一種基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]將多軸加速度傳感器用于健康監(jiān)測(cè)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而，這種應(yīng)用往往針對(duì)計(jì)算步伐的數(shù)量，并在此基礎(chǔ)上推算消耗的熱量和運(yùn)動(dòng)的距離等。對(duì)于至少在橫向、縱向和高度等三個(gè)方向上都能測(cè)量加速度的元器件而言，上述這些計(jì)步的應(yīng)用并沒有徹底發(fā)揮出該傳感器的最大功效。另一方面，很多人在運(yùn)動(dòng)，甚至走路過程中由于姿勢(shì)不對(duì)會(huì)對(duì)身體的軟組織造成傷害，甚至受傷。如腳踝、膝關(guān)節(jié)、胯關(guān)節(jié)等。這些問題經(jīng)過日積月累，痛苦不斷，并誘發(fā)如腰肌勞損、(膝蓋)關(guān)節(jié)炎等疾病。目前，人們?cè)诳紤]加速度的同時(shí)，也加入了很多別的傳感器，用于分析人體運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的力，如腳掌的著地力等。然而，這些力其實(shí)都可以通過分析加速度傳感器數(shù)據(jù)獲得。對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的體態(tài)、跑步姿勢(shì)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，并對(duì)當(dāng)事人實(shí)時(shí)提醒，幫助其糾正這些潛在的危害，成為本發(fā)明的主要目標(biāo)，也是目前尚未得到有效和妥善解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于解決上述問題，提供了一種基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，具體由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，該方法包括如下步驟:1)、采集人體在運(yùn)動(dòng)過程中X軸、Y軸、Z軸三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)；2)、對(duì)上述三個(gè)坐標(biāo)軸上的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)；3)、將上述運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)與正常運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)；4)、根據(jù)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)差異幅度對(duì)運(yùn)動(dòng)者作出運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)矯正提醒。
[0004]所述的基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，其進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，在鞋底腳掌部位設(shè)置三軸加速度傳感器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，對(duì)上述運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量分解生成步驟I)所述的X軸、Y軸、Z軸三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)。
[0005]所述的基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，其進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述X軸向即腳掌橫向的加速度矢量數(shù)據(jù)的峰值出現(xiàn)的頻率處于2赫茲~5赫茲之間時(shí)，運(yùn)動(dòng)者處于跑步姿態(tài)；此時(shí)，判斷X軸向加速度矢量數(shù)據(jù)是否處于正常跑步姿態(tài)時(shí)橫向加速度矢量值域范圍內(nèi)，若超出上述值域范圍，則跑步者跑步姿勢(shì)為內(nèi)八字或者外八字。
[0006]本發(fā)明通過采集三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)不僅能夠獲得運(yùn)動(dòng)者足部的垂直方向上的力，而且還可以得到可用于分析內(nèi)八/外八等水平方向上的橫向力和縱向力，因此，數(shù)據(jù)更為充分，分析也更為精準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)規(guī)矩的判斷更為準(zhǔn)確，相應(yīng)的實(shí)時(shí)提醒信息也就更為有效，能夠有效地矯正運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的實(shí)施原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合說明書附圖以及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0009]如圖所示，該基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法包括如下步驟:1)、采集人體在運(yùn)動(dòng)過程中X軸、Y軸、Z軸三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)；2)、對(duì)上述三個(gè)坐標(biāo)軸上的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)；3)、將上述運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)與正常運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)；4)、根據(jù)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)差異幅度對(duì)運(yùn)動(dòng)者作出運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)矯正提醒。可以基于鞋子本身的提醒。如聲音報(bào)警，光報(bào)警等。本發(fā)明將蜂鳴器和LED等設(shè)備內(nèi)置于鞋內(nèi)，根據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的判斷，適時(shí)發(fā)出聲光等信息。也可通過手機(jī)等建立無線鏈接的終端設(shè)備進(jìn)行提醒。其可以通過推送信息，或鈴聲或閃光燈等實(shí)現(xiàn)提醒。
[0010]具體地，在鞋底腳掌部位設(shè)置三軸加速度傳感器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，對(duì)上述運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量分解生成步驟I)所述的X軸、Y軸、Z軸三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)。
[0011]具體地，所述X軸向即腳掌橫向的加速度矢量數(shù)據(jù)的峰值出現(xiàn)的頻率處于2赫茲~5赫茲之間時(shí)，運(yùn)動(dòng)者處于跑步姿態(tài)；此時(shí)，判斷X軸向加速度矢量數(shù)據(jù)是否處于正常跑步姿態(tài)時(shí)橫向加速度矢量值域范圍內(nèi)，若超出上述值域范圍，則跑步者跑步姿勢(shì)為內(nèi)八字或者外八字。
[0012]本發(fā)明通過采集三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)不僅能夠獲得運(yùn)動(dòng)者足部的垂直方向上力，而且還可以得到可用于分析內(nèi)八/外八等水平方向上的橫向力和縱向力，因此，數(shù)據(jù)更為充分，分析也更為精準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)規(guī)矩的判斷更為準(zhǔn)確，相應(yīng)的實(shí)時(shí)提醒信息也就更為有效，能夠有效地矯正運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:1)、采集人體在運(yùn)動(dòng)過程中X軸、Y軸、Z軸三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)；2)、對(duì)上述三個(gè)坐標(biāo)軸上的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)；3)、將上述運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)與正常運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)；4)、根據(jù)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)差異幅度對(duì)運(yùn)動(dòng)者作出運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)矯正提醒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，其特征在于，在鞋底腳掌部位設(shè)置三軸加速度傳感器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，對(duì)上述運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量分解生成步驟I)所述的X軸、Y軸、Z軸三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，其特征在于，所述X軸向即腳掌橫向的加速度矢量數(shù)據(jù)的峰值出現(xiàn)的頻率處于2赫茲~5赫茲之間時(shí)，運(yùn)動(dòng)者處于跑步姿態(tài)；此時(shí)，判斷X軸向加速度矢量數(shù)據(jù)是否處于正常跑步姿態(tài)時(shí)橫向加速度矢量值域范圍內(nèi)，若超出上述值域范圍，則跑步者跑步姿勢(shì)為內(nèi)八字或者外八字。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于加速度傳感器的跑步姿勢(shì)判斷和矯正方法，該方法包括如下步驟：1)、采集人體在運(yùn)動(dòng)過程中X軸、Y軸、Z軸三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)；2)、對(duì)上述三個(gè)坐標(biāo)軸上的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)；3)、將上述運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)與正常運(yùn)動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)；4)、根據(jù)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)差異幅度對(duì)運(yùn)動(dòng)者作出運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)矯正提醒。本發(fā)明通過采集三個(gè)軸向的加速度矢量數(shù)據(jù)不僅能夠獲得運(yùn)動(dòng)者足部的垂直方向上的力，而且還可以得到可用于分析內(nèi)八/外八等水平方向上的橫向力和縱向力，因此，數(shù)據(jù)更為充分，在此基礎(chǔ)上對(duì)運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)規(guī)矩的判斷更為準(zhǔn)確，相應(yīng)的實(shí)時(shí)提醒信息也就更為有效，能夠有效地矯正運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)。
【IPC分類】A61B5/11
【公開號(hào)】CN105147295
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510352219
【發(fā)明人】郝鵬, 周濟(jì), 周晨
【申請(qǐng)人】南京藍(lán)莓網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日