速度還可以利用先獲 得的角度加速度轉(zhuǎn)化后獲得。
[0033] 穿戴設(shè)備108可以為嵌設(shè)有慣性導(dǎo)航芯片和供電電池的任何可以穿戴于人體身上 的設(shè)備。例如,手環(huán)、掛件、腰帶甚至可以為安裝于鞋面或者服裝的固體物塊,在此并不多做 限制。
[0034]慣性導(dǎo)航芯片可將人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的加速度轉(zhuǎn)化為穿戴式設(shè)備沿一三維坐標(biāo) 系三個(gè)軸向的三軸加速度,具體轉(zhuǎn)換過程為:
[0035]慣性導(dǎo)航芯片獲得人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)在慣性參考坐標(biāo)系的三個(gè)軸向的三軸加速度X、 Y、z,利用由已知坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式:
[0037] 可求得穿戴式設(shè)備沿一三維坐標(biāo)系三個(gè)軸向的三軸加速度X、Υ、Ζ。
[0038]
稱之為轉(zhuǎn)換矩陣,轉(zhuǎn)換矩陣是可以通過歐拉角計(jì)算獲取, 由歐拉角與旋轉(zhuǎn)矩陣計(jì)算公式知:
[0040] 其中,kx為歐拉角中俯仰角,ky為歐拉角中偏航角,kz為歐拉角中滾轉(zhuǎn)角,C為所述 轉(zhuǎn)換矩陣。
[0041] 所述運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302用于在接收到加速度后開始計(jì)時(shí)并得到計(jì)時(shí)時(shí)刻信 息,依據(jù)所述計(jì)時(shí)時(shí)刻信息和所述加速度計(jì)算出運(yùn)動(dòng)信息。
[0042] 本實(shí)施例中,運(yùn)動(dòng)信息可以為運(yùn)動(dòng)高度信息、水平面運(yùn)動(dòng)速度信息、運(yùn)動(dòng)量衡量、 肌肉爆發(fā)力、轉(zhuǎn)身能力評(píng)估值等等運(yùn)動(dòng)信息。
[0043] 當(dāng)運(yùn)動(dòng)量信息為運(yùn)動(dòng)高度信息時(shí),所述運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302用于依據(jù)所述加速 度獲得所述加速度在三維坐標(biāo)系中Z軸的分量a z, 各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息Sz,其中,to為起跳時(shí)刻,t為計(jì)算時(shí)刻,SzSt1時(shí)刻時(shí)所述穿 戴設(shè)備108距離起跳點(diǎn)的距離。
[0044] 例如,運(yùn)動(dòng)者在打籃球時(shí),綁定于身體的穿戴設(shè)備108將轉(zhuǎn)換后的沿一三維坐標(biāo)系 三個(gè)軸向的三軸加速度發(fā)送至加速度接收模塊301,當(dāng)運(yùn)動(dòng)者開始起跳時(shí),在豎直方向上產(chǎn) 生加速度,此時(shí)運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302開始計(jì)時(shí),
各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息Sz。
[0045] 當(dāng)運(yùn)動(dòng)量信息為水平面運(yùn)動(dòng)速度信息時(shí),所述運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302用于依據(jù)所 述加速度獲得所述加速度在三維坐標(biāo)系中X軸的分量a x和Y軸的分量ay,依據(jù)算式
計(jì)算出所述穿戴設(shè)備108各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的水平面運(yùn)動(dòng)速度信 息V,其中,to為運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻,t為計(jì)算時(shí)刻。
[0046] 例如,當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步時(shí),綁定于身體的穿戴設(shè)備108將轉(zhuǎn)換后的沿一三維坐標(biāo)系 三個(gè)軸向的三軸加速度發(fā)送至加速度接收模塊301,此時(shí)運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302開始計(jì)時(shí),
計(jì)算出各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的水平面運(yùn)動(dòng)速度信息V。
[0047] 當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)量信息為運(yùn)動(dòng)量衡量時(shí),所述運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302用于依據(jù)所述加 速度獲得所述加速度在三維坐標(biāo)系中X軸分量a x、Y軸分量ay以及Z軸分量az,依據(jù)算式
