[发明专利]一体化臂带式运动实时监控方法及其设备

说明书

技术领域

本发明属于体育运动监控应用领域，具体是涉及一种一体化臂带式运动实时监控方法及其设备。

背景技术

篮球或足球运动，是一项广泛体育运动项目，在活动过程中具有高强度、大负荷的显著特点，要求运动员在比赛过程中，通过发挥个人和集体整体技战术能力和水平，达到战胜对手的目的。因此，如何通过科学的系统化训练提高整体技术能力，是提高篮球或足球运动整体技战术能力和运动员专项能力的关键。对于如何量化篮球或足球运动运动强度和负荷这个核心训练问题，目前没有有效合理的解决方法。

一体化臂带式运动实时监控设备，能够实现在篮球或足球运动时，方便穿戴在运动员臂部。在运动员运动过程中，实时采集并记录运动员状态、位置、加速度、角速度、运动方向、速度、心率等信息,并通过无线通信实时发送给外部分析终端，从而方便教练员对运动员训练或比赛信息进行定性和定量分析和评估，制定针对性训练计划，提高运动训练效果。

发明内容

本发明的目的是通过研制一体化臂带式运动实时监控方法及其设备，实现在篮球或足球运动时，实时采集并记录运动员状态、位置、加速度、角速度、运动方向、速度、心率等信息,并通过无线发射出去，从而方便教练员对运动员信息进行分析和评估，制定针对性训练计划，提高运动训练效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一体化臂带式运动实时监控设备，包括心率传感器、信号调理模块、加速度传感器、处理器2、主处理模块、存储模块、无线通信模块、GPS/北斗定位模块、电源管理模块、电池、9轴传感器、USB接口模块；其中心率传感器与信号调理模块电连接，信号调理模块、加速度传感器与处理器2电连接，存储模块、无线通信模块、GPS/北斗定位模块、电源管理模块、9轴传感器、USB接口模块、处理器2与主处理模块电连接，USB接口模块分别与主处理模块电连接；同时，USB接口模块在设备存储数据导出时，通过USB线缆与外部分析终端电连接；设备充电时，USB接口模块与外部电源设备电连接；电池与电源管理模块电连接；电源管理模块连接设备各模块；

所述心率传感器，用于采集人体心率信号；

所述信号调理模块，用于心率传感器输出信号放大、滤波及二次放大补偿处理后传输至处理器2；

所述加速度传感器，用于采集人体臂部摆动加速度信息；

所述处理器2，用于对接收心率信息和加速度信息进行综合处理，获取人体真实心率信息并传输至主处理模块；

所述GPS/北斗定位模块，用于获取运动员的实时经度、纬度和速度信息，同时获取GPS/北斗时钟信息，并传输至主处理模块；

所述9轴传感器，用于采集运动员运动过程中的加速度信息、角速度信息、运动方向信息并传输至主处理模块；

所述主处理模块，用于接收GPS/北斗定位模块、处理器2、9轴传感器传输的信号并进行处理，经处理后数据写入存储模块，同时通过无线通信模块将处理后数据发送至外部分析终端；

所述存储模块，用于存储运动员运动过程中的采集原始数据和设备参数设置信息；

所述USB接口模块，用于设备存储数据导出，同时作为设备电源充电接口；

所述电源管理模块，用于设备内部各模块电源供电管理、电池充电；

所述电池，用于设备供电；

所述无线通信模块，用于接收主处理模块传输数据，并发送至外部分析终端。

所述的一体化臂带式运动实时监控设备，是一种臂带式可穿戴设备，能够通过臂带固定在人体手臂任意部位。

所述加速度传感器，采用三轴加速度传感器，用于采集人体运动过程中臂部摆动加速度信息。

所述无线通信模块，采用蓝牙ble通信模块；所述无线通讯模块天线采用PCB布线。

所述电源管理模块，包含电源路径管理和电池充放电管理；所述电源路径管理,用于外接电源供电和电池供电间切换；所述电池充放电管理，用于设备电池充放电控制和管理。

所述9轴传感器，分别为三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁感应传感器。

一体化臂带式运动实时监控的方法，它包含如下步骤：

①、将一体化臂带式运动实时监控设备固定在运动员手臂处并打开电源开关；

②、一体化臂带式运动实时监控设备启动后进行校时，同时采集运动员运动过程加速度信息、角速度信息、运动方向信息、位置信息和心率信息；

③、一体化臂带式运动实时监控设备对采集信息加上时间戳后进行存储，同时通过无线通信模块发送至外部分析终端；