CN104706359A - 一种实现运动实时监测的方法和智能服装 - Google Patents
一种实现运动实时监测的方法和智能服装 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及智能穿戴领域,具体涉及一种实现运动实时监测的方法和智能服装。该智能服装包括与人体生理结构相贴合的服装,服装上对应人体肌肉处设有EMG传感器组和对应人体关节处设有应变式传感器组;应变式传感器组采集至少一处人体关节处的关节运动数据,EMG传感器组采集至少一处人体肌肉处的肌电数据;微处理器系统主机包括,微处理模块、警示模块和通讯模块。本发明实施例能够通知用户其当前运动状态是否超出身体承受范围,也可通过通讯模块将判断出的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果,从而能够使智能服装穿戴人通过外部设备能够实时监测判断结果,实现追踪、分析和判断人体运动的状态,从而实现随时随地实时监测运动的目的。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴领域,具体涉及一种实现运动实时监测的方法和智能服装。
背景技术
人体运动与生活息息相关,不同的运动,如静坐、步行、跑步、骑车等人体的日常活动,运动变化数据的强度,频率和时间有短时或持续性的特征。追求高品质生活的人士,希望得到科学健身指导;对身心健康关注的人士,希望通过科学运动干预、改善和控制慢性病(糖尿病、冠心病、肥胖症、高血压、血脂异常等代谢异常及心血管疾病);超重儿童和体制虚弱的儿童,需要加强运动锻炼观察。体育科研人员、运动教练、健康指导、临床医生等也需要实时观察及追踪准确的人体运动信息以便开展相关的科学研究及改善措施,甚至在一些高危作业、大幅度动作的环境下,对人体动作及力度的实时监测相当重要。
现有技术中针对人体运动数据的监测包括以下几种类型,1、以三轴加速度、角度、磁力等传感器作为人体运动数据采集的智能穿戴式设备大致有以下两种,其一是将传感器集成并佩戴于被监测者手掌部,利用跟随示范运动的方式,获取被监测者的运动状态数据;其二是由腰间部分和脚底部分组成,腰间部分的加速度传感器、磁传感器和无线通讯模块均与主微,处理器单元连接,加速度传感器和磁传感器获取人体运动(跌倒)姿态。
2、以图像对比判断出人体运动数据基于视频的人体运动监测与跟踪系统,包括视频图像、背景模式初始化、背景模型、运动目标、运动区域标记、运动人体监测、训练集、人体监测器和运动人体实例,利用视频图像将运动信息通过背景模式初始化后依次经过更新背景模型和运动目标后进行运动区域标记,训练集通过人体监测器对筛选出来的运动区域进行运动人体监测,从而得到运动人体实例。
然而采用类型1的方式进行测量时,基本都是针对人体整体运动的一种监测,比如跌倒动作,或者是对人体部分肢体运动的一种监测,像采用手环手表、悬挂在服装或耳朵等位置的方式对手背、腰部等部位实时监测。这些发明功能单一,数据采集误差大;类型2需要建立人体静态模型,再通过摄像头拍摄的动态人体视频帧进行对比得出人体动态数据。这类发明需要在特定的场所下进行监测,适应范围有限。
发明内容
本发明实施例提供了一种实现运动实时监测的方法和智能服装,能够对人体运动状态随时随地进行实时监测,使智能服装穿戴人实时了解其当前运动状况。
有鉴于此,本发明实施例第一方面提供一种实现运动实时监测的智能服装,可包括:与人体生理结构相贴合的服装,所述服装上对应人体肌肉处设有肌电信号(EMG,electromyogram)传感器组,所述EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器;
所述服装上对应人体关节处还设有应变式传感器组,所述应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器;
所述服装上还设有微处理器系统主机,所述应变式传感器组和EMG传感器组均与微处理器系统主机相连接;
所述应变式传感器组采集至人体关节处的关节运动数据,所述EMG传感器组采集人体肌肉处的肌电数据;
其中,所述微处理器系统主机包括,
微处理模块,用于根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据和EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作,并判断所述关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值;
所述微处理器系统主机还包括,
警示模块,用于当所述微处理模块确定所述关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时,进行报警;
和/或,
通讯模块,用于将所述微处理模块判断出的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述微处理模块包括:
存储单元,用于存储预置的所述人体关节运动数据和肌电数据、预置的关节运动阈值和预置的肌电变化阈值;
接收单元,用于接收所述应变式传感器组采集的关节运动数据,还用于接收所述EMG传感器组采集的肌电数据;
确定单元,用于根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据以及EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作;
