CN206473763U - 一种调整泳姿的穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种调整泳姿的穿戴设备，包括：获取模块，设置于用户肢体待检测位置，用于获取用户所述肢体待检测位置的泳姿信息；与所述获取模块相连接的提示信息确定模块，用于接收所述获取模块提供的所述泳姿信息，并根据所述泳姿信息确定提示信息，所述提示信息用于提示用户调整游泳姿势。通过本实用新型，可以有效在用户游泳时为用户提供一种美观、便于穿戴的智能泳姿调整设备。

Description

一种调整泳姿的穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备领域，具体涉及一种调整泳姿穿戴设备。

背景技术

很多人由于无人指导游泳姿势而害怕学习游泳，或者只能简单游泳不被淹到而姿势却非常不标准。目前，在泳姿调整技术领域，没有智能游泳设备来指导用户实时调整泳姿。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提出的一种调整泳姿的穿戴设备，来调整用户游泳时的姿势，纠正用户不同游泳方式的姿势。为用户提供一种美观、便于穿戴的智能调整泳姿调整设备。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供了一种调整泳姿的穿戴设备，包括：获取模块，设置于用户肢体待检测位置，用于获取所述肢体待检测位置的泳姿信息；还包括与所述获取模块相连接的提示信息确定模块，用于接收所述获取模块提供的所述泳姿信息，并根据所述泳姿信息确定提示信息，所述提示信息用于提示用户调整游泳姿势。

其中，所述肢体待检测位置，包括间距检测位置和/或角度检测位置，所述泳姿信息包括所述间距检测位置对应的间距信息和/或所述角度检测位置对应的角度信息；

所述获取模块，包括设置于所述间距检测位置的间距获取模块和/ 或设置于所述角度检测位置的角度获取模块；

所述间距获取模块，具体用于获取所述间距信息；

所述角度获取模块，具体用于获取所述角度信息。

其中，所述间距检测位置，包括足部、膝部、肘部中的至少一处；

所述间距信息，包括足间距、膝间距、肘间距中的至少一种；

所述间距获取模块，具体包括设置于所述足部、膝部、肘部中至少一处的位置传感器，用于获取所述足间距、膝间距、肘间距中的至少一种。

其中，所述角度检测位置，包括手掌部、脚掌部中的至少一处；

所述角度信息，包括掌倾角、脚掌倾角中的至少一种；

所述角度获取模块，具体包括角设置于所述手掌部、脚掌部中至少一处的角度传感器，用于获取所述手掌倾角、脚掌倾角中的至少一种。

其中，所述角度检测位置，包括第一位置、第二角度位置中的至少一个；其中，所述第一位置包括手肘部、小臂处和大臂处，所述第二角度位置包括膝部、小腿处和大腿处；

所述角度信息，包括屈肘角度信息、屈膝角度信息中的至少一种；

所述角度获取模块，具体包括设置于所述手肘部、小臂处和大臂处的多个位置传感器，所述位置传感器用于获取所述手肘部、小臂处和大臂处的位置信息并确定所述屈肘角度信息；和/或，所述角度获取模块包括设置于所述膝部、小腿处和大腿处的多个位置传感器，所述位置传感器用于获取所述膝部、小腿处和大腿处的位置信息并确定所述屈膝角度信息。

其中，所述提示信息确定模块，具体用于根据所述间距信息和/ 或所述角度信息确定所述提示信息，所述提示信息，具体用于提示用户调整间距和/或角度。

其中，所述提示信息确定模块，具体用于根据所述间距信息和所述角度信息确定所述用户的实时泳姿模型，以及用于将所述实时泳姿模型与标准泳姿模型比较确定所述提示信息，所述提示信息用于提示用户调整所述间距和/或所述角度。

其中，所述调整泳姿的穿戴设备还包括：与所述提示信息确定模块相连接的提示信息输出模块，用于向所述用户输出所述提示信息。

其中，所述提示信息输出模块具体包括驱动机构，所述驱动机构用于根据所述提示信息生成驱使所述用户肢体向标准泳姿方向运动的作用力，以使得所述用户调整所述游泳姿势。

其中，所述穿戴设备具体为智能泳衣。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1是自游泳方式下人肢体示意图；

图2是根据本实用新型的一实施例的一种调整泳姿的穿戴设备的示意性框图；

图3是根据本实用新型的一实施例的一种调整泳姿的穿戴设备的示意性框图；

图4是根据本实用新型的一实施例的一种用泳姿信息处理的穿戴设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，也属于本实用新型保护的范围。

