CN105749537A - 一种运动辅助打分系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移动互联网技术领域，提供了一种运动辅助打分系统，当运动员进行训练时，给运动员的训练动作进行评价打分。包括运动传感辅助设备；所述运动传感辅助设备录有标准动作特征数据，通过采集运动员在训练过程的动作数据，根据特定的运动相似度算法，将所述动作数据和参照的标准动作特征数据进行比对，评定运动员对该项技术动作的掌握水平，给予掌握程度的打分。本发明适用于运动员训练。

Description

一种运动辅助打分系统
技术领域
本发明涉及移动互联网技术领域，特别涉及一种运动辅助打分系统。
背景技术
智能手环是目前市面上非常流行的一款穿戴式智能设备。通过这款手环，用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠和饮食等实时数据，并将这些数据与iphone、ipad和ipodtouch，pc客户端同步，起到通过数据指导健康生活的作用。
几年前，运动手环还仅仅是一个简单的计步器，但现在它们已经完全不同，可以监测心率甚至是紫外线指数。可以肯定的是，大量传感器的植入让运动监测设备们越来越全面、智能，这些嵌入式传感器的门类也越来越多样化，其中主要的包括：
①加速度计是运动监测设备普遍具备的基本传感器，通常被用来记录行进步数。通过测量方向和加速度力量，加速度计能够判断设备处于水平或是垂直位置，来判断设备是否移动，从而达到计步操作。当然，并不是所有的加速度计都是准确的。基本的款式仅有两轴，相对来说不够准确；而三轴传感器则可更好地检测设备在三维空间中的位置，实现更精准的记录。②光学心率传感器是目前运动监测设备逐渐流行的配置，使用LED发光照射皮肤、血液吸收光线产生的波动来判断心率水平，实现更精准的运动水平分析。不过，目前对于光学心率传感器的准确性也存在较大争议，因为每种设备都会添加一些肤色弥补技术，来适应更广泛的人群，所以不同设备的差异也较大。③皮电反应传感器是一种更高级的生物传感器，通常配备在一些可以监测汗水水平的设备上。简单来说，人类的皮肤是一种导电体，当我们开始出汗，皮电反应传感器便可以检测出汗水率，配合加速度计及先进的软件算法，有利于更准确地监测用户的运动水平。④先进的生物电阻抗传感器，可通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测，并转化为具体的心率、呼吸率及皮电反应指数，是一种更先进的综合生物传感器，准确性也相对更高。
还有电子罗盘、气压传感器、GPS、温度传感器等，都在嵌入式智能硬件领域得到了广泛的应用。基于加速度等传感器的人体运动模式识别是模式识别领域一个新兴的研究方向,其本质是首先通过一个或多个传感器获取人运动时产生的加速度信号并通过蓝牙无线传输技术将数据传送到移动设备中,然后对数据进行预处理、特征提取和选择,最后根据提取的特征对运动进行分类和识别。但是,早期的研究工作为了能够获取较为全面的人体运动信息,使用多个传感器放置在人身体的不同部位同时进行数据采集。由于需要在身体的多个部位穿戴传感器,大大地降低了佩戴者的舒适度。为了提高佩戴者的舒适度,也为了更好的降低系统的制造成本和数据的运算成本,手环等穿戴式传感器的集成度越来越高，功能也日益强大。
