專利名稱：一種智能健身系統(tǒng)及控制智能健身系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及健身器材領(lǐng)域，具體是一種智能健身系統(tǒng)及控制智能健身系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
體育健身市場(chǎng)是體育市場(chǎng)的主要內(nèi)容，是體育服務(wù)業(yè)的支柱之一，也是廣大人民群眾參與性的消費(fèi)市場(chǎng)。隨著人民生活水平的不斷提高，生活節(jié)奏的加快給人們帶來了更大的壓力，因而人們對(duì)健康的追求越來越受到重視和關(guān)注。如今花錢買健康成為時(shí)尚，已經(jīng)被越來越多的人們所重視。為適應(yīng)這一要求，商業(yè)性健身房在各大、中、小城市中如雨后春筍般發(fā)展，體育的經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)化逐漸被熟悉和開發(fā)。雖然健身產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，發(fā)展比較成熟，但是健身器材智能化和人性化的發(fā)展卻大大落后，服務(wù)水平跟不上，主要存在以下幾個(gè)問題1、現(xiàn)在的健身器材基本上是獨(dú)立的，但是不具備檢測(cè)健身者運(yùn)動(dòng)時(shí)的各種生理指標(biāo)并且自適應(yīng)調(diào)節(jié)阻尼，以及接入網(wǎng)絡(luò)等功能，這就使得健身者在鍛煉的時(shí)候無法知道自己的狀態(tài)，無法合理安排鍛煉的強(qiáng)度和時(shí)間，因此造成肌肉拉傷、關(guān)節(jié)損傷等運(yùn)動(dòng)傷害，更危險(xiǎn)的導(dǎo)致心臟病發(fā)作等意外事故的發(fā)生。2、目前健身場(chǎng)所的管理方式粗放原始，各種決策都出自個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。健身館為會(huì)員建立的檔案僅限于消費(fèi)的次數(shù)，不能真正的記錄消費(fèi)者的鍛煉類型，鍛煉時(shí)間和鍛煉時(shí)的相關(guān)的生理指標(biāo)，從而不能監(jiān)督用戶的健身計(jì)劃以及對(duì)健身器材進(jìn)行管理。3、健身時(shí)枯燥無味，損失了很多潛在客戶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種智能健身系統(tǒng)及控制智能健身系統(tǒng)的方法，在健身過程中可以自動(dòng)調(diào)整健身器材強(qiáng)度；同時(shí)根據(jù)每個(gè)健身者的身體素質(zhì)和用戶需求，安排合理的健身強(qiáng)度， 實(shí)現(xiàn)科學(xué)健身和虛擬教練的效果；另外健身車將游戲與健身結(jié)合，使用戶在得到良好的健身效果的同時(shí)擁有愉快的健身體驗(yàn)。一種智能健身系統(tǒng)，包括智能娛樂健身車及互聯(lián)網(wǎng)，所述智能娛樂健身車包括車把手、支架、飛輪、主控制器板、RFID讀寫器和車載電腦，支架的前端與車把手連接，車把手上安裝有加速度計(jì)、按鍵及心率檢測(cè)器，飛輪上安裝有速度檢測(cè)器和阻尼系統(tǒng)，加速度計(jì)、 按鍵、速度檢測(cè)器、心率檢測(cè)器及RFID讀寫器分別與主控制器板的信號(hào)輸入接口連接，主控制器板與車載電腦和阻尼系統(tǒng)連接，車載電腦與互聯(lián)網(wǎng)連接。一種用于控制前述智能健身系統(tǒng)的方法，所述方法包括如下步驟將RFID卡插入健身車的RFID讀寫器，系統(tǒng)識(shí)別用戶為合法注冊(cè)用戶后啟動(dòng)智能娛樂健身車；從互聯(lián)網(wǎng)上下載該用戶的健身信息，根據(jù)用戶的健身信息設(shè)定健身車的健身強(qiáng)度和健身時(shí)間；
