CN105233487A - 一种健身辅助系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种健身辅助系统及方法。本发明的系统包括数据采集装置、运动状态分析器以及输出模块，其中：所述数据采集装置包括器材数据采集装置和/或身体数据采集装置，用于在所述健身器材被使用时采集并输出所述健身器材的运动部件的运动/设置参数或所述健身器材的使用者当前的身体状况参数；所述运动状态分析器用于根据所述运动/设置参数和/或所述身体状况参数分析获取并输出所述使用者当前的运动强度和/或身体状态；所述输出模块用于向所述使用者输出所述运动强度和/或所述身体状态。与现有技术相比，根据本发明的系统及方法可以大大提高健身设备的用户体验，提升健身者的健身效率。

Description

一种健身辅助系统及方法

技术领域

本发明涉及健身领域，具体说涉及一种健身辅助系统及方法。

背景技术

随着生活水平的提高，为了提高身体健康程度，健身活动在人们日常生活中越来越普及。随着健身活动的不断普及，健身方式的种类也越来越多，随之健身设备的种类也不断增加。

由于健身方式以及对应的健身设备的多样性，通常健身者只能大致了解自己当前的健身方式的进行情况，但不能细致的了解当前使用的健身设备的具体情况。尤其是不能细致的了解自己健身的具体效果，例如健身强度、卡路里消耗等。从而不能对自己的健身活动做长期细致的计划。

另外，在健身过程中，健身者只能模糊的利用劳累程度等身体感觉来确定自身状态，不能基于当前的健身方式有针对性的监控自身状态。这样不仅影响了健身效率，严重时还会造成运动过度损伤身体。

也就是说，在一般情况下，健身者往往是在一种半盲目状态中进行健身。这不仅使得健身设备的用户体验大大降低，也大大降低了健身效率。

因此，为了提高健身设备的用户体验、提高健身效率，需要一种健身辅助系统。

发明内容

为了提高健身设备的用户体验、提高健身效率，本发明提供了一种健身辅助系统，所述系统包括数据采集装置、运动状态分析器以及输出模块，其中：

所述数据采集装置包括器材数据采集装置和/或身体数据采集装置，所述器材数据采集装置或所述身体数据采集装置安装在健身器材上，用于在所述健身器材被使用时采集并输出所述健身器材的运动部件的运动/设置参数或所述健身器材的使用者当前的身体状况参数；

所述运动状态分析器与所述器材数据采集装置和/或所述身体数据采集装置相连，用于根据所述运动/设置参数和/或所述身体状况参数分析获取并输出所述使用者当前的运动强度和/或身体状态；

所述输出模块与所述运动状态分析器相连，用于向所述使用者输出所述运动强度和/或所述身体状态。

在一实施例中，所述系统还包含短期方案生成器，所述短期方案生成器与所述运动状态分析器以及所述输出模块相连，用于基于当前的所述运动强度和/或所述身体状态生成并输出相应的短期健身方案。

在一实施例中，所述系统还包含与所述短期方案生成器相连的个人信息获取装置，其中：

所述个人信息获取装置用于获取并输出所述使用者的身体信息；

所述短期方案生成器被构造成基于所述身体信息以及所述运动强度和/或所述身体状态生成并输出相应的所述短期健身方案。

在一实施例中，所述系统还包含健身数据存储器，所述健身数据存储器与所述个人信息获取装置以及所述运动状态分析器相连，其用于保存所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态。

在一实施例中，在所述健身数据存储器中构造有登录模块，其中：

所述登录模块用于验证当前的所述使用者的身份信息；

所述健身数据存储器被构造成基于所述身份信息将所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态保存到相应的所述使用者名下。

在一实施例中，所述系统还包含长期健身方案生成器，所述长期健身方案生成器与所述健身数据存储器以及所述输出模块相连，用于基于所述使用者名下保存的健身数据生成并输出相应的长期健身方案。

在一实施例中，所述系统还包括器材匹配模块，所述器材匹配模块与所述运动状态分析器相连，所述器材匹配模块被构造成存储不同型号的所述健身器材的匹配参数，所述器材匹配模块被构造成基于当前的所述健身器材的型号输出相应的匹配参数以配置所述运动状态分析器。

