CN103002803B

CN103002803B - 虚拟锻炼装置

Info

Publication number: CN103002803B
Application number: CN201180021631.6A
Authority: CN
Inventors: 尼尔斯·格林伯格; 尼尔·特立维克
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-04-05
Also published as: US9616288B2; CA2795399A1; CN103002803A; CN105031874A; US20130123955A1; GB2492017B; GB2492017A; WO2011123932A1; US20170173386A1; GB201217902D0; CN105031874B

Abstract

本发明公开了一种对用户身体部分的重复运动进行检测的装置。所述装置具有：传感器，当用户重复地运动身体部分时，传感器检测沿至少两个轴线的G力；存储器，其存储对应于理想参考数据的参考数据；处理器/计算单元，其与传感器和存储器通信，并接收与G力有关的数据。处理/计算单元比较理想参考数据和与检测到的G力有关的数据。反馈组件被连接到处理器/计算单元，从而当已获得目标时为用户提供信号。本发明也公开了计算所述装置接收的数据的方法，以及模拟呼啦圈运动的锻炼装置。

Description

虚拟锻炼装置

技术领域

本发明涉及锻炼装置，更具体地涉及虚拟锻炼装置。

背景技术

常用的呼啦圈是一种流行的装置，其用于所有年龄人群的娱乐和锻炼。在其常用形式中，人们使用很大的圈以完成重复的，有时是无聊的运动。常用的呼啦圈为由塑料、橡胶或一些其它材料制成的简单的圈，其可以包括可选的特征，比如灯、转动计数器等。使用呼啦圈需要在其中移动呼啦圈的大的直接区域。缺点是，当作为锻炼装置使用时，呼啦圈不为用户提供数据或反馈，比如锻炼的持续性和有效性。而且，没有已知的呼啦圈容许用户记录当前和历史的使用数据，比如时间和强度，以及不考虑地点将一个用户与其它用户比较的能力。这种数据和反馈对于锻炼制度的成功是关键的并鼓励进一步的使用。另外，有效使用呼啦圈所需的空间一般至少是所使用的呼啦圈直径的两倍。这明显增大了撞击周围物体、墙壁或人的机会，其可能引起伤害。比如在锻炼小组、比赛或者舞台表演中希望同时使用呼啦圈的一群人所需的空间，经常将场地限制为更大的区域，比如体育馆、户外或各种大的租借空间。在较小或局限的空间中，比如俱乐部或教室内使用呼啦圈是不实际的或者在一些情况下是不可能的。

现在呼啦圈被认为在教室内对于儿童是重要和实际的锻炼形式。然而，搬动和运输呼啦圈所需的空间使其不方便并且在一些情况下是不可能的。呼啦圈笨重的尺寸和规格使得运输困难；当为需要不同强度锻炼的用户或者为表演和演示而运输各种尺寸或不同类型的呼啦圈时，这点是最明显的。尽管存在可折叠成一半的呼啦圈，但未涉及限制空间的问题。

在锻炼或娱乐期间，呼啦圈的用户可能经常希望使用音乐来伴随其使用。然而，这样可能需要运输和使用额外的设备，其可能增大了呼啦圈的重量和平衡。存在一些具有嵌入式音乐播放装置的呼啦圈，但限制了音乐或声音的种类。音乐和其它声音可使呼啦圈装置更加令人兴奋、有趣和鼓励使用。对于比赛、舞台表演等，尤其是如果可控制音量的话，其会具有特别的用途。

因此，需要能够模仿常用呼啦圈的运动并且克服上面所述的缺点的锻炼装置。

发明内容

因此，本发明提供了一种检测用户身体部分的重复运动的装置，所述装置包括：

传感器，用于当用户重复移动身体部分时沿至少两个轴线检测G力；

存储器，存储对应于理想参考数据的参考数据；

处理器/计算单元，其与所述传感器和所述存储器通信，用于接收与沿至少两个轴线检测到的G力有关的数据，所述处理/计算单元比较理想参考数据和与由传感器沿所述至少两个轴线检测到的G力有关的数据；和