[0049] 計(jì)算出各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)量衡量W,其中,α為水平方向上運(yùn)動(dòng)量與運(yùn)動(dòng)距離的 權(quán)值,β為高度運(yùn)動(dòng)量的權(quán)值,to為運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻,t為計(jì)算時(shí)刻。
[0050] 較佳地,所述最大值獲取模塊303用于依據(jù)計(jì)算出的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)信息獲 取運(yùn)動(dòng)?目息的最大值。
[0051] 例如,當(dāng)運(yùn)動(dòng)量信息為運(yùn)動(dòng)高度信息時(shí),所述最大值獲取模塊303用于依據(jù)計(jì)算出 的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息Sz,獲取Sz的最大值,Sz即為運(yùn)動(dòng)者的最大彈跳高度值。
[0052] 再例如,當(dāng)運(yùn)動(dòng)量信息為水平面運(yùn)動(dòng)速度信息時(shí),所述最大值獲取模塊303用于依 據(jù)計(jì)算出的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的水平面運(yùn)動(dòng)速度信息V,獲取V的最大值,V即為運(yùn)動(dòng)者的最大奔 跑速度值。
[0053] 當(dāng)然地,所述運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302還可以用于計(jì)算肌肉爆發(fā)力、轉(zhuǎn)身能力評(píng)估值 等等運(yùn)動(dòng)量信息,在此就不再一一舉例說明。
[0054]在具體實(shí)施時(shí),可將運(yùn)動(dòng)信息測量裝置101運(yùn)行于一智能終端的服務(wù)器,將穿戴設(shè) 備108與智能終端建立通信連接(例如藍(lán)牙連接或者WIFI連接),智能終端可以為手機(jī)或者 平板電腦。在運(yùn)動(dòng)信息測量裝置101將計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)信息傳輸至智能終端的顯示屏顯示,從 而運(yùn)動(dòng)者可隨時(shí)通過智能終端的顯示屏查看的運(yùn)動(dòng)量信息。
[0055]請參閱圖4,是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的運(yùn)動(dòng)信息測量方法的流程圖。需要說明的 是,本實(shí)施例所提供的運(yùn)動(dòng)信息測量方法,其基本原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和上述實(shí)施例相 同,為簡要描述,本實(shí)施例部分未提及之處,可參考上述的實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。下面將對圖4 所示的具體流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0056]步驟S401:獲得一穿戴設(shè)備108發(fā)送的加速度,所述加速度用于表征所述穿戴式設(shè) 備沿一三維坐標(biāo)系三個(gè)軸向的三軸加速度。
[0057]通過運(yùn)動(dòng)信息測量裝置101的加速度接收模塊301即可獲得穿戴設(shè)備108發(fā)送的沿 一三維坐標(biāo)系三個(gè)軸向的三軸加速度。
[0058]步驟S402:在接收到加速度后開始計(jì)時(shí)并得到計(jì)時(shí)時(shí)刻信息,依據(jù)所述計(jì)時(shí)時(shí)刻 信息和所述加速度計(jì)算出運(yùn)動(dòng)信息。
[0059]通過運(yùn)動(dòng)信息測量裝置101的運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302可在獲得加速度后開始計(jì)時(shí) 并得到計(jì)時(shí)時(shí)刻信息,并依據(jù)所述計(jì)時(shí)時(shí)刻信息和所述加速度計(jì)算出運(yùn)動(dòng)信息。
[0060] 當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)信息為運(yùn)動(dòng)高度信息時(shí),所述步驟S402包括:
[0061] 在接收到加速度后開始計(jì)時(shí),并依據(jù)所述加速度獲得所述加速度在三維坐標(biāo)系中 Z軸的分量az。
[0062]
計(jì)算出各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息Sz,其中, to為起跳時(shí)刻,t為計(jì)算時(shí)刻,SzSt1時(shí)刻時(shí)所述穿戴設(shè)備108距離起跳點(diǎn)的距離。
[0063]當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)信息為水平面運(yùn)動(dòng)速度信息時(shí),所述步驟S402包括:
