CN107281717A - 羽毛球拍及其挥拍分析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及运动器材技术领域，提供了一种羽毛球拍及其挥拍分析系统，羽毛球拍包括拍头、拍杆以及拍柄，羽毛球拍还包括陀螺仪传感器、心率传感器、ARM处理器以及无线通讯模块，心率传感器、ARM处理器以及无线通讯模块设置在拍柄内；心率传感器设置在拍柄上的开口内，用于在用户握住拍柄时检测用户的心率数据，并将心率数据发送给ARM处理器；陀螺仪传感器设置在拍头内或者拍柄内，陀螺仪传感器用于检测用户挥拍时的角速度数据，并将角速度数据发送给ARM处理器；ARM处理器根据角速度数据获取挥拍指标数据，并将挥拍指标数据和心率数据通过无线通讯模块发送给外部设备，使用户避免了由于佩戴专门的检测设备而被干扰。

Description

羽毛球拍及其挥拍分析系统
技术领域
本发明涉及运动器材技术领域，尤其涉及一种羽毛球拍及其挥拍分析系统。
背景技术
目前，羽毛球运动员在比赛时要测量运动心率，需要另外购买测心率的手环或手表带在手上，使用测心率的手环或手表具有以下缺点：首先，单独购买心率设备会增加费用，其次，羽毛球是追求速度、自由、轻盈，无约束等因素的竞技类运动，如果在手上戴一个手环，会让一些专业的羽毛球运动员在挥拍时感觉有东西约束着，不能发挥最高水平，最后，心率手环或手表只能检测心率，不能检测其它运动数据。综上所述，现有技术中存在使用心率手环或手表测量心率会影响运动员的竞技水平以及测量结果单一的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种羽毛球拍及其挥拍分析系统，以解决现有技术中存在使用心率手环或手表测量心率会影响运动员的竞技水平以及测量结果单一的问题。
本发明第一方面提供一种羽毛球拍，所述羽毛球拍包括拍头、拍杆以及拍柄，所述羽毛球拍还包括陀螺仪传感器、心率传感器、ARM处理器以及无线通讯模块，所述心率传感器、所述ARM处理器以及所述无线通讯模块设置在所述拍柄内；
所述心率传感器设置在所述拍柄上的开口内，用于在用户握住拍柄时检测用户的心率数据，并将所述心率数据发送给所述ARM处理器；
所述陀螺仪传感器设置在所述拍头内或者所述拍柄内，所述陀螺仪传感器用于检测用户挥拍时的角速度数据，并将所述角速度数据发送给所述ARM处理器；
所述ARM处理器根据所述角速度数据获取挥拍指标数据，并将所述挥拍指标数据和所述心率数据通过所述无线通讯模块发送给移动终端。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述挥拍指标数据为挥拍速度、挥拍轨迹以及挥拍时间。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述拍柄内还设有充电模块，所述充电模块的电压输出端连接所述ARM处理器的电压输入端，所述充电模块的充电接口位于所述拍柄的端部。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述拍柄内还设有存储模块，所述存储模块与所述ARM处理器连接；
所述ARM处理器用于将所述挥拍指标数据和所述心率数据存储在所述存储模块中。
本发明第二方面提供一种羽毛球拍的挥拍分析系统，包括羽毛球拍和移动终端，所述羽毛球拍还包括陀螺仪传感器、心率传感器、ARM处理器以及无线通讯模块，所述心率传感器、所述ARM处理器以及所述无线通讯模块设置在所述拍柄内；
所述心率传感器设置在所述拍柄上的开口内，用于在用户握住拍柄时检测用户的心率数据，并将所述心率数据发送给所述ARM处理器；
所述陀螺仪传感器设置在所述拍头内或者所述拍柄内，所述陀螺仪传感器用于检测用户挥拍时的角速度数据，并将所述角速度数据发送给所述ARM处理器；
