[发明专利]一种基于加速度传感器的跑步姿势判断和矫正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于加速度传感器的跑步姿势判断和矫正方法。

背景技术

将多轴加速度传感器用于健康监测已经得到了较为广泛的应用。然而，这种应用往往针对计算步伐的数量，并在此基础上推算消耗的热量和运动的距离等。对于至少在横向、纵向和高度等三个方向上都能测量加速度的元器件而言，上述这些计步的应用并没有彻底发挥出该传感器的最大功效。另一方面，很多人在运动，甚至走路过程中由于姿势不对会对身体的软组织造成伤害，甚至受伤。如脚踝、膝关节、胯关节等。这些问题经过日积月累，痛苦不断，并诱发如腰肌劳损、（膝盖）关节炎等疾病。目前，人们在考虑加速度的同时，也加入了很多别的传感器，用于分析人体运动过程中所产生的力，如脚掌的着地力等。然而，这些力其实都可以通过分析加速度传感器数据获得。对人体运动的体态、跑步姿势等进行监测和分析，并对当事人实时提醒，帮助其纠正这些潜在的危害，成为本发明的主要目标，也是目前尚未得到有效和妥善解决的问题。

发明内容

本发明目的在于解决上述问题，提供了一种基于加速度传感器的跑步姿势判断和矫正方法，具体由以下技术方案实现：

一种基于加速度传感器的跑步姿势判断和矫正方法，该方法包括如下步骤：1)、采集人体在运动过程中X轴、Y轴、Z轴三个轴向的加速度矢量数据；2)、对上述三个坐标轴上的矢量数据进行分析，生成运动者的运动规律数据；3)、将上述运动规律数据与正常运动规律数据进行比对；4)、根据上述两个数据差异幅度对运动者作出运动姿势矫正提醒。

所述的基于加速度传感器的跑步姿势判断和矫正方法，其进一步设计在于，在鞋底脚掌部位设置三轴加速度传感器检测运动者的运动加速度数据，对上述运动加速度数据进行矢量分解生成步骤1)所述的X轴、Y轴、Z轴三个轴向的加速度矢量数据。

所述的基于加速度传感器的跑步姿势判断和矫正方法，其进一步设计在于，所述X轴向即脚掌横向的加速度矢量数据的峰值出现的频率处于2赫兹~5赫兹之间时，运动者处于跑步姿态；此时，判断X轴向加速度矢量数据是否处于正常跑步姿态时横向加速度矢量值域范围内，若超出上述值域范围，则跑步者跑步姿势为内八字或者外八字。

本发明通过采集三个轴向的加速度矢量数据不仅能够获得运动者足部的垂直方向上的力，而且还可以得到可用于分析内八/外八等水平方向上的横向力和纵向力，因此，数据更为充分，分析也更为精准，在此基础上对运动者运动规矩的判断更为准确，相应的实时提醒信息也就更为有效，能够有效地矫正运动者的运动姿势。

附图说明

图1为本发明的实施原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明。

如图所示，该基于加速度传感器的跑步姿势判断和矫正方法包括如下步骤：1)、采集人体在运动过程中X轴、Y轴、Z轴三个轴向的加速度矢量数据；2)、对上述三个坐标轴上的矢量数据进行分析，生成运动者的运动规律数据；3)、将上述运动规律数据与正常运动规律数据进行比对；4)、根据上述两个数据差异幅度对运动者作出运动姿势矫正提醒。可以基于鞋子本身的提醒。如声音报警，光报警等。本发明将蜂鸣器和LED等设备内置于鞋内，根据对实时运动的判断，适时发出声光等信息。也可通过手机等建立无线链接的终端设备进行提醒。其可以通过推送信息，或铃声或闪光灯等实现提醒。

具体地，在鞋底脚掌部位设置三轴加速度传感器检测运动者的运动加速度数据，对上述运动加速度数据进行矢量分解生成步骤1)所述的X轴、Y轴、Z轴三个轴向的加速度矢量数据。

具体地，所述X轴向即脚掌横向的加速度矢量数据的峰值出现的频率处于2赫兹~5赫兹之间时，运动者处于跑步姿态；此时，判断X轴向加速度矢量数据是否处于正常跑步姿态时横向加速度矢量值域范围内，若超出上述值域范围，则跑步者跑步姿势为内八字或者外八字。

本发明通过采集三个轴向的加速度矢量数据不仅能够获得运动者足部的垂直方向上力，而且还可以得到可用于分析内八/外八等水平方向上的横向力和纵向力，因此，数据更为充分，分析也更为精准，在此基础上对运动者运动规矩的判断更为准确，相应的实时提醒信息也就更为有效，能够有效地矫正运动者的运动姿势。