考虑到具体应用场景中，游泳方式包括自由泳、蛙泳、蝶泳等等，在同一游泳方式下，人游泳时肢体是按一定周期运动的，具体到人肢体的各个位置点时，每个位置点的运动也是有周期性的，比较典型的位置点包括：手部、上臂处、肘部、大腿处、膝部、足部。

如图1所示，为自游泳方式下人肢体示意图，在标准的自由泳方式下，同一个人的手部、上臂处、肘部、大腿处、膝部、足部的运动模式是固定的，例如，理想情况下，手部周期性的依标准角度划水、肘部周期性的依标准角度弯曲等等。

基于此，本实用新型提供一种调整泳姿的穿戴设备，如图2所示，包括：获取模块401和提示信息确定模块402。

获取模块401设置于用户肢体待检测位置，用于获取所述肢体待检测位置的泳姿信息。

与所述获取模块相连接的提示信息确定模块402用于接收所述获取模块提供的所述泳姿信息，并根据所述泳姿信息确定提示信息，所述提示信息用于提示用户调整游泳姿势。

在本实用新型中，所述用户肢体待检测位置，是指采集用户游泳时的姿态信息的位置点，这些位置点位于用户的肢体不同部位，因不同用户的身高体型不同，或因用户选择的游泳方式不同(例如选择蛙泳或自由泳)，所述位置点的具体位置会存在差异。优选的，在一些实施例中，所述位置点为用户的各个关节点、掌心。

在本实用新型中，所述泳姿信息，是指在用户游泳时，从所述用户肢体待检测位置处获取的参量，如用户游泳时的速度、加速度、划水时肢体与水面的夹角等参量。不同的用户肢体待检测位置对应不同的参量类型，如在双臂外侧采集的参量类型是用户双臂外侧的坐标或双臂在水平运动的速度，在用户头顶部采集的参量类型是用户头部与水平面的实时夹角。具体的，可以通过传感器在所述用户肢体待检测位置采集的物理量转化的电信号实现。

例如，在一些实施例中，所述获取模块具体为传感器件，被设置在所述肢体待检测位置处。例如，可以是放置在用户各关节、手掌、脚掌处的传感器件。

又例如，在另外一些实施例中，所述获取模块具体为传感器件，被设置为大面积的覆盖人体的肢体的柔性传感器件，覆盖人体的肢体的面积中均可采集游泳时的坐标、角度、速度等，进一步的，在覆盖人体的肢体的面积中确定所述肢体待检测位置点，例如选取各关节、手掌或脚掌处、膝盖关节往上20cm的大腿外侧处为所述肢体待检测位置点。

所述提示信息确定模块可以具体为用于确定所述提示信息的处理器，在一些实施例中，该处理器的位置可与所述获取模块中的传感器件或处理器件集成，例如集成设置在穿戴于用户身体的手环、脚环或智能泳衣中，具体可位于所述肢体待检测位置，也可以位于所述肢体的非检测位置，例如肢体的背部。

通过本实用新型提供的调整泳姿的穿戴设备，可为用户提供一种美观、便于穿戴的智能调整泳姿调整设备。

可选的，所述的调整泳姿的穿戴设备，其中：所述肢体待检测位置，包括间距检测位置和/或角度检测位置，所述泳姿信息包括所述间距检测位置对应的间距信息和/或所述角度检测位置对应的角度信息；如图2所示，所述获取模块401，包括设置于所述间距检测位置的间距获取模块4011和/或设置于所述角度检测位置的角度获取模块4022；所述间距获取模块，具体用于获取所述间距信息；所述角度获取模块，具体用于获取所述角度信息。

其中，所述间距获取模块可以具体为位置传感器，获取肢体中两点之间的坐标，以确定两点间的距离，所述肢体中的两点例如可以是左脚小腿脚踝外侧与右脚脚踝外侧之间的距离，或者，所述位置传感器直接测量肢体中两点之间的距离。

其中，所述角度获取模块可以具体为角度传感器，例如陀螺仪或倾角计，以获取所述肢体待检测位置处的角度参数，也可以具体为位置传感器，以根据获取的位置参数计算出角度，以确定所述泳姿信息。当然，所述角度获取模块，除了包括所述位置传感器或所述角度传感器，可以包括处理所述距离的处理器件，对获取的角度参数、位置参数进行处理，以确定所述泳姿信息。

可选的，所述的调整泳姿的穿戴设备，其中：所述间距检测位置，包括足部、膝部、肘部中的至少一处；所述间距信息，包括足间距、膝间距、肘间距中的至少一种；所述间距获取模块4011，具体包括设置于所述足部、膝部、肘部中至少一处的位置传感器，用于获取所述足间距、膝间距、肘间距中的至少一种。

