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一種運動手環(huán)數(shù)據(jù)采集方法與流程

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2025年06月29日 10:33

本發(fā)明涉及運動手環(huán)技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種運動手環(huán)數(shù)據(jù)采集方法。

背景技術(shù):

運動手環(huán)是一種穿戴式智能設(shè)備。用戶可以利用它來記錄日常生活中的鍛煉、睡眠、部分還有飲食等實時數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)與手機、平板、ipodtouch同步,起到通過數(shù)據(jù)指導(dǎo)健康生活的作用。

現(xiàn)有的運動手環(huán)通常包括表身和表帶,在表身內(nèi)設(shè)置有感應(yīng)器,可以根據(jù)手腕動作的幅度和頻率來測量日常生活中的鍛煉、睡眠和飲食等實時數(shù)據(jù)。在表帶上通常都會設(shè)置有多個扣眼,用戶可以根據(jù)自己的手腕選擇合適的扣眼進行穿戴。然而,為了保證穿戴的舒適度,用戶通常都是選擇比正常尺寸大一點的扣眼,這樣一來,當用戶在運動的時候,手環(huán)就會在手臂上上下跳動,在跳動的過程中,表身不再與用戶的皮膚相貼,從而對數(shù)據(jù)的采集造成影響,降低了數(shù)據(jù)的準確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明意在提供一種運動手環(huán)數(shù)據(jù)采集方法,以解決現(xiàn)有的運動手環(huán)在采集數(shù)據(jù)時,由于手環(huán)在運動的過程中因為跳動而不再與皮膚相貼從而導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)準確度有所降低的問題。

本發(fā)明提供基礎(chǔ)方案是:一種運動手環(huán)數(shù)據(jù)采集方法,包括以下步驟,

穿戴步驟:選擇扣眼進行穿戴,使得表帶的長度與手腕相配合;

數(shù)據(jù)采集步驟:采集用戶的運動數(shù)據(jù);

其中:穿戴步驟還包括:沿著手臂向上滑動手環(huán),待表帶上可伸縮的折疊部全部展開,停止滑動手環(huán);

計時步驟:對采集到的運動數(shù)據(jù)進行識別,當識別出用戶進行跳繩運動時開始計時,待手環(huán)滑動到最低處時,折疊部折疊,同時觸發(fā)計時停止,同時記錄時間信息;

判斷步驟:判斷時間信息是否超過時間閾值,當時間信息超過時間閾值或小于時間閾值時,發(fā)出警報信號。

基礎(chǔ)方案的工作原理及有益效果是:與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方案相比較,1.本方案中,折疊部折疊后,表帶的長度就會縮短,利用折疊部實現(xiàn)表帶的可伸縮,從而使得手環(huán)始終能夠與皮膚相貼,從而保證采集到的數(shù)據(jù)的準確性;

2.考慮到手環(huán)在跳繩運動的過程中時是會滑動的,因此,本方案中,還對手環(huán)從展開狀態(tài)到折疊狀態(tài),即手環(huán)處于手臂上最高處到最低處之間的時間進行記錄,若用戶跳繩速度過慢,即手環(huán)整個滑動過程的時間過長,或用戶跳繩速度過快,即手環(huán)整個滑動過程的時間過短,都表明用戶的跳繩運動動作不規(guī)范,需要及時改正以達到鍛煉的目的,即此時發(fā)出警報,提示用戶改正動作;

3.在手環(huán)滑動的過程中,在手環(huán)滑動到最低處時利用折疊部折疊觸發(fā)計時停止,并不需要設(shè)置額外的觸發(fā)機構(gòu)。

優(yōu)選方案一:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選,計時步驟中,當時間信息超過時間閾值時,發(fā)出第一警報信號,當時間信息小于時間閾值時,發(fā)出第二警報信號。有益效果:由于時間信息過長或過短屬于不同的不規(guī)范的跳繩行為,因此本方案中通過第一警報信號和第二警報信號的設(shè)置實現(xiàn)對不同的行為進行提示,以便用戶進行正確的修改。

