穿戴终端、服务终端及射击检测系统的制作方法

本发明涉及枪械训练技术领域，特别是涉及穿戴终端、服务终端及射击检测系统。

背景技术：

枪手射击时的射击速度(其中包括，接收到指令第一次击发的时间，和每次击发的间隔)和准确性，在战场上很大程度上能决定单兵的生存率，总体水平高的团队作战甚至能决定局部战事的胜负，因此在训练中，枪手的射击速度往往被视为一个重要指标进行考核，以往的训练方式，不仅耗时，耗人且效率低可靠性差，数据的准确性也不高。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供穿戴终端、服务终端及射击检测系统，通过自动检测识别射击者的有效射击信息并加以传输、存储及分析，执行效率高且准确性好，解决现有技术的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种穿戴终端，穿戴于射击者，所述穿戴终端包括：声音传感器，用于采集声音数据；三轴加速度传感器，用于采集加速度数据；第一处理单元，连接所述声音传感器及三轴加速度传感器，用于在预设时间点接收所述声音传感器所采集的声音数据以及三轴加速度传感器所采集的加速度数据，并从所述加速度数据获取射击者的运动情况是否符合射击动作特征以第一判断是否存在所述射击者的可能射击；从所述声音数据获取音量情况以第二判断是否存在所述射击者的可能射击；在第一判断及第二判断皆为可能射击的情形下，判断存在所述射击者的有效射击；第一无线通信单元，连接于所述第一处理单元且与外部设备通信，用于将所述有效射击的信息向外发送。

于本发明的一实施例中，所述第一无线通信单元，还用于接收来自所述服务终端的开始射击指令及结束射击指令；所述预设时间点在接收到所述结束射击指令之后。

于本发明的一实施例中，所述的穿戴终端，包括：第一显示单元，用于显示所述有效射击的提示信息。

于本发明的一实施例中，所述从所述加速度数据获取射击者的运动情况以第一判断是否存在所述射击者的可能射击，包括：对所述加速度数据取模得到取模数据；对所述加速度数据采样并对应获得取模数据的采样样本；根据所述采样样本进行计算以根据其离散程度来判断射击者的运动情况是否符合射击动作特征；若符合所述射击动作特征，判定存在所述射击者的可能射击。

于本发明的一实施例中，所述从所述声音数据获取音量情况以第二判断是否存在所述射击者的可能射击，包括：判断声音数据是否大于声音阈值；若大于，则判定存在所述射击者的可能射击。

于本发明的一实施例中，所述穿戴终端的类型包括：手环或臂环。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种服务终端，包括：第二无线通信单元，与外部设备通信，以接收由穿戴于射击者的穿戴终端所获取并对外发送的所述射击者的有效射击的信息；第二处理单元，连接所述第二无线通信单元，用于接收所述有效射击的信息并加以存储；且用于对所存储的有效射击的信息进行统计分析以得到分析结果；第二显示单元，连接所述第二处理单元，用于显示所述分析结果。

于本发明的一实施例中，所述第二处理单元，用于生成开始射击指令及结束射击指令；所述第二无线通信单元，还用于向所述穿戴终端发送所述开始射击指令及结束射击指令。

于本发明的一实施例中，所述服务终端的类型包括：平板电脑、电脑、笔记本电脑、及智能手机中的任意一种。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种射击检测系统，包括：所述的穿戴终端、以及所述的服务终端。

如上所述，本发明提供的穿戴终端、服务终端及射击检测系统，穿戴终端用于采集加速度数据及声音数据，据以分析射击者的有效射击，并将该有效射击的信息传送至所述服务终端来进行统计分析并显示，执行效率高且准确性好，解决现有技术的问题，且训练数据一目了然，为训练的效果起到事半功倍的效果。