其中，所述间距获取模块为位置传感器，例如光电传感器，所述光电传感器被对称设置于足跟内侧、双膝内侧、双肘内侧，以获取足间距、膝间距、肘间距。具体的，当四肢进行划水动作时，两肢交会时会发生遮挡，比如，在蛙泳方式和蝶泳方式下，两肢并行且在水下交会，可测水平间距，从而得到间距信息；在自由泳方式下和仰泳方式下，光在水面发生折射，将检测距离在水平方向上进行映射，得到水平间距。

当所述位置传感器测得足间距、膝间距或肘间距大于足间距、膝间距或肘间距标准值时，所述提示信息确定模块会确定提示信息，以使得用户调整游泳时的间距。进一步的，考虑到更智能化的提示用户调整泳姿，所述提示信息确定模块还可以启动驱动部件产生作用力，以提示用户的足部、膝部或肘部靠拢；当所述位置传感器测得足间距、膝间距或肘间距小于足间距、膝间距或肘间距标准值时，所述提示信息确定模块还可以启动驱动部件产生作用力，以提示用户的足部、膝部或肘部扩展。

其中，所述间距获取模块除了包括所述位置传感器，还可以包括处理器件，该处理器件用于处理采集到的光电信号以确定所述间距信息。所述处理器件集成设置在所述位置传感器中。

可选的，所述的调整泳姿的穿戴设备，其中：所述角度检测位置，包括手掌部、脚掌部中的至少一处；所述角度信息，包括手掌倾角、脚掌倾角中的至少一种；所述角度获取模块4022，具体包括设置于所述手掌部、脚掌部中至少一处的角度传感器，用于获取所述手掌倾角、脚掌倾角中的至少一种。

其中，所述角度获取模块为角度传感器，设置于所述手掌的掌心或所述脚掌的掌心处。所述角度传感器例如倾角计或陀螺仪，陀螺仪可采用三轴陀螺仪，感知x，y，z三个方向的位置变化，并转化在球坐标系下r,θ,φ描述，可通过方位角θ描述游泳时手掌或脚掌的的方向，通过检测到的手掌或脚掌的方位角θ与预设水平面方向的夹角，确定用户游泳过程中手部和脚部划水时，手部划手倾角和脚部划水倾角(即手掌倾角、脚掌倾角)，提示信息确定模块将所述手掌倾角、脚掌倾角分别与手掌倾角、脚掌倾角的标准倾角值计算差值，当该差值超出倾角差值阈值，则说明用户划水动作不标准，提示进行改进。当倾角差异为正值时，说明手掌或脚掌过于外翻，所述提示信息确定模块还可以启动内扣调整反馈；当倾角差异为负值时，说明手掌或脚掌过于内扣，所述提示信息确定模块还可以启动向外侧翻转调整反馈。当然，也通过三轴陀螺仪检测到的x，y，z三个方向角速度积分获得的角度，计算所述角度与预设水平面方向的夹角，从而确定手掌倾角、脚掌倾角。一般而言，积分时间越小，输出角度越准，具体可通过加权算法，计算在短时间尺度内增加陀螺仪的权值，在长时间尺度内增加加速度权值，积分获得的角度更加准确。

其中，所述角度获取模块除了包括所述角度传感器，还可以包括处理器件，该处理器件用于处理采集到的角度参数，进行去噪或数字化处理，以确定所述角度信息。所述处理器件可以集成设置在所述角度传感器中。

可选的，所述的调整泳姿的穿戴设备，其中：所述角度检测位置，包括第一位置、第二角度位置中的至少一个；其中，所述第一位置包括手肘部、小臂处和大臂处，所述第二角度位置包括膝部、小腿处和大腿处；所述角度信息，包括屈肘角度信息、屈膝角度信息中的至少一种；所述角度获取模块4022，具体包括设置于所述手肘部、小臂处和大臂处的多个位置传感器，所述位置传感器用于获取所述手肘部、小臂处和大臂处的位置信息并确定所述屈肘角度信息；和/或，所述角度获取模块包括设置于所述膝部、小腿处和大腿处的多个位置传感器，所述位置传感器用于获取所述膝部、小腿处和大腿处的位置信息并确定所述屈膝角度信息。

