CN105381571A - 基于自发电支持的户外智能健身设备 - Google Patents

基于自发电支持的户外智能健身设备 Download PDF

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Abstract

基于自发电支持的户外智能健身设备,健身器(11)上安装电感传感器(10)和交流发电机，立柜(3)上安装LED显示屏(4)，立柜(3)顶部安装遮阳棚(6)，遮阳棚(6)上装太阳能光伏装置，立柜(3)内部安装单片机(8)、通讯单元和电池，交流发电机与电池连接，电感传感器(10)和单片机(8)连接，同时，单片机(8)通过互联网LAN连接后台的云端数据库的服务器(9)；收集储存太阳能和健身驱动的机械能，以自发电支持设备与云端服务器协同工作，为锻炼者提供量化监测及转化服务、多媒体娱乐拓展服务；设备设计紧凑、界面优化、人性化设计、节能环保、使用体验和感观良好、符合智能城市终端设备理念。

Description

基于自发电支持的户外智能健身设备
技术领域
本发明涉及IPC分类中A63B体育锻炼设备、F03G机械动力产生装置或机构，或H02K电机装置技术，尤其是基于自发电支持的户外智能健身设备。
背景技术
在越来越快的生活节奏中，对身体素质的要求也就越来越高，智能城市建设快速演进，赋予传统健身活动新的内容和理解，其中，为满足人们对健身的需求，户外健身器材越来越普遍，很多小区都配置了户外健身器材。
目前，相对于人们对美好生活的体验的追求而言，传统户外健身器材，仍存在着不足，例如：普遍缺少对锻炼情况的量化监测，客观上影响了锻炼者的锻炼效果；没有充分利用户外收集太阳能、风能，以及对健身器材在使用时产生的动能的收集；缺少听音乐和看视频等娱乐以及商业功能；此外，现有户外健身器械也普遍受到气候变化影响使用。
各类现有健身设备的特点和不足各有不同，比如，传统的椭圆健身机构不带发电装置，其电子表盘、照明和蒸泡美容器等负载都要靠交流电或另外的电池供电，既浪费电能而且也不便于使用。
已经公开的改进技术较多，比如，中国专利申请201110357697.4公开了一种健身器材及其健身方法，该健身器材包括登录模块、读取模块、设置模块以及启动模块。其中，该登录模块用于登录用户的用户账户；该读取模块，用于根据该登录模块登录的该用户账户读取对应的初始运动数据；该设置模块用于根据该初始运动数据设置该健身器材的运行参数；该启动模块用于根据该设置模块设置的运行参数启动该健身器材。
中国专利申请201410416016.0提供了一种户外智能健身驿站，该驿站能够为锻炼者提供针对锻炼情况的量化监测及转化服务、多媒体娱乐服务，同时该驿站还能够实现自发电功能，无需外接电源，起到环保作用。本发明的技术方案在于：所述驿站包括户外健身器材、遮阳棚及智能控制系统，所述户外健身器材安装于所述遮阳棚内，所述控制系统包括数据处理单元、运动监测单元、积分兑换单元、体能分析单元、多媒体单元、GPS定位单元、电源单元和通讯单元；所述数据处理单元包括中央处理器、存储器和显示器；所述运动监测单元包括速度传感器和计时器，所述多媒体单元包括音乐单元、视频播放器；所述电源单元包括电能存储器及与之连接的电能收集器。
中国专利申请201410422662.8将各种运动健身器设计成带有大功率发电机的自发电健身器，通过骑健身自发电单车转动发电，拉肩膀拉升健身发电器转动发电，踩动椭圆机自发电健身器转动发电，原地跑跳踩动高抬腿自发电健身器上下运动发电，同时与太阳能发电、风力发电合并使用。
中国专利申请201220001227.4公开了一种健身运动发电机，它的直轴(3)和折转式转轴(4)通过轴承(5)和轴承座(6)安装在框架体(1)上，直轴和折转式转轴的旋转轴心在同一轴心线上，直轴和折转式转轴上固定安装有齿轮或链轮或皮带轮(8)，齿轮(2)固定安装在直轴上、活动安装在折转式转轴的轴拐上，直轴上的齿轮与折转式转轴上的齿轮相啮合，转动柄或带把式转动盘分别固定在直轴和折转式转轴的框架体的外面部分，发电机(9)安装在框架体内，发电机的轴上的齿轮或链轮或皮带轮通过齿轮或链条或皮带与齿轮或链轮或皮带轮连接。采用健身运动发电机来做运动锻炼身体。
