CN111603746A - 游泳姿势校正方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种游泳姿势校正方法及系统,适于由计算装置利用至少两个重力传感器校正泳者的游泳姿势,其中重力传感器分别置于泳者实施相对划水动作的至少两个肢体的端部。此方法取得泳者的身体参数,以获取适于此身体参数实施一游泳姿势的协调性参考指标,并利用重力传感器监测所述肢体的划水动作,以获得肢体实施划水推进动作的时序图,然后分析时序图以计算泳者的协调性指标,以及将所计算的协调性指标与协调性参考指标比对,以根据比对结果提示校正游泳姿势。
Description
技术领域
本公开是有关于一种动作监测方法及系统,且特别是有关于一种游泳姿势校正方法及系统。
背景技术
在运动风气日益兴盛的今日,骑单车、跑步、游泳都是相当热门的运动。一般使用者在做运动时通常是以自身习惯或舒适的姿势做动作,但运动员或一般运动者为了能够提升运动表现,会要求动作的正确性,此时除了仰赖教练指导外,也可藉由电子器材的辅助来监测其运动姿势。以游泳选手为例,其可利用市面上贩卖的游泳训练手表,此训练手表是通过重力传感器(gravity sensor,G-sensor)检测泳者的游泳姿势,并搭配SWOLF(Swim-Golf)等游泳效率算法计算泳者的游泳效率。
游泳选手从游泳效率数值中虽然可得知其划水效率,但在发现效率不佳时并无法得知姿势错误之处,因此无法进行姿势修正。而不正确的游泳姿势是造成游泳速度无法提升的主要关键,因此有必要提供适当的泳姿反馈给泳者以协助进行姿势修正。
发明内容
本公开实施例提供一种游泳姿势校正方法,由计算装置利用至少两个重力传感器校正泳者的游泳姿势,所述至少两个重力传感器分别置于泳者实施相对划水动作的至少两个肢体的端部。此方法包括取得泳者的身体参数,以获取适于此身体参数实施一游泳姿势的协调性参考指标,并利用重力传感器监测所述肢体的划水动作,以获得肢体实施划水推进动作的时序图,然后分析时序图以计算泳者的协调性指标,以及将所计算的协调性指标与协调性参考指标比对,以根据比对结果提示校正游泳姿势。
本公开实施例提供一种游泳姿势校正系统,其包括至少两个重力传感器与计算装置。其中,重力传感器分别置于泳者实施相对划水动作的至少两个肢体的端部。计算装置与重力传感器通信连接,用以取得泳者的身体参数,以获取适于此身体参数实施一游泳姿势的协调性参考指标,并利用重力传感器监测所述肢体的划水动作,以获得肢体实施划水推进动作的时序图,然后分析时序图以计算泳者的协调性指标,以及将所计算的协调性指标与协调性参考指标比对,以根据比对结果提示校正游泳姿势。
为让本公开能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正系统的方块图。
图2是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正方法的流程图。
图3是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正系统的配置图。
图4是依照本公开一实施例所示出的重力传感器校正的示意图。
图5A是依照本公开一实施例所示出的自由式划水动作的示意图。
图5B至图5D则是依照本公开一实施例所示出的自由式划水动作中泳者左右手实施划水推进动作的时序图。
图6是依照本公开一实施例所示出的计算协调性指标的示意图。
图7是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正方法的流程图。
图8A及图8B是依照本公开一实施例所示出的水流校正的示意图。
图9是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正方法的流程图。
图10是依照本公开一实施例所示出的泳者的身体中心轴的示意图。
具体实施方式
本公开实施例通过在泳者身上配置重力传感器(G-sensor)来监测泳者的划水动作(包括划水速度、距离、效率等),结合划水时序图建立、协调性指标(Index ofCoordination)计算、数据库比对等运算方法,可实时地发现泳者的姿势问题,从而藉由穿戴装置(如耳机、泳镜)提示泳者修正泳姿。本公开实施例更藉由流速感测与身体中心轴检测等技术,可针对泳者所在水域的流速修正适于该水域的指标数值,并可根据泳者身体中心轴的偏移提示泳者校正泳姿。
图1是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正系统的方块图。请参照图1,本实施例的游泳姿势校正系统10包括计算装置100及至少两个重力传感器(在本实施例中以两个重力传感器112、114为例,但不限于此)。在本实施例中,重力传感器112、114是独立在计算装置100外的传感器,而通过与计算装置100的连接装置102连接,将所检测的数据传送至计算装置100。采用此架构可提供泳者针对所欲监测的肢体部位的协调性,弹性地配置重力传感器112、114。例如,可将重力传感器112、114配置在泳者的左腕及右腕,以监测两手划水的协调性,或是将重力传感器112、114配置于左腕及左踝或是右腕及右踝,以监测手划水与脚踢水之间的协调性。
