CN106178463A - 能测定运动量的运动器材系统及利用此的运动量测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能测定运动量的运动器材系统及利用此的运动量测定方法，所述运动器材系统包括：运动器材(100)，包括固定部(110)和运动部(120)，该固定部(110)固定设置于地面，该运动部(120)以一部分能够旋转或能够移动的方式设置于所述固定部(110)而根据用户的运动进行旋转或移动；载物台(200)，固定设置于所述运动器材(100)的所述固定部(110)；以及便携终端(300)，放置于所述载物台(200)，并由传递到所述载物台(200)的振动特性测定出利用所述运动器材(100)的用户的运动量。

Description

能测定运动量的运动器材系统及利用此的运动量测定方法

技术领域

本发明涉及一种能测定运动量的运动器材系统及利用该系统的运动量测定方法，尤其涉及一种通过用户的智能手机而识别多样的运动器材并可显示基于使用所识别的运动器材的运动量的能够测定运动量的运动器材系统及利用该系统的运动量测定方法。

背景技术

通常，游乐场、公园或登山线路等野外公共场所中设置有多种类的运动器材，从而供光临游乐场或公园等的用户进行多样的运动。

而且，难以利用野外运动器材的人们或者希望无论天气如何都想运动的人们则利用设置于健身房等室内的多样的运动器材而进行运动。

所述运动器材的种类包括：用户以坐在座椅的状态下压把手而使座椅上升的方式的杠铃运动器材、利用腰部而以双脚并拢的状态向左右往复移动下体的腰部运动器材、划桨运动器材、单车型运动器材、跑步运动器材、扭腰运动器材、肩部运动器材等。

这样的运动器材中设置有引导板，该引导板记载有使用方法、运动次数、运动时间等注意事项。然而用户对利用特定运动器材进行运动时运动量达到什么水平、根据该运动量而消耗的卡路里达到什么水平等感到好奇。

根据如上所述的用户需求，公开专利10-2014-0120758号(包含运动量计数器的运动量计数器系统及其方法；2014年10月14日公开)中记载有安装于运动器材而可用于对运动量进行计数的系统。

具体而言，所述公开专利包括计数器管理服务器而构成，其中，令设置于运动器材的运动量计数器识别包含有用户信息的便携式射频(RF)卡，于是可对用户的运动量进行计数，由此计数器管理服务器从所述运动量计数器接收运动量信息。

然而，这样的现有方式由于利用射频卡而导致不方便，而且还需要对每一运动器材设置运动量计数器，因此存在需要大量成本的问题。

发明内容

考虑到如上所述的问题，本发明所要解决的技术问题为提供一种无需直接在运动器材中贴附用于检测运动量的传感器也能够让用户知晓运动量以及基于该运动量的卡路里消耗量的能够测定运动量的运动器材系统及利用该系统的运动量测定方法。

并且，本发明所要解决的技术问题还在于提供一种通过配备可自动识别多样的运动器材的种类的单元而在用户并未另行操作的情况下也能够识别用户当前所利用的运动器材的种类而确认基于使用相关运动器材的运动量以及卡路里消耗量的能够测定运动量的运动器材系统及利用该系统的运动量测定方法。

为了解决如上所述的技术问题，本发明的能测定运动量的运动器材系统可包括：运动器材100，包括固定部110和运动部120，该固定部110固定设置于地面，该运动部120以一部分能够旋转或能够移动的方式设置于所述固定部110而根据用户的运动进行旋转或移动；载物台200，固定设置于所述运动器材100的所述固定部110；以及便携终端300，放置于所述载物台200，并由传递到所述载物台200的振动特性测定出利用所述运动器材100的用户的运动量。

所述便携终端300设置有用于测定所述运动量的应用程序，所述应用程序可通过比较数据库中的数据与当前所述载物台200的振动特性而测定用户的运动量，其中，所述数据库中按所述运动器材100的种类存储有所述载物台200的振动特性数据，当前所述载物台200的振动特性由内置于所述便携终端300的三轴传感器310检测。