至少一个反馈组件，其被连接到所述处理器/计算单元，用于为用户提供表示目标已实现的信号。

在一个实施例中，沿x-和z-轴线检测G力。

在另一个实施例中，沿x-、y-和z-轴线检测G力。

在另一个实施例中，所述x-轴线上的G力使用X=Asin（Bt+C）+D计算，其中，周期=2pi/B，相位=C/B，且所述z-轴线上的G力使用Z=Asin（Bt+C）+D计算，其中，周期=2pi/B；相=C/B，其中D表示从用于代表具体用户的曲线的中轴线处的偏移，A表示振幅，B表示角频率，且C表示相位。

在一个实施例中，所述传感器为加速计。

在另一个实施例中，所述传感器为陀螺仪。

在另一个实施例中，所述传感器、所述存储器、所述处理器/计算单元和所述反馈组件被设置为整主体。

在另一个实施例中，所述装置适合穿着在用户的皮带或腰上。

在一个实施例中，所述至少一个反馈组件包括扬声器和放大器、LED灯、LCD屏或无线收发器。

在一个实施例中，在所述装置中，从转动其臀部好像正在移动虚拟呼啦圈的用户处取得在x-和z-轴线上检测到的x-和z-值。

在另一个实施例中，所述装置为手机、PDA、智能电话或音乐播放设备。

根据本发明的另一方面，提供了一种检测用户身体部分的重复运动的方法，所述方法包括：

当用户重复移动所述身体部分时，实时地沿至少两个轴线电子地检测G力；

将与沿至少两个轴线实时检测到的G力有关的第一数据与第二理想参考数据比较，所述第二理想参考数据为在存储器中存储的沿所述至少两个轴线检测到的G力，所述第二理想参考数据从所述第一数据中独立取得；和

当用户获得了第二理想参考数据时，为所述用户实时提供反馈。

在一个实施例中，所述至少两个轴线为x-和z-轴线。与x-轴线有关的值表示用户臀部的前后运动，且与z-轴线有关的值表示用户臀部的横向运动。所述方法包括：获得最大和最小x和y值并将所述值存储为等于单独i值的单独组。所述方法包括：获得3组最大和最小值；并使用下面的式子计算这些值的平均值：

（Max_Xi+Min_Xi）/2

所述方法包括：使用下面的式子计算所述平均值的平均值以获得DX和DZ：

(AverageX1+AverageX2+…+AverageXi）/i=DX)

所述方法包括：在x-和z-轴线上电子地检测另一组的G力数据组，并使用DX和DZ在两个轴线上标准化所述另一组数据。所述方法包括：在x-和z-轴线上确定所述G力的最大和最小值；确定在所述x-和z-轴线上被发现的所述最大和最小值之间的周期；比较最大/最小数据与通常的最大/最小数据；并对于相对于通常周期值的周期进行重复。

在另一个实施例中，所述方法包括：当获得所述第二理想参考数据时，为所述用户提供听觉或视觉反馈。所述用户移动其腰部好像正在模仿呼啦圈的运动。

在另一方面中，提供了一种虚拟锻炼装置，其包括如上面所述的装置，用于模拟呼啦圈的运动。所述锻炼装置被穿着在用户的腰部上。

附图说明

为了使本发明可易于理解，通过附图中的示例说明本发明的实施例。

图1例示了附着至皮带的虚拟锻炼装置的透视图；

图2为表示虚拟锻炼装置的组件的框图；

图3为表示装置程序的循环1的方法步骤的流程图；

图4为图3的流程图的延续，表示循环2的方法步骤；

图5为曲线图，示出为min_x、max_x和averagex数据所采集数据的绘制；和

图6为曲线图，示出为min_z、max_zx和averagez数据所采集数据的绘制。

其它细节和优势通过下面所包括的详细说明而显而易见。

具体实施方式

在下面对实施例的说明中，以示例说明的方式参考所附附图，通过其可实现本发明。可以理解在不脱离本发明所公开的保护范围的情况下可以完成其它的实施例。

1、虚拟锻炼装置

现在参考图1，示出了用于检测用户身体运动的装置10。装置10可以为便携式电子装置，例如手机、智能电话、PDA或音乐播放设备。装置10典型被连接到用户的皮带或腰上并被用于当用户臀部转动以模拟呼啦圈的转动时检测用户臀部的运动。在例示的实例中，装置10被连接到皮带12。装置10可以使用任何已知方式，使用例如钩环扣、弹簧夹、胶带、维可牢（一种尼龙搭扣的商标名称）或者粘合剂被安全地放置在用户的身上。装置10包括外壳14、LED屏16（用于输出视觉数据）和设置为用户容易使用的多个开关/按钮18。