優(yōu)選方案二:作為優(yōu)選方案一的優(yōu)選,計時步驟中,當時間信息超過最大時間值時,發(fā)出第一警報信號,當時間信息小于最小時間值時,發(fā)出第二警報信號。有益效果:當時間信息超過最大時間值時,即手環(huán)滑動的速度過慢,也就表示用戶的跳繩速度緩慢,而當時間信息超過最小時間值時,即手環(huán)滑動的速度過快,表示用戶的跳繩速度過快,通過發(fā)送不同的警報信號對上述的兩種錯誤行為分別進行警示,便于用戶分辨。

優(yōu)選方案三:作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選,第一警報信號為聲音信號,第二警報信號為振動信號。有益效果:考慮到在用戶跳繩速度過快時,說明用戶此時的運動比較激烈,可能聽不到周圍的聲響,因此將第二警報信號設(shè)置為振動信號,保證用戶能夠接收到第二警報信號,而當用戶跳繩速度過慢時,運動并不激烈,此時能夠接收到周圍的聲音信號,因此選擇了聲音信號作為第一警報信號,從而將第一警報信號與第二警報信號區(qū)別開,便于用戶區(qū)別出兩種錯誤的運動行為。

優(yōu)選方案四:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選,在折疊部折疊時,折疊部上的按摩頭壓迫控制按摩頭啟閉的開關(guān)模塊,開關(guān)模塊控制按摩頭關(guān)閉,在折疊部展開時,按摩頭與開關(guān)模塊分離,開關(guān)模塊控制按摩頭啟動。有益效果:設(shè)置按摩頭與開關(guān)模塊,利用折疊部的折疊或展開實現(xiàn)按摩頭的自動控制,按摩頭的啟動可對手臂的肌肉進行按摩,讓手臂的肌肉處于良好的狀態(tài),有利于更好的運動,無需手動操作,操作方便。

優(yōu)選方案五:作為優(yōu)選方案四的優(yōu)選,開關(guān)模塊為常閉開關(guān)。有益效果:選擇常用的常閉開關(guān)作為開關(guān)模塊使用,在按摩頭與常閉開關(guān)分離的時候,此時常閉開關(guān)由于不受到按摩頭的壓迫,處于閉合狀態(tài),按摩頭啟動,在按摩頭壓迫常閉開關(guān)時,常閉開關(guān)就會變?yōu)殚_路狀態(tài),此時按摩頭關(guān)閉,操作簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種運動手環(huán)數(shù)據(jù)采集方法實施例中采用的運動手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為圖1中折疊部的部分結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本發(fā)明一種運動手環(huán)數(shù)據(jù)采集方法實施例的流程圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式進一步詳細說明:

說明書附圖中的附圖標記包括:表身1、扣眼11、表帶2、扣環(huán)21、折疊部23、折疊面231、按摩頭233、開關(guān)模塊235。

實施例中使用的運動手環(huán)基本如附圖1所示:包括表身1和表帶2,表帶2的中心設(shè)置有安裝表身1的安裝孔,表帶2的一端均勻間隔設(shè)置有多個扣眼11,本實施例中優(yōu)選為10個扣眼11,在表帶2的另一端設(shè)置有與扣眼11相匹配的扣環(huán)21,表帶2上還設(shè)置有折疊部23,折疊部23設(shè)置在表帶2的左端,如圖2所示,折疊部23包括多個折疊段,每個折疊段包括兩個相對的折疊面231,各個折疊面231通過扭簧連接,折疊面231的內(nèi)表面設(shè)置有按摩機構(gòu),按摩機構(gòu)包括按摩頭233和控制按摩頭233啟閉的開關(guān)模塊235,其中,按摩頭233設(shè)置在一個折疊面231內(nèi)表面上,開關(guān)模塊235則設(shè)在另一個折疊面231內(nèi)表面與按摩頭233相對處,保證在折疊段折疊時按摩頭233會擠壓開關(guān)模塊235,本實施例中的開關(guān)模塊235為常閉開關(guān),當開關(guān)模塊235閉合時,按摩頭233關(guān)閉,當開關(guān)模塊235開路時,按摩頭233啟動;本實施例中的按摩頭233選用lx0820扁平馬達,其電路設(shè)置在表帶2上,而為了將按摩頭233的電路與外界隔離開,因此表帶2設(shè)置有供電路通過的通道,電路通過該通道后與表身1連接;