所述载物台200的内侧配备有近距离无线通信芯片220，由此当所述便携终端300在被放置于所述载物台200时，内置于所述便携终端300的近距离无线通信芯片可以与所述载物台200中的近距离无线通信芯片220进行通信，从而使所述应用程序自动运行。

所述载物台200配备有存储有关于运动器材100的种类的信息的近距离无线通信芯片220，由此当所述便携终端300被放置于所述载物台200时，可与所述便携终端300的应用程序进行通信，以识别所述运动器材100的种类。

所述载物台200可具有如下结构：用于放置所述便携终端300的接触面210的中央部211比边缘部212更加凹陷。

并且，本发明的利用能测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法，可包括如下步骤：第一步骤，检测运动器材100的用户进行运动时发生的振动特性，并将检测的所述振动特性存储于数据库；第二步骤，当把安装有包含所述数据库的应用程序的便携终端300放置于配备在所述运动器材100的固定部110的载物台200并开始运动时，检测用户当前利用的运动器材100的振动；第三步骤，将检测出的所述振动与存储于所述数据库中的振动特性进行比较而计算运动量并进行显示。

在所述第一步骤中，可检测出根据运动器材100的种类而各异的振动特性而存储于所述数据库，在所述第三步骤中，可将检测出的所述振动与存储于所述数据库中的相关运动器材100的振动特性进行比较而计算运动量。

在所述第一步骤中，可检测出根据运动器材100的种类而各异的振动特性，并将检测出的所述振动特性的各个振动分量的求和值以预定的比率增幅，或者将从检测出的多个振动分量中选择的某一个振动分量以预定的比率增幅，从而按运动器材100的种类存储于所述数据库。

所述第二步骤可包括如下步骤：当把便携终端300放置于所述载物台200时，通过内置于所述载物台200的近距离无线通信芯片与内置于所述便携终端300的近距离无线通信芯片之间的通信而识别所述运动器材100的种类。

在所述第二步骤中，当把便携终端300放置于所述载物台200时，可通过内置于所述载物台200的近距离无线通信芯片与内置于所述便携终端300的近距离无线通信芯片之间的通信而使所述应用程序自动运行。

所述第三步骤可包括如下步骤：将检测出的所述振动与存储于所述数据库中的每种运动器材100的振动特性进行比较，从而判断相关运动器材100的种类。

本发明的能够测定运动量的运动器材系统及利用此的运动量测定方法具有如下技术效果：可利用稳定地设置于运动器材的固定部的智能手机的传感器而检测运动量，因此无需在运动器材中配备专门的传感器，且无需配备用于将电源供应到运动器材的装置，因此可简化运动器材的结构并可减少制造成本。

而且，如果将传感器安装于运动器材，则需要进行故障与否的确认和维护检修，但如果利用智能手机的传感器，则不需要这样的确认和维护检修，因此易于进行管理。

另外，本发明将多种类的运动器材的每一个的振动特性数据存储于智能手机应用程序，并将内置于智能手机的传感器所检测到的振动与所述振动特性数据进行比较而检测运动量，从而无需将用于测定运动量的传感器配备于每种运动器材的不同位置，并且，可将针对每种运动器材检测运动量而换算为消耗的卡路里的应用程序单一化，从而在简化应用程序的兼容性的同时可以简化运动量测定系统。

并且，本发明的能够测定运动量的运动器材系统及利用此的运动量测定方法具有如下技术效果：提供一种能够与智能手机的大小无关地实现稳定的放置的载物台，并应用近距离无线通信(NFC)，从而在将智能手机放置于载物台时，无需专门的操作也能够运行应用程序，从而可以提高使用的方便性。

而且，并不将所述载物台设置于运动器材的运动部，而是将其设置于即使在运动器材的运动部运动的过程中也处于固定状态的固定部，从而防止智能手机的摔落导致的损坏危险，且在运动的过程中也易于确认显示在智能手机的运动量信息。

