[发明专利]一种基于多传感器的运动评估系统

权利要求书

1.一种基于多传感器的运动评估系统，其特征在于：包括可穿戴装置、服务器、客户端以及控制端；所述可穿戴装置包括气压计、加速度计、陀螺仪、磁强计、温度计、CPU模块、电源模块、计时模块、显示模块以及无线模块；所述加速度计、陀螺仪以及磁强计用于计算运动员的竖直方向位置与速度；所述气压计用于测量单杠处气压，计算单杠高度，并辅助修正竖直位置误差；所述计时模块用于实时测量运动时间；所述无线模块将测量数据发送给服务器；所述服务器中的系统软件对数据进行存储与分析，确定运动员的实际引体向上个数和体能状况，并将信息反馈给客户端。

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的运动评估系统，特征在于，所述气压计为一种高精度气压传感器，能够感知一定高度范围内的气压变化；所述加速度计、陀螺仪以及磁强计均经过温度补偿以及算法滤波，输出稳定；所述CPU模块采用内置电源供电，使接在上面的传感器均能获得电源；所述可穿戴装置输出的数据通过无线模块发送给服务器进行数据处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的运动评估系统，其特征在于该系统还包括以下步骤：

步骤1)服务器系统中预装了进行数据处理的系统软件，服务器的数据库中存放学生姓名、学号等相关信息；

步骤2)测试前，将“电源开关”拨动开启，将可穿戴装置放在单杠处，按下“初始化”按钮，记录下稳定气压值P_d，计算单杠实际高度H_d，并完成设备的初始化；

步骤3)测试时，将设备安装在衣领或者肩膀处，按下“计数”按钮，运动员开始做“引体向上”运动，在运动过程中，可穿戴装置中传感器实时测量运动员当前气压强度、角速度、线加速度、磁场强度以及运动时间等信息，通过CPU模块进行温度补偿以及算法滤波后，并使用无线模块发送给服务器；

步骤4)由服务器中的系统软件对采集的实时数据进行分析，计算出运动员实时状态，包括竖直方向的位置和速度、三维姿态以及高度等信息；当所测信息满足系统设定的“多条件判别法”时，便可以判定此时运动员完成一次标准“引体向上”的上升动作，计数结果加1，并通过显示模块中实时显示出当前引体向上完成个数；当系统检测到运动员下落到最低处时，就表示完成了一次“引体向上”动作，随后，进行下一个“引体向上”运动；

步骤5)测试结束时，再次按下“计数”按钮结束计数，并关闭“电源开关”，由服务器中的体能评估模块对此次“引体向上”运动进行体能评估，并给出相应的评价与建议；

步骤6)运动员通过客户端访问服务器，可以查看自己的运动情况以及体能评估，作出相应练习计划；教练通过控制端随时掌握学生或运动员的体能状况，并有针对性的督促其加强训练。

4.根据权利要求3所述的一种基于多传感器的运动评估系统，特征在于，所述稳定气压值是经过中位值平均滤波方法消噪后的数值，即连续采样N个气压数据，去掉其中的最大值和最小值，对剩余N-2个数据求平均值，该平均值就为稳定气压值P_d。