表身1設(shè)置有對用戶運動數(shù)據(jù)進行采集的數(shù)據(jù)采集模塊,采集的運動數(shù)據(jù)包括運動步數(shù)、心跳頻率等;還設(shè)置有存儲模塊、識別模塊、計時模塊、判斷模塊、控制模塊、報警模塊以及電源模塊,電源模塊為上述功能模塊以及按摩頭233進行供電;

報警模塊又包括蜂鳴器和微型振動馬達,存儲模塊存儲有最小時間值和最大時間值以及運動模型,運動模型包括有跳繩的運動模型、跑步的運動模型等,當識別模塊識別到用戶在進行跳繩運動時,控制模塊控制計時模塊啟動,計時模塊開始計時;

其中,數(shù)據(jù)采集模塊可包括三軸加速度傳感器;由于人體的跳繩運動主要包括三個分量,分別是前向、豎向和側(cè)向,而三軸加速度傳感器能夠測量空間中x軸、y軸和z軸的加速度,所以是能夠感應(yīng)人體在各個方向上的振動,跳繩時,人體的手臂需要不停的擺動繩索,因此手臂的擺動可以近似看作圓周運動,而又由于在跳繩的過程中人體是在原地不停的上下跳動的,因此,手臂的運動軌跡也就近似于長圓形,而每跳一次,人的腿就會出現(xiàn)蹬地、離地、觸地的運動過程,在這個變化的過程中,人體的速度和加速度等運動數(shù)據(jù)都將會隨時間變化,因此利用上述的運動變量構(gòu)建出跳繩運動模型后,在識別模塊識別到的運動數(shù)據(jù)與存儲模塊中預(yù)存的跳繩運動的運動模型相匹配時,即表示此時用戶在進行跳繩運動;

數(shù)據(jù)采集模塊還可以檢測用戶的健康數(shù)據(jù),包括心率、睡眠等,如數(shù)據(jù)采集模塊通常采用反射式光電法檢測心率,即通過光線反射感應(yīng)血液時血管體積的變化從而測出心率,因此數(shù)據(jù)采集模塊又包括光線發(fā)射端和接收端,發(fā)射端發(fā)出綠光,接收端接受身體組織反射的光,由于智能運動手環(huán)已經(jīng)屬于比較成熟的產(chǎn)品,其運動檢測、健康數(shù)據(jù)檢測技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù),故而本實施例中不再進行詳述。

如圖3所示,一種運動手環(huán)數(shù)據(jù)采集方法,包括以下步驟,

穿戴步驟:選擇扣眼11進行穿戴,使得表帶2與手腕相配合;

數(shù)據(jù)采集步驟:數(shù)據(jù)采集模塊采集用戶的運動數(shù)據(jù);

其中:穿戴步驟還包括:沿著手臂向上滑動手環(huán),待表帶2的折疊部23全部展開,停止滑動手環(huán),此時折疊面231展開,按摩頭233與皮膚相貼,折疊面231上的按摩頭233與開關(guān)模塊235分離,開關(guān)模塊235控制按摩頭233啟動,對手臂進行按摩;

計時步驟:在用戶運動時,識別模塊對運動數(shù)據(jù)進行識別,當識別模塊識別到的運動數(shù)據(jù)與存儲模塊中預(yù)存的跳繩運動的運動模式相匹配時,計數(shù)模塊開始計時,而用戶在跳繩的過程中,手臂會不斷從上向下擺動,然后又從下往上擺動,其運動軌跡類似橢圓形,在這個過程中,手環(huán)會沿著手臂逐漸朝向手腕滑動,最終手環(huán)會滑動到手腕,即手臂的最低處,待手環(huán)滑動到最低處時,由于手腕的周長是手臂上最短的部分,此時折疊部23折疊,同時折疊部23上的按摩頭233壓迫控制按摩頭233啟閉的開關(guān)模塊235,開關(guān)模塊235控制按摩頭233關(guān)閉,同時觸發(fā)計時停止,存儲模塊存儲此時的時間信息;

