[发明专利]运动监测系统及其信号采集装置、监测终端、鞋及鞋垫

说明书

技术领域

本发明涉及用于运动监测的可穿戴设备，尤其涉及运动监测系统及其信号采集装置、监测终端、鞋及鞋垫。

背景技术

可穿戴的运动监测装置已经用于智能手机比如IPHONE。对运动的监测的传感器置于手机和手表内部。这会造成对运动监测的很大误差。

具体来说，当人们走路或者跑步，他的运动和能量消耗未必和他的上肢运动直接相关(比如，胳膊上部，腰，胳膊下部，手)。不同的人，依照个人习惯的不同，他们锻炼时的姿势不同，用电话(手机)里面的一个传感器监测人的运动和能量消耗，会造成很大误差。进而，现有的可穿戴设备对运动者运动量的分析是存在很大误差的。

发明内容

鉴于此，本发明旨在提出一种运动监测系统及其信号采集装置、监测终端、鞋及鞋垫，基于本发明，能够对运动者的运动进行准确监测。

第一方面，本发明提供了一种用于运动监测的信号采集装置，包括信号采集单元和信号发送单元；信号采集单元设置有压电层，压电层用于产生动态变化的电流，电流源于运动者足部的挤压；信号发送单元设置有信号输入端，该信号输入端与信号采集单元的信号输出端相连接，用于将动态变化的电流发送至远端的监测终端；并且，该监控终端用于对动态电流进行分析计算，获得与动态变化的电流相匹配的运动监测信息。

进一步地，上述用于运动监测的信号采集装置中，所述压电层为PVDF层。

进一步地，上述用于运动监测的信号采集装置中，所述信号发送单元设置有电源输入端；所述信号采集单元设置有电能输出端；所述信号采集单元的电能输出端与所述信号发送单元的电源输入端连接，用于为所述信号发送单元供电。

进一步地，上述用于运动监测的信号采集装置中，所述信号采集单元设置于与运动者鞋或鞋垫的足后跟对应的位置。

本发明用于运动监测的信号采集装置中，由于信号采集单元设置有压电层，因此，当运动者的足部对压电层进行挤压时，将产生动态变化的电压，当信号发送单元将该电压信号发送至远程的监测终端后，监测终端能够对动态变化的电压进行频率、振幅等参数的分析，依据分析结果，获得匹配的运动监测信息，这些信息能够反映诸如运动者的运动量大小、运动状态(走或跑)、是否出现运动疲劳，进而能够准确分析出运动者的运动习惯。相对于现有技术，由于信号采集单元直接感受运动者足部的运动情况，因此，相对于现有的可穿戴设备(诸如，依靠上肢传感的手机，手环等)，本发明对运动者运动量的分析将更加准确和科学。

第二方面，本发明提供了一种与上述用于运动监测的信号采集装置配合使用的监测终端，包括：信号接收单元、处理单元和显示单元。其中，信号接收单元用于接收所述信号发送单元发送的所述动态变化的电流；处理单元与所述信号接收单元连接，用于分析所述动态变化的电流的频率和振幅，基于所述电流的频率和振幅，计算匹配的运动监测信息，所述运动监测信息包括运动量、运动状态、疲劳状态或运动习惯中至少之一；显示单元与所述处理单元连接，用于将获取的所述运动监测信息进行显示。

进一步地，上述监测终端中，所述处理单元包括如下至少一个模块：用于根据所述电流的频率，判断运动状态为跑或走的运动状态判断模块、用于根据所述电流的振幅变化，判断运动者是否疲劳的疲劳状态检测模块；以及，用于基于所述压电层产生的电流的强度确定运动量的运动量计算模块。

进一步地，上述监测终端中，所述处理单元还包括运动习惯统计模块，与所述运动状态判断模块、所述疲劳状态检测模块及所述运动量计算模块相连接，用于对运动状态、疲劳状态及运动量进行统计，获取用户的运动习惯。

本发明监测终端与上述用于运动监测的信号采集装置配合使用，具体工作原理是，接收信号发送单元发送的压电层所产生的动态电流，对动态变化的电流进行频率、振幅等参数的分析，依据分析结果，获得匹配的运动监测信息，这些信息能够反映诸如运动者的运动量大小、运动状态(走或跑)、是否出现运动疲劳，进而能够准确分析出运动者的运动习惯。相对于现有技术，本发明的数据源是压电层采集的运动者足部的传感信息，因此，相对于现有的可穿戴设备(诸如，依靠上肢传感的手机，手环等)，本发明获取的对运动者运动量的分析将更加准确和科学。