CN113617017A - 下蹲动作识别方法、装置、设备、计算机设备及储存介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种下蹲动作识别方法、装置、设备、计算机设备及储存介质，所述方法包括如下步骤：监听测距传感器提供的距离数据；对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据，判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令；向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令，以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互。本方法可通过获取距离数据而计算获取用于表征是否下蹲的下蹲指令，通过该下蹲指令与终端设备进行交互。所述下蹲动作识别方法可精确地识别用户的下蹲动作。

Description

下蹲动作识别方法、装置、设备、计算机设备及储存介质

技术领域

本发明涉及动作识别技术领域，具体涉及一种下蹲动作识别方法、与下蹲动作识别方法相适应的下蹲动作识别装置、终端设备、计算机设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，随着AR与VR技术的兴起，体感游戏以其优越的现实体验感，而逐渐获得了大众的喜爱。在体感游戏中，通过捕捉人体的各种姿态动作，可控制体感游戏中的角色的姿态变化或特效输出。

为捕捉人体的各种姿态动作，一般需要为体感游戏配置对应的游戏装置，以便于精准控制体感游戏的运行。例如，通过为玩家配置两个手柄，当玩家的两只手分别握取一只手柄，手柄通过检测所在手臂的运动路径而控制体感游戏的角色的手臂进行相同的运动路径，以达到良好的游戏控制。

但是，下蹲动作一直是体感游戏中的动作检测的难点，业内现采取在室内部署多部摄像机，通过摄像机实时捕捉人体的运动动作，再经计算机对摄像机获取的人体动作进行分析，解析出下蹲动作，之后计算机输出下蹲动作以控制体感游戏的运动。但是该种下蹲动作检测方式需要在室内布置多部摄像机，极大地加大了玩家的经济成本，且还需通过计算机进行复杂的计算解析以识别下蹲动作，使得计算机的运行负载增大，容易出现计算时间过长的情况，不能及时地将下蹲动作输出至体感游戏，控制体感游戏的运行，影响体感游戏的体验感。而且，当人体运动至摄像机的盲区时，摄像机便不能捕捉人体动作，进而不能获取下蹲动作，以控制体感游戏的运行，使得体感游戏受到了极大的制约。

针对该种情况，业内又提出了在玩家的鞋内设置运动传感器以实时获取人体下蹲数据，控制体感游戏的运行。但是，通过设置于鞋内的运动传感器采集的运动数据一般难以精准的判断人体是否下蹲，容易出现误判的情况，从而导致未下蹲时输出下蹲数据，而下蹲时却未输出下蹲数据的情况，使得体感游戏的体验感不佳。

发明内容

本发明的首一目的在于提供一种可精准判断下蹲动作的下蹲动作识别方法。

本发明的次一目的在于提供一种适应所述下蹲动作识别方法的下蹲动作识别装置。

本发明的再一目的在于提供一种终端设备、一种计算机设备以及一种计算机可读存储介质。

为满足本发明的各个目的，本发明采用如下技术方案：

适应于本发明的首一目的而提供一种下蹲动作识别方法，包括如下步骤：

监听测距传感器提供的距离数据，所述距离数据由固装在第一智能鞋后跟部的所述测距传感器向后跟部上方发射红外信号并检测其回传信号后计算获得；

对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据，判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令；

向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令，以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互。

进一步的，在判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令的步骤中，包括如下具体步骤：

获取所述下蹲数据模型所定义的由下蹲距离最大值与下蹲距离最小值所构成的下蹲距离范围；

若所述序列局部数据中所有距离数据均处于所述下蹲距离范围之内，则判定为满足所述预设的下蹲数据模型的判决条件。

进一步的，在监听测距传感器提供的距离数据的步骤中，包括如下具体步骤：

接收压力传感器的压力信号，解析出压力数据；

根据所述压力数据大于预设阈值而判别出当前鞋体处于受压状态；

在当前鞋体处于受压状态期间，控制所述测距传感器实施定时测距以持续获取所述距离数据。

进一步的，在对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据的步骤中，包括如下具体步骤：

依次接收所述测距传感器发送的多个距离数据；

对所述多个距离数据中进行滤波处理，去除作为噪声的距离数据。

具体的，在以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互的步骤中，基于所述下蹲指令控制在终端设备运行的应用程序中的角色做出姿态调整。

