一种实现运动实时监测的方法和智能服装的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能穿戴领域，具体涉及一种实现运动实时监测的方法和智能服装。
【背景技术】
[0002]人体运动与生活息息相关，不同的运动，如静坐、步行、跑步、骑车等人体的日常活动，运动变化数据的强度，频率和时间有短时或持续性的特征。追求高品质生活的人士，希望得到科学健身指导；对身心健康关注的人士，希望通过科学运动干预、改善和控制慢性病(糖尿病、冠心病、肥胖症、高血压、血脂异常等代谢异常及心血管疾病)；超重儿童和体制虚弱的儿童，需要加强运动锻炼观察。体育科研人员、运动教练、健康指导、临床医生等也需要实时观察及追踪准确的人体运动信息以便开展相关的科学研宄及改善措施，甚至在一些高危作业、大幅度动作的环境下，对人体动作及力度的实时监测相当重要。
[0003]现有技术中针对人体运动数据的监测包括以下几种类型，1、以三轴加速度、角度、磁力等传感器作为人体运动数据采集的智能穿戴式设备大致有以下两种，其一是将传感器集成并佩戴于被监测者手掌部，利用跟随示范运动的方式，获取被监测者的运动状态数据；其二是由腰间部分和脚底部分组成，腰间部分的加速度传感器、磁传感器和无线通讯模块均与主微，处理器单元连接，加速度传感器和磁传感器获取人体运动(跌倒)姿态。
[0004]2、以图像对比判断出人体运动数据基于视频的人体运动监测与跟踪系统，包括视频图像、背景模式初始化、背景模型、运动目标、运动区域标记、运动人体监测、训练集、人体监测器和运动人体实例，利用视频图像将运动信息通过背景模式初始化后依次经过更新背景模型和运动目标后进行运动区域标记，训练集通过人体监测器对筛选出来的运动区域进行运动人体监测，从而得到运动人体实例。
[0005]然而采用类型I的方式进行测量时，基本都是针对人体整体运动的一种监测，比如跌倒动作，或者是对人体部分肢体运动的一种监测，像采用手环手表、悬挂在服装或耳朵等位置的方式对手背、腰部等部位实时监测。这些发明功能单一，数据采集误差大；类型2需要建立人体静态模型，再通过摄像头拍摄的动态人体视频帧进行对比得出人体动态数据。这类发明需要在特定的场所下进行监测，适应范围有限。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种实现运动实时监测的方法和智能服装，能够对人体运动状态随时随地进行实时监测，使智能服装穿戴人实时了解其当前运动状况。
[0007]有鉴于此，本发明实施例第一方面提供一种实现运动实时监测的智能服装，可包括:与人体生理结构相贴合的服装，所述服装上对应人体肌肉处设有肌电信号(EMG，electromyogram)传感器组，所述EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器；
[0008]所述服装上对应人体关节处还设有应变式传感器组，所述应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器；
[0009]所述服装上还设有微处理器系统主机，所述应变式传感器组和EMG传感器组均与微处理器系统主机相连接；
[0010]所述应变式传感器组采集至人体关节处的关节运动数据，所述EMG传感器组采集人体肌肉处的肌电数据；
[0011]其中，所述微处理器系统主机包括，
[0012]微处理模块，用于根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据和EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作，并判断所述关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值；
[0013]所述微处理器系统主机还包括，
[0014]警示模块，用于当所述微处理模块确定所述关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时，进行报警；
[0015]和/ 或，
[0016]通讯模块，用于将所述微处理模块判断出的结果发送至外部设备，以使得外部设备实时监测所述结果。
[0017]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述微处理模块包括:
[0018]存储单元，用于存储预置的所述人体关节运动数据和肌电数据、预置的关节运动阈值和预置的肌电变化阈值；
[0019]接收单元，用于接收所述应变式传感器组采集的关节运动数据，还用于接收所述EMG传感器组采集的肌电数据；
[0020]确定单元，用于根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据以及EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作；
[0021]判断单元，用于判断所述关节运动数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值；
[0022]和/ 或，
[0023]肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的肌电变化阈值。
[0024]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述存储单元还用于存储运动判断日志，所述运动判断日志中指示判断的所述结果和与所述结果对应的关节运动阈值、肌电变化阈值；
[0025]所述微处理模块还包括日志追踪单元，用于根据存储于所述存储单元中的运动判断日志生成运动信息；
[0026]结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述警示模块包括震动马达、LED指示灯和扬声器之中的至少一种；
[0027]结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述通讯模块包括无线通讯模块和/或有线通讯模块；
[0028]结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述服装上还固定有屏蔽导线，所述应变式传感器组和EMG传感器组均通过所述屏蔽导线与微处理模块相连接；
[0029]结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述应变式传感器和EMG传感器至少有一种为集成于服装上的柔性传感器。
[0030]结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式之中任意一种，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述应变式传感器组中的所述应变式传感器分别设置于服装上对应人体颈部和关节处；
[0031]所述EMG传感器组中的所述EMG传感器分别设置于服装上对应人体骨骼肌处；
[0032]所述微处理器系统主机悬挂于服装本体上。
[0033]结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式之中任意一种，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述应变式传感器组中的所述应变式传感器包括分别位于服装上对应人体颈部和关节处；
[0034]所述EMG传感器组中的EMG传感器分别设置于服装上对应人体骨骼肌处；
[0035]所述微处理器系统主机放置于服装口袋中。
[0036]本发明实施例第二方面还提供一种实现运动实时监测的方法，包括:
[0037]通过应变式传感器组采集至少一处人体关节处的关节运动数据，所述应变式传感器组包含一个以上分别与人体关节相对应的应变式传感器；
[0038]通过EMG传感器组采集至少一处人体肌肉处的肌电数据，所述EMG传感器组包含一个以上分别与人体肌肉相对应的EMG传感器；
[0039]根据所述应变式传感器组采集的关节运动数据和所述EMG传感器组采集的肌电数据确定人体动作；
[0040]判断所述关节运动数据和肌电数据是否超出预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值；
[0041]当关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值时，进行报警；
[0042]和/ 或，
[0043]将判断的结果发送至外部设备，以使得外部设备实时监测所述结果。
[0044]从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点:本发明实施例采用与人体生理结构贴合的服装，并通过在该服装上对应人体关节处设置能够监测关节运动数据的应变式传感器组，在服装上对应人体肌肉处设置能够监测肌电数据的EMG传感器组，通过采集的关节运动数据和肌电数据确定人体动作，并将关节运动数据和肌电数据与预置的对应所述人体动作的关节运动阈值和肌电变化阈值进行对比，关节运动数据超出所述关节运动阈值和/或肌电数据超出肌电变化阈值，通知智能服装穿戴人其当前运动状态是否超出身体承受范围，也可通过通讯模块将判断出的结果发送至外部设备，以使得外部设备实时监测所述结果，