附图说明

图1显示为本发明于一实施例中的射击检测系统的结构示意图。

图2显示为本发明于一实施例中的穿戴终端的结构示意图。

图3显示为本发明于一实施例中的穿戴终端进行有效射击判定的流程示意图。

图4显示为图3中加速度数据处理步骤于一实施例中的子步骤的流程示意图。

图5显示为本发明于一实施例中的服务终端的结构示意图。

元件标号说明

101 穿戴终端

102 服务终端

201 声音传感器

202 三轴加速度传感器

203 第一处理单元

204 第一无线通信单元

501 服务终端

502 第二通信单元

503 第二处理单元

504 第二显示单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的技术方案，应用于枪械训练中，用于辅助枪械训练者进行射击行为的检测。

如图1所示，本发明提供一种射击检测系统，其包括穿戴终端101及服务终端102。

所述穿戴终端101穿戴于射击者，优选的，由于射击主要是利用手臂，该穿戴终端101是穿戴于射击者的手部或臂部，例如为手环、臂环等，其设有声音传感器和三轴加速度传感器，分别用于采集环境的声音数据，以及射击者在射击过程中运动的加速度数据，并据以分析出射击者有效射击的信息，从而通过无线通信方式向外传送。

所述服务终端102，其类型包括：平板电脑、电脑、笔记本电脑、及智能手机中的任意一种；其可直接或间接(通过无线中继等)无线通信连接所述穿戴终端101，以在建立通信连接后，接收所述有效射击的信息并存储，进而可进行统计分析来得到分析结果，加以显示来反映该射击者的射击训练情况。

如图2所示，本发明提供一实施例中所述穿戴终端实现的电路结构，其包括：声音传感器201、三轴加速度传感器202、第一处理单元203及第一无线通信单元204。

所述声音传感器201，用于采集声音数据；

所述三轴加速度传感器202，用于采集加速度数据；

所述第一处理单元203，连接所述声音传感器201及三轴加速度传感器202，用于接收所述声音传感器201所采集的声音数据以及三轴加速度传感器202所采集的加速度数据，从而据以判断存在的有效射击。

于一实施例中，所述穿戴终端的功能电路可通过嵌入式系统实现，所述第一处理单元203可包括：嵌入式处理器(例如MCU、SoC等)；该嵌入式处理器连接有存储器(ROM、RAM等)、声音传感器201、及三轴加速度传感器202等。

所述存储器可分为内存和外存，所述外存用于存储各种软件程序，所述嵌入式处理器控制对应软件程序调至内存运行，从而实现各种功能，如传感器数据采集、可能射击和有效射击行为的判定等。

如图3所示，展示所述穿戴终端具体进行有效射击检测的过程：

步骤S1：于预设时间点获取所述声音传感器所采集的声音数据以及三轴加速度传感器所采集的加速度数据。

于本发明的一实施例中，由于枪械训练是周期性行为，即周期性地重复进行提枪、瞄准、射击、放下动作，因此所述声音数据和加速度数据的采集可以是周期性进行的，若一次射击动作的周期需要5秒，则可按间隔远小于该射击的20ms采集一次，而所述预设时间点可以是按该周期来设定的。

所述三轴加速度传感器采集的加速度数据包括：x轴加速度数据、y轴加速度数据、及z轴加速度数据，可供分别进行分析，也可以归一分析。

步骤S2：从所述加速度数据获取射击者的运动情况是否符合射击动作特征以第一判断是否存在所述射击者的可能射击。

于一实施例中，可以通过采样并进行样本统计分析来滤除干扰，该干扰可能来源于不满足射击动作要求(例如在速度上较慢)的无效射击行为，或者非射击行为的手臂抖动等。

具体来讲，如图4所示，于一实施例中，步骤S2包括：

步骤S21：对所述加速度数据取模得到取模数据。

于本实施例中，所述取模指的是对x、y、z轴加速度数据取模而得到取模数据。

步骤S22：对所述加速度数据采样并对应获得取模数据的采样样本。

于本实施例中，可例如按时间轴对x、y、z轴加速度数据分别进行采样多个采样点，则加速度数据的每个采样点对应有取模数据的采样点，而形成取模数据的采样样本。

步骤S23：根据所述采样样本进行计算以根据其离散程度来判断射击者的运动情况是否符合射击动作特征。

步骤S24：若符合所述射击动作特征，判定存在所述射击者的可能射击。

优选的，步骤S25：若不符合，则可认为不是射击。

于本实施例中，若存在射击行为，则枪械使用者应当是先有突发的大幅度动作的射击动作特征，要判断是否符合此特征，则可通过计算取模数据的采样样本的标准差，并判断标准差是否大于某个阈值，若大于，则可获知取模数据采样样本的离散程度较高，而可能是有射击行为发生。

