本发明专利技术公开了一种人体运动状态映射装置，包括惯性传感器组件和显示组件。LED灯带灯柱根据用户动作的完成度以及完成动作的频次来闪烁，动作的完成度越高，LED灯带灯柱闪烁的高度也就越高，动作的频次越快，LED灯带灯柱在相同时间内会重复闪烁更多次。同时声音播放器根据运动频次的快慢程度，同步发出快慢的节拍。而在骑行的时候可以使用LED灯带灯柱的灯带，根据用户骑行的速度LED环形灯带循环点亮，声音播放器也同步发出快慢节拍。既可监督用户的训练质量，更好的提高用户的运动表现力，并及时对训练方案作出调整。又增加了运动的趣味性，使用户居家锻炼的方式更容易普及。使用户居家锻炼的方式更容易普及。使用户居家锻炼的方式更容易普及。
【技术实现步骤摘要】
一种人体运动状态映射装置
[0001]本专利技术涉及一种运动投射显示装置，具体为一种人体运动状态映射装置，属于居家健身
技术介绍
[0002]目前居家健身中，有氧运动锻炼方式主要有跑步机上跑步、动感单车骑行、HIIT，训练环境处于封闭场所，环境和户外相比更加压抑，容易在训练过程中产生厌倦情绪。本专利技术是在传统的居家有氧健身基础上，嵌入惯性传感器以检测用户进行HIIT、健身操等项目时的动作频率，以及测量用户的骑行速度，本发将人体运动状态投射到LED灯带，以LED灯带的亮灯个数对应表示人体动作频率，以灯带上串接的LED灯流动点亮速度对应表示人体骑行速度，增加了跑步的趣味性，使用户居家锻炼的方式更容易普及。用户在健身过程中，还伴有音箱节拍提示，声音节拍与会随着人体的动作频率或骑行速度的加快而变快，音量也随之增大。
[0003]目前用于居家健身装置的改进与创新多种多样，如：
[0004](1)一种健身互动显示屏、授权公告号(216345070u)；此专利工作原理是将LED显示屏固定在跑步机上，显示屏能够随着运动使用者的运动节奏进行摆动，但是安装复杂，铺设后不便于更改，而本专利技术的设备是便携式LED灯带和灯柱，摆放放置地面上就可工作，不仅使用场景灵活多变，而且便于携带和安装。除了跑步外还可以用在健身操，高抬腿，HIIT等动作中，LED灯带和灯柱能够随着运动使用者的运动节奏进行闪烁。此专利中，没有对LED显示屏和跑步互动的工作机制进行讲解，而本专利技术使用的LED灯带灯柱，是根据惯性传感器测得的运动频次和完成一次具体动作的时间来投射到LED灯带灯柱的，动作的完整性越高，灯柱的闪烁的就越高，动作完成的越快，灯柱闪烁的就越快。
[0005]此专利中限制了运动的多样性，只能在跑步机上发挥作用，而本专利技术可以将灯带和灯柱用于跑步、健身操、HIIT、骑行等有氧运动和深蹲、卧推、硬拉等无氧运动中，让用户使用的范围更加宽泛。
[0006]此外，本专利技术中添加了语音播报系统，根据跑速、运动频次、速度的快慢程度，同步发出快慢的节拍。
[0007](2)一种仿真跑步系统、授权公告(201710881u)，是提供一种仿真跑步机系统，该仿真跑步机系统通过一种动作信息采集终端与跑步机进行交互，所述的动作信息采集终端与跑步机为分离式设置，将一个动作信息采集终端固定在胳膊或其它肢体部位，信息采集终端中有位移传感器和加速度传感器，来采集用户跑步的速度和方向，原理未知。而本专利技术是将四个惯性传感器分别固定在四肢上，采集到用户加速度、倾斜、冲击、振动、旋转等数据指标后，由微处理器经过算法分析后得到了用户的动作频次和动作完成度数据，再由数据路由器进行信息传输。此专利中限制了运动的多样性，只能在跑步机上发挥作用，而本专利技术可以将灯带和灯柱用于跑步、健身操、HIIT、骑行等有氧运动和深蹲、卧推、硬拉等无氧运动中，让用户使用的范围更加宽泛。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种人体运动状态映射装置。
[0009]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种人体运动状态映射装置，包括
[0010]惯性传感器组件，其用于采集用户的动作完成频次和完整度的信号，且其包括通过弹力带分别固定在用户四肢上的右腿惯性数据采集模块、左腿惯性数据采集模块、右手惯性数据采集模块以及左手惯性数据采集模块，所述用户通过坐在放置在地面上的动感单车上进行骑行运动状态投射，所述用户通过蹦跳进行全身运动状态投射；
[0011]显示组件，其用于显示所述用户的运动节拍，并给予用户及时的运动反馈，且其包括放置在所述用户正对面的数据路由器、LED灯带灯柱以及声音播放器，所述数据路由器、LED灯带灯柱以及声音播放器为便携可拆卸式，所述数据路由器用于接收惯性传感器组件所采集的运动数据，所述LED灯带灯柱以及声音播放器均与数据路由器进行信号传输连接。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述惯性传感器组件的各个数据采集模块均包括惯性传感器、无线通讯模块一以及处理器一，所述惯性传感器采集数据后将其传输给处理器一，所述处理器一计算出用户的运动频次和动作完成度后，通过无线通讯模块一将数据发送给数据路由器。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述惯性传感器所采集的数据包括加速度、倾斜、冲击、振动以及旋转。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：进行骑行运动状态投射时，所述处理器一接收惯性传感器的原始运动数据，并对所述惯性传感器提供的加速度数据和陀螺仪数据进行滤波融合处理，进而获取到相关惯性测量单元的姿态信息，分析人体骑行时的姿态曲线特征，从而算得人体骑行速度，通过无线传输方式将骑行速度指令传给LED灯带灯柱，LED灯带灯柱收到指令后控制灯的流动速度与骑行速度一致。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：进行全身运动状态投射时，所述处理器一获取惯性传感器的原始运动数据，并对所述惯性传感器提供的加速度数据进行滤波处理，分析人体HIIT运动时的加速度曲线特征，进而算到运动频次，再通过无线传输方式将运动频次指令传给LED灯带灯柱，LED灯带灯柱收到指令后控制灯的闪烁频率和亮灯高度与运动频次一致。
