CN105771219A - 桨频获取装置及其获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桨频获取装置，包括：加速度传感器，用于实时获取被测船艇在划桨引起的行驶过程中的加速度信号，并发送至信号补偿模块；信号补偿模块，与所述加速度传感器电连接，用于对接收到的在所述行驶过程中的加速度信号进行补偿转换成实际的加速度数值信号，并发送至桨频确定模块；桨频确定模块，与所述信号补偿模块电连接，用于根据接收到的所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。本发明还提供一种桨频获取方法，可以快速准确的获取桨频信息，实时反映出船速、桨频等参数的动态变化。

Description

桨频获取装置及其获取方法

技术领域

本发明涉及一种桨频获取装置及其获取方法，具体涉及基于加速度曲线的桨频获取装置及其获取方法。

背景技术

划船运动水上项目历来是奥运会的金牌产生大户，是国家体委“119”工程的重点攻关项目，具体包括：赛艇、皮艇、划艇、帆船、帆板等，这些全部为奥运比赛项目，在民间还有龙舟、划水等项目。

近年来，世界各国更为注重将提高成绩的科技含量作为新世纪竞技体育发展中新的增长点，依靠科学方法和手段对运动员进行训练，提高运动员的技术水平，已经成为世界竞技体育运动训练的一种趋势。

皮划艇、赛艇运动均属于速度和耐力项目，对力量和技术均有极高的要求，运动员的选材、技术动作的改进、战术的合理安排、多人艇人员搭配都需要科学依据和理论指导。这些科学依据和理论指导来源于桨频、桨程、船速等运动学参数信息，根据这些运动学参数信息分析船体左右摇摆的幅度、频率、上下颠簸幅度、桨频等船体的姿态。由于水域的阻隔，对这些参数的现场监测造成了极大的困难，特别是水上即时训练数据的获取，对教练员的判断与指导效果有着重大的影响。目前的训练仍停留在教练员开着摩托艇在水上“人盯人”训练，这种方式下，教练员全凭经验和个人感觉对运动员训练状况进行评估。这些运动学参数的获取准确度低，结果无法量化，不可避免会产生人为误差，而且大大增加了测量费用。

发明内容

有鉴于此，提供一种桨频获取装置及其获取方法，可适用于皮、划、赛艇的船速、桨频的测量，可以实时反映出船速、桨频等参数的动态变化。

根据本发明的一方面，提供一种桨频获取装置，包括加速度传感器、信号补偿模块、桨频确定模块和显示模块，其中，所述加速度传感器，用于实时获取被测船艇在划桨引起的行驶过程中的加速度信号，并发送至信号补偿模块；所述信号补偿模块，与所述加速度传感器电连接，用于接收在所述行驶过程中的加速度信号，并对其进行补偿转换成实际的加速度数值信号；桨频确定模块，与所述信号补偿模块电连接，用于根据所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

优选地，所述加速度传感器为三轴加速度传感器。

优选地，所述桨频确定模块包括：

加速度变化率分析模块，与所述信号补偿模块电连接，用于根据在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号，确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间；

标识信号发送模块，与所述加速度变化率分析模块电连接，在确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间后，实时向计算模块发送标识信号，在所述标识信号中包含标识符，所述标识符用于标识当前是所述划桨动作的起始瞬间、或者完成瞬间；

计算模块，与所述标识信号发送模块电连接，用于根据收到各所述标识信号的时间，确定各所述加速度信号的桨频。

优选地，所述桨频获取装置还包括存储模块，存储各所述划桨动作的频率信息。

优选地，所述桨频获取装置还包括显示模块，与所述桨频确定模块电连接，用于显示在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

根据本发明的另一方面，提供一种桨频获取方法，包括：

实时获取划桨引起的行驶过程中的加速度信号；

对在所述行驶过程中的加速度信号进行补偿转换成实际的加速度数值信号；

根据所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

优选地，所述根据所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率包括：根据在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号，确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间；在确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间后，实时向计算模块发送标识信号，在所述标识信号中包含标识符，所述标识符用于标识当前是所述划桨动作的起始瞬间、或者完成瞬间；根据收到各所述标识信号的时间，确定各所述加速度信号的桨频。

