CN112546536B - 一种无绳跳绳 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无绳跳绳，包括一对带有第一加速度传感器的手柄，被佩戴在使用所述手柄的用户身上的第二加速度传感器，控制模块，当第一、第二加速度传感器均有信号变化时，控制模块判定所述用户跳绳一次。本发明所提出的无绳跳绳能够有效判断出用户是否在跳绳，可以协调人体的跳跃与手臂的挥动，模拟用户真实的跳绳情况，匹配用户实际的跳绳状况，发出正确的控制反馈，从而提高用户使用无绳跳绳的体验。

Description

一种无绳跳绳
技术领域
本发明涉及运动器材领域，特别是涉及一种无绳跳绳。
背景技术
目前市面上的无绳跳绳通过去掉了绳索的方式，来避开场地限制，同时可以在手柄增加物理配重块，来调节运动强度。而有绳跳绳则增加绳重来调节运动强度。但是现有的无绳跳绳产品中，使用者可以只甩手柄而不跳跃，手柄无法判断用户是否真正在跳绳，使手柄反馈与人的身体反馈不一致，无法达到实际的锻炼效果。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中跳绳体验差的技术问题，提出一种无绳跳绳。
本发明采用的技术方案是：
本发明提出了一种无绳跳绳，包括一对带有第一加速度传感器的手柄，还包括：被佩戴在使用所述手柄的用户身上的第二加速度传感器，控制模块，当第一、第二加速度传感器均有信号变化时，控制模块判定所述用户跳绳一次。
本发明还包括交互模块、存储模块；
所述交互模块用来接收所述用户输入的身高数据，并根据所述身高数据选择对应的绳长和绳重数据确定所述身高对应的虚拟绳的预设受力范围以及虚拟绳中间点圆形轨迹的长度；
所述存储模块用来存储所述绳长和绳重数据及其对应的预设受力范围；
所述控制模块接收所述第一加速度传感器所检测的数据计算所述手柄的受力，当所述手柄的受力符合所述预设受力范围且呈周期性变化时，判定所述虚拟绳转动。
本发明还包括计时模块；
在一实施例中，所述控制模块在接收到所述第一加速度传感器所检测的信号时控制所述计时模块开始计时。
所述控制模块根据所述手柄的受力的周期性变化数据得到所述虚拟绳落地的时间段，当所述第二加速度传感器所检测的结果由g变为0的时间点在所述时间段之后，判定所述用户跳绳成功一次，当所述第二加速度传感器所检测的结果由g变为0的时间点在所述时间段之间或者之前判定所述用户跳绳失败。
在另一实施例中，所述交互模块根据所述身高数据选择对应的绳长和绳重数据确定虚拟绳中间点圆形轨迹的长度；并根据绳重数据确定预设转动受力，所述存储模块存储多个手柄受力范围，每个手柄受力范围对应一个虚拟绳中间点的预设转速；当所述手柄受力大于转动受力时，判定所述虚拟绳转动。
所述计时模块以获取第一加速度的时间为计时起点，所述控制模块根据手柄受力所处的手柄受力范围确定对应的预设转速，再根据对应的预设转速和虚拟绳中间点圆形轨迹的长度计算虚拟绳中间点从最低点开始旋转一圈所需的时间T，计算出虚拟绳从计时起点开始再次经过最低点的跳跃时间点，并获取人体加速度从g到0的落地时间点；当手柄受力大于预设转动受力时，判断跳跃时间点是否在落地时间点之前，若是，判断跳绳一次成功，若否，判断跳绳失败。
本发明还包括：设置在手柄上的振动马达，所述控制模块控制振动马达在跳绳成功一次后振动一次，在跳绳失败后持续振动。
本发明还包括：设置在手柄上的声光报警器，所述控制模块控制振动马达在跳绳失败后声光报警。
与现有技术比较，本发明所提出的无绳跳绳能够有效判断出用户是否在跳绳，可以协调人体的跳跃与手臂的挥动，模拟用户真实的跳绳情况，匹配用户实际的跳绳状况，发出正确的控制反馈，从而提高用户使用无绳跳绳的体验。
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为本发明的控制框图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
本发明提出了一种无绳跳绳，包括一对手柄、第二加速度传感器和控制模块，手柄上设有第一加速度传感器，第二加速度传感器被佩戴在使用手柄的用户身上，当第一、第二加速度传感器均有信号变化时，控制模块判定用户跳绳一次。本发明所提出的无绳跳绳能够有效判断出用户是否在跳绳，从而发出正确的反馈，匹配用户实际的跳绳，模拟用户真实的跳绳情况，从而提高用户的跳绳体验。
在一实施例中，包括交互模块、存储模块和计时模块，交互模块用来接收用户输入的身高数据，并可以根据身高数据选择对应的绳长和绳重数据确定身高对应的虚拟绳的预设受力范围；存储模块用来存储绳长和绳重数据及其对应的预设受力范围。绳长和绳重数据可以预先设置，来匹配不同用户的需求。