在一实施例中，所述数据采集装置包含角度传感器、心率传感器、速度传感器、方向传感器、配重阻力采集器和/或计时器，其中：

所述角度传感器安装在健身器材的固定机构与运动机构之间，用于采集并输出所述固定机构与所述运动机构之间的角度变化；

所述心率传感器安装在所述健身器材与所述使用者之间的接触位置，用于采集所述使用者的心率信息；

所述速度传感器安装在所述运动机构上，用于采集所述运动机构的运动速度/加速度，从而获取所述使用者的运动速度/加速度；

所述方向传感器安装在所述运动机构上，用于采集所述运动机构的运动方向，从而获取所述使用者的运动方向；

所述配重阻力采集器安装在所述健身器材的配重机构上，用于采集所述健身器材的配重情况；

所述计时器用于采集并输出所述运动机构的各个运动状态的持续时间。

在一实施例中，所述运动状态分析器包含姿态分析装置和/或力量分析装置，其中：

所述姿态分析装置用于分析所述使用者的姿态是否规范以获取并输出姿态分析结果；

所述力量分析装置用于分析所述使用者的肌肉力量以获取并输出力量分析结果。

在一实施例中，所述运动状态分析器还包含运动过程分析器，所述运动过程分析器用于对所述使用者的整个运动过程进行分析以获取并输出运动过程分析记录。

本发明还提出了一种健身辅助方法，所述方法包括以下步骤：

在使用者使用健身器材时采集获取所述健身器材的运动部件的运动/设置参数和/或所述使用者当前的身体状况参数；

根据所述运动/设置参数和/或所述身体状况参数分析获取所述使用者当前的运动强度和/或身体状态；

向所述使用者输出所述运动强度和/或所述身体状态。

在一实施例中，所述方法还包含分析获取短期健身方案步骤，基于当前的所述运动强度和/或所述身体状态生成并输出相应的短期健身方案。

在一实施例中，所述方法还包含身体信息获取步骤，其中：

在所述身体信息获取步骤中获取所述使用者的身体信息；

在所述分析获取短期健身方案步骤中基于所述身体信息以及当前的所述运动强度和/或所述身体状态生成相应的所述短期健身方案。

在一实施例中，所述方法还包含数据存储步骤，存储所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态。

在一实施例中，所述方法还包含身份验证步骤，其中：

在所述身份验证步骤中验证当前的所述使用者的身份信息；

在所述数据存储步骤中基于所述身份信息将所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态保存到相应的所述使用者名下。

在一实施例中，所述方法还包含以下步骤：

基于所述使用者名下保存的健身信息生成相应的长期健身方案。

与现有技术相比，根据本发明的系统及方法可以大大提高健身设备的用户体验，提升健身者的健身效率。

本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例系统结构框图；

图2是根据本发明一实施例方法流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

为了提高健身设备的用户体验，提升健身者的健身效率，本发明提出了一种健身辅助系统。如图1所示，在本发明的一实施例中，健身辅助系统包括数据采集装置110、运动状态分析器120以及输出模块160。

在本实施例中数据采集装置110包括器材数据采集装置111和身体数据采集装置112。

器材数据采集装置111安装在健身器材上，用于在健身器材被使用时采集并输出健身器材的运动部件的运动/设置参数。例如针对划船器采集拉手运动参数、座椅运动参数以及阻力设置参数，针对骑车器采集脚踏板转动速度参数以及阻力设置参数等。

身体数据采集装置112安装在健身器材与使用者(健身者)的接触部上(或者直接佩戴与使用者身体上)，用于采集健身器材的使用者当前的身体状况参数。例如采集使用者当前的体温、心率和/或呼吸状况。

这里需要说明的是，在图1所示的实施例中，数据采集装置110既包括器材数据采集装置111也包括身体数据采集装置112。根据健身器材的具体应用情况，在本发明的其他实施例中，在数据采集装置110中可以仅仅构造器材数据采集装置111或身体数据采集装置112。

器材数据采集装置111和身体数据采集装置112采集到的数据可以量化的表示使用者现在的运动状态以及身体状态。但是由于采集到的是量化的数据，其并不能简单直观被使用者所理解。因此，在本实施例中，器材数据采集装置111和身体数据采集装置112连接到运动状态分析器120。运动状态分析器120用于根据器材数据采集装置111和身体数据采集装置112采集到的数据分析获取并输出健身器材的使用者当前的运动强度和身体状态。