优选地，所述桨频获取方法还包括：显示在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

本发明提供的桨频获取装置及方法，可以快速准确的获取桨频信息，实时反映出船速、桨频等参数的动态变化。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明实施例一的桨频获取装置的结构示意图。

图2为本发明实施例二的桨频获取装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的桨频获取方法的流程示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是本发明实施例一提供的一种桨频获取装置的结构示意图。

如图1所示，该桨频获取装置主要包括：互相电连接的加速度传感器101、信号补偿模块102、桨频确定模块103。

加速度传感器101，用于实时获取被测船艇在划桨引起的行驶过程中的加速度信号，并发送至信号补偿模块。

该加速度传感器101可以不限于三轴加速度传感器101。采用三轴加速度传感器可以准确识别划桨动作的幅度、节奏、方位、方向等，可以在三维空间的任何一个方向确定用户动作的加速度。

信号补偿模块102，用于对接收到的在所述行驶过程中的加速度信号进行补偿转换成实际的加速度数值信号，并发送至桨频确定模块。

桨频确定模块103，与所述信号补偿模块102电连接，用于根据接收到的所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

所确定频率即为当前运动员上一划桨动作的运动频率，该桨频确定模块103可以但不局限于在一个单片机上实现。

在实施时，可以将该包含三轴加速度传感器101、信号补偿模块102以及桨频确定模块103的桨频获取装置设置成运动员可佩带装置，该装置可以通过Y轴和Z轴的加速度变化率识别，可以判断具体是划右桨还是划左桨，还是左右桨一起划、还是左右桨轮流划，且获得划左或右桨过程中的加速度以及瞬间。

图2为本发明实施例二提供的一种桨频获取装置的结构示意图。

由图2所见，本实施例与实施例一所不同之处，本实施例的桨频确定模块203主要包括加速度变化率分析模块2031、标识信号发送模块2032、计算模块2033。其中具体工作原理如下：

加速度变化率分析模块2031，用于根据在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号，确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间。

标识信号发送模块2032，与所述加速度变化率分析模块2031电连接，在确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间后，实时向计算模块发送标识信号，在所述标识信号中包含标识符，所述标识符用于标识当前是所述划桨动作的起始瞬间、或者完成瞬间。

计算模块2033，与所述标识信号发送模块2032电连接，用于根据收到各所述标识信号的时间，确定各所述加速度信号的桨频。

在收到标识划桨动作的完成瞬间的标识信号时，记录该收到的时间T1，在收到下一标识划桨动作的完成瞬间的标识信号时，记录该收到的时间T2，然后将时间T1到T2的间隔T0作为划桨周期，而60/T0即为桨频(一分钟内划桨的次数)。

本发明提供的桨频获取装置及方法，可以快速准确的获取桨频信息，实时反映出船速、桨频等参数的动态变化。

在本实施例系统中还可以进一步包括：存储模块和显示模块。

在存储模块中存储有每次训练的桨频信息，以便系统根据存储数据作进一步的利用及分析；系统还可以根据每次训练的加速度曲线变化，对运动员的状态进行总体评价和指定进一步的训练计划及策略。显示模块用于显示在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。运动员在训练过程中可以看到当前训练中的加速度曲线变化，调整自己的状态。

图3为本发明实施例提供的一种桨频获取方法的流程示意图。

参见图3，本实施例提供的桨频获取方法，包括以下步骤：

步骤S01、实时获取划桨引起的行驶过程中的加速度信号。

在运动员进行划桨的过程中，可以通过传感器感应运动员划桨动作执行过程，获取由用户划桨动作引起的加速度信号。

在本实施例中，该传感器可以为加速度传感器，或者高精度三轴加速度传感器或者其他。

采用三轴加速度传感器可以准确识别划桨动作的幅度、节奏、方位、方向等，可以在三维空间的任何一个方向确定运动员划桨的加速度。

包括三轴加速度传感器的装置可以通过Y轴和Z轴的加速度变化率识别，可以判断具体是划右桨还是划左桨，还是左右桨一起划、还是左右桨轮流划，且获得划左或右桨过程中的加速度以及瞬间。

