CN110302494B - 基于太阳能供电系统的智慧椭圆机 - Google Patents

基于太阳能供电系统的智慧椭圆机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能供电系统的智慧椭圆机，该智慧椭圆机包括：遮雨棚、设置在遮雨棚下方的椭圆机机体以及椭圆机数据管理终端；遮雨棚上表面固定有太阳能电池板，下表面固定有储能装置和逆变器，太阳能电池板、储能装置和逆变器依次电连接；储能装置用于存储太阳能电池板的电能，逆变器用于将储能装置存储的电能转换为220V交流电，并为椭圆机数据管理终端供电；椭圆机数据管理终端包括：数据采集模块、数据分析模块和显示模块。本发明设有能够监测使用者生理参数的传感器，能够在使用者锻炼的时候实时监测使用者的生理指标，一旦使用者的生理数据超过标准值时，可通过显示模块进行显示，以提醒使用者暂停运动或者降低运动速度或者阻力。

Description

基于太阳能供电系统的智慧椭圆机
技术领域
本发明涉及太阳能应用领域，具体涉及一种基于太阳能供电系统的智慧椭圆机。
背景技术
人们生活水平提升的同时越来越重视运动健身，而运动健身的项目可分为室内型或者室外型，常见的室外运动健身器材的种类极为繁多，如椭圆机、脚踏车等，其中椭圆机可导引使用者的双脚在一近似椭圆形的封闭轨迹上作循环运动，如此运动方式较为接近走路或跑步时的脚步动作，并且对使用者关节的冲击也较为小，因此消费者对椭圆机反应极佳，近年来于市场上也有持续上涨的趋势。
现有椭圆机的功能较单一，仅用于使用者的身体运动，无法对使用者运动过程中的生理指标的改变进行监测，使用者若盲目锻炼会发生身体不适，造成不必要的伤害，不能真正实现科学健身的目的。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于太阳能供电系统的智慧椭圆机。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种基于太阳能供电系统的智慧椭圆机，该智慧椭圆机包括：遮雨棚、设置在所述遮雨棚下方的椭圆机机体以及椭圆机数据管理终端；
所述遮雨棚上表面固定有太阳能电池板，下表面固定有储能装置和逆变器，所述太阳能电池板、储能装置和逆变器依次电连接；所述储能装置用于存储所述太阳能电池板的电能，所述逆变器用于将储能装置存储的电能转换为220V交流电，并为所述椭圆机数据管理终端供电；
所述椭圆机数据管理终端包括：数据采集模块、数据分析模块和显示模块；
所述数据采集模块，包括：部署在所述椭圆机机体上的多个传感器，其用于实时获取使用者的生理数据，并传输至所述数据处理模块；
所述数据处理模块，用于对接收到的生理数据进行处理，并将处理后的生理数据传输至所述数据分析模块；
所述数据分析模块，用于根据处理后的生理数据和预存的人体标准生理数据，分析当前使用者的身体状况，并将分析结果通过显示模块进行显示。
优选的，所述的储能装置采用铅酸维护蓄电池、普通铅酸蓄电池、胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池中的一种或者多种。
优选的，所述传感器包括：心率传感器、血压传感器、血糖传感器、足温传感器；
所述心率传感器、血压传感器、血糖传感器设于所述椭圆机机体的手持处；
所述足温传感器设于所述椭圆机机体的脚踏板处。
优选的，所述椭圆机数据管理终端还包括蓝牙模块；所述数据分析模块通过所述蓝牙模块与移动终端连接。
优选的，所述移动终端为智能手机或者平板电脑。
优选的，所述椭圆机数据管理终端还包括存储模块，所述存储模块用于存储各个使用者历史运动数据。
优选的，所述椭圆机数据管理终端还包括身份验证模块，所述身份验证模块，用于对使用者的身份进行验证。
优选的，所述身份验证模块包括：人脸图像采集单元、人脸图像处理单元、指纹特征提取单元和身份验证单元；
所述人脸图像采集单元，用于获取使用者的人脸图像；
所述人脸图像处理单元，用于对人脸图像进行处理，并将处理后的人脸图像传输至指纹特征提取单元；
所述指纹特征提取单元，用于提取所述处理后的人脸图像中的指纹特征数据；
所述身份验证单元，用于根据提取到的指纹特征数据和预存的各使用者的指纹特征数据，对使用者的身份进行验证。
本发明的有益效果为：本发明设有能够监测使用者生理参数的传感器，能够在使用者锻炼的时候实时监测使用者的生理指标，一旦使用者的生理数据超过标准值时，可通过显示模块进行显示，以提醒使用者暂停运动或者降低运动速度或者阻力。