进一步的，向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令的步骤中，包括：

监听接收第二智能鞋基于实施本方法所触发的下蹲指令；

判别同一时间内是否接收到第一智能鞋与第二智能鞋各自的所述下蹲指令，当两个智能鞋均输出下蹲指令时，才向终端设备发送下蹲指令。

适应于本发明的次一目的而提供一种下蹲动作识别装置，包括

监听单元，用于监听测距传感器提供的距离数据，所述距离数据由固装在第一智能鞋后跟部的所述测距传感器向后跟部上方发射红外信号并检测其回传信号后计算获得；

判断单元，用于对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据，判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令；

交互单元，用于向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令，以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互。

适应于本发明的再一目的而提供一种终端设备，该终端设备与如首一目的中任意一项所述的智能鞋无线连接，该终端设备中运行的至少一个进程响应所述的下蹲指令而触发另一计算机事件，基于所述下蹲指令而控制应用程序中的角色做出相应的姿态调整。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如首一目的中任一项权利要求所述的下蹲动作识别方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如首一目的中任意一项所述的下蹲动作识别方法的步骤。

相对于现有技术，本发明的优势如下：

首先，本发明的下蹲动作识别方法可基于测距传感器检测获取的距离数据判断用户是否实施了下蹲动作，从而触发相应的下蹲指令。该下蹲动作识别方法所需的代码量小，计算量小，运行效率高，计算精准，特别是适用于单片机之类的经济芯片开发的智能鞋。且，可有效地从多个距离数据计算分析用户是否实施了下蹲动作。

其次，本发明的下蹲动作识别方法通过设置于智能鞋后跟部的测距传感器检测距离数据，其获取距离数据的方式简便有效，且可实时检测距离数据。当用户下蹲时，设置于智能鞋后跟部上的测距传感器向用户的臀部或大腿方向发射的红外信号会被用户的臀部或大腿反射回来，使测距传感器获得回传信号，测距传感器根据回传信号可计算出用户下蹲时与用户的臀部或大腿之间的距离，由此确定用户是否下蹲。

再次，本发明的下蹲动作识别方法可将获取的距离数据构成距离序列，采集距离序列的序列局部数据，当序列局部数据中的多个距离数据均满足下蹲数据模型的判决条件时，则可判定在该序列局部数据的时间范围内，用户实施了下蹲动作，方法简单。

此外，本发明的下蹲动作识别方法将获取的下蹲指令发送至终端设备，以与终端设备基于该下蹲指令实施交互，从而使得用户获得良好的体感游戏的体验感，增强趣味性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的智能鞋的电路原理图

图2为本发明的智能鞋的结构示意图。

图3为本发明的智能鞋穿着于用户脚部的示意图。

图4为本发明的智能鞋的测距传感器的结构示意图。

图5为本发明的下蹲动作识别方法的流程示意图。

图6为本发明的下蹲动作识别方法的步骤S11的流程示意图。

图7为本发明一个实施例的下蹲动作识别方法的步骤S12的流程示意图。

图8为本发明另一个实施例的下蹲动作识别方法的步骤S12的流程示意图。

图9为本采用本发明智能鞋的测距传感器采集的距离数据示意图。

图10为本发明一个实施例的下蹲动作识别方法的步骤S13的流程示意图。

图11为本发明另一个实施例的下蹲动作识别方法的步骤S13的流程示意图。

图12为本发明的下蹲动作识别装置的结构示意图。

具体实施方式

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本领域技术人员对此应当知晓：本发明的各种方法、装置，虽然基于相同的概念而进行描述而使其彼此间呈现共通性，但是，除非特别说明，否则这些方法、装置都是可以独立运行的。同理，对于本发明所揭示的各个实施例而言，均基于同一发明构思而提出，因此，对于相同表述的概念，以及尽管概念表述不同但仅是为了方便而适当变换的概念，应被等同理解。