在其他实施例中,重力传感器112、114中的一个也可直接配置在计算装置100内,而与计算装置100整合为单个装置(例如整合为手表或手环),此架构可省略额外配置计算装置100的必要,避免妨碍泳者的肢体动作。本公开实施例并不限于上述架构。
重力传感器112、114又称加速度计、加速度传感器等,是测量加速度的装置,其可量测自身的运动,包括三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向的加速度。在其他实施例中,重力传感器112、114也可搭配陀螺仪(Gyroscope),而可额外测定滚转角(roll)、偏摆角(yaw)与俯仰角(pitch)的变化。上述的传感器或其组合可协助监测泳者的游泳姿势,本公开实施例并不限定其种类。
计算装置100例如包括连接装置102、提示装置104及处理器106。其中,连接装置102例如是支持无线连接方式的装置,其可以是无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)模块、无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)模块、蓝牙模块、红外线模块、近场通信(near-field communication,NFC)模块或装置对装置(device-to-device,D2D)模块,但不限于此。在其他实施例中,连接装置102也可是支持有线连接方式的装置,也不限于此。
提示装置104例如是扬声器,而可用以播放语音信息、提示音、警示音等声音提示信息。提示装置104也可以是液晶显示器(Liquid-Crystal Display,LCD)、发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)显示器等显示器,其可整合在泳者配戴的泳镜或手表中,而可藉由显示灯号、图形或文字等可视提示信息,提示泳者校正游泳姿势。在本实施例中,提示装置104是配置于计算装置100中,然而在其他实施例中,提示装置104也可是独立于计算装置100之外而配置(例如配置在泳镜中),并与计算装置100的连接装置102连接,以接收计算装置100的控制指令,据以播放或显示提示信息。
处理器106例如是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、可编程控制器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits,ASIC)或其他类似装置或这些装置的组合。在本实施例中,处理器106可从存储器或硬盘等存储装置(未示出)加载计算机程序,以执行本公开实施例的游泳姿势校正方法。
图2是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正方法的流程图。请同时参照图1及图2,本实施例的方法适用于图1的游泳姿势校正系统10,以下即搭配游泳姿势校正系统10中各装置之间的运行关系来说明本公开的游泳姿势校正方法的详细步骤。
在步骤S202中,计算装置100由处理器106取得泳者的至少一项身体参数(例如臂长、腿长等),以获取适于此身体参数实施一游泳姿势的协调性参考指标。在一实施例中,处理器106可利用配置在计算装置100上的按键、触摸板、触摸屏幕等输入装置,接收泳者输入的身体参数。在其他实施例中,处理器106可利用配置在泳者身上的传感器(例如重力传感器112、114)检测泳者的身体参数(例如臂长、腿长等),或是利用相机拍摄泳者身形,而藉由影像识别技术识别出泳者的身体参数,或是任何可取得泳者身体参数的方式,在此并不限定。上述的身体参数例如是身高、体重、手掌长度、四肢长度或其组合,也不限于此。
此外,在一实施例中,游泳姿势校正系统100还包括远端服务器(未示出)。远端服务器例如是云端存储装置或云端服务器,其中例如会针对不同的身形(例如身体、体重)、种族、年纪、游泳模式(例如竞赛、休闲、教学)、游泳姿势(例如自由式、蛙式、蝶式、仰式)等条件,预先测定各种条件或其组合下的协调性指标,作为协调性参考指标而集中存储于远端服务器的数据库中,以提供计算装置100进行后续比对之用。在其他实施例中,上述的数据库也可建立在计算装置100自身的存储装置上,而可提供处理器106随时存取并应用至游泳姿势的判断及校正,在此不设限。
在步骤S204中,由处理器106利用重力传感器112、114监测泳者肢体的划水动作,以获得此肢体实施划水推进动作的时序图。在一实施例中,处理器106是利用配置于泳者左腕及右腕的重力传感器,在泳者实施自由式或仰式时监测泳者的左手及右手的划水动作。在一实施例中,处理器106则是利用配置于泳者左腕及左踝或置于泳者右腕及右踝的重力传感器,在泳者实施蝶式或蛙式时监测泳者的左腕及左踝或右腕及右踝的划水动作。