当用在腰上时，装置10为整主体，其在空间上非常有效并与常用的智能电话有近似相同的尺寸。该装置被穿着在围绕身体的柔性皮带上。该装置重量轻因此容易运输。各种呼啦圈锻炼程序需要使用不同直径的圈和不同的圈重量。一般地，圈越小，越难于保持圈的连续转动。对于给定的圈直径，重量具有相反的影响。使用我们的装置，对软件组件中的变量进行操作可以表示任何尺寸或重量的圈，所有都在小的容易运输的装置中。有利地，所用的电子装置靠近身体穿着，与常用圈的直径的两倍相比（约8英尺），其显著地将进行呼啦圈运动、进行锻炼、表演或比赛所需的空间量降低至人体直径的大致两倍。当与下面所描述的软件结合使用时，装置10的处理能力允许具有多个重要特征，其对于任何已知的现有呼啦圈或其仿真是不存在的。此外，装置10具有记录、传输和与其他用户与使用呼啦圈有关的所有数据（比如在连续转动中的当前时间、累计时间、有关运动的准确度和强度）以及与呼啦圈的各种尺寸和重量有关的所有数据进行比较的能力。另外，所述装置提供了在装置自身水平上的，或者当在装置中使用不同的收发器时通过其它更大的远程装置、计算机和网络的视觉和听觉反馈和指导。装置10也可以提供广泛种类的音乐和声音从而提高娱乐价值、使用乐趣和使用其的愿望。

现在参考图2，示出装置10的示意性框图，该框图示出其组件。装置10包括传感器20、存储器22、处理器/计算单元24和多个反馈组件26。在用户转动其臀部，好像正在模仿呼啦圈转动的呼啦圈实例中，传感器20，一般为加速计，在至少两个轴线上，例如在x-和z-轴线上检测与G力相关的运动。使用加速计也可以测量在y-轴线上的G力。因此，传感器20允许在x-、y-和z-轴线上检测与G力相关的运动。在下面示例性说明的呼啦圈示例中，与x-和z-轴线的运动相关的数据从传感器20被传输到处理器/计算单元24，由此允许传感器20和装置10之间的通信。这也可使用与x-、y-和z-轴线运动相关的数据而获得。开关/按钮18为多位置的且是通过与装置10进行电通信而控制装置10的操作。在所示的实例中，开关为对应于启动、暂停和停止功能的3位置开关。处理器/计算单元24被连接到多个反馈组件26，从而为用户提供表示已经达到目标锻炼水平的信号。如所例示的，反馈组件26可包括提供听觉反馈的扬声器和放大器；LED灯；LCD屏16；无线收发机，比如Wifi/蓝牙，从而使数据与个人计算机进行通信。Wifi和蓝牙收发机在本领域技术人员已知的标准范围内操作。LCD屏16通过文字和可视化信息为用户提供视觉反馈。处理器/计算单元24被连接至传感器20和存储器22并与其通信；其控制单元、其内部程序和附属于所述单元的所有输出/输入装置的所有特征。存储器22被连接至处理器/计算单元24并与其进行电通信。存储器22存储数据，比如从擅长维持常用呼啦圈保持连续转动技术的个人采集的理想范围的数据。存储器22的实例包括但不限于可移动介质、SD卡。当用户转动其臀部，好像正在模仿呼啦圈的运动时，处理器/计算单元24比较存储在存储器22中的理想范围的数据与传感器20所收集的数据。一旦获得了理想范围的数据，处理器/计算单元24将信号传输到反馈组件26，所述反馈组件被启动，从而为用户提供反馈，听觉、视觉或其它信息，其表示已获得理想范围的数据且用户从使用装置10中获得益处。在另一个实例中，传感器20可包括如在iPhone4中的陀螺仪和其它对于本领域技术人员已知的装置。陀螺仪允许对相对于起点的空间位置变化进行测量。因此，人们可更精确地确定在锻炼程序或体育活动期间用户是否保持正确姿势，比如监控高尔夫球或网球运动的身体摆动。