[0016]作为本专利技术再进一步的方案：所述惯性传感器组件将采集到的数据无线传输发送给数据路由器，所述数据路由器将数据处理后通过无线传输方式发送给LED灯带灯柱以及声音播放器，LED灯带灯柱接收到数据后开始闪烁，向用户展示自己的运动频次，同时声音播放器根据运动频次的快慢程度，同步发出快慢的节拍。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：所述惯性传感器组件以及数据路由器所采用的无线传输方式包括但不限于蓝牙、WIFI、4G或5G。
[0018]作为本专利技术再进一步的方案：所述数据路由器包括无线通讯模块二以及处理器二，所述无线通讯模块二用于接收惯性传感器组件所传输的数据，所述处理器二对所接收的数据进行处理。
[0019]本专利技术的有益效果是：传感器用于采集有关用户动作完成频次和完整度的信号；灯带和灯柱循环闪烁，声音播放器运动节拍的播报，给予用户及时的运动反馈；蓝牙对训练
过程中的数据进行传递支持，减少了使用数据线传递的线路杂乱、不方便安装铺设的问题；
[0020]训练者的每一次身体姿态动作信号都将上传至移动终端，转换成LED灯带和灯柱的闪烁频次和高度，以及声音播放器同步发出的快慢节拍。给予训练者反馈并可加以存储；
[0021]用户可根据实际需求，灵活的将设备摆放在不同的场景中；实时的了解自己的训练强度，对自己锻炼过程是否保质保量完成起到有效监督，提高了居家健身运动的趣味性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术骑行运动状态投射结构示意图；
[0023]图2为本专利技术全身运动状态投射结构示意图；
[0024]图3为本专利技术惯性数据采集模块结构示意图。
[0025]图中：1、用户，2
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1、右腿惯性数据采集模块，2
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种人体运动状态映射装置，其特征在于：包括惯性传感器组件，其用于采集用户(1)的动作完成频次和完整度的信号，且其包括通过弹力带分别固定在用户(1)四肢上的右腿惯性数据采集模块(2
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1)、左腿惯性数据采集模块(2
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2)、右手惯性数据采集模块(2
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3)以及左手惯性数据采集模块(2
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4)，所述用户(1)通过坐在放置在地面上的动感单车(4)上进行骑行运动状态投射，所述用户(1)通过蹦跳进行全身运动状态投射；显示组件，其用于显示所述用户(1)的运动节拍，并给予用户(1)及时的运动反馈，且其包括放置在所述用户(1)正对面的数据路由器(3)、LED灯带灯柱(5)以及声音播放器(6)，所述数据路由器(3)、LED灯带灯柱(5)以及声音播放器(6)为便携可拆卸式，所述数据路由器(3)用于接收惯性传感器组件所采集的运动数据，所述LED灯带灯柱(5)以及声音播放器(6)均与数据路由器(3)进行信号传输连接。2.根据权利要求1所述的一种人体运动状态映射装置，其特征在于：所述惯性传感器组件的各个数据采集模块均包括惯性传感器(2
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1)、无线通讯模块一(2
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2)以及处理器一(2
‑3‑
3)，所述惯性传感器(2
‑3‑
1)采集数据后将其传输给处理器一(2
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3)，所述处理器一(2
‑3‑
3)计算出用户的运动频次和动作完成度后，通过无线通讯模块一(2
‑3‑
2)将数据发送给数据路由器(3)。3.根据权利要求2所述的一种人体运动状态映射装置，其特征在于：所述惯性传感器(2
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1)所采集的数据包括加速度、倾斜、冲击、振动以及旋转。4.根据权利要求2所述的一种人体运动状态映射装置，其特征在于：进行骑行运动状态投射时，所述处理器一(2
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡璞，
申请(专利权)人：武汉体育学院，
类型：发明
国别省市：
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