片机220利用三轴原始加速度和三轴原始角加速度进行起跳事件检测，检测到起跳事件后，单片机220会默认起跳事件的第一个时间点为起跳点，然后记录下起跳点的数据。检测到起跳事件后，如前面所述，单片机220会首先对原始加速度进行去重力处理，然后会利用原始加速度和原始角加速度数据计算出四元数，最后利用去重力加速度和四元数计算出三轴速度。此外，单片机220还会计算运动人员的起跳距离，以及根据水平方向的三轴速度计算运动人员的水平累计跑动距离。最后，单片机220将每一次起跳事件中的如下数据写入缓存器Flash(这里以单片机220内设置有缓存器为例，实际上缓存器可以设置于单片机220中，也可以独立于单片机220设置)中：起跳点的三轴去重力加速度、四元数、三轴速度、运动人员的起跳距离。此外，单片机220还可以对水平方向的速度进行积分而计算出运动人员的水平累计跑动距离，并写入缓存器Flash中。其中，单片机220对上述数据的具体计算已在前文详细阐述，此处不再赘述。

如图3所示，该运动检测设备100还可以包括第二传输装置330。第二传输装置330包括蓝牙模块、3G模块、WIFI设备等。在运动结束后，将运动检测设备100从运动器材或运动人员身体上取下后，与第二传输装置330相连，即，将例如其中的蓝牙模块331与单片机220及缓存器Flash相连接，从而读取缓存器中的数据并将其传输至移动终端或者云端。其中，蓝牙模块331可以采用BLE标准降低功耗，将运动检测设备100的存储设备(例如缓存器Flash)中的数据按照既定协议传输到移动终端或云端中等待进一步处理和显示。此外，第二传输装置330还可以具有充电功能。即，当运动检测设备100与第二传输装置330相连时，第二传输装置330还可以对运动检测设备100中的供电模块150(即电池)进行充电。

在图3中，单片机220可以包括图2中所示的各模块，但不限于图2中所示的各模块的划分，也可以根据单片机220的功能划分更多的模块或者将几个功能组合在一起而划分成更少的模块，本发明并不对此进行限定。

本发明的运动检测设备在使用过程中，通常在运动器材上放置一个，在运动人员身上放置一个，通过两个运动检测设备可以比较全面地检测整个运动过程中的运动数据，如图4所示，其示出了用于羽毛球运动中的第一运动检测设备101和第二运动检测设备102，其中第一运动检测设备101放置于羽毛球拍拍底，第二运动检测设备102佩戴于运动人员的腰部位置。第一运动检测设备101中采用六轴传感器210采集羽毛球拍的原始数据，然后由单片机220进行处理得到预处理后的数据。当第一运动检测设备101与第二传输装置330连接后，上述预处理后的数据通过第二传输装置330中蓝牙模块331传输至移动终端和/或云端。第二运动检测设备102中采用六轴传感器210采集运动人员的原始数据，然后由单片机220进行处理得到预处理后的数据。当第二运动检测设备102与第二传输装置330连接后，上述预处理后的数据通过第二传输装置330中蓝牙模块331传输至移动终端和/或云端。

图5示出了根据本发明一个实施例的运动检测方法的流程图。如图5所示，运动检测方法500始于步骤S510，在步骤S510中，通过传感器按照预定采集频率采集运动物体的原始的第一运动数据。传感器可以安装在运动器材(羽毛球拍、乒乓球拍、网球拍、棒球棍、曲棍球棒、壁球球棒、排球、篮球和足球等)上。以羽毛球运动为例，可以安装在羽毛球拍的拍柄的底部、或拍柄内靠近底部的位置或者中间的位置、或者拍柄与拍头的连接处等。传感器还可以安装在运动人员身上，例如可以佩戴在运动人员的腰部位置。该传感器可以采用六轴传感器(例如LSM9DS0)，这时采集到的第一运动数据包括六轴传感器采集的运动物体的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。六轴传感器输出数据格式为六维向量(ax,ay,az,wx,wy,wz),其中，ax，ay，az代表在载体坐标系(即运动物体本身所在的坐标系)下分别在x，y，z轴方向的三轴加速度，wx,wy,wz代表在载体坐标系中的三轴角加速度。另外，该传感器还可以采用九轴传感器，本发明对此不做限制。

