CN210409407U - 一种踏步感测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种踏步感测装置。所述装置包括地屏设备、踏步信号采集模块和踏步信号处理模块；所述地屏设备，呈扁平状，与所述踏步信号处理模块连接，接收所述踏步信号处理模块发送的运动虚拟环境数据并显示，所述运动虚拟环境数据包括左脚踏步区域和右脚踏步区域；所述踏步信号采集模块，与所述踏步信号处理模块连接，用于采集所述左脚踏步区域和右脚踏步区域的踏步数据；所述踏步信号处理模块，接收所述踏步信号采集模块采集的踏步数据，并根据所述踏步数据计算踏步速度，向所述地屏设备发送虚拟对象在所述运动虚拟环境中以所述踏步速度运动的动画数据。所述踏步感测装置提高了运动者的运动数据的准确性。

Description

一种踏步感测装置

技术领域

本实用新型涉及运动检测设备，并且更具体地，涉及一种踏步感测装置。

背景技术

在体育运动和体能训练过程中，感知运动者的运动状态和评价运动者的运动指标非常重要。随着现代科技水平的发展，通过运用传感器技术可以获得运动特征从而进一步了解运动状态。现有技术中包括运用视觉传感器、陀螺仪、加速度计实现对运动者的运动数据进行检测，然而现有的视觉传感器往往受到光线、安装角度等环境因素影响导致感测效果得不到保证，另外运动感测设备需要在运动者身上携带或安装相关的辅助设备，妨碍了运动者的运动。

实用新型内容

基于上述问题，提供了一种能够提高运动者运动数据准确性的踏步感测装置。

一种踏步感测装置，包括地屏设备、踏步信号采集模块和踏步信号处理模块；

所述地屏设备，呈扁平状，与所述踏步信号处理模块连接，接收所述踏步信号处理模块发送的运动虚拟环境数据并显示，所述运动虚拟环境数据包括左脚踏步区域和右脚踏步区域；

所述踏步信号采集模块，与所述踏步信号处理模块连接，用于采集所述左脚踏步区域和右脚踏步区域的踏步数据；

所述踏步信号处理模块，接收所述踏步信号采集模块采集的踏步数据，并根据所述踏步数据计算踏步速度，向所述地屏设备发送虚拟对象在所述运动虚拟环境中以所述踏步速度运动的动画数据。

在其中一个实施例中，所述地屏设备包括投影幕布或投影白墙。

在其中一个实施例中，所述地屏设备包括显示屏和显示屏附属设备。

在其中一个实施例中，所述显示屏包括LED显示屏、LCD显示屏、CRT显示屏和IPS显示屏。

在其中一个实施例中，所述显示屏附属设备包括加装于所述显示屏的物理表面的隔板。

在其中一个实施例中，所述踏步信号采集模块包括触控交互使能设备和工作驱动电路。

在其中一个实施例中，所述触控交互使能设备包括红外框触控交互使能设备、红外摄像头触控交互使能设备、雷达触控交互使能设备、电容触控交互使能设备、电阻触控交互使能设备。

在其中一个实施例中，所述地屏设备铺设于地面或者所述地屏设备部分铺设于地面部分铺设于墙面。

在其中一个实施例中，所述地屏设备包括交互显示区域，用于显示虚拟对象在所述运动虚拟环境中以所述踏步速度运动的动画数据。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：音响设备，与所述踏步信号处理模块连接，用于接收所述踏步信号处理模块根据所述踏步速度生成的模拟音效。

上述踏步感测装置，通过地屏设备显示左脚踏步区域和右脚踏步区域，从而进行左脚踏步位置和右脚踏步位置的指示，便于左脚踏步数据和右脚踏步数据的采集；通过踏步信号采集模块采集左脚踏步区域和右脚踏步区域的踏步数据 ，并经过踏步信号处理模块对踏步数据进行处理，获得踏步数据，从而控制虚拟对象的运动动画数据，实现了对用户左脚和右脚踏步数据的准确采集，并且实现了用户在不需要佩戴任何辅助设备的情况下进行运动数据的准确采集。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本实用新型的示例性实施方式：

图1为一个实施例中踏步感测装置的结构框图；

图2为一个具体实施例中踏步感测装置的结构示意图；

图3为一个具体实施例中踏步感测装置的结构示意图；

图4为一个具体实施例中踏步感测装置的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种踏步感测装置，包括地屏设备101、踏步信号采集模块106和踏步信号处理模块107，其中：

所述地屏设备101，呈扁平状，与所述踏步信号处理模块107连接，接收所述踏步信号处理模块107发送的运动虚拟环境数据并显示，所述运动虚拟环境数据包括左脚踏步区域和右脚踏步区域。