举例来说,图3是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正系统的配置图。请同时参照图1及图3,本实施例示出将游泳姿势校正系统10的重力传感器112、114分别置于泳者30的左腕及右腕,并将计算装置100置于泳者30的胸口,使得计算装置100可利用重力传感器112、114所检测到的左腕及右腕的位置变化,监测泳者30左右手的划水动作。
在一实施例中,在利用重力传感器112、114监测泳者肢体的划水动作之前,计算装置100例如会先对重力传感器112、114的位置进行校正。举例来说,图4是依照本公开一实施例所示出的重力传感器校正的示意图。请同时参照图1及图4,本实施例例如是将计算装置100设置于泳者40的肩膀位置,并将重力传感器112、114分别设置于泳者40的左腕及右腕。其中,计算装置100中例如配置有重力传感器(未示出)。
在步骤S402中,处理器106即以自身的重力传感器作为参考原点,提示泳者40将手臂提起至游泳前进方向(如图中的X轴方向),以进行X轴校正。在步骤S404中,处理器106提示泳者40将手臂提高至参考原点正上方(如图中的Y轴方向),以进行Y轴校正。在步骤S406中,处理器106提示泳者40面对游泳前进方向,双手张开与身体平行(如图中的Z轴方向),以进行Z轴校正。假设在上述校正过程中,计算装置100的重力传感器所检测到的位置坐标为(X0,Y0,Z0)、重力传感器112所检测到的位置坐标为(X1,Y1,Z1)、重力传感器114所检测到的位置坐标为(X2,Y2,Z2),则校正后计算装置100的位置坐标为(0,0,0)、重力传感器112所检测到的位置坐标为(X1-X0,Y1-Y0,Z1-Z0)、重力传感器114所检测到的位置坐标为(X2-X0,Y2-Y0,Z2-Z0)。
藉由上述校正程序,处理器106即可完成计算装置100与重力传感器112、114之间的位置校正,甚至可取得泳者40左右手的手臂长度。处理器106例如会将上述校正结果存储于计算装置100本身的存储装置,以便作为后续校正游泳姿势的依据。
在本实施例中,处理器106例如是利用重力传感器112、114检测各个肢体的位置,并计算各个肢体的位置低于水平面的时间作为实施划水推进动作的时间,然后利用所计算各个肢体实施划水推进动作的时间及顺序建立划水推进动作的时序图。
举例来说,图5A是依照本公开一实施例所示出的自由式划水动作的示意图。请参照图5A,本实施例将泳者实施自由式的动作分为四个阶段:阶段I为抓水;阶段II为抱水;阶段III为推水;以及阶段IV为恢复。图5B至图5D则是依照本公开一实施例所示出的自由式划水动作中泳者左右手实施划水推进动作的时序图。其中,图5B的时序图示出泳者右手完成推水动作(阶段III)后,其左手即接续执行抓水动作(阶段I),这代表泳者左右手的划水推进动作彼此衔接,划水效率较佳。图5C的时序图示出泳者右手完成推水动作(阶段III)后至左手执行抓水动作(阶段I)前,中间出现时间长度为Tg的间隔,这代表在此间隔中两手皆未实施划水推进动作,而影响划水效率。图5D的时序图示出泳者右手完成推水动作(阶段III)之前,左手即开始执行抓水动作(阶段I),两者之间存在时间长度为To的重叠,这代表在此重叠中两手皆在实施划水推进动作,等于重复施力,而影响划水效率。
本实施例即针对上述的时序图,在步骤S206中,由处理器106分析此时序图以计算泳者的协调性指标。其中,处理器106例如是计算各个肢体完整摆动一圈的时间周期,并计算肢体分别实施划水推进动作的时间的间隔时间或重叠时间(在各肢体的划水推进动作彼此衔接时则无间隔时间或重叠时间),从而计算此间隔时间或重叠时间与时间周期的比值,并用以作为协调性指标。
举例来说,图6是依照本公开一实施例所示出的计算协调性指标的示意图。请参照图6,本实施例是由计算装置100接收重力传感器112、114回传的位置坐标,并以本身的位置作为参考原点,计算出重力传感器112、114相对于计算装置100的相对位置坐标。计算装置100的处理器106根据此相对位置坐标的变化,可计算出左手及右手完整摆动一圈的时间周期T:
其中,X为游泳前进方向,θR为右腕(即重力传感器114)相对于计算装置100的相对方向与X方向(即水平面方向(Y=0))的夹角。Δt为左手(或右手)手腕从泳者头顶前方(X≥0)的水平面(θR=0,Y=0)开始依顺时针或逆时针(依观察者所处位置来决定)摆动一圈后回到头顶前方水平面所需的时间。
另一方面,计算装置100可计算出右手实施划水推进动作的时间τR,prop:
如图所示,τR,prop即表示右腕在水平面(Y=0)之下的时间,其中t1代表右腕的入水时间,t2代表右腕的出水时间。类似地,计算装置100也可计算出左手实施划水推进动作的时间τL,prop。
据此,计算装置100即可以下列公式计算出协调性参考指标IdC:
IdC=(τR,prop∩τL,prop)/T (3)
