[0001] 本申请涉及智能健身技术领域，特别是涉及一种跳绳次数识别方法、识别装置及无绳跳绳系统。

[0002] 跳绳运动是一项非常流行的运动，但传统的跳绳易受场地的限制，一般的无绳跳绳不能很好的识别跳绳动作，也无法对错误动作和跳绳次数进行识别，此外跳绳运动极易产生噪音干扰。目前市面上的智能无绳跳绳主要有如下两种方式进行次数的识别：(1)采用陀螺仪传感器的方式；(2)采用霍尔或者光电的方式。这两种方式都可以用来采集跳跃次数，但现有的采用陀螺仪传感器的缺陷在于算法过于复杂，即需要通过复杂的角度计算获得相应的姿态，虽然可以用来记录次数和识别动作，但精度不够高，并且电路芯片大多安装在手柄之上，导致手柄的结构过于复杂；通过霍尔或光电的无绳跳绳，无法判断动作是否正确。

[0056] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0057] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0058] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0059] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0060] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，步骤标识S101、S102、S103等仅用于方便表述，并不表示执行顺序，相应的执行顺序可以进行调节。

[0061] 实施例一

[0062] 参见图1所示，一种跳绳次数识别方法，包括：

[0063] S101，接收压力传感设备检测到的电信号值，根据所述电信号值获取起跳时间和落地时间；所述压力传感设备设置在跳绳垫上；

[0064] S102，接收加速度传感设备检测到的加速度值，获取加速度值超过加速度阈值的第一时间；所述加速度传感设备设置在与手柄相连接的配重设备内；

[0065] S103，如果所述第一时间处于起跳时间和落地时间之间的时间段内，将跳绳次数增1；所述第二时间为落地时间之前的某一时间。

[0066] 具体的，一种跳绳次数识别方法的执行主体包括设置在跳绳垫上的主控模块，所述主控模块上包括控制器，所述控制器用于执行所述跳绳次数识别方法。此外，还可是，S101和S103在跳绳垫上的主控模块中执行，S102在无绳跳绳器内执行。

[0067] 本实施例中，用户在跳绳垫上跳绳的时候，起跳和落地都能引起压力传感设备在压力值或者是压力状态的变化。这里可以使用的压力传感设备包括薄膜开关或者是碳膜隔片，在起跳和落地的时候都能发生电阻值或者状态的变化，最终转换成电信号输出。主控模块通过采样电信号值区分起跳和落地，并相应的记录起跳和落地的时间，当完成一次起跳和落地的过程记一次跳绳次数。

[0068] 本实施例中，压力值突然变小的瞬间，对应输出的电信号值变小，以此判断出起跳动作和起跳时间；对应的，压力值突然变大的瞬间，对应输出的电信号值变大，以此判断出落地动作和落地时间。需要说明的是，根据具体的压力传感设备的不同，判断原理和方法可能会不相同，本实施例不做具体限制。

[0069] 当加速度传感设备通过蓝牙等无线方式与跳绳垫相连后，可以传递位置信息。安装在与手柄相连接的配重设备(如配重小球)处的加速度传感设备，实时采集每个细小时刻(具体采样周期可以自己设定)的加速度值。球体在进行变速圆周运动的时，球体在向上运动过程中线速度和角速度逐渐减小，在向下运动时线速度和角速度逐渐增大，并且在最低点的时候线速度和角速度的值达到最大。此时为保证球体的圆周运动需要的向心力最大，在配重小球运动到最低点时，加速度传感设备获得的加速值为确保圆周运动的向心力和小球自身重力共同作用的结果。由于这两个力的方向相反，所以此时加速度传感设备获得的加速值是整个圆周运动中最大的。因此可以通过设定加速度阈值来进行判断最低点。

[0070] 本实施例将加速度传感设备设置在与手柄相连接的配重设备中，同时数据处理在跳绳垫上进行，因此简化了手柄的结构，同时加速度传感设备受位置变化的影响更加明显，识别精度更高。

[0071] 由向心力的计算公式F＝4*m*π2*f2*r和上述受力分析可以得知，理论上加速度传2 2
感设备测得配重小球在最低点处的加速度和为a＝g+4*π*f*r，由于跳跃运动的影响，加速度阈值应当略大于计算取得的值。当加速度值超过这个加速度阈值的时候，就认为是最低点并发送信息，经过跳绳垫的计算修正后判断出最低点的时间。

