[发明专利]一种基于体感游戏的健身训练指导系统及指导方法

说明书

技术领域

本发明涉及体感游戏系统领域，具体的说，是一种基于体感游戏的健身训练指导系统及指导方法。

背景技术

随着人们生活节奏的不断加快，以及长期处于较高压力和负荷下进行工作，身体亚健康状况已经覆盖了大部分城市上班一族，尤其是从事工作时间长，无规律或者倒班的工作岗位。因此，锻炼身体不再是中老年朋友的项目，也是上班一族的年轻人坚持并热衷于的一件事情；由于繁琐的工作和城市快节奏的生活方式导致了人们通常没有足够的时间外出散步或、跑步或者单独到游泳馆、健身房进行健身，加之专业健身房的价格高昂，其受众人群相对较少。

由于体感游戏同时具有娱乐和健身的作用，且成本低，使用灵活，可利用家里的电视即可实现足不出户体验娱乐和健身带来的双重功效而深受人们的喜爱。体感游戏系统是通过将系统内固有的包含一定动作的视频游戏展示出来，指导人们进行相应动作，实现人机交互，并在人机交互的过程中通过人们的自身动作而达到锻炼目的的系统。

现有的体感游戏系统通常是利用摄像头等视频采集设备采集人们的动作，然后将采集的动作进行转换并建立三维模型，通过显示设备进行显示，这种摄像头交互的系统通常适用于操作类互动游戏，例如水果忍者，不适用于指导性教学交互游戏，如体操演示、舞蹈教学等。鉴于现有技术存在的局限性和弊端，为了更好的解决人们的多样性娱乐和健身需求，有必要提供一种改进型体感游戏系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于体感游戏的健身训练指导系统，用于解决背景技术中提到的现有体感游戏系统具有较强的局限性，不能适用于教学类的健身项目的指导，且单纯的展示无法让用户精确的掌握技术要领，本发明的系统既能够实现交互性游戏健身项目的运行，也能运行教学类的健身项目并根据用户的实际动作给出教学意见和纠正方法；同时本发明还提供上述体感游戏系统的指导方法，用于更好的实现本发明所述系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于体感游戏的健身训练指导系统，所述指导系统包括用于显示体感游戏界面的显示装置，用于存储体感游戏数据包的存储装置，以及分别与所述显示装置和存储装置连接的处理器，还包括佩戴在用户身体上用于采集用户运动数据的侦测装置，铺设在地面用于传感用户脚部位置和运动频率的压敏地毯，以及用于采集用户实时动作状态的摄像装置；所述的侦测装置连接有信号发射模块，所述信号发射模块和与所述处理器连接的信号接收模块通信连接，所述压敏地毯和摄像装置均与处理器电连接，所述处理器还连接有用于传感用户体温的温度传感器，脉搏传感器。

优选地，所述指导系统还包括用于增加、删除或者调用体感游戏数据包的人体学输入设备和数据接口；所述人体学输入设备包括鼠标、键盘和手写板，所述数据接口包括USB、VGA和话筒接口。

优选地，所述侦测装置包括内置的三轴陀螺仪和重力传感器；所述显示装置为两块独立的触摸显示屏。

优选地，所述压敏地毯内均匀分布有多个并联的压敏电阻触发电路。

一种基于体感游戏的健身训练指导系统的指导方法，包括以下步骤：

步骤一:体感游戏的选择及调取步骤：

S10用户通过触摸显示装置上显示的体感游戏菜单，显示装置将用户选择的指令转换成电信号发送至处理器；

S11所述处理器将步骤S10中的电信号进行识别处理，并调用存储装置内对应的体感游戏数据包；

S12显示装置将步骤S11中调用的体感游戏数据包B00的全部信息按序进行动态显示；

步骤二：用户实时动作的采集步骤：

S20佩戴在用户身体上的侦测装置实时采集用户的运动信息并发送至处理器，所述运动信息包括瞬时速度v、加速度a；压敏地毯将用户脚部的实时位置信息发送至处理器；摄像装置将用户的实时运动图像信息发送至处理器；

S21处理器将步骤S20中采集的信息分别建立独立的动作数据包D00、D11和D22；

步骤三：显示装置显示输出用户的动作状态和偏差；

S30处理器将一个时间周期Δt内产生的数据包D00和D11的信息通过内置于处理器内的固定积分计算公式获得用户的运动轨迹曲线并与对应数据包D22进行对比，形成最终的用户动作数据包D33并通过显示装置显示输出展示；

S31处理器将步骤S30中的数据包D33与体感游戏数据包B00进行对比，将动作偏差信息存储为数据包E00并通过显示装置显示输出展示，用于用户调整动作。

优选地，所述步骤S30中所述积分计算公式具体为：