回到图2的流程,在步骤S208中,由处理器106将所计算的协调性指标与协调性参考指标比对,以根据比对结果提示校正游泳姿势。其中,处理器106例如会计算协调性指标与协调性参考指标的误差,并判断此误差是否大于预设值(例如为协调性参考指标的5%),从而在误差大于预设值时,提示校正游泳姿势。在一实施例中,处理器106例如是发送控制指令至提示装置104,从而控制提示装置104播放或显示提示信息,以提示用户校正游泳姿势。所述的提示信息包括语音信息、提示音、警示音、灯号、图形或文字,其内容例如是提示使用者加快/放慢左手/右手的划水动作,但不限于此。
藉由上述方法,本公开实施例的游泳姿势校正系统10即可藉由监测泳者实施的划水动作,判断出泳者的划水动作与相同族群泳者的划水动作之间的误差,从而实时地且适当地提示泳者校正游泳姿势。
另一方面,针对泳者游泳所在水域的流速,本公开一实施例还包括在泳者身上未实施游泳动作的部位(例如头部或肩膀)设置压力传感器(未示出),以检测泳者游泳时所遇到的水阻,从而更新所计算的协调性指标。
图7是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正方法的流程图。请同时参照图1及图7,本实施例的方法例如是接续在图2的步骤S206之后,从而根据水流流速,适当地更新步骤S206中所计算的协调性指标。
在步骤S702中,计算装置100由处理器106利用重力传感器112、114检测泳者的泳速。其中,处理器106根据重力传感器112、114所检测到的位置坐标的变化,可推算出泳者的泳速v(其中Δx为泳者移动的距离,t为移动所花费的时间):
v=Δx/t (4)
在步骤S704中,由处理器106利用上述的压力传感器检测泳者游泳时所遇到的水阻。其中,处理器106根据压力传感器所检测到的压力数值P与压力传感器的截面积A,以推算出水阻fd:
fd=P×A (5)
在步骤S706中,由处理器106将前述步骤中所计算出的泳速v及水阻fd带入下列的流体阻力公式(6),即可算出泳者游泳所在水域的流速ω:
其中,F为水阻fd,ρ为流体的密度,Cd为常数。
举例来说,图8A及图8B是依照本公开一实施例所示出的水流校正的示意图。请参照图8A,在顺流时(即泳者的前进速度v与水流速度ω同向),泳者将会受到速度为v’的水阻fd(v′),其中速度v’=v-ω。而将上述重力传感器所检测到的泳速v与压力传感器所检测到的水阻fd(v′)带入流体阻力公式(6),即可算出水流速度ω:
请参照图8B,在逆流时(即泳者的前进速度v与水流速度ω相反),泳者将会受到速度为v”的水阻fd(v"),其中速度v”=v+ω。而将上述重力传感器所检测到的泳速v与压力传感器所检测到的水阻fd(v")带入流体阻力公式(6),即可算出水流速度ω:
回到图7的流程,在步骤S708中,由处理器106根据所计算的流速,更新先前所计算的协调性指标。其中,处理器106在顺流时,例如会将协调性指标降低,而在逆流时,则会将协调性指标提高。
此外,针对泳者游泳的姿势,本公开一实施例还包括在泳者的手脚皆设置重力传感器,以检测泳者游泳时的身体水平轴,从而根据身体水平轴偏离水平面的程度(角度),判断游泳姿势是否正确并据以提示修正。
图9是依照本公开一实施例所示出的游泳姿势校正方法的流程图。请同时参照图1及图9,在一实施例中,本实施例的方法例如是应用在图2的步骤S208中,在计算装置100的处理器106利用提示装置114提示泳者校正游泳姿势之前,先行判断泳者身体水平轴偏离水平面的程度,从而提示泳者进行对应的姿势校正。在其他实施例中,本实施例的方法可应用在图2中的任意步骤中,以随时提示泳者校正游泳姿势,在此不设限。
在步骤S902中,计算装置100由处理器106利用置于泳者双肩及双脚脚踝的重力传感器计算双肩中心点及双脚中心点,并将两点连线作为泳者的身体中心轴向量。在一实施例中,计算装置100例如是配置在泳者胸口接近双肩中心点之处,使得处理器106可利用配置于计算装置100中的重力传感器(未示出)计算双肩中心点的位置坐标。此外,重力传感器例如是配置在泳者的左踝或右踝,使得处理器106可利用该重力传感器计算双脚中心点的位置坐标。据此,处理器106即可算出泳者的身体中心轴向量。
在步骤S904中,由处理器106计算身体中心轴向量与水平面的夹角,并在步骤S906中,判断所计算的夹角是否大于预设值。所述的预设值例如是介于-30度至30度之间的任意数值,在此不设限。上述的夹角在泳者换气时为正值(理想值例如小于20度),而在泳者下潜时则为负值,通常是在泳者进行换气时会产生较大的夹角(例如-10度至20度)。当此夹角接近0度时,泳者游泳时所受到的阻力将会减少,泳速也会增快。据此,泳者可根据其需要调整上述预设值的大小,以便利用计算装置100的提示来辅助其提升泳速。
在步骤S908中,当处理器106判断所计算的夹角大于预设值时,即会认定此时泳者身体的倾斜将造成划水路径增加,且阻力变大,造成协调性指标下降,因此将控制提示装置104提示泳者校正游泳姿势。例如,可提示泳者加快踢水速度或是降低双手划水的上升力,藉此使得身体恢复至水平标准。
