CN104689519A - 一种结合云端服务的健身器材与其云端服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种结合云端服务的健身器材与其云端服务系统，其中该健身器材包含一控制装置、一传输模块、一健身单元与一显示模块，而该云端服务系统包含一收发服务器、一运算服务器与一储存服务器，其中该控制装置与该健身单元根据使用者的操控与操作使用，产生一操控信号与一动力信号，并借该传输模块传输至该收发服务器，而该运算服务器依据该健身器材的操控信号与动力信号建立一运动模型并结合该储存服务器所储存的一信息模型，而产生一显示信号并输入该显示模块，以产生交互式影像，据此，该云端服务系统可提供若干健身器材同时联机，而让若干使用者利用该云端服务系统进行竞赛，因而可增加健身的乐趣，有效提高健身的意愿。

Description

一种结合云端服务的健身器材与其云端服务系统

技术领域

本发明涉及一种健身器材，特别关于可让不同使用者一同进行健身与竞赛的健身器材与其云端服务系统。

背景技术

运动为维持身体健康的不二法门，然而现代人的生活相当的忙碌，很难天天拨出时间前往运动场进行运动，因此各式各样的健身器材，如跑步机、健身脚踏车、踏步机、划船机等等室内运动器材，已广泛进入居家生活。

然而，此室内健身器材，常见使用者于购买初期时，相当的热衷勤奋使用，但经过一段时间，当使用者觉得枯燥乏味时，会降低其操作的意愿，而导致使用率会大幅降低，使用者必须借助电视、杂志或手机等等娱乐媒体的辅助，以排解无聊，其无法专注于运动，不但会降低运动效果，且亦会增加运动受伤的风险，导致其最终结果，此室内健身器材会被抛弃于屋内一角，任其布满灰尘，而丧失其健身的效果。

显然，上述现有健身器材，使用者容易感到厌倦，因此亦有人将健身器材结合实境影像而具互动效果，让使用者在使用健身器材时，可以一边健身一边享受实境影像，然而此一方式，虽然一开始会让使用者感到新鲜而增加使用率，但是实境影像，事实上仅是预先录制的影像而已，虽是真实风景影像，但事实上不会有实时动态变化，使用者在反复使用之后，依然会感到无聊而倦怠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合云端服务的健身器材与其云端服务系统，其可让多人同时进行游戏而产生竞赛效果，以提高使用者的兴致，同时达到健身与娱乐的双重效果。

为实现上述目的，本发明提供一种结合云端服务的健身器材，为让使用者结合一云端服务系统使用，该云端服务系统包含一收发服务器、一运算服务器与一储存服务器，而该健身器材包含一控制装置、一健身单元、一传输模块与一显示模块。

其中，该健身器材的该控制装置根据使用者的操控，产生一操控信号，该健身单元根据使用者的操作使用，产生一动力信号，而该云端服务系统的该储存服务器则储存一信息模型。

且该操控信号与该动力信号为经由该传输模块传输至该云端服务系统的该收发服务器，以让该运算服务器依据该健身器材的操控信号与动力信号来建立一运动模型，并结合该储存服务器所储存的信息模型，而产生一显示信号，其输入该显示模块，以产生交互式影像。

其中，该健身单元具有一座椅、一脚踏板与一飞轮，使用者为乘坐于该座椅，且踩踏该脚踏板而驱动该飞轮转动，该飞轮设有一转速传感器，该转速传感器感测该飞轮的转速，而产生该动力信号。

其中，该控制装置为结合于该座椅上，并控制该健身器材的刹车、转向角度及油门转动。

其中，该控制装置为一手把，并控制该健身器材的刹车、转向角度、油门转动并具有一功能键组。

其中，该控制装置具有一信号传输接口。

本发明还提供一种云端服务系统，供若干健身器材联机，该健身器材具有一控制装置、一健身单元、一传输模块与一显示模块，该云端服务系统包含：

一收发服务器，该收发服务器经由该传输模块接收该控制装置的一操控信号与该健身单元的一动力信号；

一运算服务器，该运算服务器依据该若干健身器材的操控信号与动力信号以建立一运动模型；

一储存服务器，该储存服务器储存一信息模型，该运算服务器依据该运动模型与该信息模型，分别产生该若干健身器材所指定视角的一显示信号，以分别输入该若干健身器材的显示模块而产生交互式影像。