判斷步驟:判斷模塊判斷時間信息是否超過時間閾值,本實施例中,開關(guān)模塊235閉合后還可控制計時模塊停止計時;當時間信息超過時間閾值或小于時間閾值時,發(fā)出警報信號,具體的,當時間信息超過最大時間值時,控制器控制蜂鳴器發(fā)出第一警報信號,當時間信息小于最小時間值時,控制器控制微型振動馬達發(fā)出第二警報信號,因此,第一警報信號為聲音信號,第二警報信號為振動信號。

上述過程中的時間閾值為在跳繩運動中,用戶的速度為正常速度、動作為標準動作的情況下,手環(huán)從手臂的最高處滑動到最低處的時間值,考慮到不同的用戶手臂粗細是不同的,因此,對于同一長度的表帶2來說,不同用戶穿戴好以后,手環(huán)從手臂的最高處到手臂的最低處的距離也就是不同的,如假定用戶a和用戶b的手腕周長相同,但是由于用戶a的手臂較用戶b的手臂粗,因此用戶a和用戶b在穿戴好手環(huán)后,沿著手臂向上推動手環(huán),直到手環(huán)的折疊部23全部展開,此時用戶a手臂上的手環(huán)到手腕的距離是會小于用戶b手臂上手環(huán)到手腕的距離的,因此存儲模塊中預(yù)存的時間閾值設(shè)置有多組,用戶可以根據(jù)自己的實際情況選擇相應(yīng)的時間閾值進行判斷,而選擇時間閾值時,用戶可以根據(jù)自己手環(huán)在手臂上的最高位置與到手腕的距離進行選擇;又由于在一秒鐘以內(nèi)跳繩的個數(shù)是一個區(qū)間值,即正常跳繩運動的跳繩速度也是一個區(qū)間值,這樣一來,就使得手環(huán)在手臂上的滑動速度也是一個區(qū)間值,當跳繩速度快的時候,手環(huán)在手臂上的滑動速度也快,在跳繩速度慢的時候,手環(huán)在手臂上的滑動速度也慢,因此,在手環(huán)的滑動距離一定時,相應(yīng)的時間閾值也會是一個區(qū)間值,即時間閾值也就包括了最大時間值和最小時間值,為了便于實施例的說明,本實施例中設(shè)置手環(huán)的滑動距離為xcm,時間閾值中,最大時間值為y1s,最小時間值為y2s。

具體實施過程如下:

在穿戴表帶2時,用戶根據(jù)自己的手腕選擇表帶2上的合適的扣眼11進行穿戴,使得扣眼11與扣環(huán)21扣合后,手環(huán)的周長與手腕相適應(yīng);穿戴好以后,由于折疊部23是可伸縮的,因此當用戶在運動的時候,當手環(huán)在手臂上跳動的時候,折疊部23會出現(xiàn)伸展或折疊,使得手環(huán)始終保持與皮膚相貼,這樣的話,表身1也就始終與皮膚相貼,從而保證了采集到的數(shù)據(jù)的準確性,如心率、運動數(shù)據(jù)等;

在用戶的運動過程中,數(shù)據(jù)采集模塊對人體的速度和加速度等運動數(shù)據(jù)進行采集,并根據(jù)采集到的上述運動數(shù)據(jù)的運動變量構(gòu)成出運動模型,識別模塊則對該運動模型進行識別,當識別到出的運動模型與存儲模塊中預(yù)存的跳繩運動的運動模型相匹配時,即表明此時用戶在進行跳繩運動,控制模塊控制計時模塊啟動;

由于在用戶的跳繩運動中,由于手臂是在擺動的,因此手臂上的手環(huán)會因為這個擺動運動從手臂高處逐漸滑動到手臂低處,即手腕處,在這個過程中,由于手臂高處的尺寸是大于手臂低處的尺寸的,因此表帶2在折疊部23的折疊作用下就會逐漸縮短,相鄰兩個折疊面231也就開始折疊,而當手環(huán)滑動到手腕處時,由于手掌的尺寸是大于手腕的尺寸的,因此,手環(huán)此時不再滑動,折疊部23此時也處于完全折疊狀態(tài),按摩頭233此時壓迫開關(guān)模塊235,開關(guān)模塊235控制按摩頭233停止,同時控制模塊控制計時模塊停止計時,由存儲模塊存儲此時計時模塊記錄的時間信息,如在本次跳繩運動中,手環(huán)從手臂高處滑動到手臂低處的時間為ys,此時的時間信息則為ys;

