CN109758723A - 一种智能插销以及运动器械采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能插销以及运动器械采集方法，智能插销包括插销杆、两个磁铁粒、与插销杆连接且将磁铁粒设置在其内的插销壳、位于插销壳内的天线板、与插销壳固定连接的插销盖、位于插销壳和插销盖之间的主控板、固定在主控板上的聚合物锂电池以及与插销盖连接的弹簧绳。本发明智能插销可以采集运动器械的数据，可以采集到用户在使用该器械时所抬起的重量和所做的个数，结合重量和个数计算运动所消耗的卡路里，用户能够通过微信或支付宝等扫描之后能够实时的查看自己的运动数据，且可以随时随地查看和分享自己的历史运动数据。

Description

一种智能插销以及运动器械采集方法

技术领域

本发明属于插销的技术领域，尤其涉及一种智能插销以及运动器械采集方法。

技术背景

近年来随着国家倡导全民健身，越来越多的人都选择进入健身房进行健身锻炼。目前大多数健身房的传统健身器械都无法获取器械的运动数据。一些器械厂商目前对器械的改造也是利用压力传感器采集器械上的某个滑轮所承受的压力来计算重量，或者利用红外传感器或者霍尔传感器，每一块砝码对应一个传感器，之后检测传感器被遮挡的个数来计算所抬起的砝码块个数从而计算重量，再结合光电或者光栅传感器来采集运动个数。

由于各个厂商所生产的每一块的重量和厚度都不一定相同，因此红外或者霍尔传感器的方案对于不同的砝码厚度总是需要修改各个传感器之间的距离，无法做到通用。一般力量型的健身器械的砝码第一块都比其他砝码片短，因此红外或者霍尔传感器会检测不到，导致最后的检测结果不准确。由于人在抬起器械的时候不是匀速运动，因此在加速度和惯性的影响下导致滑轮的受力不稳定，导致压力传感器检测出的数据不正确，最后影响采集结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于采集运动器械的数据的智能插销以及运动器械采集方法。

一种智能插销，其特征在于，其包括插销杆、两个磁铁粒、与插销杆连接且将磁铁粒设置在其内的插销壳、位于插销壳内的天线板、与插销壳固定连接的插销盖、位于插销壳和插销盖之间的主控板、固定在主控板上的聚合物锂电池以及与插销盖连接的弹簧绳。

优选地，所述插销杆包括主杆体以及连接在主杆体一端的连接杆，所述两个磁铁粒位于连接杆的两侧。

优选地，所述插销壳包括呈台阶状的壳主体、设置在壳主体上端的收容槽、设置在壳主体下端的且与收容槽贯通的连接孔、设置在收容槽两侧内壁且与收容槽贯通的卡扣槽以及两个安装孔；所述两个磁铁粒分别固定在两个安装孔内；所述连接杆与所述连接孔适配连接；所述卡扣槽与插销盖卡扣连接；带有聚合物锂电池的主控板放置在所述收容槽内并位于天线板的上方。

优选地，所述壳主体包括壳主体上部以及与壳主体上部连接的壳主体下部，壳主体上部的中心线和壳主体下部的中心线在一条直线上。

优选地，所述壳主体上部和壳主体下部均呈圆形，壳主体上部的直径大于壳主体下部的直径。

优选地，所述收容槽设置在壳主体上部且未贯穿壳主体上部的底部；连接孔和两个安装孔均设置在壳主体下部上，收容槽的中心线和连接孔的中心线在同一条直线上。

优选地，所述插销盖包括盖体、贯穿盖体的盖孔、位于盖体上且位于盖孔旁的充电口、相对设置的第一侧壁和第二侧壁、相对设置的第一卡扣体和第二卡扣体以及收容空间，其中第一侧壁、第二侧壁、第一卡扣体和第二卡扣体均与盖体的下侧连接，且所述第一卡扣体和第二卡扣体均与所述插销壳卡扣连接。