步骤S3：从所述声音数据获取音量情况以第二判断是否存在所述射击者的可能射击。

于本发明的一实施例中，即使通过对加速度数据分析来进行的第一判断为可能射击行为，而若发生射击者仅举枪而未射击，故需要配合声音进行判断；但是，若邻近的其它射击者的射击声音均可能对射击判定的准确性有所干扰。

因此，步骤S3包括：判断声音数据是否大于声音阈值，该声音阈值应该大于邻近的其它射击者的射击产生声音的音量；而若大于该声音阈值，则判定存在所述射击者的可能射击；若小于，亦可判定为不是射击。

步骤S4：在第一判断及第二判断皆为可能射击的情形下，判断存在所述射击者的有效射击。

于本发明的一实施例中，简单来讲，即在判断出射击者确实进行了射击动作，且产生了满足音量条件的射击声音，则可判定射击者成功完成了射击行为，而记为有效射击一次。

重复上述S1～S4过程即可记录射击者在射击训练中进行了多少次有效射击行为。

所述第一无线通信单元204，连接于所述第一处理单元且与外部设备通信，用于将所述有效射击的信息向外发送。

于一具体实施例中，所述第一无线通信单元204可例如为蓝牙、红外、WiFi、GPRS、或Zigbee等各种电路模块，优选为WiFi模块。

优选的，所述穿戴终端还具有显示单元，连接于所述第一处理单元；所述显示单元可例如为较小尺寸的LED或LCD显示器，以显示所述有效射击的提示信息给射击者，例如“有效射击1次”，“有效射击2次”等。

如图5所示，展示本发明一实施例中所述服务终端501的结构示意图，所述服务终端501包括：第二通信单元502、第二处理单元503及第二显示单元504。

所述第二无线通信单元502，与外部设备通信，以接收由穿戴于射击者的穿戴终端所获取并对外发送的所述射击者的有效射击的信息。

于一实施例中，所述第二无线通信单元502可例如为蓝牙、红外、WiFi、GPRS、或Zigbee等各种电路模块，优选为WiFi模块。

所述第二处理单元503，连接所述第二无线通信单元502，用于接收所述有效射击的信息并加以存储于例如数据库中；且用于对所存储的有效射击的信息进行统计分析以得到分析结果。于一实施例中，所述第二处理单元503可以包括：嵌入式处理器或CPU，连接有存储器(ROM、RAM等)，通过嵌入式系统或上位机系统来实现功能。

优选的，所述第二处理单元503，用于生成开始射击指令及结束射击指令；所述第二无线通信单元，还用于向所述穿戴终端发送所述开始射击指令及结束射击指令以在所述穿戴终端显示或进行语音提示等。

所述分析结果可以例如为有效射击的次数等；且在服务终端501控制进行开始射击指令和结束射击指令发送的情况下，其还可统计有效射击的数量占总射击次数的比例等。

所述第二显示单元504，连接所述第二处理单元503，用于显示所述分析结果。

于一实施例中，所述第二显示单元504可以是LED或LCD显示器等，其可提供一人机交互图形界面，上述分析结果(例如有效射击的次数、有效射击的数量占总射击次数的比例等)均可在所述人机交互图形界面通过列表和/或图表形式展现，以供例如教练员等人员查看。

综上所述，本发明提供的穿戴终端、服务终端及射击检测系统，穿戴终端用于采集加速度数据及声音数据，据以分析射击者的有效射击，并将该有效射击的信息传送至所述服务终端来进行统计分析并显示，执行效率高且准确性好，解决现有技术的问题，且训练数据一目了然，为训练的效果起到事半功倍的效果。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。