判断单元,用于判断所述关节运动数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值;
和/或,
肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的肌电变化阈值。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述存储单元还用于存储运动判断日志,所述运动判断日志中指示判断的所述结果和与所述结果对应的关节运动阈值、肌电变化阈值;
所述微处理模块还包括日志追踪单元,用于根据存储于所述存储单元中的运动判断日志生成运动信息;
结合第一方面,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述警示模块包括震动马达、LED指示灯和扬声器之中的至少一种;
结合第一方面,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述通讯模块包括无线通讯模块和/或有线通讯模块;
结合第一方面,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述服装上还固定有屏蔽导线,所述应变式传感器组和EMG传感器组均通过所述屏蔽导线与微处理模块相连接;
结合第一方面,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述应变式传感器和EMG传感器至少有一种为集成于服装上的柔性传感器。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式之中任意一种,在第一方面的第七种可能的实现方式中,所述应变式传感器组中的所述应变式传感器分别设置于服装上对应人体颈部和关节处;
所述EMG传感器组中的所述EMG传感器分别设置于服装上对应人体骨骼肌处;
所述微处理器系统主机悬挂于服装本体上。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式之中任意一种,在第一方面的第八种可能的实现方式中,所述应变式传感器组中的所述应变式传感器包括分别位于服装上对应人体颈部和关节处;
所述EMG传感器组中的EMG传感器分别设置于服装上对应人体骨骼肌处;
所述微处理器系统主机放置于服装口袋中。
本发明实施例第二方面还提供一种实现运动实时监测的方法,包括:
通过应变式传感器组采集至少一处人体关节处的关节运动数据,所述应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器;
通过EMG传感器组采集至少一处人体肌肉处的肌电数据,所述EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器;
根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据和所述EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作;
判断所述关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值;
当关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时,进行报警;
和/或,
将判断的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:本发明实施例采用与人体生理结构贴合的服装,并通过在该服装上对应人体关节处设置能够监测关节运动数据的应变式传感器组,在服装上对应人体肌肉处设置能够监测肌电数据的EMG传感器组,通过采集的关节运动数据和肌电数据确定人体动作,并将关节运动数据和肌电数据与预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值进行对比,关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值,通知智能服装穿戴人其当前运动状态是否超出身体承受范围,也可通过通讯模块将判断出的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果,从而能够使智能服装穿戴人通过外部设备能够实时监测判断结果,实现追踪、分析和判断人体运动状态,从而实现随时随地实时监测运动的目的,通过两种传感器分别对关节及肌肉进行监测,从而能够精准的判断出当前运动状态,通过应变式传感器组监测关节运动数据确定动作幅度、动作速度和动作轨迹,通过EMG传感器监测肌电数据确定动作幅度、动作速度和动作力度,从而能实时把握当前运动状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例智能服装的一个实施例图;
图2是本发明实施例智能服装中微处理模块的一个实施例图;
图3是本发明实施例智能服装中警示模块的一个实施例图;
图4是本发明实施例智能服装的另一个实施例图;
图5是本发明实施例智能服装的另一个实施例图;
图6是本发明实施例方法的一个实施例图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种实现运动实时监测的方法和智能服装,能够对人体运动状态随时随地进行实时监测,使智能服装穿戴人实时了解其当前运动状态。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
