專利名稱：帶有教練功能的智能健身系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種智能健身系統，特別涉及一種帶有教練功能的智能健身系統。
背景技術：
健身運動本應該是一項大眾參與的運動。通過健身器械來健身在歐美國家已是一 種被普遍接受的生活方式，據有關報道，美國的心血管病低于中國的一個重要原因就是健 身房的普及。 反過來看看我國，"目前肥胖的人口達3.25億，中國人的腰圍比世界上任何國家的 人增長的都快"源自2008年7月8日美國彭博新聞的文章是這樣說的"這個數字在未來 20年還可能增加一倍，這種變化可能對中國的勞動力和經濟增長產生影響"。
盡管國人也知道健身不但可以減少體脂的沉積，防止肥胖，而且可以塑造優美的 體形。但為何健身房在中國卻一直未能有效推廣呢？進入行業分析我們看到目前國內健身 房服務存在三個不足 1.健身會員卡一般以年費計收，價格不低而且過期作廢。 2.購買會員卡后，在訓練過程中另外支付的私人教練費昂貴，以每課時100-500 元不等，使許多低收入消費者望而卻步。 3.沒有聘請私教的健身者，因為沒有正確的指導而盲目訓練，最終看不到自身健 身效果而熱情減退，中途放棄有計劃的健身訓練，所以大多數消費者在健身房購買的健身 卡最終變成了洗澡卡。 綜上所述，現有健身房中的健身運動具有健身效果差、教練費昂貴、會員卡使用期 限短的缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種帶有教練功能的智能健身系統，以解決現有的健身運動 健身效果差、教練費昂貴、會員卡使用期限短的缺點。 本發明提出一種帶有教練功能的智能健身系統，用于為力量型健身器材提供自主 教練功能，包括至少一個傳感器、至少一個智能控制器和一個管理計算機。傳感器，其設置 在健身器材上，且每個健身器材上設置至少一個傳感器，用于采集和記錄健身者的實時健 身信息。智能控制器設置在便于健身者觀察的位置，且每個健身器材配置一個智能控制器。 其中，每個智能控制器又進一步包括顯示屏和中央控制板。顯示屏用于向健身者顯示教練 的示范動作以及糾錯信息。中央控制板與顯示屏相連，用于處理各種信號，以及根據健身者 的需求選擇相應的教練信息，并傳輸給該顯示屏。管理計算機與所有的智能控制器相連，其 又進一步包括數據庫和管理單元。數據庫用于存放健身教程數據以及糾錯信息。管理單元 與數據庫相連，用于將數據庫中的健身教程數據傳輸給相應的智能控制器，以及根據傳感 器采集的健身信息，從該數據庫中提取出相應的糾錯信息，并發送給相應的智能控制器。
優選的，智能控制器還包括鍵盤，其與中央控制板相連，用于為健身者提供輸入功能及教練選擇功能。 優選的，智能控制器還包括鎖扣控制單元和定時器，鎖扣控制單元與中央控制板
相連，用于開啟或關閉健身器材的操作權限，定時器，與中央控制板相連，用于計時。 優選的，智能控制器還包括一讀卡器，其與該中央控制板相連，用于讀取外部信息
以及健身者的個人信息，以及將該數據庫中的信息上傳到外部設備中。 優選的，智能控制器還包括投幣器，與中央控制板相連。 優選的，中央控制板進一步包括微處理器、人機界面接口、信號調理電路和數據存
儲器。微處理器，用于對信號進行處理。人機界面接口分別與微處理器及顯示屏相連。信
號調理電路分別與微處理器及傳感器相連。數據存儲器與微處理器相連，用于存儲管理計
算機下傳的規范動作指導、健身計劃安排和音頻視頻資料。 優選的，每個健身器材上均設置有稱重傳感器和位移傳感器。 相對于現有技術，本發明的有益效果是 1、帶有教練功能的智能健身器材針對不同個體生成的健身計劃、并有標準動作的
示范演示以及明星教練的語音圖像同步指導，這種智能健身器材讓消費者不用追加費用而