举例来说,图10是依照本公开一实施例所示出的泳者的身体中心轴的示意图。请参照图10,本实施例是在泳者的肩部设置重力传感器A,并在泳者的踝部设置重力传感器B,从而可根据重力传感器A、B所检测到的位置坐标计算出身体中心轴的向量以及身体中心轴向量与水平向量H的夹角θ。而藉由判断所计算的夹角θ是否超过预设值(例如为15度),并在判定夹角θ超过预设值时,提示泳者校正游泳姿势,即可在游泳过程中实时提醒泳者校正姿势,以提升游泳效率。
综上所述,本公开的游泳姿势校正方法及系统藉由在泳者划水的肢体上配置重力传感器以监测其划水动作的协调性,而藉由与数据库中相同族群的数据进行比对,可实时地发现泳者的姿势问题,并提示泳者修正泳姿。本公开的方法还结合流速感测与身体中心轴检测等技术,可协助泳者针对所在水域的流速及身体倾斜程度适当地进行姿势校正,从而提升游泳效率。
虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
【符号说明】
10:游泳姿势校正系统
100:计算装置
102:连接装置
104:提示装置
106:处理器
112、114、A、B:重力传感器
30、40:泳者
H:水平面向量
t1:入水时间
t2:出水时间
Tg:间隔时间
To:重叠时间
θ、θR:角度
v:前进速度
ω:水流速度
fd、fd(v′)、fd(v″):水阻
S202~S208、S402~S406、S702~S708、S902~S908:步骤
Claims (20)
1.一种游泳姿势校正方法,适于由计算装置利用至少两个重力传感器校正泳者的游泳姿势,所述至少两个重力传感器分别置于所述泳者实施相对划水动作的至少两个肢体的端部,所述方法包括下列步骤:
取得所述泳者的至少一身体参数,以获取适于所述至少一身体参数实施一游泳姿势的协调性参考指标;
利用所述至少两个重力传感器监测所述至少两个肢体的所述划水动作,以获得所述至少两个肢体实施划水推进动作的时序图;
分析所述时序图以计算所述泳者的协调性指标;以及
将所计算的所述协调性指标与所述协调性参考指标比对,以根据比对结果提示校正所述游泳姿势。
2.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,其中利用所述至少两个重力传感器监测所述至少两个肢体的所述划水动作,以获得所述至少两个肢体实施划水推进动作的时序图的步骤包括:
利用所述至少两个重力传感器检测各所述肢体的位置;
计算各所述肢体的所述位置低于水平面的时间作为实施所述划水推进动作的时间;以及
利用所计算的各所述肢体实施所述划水推进动作的时间及顺序建立所述划水推进动作的所述时序图。
3.如权利要求2所述的游泳姿势校正方法,其中分析所述时序图以计算所述泳者的所述协调性指标的步骤包括:
计算各所述肢体完整摆动一圈的时间周期;以及
计算所述至少两个肢体分别实施所述划水推进动作的时间的间隔时间或重叠时间,并计算所述间隔时间或所述重叠时间与所述时间周期的比值以作为所述协调性指标。
4.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,其中将所计算的所述协调性指标与所述协调性参考指标比对,以根据比对结果提示校正所述游泳姿势的步骤包括:
计算所述协调性指标与所述协调性参考指标的误差,并判断所述误差是否大于预设值;以及
若所述误差大于预设值,提示校正所述游泳姿势。
5.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,其中在利用所述至少两个重力传感器监测所述至少两个肢体的所述划水动作的步骤之前,所述方法还包括:
将设置于所述泳者肩膀位置的重力传感器作为参考原点,提示所述泳者将手臂提起至游泳前进方向,以进行X轴校正;
提示所述泳者将手臂提高至所述参考原点正上方,以进行Y轴校正;以及
提示所述泳者面对所述游泳前进方向,双手张开与身体平行,以进行Z轴校正。
6.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,其中在分析所述时序图以计算所述泳者的所述协调性指标的步骤之后,所述方法还包括:
利用所述至少两个重力传感器检测所述泳者的泳速;
利用置于所述泳者未实施动作的部位的压力传感器检测所述泳者游泳时所遇到的水阻;
将所述泳速及所述水阻带入流体阻力公式,以算出所述泳者游泳所在水域的流速;以及
根据所述流速,更新所计算的所述协调性指标。
7.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,其中利用所述至少两个重力传感器监测所述至少两个肢体的所述划水动作的步骤包括:
利用置于所述泳者的左腕及右腕的重力传感器,在所述泳者实施自由式或仰式时监测所述泳者的左手及右手的所述划水动作。
8.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,其中利用所述至少两个重力传感器监测所述至少两个肢体的所述划水动作的步骤包括:
利用置于所述泳者的左腕及左踝或置于所述泳者的右腕及右踝的重力传感器,在所述泳者实施蝶式或蛙式时监测所述泳者的所述左腕及所述左踝或所述右腕及所述右踝的所述划水动作。
