CN113617013A - 基于加速度检测跳跃参数方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于加速度检测跳跃参数方法及装置，属于运动测量领域，具体包括获取设置在使用者脚腕处的加速度传感器采集连续跳跃的加速度及对应的时间标识，所述加速度为三轴加速度；根据所述加速度和所述时间标识判断是否完成至少一个跳跃特征周期；当判定完成一个跳跃特征周期时，从所述跳跃特征周期中得到滞空时间；根据所述滞空时间计算跳跃参数。通过本申请的处理方案，实现了低成本、高准确率。
Description
技术领域
本发明涉及运动测量领域，具体涉及一种基于加速度检测跳跃参数方法及装置。
背景技术
传统方法是通过压力传感器来计算人体跳跃的高度，检测人员跳跃后的落地。一般通过设置在人员的手腕佩戴的手表上嵌入的压力传感器，通过压力传感器所提供的压力数据中幅度大于第一阈值的压力尖峰，以及求取压力尖峰之前测量的最后稳定压力相对应的开始高度，通过计算两者之间的差来计算跳跃的高度。
但是跳跃高度的准确度会受压力传感器的精度值影响，而且存在检测到的压力超出了压力传感器峰值的情况，传统方法无法对该情况进行测量，传统方法存在高度限制；同时人体手腕佩戴传感器的时候，由于无法保证使用者每次离地面的高度是一定的，所以测量出来的精度同样会受手臂活动影响。
发明内容
因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种低成本、高准确率的基于加速度检测跳跃参数方法及装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于加速度检测跳跃参数方法，包括：获取设置在使用者脚腕处的加速度传感器采集连续跳跃的加速度及对应的时间标识，所述加速度为三轴加速度；根据所述加速度和所述时间标识判断是否完成至少一个跳跃特征周期；当判定完成一个跳跃特征周期时，从所述跳跃特征周期中得到滞空时间；根据所述滞空时间计算跳跃参数。
在其中一个实施例中，所述加速度传感器还采集连续跳跃的角速度，根据所述加速度和所述角速度判断是否完成至少一个跳跃特征周期。
在其中一个实施例中，所述根据所述加速度判断是否完成至少一个跳跃特征周期，包括：根据所述时间标识绘制所述加速度的变化曲线图；识别所述变化曲线图中的峰谷的排列分布，判断所述排列分布中是否存在预设组合；当判定存在预设组合时，判定完成一个跳跃特征周期。
在其中一个实施例中，所述从所述跳跃特征周期中得到滞空时间，包括：根据所述跳跃特征周期，获取稳定状态下的加速度值，得到加速度静态稳定值；获取当前加速度值与所述加速度静态稳定值之间的差值由正值转变为负值的所述时间标识作为第一时间标识，并获取当前加速度值与所述加速度静态稳定值之间的差值由负值转变为正值的所述时间标识作为第二时间标识；根据最靠近中心波谷的第一时间标识和第二时间标识计算得到滞空时间。
本发明还提供了一种基于加速度检测跳跃参数装置，其特征在于，包括：传感器，设置在使用者脚腕处，用于采集所述使用者连续跳跃的加速度，所述加速度为三轴加速度；通信设备，接收所述传感器发送的所述加速度，根据所述加速度的变化判断是否完成至少一个跳跃特征周期；当判定完成一个跳跃特征周期时，从所述跳跃特征周期中得到滞空时间；根据所述滞空时间计算跳跃参数。
在其中一个实施例中，所述传感器是六轴陀螺仪传感器，传感器输出三轴角速度和三轴加速度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过加速度计算跳跃滞空时间，并通过跳跃滞空时间计算跳跃高度，因为人跳跃的滞空时间跟跳跃的高度是成正比，跳的越高，在空中的时间也就越长，所以比现有的压力传感器具有更低的成本，更高的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的实施例中基于加速度检测跳跃参数方法的流程图；
图2是本发明的实施例中加速度变化图；
图3是本发明的实施例中加速度变化图；以及
图4是本发明的实施例中基于加速度检测跳跃参数装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
如图1所示，本申请实施例提供一种基于加速度检测跳跃参数方法，包括以下步骤：
步骤102，获取设置在使用者脚腕处的加速度传感器采集连续跳跃的加速度及对应的时间标识，加速度为三轴加速度。三轴加速度可以避免环境误差对单一加速度造成的影响。
步骤104，根据加速度和时间标识判断是否完成至少一个跳跃特征周期。
如图2所示，一个跳跃动作加速度的变化可以分为5个步骤：下压1、起跳2、双脚离地向上3、双脚离地下落4和落地缓冲5，在一定的周期内加速度变化曲线上分别连续出现了这5个特征，就可以判断出是完成了一个跳跃特征周期。
步骤106，当判定完成一个跳跃特征周期时，从跳跃特征周期中得到滞空时间。