主控制器板將加速度計(jì)、按鍵、速度檢測(cè)器及心率檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)通過無線USB接口傳送給車載電腦；用戶在健身時(shí)，主控制器板根據(jù)心率信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)阻尼系統(tǒng)的阻尼大小，使用戶處于有氧健身的狀態(tài)；健身完后，車載電腦將用戶健身時(shí)的心率信號(hào)和健身的時(shí)間地點(diǎn)類型等鍛煉信息上傳到互聯(lián)網(wǎng)。本發(fā)明智能健身系統(tǒng)可以通過心率檢測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶的心率信號(hào)，并可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)阻尼系統(tǒng)的阻尼大小，防止因健身過當(dāng)造成健身損傷；本發(fā)明智能健身系統(tǒng)還可通過車載電腦與互聯(lián)網(wǎng)連接，健身者鍛煉時(shí)的各種生理指標(biāo)(例如心率信號(hào))可以通過車載電腦反饋到互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)根據(jù)從互聯(lián)網(wǎng)上下載該用戶的健身信息可以設(shè)定健身車的健身強(qiáng)度和健身時(shí)間；加速度計(jì)、按鍵、速度檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給車載電腦，可以使得用戶在使用健身車時(shí)，邊玩游戲邊健身，讓健身變得快樂，改變了傳統(tǒng)的健身方式，增加了對(duì)用戶的吸引力，使用戶得到良好的健身效果和愉快的健身體驗(yàn)。


圖1是本發(fā)明智能健身系統(tǒng)的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明智能健身系統(tǒng)的健身車的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3控制本發(fā)明智能健身系統(tǒng)的方法的流程示意圖。圖中1-車把手，2-支架，3-飛輪，4-加速度計(jì)，5-按鍵，6-速度檢測(cè)器，7-心率檢測(cè)器，8-主控制器板，9-RFID讀寫器，10-車載電腦，11-互聯(lián)網(wǎng)，12-阻尼系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。圖1所示是本發(fā)明智能健身系統(tǒng)的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述智能健身系統(tǒng)包括智能娛樂健身車及互聯(lián)網(wǎng)11，請(qǐng)一并參考圖2，所述智能娛樂健身車包括車把手1、支架2及飛輪3，支架2的前端與車把手1連接，車把手1上安裝有加速度計(jì)4、按鍵5及心率檢測(cè)器 7，飛輪3上安裝有速度檢測(cè)器6和阻尼系統(tǒng)12。所述智能娛樂健身車還包括主控制器板8、RFID讀寫器9和車載電腦10，RFID讀寫器9用于讀取用戶RFID卡中的用戶數(shù)據(jù)。加速度計(jì)4、按鍵5、速度檢測(cè)器6、心率檢測(cè)器 7及RFID讀寫器9分別與主控制器板8的信號(hào)輸入接口連接，主控制器板8與車載電腦10 和阻尼系統(tǒng)12連接，車載電腦10與互聯(lián)網(wǎng)11連接。其中加速度計(jì)4用于采集車把手1的轉(zhuǎn)向信號(hào)；按鍵5對(duì)應(yīng)為車載電腦10的游戲控制中的各種功能鍵，對(duì)游戲中的各種功能進(jìn)行控制，本實(shí)施例中可以在每個(gè)車把手1的內(nèi)側(cè)分別加裝兩個(gè)按鍵5，具體安裝的數(shù)目和位置可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；心率檢測(cè)器7 用于檢測(cè)人體心率。加速度計(jì)4可以采用美新半導(dǎo)體公司的MMC6202微納米傳感器，其是一個(gè)雙軸的加速度傳感器，利用加速度計(jì)4檢測(cè)的是重力加速度在X軸和Y軸上的變化。車把手1上的錐齒輪將水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到豎直方向上，然后使用兩塊加速度傳感器的檢測(cè)板(即加速度計(jì)4)采集車把手1的轉(zhuǎn)向信號(hào)。
