CN101791466A - 带有教练功能的智能健身系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种带有教练功能的智能健身系统，包括至少一个传感器、至少一个智能控制器和一个管理计算机。传感器设置在健身器材上。智能控制器设置在便于健身者观察的位置，且每个健身器材配置一个智能控制器。每个智能控制器又进一步包括显示屏和中央控制板。中央控制板与显示屏相连。管理计算机与所有的智能控制器相连，其又进一步包括数据库和管理单元。数据库用于存放健身教程数据以及纠错信息。管理单元与数据库相连，用于将数据库中的健身教程数据传输给相应的智能控制器，以及根据传感器采集的健身信息，从该数据库中提取出相应的纠错信息，并发送给相应的智能控制器。本发明可提高力量型健身器材的健身效果，并可以有效降低健身费用。

Description

带有教练功能的智能健身系统

技术领域

本发明涉及一种智能健身系统，特别涉及一种带有教练功能的智能健身系统。

背景技术

健身运动本应该是一项大众参与的运动。通过健身器械来健身在欧美国家已是一种被普遍接受的生活方式，据有关报道，美国的心血管病低于中国的一个重要原因就是健身房的普及。

反过来看看我国，“目前肥胖的人口达3.25亿，中国人的腰围比世界上任何国家的人增长的都快”源自2008年7月8日美国彭博新闻的文章是这样说的：“这个数字在未来20年还可能增加一倍，这种变化可能对中国的劳动力和经济增长产生影响”。

尽管国人也知道健身不但可以减少体脂的沉积，防止肥胖，而且可以塑造优美的体形。但为何健身房在中国却一直未能有效推广呢？进入行业分析我们看到目前国内健身房服务存在三个不足：

1.健身会员卡一般以年费计收，价格不低而且过期作废。

2.购买会员卡后，在训练过程中另外支付的私人教练费昂贵，以每课时100-500元不等，使许多低收入消费者望而却步。

3.没有聘请私教的健身者，因为没有正确的指导而盲目训练，最终看不到自身健身效果而热情减退，中途放弃有计划的健身训练，所以大多数消费者在健身房购买的健身卡最终变成了洗澡卡。

综上所述，现有健身房中的健身运动具有健身效果差、教练费昂贵、会员卡使用期限短的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有教练功能的智能健身系统，以解决现有的健身运动健身效果差、教练费昂贵、会员卡使用期限短的缺点。

本发明提出一种带有教练功能的智能健身系统，用于为力量型健身器材提供自主教练功能，包括至少一个传感器、至少一个智能控制器和一个管理计算机。传感器，其设置在健身器材上，且每个健身器材上设置至少一个传感器，用于采集和记录健身者的实时健身信息。智能控制器设置在便于健身者观察的位置，且每个健身器材配置一个智能控制器。其中，每个智能控制器又进一步包括显示屏和中央控制板。显示屏用于向健身者显示教练的示范动作以及纠错信息。中央控制板与显示屏相连，用于处理各种信号，以及根据健身者的需求选择相应的教练信息，并传输给该显示屏。管理计算机与所有的智能控制器相连，其又进一步包括数据库和管理单元。数据库用于存放健身教程数据以及纠错信息。管理单元与数据库相连，用于将数据库中的健身教程数据传输给相应的智能控制器，以及根据传感器采集的健身信息，从该数据库中提取出相应的纠错信息，并发送给相应的智能控制器。

优选的，智能控制器还包括键盘，其与中央控制板相连，用于为健身者提供输入功能及教练选择功能。

优选的，智能控制器还包括锁扣控制单元和定时器，锁扣控制单元与中央控制板相连，用于开启或关闭健身器材的操作权限，定时器，与中央控制板相连，用于计时。

优选的，智能控制器还包括一读卡器，其与该中央控制板相连，用于读取外部信息以及健身者的个人信息，以及将该数据库中的信息上传到外部设备中。

优选的，智能控制器还包括投币器，与中央控制板相连。

优选的，中央控制板进一步包括微处理器、人机界面接口、信号调理电路和数据存储器。微处理器，用于对信号进行处理。人机界面接口分别与微处理器及显示屏相连。信号调理电路分别与微处理器及传感器相连。数据存储器与微处理器相连，用于存储管理计算机下传的规范动作指导、健身计划安排和音频视频资料。

优选的，每个健身器材上均设置有称重传感器和位移传感器。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1、带有教练功能的智能健身器材针对不同个体生成的健身计划、并有标准动作的示范演示以及明星教练的语音图像同步指导，这种智能健身器材让消费者不用追加费用而享受顶级的私人教练服务，使普通消费者从健身中得到实惠、获得乐趣。

2、为消费者建立连贯和完整的健身档案，使消费者直观地看到自身体质的变化，增强了健身的信心。

3、以使用次数计费，不存在健身卡过期的担忧。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明带有教练功能的智能健身系统的一种整体架构的实施例示意图；

