一种基于耳机的智能健身指导系统及方法_3

文档序号:9567209阅读:来源:国知局
机端控制模 块,然后存储于手机端的存储模块中。数据的传输和存储过程与数据的采集过程同步进行。
[0074] 步骤六:健身专家系统的决策分析。健身专家系统获取手机端存储模块中的传感 器数据和用户基本信息,通过综合的分析和推理,若判断需要向用户提供反馈信息,则生成 关于用户健身的文本反馈信息,包括结果分析和指导建议。
[00巧]步骤屯:判断是否生成用户反馈,若无,转步骤四;
[0076] 步骤八:反馈文本信息转换成反馈音频信号。该步骤通过语音合成技术,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。
[0077] 步骤九:中断用户的语音播放,反馈音频信号发送至耳机端。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。
[0078] 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。
[0079] 实施例:
[0080] 本发明的系统由手机端、耳机端和两者之间的连接线=个部分组成。
[0081] 手机为普通智能手机,是人们日常生活中会随身携带的装置。手机内置传感器组 可接收数据采集控制信号7并根据指令要求采集传感器数据,其将采集到的传感器数据8 实时进行传输。健身专家系统是一个具有智能特点的计算机程序,能够解决健身指导的问 题。控制中屯、接收手机的实时传感器数据9和用户个人信息10并存储,控制中屯、实时将存 储的用户相关信息12(包括实时传感器数据、用户个人信息、历史运动记录)发送至健身专 家系统,健身专家系统进行分析后将反馈文本信息(包括分析结果和健身指导建议)13发 送至控制中屯、,控制中屯、立即将反馈文本信息转换成音频信号11并传输至用户端。
[0082] 耳机端包括耳机、麦克风和传感器数据采集装置。耳机为普通的耳机,既可W是有 线耳机,也可W是无线耳机。麦克风为连接在耳机上的麦克风,其既是一个重要的传感器也 是采集用户语音需求的装置,麦克风实时采集用户的音频信号4并传输到耳机。传感器数 据采集装置,该装置一方面实时采集用户传感器数据,另一方面用于实时传递音频信号,其 与耳机的传输信道分为2路,5为麦克风收集到的用户音频信号,6为反馈音频信号。
[0083] 手机端和耳机端之间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。连 接线中一段用于接地,其余=段用于传输,1为麦克风收集到的用户音频信号,2为音频信 号(包括反馈音频信号和普通音频信号),3为手机端对耳机端的控制信号。
[0084] 耳机端包括音频输出模块、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。
[0085] 音频输出模块,包含于耳机中,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,第一,耳机小巧轻便,在运动时便于随身携带;第二,耳机具有良好的反 馈效果,视觉反馈要求用户停下运动、拿出设备、查看屏幕,触觉反馈要求用户特别记忆各 种震动代表的意义,而声音反馈可W通过不同提示音区分不同类型的提示,可W通过详细 的语音播报传达丰富的提示内容;第=,通过使用耳机,用户还可W-边健身一边听音乐。
[0086] 音频采集模块,包含于麦克风中,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,针对该语音信息也可W对用户的呼吸频率和幅度进 行分析,也可W对用户所处的环境进行分析;另一方面,其作为一个语音采集装置,收集用 户的语音指令,W实现双向的语音交互。
[0087] 耳机控制模块,包含于耳机中,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。
[0088] 传感器组,包含于传感器数据采集装置中,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,一系列原始数据的 采集为健身分析与指导的功能提供了数据依据,体现了系统的个性化要求。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。
[0089] 临时存储模块,包含于传感器数据采集装置中,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,待数据上传完毕即从缓 冲区里删除。
[0090] 传感器数据采集装置控制模块,包含于传感器数据采集装置中,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。
[0091]手机端包括手机内置传感器组、健身专家系统、存储模块、语音分析模块、控制模 块、语音合成模块。
[0092] 手机内置传感器组,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,其包含手机中部分或所有自带的传感器,具体根 据分析需求选取不同传感器。手机内置传感器组的数据经控制模块保存到存储模块。
[0093] 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 系统是专口用于健身指导的专家系统,其具有智能化的特点,其包含健身教练专家的大量 知识,拥有类似人类健身教练专家思维的推理能力,并能用运些知识来解决实际问题。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。
[0094] 存储模块,包含于控制中屯、中,用W实现手机端数据的存储功能。该模块存储的数 据主要包括=大类,一是传感器原始数据,该传感器原始数据可来自于手机内置传感器组, 也可来自于耳机端数据采集装置和麦克风;二是用户的个人信息,用户的个人信息可通过 手机屏幕录入到系统中,也可W通过分析传感器数据(语音和非语音)得到结果后存入存 储模块中;=是系统设置,系统的设置通过手机屏幕录入或语音输入的方式实现。
[0095] 语音分析模块,包含于控制中屯、中,用于把用户的语音指令转换成相应文本信息。
[0096] 语音合成模块,包含于控制中屯、中,用于将文本信息转换成相应的语音信息。该模 块使用到语音合成技术(TexttoSpeech,TTS),在本系统中,实现了将健身专家系统的文 本反馈信息转换成用户易于接受的语音信息。 阳097]控制模块,包含于控制中屯、中,用于统筹各个模块的工作。控制模块接收耳机端和 手机内置传感器组的传感器数据后,保存至存储模块;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,该过程实现了实时 的分析和反馈;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;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。
[0098] 专家系统是一个或一组能在某些特定领域内,应用大量的专家知识和推理方法求 解复杂问题的一种人工智能计算机程序。专家系统由接口、知识库、推理机、解释器、综合数 据库、知识获取等6个部分构成,如图4所示。
[0099] 在本发明中,
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1