其中，该健身器材通过验证码与该云端服务系统取得联机。

其中，该云端服务系统为一云端服务系统群，具有至少二个子云端服务系统。

其中，该云端服务系统群为与一逻辑服务器群联机，以执行服务工作，该逻辑服务器群包含一登入服务器与一游戏服务器。

其中，更通过一设定服务器管理该云端服务系统群与该逻辑服务器群。

据此，本发明的云端服务系统为结合若干健身器材使用，亦即，云端服务系统为供若干健身器材联机，云端服务系统的运算服务器可以依据若干健身器材的操控信号与动力信号分别建立一运动模型，且结合储存服务器储存的信息模型，分别产生若干健身器材所指定视角的一显示信号，以分别输入若干健身器材的显示模块而产生交互式影像。也就是说，若干使用者分别使用若干健身器材即可通过云端服务系统进行竞赛，因而可增加健身的乐趣，有效提高健身的意愿。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明健身器材立体结构图。

图2为本发明健身器材局部上视图。

图3为本发明健身器材侧视图。

图4为本发明的云端服务系统图。

图5为本发明实施示意图一。

图6为本发明实施示意图二。

图7为本发明实施示意图三。

图8为本发明实施示意图四。

图9为本发明云端服务系统另一实施示意图。

其中，附图标记：

A  健身器材

10  控制装置

11  手把

111  功能键组

112  刹车装置

12  信号传输接口

20  健身单元

21  座椅

22  脚踏板

23  飞轮

231  转速传感器

30  传输模块

40  显示模块

50  云端服务系统

51  收发服务器

52  运算服务器

53  储存服务器

60  因特网

70  设定服务器

71  社群平台

72  云端服务系统群

72A、72B  子云端服务系统

73  数据服务器

74  逻辑服务器群

74A  登入服务器

74B  游戏服务器

80  随身智能型装置

90  运动模型

90A、90B  运动模型

91  信息模型

具体实施方式

兹有关本发明的详细内容及技术说明，现以实施例来作进一步说明，但应了解的是，该等实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施的限制。

请参阅图1、图2与图3所示，本发明的健身器材A，主要包括有一控制装置10、一健身单元20、一传输模块30与一显示模块40。

其中，该健身器材A的该控制装置10根据使用者的操控，产生一操控信号，该健身单元20根据使用者的操作使用，产生一动力信号。

举例来说，该健身单元20可以为健身脚踏车，其具有一座椅21、一脚踏板22与一飞轮23，使用者使用该健身单元20时，使用者为乘坐于该座椅21踩踏该脚踏板22而驱动该飞轮23转动，该飞轮23设有一转速传感器231，该转速传感器231感测该飞轮23的转速，而产生该动力信号。

又本发明的转速传感器231可以为采用磁簧开关传感器，主要是于飞轮23上设置感应导体，利用磁场变化，当感应导体经过磁簧开关传感器时，该磁簧开关传感器会感应到磁场变化，以每分钟磁簧开关传感器的磁圈断开(变化)次数，计算每分钟飞轮23的转动圈数，再配合轮轴直径，即可测量出转速与累积里程数。

又该控制装置10可以为结合于该座椅21上，并可利用身体重心的偏移造成该座椅21的偏移与倾斜来控制该健身器材A(健身脚踏车)的刹车、转向角度、油门转动。或者，如图所绘制，该控制装置10可以为一手把11，并控制该健身器材A的刹车、转向角度、油门转动，并该手把11具有一功能键组111与一刹车装置112，其中该功能键组111用以操控该健身器材A(健身脚踏车)，提供使用者选择、确认、开始及移动等等的控制，而该刹车装置112供刹车使用，且该刹车装置112亦可受该控制装置10的控制而自动启动并控制刹车力道，以模拟健身脚踏车行驶于上坡路段的状态。

另，该刹车装置112可以为一双夹式刹车，其为利用飞轮23旁的两片刹车垫片夹住飞轮23，借由摩擦力来产生一阻力；又该刹车装置112亦可为一直接加压式刹车，利用一片刹车垫片直接加压于飞轮23上的摩擦力，来产生一阻力；再者，该刹车装置112也可为一磁控式刹车，利用一磁铁与飞轮23的接触面产生一磁力而形成阻力，当磁铁与飞轮23之间的接触面积越大，其磁力越大，亦即阻力就越强，如上所述，凡是刹车装置112可减缓或停止该飞轮23转动的构造，皆属本发明的可能实施方式。

又请一并参阅图4、图5、图6与图7所示，本发明的云端服务系统50包含一收发服务器51、一运算服务器52与一储存服务器53，其中该云端服务系统50的该储存服务器53储存一信息模型91。

