CN110384911B - 智能交互方法、系统及智能沙袋 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能交互方法、系统及智能沙袋，基于显示模组以及传感器提供了四种练习模式，还包括交互终端，交互终端分别与控制显示装置和判断装置连接，交互终端接收四种练习模式后的记录数据并进行显示。通过本发明提供的智能交互方法、系统及智能沙袋，达到使用者练习出拳速度、准确度的目的，并且在此过程中实现了互动，使使用者更有兴趣，增加了本发明的实用性。

Description

智能交互方法、系统及智能沙袋

技术领域

本发明智能交互、沙袋技术领域，具体涉及一种智能交互方法、系统及智能沙袋。

背景技术

沙袋是练习拳击的一种用具，传统的沙袋在使用过程中只是被击打而已，不具有其他的交互功能，使得练习者在使用沙袋进行训练的时候没有任何乐趣，降低了沙袋的实用性。

发明内容

本发明提供一种智能交互方法、系统及智能沙袋，具有控制沙袋进行显示并通过传感器进行感应控制明暗变化的效果，使得沙袋具有了交互功能，提高了其实用性。

一种智能交互方法，包括显示模组和设置于所述显示模组处的若干传感器，包括以下步骤：

根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器；

判断是否存在显示区域的传感器被触发；

若显示区域内的传感器被触发后则进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域。

进一步的，

在所述根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器的步骤前还包括以下步骤：

响应于使用者设置一第一预设时间，所述显示模组对显示区域进行显示第一预设时间；

在所述第一预设时间后，对所有时刻的显示区域内的传感器被触发的次数进行统计并显示。

进一步的，

在所述若显示区域内的传感器被触发后则进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域的步骤后还包括以下步骤：

所述显示区域的面积在第二预设时间内逐渐减小直至消失；

所述显示区域内的传感器在第二预设时间内没有被触发的情况下则显示模组停止显示，对所有时刻的显示区域内传感器被触发的次数进行统计并显示。

进一步的，

所述显示区域包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域赋值为X值，所述第二显示区域赋值为Y值；

所述第一显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第一显示区域消失，显示模组形成其他的第一显示区域，并记录第一显示区域的X值；

所述第二显示区域显示第三预设时间；

所述第二显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第二显示区域消失，显示模组在后一时刻或其他任意时刻形成其他的第二显示区域，并记录第二显示区域的Y值。

进一步的，

获取若干所述的X值及Y值，其中每一个时刻的X值为(o₁，o₂，o_n，)，每一个时刻的Y值为(p₁，p₂，p_n，)；

按照以下公式对使用者的反应速度进行计算：

所述S_q为使用者q的反应速度，α为第一区域出现至消失的时间，β为第二区域出现至消失的时间，其中γ为权重系数。

进一步的，

所述在所述根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器的步骤前还包括以下步骤：

响应于使用者设置一可调预设时间，所述显示模组对显示区域进行显示可调预设时间；

在所述可调预设时间结束后，对所有时刻的显示区域内的传感器被触发的次数进行统计并显示。

一种智能交互系统，包括显示模组和设置于所述显示模组处的若干传感器，其特征在于，

控制显示装置：用于根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器；

判断装置：用于判断是否存在显示区域的传感器被触发；

若显示区域内的传感器被触发后通过记录数据进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域。

一种智能沙袋，包括上述的智能交互系统，还包括交互终端，所述交互终端分别与所述控制显示装置和判断装置连接，所述交互终端接收所述记录数据并进行显示。

进一步的，

所述沙袋包括至少两个，分别通过通讯模块与服务器连接；

任意一个沙袋像服务器发送联机申请，所述联机申请包括另外一个沙袋ID 身份和联机确认码，其中每一个沙袋具有一个沙袋ID身份；

服务器接收到另外一个沙袋ID身份和联机确认码后向与所述沙袋ID身份对应的沙袋的通讯模块发送联机确认码；

被发送联机确认码的沙袋在接收到联机确认码进行确认后，所述两个沙袋之间的记录数据进行交互分享。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为智能交互方法的流程图；