本发明的椭圆机数据管理终端还设有蓝牙模块，通过蓝牙模块可将使用者的生理数据传送至智能手机或者平板电脑的app中，进行存储及分析。在使用者的生理数据超过标准值时，还可以通过智能手机或者平板电脑提醒使用者暂停运动或者降低运动速度或者阻力。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的椭圆机数据管理终端的框架结构图；
图2是本发明实施例提供的身份验证模块的框架结构图。
附图标记：数据采集模块1、数据分析模块2、显示模块3、蓝牙模块4、存储模块5、身份验证模块6、人脸图像采集单元7、人脸图像处理单元8、指纹特征提取单元9、身份验证单元10。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
一种基于太阳能供电系统的智慧椭圆机，该智慧椭圆机包括：遮雨棚、设置在所述遮雨棚下方的椭圆机机体以及椭圆机数据管理终端；
所述遮雨棚上表面固定有太阳能电池板，下表面固定有储能装置和逆变器，所述太阳能电池板、储能装置和逆变器依次电连接；所述储能装置用于存储所述太阳能电池板的电能，所述逆变器用于将储能装置存储的电能转换为220V交流电，并为所述椭圆机数据管理终端供电；
所述椭圆机数据管理终端包括：数据采集模块1、数据分析模块2和显示模块3；
所述数据采集模块1，包括：部署在所述椭圆机机体上的多个传感器，其用于实时获取使用者的生理数据，并传输至所述数据处理模块2；
所述数据处理模块2，用于对接收到的生理数据进行处理，并将处理后的生理数据传输至所述数据分析模块3；
所述数据分析模块3，用于根据处理后的生理数据和预存的人体标准生理数据，分析当前使用者的身体状况，并将分析结果通过显示模块4进行显示。
在一个可选的实施方式中，所述的储能装置采用铅酸维护蓄电池、普通铅酸蓄电池、胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池中的一种或者多种。
在一个可选的实施方式中，所述传感器包括：心率传感器、血压传感器、血糖传感器、足温传感器；
所述心率传感器、血压传感器、血糖传感器设于所述椭圆机机体的手持处；
所述足温传感器设于所述椭圆机机体的脚踏板处。
优选的，所述椭圆机数据管理终端还包括蓝牙模块4；所述数据分析模块3通过所述蓝牙模块4与移动终端连接。
在一个可选的实施方式中，所述移动终端为智能手机或者平板电脑。
在一个可选的实施方式中，所述椭圆机数据管理终端还包括存储模块5，所述存储模块5用于存储各个使用者历史运动数据。
在一个可选的实施方式中，所述椭圆机数据管理终端还包括身份验证模块6，所述身份验证模块6，用于对使用者的身份进行验证。
当使用者使用该智慧椭圆机时，身份验证模块6采集使用者的人脸图像，对使用者的身份进行验证，当验证通过后，数据采集模块1实时采集使用者的生理数据，并传输至数据处理模块2对使用者的生理数据进行处理，数据分析模块3根据处理后的生理数据和预存的人体标准生理数据，分析当前使用者的身体状况，并将分析结果通过显示模块4进行显示，以便于使用者能够通过显示模块4实时了解自己的生理指标。存储模块5可以用来存储各使用者的数据分析结果以及历史运动数据，以便于使用者能够获悉自身的历史运动数据。
在一个可选的实施方式中，所述身份验证模块6包括：人脸图像采集单元7、人脸图像处理单元8、指纹特征提取单元9和身份验证单元10；
所述人脸图像采集单元7，用于获取使用者的人脸图像；
所述人脸图像处理单元8，用于对人脸图像进行处理，并将处理后的人脸图像传输至指纹特征提取单元9；
所述指纹特征提取单元9，用于提取所述处理后的人脸图像中的指纹特征数据；
所述身份验证单元10，用于根据提取到的指纹特征数据和预存的各使用者的指纹特征数据，对使用者的身份进行验证。
本发明的有益效果为：本发明设有能够监测使用者生理参数的传感器，能够在使用者锻炼的时候实时监测使用者的生理指标，一旦使用者的生理数据超过标准值时，可通过显示模块进行显示，以提醒使用者暂停运动或者降低运动速度或者阻力。
本发明的椭圆机数据管理终端还设有蓝牙模块，通过蓝牙模块可将使用者的生理数据传送至智能手机或者平板电脑的app中，进行存储及分析。在使用者的生理数据超过标准值时，还可以通过智能手机或者平板电脑提醒使用者暂停运动或者降低运动速度或者阻力。
在一个可选的实施方式中，所述的对人脸图像进行处理，具体是：
(1)对人脸图像进行灰度化处理，得到第一灰度图像；
(2)利用下式对所述第一灰度图像的各个像素点的灰度值进行校正，得到第二灰度图像：
Figure BDA0002168674230000041