以下分别进行详细说明。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
请参阅图1,图1结合图4或图5,为本发明实施例的智能服装的一个实施例图,可包括以下内容:与人体生理结构贴合的服装1,服装1上对应人体肌肉处设有EMG传感器组,所述EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器4;
服装1上对应人体关节处还设有应变式传感器组,应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器3;
服装1上还设有微处理器系统主机2,应变式传感器组和EMG传感器组均与微处理器系统主机2相连接;
应变式传感器组采集至人体关节处的关节运动数据,EMG传感器组采集人体肌肉处的肌电数据;
其中,微处理器系统主机2包括,
微处理模块21,用于根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据和EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作;并判断关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值;
微处理器系统主机2还包括,
警示模块22,用于微处理模块21确定所述关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时,进行报警;
和/或,
通讯模块23,用于将微处理模块21判断出的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测结果。
其中,警示模块22和通讯模块23可根据实际情况选择其中一种配备,或是两种均配备。
其中,通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作具体为:通过关节运动数据和肌电数据动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹,从而确定人体姿势。
其中,该判断的结果可以包括判断出的运动是否超出身体承受范围以及对应该判断的关节运动数据、关节运动阈值、肌电数据和肌电变化阈值,在发送至外部设备时,外部设备上会对关节运动数据、关节运动阈值、肌电数据和肌电变化阈值和运动是否超出身体承受范围均予以显示,显然也可仅发送判断出的运动是否超出身体承受范围,或是同时发送判断出的运动是否超出身体承受范围、关节运动数据和肌电数据,根据实际情况的不同而有所不同,具体不作限定。
本发明实施例采用与人体生理结构贴合的服装1,并通过在该服装1上对应人体关节处设置能够监测关节运动数据的应变式传感器组,在服装1上对应人体肌肉处设置能够监测肌电数据的EMG传感器组,通过采集的关节运动数据和肌电数据确定人体动作,并将关节运动数据和肌电数据与预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值进行对比,关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值,通知智能服装穿戴人其当前运动超出身体承受范围,也可通过通讯模块23将判断出的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果,从而能够使智能服装穿戴人通过外部设备能够实时监测判断结果,从而实随时随地现实时监测运动的目的,通过两种传感器分别对关节及肌肉进行监测,从而能够精准的判断出当前运动状态,通过应变式传感器组监测关节运动数据确定动作幅度、动作速度和动作轨迹,通过EMG传感器4监测肌电数据确定动作幅度、动作速度和动作力度,从而能实时把握当前运动状态。
在本实施例中,作为可选的,微处理模块21还用于通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹;其中,关节运动数据用以指示具体关节的变化程度,即弯曲和转动的幅度、速度、轨迹,肌电数据为EMG传感器4实时采集肌肉和周围神经的生物电信号,从而获得人体运动中的肌肉运动变化的生理信息数据,即肌电数据,该肌电数据反映肌肉的收缩和舒张情况,该肌电数据结合肌肉控制的关节处的关节运动数据能由微处理模块21得出相应人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和运动轨迹。
在本实施例中,作为可选的,请参阅图2,为本发明智能服装实施例中微处理模块的结构示意图,该微处理模块21的可包括:
存储单元211,用于存储预置的所述人体关节运动数据和肌电数据、预置的关节运动阈值和预置的肌电变化阈值;
接收单元212,用于接收应变式传感器3采集的关节运动数据,还用于接收EMG传感器4采集的肌电数据;
确定单元213,用于根据应变式传感器3采集的关节运动数据以及EMG传感器4采集4的肌电数据确定人体动作;
判断单元214,用于判断关节运动数据是否超出预置的对应人体动作的关节运动阈值;
和/或,
肌电数据是否超出预置的对应人体动作的肌电变化阈值。
