专利名称：一种智能健身系统及控制智能健身系统的方法
技术领域：
本发明涉及健身器材领域，具体是一种智能健身系统及控制智能健身系统的方法。
背景技术：
体育健身市场是体育市场的主要内容，是体育服务业的支柱之一，也是广大人民群众参与性的消费市场。随着人民生活水平的不断提高，生活节奏的加快给人们带来了更大的压力，因而人们对健康的追求越来越受到重视和关注。如今花钱买健康成为时尚，已经被越来越多的人们所重视。为适应这一要求，商业性健身房在各大、中、小城市中如雨后春笋般发展，体育的经济和产业化逐渐被熟悉和开发。虽然健身产业经历了近半个世纪的发展，发展比较成熟，但是健身器材智能化和人性化的发展却大大落后，服务水平跟不上，主要存在以下几个问题1、现在的健身器材基本上是独立的，但是不具备检测健身者运动时的各种生理指标并且自适应调节阻尼，以及接入网络等功能，这就使得健身者在锻炼的时候无法知道自己的状态，无法合理安排锻炼的强度和时间，因此造成肌肉拉伤、关节损伤等运动伤害，更危险的导致心脏病发作等意外事故的发生。2、目前健身场所的管理方式粗放原始，各种决策都出自个人经验。健身馆为会员建立的档案仅限于消费的次数，不能真正的记录消费者的锻炼类型，锻炼时间和锻炼时的相关的生理指标，从而不能监督用户的健身计划以及对健身器材进行管理。3、健身时枯燥无味，损失了很多潜在客户。
发明内容
本发明提供一种智能健身系统及控制智能健身系统的方法，在健身过程中可以自动调整健身器材强度；同时根据每个健身者的身体素质和用户需求，安排合理的健身强度， 实现科学健身和虚拟教练的效果；另外健身车将游戏与健身结合，使用户在得到良好的健身效果的同时拥有愉快的健身体验。一种智能健身系统，包括智能娱乐健身车及互联网，所述智能娱乐健身车包括车把手、支架、飞轮、主控制器板、RFID读写器和车载电脑，支架的前端与车把手连接，车把手上安装有加速度计、按键及心率检测器，飞轮上安装有速度检测器和阻尼系统，加速度计、 按键、速度检测器、心率检测器及RFID读写器分别与主控制器板的信号输入接口连接，主控制器板与车载电脑和阻尼系统连接，车载电脑与互联网连接。一种用于控制前述智能健身系统的方法，所述方法包括如下步骤将RFID卡插入健身车的RFID读写器，系统识别用户为合法注册用户后启动智能娱乐健身车；从互联网上下载该用户的健身信息，根据用户的健身信息设定健身车的健身强度和健身时间；
主控制器板将加速度计、按键、速度检测器及心率检测器检测的数据信号通过无线USB接口传送给车载电脑；用户在健身时，主控制器板根据心率信号自动调节阻尼系统的阻尼大小，使用户处于有氧健身的状态；健身完后，车载电脑将用户健身时的心率信号和健身的时间地点类型等锻炼信息上传到互联网。本发明智能健身系统可以通过心率检测器实时检测用户的心率信号，并可以自适应调节阻尼系统的阻尼大小，防止因健身过当造成健身损伤；本发明智能健身系统还可通过车载电脑与互联网连接，健身者锻炼时的各种生理指标(例如心率信号)可以通过车载电脑反馈到互联网，同时根据从互联网上下载该用户的健身信息可以设定健身车的健身强度和健身时间；加速度计、按键、速度检测器检测的数据信号传送给车载电脑，可以使得用户在使用健身车时，边玩游戏边健身，让健身变得快乐，改变了传统的健身方式，增加了对用户的吸引力，使用户得到良好的健身效果和愉快的健身体验。
图1是本发明智能健身系统的内部电路结构示意图；图2是本发明智能健身系统的健身车的结构示意图；图3控制本发明智能健身系统的方法的流程示意图。图中1-车把手，2-支架，3-飞轮，4-加速度计，5-按键，6-速度检测器，7-心率检测器，8-主控制器板，9-RFID读写器，10-车载电脑，11-互联网，12-阻尼系统。
具体实施例方式下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1所示是本发明智能健身系统的内部电路结构示意图，所述智能健身系统包括智能娱乐健身车及互联网11，请一并参考图2，所述智能娱乐健身车包括车把手1、支架2及飞轮3，支架2的前端与车把手1连接，车把手1上安装有加速度计4、按键5及心率检测器 7，飞轮3上安装有速度检测器6和阻尼系统12。所述智能娱乐健身车还包括主控制器板8、RFID读写器9和车载电脑10，RFID读写器9用于读取用户RFID卡中的用户数据。加速度计4、按键5、速度检测器6、心率检测器 7及RFID读写器9分别与主控制器板8的信号输入接口连接，主控制器板8与车载电脑10 和阻尼系统12连接，车载电脑10与互联网11连接。其中加速度计4用于采集车把手1的转向信号；按键5对应为车载电脑10的游戏控制中的各种功能键，对游戏中的各种功能进行控制，本实施例中可以在每个车把手1的内侧分别加装两个按键5，具体安装的数目和位置可根据实际需要进行调节；心率检测器7 用于检测人体心率。加速度计4可以采用美新半导体公司的MMC6202微纳米传感器，其是一个双轴的加速度传感器，利用加速度计4检测的是重力加速度在X轴和Y轴上的变化。车把手1上的锥齿轮将水平面内的转动传递到竖直方向上，然后使用两块加速度传感器的检测板(即加速度计4)采集车把手1的转向信号。
