CN207950567U - 一种游泳姿势监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及体育器械技术领域，尤其涉及一种游泳姿势监测系统，包括若干游泳姿势监测装置、上位机、以及体征输入单元，游泳姿势监测装置包括中央控制单元、运动监测单元、数据收发单元、数据存储单元、以及幅度超限报警单元；游泳姿势监测装置通过数据收发单元与上位机建立无线通讯连接，用于实现二者之间的数据交互；上位机用于接收游泳姿势监测装置传输的监测数据并与上位机内存储的标准运动数据进行比对，生成分析结果；体征输入单元与上位机电连接，用于输入用户体征信息至上位机。本实用新型的游泳姿势监测系统可针对性地纠正练习者的游泳姿势，实用性更强，制造成本低，且佩戴舒适。

Description

一种游泳姿势监测系统

技术领域

本实用新型涉及体育器械技术领域，尤其涉及一种游泳姿势监测系统。

背景技术

在各种体力运动中，游泳由于其均衡以及低冲击的特性被认为是非常有益的一种运动，深受人们喜爱。然而，进行游泳练习时，练习者很难看到自己的姿势，而姿势不正确就无法达到游泳健身的目的，另外也难以提高游泳的速度。游泳姿势一旦形成就很难再纠正，因而练习初期形成良好的运动习惯，掌握正确的游泳姿势是至关重要的。

纠正游泳姿势的办法通常有：聘请专业教练团队协助矫正游泳姿势，但练习成本骤然升高；佩戴现有技术中的一些游泳监测器，但目前的游泳监测器对练习者的个人针对性较弱，辅助效果不理想，且功能较为单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可根据练习者体征自动调整标准运动数据的、个人针对性较强的游泳姿势监测系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种游泳姿势监测系统，包括若干游泳姿势监测装置、上位机、以及体征输入单元，其中：游泳姿势监测装置包括中央控制单元、运动监测单元、数据收发单元、数据存储单元、以及幅度超限报警单元，运动监测单元、数据收发单元、数据存储单元、以及幅度超限报警单元分别与中央控制单元电连接；游泳姿势监测装置通过数据收发单元与上位机建立无线通讯连接，用于将运动监测单元的监测数据传输至上位机以及用于接收上位机传输的标准运动数据并存储至游泳姿势监测装置的数据存储单元；游泳姿势监测装置的运动监测单元用于监测用户佩戴部位的运动参数并将监测数据传输至中央控制单元，中央控制单元根据运动监测单元传输的监测数据与数据存储单元内存储的标准运动数据的比对结果控制幅度超限报警单元进行报警并将接收的来自运动监测单元的监测数据通过数据收发单元传输至上位机；上位机用于接收游泳姿势监测装置传输的监测数据并与上位机内存储的标准运动数据进行比对，生成分析结果；体征输入单元与上位机电连接，用于输入用户体征信息至上位机，上位机根据体征输入单元输入的用户体征信息对上位机内存储的标准运动数据进行调整。

进一步的，体征输入单元输入的用户体征信息包括身高、体重、年龄、性别、以及健康状况中的一种或多种。

进一步的，若干游泳姿势监测装置设置有环状外壳且分别套设在用户的颈部、腰部、左手腕、右手腕、左脚踝、以及右脚踝。

进一步的，运动监测单元包括角度监测单元、加速度监测单元、以及角速度监测单元，其中：角度监测单元、加速度监测单元、以及角速度监测单元分别与中央控制单元电连接。

进一步的，角度监测单元为倾角传感器，加速度监测单元为3轴加速度传感器，角速度监测单元为3轴陀螺仪传感器。

进一步的，幅度超限报警单元为声光报警单元。

进一步的，游泳姿势监测装置还包括供电单元，供电单元与中央控制单元电连接。

进一步的，供电单元包括可充电电池以及电池管理单元，其中：可充电电池与中央控制单元电连接，电池管理单元与可充电电池电连接。

进一步的，游泳姿势监测装置还包括信号放大单元以及卡尔曼滤波单元，其中：运动监测单元、信号放大单元、卡尔曼滤波单元依次电连接；卡尔曼滤波单元与中央控制单元电连接。

进一步的，上位机为手机或电脑。

本实用新型的一种游泳姿势监测系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型的游泳姿势监测系统通过体征输入单元的设置，从而实现了练习者可根据自身体征对上位机内存储的标准运动数据进行调整，个人针对性较强，上位机所生成的分析结果的可靠度更高。