可以看出,微处理模块21的具体工作过程为,首先接收单元212接收应变式传感器3采集的关节运动数据以及EMG传感器4采集的肌电数据,该应变式传感器3采集的关节运动数据根据应变式传感器3的类型不同而有所不同,如应变式拉力传感器、应变式压力传感器、应变式扭矩传感器、应变式位移传感器、应变式加速度传感器、应变式温度传感器等分别采集测量拉力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量,从而获取人体运动状态,EMG传感器4通过采集肌肉和周围神经的生物电信号,从而获得人体运动中的肌肉运动的生理信息数据,即肌电数据;存储单元211内部存储有对应的数值类型的关节运动阈值和肌电变化阈值,确定单元213,用于根据应变式传感器3采集的关节运动数据以及EMG传感器4采集4的肌电数据相结合确定人体动作,判断单元214对接收到的关节运动数据与预置的对应人体动作的关节运动阈值进行比对,对接收到的肌电数据与预置的对应人体动作的肌电变化阈值进行比对,其中该关节运动阈值和肌电变化阈值可以是一个固定的数值,也可以是一个表示运动状态正常的数值范围,还可预置与该关节运动阈值和肌电变化阈值相关的其他数值,如单位时间采集的关节运动数据和肌电数据分析出的关节弯曲角度值、动作幅度变化值、数值范围动作频率及时间系数,维持系数、扩展系数等数据,系统内置可设动作上限位,人体动作追踪等多种的统计模式和预警模式,能有限防止关节损伤、肌肉拉伤等意外出现。结合人体生理特征、人体骨骼学等原理内置系统预设参数分析出当前运动的动作状态、运动时间长度等作为分析基础。
其中,请参阅图3,作为可选的,为本发明智能服装实施例中警示模块的结构示意图,该警示模块22包括震动马达221、LED指示灯222和扬声器223之中的至少一种,根据实际需求的不同可选择不同的搭配方式,如在安静环境下,可选择震动马达221,通过其震动来提示智能服装用户运动状态异常;LED指示灯222和扬声器223也可选择对应需求的环境的搭配设置。
需要说明的是,震动马达221震动的方式、LED指示灯222指示的方式以及扬声器223的发出声音可根据警示的部位不同而不同,如对于震动马达221来说,长震动表示大腿处及膝关节处运动状态异常,短震动表示手臂处及肘关节处运动状态异常等,对于LED指示灯222来说,常亮表示大腿处及膝关节处运动状态异常,闪亮表示手臂处及肘关节处运动状态异常等,对于扬声器223来说,短促的蜂鸣表示大腿处及膝关节处运动状态异常,连续的蜂鸣表示手臂处及肘关节处运动状态异常等等,可根据智能服装监测的部位的不同设置不同的警示方式,具体不做限定。
其中,应变式传感器3通过设置于服装1上的屏蔽导线4与微处理器系统主机2相连接,屏蔽导线4可通过缝合的方式内置于服装1的材料中。可以理解的是,采用屏蔽导线4能屏蔽其他信号的干扰,使得微处理器系统主机2接收的关节运动数据由于不会受到干扰,从而更加精确。
其中,作为可选的,应变式传感器3及EMG传感器4均可以采用与服装1贴合效果更好的柔性传感器,这种柔性传感器具有可以大幅度弯曲和拉伸的性质,在与服装1集成后能满足用户对与人体生理结构贴合的服装1的柔软度的要求,并且采用柔性传感器的服装1监测的精度更高、监测范围更大、适用部位更广。
其中,作为可选的,通讯模块23可采用有线通讯模块231或是无线通讯模块232或是二者均采用,其中有线通讯模块可与PC机等设备进行数据交互,采用无限通讯模块可与同样具有无线通讯设备的其他设备进行数据交互,如平板电脑、手机和笔记本电脑等设备,再由这些设备对关节运动数据和肌电数据实时查看、分析、统计和储存,并且还可通过这些设备将关节运动数据和肌电数据上传至服务器或网络云端。
需要说明的是,根据监测部位的不同,本发明实施例实现运动监测的智能服装根据监测的运动不同而不同,以下通过压腿运动监测和瑜伽运动监测分别予以说明:
一、采用压腿运动监测,请参阅图4,为本发明实施例的智能服装的一个实施例图,在本实施例中,应变式传感器组中的应变式传感器3分别设置于服装1上对应人体肩关节、肘关节、膝关节和颈椎处,EMG传感器组中的所述EMG传感器4分别设置于服装1上对应人体肱二头肌、腓肠肌和股肌处,微处理器系统主机悬挂于服装1上腰部处。
需要说明的是,应变式传感器3、EMG传感器4和微处理器系统主机2在服装1上的位置的设置上并不限定于本实施例中描述的位置,可根据实际情况进行设置,仅需保证应变式传感器3对应人体关节处、EMG传感器4对应人体肌肉处即可,微处理器系统主机2可根据其实际形状悬挂于服装1上,具体不作限定。
本实施例的具体工作过程为:该智能服装的用户穿戴好智能服装,而后可启动智能服装的电源,在微处理器系统主机2上的输入设备或是通过通讯模块与微处理器系统主机2相连接作为输入设备上输入实际的基本生理信息,如身高数据、年龄数据和性别数据,并开始进行运动监测,首先由应变式传感器3采集人体肩关节、肘关节、膝关节和颈椎处的关节运动数据,EMG传感器4采集人体肱二头肌、腓肠肌和股肌处的肌电数据,再由微处理器系统主机2内的微处理模块21进行处理,以这些不同部位的一段时间内的关节运动数据和肌电数据为基础,首先通过关节运动数据和肌电数据确定人体运动为压腿运动,而后将关节运动数据和肌电数据与该压腿运动与预置的该人体运动的关节运动阈值和肌电变化阈值进行比较,当其中一个或多个部位的运动数据超出与其对应的阈值时,则判断该压腿运动在上述部位动作有误或超出人体承受范围,且除上述部位以外的正确运动部位正是判断出的小于预置的阈值的部位,而后由微处理模块21记录此次判断的过程,并生成运动判断日志存储于微处理模块21中,并对一段时间内存储的日志进行统计分析,生成运动状态信息;同时可采用两种方式通知该智能服装的用户,其一是通过微处理器系统主机2内设有的震动马达221或是LED灯222或扬声器223发出警示,提示该智能服装的用户当前运动不正确或超出人体承受范围,或是还可将该运动状态判断的结果通过通讯模块23,如通过无线通讯模块232发送至该智能服装的用户的手机上,以便于使该用户能实时查看并通过判断结果得知其当前的运动不正确,且能详细到具体不正确的部位,用户也能通过通讯模块23连接到微处理器系统主机2对运动判断日志和一段时间内的运动状态信息进行查看从而得知每次运动中具体不正确的部位。