其中，所述角度获取模块可以是位置传感器，用于获取位置信息，所述位置信息具体为手肘部、小臂处和大臂处对应的待检测位置点的三个坐标，即手肘部坐标、大臂中一定点的坐标、小臂中一定点的坐标，根据几何原理，所述三个坐标形成三角形，其中屈肘角度即为手肘部坐标为三角形顶点，小臂和大臂为两边构成的夹角。又例如，通过位置传感器用于所述膝部、小腿处和大腿处的位置信息并确定所述屈膝角度信息。所述角度获取模块可包括光电传感器，用于获取大臂中一定点的坐标与小臂中一定点的之间的实时距离，再根据肘部与臂中一定点的固定距离，肘部与小臂中一定点的固定距离，确定所述屈肘角度，屈膝角度的确定同理。

其中，所述大臂中定点的选择可以是大臂中各个位置，包括大臂与肩部的连接点，小臂中定点的选择可以是小臂中各个位置，报价小臂与手掌的连接点。

可选的，所述的调整泳姿的穿戴设备，其中：所述提示信息确定模块402，具体用于根据所述间距信息和/或所述角度信息确定所述提示信息，所述提示信息，具体用于提示用户调整间距和/或角度。

例如，所述提示信息确定模块判断所述位置传感器测得足间距、膝间距或肘间距大于或小于足间距、膝间距或肘间距标准值时，所述提示信息确定模块会确定提示信息，以使得用户调整游泳时的间距。进一步的，考虑到更智能化的提示用户调整泳姿，当所述位置传感器测得足间距、膝间距或肘间距大于足间距、膝间距或肘间距标准值时，所述提示信息确定模块还可以启动驱动部件产生作用力，以提示用户的足部、膝部或肘部靠拢；当所述位置传感器测得足间距、膝间距或肘间距小于足间距、膝间距或肘间距标准值时，所述提示信息确定模块还可以启动驱动部件产生作用力，以提示用户的足部、膝部或肘部扩展。

例如，所述提示信息确定模块计算所所述手掌倾角、脚掌倾角分别与手掌倾角、脚掌倾角的标准倾角值计算差值，当该差值超出倾角差值阈值，则说明用户划水动作不标准，提示进行泳姿调整。当倾角差异为正值时，说明手掌或脚掌过于外翻，所述提示信息确定模块还可以启动内扣调整反馈；当倾角差异为负值时，说明手掌或脚掌过于内扣，所述提示信息确定模块还可以启动向外侧翻转调整反馈。

需要注意的，本实用新型中的标准间距值、标准倾角值可以具体为一个数值，也可以是为一个数值范围。

可选的，所述提示信息确定模块402，具体用于根据所述间距信息和所述角度信息确定所述用户的实时泳姿模型，以及用于将所述实时泳姿模型与标准泳姿模型比较确定所述提示信息，所述提示信息用于提示用户调整所述间距和/或所述角度。

例如，提示信息确定模块402根据获取的足间距、膝间距或肘间距，手掌倾角、脚掌倾角，以及屈膝角度、屈肘角度等结合人体的肢体信息模拟出肢体运动轨迹，从而建立出所述用户的实时泳姿模型，将实施泳姿模型与标准泳姿模型比较，比如提取标准泳姿模型的坐标与实施泳姿模型中的坐标进行计算，以判断所述用户待调整的方向、距离或角度，从而确定所述提示信息。进一步的，可以将所述标准泳姿模型作为背景模型，实际泳姿模型作为前景模型，提示信息确定模块对前后景模型进行关节点融合，通过对坐标相对位置分析，判断个关节点的坐标匹配度，从而确定所述提示信息。

可选的，所述调整泳姿的穿戴设备，如图3所示，还包括：与所述提示信息确定模块402相连接的提示信息输出模块403，用于向所述用户输出所述提示信息。

例如，以音频形式输出提示用户调整泳姿的语音，使得用户在收听到所述语音信息后，及时调整泳姿。提示信息输出模块可以是设置于所述智能泳衣中，与所述提示信息确定模块电连接。

可选的，所述调整泳姿的穿戴设备，其中：所述提示信息输出模块403具体包括驱动机构，所述驱动机构用于根据所述提示信息生成驱使所述用户肢体向标准泳姿方向运动的作用力，以使得所述用户调整所述游泳姿势。

考虑到游泳时用户听语音效果可能会受到影响，所述提示信息输出模块403具体包括驱动机构，可以是集成在所述智能泳衣中的气囊、压力器。

例如，在所述智能泳衣中各位置设置有微型的气囊，比如肘关节、膝关节、大臂、小臂处的气囊，当所述提示信息确定模块确定由所述获取模块获取的泳姿信息与对应的标准值不匹配时，气囊发生膨胀，以产生驱使所述用户肢体向标准泳姿方向运动的作用力。比如，在人体的肘部的内外侧均装设置有所述气囊，当与标准值比较，确定需要向外侧调整的提示信息时，向外部调整时，设置于内侧的气囊发生气体膨胀，驱使肘部向外侧运动，确定需要向内侧调整的提示信息时，设于内侧的气囊发生气体膨胀，驱使肘部向内侧运动。