优选地，所述第一侧壁、第一卡扣体、第二侧壁和第二卡扣体依序围，第一侧壁和第一卡扣体之间、第一卡扣体和第二侧壁之间、第二侧壁和第二卡扣体之间以及第二卡扣体和第一侧壁之间均具有缝隙；收容空间由盖体、第一侧壁、第二侧壁、第一卡扣体和第二卡扣体围设形成。

优选地，所述弹簧绳一端固定在插销盖的盖孔内且位于插销盖的上方。

一种运动器械采集方法，运动器械具有多个砝码，每个砝码上均粘贴一个具有NFC模块的NFC标签和一个洞，智能插销插入每个砝码的洞内；所述NFC标签粘贴在砝码上采用交错式或直列式方式，包括如下步骤：

S1：当运动器械静止时，智能插销处于休眠模式，当器械开始运动，加速度计传感器产生中断唤醒智能插销；

S2：智能插销开始初始化NFC模块并读取对应砝码片上的NFC标签信息获取到重量数据；

S3：滤波后的加速度数据或磁力计数据统计出运动次数或者根据3轴加速度计或3轴磁力计或3轴加速度磁力计的波峰数据互相参考，统计出运动次数；

S4：智能插销将运动数据封装在统一的数据格式中，再对封装之后的数据进行加密，最后将加密之后的数据广播出去，数据广播出去的方式包括但不限于蓝牙广播的通信方式或者蓝牙与手机连接的方式。

本发明智能插销可以采集运动器械的数据，可以采集到用户在使用该器械时所抬起的重量和所做的个数，结合重量和个数计算运动所消耗的卡路里，用户能够通过微信或支付宝等扫描之后能够实时的查看自己的运动数据，且可以随时随地查看和分享自己的历史运动数据。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为本发明插销插入砝码的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明插销插入砝码的第二实施例的结构示意图；

图3为本发明智能插销的结构示意图；

图4为图1所示智能插销的分解图；

图5为图1所示智能插销的部分分解图；

图6为图1所示智能插销的插销壳的结构示意图；

图7为图6所示插销壳的主视图；

图8为图7所示插销壳在A-A方向的剖视图；

图9为图1所示智能插销的插销盖的结构示意图；

图10为图9所示插销盖的主视图；

图11为图10所示插销盖在A-A方向的剖视图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。

如图1所示一种智能插销，用于具有砝码的运动器械(最好为力量型器械)，运动器械具有多个砝码100，每个砝码100上设有一个洞101以及粘贴一个NFC标签200，NFC标签200内具有NFC模块。NFC标签200采用直列式方式粘贴在对应砝码100上，即设定相邻的第一砝码和第二砝码，第一砝码上设有第一洞和粘贴了第一NFC标签，第二砝码上设有第二洞和粘贴了第二NFC标签，第一NFC标签位于第一洞的左边，第二NFC标签位于第二洞的左边(或者第一NFC标签位于第一洞的右边，第二NFC标签位于第二洞的右边)，且第一洞和第二洞位于同一条直线上。智能插销300插入对应的砝码100的洞101内，每个砝码100上的NFC标签200上记录了砝码的重量信息。力量型器械内具有3轴加速度或3轴磁力计或3轴加速度磁力计，通过手机或其他通讯设备可以读取粘贴在砝码上的NFC标签，获取到所抬起的重量。滤波后的加速度数据或磁力计数据统计出运动次数或者根据3轴加速度计或3轴磁力计或3轴加速度磁力计的波峰数据互相参考，统计出运动次数。