二、采用瑜伽运动监测,请参阅图5,为本发明实施例的智能服装的一个实施例图,在本实施例中,所述应变式传感器组中的应变式传感器3分别设置于服装1上对应人体肩关节、肘关节、膝关节、腰椎和颈椎处,EMG传感器组中的EMG传感器4分别设置于服装1上对应人体肱二头肌、前臂肌和股肌处。
需要说明的是,应变式传感器3、EMG传感器4和微处理器系统主机2在服装1上的位置的设置上并不限定于本实施例中描述的位置,可根据实际情况进行设置,仅需保证应变式传感器3对应人体关节处、EMG传感器4对应人体肌肉处即可,微处理器系统主机2可根据其实际形状悬挂于服装1上或放置于口袋内,具体不作限定。
本实施例的具体工作过程为:该智能服装的用户穿戴好智能服装,而后可启动智能服装的电源,在微处理器系统主机2上的输入设备或是通过通讯模块与微处理器系统主机2相连接作为输入设备上输入实际的基本生理信息,如身高数据、年龄数据和性别数据,并开始进行运动监测,首先由应变式传感器3采集人体肩关节、肘关节、膝关节、腰椎和颈椎处的关节运动数据,EMG传感器4采集人体肱二头肌、前臂肌和股肌处的肌电数据,再由微处理器系统主机2内的微处理模块21进行处理,以这些不同部位的一段时间内的关节运动数据和肌电数据为基础,首先通过关节运动数据和肌电数据确定人体运动为瑜伽运动,而后将关节运动数据和肌电数据与该运动将该预置的该瑜伽运动的关节运动阈值和肌电变化阈值进行比较,当其中一个或多个部位的运动数据超出与其对应的阈值时,则判断该瑜伽运动在上述部位动作有误或超出人体承受范围,且处上述部位以外的正确运动部位正是判断出的小于预置的阈值的部位,由微处理模块21记录此次判断的过程,并生成运动判断日志存储于微处理模块21中,并对一段时间内存储的日志进行统计分析,生成运动状态信息;同时可采用两种方式通知该智能服装的用户,其一是通过微处理器系统主机2内设有的震动马达221或是LED灯222或扬声器223发出警示,提示该智能服装的用户当前运动不正确或超出人体承受范围,或是还可将该运动状态判断的结果通过通讯模块23,如通过无线通讯模块232发送至该智能服装的用户的手机上,以便于使该用户能实时查看并通过判断结果得知其当前的运动不正确,且能详细到具体不正确的部位,用户也能通过通讯模块23连接到微处理器系统主机2对运动判断日志和一段时间内的运动状态信息进行查看,且能详细到具体不正确的部位。
上面对本发明实施例中智能服装进行了描述,下面对本发明实施例中的方法进行描述。
请参阅图6,为本发明实施例的方法的一个实施例图,可包括:
101、通过应变式传感器组采集至少一处人体关节处的关节运动数据、通过EMG传感器组采集至少一处人体肌肉处的肌电数据;
其中,应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器3;EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器4。
102、通过应变式传感器组采集的关节运动数据和EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作;
103、判断关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值;
104、进行报警;
当关节运动数据超出所述关节变化关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时,则表示该应变式传感器和/或肌电传感器所监测的人体部位运动状态异常,需要进行报警,
105、将判断的结果发送至外部设备。
106、将判断的结果记录成运动判断日志存储;
其中,每一次判断的结果均单独记录成一个运动判断日志,在一段时间内会根据监测的次数生成对应数量的运动判断日志进行存储。
107、对存储的运动判断日志进行统计分析,生成运动状态信息。
其中,该运动状态信息可以直观的显示出在一段时间内进行运动提醒的次数,以及显示运动状态异常提醒的分布情况等。
通过将判断的结果,及监测处的运动状态是否异常的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种实现运动实时监测的智能服装,其特征在于,包括与人体生理结构相贴合的服装,所述服装上对应人体肌肉处设有EMG传感器组,所述EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器;
所述服装上对应人体关节处还设有应变式传感器组,所述应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器;
所述服装上还设有微处理器系统主机,所述应变式传感器组和EMG传感器组均与微处理器系统主机相连接;
所述应变式传感器采集至人体关节处的关节运动数据,所述EMG传感器采集人体肌肉处的肌电数据;
其中,所述微处理器系统主机包括,