本发明提供了一种下蹲动作识别方法，该方法用于识别用户的下蹲动作，生成用户的下蹲动作相关的计算机指令。用户可通过做出下蹲动作而实现与外部电子设备实时交互，参与各种电子数据活动。例如，通过智能鞋控制体感游戏时，外部电子设备通过智能鞋获取用户的下蹲动作，在此基础上进一步确定用户在于体感游戏交互过程中执行的动作，解析为动作指令，执行相应的反馈，确保用户与体感游戏之间实现人机交互操作。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的典型实施例中，结合图1与图2，本发明提供一种适于检测下蹲动作的智能鞋10，所述智能鞋10包括鞋体11与设置于鞋体11内的测距传感器12与控制装置13。

所述测距传感器12设置于鞋体11的后跟部111上，且测距传感器12用于向后跟部111上方发射红外信号，并接收红外信号被反射回的回传信号，基于回传信号计算与阻挡物之间的距离。测距传感器12将基于回传信号获取的距离数据输出至控制装置13，控制装置13基于所述距离数据计算分析用户是否下蹲，并将获取的下蹲数据转换为下蹲指令，然后将下蹲指令发送至终端设备，以便于用户与终端设备之间基于下蹲指令实现人机交互。

结合图3，通过测距传感器12检测用户下蹲动作的原理为：当用户下蹲时，用户的大腿和臀部会自然后翘，这是人体做出下蹲动作时的必然会产生的特征。当用户下蹲时，后翘的臀部或大腿将会阻挡测距传感器12发射的红外信号，红外信号被用户的臀部或大腿阻挡后便向测距传感器12返回回传信号，测距传感器12可根据回传信号，计算测距传感器12与用户臀部或大腿之间的距离。测距传感器12获取的距离数据输出至控制装置13，当距离数据符合下蹲数据模型的判决条件时，即可判定用户实施了下蹲动作。

结合图3，测距传感器12所发射的红外信号所在的射线与后跟部111上的和鞋底相垂直的虚设垂直面之间的角度在10°至75°之间。当用户站立时，用户的臀部或大腿与鞋体11处于一种垂直或近似垂直的状态，也即是说，用户的臀部或大腿于所述虚设垂直面相平行或近似平行，使得当测距传感器12所发射的红外信号所在射线与所述虚设垂直面之间的角度在10°至75°之间时，测距传感器12所发射的红外信号不会被处于站立状态的用户的臀部或大腿所阻挡而返回回传信号，测距传感器12未接收到相应的回传信号，从而可判断用户处于站立状态。

当用户下蹲时，用户的臀部或大腿与测距传感器之间的虚设连线与所述虚设垂直面之间的角度在10°至75°之间，所以将所述测距传感器12设置与所述垂直垂直面之间呈10°至75°时，以便于测距传感器12所发射的红外信号可被用户的臀部或大腿所阻挡，而返回回波信号给测距传感器12。

优选的，所述测距传感器12所发射的红外信号所在的射线与后跟部111和鞋底相垂直的虚设垂直面之间的角度为15°或30°或45°，以便于当用户下蹲时测距传感器12所发射的红外信号可被用户的臀部或大腿阻挡，而反射回波信号至测距传感器12。

具体言之，结合图1，所述测距传感器12包括用于发射信号的红外发射部121、用于接收回传信号的信号接收部122、微处理器123以及计时器124。所述微处理器123控制红外发射部121对外发射红外信号，信号接收部122接收红外信号被反射回的回传信号，信号接收部122将获取的回传信号输出至微处理器123，微处理器123基于回传信号计算与阻挡物之间的距离数据。具体的距离数据的计算方式为，微处理器123计算红外发射部121从发出的红外信号至信号接收部122接收到红外信号碰到阻挡物反射回的回传信号之间的时间T，红外信号及回传信号的发射速度为光速C，则测距传感器12与阻挡物之间的距离数据S＝(C*T)/2。所述微处理器123获取到了距离数据后将该距离数据发送至控制装置13。所述红外信号与回传信号的波长在900mm至940mm之间。

