智能化匍匐前进训练系统及控制方法
【专利摘要】本发明的智能化匍匐前进训练系统包括用于构成匍匐前进训练通道的机械单元、用于记录被训人员属性信息的身份识别卡及匹配的读卡单元、用于检测被训人员位置信息的传感单元、数据处理单元和通信单元；读卡单元与数据处理单元相连接，传感单元安装于机械单元上并与数据处理单元通信连接。有益效果是器械灵活、便捷，系统的功能具有可扩展性。形成了一种自动数据收集，自动判断动作违规，自动记录训练人员身份的智能化匍匐前进系统及方法。并且，本发明采用的通信单元利用射频无线传输信号，体积小、功耗低，传感器扩展性高。智能化匍匐前进控制器（数据处理中心）可管理多个机械单元，具有扩展方便且数据收发集中的优势。
【专利说明】智能化匍匐前进训练系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及体能训练信息化【技术领域】，涉及匍匐前进训练时对自动判断动作违规并自动记录训练人员身份等信息的智能化监控及训练信息记录处理，具体涉及一种智能化匍匐前进训练系统以及该系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]匍匐前进是一种以躯体贴近地面，以手臂和腿的攀爬力量，使身体整体前进的运动方法，该方法主要用于军事训练及专业人员训练中。
[0003]现有的匍匐前进训练系统存在训练场所固定不灵活的缺陷，并且由于训练系统只涉及到辅助训练的机械框架，导致在训练过程中被训人员的运动数据均需要人工记录存储，同时还得通过肉眼观察训练人员的动作违规并记录违规数据。此外，记录的数据还需要标明训练人员身份。这一过程工作量大且效率低下，手工记录的数据的后期处理工作量大，无法满足现代化的训练需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有的匍匐前进训练系统存在的训练场所不灵活，训练数据记录及处理工作量大，数据由人工观察产生难以做到标准化等不足，提出了一种智能化匍匐前进训练系统，并相应得提出了一种该系统的控制方法。
[0005]本发明的技术方案为:智能化匍匐前进训练系统，包括用于构成匍匐前进训练通道的机械单元，其特征在于，还包括用于记录被训人员属性信息的身份识别卡及匹配的读卡单元、用于检测被训人员位置信息的传感单元、数据处理单元和通信单元；所述读卡单元与数据处理单元相连接，传感单元安装于机械单元上并与数据处理单元通信连接；所述通信单元用于实现数据处理单元与身份识别单元及传感单元的通信。
[0006]进一步的，系统包括多组机械单元，机械单元包括身份识别单元，身份识别单元与数据处理单元通信连接。
[0007]进一步的，传感单元包括分别安装在训练通道入口和出口的红外传感器，用于触发定时器。
[0008]进一步的，传感单元还包括安装在训练通道中部的红外传感器，用于检测被训人员的动作违规信号。
[0009]进一步的，训练系统包括与检测被训人员动作违规的红外传感器相连的报警器，用作提醒被训人员。
[0010]进一步的，身份识别卡为射频识别卡。
[0011]进一步的，通信单元包括WiFi模块和/或3G通信模块。
[0012]本发明根据上述训练系统的控制方法，其特征是包括以下步骤:
[0013]a、机械单元注册:机械单元通过通信单元将身份信息传输至数据处理单元以完成注册；[0014]b、被训人员注册:读卡单元读取被训人员携带的包含个人身份信息的身份识别卡完成注册；
[0015]C、记录训练数据:通信单元将来自传感单元各传感器的信号传送至数据处理单
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[0016]本发明的有益效果:本发明的智能化匍匐前进训练系统的器械灵活、便捷，系统的功能具有可扩展性。可进行身份登记，识别，记录登记人员的训练数据，对后期数据分析更加便利和有针对性。形成了一种自动数据收集，自动判断动作违规，自动记录训练人员身份的智能化匍匐前进系统及方法。并且，本发明采用的通信单元利用射频无线传输信号，体积小、功耗低，传感器扩展性高。智能化匍匐前进控制器(数据处理中心)可管理多个机械单元，具有扩展方便且数据收发集中的优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明用于智能化匍匐前进的系统示意图；
[0018]图2是本发明智能化匍匐前进器械模块图；
[0019]图3是本发明智能化匍匐前进控制器模块图；
[0020]图4是本发明智能化匍匐前进系统工作流程图。
【具体实施方式】
[0021]本发明的实施例是依据本发明的原理而设计，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步的阐述。