中国专利申请201020033311.5公开了基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置,包括手摇运动发电健身器材及支架、照明及音响模块、充电电路与蓄电池模块、智能控制电路模块；该装置将节能与手摇健身运动相结合,在手摇运动给手臂及其关节得到最有效锻炼的同时,电机发电,将所发的电经过充电稳压电路进入蓄电池,再由智能控制电路模块控制照明灯和音响。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于自发电支持的户外智能健身设备，以自发电支持设备与云端服务器协同工作，能够为锻炼者提供针对锻炼情况的量化监测及转化服务、多媒体娱乐拓展服务。
本发明的目的将通过以下技术措施来实现：包括健身器、地台、立柜、LED显示屏、遮阳棚、单片机、电感传感器、太阳能光伏装置和交流发电机；地台上安装健身器和立柜，健身器上安装电感传感器和交流发电机，立柜上安装LED显示屏，立柜顶部安装遮阳棚，遮阳棚上装太阳能光伏装置，立柜内部安装单片机、通讯单元和电池，交流发电机与电池连接，电感传感器和单片机连接，同时，单片机通过互联网LAN连接后台的云端数据库的服务器；以自发电支持设备与云端服务器协同工作，能够为锻炼者提供针对锻炼情况的量化监测及转化服务、多媒体娱乐拓展服务；既能够实时监测和统计锻炼情况，也能够为锻炼者提供音乐和视频等娱乐项目，同时还能够增设功能装置以充分将太阳能以及健身器材在使用过程中产生的机械能转化成电能，供给设备使用。
尤其是，立柜顶部通过顶架安装遮阳棚，遮阳棚由棚骨架框架蒙罩张力膜；顶架由单片机控制可以旋转，并进一步驱动遮阳棚可旋转调整接受日照或防雨遮阳的角度。
尤其是，立柜内安装逆变器，太阳能光伏装置通过逆变器连接电池。
尤其是，立柜壁上安装CPU读卡器，单片机上有体能分析单元、计时器和存储器；电感传感器和CPU读卡器连接入单片机，单片机连接入LED显示屏和服务器；电感传感器与交流发电机采用一体设计，用模拟积分采样电路，简化嵌入式模块程序编写，采用实时数据传输系统标准，数据共享，每次运动发电量数据进入后台的云端数据库的服务器，可对应锻炼者识别卡兑换奖励；记录运动量并计算相应消耗卡路里及发电量，CPU读卡器读取锻炼者信息，通过运动做功发电提供智能系统电源并可给用户移动设备充电。
尤其是，单片机内置音乐播放器和视频播放器。
尤其是，立柜上安装USB接口。
尤其是，立柜内安装GPS定位单元。
本发明的优点和效果：以自发电支持设备与云端服务器协同工作，能够为锻炼者提供针对锻炼情况的量化监测及转化服务、多媒体娱乐拓展服务；可实现智能化运行和管理，可以收集储存太阳能，可将健身驱动的机械能转化成电能，能设置运行参数，为用者建立科学的健身系统，保证锻炼效果。使传统单调的健身转变为带有视频、音频、智能调节、多人互动等的快乐健身，使健身更加有趣味性和科学性，设备设计紧凑、界面优化、人性化设计、节能环保、使用体验和感观良好、符合智能城市终端设备理念。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图。
图2为本发明实施例1中单片机连接示意图。
附图标记包括：健身器1、地台2、立柜3、LED显示屏4、顶架5、遮阳棚6、棚骨架7、单片机8、服务器9、电感传感器10、CPU读卡器11。
具体实施方式
本发明的创新，提供了一种解决方案，使得下列体验成为可能，包括：以自发电支持设备与云端服务器协同工作，能够为锻炼者提供针对锻炼情况的量化监测及转化服务、多媒体娱乐拓展服务；既能够实时监测和统计锻炼情况，也能够为锻炼者提供音乐和视频等娱乐项目，同时还能够增设功能装置以充分将太阳能以及健身器材在使用过程中产生的机械能转化成电能，供给设备使用；不仅能够为锻炼者提供一个便捷健身的设施，而且还能使锻炼者了解每次的锻炼情况，帮助锻炼者提高锻炼效果，解决了现有的户外健身器材只能提供单纯锻炼用途的问题，同时也有效降低健身的成本。
本发明包括：健身器1、地台2、立柜3、LED显示屏4、遮阳棚6、单片机8、电感传感器10、太阳能光伏装置和交流发电机。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如附图1所示，地台2上安装健身器1和立柜3，健身器11上安装电感传感器10和交流发电机，立柜3上安装LED显示屏4，立柜3顶部安装遮阳棚6，遮阳棚6上装太阳能光伏装置，立柜3内部安装单片机8、通讯单元和电池，交流发电机与电池连接，电感传感器10和单片机8连接，同时，单片机8通过互联网LAN连接后台的云端数据库的服务器9。