且该健身器材A的该操控信号与该动力信号为经由该传输模块30传输至该云端服务系统50的该收发服务器51，进以让该运算服务器52依据该健身器材A的操控信号与动力信号以建立一运动模型90，并结合该储存服务器53所储存的信息模型91，而产生一显示信号输入该显示模块40，以产生交互式影像。且为了实施的便利性与整体美观，该传输模块30可以为一无线网络，该传输模块30的实施方式可以为选自无线保真技术(Wireless Fidelity，WiFi)、全球互通微波存取（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX）、长期演进技术（Long Term Evolution，LTE）、超宽带（Ultra-wideband，UWB）、紫蜂（ZigBee）、蓝牙、微波、红外线与射频的任一种。而该显示模块40可以为一般的显示器、电视机，或是具上网功能的智能电视。

又云端服务系统50为结合若干健身器材A使用，亦即，云端服务系统50为供若干健身器材A联机，云端服务系统50的运算服务器52可以依据若干健身器材A的操控信号与动力信号分别建立一运动模型90，且结合储存服务器53储存的信息模型91，分别产生若干健身器材A所指定视角的一显示信号，以分别输入若干健身器材A的显示模块40而产生交互式影像。

上述，即为本发明所提供一种结合云端服务的健身器材A与其云端服务系统50各部构件，接着再以一较佳实施例，说明如下：

如图5、图6与图7所示，使用者要操作本发明的健身器材A时，首先，健身器材A需要通过开发者所提供的验证码(如使用者账号、密码或PIN码等)与云端服务系统50取得联机，本发明云端服务系统50的网络架构为以主从式网络(Client/Server)为最佳实施例，但不限于此，诸如多层式网络(Multi-tiers)或点对点式网络(Peer-to-Peer)的方式，皆可应用在本实施例中。

当使用者完成上述的联机，健身器材A即会发送一请求信号给该云端服务系统50的收发服务器51，并将信号传送至运算服务器52进行使用者身份验证，身份验证成功即从储存服务器53内读取该使用者的参数，并且由收发服务器51传送给健身器材A，并允许使用者进行多人联机游戏对战游戏，让使用者可通过健身器材A的控制装置10及显示模块40，于该显示模块40的接口中选择、确认、开始、移动及刹车等控制，并经由传输模块30传输操控信号，将欲处理的数据送至运算服务器52进行分布式运算处理，举例来说，储存服务器53内的信息模型91可以内建多个角色人物外形，可供使用者选取(如图5所示)。

而使用者于使用健身器材A时会通过该控制装置10与该健身单元20分别产生操控信号与动力信号，并经由该传输模块30传输至该收发服务器51。以让该运算服务器52依据收到的数据(动力信号与操控信号)建立一运动模型90，运算服务器52再读取储存服务器53内的信息模型91(如：地图信息)，即可将运动模型90融合于信息模型91中以形成一预估位置用以对应该健身器材A在信息模型91中区域的位置与运动状态，也就是说，运算服务器52会产生健身器材A所指定视角的一显示信号，以输入健身器材A的显示模块40而产生交互式影像(如图6所示)，而当使用者使用控制装置10进行转弯时，或是改变该健身单元20的操作强度时，即会产生新的操控信号与新的动力信号，而运算服务器52即会依据新的操控信号与新的动力信号修正运动模型90，其再融合于信息模型91中，即可产生新的显示信号，而产生新的交互式影像(如图7所示)。

请再一并参阅图8所示，为不同的使用者进行竞赛时的画面图，其中不同的使用者为使用相同的信息模型91，但是不同的使用者为具有不同的运动模型90A、90B，因而不同的使用者可以通过竞赛追逐的过程所产生的刺激与荣誉感，吸引使用者使用健身器材A，且在使用健身器材A的过程中，达到健身的目标。

本发明的特色主要在于让云端服务系统50处理所有的逻辑运算，并且将所有的运算结果于执行结束后所产生的交互式影像传送至该显示模块40作显示；该云端服务系统50更可提供多位使用者进行连接，并且于云端服务中进行各项多人游戏竞赛、社群互动、聊天通讯等多项云端服务。

该储存服务器53除了用以建立或储存使用者的各项参数，更可储存其它云端服务所需的数据及数据，例如多人在线对战游戏中所需要世界各地的实景地图或虚拟地图，该实景地图可以用录像拍照的方式，建立于储存服务器53内，并且提供使用者于健身车上模拟，有如骑乘当地的街道，而有身历其境的感觉。

