[發明專利]一種用于游泳運動的技術分析系統及方法

在審

• 申請號: 201810360509.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108379818A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 劉泳慶;陳騏;肖書明;唐志斌;初宏偉;邱航
• 申請（專利權）人: 國家體育總局體育科學研究所
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李瑾;李連生

1.一種用于游泳運動的技術分析系統，包括基于無線傳感器網絡的數據采集模塊、視頻采集設備（4）、同步設備（5）和控制主機（6），其特征在于：所述基于無線傳感器網絡的數據采集模塊包括用戶佩戴的可穿戴裝置（1）、同步節點（2）和無線網關（3），所述可穿戴裝置（1）中設置有用于采集數據的傳感器節點；控制主機（6）通過無線網關（3）連接所述傳感器節點，視頻采集設備（4）的視頻信號有線連接至控制主機（6）；所述同步節點（2）接收控制主機信號輸出無線傳感器網絡的同步脈沖信號至同步設備（5），同步設備（5）控制視頻采集設備（4）與傳感器節點信號同步采集視頻實現整個系統同步；所述基于無線傳感器網絡的數據采集模塊中設置有數據存儲裝置，用于采集數據在無線傳輸前的存儲；所述傳感器節點包括人體生理參數傳感器、人體運動參數傳感器和環境參數傳感器，所述人體運動參數傳感器包括：三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器、三軸磁場傳感器、水深數據傳感器、位置信息傳感器。

2.根據權利要求1所述的用于游泳運動的技術分析系統，其特征在于：所述視頻采集設備為兩種類型的相機，一種類型的相機設置在水下，另一種類型的相機設置在水上，各個相機從不同角度圍繞拍攝對象設置。

3.根據權利要求1所述的用于游泳運動的技術分析系統，其特征在于：人體生理參數傳感器，包括采集人體心率數據的傳感器、采集血氧數據的傳感器、采集肌電數據的傳感器、采集體溫數據的傳感器、采集呼吸數據的傳感器。

4.根據權利要求1所述的用于游泳運動的技術分析系統，其特征在于：環境參數傳感器，包括運動環境中采集溫度的傳感器、采集濕度的傳感器、采集海拔的傳感器、采集空氣質量的傳感器。

5.根據權利要求1所述的用于游泳運動的技術分析系統，其特征在于：無線傳感器網絡的數據傳輸方式包括藍牙，Wifi，ZigBee，NFC中任意一種無線通信。

6.一種基于權利要求1所述用于游泳運動的技術分析系統的分析方法 ，包括布置現場測試環境、數據采集和數據分析儲存；其特征在于，

具體步驟如下：

1)布置現場測試環境：為用戶佩戴可穿戴設備，在試驗場景中布置同步節點、視頻采集設備、同步設備、以及控制主機；啟動控制主機，對系統參數進行配置，包括視頻采集設備的幀率、用戶信息的錄入、數據采集的時長、可穿戴設備佩戴位置的輸入；啟動同步設備、視頻采集設備、可穿戴設備和同步節點，無線傳感器網絡此時實現網絡內的同步；

2）數據采集：控制主機發出數據采集開始的指令；同步節點輸出脈沖信號至同步設備，同步設備將控制信號傳輸至視頻采集設備，實現視頻采集設備和無線傳感器網絡的同步；無線傳感器網絡內可穿戴設備開始同步采集傳感器數據，并將傳感器數據暫時儲存在數據存儲裝置中；視頻采集設備同步進行視頻采集并將視頻數據通過有線傳輸的方式傳輸至控制主機；

3）數據分析和存儲：數據采集結束后，在泳池邊進行可穿戴設備中傳感器數據的無線傳輸，將同步采集到的傳感器數據傳送到控制主機中，進行儲存，并和視頻數據一起進行同步綜合分析。

7.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于：單個用戶在左腕、右腕、左腳踝、右腳踝、頭部、背部、胸部佩戴可穿戴設備，通過控制主機對于佩戴位置和可穿戴設備進行配對。

8.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于：多個用戶都在同側手腕或腳踝佩戴可穿戴設備，通過控制主機進行配對后，在同時的運動過程中，通過分析多個可穿戴設備的傳感器數據來對多個用戶之間的運動狀態進行對比。

9.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于：單個用戶在左、右肢佩戴可穿戴設備，通過控制主機進行配對后，在運動過程中，通過左、右肢可穿戴設備的傳感器數據來對單個用戶左右肢平衡能力進行分析。

10.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于：同步節點、同步設備、控制主機設置在水上，部分視頻采集設備控制在水上，部分視頻采集設備控制在水下。