CN215376141U - 多人运动同步训练系统及智能中控箱 - Google Patents

Abstract

多人运动同步训练系统及智能中控箱，包括：传感器组件，两个或两个以上的基站以及运算后台；传感器组件包括：主控模块，与主控模块连接的定位传感器、信号传输器，以及储能组件；储能组件为主控模块、定位传感器以及信号传输器提供电能；定位传感器获取位置信息，主控模块通过信号传输器把位置信息进行传输；基站接收位置信息并传输至运算后台；运算后台对位置信息进行处理，并输出分析结果。采用本方案，通过装设在待测物体的传感器组件获取位置信息，并传输至基站。基站通过无线/有线网络把位置信息传输至运算后台，并输出分析结果。该结果能够有效的监测、分析多人运动场景下的训练或比赛，而且更为精确。

Description

多人运动同步训练系统及智能中控箱

【技术领域】

本实用新型涉及智能设备技术领域，特别是涉及一种多人运动同步训练系统及智能中控箱。

【背景技术】

增强体育运动，提高身体素质，需要参加各种体育活动，例如田径、球类、游泳、登山、滑冰、举重、摔跤，自行车等。随着经济的发展，人们从普通、单一的锻炼方式向科学锻炼的方向发展，尤其是借助各种科学器材辅助、指导科学锻炼，让锻炼更为有目的性，效率更高。

现在运动过程中的“辅助器材”，一般都是“单机”版，例如通过手机简单的对运动过程进行数据统计，无法实现多人的协同监测，也无法科学的提供运动指导。尤其是，在中小学等教育单位，需要同时对一个班级或一类群体(例如校队)进行运动监测，指导学生的训练，或者在相关的考试或比赛过程中，需要做到准确输出考试或比赛结果，避免出现误差。由此可见，针对多人同时检测管理的运动，是当下科学运动中的技术热点与技术难题。

【实用新型内容】

基于此，为解决多人同时检测管理运动的技术问题，有必要提供一种多人运动同步训练系统及智能中控箱。

一种多人运动同步训练系统，其特征在于，包括：装设在待测物体的传感器组件，装设待测物体运动范围内的两个或两个以上的基站，以及处理运动数据的运算后台；

所述传感器组件，包括：主控模块，与所述主控模块连接的定位传感器、信号传输器，以及储能组件；所述储能组件为所述主控模块、所述定位传感器以及所述信号传输器提供电能；

所述定位传感器获取位置信息，所述主控模块通过所述信号传输器把所述位置信息进行传输；所述基站接收所述位置信息，并传输至所述运算后台；所述运算后台对所述位置信息进行处理，并输出分析结果。

在一实施例中，所述传感器组件还包括：运动监测传感器；所述运动监测传感器包括：加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器、位置传感器、距离传感器、角度传感器、应力传感器、倾斜传感器、振动传感器或被动红外传感器的一种或多种。

在一实施例中，所述传感器组件还包括：生理监测传感器；所述生理监测传感器包括：心电传感器、血压传感器、脉搏传感器、血流传感器、呼吸传感器或体温传感器的一种或多种。

在一实施例中，所述基站包括：基座，安装在所基座上的基站主体，安装在所述基站主体上的发射天线，以及为所述基站主体提供电能的电源组件。

在一实施例中，还包括智能终端；所述智能终端与所述运算后台连接，接收所述运算后台处理分析的结果并展示。

在一实施例中，还包括收容箱，所述传感器组件和所述基站收容于所述收容箱。

在一实施例中，还包括安装在所述收容箱的语音组件；所述语音组件与所述运算后台信号连接，播报所述运算后台传输的音频数据。

在一实施例中，所述语音组件包括：存储音频数据的音频存储器，执行所述音频数据播放的播放控制器，根据所述播放控制器的控制并驱动所述音频数据的驱动，以及播报所述音频数据的扬声器。

一种智能中控箱，包括：收容箱，收容于所述收容箱内的传感器组件、基站；

所述传感器组件装设在待测物体；所述基站装设待测物体运动范围内，且数量为两个或两个以上；所述基站把所述传感器组件获取的数据传输至运算后台；

所述传感器组件，包括：主控模块，与所述主控模块连接的定位传感器、运动监测传感器、生理监测传感器、信号传输器，以及储能组件；所述储能组件为所述主控模块、所述定位传感器、所述运动监测传感器、所述生理监测传感器以及所述信号传输器提供电能；

所述基站包括：基座，安装在所基座上的基站主体，安装在所述基站主体上的发射天线，以及为所述基站主体提供电能的电源组件；

所述定位传感器获取位置信息，所述运动监测传感器获取运动数据，所述生理监测传感器获取生理数据；所述主控模块通过所述信号传输器把所述位置信息、所述运动数据及所述生理数据进行传输；所述基站接收所述位置信息、所述运动数据及所述生理数据并传输至所述运算后台，所述运算后台进行处理并输出分析结果。