请参阅图9所示，为本发明云端服务系统另一实施方式，其中该控制装置10更可以具有一信号传输接口12，该信号传输接口12可以为蓝牙、USB接口等等，并供连结一随身智能型装置80。又本发明可以具有一个云端服务系统群72、一逻辑服务器群74与一设定服务器70，该设定服务器70用于管理该云端服务系统群72与该逻辑服务器群74，以及两者之间的联机协议，其可以新增新的云端服务系统或逻辑服务器，来增加容纳使用者的容量，如图标该云端服务系统群72可以具有至少二个子云端服务系统72A、72B。

或者该设定服务器70可以用于增加服务的内容设定，如可以在逻辑服务器群74内增加一个语音聊天服务器，让所有的使用者都可以通过云端服务系统群72内的子云端服务系统72A、72B，取得这个新的语音服务。

使用者经由子云端服务系统72A、72B请求服务时，子云端服务系统72A、72B会通过设定服务器70的路由信息，而与该逻辑服务器群74联机，以执行服务工作。又该逻辑服务器群74包含一登入服务器74A与一游戏服务器74B，可以提供使用者登入与游戏的服务。

又登入服务器74A亦可与社群平台71连接，让使用者可以直接以社群平台71的账户与密码进行登录，减少建立账户的麻烦。而游戏服务器74B可与一数据服务器73进行数据的交换，以供储存数据。

另该随身智能型装置80可以是智能型手机或平板计算机等等，可以取代作为显示模块40使用，该随身智能型装置80可以通过一因特网60，通过云端服务系统72A、72B进行联机，以增加使用的便利性。

如上所述，本发明可供若干使用者分别使用若干健身器材，通过本发明云端服务系统进行竞赛，更详细的说，本发明可提供让不同使用者一起进行多人竞赛，通过竞赛追逐过程所产生的刺激而增加新鲜感与吸引力，且本发明具交友、聊天与社群互动的功能，可增加健身的乐趣，有效提高健身的意愿，避免反复操作的乏味而影响使用兴致。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种结合云端服务的健身器材，为让使用者结合一云端服务系统使用，该云端服务系统包含一收发服务器、一运算服务器与一储存服务器，其特征在于，该健身器材包含：

一控制装置，该控制装置根据使用者的操控，产生一操控信号；

一健身单元，该健身单元根据使用者的操作使用，产生一动力信号；

一传输模块，该操控信号与该动力信号，经由该传输模块传输至该收发服务器；以及

一显示模块，该运算服务器依据该健身器材的操控信号与动力信号以建立一运动模型，并结合该储存服务器所储存的一信息模型，而产生一显示信号输入该显示模块，以产生交互式影像。

2.根据权利要求1所述的结合云端服务的健身器材，其特征在于，该健身单元具有一座椅、一脚踏板与一飞轮，使用者为乘坐于该座椅，且踩踏该脚踏板而驱动该飞轮转动，该飞轮设有一转速传感器，该转速传感器感测该飞轮的转速，而产生该动力信号。

3.根据权利要求2所述的结合云端服务的健身器材，其特征在于，该控制装置为结合于该座椅上，并控制该健身器材的刹车、转向角度及油门转动。

4.根据权利要求1所述的结合云端服务的健身器材，其特征在于，该控制装置为一手把，并控制该健身器材的刹车、转向角度、油门转动并具有一功能键组。

5.根据权利要求1所述的结合云端服务的健身器材，其特征在于，该控制装置具有一信号传输接口。

6.一种云端服务系统，供若干健身器材联机，该健身器材具有一控制装置、一健身单元、一传输模块与一显示模块，其特征在于，该云端服务系统包含：

一收发服务器，该收发服务器经由该传输模块接收该控制装置的一操控信号与该健身单元的一动力信号；

一运算服务器，该运算服务器依据该若干健身器材的操控信号与动力信号以建立一运动模型；

一储存服务器，该储存服务器储存一信息模型，该运算服务器依据该运动模型与该信息模型，分别产生该若干健身器材所指定视角的一显示信号，以分别输入该若干健身器材的显示模块而产生交互式影像。

7.根据权利要求6所述的云端服务系统，其特征在于，该健身器材通过验证码与该云端服务系统取得联机。

8.根据权利要求6所述的云端服务系统，其特征在于，该云端服务系统为一云端服务系统群，具有至少二个子云端服务系统。

9.根据权利要求8所述的云端服务系统，其特征在于，该云端服务系统群为与一逻辑服务器群联机，以执行服务工作，该逻辑服务器群包含一登入服务器与一游戏服务器。

10.根据权利要求9所述的云端服务系统，其特征在于，更通过一设定服务器管理该云端服务系统群与该逻辑服务器群。