所述计时器124用于控制红外发射部121的发射间隔，具体为计时器124与微处理器123电性连接，计时器124间隔向微处理器123发送驱动信号，微处理器123接收到驱动信号后，控制红外发射部121发射红外信号。

结合图4，所述测距传感器12还设有用于保护红外发射部121的发射端口125与用于保护信号接收部122的接收端口126。所述发射端口125与接收端口126暴露与鞋体11的后跟部111，以便于红外发射部121可直接向鞋体11之外发射红外信号，信号接收部122可直接接收外部的回传信号，而不会受到鞋体11的阻挡。

在一个实施例中，结合图2，所述后跟部111上设有用于容置测距传感器12的容置腔112与用于封闭所述容置腔112的外壳，测距传感器12固设于容置腔112内，外壳通过卡接等方式或拉链连接等方式与容置腔112相连接，从而便于安装或取出测距传感器12。且，外壳在红外信号与回传信号的传输路径上设有通孔，所述发射端口125与接收端口126对应分别设置于两个通孔内，以便于发射红外信号与接收回传信号。

结合图1，所述控制装置13包括控制单元131与通信单元132。所述控制单元131与测距传感器12的微处理器123电性连接，微处理器123将获取的距离数据输出至控制单元131，控制单元131将获取的距离数据导入至预设的下蹲数据模型，当距离数据满足下蹲数据模型的判决条件时，则触发表征下蹲动作的下蹲指令。所述的通信单元132优选蓝牙或其他近场通信技术，当然也不排除基于移动通信、WiFi等通信机制，本领域技术人员可灵活选用。

控制单元131将获取的下蹲指令经通信单元132发送至终端设备，以便于控制单元131与终端设备实现基于该下蹲指令的交互。终端设备接收到所述下蹲指令后，控制在其中运行的应用程序中角色做出相应的姿态调整。例如，终端设备接收到下蹲指令后，控制在其中运行的体感游戏的角色做出下蹲动作。

在一个实施例中，结合图1，智能鞋10还设有压力传感器14，所述压力传感器14设置于鞋体11的鞋垫层内，所述压力传感器14与所述控制单元131电性连接，所述压力传感器14用于驱动控制单元131工作。当用户穿着智能鞋10时，用户的脚部将会对设置于鞋垫层内的压力传感器14产生压力，压力传感器14受压而获取压力信号，压力传感器14将获取的压力信号输出至控制单元131，控制单元131接收所述压力信号后，驱动测距传感器12定时测距以持续获取所述距离数据。

本发明还提供一种智能穿戴设备，该智能穿戴设备包括一对上文所述智能鞋，分别称该一对鞋的两只鞋为第一智能鞋与第二智能鞋。用户在进行体感游戏时，通常是同时穿戴第一智能鞋与第二智能鞋，该两只智能鞋在出厂时，通常会被预置为一主一从的关系，使得两只智能鞋在必要时能够互为备份，而在工作时，可由第一智能鞋负责与终端设备建立无线通信连接，第二智能鞋只需将自身产生的下蹲指令同步至第一智能鞋，由第一智能鞋进行相关的判别与输出数据至终端设备。

该两个智能鞋通过各自的通信单元无线通信，以进行数据交互。其中，第二智能鞋将其检测距离数据而获取的下蹲指令(称为第二下蹲指令)经其通信单元发送至第一智能鞋的通信单元，第一智能鞋的通信单元将接收到的第二下蹲指令输出至第一智能鞋的控制单元；若此时第一智能鞋也通过检测距离数据而获取下蹲指令(称为第一下蹲指令)，则第一智能鞋将第一下蹲指令与第二下蹲指令封装为一个下蹲指令，而经其通信单元发送至终端设备，以与终端设备基于下蹲指令而进行人机交互。也即是说，当第一智能鞋的控制单元同时接收到该一对智能鞋各自的下蹲指令后，才通过其通信单元向终端设备发送下蹲指令。