[0072] 根据上述说明，本实施例中，所述加速度阈值等于向心力加速度和配置模块重力2 2
加速度之和，即设置为a＝g+4*π*f*r。其中，a表示加速度阈值；g表示重力加速度；π表示圆周率；f表示旋转频率；r表示配重模块牵引线的长度。

[0073] 本实施例取配重设备在最低点时的向心力加速度值和重力加速度值之和作为加速度阈值，结合跳跃运动的影响，获取实时加速度值超过加速度阈值的第一时间，通过判断第一时间是否处于跳跃时间段内，来识别出准确的跳绳动作。

[0074] 本实施例中，为了进一步识别出准确的跳绳动作，所述的跳绳次数识别方法，还包括：获取最大加速度值及最大加速度出现的第四时间；

[0075] 如果所述第一时间处于起跳时间和第三时间之间的时间段内，将跳绳次数增1，具体包括：

[0076] 如果最大加速度值超过加速度阈值，且所述第四时间处于起跳时间和第三时间之间的时间段内，将跳绳次数增1。

[0077] 具体的，在实施过程中，选取跳绳普遍频率2HZ左右，作为普遍频率求得角速度，并计算出加速度阈值。在跳绳的时候，当配置小球中的加速度传感设备测得某一时刻加速度的值大于加速度阈值的时候即向垫子发出最低点消息，消息中附带此刻的加速度信息，然而，在整个小球下落的过程中，将会有一段时间的加速度值大于加速度阈值，最低点时刻也在这个时间范围内，且最低点时刻的加速度为最大值。当跳绳垫检测到起跳的时刻，记下这个时刻的时间点为T1，检测到落地的时刻，记下这个时刻的时间点为T2，一个跳起下落的过程被记录为起跳次数1，在T1时刻和T2时刻之间，判断接收到的配重小球发来的最低值信息，如果在T1到T2时刻加速度最大值出现在这个时间段之内就判断为成功，如果在这个时间段内没有出现加速度最大值，则判断为失败。

[0078] 需要说明的是，为了照顾客户的使用体验，建立跳绳自信，在实施过程中，通常可以通过设定调整的判断方法，提高跳绳成功率。这种方法在T1时刻和T2时刻之间，不对加速度最大值做判断，只要超过了加速度阈值就会有数据发到跳绳垫上，对运动结果做一个近似的判断。

[0079] 进一步的，本实施例包括灯光互动和/或声音互动，具体基于所述跳跃频率控制灯光的闪烁频率和/或声音高低，通过灯光互动和/或声音互动可以增加跳绳乐趣，同时用户还可以根据灯光的速度和/或声音高低来调节跳绳节奏。

[0080] 具体的，互动体验根据起跳频率调整，这个互动可以是灯光快慢也可以是声音高低等方式。实现频率调整通过设置一个变量S这个变量有一个最大值，互动的调整频率根据这个S大小正比或反比的变化。首先设置一个固定时间t和调整量step，每一个周期t内变量S将固定增加或减小step,当S变为最大值或是零时，互动频率为最小或最大，在跳绳的时候，每次起跳或者落下时刻对变量S做反向的减小或增加step，如果跳绳的频率周期小于设定的时间t那么将使变量S逐渐减小或增加，从而通过正比或反比的方式改变互动频率。

[0081] 参见图2所示，本实施例还公开了一种跳绳次数识别装置，包括：

[0082] 落地时间获取模块201，用于接收压力传感设备检测到的电信号值，根据所述电信号值获取落地时间；所述压力传感设备设置在跳绳垫上；

[0083] 加速度值获取模块202，用于接收加速度传感设备检测到的加速度值，获取加速度值超过加速度阈值的第一时间；所述加速度传感设备设置在与手柄相连接的配重设备内；

[0084] 次数识别模块203，用于判断如果所述第一时间处于第二时间和落地时间之间的时间段内，将跳绳次数增1；所述第二时间为落地时间之前的某一时间。

[0085] 一种跳绳次数识别装置的具体实现及有益效果同一种跳绳次数识别方法，本实施例不做重复说明。

[0086] 参见图3和图4所示，本实施例还公开了一种无绳跳绳系统，包括跳绳垫10和无线跳绳器20，所述无线跳绳器20包括连接有配重设备201的手柄202；

[0087] 所述无线跳绳器20，还包括设置在配重设备201内的加速度传感设备203和第二传输模块204，所述加速度传感设备203用于将检测到的加速度值通过第二传输模块204发送至所述跳绳垫10；