当六轴传感器放置在运动器材上，通过该六轴传感器采集的第一运动数据包括该运动器材的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。当六轴传感器放置在运动人员身体上，通过该六轴传感器采集的第一运动数据包括该运动人员的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

在采集第一运动数据后，在步骤S520中，根据该第一运动数据检测运动事件，并获得与该运动事件有关的第二运动数据。这里，运动事件是指在每项运动中具有特定特征的事件，例如乒乓球中的击球事件等，羽毛球运动中的击球事件、起跳事件等。在每项运动中，都包含至少一个运动事件。具体地，先接收第一运动数据，基于该第一运动数据，检测运动事件的发生，并确定该运动事件的事件发生点。

当第一运动数据是运动器材的第一运动数据时，根据该第一运动数据中高频分量的能量占比确定该运动事件是否发生。例如在使用球拍或球棒的球类运动中，根据第一运动数据中三轴加速度频率分量中的高频分量的占比确定击球事件是否发生。具体地，可通过设计一个数字低通滤波器并将其作用于加速度数据来实现。确定击球事件发生后，则确定第一运动数据中三轴加速度的Y轴加速度在第一预定时间段内的峰值点为击球事件发生点，其中第一预订时间段通常为1秒或0.5秒等。

当第一运动数据是运动人员的第一运动数据时，则通过判断该运动人员是否处于失重状态持续第三预定时间段来确定起跳事件是否发生，具体地，当检测到第一运动数据中三轴加速度模长远小于并持续远小于重力加速度第三预定时间段时，确定起跳事件发生。其中，第三预定时间段为自事件发生点起0.2秒。确定起跳事件发生后，默认地，起跳事件的事件发生点为起跳事件的第一个时间点。

确定运动事件及其事件发生点后，则提取与该运动事件的事件发生点相关的运动数据。其中，当第一运动数据是运动器材的第一运动数据时，除提取与该运动事件的事件发生点相关的运动数据以外，还提取事件发生点前后的第二预定时间内的运动数据，通常第二预定时间为该事件发生点前后0.25秒。

在提取数据之后，根据提取到的上述该运动事件的运动数据获得与该运动事件有关的第二运动数据，第二运动数据包括运动物体在事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。其中，当第一运动数据是运动器材的第一运动数据时，第二运动数据还包括在事件发生点10个采集点前和事件发生点10个采集点后的时间点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度；当第一运动数据是运动人员的第一运动数据时，第二运动数据包括运动人员在事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度、以及运动人员的起跳距离和水平累计跑动距离。

具体地，四元数通过三轴原始角加速度计算而获得，去重力后的加速度通过由三轴原始加速度减去重力在载体坐标系中的相应分量而获得，三轴速度通过对去重力后的加速度进行积分而获得。

其中，可利用四元数q去除三轴原始加速度中的重力分量，又由于原始数据(三轴角加速度、三轴加速度)有误差(因为含有噪声)，因此无法按照原始频率对每个数据点进行去重力处理，因此，在去重力过程中，对三轴加速度和角加速度数据进行了平滑处理。此外，在对加速度进行积分获取三轴速度时会造成误差累计与传播，因此还需要按需对所得到的三轴速度进行校准。

计算起跳距离只需失重时间即可，即人体停留在空中做自由落体运动的时间。通常，运动人员在空中停留的时间为0.2秒左右。水平累计跑动距离可基于前面计算出的三轴速度计算获得，对X和Y轴方向的速度在时间上求积分即可。同样地，为了避免积分过程中误差累计与传播，需要对三轴速度的积分计算进行按需校准。