图2为第一交互模式的流程图；

图3为第二交互模式的流程图；

图4为第三交互模式的流程图；

图5为第四交互模式的流程图；

图6为智能交互系统的结构图；

图7为智能交互系统的结构图；

图8为温度补偿电路和基准电压输入电路的结构示意图；

图9为智能沙袋的剖视图；

图10为磁电阻传感器的连接系统示意图；

图11为交互屏幕的层结构示意图。

附图标记：

A1、温度补偿电路；A2、基准电压输入电路；1、沙袋本体；11、磁场发生装置；2、交互屏幕；21、磁电阻传感器；201、面层；22、显示装置；202、底层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种智能交互方法，如图1所示其流程图，包括显示模组和设置于所述显示模组处的若干传感器，包括以下步骤：

S1、控制显示步骤：根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器。其中显示区域可以是任意形状，例如说圆形、正方形、长方形、椭圆形、西瓜型、草莓型等等。每个显示区域内可以有两个传感器、三个传感器或者是四个传感器。

S2、判断步骤：判断是否存在显示区域的传感器被触发。

若显示区域内的传感器被触发后则进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域。判断显示器区域的传感器是否被触发，如果显示区域内的至少一个传感器被触发后，则该显示区域消失并形成另外一个显示区域，通过以上方式达到互动的目的及效果。其中显示区域的形状可以是来回跳变的，例如说圆形之后是长方形、长方形后是西瓜型。也可以根据人为设置显示区域的形状。

在一个实施例中，如图2所示，在所述根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器的步骤前还包括以下步骤：

A1、第一模式设定步骤：响应于使用者设置一第一预设时间，所述显示模组对显示区域进行显示第一预设时间；

A2、第一模式显示步骤：在所述第一预设时间后，对所有时刻的显示区域内的传感器被触发的次数进行统计并显示。通过以上步骤，实现本发明提供的智能交互方法的第一种交互模式，即设定一个第一预设的时间，统计在该第一预设时间内显示区域被打击的次数，通过以上方式达到使用者练习打击\出拳的准确率的目的。通过以上方式提高使用者的打击准确度。

在一个实施例中，如图3所示，在所述若显示区域内的传感器被触发后则进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域的步骤后还包括以下步骤：

B1、第二模式设定步骤：所述显示区域的面积在第二预设时间内逐渐减小直至消失；

B2、第二模式显示步骤：所述显示区域内的传感器在第二预设时间内没有被触发的情况下则显示模组停止显示，对所有时刻的显示区域内传感器被触发的次数进行统计并显示。通过以上步骤，实现本发明提供的智能交互方法的第二种交互模式，即显示区域在第二预设时间内如果没有被打击到的话则逐渐消失，并且在消失之后对显示区域内传感器被触发的次数进行统计并显示，通过以上方式提高使用者的触发\打击频率，提高使用者的打击速度。

在一个实施例中，如图4所示，所述显示区域包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域赋值为X值，所述第二显示区域赋值为Y值，其中X值可以为正值，Y值为负值。第一显示区域和第二显示区域分别代表不同的寓意，即第一显示区域被打击后进行加分，第二显示区域被打击后进行扣分。

C1、第三模式X值设定显示步骤：所述第一显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第一显示区域消失，显示模组形成其他的第一显示区域，并记录第一显示区域的X值。

C2、第三模式Y值设定显示步骤：所述第二显示区域显示第三预设时间，所述第二显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第二显示区域消失，显示模组在后一时刻或其他任意时刻形成其他的第二显示区域，并记录第二显示区域的Y值。

在一个实施例中，获取若干所述的X值及Y值，其中每一个时刻的X值为 (o₁，o₂，o_n，)，即o₁为时刻1时的X值，o_n为时刻n时的X值。每一个时刻的 Y值为(p₁，p₂，p_n，)，即p₁为时刻1时的Y值，p_n为时刻n时的Y值。

按照以下公式对使用者的反应速度进行计算：

所述S_q为使用者q的反应速度，α为第一区域出现至消失的时间，β为第二区域出现至消失的时间，其中γ为权重系数。其中α消失的时间越短证明使用者的反应速度越快，所以取α的倒数，反应越快α越小，时刻