本實(shí)施例中心率檢測(cè)器7為兩塊金屬電極片，分別安裝在兩個(gè)車把手1上，具體形狀可以為半橢圓形，其中一塊金屬電極片用來檢測(cè)人體心率，另一塊金屬電極片用來檢測(cè)人手是否已經(jīng)握上。心率檢測(cè)器7通過對(duì)兩手的金屬電極片上的微小電壓差進(jìn)行放大濾波處理，得到人體的心率信號(hào)。阻尼系統(tǒng)12可以是固定在與飛輪3外形相同的支架上的永磁體和舵機(jī)，飛輪3 一般質(zhì)量很大，多由鐵鑄造而成，在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候有很大的慣性，能使用戶有很流暢的騎車體驗(yàn)。用戶運(yùn)動(dòng)時(shí)，主控制器板8通過信號(hào)輸入接口，例如12C接口，采集心率檢測(cè)器7檢測(cè)到的心率信號(hào)，然后根據(jù)心率信號(hào)調(diào)節(jié)阻尼系統(tǒng)12的阻尼大小，即控制阻尼系統(tǒng)12中的舵機(jī)，使舵機(jī)牽引支架靠近或遠(yuǎn)離飛輪3，通過改變飛輪3與永磁體之間的磁力大小來改變運(yùn)動(dòng)阻尼的大小使得用戶保持在一個(gè)有氧運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，或者根據(jù)游戲中的游戲情節(jié)，智能增加或減少運(yùn)動(dòng)的阻尼，獲得更真實(shí)的游戲體驗(yàn)。有氧運(yùn)動(dòng)的衡量的標(biāo)準(zhǔn)是心率，心率保持在150次/分鐘的運(yùn)動(dòng)量為有氧運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榇藭r(shí)血液可以供給心肌足夠的氧氣，它的特點(diǎn)是強(qiáng)度低，有節(jié)奏，持續(xù)時(shí)間較長。本發(fā)明的心率測(cè)量和阻尼控制正好可以構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制，保證人體的運(yùn)動(dòng)為有氧運(yùn)動(dòng)。智能阻尼調(diào)節(jié)在游戲過程中也會(huì)起到作用，例如賽車類游戲，可以根據(jù)賽道狀況變化系統(tǒng)阻尼，以獲得更真實(shí)的游戲體驗(yàn)例。自適應(yīng)的阻尼系統(tǒng)保證了用戶能夠科學(xué)健身，健康鍛煉，有效避免了因?yàn)榻∩矸椒ú豢茖W(xué)或健身器材使用不當(dāng)造成的傷害。主控制器板8將加速度計(jì)4、按鍵5、速度檢測(cè)器6及心率檢測(cè)器7檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)通過無線USB接口傳送給車載電腦10，在主控制器板8與車載電腦10之間使用了無線傳輸?shù)姆绞?，減少了導(dǎo)線的連接，使健身車的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。其中加速度計(jì)4檢測(cè)的車把手 1的轉(zhuǎn)向信號(hào)、按鍵5的動(dòng)作信號(hào)、速度檢測(cè)器6檢測(cè)到飛輪3的速度信號(hào)傳送給車載電腦 10用以對(duì)車載電腦中的游戲進(jìn)行控制，例如其中轉(zhuǎn)向信號(hào)和速度信號(hào)可以對(duì)應(yīng)游戲中的前進(jìn)、后退及轉(zhuǎn)向，按鍵5的動(dòng)作信號(hào)對(duì)應(yīng)游戲中的各種功能操作，例如射擊、擊打等。心率檢測(cè)器7檢測(cè)的心率信號(hào)一并傳送給車載電腦10，然后車載電腦10將用戶健身時(shí)的心率信號(hào)上傳到互聯(lián)網(wǎng)11以對(duì)用戶的健身數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔、分析。RFID讀寫器9用于識(shí)別用戶、管理用戶信息、開啟或關(guān)閉智能娛樂健身車，具體的，所述RFID讀寫器9通過讀取用戶RFID卡中的用戶數(shù)據(jù)，例如用戶ID號(hào)碼，主控制器板 8根據(jù)用戶ID號(hào)碼判斷其是否為用戶數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)注冊(cè)的合法ID，如果確認(rèn)為是則開啟健身車，然后從互聯(lián)網(wǎng)11上下載該用戶的健身信息(包括資金、健身計(jì)劃、健身時(shí)的特殊要求、用戶的身體信息，例如身高、體重、有無病史等)，主控制器板8根據(jù)用戶的健身信息設(shè)定健身車的健身強(qiáng)度和健身時(shí)間；當(dāng)用戶健身完后，主控制器板8將用戶的鍛煉結(jié)果(例如健身的類型、鍛煉時(shí)間等)傳送到互聯(lián)網(wǎng)11用以更新用戶的健身計(jì)劃、資金等健身信息；同時(shí)主控制器板8將智能娛樂健身車的使用狀況和使用時(shí)間、以及用戶使用時(shí)的狀態(tài)反饋至互聯(lián)網(wǎng)11，便于健身館管理人員可以更好的管理會(huì)員和健身器材。