一种基于耳机的智能健身指导系统及方法_2

文档序号:9567209阅读:来源:国知局
037] 步骤八:反馈文本信息转换成反馈音频信号;
[0038] 通过语音合成技术,将健身专家系统给出文本形式的分析结果和健身建议转换成 语音形式;
[0039] 步骤九:中断用户的语音播放,反馈音频信号发送至耳机端;
[0040] 若当前用户正在边听音乐边锻炼,则需要通过手机端的控制模块中断用户自身的 语音播放,并保留相应的状态环境参数;判定当前语音信道未被占用后,反馈音频信号通过 耳机线传输到耳机端的传感器数据采集装置,然后再通过有线或者无线的方式传输至耳机 听筒,用户即可接收到关于自身当前健身状况的分析结果和建议,并进行合适地调整W达 到科学健身的目的;
[0041] 继续用户的语音播放;若在播放反馈信息之前,用户正在收听其他音频消息,则在 提示信息播放完毕后,手机端的控制模块根据已保存的关于用户语音的状态环境参数,继 续进行用户的语音播放;转步骤四。
[0042] 本发明的优点在于:
[0043] (1)交互性:采用声动交互的方式实现人机互动,用户运动情况被传输给系统,系 统根据运动情况通过耳机将指导反馈传输给用户,而且,耳机小巧轻便于携带,利用耳机来 进行声音反馈更加容易被用户注意和接收,同时,声音反馈能传达丰富的内容,因此,体现 了良好的双向交互性;
[0044] (2)智能化:拥有真人教练般科学的指导,系统包含复杂的健身专家系统模块,其 具有诊断和提出调整建议的功能,能够有效帮助用户在运动中调整健身策略;
[0045] (3)实时性:一方面是传感器数据的实时收集、存储与分析,另一方面是一旦生成 新的指导信息立即反馈给用户,具有极小的时延性。
【附图说明】
[0046] 图1是本发明的系统结构示意图;
[0047] 图2是本发明的耳机端的结构框图;
[0048] 图3是本发明的手机端的结构框图;
[0049] 图4是本发明的健身专家系统的结构框图;
[0050] 图5是本发明的方法的流程图。
[0051] 图中:
[0052]

【具体实施方式】
[0053] 下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0054] 本发明是一种基于耳机的智能健身指导系统,如图1所示,包括手机端、耳机端W 及手机端和耳机端的连接线。 阳化5] 手机端如图1和图3所示,包含智能手机、手机内置传感器组、控制中屯、和健身专 家系统。
[0056] 手机内置传感器组内置在智能手机中,手机内置传感器组采集GI^传感器、加速 度传感器、巧螺仪、溫度计、湿度计、气压计、脉搏计、血压计等传感器所采集到的数据,数据 输出至控制中屯、,通过控制模块存储到存储模块;手机内置传感器组用W完成传感器原始 数据的采集工作,采集用户自身或所处环境相关的数据;
[0057] 控制中屯、如图3所示,包含存储模块、语音分析模块、语音合成模块和控制模块。
[0058] 控制模块接收耳机端或手机内置传感器组的传感器数据后,保存至存储模块,存 储模块实现手机端的数据存储功能,用于耳机端所采集到的传感器数据、手机内置传感器 组的数据、用户的个人信息和系统设置。
[0059] 语音分析模块用于把用户的语音指令转换成相应文本信息。
[0060] 控制模块实时调用健身专家系统进行用户健身状况的决策分析,然后接收语音合 成模块传回的语音反馈结果,中断用户的语音播放,并将该语音反馈结果传输至耳机端,最 后恢复用户的语音播放;另外,控制模块分析输入的语音信号,若检测出该信号为用户发出 的语音指令,则调用语音分析模块分析指令内容,并进行相应的操作;
[0061] 控制模块还实现健身课件录入的功能,控制模块接收用户输入的课件,并将其传 入到健身专家系统中,经过知识获取后成为知识库中的知识。
[0062] 健身专家系统,用W完成用户健身状况的分析和健身指导建议的提出;健身专家 系统接收控制模块的控制信号,根据控制信号W及存储模块中已存储的传感器信息、用户 个人信息进行综合的决策分析,然后将包含运动分析结果和健身建议的反馈文本信息传输 至语音合成模块。