[0088] 所述跳绳垫10，包括压力传感设备101、主控模块102和第一传输模块103；所述主控模块102通过所述第一传输模块103与所述无线跳绳器20相连接；所述压力传感设备101用于将检测到的压力信号转换成电信号并发送给所述主控模块102；所述主控模块102用于根据所述电信号值获取起跳时间和落地时间，还用于获取加速度值超过加速度阈值的第一时间；判断所述第一时间是否处于起跳时间和落地时间之间的时间段内，如果是，将跳绳次数增1。

[0089] 需要说明的是，获取加速度值超过加速度阈值的第一时间也可以在无线跳绳器20上实现。

[0090] 本实施例中，所述跳绳垫10还包括跳绳上垫104和跳绳下垫105；所述压力传感设备101和主控模块102设置在所述跳绳上垫104和跳绳下垫105之间。

[0091] 具体的，所述跳绳上垫104和跳绳下垫105均使用TEP材质，不会产生异味、耐磨且弹性好。跳绳垫10采用减震材质能够吸收跳跃产生的冲击力，减小噪音。

[0092] 本实施例中，所述跳绳垫10还包括灯光模块106；所述灯光模块106与所述主控模块102相连接，所述主控模块102根据接收到压力传感设备101发送的起跳时间和落地时间计算出跳跃频率，基于所述跳跃频率控制所述灯光模块106的闪烁频率。或者通过算法对闪烁频率进行更改。

[0093] 基于所述跳跃频率控制灯光的闪烁频率高低，通过灯光互动可以增加跳绳乐趣，同时用户还可以根据灯光的速度来调节跳绳节奏。

[0094] 具体的，所述灯光模块106包括设置在所述跳绳上垫104和跳绳下垫105之间的灯带。

[0095] 本实施例中，所述的无绳跳绳系统，还包括显示模块107；所述显示模块107与所述主控模块102相连接以进行跳绳数据显示。

[0096] 具体的，所述显示模块107包括显示屏，本实施例中所述显示屏设置在所述跳绳垫10上，通过数码管111进行驱动。其他实施例中，所述显示屏也可以独立的设备，如手机终端等，所述手机终端与跳绳垫10相连接以进行跳绳数据显示。

[0097] 本实施例中，所述的无绳跳绳系统，还包括声音模块108；所述声音模块108与所述主控模块102相连接以进行声音提示。所述声音模块108可以与显示模块107集成在一起，也可以单独设置。

[0098] 进行声音提示，一方面可以进行如上灯光一样的互动。此外，还可以及时提示用户跳绳次数、给予鼓励的话语或提示用户跳绳动作不标准需要改正等。

[0099] 本实施例中，所述的无绳跳绳系统，还包括第一供电模块109和第二供电模块206；所述第一供电模块109与所述跳绳垫10相连接以供电；所述第二供电模块206与所述无线跳绳器20相连接以供电。

[0100] 具体的，包括电源按键110、跳绳垫电池和跳绳器电池。所述电源按键110用于控制主控模块102中主控PCB上面的电源按键来给跳绳垫10通电。所述跳绳垫电池，用于给整张跳绳垫10进行通电，由电源按键110控制。所述跳绳器电池用于给加速度传感设备203和第二传输模块204供电。

[0101] 本实施例中，所述跳绳垫还包括底盖112，用于保护主控PCB内部元器件不受损坏。

[0102] 本实施例中，所述压力传感设备101包括压力传感器；所述加速度传感设备203包括陀螺仪；所述配重设备201包括配置球。需要说明的是，所述压力传感设备101、加速度传感设备203和配重设备201还可以是其他设备，只要能够实现上述功能即可。

[0103] 具体使用时，用户需先按动电源按键110先对整张跳绳垫10进行通电，用户站在跳绳区域(有压力传感设备101的区域)传输信号给主控PCB板，收到的通电信号的主控PCB板再传给数码管111进行亮屏，由显示屏显示出来。