一般来讲，装置10比较用户的实际身体运动与身体运动的目标版本，并为用户提供视觉或听觉的反馈，以表明实际用户身体运动和目标身体运动之间的对应性。沿x-和z-轴线检测运动的两个参数，并用于量化实际的身体运动。这些运动参数表示对应于例如使用呼啦圈的运动的目标身体运动（与实际的身体运动进行比较）。传感器20一般构造为局部测量运动的特定参数。所测量的两个典型参数为沿x-和z-轴线的G力。传感器20包括检测机构和微控制器（未示出），微控制器被构造和配置为将来自检测机构的测量信号转化为电形式。可以使用的传感器实例包括但不局限于具有以下规格的商业上可获得的加速计：

*+/-8g三轴加速计

*2mg分辨率60Hz

*宽供电电压范围：2.4V至5.25V

*低功率：在VS=2.4V时350μA

*良好的零g偏离稳定性

*良好的灵敏度精度

*具有单个电容器的BW调节器

*单电源操作

*10,000g冲击存活

*与Sn/Pb和无Pb的焊接过程兼容

处理器/计算单元24的实例包括具有下面规格的那些产品：

ATMega328

*AVR核：8-bit

*硬件乘法器

*闪存：32k字节

*内含启动代码

*低功耗的低压操作

*USB转串口解码器

多路数字和模拟输入/输出同样包括在装置10中，比如可编程EEPROM。

根据所用的检测机构（例如关于组件质量或数字对模拟的信号输出），其它电子组件以适合于本领域所知的具体操作要求的方式含有例如模拟/数字转换器、带通滤波器和放大器。然后被转换的信号被提供给处理器/计算单元24。

通过将测量的实际运动参数与对应的目标运动参数比较，微控制器确定实际身体运动和目标身体运动之间的对应程度。一般地，在连续的范围上考虑该对应程度，但是，只是为了简化定量的目的，一般可以按照实际身体运动和目标身体运动之间的较大差异、实际身体运动和目标身体运动之间的中等差异和实际身体运动和目标身体运动之间基本上无差异来考虑。

传感器20、存储器22、处理器/计算单元24和反馈组件26可以通过导线等物理连接，或其可以设置有RF发射器或接收器以在其中间发送和接收信息。另外，仅以示例的方式提出分离的元件100、102和103。可容易理解的是，构成元件可以多种组合的形式布置或组合。例如，存储器124和处理单元102的微控制器126可以并入反馈机构103中（作为示例，由耳机/听筒实施），从而消除对单独元件102的需要。

2、软件和其操作

现在参考图3和4，其示出所述装置检测和处理实时收集的运动数据的方法的流程图。我们建立了计算过程，其用于确定是否任何使用装置10的个人正在模拟为保持常用呼啦圈围绕臀部连续转动所需的运动。首先，从擅长保持常用呼啦圈连续转动技术的个人收集的参考加速计数据。这被称为理想数据范围并存储在存储器22中并用于建立运动的理想范围、速度和强度。理想数据范围是当使用装置10时用户力争并取得成功的目标。在模拟呼啦圈实例中，我们最初在三维，即x-轴线、y-轴线和z-轴线上绘制运动数据，但是我们发现，由于数据的微小偏差，可以忽略运动的垂直y分量。我们的大量模型证明，在剩余的两个水平轴线x和z上的运动的每一个可以用具有下面形式的等式通过正弦曲线来表示：