在其他实施例中，如图2所示，NFC标签200采用交错式方式粘贴在对应砝码100上，设定相邻的第一砝码和第二砝码，第一砝码上设有第一洞和粘贴了第一NFC标签，第二砝码上设有第二洞和粘贴了第二NFC标签，第一NFC标签位于第一洞的左边，第二NFC标签位于第二洞的右边，且第一洞和第二洞位于同一条直线上。其中，NFC又称近场通信(near fieldcommunication)，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)交换数据。NFC标签就是一个很薄的像纸片一样的东西，里面是线圈，你可以用带有NFC功能的手机或者电脑，向NFC标签里面写数据，比如你写一个网址、电话号码进去，写好之后，当你下次想打开这个网址或者拨你写进去的电话号码的时候，你只需将NFC标签和你的手机的NFC感应区贴一下，这个网址或者电话号码就自动出现在你的手机上，非常方便。

如图3至图5所示，智能插销300包括插销杆1、两个磁铁粒2、与插销杆1连接且将磁铁粒2设置在其内的插销壳3、位于插销壳3内的天线板4、与插销壳3固定连接的插销盖7、位于插销壳3和插销盖7之间的主控板5、固定在主控板5上的聚合物锂电池6以及与插销盖7连接的弹簧绳8。

其中插销杆1包括主杆体11以及连接在主杆体11一端的连接杆12，连接杆12为螺纹杆，两个磁铁粒2位于连接杆12的两侧。

如图6至图8所示，插销壳3包括呈台阶状的壳主体31、设置在壳主体31上端的收容槽32、设置在壳主体31下端的且与收容槽32贯通的连接孔33、设置在收容槽33两侧内壁且与收容槽33贯通的卡扣槽34以及两个安装孔35。其中壳主体31包括壳主体上部311以及与壳主体上部311连接的壳主体下部312，壳主体上部311的中心线和壳主体下部312的中心线在一条直线上，壳主体上部311和壳主体下部312均呈圆形，壳主体上部311的直径大于壳主体下部312的直径。

收容槽32设置在壳主体上部311且未贯穿壳主体上部311的底部；连接孔33和两个安装孔34均设置在壳主体下部312上，收容槽32的中心线和连接孔33的中心线在同一条直线上。

两个安装孔35位于连接孔33的两侧，连接孔33的深度大于安装孔35的深度。

组装时，两个磁铁粒2分别固定在两个安装孔35内；插销杆1的连接杆12与插销壳3的连接孔33适配连接，以将插销杆1固定在插销壳3上。天线板4放置在插销壳3的收容槽32内。

如图9至图11所示，插销盖7包括盖体71、贯穿盖体71的盖孔711、位于盖体71上且位于盖孔711旁的充电口712、位于充电口712旁的指示灯714、相对设置的第一侧壁72和第二侧壁73、相对设置的第一卡扣体74和第二卡扣体75以及收容空间76，其中第一侧壁72、第二侧壁73、第一卡扣体74和第二卡扣体75均与盖体71的下侧连接，第一侧壁72、第一卡扣体74、第二侧壁73和第二卡扣体75依序设置，第一侧壁72和第一卡扣体74之间、第一卡扣体74和第二侧壁73之间、第二侧壁73和第二卡扣体75之间以及第二卡扣体75和第一侧壁72之间均具有缝隙；收容空间76由盖体71、第一侧壁72、第二侧壁73、第一卡扣体74和第二卡扣体75围设形成。

弹簧绳8一端固定在插销盖7的盖孔711内且位于插销盖7的上方。

组装时，聚合物锂电池6固定在主控板5上，带有聚合物锂电池6的主控板5放置在收容槽32内并位于天线板4的上方，然后插销盖7盖在插销壳3内并使得第一卡扣体74和第二卡扣体75分别卡持在卡扣槽34内，这样完成将天线板4和带有聚合物锂电池6的主控板5固定在插销盖7和插销壳3之间。

其中主控板5内具有低功耗的蓝牙芯片和低功耗的NFC芯片以及3D或6D或地磁传感器、激光传感器、超声波传感器，可选的智能插销内嵌入的激光传感器或超声波传感器所采集的数据而获得砝码上下位移数据，此时，获取上下位移数据时智能插销上的激光传感器或超声波传感器必须垂直对准地面。

