健身系统的制作方法

本实用新型涉及健身系统，特别是涉及沉浸式虚拟现实健身机和系统。

背景技术：

静态健身机和内部使用所述静态健身机的健身房通常配备有传统的视频显示器，以使机器上的体育健身更少单调乏味和更加令人愉悦。此外，健身机的用户经常使用传统的音频设备，例如音乐播放器和智能电话，以减少健身机上的重复的体育健身的单调乏味和厌倦。

健身机的用户对传统的视频显示器和音频设备的使用遭受几个缺点。在健身机上的单调乏味和重复的体育健身期间这种设备通常只为用户提供有限的消遣和娱乐。此外，传统的视频显示器和音频设备不能使健身机的用户“沉浸”在模拟或模仿真实世界体育健身的令人愉悦的健身环境中。

因此，存在对沉浸式虚拟现实健身机和系统的需要，所述沉浸式虚拟现实健身机和系统用于在健身机上的体育健身期间提高用户参与和沉浸。

技术实现要素：

根据本实用新型，提供了一种健身系统，包括：

健身机，所述健身机包括被配置成通过用户参与的用户参与结构来执行体育健身；

致动器，所述致动器被配置为调节用户参与结构的操作以动态地改变由用户执行的体育健身；

虚拟现实装置，所述虚拟现实装置被配置为向用户提供虚拟现实健身环境；

沉浸式环境模块，所述沉浸式环境模块被配置为向用户提供沉浸式健身环境；以及

计算设备，所述计算设备被配置为控制致动器和沉浸式环境模块，使得体育健身和沉浸式健身环境动态地被改变，从而至少部分地模拟或模仿由虚拟现实装置提供的虚拟现实健身环境；以及

无线通信接口，所述无线通信接口被配置为用于允许健身系统经由一个或多个无线通信链路，与一个或多个其它健身系统或与一个或多个其它计算设备通信。

计算设备可以包括用户接口，所述用户接口被配置为使得用户能够选择体育健身例程和预先录制的视频内容中的一者或这两者，其中虚拟现实健身环境至少部分地基于所选择的体育健身例程和预先录制的视频内容中的一者或这两者。

预先录制的视频内容可以包括例如正在被穿过的用于跑步、骑行、或划船的跑道、小路、道路或环道的真实世界环境的预先录制的视频内容。替选地和/或另外地，预先录制的视频内容可以包括模拟例如正在被穿过的用于跑步、骑行、或划船的跑道、小路、道路或环道的真实世界环境的视频内容。

健身系统可以进一步包括图像识别软件，所述图像识别软件被配置为从预先录制的视频内容中识别体育健身例程。

体育健身例程可以至少部分地基于在用户执行预先录制的体育健身期间感测到的性能数据和环境数据。

虚拟现实健身环境和沉浸式健身环境中的一者或这两者可以至少部分地基于体育健身例程、性能数据和环境数据中的一项或多项。

致动器可以进一步被配置为动态地调节由用户参与结构提供的阻力。

致动器可以进一步被配置为动态地调节用户参与结构和健身机中的一者或这两者的定向。

健身机可以从健身脚踏车、跑步机、划船机、踏步机、和椭圆训练机中选择。

虚拟现实装置可以包括虚拟现实耳机或多个虚拟现实显示器。

沉浸式环境模块可以进一步被配置为向用户提供感官刺激和触觉反馈中的一者或这两者，所述感官刺激和触觉反馈至少部分地模拟或模仿虚拟现实装置提供的虚拟现实健身环境。

健身系统可以进一步包括性能传感器，所述性能传感器被配置为在执行体育健身期间感测用户的性能数据。

健身系统可以进一步包括性能分析软件，所述性能分析软件被配置为在执行体育健身期间分析用户的性能数据。

计算设备可以进一步包括网络接口，所述网络接口被配置为经由一个或多个网络，与一个或多个其它健身系统或一个或多个其它计算设备通信。

沉浸式环境模块可以包括声音生成模块，所述声音生成模块被配置为当虚拟现实装置向用户提供虚拟现实健身环境时，输出与被用户感知的虚拟现实健身环境中的不同场景相对应的模拟的声音。