X=Asin（Bt+C）+D；其中，周期=2pi/B，相位=C/B………（1）

Z=Asin（Bt+C）+D；其中，周期=2pi/B，相位=C/B………（2）

其中，D表示从用于代表具体用户的曲线的中轴线处的偏移；A表示振幅；B表示角频率；且C表示相位。然而，要注意的是对于其它应用，可以沿x-、y-和z-轴线测量G力。

这些等式允许从具有不同运动模式和强度的用户身上获得的数据之间的相互比较。通过对用户的可能引起失败的对应运动的详细分析来确定X和Z的最大和最小允许值。该失败可包括，例如由于重力引起转动的圈落下。我们将这些等式转变为编程方法，其可以通过使用具有计算能力的装置10取得，如图3的流程图中特别例示。

流程图为逻辑树，当用户在步骤28中初始化全局变量时，该逻辑树开始于循环1。如果用户第一次使用装置10，在启动如图4所例示的循环2之前需要在步骤30中的校准。如果用户以前没有用过装置10，则为了获得最佳性能，需要校准装置10。在步骤32中，当用户转动其臀部以模仿想象的呼啦圈运动达1秒钟时，传感器20在x-和z-轴线上检测并读取G力。x值表示用户臀部的前后运动；y值表示用户臀部的侧向（横向）运动。在步骤34中，获得最大和最小x和y值并储存为等于单独i值的单独组，如果需要的话其被重复。如果在步骤36中，获得了3组最大和最小值，则在步骤38中，使用下面的式子计算这些值的平均值：

（Max_Xi+Min_Xi）/2………（3）

如果没有获得3组最大和最小值，则重复步骤32。在步骤40中，然后使用下面的等式，软件从每个最小和最大值之间的平均值中计算这些平均值的平均值，以获得DX和DZ（DX和DZ为标准化规范）：

(AverageX1+AverageX2+…+AverageXi）/i=DX)………（4）

在这之后，然后如图4所示启动循环2。在步骤42中，当用户转动其臀部以模仿想象的呼啦圈运动时，用5秒钟收集另外一组数据。传感器20在x-和z-轴线上检测并读取第二组G力数据。在步骤44中，使用循环1中获得的DX和DZ，在两个轴线上标准化第二组数据。在步骤46中，在x-和z-轴线上获得G力的最大和最小值，然后在步骤48中，在x-和z-轴线上获得最大和最小值之间的周期。在步骤50中，相对于常用的最大/最小数据检查最大/最小数据。如果这些值偏离，则其因此被加到误差计数器中。这以相对于常用周期值的周期进行重复。短语“常用数据”指的是从初学者到专家的所有用户身上取得的数据。理想的参考数据从体育领域的专家，例如专业呼啦圈手、专业高尔夫球手等身上收集。数据从广泛范围的用户身上收集，以验证所述方法起作用。

在步骤52中，然后程序检查误差计数器。如果数据超出范围，则程序退出并且为用户示出其分数。存在两种误差计数器；一种是基于循环的，另一种是全局的。在步骤54中，在完成循环1后，比较来自以前循环中的数据。如果这些数据超出范围，或者所述比较偏离预定百分数，则该数据被加到误差计数器中（全局的和基于循环的计数器）。在步骤56中，保存误差计数器、周期和最大/最小误差数据。在步骤58中，如果达到了最大误差计数，则程序退出且在步骤60中为用户显示基于误差计数器的分数。在步骤58中，如果没有达到最大误差，则程序循环返回至步骤42并且收集在x-和z-轴线上的另外数据。在程序进行的任何时间，用户可以退出。分数系统建立在误差计数的基础上。

现在参考图5和6，提供了实时数据，其例示了使用软件发现x-和z-值和周期的必需的最大和最小数据和其怎样实际匹配。数值为作为加速器的输出从专业呼啦圈手身上取得的（Gs中的）数据。在图5中，曲线图中的线60是对周期数据的绘制，而线62和64分别代表通过软件沿x-轴线取得的数据的最大和最小值。在图6中，线66代表周期数据，而线68和70分别代表通过软件沿z-轴线取得的数据的最大和最小值。如所例示的，数据匹配得很好。

一般来讲，当多位置开关被切换至ON的位置时，其启动处理器/计算单元24。在这一点上，除蓝牙收发器和Wi-Fi收发器外，装置10的所有组件将被启动，蓝牙收发器和Wi-Fi收发器可以通过在LCD屏上显示的图像用户界面（GUI）由用户启动。GUI由处理器/计算单元24控制。如果在GUI上选项被选择，则将根据由用户作出的新的选择而改变存储器22。用户也可以通过GUI访问存储在存储器22中的以前收集的数据。

