CN218793768U - 结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，感测器用以侦测健身设备的运作数据，辅助装置可设置于健身设备或配戴于使用者的身体或衣物预定部位，包含电性连接之一第二连接部、一第一多轴感测器、一微控制器与一第一蓝牙模组，二连接部可拆卸地连接第一连接部，供接收第一连接部传输的数据讯号，第一多轴感测器可量测身体预定部位的运动数据，穿戴件配戴于使用者的手腕并无线连接辅助装置，可接受辅助装置与第二多轴感测器所传输的运动数据与数据讯号，利用姿态辨识的技术辨识出使用者的运动类型，并计算运动的反复次数、消耗热量、事件等资讯，再将资讯包装为资料封包储存于资料库，或传送至其他应用程序。

Description

结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统

技术领域

本实用新型与健身器材有关，更详而言之是指一种结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统。

背景技术

市面上辅助进行运动的健身器材种类繁多，可供协助运动或针对身体各部位的肌肉或肺活量进行训练，消费者可视个人需求自行选择使用。一般来说，简易型式的健身器材使用较为容易，较不会发生动作、姿势或操作不当而受伤的情形，结构复杂的健身器材则需有专业的教练在旁指导使用较为安全。其次，以运动医学的专业角度而言，无论是否使用健身器材来运动，运动时依循正确的动作，才会产生较佳的训练效果与避免发生运动伤害，而动作是否正确，则有赖专业的教练或动作识别技术来评估。

目前主流的动作识别技术有二大类，其一系运用摄像元件之的动作辨识技术，另一类是运用感测器的动作识别技术。运用摄像元件的动作识别技术主要是利用CCD或CMOS等摄像元件采集图像，再将采集的的图像进行分析、处理以提取特征、动作识别，此技术在动作采集之的过程中需维持摄像元件与人体相对位置之的固定，产生的图像资料量庞大，需要功能强大的影像处理器与演算法才能完成影像处理，不适用于低成本、低功耗的随身装置，例如第202124960号『使用健身器材以辨识肢体运动动作及计算肢体运动功率的方法、装置及系统』公开案，其利用结合于健身器材之的惯性感测器侦测使用健身器材进行运动的三轴加速度讯号及三轴角速度讯号，并配合摄影机投射之的红外线受一光球反射而产生光点，摄影机接收光点后可传送至电子装置进行运算，以取得光球的三维X、Y、Z位移动作，以得到健身器材的运动轨迹。而运用感测器的动作识别技术主要是以陀螺仪或计步器等装置来侦测动作之的变化，成本、功耗较低，较适合应用于随身装置，例如智慧手表或智慧手环所具有之的计步功能，但目前运用此技术之的随身装置动作识别功能并不多，无法满足肢体较多动作的识别需求。

于是，为了解决上述问题，本实用新型提出『结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统』，其整体构成简单，可取得运动时身体多个部位及健身设备的相关运动数据资讯。

发明内容

本实用新型的主要目的即在提供一种结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其可取得运动时身体多个部位及健身设备的相关运动数据资讯，并可解析与运算以获得运动的反复次数、消耗热量、事件等资讯，作为后续运动姿势调整建议或健身套餐建议等应用，且，整体构成简单、使用方便，具实用价值。

于是，为达成前述的目的，本实用新型提供一种结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，包含有一健身设备，供进行健身运动，包含电性连接之一识别元件、一感测器与一第一连接部，该识别元件系供健身设备的身分辨识，该感测器系用以侦测健身设备的运作数据，该第一连接部系可传输感测器侦测的运作数据讯号；一辅助装置，可设置于该健身设备或配戴于使用者的身体或衣物预定部位，包含电性连接的一第二连接部、一第一多轴感测器、一微控制器与一第一蓝牙模组，该第二连接部系可拆卸地连接第一连接部，供接收该第一连接部传输的数据讯号，该第一多轴感测器系可量测身体预定部位的运动数据，该微控制器系可接收第一多轴感测器与第二连接部的运动数据与数据讯号，并透过该第一蓝牙模组输出；一穿戴件，供配戴于使用者的手腕并无线连接该辅助装置，包含电性连接之一第二蓝牙模组、一第二多轴感测器、一资料库与一处理单元，该第二蓝牙模组系可接收第一蓝牙模组输出的运动数据与数据讯号，该第二多轴感测器系可量测手腕的运动数据，该处理单元系可接受第二蓝牙模组与第二多轴感测器所传输的运动数据与数据讯号，利用姿态辨识的技术辨识出使用者的运动类型，并计算运动的反复次数、消耗热量、事件等资讯，再将该资讯包装为资料封包储存于资料库，或传送至其他应用程序。

