CN108577817B - 一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备及方法，其中包括温度传感器，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的体温，并且当处于休眠状态并且检测到温度处于预设人体体温范围内时，将启动唤醒通知发送至所述控制器；心率检测模块，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的心率，并将测量数据发送至所述控制器；红外测距模块，用于向目标物发射红外光并接收反射回的红外光，根据发射光和接收光之间的时间间隔，计算与目标物之间的距离；语音提醒模块，用于根据控制器的指令对用户进行语音提醒；以及控制器。本发明可以实时监控康复训练者的运动状态，并且可以根据训练者的运动状态调整其训练强度，有效地指导使用者的训练过程。
Description
技术领域
本发明涉及可穿戴式电子设备技术领域，具体是指一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备。
背景技术
运动康复，也称体疗，是对伤病或伤残者采用各种运动方法，使其在身体功能和精神上获得全面恢复，使他重返社会。运动康复是新兴的体育、健康和医学交叉结合的前沿学科。对需要肢体康复的使用者进行肢体康复训练可以有效地辅助使用者重获肢体的运动功能，对使用者具有重要意义。
然而，现有技术中虽然存在一些运动康复的训练器材，却无法很好地对运动康复的人员的运动状态进行很好地监测，并且无法有效地指导使用者的训练过程。
发明内容
本发明提供了一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备及方法，其目的在于克服现有技术中的缺陷，可以实时监控康复训练者的运动状态，并且可以根据训练者的运动状态调整其训练强度，有效地指导使用者的训练过程。
为了实现上述目的，本发明具有如下构成：
该监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，所述可穿戴电子设备中设置有：
温度传感器，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的体温，并且当处于休眠状态并且检测到温度处于预设人体体温范围内时，将启动唤醒通知发送至所述控制器；
心率检测模块，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的心率，并将测量数据发送至所述控制器；
红外测距模块，用于向目标物发射红外光并接收反射回的红外光，根据发射光和接收光之间的时间间隔，计算与目标物之间的距离；
语音提醒模块，用于根据控制器的指令对用户进行语音提醒；
控制器，所述控制器包括训练模式选择模块、目标物标定模块和数据处理模块，所述控制器用于执行如下动作：
当所述控制器接收到所述启动唤醒通知时，启动所述训练模式选择模块和所述语音提醒模块，由所述语音提醒模块提示用户进行训练模式选择；
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为上下运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与地面之间的距离，并且于佩戴部位到达最高位置和最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的最高位置和最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
可选地，所述控制器还用于执行如下动作：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为左右运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
可选地，所述控制器还用于执行如下动作：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为旋转运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动高度阈值、运动偏移阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的第一距离在第一个变化周期内的高度最大值和高度最小值，计算第一距离是否达到运动高度阈值；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的第二距离在第一个变化周期内的偏移最大值和偏移最小值，计算第二距离是否达到运动偏移阈值；
如果第一距离达到运动高度阈值，且第二距离达到运动偏移阈值，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将高度最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将高度最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置，将偏移最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将偏移最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与地面以及参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设高度阈值；且将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设偏移阈值；
于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
可选地，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位依次达到最高位置和最低位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。
可选地，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位依次达到偏移最大位置和偏移最小位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。
可选地，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位完成首先达到偏移最大位置和最高位置，然后达到偏移最小位置和最低位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。
可选地，所述控制器还用于执行如下动作：
所述控制器接收用户的语音控制指令，分析用户的说话语速等级；
根据用户的说话语速等级选择语音提示播放的速度等级；
所述控制器检测用户周围环境的音量，分析周围环境嘈杂程度等级；
根据周围环境嘈杂程度等级选择语音提示播放的音量等级。
本发明实施例还提供一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备的使用方法，采用所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，所述方法包括如下步骤：
当控制器接收到启动唤醒通知时，启动训练模式选择模块和语音提醒模块，由语音提醒模块提示用户进行训练模式选择；
训练模式选择模块接收到用户的训练模式为上下运动模式时，语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置；
红外测距模块持续测量佩戴部位与地面之间的距离，并且于佩戴部位到达最高位置和最低位置时，分别通过语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的最高位置和最低位置时，分别通过语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
可选地，所述方法还包括如下步骤：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为左右运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