享受頂級的私人教練服務，使普通消費者從健身中得到實惠、獲得樂趣。 2、為消費者建立連貫和完整的健身檔案，使消費者直觀地看到自身體質的變化，
增強了健身的信心。 3 、以使用次數計費，不存在健身卡過期的擔憂。 當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
圖1為本發明帶有教練功能的智能健身系統的一種整體架構的實施例示意圖； 圖2為本發明智能控制器與管理計算機的一種實施例結構圖； 圖3為本發明帶有教練功能的智能健身系統的一種實施例工作流程圖； 圖4為本發明中央控制板的數據存儲器的一種實施例電路圖； 圖5為本發明人機界面接口中鍵盤接口電路的一種實施例電路圖； 圖6為本發明中央控制板中信號調理電路的一種實施例電路圖； 圖7為本發明中央控制板中通訊接口的一種實施例電路圖。
具體實施例方式
本發明的主要思想是使健身器材自身具備教練功能，并可以為健身者量身提供教練功能，可以大大提高健身者的健身效果和健身興趣，并節約了聘用人工教練的費用。
本發明的帶有教練功能的智能健身系統，其適用于各種力量型器材，例如背部訓練健身器、頸肩部訓練健身器、臂部訓練健身器、胸部訓練健身器、腰腹部訓練健身器、臀部訓練健身器、大腿訓練健身器、小腿訓練健身器和軌道式杠鈴等。 請參見圖l，其為本發明帶有教練功能的智能健身系統的一種整體架構的實施例示意圖。此系統包括多個傳感器11、多個智能控制器12和一個管理計算機13。傳感器ll設置在健身器材14上，且每個健身器材14上可以設置一個傳感器，也可以設置多個傳感器(圖示中每個健身器材14上只繪示出一個傳感器)。每個健身器材14上的傳感器11對應
4連接一個智能控制器12，所有的智能控制器12均與管理計算機13相連。 本發明常用的傳感器11是稱重傳感器和位移傳感器，其可以安裝在健身器材14
負重牽引的鋼絲繩上，在使用過程中通過傳感器11收集和記錄健身者此組動作所牽引的
重量、牽動的距離和有效次數。傳感器11再把收集的模擬信息通過智能控制器12轉換成
計算機可以識別的數字信息，并上傳到管理計算機13進行分析、儲存和輸出。 下面以背部訓練健身器為例，結合附圖來具體說明本發明。 請參見圖2，本實施例的背部訓練健身器上設置有稱重傳感器201 (壓力或拉力傳感器)和位移傳感器202，并通過通訊電纜連接到智能控制器12。 所述智能控制器12安裝在便于健身者操作的位置，如背部訓練健身器的頂端，其包括顯示屏203、鍵盤204、讀卡器205、投幣器206、鎖扣控制單元207、計時器208、電源209和中央控制板210。顯示屏203、鍵盤204、讀卡器205、投幣器206、鎖扣控制單元207均與中央控制板210相連，計時器208與鎖扣控制單元207相連。所述的讀卡器205可以識別如U盤、SD卡等接觸式卡或藍牙和RFID之類非接觸式卡。 其中，中央控制板210又包括人機界面接口 211、信號調理電路212、鎖扣控制電路213、通訊接口 214、數據存儲器219和微處理器215。微處理器215分別連接人機界面接口211、信號調理電路212、鎖扣控制電路213、通訊接口 214和數據存儲器219。人機界面接口 211分別與顯示屏203、鍵盤204、讀卡器205和投幣器206相連。信號調理電路212與稱重傳感器201、位移傳感器202相連。鎖扣控制電路213與鎖扣控制單元207相連。通訊接口 214連接到管理計算機13。 管理計算機13又包括管理單元216、數據庫217及通訊接口 218。通訊接口 218通過電纜連接到中央控制板210的通訊接口 214。數據庫217用于存放健身教程數據以及糾錯信息。