一种运动状态分析方法及系统与流程

本发明实施例涉及检测技术，尤其涉及一种运动状态分析方法及系统。

背景技术：

慢跑锻炼是人们最常采用的一种身体锻炼方式，越来越多的居民通过慢跑锻炼自身的心肺功能、骨骼等等，但是在没有自身人士的指导小，长期坚持慢跑反而容易伤害身体，例如在在慢跑过程中，脚部着地前，膝盖、脚底同时缓冲身体落地的巨大压强，脚跟着地瞬间内侧承受压力，此时脚部外侧相对“灵活”(及前脚掌、重组可自由选择落地位置)；中足和前脚掌着地时外侧承受压力；再次蹬地瞬间脚部调整为稳定状态，髋关节、膝关节、踝关节再变进入稳定状态。但是，当脚掌压力过度分布在内侧的情况，则容易因为足外翻；反之则容易引起足内旋，同时足内旋或外翻也驱动了膝盖的内旋或外翻，进而小腿肌肉进一步控制足内旋或外翻形成了恶性循环，长期的足外翻或内翻容易导致足底筋膜炎、踝关节损伤、小腿肌肉牵扯等，另外脚部的内翻或外翻同时驱动膝盖的内旋或外翻，大大降低了运动过程中的安全性。

技术实现要素：

本发明提供一种运动状态分析方法及系统，旨在矫正运动状态下运动姿势，提高运动安全性。

一方面，本发明提供一种运动状态分析方法，其中：包括一具有至少两个水平方向左右对称于中心线的传感器的足垫，分析方法具体包括：

于步行状态下，获取每个传感器距离所述中心线的距离，以及每个传感器当前所承受的压力值；

根据左右对称的所述传感器的压力值计算所述鞋垫上左右两侧的压力比值；

根据所述压力比值结合一标准阈值判断当前足部的状态；

其中，所述压力比值Q为：

所述公式1中，

Y：为右侧所述传感器的压力值累加和；

Z：为左侧所述传感器的压力值累加和；

所述标准阈值P为

所述公式2中，

i:为任一侧所述传感器的位置排序；

n：为二分之一于所有传感器数量；

a：为一固定值，代表足掌的宽度；

Xi:为第i个传感器与所述中心线之间距离。

优选地，上述的运动状态分析方法，其中：根据所述压力比值结合一标准阈值判断当前足部的状态包括：

在所述压力比值大于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足外翻状态；

在所述压力比值小于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足内旋状态；

在所述压力比值等于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于中正状态。

优选地，上述的运动状态分析方法，其中：在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示。

优选地，上述的运动状态分析方法，其中：还包括：

于跑步状态下，获取与足掌对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第一压力值；

获取与足跟对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第二压力值；

根据所述第一压力值、所述第二压力值判断用户的着地方式、步频。

优选地，上述的运动状态分析方法，其中：还包括，根据所述着地方式、步频计算跑步状态中每单个运动动作的着地时间。

优选地，上述的运动状态分析方法，其中：还包括，

接受用户输入的个人信息，根据所述个人信息结合所述步频计算用户单位时间内消耗的热量。

另一方面，本发明再提供一种运动状态分析系统，其中：还包括：

采集单元，形成于一足垫中，所述采集单元包括至少两个传感器，所述传感器以所述足垫的中心线沿水平方向左右对称设置，于步行模式下获取每个传感器距离所述中心线的距离，以及每个传感器当前所承受的压力值；

计算单元，根据左右对称的所述传感器的压力值计算所述鞋垫上左右两侧的压力比值；

判断单元，根据所述压力比值结合一标准阈值形成一匹配当前足部状态的判断结果输出；

其中，所述压力比值Q为：

所述公式1中，

Y：为右侧所述传感器的压力值累加和；

Z：为左侧所述传感器的压力值累加和；

所述标准阈值P为

所述公式2中，

i:为任一侧所述传感器的位置排序；

n：为二分之一于所有传感器数量；

a：为一固定值，代表足掌的宽度；

Xi:为第i个传感器与所述中心线之间距离。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：所述判断结果第一判断结果、第二判断结果、第三判断结果，包括：

所述判断单元，在所述压力比值大于所述标准阈值的状态输出下第一判断结果，在所述压力比值小于所述标准阈值的状态下输出第二判断结果；在所述压力比值等于所述标准阈值的状态下输出第三判断结果，

所述第一判断结果匹配足外翻状态；所述第二判断结果匹配足内旋状态；所述第三判断结果匹配中正状态。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括一提示单元，在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括模式切换单元，用以根据用户的输入指令将所述运动状态分析系统于步行模式与运动模式之间切换；

