跳繩訓練儀器、方法和系統的製作方法

2023-10-11 03:04:04 1

專利名稱：跳繩訓練儀器、方法和系統的製作方法
跳繩訓練儀器、方法和系統相關申請本申請要求享有於2009年11月17日遞交的題為「計算機化的跳繩訓練系統 (COMPUTERIZED JUMP ROPE TRAINNING SYSTEM) 」 的美國臨時專利申請 61/281，370 的優先權。該臨時專利申請的全部內容結合在本文中以供參考。
背景技術：
跳繩訓練是一種極其有效的鍛鍊方法。但是，鍛鍊者很難監控其表現。跳繩者不但必須集中精神進行跳繩，同時還要保持了解已經過的時間、跳繩次數、休息的次數和時間以及其它種類的信息。跳繩者還必須記住鍛鍊目標，例如希望達到的跳繩速度和希望達到的跳繩次數，一直跟蹤與這些目標的差距並試圖糾正該差距。這能夠令人無所適從。

發明內容
在一個示例性實施例中描述了一種跳繩訓練儀器。該儀器可包括至少一根跳繩、 至少一個射頻識別裝置(RFID)、至少一根RFID讀取器天線、至少一個RFID讀取器和至少一個教練裝置。在另一示例性實施例中描述了一種用於跳繩訓練的方法。該方法可包括在RFID 讀取器天線的天線覆蓋區內移動與跳繩相關聯的RFID裝置，將RFID裝置的移動解讀成跳繩的轉圈，監控跳繩的轉圈以及基於跳繩的轉圈提供建議。在又一示例性實施例中描述了一種跳繩訓練系統。該系統可包括至少一根跳繩、 至少一個RFID裝置、至少一根RFID讀取器天線、至少一個RFID讀取器和至少一個教練裝置。


本發明的實施例的優點將從以下詳細描述的其示例性實施例而顯而易見，這些描述應被認為是與附圖相結合，在附圖中圖1是示出跳繩和RFID裝置的示例性實施例的示例圖。圖2是示出跳繩訓練儀器的示例性實施例的示例圖。
具體實施例方式本發明的內容通過接下來的描述和涉及本發明的特定實施例的相關視圖公開。在不脫離本發明的精神和範圍的情況下也可設想替代實施例。另外，為了不掩蓋本發明的相關細節，本發明的示例性實施例中的眾所周知的元件將不再詳細描述或者被省略。此外，為了便於對描述的理解，下面將對所使用的幾個術語加以討論。詞語「示例性的」在本文中是指「用作示例，實例或例證」。本文中作為「示例性的」 而描述的實施例並不必然解釋為比其他實施例優選或有利。同樣，術語「本發明的實施例」 並不需要本發明的所有實施例包括所論述的特徵、優點或操作模式。
此外，許多實施例根據通過例如數字控制系統和數位訊號處理(DSP)裝置的元件執行的動作的順序進行描述。應認為本文中描述的各種動作可以由特定電路(例如，專用集成電路(ASICs))執行，通過由一個或多個處理器執行的程序指令執行，或通過兩種方式的結合來執行。另外，本文中所描述的這些動作和方法順序可以被認為是能夠完全在任何形式的計算機平臺中實現，所述計算機平臺中已存儲有相應的計算機指令組，通過執行所述計算機指令能夠使相關聯的處理器執行本文中所描述的功能。因此，本發明的各個方面可以許多不同的形式實現，所有這些形式已被設想落入本發明所要求保護的主題範圍內。 另外，對於本文中所描述的每個實施例，任何這些實施例的相應形式在本文中可被描述為例如「邏輯上構造成」執行所描述的動作。圖1-2總體上涉及跳繩訓練的儀器、方法和系統。在示例性實施例中，所述儀器、 系統和方法能夠通過監控跳繩的轉圈數來提供自動監控跳繩者表現的方式。一般而言，所述系統可包含帶有相關RFID裝置、RFID讀取器和能夠監控跳繩者表現和為提高提供建議的教練軟體應用的跳繩。圖1示出一示例性實施例，其中一 RFID裝置102與跳繩100相關聯。跳繩100可以是直徑大約四分之一英寸的空心塑料管。RFID裝置102可容納在跳繩100中，並可通過柔性粘合劑被固定在大致中點處。RFID裝置102還可通過跳繩100的旋轉力被保持就位。 在其它示例性實施例中，跳繩100可以由任何材料製成，所述材料例如諸如皮革、大麻、亞麻或棉之類的天然纖維，或者諸如尼龍、塑料或線纜之類的合成材料。跳繩100可以由任何構型製成，所述構型包括實心繩或空心管，並且跳繩100可具有任何長度和粗度。RFID裝置 102可位於跳繩100內部或外部，並且可以任何方式沿跳繩100的長度被附接在任何位置。仍參考圖1，RFID裝置102包含RFID晶片104和RFID天線106和108。RFID天線106和108可在RFID晶片104的一側或兩側上沿跳繩100延伸任意長度，並且可被容納在繩的內部或外部。RFID晶片104可以是有源的或無源的。RFID晶片104可以是只讀的， 或者是可寫的並且可在其上儲存信息的。