本实施例中心率检测器7为两块金属电极片，分别安装在两个车把手1上，具体形状可以为半椭圆形，其中一块金属电极片用来检测人体心率，另一块金属电极片用来检测人手是否已经握上。心率检测器7通过对两手的金属电极片上的微小电压差进行放大滤波处理，得到人体的心率信号。阻尼系统12可以是固定在与飞轮3外形相同的支架上的永磁体和舵机，飞轮3 一般质量很大，多由铁铸造而成，在转动的时候有很大的惯性，能使用户有很流畅的骑车体验。用户运动时，主控制器板8通过信号输入接口，例如12C接口，采集心率检测器7检测到的心率信号，然后根据心率信号调节阻尼系统12的阻尼大小，即控制阻尼系统12中的舵机，使舵机牵引支架靠近或远离飞轮3，通过改变飞轮3与永磁体之间的磁力大小来改变运动阻尼的大小使得用户保持在一个有氧运动的状态，或者根据游戏中的游戏情节，智能增加或减少运动的阻尼，获得更真实的游戏体验。有氧运动的衡量的标准是心率，心率保持在150次/分钟的运动量为有氧运动，因为此时血液可以供给心肌足够的氧气，它的特点是强度低，有节奏，持续时间较长。本发明的心率测量和阻尼控制正好可以构成一个闭环控制，保证人体的运动为有氧运动。智能阻尼调节在游戏过程中也会起到作用，例如赛车类游戏，可以根据赛道状况变化系统阻尼，以获得更真实的游戏体验例。自适应的阻尼系统保证了用户能够科学健身，健康锻炼，有效避免了因为健身方法不科学或健身器材使用不当造成的伤害。主控制器板8将加速度计4、按键5、速度检测器6及心率检测器7检测的数据信号通过无线USB接口传送给车载电脑10，在主控制器板8与车载电脑10之间使用了无线传输的方式，减少了导线的连接，使健身车的结构更加简单。其中加速度计4检测的车把手 1的转向信号、按键5的动作信号、速度检测器6检测到飞轮3的速度信号传送给车载电脑 10用以对车载电脑中的游戏进行控制，例如其中转向信号和速度信号可以对应游戏中的前进、后退及转向，按键5的动作信号对应游戏中的各种功能操作，例如射击、击打等。心率检测器7检测的心率信号一并传送给车载电脑10，然后车载电脑10将用户健身时的心率信号上传到互联网11以对用户的健身数据进行存档、分析。RFID读写器9用于识别用户、管理用户信息、开启或关闭智能娱乐健身车，具体的，所述RFID读写器9通过读取用户RFID卡中的用户数据，例如用户ID号码，主控制器板 8根据用户ID号码判断其是否为用户数据库中已经注册的合法ID，如果确认为是则开启健身车，然后从互联网11上下载该用户的健身信息(包括资金、健身计划、健身时的特殊要求、用户的身体信息，例如身高、体重、有无病史等)，主控制器板8根据用户的健身信息设定健身车的健身强度和健身时间；当用户健身完后，主控制器板8将用户的锻炼结果(例如健身的类型、锻炼时间等)传送到互联网11用以更新用户的健身计划、资金等健身信息；同时主控制器板8将智能娱乐健身车的使用状况和使用时间、以及用户使用时的状态反馈至互联网11，便于健身馆管理人员可以更好的管理会员和健身器材。请参考图3，图3是控制本发明智能健身系统的方法的流程示意图，具体包括如下步骤步骤21 用户根据RFID卡号，在互联网上注册身高、年龄、病史、费用及对健身的特殊要求等健身信息。步骤22 将RFID卡插入智能娱乐健身车的RFID读写器9，系统识别用户为合法注册用户后启动智能娱乐健身车。步骤23 从互联网11上下载该用户的健身信息，根据用户的健身信息设定智能娱乐健身车的健身强度和健身时间。步骤M 主控制器板8将加速度计4、按键5、速度检测器6及心率检测器7检测的数据信号通过无线USB接口传送给车载电脑10。步骤25 用户在健身时，主控制器板8根据心率信号自动调节阻尼系统12的阻尼大小，使用户处于有氧健身的状态。步骤沈健身完后，车载电脑10将用户健身时的心率信号和健身的时间、地点、类型等锻炼信息上传到互联网11以对用户的健身数据进行存档、分析。