另一方面，中国政府提高国民素质大力提倡全民健身，民间的各类运动爱好者日益增多(也包括专业运动员)，希望能够快速提高自己的运动技术水平、竞技能力的需求日益增强。在日常的锻炼和训练中，运动爱好者迫切希望能有一些简单易用的穿戴设备，能够帮助他们快速提高自身的运动技术水平。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种运动辅助打分系统，当运动员进行训练时，给运动员的训练动作进行评价打分。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种运动辅助打分系统，包括运动传感辅助设备；所述运动传感辅助设备录有标准动作特征数据，通过采集运动员在训练过程的动作数据，根据特定的运动相似度算法，将所述动作数据和参照的标准动作特征数据进行比对，评定运动员对该项技术动作的掌握水平，给予掌握程度的打分。
具体的，所述运动传感辅助设备为标签式运动传感辅助设备，通过魔术贴或绑带辅助方式粘贴或绑带在与运动形式相关的身体部位。
具体的，所述运动传感辅助设备为一体智能化集成的穿戴产品。
进一步的，所述运动传感辅助设备内置一个或多个运动传感器，所述运动传感器包括：加速度传感器、陀螺仪传感器、心率传感器、电子罗盘中的一种或者多种；
所述运动传感辅助设备包括LED指示灯、按键、振动、MIC、喇叭、显示器。
进一步的，还包括客户端、云平台，所述客户端通过网络与云平台、运动传感辅助设备连接；
所述运动传感辅助设备将所述动作数据发送给客户端，并通过客户端将所述动作数据中的优秀动作数据上传至云平台；
所述客户端对手所述动作数据进行算法分析，给出运动员对该项技术掌握程度的一个评定打分，同时还给出相关辅助指导；
所述云平台用于接收来自于客户端上传的优秀动作数据，判断是否为标准动作数据，如果经云平台判定为标准动作数据后，将所述优秀动作数据为某种运动技术的标准样板存入数据库,供其他运动员进行分享；同时，还用于向运动传感辅助设备提供标准动作特征数据下载。
进一步的，所述运动传感辅助设备录入标准动作特征数据的方式为：从云平台下载，或者利用运动传感辅助设备采集教练员的示范动作数据。
进一步的，所述客户端为手机或者计算机。
本发明的有益效果是：运动传感辅助设备录入标准运动的动作数据参数后，供训练运动员进行恰当配对并反复重复训练动作，训练时，运动传感辅助设备通过采集运动员的动作数据，并根据相似度算法，为运动员进行评价打分，从而帮助训练者和教练尽快掌握技术懂要领，分析发现自己的问题，快速提高肌肉记忆使动作标准化，同时一些优秀运动员的训练的高分优秀动作数据可以通过手机、电脑等上传至互联网云平台，经云平台判定为标准动作后，可以作为某种运动技术的标准样板存入数据库，供其他运动员、爱好者进行下载。
具体实施方式
运动传感辅助设备作为一种智能硬件，该产品为一种超薄型嵌入式传感器设备，包括不限于粘贴式标签、智能手环、手表、腕带、脚环等设备形式；该产品通过录入标准运动的动作数据参数后，供训练运动员进行恰当配对并反复重复训练动作；辅助设备根据相似度算法，为运动员进行评价打分；从而帮助训练者和教练尽快掌握技术懂要领，分析发现自己的问题，快速提高肌肉记忆使动作标准化。
具体的来说，超薄型嵌入式传感器设备采用超薄标签样式，通过超薄纽扣电视或超薄可充电锂电池进行供电；该产品通过魔术贴、绑带等辅助方式可以简易快速的进行粘贴、绑带在与运动形式相关的主要身体部位；根据运动形式的不同，某些运动可能会涉及需要绑带多个设备；并且根据不同运动环境，该设备在结构设计上可能有防水功能等相关设计。其中：
①该设备内置一个或多个运动传感器，包括但不限于加速度传感器、陀螺仪传感器、心率传感器、电子罗盘等，根据运动形式的不同，传感器的种类可能会有所区别；
②该设备采用片状标签样式，具有LED指示、按键、振动、MIC、喇叭、小显示屏等输入输出人机交互装置；
③该设备具有一种或多种通讯方式，如具有USB接口、支持蓝牙通讯等，可以和电脑手机相连进行数据通讯。
运动传感辅助设备可以通过两种方式，设置需要锻炼的运动技术内容的标准参考动作数据，如以使用者需要训练乒乓球搓球技术为例(该技术主要以手腕部位的动作技术为主)：
