1.本发明涉及智能穿戴设备技术领域，特别是涉及一种智能健身交互系统以及智能健身远程指导系统。


背景技术：

2.生命在于运动。适量有效的运动健身可以保持机体活力，使组织器官处于最佳状态，有利于提高工作效率，提高生命质量。
3.除了去健身房、游泳馆、运动场等专门场所进行健身锻炼，对于一般大众而言，更有效便捷的方式是在生活工作的空闲中，充分利用零碎的时间运动。这种方式比集中运动占用的时间少，成本低，且可以使机体更长时间的处于活跃状态，防止过度运动等带来的肌肉损伤等。
4.然而，利用空闲时间自行运动的一个最大问题是动作不规范，无法达到有效锻炼的目的，更有可能因为动作错误导致运动损伤。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述的问题，提供一种智能健身交互系统以及智能健身远程指导系统。
6.本发明实施例是这样实现的，一种智能健身交互系统，所述智能健身交互系统包括健身衣以及智能手表；
7.所述健身衣上设置有多个检测模块，用于检测用户的运动信息和/或生理信息，所述检测模块与所述智能手表通信，用于将采集到的运动信息和/或生理信息传输给所述智能手表；
8.所述智能手表用于对接收到的运动信息和/或生理信息进行处理以输出运动指导信息。
9.在其中一个实施例中，本发明提供了一种智能健身远程指导系统，所述智能健身远程指导系统包括：
10.如本发明实施例所述的智能健身交互系统；以及
11.智能终端，所述智能终端与所述智能手表通信以及通信对端通信，用于向所述通信对端发送用户的运动信息和/或生理信息、接收通信对端返回的运动指导信息并传输给所述智能手表；还用于接收通信对端发送的用户的运动信息和/或生理信息、向通信对端返回运动指导信息。
12.本发明提供的智能健身交互系统通过在健身衣上设置多个检测模块可以检测人体的运动信息或者生理信息，智能手表可以利用这些信息构建人体运动姿态，从而对人体健身运动给出指导，提高健身运动的有效性；同时，本发明中的健身及以及智能手表可以在运动中穿戴，不妨碍运动的进行，穿戴方式便捷。
附图说明
13.图1为一个实施例中提供的智能健身交互系统示意图。
具体实施方式
14.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
16.如图1所示，本发明实施例提供了一种智能健身交互系统，所述智能健身交互系统包括健身衣以及智能手表；
17.所述健身衣上设置有多个检测模块，用于检测用户的运动信息和/或生理信息，所述检测模块与所述智能手表通信，用于将采集到的运动信息和/或生理信息传输给所述智能手表；
18.所述智能手表用于对接收到的运动信息和/或生理信息进行处理以输出运动指导信息。
19.在本实施例中，对于健身衣的材质、型号、款式等本发明不作具体限定，此可以采用现有技术实现。在本发明中，检测模块与健身衣之间可以采用固定设置也可以采用可拆卸连接，优先为可拆卸连接，例如通过魔术贴、绑带等固定，此为可选的具体实现方式。
20.在本实施例中，检测模块可用于检测用户的运动信息和/或生理信息，可以理解，这里的运动信息是指与运动相关的信息，包括但不限于加速度、角速度等，生理信息是指人体自身生理活动产生的信息，包括但不限于心率、血压、体温呼吸频率等。
21.在本实施例中，检测模块可以自带电源，也可以采用短距离无线供电，此为可选的具体实现方式。在本发明中，智能手表与检测模块之间相互通信，智能手表通过获取各检测模块的检测数据，通过处理这些检测数据可以生成运动指导信息，这里的运动指导信息可以通过文字、图表和/或语音的方式给出，具体可以提供运动的幅度、角度、朝向等是否合格，动作的频率等是否合格等。而这里的处理，具体可以是利用智能手表本身的算力，也可以是将这些数据上传给服务器或者与之通信和终端设备进行处理。
22.本发明提供的智能健身交互系统通过在健身衣上设置多个检测模块可以检测人体的运动信息或者生理信息，智能手表可以利用这些信息构建人体运动姿态，从而对人体健身运动给出指导，提高健身运动的有效性；同时，本发明中的健身及以及智能手表可以在运动中穿戴，不妨碍运动的进行，穿戴方式便捷。
23.在一个实施例中，所述检测模块包括胸口检测模块、左臂检测模块、右臂检测模块、左大腿检测模块、右大腿检测模块、左小腿检测模块以及右小腿检测模块中的一个或者多个；
24.其中，胸口检测模块包括运动检测单元以及生理信息检测单元，所述生理信息检测单元用于检测心电信号、呼吸信号中的至少一个；