附图说明

图1为根据本发明的优选实施例的能够测定运动量的运动器材系统的构成图。

图2为图1的模块构成图。

图3为特定运动器材的三轴振动特性的波形图。

图4为适用于本发明的载物台的构成图。

图5为示出图4中的A-A剖面的图。

图6为根据本发明的优选实施例的利用能够测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法的顺序图。

符号说明

100：运动器材 110：固定部

120：运动部 200：载物台

210：接触面 211：中央部

212：边缘部 220：近距离无线通信芯片

300：智能手机 310：三轴传感器

320：控制部 330：存储器

340：显示部

具体实施方式

以下，参考附图详细说明本发明的能够测定运动量的运动器材系统及利用此的运动量测定方法。

图1为根据本发明的优选实施例的能够测定运动量的运动器材系统的构成图，图2为图1所示系统的模块构成图。

分别参照图1和图2，所述系统包括如下要素而构成：运动器材100，包括固定部110和运动部120，所述固定部110固定设置于地面，所述运动部120中一部分以可旋转或可移动的方式设置于所述固定部110，从而根据用户的运动而旋转或移动；载物台200，固定设置于所述运动器材100的所述固定部110；智能手机300，放置于所述载物台200，用于由传递到所述载物台200的振动特性测定出利用所述运动器材100的用户的运动量。

以下，详细说明以如上所述的方式构成的根据本发明的优选实施例的能够测定运动量的运动器材系统的构造和作用。

首先，运动器材100包含如下多样的种类：用户以坐在座椅的状态下压把手而使座椅上升的方式的杠铃运动器材、利用腰部而以双脚并拢的状态向左右往复移动下体的腰部运动器材、划桨运动器材、单车型运动器材、跑步运动器材、扭腰运动器材、肩部运动器材等。

如此多样的种类的运动器材的共同点为包括：固定部110，固定设置于地面；运动部120，可旋转或可移动地结合于所述固定部110，从而在用户运动时将会旋转或移动。

例如，杠铃运动器材在固定部110形成有可用手拉拽的把手，当拉拽把手时，用户落座的座椅以预定的高度进行往复运动。此时，所述把手和座椅成为运动部120。

与此相同地，单车型运动器材包括：固定部110，固定于地面；踏板，当用户坐在座椅上蹬踏出脚时旋转，此时，踏板成为运动部120。

如此，以上列举的运动器材100均包括固定部110以及形态因种类而各异的运动部120。

而且，以上列举的运动器材100的区别特征在于运动方法。即，对于杠铃运动器材而言，大约将15回的运动量作为一组，并通常建议进行三组至五组的运动，然而对于单车型运动器材而言，建议遵照时间而进行10分钟至20分钟等时长的适宜的运动量。

另外，对于各个运动器材100的每一种类而言，基于运动量的卡路里(Calorie)消耗量方面也存在差异。关于基于这样的差异的本发明的特征性组成，将在后面更详细地说明。

在所述运动器材100中，并不发生旋转或移动的固定部110设置有可用于放置智能手机300的载物台200。只要是能够固定智能手机300的结构，均可以使用为所述载物台200。

之所以将所述载物台200设置于固定部110，是因为如果设置于运动部120就会使放置于载物台200的智能手机300也与运动部120一起旋转或移动，于是存在智能手机300从载物台200脱离而掉落在地面而损坏的危险性。

并且，即使将智能手机300放置于固定部110，如果采用了直接检测运动部120的运动的方法，则仍需将用于检测运动部120的运动的传感器设置于运动部120或固定部110，并需要将这样的传感器连接于智能手机300，因此用于设置传感器的结构变得复杂，且存在需要将电源供应装置配备于运动器材中的问题。

本发明将用于放置智能手机300的载物台200设置于固定部110，并检测出因各个运动器材100的每一种类而各异的三轴振动的振动特性而判断运动量，因此无需将用于直接检测运动部120的运动的传感器设置于运动器材100，且无需配备专门的电源供应装置，由此可以简化运动器材系统的结构。

