CN108211316A - 用于检测和计算跳跃的持续时间的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测和计算跳跃的持续时间的方法。一种用于检测和计算由个人产生的跳跃的持续时间的方法(METH)，所述方法包括以下步骤：检测(METH_Dt2)与所述跳跃之后的着陆相关联的时刻，此步骤包括在由所述个人的手腕上佩戴的手表上安装的三轴加速计提供的加速度测量中检测(METH_Dt2_PCAC)幅度大于第一阈值幅度的加速度峰值的子步骤；通过在着陆时刻处结束的时间窗口中检测在大于第一阈值持续时间的持续时间内的在0g与0.5g之间的一系列加速度测量来检测(METH_Ds)跳跃阶段。

Description

用于检测和计算跳跃的持续时间的方法
技术领域
本发明涉及一种用于检测和计算跳跃的持续时间的方法。所述方法适于使用能在跳跃前进行助跑的行进工具(诸如滑雪双板、滑雪单板、冰刀鞋、自行车、滑板等)的跳跃。所述方法同样适于不使用此类行进工具的跳跃，例如从悬崖、跳水板或桥上跳入水中。
持续时间指在着陆的时刻和运动员起跳的时刻之间的差值。在跳入水中的情况下，运动员进入水中称为着陆。
背景技术
从文件US 2002/0116147知道一种用于借助测量单元检测和分析跳跃的方法，所述测量单元安装在运动员用于在跳跃之前进行助跑和在跳跃前后接触地面的行进工具上。所述行进工具例如是滑雪双板或滑雪单板。计算单元(例如运动员佩戴的手表)使从由测量单元产生的测量来确定和显示跳跃的参数(具体地说，跳跃的持续时间)成为可能。更确切地说，测量单元读出行进工具的震动以检测行进工具何时离开地面与回到地面，这使检测跳跃和计算跳跃的持续时间成为可能。
本方法的缺点是要求使用固定到行进工具的测量单元以便测量行进工具受到的震动。此外，所述方法在跳跃前后行进工具没有与地面接触的情况下(例如从悬崖到水中的跳跃)不能计算所进行的跳跃的持续时间。
发明内容
本发明的目的是弥补前面提到的所有或部分缺点。
为此，本发明涉及一种用于检测和计算由个人进行的跳跃的持续时间的方法，所述方法包括以下步骤：
-检测与所述跳跃之后的着陆相关联的时刻，此步骤包括在由所述个人的手腕上佩戴的手表上安装的三轴加速计提供的加速度测量中检测幅度大于第一阈值幅度的加速度峰值的子步骤；
-通过在着陆时刻处结束的时间窗口中检测在大于第一阈值持续时间的持续时间内的在0g与0.5g之间的一系列加速度测量来检测跳跃阶段。
g指由于地表处的重力导致的加速度，即9.80665m.s-2。
加速度测量指三分量加速度矢量的模(norm)，即所述分量的平方和的平方根。
本发明得益于对以下的确认：跳跃之后落在地面上或落入水中是在三轴加速计测量的数据中观察到强加速度峰值的原因。因此，检测到加速度峰值是已经进行跳跃的指示。为了确定跳跃确实已进行且加速度峰值不与错误检测相对应，将分析在加速度峰值之前的加速度测量。实际上，在跳跃期间个人处于自由落体，因此，他的加速度的模在理论上为0。因此，在足够长的持续时间期间接近0的后跟足够大的加速度峰值的一系列加速度测量表明已进行跳跃。
除此之外，所述方法包括以下步骤：
-检测与所述跳跃的起点相关联的时刻，所述时刻与在0g与0.5g之间的所述一系列加速度测量中的第一测量相对应；
-根据与所述着陆相关联的时刻和与所述跳跃的起点相关联的时刻之间的差来计算所述跳跃的持续时间。