在一实施例中，还包括充电装置和语音组件；所述充电装置安装在所述收容箱内，对所述传感器组件进行充电；所述语音组件安装在收容箱内，所述语音组件与所述运算后台信号连接，播报所述运算后台传输的音频数据。

采用本方案的多人运动同步训练系统，通过装设在待测物体的传感器组件获取位置信息，并传输至基站。基站通过无线/有线网络把位置信息传输至运算后台，并输出分析结果。该结果能够有效的监测、分析多人运动场景下的训练或比赛，而且较之传统的秒表或者NFC感应计时具有更为精确的优势。另外，较之传统的GPS、WiFi或蓝牙定位方式更加精准。

进一步的，对于跑步、游泳等不同场景及分析的需要，仅对多个运动员同时冲刺“动作”的监测与分析，可以在终点位置设置两个基站即可；若是要覆盖整个运动过程，至少需要三个或以上的基站覆盖整个赛道等运动区域，实现运动员的全面、实时监测与分析。可见，本方案能够真正实现多人的同步比赛、训练，根据监测分析的结果，精准指导训练。

【附图说明】

图1为一实施例多人运动同步训练系统的示意图；

图2为一实施例多人运动同步训练系统的逻辑框图；

图3为一实施例智能中控箱的示意图；

图4为图3中声音组件的逻辑框图。

【具体实施方式】

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合附图1～4，多人运动同步训练系统，包括：装设在待测物体的传感器组件1，装设待测物体运动范围内的两个或两个以上的基站2，以及处理运动数据的运算后台3。具体的：

传感器组件1，包括：主控模块11，与主控模块11连接的定位传感器12、信号传输器13，以及储能组件14；储能组件14为主控模块11、定位传感器12以及信号传输器13提供电能。具体的，储能组件14为储能电池，例如锂电池、银锌电池或锌汞电池等各种类型的电池，储能电池可储蓄电能并输出稳定的各种电压。主控模块11是微控制单元(MicrocontrollerUnit；MCU)，在本实施例中，该主控模块11的内存为32G，搭载定制的安卓操作系统及高性能处理芯片，具有极强的网络及数据处理能力。定位传感器12，用于获取待测物体(例如运动员、学生、动物或者各类用户等)的位移数据。信号传输器13，通过蓝牙、红外、3G/4G/5G或WiFi等通信方式把相应的位移数据向外传输。

基站2，包括：基座21，安装在所基座21上的基站主体22，安装在基站主体22上的发射天线23，以及为基站主体22提供电能的电源组件24。具体的，基座21为三角支架结构，通过调节支架的高度以适应不同地形。基站主体22，包括有线/无线的网络通信模块等，用于把获取的位置信息传输至运算后台3。进一步的，两个基站2，仅能够覆盖一条“线”，两个基站2的设计，仅用于对跑步、游泳等运动冲刺等最后一“线”的监测；若要覆盖整个“面”，则至少需要三个或三个以上的基站2布局，通过TDOA(Time Difference of Arrival)的算法确定位置，能够对多人运动同步训练的实时动态的监测。电源组件24为镍氢电池、镍镉电池或锂电池等各种储能电池，在其它实施例中，电源组件24内设有小型变压器，可直接外接电源。

运算后台3，具有独立运算能力的计算设备，可以是计算机、服务器、云端服务器等。基站2通过有线/无线网路的通信模块，把接收到的位置信息传输至运算后台3，运算后台3对该位置信息进行分析处理并输出分析结果，例如多人同步跑步过程中的排名顺序，冲刺时间等，分析各运动员的竞技状态等。

为此，定位传感器12获取位置信息，主控模块11通过信号传输器13把位置信息进行传输；基站2接收位置信息，并传输至运算后台3；运算后台3对位置信息进行处理，并输出分析结果。

由此可见，采用本方案的多人运动同步训练系统，通过装设在待测物体的传感器组件1获取位置信息，并传输至基站2。基站2通过无线/有线网络把位置信息传输至运算后台3，并输出分析结果。该结果能够有效的监测、分析多人运动场景下的训练，而且较之传统的秒表，或者是NFC感应计时具有更为精确的优势。另外，较之传统的GPS、WiFi或蓝牙定位方式更加精准。

进一步的，对于跑步、游泳等不同场景及分析的需要，仅对多个运动员同时冲刺“动作”的监测与分析，可以在终点位置设置两个基站2即可；若是要覆盖整个运动过程，至少需要三个或以上的基站2覆盖整个赛道等运动区域，实现运动员的全面、实时监测与分析。可见，本方案能够真正实现多人的同步比赛、训练，根据监测分析的结果，精准指导训练。

