IT之家 2 月 21 日消息，信息显示，近日，苹果公司的一项“游泳分析的系统和方法”专利获授权。

摘要显示，该发明描述了在游泳课程期间分析用户的运动的系统和方法。运动传感器（例如 Apple Watch）可收集用户的运动数据，处理器电路可基于运动数据进行分析，确定用户的摆臂是否为真正的泳姿、用户是否正在游泳或转身，从而对用户的泳姿样式进行分类，并确定用户的泳姿阶段及泳姿轨迹一致性。

1.一种由可穿戴设备的处理器电路执行的用于在确定用户的手臂运动时提高所述可穿戴设备的准确性的方法，包括：

从所述可穿戴设备的一个或多个运动传感器接收运动数据，其中所述一个或多个运动传感器包括加速度计或陀螺仪中的至少一者；

使用所述运动数据来确定包括角速度和角加速度中的至少一者的旋转数据，所述旋转数据在参照系中表示；

基于所述旋转数据来计算力矩臂长度，其中所述力矩臂长度表示从肩关节的臂伸展；

将所述力矩臂长度与阈值长度进行比较，所述阈值长度对应于偶然摆臂的力矩臂长度；

基于将所述力矩臂长度与所述阈值长度进行比较来确定所述用户的摆臂是泳姿；

响应于确定所述用户的摆臂是泳姿来计算所述用户的游泳度量或能量消耗中的至少一者，其中所述游泳度量包括以下中的至少一者：转身、呼吸、圈数、泳姿或泳姿样式；以及

输出所述用户的所述游泳度量或所述能量消耗中的所述至少一者。

2.根据权利要求 1 所述的方法，其中所述参照系为相对于所述可穿戴设备的体固定参照系。

3.根据权利要求 1 所述的方法，其中计算所述力矩臂长度包括求解最小二乘方程。

4.根据权利要求 1 所述的方法，还包括：

接收所述用户的训练数据；

基于所述运动数据来确定所述用户的偏航角；

基于所述训练数据来确定与所述偏航角对应的似然比值；

将所述似然比值与阈值比值进行比较；

基于将所述似然比值与所述阈值比值进行比较来确定所述用户正在游泳；以及

响应于确定所述用户正在游泳来计算所述用户的游泳度量或能量消耗中的所述至少一者。

5.根据权利要求 1 所述的方法，还包括：

基于所接收到的运动数据来计算基本周期；

从所述旋转数据提取一个或多个特征；

基于所述一个或多个特征来确定所述用户的泳姿样式；以及

输出所确定的泳姿样式。

6.根据权利要求 5 所述的方法，其中所述参照系为相对于所述可穿戴设备的体固定参照系。

7.根据权利要求 5 所述的方法，其中所述参照系为惯性参照系。

8.根据权利要求 5 所述的方法，其中所述一个或多个特征包括以下中的至少一者：

在用户泳姿的最快部分期间的所述可穿戴设备的平均冠部取向，

用户的手臂和腕部旋转的相关性，或

围绕所述可穿戴设备的冠部的旋转对总角速度的贡献。

9.根据权利要求 5 所述的方法，其中所述一个或多个特征包括以下中的至少一者：

在划水阶段围绕所述可穿戴设备的带的相对手臂旋转，所述用户的力矩臂，

沿 z 轴的加速度与绕 y 轴的旋转的比率，其中，z 轴和 y 轴二者都在惯性参照系中或都在相对于所述可穿戴设备的体固定参照系中，

通过加速度加权的平均重力冠部，

所述可穿戴设备的带的顶部的取向与围绕所述可穿戴设备的带的旋转之间的相关性，

冠部旋转的均方根 (RMS)，

围绕所述可穿戴设备的冠部的最小旋转，

围绕所述可穿戴设备的带的最大旋转，或

绕 x 轴的最大旋转除以绕 y 轴的最大旋转，其中 x 轴和 y 轴二者都在惯性参照系中或都在相对于所述可穿戴设备的体固定参照系中。

10.根据权利要求 1 所述的方法，还包括：

使用所述运动数据来确定所述可穿戴设备的第一组旋转数据，其中所述第一组旋转数据在第一参照系中表示；

将所述可穿戴设备的所述第一组旋转数据转换为在第二参照系中表示的第二组旋转数据；

基于所述第二组旋转数据来确定用户的泳姿的滑行阶段；

基于所述第二组旋转数据来确定所述用户的泳姿的转向阶段；基于所确定的滑行阶段和转向阶段来确定用户的泳姿的划水阶段和收臂阶段；

基于所述用户的泳姿的所确定的滑行、转向、划水和收臂阶段来计算所述用户的一个或多个游泳度量，其中所述一个或多个游泳度量包括以下中的至少一者：转身、呼吸、圈数、泳姿或泳姿样式；以及

输出所计算的所述用户的一个或多个游泳度量。

11.根据权利要求 10 所述的方法，其中所述第一参照系为相对于所述可穿戴设备的体固定参照系。

12.根据权利要求 10 所述的方法，其中所述第二参照系为惯性参照系。

13.根据权利要求 1 所述的方法，还包括：

确定所述旋转数据在第一经过的时间段中沿其具有最小方差的第一方向；

确定所述旋转数据在第二经过的时间段中沿其具有最小方差的第二方向；

确定所述第一方向和所述第二方向之间的差异；

基于所述第一方向和所述第二方向之间的差异来确定所述用户的泳姿轨迹一致性；以及

输出所确定的所述用户的泳姿轨迹一致性。

14.根据权利要求 13 所述的方法，其中所述参照系为相对于所述可穿戴设备的体固定参照系。

15.根据权利要求 13 所述的方法，其中所述参照系为惯性参照系。

16.根据权利要求 13 所述的方法，其中确定所述第一方向和所述第二方向包括确定旋转轴。

17.根据权利要求 13 所述的方法，其中所述第一经过的时间段为基本上 10 秒。

18.根据权利要求 13 所述的方法，其中所述第二经过的时间段为基本上 3 分钟。

19.根据权利要求 1 所述的方法，还包括：

使用所述旋转数据来确定所述用户的泳姿轨迹的柱状图；

基于所述柱状图来确定熵的水平；

基于所确定的熵水平来确定所述用户的轨迹一致性水平；以及

输出所确定的所述用户的轨道一致性水平。

20.一种可穿戴设备，包括：

处理器电路；和

存储计算机程序代码的非易失性存储器，所述计算机程序代码在所述处理器电路上被执行时使所述处理器电路执行根据权利要求 1-19 中任一项所述的方法的操作。

21.一种用于在确定用户的手臂运动时提高可穿戴设备的准确性的装置，包括用于执行根据权利要求 1-19 中任一项所述的方法的操作的部件。

22.一种存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在可穿戴设备的处理器电路上被执行时使所述处理器电路执行根据权利要求 1-19 中任一项所述的方法的操作。