前述中，立柜3顶部通过顶架5安装遮阳棚6，遮阳棚6由棚骨架7框架蒙罩张力膜。顶架5可以由单片机8控制可以旋转，并进一步驱动遮阳棚6可旋转调整接受日照或防雨遮阳的角度。
前述中，立柜3内安装逆变器，太阳能光伏装置通过逆变器连接电池。
前述中，立柜3壁上安装CPU读卡器11，单片机8上有体能分析单元、计时器和存储器。如附图2所示，电感传感器10和CPU读卡器11连接入单片机8，单片机8连接入LED显示屏4和服务器9。
前述中，单片机8内置音乐播放器和视频播放器。单片机8支持操作系统Windows2000,XP32,XP64,Vista32和Vista64/Windows7(32位)，64位)/Windows8/Linux系列/Android系统。LED显示屏4的控制器固化在单片机8上支持固件设计，支持人机界面。
前述中，LED显示屏4为32寸显示器。
前述中，地台2抑制设备工作过程中的摆动和振动，保持设备稳定运行，降低磨损和使用寿命。
前述中，立柜3上安装USB接口。
前述中，立柜3内安装GPS定位单元。
前述中，立柜3表面有绿色金属烤漆。
本发明实施例中，立柜3内电子设备工作电5V，工作电流200mA，待机电流50mA，常规电流100mA；接口类型为免驱通用RS232标准，数据全速速率12Mbps。CPU读卡器11支持卡片类型同步支持符合ISO14443TypeA、B的非接触智能卡，如：MifareS50、MifareS70、MifarePro、Mifaredesfire、Mifareultralight、复旦FM1208、CPU卡、NFC卡等；非接触式智能卡接口，标准协议ISO14443TypeA、TypeB，操作频率13.56MHZ，读卡距离0-10CM。单片机8具有RS232传输数据标准，立柜3上安装USB接口可以用于对便携电子设备充电。CPU读卡器11有非接触式智能卡接口。CPU读卡器11读取员工号，电感传感器10读取运动脉冲数，然后这些信号输入单片机8。而单片机8输出至LED显示屏4，显示运动者信息、运动量(脉冲数X系数＝卡路里)发电量(脉冲数X系数＝kwh)以及增加积分(脉冲数X系数)。立柜3内单片机通过通讯单元和LAN与互联网和云端数据库的服务器9连接，并上传运动者信息和积分。在健身器1未在使用状态时，电感传感器10无运动脉冲输出时，LED显示屏4显示设备名号或动态推介内容。
本发明实施例中，电感传感器10与交流发电机采用一体设计，用模拟积分采样电路，简化嵌入式模块程序编写，实时数据传输系统，数据共享，每次运动发电量数据进入后台数据库，可对应锻炼者识别卡兑换奖励；健身设备开创性的将运动健身、绿色能源利用以及互联网信息科技等技术相互支持构筑节能环保的智能科技健身产品，带给使用者良好的应用体验，记录运动量并计算相应消耗卡路里及发电量，CPU读卡器11读取锻炼者信息，通过运动做功发电提供智能系统电源并可给用户移动设备充电，锻炼者当次运动信息通过以太网传输至服务器，服务器内建数据库，统计锻炼者运动信息计算参加者名称，设备上方遮阳棚具有太阳能发电功能提供辅助电源，而且，安装的遮阳棚增设旋转机构，在北方应用时，还具有防积雪功能。
本发明中：
1、通过电感传感器10监测健身器材内的传动轴的转动速度值，并将速度值传送到单片机8的体能分析单元进行运动分析，即可计算出当前的运动量，比如转动扭腰器的圈数，太空漫步机的两臂的摆动次数，通过运动量可以判断当前人体消耗的热量和锻炼效果，计时器可以记录运动时间，存储器可以对记录个各项数据进行存储。
2、单片机内置音乐播放器和视频播放器，在健身的过程中，使传统单调的健身转变为带有视频、音频、智能调节、多人互动等的快乐健身，使健身更加有趣味性和科学性。
3、遮阳棚6上安装太阳能光伏装置日常收集的太阳能，并将其转化成电能储存在电能存储器中，交流发电机可将健身器材日常转动产生的机械能转化成电能，储存在电能存储器中，这些收集的电能可提供给健身驿站中的日常照明和内部控制系统的供电。
4、遮阳棚6起到支撑作用，并且能遮风挡雨，既保护了设备又使健身者可以多气候使用器材，提高器材使用率。
6、单片机8的控制系统设置了积分兑换单元，能够将记录的运动量和运动时间转换成积分，通过互联网可以将积分兑换成话费或者礼品。
7、立柜3内安装GPS定位单元，每位锻炼者都能够记录下自己的锻炼轨迹，同时也能够为驿站维护者提供每一件健身器材的具体位置，方便后期的维修。
8、设备可以通过通讯单元与LAN与互联网和云端数据库服务器连接，与多种户外健身器材组合安装构建物联网，形成一站式健身服务，更加人性化、科学化。