图2为本发明智能控制器与管理计算机的一种实施例结构图；

图3为本发明带有教练功能的智能健身系统的一种实施例工作流程图；

图4为本发明中央控制板的数据存储器的一种实施例电路图；

图5为本发明人机界面接口中键盘接口电路的一种实施例电路图；

图6为本发明中央控制板中信号调理电路的一种实施例电路图；

图7为本发明中央控制板中通讯接口的一种实施例电路图。

具体实施方式

本发明的主要思想是使健身器材自身具备教练功能，并可以为健身者量身提供教练功能，可以大大提高健身者的健身效果和健身兴趣，并节约了聘用人工教练的费用。

本发明的带有教练功能的智能健身系统，其适用于各种力量型器材，例如背部训练健身器、颈肩部训练健身器、臂部训练健身器、胸部训练健身器、腰腹部训练健身器、臀部训练健身器、大腿训练健身器、小腿训练健身器和轨道式杠铃等。

请参见图1，其为本发明带有教练功能的智能健身系统的一种整体架构的实施例示意图。此系统包括多个传感器11、多个智能控制器12和一个管理计算机13。传感器11设置在健身器材14上，且每个健身器材14上可以设置一个传感器，也可以设置多个传感器(图示中每个健身器材14上只绘示出一个传感器)。每个健身器材14上的传感器11对应连接一个智能控制器12，所有的智能控制器12均与管理计算机13相连。

本发明常用的传感器11是称重传感器和位移传感器，其可以安装在健身器材14负重牵引的钢丝绳上，在使用过程中通过传感器11收集和记录健身者此组动作所牵引的重量、牵动的距离和有效次数。传感器11再把收集的模拟信息通过智能控制器12转换成计算机可以识别的数字信息，并上传到管理计算机13进行分析、储存和输出。

下面以背部训练健身器为例，结合附图来具体说明本发明。

请参见图2，本实施例的背部训练健身器上设置有称重传感器201(压力或拉力传感器)和位移传感器202，并通过通讯电缆连接到智能控制器12。

所述智能控制器12安装在便于健身者操作的位置，如背部训练健身器的顶端，其包括显示屏203、键盘204、读卡器205、投币器206、锁扣控制单元207、计时器208、电源209和中央控制板210。显示屏203、键盘204、读卡器205、投币器206、锁扣控制单元207均与中央控制板210相连，计时器208与锁扣控制单元207相连。所述的读卡器205可以识别如U盘、SD卡等接触式卡或蓝牙和RFID之类非接触式卡。

其中，中央控制板210又包括人机界面接口211、信号调理电路212、锁扣控制电路213、通讯接口214、数据存储器219和微处理器215。微处理器215分别连接人机界面接口211、信号调理电路212、锁扣控制电路213、通讯接口214和数据存储器219。人机界面接口211分别与显示屏203、键盘204、读卡器205和投币器206相连。信号调理电路212与称重传感器201、位移传感器202相连。锁扣控制电路213与锁扣控制单元207相连。通讯接口214连接到管理计算机13。

管理计算机13又包括管理单元216、数据库217及通讯接口218。通讯接口218通过电缆连接到中央控制板210的通讯接口214。数据库217用于存放健身教程数据以及纠错信息。管理单元216分别与数据库217及通讯接口218相连，用于将数据库217中的健身教程数据通过通讯接口218传输给智能控制器12，以及根据传感器采集的健身信息，从数据库217中提取出相应的纠错信息，并通过通讯接口218发送给智能控制器12，最终在显示屏203进行显示。

工作时，如图3所示，智能控制器12的读卡器205和投币器206在接受插卡或投币识别通过后，锁扣控制单元207会自动开启背部训练健身器的锁扣，允许操作健身器(通常投币式消费的健身器材主要用于公共休闲场所，插卡式消费的健身器材主要用于预先付费使用的健身房之类场所)。智能控制器12可根据健身卡的卡号确定健身者(这里所述的健身卡是指U盘、SD卡等接触式卡或蓝牙和RFID之类非接触式卡，在健身房使用时此卡既可以是个人资料识别卡，又可以是每次扣缴健身费用的结算卡。)，并根据存储在数据库217中该健身者以往的健身资料，自动生成出针对该健身者的当日健身计划和动作要求及此背部训练健身器使用的时间期限，并通过文字、语音和图像在显示屏203上显示播报出来。健身者也可以通过键盘204从管理计算机13的数据库中存储的教练信息里选择自己喜欢的明星教练来演示规范的健身动作，陪同自己完成整个健身过程。

在健身者动作的同时，称重传感器201和位移传感器202会实时收集和记录健身者此组动作所牵引的重量、牵动的距离和有效次数，再把收集的模拟信息通过智能控制器12的信号调理电路212转换成管理计算机13可以识别的数字信息，经通讯接口214上传到管理计算机13进行分析、储存和输出。

管理计算机13的管理单元216通过通讯接口218接收和分析处理来自健身器械的实时传感测量数据，如果有操作错误，则从数据库217中调出纠错信息，并传输给智能控制器12显示在显示屏203上。