控制模块接收第一加速度传感器所检测的数据计算手柄的受力，即F=ma，m为手柄的质量，在出厂时根据手柄的真实质量设定；加速度a通过第一加速度传感器来检测。当手柄的受力符合预设受力范围且呈周期性变化时，判定虚拟绳转动。因为人在甩动手柄一圈时产生的力会产生波动，而这个波动在跳绳的过程中是持续性的，因此可以通过力的变化波动来确认手柄甩动虚拟绳的状态，在甩动手柄一圈中力衰减时为绳子快要或者接近地面的时段。控制模块在接收到第一加速度传感器所检测的信号时控制计时模块开始计时。控制模块根据手柄的受力的周期性变化数据得到虚拟绳落地的时间段，即手柄转动一圈时手柄的受力处于衰减段时为虚拟绳落地的时间段。第二加速度传感器所检测的结果由g变为0的时间点，即人跳起来后落地的时间点。
当第二加速度传感器所检测的结果由g变为0的时间点即人落地的时间点在时间段之后，判定用户跳绳成功一次，即用户先起跳，然后虚拟绳经过脚底，用户再落下来，完成一次跳绳，该过程可以一直持续，直到用户落地时间点即第二加速度传感器所检测的结果由g变为0的时间点在时间段之前或者之内时，判断用户跳绳失败。从而使手柄能够根据用户实际的跳绳状况发出正确的反馈，模拟出真实的跳绳体验。
在另一实施中，交互模块接收用户输入的身高数据，并可以根据身高数据选择对应的绳长和绳重数据确定身高对应的虚拟绳的预设受力范围，或者直接设置预设受力范围，并根据绳重数据确定预设转动受力，同时根据身高数据计算出虚拟绳中间点圆形轨迹的长度，具体可以将圆形轨迹的直径设置为身高数据的1.2-1.5倍，或者直接将圆形轨迹的直径设置为绳长的0.7-0.9倍。存储模块存储多个手柄受力范围，每个手柄受力范围对应一个虚拟绳中间点的预设转速。即用的力越大，虚拟绳对应的预设转速越快。
计时模块以获取第一加速度的时间为计时起点，控制模块根据手柄受力所处的手柄受力范围确定对应的预设转速，再根据对应的预设转速和虚拟绳中间点圆形轨迹的长度计算虚拟绳中间点从最低点开始旋转一圈所需的时间T，即每一次挥动手柄，都以虚拟绳中间点从最低开始，计算出虚拟绳从计时起点开始再次经过最低点的跳跃时间点，即计时起点到时间T的时间点，并获取人体加速度从g到0的落地时间点。当手柄受力大于预设转动受力时，判断跳跃时间点是否在落地时间点之前的预设时间段内，若是，判断跳跃跳绳一次成功，若否，判断跳绳失败。
当手柄受力小于预设转动受力时，直接判定跳跃失败。
手柄上可以设置震动马达以及声光报警装置，用户跳绳成功一次控制模块控制震动马达震动一次，用户跳绳失败时控制震动马达持续震动或者发出声光报警提示用户重新开始。从而提高用户的跳绳体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无绳跳绳，包括一对带有第一加速度传感器的手柄，其特征在于，还包括：被佩戴在使用所述手柄的用户身上的第二加速度传感器，控制模块，当第一、第二加速度传感器均有信号变化时，控制模块判定所述用户跳绳一次；
还包括交互模块、存储模块；
所述交互模块用来接收所述用户输入的身高数据，并根据所述身高数据选择对应的绳长和绳重数据确定所述身高对应的虚拟绳的预设受力范围以及虚拟绳中间点圆形轨迹的长度；
所述存储模块用来存储所述绳长和绳重数据及其对应的预设受力范围；
所述控制模块接收所述第一加速度传感器所检测的数据计算所述手柄的受力，当所述手柄的受力符合所述预设受力范围且呈周期性变化时，判定所述虚拟绳转动。
2.如权利要求1所述的无绳跳绳，其特征在于，还包括计时模块；
所述控制模块在接收到所述第一加速度传感器所检测的信号时控制所述计时模块开始计时。
3.如权利要求2所述的无绳跳绳，其特征在于，所述控制模块根据所述手柄的受力的周期性变化数据得到所述虚拟绳落地的时间段，当所述第二加速度传感器所检测的结果由g变为0的时间点在所述时间段之后，判定所述用户跳绳成功一次，当所述第二加速度传感器所检测的结果由g变为0的时间点在所述时间段之间或者之前判定所述用户跳绳失败。
4.如权利要求3所述的无绳跳绳，其特征在于，还包括：设置在手柄上的振动马达，所述控制模块控制振动马达在跳绳成功一次后振动一次，在跳绳失败后持续振动。
5.如权利要求3所述的无绳跳绳，其特征在于，还包括：设置在手柄上的声光报警器，所述控制模块控制振动马达在跳绳失败后声光报警。
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