而后，还可以存储前面所获得的第一运动数据和/或第二运动数据，可以将该第二运动数据传输至移动终端或云端，以做进一步分析处理。

以上在结合图1、图2描述运动检测设备100的具体描述中已经对各步骤中的相应处理进行了详细说明，这里不再对重复内容进行赘述。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本发明还可以包括：A6、根据A5所述的设备，在其放置于运动的运动器材上时，所述检测模块适于根据所述第一运动数据中高频分量的占比确定所述运动事件是否发生。A7、根据A6所述的设备，在使用球拍或球棒的球类运动中，所述检测模块根据所述第一运动数据中三轴加速度频率分量中的高频分量的占比确定击球事件是否发生。A8、根据A7所述的设备，所述检测模块确定所述第一运动数据中三轴加速度的Y轴加速度在第一预定时间段内的峰值点为击球事件发生点。A9、根据A8所述的设备，所述第一预订时间段为1秒。A10、根据A5-9中任何一个所述的设备，当其放置在运动的运动器材上时，所述提取模块还适于提取运动事件的事件发生点前后的第二预定时间内的运动数据。A11、根据A10所述的设备，其中，所述第二预定时间为所述事件发生点前后0.25秒。A12、根据A7所述的设备，在其放置在运动人员身体上时，所述检测模块通过判断所述运动人员是否处于失重状态持续第三预定时间段来确定起跳事件是否发生。A13、根据A12所述的设备，所述检测模块当检测到所述第一运动数据中三轴加速度模长远小于并持续远小于重力加速度所述第三预定时间段时，确定起跳事件发生。A14、根据A12或13所述的设备，所述第三预定时间段为自事件发生点起0.2秒。A15、根据A12-14中任何一项所述的设备，所述起跳事件的事件发生点为起跳事件的第一个时间点。A16、根据A1-15中任何一项所述的设备，所述检测装置还包括：预处理模块，其适于根据所述提取模块提取的运动数据获得与所述运动事件有关的第二运动数据。A17、根据A16所述的设备，所述第二运动数据包括所述运动物体在事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。A18、根据A17所述的设备，当其放置在运动的运动器材上时，所述第二运动数据还包括在事件发生点10个采集点前和事件发生点10个采集点后的时间点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。A19、根据A17或18所述的设备，所述四元数通过三轴原始角加速度计算而获得。A20、根据A17-19所述的设备，所述去重力后的加速度通过由三轴原始加速度减去重力在载体坐标系中的相应分量而获得。A21、根据A17-20中任何一项所述的设备，所述三轴速度通过对去重力后的加速度进行积分而获得。A22、根据A17-21中任何一项所述的设备，当其放置在运动人员身上时，所述第二运动数据还包括运动人员的起跳距离和水平累计跑动距离。A23、根据A1-22中任何一项所述的设备，还包括：存储装置，适于存储所述第二运动数据。A24、根据A1-23中任何一项所述的设备，还包括：第一传输装置，适于将所述第二运动数据传输至移动终端或云端。