在一实施例中，传感器组件1还包括：运动监测传感器15；运动监测传感器15包括：加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器、位置传感器、距离传感器、角度传感器、应力传感器、倾斜传感器、振动传感器或被动红外传感器的一种或多种。采用不同类型的运动监测传感器15，用于监测运动员更多的运动状态，通过基站2把运动数据传输至运算后台3，为运算后台3的分析提供更丰富的运动数据，运算后台3基于丰富的运动数据分析和输出更多维的运动分析结果及精准的运动建议。

进一步的，传感器组件1还包括：生理监测传感器16；生理监测传感器16包括：心电传感器、血压传感器、脉搏传感器、血流传感器、呼吸传感器或体温传感器的一种或多种。类似的，采用不同类型的生理监测传感器16，用于监测运动员更多的生理数据，通过基站2把生理数据传输至运算后台3，并结合运动员的运动数据，运算后台3综合、全面的分析运动员的运动状态并输出精准的运动分析建议。

在一实施例中，多人运动同步训练系统还包括智能终端4；智能终端4与运算后台3连接，接收运算后台3处理分析的结果并展示。具体的，智能终端4可以是手机、iPad或笔记本电脑等的任意一种，可展示分析的结果。智能终端4展示出可视化的分析结果并精准指导训练。对于一种或多种传感器集成在传感器组件1中，且装设在一个或多个运动员等待测物体处，传感器组件1获取运动员的各类数据，并通过基站2传输至运算后台3，运算后台3对获取的数据进行分析和处理，然后输出给智能终端4。该方法能够实现多人的同步检测，即实现了“多通道实时监测”，并且在一台智能终端4就可以全景式的实现一个班级或一类对象运动群体的同时监测，通用性强、适用面广。

另外，现有方案都是通过智能终端4，例如手机，直接与传感器连接，并没有通过运算后台3连接。若如此，当手机与传感器断开连接，手机仅能够做简单的时间段计数统计，无法实时输出数据；由于手机与传感器的连接受限通信方式，数据连接的稳定性等客观因素，会经常断开连接，导致无法实时的输出有价值的数据，不利于数据分析及精准的运动指导。

在一实施例中，多人运动同步训练系统还包括：收容箱5，传感器组件1和基站2收容于收容箱5。具体的，收容箱5为长方体，内设有与收容物体相匹配的海绵(图未示)，起到保护作用。另外，在收容箱5安装有充电装置(图未示)，用于对传感器组件1进行充电，当不使用的时候，传感器组件1放置在收容箱5中，可以进行充电并储蓄电能。

在其它实施例中，多人运动同步训练系统还包括：安装在收容箱5的语音组件6；语音组件6与运算后台3信号连接，播报运算后台3传输的音频数据。

进一步的，语音组件6包括：存储音频数据的音频存储器61，执行音频数据播放的播放控制器62，根据播放控制器62的控制并驱动音频数据的驱动63，以及播报音频数据的扬声器64。

采用本方案的多人运动同步训练系统，通过基站2适配的连接一个或多个的安装有传感器组件1的运动对象，通过传感器组件1进行实时数据采集，并把采集到的实时数据通过基站2传输至运算后台3，运算后台3进行运算并输出分析结果，然后通过有线/无线网络传输至智能终端4展示。另外，运算后台3把分析结果转换为对应的指令并对外传输，通过有线/无线网络传输至收容箱5处的语音组件6。具体的，播放控制器62接受该指令，控制该驱动63使得音频存储器61所存储的音频数据通过扬声器64进行播报。

为适应不同的运动场景，包括跑步、篮球、足球、曲棍球、游泳、垒球、棒球、乒乓球、自行车等各类运动场景，需要不断搬运各种设备，而且还需要对多人同步进行监测，实现在训练或比赛过程中的实时监测、精准分析，并输出有价值的分析结果，指导训练及辅助赛事运行。

基于此，还需要设计一种便捷使用的智能中控箱，以适应不同的转场、放置等需要。

智能中控箱，包括：收容箱5，收容于收容箱5内的传感器组件1、基站2；

传感器组件1装设在待测物体(例如运动员、学生、生物等用户)；基站2装设待测物体运动范围内，且数量为两个或两个以上；基站2把传感器组件1获取的数据传输至运算后台3。

传感器组件1，包括：主控模块11，与主控模块11连接的定位传感器12、运动监测传感器15、生理监测传感器16、信号传输器13，以及储能组件14；储能组件14为主控模块11、定位传感器12、运动监测传感器15、生理监测传感器16以及信号传输器13提供电能。