可以理解，必要时，一种实施例中，第一智能鞋与第二智能鞋的主从关系可以随时切换或者形成灾备关系，即当第一智能鞋与终端设备的通信链路断开时，可以发送控制指令控制第二智能鞋建立起与终端设备的通信链路，代替第一智能鞋与终端设备进行通信。这种情况下，第二智能鞋与第一智能鞋便实现角色互换。因此，本领域技术人员应当理解，本发明对第一智能鞋与第二智能鞋的序号的指定，便是对于智能鞋所发挥的角色的指定，并非特定具体某只智能鞋。

在本发明的典型实施例中，结合前述的智能鞋，本发明提供了一种基于智能鞋的下蹲动作识别方法，该方法通过获取测距传感器获取的距离数据经计算与判定后输出表征下蹲动作的下蹲指令。结合图5，所述下蹲动作识别方法包括如下步骤：

步骤S11，监听测距传感器提供的距离数据，所述距离数据由固装在第一智能鞋后跟部的所述测距传感器向后跟部上方发射红外信号并检测其回传信号后计算获得：

所述控制单元驱动测距传感器进行测距，具体言之，控制单元控制测距传感器的微处理器工作，微处理器驱动红外发射部对外发射红外信号，红外信号被阻挡物阻挡并返回回传信号，信号接收部接收所述回传信号，并将回传信号输出至微处理器，微处理器基于所述回传信号计算与阻挡物之间的距离数据，并将获取的距离数据输出至控制单元。

微处理器持续控制红外发射部发射红外信号，以持续监测测距传感器与阻挡物之间的距离，并持续向控制单元输出获取的距离数据。

在一个实施例中，所述控制单元还与测距传感器的计时器相电性连接，控制单元向所述计时器输出计时信号，所述计时器根据计时信号而控制微处理器驱动红外发射部发射外红信号的时间间隔，以使得红外发射部可在固定时间间隔持续发射红外信号。

结合图6，在一个实施例中步骤S11还包括如下步骤：

步骤S111，接收压力传感器的压力信号，解析出压力数据：

当用户未穿着所述智能鞋时，无需通过测距传感器检测距离数据以计算获取下蹲指令。当用户穿着智能鞋时，才需要检测用户是否下蹲。智能鞋内设置有压力传感器时，用户自身的重量将会对设置于智能鞋的鞋垫层内的压力传感器产生压力，压力传感器受压而获取压力信号，压力传感器将获取的压力信号输出至控制单元，控制单元解析所述压力信号获取的压力数据。

步骤S112，接收压力数据大于预设阈值而判别出当前鞋体处于受压状态：

当人体穿着智能鞋时，用户的重量将会对智能鞋产生压力，一般而言根据人体的重量的不同而对智能鞋产生不同的压力，当不是用户穿戴智能鞋时，对智能鞋所产生的重量与用户穿着智能鞋所产生的重量是不同。由此，控制单元基于用户的最低重量而预设的一个压力阈值，当控制单元从压力传感器获取的压力信号解析出的压力数据大于所述压力阈值时，则表征有用户穿着智能鞋；反之，则表征无用户穿着智能鞋。

步骤S113，在当前鞋体处于受压状态期间，控制所述测距传感器实施定时测距以持续获取所述距离数据。

当所述控制单元解析压力信号所获取的压力数据大于压力阈值时，控制单元控制所述测距传感器的微处理器控制红外发射部发射红外信号。控制单元向所述微处理器定时输出控制信号，以驱动微处理器定时驱动红外发射部实施测距。由此，控制单元可控制测距传感器实施定时测距以持续获取所述距离数据。

在一个实施例中，所述控制单元控制测距传感器的计时器，控制单元向计时器输出计时信号，计时器接收到计时信号后定时向微处理器发送驱动信号，微处理器接收到驱动信号后，驱动红外发射部发射红外信号。由此，控制单元可控制测距传感器实施定时测距以持续获取所述距离数据。