本发明设计为可通过智能手机300的应用程序识别这样的运动器材100之间的差异，对此更详细地说明。

图3的(a)是当利用特定运动器材100而运动时由所述载物台200检测到的三轴振动的波形。这样的三轴振动的波形根据运动器材100的种类而各有差异。

为了明确这样的差异，如图3的(b)所示，将图3的(a)的波形以预定的比率增幅，从而生成当利用各个运动器材100而进行运动时传递到固定部110的固有振动波形。

在此，作为检测出图3的(b)中的增幅的波形的方法，可如下构成：将x、y、z轴分量中的某一轴所对应的分量进行增幅；或者，将对x、y、z轴的各个分量求和而得的值(例如，将x、y、z轴的各个分量的平方相加之后以相加结果值的平方根表示的值)进行增幅，

如果将一回运动时的特定振幅的发生次数进行比较，就可以将这样的振动波形使用为能够区分各个运动器材100的标准。

基于这种振动波形的运动器材100的种类、以及每一运动器材100各自对一回运动量消耗的卡路里信息存储于所述智能手机300的应用程序所利用的数据库中。

因此，用户将智能手机300安装于设置在运动器材100的固定部110的载物台200，并在此状态下运行应用程序，且使用相关运动器材100而进行运动。此时，运动部120在运动器材100中旋转或移动，此时产生的振动通过所述固定部110和载物台200而传递到智能手机300。

此时，配备于智能手机300的三轴传感器310在三轴方向上检测振动，用于运行应用程序的控制部320则将检测出的三轴方向振动数据与存储于存储器330中的应用程序的数据库中的数据进行比较，从而可以识别出当前用户正在运动的运动器材100的种类。

与所述应用程序数据之间的比较中所比较的是与特定振幅交叉的点的数量及周期。

在如此识别运动器材100的种类之后，检测出利用到种类已确认的运动器材100的运动量，并将运动量显示于显示部340，与此同时还显示基于运动量的卡路里消耗量。

所述智能手机300的应用程序在设定过程中接收用户的性别、年龄、身高、体重等可用于计算卡路里消耗量的基本信息的输入而进行存储。

如此，本发明并不将传感器附加于运动器材100本身，而是可以借助于使用运动器材100的用户的智能手机300而检测运动量，在智能手机300中识别运动器材100的种类的单元可借助于当利用各个运动器材100时产生的振动而识别多样的运动器材100的种类，这种识别即使在设置单个应用程序的状态下也可以实现。

图4为适用于本发明的载物台200的一个实施例的构成图，图5为图4中的A-A剖面的构成图。

分别参照图4和图5，适用于本发明的载物台200具有曲面形状，该曲面形状形成为智能手机300所接触的接触面210的中央部211比边缘部212更加凹陷。

如果智能手机300的背面所接触的载物台200的接触面210为平面，则在运动中可能因振动而致使智能手机300从载物台200脱离，因此为了防止这一情况而需要在载物台200形成用于固定智能手机300的固定结构。然而，由于智能手机300形成为多样的大小，因此存在很难将对应于各种智能手机300的固定结构形成于一个载物台200的问题。

本发明为了解决这样的问题而将中央部211构成为比边缘部212更加凹陷，对于这样的结构而言，与智能手机300的四个边角的背面所接触的位置相比，该位置的外侧更加突出，因此可防止智能手机300向外侧滑动而脱离。

并且，构成为只借助简单的形状而能够将多样的大小的智能手机300放置于一个载物台200，因此无需形成基于智能手机300的多种类的复合形状的固定结构，从而可以节省制造成本。

而且，所述载物台的接触面210的内侧插入有近距离无线通信芯片220，如果所述智能手机300被安装于载物台200，则与所述智能手机300内的近距离无线通信芯片进行通信，从而即使在用户没有运行应用程序的操作的情况下也可以运行智能手机300的应用程序，且当应用程序运行时，如前所述地检测运动器材100的种类和运动量，并利用由用户输入的基础信息而计算卡路里消耗量。

在此情况下，所述近距离无线通信芯片220中内置有关于运动器材100的种类的信息(例如，ID)，于是如果将所述智能手机300安装于载物台200，则应用程序运行的同时所述应用程序与近距离无线通信芯片220进行通信，从而确认当前运动器材100的种类。

