CN107050773A - 一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统 - Google Patents

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李海停
魏曙光
刘显
吴涛
鄢先友
杨增光
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Henan University of Animal Husbandry and Economy
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement

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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了田径技术领域的一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，该用于田径场上跑步速度的采集测量系统包括加速度传感器、数据采集与管理模块、数据库、可视化显示模块、数据比较模块、数据计算与分析模块、基础数据与数据库维护模块和数据输出模块；所述数据库用于存储采集的运动员速度数据，并储存国外数据模型和国内数据模型；所述数据比较模块用于对不同数据的比较，本发明实现了田径场运动员速度的实时地、精确地测量，可以方便快捷的获取运动员在田径场的运动速度，并提供与国内外知名运动员之间的参照与对比，为总结科学的训练方法做理论依据。

Description

一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统
技术领域
本发明涉及田径技术领域，具体为一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统。
背景技术
在田径运动训练中，如何利用现代科学技术手段尽可能实时地、精确地采集运动员在田径场曲线和直线跑道上的运动速度，对于科学指导运动训练、提高运动技术水平是非常重要的。目前还没有能够满足实时地、精确地进行曲线和直线运动全程测速需求的技术和产品。现有的方法是分段测试方法，采用运动员在跑到线路上多点设置多个传感器信号接收器，通过接收多点的传感器信号来获取运动员的移动信息，这种方法无法实现测量运动员在田径场曲线和直线跑道上的全程高密度任意点的实时、精确地跑步速度，并且安装调试费时、麻烦。现代竞技体育运动科学训练，迫切需要一种能够进行实时的、精确地全程的田径场曲线和直线运动速度采集测量方法，用于运动员在田径场曲线和直线跑道上的跑步速度的全程高密度和任意点的实时、精确采集，为此，我们提出了一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，以解决上述背景技术中提出的现有的测量方法无法实现测量运动员在田径场曲线和直线跑道上的全程高密度任意点的实时、精确地跑步速度，并且安装调试费时、麻烦的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，该用于田径场上跑步速度的采集测量系统包括加速度传感器、数据采集与管理模块、数据库、可视化显示模块、数据比较模块、数据计算与分析模块、基础数据与数据库维护模块和数据输出模块；
所述加速度传感器用于感测田径运动员奔跑时的加速度信号；
所述数据采集与管理模块用于对计算机串口通信的指定款口号、串口的通信参数以及串口数据的具体获取方式进行设置，然后接收从所述加速度传感器中发送过来的数据，通过简单的格式化处理后，将其存储到所述数据库中；
所述数据库用于存储采集的运动员速度数据，并储存国外数据模型和国内数据模型；
所述可视化显示模块用于将所述数据采集与管理模块采集的具体数据经过处理、分析之后的数据结果经过二维图形的方式进行显示，该图形需要能够满足打印、存储以及局部放大的功能，并且鼠标在该图形曲线上移动的同时，能够同步显示不同位置的数据信息；
所述数据比较模块用于对不同数据的比较，包括将采样数据与基本模型数据比较以及将采样数据与采样数据之间进行比较，前者发现本次测试运动员的数据与世界高水平运动员之间的数据差异，后者则发现同一测试者的不同成绩或者不同测试者的成绩之间进行比较，比较的结果通过图形化的方式直观的显示出来，便于发现不同数据之间的差异；
所述数据计算与分析模块用于将采集的相关体能数据进行综合的数据处理和分析，按照预定的分析方案，通过计算和比较，从而对被测试者的测试结果做出判断；
所述基础数据和数据库维护模块用于对基本的采集数据以及数据库进行维护，包括对采集数据的基本信息的添加、修改、编辑以及删除，还包括对模型数据库的维护工作；
所述数据输出模块用于对数据分析图形的输出以及数据的输出。
优选的，所述数据库包括模型数据表、基础数据表和个人数据表，其中模型数据表用于对国内外知名运动员的速度测试成绩的基本数据进行存储，所述基础数据表用于存储速度力量的数据字段信息，所述个人数据表包括个人信息、速度测试信息和测试数据信息。
优选的，所述个人信息包括运动员的姓名、年龄、体重的基本信息，所述测试数据信息用于记录具体的采样数据，且每一个测试数据对应一次测试采样结果。
优选的，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，且加速度传感器安装在田径运动员躯干部。
优选的，所述数据输出模块在图形输出以及数据输出方面，具体的输出方式为存储导出或打印输出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实现了田径场运动员速度的实时地、精确地测量，可以方便快捷的获取运动员在田径场的运动速度，并提供与国内外知名运动员之间的参照与对比，为总结科学的训练方法做理论依据。
附图说明
图1为本发明系统原理框图；
图2为本发明工作流程图。
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1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，该用于田径场上跑步速度的采集测量系统包括加速度传感器、数据采集与管理模块、数据库、可视化显示模块、数据比较模块、数据计算与分析模块、基础数据与数据库维护模块和数据输出模块；
所述加速度传感器用于感测田径运动员奔跑时的加速度信号；
