[發明專利]仰臥起坐考核系統

在審

• 申請號: 202010424602.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111840918A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 杜國平;顧中林;史衛慶;顧明珠
• 申請（專利權）人: 南京理學工程數據技術有限公司
• 主分類號: A63B23/12
• 分類號: A63B23/12;A63B71/06
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 周超

1.仰臥起坐考核系統，其特征在于：包括檢測系統、電腦和成績顯示器，所述檢測系統和所述計數器通過Zigbee和無線網關連接，所述無線網關通過串口和電腦相連，所述電腦內安裝有考試系統，所述電腦通過VGA線纜和成績顯示器連接，所述檢測系統包括若干個檢測設備。

2.根據權利要求1所述的仰臥起坐考核系統，其特征在于：所述檢測設備主要包括微處理器、無線通信芯片、加速度傳感器、陀螺儀傳感器和鋰電池組成。

3.根據權利要求1所述的仰臥起坐考核系統，其特征在于：所述檢測設備綁在人體的腹部。

4.仰臥起坐考核系統的考核方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)所述檢測設備在收到考試系統通過無線網關發送的開啟考核命令后，連續采集加速度傳感器檢測的三軸加速度值和陀螺儀傳感器檢測的三軸角速度值；

步驟2)三軸加速度：所述三軸加速度值為互相正交的向量，取所述互相正交向量的向量和a，通過濾波算法剔除因所述檢測設備本身受力運動而產生的加速度，利用重力加速度方向不變的原理，所述向量和a近似代表為重力加速度，然后通過特有算法計算所述向量和a隨著時間推移的擺動角度，所述擺動角度為人在垂直方向上的擺動角度，所述特有算法的計算原理為，設定兩個邊界向量變量，分別為b和c,b和c的夾角為θ，當前讀取的向量為d，在開始計算的時刻，b,c,d三個向量為同一向量，θ值為0°，隨著檢測設備的旋轉，當前向量d發生了偏移，每2ms計算d和b之間的夾角β、d和c之間的夾角ε，當β大于ε且β大于θ時則將c向量更新為當前向量d,θ更新為β的數值，當ε大于β且ε大于θ時則將b向量更新為當前向量d,θ更新為ε的數值，隨著設備旋轉角度的變大，邊界向量的夾角θ也會逐漸變大，θ即為所述人體軀干在垂直方向上的擺動角度；

步驟3)三軸角速度值：三軸角速度值通過連續的累加計算得到三軸的旋轉角度，用以輔助判斷所述檢測設備是否發生了非常規的旋轉以及是否發生大幅度的橫移，避免誤采集；

步驟4)所述檢測設備設定好仰臥起坐最小角度α，默認為90度，若人在垂直方向上來回擺動角度θ大于等于α，則認為完成一次仰臥起坐，仰臥起坐計數加一，否則不計數。