25.左臂检测模块、右臂检测模块、左大腿检测模块、右大腿检测模块、左小腿检测模块以及右小腿检测模块用于检测相应部位的加速度。
26.在本实施例中，优先地，同时包括上述7个检测模块，其中，胸口检测模块同时检测用户的运动信息以及生理信息，这里的运动信息包括加速度以及角速度，生理信息包括心电信息以及呼吸信息，而其余检测模块仅用于检测用户的运动信息，包括加速度信息以及角速度信息。
27.在一个实施例中，所述智能手表包括mcu模块以及分别与所述mcu模块连接的蓝牙模块、显示屏、语音模块以及电源模块；
28.所述mcu用于智能手表的工作控制；
29.所述蓝牙模块用于与各个检测模块通信；
30.所述显示屏和/或所述语音模块用于输出运动指导信息；
31.所述电源模块用于为其它各个模块供电。
32.在本实施例中，mcu模块为智能手表的处理单元，用于检测数据的处理，mcu单元还可以配备相应的存储模块，存储模块内存储有数据处理程序，mcu调用这些程序对数据进行处理(包括本地处理方式以及上传处理方式)，此外，智能手表与各个检测模块通信，可以控制各个检测模块的工作状态。这里的电源具体可以是蓄电池。
33.在一个实施例中，所述智能手表还包括通信模块，所述通信模块用于与服务器或者客户端通信。
34.在本实施例中，可以理解，这里的通信模块是指无线通信模块，可以接入互联网或者局域网，实现与服务器或者终端的通信。对于通信模块的类型，本发明不作具体限定，此可以参考现有技术实现。
35.在一个实施例中，所述对接收到的运动信息和/或生理信息进行处理以输出运动指导信息，具体包括以下步骤：
36.计算各个检测模块的三轴加速度和三轴角速度；
37.选定一个检测模块的三轴加速度和三轴角速度作为参考加速度和参考角速度；
38.确定其余各个检测模块的三轴加速度相对于参考加速度的变化、其它各个检测模块的三轴角速度相对于参考角速度的变化；
39.由上一步骤得到的数据确定各个检测模块相对于参考检测模块的运动强度以及运动路程；
40.根据所述运动强度以及所述运动路程判断运动姿态是否合格并输出相应提示信息。
41.在本实施例中，以胸口检测模块、左臂检测模块、右臂检测模块、左大腿检测模块、右大腿检测模块、左小腿检测模块以及右小腿检测模块7个检测模块为例，检测模块的三轴加速度记为(a1x，a2x，
…
，a7x；a1y，a2y，
…
，a7y；a1z，a2z，
…
，a7z)，检测模块的三轴角速度记为(w1x，w2x，
…
，w7x；w1y，w2y，
…
，w7y；w1z，w2z，
…
，w7z)。示例性地，以s1(以胸口检测模块为例)的三轴加速度(a1x，a1y，a1z)和三轴角速度(w1x，w1y，w1z)作为参考运动轴，得到相对于s1的运动加速度和运动角度的变化：
42.as2x＝(a2x-a1x)；
43.as2y＝(a2y-a1y)；
44.as2z＝(a2z-a1z)；
45.…
46.as7x＝(a7x-a1x)；
47.as7y＝(a7y-a1y)；
48.as7z＝(a7z-a1z)；
49.ws2x＝(w2x-w1x)；
50.ws2y＝(w2y-w1y)；
51.ws2z＝(w2z-w1z)；
52.…
53.ws7x＝(w7x-w1x)；
54.ws7y＝(w7y-w1y)；
55.ws7z＝(w7z-w1z)。
56.根据上述内容，得到检测模块s2，s3，s4，s5，s6，s7(以分别对应左臂检测模块、右臂检测模块、左大腿检测模块、右大腿检测模块、左小腿检测模块以及右小腿检测模块为例)检测模块相对于s1的相对加速度和角速度后，计算每个检测模块相对于s1的运动强度sr，以及相对的运动的路程dr。具体的计算公式为：
[0057][0058]
根据计算得到sr和dr数组(由6个检测模块的sr与dr构成的组合)，和标准的运动姿态的数组进行对比，得到当前的用户姿态数据是否符合标准；具体的，通过判断相应部位的sr和dr和标准运动姿态的sr0和dr0在一定时间内的标准差，如果标准差超过100，就认为该部位的运动姿态是有问题的，系统根据差值的大小给出相应的动作幅度增减的提示。
[0059]
在一个实施例中，所述智能手表还用于：
[0060]
按设定频率随机轮询至多三个检测模块以获取当前检测数据；
[0061]
重复上一步骤直至任意检测模块的检测数据被获取至少两次且其中至少一个检测模块的检测数据恰好被获取两次；
[0062]