可选地，所述方法还包括如下步骤：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为旋转运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动高度阈值、运动偏移阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的第一距离在第一个变化周期内的高度最大值和高度最小值，计算第一距离是否达到运动高度阈值；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的第二距离在第一个变化周期内的偏移最大值和偏移最小值，计算第二距离是否达到运动偏移阈值；
如果第一距离达到运动高度阈值，且第二距离达到运动偏移阈值，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将高度最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将高度最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置，将偏移最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将偏移最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与地面以及参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设高度阈值；且将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设偏移阈值；
于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
采用了该发明中的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备及方法，具有如下有益效果：
(1)可以实时监控康复训练者的运动状态，并且可以根据训练者的运动状态调整其训练强度，有效地指导使用者的训练过程；
(2)通过红外测距设备可以测量用户的佩戴部位与参照物之间的距离，从而可以统计用户的有效动作次数，并且可以根据有效动作次数来统计用户的训练量；
(3)可以获取环境噪音和用户语速，针对不同用户调整播放语音提示音的语速和音量，更适用于不同用户在不同场景下的使用。
附图说明
图1为本发明的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备的结构框图；
图2为本发明的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备在上下运动模式下的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，所述可穿戴电子设备中设置有：
温度传感器100，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的体温，并且当处于休眠状态并且检测到温度处于预设人体体温范围内时，将启动唤醒通知发送至所述控制器；
心率检测模块200，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的心率，并将测量数据发送至所述控制器；
红外测距模块300，用于向目标物发射红外光并接收反射回的红外光，根据发射光和接收光之间的时间间隔，计算与目标物之间的距离；
语音提醒模块400，用于根据控制器的指令对用户进行语音提醒；
控制器500，所述控制器包括训练模式选择模块501、目标物标定模块502和数据处理模块503，所述控制器用于执行如下动作：
当所述控制器500接收到所述启动唤醒通知时，启动所述训练模式选择模块501和所述语音提醒模块400，由所述语音提醒模块400提示用户进行训练模式选择；
所述训练模式选择模块501接收到用户的训练模式为上下运动模式时，所述语音提醒模块400提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块300向前方发射红外光并接收反射回的红外光，所述目标物标定模块502根据红外测距模块300的测量数据标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块501接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块300测量佩戴部位与地面之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，数据处理模块503根据红外测距模块300的测量值计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置；
所述红外测距模块300持续测量佩戴部位与地面之间的距离，并且于佩戴部位到达最高位置和最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块503判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的最高位置和最低位置时，分别通过所述语音提醒模块400发出提示音，提示用户动作到位；佩戴部位可以指的是手腕或者是脚腕，当手部康复时，佩戴在手腕上，腿部康复时，佩戴在脚腕上，或者佩戴在小腿上、上臂等位置也是可以的，根据需要进行设置，并且佩戴时是可以旋转的，可以旋转使得上面的红外测距模块300指向地面或参照物；
所述数据处理模块503检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，所述语音提醒模块400发出提示音告知用户。
在该实施例中，进一步地，本发明还可以用于运动康复用户左右摆臂或摆腿的康复训练，所述控制器500还用于执行如下动作：
所述训练模式选择模块501接收到用户的训练模式为左右运动模式时，所述语音提醒模块400提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块300向前方发射红外光并接收反射回的红外光，目标物标定模块502根据红外测距模块300的测量数据标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块501接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块300测量佩戴部位与参照物之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块300持续测量佩戴部位与参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器500判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块503检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
进一步地，在该实施例中，该可穿戴电子设备还可以用于用户旋转运动的监测，即不仅有上下的位移，也存在左右的位移，所述控制器500还用于执行如下动作：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为旋转运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块300向前方发射红外光并接收反射回的红外光，目标物标定模块502根据红外测距模块300的测量数据标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块300向前方发射红外光并接收反射回的红外光，目标物标定模块502根据红外测距模块300的测量数据标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动高度阈值、运动偏移阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的第一距离在第一个变化周期内的高度最大值和高度最小值，计算第一距离是否达到运动高度阈值；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的第二距离在第一个变化周期内的偏移最大值和偏移最小值，计算第二距离是否达到运动偏移阈值；