[0022]如图1所示，本实施例的智能化匍匐前进训练系统，包括用于构成匍匐前进训练通道的机械单元102a (102b)，还包括用于记录被训人员108a (108b)属性信息的身份识别卡及匹配的读卡单元、用于检测被训人员位置信息的传感单元、数据处理单元103和通信单元104/105/107 ;所述读卡单元与数据处理单元相连接,传感单元安装于机械单元上并与数据处理单元通信连接；所述通信单元用于实现数据处理单元与身份识别单元及传感单元的通信。为了方便控制和使用，数据处理单元可以采用自带存储功能的训练控制器，训练控制器可以在训练师取代数据处理单元的功能。训练控制器收集的训练数据可以通过无线或有线或移动存储设备中转的方式转移出并加工(数据分析)使用。训练控制器主要还包括计时器等模块，用于记录训练的时间信息。
[0023]系统包括多组机械单元，机械单元包括身份识别单元，身份识别单元与数据处理单元通信连接。机械单元与数据处理单元之间采用软件配对的方式，增强了机械单元的可扩展性，可以有效应用于竞技等特殊训练。传感单元包括分别安装在训练通道入口和出口的红外传感器，用于触发定时器。
[0024]传感单元还包括安装在训练通道中部的红外传感器，用于检测被训人员的动作违规信号。其中传感器位置的设置根据训练对动作标准的要求而设计，并可根据不同的训练灵活配置传感器的位置和数量，扩展性高。训练系统包括与检测被训人员动作违规的红外传感器相连的报警器，用作提醒被训人员。报警器可以采用常用的报警装置比如声光报警
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[0025]随着射频识别技术的成熟以及射频识别卡存储信息量的增加，本实施例的身份识别卡优选为射频识别卡。通信单元优选为WiFi模块和/或3G通信模块，也可以是其他无线通信模块。
[0026]如图4所示，以下为根据上述训练系统而设计的一种用于匍匐前进的训练控制方法，主要包括以下步骤:a、机械单元注册:机械单元通过通信单元将身份信息传输至数据处理单元以完成注册山、被训人员注册:读卡单元读取被训人员携带的包含个人身份信息的身份识别卡完成注册；c、记录训练数据:通信单元将来自传感单元各传感器的信号传送至数据处理单元。
[0027]如图2及图3所示，上述实施例的传感单元的红外传感器的一优选方案中，训练控制器(数据处理单元)还包括以下微控制模块:1、用于根据经由所述射频识别读写器读到的身份信息进入身份登记处理模块；2、用于根据所述入口、出口红外发射接收模块信息进入计时处理模块；3、用于根据所述违规探测红外发射接收模块信息进入控制所述报警器的报警处理模块；4、用于根据接收到的配对按键信号进入控制无线模块发送配对数据的配对处理模块；5、以及用于控制所述无线模块发送训练数据的数据发送处理模块。
[0028]在本实施例的系统发送的训练数据包括机械单元的身份信息、训练人员身份信息、训练时间以及动作违规信息等。控制器优选包括主控模块及与所述主控模块连接的无线模块、射频识别读写器、本地存储器、WiFi模块、3G通信模块、USB接口及触摸屏。其中，主控模块包括:用于根据经由所述射频识别读写器接收、写入的信息控制身份登记的注册模块；用于根据经由所述无线模块接收的所述智能化匍匐前进器械的配对信息控制智能化匍匐前进器械注册的注册模块；用于根据所述触摸屏输入的信息查询指令进行信息查询的信息查询模块；用于根据所述触摸屏输入的训练数据发送指令进行训练数据发送的数据收、发模块。
[0029]本系统的一种使用方式为:管理人员通过按下注册配对按键，微控制模块进入注册配对模块，注册配对模块通过数据收发模块将智能化匍匐前进器械配对信息经由无线模块发送给智能化匍匐前进控制器，智能化匍匐前进控制器返回配对成功信息给智能化匍匐前进器械，实现配对成功，此后可以传输训练数据信息。射频识别读写器安装位于智能化匍匐前进器械入口处，训练人员通过刷卡，微控制模块进入身份登记模块，进行训练人员身份登记。入口红外发射接收器安装位于机械单元入口处，训练人员一通过该入口，表明训练开始，微控制模块进入计时处理模块，启动定时器开始计时。出口红外发射接收器安装位于机械单元出口，训练人员一通过该出口即表明完成训练，微控制模块进入计时处理模块，关闭定时器，并生成此次完成训练的时间。
[0030]违规探测红外接收发射器安装位于机械单元的训练通道内，用于检测动作的违规，但训练人员身体达到该违规探测红外发射接收器的范围，报警模块启动报警器。报警器可以是灯或者喇叭，例如，发生动作违规时，鸣喇叭2次。报警模块同时将动作违规次数记录下来。
[0031]当训练人员经过红外发射接收器时，微控制器完成计时处理后进入数据收发模式，在该模式里完成数据打包，包括智能化匍匐前进器械地址信息、训练人员身份信息、训练人员此次训练时间信息和动作违规信息。打完数据后，通过无线模块将此次训练数据发送给数据处理单元。数据中心服务器对传送过来的数据进行存储，操作，分析，计划科学性，针对性训练计划。[0032]如图4所示，系统工作流程为:
[0033]a、系统启动:包含机械单兀的启动和控制器的启动。b、系统初始化:系统初始化包含了智能化匍匐前进器械(即机械单元)的初始化和智能化匍匐前进控制器(即控制器)的初始化。智能化匍匐前进器械初始化，自检射频识别读写器、定时器、报警器、红外发射接收器、无线模块，然后将自检结果保存于智能化匍匐前进器械的存储器中；智能化匍匐前进控制器的初始化，自检以主控模块为中心的各个部件，如无线模块、射频识别读写器、USB接口等，如果智能化匍匐前进控制器自检通过则进入下一步，否则根据错误代码进行检查出错原因。C、增加机械单元:这一环节只作用于智能化匍匐前进控制器，在智能化匍匐前进控制器初始化通过的情况下，触摸屏显示是否增加智能化匍匐前进器械，如果增加智能化匍匐前进器械，则触摸屏显示增加画面，并显示当前在线的智能化匍匐前进器械，当前在线的智能化匍匐前进器械包括已注册配对的和通过按下智能化匍匐前进器械注册配对按键的器械。操作人员选择添加，则智能化匍匐前进控制器发回注册成功；如果不增加智能化匍匐前进器械，则智能化匍匐前进控制器以过去记录的智能化匍匐前进器械地址和当前在线的智能化匍匐前进器械进行匹对，匹对通过则激活。d、训练人员身份登记:这一环节只作用于智能化匍匐前进控制器，训练人员通过射频识别读写器进行身份注册。e、被训人员注册身份:这一环节只作用于智能化匍匐前进器械，训练人员在智能化匍匐前进器械入口处，通过射频识别读写器，注册身份，只有此次注册的身份和智能化匍匐前进控制器里注册的身份匹配，智能化匍匐前进控制器才将训练数据存入本地存储器。f、开始训练:数据处理单元记录被训人员训练时间及违规记录等数据信息。g、训练结束:训练是否结束，如果没有结束则继续返回第5步；如果结束，则进入数据读出。h、数据读出:这一环节只作用于智能化匍匐前进控制器，数据的读出可以选择USB接口读出，也可以选择WiFi传给数据中心服务器，或者选择3G模块通过移动通信网络传给数据中心服务器。1、系统关闭:不进行训练时，可以选择系统关闭，或者选择睡眠。
[0034]综上所述,本实施例所提供的系统实现了自动数据收集，自动判断动作违规，自动记录训练人员身份的智能化功能，并具有携带方便、训练智能引导、操作简单及扩展性强等优越性特点。
[0035]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.智能化匍匐前进训练系统，包括用于构成匍匐前进训练通道的机械单元，其特征在于，还包括用于记录被训人员属性信息的身份识别卡及匹配的读卡单元、用于检测被训人员位置信息的传感单元、数据处理单元和通信单元；所述读卡单元与数据处理单元相连接，传感单元安装于机械单元上并与数据处理单元通信连接；所述通信单元用于实现数据处理单元与身份识别单元及传感单元的通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，系统包括多组机械单元，机械单元包括身份识别单元，身份识别单元与数据处理单元通信连接。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，传感单元包括分别安装在训练通道入口和出口的红外传感器，用于触发定时器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，传感单元还包括安装在训练通道中部的红外传感器，用于检测被训人员的动作违规信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，训练系统包括与检测被训人员动作违规的红外传感器相连的报警器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，身份识别卡为射频识别卡。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，通信单元包括WiFi模块和/或3G通信模块。
8.根据权利要求1所述的训练系统的控制方法，其特征是包括以下步骤: a、机械单元注册:机械单元通过通信单元将身份信息传输至数据处理单元以完成注ΠΠ册; b、被训人员注册:读卡单元读取被训人员携带的包含个人身份信息的身份识别卡完成注册； C、记录训练数据:通信单元将来自传感单元各传感器的信号传送至数据处理单元。
【文档编号】A63B69/00GK103785155SQ201410033971
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】罗俊海, 李涛 申请人:成都中昂科技有限公司