基站2包括：基座21，安装在所基座21上的基站主体22，安装在基站主体22上的发射天线23，以及为基站主体22提供电能的电源组件24。

定位传感器12获取位置信息，运动监测传感器15获取运动数据，生理监测传感器16获取生理数据；主控模块11通过信号传输器13把位置信息、运动数据及生理数据进行传输；基站2接收位置信息、运动数据及生理数据并传输至运算后台3；运算后台3进行处理并输出分析结果。

该智能中控箱，把传感器组件1、基站主体22等部件统一收容，当需要对多人进行实时训练或比赛进行监督时，可以快速提着该智能中控箱移动至相应的位置，快速安装到位，使用更为便捷。

在一实施例中，智能中控箱还包括安装在收容箱5内的充电装置(图未示)，对传感器组件1进行充电。具体的，该传感器组件1包括定位传感器12、运动监测传感器15和生理监测传感器16，该充电装置对定位传感器12、运动监测传感器15和生理监测传感器16进行充电。

进一步的，该智能中控箱还包括安装在收容箱5内的语音组件6；语音组件6与运算后台3信号连接，播报运算后台3传输的音频数据。

该智能中控箱还可以在空余时，对传感器组件1进行充电；另外，在没有智能终端4的时候，可以直接通过语音组件6进行播报，把运动检测的分析结果进行播报，使得智能中控箱更为便捷。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多人运动同步训练系统，其特征在于，包括：装设在待测物体的传感器组件，装设待测物体运动范围内的两个或两个以上的基站，以及处理运动数据的运算后台；

所述传感器组件，包括：主控模块，与所述主控模块连接的定位传感器、信号传输器，以及储能组件；所述储能组件为所述主控模块、所述定位传感器以及所述信号传输器提供电能；

所述定位传感器获取位置信息，所述主控模块通过所述信号传输器把所述位置信息进行传输；所述基站接收所述位置信息，并传输至所述运算后台；所述运算后台对所述位置信息进行处理，并输出分析结果。

2.根据权利要求1所述的多人运动同步训练系统，其特征在于，所述传感器组件还包括：运动监测传感器；所述运动监测传感器包括：加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器、位置传感器、距离传感器、角度传感器、应力传感器、倾斜传感器、振动传感器或被动红外传感器的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的多人运动同步训练系统，其特征在于，所述传感器组件还包括：生理监测传感器；所述生理监测传感器包括：心电传感器、血压传感器、脉搏传感器、血流传感器、呼吸传感器或体温传感器的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的多人运动同步训练系统，其特征在于，所述基站包括：基座，安装在所基座上的基站主体，安装在所述基站主体上的发射天线，以及为所述基站主体提供电能的电源组件。

5.根据权利要求2～4任意一项所述的多人运动同步训练系统，其特征在于，还包括智能终端；所述智能终端与所述运算后台连接，接收所述运算后台处理分析的结果并展示。

6.根据权利要求5所述的多人运动同步训练系统，其特征在于，还包括收容箱，所述传感器组件和所述基站收容于所述收容箱。

7.根据权利要求6所述的多人运动同步训练系统，其特征在于，还包括安装在所述收容箱的语音组件；所述语音组件与所述运算后台信号连接，播报所述运算后台传输的音频数据。

8.根据权利要求7所述的多人运动同步训练系统，其特征在于，所述语音组件包括：存储音频数据的音频存储器，执行所述音频数据播放的播放控制器，根据所述播放控制器的控制并驱动所述音频数据的驱动，以及播报所述音频数据的扬声器。

9.一种智能中控箱，其特征在于，包括：收容箱，收容于所述收容箱内的传感器组件、基站；

所述传感器组件装设在待测物体；所述基站装设待测物体运动范围内，且数量为两个或两个以上；所述基站把所述传感器组件获取的数据传输至运算后台；

所述传感器组件，包括：主控模块，与所述主控模块连接的定位传感器、运动监测传感器、生理监测传感器、信号传输器，以及储能组件；所述储能组件为所述主控模块、所述定位传感器、所述运动监测传感器、所述生理监测传感器以及所述信号传输器提供电能；

所述基站包括：基座，安装在所基座上的基站主体，安装在所述基站主体上的发射天线，以及为所述基站主体提供电能的电源组件；

所述定位传感器获取位置信息，所述运动监测传感器获取运动数据，所述生理监测传感器获取生理数据；所述主控模块通过所述信号传输器把所述位置信息、所述运动数据及所述生理数据进行传输；所述基站接收所述位置信息、所述运动数据及所述生理数据并传输至所述运算后台，所述运算后台进行处理并输出分析结果。

10.根据权利要求9所述的智能中控箱，其特征在于，还包括充电装置和语音组件；

所述充电装置安装在所述收容箱内，对所述传感器组件进行充电；

所述语音组件安装在收容箱内，所述语音组件与所述运算后台信号连接，播报所述运算后台传输的音频数据。

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