Claims (7)

1.基于自发电支持的户外智能健身设备,包括健身器(1)、地台(2)、立柜(3)、LED显示屏(4)、遮阳棚(6)、单片机(8)、电感传感器(10)、太阳能光伏装置和交流发电机；其特征在于，地台(2)上安装健身器(1)和立柜(3)，健身器(11)上安装电感传感器(10)和交流发电机，立柜(3)上安装LED显示屏(4)，立柜(3)顶部安装遮阳棚(6)，遮阳棚(6)上装太阳能光伏装置，立柜(3)内部安装单片机(8)、通讯单元和电池，交流发电机与电池连接，电感传感器(10)和单片机(8)连接，同时，单片机(8)通过互联网LAN连接后台的云端数据库的服务器(9)；以自发电支持设备与云端服务器协同工作，能够为锻炼者提供针对锻炼情况的量化监测及转化服务、多媒体娱乐拓展服务；既能够实时监测和统计锻炼情况，也能够为锻炼者提供音乐和视频等娱乐项目，同时还能够增设功能装置以充分将太阳能以及健身器材在使用过程中产生的机械能转化成电能，供给设备使用。
2.如权利要求1所述的基于自发电支持的户外智能健身设备，其特征在于，立柜(3)顶部通过顶架(5)安装遮阳棚(6)，遮阳棚(6)由棚骨架(7)框架蒙罩张力膜；顶架(5)由单片机(8)控制可以旋转，并进一步驱动遮阳棚(6)可旋转调整接受日照或防雨遮阳的角度。
3.如权利要求1所述的基于自发电支持的户外智能健身设备，其特征在于，立柜(3)内安装逆变器，太阳能光伏装置通过逆变器连接电池。
4.如权利要求1所述的基于自发电支持的户外智能健身设备，其特征在于，立柜(3)壁上安装CPU读卡器(11)，单片机(8)上有体能分析单元、计时器和存储器；电感传感器(10)和CPU读卡器(11)连接入单片机(8)，单片机(8)连接入LED显示屏(4)和服务器(9)；电感传感器(10)与交流发电机采用一体设计，用模拟积分采样电路，简化嵌入式模块程序编写，采用实时数据传输系统标准，数据共享，每次运动发电量数据进入后台的云端数据库的服务器(9)，可对应锻炼者识别卡兑换奖励；记录运动量并计算相应消耗卡路里及发电量，CPU读卡器(11)读取锻炼者信息，通过运动做功发电提供智能系统电源并可给用户移动设备充电。
5.如权利要求1所述的基于自发电支持的户外智能健身设备，其特征在于，单片机(8)内置音乐播放器和视频播放器。
6.如权利要求1所述的基于自发电支持的户外智能健身设备，其特征在于，立柜(3)上安装USB接口。
7.如权利要求1所述的基于自发电支持的户外智能健身设备，其特征在于，立柜(3)内安装GPS定位单元。
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