步骤S12，对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据，判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令：

测距传感器的微处理器将其获取的距离数据按照时间顺序依次发送至控制单元，控制单元将获取的所有距离数据按时间顺序依次排列以构成一个距离序列。控制单元设定一个具有固定采样时长的滑动窗口，将距离序列中的在固定采样时长内的多个距离数据采集至滑动窗口内，构成一个序列局部数据。若序列局部数据中的所有距离数据满足所述下蹲数据模型的判决条件，则表征在滑动窗口所处的固定采样时长内，用户处于下蹲状态，控制单元获取表征下蹲动作的下蹲指令；反之，用户不处于下蹲状态，控制单元不获取表征下蹲动作的下蹲指令。

参见图9，图9展示了用户在室内进行穿着智能鞋时，控制单元将测距传感器获取的距离数据按时间顺序排列构成的一个距离序列，且图9中距离序列的各个距离数据通过连线连接。图9中的01部分为测距传感器检测到与室内天花板之间的距离，02、03与04部分则为当用户下蹲时，用户的臀部或大腿与测距传感器之间的距离。

具体言之，当测距传感器通过发射红外信号返回回传信号获取的距离数据时，红外信号与回传信号可能被各种因素所干扰。例如，红外信号或回传信号经过了多重反射，导致测距传感器接收回传信号的时间被延长了，从而使得测距传感器的微处理器获取的距离数据不准确。为避免微处理器所获取的距离数据不准确，控制单元在接收了微处理器获取的多个距离数据后，对获取距离数据进行去噪声处理，之后再构建所述距离序列。结合图7，控制单元对获取的距离数据进行去噪声处理的步骤如下：

步骤S121，依次接收所述测距传感器发送的多个距离数据：

控制单元按先后接收测距传感器的微处理器发送的距离数据。

步骤S122，对所述多个距离数据中进行滤波处理，去除作为噪声的距离数据：

对获取的所有距离数据依次进行限幅滤波、算数平均滤波以及一阶惯性滤波等滤波运算，以将获取的距离数据中作为噪声的距离数据去除，避免干扰对下蹲动作的判定。

控制单元在将作为噪声的距离数据去除后，对剩余的距离数据按时间顺序进行排序，以构成所述距离序列。也即是说，所述距离序列由一个个顺序排列的距离数据构成。

用户做出下蹲动作或解除下蹲动作需要一定的时间，下蹲动作不可能在一瞬间完成。因此，针对用户做出下蹲动作或解除下蹲动作需要一定时间的特性，而设定一个固定采样时长，将该固定采样时长与距离序列相对应，而将距离序列按固定采样时长分为多个序列局部数据。控制单元设置一个具有固定采样时长的滑动窗口按时间顺序每次从距离序列中获取一个序列局部数据。当该序列局部数据中的所有数据均满足所述下蹲数据模型的判决条件时，则认定在该序列局部数据的固定采样时长内，用户处于下蹲状态，控制单元获取下蹲指令；反之，用户不处于下蹲状态，控制单元不获取下蹲指令。

具体言之，结合图8，所述判定序列局部数据是否满足下蹲数据模型的判决条件的步骤中，包括如下具体步骤：

步骤S123，获取所述下蹲数据模型所定义的由下蹲距离最大值与下蹲距离最小值所构成的下蹲距离范围：

所述下蹲数据模型包括下蹲距离最大值与下蹲距离最小值。人体处于下蹲状态时，人体的臀部或大腿与测距传感器之间的距离处于一个固定范围之内，该固定范围可通过实验测量获取而得。由此可获取人体下蹲时，人体的臀部或大腿与测距传感器之间的最大值与最小值。该最大值用作下蹲数据模型的下蹲距离最大值，该最小值用作下蹲数据模型的下蹲距离最小值，该下蹲距离最大值与下蹲距离最小值构成所述下蹲数据模型的下蹲距离范围的两个端点。

