本發(fā)明涉及到健身器械領(lǐng)域，特別是涉及到一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)民健身意識(shí)的不斷增強(qiáng)，體育健身產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多人進(jìn)入健身房中使用各種各樣的力量健身器械進(jìn)行鍛煉，其中大部分的力量健身器械都是通過(guò)間接移動(dòng)一定數(shù)量的重塊來(lái)對(duì)身體的各個(gè)部位進(jìn)行鍛煉。但目前力量健身器械的使用主要依靠教練以及用戶的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前狀態(tài)下到底選取多大的力量等級(jí)進(jìn)行訓(xùn)練，以及訓(xùn)練的幅度和次數(shù)都沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量化，不能達(dá)到最佳鍛煉效果，甚至可能存在運(yùn)動(dòng)過(guò)量傷害。

目前的力量訓(xùn)練器械能夠提供訓(xùn)練時(shí)間以及重量信息，主要的技術(shù)原理是重量傳感器的應(yīng)用，可以獲得數(shù)據(jù)但是不夠精準(zhǔn)，也沒(méi)有動(dòng)作的幅度信息記錄，不能有效的判斷用戶健身動(dòng)作是否到位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的為提供一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法，可以準(zhǔn)確獲取使用者在健身器械上的使用情況。

本發(fā)明提出一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括有從下到上依次堆疊的若干個(gè)重塊和設(shè)置在所述重塊兩側(cè)的立柱，所述立柱正對(duì)所述重塊端部表面設(shè)置有光電傳感器陣列，所述重塊正對(duì)所述光電傳感陣列一端固接有反射片，所述光電傳感器陣列由若干個(gè)沿立柱設(shè)置的光電傳感器組成，所述重塊位于初始位置時(shí)，每個(gè)所述重塊設(shè)置有反射片一端正對(duì)立柱表面對(duì)應(yīng)設(shè)置有光電傳感器，

還包括有中央控制裝置，所述中央控制裝置包括有微控單元，與所述微控單元電連接的身份識(shí)別模塊、顯示模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述顯示模塊電連接顯示屏，所述中央控制裝置連接數(shù)據(jù)云服務(wù)器和所述光電傳感器陣列。

進(jìn)一步地，所述光電傳感器陣列包括有重量陣列和距離陣列，所述重量陣列設(shè)置在所述立柱底部，所述重量陣列上的光電傳感器和每個(gè)位于初始位置的重塊一一對(duì)應(yīng)，所述距離陣列包括有若干個(gè)間隔設(shè)置的光電傳感器，所述距離陣列位于所述重量陣列上方。

進(jìn)一步地，所述光電傳感器為紅外對(duì)射傳感器，所述紅外對(duì)射傳感器包括有發(fā)射器和接收器，所述發(fā)射器發(fā)射信號(hào)光線經(jīng)過(guò)所述反射片的反射后射入所述接收器。

進(jìn)一步地，所述反射片為玻璃鏡片或鋁箔片或其他反射金屬片中的一種。

進(jìn)一步地，所述身份識(shí)別模塊為二維碼身份識(shí)別模塊。

進(jìn)一步地，所述中央控制裝置還包括有播音模塊，所述播音模塊電連接有揚(yáng)聲裝置。

一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)方法，包括有以下步驟：

身份識(shí)別登錄，通過(guò)身份識(shí)別模塊啟動(dòng)力量器械，中央控制裝置通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊從云數(shù)據(jù)服務(wù)器中下載該用戶的歷史健身信息；

鍛煉信息獲取，當(dāng)重塊的位置發(fā)生變化時(shí)，中央控制模塊讀取光電傳感器陣列中各個(gè)光電傳感器通斷狀態(tài)的變化，中央控制裝置根據(jù)所有通斷狀態(tài)發(fā)生變化的光電傳感器中位置最高和最低的光電傳感器的位置信息，得到該次的鍛煉重量M和重塊移動(dòng)距離L。

進(jìn)一步地，在身份識(shí)別登錄步驟中，通過(guò)移動(dòng)終端掃描力量器械的顯示屏上的二維碼進(jìn)行使用者身份信息識(shí)別和登錄。

進(jìn)一步地，在所述鍛煉信息獲取步驟之后還包括有鍛煉數(shù)據(jù)計(jì)算步驟，中央控制裝置通過(guò)鍛煉重量M和每次的重塊移動(dòng)距離L計(jì)算出單次動(dòng)作消耗熱量Q，并根據(jù)單次動(dòng)作消耗熱量Q統(tǒng)計(jì)出累計(jì)消耗熱量J。

進(jìn)一步地，在所述鍛煉數(shù)據(jù)計(jì)算步驟之后還包括有鍛煉數(shù)據(jù)顯示步驟，中央控制模塊將鍛煉使用的重量M、單次動(dòng)作消耗熱量Q和累計(jì)消耗熱量J輸送到顯示模塊，并在顯示屏上以圖案或文字的形式呈現(xiàn)。