例如，针对划船器利用每次划船行为的拉手位移情况以及座椅位移情况分析获取该次运动的总运动位移，然后根据总运动位移、拉手运动加速度以及阻力设置计算获取该次划船运动的体能消耗以及肌肉运动强度。又例如，利用使用者体温、心率以及呼吸频率的变化综合判断使用者身体的劳累程度。

运动状态分析器120连接到输出模块160，其将使用者当前的运动情况以及身体状态输出到输出模块160。输出模块160向使用者输出当前的运动强度和身体状态。在本实施例中，输出模块160中构造有显示屏以及发声装置，其利用图像以及语音向使用者输出当前的运动强度和身体状态。

对于大部分健身者来说，其只是依靠大概的健身概念进行健身运动，并不懂得如何科学的基于自己当前的运动强度和身体状态制定健身方案。这就导致健身者的健身效率较低。为解决这一问题，在本实施例中，系统中还构造有短期方案生成器150。短期方案生成器150与运动状态分析器120以及输出模块160相连，用于基于当前的运动强度和身体状态生成并输出相应的短期健身方案。从而即时指导健身者的健身行为，提高健身效率。

在实际健身活动中，不同的健身者自身的身体状况是不同的(身高、体重、年龄等)。为了提高健身效率，本实施例的系统被构造成针对不同的健身者生成匹配的健身方案。具体的，系统中构造有与短期方案生成器150相连的个人信息获取装置140。

人信息获取装置140用于获取并输出使用者的身体信息(身高、体重、年龄等)；短期方案生成器150基于使用者的身体信息以及使用者当前的运动强度和身体状态生成匹配的短期健身方案。

健身是一个较长期的行为，为了使得使用者把握一个时间段内自己的健身活动状态，在本实施例中，系统中还构造有健身数据存储器130。健身数据存储器130与个人信息获取装置140以及运动状态分析器120相连，其用于保存使用者的身体信息、运动强度和身体状态。这样使用者可以随时查阅之前的历史数据。

考虑到在很多场合中同一台健身设备会有多个不同的使用者，为了应付多用户的情况，在本实施例中，在健身数据存储器130中构造有登录模块131。登录模块131用于验证当前的使用者的身份信息。这样，健身数据存储器130基于使用者的身份信息将身体信息、运动强度和身体状态保存到相应的使用者名下。使用者查阅时首先通过登录模块131验证自己的身份信息，然后调阅自己名下存储的数据。

在经过一段时间的健身活动后，健身者的各项数据都会发生变化。为了保证最优化的健身效率，本实施例的系统根据健身者一个时间段内的健身数据变化情况生成匹配的长期健身方案。即，系统中还构造有长期健身方案生成器151。长期健身方案生成器151与健身数据存储器130以及输出模块160相连，用于基于当前的使用者名下保存的健身数据生成并输出相应的长期健身方案。

由于当前的健身器材种类繁多，为了扩展系统的应用范围，降低系统的应用难度。在本实施例中，系统中还构造有与运动状态分析器120相连的器材匹配模块121。器材匹配模块121中存储有不同型号的健身器材的匹配参数，当系统连接到健身器材时，器材匹配模块121根据当前的健身器材的型号输出相应的匹配参数以配置运动状态分析器120。

进一步的，针对不同的健身器材，在数据采集装置110(器材数据采集装置111和身体数据采集装置112)中构造有不同的传感器。例如：角度传感器、心率传感器、速度传感器、方向传感器、配重阻力采集器和计时器等，其中：

角度传感器安装在健身器材的固定机构与运动机构之间，用于采集并输出固定机构与运动机构之间的角度变化；

心率传感器安装在健身器材与健身器材的使用者之间的接触位置，用于采集使用者的心率信息；

速度传感器安装在健身器材的运动机构上，用于采集运动机构的运动速度/加速度，从而获取使用者的运动速度/加速度；

方向传感器安装在健身器材的运动机构上，用于采集运动机构的运动方向，从而获取使用者的运动方向；

配重阻力采集器安装在健身器材的配重机构上，用于采集健身器材的配重情况；

计时器用于采集并输出健身器材的运动机构的各个运动状态的持续时间。

对应数据采集装置110的不同传感器，运动状态分析器120中也构造有相应的分析装置。在本实施例中，运动状态分析器120包含姿态分析装置和力量分析装置，其中：

姿态分析装置用于根据固定机构与运动机构之间的角度变化和使用者的运动方向分析使用者的姿态是否规范以获取并输出姿态分析结果；

力量分析装置用于根据健身器材的配重情况、固定机构与运动机构之间的角度变化、使用者的运动速度/加速度和使用者的运动方向分析使用者的肌肉力量以获取并输出力量分析结果；