图6为根据本发明的优选实施例的利用可测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法的顺序图。

参照图6，根据本发明的优选实施例的运动量测量方法包括如下步骤：按运动器材100的种类检测用户运动时发生的三轴振动特性(步骤S10)；将检测到的各个运动器材100的种类的特征性振动特性存储于数据库(步骤S20)；将智能手机300放置于载物台200而使智能手机300的应用程序运行，由此识别出运动器材100的种类(步骤S30)；如果用户开始运动，则检测出当前所利用的运动器材100的振动，并与存储于所述数据库中的振动特性进行比较(步骤S40)；检测出利用所述运动器材100的运动量(步骤S50)；将检测出的所述运动量以及基于检测出的所述运动量而计算的卡路里消耗量进行显示(步骤S60)。

以下，对如上所述地构成的根据本发明的优选实施例的利用可测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法进行更详细的说明。

首先，在步骤S10中，由运动器材100的生产者或智能手机应用程序的开发者检测出配备于各个运动器材100的固定部110的载物台200的三轴振动特性。

作为运动器材100之例有杠铃运动器材、腰部运动器材、划桨运动器材、单车型运动器材、跑步运动器材、扭腰运动器材、肩部运动器材等，检测针对各个器材的三轴振动特性。

然后在步骤S20中，将对检测出的所述三轴振动特性的各个分量(x轴振动、y轴振动、z轴振动)求和而得的值以预定比率增幅，或者将各个分量(x轴振动、y轴振动、z轴振动)中的某一个值以预定比率增幅。根据这样的增幅，各个运动器材100的振动特性更易于区分。

如此，对每一运动器材100检测到的振动特性被制作成可由智能手机300的应用程序查询的数据库。

通过在特定振幅中确认一个周期内存在几个交叉点，可容易地将所述振动特性进行比较。

然后在步骤S30中，如果将智能手机300安装于特定运动器材100的载物台200，则载物台200的近距离无线通信芯片220与内置于智能手机300的近距离无线通信芯片进行通信，从而使智能手机300的应用程序自动运行并确认载物台200的近距离无线通信芯片220中内置的关于运动器材100的种类的信息。在此情况下，智能手机300的应用程序通过智能手机300的显示部340显示出菜单，该菜单用于测定对于种类得到确认的相关运动器材100的运动量。

然后如步骤S40那样，当用户利用运动器材100而进行运动时，通过配备于所述智能手机300的三轴传感器检测出运动时发生的运动器材100所固有的三轴振动。

将检测出的三轴振动的分量按照与所述步骤S20相等的比率进行增幅，然后与存储于所述数据库的振动特性进行比较。

然后在步骤S50中，通过比较所述振动特性而检测运动量。此时，可利用检测到的振动的重复周期而将与该周期数相等的数作为运动量。

然后在步骤S60中，显示检测出的所述运动量，并利用预先存储的用户的性别、年龄、身高、体重等基础信息以及基于所述相关运动器材100的种类的运动量而计算因运动而消耗的卡路里并显示。

以上说明中，在步骤S30中确认运动器材100的种类，然而也可以构成为在步骤S40中将运动时发生的三轴振动的分量与应用程序的数据库进行比较而确认相关运动器材100的种类。

并且，以上将智能手机300作为示例而说明，然而也适用于可进行无线通信并可运行应用程序的所有便携终端。

如此，本发明中，将智能手机300利用为能够确认运动器材100的种类的手段，其利用每种运动器材100所发生的振动的差异，从而可以利用一个智能手机300的应用程序而实现各个运动器材100的种类的判断、运动量的检测、以及卡路里的计算。

而且，智能手机300并非安装在运动器材100的运动部120，而是以安装在固定部110，即便在这种状态下也能够检测运动量，因此不存在智能手机300损坏的顾虑。

在所述的实施例中，以设置于户外的公共场所的运动器材为例进行了说明，然而也适用于设置在室内而使用的所有种类的运动器材。

如前所述，已列举优选实施例而对本发明进行详细说明，然而本发明并不局限于前述的实施例，在权利要求书、发明的详细说明以及附图的范围内可变形为多样的形态而实施，那些也属于本发明。

