[发明专利]一种运用3轴传感器监测外部负荷评估系统

说明书

一种运用3轴传感器监测外部负荷评估方法及其系统，实现对运动员在训练或比赛过程中，自动实时采集并记录运动员运动时间、运动位移、运动速度、运动次数、运动高度、训练密度等信息,并通过软件自动进行分析判别、评估运动员外部负荷，从而方便教练员对运动员训练或比赛过程管理。该系统设备包括运动采集终端、监控分析终端、无线移动基站。本发明能够以时间段、运动周期、运动类型等方式对运动员外部负荷量、外部负荷强度进行纵向分析、评估，同时能够对不同运动员外部负荷量、外部负荷强度进行横向分析、评估，从而方便制定针对性训练计划，提高运动训练效果。

技术领域

本发明属于体育运动监测应用领域，具体是涉及一种运用3轴传感器对运动员运动过程中外部负荷进行监测与评估方法及其系统。

背景技术

所谓运动负荷，就是人体在运动活动中所承受的生理负荷，它包括负荷强度和负荷量两方面。有研究表明，只有使体育锻炼的运动负荷达到极限的压力下，体力、心理和智力的自然潜力才能得到充分发挥，达到增强体能的目的；但是，运动负荷过大，又容易引起疲劳和损伤。因此，对于生长发育期的运动员，合理安排有效的运动负荷是体育训练中必须解决的主要问题。

目前，传统上最常用到的运动负荷检测方法就是询问法和观察法。询问法，通过询问运动员锻炼后的自我感受，判断运动员承受运动负荷的情况；观察法，教练员通过观察运动员的脸色、表情、喘气、出汗量、反应速度等表现来判断所承受运动负荷的大小。由以上可知，传统的检测方法为主要是通过教练员的眼睛和询问进行事后经验判断，不能通过科学手段对运动员运动负荷数据进行实时监测、分析与评估，在体育运动训练或比赛过程不利于教练员根据现场情况进行科学决策，同时不利于运动员能力提升；随着科学技术发展，通过传感器技术、无线通信技术、计算机技术等技术，实时对运动员运动时间、运动位移、运动速度、运动次数、运动高度、训练密度等参数监测、计算、分析、评估及存储，将会有效解决教练员因无准确数据进行科学判断问题。

发明内容

本发明目的是通过研制一种运用3轴传感器监测外部负荷评估系统，实现对运动员在训练或比赛过程中，自动实时采集并记录运动员运动时间、运动位移、运动速度、运动次数、运动高度、训练密度等信息,并通过软件自动进行分析判别、评估运动员外部负荷，从而方便教练员对运动员训练或比赛过程管理，制定针对性训练计划，提高运动训练效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种运用3轴传感器监测外部负荷评估系统，它包括运动采集终端、监控分析终端、无线移动基站；所述运动采集终端能够通过无线移动基站、蓝牙或移动4G网与监控分析终端建立通信连接；

所述运动采集终端，用于采集运动员的运动加速度信息、运动速度信息、运动位移信息，同时将采集运动信息传输至监控分析终端；

所述无线移动基站，用于运动采集终端通信管理，并将接收数据转发给监控分析终端；

所述监控分析终端，用于接收各运动采集终端发送的运动加速度信息、运动速度信息、运动位移信息，并对接收的运动加速度信息、运动速度信息、运动位移信息进行解析，计算运动员的运动次数、训练密度，并进行纵向和横向分析、评估单个运动员和多个运动员的外部负荷量、外部负荷强度大小。

所述运动采集终端，是一种可穿戴设备，通过臂带固定在人体手臂处；

所述运动采集终端，内置有三轴加速度传感器、GPS/北斗定位模块、无线通讯模块、蓝牙模块、移动4G通信模块；

所述三轴加速度传感器，用于采集运动员运动状态下三轴方向加速度信息，并将采集信息由运动采集终端通过无线传输至监控分析终端；所述三轴分别为X轴、Y轴Z轴；所述运动采集终端与监控分析终端无线通信方式，包括采用无线移动基站、蓝牙、移动4G三种方式建立通信数据连接；所述运动采集终端无线通信方式选择，通过人工进行软件选择设定；