管理單元216分別與數據庫217及通訊接口 218相連，用于將數據庫217中的健身教程數據通過通訊接口 218傳輸給智能控制器12，以及根據傳感器采集的健身信息，從數據庫217中提取出相應的糾錯信息，并通過通訊接口 218發送給智能控制器12，最終在顯示屏203進行顯示。 工作時，如圖3所示，智能控制器12的讀卡器205和投幣器206在接受插卡或投幣識別通過后，鎖扣控制單元207會自動開啟背部訓練健身器的鎖扣，允許操作健身器(通常投幣式消費的健身器材主要用于公共休閑場所，插卡式消費的健身器材主要用于預先付費使用的健身房之類場所)。智能控制器12可根據健身卡的卡號確定健身者(這里所述的健身卡是指U盤、SD卡等接觸式卡或藍牙和RFID之類非接觸式卡，在健身房使用時此卡既可以是個人資料識別卡，又可以是每次扣繳健身費用的結算卡。)，并根據存儲在數據庫217中該健身者以往的健身資料，自動生成出針對該健身者的當日健身計劃和動作要求及此背部訓練健身器使用的時間期限，并通過文字、語音和圖像在顯示屏203上顯示播報出來。健身者也可以通過鍵盤204從管理計算機13的數據庫中存儲的教練信息里選擇自己喜歡的明星教練來演示規范的健身動作，陪同自己完成整個健身過程。 在健身者動作的同時，稱重傳感器201和位移傳感器202會實時收集和記錄健身者此組動作所牽引的重量、牽動的距離和有效次數，再把收集的模擬信息通過智能控制器12的信號調理電路212轉換成管理計算機13可以識別的數字信息，經通訊接口 214上傳到管理計算機13進行分析、儲存和輸出。
管理計算機13的管理單元216通過通訊接口 218接收和分析處理來自健身器械的實時傳感測量數據，如果有操作錯誤，則從數據庫217中調出糾錯信息，并傳輸給智能控制器12顯示在顯示屏203上。 在背部訓練健身器被使用過程中，智能控制器12會同時啟動內部的計時器208，當使用時間到期后(比如操作背部訓練健身器4-6組規范的動作要求在10鐘內完成)，通過鎖扣控制單元207自動閉合鎖扣，禁止再對此背部訓練健身器進行操作。此健身動作完成后，健身者根據顯示屏203的提示更換到另一個健身器進行其它部位的訓練。
中央控制板210的數據存儲器219用于存儲管理計算機下傳的規范動作指導、健身計劃安排和音頻視頻資料等，通過USB接口及鍵盤輸入指令，可把健身統計數據下載到個人U盤或其它健身存儲卡。如圖4所示，數據存儲器芯片U2通過總線和微處理器215相連，微處理器215可以把規范動作指導、健身計劃安排和音頻視頻資料等存儲在數據存儲器芯片U2中，即使斷電也不會丟失。 另外，智能控制器12的人機界面接口 211包括有連接鍵盤204的鍵盤接口電路，請參見圖5，其為本發明人機界面接口中鍵盤接口電路的一種實施例電路圖。所述的鍵盤接口電路，通過芯片U3擴展了微處理器215的接口， Sl S5為輕觸按鍵，可進行現場操作，如選擇自己喜歡的明星教練來演示規范的健身動作和健身統計數據的下載等。
請參見圖6，其為本發明中央控制板210中信號調理電路212的一種實施例電路圖。所述的信號調理單元電路，R8和C5組成了低通濾波器，能抗電磁干擾，使輸入信號穩定；放大器U1A把輸入信號放大，使其便于處理。 請參見圖7，其為本發明中央控制板210中通訊接口的一種實施例電路圖。所述通訊接口接口電路，其通過芯片U4可進行RS-232通訊，通過芯片U5可進行RS-485通訊，使用起來更靈活，適用面更廣。U1、U2、U3是光電隔離器，使外部電路和微處理器215隔離，提高系統的抗干擾能力和可靠性。 本發明的帶有教練功能的智能健身系統是一種集文字、語音和影像為一體的綜合豐富的智能健身系統，健身設備的智能化與電腦視頻的互動更新了傳統器械健身的界面，這一技術的創新使健身房中的服務員和教練變成了可觸屏幕，拉近了健身者與這些笨重生冷的健身器械之間的距離，激發了體驗者的興趣，增加了追求健美健康者的信心，提高了鍛煉的效率。相對于現有技術，本發明具有以下優點 1、帶有教練功能的智能健身器材針對不同個體生成的健身計劃、并有標準動作的