在本实施例中，运动状态分析器还包含运动过程分析器，运动过程分析器用于根据持续时间、姿态分析结果和力量分析结果对使用者的整个运动过程进行分析以获取并输出运动过程分析记录。

与现有技术相比，根据本发明的系统可以大大提高健身设备的用户体验，提升健身者的健身效率。这里需要说明的是，上述传感器以及分析装置的类型设置方案只是本发明的一个实施例。根据实际的健身器材情况，在本发明的其他实施例中，数据采集装置可以构造其他相应的传感器，同时对应的运动状态分析器重工也可以构造其他相应的分析装置。

例如，在本发明的另一实施例中，运动状态分析器的输出结果包含：

1)心电图：由心率传感器采集人体脉搏震动，连续输出可变电压，并发送至上位机客户端，由上位机进行坐标对应，绘制心电图。

心率数据变化可与设定上下限对比，对用户进行提示。

2)肌力：由配重拉力传感器得力量数据，由肌肉传感器得生物电变化信息，可得人体不同部位使力数据，经过测试统计标定后，减小误差，得到标准值比对表，由客户端显示最终肌力数据。

3)运动方式：电子罗盘得位移、加速度、角速度，计时器得时间，角度传感器得角位移。

加速度输出电压得出运动过程是否匀速或加速是否合理。需测试得标准加速度表。

角速度输出电压监测运动方向是否正确，动作是否规范，需测试得标准角速度表。

位移输出电压得出位移数据监测运动范围是否合理，需测试得出标准位移表。

在固定轴操作杆通过角度传感器及测试半径得处运动方式。定时发送实时角度数据，得曲线图，与标准曲线图进行对比，以提示用户正确运动姿势。

此运动状态可定时发送实时数据至数据库表，作为分段运动数据，结合计时器即可得出运动数据表，可呈现至客户端，或可提供个人数据后期比对，查询健身进度。

4)消耗热量：由拉力传感器得力量，电子罗盘得位移，经定时分段计算并相加后得到做功数据，计算消耗热量，经由标准测试工具收集人体消耗数据，进行统计对比，减小误差。肌肉传感器所收集人体生物电可经测试并统计计算后所得传感器输出电压和消耗能量之间线性关系，提供二次校验。经计算作为最终结果。

基于本发明的系统，本发明还提出了一种健身辅助方法。如图2所示，在本发明一实施例中，首先执行步骤S201(获取运动/设置参数步骤)以及步骤S202(获取身体状况参数步骤)。在使用者使用健身器材时采集获取健身器材的运动部件的运动/设置参数和使用者当前的身体状况参数。

然后执行步骤S210，根据运动/设置参数和身体状况参数分析获取使用者当前的运动强度和身体状态；最后执行步骤S250，向使用者输出运动强度和身体状态。

进一步的，在本实施例中，方法还包含步骤S220，分析获取短期健身方案步骤，基于当前的运动强度和身体状态生成并输出相应的短期健身方案。为了提高短期健身方案与健身者之间的匹配程度，在步骤S220之前，还需要执行步骤S203，获取身体信息步骤，在身体信息获取步骤中获取使用者的身体信息。这样，在步骤S220中基于身体信息以及当前的运动强度和身体状态生成相应的短期健身方案。这样的短期健身方案是针对健身者具体的身体信息制定的，因而匹配度大大提高。

为了便于健身者掌握自身一个时间段内的健身运动情况，在本发明的方法中还构造有步骤S230，数据存储步骤，保存身体信息、运动强度和身体状态以便使用者以后查阅。为了应对多用户的应用环境，在执行步骤S230之前，首先要执行步骤S231，身份验证步骤，验证当前的使用者的身份信息。这样，在步骤S230中就可以基于使用者的身份信息将身体信息、运动强度和身体状态保存到相应的使用者名下。

在保存了一个时间段内健身数据后，就可以执行步骤S240，分析获取长期健身方案步骤，基于当前的使用者名下保存的健身数据生成相应的长期健身方案。

特别的，在步骤S220、S230以及S240之后都可以执行步骤S250，输出相应的数据给对应的健身者。与现有技术相比，根据本发明的方法可以大大提高健身设备的用户体验，提升健身者的健身效率。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种健身辅助系统，其特征在于，所述系统包括数据采集装置、运动状态分析器以及输出模块，其中：