其中，所述地屏设备101与所述踏步信号处理模块107可通过物理导线连接也可通过无线收发模块连接，无线收发模块包括蓝牙模块、WIFI模块、GSM 网络信号收发模块或GPGS网络信号收发模块。

其中，所述地屏设备包括投影幕布或投影白墙。地屏设备用于显示踏步区域和根据其运动显示的交互画面。

其中，所述地屏设备包括显示屏和显示屏附属设备。所述显示屏包括LED显示屏、LCD显示屏、CRT显示屏和IPS显示屏。所述显示屏附属设备包括加装于所述显示屏的物理表面的隔板，所述隔板为特定钢化玻璃材质或透明PVC材质。

其中，所述地屏设备107可铺设于地面，当然所述地屏设备也可部分铺设于地面部分铺设于墙面，用户立于所述地屏设备107进行踏步运动，左脚踏步区域和右脚踏步区域可采用区分于其它区域的不同色块显示，例如，左脚踏步区域和右脚踏步区域为两个红色色块，当然，左脚踏步区域和右脚踏步区域可为其它颜色的色块，左脚踏步区域和右脚踏步区域的色块颜色可相同也可不同。为了增加用户的使用的趣味性，可以将左脚踏步区域和右脚踏步区域根据用户的踏步动作作出颜色变换，例如，用户左脚处于左脚踏步区域时左脚踏步区域显示为绿色，用户左脚不处于左脚踏步区域（即用户抬起在左脚时）时左脚踏步区域显示为红色， 同理，用户右脚处于右脚踏步区域时右脚踏步区域显示为绿色，用户右脚不处于右脚踏步区域（即用户抬起在左脚时）时右脚踏步区域显示为红色。

在其中一个实施例中，所述地屏设备包括交互显示区域，用于显示虚拟对象在所述运动虚拟环境中以所述踏步速度运动的动画数据。所述交互显示区域为用户根据左脚踏步区域和右脚踏步区域站立前方的显示区域。

所述踏步信号采集模块106，与所述踏步信号处理模块107连接，用于采集所述左脚踏步区域和右脚踏步区域的踏步数据。其中，所述踏步信号采集模块106可用红外检测、电感检测、电阻检测和图像检测的方式检测左脚踏步区域和右脚踏步区域的踏步数据。具体的，所述踏步信号采集模块106根据其检测方式设置于所述地屏设备101的合适位置。

其中，所述踏步信号采集模块106与所述踏步信号处理模块107可通过物理导线连接也可通过无线收发模块连接，无线收发模块包括蓝牙模块、WIFI模块、GSM 网络信号收发模块或 GPGS网络信号收发模块。

其中，所述踏步信号采集模块包括触控交互使能设备和工作驱动电路。所述触控交互使能设备包括红外框触控交互使能设备、红外摄像头触控交互使能设备、雷达触控交互使能设备、电容触控交互使能设备、电阻触控交互使能设备。

所述踏步信号处理模块107，接收所述踏步信号采集模块106采集的踏步数据，并根据所述踏步数据计算踏步速度，向所述地屏设备101发送虚拟对象在所述运动虚拟环境中以所述踏步速度运动的动画数据。

其中，所述踏步信号处理模块107包括中央处理器、存储器和网络组件等，所述踏步信号处理模块107能够根据踏步数据计算踏步速度，具体的，所述踏步信号处理模块107记录踏步时间和踏步次数，根据踏步时间和踏步次数计算踏步频率，从而计算踏步速度。所述踏步数据包括左脚踏步区域的踏步数据和右脚踏步区域的踏步数据。

在其中一个实施例中，所述踏步感测装置，还包括：音响设备108，与所述踏步信号处理模块107连接，用于接收所述踏步信号处理模块107根据所述踏步速度生成的模拟音效。

本实用新型通过地屏设备显示左脚踏步区域和右脚踏步区域，从而进行左脚踏步位置和右脚踏步位置的指示，便于左脚踏步数据和右脚踏步数据的采集；通过踏步信号采集模块采集左脚踏步区域和右脚踏步区域的踏步数据 ，并经过踏步信号处理模块对踏步数据进行处理，获得踏步数据，从而控制虚拟对象的运动动画数据，实现了对用户左脚和右脚踏步数据的准确采集，并且实现了用户在不需要佩戴任何辅助设备的情况下进行运动数据的准确采集。

在其中一个实施例中，如图2所示，一种踏步感测装置包括至少一种踏步信号处理模块107、一种踏步信号采集模块106、一种地屏设备101和一种音响设备108。

所述地屏设备101通过物理导线与踏步信号处理模块107相连接。踏步信号采集模块106安装于地屏设备101相应位置，踏步信号采集模块106采用物理导线连接到踏步信号处理模块107，或者通过网络接口方式连接至踏步信号处理模块107。音响设备108通过物理导线或者蓝牙连接方式连接至踏步信号处理模块107。