由获取的检测数据构建第一向量以及第二向量，其中，第一向量与第二向量的维数为检测模块的总数；
[0063]
计算第一向量与第二向量的欧式距离，当计算所得欧式距离大于设定阈值时，判断各检测模块对该欧式距离的贡献率是否超过平均贡献率的2倍；
[0064]
若是，则将对应检测模块置为常开。
[0065]
在本实施例中，按照设定频率每次轮询至多三个检测模块以获取这三个检测模块的当前检测数据，可以理解，这里的轮询并不是指依次询问，而是按一定的频率，每次随机确定三个检测模块进行询问，此可以采用任意随机函数产生。
[0066]
在本实施例中，要构建第一向量以及第二向量，故对于全部检测模块中的任意一个，应当至少两次获取其数据，本发明将其中至少一个检测模块的检测数据被获取的数量限定为2，提高了分析的准确性，避免大时间跨度导致的检测不足问题。
[0067]
在本实施例中，可以理解，对于第一向量与第二向量，其维数等于检测模块的总数，且其元素位置与检测模块一一对应(例如第一个元素均为胸口检测模块)。
[0068]
在本实施例中，两个向量的欧式距离的计算方式属于现有技术，本发明实施例对此不再赘述。在本实施例中，对欧式距离的贡献率等于前后两个向量对应元素差值的平方与欧式距离的平方的比值。该比值衡量了相应检测模块的检测部位在用户运动幅度中的占比。对欧式距离的平均贡献率等于欧式距离除以检测模块的数量，当某模块对欧式距离的贡献率超过平均贡献率的2倍，则该检测部位动作明显，将对应部位的检测模块置为常开，以实现对该部位的状态的准确检测。
[0069]
在一个实施例中，所述由获取的检测数据构建第一向量以及第二向量，具体包括以下步骤：
[0070]
对于任意检测模块，判断获取的检测数据是否超过2个；
[0071]
若否，则按获取的先后顺序，将获取的第一个检测数据作为第一向量的一个元素，将获取的第二个检测数据作为第二向量的对应元素；
[0072]
若是，则按获取的先后顺序，将前n/2或者前(n+1)/2个检测数据的均值作为第一向量的一个元素，将后n/2或者后(n+1)/2个检测数据的均值作为第二向量的对应元素。
[0073]
在本实施例中，对于偶数次采集，采用n/2，对于奇数次采集，采用(n+1)/2划分前后。采用均值可以消除数据波动的影响。
[0074]
在一个实施例中，所述将对应检测模块置为常开，之外还包括以下步骤：
[0075]
根据确定出的对欧式距离的贡献率超过平均贡献率的2倍的检测模块以及欧式距离的大小，查表确定对应的运动类型并生成运动强度指导信息。
[0076]
在本实施例中，通过数据收集分析，可以建立欧式距离与各部位贡献率的对应表，例如当欧式距离为100而腿部的欧式距离贡献率达到65％时，按统计分析的结果可以归类为慢走，进一步地根据腿部的检测数据值的大小、胸部检测模块检测到的心率、呼吸等数据，给出加速或者减速的指导。
[0077]
本发明还提供了一种智能健身远程指导系统，所述智能健身远程指导系统包括：
[0078]
如本发明实施例所述的智能健身交互系统；以及
[0079]
智能终端，所述智能终端与所述智能手表通信以及通信对端通信，用于向所述通信对端发送用户的运动信息和/或生理信息、接收通信对端返回的运动指导信息并传输给所述智能手表；还用于接收通信对端发送的用户的运动信息和/或生理信息、向通信对端返回运动指导信息。
[0080]
在本实施例中，智能终端可以手机等，智能终端上可以运行相应的软件，也可以通过连接网络，通过访问特定网页与智能手表通信，实现数据的交互。
[0081]
在一个实施例中，所述智能健身远程指导系统数据处理平台，所述数据处理平台与所述智能终端通信，用于接收所述智能终端上传的用户的运动信息和/或生理信息并返回相应的运动指导信息。
[0082]
在本实施例中，智能手表还可以通过通信模块与服务器通信。
[0083]
在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
[0084]
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0085]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0086]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0087]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。