[0104] 当用户按照上述的方式进行通电后，再打开无绳跳绳器的开关对无绳跳绳器进行通电，当显示屏上的传输灯亮起时说明无绳跳绳器和跳绳垫10连接成功。

[0105] 本实施例中，灯光互动的使用方法可以包括：

[0106] 使用无绳跳绳器在跳绳垫10上跳绳时，当配重模块旋转角度约270°的时候，无绳跳绳器的加速度传感设备203会通过第二传输模块204将信号传输给跳绳垫10的第一传输模块103上，再由主控PCB板给灯光模块106控制亮灯的信号来进行互动。

[0107] 本实施例中，所述主控模块102还用于绊倒判断，具体包括：

[0108] 使用无绳跳绳器，当配重小球旋转到320～360°之间，无绳跳绳器的陀螺仪会通过第二传输模块204将信号传输给跳绳垫10的第一传输模块103上，主控PCB板通过压力传感设备101的压力感应判断用户是否跳跃，跳跃起来判定用户跳绳成功，没跳起来则判定用户跳绳被绊倒。

[0109] 参见图5所示，本实施例还包括另一种无绳跳绳系统的实现，具体的，包括跳绳垫10和无线跳绳器20，所述无线跳绳器20包括连接有配重设备201的手柄202；

[0110] 所述无线跳绳器20，还包括设置在配重设备201内的加速度传感设备203、第二传输模块204和跳绳器控制模块205，所述加速度传感设备203用于将检测到的加速度值发送至跳绳器控制模块205，所述跳绳器控制模块205获取加速度值超过加速度阈值的第一时间，并通过第二传输模块204将第一时间发送至所述跳绳垫10；

[0111] 所述跳绳垫10，包括压力传感设备101、主控模块102和第一传输模块103；所述主控模块102通过所述第一传输模块103与所述无线跳绳器20相连接；所述压力传感设备101用于将检测到的压力信号转换成电信号并发送给所述主控模块102；所述主控模块102用于根据所述电信号值获取起跳和/或落地时间，还用于判断所述第一时间是否处于起跳时间和落地时间之间的时间段内，如果是，将跳绳次数增1。

[0112] 图5与图3的区别在于，图3中，加速度值超过加速度阈值的第一时间由主控模块102计算获取，而图5中，加速度值超过加速度阈值的第一时间由无线跳绳器20的跳绳器控制模块205计算获取。

[0113] 实施例二

[0114] 参见图6所示，一种跳绳次数识别方法，包括：

[0115] S601，接收压力传感设备检测到的电信号值，根据所述电信号值获取落地时间；所述压力传感设备设置在跳绳垫上；

[0116] S602，接收加速度传感设备检测到的加速度值，获取加速度值超过加速度阈值的第一时间；所述加速度传感设备设置在与手柄相连接的配重设备内；

[0117] S603，如果所述第一时间处于第二时间和落地时间之间的时间段内，将跳绳次数增1；所述第二时间为落地时间之前的某一时间。

[0118] 本实施例与实施例一的区别在于，本实施例只需要获取落地时间，跳绳次数识别时，根据经验，如果所述第一时间处于第二时间和落地时间之间的时间段内，将跳绳次数增1。即所述第二时间可以根据用户的实际情况进行设定，以提高跳绳成功率，建立跳绳自信。

[0119] 此外，还可以根据需要设置是根据最大加速度值进行判断，还是只是超过了加速度阈值判断跳绳成功，对运动结果是一个近似的判断。

[0120] 实施例二

[0121] 参见图7所示，一种跳绳次数识别方法，包括：

[0122] S701，接收压力传感设备检测到的电信号值，根据所述电信号值获取起跳时间；所述压力传感设备设置在跳绳垫上；

[0123] S702，接收加速度传感设备检测到的加速度值，获取加速度值超过加速度阈值的第一时间；所述加速度传感设备设置在与手柄相连接的配重设备内；

[0124] S703，如果所述第一时间处于起跳时间和第三时间之间的时间段内，将跳绳次数增1；所述第三时间为起跳时间之后的某一时间。

[0125] 本实施例与实施例一的区别在于，本实施例只需要获取起跳时间，跳绳次数识别时，根据经验，如果所述第一时间处于起跳时间和第三时间之间的时间段内，将跳绳次数增1。即所述第三时间可以根据用户的实际情况进行设定，以提高跳绳成功率，建立跳绳自信。

[0126] 此外，还可以根据需要设置是根据最大加速度值进行判断，还是只是超过了加速度阈值判断跳绳成功，对运动结果是一个近似的判断。

[0127] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0128] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。