本發(fā)明的有益效果是：可以普遍應(yīng)用在力量訓(xùn)練器械上，通過(guò)精確判斷紅外對(duì)射傳感器陣列的狀態(tài)，獲取當(dāng)前用戶所拉重塊的重量M以及重塊移動(dòng)距離L即幅度信息，為用戶提供準(zhǔn)確的鍛煉信息，更好供鍛煉數(shù)據(jù)支持。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中力量器械處于初始狀態(tài)時(shí)光電傳感陣列的狀態(tài)示意圖；

圖2是圖1實(shí)施例中力量器械處于使用狀態(tài)時(shí)的光電傳感陣列的狀態(tài)示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中央控制裝置的原理圖；

圖4是本發(fā)明一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)方法的流程示意圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照?qǐng)D1‐2，提出本發(fā)明一實(shí)施例，一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括有從下到上依次堆疊的11個(gè)重塊2和設(shè)置在重塊2兩側(cè)的立柱1，右側(cè)的立柱1正對(duì)重塊2端部表面設(shè)置有光電傳感器陣列，重塊2正對(duì)光電傳感陣列一端固接有反射片4，光電傳感器陣列由21個(gè)沿立柱1設(shè)置的光電傳感器組成，重塊2位于初始位置時(shí)也就是圖1中的狀態(tài)，重塊2成初始堆疊狀，每個(gè)重塊2設(shè)置有反射片4一端正對(duì)立柱1表面對(duì)應(yīng)設(shè)置有光電傳感器；還包括有中央控制裝置，中央控制裝置包括有微控單元5，和與微控單元5電連接的身份識(shí)別模塊9、顯示模塊6和數(shù)據(jù)傳輸模塊7，顯示模塊6電連接顯示屏，中央控制裝置連接數(shù)據(jù)云服務(wù)器8和光電傳感器陣列。

如圖1所示，光電傳感器陣列包括有重量陣列和距離陣列。重量陣列設(shè)置在立柱1底部，包括有0到‐10號(hào)重量陣列上的光電傳感器和每個(gè)位于初始狀態(tài)的重塊2一一對(duì)應(yīng)；距離陣列位于重量陣列的豎直上方，包括有1到10號(hào)光電傳感器，距離陣列上的光電傳感器之間的間距不確定，可以是保持所有光電傳感器之間間距一致，也可以設(shè)置前半部分光電傳感器之間的距離較大，后半部分的光電傳感器之間的距離較小，用以保證在計(jì)算重塊2運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)的精度，在本實(shí)施例中，1到10號(hào)光電傳感器之間間距保持一致，距離陣列位于重量陣列上方。

其中，光電傳感器為紅外對(duì)射傳感器3，紅外對(duì)射傳感器3包括有發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)射光線經(jīng)過(guò)反射片4的反射后射入接收器，使得紅外對(duì)射傳感器3處于導(dǎo)通狀態(tài)，也就是說(shuō)反射片4的存在與否控制著紅外對(duì)射傳感器3是否導(dǎo)通。在本實(shí)施例中反射片4正對(duì)的紅外對(duì)射傳感器3為導(dǎo)通狀態(tài)，其余為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)重塊2移動(dòng)到特定的紅外對(duì)射傳感器3時(shí)，該紅外對(duì)射傳感器3狀態(tài)由關(guān)閉變?yōu)閷?dǎo)通。重塊2位于初始狀態(tài)時(shí)，0到‐10號(hào)紅外對(duì)射傳感器3在反射片4的作用下導(dǎo)通，當(dāng)部分重塊2移動(dòng)時(shí)，與重塊2對(duì)應(yīng)的紅外對(duì)射傳感器3在反射片4的作用下導(dǎo)通。

其中，反射片4可以是玻璃鏡片或鋁箔片或其他反射金屬片中的一種，在本實(shí)施例中使用的是鋁箔片，鋁箔片具有制造安裝簡(jiǎn)單，反射效率高的優(yōu)點(diǎn)。

數(shù)據(jù)云服務(wù)器8中儲(chǔ)存了所有用戶的歷史鍛煉信息，包括與體重身高之類的基礎(chǔ)信息和每次鍛煉的信息，數(shù)據(jù)傳輸模塊7為無(wú)線wifi模塊或藍(lán)牙模塊中的一種，可以和數(shù)據(jù)云服務(wù)器8進(jìn)行信息的上傳和下載。

身份識(shí)別模塊9為二維碼身份識(shí)別模塊，二維碼身份識(shí)別模塊電連接顯示模塊6，二維碼身份識(shí)別模塊通過(guò)微控單元5控制顯示模塊6在顯示屏上顯示一個(gè)用于身份識(shí)別的二維碼，用戶通過(guò)移動(dòng)端掃描該二維碼實(shí)現(xiàn)身份的識(shí)別和登錄。用于識(shí)別的移動(dòng)端可以是健身房提供的設(shè)備，也可以是客戶自己的手機(jī)。

中央控制裝置還包括有播音模塊，播音模塊電連接有揚(yáng)聲裝置，播音裝置可以在用戶鍛煉時(shí)為用戶播放當(dāng)時(shí)的動(dòng)作次數(shù)或者其他需要提醒用戶的事情。

