[发明专利]一种基于生理数据交互的跑步辅助方法

说明书

本发明公开了一种基于生理数据交互的跑步辅助方法包括：步骤1.数据采集手环采集并发送用户生理数据信号；步骤2.计算机终端处理用户生理数据信号；步骤3.跑步机根据计算机终端处理后的用户生理数据信号进行调节；步骤4.虚拟现实显示设备根据计算终端下发的信号使用户与虚拟场景进行游戏交互。本发明的技术方案解决现有跑步机技术系统功能单一，交互方式简单问题，增加娱乐性和交互性，使用户快速进入心流状态，增加用户体验，同时排除室内跑步机在主动交互时的安全隐患问题。

技术领域

本发明属于计算机人机交互技术领域，具体涉及一种基于生理数据交互的跑步辅助方法。

背景技术

跑步一直是保持身心健康和塑造身材最普遍、最廉价的运动方式。随着虚拟现实技术的发展和可穿戴设备的普及，用户可以沉浸在虚拟环境中跑步。但目前的技术缺乏对用户个体体能及健康等状况的考虑，没有利用尝试人体的隐性生理数据信号(如心率信号(HR)、皮肤电信号(GSR)、脑电信号(EEG)等)与显性生理数据信号(包括步态、手势、声音等)。

现有中国专利申请号为CN201520601782.4，提供了一种实时交互跑步机，其中：跑步机本体将俯仰模拟机构、转弯机构、速度调节机构、转弯传感器连接在一起；俯仰模拟机构改变跑步机的俯仰角度；转弯机构设置跑步转向并与交互式控制器互动；速度调节机构控制跑带转速并与交互式控制器互动；转弯传感器采集转弯机构的角度并传递给主控制器；主控制器控制输出俯仰角度、控制跑带的转速、采集旋转角度，采集跑步机跑带的转速设置、与交互式控制器交互；交互式控制器通过显示终端展现行进中的使用者，将当前虚拟路况各参数发送给主控制器从而控制跑步机俯仰角度和跑带转速，记录和再现使用者的姿态、行进效果和行进速度。该发明仅仅是偏向于搭建虚拟环境以及协调真实环境与虚拟环境中的速度与坡度控制而达到交互与娱乐效果，而交互形式是单一的，且没有考虑用户的个体生理特征。

又如中国专利申请号为：CN201510622552.0公开了一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统及干预方法。通过可穿戴设备采集用户生理数据进行记录与分析，并进行综合评估、科学指导、交流互动、即时干预。该发明只是利用用户生理数据进行分析并相应的提供评估结果和提示已帮助用户进行健康运动，系统仅仅只按照用户指令(点击、触屏、语音)启动系统、引导进行系统系列操作，而对生理数据只是用语音或文字的方式展现给用户，并没有利用生理数据对跑步机进行自适应调节并控制虚拟现实画面。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于生理数据交互的跑步辅助方法。

所述跑步辅助方法包括：

步骤1.数据采集手环采集并发送用户生理数据信号；

步骤2.计算机终端处理用户生理数据信号；

步骤3.跑步机根据计算机终端处理后的用户生理数据信号进行调节；

步骤4.虚拟现实显示设备根据计算机终端下发的信号使用户与虚拟场景进行游戏交互。

进一步的，步骤1数据采集手环采集并发送用户生理数据信号包括：

步骤11.数据采集手环进行校准处理，然后采集用户的显性生理数据信号和隐性生理数据信号；

步骤12.数据采集手环将显性生理数据信号和隐性生理数据信号通过蓝牙发送至计算机终端。

进一步的，步骤2计算机终端处理用户生理数据信号包括：

步骤21.计算机终端利用均值平滑滤波算法将显性生理数据信号进行一次滤波，然后通过巴特沃斯低通滤波器进行二次滤波，得到滤波显性信号；

步骤22.计算机终端预先设定不同手势的阈值，将大于阈值的滤波显性信号作为有效值进行处理剔除无效手势信号，识别手势信号；