越大。β为第二区域出现至消失的时间，由于p为扣分，则第二显示区域显示的时间越长β越大，即第二区域显示时间越长在其被打击后Y值越高。

为理想状态下，每个时刻的第一区域出现即被触发后的状态，并且在此过程中不会对第二区域进行触发。γ为权重系数，该权重系数与使用者的练习次数呈反比，例如说使用者经常使用上述模式进行练习，则权重系数γ越低，如果使用者没有使用过上述模式进行练习，则权重系数γ越高。通过以上步骤，实现本发明提供的智能交互方法的第三种交互模式。

在一个实施例中，如图5所示，所述在所述根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器的步骤前还包括以下步骤：

D1、第四模式设定步骤：响应于使用者设置一可调预设时间，所述显示模组对显示区域进行显示可调预设时间；

D2、第四模式显示步骤：在所述可调预设时间结束后，对所有时刻的显示区域内的传感器被触发的次数进行统计并显示。通过以上步骤，实现本发明提供的智能交互方法的第四种交互模式，即显示区域在可调预设时间内进行显示，达到使用者进行练习的目的，其中可调预设时间可以根据使用者想要使用的时间进行调节，可以是十分钟、二十分钟等等。

一种智能交互系统，如图6所示，包括显示模组和设置于所述显示模组处的若干传感器，控制显示装置：用于根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器；判断装置：用于判断是否存在显示区域的传感器被触发；若显示区域内的传感器被触发后通过记录数据进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域。

一种智能沙袋，如图7所示，包括上述的智能交互系统，还包括交互终端，所述交互终端分别与所述控制显示装置和判断装置连接，所述交互终端接收所述记录数据并进行显示。通过交互终端能够对记录数据进行显示，在使用者通过四种模式中的任意一种进行练习后的数据进行显示。

在一个实施例中，所述沙袋包括至少两个，分别通过通讯模块与服务器连接。其中通讯模块可以是局域网、WIFI、高速数据线、3G通讯模块、4G通讯模块以及5G通讯模块中的任意一种或多种。

任意一个沙袋像服务器发送联机申请，所述联机申请包括另外一个沙袋ID 身份和联机确认码，其中每一个沙袋具有一个沙袋ID身份。其中沙袋ID身份在沙袋出场后就具有。可以是MEID、SN产品序列码、IMEI码等等。

服务器接收到另外一个沙袋ID身份和联机确认码后向与所述沙袋ID身份对应的沙袋的通讯模块发送联机确认码；

被发送联机确认码的沙袋在接收到联机确认码进行确认后，所述两个沙袋之间的记录数据进行交互分享。当两个沙袋建立联机后，可以共享互相的记录数据，可以选择任意一个模式进行PK，达到身处两个不同位置处人员通过交互沙袋进行游戏的目的及效果，使使用者愉快的锻炼身体。

在一个实施例中，上述的传感器为压力传感器，所述压力传感器用于检测人的打击力度并输出模拟量的检测电压，其中检测电压可以是3.3V、6.7V等等，压力传感器与第一比较器的正向输入端连接，压力传感器的反向输入端分别与温度补偿电路和基准电压输入电路连接，其中温度补偿电路和基准电压输入电路构成融合基准电压，其中温度补偿电路和基准电压输入电路的节点与压力传感器的反向输入端连接，通过第一电压比较器分别对比检测电压和融合基准电压，当检测电压大于融合基准电压后，第一电压比较器输出高电平信号至一处理器，此时传感器被触发。由于各地的温度不同，以及在使用该智能沙袋的过程中各个元器件工作时会产生热量，使得检测电压会升高，如果基准电压没有改变而检测电压有误差的话就可能导致第一电压比较器比较的最终结果出现误差。