[0064] 在接收到加速度后開始計(jì)時(shí),并依據(jù)所述加速度獲得所述加速度在三維坐標(biāo)系中 X軸的分量ax和Y軸的分量ay。
[0065]
計(jì)算出所述穿戴設(shè)備I 〇 8各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的 水平面運(yùn)動(dòng)速度信息V,其中,to為運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻,ti為計(jì)算時(shí)刻。
[0066]當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)信息為運(yùn)動(dòng)量衡量時(shí),所述步驟S402包括:
[0067] 依據(jù)所述加速度獲得所述加速度在三維坐標(biāo)系中X軸分量ax、Y軸分量ay以及Z軸分 量az〇
[0068] 依據(jù)算式
[0070]計(jì)算出各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)量衡量W,其中,α為水平方向上運(yùn)動(dòng)量與運(yùn)動(dòng)距離的 權(quán)值,β為高度運(yùn)動(dòng)量的權(quán)值,to為運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻,為計(jì)算時(shí)刻。
[0071]步驟S403:依據(jù)計(jì)算出的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)信息獲取運(yùn)動(dòng)信息的最大值。
[0072]當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)信息為運(yùn)動(dòng)高度信息時(shí),所述步驟S403包括:
[0073] 依據(jù)獲得的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息Sz,獲取Sz的最大值。
[0074] 可通過最大值獲取模塊303依據(jù)獲得的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息Sz,獲取Sz的 最大值。
[0075]當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)信息為水平運(yùn)動(dòng)速度信息時(shí),所述步驟S403包括:
[0076] 依據(jù)獲得的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息V,獲取V的最大值。
[0077] 可通過最大值獲取模塊303依據(jù)獲得的各個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)高度信息V,獲取V的 最大值。
[0078]第三方面,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種運(yùn)動(dòng)信息測量系統(tǒng),需要說明 的是,本發(fā)明實(shí)施例所提供的運(yùn)動(dòng)信息測量系統(tǒng),其基本原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和上述實(shí) 施例相同,為簡要描述,本實(shí)施例部分未提及之處,可參考上述的實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。
[0079] 所述系統(tǒng)包括穿戴設(shè)備108和運(yùn)動(dòng)信息測量裝置101,其中:
[0080] 所述穿戴設(shè)備108用于采集所述穿戴設(shè)備108的加速度,并將所述加速度發(fā)送至所 述運(yùn)動(dòng)信息測量裝置101,所述加速度用于表征所述穿戴式設(shè)備沿一三維坐標(biāo)系三個(gè)軸向 的三軸加速度。
[0081] 本實(shí)施例中,穿戴設(shè)備108采用嵌設(shè)有慣性導(dǎo)航芯片的固定物塊,如圖5所示,該固 定物塊可固定連接于鞋面或者衣服,即可采集人體的加速度,并將加速度轉(zhuǎn)換為沿一三維 坐標(biāo)系三個(gè)軸向的三軸加速度。
[0082]所述運(yùn)動(dòng)信息測量裝置101包括加速度接收模塊301與運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊302,所 述加速度接收模塊301用于接收所述穿戴設(shè)備108發(fā)送的加速度;所述運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算模塊 302用于在接收到加速度后開始計(jì)時(shí),并依據(jù)計(jì)時(shí)時(shí)刻信息和所述加速度計(jì)算出運(yùn)動(dòng)信息。
[0083] 綜上,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種運(yùn)動(dòng)信息測量裝置、方法及系統(tǒng),可利用一穿戴于 人體的穿戴設(shè)備10