如果第一距离达到运动高度阈值，且第二距离达到运动偏移阈值，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将高度最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将高度最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置，将偏移最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将偏移最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块300持续测量佩戴部位与地面以及参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器500的数据处理模块503判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设高度阈值；且将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设偏移阈值；
于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块503检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
在一种可选的实施方式中，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位依次达到最高位置和最低位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。例如，规定在10秒钟之内相继到达最高位置和最低位置则记为一个周期。
在一种可选的实施方式中，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位依次达到偏移最大位置和偏移最小位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。例如，规定在5秒钟之内相继到达偏移最大位置和偏移最小位置则记为一个周期。
在一种可选的实施方式中，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位完成首先达到偏移最大位置和最高位置，然后达到偏移最小位置和最低位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。
进一步地，所述控制器500还用于执行如下动作：
所述控制器500接收用户的语音控制指令，分析用户的说话语速等级；
数据处理模块503根据用户的说话语速等级选择语音提示播放的速度等级；
所述控制器500检测用户周围环境的音量，分析周围环境嘈杂程度等级；
数据处理模块503根据周围环境嘈杂程度等级选择语音提示播放的音量等级。
如图2所示，本发明实施例还提供一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备的使用方法，采用所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，所述方法包括如下步骤：
当控制器接收到启动唤醒通知时，启动训练模式选择模块和语音提醒模块，由语音提醒模块提示用户进行训练模式选择；
训练模式选择模块接收到用户的训练模式为上下运动模式时，语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置；
红外测距模块持续测量佩戴部位与地面之间的距离，并且于佩戴部位到达最高位置和最低位置时，分别通过语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的最高位置和最低位置时，分别通过语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
可选地，所述方法还包括如下步骤：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为左右运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
可选地，所述方法还包括如下步骤：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为旋转运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动高度阈值、运动偏移阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的第一距离在第一个变化周期内的高度最大值和高度最小值，计算第一距离是否达到运动高度阈值；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的第二距离在第一个变化周期内的偏移最大值和偏移最小值，计算第二距离是否达到运动偏移阈值；
如果第一距离达到运动高度阈值，且第二距离达到运动偏移阈值，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将高度最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将高度最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置，将偏移最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将偏移最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与地面以及参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设高度阈值；且将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设偏移阈值；
于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
与现有技术相比，采用了该发明中的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备及方法，具有如下有益效果：
(1)可以实时监控康复训练者的运动状态，并且可以根据训练者的运动状态调整其训练强度，有效地指导使用者的训练过程；
(2)通过红外测距设备可以测量用户的佩戴部位与参照物之间的距离，从而可以统计用户的有效动作次数，并且可以根据有效动作次数来统计用户的训练量；
(3)可以获取环境噪音和用户语速，针对不同用户调整播放语音提示音的语速和音量，更适用于不同用户在不同场景下的使用。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，其特征在于，所述可穿戴电子设备中设置有：
温度传感器，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的体温，并且当处于休眠状态并且检测到温度处于预设人体体温范围内时，将启动唤醒通知发送至控制器；
心率检测模块，用于测量佩戴该可穿戴电子设备的用户的心率，并将测量数据发送至所述控制器；
红外测距模块，用于向目标物发射红外光并接收反射回的红外光，根据发射光和接收光之间的时间间隔，计算与目标物之间的距离；
语音提醒模块，用于根据控制器的指令对用户进行语音提醒；
控制器，所述控制器包括训练模式选择模块、目标物标定模块和数据处理模块，所述控制器用于执行如下动作：
当所述控制器接收到所述启动唤醒通知时，启动所述训练模式选择模块和所述语音提醒模块，由所述语音提醒模块提示用户进行训练模式选择；
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为上下运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与地面之间的距离，并且于佩戴部位到达最高位置和最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的最高位置和最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