如图8所示，压力传感器、温度补偿电路和基准电压输入电路的结构示意图，其中压力传感器S与第一电压比较器U1的正向输入端连接，温度补偿电路包括串联设置的第一温补电阻R1、第二温补电阻R2以及第三温补电阻R3，其中第一温补电阻R1和第二温补电阻R2的节点与第一二极管串联接地设置，第二温补电阻R2以及第三温补电阻R3的节点与第四温补电阻R4和第二运算放大器U2的正向输入端连接，第二运算放大器U2的反向输入端通过第五温补电阻R5与第二运算放大器U2的输出端连接，第二运算放大器U2的输出端与第五温补电阻R5的节点与第二晶闸管D2的阳极连接，第二晶闸管D2的阴极与第一电压比较器U1的反相输入端连接，第二晶闸管D2的阴极与第一电压比较器U1的反相输入端的第一节点与第二电容C2串联接地，第二晶闸管 D2的阴极与第一电压比较器U1的反相输入端的第二节点与第一电容C2串联接地，第二晶闸管D2的阴极与第一电压比较器U1的反相输入端的第三节点与第三电容C2串联接地。还包括第六温补电阻R6、第七温补电阻R7和第八温补电阻R8。其中第六温补电阻R6、第七温补电阻R7和第八温补电阻R8串联接地，第六温补电阻R6与电源连接，第七温补电阻R7和第八温补电阻R8 的节点与第二晶闸管D2的阴极和第一电压比较器U1的反向输入端的节点连接。

温度补偿电路根据温度的情况输出补偿电压，当温度越高时，压力传感器 S输出的检测电压会增高，此时温度补偿电路也会输出更高的补偿电压，在第一电压比较器U1处进行比较时使得检测电压和融合基准电压之间的差值误差最小。通过以上方式达到减小误差的目的。温度补偿电路中的第一二极管D1 的温漂是一个线性曲线，而电阻的阻值都可以调到几千欧姆甚至几十千欧姆，但是第一二极管D1和电源串联接地，使得其根据温度发生变化的同时第二运算放大器U2来进行放大，以此对第一二极管D1的温漂进行放大，通过第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3进行稳压，输出稳定的电压至第一电压比较器U1的反向输入端。通过第六温补电阻R6、第七温补电阻R7以及第八温补电阻R8进行分压达到提供基准电压的目的，在第七温补电阻R7和第八温补电阻R8的节点处基准电压和温补电压结合形成融合基准电压，达到第一电压比较器U1将检测电压和融合基准电压进行时误差减小的目的及效果。

在一个实施例中，如图9所示智能沙袋的剖视图，其中传感器为磁电阻传感器，智能沙袋还包括沙袋本体和设置于沙袋本体处的交互屏幕：所述沙袋本体内设置有磁场发生装置；所述交互屏幕设置有若干磁电阻传感器。

如图10所示，所述磁电阻传感器分别与一控制装置连接，交互屏幕设置有至少一个显示装置，每个磁电阻传感器至少对应一个显示装置，当任意磁电阻传感器的磁通量变化大于第一预设值时控制装置控制显示屏幕进行变化。

通过采用上述技术方案，由于沙袋本体内设置有磁场发生装置，通过该磁场发生装置实时产生磁场，每个磁电阻传感器其所处的位置是不变的，即可以认为其在沙袋不受任何外力的理想情况下，磁电阻传感器的磁通量变化几乎没有，电势能的变化也没有。当使用者击打交互屏幕时，受到击打的磁电阻传感器会进行形变并进行微小的位移，此时磁电阻传感器输出的磁通量会进行变化，控制装置接收磁通量变化大于第一预设值的磁电阻传感器后控制与该磁电阻传感器相对应的显示装置进行明暗变化、显示，提高了该智能交互沙袋的实用性。

在一个实施例中，所述磁场发生装置为永磁体或电磁铁中的任意一种或多种；所述磁场发生装置的设置位置处与交互屏幕的中部平行设置。通过永磁体和电磁铁都能够分别产生磁场，并且磁场发生装置设置于交互屏幕的中部，能够使其产生一个相对的匀强磁场。

在一个实施例中，如图11所示，所述交互屏幕包括面层和底层，所述底层与沙袋本体连接。交互屏幕通过底层与沙袋固定，并且使用者击打该沙袋的面层。显示装置设置于所述面层处；所述磁电阻传感器设置于所述底层处。显示装置设置于面层方便其进行显示，磁电阻传感器设置于所述底层处即不妨碍其产生磁场变化也不会影响整个智能交互沙袋的美观性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种智能交互方法，包括显示模组和设置于所述显示模组处的若干传感器，其特征在于，包括以下步骤：