A.邀请教练员首先将该设备粘贴或绑带在自己的手腕部位，通过按键、语音或手机，触发该设备为示范模式后，教练员亲自完成一个或多个乒乓搓球技术的标准示范动作，将相关技术动作过程的传感器参数存储在辅助设备中；
B.通过USB接口或蓝牙通讯的方式，可以将设备通过和手机及电脑相连后，通过软件联网后在平台数据库选择并下载乒乓搓球技术的标准示范动作文件，将其保存在辅助设备中。
运动员或爱好者在自我进行乒乓球搓球技术动作的训练时，将该辅助设备粘贴或绑带在自己的手腕上，根据自己对该运动动作的理解，按照教练员要求重复该动作，反复多次训练；辅助设备会将相关过程的运动技术参数进行存储。在训练过程中(或训练完成后)，运动员可通过按键、语音输入或手机等多种方式触发设备的辅助评定功能：
A.辅助设备根据特定的运动相似度算法，将运动员的训练过程的传感器数据参数和参照的标准动作特征数据进行比对，评定运动员对该项技术动作的掌握水平，给予掌握程度的打分；
B.辅助设备也可以将运动过程的相关数据通过蓝牙通讯方式导入给用户的智能手机软件，通过手机软件进行算法分析，给出用户对该项技术掌握程度的一个评定打分；并可以给出用户包括动作误区、优化改进建议在内的相关辅助指导；
此外，一些优秀运动员的训练的高分优秀动作数据可以通过手机、电脑等上传至互联网云平台，经云平台台判定为标准动作后，可以作为某种运动技术的标准样板存入数据库。供其他运动员、爱好者进行下载；辅助设备也可以借助手机、电脑等和云平台连接，实时进行包括运动判定算法在内的所有软件功能升级。
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种运动辅助打分系统，其特征在于，包括运动传感辅助设备；所述运动传感辅助设备录有标准动作特征数据，通过采集运动员在训练过程的动作数据，根据特定的运动相似度算法，将所述动作数据和参照的标准动作特征数据进行比对，评定运动员对该项技术动作的掌握水平，给予掌握程度的打分。
2.根据权利要求1所述的一种运动辅助打分系统，其特征在于，所述运动传感辅助设备为标签式运动传感辅助设备，通过魔术贴或绑带辅助方式粘贴或绑带在与运动形式相关的身体部位。
3.根据权利要求1所述的一种运动辅助打分系统，其特征在于，所述运动传感辅助设备为一体智能化集成的穿戴产品。
4.根据权利要求2或3所述的一种运动辅助打分系统，其特征在于，所述运动传感辅助设备内置一个或多个运动传感器，所述运动传感器包括：加速度传感器、陀螺仪传感器、心率传感器、电子罗盘中的一种或者多种；
所述运动传感辅助设备包括LED指示灯、按键、振动、MIC、喇叭、显示器。
5.根据权利要求4所述的一种运动辅助打分系统，其特征在于，还包括客户端、云平台，所述客户端通过网络与云平台、运动传感辅助设备连接；
所述运动传感辅助设备将所述动作数据发送给客户端，并通过客户端将所述动作数据中的优秀动作数据上传至云平台；
所述客户端对手所述动作数据进行算法分析，给出运动员对该项技术掌握程度的一个评定打分，同时还给出相关辅助指导；
所述云平台用于接收来自于客户端上传的优秀动作数据，判断是否为标准动作数据，如果经云平台判定为标准动作数据后，将所述优秀动作数据为某种运动技术的标准样板存入数据库，供其他运动员进行分享；同时，还用于向运动传感辅助设备提供标准动作特征数据下载。
6.根据权利要求5所述的一种运动辅助打分系统，其特征在于，所述运动传感辅助设备录入标准动作特征数据的方式为：从云平台下载，或者利用运动传感辅助设备采集教练员的示范动作数据。
7.根据权利要求6所述的一种运动辅助打分系统，其特征在于，所述客户端为手机或者计算机。
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