如图3所示，每次跳跃角离地的时候都是从t0时刻开始，角落地的时候都是在t1时刻结束，当加速度数值从特征2转换到特征3过程中，并且加速度数值低于静态稳定值的时候，读取初始时间t0；当速度数值从特征3转换到特征4过程中，并且加速度数值高于静态稳定值的时候，读取结束时间，通过结束时间t1减去t0得到整个跳跃过程中脚离地的时间，也就是滞空时间＝t1-t0。
步骤108，根据滞空时间计算跳跃参数。
起跳和落地的姿势基本上是一样，上升的时间和下降的时间也是一样的，所以跳跃的高度是一个二次函数的轨迹，根据h＝1/2g(t/2)^2可以计算出来跳跃的高度h，通过人员跳跃的滞空时间，来求出跳跃的高度。
上述基于加速度检测跳跃参数方法，通过加速度计算跳跃滞空时间，并通过跳跃滞空时间计算跳跃高度，因为人跳跃的滞空时间跟跳跃的高度是成正比，跳的越高，在空中的时间也就越长，所以比现有的压力传感器具有更低的成本，更高的准确率。
在其中一个实施例中，加速度传感器还采集连续跳跃的角速度，根据加速度和角速度判断是否完成至少一个跳跃特征周期。
本实施例还提供了一种基于加速度检测跳跃参数装置，包括传感器10和通信设备20。
传感器10，设置在使用者脚腕处，用于采集使用者连续跳跃的加速度，加速度为三轴加速度。
通信设备20，接收传感器发送的加速度，根据加速度的变化判断是否完成至少一个跳跃特征周期；当判定完成一个跳跃特征周期时，从跳跃特征周期中得到滞空时间；根据滞空时间计算跳跃参数。
在其中一个实施例中，根据加速度判断是否完成至少一个跳跃特征周期，包括：根据时间标识绘制加速度的变化曲线图；识别变化曲线图中的峰谷的排列分布，判断排列分布中是否存在预设组合；当判定存在预设组合时，判定完成一个跳跃特征周期。
如图2所示，预设组合可以是波谷～波峰～波谷～波峰～波谷，且第一个波谷和第三个波谷对应的变化值小于第二个波谷。通信设备根据时间标识绘制加速度的变化曲线图；识别变化曲线图中的峰谷的排列分布，判断排列分布中是否存在预设组合；当判定存在预设组合时，判定完成一个跳跃特征周期。
在其中一个实施例中，从跳跃特征周期中得到滞空时间，包括：根据跳跃特征周期，获取稳定状态下的加速度值，得到加速度静态稳定值；获取当前加速度值与加速度静态稳定值之间的差值由正值转变为负值的时间标识作为第一时间标识，并获取当前加速度值与加速度静态稳定值之间的差值由负值转变为正值的时间标识作为第二时间标识；根据最靠近中心波谷的第一时间标识和第二时间标识计算得到滞空时间。
在其中一个实施例中，传感器是六轴陀螺仪传感器，传感器输出三轴角速度和三轴加速度。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种基于加速度检测跳跃参数方法，其特征在于，包括：
获取设置在使用者脚腕处的加速度传感器采集连续跳跃的加速度及对应的时间标识，所述加速度为三轴加速度；
根据所述加速度和所述时间标识判断是否完成至少一个跳跃特征周期；
当判定完成一个跳跃特征周期时，从所述跳跃特征周期中得到滞空时间；
根据所述滞空时间计算跳跃参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度传感器还采集连续跳跃的角速度，
根据所述加速度和所述角速度判断是否完成至少一个跳跃特征周期。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度判断是否完成至少一个跳跃特征周期，包括：
根据所述时间标识绘制所述加速度的变化曲线图；
识别所述变化曲线图中的峰谷的排列分布，判断所述排列分布中是否存在预设组合；
当判定存在预设组合时，判定完成一个跳跃特征周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述跳跃特征周期中得到滞空时间，包括：
根据所述跳跃特征周期，获取稳定状态下的加速度值，得到加速度静态稳定值；
获取当前加速度值与所述加速度静态稳定值之间的差值由正值转变为负值的所述时间标识作为第一时间标识，并获取当前加速度值与所述加速度静态稳定值之间的差值由负值转变为正值的所述时间标识作为第二时间标识；
根据最靠近中心波谷的第一时间标识和第二时间标识计算得到滞空时间。
5.一种基于加速度检测跳跃参数装置，其特征在于，包括：
传感器，设置在使用者脚腕处，用于采集所述使用者连续跳跃的加速度，所述加速度为三轴加速度；
通信设备，接收所述传感器发送的所述加速度，根据所述加速度的变化判断是否完成至少一个跳跃特征周期；当判定完成一个跳跃特征周期时，从所述跳跃特征周期中得到滞空时间；根据所述滞空时间计算跳跃参数。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传感器是六轴陀螺仪传感器，传感器输出三轴角速度和三轴加速度。
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