2、本实用新型的游泳姿势监测装置佩戴在练习者身体的各个部位，从而实现了全身各部位运动参数的分别监测，监测更加全面，进而可以更好的纠正练习者的游泳姿势。

3、本实用新型的运动监测单元实现了对练习者游泳状态时身体各部位的角度、加速度、以及角速度的监测，进而得出该部位的运动频率及幅度并与标准运动数据比对并进一步控制幅度超限报警单元进行报警，以纠正练习者的游泳姿势。

4、本实用新型的游泳姿势监测装置还设置有供电单元，从而提高了游泳姿势监测装置的续航能力。

5、本实用新型的游泳姿势监测系统，可针对性地纠正练习者的游泳姿势，实用性更强，制造成本低，且佩戴舒适。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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附图。

图1为本实用新型的游泳姿势监测系统的一种实施例的模块结构示意图；

图2为本实用新型的游泳姿势监测系统的又一种实施例的模块结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例的一种游泳姿势监测系统，包括若干游泳姿势监测装置、上位机、以及体征输入单元，其中：游泳姿势监测装置包括中央控制单元、运动监测单元、数据收发单元、数据存储单元、以及幅度超限报警单元，运动监测单元、数据收发单元、数据存储单元、以及幅度超限报警单元分别与中央控制单元电连接；游泳姿势监测装置通过数据收发单元与上位机建立无线通讯连接，用于将运动监测单元的监测数据传输至上位机以及用于接收上位机传输的标准运动数据并存储至游泳姿势监测装置的数据存储单元；游泳姿势监测装置的运动监测单元用于监测用户佩戴部位的运动参数并将监测数据传输至中央控制单元，中央控制单元根据运动监测单元传输的监测数据与数据存储单元内存储的标准运动数据的比对结果控制幅度超限报警单元进行报警并将接收的来自运动监测单元的监测数据通过数据收发单元传输至上位机；上位机用于接收游泳姿势监测装置传输的监测数据并与上位机内存储的标准运动数据进行比对，生成分析结果；体征输入单元与上位机电连接，用于输入用户体征信息至上位机，上位机根据体征输入单元输入的用户体征信息对上位机内存储的标准运动数据进行调整。

具体的，若干游泳姿势监测装置设置有环状外壳且分别套设在用户的颈部、腰部、左手腕、右手腕、左脚踝、以及右脚踝，通过运动监测单元实现身体相应部位的运动参数的监测，主要包括运动频率、幅度、速度、距离等，并将监测数据传输至中央控制单元。中央控制单元优选为单片机，当中央控制单元接收的来自运动监测单元的监测数据在数据存储单元内存储的标准运动数据的范围以内时，控制幅度超限报警单元不发出报警；当中央控制单元接收的来自运动监测单元的监测数据超过数据存储单元内存储的标准运动数据范围的上限或下限时，控制幅度超限报警单元发出不同的报警信号，提醒练习者加大或者减小运动幅度，从而纠正游泳姿势。练习者在运动初期，可通过体征输入单元输入自身的体征信息，从而调整上位机内存储的标准运动数据，使其更加适应自身体征，上位机再将调整后的标准运动数据传输至游泳姿势监测装置进行存储，为后续练习者练习提供更精准的参照标准，个体针对性更强。体征输入单元可以为键盘、触摸屏等输入设备，练习者输入的体征信息包括身高、体重、年龄、性别、以及健康状况中的一种或多种，当然也可以根据实际情况包括更多的体征信息；另外，练习者也可以通过体征输入单元直接对上位机内存储的标准运动数据进行调整；此外，为了使用的方便，本实用新型的游泳姿势监测系统还可以设置体征自测单元，用于实现体重、身高、性别等的自动测量或识别，并直接传输至上位机；当然，标准运动数据包括蛙泳、仰泳、蝶泳等各种泳姿的标准运动数据，练习者可通过体征输入单元输入选择泳姿。数据收发单元用于实现游泳姿势监测装置与上位机直接的数据交互，优选的为蓝牙收发单元。数据存储单元可以为任意的数据存储芯片，当然也可以通过单片机进行存储。运动结束后，上位机将接收的来自各游泳姿势监测装置的监测数据通过数据解析单元解析，使每个游泳姿势监测装置的监测数据与不同运动部位相对应，而后生成运动曲线并与标准运动数据进行比对生成相应的分析报告，供练习者进行参考。

本实用新型的游泳姿势监测系统通过体征输入单元的设置，从而实现了练习者可根据自身体征对上位机内存储的标准运动数据进行调整，个人针对性较强，上位机所生成的分析结果的可靠度更高；此外，游泳姿势监测装置佩戴在练习者身体的各个部位，从而实现了全身各部位运动参数的分别监测，监测更加全面，进而可以更好的纠正练习者的游泳姿势。

