[发明专利]一种基于压力传感的运动员运动分析系统

权利要求书

1.一种基于压力传感的运动员运动分析系统，其特征在于：包括有带无线充电发射线圈电路的适配器、用于数据分析处理的智能设备终端以及集成在运动鞋上的薄膜压力传感器、电压跟随电路、单片机、蓝牙模块、可充电锂电池、无线充电接收线圈电路；其中，所述薄膜压力传感器、电压跟随电路、单片机、蓝牙模块依次连接，并均由可充电锂电池供电；所述可充电锂电池连接无线充电接收线圈电路，通过所述适配器上的无线充电发射线圈电路与无线充电接收线圈电路的强磁耦合实现无线充电，所述适配器连接220V市电；所述薄膜压力传感器有多片装在鞋垫上的不同位置，负责采集使用者脚底各个点的受力信息，根据使用者行走时脚底所受压力而产生实时的不同电压，并将此电压传入所述电压跟随电路进行稳压、滤除环境噪声处理；所述单片机集成有AD转换器，用于对所述电压跟随电路处理后的电压进行AD转换，并控制所述蓝牙模块发送数据至智能设备终端进行数据分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于压力传感的运动员运动分析系统，其特征在于，所述智能设备终端为Android手机，包括有：

压力数据动态实时显示功能模块，用于显示实时脚底压力数据，并在手机终端上以色阶图的形式显示；

动作分类模块，利用分类算法根据压力数据判断出此时运动员的动作，并显示在界面上；其中，所述分类算法如下：

设自相关所求得步态周期为T，分类的阈值为Tth，短期压力峰值为A，分类的阈值为Ath，首先判断通过自相关计算的步伐周期T是否大于阈值Tth，若大于说明步伐较缓，认为在走路；否则可以视为在跑或跳此类较为剧烈的运动，此时判断足底压力峰值大小A是否大于阈值Ath，若大于说明压力较大，认为在跳；否则认为在跑；

压力中心计算及损伤预警模块，通过压力中心计算算法计算运动员的压力中心，根据压力中心数据以及损伤预警算法提醒运动员可能的损伤；其中，所述压力中心计算算法如下：

设每个薄膜压力传感器的压力值为P_i，平面坐标为(x_i,y_i)，则压力中心坐标(x,y)为x=Σi=1NxiPiΣi=1NPi,y=Σi=1NyiPiΣi=1NPi;]]>

所述损伤预警算法为：首先通过测量得到正常步行状态下压力中心所在的区间范围，当压力中心坐标离开这个区间时，即认为可能受伤，发出预警信号；

运动参数计算模块，计算包括体重、计步、体能消耗、跑动距离数据，其中，体重计算首先是对各个点的压强做长期均值，然后对压强求和即为重力，除以重力加速度即可估算体重，而计步则是每次压强达到极大值，视作走了一步，计步加一；

分类运动时间和距离统计模块，用于统计不同运动状态的距离和时间，并显示在界面上，其中，运动状态分有站立、走动、跑动、跳跃；

蓝牙管理模块，用于管理蓝牙连接状态，负责蓝牙设备的配对、连接、数据传送；

休眠控制模块，用于检测系统是否空载，若系统空载预设时间，则所述单片机进入休眠模式；

社交网络分享及云平台数据同步模块，用于对接多种社交平台，可以上传压力数据到云平台dropbox上。