步骤S124，若所述序列局部数据中所有距离数据均处于所述下蹲距离范围之内，则判定为满足所述下蹲数据模型的判决条件：

滑动窗口获取的序列局部数据中的所有距离数据在下蹲数据模型的下蹲距离范围的两个端点之中时，则表征用户在该固定采样时长内，处于下蹲状态，控制单元获取下蹲指令。

步骤S13，向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令，以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互：

当控制单元获取了所述下蹲指令后，经所述通信单元向终端设备发送所述下蹲指令，以使得控制单元基于所述下蹲指令与终端设备实现交互。

进一步的，实施了本发明的方法的智能鞋用于与智能电视、移动终端、游戏机等终端设备进行交互时，可以作为用户指令的输入设备使用。这种情况下，智能鞋的控制单元通过通信单元建立与所述终端设备之间的通信连接，实时将其进行下蹲动作识别之后获得的下蹲指令输出给所述的终端设备。这些终端设备开启相关游戏程序或者健康数据APP时，下蹲指令也可被视为相关的用户指令或者用户数据，相应的，终端设备的程序进程响应于所述的下蹲指令，也可向智能鞋反馈信息或发送通知，例如发送一个控制智能鞋的震动传感器震动告警的通知指令，诸如此类，在智能鞋基于距离数据能够更为精准地提供用户下蹲指令的基础上，必然也能改进在这些应用场景中的人机交互体验。

在一个应用本发明的游戏场景中，当确定用户的姿态朝向后，智能鞋可通过通信单元将用户的下蹲指令输出至智能电视、移动终端、游戏机等终端设备，该些终端设备接收到用户的下蹲指令后，基于该数据可生成计算机控制指令，以用于引导用户与终端设备进行人机交互控制，提高游戏的趣味性。

在一个实施例中，结合图10控制单元基于下蹲指令与终端设备实现交互包括如下步骤：步骤S14，基于所述下蹲动作指令控制在终端设备运行的应用程序中的角色做出姿态调整：

在终端设备上运行的应用程序为体感游戏，控制单元将获取的下蹲指令经通信单元发送至终端设备，终端设备基于所述下蹲指令控制体感游戏中的游戏角色做出相应的姿态调整或释放相应的特效。例如，终端设备基于下蹲指令控制体感游戏中的游戏角色做出下蹲动作。

在一个实施例，当用户使用上述的智能穿戴设备时，若向所述终端设备输出下蹲指令时，需智能穿戴设备的一对智能鞋同时获取下蹲指令后，才向终端设备输出下蹲指令。具体言之，结合图11，包括如下步骤：

步骤S131，监听接收第二智能鞋基于实施本方法所触发的下蹲指令；

第二智能鞋的控制单元基于距离数据获取所述下蹲指令(称为第二下蹲指令)，第二智能鞋的控制单元将获取的第二下蹲指令经其通信单元发送至第一智能鞋的通信单元，第一智能鞋的通信单元将获取的第二下蹲指令输出至第一智能鞋的控制单元。

步骤S132，判别同一时间内是否接收到第一智能鞋与第二智能鞋各自的所述下蹲指令，当两个智能鞋均输出下蹲指令时，才向终端设备发送下蹲指令：

当第一智能鞋的控制单元获取了第二智能鞋输出的第二下蹲指令时，若同时第一智能鞋的控制单元也基于其测距传感器的距离数据获取了下蹲指令(称为第一下蹲指令)，则第一智能鞋的控制单元将两个下蹲指令封装为一个下蹲指令输出至终端设备；反之，则不发送下蹲指令至终端设备。

由此，若用户穿戴智能穿戴设备的两只智能鞋，通过两只智能鞋同时获取下蹲指令，可更好的来判断用户是否进行了下蹲动作。

本发明还提供了一种下蹲动作识别装置，该下蹲识别装置用于是被用户是否下蹲。结合图12，所述下蹲动作识别装置包括如下模块：

监听单元100，用于监听测距传感器提供的距离数据，所述距离数据由固装在第一智能鞋后跟部的所述测距传感器向后跟部上方发射红外信号并检测其回传信号后计算获得；

判断单元200，用于对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据，判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令；