所述数据采集与管理模块用于对计算机串口通信的指定款口号、串口的通信参数以及串口数据的具体获取方式进行设置，然后接收从所述加速度传感器中发送过来的数据，通过简单的格式化处理后，将其存储到所述数据库中；
所述数据库用于存储采集的运动员速度数据，并储存国外数据模型和国内数据模型；
所述可视化显示模块用于将所述数据采集与管理模块采集的具体数据经过处理、分析之后的数据结果经过二维图形的方式进行显示，该图形需要能够满足打印、存储以及局部放大的功能，并且鼠标在该图形曲线上移动的同时，能够同步显示不同位置的数据信息；
所述数据比较模块用于对不同数据的比较，包括将采样数据与基本模型数据比较以及将采样数据与采样数据之间进行比较，前者发现本次测试运动员的数据与世界高水平运动员之间的数据差异，后者则发现同一测试者的不同成绩或者不同测试者的成绩之间进行比较，比较的结果通过图形化的方式直观的显示出来，便于发现不同数据之间的差异；
所述数据计算与分析模块用于将采集的相关体能数据进行综合的数据处理和分析，按照预定的分析方案，通过计算和比较，从而对被测试者的测试结果做出判断；
所述基础数据和数据库维护模块用于对基本的采集数据以及数据库进行维护，包括对采集数据的基本信息的添加、修改、编辑以及删除，还包括对模型数据库的维护工作；
所述数据输出模块用于对数据分析图形的输出以及数据的输出。
其中，所述数据库包括模型数据表、基础数据表和个人数据表，其中模型数据表用于对国内外知名运动员的速度测试成绩的基本数据进行存储，所述基础数据表用于存储速度力量的数据字段信息，所述个人数据表包括个人信息、速度测试信息和测试数据信息，所述个人信息包括运动员的姓名、年龄、体重的基本信息，所述测试数据信息用于记录具体的采样数据，且每一个测试数据对应一次测试采样结果，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，且加速度传感器安装在田径运动员躯干部，所述数据输出模块在图形输出以及数据输出方面，具体的输出方式为存储导出或打印输出。
工作原理：通过加速度传感器将采集到的人体加速度脉冲信号向其内部芯片传输，然后该芯片内部的3个非门组成的3级放大电路对采集到的信号进行放大，并且经过各级电阻电容构成的2级梯形滤波电路对信号进行过滤，从而获得频率在0.66Hz-3.33Hz之间的人体加速度信号；在数据的比较和分析阶段，数据比较功能包括了采样数据与基本模型的比较分析功能、采样数据支架的比较分析功能、以及采样数据的参数比较功能，这些功能都能够采用数据表格或者图形两种方式来输出，同时还能支持多条数据曲线在同一个图形之中进行比较，也支持在一个界面之中将多个数据图形进行合并比较，在个人信息区域，按照提示信息栏信息将相关信息输入之后转化为SQL语句，对数据库进行搜索查询，在测试信息区域，在输入的SQL查询数据查找到相对应的数据之后，会将测试数据信息显示在该区域，如果有多条信息可供选择，则单机需要查看的信息，即可显示，在数据选择区域，对于多条信息，用户可以对其进行选择，如果该数据是图形比较，还能够根据颜色选择栏中的曲线颜色对其进行选择，本发明具备对不同年龄段和不同性别的人群的速度进行测试，因此需要采集非常多的测试数据，并且需要对这些数据进行分析，要完成这一工作，首先要建立起人体速度力量的动态数据模型，本发明采集的速度数据是评价主体对运动员的评价数据，然后保存到数据库中并且生成数据表，然后需要找出运动员的年龄、相关体重等数据以及采用的训练方法和训练效果反馈之间的关联，总结出科学训练的依据。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，其特征在于，该用于田径场上跑步速度的采集测量系统包括加速度传感器、数据采集与管理模块、数据库、可视化显示模块、数据比较模块、数据计算与分析模块、基础数据与数据库维护模块和数据输出模块；
所述加速度传感器用于感测田径运动员奔跑时的加速度信号；
所述数据采集与管理模块用于对计算机串口通信的指定款口号、串口的通信参数以及串口数据的具体获取方式进行设置，然后接收从所述加速度传感器中发送过来的数据，通过简单的格式化处理后，将其存储到所述数据库中；
所述数据库用于存储采集的运动员速度数据，并储存国外数据模型和国内数据模型；
所述可视化显示模块用于将所述数据采集与管理模块采集的具体数据经过处理、分析之后的数据结果经过二维图形的方式进行显示，该图形需要能够满足打印、存储以及局部放大的功能，并且鼠标在该图形曲线上移动的同时，能够同步显示不同位置的数据信息；
所述数据比较模块用于对不同数据的比较，包括将采样数据与基本模型数据比较以及将采样数据与采样数据之间进行比较，前者发现本次测试运动员的数据与世界高水平运动员之间的数据差异，后者则发现同一测试者的不同成绩或者不同测试者的成绩之间进行比较，比较的结果通过图形化的方式直观的显示出来，便于发现不同数据之间的差异；
所述数据计算与分析模块用于将采集的相关体能数据进行综合的数据处理和分析，按照预定的分析方案，通过计算和比较，从而对被测试者的测试结果做出判断；
所述基础数据和数据库维护模块用于对基本的采集数据以及数据库进行维护，包括对采集数据的基本信息的添加、修改、编辑以及删除，还包括对模型数据库的维护工作；
所述数据输出模块用于对数据分析图形的输出以及数据的输出。
2.根据权利要求1所述的一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，其特征在于：所述数据库包括模型数据表、基础数据表和个人数据表，其中模型数据表用于对国内外知名运动员的速度测试成绩的基本数据进行存储，所述基础数据表用于存储速度力量的数据字段信息，所述个人数据表包括个人信息、速度测试信息和测试数据信息。
3.根据权利要求2所述的一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，其特征在于：所述个人信息包括运动员的姓名、年龄、体重的基本信息，所述测试数据信息用于记录具体的采样数据，且每一个测试数据对应一次测试采样结果。
4.根据权利要求1所述的一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，其特征在于：所述加速度传感器为三轴加速度传感器，且加速度传感器安装在田径运动员躯干部。
5.根据权利要求1所述的一种用于田径场上跑步速度的采集测量系统，其特征在于：所述数据输出模块在图形输出以及数据输出方面，具体的输出方式为存储导出或打印输出。
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