当跳跃阶段已被检测到时，所述加速度测量被用于计算所述跳跃的持续时间。在0g与0.5g之间的所述一系列加速度测量中的第一测量与所述个人起跳的时刻相对应。至于所述加速度峰值，其与所述个人已经着陆的时刻相对应。因此，通过使加速度峰值的时刻和第一测量相减，能够计算所述跳跃的持续时间。
此外，检测与着陆相关联的时刻的步骤包括：从由安装在所述手表上的压力传感器提供的压力测量来检测幅度大于第二阈值幅度且持续时间小于第二阈值持续时间的压力峰值的子步骤；以及将与所述加速度峰值相关联的时刻和与所述压力峰值相关联的时刻相比较的子步骤。
上述特征得益于以下确认：跳跃之后的着陆是在压力传感器测量的数据内观察到强压力峰值的原因。因此，检测到压力峰值是着陆的指示，这使得能够通过与加速度峰值的相关性而确定跳跃确实已发生。
除了上述特征，根据本发明的方法可以包括以下特征(单独使用或根据所有技术上可能的组合来组合使用)：
在一个非限制性实施例中，所述第二阈值幅度大于2毫巴(millibar)且所述第二阈值持续时间大于0.1秒；
在一个非限制性实施例中，所述第一阈值持续时间大于0.5秒；
在一个非限制性实施例中，所述第一阈值幅度大于2g。
附图说明
从参考附图借助例示而非限制的方式在以下给出的描述，其他特征和优点将显而易见，这些附图是：
图1表示使得能够实现根据本发明的一个实施例的方法的电子表；
图2示出了滑雪跳跃的轨迹的一个示例；
图3示出了叠加在表示压力测量的曲线上的表示加速度测量的曲线，所述测量是在图2的跳跃期间产生的；
图4示出了表示所述方法的步骤的功能图。
具体实施方式
由做出跳跃的个人佩戴的电子表MT来完整地实现根据本发明的方法METH。在图1中示出的一个非限制性实施例中，所述表MT包括：
-一组传感器CP，其包括加速计CP_AC和压力传感器CP_PR(或高度计)；
-存储器MD，其用于记录由传感器CP产生的测量。根据FIFO原则(“先进先出”)，所述测量有利地被以滑动的方式记录在存储器中；
-微处理器MP，其用于处理容纳在存储器MD中的信息；
＝数字或模拟显示部件MA，其用于显示由微处理器MP所产生的计算的结果；
-传感器CP、存储器MD、微处理器MA以及显示部件MA的机械的、电子的或触摸的激活部件MC，其能够触发方法PR。
图2示出了在滑雪跳跃期间出现的跳跃轨迹的一个示例。在第一阶段P1，个人与地面接触。在时间t0处，个人从地面起跳，且在第二阶段P2,个人处于上升阶段。在时间t1处，个人达到最大高度H1，且在第三阶段P3，个人处于下降阶段。在时间t2处，个人落在地面上，且在第四阶段P4，个人再次与地面接触。
图3示出了表示取决于时间t并且具体地在四个阶段P1、P2、P3与P4期间从由手表MT的压力传感器CP_PR读出的压力测量计算的高度测量AT的曲线C1。表示取决于时间t的由手表MT的加速计CP_AC测量的加速度AC的曲线C2被叠加在高度曲线C1上。
根据本发明的方法METH的第一步骤包括检测已进行跳跃(图4中的步骤METH_Dr)。更具体地说，检测步骤METH_Dr包括检测由加速计CP_AC提供的测量中的加速度峰值PCAC的第一子步骤METH_Dt2_PCAC。实际上，当进行跳跃时，在时刻t2处(即在个人落在地面上时)观察到加速度峰值PCAC。当检测到这样的峰值PCAC时，将其与阈值相比较，如果其超出阈值，则确定峰值PCAC确实与跳跃之后在地面上的着陆相对应。