B30、根据B29所述的方法，当所述第一运动数据是所述运动器材的第一运动数据时，所述基于所述第一运动数据检测运动事件的发生的步骤包括：根据所述第一运动数据中高频分量的占比确定所述运动事件是否发生。B31、根据B30所述的方法，在使用球拍或球棒的球类运动中，所述基于所述第一运动数据检测运动事件的发生的步骤包括：根据所述第一运动数据中三轴加速度频率分量中的高频分量的占比确定击球事件是否发生。B32、根据B31所述的方法，所述确定所述运动事件的事件发生点的步骤包括：确定所述第一运动数据中三轴加速度的Y轴加速度在第一预定时间段内的峰值点为击球事件发生点。B33、根据B32所述的方法，所述第一预定时间段为1秒。B34、根据B29-33中任何一项所述的方法，当所述第一运动数据是所述运动器材的第一运动数据时，所述提取所述运动事件的事件发生点相关的运动数据的步骤包括：提取所述运动事件的事件发生点前后的第二预定时间内的运动数据。B35、根据B34所述的方法，其中，所述第二预定时间为所述事件发生点前后0.25秒。B36、根据B31所述的方法，当所述第一运动数据是所述运动人员的第一运动数据时，所述基于所述第一运动数据检测运动事件的发生的步骤包括：通过判断所述运动人员是否处于失重状态持续第三预定时间段来确定起跳事件是否发生。B37、根据B36所述的方法，所述通过判断所述运动人员是否处于失重状态持续第三预定时间段来确定起跳事件是否发生的步骤包括：当检测到所述第一运动数据中三轴加速度模长远小于并持续远小于重力加速度所述第三预定时间段时，确定起跳事件发生。B38、根据B36或37所述的方法，所述第三预定时间段为自事件发生点起0.2秒。B39、根据B36-38中任何一项所述的方法，所述起跳事件的事件发生点为起跳事件的第一个时间点。B40、根据B25-39中任何一项所述的方法，所述获得与所述运动事件有关的第二运动数据的步骤包括：根据所述提取到的所述运动事件的运动数据获得与所述运动事件有关的第二运动数据。B41、根据B40所述的方法，所述第二运动数据包括所述运动物体在事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。B42、根据B41所述的方法，当所述第一运动数据是所述运动器材的第一运动数据时，所述第二运动数据包括在事件发生点、事件发生点10个采集点前和事件发生点10个采集点后的时间点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度。B43、根据B41或42所述的方法，所述四元数通过三轴原始角加速度计算而获得。B44、根据B41-43中任何一项所述的方法，所述去重力后的加速度通过由三轴原始加速度减去重力在载体坐标系中的相应分量而获得。B45、根据B41-44中任何一项所述的方法，所述三轴速度通过对去重力后的加速度进行积分而获得。B46、根据B41-45中任何一项所述的方法，当所述第一运动数据是所述运动人员的第一运动数据时，所述第二运动数据包括事件发生点的四元数、去重力后的加速度、和三轴速度、以及运动人员的起跳距离和水平累计跑动距离。B47、根据B25-46中任何一项所述的方法，所述获得与所述运动事件有关的第二运动数据的步骤之后还包括：存储所述第二运动数据。B48、根据B25-47中任何一项所述的方法，所述获得与所述运动事件有关的第二运动数据的步骤之后还包括：将所述第二运动数据传输至移动终端或云端。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种运动检测设备，包括：

采集装置，适于按照预定采集频率采集运动物体的原始的第一运动数据；以及

检测装置，适于根据所述第一运动数据检测运动事件，并获得与所述运动事件有关的第二运动数据。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，

所述采集装置为六轴传感器，所述第一运动数据包括所述六轴传感器采集的运动物体的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其放置于运动的运动器材上，所述采集装置包括：

放置在运动器材上的六轴传感器，其采集的第一运动数据包括所述运动器材的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其放置在运动人员身体上，所述采集装置包括：

放置在运动人员身体上的六轴传感器，其采集的第一运动数据包括所述运动人员的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

5.根据权利要求1-4中任何一项所述的设备，所述检测装置包括：

接收模块，其适于接收来自所述采集装置采集的第一运动数据；

检测模块，其适于基于所述第一运动数据，检测运动事件的发生，并确定所述运动事件的事件发生点；以及

提取模块，其适于提取与所述运动事件的事件发生点相关的运动数据。

6.一种运动检测方法，该方法包括：

通过传感器按照预定采集频率采集运动物体的原始的第一运动数据；

根据所述第一运动数据检测运动事件，并获得与所述运动事件有关的第二运动数据。

7.根据权利要求6所述的方法，所述传感器为六轴传感器，所述第一运动数据包括所述六轴传感器采集的运动物体的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

8.根据权利要求7所述的方法，所述六轴传感器放置在运动器材上，通过所述六轴传感器采集的第一运动数据包括所述运动器材的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

9.根据权利要求7所述的方法，所述六轴传感器放置在运动人员身体上，通过所述六轴传感器采集的第一运动数据包括所述运动人员的三轴原始加速度和三轴原始角加速度。

10.根据权利要求6-9中任何一项所述的方法，所述根据所述第一运动数据检测运动事件并获得与所述运动事件有关的第二运动数据的步骤包括：

接收所述第一运动数据；

基于所述第一运动数据，检测运动事件的发生，并确定所述运动事件的事件发生点；以及

提取与所述运动事件的事件发生点相关的运动数据。