较佳地，该识别元件是电子元件的识别码。

较佳地，该感测器可侦测健身设备的运作次数及/或速度等运作数据。

较佳地，该辅助装置的本体可为戒指、项链、手环或脚炼等装饰配件之一。

较佳地，该本体一端更设有一第三连接部，该辅助装置更包含一充电件，该充电件包含一充电座与一夹持装置，该充电座之一端设有一第四连接部，可拆卸地连接该第三连接部，该充电座设有若干电池，可透过该第三、第四连接部的连接传输电力至辅助装置，该夹持装置系供夹持衣物。

较佳地，各该第一、第二、第三、第四连接部是磁吸式连接器。

较佳地，该第一、第二多轴感测器是九轴感测器。

较佳地，该处理单元是基于姿态辨识技术的应用程序。

较佳地，该健身设备是哑铃、杠铃或健身环等运动器材之一。

较佳地，该穿戴件是智慧手表或智慧手环之一。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1为本实用新型一较佳实施例的系统图。

图2为本实用新型一较佳实施例的姿态辨识流程图。

其中，健身动作侦测系统10；健身设备12；辅助装置14；穿戴件16；识别元件22；感测器24；第一连接部26；本体28；充电件30；第二连接部32；第一多轴感测器34；微控制器36；第一蓝牙模组38；第三连接部40；充电座42；夹持装置44；第四连接部46；第二蓝牙模组48；第二多轴感测器50；处理单元52；资料库54。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅第一图与第二图所示，本实用新型一较佳实施例结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统10，包含有一健身设备12、一辅助装置14与一穿戴件16。

该健身设备12，根据现有技术哑铃、杠铃或健身环等运动器材之一，但不限，可供进行健身运动，包含电性连接的一识别元件22、一感测器24与一第一连接部26，该识别元件22系习知电子元件的识别码(ID Code，如Tag ID等)，供健身设备的身分辨识，该感测器24系习知可侦测健身设备12运作次数及/或速度等运作数据的电子元件或感测器，如习知九轴感测器(9个自由度惯性导航感测器，可量测三轴加速度、角速度及磁场)等，该第一连接部26是现有技术中的磁吸式连接器，可传输该感测器24侦测的运作数据讯号。

该辅助装置14，包含一本体28、一充电件30及设于本体28并电性连接的一第二连接部32、一第一多轴感测器34、一微控制器36与一第一蓝牙模组38。该本体28可为戒指、项链、手环或脚炼等装饰配件之一，可供配戴于手指、脖子、胸口或脚等身体部位，其一端设有一第三连接部40，系习知磁吸式连接器，该充电件30具有一充电座42与一夹持装置44，该充电座42概如习知内含若干电池(图中未示)的充电座，其一端更设有一第四连接部46，是现有技术中的磁吸式连接器，可拆卸地连接该第三连接部40，该充电件30可通过第三、第四连接部40、46的连接传输电力，供应各该第一多轴感测器34、一微控制器36与一第一蓝牙模组38运作的电力，该夹持装置44是夹子，但不限，可供夹持于衣物而位于身体任何部位。该第二连接部32是现有技术中的磁吸式连接器，可连接该第一连接部26，使该辅助装置14固定于健身设备12一侧，用以可接收该第一连接部26传输的感测器24监测数据讯号，该第一多轴感测器34是现有技术中的九轴感测器(9个自由度惯性导航感测器，可量测三轴加速度、角速度及磁场)，可量测手指、脖子、胸口或脚等身体部位的运动数据，该微控制器36(MCU)是可接收第一多轴感测器34与第二连接部32的运动数据与数据讯号，并提供运算、处理该第一多轴感测器34与第二连接部32的运动数据与数据讯号，再通过该第一蓝牙模组38输出运动数据与数据讯号封包至穿戴件16。

该穿戴件16，是智慧手表或智慧手环之一，本实施例采用的是智慧手表，可供配戴于使用者的手腕并无线连接该辅助装置16，包含电性连接的一第二蓝牙模组48、一第二多轴感测器50、一处理单元52与一资料库54。该第二蓝牙模组48是可接收第一蓝牙模组38输出的运动数据与数据讯号封包，该第二多轴感测器50亦为习知九轴感测器，可量测手腕的运动数据，该处理单元52系基于姿态辨识技术的应用程序(APP)，可接受该第二蓝牙模组48与第二多轴感测器50所传输的运动数据与数据讯号，利用习知姿态辨识技术辨识出使用者的运动类型，并计算运动的反复次数(如伏地挺身/仰卧起坐的次数)、消耗热量、事件(如开始运动/正在运动/休息状态等事件)等资讯，再将该资讯包装为资料封包储存于资料库54以便使用者管理，或传送至其他应用程序(例如电脑或手机的应用程序)供运用，例如运动姿势调整建议、健身套餐建议等应用。