智能插销的磁铁粒2、天线板4、主控板5、聚合物电池6作为功能性部件以支撑此数据采集技术的实现。

NFC标签内具有NFC模块。

工作时，用户使用微信或支付宝等扫描设备上的二维码获取运动器械的ID号，并根据ID号向服务器查询该运动器械的信息。

运动器械静止时智能插销处于休眠模式，当器械开始运动，加速度计传感器产生中断唤醒智能插销，之后智能插销开始初始化NFC模块，读取对应砝码片上的NFC标签信息获取到重量数据，滤波后的加速度数据或磁力计数据统计出运动次数或者根据3轴加速度计或3轴磁力计或3轴加速度磁力计的波峰数据互相参考，统计出运动次数。之后智能插销将运动数据封装在统一的数据格式中，再对封装之后的数据进行加密，最后将加密之后的数据广播出去，数据广播出去的方式包括但不限于蓝牙广播的通信方式或者蓝牙与手机连接的方式。

当加速度计传感器检测到运动停止时，智能插销进入超时处理，在超时时间内运动器械再次运动，智能插销则继续采集运动数据，若没有继续运动，超时时间到达之后，智能插销进入休眠模式，等待再次被唤醒。

用户扫描二维码获取到设备ID之后，微信或支付宝等小程序捕获具有该设备ID的蓝牙广播，解析出运动数据，小程序通过该设备编号向服务器查找该设备的设备信息，之后通过采集到的数据和从服务器获取到的设备信息，计算出运动过程中所消耗的卡路里，并在小程序上显示，用户也可以通过小程序随时查看自己的历史运动数据。

本发明还提供一种运动器械采集方法，包括如下步骤：

S1：当运动器械静止时，智能插销处于休眠模式，当器械开始运动，加速度计传感器产生中断唤醒智能插销；

S2：智能插销开始初始化NFC模块并读取对应砝码片上的NFC标签信息获取到重量数据；

S3：滤波后的加速度数据或磁力计数据统计出运动次数或者根据3轴加速度和3轴磁力计的波峰数据互相参考，统计出运动次数；

S4：智能插销将运动数据封装在统一的数据格式中，再对封装之后的数据进行加密，最后将加密之后的数据广播出去，，数据广播出去的方式包括但不限于蓝牙广播的通信方式或者蓝牙与手机连接的方式。

其中，步骤S2是用户使用微信或支付宝等扫描设备上的二维码获取运动器械的ID号，并根据ID号向服务器查询该运动器械的信息。

利用本发明智能插销进行力量型器械的改造具有以下优点：

本发明不需要根据砝码的厚度进行定制，因此解决了现有技术无法做到通用的问题；本发明不需要对运动器械的结构进行任何改动，只需要更换一个插销即可；本发明采用电池供电，无需外接电源，可以做到“即插即用”；数据传输过程中对数据进行加密，保证了广播数据的安全性；操作简单，用户无需进行蓝牙连接，只需扫码二维码即可实时看到运动数据；用户可以通过微信或支付宝等进行运动数据分享，满足了用户的爱分享的社交爱好。

本发明使用蓝牙广播的通信方式进行通信，也可以使用蓝牙连接的方式代替；本发明使用的通信协议为蓝牙协议，也可以使用zigbee协议或2.4G协议或其它无线通讯代替；本发明的数据展示使用的是微信或支付宝小程序，也可以使用APP来代替微信小程序。在运动器械没有运动时，智能插销处于休眠模式，由加速度计传感器的中断唤醒智能插销。使用NFC模块读取砝码重量，使用加速度计或磁力计或加速度磁力计计算运动次数；每个器械将需要发送的数据都封装成数据包，其中包括设备编号和运动数据，并对封装后的数据包进行加密；用户的运动数据通过蓝牙数据广播的方式进行传输。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在本发明的技术构思范围内，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些改进、润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能插销，其特征在于，其包括插销杆、两个磁铁粒、与插销杆连接且将磁铁粒设置在其内的插销壳、位于插销壳内的天线板、与插销壳固定连接的插销盖、位于插销壳和插销盖之间的主控板、固定在主控板上的聚合物锂电池以及与插销盖连接的弹簧绳。