一旦用户启动程序并移动其身体，则传感器20获得基于用户在在运动期间在x-和z-轴线上产生的G力的值。这些值通过处理器/计算单元24计算并存储在存储器22中。如果达到了特定目标，则LCD屏、LED灯和/或放大器将接收新的数据，根据放大器接收的数据类型引起扬声器发出声音。

用户通过开关或按钮18中的一个选择操作模式，在此之后，LCD屏将显示信息、数据和选项。用户将选择其希望用装置10做什么，然后装置10将继续完成这些指令。如果用户希望比如在锻炼程序中玩涉及虚拟呼啦圈的游戏，则装置10将开始倒计时程序并且用户因此必须将其自身定位在正确的开始位置上，如当使用真的呼啦圈时人们会通常作的那样。然后游戏将开始。数据将通过传感器20被收集并传输到处理器/计算单元24，其在该处理器/计算单元24中被处理。根据用户在游戏期间成功或失败地取得理想的数据范围，LCD屏、LED灯和扬声器将提供听觉和/或视觉信号给用户。然后用户能够通过蓝牙收发器或Wi-Fi收发器无线地将其成功情况上传至个人计算机。

如果用户想要在手机、智能电话、PDA、音乐播放设备或含有合适组件的其它任何电子装置中使用装置10，则软件组件可以安装在该装置中。

如果所述装置作为由此处所描述的电子设备以及软件组件构成的完整系统被购买，则不需要安装软件。在使用之前，必须启动运行所述软件的装置。

在装置10的首次使用中，输入用户名。在后续使用中，可以输入新的（另外的）用户名或选择现有的一个。

当用户使用除了此处所描述的电子设备外的任何装置时，用户必须详细说明方向（水平对垂直）和在身体上的位置或定位（前面、侧面或后面）。

选择所希望的性能标准或水平。在这一点上，用户可选择在使用装置10期间所用的音乐、声音或视觉效果和参数。如果数据、声音或视觉效果要被传输至计算机、计算机网络、放大或显示装置，则必须启动合适的收发器。

典型地，用户会通过按下启动或就绪或类似按钮来开始使用装置10，在其之后，将会开始听觉信号或视觉倒计时。这给了用户充足的时间，使得在启用该电子设备时，可将所述装置附着在皮带或其它位置上，如上面所输入那样位于身体的合适位置上。

在这一点上，个人会开始与保持常用呼啦圈处于连续转动有关的必要的身体运动。解释希望的运动的指示视频被嵌入软件组件内。

该运动的最初10秒用于初始化或校准所述装置，从而为不同类型、程度和强度的运动计数，该运动从一个人到另一个人可能会变化。该校准可以被存储并与个人的用户名相关，因此不必在每次使用装置10时重复校准。装置10可以被用在两个不同的配置中。软件组件可以只安装在现有的电子设备上（手机、智能电话、PDA或含有必需的电子组件的便携式音乐播放器）。可选地，软件可以与此处所描述的专用硬件一起使用。

尽管参考想象或虚拟的呼啦圈对装置10进行例示和描述，可以理解的是，机械或生物机械的且需要在空间中在特定方向上的运动的与理想运动相比在精确的公差范围内的几乎任何其它系统可以从该装置10中获益。可以使用该装置的其它实例可以是机器人装置，该机器人装置被设计成完成特定运动或任务或用于需要身体部分的特定运动的体育活动，其当被测量时可以将反馈提供给用户，从而用户可以改进该运动，例如，用球棒击打棒球，挥动高尔夫球杆，或使用网球拍。预计使用的其它实例包括典型的锻炼，例如俯卧撑、仰卧起坐、引体向上等。可以提供正面和负面的反馈，从而使用户的运动尽可能接近理想状态。