在一个实施例中，为了确定此加速度峰值PCAC确实与跳跃之后的着陆相对应，同样地，检测步骤METH_Dr包括检测由压力传感器CP_PR提供的测量中的压力峰值PCPR的第二子步骤METH_Dr_PCPR。在图3中示出了对应的高度峰值PCAT。如果确实已经发生跳跃，这样的压力峰值PCPR应该在与加速度峰值PCAC被检测到的时刻基本上相同的时刻被读出.因此，将与压力峰值PCPR相对应的时刻和与加速度峰值PCAC对应的时刻相比较。如果这两个时刻之间的差的模小于阈值(例如0.5秒)，则确定峰值PCPR、PCAC确实与跳跃之后在地面上的着陆相对应。
根据本发明的方法METH的第二步骤包括通过在先前确定的时刻t2处结束的时间窗口中检测在大于第一阈值持续时间ts的持续时间内的在0g与0.5g之间的一系列加速度测量AC来检测跳跃阶段(步骤METH_Ds)。为此，分析加速度峰值PCAC之前的时间窗口(例如大约十秒的时间窗口)中的加速度测量AC。更确切地说，用于检测跳跃阶段的步骤METH_Ds包括计算所述时间窗口的加速度测量的模。因此，能够判定加速度峰值PCAC之前是否是在大于第一阈值持续时间ts的持续时间内的在0g与0.5g之间的一系列测量。如果是这种情况，则确定确实已经发生跳跃且加速度峰值PCAC与在地面上的着陆相对应。实际上，在第三阶段P3期间，个人处于自由落体，并且因此承受近似0g的加速度。在0g与0.5g之间的一系列测量中的第一测量与归因于跳跃的起点的时间t0相对应。
在所述方法的第三步骤中，计算跳跃的持续时间Ts(步骤METH_Ts)。为此，从与跳跃的起点相关联的时刻t0中减去与着陆相关联的时刻t2。
因此注意，用于检测跳跃阶段的步骤METH_Ds不仅对确定确实已经发生跳跃有益，而且对此跳跃的持续时间的计算同样有益。
当然，本发明不限于例示的示例，而是能够具有将对本领域技术人员显而易见的不同变型和修改。

Claims (4)

1.一种用于检测和计算由个人进行的跳跃的持续时间的方法(METH)，所述方法包括以下步骤：
-检测(METH_Dt2)与所述跳跃之后的着陆相关联的时刻(t2)，此步骤包括在由所述个人的手腕上佩戴的手表(MT)上安装的三轴加速计(CP_AC)提供的加速度测量(AC)中检测(METH_Dt2_PCAC)幅度大于第一阈值幅度的加速度峰值(PCAC)的子步骤；
-通过在着陆时刻(ts)处结束的时间窗口中检测在大于第一阈值持续时间(ts)的持续时间内的在0g与0.5g之间的一系列加速度测量(AC)来检测(METH_Ds)跳跃阶段，g是由于地表处的重力导致的加速度；
-检测(METH_Dt1)与所述跳跃的起点相关联的时刻(t0)，所述时刻(t0)与在0g与0.5g之间的所述一系列加速度测量(AC)中的第一测量相对应；
-根据与所述着陆相关联的时刻(t2)和与所述跳跃的起点相关联的时刻(t0)之间的差来计算(METH_Ts)所述跳跃的持续时间(Ts)，
检测(METH_Dt2)与着陆相关联的时刻(t2)的步骤包括：从由安装在所述手表(MT)上的压力传感器(CP_PR)提供的压力测量(PR)来检测(METH_Dt2_PCPR)幅度大于第二阈值幅度且持续时间小于第二阈值持续时间的压力峰值(PCPR)的子步骤；以及将与所述加速度峰值(PCAC)相关联的时刻和与所述压力峰值(PCPR)相关联的时刻相比较的子步骤。
2.根据权利要求1所述的方法(METH)，其中所述第二阈值幅度大于2毫巴且所述第二阈值持续时间小于0.1秒。
3.根据权利要求1所述的方法(METH)，其中所述第一阈值持续时间大于0.5秒。
4.根据权利要求1所述的方法(METH)，其中所述第一阈值幅度大于2g。
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