所述地屏设备101包括一种显示屏装置和/或显示屏附属装置，所述显示屏装置包括：例如LED、LCD、CRT和IPS等液晶显示屏，投影设备携带的幕布或者白墙，或者相关材质多个液晶模块组成的拼接屏等；所述显示屏附属装置包括在相对应墙面和地面显示屏物理表面加装特定钢化玻璃材质和/或透明PVC材质的隔板装置。

所述踏步信号采集模块106包括红外框、红外摄像头、雷达触控、电容触控、电阻触控等现有触控交互使能的设备和工作驱动电路等。本实用新型支持墙屏和地屏设备，并根据墙屏和地屏设备安装不同的踏步信号采集模块106。如踏步信号采集模块106为红外框，红外框要紧贴墙屏玻璃表面，玻璃表面保持平整，玻璃在触摸框周边垫高适当高度，以有利于发射的红外光被正常接收，以达到正常工作。踏步信号采集模块106采集用户踏步数据传输至踏步信号处理模块107处理。

所述踏步信号处理模块107包括中央处理器、存储器和网络组件等。踏步信号处理模块107与踏步信号采集模块106通过网络或者物理导线相连接。踏步信号处理模块107和音响设备108通过物理导线或者蓝牙连接方式连接。踏步信号处理模块107进行踏步速度计算，根据运动者200的左脚踏步区域103和右脚踏步区域104的踏步数据进行踏步速度计算；所述左脚踏步区域103和右脚踏步区域104是一种数字图像表示；所述踏步信号处理模块107包括获取踏步信号采集模块106的输出信号作为输入，踏步信号采集模块106的输出信号包括运动者200踏步过程中左脚和右脚接触地屏设备和离开地屏设备的时间，由此进一步计算出运动者200在一段时间内的踏步速度。进一步的，运动者200的踏步速度是左、右脚的平均速度。进一步的，当踏步速度为零时，对应表示运动者200是静止状态。地屏设备中的虚拟对象依据所述的踏步速度以动画、视频方式进行触发地屏设备101的交互显示区域105进行显示，音响设备108播放相应的交互音效。进一步的，踏步速度可以等效于动画、视频的播放速度。进一步的，所述踏步速度可以表示成虚拟对象是一种以特定轨迹内距离终点的行程依据随踏步速度不断缩减的过程。进一步的,所述虚拟对象是一种卡通形象。

在其中一个实施例中，如图3所示，一种踏步感测装置包括地屏设备101、踏步信号采集模块106、踏步信号处理模块107和音响设备108，地屏设备101包括左脚踏步区域103和右脚踏步区域104，所述地屏设备101还包括墙屏设备109，所述交互显示区域105位于所述墙屏设备109，将所述交互显示区域105设置于墙屏设备109便于对交互画面进行展示。

其中，所述地屏设备101通过物理导线与踏步信号处理模块107相连接。所述墙屏设备109通过物理导线与踏步信号处理模块107相连接。踏步信号采集模块106安装于地屏设备101相应位置，踏步信号采集模块106采用物理导线连接到踏步信号处理模块107，或者通过网络接口方式连接至踏步信号处理模块107。踏步信号采集模块110安装于墙屏设备109相应位置，踏步信号采集模块110采用物理导线连接到踏步信号处理模块107，或者通过网络接口方式连接至踏步信号处理模块107。音响设备108通过物理导线或者蓝牙连接方式连接至踏步信号处理模块107。

其中，踏步信号处理模块107进行踏步速度计算，根据运动者200的左脚踏步区域103和右脚踏步区域104的踏步数据进行踏步速度计算；所述左脚踏步区域103和右脚踏步区域104是一种数字图像表示；所述踏步信号处理模块107包括获取踏步信号采集模块106的输出信号作为输入，踏步信号采集模块106的输出信号包括运动者200踏步过程中左脚和右脚接触地屏设备和离开地屏设备的时间，由此进一步计算出运动者200在一段时间内的踏步速度。进一步的，运动者200的踏步速度是左、右脚的平均速度。进一步的，当踏步速度为零时，对应表示运动者200是静止状态。地屏设备中的虚拟对象依据所述的踏步速度以动画、视频方式进行触发墙屏设备109位置的交互显示区域105进行显示，音响设备108播放相应的交互音效。进一步的，踏步速度可以等效于动画、视频的播放速度。进一步的，所述踏步速度可以表示成虚拟对象是一种以特定轨迹内距离终点的行程依据随踏步速度不断缩减的过程。进一步的,所述虚拟对象是一种卡通形象。