2.根据权利要求1所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，其特征在于，所述控制器还用于执行如下动作：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为左右运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
3.根据权利要求2所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，其特征在于，所述控制器还用于执行如下动作：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为旋转运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动高度阈值、运动偏移阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的第一距离在第一个变化周期内的高度最大值和高度最小值，计算第一距离是否达到运动高度阈值；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的第二距离在第一个变化周期内的偏移最大值和偏移最小值，计算第二距离是否达到运动偏移阈值；
如果第一距离达到运动高度阈值，且第二距离达到运动偏移阈值，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将高度最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将高度最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置，将偏移最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将偏移最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与地面以及参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设高度阈值；且将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设偏移阈值；
于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
4.根据权利要求1所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，其特征在于，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位依次达到最高位置和最低位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。
5.根据权利要求2所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，其特征在于，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位依次达到偏移最大位置和偏移最小位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。
6.根据权利要求3所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，其特征在于，所述有效动作次数为用户完成其佩戴部位完成首先达到偏移最大位置和最高位置，然后达到偏移最小位置和最低位置的周期的次数，且一个周期的时间小于预设时间间隔。
7.根据权利要求1所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，其特征在于，所述控制器还用于执行如下动作：
所述控制器接收用户的语音控制指令，分析用户的说话语速等级；
根据用户的说话语速等级选择语音提示播放的速度等级；
所述控制器检测用户周围环境的音量，分析周围环境嘈杂程度等级；
根据周围环境嘈杂程度等级选择语音提示播放的音量等级。
8.一种监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备的使用方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备，所述方法包括如下步骤：
当控制器接收到启动唤醒通知时，启动训练模式选择模块和语音提醒模块，由语音提醒模块提示用户进行训练模式选择；
训练模式选择模块接收到用户的训练模式为上下运动模式时，语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置；
红外测距模块持续测量佩戴部位与地面之间的距离，并且于佩戴部位到达最高位置和最低位置时，分别通过语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的最高位置和最低位置时，分别通过语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
9.根据权利要求8所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备的使用方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为左右运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动距离阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的距离在第一个变化周期内的最大值和最小值，计算距离是否达到运动距离阈值；
如果达到，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设距离阈值；
于佩戴部位到达调整后的偏移最大位置和偏移最小位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
10.根据权利要求9所述的监测运动康复用户运动状态的可穿戴电子设备的使用方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
所述训练模式选择模块接收到用户的训练模式为旋转运动模式时，所述语音提醒模块提醒用户站至平坦的地面并将红外测距模块指向地面以进行地面位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与地面的初始距离，并进行存储；
所述语音提醒模块提醒用户站至参照物前方并将红外测距模块指向参照物以进行参照物位置标定；
所述红外测距模块向前方发射红外光并接收反射回的红外光，标定佩戴部位与参照物的初始距离，并进行存储；
所述训练模式选择模块接收用户设定的运动高度阈值、运动偏移阈值和运动次数；
所述红外测距模块测量佩戴部位与地面之间的第一距离在第一个变化周期内的高度最大值和高度最小值，计算第一距离是否达到运动高度阈值；
所述红外测距模块测量佩戴部位与参照物之间的第二距离在第一个变化周期内的偏移最大值和偏移最小值，计算第二距离是否达到运动偏移阈值；
如果第一距离达到运动高度阈值，且第二距离达到运动偏移阈值，则记录该第一个变化周期为有效变化周期，将高度最大值对应的佩戴部位的位置设定为最高位置，将高度最小值对应的佩戴部位的位置设定为最低位置，将偏移最大值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最大位置，将偏移最小值对应的佩戴部位的位置设定为偏移最小位置；
所述红外测距模块持续测量佩戴部位与地面以及参照物之间的距离，并且于佩戴部位到达偏移最大位置且达到最高位置时，以及佩戴部位到达偏移最小位置且达到最低位置时，分别通过所述语音提醒模块发出提示音，提示用户动作到位；
所述控制器判断用户的心率是否超过预定心率范围且用户的温度超过预设温度范围，如果是，则所述控制器将佩戴部位的最高位置向下调整，使得调整后的最高位置和最低位置之间的距离小于预设高度阈值；且将佩戴部位的偏移最大位置向参照物方向调整，使得调整后的偏移最大位置和偏移最小位置之间的距离小于预设偏移阈值；
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所述数据处理模块检测到用户的有效动作次数达到用户设定的运动次数时，发出提示音告知用户。
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