根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器；

判断是否存在显示区域的传感器被触发；

若显示区域内的传感器被触发后则进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域；

所述显示区域包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域赋值为X值，所述第二显示区域赋值为Y值；

所述第一显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第一显示区域消失，显示模组形成其他的第一显示区域，并记录第一显示区域的X值；

所述第二显示区域显示第三预设时间；

所述第二显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第二显示区域消失，显示模组在后一时刻或其他任意时刻形成其他的第二显示区域，并记录第二显示区域的Y值；

其中X值为正值，Y值为负值；

获取若干所述的X值及Y值，其中每一个时刻的X值为(o₁，o₂，o_n，)，每一个时刻的Y值为(p₁，p₂，p_n，)；

按照以下公式对使用者的反应速度进行计算：

所述S_q为使用者q的反应速度，α为第一区域出现至消失的时间，β为第二区域出现至消失的时间，其中γ为权重系数。

2.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，

在所述根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器的步骤前还包括以下步骤：

响应于使用者设置一第一预设时间，所述显示模组对显示区域进行显示第一预设时间；

在所述第一预设时间后，对所有时刻的显示区域内的传感器被触发的次数进行统计并显示。

3.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，

在所述若显示区域内的传感器被触发后则进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域的步骤后还包括以下步骤：

所述显示区域的面积在第二预设时间内逐渐减小直至消失；

所述显示区域内的传感器在第二预设时间内没有被触发的情况下则显示模组停止显示，对所有时刻的显示区域内传感器被触发的次数进行统计并显示。

4.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，

所述在所述根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器的步骤前还包括以下步骤：

响应于使用者设置一可调预设时间，所述显示模组对显示区域进行显示可调预设时间；

在所述可调预设时间结束后，对所有时刻的显示区域内的传感器被触发的次数进行统计并显示。

5.一种智能交互系统，其特征在于，包括显示模组和设置于所述显示模组处的若干传感器，其特征在于，

控制显示装置：用于根据第一策略控制显示模组进行显示，显示模组的任意时刻具有至少一个显示区域，所述每个显示区域对应至少一个传感器；

判断装置：用于判断是否存在显示区域的传感器被触发；

若显示区域内的传感器被触发后通过记录数据进行记录并控制所述显示区域消失，显示模组形成其他的显示区域；

所述显示区域包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域赋值为X值，所述第二显示区域赋值为Y值；

所述第一显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第一显示区域消失，显示模组形成其他的第一显示区域，并记录第一显示区域的X值；

所述第二显示区域显示第三预设时间；

所述第二显示区域的传感器被触发后则进行记录并控制所述第二显示区域消失，显示模组在后一时刻或其他任意时刻形成其他的第二显示区域，并记录第二显示区域的Y值；

其中X值为正值，Y值为负值；

获取若干所述的X值及Y值，其中每一个时刻的X值为(o₁，o₂，o_n，)，每一个时刻的Y值为(p₁，p₂，p_n，)；

按照以下公式对使用者的反应速度进行计算：

所述S_q为使用者q的反应速度，α为第一区域出现至消失的时间，β为第二区域出现至消失的时间，其中γ为权重系数。

6.一种智能沙袋，包括上述权利要求5所述的智能交互系统，其特征在于，还包括交互终端，所述交互终端分别与所述控制显示装置和判断装置连接，所述交互终端接收所述记录数据并进行显示。

7.根据权利要求6所述的沙袋，其特征在于，

所述沙袋包括至少两个，分别通过通讯模块与服务器连接；

任意一个沙袋像服务器发送联机申请，所述联机申请包括另外一个沙袋ID身份和联机确认码，其中每一个沙袋具有一个沙袋ID身份；

服务器接收到另外一个沙袋ID身份和联机确认码后向与所述沙袋ID身份对应的沙袋的通讯模块发送联机确认码；

被发送联机确认码的沙袋在接收到联机确认码进行确认后，所述两个沙袋之间的记录数据进行交互分享。

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