虚拟锻炼装置的制造方法_3

文档序号:9313260阅读:来源:国知局
中间发送和接收信息。另外,仅以示例的方式提出分离的元件100、102和103。可容易理解的是,构成元件可以多种组合的形式布置或组合。例如,存储器124和处理单元102的微控制器126可以并入反馈机构103中(作为示例,由耳机/听筒实施),从而消除对单独元件102的需要。
[0069]2、软件和其操作
[0070]现在参考图3和4,其示出所述装置检测和处理实时收集的运动数据的方法的流程图。我们建立了计算过程,其用于确定是否任何使用装置10的个人正在模拟为保持常用呼啦圈围绕臀部连续转动所需的运动。首先,从擅长保持常用呼啦圈连续转动技术的个人收集的参考加速计数据。这被称为理想数据范围并存储在存储器22中并用于建立运动的理想范围、速度和强度。理想数据范围是当使用装置10时用户力争并取得成功的目标。在模拟呼啦圈实例中,我们最初在三维,即X-轴线、y_轴线和Z-轴线上绘制运动数据,但是我们发现,由于数据的微小偏差,可以忽略运动的垂直I分量。我们的大量模型证明,在剩余的两个水平轴线X和z上的运动的每一个可以用具有下面形式的等式通过正弦曲线来表示:
[0071]X = Asin(Bt+C) +D ;其中,周期=2pi/B,相位=C/B.........(I)
[0072]Z = Asin(Bt+C) +D ;其中,周期=2pi/B,相位=C/B.........(2)
[0073]其中,D表示从用于代表具体用户的曲线的中轴线处的偏移洫表示振幅表示角频率;且C表示相位。然而,要注意的是对于其它应用,可以沿X-、y-和Z-轴线测量G力。
[0074]这些等式允许从具有不同运动模式和强度的用户身上获得的数据之间的相互比较。通过对用户的可能引起失败的对应运动的详细分析来确定X和Z的最大和最小允许值。该失败可包括,例如由于重力引起转动的圈落下。我们将这些等式转变为编程方法,其可以通过使用具有计算能力的装置10取得,如图3的流程图中特别例示。
[0075]流程图为逻辑树,当用户在步骤28中初始化全局变量时,该逻辑树开始于循环I。如果用户第一次使用装置10,在启动如图4所例示的循环2之前需要在步骤30中的校准。如果用户以前没有用过装置10,则为了获得最佳性能,需要校准装置10。在步骤32中,当用户转动其臀部以模仿想象的呼啦圈运动达I秒钟时,传感器20在X-和Z-轴线上检测并读取G力。X值表示用户臀部的前后运动;7值表示用户臀部的侧向(横向)运动。在步骤34中,获得最大和最小X和y值并储存为等于单独i值的单独组,如果需要的话其被重复。如果在步骤36中,获得了 3组最大和最小值,则在步骤38中,使用下面的式子计算这些值的平均值:
[0076](Max_Xi+Min_Xi)/2.........(3)
[0077]如果没有获得3组最大和最小值,则重复步骤32。在步骤40中,然后使用下面的等式,软件从每个最小和最大值之间的平均值中计算这些平均值的平均值,以获得DX和DZ (DX和DZ为标准化规范):
[0078](AverageXl+AverageX2+...+AverageXi) /i = DX).........(4)
[0079]在这之后,然后如图4所示启动循环2。在步骤42中,当用户转动其臀部以模仿想象的呼啦圈运动时,用5秒钟收集另外一组数据。传感器20在X-和Z-轴线上检测并读取第二组G力数据。在步骤44中,使用循环I中获得的DX和DZ,在两个轴线上标准化第二组数据。在步骤46中,在χ-和Z-轴线上获得G力的最大和最小值,然后在步骤48中,在X-和Z-轴线上获得最大和最小值之间的周期。在步骤50中,相对于常用的最大/最小数据检查最大/最小数据。如果这些值偏离,则其因此被加到误差计数器中。这以相对于常用周期值的周期进行重复。短语“常用数据”指的是从初学者到专家的所有用户身上取得的数据。理想的参考数据从体育领域的专家,例如专业呼啦圈手、专业高尔夫球手等身上收集。数据从广泛范围的用户身上收集,以验证所述方法起作用。
[0080]在步骤52中,然后程序检查误差计数器。如果数据超出范围,则程序退出并且为用户示出其分数。存在两种误差计数器;一种是基于循环的,另一种是全局的。在步骤54中,在完成循环I后,比较来自以前循环中的数据。如果这些数据超出范围,或者所述比较偏离预定百分数,则该数据被加到误差计数器中(全局的和基于循环的计数器)。在步骤56中,保存误差计数器、周期和最大/最小误差数据。在步骤58中,如果达到了最大误差计数,则程序退出且在步骤60中为用户显示基于误差计数器的分数。在步骤58中,如果没有达到最大误差,则程序循环返回至步骤42并且收集在χ-和Z-轴线上的另外数据。在程序进行的任何时间,用户可以退出。分数系统建立在误差计数的基础上。
[0081]现在参考图5和6,提供了实时数据,其例示了使用软件发现χ-和Z-值和周期的必需的最大和最小数据和其怎样实际匹配。数值为作为加速器的输出从专业呼啦圈手身上取得的(Gs中的)数据。在图5中,曲线图中的线60是对周期数据的绘制,而线62和64分别代表通过软件沿χ-轴线取得的数据的最大和最小值。在图6中,线66代表周期数据,而线68和70分别代表通过软件沿Z-轴线取得的数据的最大和最小值。如所例示的,数据匹配得很好。
[0082]—般来讲,当多位置开关被切换至ON的位置时,其启动处理器/计算单元24。在这一点上,除蓝牙收发器和W1-Fi收发器外,装置10的所有组件将被启动,蓝牙收发器和W1-Fi收发器可以通过在IXD屏上显示的图像用户界面(⑶I)由用户启动。⑶I由处理器/计算单元24控制。如果在GUI上选项被选择,则将根据由用户作出的新的选择而改变存储器22。用户也可以通过GUI访问存储在存储器22中的以前收集的数据。
[0083]—旦用户启动程序并移动其身体,则传感器20获得基于用户在在运动期间在χ-和Z-轴线上产生的G力的值。这些值通过处理器/计算单元24计算并存储在存储器22中。如果达到了特定目标,则LCD屏、LED灯和/或放大器将接收新的数据,根据放大器接收的数据类型引起扬声器发出声音。
[0084]用户通过开关或按钮18中的一个选择操作模式,在此之后,IXD屏将显示信息、数据和选项。用户将选择其希望用装置10做什么,然后装置10将继续完成这些指令。如果用户希望比如在锻炼程序中玩涉及虚拟呼啦圈的游戏,则装置10将开始倒计时程序并且用户因此必须将其自身定位在正确的开始位置上,如当使用真的呼啦圈时人们会通常作的那样。然后游戏将开始。数据将通过传感器20被收集并传输到处理器/计算单元24,其在该处理器/计算单元24中被处理。根据用户在游戏期间成功或失败地取得理想的数据范围,LCD屏、LED灯和扬声器将提供听觉和/或视觉信号给用户。然后用户能够通过蓝牙收发器或W1-Fi收发器无线地将其成功情况上传至个人计算机。
[0085]如果用户想要在手机、智能电话、PDA、音乐播放设备或含有合适组件的其它任何电子装置中使用装置10,则软件组件可以安装在该装置中。
[0086]如果所述装置作为由此处所描述的电子
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