判斷模塊對記錄的時間信息進行判斷,當時間信息超過最大時間值時,即ys大于y1s,即用戶在跳繩過程中,用戶由于手臂的擺動速度過慢,使得手環(huán)此時在手臂上的滑動速度慢,從而導(dǎo)致手環(huán)滑動到手臂下部的時間過長導(dǎo)致時間信息超過了最大時間值,也就是說此時用戶的跳繩速度過慢,控制器控制蜂鳴器發(fā)出第一警報信號,提醒用戶提高跳繩速度;

相反,當時間信息小于最大時間值時,即ys小于y1s,也就是說用戶在跳繩過程中,由于手臂的擺動速度過快,使得手環(huán)此時在手臂上的滑動速度快,從而導(dǎo)致手環(huán)滑動到手臂下部的時間短導(dǎo)致時間信息比最小時間值還小時,即時間信息小于最小時間值時,說明此時用戶的跳繩速度過快,控制器控制微型振動馬達發(fā)出第二警報信號,以提醒用戶降低跳繩運動,同時,考慮到用戶跳繩速度過快時,可能導(dǎo)致心率過快,從而引發(fā)不適癥狀,如出現(xiàn)頭暈癥狀,因此本實施例中的存儲模塊中還預(yù)存有心率閾值,在運動的過程中,數(shù)據(jù)采集模塊采集用戶的心率,在控制器控制微型振動馬達發(fā)出第二警報信號時,控制器還控制判斷模塊將采集到的心率值跟預(yù)存的心率閾值進行比較,在比較結(jié)果為心率值大于心率閾值的時候,控制模塊控制微型振動馬達發(fā)出第二警報信號時同時還控制蜂鳴器發(fā)出第一警報信號,通過兩個警報信號提示用戶需要量力而行,不宜運動過快,防止身體出現(xiàn)不適癥狀;

同時,考慮到用戶跳繩速度慢還可能是因為用戶是一個初學(xué)者,還不熟練跳繩這項運動,而用戶跳繩速度快則還可能是因為用戶動作不規(guī)范,這時候還可以向用戶推送標準的跳繩運動視頻供用戶學(xué)習,因此,本實施例中的表身1還設(shè)置有顯示屏和可從第三方獲取到標準的跳繩運動視頻的推送模塊,在判斷模塊判斷時間信息超過時間閾值的情況下,控制器還控制推送模塊從第三方(如互聯(lián)網(wǎng)平臺)獲取跳繩運動視頻,顯示屏則顯示推送模塊獲取到的跳繩運動視頻。

上述過程中,為了實現(xiàn)表帶2的折疊,本實施例中采用的折疊部23與常用的橡皮筋相比較,折疊部23的設(shè)置不僅實現(xiàn)了表帶1長度的可伸縮,同時,折疊部23上設(shè)置的按摩頭233在折疊面231展開時對手臂進行按摩,放松手臂肌肉,能夠有效防止手臂在運動過程中可能會出現(xiàn)的抽筋現(xiàn)象,再有,由于常用的橡皮筋在拉伸一定次數(shù)后會失去彈性,而本實施中采用的折疊部23由于采用了多個折疊面231組成,相比之下,折疊部23的可伸縮性保持更為持久。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施例,方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述,所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員知曉申請日或者優(yōu)先權(quán)日之前發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域所有的普通技術(shù)知識,能夠獲知該領(lǐng)域中所有的現(xiàn)有技術(shù),并且具有應(yīng)用該日期之前常規(guī)實驗手段的能力,所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在本申請給出的啟示下,結(jié)合自身能力完善并實施本方案,一些典型的公知結(jié)構(gòu)或者公知方法不應(yīng)當成為所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員實施本申請的障礙。應(yīng)當指出,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍,這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。

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