健身系统可以进一步包括安全模块，所述安全模块被配置为用于将健身机的操作的难度水平调节到通过参考以下中的至少一项的操作的难度水平：

(a)用户与健身机间的感测到的交互；以及

(b)用户的用户简档，所述用户简档包括指示与用户相关联的难度水平的数据。

附图说明

现在将仅参考附图以示例的方式描述本实用新型的实施例，在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的沉浸式虚拟现实健身系统的简要框图；以及

图2是利用由图1的沉浸式虚拟现实健身系统控制的计算机控制的健身机执行体育健身的方法的流程图。

具体实施方式

参考附图，根据本实用新型的实施例的沉浸式虚拟现实健身系统10通常可以包括健身机12、虚拟现实装置14、沉浸式环境模块16、和计算设备18。健身机12可包括用户参与结构20，所述用户参与结构20被配置为由用户参与以执行体育健身，例如骑行、跑步、划船、爬楼梯等。健身机12可包括健身脚踏车、跑步机、划船机、踏步机、椭圆训练机等。用户参与结构20可以基于所使用的健身机12的类型。例如，当健身机12是健身脚踏车时，用户参与结构20可包括自行车踏板。健身系统也包括至少一个供电模块，所述供电模块被配置为用于实现健身系统的供电。

健身系统10可以进一步包括致动器22，例如旋转致动器、线性致动器、旋转偏心质量致动器、和/或摇摆质量致动器，所述致动器22被配置成调节用户参与结构20的操作以动态地改变由用户执行的体育健身。致动器22可以进一步被配置为动态地调节由用户参与结构20提供的阻力。另外或可选地，致动器22可以进一步被配置为动态地调节用户参与结构22和健身机12中的一者或这两者的定向。在使用中，致动器22可以因此动态地调节用户参与结构20和/或健身机12的操作、配置和/或定向(以及因此施加给用户的力)，例如，通过向左、向右、向前、向后移动，向后/向前倾斜，改变垂直/水平位移，给予振动、摇摆或翻滚运动等。

虚拟现实装置14可以被配置为在健身机12上执行体育健身期间向用户提供虚拟现实健身环境。虚拟现实装置14可以例如包括虚拟现实耳机(或护目镜)、或者至少部分地围绕健身机12的多个虚拟现实显示器。虚拟现实健身环境可包括三维(3d)虚拟现实健身环境和/或增强的虚拟现实健身环境。

沉浸式环境模块16可以被配置为在健身机12上执行体育健身期间向用户提供沉浸式健身环境。沉浸式环境模块16可以进一步被配置为向用户提供感官刺激和触觉反馈中的一者或这两者，所述感官刺激和触觉反馈至少部分地模拟或模仿虚拟现实装置14提供的虚拟现实健身环境。感官刺激可以例如包括光、声音、噪声、温度、气味等。触觉反馈可以包括例如，震动、摇摆、翻滚、跳跃等。沉浸式环境模块16可以例如包括灯、冷却风扇、加热风扇、喷雾器、加湿器、扬声器、噪声产生器等中的一个或多个。

在使用中，沉浸式环境模块16可以向健身机12的用户提供沉浸式健身环境。例如，沉浸式环境模块16可以被计算设备18控制以将空气或水吹到用户身上，并且加热或冷却用户以模拟或模仿动态变化的环境和天气状况。另外，沉浸式环境模块16可以被计算设备18控制以动态地改变照明条件从而模拟一天中的时间、阴影等。此外，沉浸式环境模块16可以产生噪声和声音以模拟、模仿或增强由实时的视频流中示出的内容所代表的声音(例如，被风吹动的树木、鸟和动物、人群欢呼、交通的声音等)。例如，如果视频流正在显示海滩边的自行车道，则用户可以听到模拟的波浪声，并感受来自海洋的风和来自海洋浪花的水滴。在另一个示例中，沉浸式环境模块16可以被配置为输出模仿在真实世界环境中用户可能听到的实际声音的声音，例如当用户在视频流播放期间以高速“行进”时吹过用户的风的声音。相反，当用户在视频流播放期间以低速行进时，人工模拟的风声可以在音高上减小以对应于较慢的行进速度。在另一个示例中，如果正在播放的视频流代表着用户穿过岩石峡谷行进，则沉浸式环境模块16可以被配置为模拟或模仿峡谷中回响的回声的声音，以便为用户提供更加逼真的体验。

