[发明专利]一种运动轨迹记录方法与系统

权利要求书

1.一种运动轨迹记录系统，其特征在于，包括：

蓝牙SOC处理器S101、九轴运动检测模块S102、双模卫星定位模块S103、电源模块S104和存储模块S105；

所述蓝牙SOC处理器S101，在单芯片中集成了高速MCU和低功耗蓝牙，用于采集数据、算法逻辑处理及与外部的无线蓝牙通信；

所述九轴运动检测模块S102，在单芯片中集成了MEMS三轴加速度传感器、MEMS三轴陀螺仪传感器和MEMS三轴磁力计传感器，用于在运动过程中捕捉运动姿态数据；

所述双模卫星定位模块S103，在单芯片中集成了GPS卫星定位传感器和北斗卫星定位传感器，用于通过卫星定位进行运动轨迹记录；

所述电源模块S104采用可充电电池，给整个装置系统供电；

所述存储模块S105，用于存储运动轨迹数据和系统配置参数数据；

所述九轴运动检测模块S102、双模卫星定位模块S103、电源模块S104和存储模块S105均与蓝牙SOC处理器S101连接；

所述运动轨迹记录系统具有智能训练学习工作模式和运动轨迹记录工作模式两种方式，所述智能训练学习工作模式用于训练学习当前使用所述运动轨迹记录系统的训练者运动数学模型，所述运动轨迹记录工作模式用于在实际运动中记录运动轨迹；

所述智能训练学习工作模式的智能训练方法，是通过采集训练者在不同运动类型中的运动数据，建立运动速度与步幅变化之间的数学模型；

所述不同运动类型包括快速冲刺跑步、匀速跑步、慢速跑步、快速走路、匀速走路、散步不同速度运动；

所述智能训练方法，首先训练者穿戴好运动轨迹记录系统并设置该系统处于智能训练学习工作模式，然后选择一种运动类型，并按所选择的运动类型要求运动一段距离，在运动过程中由所述运动轨迹记录系统采集训练者运动数据，运动轨迹记录系统根据运动数据通过智能学习算法处理，获得训练者在选择的运动类型下的运动速度和运动步幅，建立训练者的运动数学模型并保存到存储模块；

所述训练者的运动数据包括由所述双模卫星定位模块S103采集运动过程中的定位数据及由所述九轴运动检测模块S102采集运动过程中的姿态数据、计步数据，所述定位数据、姿态数据、计步数据是由蓝牙SOC处理器S101同步采集；

所述定位数据是由一系列经度x、纬度y、标准时间T组成的定位坐标集：{(x₀，y₀，T₀)、(x₁，y₁，T₁)、(x₂，Y₂、T₂)…(x_n，y_n，T_n)}，根据所述定位坐标集数据，通过经度、纬度之间的三角函数关系，可计算出相邻坐标点之间的距离：通过以上距离计算公式计算出每相邻两个坐标点之间的距离分别为L₁，L₂…L_n，其中L₁为坐标点(x₀，y₀，T₀)与(x₁，y₁，T₁)之间的距离，L₂为坐标点(x₁，y₁，T₁)与(x₂，y₂、T₂)之间的距离，依次类推，L_n为坐标点(x_n-1，y_n-1，T_n-1)与(x_n，y_n，T_n)之间的距离，从而可计算出运动总距离L_总＝L₁+L₂₊…+L_n；

根据所述定位坐标集数据，可计算出完成所述选择运动类型的总运动距离L_总对应所需要的时间为△T_总＝T_n–T₀ (1)

根据速度计算公式：V＝L/T，可计算出运动速度V₁＝L_总/△T_总；

所述姿态数据是由九轴运动检测模块S102获取的一系列欧拉角数据组成的集合：{(P₀，Y₀，R₀),(P₁，Y₁，R₁)，(P₂，Y₂，R₂)…(P_n，Y_n，R_n)}，其中P为倾斜角Pitch，Y为偏航角Yaw，R为横滚角Roll，所述姿态数据唯一的确定了所述九轴运动检测模块S102在每一个坐标点的世界坐标方向，由此可确定所述九轴运动检测模块实时的运动方向；

所述计步数据是由所述九轴运动检测模块S102获取的一系列步数计数值组成：{C₀,C₁,C₂,C₃…C_n}，C为运动过程中的进行数据捕捉时刻的计步总数，C₀为对应坐标点(x₀，y₀，T₀)时刻的计步总数，C₁为对应坐标点(x₁，y₁，T₁)时刻的计步总数，依此类推，C_n为对应坐标点(x_n，y_n，T_n)时刻的计步总数，从而可知出训练者在所选择的运动类型运动过程中的计步总数C_总＝C_n；

根据所述运动距离L_总和计步总数C_总，可计算出训练者在所选择运动类型下的运动步幅长度S₁＝L_总/C_总；

通过在智能训练学习模式下，由训练者选择不同运动类型，并按所选择的运动类型要求完成一段距离的训练运动，从而获得训练者各种运动类型下的运动速度V和运动步幅S，建立训练者运动速度与运动步幅之间的数学模型：

数学模型中的运动速度V与运动步幅S根据下标序号一一对应。