所述ARM处理器根据所述角速度数据获取挥拍指标数据，并将所述挥拍指标数据和所述心率数据通过所述无线通讯模块发送给移动终端；
所述移动终端根据所述挥拍指标数据和所述心率数据生成运动变化曲线并进行显示。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述挥拍指标数据为挥拍速度、挥拍轨迹以及挥拍时间。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述拍柄内还设有充电模块，所述充电模块的电压输出端连接所述ARM处理器的电压输入端，所述充电模块的充电接口位于所述拍柄的端部。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述拍柄内还设有存储模块，所述存储模块与所述ARM处理器连接；
所述ARM处理器用于将所述挥拍指标数据和所述心率数据存储在所述存储模块中。
本发明提供一种羽毛球拍及其挥拍分析系统，通过在羽毛球拍上设置心率传感器和陀螺仪传感器，分别采集心率数据和运动数据，并通过同一个ARM处理器对心率数据和运动数据进行分析，并将实时运动数据和心率数据发送到手机APP，使用户在手机APP上可以查看实时的运动数据及心率数据，以及历史数据，另外手机APP会把运动数据和心率数据整理成对应的变化曲线，让用户更直观的看到运动强度与心率的对应关系，有助于羽毛球运动员了解自己的体能特性，根据分析数据来加大或者减小自己的运动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例提供的羽毛球拍的结构示意图；
图2是本发明另一种实施例提供的羽毛球拍的结构示意图；
图3是本发明另一种实施例提供的羽毛球拍的拍柄结构图；
图4是本发明另一种实施例提供的羽毛球拍的挥拍分析系统的结构示意图；
图5是本发明另一种实施例提供的羽毛球拍的挥拍分析系统的结构示意图。
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，对本发明进行进一步详细说明。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。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明实施例提供一种羽毛球拍，如图1所示，羽毛球拍包括拍头、拍杆以及拍柄，羽毛球拍还包括陀螺仪传感器101、心率传感器102、ARM处理器103以及无线通讯模块104，心率传感器102、ARM处理器103以及无线通讯模块104设置在拍柄内；
心率传感器102设置在拍柄上的开口内，用于在用户握住拍柄时检测用户的心率数据，并将心率数据发送给ARM处理器103；
陀螺仪传感器101设置在拍头内或者拍柄内，陀螺仪传感器101用于检测用户挥拍时的角速度数据，并将角速度数据发送给ARM处理器103；
ARM处理器103根据角速度数据获取挥拍指标数据，并将挥拍指标数据和心率数据通过无线通讯模块104发送给移动终端120。
对于心率传感器102，其设置在拍柄上的开口处，当用户握住拍柄时与用户的手接触以检测用户的心率数据，如果用户要更换手柄手胶，则在缠绕好手胶后，在手胶上对应心率传感器102的位置开个圆形小孔即可。
对于陀螺仪传感器101，其可以设置在拍头内或者拍柄内，在用户挥拍时检测挥拍时的角速度。
对于ARM处理器103，其用于根据挥拍角速度数据计算用户挥拍的指标数据，挥拍指标数据为挥拍速度、挥拍轨迹以及挥拍时间，其中，根据挥拍角速度数据计算出上拍时间(做好准备动作到击球瞬间的时间)、下拍时间(从击球瞬间到球拍角速度的反向之间的时间)得到的挥拍时间，可以利用公式角速度*手臂长度得到挥拍速度，对角速度数据进行实时模式识别以及实时的积分计算以得到的挥拍轨迹。