在背部训练健身器被使用过程中，智能控制器12会同时启动内部的计时器208，当使用时间到期后(比如操作背部训练健身器4-6组规范的动作要求在10钟内完成)，通过锁扣控制单元207自动闭合锁扣，禁止再对此背部训练健身器进行操作。此健身动作完成后，健身者根据显示屏203的提示更换到另一个健身器进行其它部位的训练。

中央控制板210的数据存储器219用于存储管理计算机下传的规范动作指导、健身计划安排和音频视频资料等，通过USB接口及键盘输入指令，可把健身统计数据下载到个人U盘或其它健身存储卡。如图4所示，数据存储器芯片U2通过总线和微处理器215相连，微处理器215可以把规范动作指导、健身计划安排和音频视频资料等存储在数据存储器芯片U2中，即使断电也不会丢失。

另外，智能控制器12的人机界面接口211包括有连接键盘204的键盘接口电路，请参见图5，其为本发明人机界面接口中键盘接口电路的一种实施例电路图。所述的键盘接口电路，通过芯片U3扩展了微处理器215的接口，S1～S5为轻触按键，可进行现场操作，如选择自己喜欢的明星教练来演示规范的健身动作和健身统计数据的下载等。

请参见图6，其为本发明中央控制板210中信号调理电路212的一种实施例电路图。所述的信号调理单元电路，R8和C5组成了低通滤波器，能抗电磁干扰，使输入信号稳定；放大器U1A把输入信号放大，使其便于处理。

请参见图7，其为本发明中央控制板210中通讯接口的一种实施例电路图。所述通讯接口接口电路，其通过芯片U4可进行RS-232通讯，通过芯片U5可进行RS-485通讯，使用起来更灵活，适用面更广。U1、U2、U3是光电隔离器，使外部电路和微处理器215隔离，提高系统的抗干扰能力和可靠性。

本发明的带有教练功能的智能健身系统是一种集文字、语音和影像为一体的综合丰富的智能健身系统，健身设备的智能化与电脑视频的互动更新了传统器械健身的界面，这一技术的创新使健身房中的服务员和教练变成了可触屏幕，拉近了健身者与这些笨重生冷的健身器械之间的距离，激发了体验者的兴趣，增加了追求健美健康者的信心，提高了锻炼的效率。相对于现有技术，本发明具有以下优点：

1、带有教练功能的智能健身器材针对不同个体生成的健身计划、并有标准动作的示范演示以及明星教练的语音图像同步指导，这种智能健身器材让消费者不用追加费用而享受顶级的私人教练服务，使普通消费者从健身中得到实惠、获得乐趣。

2、为消费者建立连贯和完整的健身档案，使消费者直观地看到自身体质的变化，增强了健身的信心。

3、以使用次数计费，不存在健身卡过期的担忧。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种带有教练功能的智能健身系统，用于为力量型健身器材提供自主教练功能，其特征在于，包括：

至少一个传感器，其设置在健身器材上，且每个健身器材上设置至少一个传感器，用于采集和记录健身者的实时健身信息；

至少一个智能控制器，设置在便于健身者观察的位置，且每个健身器材配置一个智能控制器，其中，每个智能控制器又进一步包括：

一显示屏，用于向健身者显示教练的示范动作以及纠错信息；

一中央控制板，与该显示屏相连，用于处理各种信号，以及根据健身者的需求选择相应的教练信息，并传输给该显示屏；

一管理计算机，其与所有的智能控制器相连，其又进一步包括：

一数据库，用于存放健身教程数据以及纠错信息；

一管理单元，与该数据库相连，用于将该数据库中的健身教程数据传输给相应的智能控制器，以及根据传感器采集的健身信息，从该数据库中提取出相应的纠错信息，并发送给相应的智能控制器。

2.如权利要求1所述的带有教练功能的智能健身系统，其特征在于，该智能控制器还包括一键盘，其与该中央控制板相连，用于为健身者提供输入功能及教练选择功能。

3.如权利要求1所述的带有教练功能的智能健身系统，其特征在于，该智能控制器还包括：

一锁扣控制单元，与该中央控制板相连，用于开启或关闭健身器材的操作权限；

一定时器，与该中央控制板相连，用于计时。

4.如权利要求1所述的带有教练功能的智能健身系统，其特征在于，该智能控制器还包括一读卡器，其与该中央控制板相连，用于读取外部信息以及健身者的个人信息，以及将该数据库中的信息上传到外部设备中。

5.如权利要求1所述的带有教练功能的智能健身系统，其特征在于，该智能控制器还包括一投币器，与该中央控制板相连。

6.如权利要求1所述的带有教练功能的智能健身系统，其特征在于，该中央控制板包括：

一微处理器，用于对信号进行处理；

一人机界面接口，分别与该微处理器及该显示屏相连；

一信号调理电路，分别与该微处理器及该传感器相连；

一数据存储器，与该微处理器相连，用于存储该管理计算机下传的规范动作指导、健身计划安排和音频视频资料。

7.如权利要求1所述的带有教练功能的智能健身系统，其特征在于，每个健身器材上均设置有一称重传感器和一位移传感器。

Images