借此，本实用新型该结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统10可供使用者使用健身设备12运动时，利用该辅助装置14、穿戴件16与健身设备12的配合，取得运动时身体多个部位的相关姿态数据资讯及健身设备12的运动数据，其使用方式及特色、功效如下：

该穿戴件16系配戴于手腕，可供侦测手腕的姿态向量，而该辅助装置14则可作为运动时手腕的外的另一个姿态辅助侦测点，例如，将该辅助装置14穿戴于脚上(脚炼型式)，即可侦测脚部运动的姿态向量，而将该辅助装置14配戴于脖子或胸口(项链型式)，即可侦测身躯运动的姿态向量。该辅助装置14所侦测的身体部位的姿态向量数据可透过第一蓝牙模组38传送至穿戴件16的第二蓝牙模组48，则该穿戴件16的处理单元52会解析来自辅助设备14的蓝牙封包，并估测该辅助装置14所穿戴身躯部位的姿态，同时取得该第二多轴感测器50的数据中的六轴数据(加速度、角速度)用于姿态辨识以得到姿态标签，并执行状态分析演算法融合手腕姿态与身躯的姿态向量，以及当前的运动姿态标签，计算出运动的反复次数、消耗热量、事件等资讯后包装为资料封包储存于资料库54。

此外，亦可将该第二连接部32磁吸第一连接部26，而使该辅助装置14固定于健身设备12，如此一来，该辅助装置14可识别健身设备12的识别码，并读取该健身设备12的感测器24数据，以此取得更多运动资讯，用于后续的健身运动、状态分析演算法。

综上所述，本实用新型所提供结合健身设备与辅助穿戴装置的的健身动作侦测系统，其透过各该辅助装置、穿戴件与健身设备的配合，并利用该本体或充电件的挂夹可将辅助装置固定于身体或衣物的多处位置，可取得运动时身体多个部位的姿态向量及健身设备的相关数据资讯，并可将相关运动数据传输至该穿戴件进行解析与运算，进而获得运动的反复次数、消耗热量、事件等资讯，可作为后续运动姿势调整建议或健身套餐建议等应用，且，整体构成简单、使用方便，甚具实用价值。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，包含有：

一健身设备，供进行健身运动，包含电性连接之一识别元件、一感测器与一第一连接部，该识别元件系供健身设备的身分辨识，该感测器系用以侦测健身设备的运作数据，该第一连接部系可传输感测器侦测的运作数据讯号；

一辅助装置，包含一本体及设于本体并电性连接之一第二连接部、一第一多轴感测器、一微控制器与一第一蓝牙模组，该本体系可设置于健身设备或配戴于使用者的身体或衣物预定部位，该第二连接部系可拆卸地连接第一连接部，供接收该第一连接部传输的数据讯号，该第一多轴感测器系可量测身体预定部位的运动数据，该微控制器系可接收第一多轴感测器与第二连接部的运动数据与数据讯号，并提供运算、处理该第一多轴感测器与第二连接部的运动数据与数据讯号，再透过该第一蓝牙模组输出运动数据与数据讯号；及

一穿戴件，供配戴于使用者的手腕并无线连接该辅助装置，包含电性连接之一第二蓝牙模组、一第二多轴感测器、一处理单元与一资料库，该第二蓝牙模组系可接收第一蓝牙模组输出的运动数据与数据讯号，该第二多轴感测器系可量测手腕的运动数据，该处理单元系可接受第二蓝牙模组与第二多轴感测器所传输的运动数据与数据讯号，利用姿态辨识的技术辨识出使用者的运动类型，并计算运动的反复次数、消耗热量、事件资讯，再将该资讯包装为资料封包储存于资料库或传送至应用程序。

2.根据权利要求1所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，该识别元件是电子元件的识别码。

3.根据权利要求1所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，该感测器系可侦测健身设备的运作次数及/或速度运作数据。

4.根据权利要求1所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，该辅助装置的本体可为戒指、项链、手环或脚炼装饰配件之一。

5.根据权利要求1或4所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，该本体一端更设有一第三连接部，该辅助装置更包含一充电件，该充电件包含一充电座与一夹持装置，该充电座的一端设有一第四连接部，可拆卸地连接该第三连接部，该充电座设有若干电池，可透过该第三、第四连接部的连接传输电力至辅助装置，该夹持装置是供夹持衣物。

6.根据权利要求5所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，各该第一、第二、第三、第四连接部是磁吸式连接器。

7.根据权利要求1所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，该第一、第二多轴感测器是九轴感测器。

8.根据权利要求1所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其中，该处理单元是基于姿态辨识技术的应用程序。

9.根据权利要求1或3所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，该健身设备是哑铃、杠铃或健身环运动器材之一。

10.根据权利要求1所述的结合健身设备与辅助穿戴装置的健身动作侦测系统，其特征在于，该穿戴件是智慧手表或智慧手环之一。

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