交互单元300，用于向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令，以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互。

本发明还提供了一种适应于上述的下蹲动作识别方法的终端设备，该终端设备与上文所述的智能鞋无线连接。该终端设备中运行的至少一个进程响应所述的下蹲指令而触发另一计算机事件，基于所述下蹲指令而控制应用程序中的角色做出相应的姿态调整。

本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备与如上述内容所描述的智能鞋无线连接，该计算机设备中运行的至少一个进程响应所述的事件通知而触发另一计算机事件以改变自身正在执行的业务流程。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述内容所描述的下蹲动作识别方法的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本发明的下蹲动作识别方法可通过获取距离数据而计算获取用于表征是否下蹲的下蹲指令，通过该下蹲指令与终端设备进行交互。所述下蹲动作识别方法步骤简单，可精确的识别用户的下蹲动作。

因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到根据本申请提供的基本方法原理结合实际情况可以存在很多的例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种下蹲动作识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

监听测距传感器提供的距离数据，所述距离数据由固装在第一智能鞋后跟部的所述测距传感器向后跟部上方发射红外信号并检测其回传信号后计算获得；

对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据，判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令；

向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令，以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互。

2.如权利要求1所述的下蹲动作识别方法，其特征在于，在判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令的步骤中，包括如下具体步骤：

获取所述下蹲数据模型所定义的由下蹲距离最大值与下蹲距离最小值所构成的下蹲距离范围；

若所述序列局部数据中所有距离数据均处于所述下蹲距离范围之内，则判定为满足所述预设的下蹲数据模型的判决条件。

3.如权利要求1所述的下蹲动作识别方法，其特征在于，在监听测距传感器提供的距离数据的步骤中，包括如下具体步骤：

接收压力传感器的压力信号，解析出压力数据；

根据所述压力数据大于预设阈值而判别出当前鞋体处于受压状态；

在当前鞋体处于受压状态期间，控制所述测距传感器实施定时测距以持续获取所述距离数据。

4.如权利要求1所述的下蹲动作识别方法，其特征在于，在对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据的步骤中，包括如下具体步骤：

依次接收所述测距传感器发送的多个距离数据；

对所述多个距离数据中进行滤波处理，去除作为噪声的距离数据。

5.如权利要求1所述的下蹲动作识别方法，其特征在于，在以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互的步骤中，基于所述下蹲指令控制在终端设备运行的应用程序中的角色做出姿态调整。

6.如权利要求1所述的下蹲动作识别方法，其特征在于，向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令的步骤中，包括：

监听接收第二智能鞋基于实施本方法所触发的下蹲指令；

判别同一时间内是否接收到第一智能鞋与第二智能鞋各自的所述下蹲指令，当两个智能鞋均输出下蹲指令时，才向终端设备发送下蹲指令。

7.一种下蹲动作识别装置，其特征在于，包括

监听单元，用于监听测距传感器提供的距离数据，所述距离数据由固装在第一智能鞋后跟部的所述测距传感器向后跟部上方发射红外信号并检测其回传信号后计算获得；

判断单元，用于对顺序排列的由所述距离数据构成的距离序列启用包含固定采样时长的滑动窗口获取序列局部数据，判断所述序列局部数据中的多个距离数据是否满足预设的下蹲数据模型的判决条件，当满足时，触发表征检测到下蹲动作的下蹲指令；

交互单元，用于向与本机处于无线连接状态的终端设备发送所述下蹲指令，以与所述终端设备实现基于该下蹲指令的交互。

8.一种终端设备，其特征在于，该终端设备与如权利要求1至6中任意一项所述的智能鞋无线连接，该终端设备中运行的至少一个进程响应所述的下蹲指令而触发另一计算机事件，基于所述下蹲指令而控制应用程序中的角色做出相应的姿态调整。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项权利要求所述的下蹲动作识别方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的下蹲动作识别方法的步骤。

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