請(qǐng)參考圖3，圖3是控制本發(fā)明智能健身系統(tǒng)的方法的流程示意圖，具體包括如下步驟步驟21 用戶根據(jù)RFID卡號(hào)，在互聯(lián)網(wǎng)上注冊(cè)身高、年齡、病史、費(fèi)用及對(duì)健身的特殊要求等健身信息。步驟22 將RFID卡插入智能娛樂健身車的RFID讀寫器9，系統(tǒng)識(shí)別用戶為合法注冊(cè)用戶后啟動(dòng)智能娛樂健身車。步驟23 從互聯(lián)網(wǎng)11上下載該用戶的健身信息，根據(jù)用戶的健身信息設(shè)定智能娛樂健身車的健身強(qiáng)度和健身時(shí)間。步驟M 主控制器板8將加速度計(jì)4、按鍵5、速度檢測(cè)器6及心率檢測(cè)器7檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)通過無線USB接口傳送給車載電腦10。步驟25 用戶在健身時(shí)，主控制器板8根據(jù)心率信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)阻尼系統(tǒng)12的阻尼大小，使用戶處于有氧健身的狀態(tài)。步驟沈健身完后，車載電腦10將用戶健身時(shí)的心率信號(hào)和健身的時(shí)間、地點(diǎn)、類型等鍛煉信息上傳到互聯(lián)網(wǎng)11以對(duì)用戶的健身數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔、分析。還可進(jìn)一步包括步驟27 車載電腦10將智能娛樂健身車的使用狀況和使用時(shí)間、 以及用戶使用時(shí)的狀態(tài)反饋至互聯(lián)網(wǎng)11，以便于健身館管理人員可以更好的管理會(huì)員和健身器材。本發(fā)明智能健身系統(tǒng)可以通過心率檢測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶的心率信號(hào)，并可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)阻尼系統(tǒng)的阻尼大小，防止因健身過當(dāng)造成健身損傷；本發(fā)明智能健身系統(tǒng)還可通過車載電腦與互聯(lián)網(wǎng)連接，健身者鍛煉時(shí)的各種生理指標(biāo)(例如心率信號(hào))可以通過車載電腦反饋到互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)根據(jù)從互聯(lián)網(wǎng)上下載該用戶的健身信息可以設(shè)定健身車的健身強(qiáng)度和健身時(shí)間；加速度計(jì)、按鍵、速度檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給車載電腦，可以使得用戶在使用健身車時(shí)，邊玩游戲邊健身，讓健身變得快樂，改變了傳統(tǒng)的健身方式，增加了對(duì)用戶的吸引力，使用戶得到良好的健身效果和愉快的健身體驗(yàn)。另一方面，健身場(chǎng)館還可通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)所有場(chǎng)館內(nèi)的健身車進(jìn)行監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)，以便更好的對(duì)健身車進(jìn)行管理。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種智能健身系統(tǒng)，其特征在于包括智能娛樂健身車及互聯(lián)網(wǎng)11，所述智能娛樂健身車包括車把手(1)、支架O)、飛輪(3)、主控制器板(8)、RFID讀寫器(9)和車載電腦 (10)，支架⑵的前端與車把手⑴連接，車把手⑴上安裝有加速度計(jì)、按鍵(5)及心率檢測(cè)器(7)，飛輪(3)上安裝有速度檢測(cè)器(6)和阻尼系統(tǒng)(12)，加速度計(jì)、按鍵 (5)、速度檢測(cè)器(6)、心率檢測(cè)器(7)及RFID讀寫器(9)分別與主控制器板(8)的信號(hào)輸入接口連接，主控制器板(8)與車載電腦(10)和阻尼系統(tǒng)(12)連接，車載電腦(10)與互聯(lián)網(wǎng)(11)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的智能健身系統(tǒng)，其特征在于加速度計(jì)(4)用于采集車把手(1) 的轉(zhuǎn)向信號(hào)，按鍵(5)對(duì)應(yīng)為車載電腦(10)的游戲控制中的各種功能鍵。