Claims (11)

1.一种能够测定运动量的运动器材系统，包括：

运动器材(100)，包括固定部(110)和运动部(120)，该固定部(110)固定设置于地面，该运动部(120)以一部分能够旋转或能够移动的方式设置于所述固定部(110)而根据用户的运动进行旋转或移动；

载物台(200)，固定设置于所述运动器材(100)的所述固定部(110)；以及

便携终端(300)，放置于所述载物台(200)，并由传递到所述载物台(200)的振动特性测定出利用所述运动器材(100)的用户的运动量。

2.如权利要求1所述的能够测定运动量的运动器材系统，其特征在于，所述便携终端(300)设置有用于测定所述运动量的应用程序，所述应用程序通过比较数据库中的数据与当前所述载物台(200)的振动特性而测定用户的运动量，其中，所述数据库中按所述运动器材(100)的种类存储有所述载物台(200)的振动特性数据，当前所述载物台(200)的振动特性由内置于所述便携终端(300)的三轴传感器(310)检测。

3.如权利要求2所述的能够测定运动量的运动器材系统，其特征在于，所述载物台(200)的内侧配备有近距离无线通信芯片(220)，由此当所述便携终端(300)被放置于所述载物台(200)时，内置于所述便携终端(300)的近距离无线通信芯片与所述载物台(200)中的近距离无线通信芯片(220)进行通信，从而使所述应用程序自动运行。

4.如权利要求2所述的能够测定运动量的运动器材系统，其特征在于，所述载物台(200)配备有存储有关于运动器材(100)的种类的信息的近距离无线通信芯片(220)，由此当所述便携终端(300)被放置于所述载物台(200)时，与所述便携终端(300)的应用程序进行通信，以识别所述运动器材(100)的种类。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的能够测定运动量的运动器材系统，其特征在于，在所述载物台(200)中，用于放置所述便携终端(300)的接触面(210)的中央部(211)比边缘部(212)更加凹陷。

6.一种利用能够测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法，包括如下步骤：

第一步骤，检测运动器材(100)的用户进行运动时发生的振动特性，并将检测的所述振动特性存储于数据库；

第二步骤，当把安装有包含所述数据库的应用程序的便携终端(300)放置于配备在所述运动器材(100)的固定部(110)的载物台(200)并开始运动时，检测用户当前利用的运动器材(100)的振动；

第三步骤，将检测出的所述振动与存储于所述数据库中的振动特性进行比较而计算运动量并进行显示。

7.如权利要求6所述的利用能够测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法，其特征在于，在所述第一步骤中，检测出根据运动器材(100)的种类而各异的振动特性而存储于所述数据库，在所述第三步骤中，将检测出的所述振动与存储于所述数据库中的相关运动器材(100)的振动特性进行比较而计算运动量。

8.如权利要求6所述的利用能够测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法，其特征在于，在所述第一步骤中，检测出根据运动器材(100)的种类而各异的振动特性，并将检测出的所述振动特性的各个振动分量的求和值以预定的比率增幅，或者将从检测出的多个振动分量中选择的某一个振动分量以预定的比率增幅，从而按运动器材(100)的种类存储于所述数据库。

9.如权利要求6所述的利用能够测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法，其特征在于，所述第二步骤包括如下步骤：

当把便携终端(300)放置于所述载物台(200)时，通过内置于所述载物台(200)的近距离无线通信芯片与内置于所述便携终端(300)的近距离无线通信芯片之间的通信而识别所述运动器材(100)的种类。

10.如权利要求6所述的利用能够测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法，其特征在于，在所述第二步骤中，当把便携终端(300)放置于所述载物台(200)时，通过内置于所述载物台(200)的近距离无线通信芯片与内置于所述便携终端(300)的近距离无线通信芯片之间的通信而使所述应用程序自动运行。

11.如权利要求6所述的利用能够测定运动量的运动器材系统的运动量测定方法，其特征在于，所述第三步骤包括如下步骤：

将检测出的所述振动与存储于所述数据库中的每种运动器材(100)的振动特性进行比较，从而判断相关运动器材(100)的种类。