儲存在RFID晶片104上的信息可用於識別其進入和離開RFID讀取器天線202的天線覆蓋區。另外，儲存在RFID晶片104上的信息可包括用於識別跳繩100本身的信息、關於跳繩100的擁有者的信息以及關於擁有者的最高速度、記錄、以往鍛鍊歷史和訓練目標之類的信息。現參照圖2，跳繩100的轉圈數可通過RFID讀取器天線202和RFID讀取器204來監控。在一個示例性實施例中，讀取器天線202可以是定向波束天線，並且可產生能夠延伸至大致膝部高度的淺平面覆蓋區。所述覆蓋區可以具有任何尺寸，例如高於地面大致一英尺至兩英尺，具有大致十英尺的長度和大致四英尺的寬度。為了減少覆蓋區的失真，可在讀取器天線202的對面放置吸收無線電的背景材料。跳繩100的使用者可以在該覆蓋區內使用跳繩100。當RFID裝置102隨跳繩100旋轉時，RFID裝置102可以升高並離開讀取器天線202的覆蓋區，然後落下並進入讀取器天線202的覆蓋區。每次進入/離開模式可以被解讀為一次轉圈及因此一次跳躍。在另一示例性實施例中，RFID讀取器天線202可位於墊子上。在此實施例中形成的覆蓋區可以具有任何尺寸，例如高於地面大致二英尺至三英尺，具有大致三英尺的長度和大致四英尺的寬度。跳繩100的使用者可以在該墊子上且在該覆蓋區內使用跳繩100。 當RFID裝置102隨跳繩100旋轉時，RFID裝置102可以升高並離開讀取器天線202的覆蓋區，然後落下並進入讀取器天線202的覆蓋區。每次進入/離開模式可以被解讀為一次轉圈及因此一次跳躍。在又一示例性實施例中，RFID裝置102僅能夠在一側上通過RFID讀取器天線202 可讀。RFID裝置102可以如下方式被附接在跳繩100上，即當RFID裝置102隨跳繩100旋轉時，可讀側和非可讀側能夠以重複的次序呈現給RFID讀取器天線202。每次讀取/非讀取模式可以被解讀為一次轉圈及因此一次跳躍。在另一示例性實施例中，RFID裝置102和RFID讀取器天線202可以利用能夠被人體阻擋的無線電頻率。當RFID裝置102隨跳繩100旋轉時，RFID裝置102能夠在人體正阻擋無線電頻率時被RFID讀取器天線202檢測，而在人體未阻擋無線電頻率時不能夠被 RFID讀取器天線202檢測。每次檢測/非檢測模式可以被解讀為一次轉圈及因此一次跳躍。仍參照圖2，可以將教練裝置206與RFID讀取器204連接。教練裝置206可以是運行教練軟體的個人電腦。在又一示例性實施例中，可使用電視或其它可視顯示器執行教練裝置206。教練裝置206能夠監控跳繩的表現以及為使用者提出建議。教練裝置206上的教練軟體可以包括監控部分和建議部分。監控部分和建議部分可以按需分別或同時運行。在一些示例性實施例中，教練軟體能夠向跳繩100中的RFID晶片104寫數據。教練軟體能夠將跳繩100或其它跳繩與使用者相關聯以及儲存使用者的特定數據。跳繩軟體能夠聯網，使得多個跳繩訓練系統能夠訪問儲存在教練裝置206上或中央伺服器上的數據。教練軟體可以在教練裝置206上提供信息顯示，包括圖表。所述信息顯示可以根據需要定製。 教練軟體能夠為跳繩100的使用者提供視覺和聽覺提示。教練軟體可以由聲音致動來指示某些情況，例如一跳躍次序的起始和終止。教練軟體的監控部分可以在教練裝置206上運行，其能夠跟蹤跳繩100的狀況。所述監控部分可以通過RFID晶片104識別跳繩100、並檢索、顯示和分析以往儲存的與跳繩 100相關的信息。所述監控部分可以跟蹤、顯示和記錄總轉圈數。所述監控部分可以以每秒轉圈數和每分鐘轉圈數跟蹤、顯示和記錄轉圈數。如果在超出預定時限的一段時間內沒有檢測到跳繩100的轉圈數，則監控部分可以將該暫停解釋為休息。所述監控部分可以跟蹤、 顯示和記錄休息次數、相對時間和時長。所述監控部分可以將周期(interval)限定為休息之間的跳躍時段，可以將鍛鍊限定為周期和休息組成的組。所述監控部分可以跟蹤、顯示和記錄一個周期的過程期間的分段(split)時間。所述監控部分可以與心率監控器相聯繫， 並跟蹤、顯示和記錄在一鍛鍊過程期間的心率。所述監控部分能夠計算消耗的卡路裡。所述監控部分可以儲存所有這些信息以及任何其它信息，並將其與跳繩100本身或跳繩100 的使用者相關聯以備將來參考。可在教練裝置206上運行的所述教練軟體的建議部分可以為跳繩100的使用者提供建議和分析。所述建議部分能夠檢索和分析以前儲存的與跳繩100本身或與跳繩100的使用者相關聯的數據。所述建議部分能夠利用該數據來計劃隨後的鍛鍊時間(session)。 所述建議部分能夠在一鍛鍊過程中調整用於鍛鍊時間的計劃以適應跳繩100的使用者的表現。所述建議部分能夠根據所需的訓練重點來計劃鍛鍊目標。例如，所述建議部分可以選擇重在心血管健康的有氧鍛鍊、重在急速和速度的無氧鍛鍊、脂肪消耗鍛鍊或任何其它鍛鍊。