在實(shí)際鍛煉時(shí)，每個(gè)重塊2的重量可以預(yù)設(shè)的，可以是每個(gè)重塊2的重量一樣，也可以是有變化，但是使用者都可以通過(guò)使用第幾個(gè)重塊2得到實(shí)際鍛煉是使用的鍛煉重量M，在一般情況下，所有的重塊2的重量是一致，如都是5kg，使用5個(gè)重塊2時(shí)，那我們的鍛煉重量M＝5*5＝25kg，所以在實(shí)際使用時(shí)只需要檢測(cè)使用了多少個(gè)重塊2進(jìn)行鍛煉就可以了。

因此實(shí)際使用時(shí)，我們需要檢測(cè)的是，在該次鍛煉動(dòng)作中使用了多少個(gè)重塊2，和該次動(dòng)作的這些重塊2的運(yùn)動(dòng)距離。如圖2所示，當(dāng)使用3個(gè)重塊2進(jìn)行鍛煉時(shí)，3個(gè)重塊2在用戶的力的作用下向上移動(dòng)到6‐8號(hào)紅外對(duì)射傳感器3位置，0、‐1和‐2號(hào)紅外對(duì)射傳感器3狀態(tài)由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)閉，6‐8號(hào)紅外對(duì)射傳感器3狀態(tài)由斷開(kāi)變?yōu)閷?dǎo)通，中央控制裝置中的微控單元5通過(guò)此時(shí)的光電感應(yīng)陣列的通斷情況，更具體的說(shuō)是根據(jù)處于導(dǎo)通狀態(tài)的紅外對(duì)射傳感器3中最高點(diǎn)8號(hào)紅外對(duì)射傳感器3的位置，和處于斷開(kāi)狀態(tài)的紅外對(duì)射傳感器3中最低點(diǎn)‐2號(hào)紅外對(duì)射傳感器3的位置，就可以得出現(xiàn)在使用的鍛煉重量M，和該次鍛煉的運(yùn)動(dòng)距離L。

參考圖3提出本發(fā)明一實(shí)施例，一種力量器械使用情況的監(jiān)測(cè)方法，包括有以下步驟：

S1、身份識(shí)別登錄，身份識(shí)別模塊9識(shí)別使用者身份信息并啟動(dòng)力量器械，中央控制裝置通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊7從云數(shù)據(jù)服務(wù)器中下載該使用者的歷史健身記錄；

S2、選擇鍛煉重量，用戶根據(jù)本身實(shí)際情況和力量器械上顯示屏的歷史健身信息選擇適合的數(shù)量的重塊2進(jìn)行鍛煉；

S3、鍛煉信息獲取，重塊2在外力的作用下移動(dòng)沿著立柱1的方向上下移動(dòng)，當(dāng)重塊2移出初始位置后，光電傳感器陣列部分紅外對(duì)射傳感器3通斷狀態(tài)產(chǎn)生變化，將該信息傳遞給中央控制裝置，中央控制裝置根據(jù)所有通斷狀態(tài)發(fā)生變化的紅外對(duì)射傳感器3中位置最高和位置最低的紅外對(duì)射傳感器3的位置信息，得到該次的鍛煉重量M和重塊2移動(dòng)距離L；

S4、鍛煉數(shù)據(jù)計(jì)算，中央控制裝置通過(guò)鍛煉重量M和每次的重塊2移動(dòng)距離L計(jì)算出單次動(dòng)作消耗熱量Q，并根據(jù)單次動(dòng)作消耗熱量統(tǒng)計(jì)出累計(jì)消耗熱量J；

S5、鍛煉數(shù)據(jù)顯示，中央控制模塊將鍛煉使用的重量M、單次動(dòng)作消耗熱量Q和累計(jì)消耗熱量J輸送到顯示模塊6，并在顯示屏上以圖案或文字的形式呈現(xiàn)。在顯示屏中還可以顯示該用戶鍛煉時(shí)完成動(dòng)作的次數(shù)T和在該力量器械上用戶歷史最多的完成次數(shù)，以供用戶自行查看，可以起到激發(fā)用戶鍛煉熱情的效果。

在身份識(shí)別登錄步驟中，用戶通過(guò)移動(dòng)終端掃描力量器械的顯示屏上的二維碼進(jìn)行使用者身份信息識(shí)別和登錄。

本發(fā)明的有益效果是：可以普遍應(yīng)用在力量訓(xùn)練器械上，通過(guò)精確判斷紅外對(duì)射傳感器3陣列的狀態(tài)，獲取當(dāng)前用戶所拉重塊2的重量M以及重塊2移動(dòng)距離L即幅度信息，為用戶提供準(zhǔn)確的鍛煉信息，更好供鍛煉數(shù)據(jù)支持。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，身份識(shí)別模塊9可以是指紋識(shí)別模塊，通過(guò)在健身器械上設(shè)置一個(gè)指紋識(shí)別裝置來(lái)到達(dá)用戶身份識(shí)別和登錄的效果。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。