所述采集单元，于运动模式下，获取与足掌对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第一压力值；

所述计算单元，获取与足跟对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第二压力值；

所述判断单元，根据所述第一压力值、所述第二压力值判断用户的着地方式、步频。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括，所述计算单元，根据所述着地方式、步频计算跑步状态中每单个运动动作的着地时间。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括，

输入单元，接受用户输入的个人信息，根据所述个人信息结合所述步频计算用户单位时间内消耗的热量。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明中，通过根据所述压力比值结合一标准阈值判断当前足部的状态，并在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示。一方面可准确获取运动者的足部状态并给运动者提供矫正指导，提高运动安全性，另一方面，在用户购买运动商品时，可根据自身的实际情况选择合适的运动产品，进一步提高用户的安全性，以达到较佳的运动效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种运动状态分析方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种运动状态分析方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种运动状态分析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

基于背景技术所述，脚掌压力过度分布容易引起足内旋或足外翻，但是在运动过程中，整个脚部通常都被运动鞋予以包裹，即使是资深人士也无法观察到脚部或脚踝的微小变化，进而不能对运动者提供较为准确的运动建议。基于此，本发明提供一种运动状态分析方法。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种运动状态分析方法，其中：包括一具有至少两个水平方向左右对称于中心线的传感器的足垫，分析方法具体包括：

步骤S110、于步行状态下，获取每个传感器距离所述中心线的距离，以及每个传感器当前所承受的压力值；

步骤S120、根据左右对称的所述传感器的压力值计算所述鞋垫上左右两侧的压力比值；

步骤S130、根据所述压力比值结合一标准阈值判断当前足部的状态；进一步地，在所述压力比值大于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足外翻状态；

在所述压力比值小于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足内旋状态；

在所述压力比值等于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于中正状态；

其中，所述压力比值Q为：

所述公式1中，

Y：为右侧所述传感器的压力值累加和；

Z：为左侧所述传感器的压力值累加和；

所述标准阈值P为

所述公式2中，

i:为任一侧所述传感器的位置排序；

n：为二分之一于所有传感器数量；

a：为一固定值，代表足掌的宽度，取值范围为0-50㎜；

Xi:为第i个传感器与所述中心线之间距离。

进一步地，还包括步骤S140、

在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示。

本发明的工作原理是：

首先获取每个传感器距离所述中心线的距离，以及每个传感器当前所承受的压力值；然后根据左右对称的所述传感器的压力值计算所述鞋垫上左右两侧的压力比值；最后根据所述压力比值结合一标准阈值判断当前足部的状态，在所述压力比值大于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足外翻状态；在所述压力比值小于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足内旋状态；在所述压力比值等于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于中正状态。在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示，具体地，在当前足部处于足外翻状态时，发出与足外翻状态匹配的指导提示，在当前足部处于足内旋状态时，发出与足内旋状态匹配的指导提示。

本发明中，通过根据所述压力比值结合一标准阈值判断当前足部的状态，并在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示。一方面可准确获取运动者的足部状态并给运动者提供矫正指导，提高运动安全性，另一方面，在用户购买运动商品时，可根据自身的实际情况选择合适的运动产品，进一步提高用户的安全性，以达到较佳的运动效果。

实施例二

上述实施例一提供了一种运动状态分析方法，旨在供用户获知处于步行状态的步态分析，但是上述的分析方法无法获知用户处于慢跑状态，进而无法提供慢跑状态的分析与指导。

如图2所示，本发明提供一种运动状态分析方法，具体包括，

步骤S210、于步行状态下，获取每个传感器距离所述中心线的距离，以及每个传感器当前所承受的压力值；

步骤S220、根据左右对称的所述传感器的压力值计算所述鞋垫上左右两侧的压力比值；

步骤S230、根据所述压力比值结合一标准阈值判断当前足部的状态；进一步地，在所述压力比值大于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足外翻状态；