还可进一步包括步骤27 车载电脑10将智能娱乐健身车的使用状况和使用时间、 以及用户使用时的状态反馈至互联网11，以便于健身馆管理人员可以更好的管理会员和健身器材。本发明智能健身系统可以通过心率检测器实时检测用户的心率信号，并可以自适应调节阻尼系统的阻尼大小，防止因健身过当造成健身损伤；本发明智能健身系统还可通过车载电脑与互联网连接，健身者锻炼时的各种生理指标(例如心率信号)可以通过车载电脑反馈到互联网，同时根据从互联网上下载该用户的健身信息可以设定健身车的健身强度和健身时间；加速度计、按键、速度检测器检测的数据信号传送给车载电脑，可以使得用户在使用健身车时，边玩游戏边健身，让健身变得快乐，改变了传统的健身方式，增加了对用户的吸引力，使用户得到良好的健身效果和愉快的健身体验。另一方面，健身场馆还可通过互联网对所有场馆内的健身车进行监控和统计，以便更好的对健身车进行管理。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种智能健身系统，其特征在于包括智能娱乐健身车及互联网11，所述智能娱乐健身车包括车把手(1)、支架O)、飞轮(3)、主控制器板(8)、RFID读写器(9)和车载电脑 (10)，支架⑵的前端与车把手⑴连接，车把手⑴上安装有加速度计、按键(5)及心率检测器(7)，飞轮(3)上安装有速度检测器(6)和阻尼系统(12)，加速度计、按键 (5)、速度检测器(6)、心率检测器(7)及RFID读写器(9)分别与主控制器板(8)的信号输入接口连接，主控制器板(8)与车载电脑(10)和阻尼系统(12)连接，车载电脑(10)与互联网(11)连接。
2.如权利要求1所述的智能健身系统，其特征在于加速度计(4)用于采集车把手(1) 的转向信号，按键(5)对应为车载电脑(10)的游戏控制中的各种功能键。
3.如权利要求1所述的智能健身系统，其特征在于RFID读写器(9)用于识别用户、管理用户信息、开启或关闭智能娱乐健身车。
4.如权利要求1所述的智能健身系统，其特征在于主控制器板(8)根据心率检测器 (7)采集的心率信号自动调节阻尼系统(12)的阻尼大小，使用户处于有氧健身状态。
5.如权利要求1所述的智能健身系统，其特征在于每个车把手(1)的内侧分别加装两个按键(5)。
6.如权利要求1所述的智能健身系统，其特征在于心率检测器(7)为两块金属电极片，分别安装在两个车把手(1)上。
7.一种用于控制权利要求1-6任一项所述智能健身系统的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤将RFID卡插入智能娱乐健身车的RFID读写器(9)，系统识别用户为合法注册用户后启动智能娱乐健身车；从互联网(11)上下载该用户的健身信息，根据用户的健身信息设定智能娱乐健身车的健身强度和健身时间；主控制器板⑶将加速度计、按键(5)、速度检测器(6)及心率检测器(7)检测的数据信号通过无线USB接口传送给车载电脑(10)；用户在健身时，主控制器板(8)根据心率信号自动调节阻尼系统(12)的阻尼大小，使用户处于有氧健身的状态；健身完后，车载电脑(10)将用户健身时的心率信号和锻炼信息上传到互联网(11)。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于还包括如下步骤车载电脑(10)将智能娱乐健身车的使用状况和使用时间、以及用户使用时的状态反馈至互联网。
全文摘要
一种智能健身系统，包括智能娱乐健身车及互联网，智能娱乐健身车包括车把手、支架、飞轮、主控制器板、RFID读写器和车载电脑，支架的前端与车把手连接，车把手上安装有加速度计、按键及心率检测器，飞轮上安装有速度检测器和阻尼系统，加速度计、按键、速度检测器、心率检测器及RFID读写器分别与主控制器板的信号输入接口连接，主控制器板与车载电脑和阻尼系统连接，车载电脑与互联网连接。本发明在健身过程中可以自动调整健身器材强度；根据每个健身者的身体素质和用户需求，安排合理的健身强度，实现科学健身和虚拟教练的效果；另外健身车将游戏与健身结合，使用户在得到良好的健身效果的同时拥有愉快的健身体验。
文档编号A63B22/08GK102451544SQ201010514540
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者万小康, 刘玉贵, 吕稳, 吴金祥, 郭腾 申请人:万小康, 刘玉贵, 吕稳, 吴金祥, 郭腾