9.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,还包括:
利用置于所述泳者的双肩及双脚脚踝的重力传感器计算所述双肩的中心点及所述双脚的中心点,并将两点连线作为所述泳者的身体中心轴向量;
计算所述身体中心轴向量与水平面的夹角,并判断所述夹角是否大于预设值;以及
若所述夹角大于所述预设值,提示校正所述游泳姿势。
10.如权利要求1所述的游泳姿势校正方法,其中所述至少一身体参数包括身高、体重、手掌长度、四肢长度至少其中之一。
11.一种游泳姿势校正系统,包括:
至少两个重力传感器,分别置于泳者实施相对划水动作的至少两个肢体的端部;以及
计算装置,与所述至少两个重力传感器通信连接,用以:
取得所述泳者的至少一身体参数,以获取适于所述至少一身体参数实施一游泳姿势的协调性参考指标;
利用所述至少两个重力传感器监测所述至少两个肢体的所述划水动作,以获得所述至少两个肢体实施划水推进动作的时序图;
分析所述时序图以计算所述泳者的协调性指标;以及
将所计算的所述协调性指标与所述协调性参考指标比对,以根据比对结果提示校正所述游泳姿势。
12.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述计算装置包括:
利用所述至少两个重力传感器检测各所述肢体的位置;
计算各所述肢体的所述位置低于水平面的时间作为实施所述划水推进动作的时间;以及
利用所计算的各所述肢体实施所述划水推进动作的时间及顺序建立所述划水推进动作的所述时序图。
13.如权利要求12所述的游泳姿势校正系统,其中所述计算装置包括:
计算各所述肢体完整摆动一圈的时间周期;以及
计算所述至少两个肢体分别实施所述划水推进动作的时间的间隔时间或重叠时间,并计算所述间隔时间或所述重叠时间与所述时间周期的比值以作为所述协调性指标。
14.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述计算装置包括:
计算所述协调性指标与所述协调性参考指标的误差,并判断所述误差是否大于预设值;以及
若所述误差大于预设值,提示校正所述游泳姿势。
15.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述计算装置还包括:
将设置于所述泳者肩膀位置的重力传感器作为参考原点,提示所述泳者将手臂提起至游泳前进方向,以进行X轴校正;
提示所述泳者将手臂提高至所述参考原点正上方,以进行Y轴校正;以及
提示所述泳者面对所述游泳前进方向,双手张开与身体平行,以进行Z轴校正。
16.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述计算装置还包括:
利用所述至少两个重力传感器检测所述泳者的泳速;
利用置于所述泳者未实施动作的部位的压力传感器检测所述泳者游泳时所遇到的水阻;
将所述泳速及所述水阻带入流体阻力公式,以算出所述泳者游泳所在水域的流速;以及
根据所述流速,更新所计算的所述协调性指标。
17.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述至少两个重力传感器包括置于所述泳者的左腕及右腕的重力传感器,用于在所述泳者实施自由式或仰式时监测所述泳者的左手及右手的所述划水动作。
18.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述至少两个重力传感器包括置于所述泳者的左腕及左踝或右腕及右踝的重力传感器,用于在所述泳者实施蝶式或蛙式时监测所述泳者的所述左腕及所述左踝或所述右腕及所述右踝的所述划水动作。
19.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述至少两个重力传感器包括置于所述泳者的双肩及双脚脚踝的重力传感器,且所述计算装置包括:
利用所述至少两个重力传感器计算所述双肩的中心点及所述双脚的中心点,并将两点连线作为所述泳者的身体中心轴向量;
计算所述身体中心轴向量与水平面的夹角,并判断所述夹角是否大于预设值;以及
若所述夹角大于所述预设值,提示校正所述游泳姿势。
20.如权利要求11所述的游泳姿势校正系统,其中所述至少两个重力传感器中的一个配置于所述计算装置。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011062352A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Koki Hashimoto | 運動モーション教示装置および遊戯施設 |
US20140277628A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Suunto Oy | Device and method for monitoring swimming performance |