采取如上所述的相同方式，在为了取得希望的效果需要物理治疗并且需要精确的关节或肌肉运动的康复期间也可以使用所述装置。有利地，可以存储、记录和传输治疗锻炼的持续时间和重复数量到数据库用于医师进行分析。这样可以允许医师紧密跟踪康复的进度。

尽管以上描述涉及到目前预计的特定的实施例，但可以理解，本发明在其广泛方面中包括此处所描述的元件的机械和功能的等同物。

Claims

1.一种检测用户身体部分的重复运动的装置，所述装置包括：

传感器，用于当用户重复移动身体部分时检测沿至少两个轴线的G力；

存储器，存储对应于理想参考数据的参考数据；

处理器/计算单元，其与所述传感器和所述存储器通信，用于接收与沿至少两个轴线检测到的G力有关的数据，所述处理/计算单元比较理想参考数据和与所述传感器沿所述至少两个轴线检测到的G力的有关的数据；和

至少一个反馈组件，其被连接到所述处理器/计算单元，用于为用户提供表示已获得目标的信号；

其中，所述至少两个轴线为x-和z-轴线，在x-和z-轴线上电子地检测另一组G力数据组，并使用DX和DZ标准化在两个轴线上的所述另一组数据；

在x-和z-轴线上确定所述G力的最大和最小值；确定在所述x-和z-轴线上获取的所述最大和最小值之间的周期；比较最大/最小数据与通常的最大/最小数据；并以相对于通常的周期值的周期进行重复。

2.如权利要求1所述的装置，其中，沿x-和z-轴线检测所述G力。

3.如权利要求1所述的装置，其中，沿x-、y-和z-轴线检测所述G力。

4.如权利要求1所述的装置，其中，使用X＝Asin(Bt+C)+D计算所述x-轴线上的G力；其中，周期＝2pi/B；且使用Z＝Asin(Bt+C)+D计算所述z-轴上的G力，其中，周期＝2pi/B，其中，D表示从用于代表具体用户的曲线的中轴线处的偏移，A表示振幅，B表示角频率，且C表示相位。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述传感器为加速计。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述传感器为陀螺仪。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述传感器、所述存储器、所述处理器/计算单元和所述反馈组件被设置为整主体。

8.如权利要求1所述的装置，其适合穿着在用户的皮带或腰上。

9.如权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个反馈组件包括放大器、LED灯、LCD屏或无线收发器。

10.如权利要求2所述的装置，其中，从转动其臀部好像正在移动虚拟呼啦圈的用户处取得在x-和z-轴线上检测到的x-和z-值。

11.如权利要求1所述的装置为手机、PDA或音乐播放设备。

12.一种检测用户身体部分的重复运动的方法，所述方法包括：

当所述用户重复移动所述身体部分时，实时地沿至少两个轴线电子地检测G力；

将与沿至少两个轴线实时检测到的G力的有关第一数据与第二理想参考数据比较，所述第二理想参考数据为在存储器中存储的沿所述至少两个轴线检测到的G力，所述第二理想参考数据从所述第一数据中独立取得；和

当所述用户获得了第二理想参考数据时，为所述用户提供反馈；

13.如权利要求12所述的方法，其中，与x-轴线有关的值表示所述用户臀部的前后运动，且与z-轴线有关的值表示所述用户臀部的横向运动。

14.如权利要求12所述的方法，其包括：获得最大和最小x和y值并将所述值存储为等于单独i值的单独组。

15.如权利要求12所述的方法，其包括：获得3组最大和最小值；并使用下面的式子计算这些值的平均值：

(Max_Xi+Min_Xi)/2。

16.如权利要求15所述的方法，其包括：使用下面的等式计算所述平均值的平均值，以获得DX和DZ：

(AverageX1+AverageX2+…+AverageXi)/i＝DX)。

17.如权利要求12所述的方法，其包括：当获得所述第二理想参考数据时，为所述用户提供听觉或视觉反馈。

18.如权利要求12所述的方法，其中，所述用户移动其腰部好像正在模仿呼啦圈的运动。

19.一种虚拟锻炼装置，其包括如权利要求1至11中任一项所述的装置，用于模拟呼啦圈的运动。

20.如权利要求19所述的锻炼装置，其被穿着在用户的腰部上。