微处理模块,用于根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据和EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作,并判断所述关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值;
所述微处理器系统主机还包括,
警示模块,用于当所述微处理模块确定所述关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时,进行报警;
和/或,
通讯模块,用于将所述微处理模块判断出的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果。
2.根据权利要求1所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于,所述微处理模块包括:
存储单元,用于存储预置的所述人体关节运动数据和肌电数据、预置的关节运动阈值和预置的肌电变化阈值;
接收单元,用于接收所述应变式传感器组采集的关节运动数据,还用于接收所述EMG传感器组采集的肌电数据;
确定单元,用于根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据以及EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作;
判断单元,用于判断所述关节运动数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值;
和/或,
肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的肌电变化阈值。
3.根据权利要求2所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于:所述存储单元还用于存储运动判断日志,所述运动判断日志中指示判断的所述结果和与所述结果对应的关节运动阈值、肌电变化阈值;
所述微处理模块还包括日志追踪单元,用于根据存储于所述存储单元中的运动判断日志生成运动信息。
4.根据权利要求1所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于:所述警示模块包括震动马达、LED指示灯和扬声器之中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于:所述通讯模块包括无线通讯模块和/或有线通讯模块。
6.根据权利要求1所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于:所述服装上还固定有屏蔽导线,所述应变式传感器组和EMG传感器组均通过所述屏蔽导线与微处理模块相连接。
7.根据权利要求1所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于:所述应变式传感器和EMG传感器至少有一种为集成于服装上的柔性传感器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于:所述应变式传感器组中的所述应变式传感器分别设置于服装上对应人体颈部和关节处;
所述EMG传感器组中的所述EMG传感器分别设置于服装上对应人体骨骼肌处;
所述微处理器系统主机悬挂于服装本体上。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于:所述应变式传感器组中的所述应变式传感器包括分别位于服装上对应人体颈部和关节处;
所述EMG传感器组中的EMG传感器分别设置于服装上对应人体骨骼肌处;
所述微处理器系统主机放置于服装口袋中。
10.一种实现运动实时监测的方法,所述方法应用于如权利要求1所述的实现运动实时监测的智能服装,其特征在于,包括:
通过应变式传感器组采集至少一处人体关节处的关节运动数据,所述应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器;
通过EMG传感器组采集至少一处人体肌肉处的肌电数据,所述EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器;
根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据和所述EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作;
判断所述关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值;
当关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时,进行报警;
和/或,
将判断的结果发送至外部设备,以使得外部设备实时监测所述结果。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Sun Inventor before: The inventor has waived the right to be mentioned |
|
COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: REQUEST NOT TO RELEASE THE NAME TO: ZHANG SUN |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150617 |