CN106358024A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-01-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 泳姿监控系统和泳姿监控方法 |
CN107115653A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-09-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 调整泳姿的装置、泳姿信息处理系统、泳姿信息处理方法 |
CN206473763U (zh) * | 2016-11-03 | 2017-09-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种调整泳姿的穿戴设备 |
CN107510937A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-26 | 广东小天才科技有限公司 | 一种游泳姿势规范性的检测方法及可穿戴设备 |
CN108211300A (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 宜强科技股份有限公司 | 游泳训练系统及其游泳数据计算方法、游泳训练方法 |
CN108245869A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | 北京顺源开华科技有限公司 | 一种游泳信息检测方法、装置及电子设备 |
CN108452504A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-08-28 | 昆山快乐岛运动电子科技有限公司 | 基于传感器的游泳姿势分析装置及分析方法 |
CN207950567U (zh) * | 2018-01-24 | 2018-10-12 | 西安科技大学 | 一种游泳姿势监测系统 |
-
2019
- 2019-02-25 CN CN201910136769.9A patent/CN111603746A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011062352A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Koki Hashimoto | 運動モーション教示装置および遊戯施設 |
US20140277628A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Suunto Oy | Device and method for monitoring swimming performance |
CN106358024A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-01-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 泳姿监控系统和泳姿监控方法 |
CN107115653A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-09-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 调整泳姿的装置、泳姿信息处理系统、泳姿信息处理方法 |
CN206473763U (zh) * | 2016-11-03 | 2017-09-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种调整泳姿的穿戴设备 |
CN108211300A (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 宜强科技股份有限公司 | 游泳训练系统及其游泳数据计算方法、游泳训练方法 |
CN107510937A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-26 | 广东小天才科技有限公司 | 一种游泳姿势规范性的检测方法及可穿戴设备 |
CN108245869A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | 北京顺源开华科技有限公司 | 一种游泳信息检测方法、装置及电子设备 |
CN207950567U (zh) * | 2018-01-24 | 2018-10-12 | 西安科技大学 | 一种游泳姿势监测系统 |
CN108452504A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-08-28 | 昆山快乐岛运动电子科技有限公司 | 基于传感器的游泳姿势分析装置及分析方法 |
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