计算设备18可以被配置为控制致动器22和沉浸式环境模块16，使得在使用中体育健身和沉浸式健身环境被动态地改变，以便至少部分地模拟或模仿虚拟现实装置14提供的虚拟现实健身环境。例如，虚拟现实健身环境可以在使用健身机12时向用户提供实际的真实世界的自行车骑行(例如，环法自行车赛的不同阶段)或跑步路径的预先录制的视频和音频流。

在使用中，致动器22可以被计算设备18动态地控制从而以接近地模拟、模仿或反映正在虚拟现实装置14系统上实时播放的视频内容(或视频流)中表示的环境和地形的方式，动态地引起用户参与结构20和/或健身机12的移动。例如，如果示出的轨迹是向山上行进，则致动器22可以将自行车或跑步机平台向上倾斜，或者可以创建振动运动以模拟在视频流中示出的高低不平的岩石小道上行进。

计算设备18可以进一步被配置为控制致动器22来调节以改变用户参与结构20和/或健身机12的操作，使得施加给用户的阻力取决于视频流是否显示上坡、下坡小道，地形的特征等。据此，对于健身脚踏车的实施例，当视频表示上坡时，踏板上感受到的负载可能相对重，而下坡时相对轻。

计算设备18可以例如包括一个或多个可编程服务器、计算机控制器、桌面型计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话及其组合。计算设备18可以进一步包括用户接口24，例如控制面板，控制台或智能电话显示器，被配置为使得能够对体育健身例程和预先录制的视频内容中的一者或这两者进行用户选择。在此实施例中，预先录制的视频内容包括多个例如正在被穿过的用于跑步、骑行或划船的跑道、小路、道路或环路的真实世界环境。通过举例的方式来说，预先录制的视频内容可以是正在穿过的例如环法自行车赛的著名自行车路线的各种不同的阶段。这种真实世界环境为用户提供了更逼真的和沉浸式的效果，并增强了整体用户体验。另外和/或替选地，预先录制的视频内容可以包括正在穿过的真实环境的模拟(例如，计算机生成的图像)。

用户接口24可以被实现为包括可由计算设备18执行的一个或多个计算机程序模块的web和/或移动软件应用。虚拟现实健身环境可以至少部分地基于所选择的体育健身例程和所选择的预先录制的视频内容中的一者或这两者。预先录制的视频内容可以包括执行体育健身的用户的预先录制的视频内容。预先录制的视频内容可以从视频内容的策划库中选择，所述视频内容的策划库可以从可被计算设备18访问的一个或多个服务器和关联数据库流传输和/或存储在可被计算设备18访问的一个或多个服务器和关联数据库中。

计算设备18可以进一步被配置为提供沉浸式虚拟现实软件在线平台，所述沉浸式虚拟现实软件在线平台中用户可以设置帐户，以及上传和与其它用户共享他们自己的录制视频，使得共享视频流可以通过不同的健身脚踏车/跑步机被使用。不同的视频流也可以通过诸如难度水平、流行度、地理和环境(例如，森林、沙漠、城市等)的过滤器来搜索。沉浸式虚拟现实软件在线平台可以被实现为包括可由计算设备18执行的一个或多个计算机程序模块的web和/或移动软件应用。

健身系统10可以进一步包括图像识别软件26，所述图像识别软件26可被计算设备18执行并且被配置为从预先录制的视频内容中识别体育健身例程。图像识别软件24可以被实现为包括可由计算设备18执行的一个或多个计算机程序模块的web和/或移动软件应用。体育健身例程可以至少部分地基于在用户执行预先录制的体育健身期间感测到的性能数据和环境数据。虚拟现实健身环境和沉浸式健身环境中的一者或这两者可以至少部分地基于体育健身例程、性能数据和环境数据中的一项或多项。