步骤S02、对在所述行驶过程中的加速度信号进行补偿转换成实际的加速度数值信号。

将步骤S01实时获取的加速度信号传输至一信号补偿模块，由该信号补偿模块对在所述行驶过程中的加速度信号进行查表补偿转换成实际的加速度数值信号。

步骤S03、根据所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

频率确定模块根据在运动员划桨过程中(各时间点)的实际加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

运动员在划桨过程中，划桨起始瞬间或者完成瞬间，其加速度变化率会有特定的特点，故在本实施例中可以但不局限于根据划桨起始瞬间或者完成瞬间的确定而确定划桨周期，进而确定桨频。

故可以在每次根据加速度随时间的变化率信号，在检测到划桨完成瞬间之后，向上位机发送标识信号，在所述标识信号中包含标识符，标识符当前是所述动作的起始瞬间或者完成瞬间。上位机在收到标识划桨动作的完成瞬间的标识信号时，记录该收到的时间T1，在收到下一标识划桨动作的完成瞬间的标识信号时，记录该收到的时间T2，然后将时间T1到T2的间隔T0作为划桨周期，而60/T0即为桨频(一分钟内划桨的次数)。

另外，在本实施例中，在获得运动员每次训练的桨频信息后，还可以进一步包括将每次训练的桨频信息存储到系统上，以便系统根据存储数据作进一步的利用及分析；系统还可以根据每次训练的加速度曲线变化，对运动员的状态进行总体评价和指定进一步的训练计划及策略。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桨频获取装置，包括：

加速度传感器，用于实时获取被测船艇在划桨引起的行驶过程中的加速度信号，并发送至信号补偿模块；

信号补偿模块，与所述加速度传感器电连接，用于对接收到的在所述行驶过程中的加速度信号进行补偿转换成实际的加速度数值信号，并发送至桨频确定模块；

桨频确定模块，与所述信号补偿模块电连接，用于根据接收到的所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

2.根据权利要求1所述的桨频获取装置，其中，所述加速度传感器为三轴加速度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的桨频获取装置，其中，所述桨频确定模块包括：

加速度变化率分析模块，与所述信号补偿模块电连接，用于根据在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号，确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间；

标识信号发送模块，与所述加速度变化率分析模块电连接，在确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间后，实时向计算模块发送标识信号，在所述标识信号中包含标识符，所述标识符用于标识当前是所述划桨动作的起始瞬间、或者完成瞬间；

计算模块，与所述标识信号发送模块电连接，用于根据收到各所述标识信号的时间，确定各所述加速度信号的桨频。

4.根据权利要求1或2所述的桨频获取装置，其中，所述桨频获取装置还包括存储模块，存储各所述划桨动作的频率信息。

5.根据权利要求1或2所述的桨频获取装置，其中，所述桨频获取装置还包括显示模块，与所述桨频确定模块电连接，用于显示在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

6.提供一种桨频获取方法，包括：

实时获取划桨引起的行驶过程中的加速度信号；

对在所述行驶过程中的加速度信号进行补偿转换成实际的加速度数值信号；

根据所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。

7.根据权利要求6所述的桨频获取方法，其中，所述根据所述实际的加速度数值信号，计算在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率包括：

根据在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号，确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间；

在确定所述划桨动作的起始瞬间、或者所述划桨动作的完成瞬间后，实时向计算模块发送标识信号，在所述标识信号中包含标识符，所述标识符用于标识当前是所述划桨动作的起始瞬间、或者完成瞬间；

根据收到各所述标识信号的时间，确定各所述加速度信号的桨频。

8.根据权利要求6所述的桨频获取方法，其中，所述桨频获取方法还包括：显示在所述行驶过程中所述加速度随时间的变化率信号及其频率。