所述数据采集装置包括器材数据采集装置和/或身体数据采集装置，所述器材数据采集装置或所述身体数据采集装置安装在健身器材上，用于在所述健身器材被使用时采集并输出所述健身器材的运动部件的运动/设置参数或所述健身器材的使用者当前的身体状况参数；

所述运动状态分析器与所述器材数据采集装置和/或所述身体数据采集装置相连，用于根据所述运动/设置参数和/或所述身体状况参数分析获取并输出所述使用者当前的运动强度和/或身体状态；

所述输出模块与所述运动状态分析器相连，用于向所述使用者输出所述运动强度和/或所述身体状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包含短期方案生成器，所述短期方案生成器与所述运动状态分析器以及所述输出模块相连，用于基于当前的所述运动强度和/或所述身体状态生成并输出相应的短期健身方案。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包含与所述短期方案生成器相连的个人信息获取装置，其中：

所述个人信息获取装置用于获取并输出所述使用者的身体信息；

所述短期方案生成器被构造成基于所述身体信息以及所述运动强度和/或所述身体状态生成并输出相应的所述短期健身方案。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包含健身数据存储器，所述健身数据存储器与所述个人信息获取装置以及所述运动状态分析器相连，其用于保存所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述健身数据存储器中构造有登录模块，其中：

所述登录模块用于验证当前的所述使用者的身份信息；

所述健身数据存储器被构造成基于所述身份信息将所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态保存到相应的所述使用者名下。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包含长期健身方案生成器，所述长期健身方案生成器与所述健身数据存储器以及所述输出模块相连，用于基于所述使用者名下保存的健身数据生成并输出相应的长期健身方案。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括器材匹配模块，所述器材匹配模块与所述运动状态分析器相连，所述器材匹配模块被构造成存储不同型号的所述健身器材的匹配参数，所述器材匹配模块被构造成基于当前的所述健身器材的型号输出相应的匹配参数以配置所述运动状态分析器。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置包含角度传感器、心率传感器、速度传感器、方向传感器、配重阻力采集器和/或计时器，其中：

所述角度传感器安装在健身器材的固定机构与运动机构之间，用于采集并输出所述固定机构与所述运动机构之间的角度变化；

所述心率传感器安装在所述健身器材与所述使用者之间的接触位置，用于采集所述使用者的心率信息；

所述速度传感器安装在所述运动机构上，用于采集所述运动机构的运动速度/加速度，从而获取所述使用者的运动速度/加速度；

所述方向传感器安装在所述运动机构上，用于采集所述运动机构的运动方向，从而获取所述使用者的运动方向；

所述配重阻力采集器安装在所述健身器材的配重机构上，用于采集所述健身器材的配重情况；

所述计时器用于采集并输出所述运动机构的各个运动状态的持续时间。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动状态分析器包含姿态分析装置和/或力量分析装置，其中：

所述姿态分析装置用于分析所述使用者的姿态是否规范以获取并输出姿态分析结果；

所述力量分析装置用于分析所述使用者的肌肉力量以获取并输出力量分析结果。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动状态分析器还包含运动过程分析器，所述运动过程分析器用于对所述使用者的整个运动过程进行分析以获取并输出运动过程分析记录。

11.一种健身辅助方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在使用者使用健身器材时采集获取所述健身器材的运动部件的运动/设置参数和/或所述使用者当前的身体状况参数；

根据所述运动/设置参数和/或所述身体状况参数分析获取所述使用者当前的运动强度和/或身体状态；

向所述使用者输出所述运动强度和/或所述身体状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包含分析获取短期健身方案步骤，基于当前的所述运动强度和/或所述身体状态生成并输出相应的短期健身方案。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包含身体信息获取步骤，其中：

在所述身体信息获取步骤中获取所述使用者的身体信息；

在所述分析获取短期健身方案步骤中基于所述身体信息以及当前的所述运动强度和/或所述身体状态生成相应的所述短期健身方案。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包含数据存储步骤，存储所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包含身份验证步骤，其中：

在所述身份验证步骤中验证当前的所述使用者的身份信息；

在所述数据存储步骤中基于所述身份信息将所述身体信息、所述运动强度和/或所述身体状态保存到相应的所述使用者名下。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤：

基于所述使用者名下保存的健身信息生成相应的长期健身方案。