可以在教練裝置206上運行的所述教練軟體的建議部分能夠為跳繩100確定和顯示目標轉圈速度。所述建議部分能夠指示與目標速度的偏差，並指導跳繩100的使用者朝目標速度改變轉圈速度。所述建議部分還能夠通過倒計時來指示周期何時應該開始、休息何時應該開始和在鍛鍊過程或周期中剩餘的時間量。所述建議部分還能夠指示在鍛鍊過程或周期中剩餘的轉圈量。所述建議部分能夠為跳繩100的使用者提供跳躍技術的建議。所述建議部分能夠通過語言或能夠在教練裝置206上顯示足部視圖來提供這些跳躍技術的建議。所述建議部分能夠指導跳繩100的使用者進行鍛鍊前的熱身運動和伸展。所述建議部分能夠指導跳繩 100的使用者進行鍛鍊後的平復運動和伸展。所述建議部分能夠與心率監控器相聯繫，並基於跳繩100的使用者的心率來調整鍛鍊參數。所述建議部分能夠計算跳繩100的使用者所消耗的卡路裡，並相應地調整鍛鍊參數。所述建議部分能夠包括適合鍛鍊的歌曲的音樂播放列表。以上描述和附圖示出了本發明的原理、優選實施例和操作模式。但是，本發明並不應理解為局限於上述具體實施例。本領域的技術人員能夠理解上述實施例的其它改型。因此，上述實施例應被認為是示例性的而不是限制性的。相應地，應理解為本領域的技術人員在不脫離由接下來的權利要求所限定的本發明的範圍的情況下能夠對這些實施例進行改型。
權利要求
1.一種跳繩訓練儀器，包括 至少一根跳繩；至少一個與所述至少一根跳繩相關聯的RFID裝置； 至少一根RFID讀取器天線； 至少一個RFID讀取器；和至少一個教練裝置。
2.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一根跳繩由塑料、尼龍、線纜、皮革、大麻、棉或亞麻中的至少一者製成。
3.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一根跳繩由空心管制成。
4.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一個RFID裝置容納在所述至少一根跳繩內。
5.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一個RFID裝置附接在所述跳繩的外部。
6.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一根RFID讀取器天線是定向波束天線。
7.根據權利要求6所述的儀器，其特徵在於，所述至少一根RFID讀取器天線的天線覆蓋區延伸高於地面大致兩英尺，具有大致十英尺的長度和大致四英尺的寬度。
8.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一根RFID讀取器天線被容納在墊子裡。
9.根據權利要求8所述的儀器，其特徵在於，所述至少一根RFID讀取器天線的所述天線覆蓋區高於地面大致三英尺，具有大致三英尺的長度和大致四英尺的寬度。
10.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述RFID裝置的僅一側通過所述至少一根RFID讀取器天線可讀。
11.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一個RFID裝置和所述至少一根 RFID讀取器天線在被人體阻擋的頻率下操作。
12.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述儀器還包括至少一個與所述至少一個教練裝置相關聯的心率監控器。
13.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一個教練裝置是運行教練軟體的個人電腦。
14.根據權利要求1所述的儀器，其特徵在於，所述至少一個教練裝置的用戶界面是電視或其它可視顯示器。