进一步的，拍柄内还设有充电模块105，充电模块105的电压输出端连接ARM处理器103的电压输入端，充电模块105的充电接口位于拍柄的端部。具体的，在拍柄的后盖处有通用的miniUSB充电口111，无需更换电池，没电循环充电即可，后盖处还有电源按键112，而且按键有透光效果，用户只要轻按一下电源开关，按键位置就变成科技感的蓝色，表示智能模块已经开启。
进一步的，拍柄内还设有存储模块106，存储模块106与ARM处理器103；
ARM处理器103用于将挥拍指标数据和心率数据存储在存储模块106中。具体的，用户每一次的挥拍数据和心率数据都会自动存储在存储模块106里，而且可以存储十天的数据，用户用手机APP通过蓝牙搜索设备并连接上即可以查看用户的运动数据，包括拍球的速度、力度、拍球的方式、运动的时间以、消耗的能量以及心率变化等，具有实时观察运动数据及历史运动数据回放功能。
本发明另一种实施例还提供一种羽毛球拍的挥拍分析系统，包括羽毛球拍和移动终端120，羽毛球拍还包括陀螺仪传感器101、心率传感器102、ARM处理器103以及无线通讯模块104，心率传感器102、ARM处理器103以及无线通讯模块104设置在拍柄内；
心率传感器102设置在拍柄上的开口内，用于在用户握住拍柄时检测用户的心率数据，并将心率数据发送给ARM处理器103；
陀螺仪传感器101用于检测用户使用羽毛球拍击打羽毛球时的挥拍指标数据，并将挥拍指标数据发送给ARM处理器103；
ARM处理器103将挥拍指标数据和心率数据通过无线通讯发送给移动终端120；
移动终端120根据挥拍指标数据和心率数据生成运动变化曲线并进行显示。
对于心率传感器102，其设置在拍柄上的开口处，当用户握住拍柄时与用户的手接触以检测用户的心率数据。如果用户要更换手柄手胶，则在缠绕好手胶后，在手胶上对应心率传感器102的位置开个圆形小孔即可。
对于陀螺仪传感器101，其可以设置在拍头内或者拍柄内，在用户挥拍时检测挥拍时的角速度。
对于ARM处理器103，其用于根据挥拍角速度数据计算用户挥拍的指标数据，挥拍指标数据为挥拍速度、挥拍轨迹以及挥拍时间，其中，根据挥拍角速度数据计算出上拍时间(做好准备动作到击球瞬间的时间)、下拍时间(从击球瞬间到球拍角速度的反向之间的时间)得到的挥拍时间，可以利用公式角速度*手臂长度得到挥拍速度，对角速度数据进行实时模式识别以及实时的积分计算以得到的挥拍轨迹。
对于移动终端120，可以在移动终端120的APP上查看实时的挥拍指标数据及心率数据，并将挥拍指标数据和心率数据整理成对应的运动变化曲线，让用户更直观的看到运动强度与心率的对应关系，运动变化曲线可以为挥拍轨迹变化曲线、挥拍速度变化曲线以及心率变化曲线，通过多个曲线之间的对比，有助于羽毛球运动员了解自己的体能特性，根据分析数据来加大或者减小自己的运动强度。
进一步的，拍柄内还设有充电模块105，充电模块105的电压输出端连接ARM处理器103的电压输入端，充电模块105的充电接口位于拍柄的端部。具体的，在拍柄的后盖处有通用的miniUSB充电口，无需更换电池，没电循环充电即可，后盖处还有电源按键，而且按键有透光效果，用户只要轻按一下电源开关，按键位置就变成科技感的蓝色，表示智能模块已经开启。
进一步的，拍柄内还设有存储模块106，存储模块106与ARM处理器103；
ARM处理器103用于将挥拍指标数据和心率数据存储在存储模块106中。具体的，用户每一次的挥拍数据和心率数据都会自动存储在存储模块106里，而且可以存储十天的数据，用户用手机APP通过蓝牙搜索设备并连接上即可以查看用户的运动数据，包括拍球的速度、力度、拍球的方式、运动的时间以、消耗的能量以及心率变化等，具有实时观察运动数据及历史运动数据回放功能。