[0063] 耳机端如图2所示,包括音频输出模块、音频采集模块、耳机控制模块、传感器组、 临时存储模块、传感器数据采集装置控制模块;
[0064] 音频输出模块、耳机控制模块位于耳机中,音频采集模块位于麦克风中,传感器 组、临时存储模块、传感器数据采集装置控制模块位于传感器数据采集装置中。
[0065] 音频输出模块,用W将反馈音频信号W语音形式反馈给用户。语音输出通过耳机 实现。音频采集模块,用W采集声音信息,一方面,其作为一个传感器,采集用户自身或环境 相关的语音信息;另一方面,其作为一个语音采集装置,收集用户的语音指令。
[0066] 耳机控制模块,用W控制耳机信号和麦克风信号传输;音频信号经耳机控制模块 传输至音频输出模块,音频采集模块采集到的语音数据经耳机控制模块传送至传感器采集 装置。传感器组,用W完成传感器原始数据的采集工作,模块所使用的传感器可采集用户自 身或所处环境相关的数据,可W是但不仅限于GI^传感器、加速度传感器、巧螺仪、溫度计、 湿度计、气压计、脉搏计、血压计等传感器所采集到的数据;传感器组采集到数据后会实时 传输到临时存储模块进行存储。临时存储模块,用W实现传感器原始数据的临时存储功能, 该模块为一个缓冲区,新采集到的传感器数据临时存入,等待数据上传完毕即从缓冲区里 删除。传感器数据采集装置控制模块,用于控制传感器数据的采集和传输、控制音频信号的 传输;控制模块接收手机端的音频信号和控制信号,接收麦克风的音频信号,并传输音频信 号到耳机;控制模块向传感器组发送控制信号,接收临时存储模块的传感器数据,向临时存 储模块发送清除数据的命令;重要的,控制模块将传感器数据实时传输到手机端,传感器数 据包括传感器组采集到的数据和麦克风采集到的语音信号。
[0067] 手机端和耳机端的连接线为四段耳机的耳机线,连接线的一端与传感器数据采集 装置直接连接,另一端为标准的四段耳机插头,该耳机插头连接到手机的耳机插口。
[0068] 本发明的一种基于耳机的智能健身指导方法,实现方法主要包括W下几个关键过 程,第一,耳机端传感器采集装置的传感器组、耳机端麦克风和手机内置传感器组实时采集 传感器数据,并实时传输至存储模块进行存储,为数据的实时分析提供基础;第二,健身专 家系统实时结合采集到的传感器数据和用户个人信息进行决策分析,并在适当的时候给与 用户反馈信息。第=,健身专家系统提供的反馈信息经过语音合成后变成音频信号,通过耳 机反馈至用户。如图5所示,具体的实现步骤如下:
[0069] 步骤一:系统初始化。即对系统中包含的各个模块进行初始化的操作。
[0070] 步骤二:用户基本信息录入。即把用户的基本信息录入到系统手机端的存储模块 中,为智能分析提供基础,包括两种主要的录入方式,一是用户通过操作手机直接输入自身 的基本信息,二是通过耳机端传感器采集装置及麦克风和手机内置的传感器组收集相应的 传感器数据后经过分析处理得到用户的信息。其中,方式二所述的传感器数据可W包含用 户的语音信息,用户的语音信息经过手机端的语音分析模块分析后转换成相应的命令,手 机端的控制模块通过执行命令完成对应用户基本信息的设置。
[0071] 步骤=:健身课件录入。不同的健身项目对应不同的健身课件,一方面,部分健身 课件对应的知识内置于系统的知识库中,另一方面,用户可W通过操作手机输入新的健身 课件或更新当前的知识库。健身课件经手机端的控制模块发送到健身专家系统的知识获取 机构中,经过学习后课件转变成知识被存储到知识库中,为后续的分析决策提供依据。
[0072] 步骤四:传感器数据采集。系统实时通过耳机端传感器数据采集装置的传感器组、 耳机端的麦克风和手机端手机内置传感器组采集与用户相关的传感器数据。
[0073] 步骤五:传感器数据的传输和存储。耳机端传感器数据采集装置的传感器组和耳 机端的麦克风采集到的传感器数据经过耳机线传输到手机端的控制模块,然后存储于手机 端的存储模块中;手机端手机内置传感器的传感器组采集到的传感器数据经手
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