2.根据权利要求1所述的智能插销，其特征在于：所述插销杆包括主杆体以及连接在主杆体一端的连接杆，所述两个磁铁粒位于连接杆的两侧。

3.根据权利要求2所述的智能插销，其特征在于：所述插销壳包括呈台阶状的壳主体、设置在壳主体上端的收容槽、设置在壳主体下端的且与收容槽贯通的连接孔、设置在收容槽两侧内壁且与收容槽贯通的卡扣槽以及两个安装孔；所述两个磁铁粒分别固定在两个安装孔内；所述连接杆与所述连接孔适配连接；所述卡扣槽与插销盖卡扣连接；带有聚合物锂电池的主控板放置在所述收容槽内并位于天线板的上方。

4.根据权利要求3所述的智能插销，其特征在于：所述壳主体包括壳主体上部以及与壳主体上部连接的壳主体下部，壳主体上部的中心线和壳主体下部的中心线在一条直线上。

5.根据权利要求4所述的智能插销，其特征在于：所述壳主体上部和壳主体下部均呈圆形，壳主体上部的直径大于壳主体下部的直径。

6.根据权利要求3所述的智能插销，其特征在于：所述收容槽设置在壳主体上部且未贯穿壳主体上部的底部；连接孔和两个安装孔均设置在壳主体下部上，收容槽的中心线和连接孔的中心线在同一条直线上。

7.根据权利要求1所述的智能插销，其特征在于：所述插销盖包括盖体、贯穿盖体的盖孔、位于盖体上且位于盖孔旁的充电口、相对设置的第一侧壁和第二侧壁、相对设置的第一卡扣体和第二卡扣体以及收容空间，其中第一侧壁、第二侧壁、第一卡扣体和第二卡扣体均与盖体的下侧连接，且所述第一卡扣体和第二卡扣体均与所述插销壳卡扣连接。

8.根据权利要求7所述的智能插销，其特征在于：所述第一侧壁、第一卡扣体、第二侧壁和第二卡扣体依序围，第一侧壁和第一卡扣体之间、第一卡扣体和第二侧壁之间、第二侧壁和第二卡扣体之间以及第二卡扣体和第一侧壁之间均具有缝隙；收容空间由盖体、第一侧壁、第二侧壁、第一卡扣体和第二卡扣体围设形成。

9.根据权利要求7所述的智能插销，其特征在于：所述弹簧绳一端固定在插销盖的盖孔内且位于插销盖的上方。

10.一种运动器械采集方法，运动器械具有多个砝码，每个砝码上均粘贴一个具有NFC模块的NFC标签和一个洞，权利要求1-9任一所述的智能插销插入每个砝码的洞内；其特征在于，所述NFC标签粘贴在砝码上采用交错式或直列式方式，包括如下步骤：

S1：当运动器械静止时，智能插销处于休眠模式，当器械开始运动，加速度计传感器产生中断唤醒智能插销；

S2：智能插销开始初始化NFC模块并读取对应砝码片上的NFC标签信息获取到重量数据；

S3：滤波后的加速度数据或磁力计数据统计出运动次数或者根据3轴加速度计或3轴磁力计或3轴加速度磁力计的波峰数据互相参考，统计出运动次数；

S4：智能插销将运动数据封装在统一的数据格式中，再对封装之后的数据进行加密，最后将加密之后的数据广播出去，数据广播出去的方式包括但不限于蓝牙广播的通信方式或者蓝牙与手机连接的方式。