式中，G′(p)为校正后的像素点p的灰度值，G(p)为像素点p的灰度值，Ap为以像素点p为中心的、大小为N×N的滤波窗口，像素点q为该滤波窗口内除去像素点p以外的剩余像素点，G(q)为像素点q的灰度值，xp、yp分别为像素点p的横坐标和纵坐标，xq、yq分别为像素点q的横坐标和纵坐标，
Figure BDA0002168674230000051
为所述第一灰度图像的平均灰度值，a、b为设定的影响因子,其满足a+b＝1，作为优选，a＝0.9,b＝0.1；
(3)利用高斯梯度边缘检测公式对所述第二灰度图像进行人脸轮廓检测并进行分割，即可得到处理后的人脸图像。
在上述实施方式中，在对使用者人脸图像进行采集时，周边的环境会对图像的质量产生很大的影响，因此需要对采集的人脸图像进行处理，便于后续对使用者身份的准确识别，在本实施例中，首选对采集的人脸图像进行灰度化处理，得到第一灰度图像，之后，利用上述校正公式对第一灰度图像中各个像素点的灰度值进行校正，从而提高该图像的清晰度，以利于对人脸图像进行后续处理。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种基于太阳能供电系统的智慧椭圆机，其特征在于，包括：遮雨棚、设置在所述遮雨棚下方的椭圆机机体以及椭圆机数据管理终端；
所述遮雨棚上表面固定有太阳能电池板，下表面固定有储能装置和逆变器，所述太阳能电池板、储能装置和逆变器依次电连接；所述储能装置用于存储所述太阳能电池板的电能，所述逆变器用于将储能装置存储的电能转换为220V交流电，并为所述椭圆机数据管理终端供电；
所述椭圆机数据管理终端包括：数据采集模块、数据分析模块和显示模块；
所述数据采集模块，包括：部署在所述椭圆机机体上的多个传感器，其用于实时获取使用者的生理数据，并传输至数据处理模块；
所述数据处理模块，用于对接收到的生理数据进行处理，并将处理后的生理数据传输至所述数据分析模块；
所述数据分析模块，用于根据处理后的生理数据和预存的人体标准生理数据，分析当前使用者的身体状况，并将分析结果通过显示模块进行显示；
所述椭圆机数据管理终端还包括存储模块，所述存储模块用于存储各个使用者历史运动数据；
所述椭圆机数据管理终端还包括身份验证模块，所述身份验证模块，用于对使用者的身份进行验证；
所述身份验证模块包括：人脸图像采集单元、人脸图像处理单元、指纹特征提取单元和身份验证单元；
所述人脸图像采集单元，用于获取使用者的人脸图像；
所述人脸图像处理单元，用于对人脸图像进行处理，并将处理后的人脸图像传输至指纹特征提取单元；
所述指纹特征提取单元，用于提取所述处理后的人脸图像中的指纹特征数据；
所述身份验证单元，用于根据提取到的指纹特征数据和预存的各使用者的指纹特征数据，对使用者的身份进行验证；
所述的对人脸图像进行处理，具体是：
(1)对人脸图像进行灰度化处理，得到第一灰度图像；
(2)利用下式对所述第一灰度图像的各个像素点的灰度值进行校正，得到第二灰度图像：
Figure FDA0002710764680000011
式中，G′(p)为校正后的像素点p的灰度值，G(p)为像素点p的灰度值，Ap为以像素点p为中心的、大小为N×N的滤波窗口，像素点q为该滤波窗口内除去像素点p以外的剩余像素点，G(q)为像素点q的灰度值，xp、yp分别为像素点p的横坐标和纵坐标，xq、yq分别为像素点q的横坐标和纵坐标，
Figure FDA0002710764680000021
为所述第一灰度图像的平均灰度值，a、b为设定的影响因子，其满足a+b＝1；
(3)利用高斯梯度边缘检测公式对所述第二灰度图像进行人脸轮廓检测并进行分割，即可得到处理后的人脸图像。
2.根据权利要求1所述的智慧椭圆机，其特征在于，所述的储能装置采用铅酸维护蓄电池、普通铅酸蓄电池、胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的智慧椭圆机，其特征在于，所述传感器包括：心率传感器、血压传感器、血糖传感器、足温传感器；
所述心率传感器、血压传感器、血糖传感器设于所述椭圆机机体的手持处；
所述足温传感器设于所述椭圆机机体的脚踏板处。
4.根据权利要求1所述的智慧椭圆机，其特征在于，所述椭圆机数据管理终端还包括蓝牙模块；所述数据分析模块可通过所述蓝牙模块与移动终端连接。
5.根据权利要求1所述的智慧椭圆机，其特征在于，所述椭圆机数据管理终端为智能手机或者平板电脑。
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