进一步的，用于安装或容纳游泳姿势监测装置的环状外壳为类肤质硅胶腕带，防水、防尘、防摔、且佩戴舒适。

进一步的，如图2所示，运动监测单元包括角度监测单元、加速度监测单元、以及角速度监测单元，其中：角度监测单元、加速度监测单元、以及角速度监测单元分别与中央控制单元电连接。

具体的，角度监测单元为倾角传感器，加速度监测单元为3轴加速度传感器，角速度监测单元为3轴陀螺仪传感器。

进一步的，如图2所示，幅度超限报警单元为声光报警单元。具体的，当练习者的运动幅度或频率超过标准运动数据的上限时，中央控制单元控制声光报警单元例如发蓝光并提供连续的哔哔声音报警；当练习者的运动幅度或频率低于标准运动数据的下限时，中央控制单元控制声光报警单元例如发红光并提供间断的哔哔声音报警，从而提醒练习者每个部位的运动幅度或频率是否符合动作标准。

进一步的，游泳姿势监测装置还包括供电单元，供电单元与中央控制单元电连接，从而提高了游泳姿势监测装置的续航能力。

具体的，如图2所示，供电单元包括可充电电池以及电池管理单元，可充电电池与中央控制单元电连接，电池管理单元与可充电电池电连接。其中，可充电电池可以为锂离子电池、锂聚合物电池等；电池管理单元用于监测电池电量状态并通过指示单元提醒练习者；指示单元可以为指示灯、显示屏等。

进一步的，如图2所示，游泳姿势监测装置还包括信号放大单元以及卡尔曼滤波单元，其中：运动监测单元、信号放大单元、卡尔曼滤波单元依次电连接；卡尔曼滤波单元与中央控制单元电连接。

具体的，本实用新型的游泳姿势监测系统中的上位机可以为手机或电脑。

本实用新型的游泳姿势监测系统，可针对性地纠正练习者的游泳姿势，实用性更强，制造成本低，且佩戴舒适。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种游泳姿势监测系统，其特征在于，包括若干游泳姿势监测装置、上位机、以及体征输入单元，其中：

所述游泳姿势监测装置包括中央控制单元、运动监测单元、数据收发单元、数据存储单元、以及幅度超限报警单元，所述运动监测单元、数据收发单元、数据存储单元、以及幅度超限报警单元分别与所述中央控制单元电连接；

所述游泳姿势监测装置通过所述数据收发单元与所述上位机建立无线通讯连接，用于将所述运动监测单元的监测数据传输至所述上位机以及用于接收所述上位机传输的标准运动数据并存储至所述游泳姿势监测装置的所述数据存储单元；

所述游泳姿势监测装置的运动监测单元用于监测用户佩戴部位的运动参数并将监测数据传输至所述中央控制单元，所述中央控制单元根据所述运动监测单元传输的监测数据与所述数据存储单元内存储的标准运动数据的比对结果控制所述幅度超限报警单元进行报警并将接收的来自所述运动监测单元的监测数据通过所述数据收发单元传输至所述上位机；

所述上位机用于接收所述游泳姿势监测装置传输的监测数据并与所述上位机内存储的标准运动数据进行比对，生成分析结果；

所述体征输入单元与所述上位机电连接，用于输入用户体征信息至所述上位机，所述上位机根据所述体征输入单元输入的用户体征信息对所述上位机内存储的标准运动数据进行调整。

2.根据权利要求1所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述体征输入单元输入的用户体征信息包括身高、体重、年龄、性别、以及健康状况中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，若干所述游泳姿势监测装置设置有环状外壳且分别套设在用户的颈部、腰部、左手腕、右手腕、左脚踝、以及右脚踝。

4.根据权利要求1所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述运动监测单元包括角度监测单元、加速度监测单元、以及角速度监测单元，其中：

所述角度监测单元、加速度监测单元、以及角速度监测单元分别与所述中央控制单元电连接。

5.根据权利要求4所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述角度监测单元为倾角传感器，所述加速度监测单元为3轴加速度传感器，所述角速度监测单元为3轴陀螺仪传感器。

6.根据权利要求1所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述幅度超限报警单元为声光报警单元。

7.根据权利要求1所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述游泳姿势监测装置还包括供电单元，所述供电单元与所述中央控制单元电连接。

8.根据权利要求7所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述供电单元包括可充电电池以及电池管理单元，其中：所述可充电电池与所述中央控制单元电连接，所述电池管理单元与所述可充电电池电连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述游泳姿势监测装置还包括信号放大单元以及卡尔曼滤波单元，其中：

所述运动监测单元、信号放大单元、卡尔曼滤波单元依次电连接；

所述卡尔曼滤波单元与所述中央控制单元电连接。

10.根据权利要求9所述的游泳姿势监测系统，其特征在于，所述上位机为手机或电脑。