存在健身系统10的计算设备18可以被配置为控制致动器22和沉浸式环境模块16以接近地模拟、模仿或反映由虚拟现实装置14提供的虚拟现实健身环境的各种不同的方式。例如，计算设备18可以经由用户接口24被手动编程，以操作致动器22和沉浸式环境模块16，以便与正在视频流上正在显示的环境、地形、天气状况等相一致。

或者，用户可以使用摄像机和在与摄像机配对的智能电话上操作的移动应用来记录例如骑行或沿小路跑的体育健身的执行。应用可以在用户正在录像和执行体育健身时，使用智能电话的内置传感器来感测和记录性能数据和环境数据。性能数据和环境数据可以例如包括自行车/跑步者的定向、周围环境光、周围环境噪声、速度温度状况、天气状况、地形(颠簸、平滑等)等。当基于视频录制的虚拟现实健身环境经由虚拟现实装置14回放给用户时，应用可以将记录的传感器数据转换成用于控制致动器22和/或健身机12以及沉浸式环境模块16的计算机控制指令中。

进一步或替选地，当视频流经由虚拟现实装置14正在被回放给用户时，图像识别软件26可以被配置为从已录制的视频流中自动标识、提取或识别自行车/跑步者的定向，以及其它环境特征，并且用以生成用于控制致动器22和沉浸式环境模块16的适当的计算机指令。

健身系统10可以进一步包括性能传感器28，所述性能传感器28被配置为在执行体育健身期间感测用户的性能数据。性能数据可以例如包括速度、完成时间、心率、燃烧的卡路里和其它生物统计指数等。健身系统10可以进一步包括性能分析软件30，所述性能分析软件30被配置为在执行体育健身期间分析用户的性能数据。性能分析软件30可以被实现为包括可由计算设备18执行的一个或多个计算机程序模块的web和/或移动软件应用。感测到的和已分析的性能数据可以经由健身系统10提供的在线平台被存储和被分享到移动应用上。

计算设备10可以进一步包括网络接口32，所述网络接口32被配置为经由一个或多个网络或通信链路与一个或多个其它健身系统10或一个或多个其它计算设备18(例如，具有无线通信模块的智能电话)通信。多个健身脚踏车/跑步机可以通过lan、wan、因特网等共同连接成网络，使得多个用户可以以竞争形式(例如，比赛)或非竞争形式(例如，训练)经历相同的骑行或路线。

参考图2，执行由健身系统10执行的体育健身的方法40在步骤42通过在执行体育健身期间向计算机控制的健身机12的用户提供虚拟现实健身环境而开始。然后，在步骤44，在执行体育健身期间向用户提供沉浸式健身环境。接下来，在步骤46，在执行体育健身期间，由计算机控制的健身机12被控制，并且沉浸式健身环境被动态地改变，以便至少部分地模拟或模仿虚拟现实健身环境。

在某些实施例中，健身系统可以包括安全模块，所述安全模块被配置为通过参考以下中的至少一项来自动地将健身机的操作的难度水平调节到操作的难度水平：

(a)用户与健身机间的感测到的交互；以及

(b)用户的用户简档，所述用户简档包括指示与用户相关联的难度水平的数据。

关于上面的选项(a)，感测到的交互可以包括与健身机可操作地连接的至少一个传感器模块感测与健身机间的交互，包括用户的执行水平。健身机可以随后基于所感测到的信息，自动调整健身机的操作的难度水平以匹配感测到的用户执行。难度水平与感测到的数据的匹配可以包含任何预先决定的匹配算法或方法。关于上面的选项(b)，用户简档可以包括例如由用户手动输入的指示用户所选择的机器的操作的难度水平的数据。替选地，取决于基于用户与健身机间的感测到的交互的使用健身机的用户的执行，可以动态地将指示用户简档中的用户的难度水平的数据调整到更高或更低的水平。用户简档数据可以例如存储在健身系统的计算机模块中。

本实用新型的实施例提供沉浸式虚拟现实健身系统和方法，所述沉浸式虚拟现实健身系统和方法在健身机上的体育健身期间对于增长用户参与和沉浸通常且特别有用。

出于本说明书的目的，词语“包括”意思是“包括但不限于”，并且“包含”具有对应的含义。

已经仅通过示例的方式描述了上述实施例，并且在随后的权利要求的范围内进行修改是可能的。

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