示范演示以及明星教練的語音圖像同步指導，這種智能健身器材讓消費者不用追加費用而
享受頂級的私人教練服務，使普通消費者從健身中得到實惠、獲得樂趣。 2、為消費者建立連貫和完整的健身檔案，使消費者直觀地看到自身體質的變化，
增強了健身的信心。 3 、以使用次數計費，不存在健身卡過期的擔憂。 以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本發明的保護范圍內。
權利要求
一種帶有教練功能的智能健身系統，用于為力量型健身器材提供自主教練功能，其特征在于，包括至少一個傳感器，其設置在健身器材上，且每個健身器材上設置至少一個傳感器，用于采集和記錄健身者的實時健身信息；至少一個智能控制器，設置在便于健身者觀察的位置，且每個健身器材配置一個智能控制器，其中，每個智能控制器又進一步包括一顯示屏，用于向健身者顯示教練的示范動作以及糾錯信息；一中央控制板，與該顯示屏相連，用于處理各種信號，以及根據健身者的需求選擇相應的教練信息，并傳輸給該顯示屏；一管理計算機，其與所有的智能控制器相連，其又進一步包括一數據庫，用于存放健身教程數據以及糾錯信息；一管理單元，與該數據庫相連，用于將該數據庫中的健身教程數據傳輸給相應的智能控制器，以及根據傳感器采集的健身信息，從該數據庫中提取出相應的糾錯信息，并發送給相應的智能控制器。
2. 如權利要求1所述的帶有教練功能的智能健身系統，其特征在于，該智能控制器還包括一鍵盤，其與該中央控制板相連，用于為健身者提供輸入功能及教練選擇功能。
3. 如權利要求1所述的帶有教練功能的智能健身系統，其特征在于，該智能控制器還包括一鎖扣控制單元，與該中央控制板相連，用于開啟或關閉健身器材的操作權限；一定時器，與該中央控制板相連，用于計時。
4. 如權利要求1所述的帶有教練功能的智能健身系統，其特征在于，該智能控制器還包括一讀卡器，其與該中央控制板相連，用于讀取外部信息以及健身者的個人信息，以及將該數據庫中的信息上傳到外部設備中。
5. 如權利要求1所述的帶有教練功能的智能健身系統，其特征在于，該智能控制器還包括一投幣器，與該中央控制板相連。
6. 如權利要求1所述的帶有教練功能的智能健身系統，其特征在于，該中央控制板包括一微處理器，用于對信號進行處理；一人機界面接口，分別與該微處理器及該顯示屏相連；一信號調理電路，分別與該微處理器及該傳感器相連；一數據存儲器，與該微處理器相連，用于存儲該管理計算機下傳的規范動作指導、健身計劃安排和音頻視頻資料。
7. 如權利要求1所述的帶有教練功能的智能健身系統，其特征在于，每個健身器材上均設置有一稱重傳感器和一位移傳感器。
全文摘要
本發明提出一種帶有教練功能的智能健身系統，包括至少一個傳感器、至少一個智能控制器和一個管理計算機。傳感器設置在健身器材上。智能控制器設置在便于健身者觀察的位置，且每個健身器材配置一個智能控制器。每個智能控制器又進一步包括顯示屏和中央控制板。中央控制板與顯示屏相連。管理計算機與所有的智能控制器相連，其又進一步包括數據庫和管理單元。數據庫用于存放健身教程數據以及糾錯信息。管理單元與數據庫相連，用于將數據庫中的健身教程數據傳輸給相應的智能控制器，以及根據傳感器采集的健身信息，從該數據庫中提取出相應的糾錯信息，并發送給相應的智能控制器。本發明可提高力量型健身器材的健身效果，并可以有效降低健身費用。
文檔編號A63B24/00GK101791466SQ20101012548
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者王洪偉 申請人:王洪偉