本发明实施例将运动追踪智能模块嵌入到羽毛球拍手柄后盖处，同时把心率传感器模块嵌入在手柄中间位置，然后用导线将心率传感器模块和运动追踪智能模块连接在一起。运动智能模块内部集合了当今市场上最前卫的可穿戴技术，模块内部有微型六轴陀螺仪传感器，微型高速ARM处理器，微型蓝牙无线传输模块和充电模块等。可以实时监测拍球的速度、力度、拍球的方式、运动的时间以及消耗的能量等，同时连接上心率传感器模块，可以通过同一个ARM处理器对心率和运动数据进行采集和分析，实时的运动数据和心率数据可以通过蓝牙发送到手机APP，然后在APP上可以查看实时的运动数据及心率数据，还有历史数据回放功能，另外APP会把运动数据和心率数据整理成对应的变化曲线，让用户更直观的看到运动强度与心率的对应关系，有助于羽毛球运动员了解自己的体能特性，根据分析数据来加大或者减小自己的运动强度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种羽毛球拍，所述羽毛球拍包括拍头、拍杆以及拍柄，其特征在于，所述羽毛球拍还包括陀螺仪传感器、心率传感器、ARM处理器以及无线通讯模块，所述心率传感器、所述ARM处理器以及所述无线通讯模块设置在所述拍柄内；
所述心率传感器设置在所述拍柄上的开口内，用于在用户握住拍柄时检测用户的心率数据，并将所述心率数据发送给所述ARM处理器；
所述陀螺仪传感器设置在所述拍头内或者所述拍柄内，所述陀螺仪传感器用于检测用户挥拍时的角速度数据，并将所述角速度数据发送给所述ARM处理器；
所述ARM处理器根据所述角速度数据获取挥拍指标数据，并将所述挥拍指标数据和所述心率数据通过所述无线通讯模块发送给外部设备。
2.如权利要求1所述的羽毛球拍，其特征在于，所述挥拍指标数据为挥拍速度、挥拍轨迹以及挥拍时间。
3.如权利要求1所述的羽毛球拍，其特征在于，所述拍柄内还设有充电模块，所述充电模块的电压输出端连接所述ARM处理器的电压输入端，所述充电模块的充电接口位于所述拍柄的端部。
4.如权利要求1所述的羽毛球拍，其特征在于，所述拍柄内还设有存储模块，所述存储模块与所述ARM处理器连接；
所述ARM处理器用于将所述挥拍指标数据和所述心率数据存储在所述存储模块中。
5.一种羽毛球拍的挥拍分析系统，其特征在于，包括羽毛球拍和移动终端，所述羽毛球拍包括拍头、拍杆以及拍柄，所述羽毛球拍还包括陀螺仪传感器、心率传感器、ARM处理器以及无线通讯模块，所述心率传感器、所述ARM处理器以及所述无线通讯模块设置在所述拍柄内；
所述心率传感器设置在所述拍柄上的开口内，用于在用户握住拍柄时检测用户的心率数据，并将所述心率数据发送给所述ARM处理器；
所述陀螺仪传感器设置在所述拍头内或者所述拍柄内，所述陀螺仪传感器用于检测用户挥拍时的角速度数据，并将所述角速度数据发送给所述ARM处理器；
所述ARM处理器根据所述角速度数据获取挥拍指标数据，并将所述挥拍指标数据和所述心率数据通过所述无线通讯模块发送给移动终端；
所述移动终端根据所述挥拍指标数据和所述心率数据生成运动变化曲线并进行显示。
6.如权利要求5所述的挥拍分析系统，其特征在于，所述挥拍指标数据为挥拍速度、挥拍轨迹以及挥拍时间。
7.如权利要求5所述的挥拍分析系统，其特征在于，所述拍柄内还设有充电模块，所述充电模块的电压输出端连接所述ARM处理器的电压输入端，所述充电模块的充电接口位于所述拍柄的端部。
8.如权利要求5所述的挥拍分析系统，其特征在于，所述拍柄内还设有存储模块，所述存储模块与所述ARM处理器连接；
所述ARM处理器用于将所述挥拍指标数据和所述心率数据存储在所述存储模块中。
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