15.一種跳繩訓練方法，包括在RFID讀取器天線的天線覆蓋區內移動與跳繩相關聯的RFID裝置； 將所述RFID裝置的移動解讀成所述跳繩的轉圈； 監控所述跳繩的所述轉圈；和基於所述跳繩的所述轉圈提供建議。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，將所述RFID裝置的移動解讀成所述跳繩的轉圈還包括記錄所述RFID裝置對所述RFID讀取器天線的所述天線覆蓋區的進入；記錄所述RFID裝置隨後從所述RFID讀取器天線的所述天線覆蓋區的離開； 將該進入和隨後的離開解讀為所述跳繩的一轉圈。
17.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，將所述RFID裝置的移動解讀成所述跳繩的轉圈還包括檢測位於所述RFID讀取器天線的所述天線覆蓋區內的一側可讀取的RFID裝置的可讀取側；隨後檢測位於所述RFID讀取器天線的所述天線覆蓋區內的一側可讀取的RFID裝置的非可讀取側；和將這些檢測解讀為所述跳繩的一轉圈。
18.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，將所述RFID裝置的移動解讀成所述跳繩的轉圈還包括在被人體阻擋的頻率下操作所述RFID裝置和所述RFID讀取器天線； 注意所述RFID讀取器天線何時能夠檢測到所述RFID裝置； 注意所述RFID讀取器天線隨後何時不能夠檢測到所述RFID裝置；和將檢測到和隨後的未檢測到解讀為所述跳繩的一轉圈。
19.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，監控所述跳繩的轉圈還包括跟蹤、顯示或記錄以下至少一者每周期的總轉圈數； 每鍛鍊過程的總轉圈數； 每秒轉圈數； 每分鐘轉圈數； 休息次數； 相對休息時間； 休息時長；每周期的跳躍總時間； 每鍛鍊過程的跳躍總時間； 在一個周期的過程期間的分段時間； 在一次鍛鍊過程期間的心率；或者消耗的卡路裡。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，監控所述跳繩的轉圈還包括將跟蹤、顯示或記錄的信息與所述跳繩相關聯以供將來參考。
21.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，基於所述跳繩的所述轉圈提供建議還包括以下至少一者檢索和分析之前儲存的與所述跳繩或所述跳繩的使用者相關聯的數據； 計劃隨後的鍛鍊時間；在一鍛鍊過程中調整用於鍛鍊時間的計劃以適應所述跳繩的使用者的表現； 根據所需的訓練重點來計劃鍛鍊目標； 確定和顯示用於所述跳繩的目標轉圈速度； 指示與所述跳繩的目標轉圈速度的偏差；指導所述跳繩的使用者朝目標速度改變轉圈速度；指示周期何時應該開始；指示休息何時應該開始；指示在鍛鍊過程或周期中剩餘的時間量；指示在鍛鍊過程或周期中剩餘的轉圈量；為所述跳繩的使用者提供跳躍技術的建議；指導所述跳繩的使用者進行鍛鍊前的熱身運動和伸展；指導所述跳繩的使用者進行鍛鍊後的平復運動和伸展；基於所述跳繩的使用者的心率來調整鍛鍊參數；計算所述跳繩的使用者消耗的卡路裡；基於由所述跳繩的使用者消耗的卡路裡的量來調整鍛鍊；和播放適合鍛鍊的音樂。
22.—種跳繩訓練系統，包括 至少一根跳繩；至少一個與所述至少一根跳繩相關聯的RFID裝置； 至少一根RFID讀取器天線； 至少一個RFID讀取器；和至少一個教練裝置。
23.根據權利要求22所述的系統，其特徵在於，所述至少一個RFID裝置通過檢測所述至少一根跳繩進入和離開所述至少一根RFID讀取器天線的天線覆蓋區來檢測所述至少一根跳繩的轉圈。
24.根據權利要求22所述的系統，其特徵在於，所述至少一個RFID讀取器基於所述至少一個RFID裝置的可讀性和隨後的非可讀性檢測所述至少一根跳繩的轉圈。
25.根據權利要求22所述的系統，其特徵在於，所述至少一個教練裝置監控所述至少一根跳繩的所述轉圈。
26.根據權利要求22所述的系統，其特徵在於，所述至少一個教練裝置基於對所述至少一根跳繩的分析提供建議。
27.根據權利要求22所述的系統，其特徵在於，多個教練裝置互聯以分享關於一根或多根跳繩，或者跳繩的一個或多個使用者的信息。
全文摘要
本發明公開了一種用於跳繩訓練的儀器、方法和系統，包括至少一根跳繩、至少一個與至少一根跳繩相關聯的RFID裝置、至少一根RFID讀取器天線、至少一個RFID讀取器和至少一個教練裝置。
文檔編號A63B24/00GK102574001SQ201080048059
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月16日 優先權日2009年11月17日
發明者克里斯多福·託得·果頓 申請人:克里斯多福·託得·果頓