[发明专利]一种用于运动健身的控制系统

说明书

技术领域：

本发明属于一种便携式电子系统，具体涉及一种用于运动健身的控制系统。

背景技术：

现在人们越来越关心自己的身体，希望健康生活，因此很多人选择了运动来锻炼自己。但并不是每个人都具备了锻炼身体所需要的知识，如：运动多久才算合适；每天运动量如何控制；长跑者怎样才能知道运动的距离和速度；

更关键的是：如果没有一名专业教练365天的督导，普通人很难在一个长期锻炼计划中控制好每天的运动量并及时做出纠正。

此外，现有产品普遍采用手动按键的方式对系统进行控制和操作，这种方式操作繁琐用户体验差，尤其是在进行户外运动时时常需要双手才能操作非常不方便。值得注意的是，目前产品对采集到的数据仅做出显示和短期保存，更没有深入分析。

发明内容：

针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提出一种新型的利用加速度传感器进行控制的。具体如下：

一种用于运动健身的控制系统，包括：控制器、加速度传感器、电源、开关、显示器；该控制系统安装在运动者身上，通过加速度传感器感应人体手臂在X、Y、Z三个方向的运动加速度，并将这三个重力加速度输出到控制器；

依据X、Y、Z三个方向的运动加速度，求出实时的所述控制系统的倾角信息：

α=sin^-1(A_x/A_z)

β=sin^-1(A_y/A_z)

A_x、A_y、A_z分别表示X轴、Y轴、Z轴的重力加速度，α表示X轴与Z轴的倾斜角度，β表示Y轴与Z轴的倾斜角度；控制器根据预设的倾角信息，发出指令。

进一步地，所述指令包括：α左倾30度至60度角度，选择所述显示器上的菜单A进行操作；α右倾30度至60度角度，选择所述显示器上的菜单C；倾角小于30度时，保持当前菜单不变，即选择所述显示器上的中间菜单。

进一步地，所述指令包括：设备与水平面夹角大于60度即非正常姿态时，对倾角进行校正。

进一步地，所述非正常姿态具体为：系统倒置即Y轴重力加速度为负值。

进一步地，所述校正方法包括主动或被动校正；

主动校正时，设定一个时间阈值和加速度阈值，在时间阈值内多次采样三个轴向的重力加速度，若其值都保持在加速度阈值之内，则将目前的加速度值和倾角值设为参考值；

被动校正时，运动者在操作前按下按键，控制器记录当前加速度值和倾角作为参考值；

根据所述参考倾角值计算当前倾角：

表示X轴与Z轴的实际倾斜角度，表示Y轴与Z轴的实际倾斜角度；当前X、Y、Z轴的基准加速度。

进一步地，所述指令还包括休眠指令，通过以下三种方式来判断是否发出休眠指令：

方式一：通过控制系统上设置的开关对控制器发出休眠指令；

方式二：控制器监测Z轴重力加速度小于0且X和Y两个轴向的加速度等于0时，发出休眠指令；

方式三：设置加速的休眠阈值，控制器检测到X、Y、Z轴的加速度在该阈值范围内时，发出休眠指令。

进一步地，所述指令还包括查询指令，当控制器选定所选择的菜单后，根据控制器检测到X、Y、Z轴的加速度，进行上翻、下翻、确认操作，查询菜单中的内容。

进一步地，所述控制系统还具有检测装置，用于检测运动者的运动距离、运动时间、运动时速、消耗卡路里。

进一步地，所述控制系统还具有通信接口，用于将检测装置检测到的数值传输到外部服务器。

本发明的有益效果是：

通过简便的手部动作即可操作设备，减少了佩戴者学习使用的难度，并且可以在单手的情况下完成菜单选择、功能开启及关闭的操作。

能够记录佩戴者的运动信息并做出长时间的记录，并且可以通过与期望数据的比对提醒佩戴者加大或减少运动量。

附图说明：

图1为本发明控制系统结构框图。

图2为本发明的三轴重力加速度传感器的示意图。

图3为加速度测量倾角原理图。

图4体感控制界面操作示例。

图5使用选择开关使系统进入休眠状态并唤醒流程图。

图6使用重力加速度传感器使系统进入休眠状态时的位置图。

图7使用重力加速度传感器使系统进入被唤醒时的位置图。