在其中一个实施例中，如图4所示，一种踏步感测装置包括至少一种踏步信号处理模块107、一种踏步信号采集模块106、一种地屏设备101和一种音响设备108。所述地屏设备101包括第一左脚踏步区域103、右脚踏步区域104和第二左脚踏步区域110、右脚踏步区域111，所述地屏设备101还包括墙屏设备109，所述第一交互显示区域105和第二交互显示区域112位于所述墙屏设备109，将所述第一交互显示区域105和第二交互显示区域112设置于墙屏设备109便于对交互画面进行展示。本实施例通过设置两组踏步区域和两个交互显示区域便于两个用户同时进行踏步运动，所述实施例可采用于运动者竞技运动方式的互动。

所述地屏设备101通过物理导线与踏步信号处理模块107相连接。所述墙屏设备109通过物理导线与踏步信号处理模块107相连接。踏步信号采集模块106安装于地屏设备101相应位置，踏步信号采集模块106采用物理导线连接到踏步信号处理模块107，或者通过网络接口方式连接至踏步信号处理模块107。踏步信号采集模块110安装于墙屏设备109相应位置，踏步信号采集模块110采用物理导线连接到踏步信号处理模块107，或者通过网络接口方式连接至踏步信号处理模块107。音响设备108通过物理导线或者蓝牙连接方式连接至踏步信号处理模块107。

其中，所述踏步信号处理模块107包括中央处理器、存储器和网络组件等。踏步信号处理模块107进行踏步速度计算，根据运动者200的第一左脚踏步区域103和第一右脚踏步区域104的踏步数据进行踏步速度计算，并且根据运动者300的第二左脚踏步区域110和第二右脚踏步区域111的踏步数据进行踏步速度计算；所述第一左脚踏步区域103和第一右脚踏步区域104是一种数字图像表示，所述第二左脚踏步区域110和第二右脚踏步区域111也是一种数字图像表示；所述踏步信号处理模块107包括获取踏步信号采集模块106的输出信号作为输入，踏步信号采集模块106的输出信号包括运动者200踏步过程中左脚和右脚接触地屏设备和离开地屏设备的时间和运动者300踏步过程中左脚和右脚接触地屏设备和离开地屏设备的时间，由此进一步计算出运动者200和运动者300在一段时间内的踏步速度。进一步的，运动者200和运动者300的踏步速度是左、右脚的平均速度。进一步的，当踏步速度为零时，对应表示运动者200或运动者300是静止状态。地屏设备中的虚拟对象依据所述的踏步速度以动画、视频方式进行触发墙屏设备109位置的第一交互显示区域105和第二交互显示区域112进行显示，音响设备108播放相应的交互音效。进一步的，踏步速度可以等效于动画、视频的播放速度。进一步的，所述踏步速度可以表示成虚拟对象是一种以特定轨迹内距离终点的行程依据随踏步速度不断缩减的过程。进一步的,所述虚拟对象是一种卡通形象。

已经通过参考少量实施方式描述了本实用新型。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本实用新型以上公开的其他的实施例等同地落在本实用新型的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (10)

1.一种踏步感测装置，其特征在于，所述装置包括地屏设备、踏步信号采集模块和踏步信号处理模块；

所述地屏设备，呈扁平状，与所述踏步信号处理模块连接，接收所述踏步信号处理模块发送的运动虚拟环境数据并显示，所述运动虚拟环境数据包括左脚踏步区域和右脚踏步区域；

所述踏步信号采集模块，与所述踏步信号处理模块连接，用于采集所述左脚踏步区域和右脚踏步区域的踏步数据；

所述踏步信号处理模块，接收所述踏步信号采集模块采集的踏步数据，并根据所述踏步数据计算踏步速度，向所述地屏设备发送虚拟对象在所述运动虚拟环境中以所述踏步速度运动的动画数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地屏设备包括投影幕布或投影白墙。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地屏设备包括显示屏和显示屏附属设备。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述显示屏包括LED显示屏、LCD显示屏、CRT显示屏和IPS显示屏。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述显示屏附属设备包括加装于所述显示屏的物理表面的隔板。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述踏步信号采集模块包括触控交互使能设备和工作驱动电路。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述触控交互使能设备包括红外框触控交互使能设备、红外摄像头触控交互使能设备、雷达触控交互使能设备、电容触控交互使能设备、电阻触控交互使能设备。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地屏设备铺设于地面或者所述地屏设备部分铺设于地面部分铺设于墙面。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地屏设备包括交互显示区域，用于显示虚拟对象在所述运动虚拟环境中以所述踏步速度运动的动画数据。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：音响设备，与所述踏步信号处理模块连接，用于接收所述踏步信号处理模块根据所述踏步速度生成的模拟音效。

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