3.如權(quán)利要求1所述的智能健身系統(tǒng)，其特征在于RFID讀寫器(9)用于識(shí)別用戶、管理用戶信息、開啟或關(guān)閉智能娛樂健身車。
4.如權(quán)利要求1所述的智能健身系統(tǒng)，其特征在于主控制器板(8)根據(jù)心率檢測(cè)器 (7)采集的心率信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)阻尼系統(tǒng)(12)的阻尼大小，使用戶處于有氧健身狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的智能健身系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)車把手(1)的內(nèi)側(cè)分別加裝兩個(gè)按鍵(5)。
6.如權(quán)利要求1所述的智能健身系統(tǒng)，其特征在于心率檢測(cè)器(7)為兩塊金屬電極片，分別安裝在兩個(gè)車把手(1)上。
7.一種用于控制權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述智能健身系統(tǒng)的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟將RFID卡插入智能娛樂健身車的RFID讀寫器(9)，系統(tǒng)識(shí)別用戶為合法注冊(cè)用戶后啟動(dòng)智能娛樂健身車；從互聯(lián)網(wǎng)(11)上下載該用戶的健身信息，根據(jù)用戶的健身信息設(shè)定智能娛樂健身車的健身強(qiáng)度和健身時(shí)間；主控制器板⑶將加速度計(jì)、按鍵(5)、速度檢測(cè)器(6)及心率檢測(cè)器(7)檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)通過無線USB接口傳送給車載電腦(10)；用戶在健身時(shí)，主控制器板(8)根據(jù)心率信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)阻尼系統(tǒng)(12)的阻尼大小，使用戶處于有氧健身的狀態(tài)；健身完后，車載電腦(10)將用戶健身時(shí)的心率信號(hào)和鍛煉信息上傳到互聯(lián)網(wǎng)(11)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于還包括如下步驟車載電腦(10)將智能娛樂健身車的使用狀況和使用時(shí)間、以及用戶使用時(shí)的狀態(tài)反饋至互聯(lián)網(wǎng)。
全文摘要
一種智能健身系統(tǒng)，包括智能娛樂健身車及互聯(lián)網(wǎng)，智能娛樂健身車包括車把手、支架、飛輪、主控制器板、RFID讀寫器和車載電腦，支架的前端與車把手連接，車把手上安裝有加速度計(jì)、按鍵及心率檢測(cè)器，飛輪上安裝有速度檢測(cè)器和阻尼系統(tǒng)，加速度計(jì)、按鍵、速度檢測(cè)器、心率檢測(cè)器及RFID讀寫器分別與主控制器板的信號(hào)輸入接口連接，主控制器板與車載電腦和阻尼系統(tǒng)連接，車載電腦與互聯(lián)網(wǎng)連接。本發(fā)明在健身過程中可以自動(dòng)調(diào)整健身器材強(qiáng)度；根據(jù)每個(gè)健身者的身體素質(zhì)和用戶需求，安排合理的健身強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)健身和虛擬教練的效果；另外健身車將游戲與健身結(jié)合，使用戶在得到良好的健身效果的同時(shí)擁有愉快的健身體驗(yàn)。
文檔編號(hào)A63B22/08GK102451544SQ201010514540
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者萬小康, 劉玉貴, 呂穩(wěn), 吳金祥, 郭騰 申請(qǐng)人:萬小康, 劉玉貴, 呂穩(wěn), 吳金祥, 郭騰