进一步的，提高气囊调整的精确性，比如，在气囊驱使肘部向外侧或内侧的方向调整时，获取模块获取实时肘间距并将所述肘间距提供给所述提示信息确定模块，提示信息确定模块根据肘间距的实时数据，调整气囊膨胀系数，达到更精确调整泳姿的目的。

又例如，设置在所述智能泳衣中各位置的压力器，产生挤压人体的力使得用户感知调整泳姿的方向。同时，在所述智能泳衣中各位置还设置有压力传感器，通过所述提示信息确定模块调整所述压力器以产生挤压的力度让用户知调整的方向，同时压力传感器将获取的所述压力器施加的实时压力值，并反馈给所述提示信息确定模块，以实时控制所述压力器的力度的调整。

具体的，本实用新型中的穿戴设备，可以是手环、脚环等佩戴于人体的环状器件，也可以是一体的智能泳衣，在本实用新型中，所述获取模块401、提示信息确定模块402、提示信息输出模块403之间的连接方式可以是有线的电连接，也可以无线的通信连接。

需要说明的是，本实用新型中，设置与所述用户肢体各位置处的器件、模块均进行防水处理，当然所述器件、模块也可以缝制于防水材料制成的智能泳衣中。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，包括：

获取模块，设置于用户肢体待检测位置，用于获取所述肢体待检测位置的泳姿信息；

与所述获取模块相连接的提示信息确定模块，用于接收所述获取模块提供的所述泳姿信息，并根据所述泳姿信息确定提示信息，所述提示信息用于提示用户调整游泳姿势。

2.如权利要求1所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述肢体待检测位置，包括间距检测位置和/或角度检测位置，所述泳姿信息包括所述间距检测位置对应的间距信息和/或所述角度检测位置对应的角度信息；

所述获取模块，包括设置于所述间距检测位置的间距获取模块和/或设置于所述角度检测位置的角度获取模块；

所述间距获取模块，具体用于获取所述间距信息；

所述角度获取模块，具体用于获取所述角度信息。

3.如权利要求2所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述间距检测位置，包括足部、膝部、肘部中的至少一处；

所述间距信息，包括足间距、膝间距、肘间距中的至少一种；

所述间距获取模块，具体包括设置于所述足部、膝部、肘部中至少一处的位置传感器，用于获取所述足间距、膝间距、肘间距中的至少一种。

4.如权利要求2所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述角度检测位置，包括手掌部、脚掌部中的至少一处；

所述角度信息，包括掌倾角、脚掌倾角中的至少一种；

所述角度获取模块，具体包括角设置于所述手掌部、脚掌部中至少一处的角度传感器，用于获取所述手掌倾角、脚掌倾角中的至少一种。

5.如权利要求2所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述角度检测位置，包括第一位置、第二角度位置中的至少一个；其中，所述第一位置包括手肘部、小臂处和大臂处，所述第二角度位置包括膝部、小腿处和大腿处；

所述角度信息，包括屈肘角度信息、屈膝角度信息中的至少一种；

所述角度获取模块，具体包括设置于所述手肘部、小臂处和大臂处的多个位置传感器，所述位置传感器用于获取所述手肘部、小臂处和大臂处的位置信息并确定所述屈肘角度信息；和/或，所述角度获取模块包括设置于所述膝部、小腿处和大腿处的多个位置传感器，所述位置传感器用于获取所述膝部、小腿处和大腿处的位置信息并确定所述屈膝角度信息。

6.如权利要求2所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述提示信息确定模块，具体用于根据所述间距信息和/或所述角度信息确定所述提示信息，所述提示信息，具体用于提示用户调整间距和/或角度。

7.如权利要求6所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述提示信息确定模块，具体用于根据所述间距信息和所述角度信息确定所述用户的实时泳姿模型，以及用于将所述实时泳姿模型与标准泳姿模型比较确定所述提示信息，所述提示信息用于提示用户调整所述间距和/或所述角度。

8.如权利要求1-7中任一所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，还包括：

与所述提示信息确定模块相连接的提示信息输出模块，用于向所述用户输出所述提示信息。

9.如权利要求8所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述提示信息输出模块具体包括驱动机构，所述驱动机构用于根据所述提示信息生成驱使所述用户肢体向标准泳姿方向运动的作用力，以使得所述用户调整所述游泳姿势。

10.如权利要求9所述的调整泳姿的穿戴设备，其特征在于，

所述穿戴设备具体为智能泳衣。