在所述压力比值小于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于足内旋状态；

在所述压力比值等于所述标准阈值的状态，判断当前足部处于中正状态；

其中，所述压力比值Q为：

所述公式1中，

Y：为右侧所述传感器的压力值累加和；

Z：为左侧所述传感器的压力值累加和；

所述标准阈值P为

所述公式2中，

i:为任一侧所述传感器的位置排序；

n：为二分之一于所有传感器数量；

a：为一固定值，代表足掌的宽度；

Xi:为第i个传感器与所述中心线之间距离。

步骤S240、在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示。

步骤S250、于跑步状态下，获取与足掌对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第一压力值；

步骤S260、获取与足跟对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第二压力值；

步骤S270、根据所述第一压力值、所述第二压力值判断用户的着地方式、步频，着地方式可分为前脚掌着地、全掌着地、后脚跟着地，当第一压力值大于第二压力值的状态下，着地方式可判定为前脚掌着地，当第一压力值等于第二压力值的状态下，着地方式可判定为全掌着地，当第一压力值小于第二压力值的状态下，着地方式可判定为后脚跟着地。进一步地，步频可通过单位时间内获取的第一压力值或第二压力值数量进行计算，该计算方法为本领域的公知常识，此处不做具体阐述。

上述实施例中，不仅可获取运动下的步态数据，同时还可根据根据所述第一压力值、所述第二压力值判断用户的着地方式、步频，有利于矫正用户的跑步姿势。

作为进一步优选实施方案，上述的运动状态分析方法，其中：还包括，

步骤S280、根据所述着地方式、步频计算跑步状态中每单个运动动作的着地时间、步幅，

其中，M为步幅；

V为跑步速度；

F为跑步频率。

通过步频、步幅数据，帮助用户选择合适的运动方式，即在整个运动过程中，不宜步幅过大、和/或步幅过大，以获得较佳的运动效果。

作为进一步优选实施方案，步骤S290，接受用户输入的个人信息，根据所述个人信息结合所述步频计算用户单位时间内消耗的热量。

具体的计算方法可为：

其中，C为消耗的热量，m为运动者体重；V为运动速度。

也为可：

C＝m*S*1.036，

其中S为运动距离。

通过上述计算方式，用户可及时获知运动过程中消耗的热量，根据该消耗热量合理搭配饮食以提高整体的运动效果。

实施例三

另一方面，如图3所示，本发明再提供一种运动状态分析系统，其中：还包括：

采集单元，形成于一足垫中，所述采集单元包括至少两个传感器，所述传感器以所述足垫的中心线沿水平方向左右对称设置，于步行模式下获取每个传感器距离所述中心线的距离，以及每个传感器当前所承受的压力值；

计算单元，根据左右对称的所述传感器的压力值计算所述鞋垫上左右两侧的压力比值；

判断单元，根据所述压力比值结合一标准阈值形成一匹配当前足部状态的判断结果输出；

其中，所述压力比值Q为：

所述公式1中，

Y：为右侧所述传感器的压力值累加和；

Z：为左侧所述传感器的压力值累加和；

所述标准阈值P为

所述公式2中，

i:为任一侧所述传感器的位置排序；

n：为二分之一于所有传感器数量；

a：为一固定值，代表足掌的宽度；

Xi:为第i个传感器与所述中心线之间距离。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：所述判断结果第一判断结果、第二判断结果、第三判断结果，包括：

所述判断单元，在所述压力比值大于所述标准阈值的状态输出下第一判断结果，在所述压力比值小于所述标准阈值的状态下输出第二判断结果；在所述压力比值等于所述标准阈值的状态下输出第三判断结果，

所述第一判断结果匹配足外翻状态；所述第二判断结果匹配足内旋状态；所述第三判断结果匹配中正状态。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括一提示单元，在所述压力值不等于所述标准阈值的状态下，输出与根据当前足部的状态匹配的指导提示。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括模式切换单元，用以根据用户的输入指令将所述运动状态分析系统于步行模式与运动模式之间切换；

所述采集单元，于运动模式下，获取与足掌对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第一压力值；

所述计算单元，获取与足跟对应区域匹配的所述传感器当前所承受的压力值并形成第二压力值；

所述判断单元，根据所述第一压力值、所述第二压力值判断用户的着地方式、步频。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括，所述计算单元，根据所述着地方式、步频计算跑步状态中每单个运动动作的着地时间。

优选地，上述的运动状态分析系统，其中：还包括，

输入单元，接受用户输入的个人信息，根据所述个人信息结合所述步频计算用户单位时间内消耗的热量。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的产品，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。故此处对心率检测系统的工作原理不再赘述。

上述的运动状态分析系统可形成于一移动终端内，同时可结合移动终端的周边产品，比如穿戴式设备，可以测量心率的心率带，可以将运动中合理的心率范围统计出来，在大强度运动过程中(长跑，竞速)，心率超出预定范围，将及时提醒运动者降低运动强度，防止运动过激，发生意外。例外移动终端还可清晰的展示出运动者在运动过程中，心率，步频，卡路里消耗、呼吸频率，用图表方式汇总一段时期的数据走势图，方便用户获知运动效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。