磁吸式无线通信装置和多功能智能健身器配件的制作方法

1.本实用新型涉及能够以磁吸的方式安装于健身器配件的磁吸式无线通信装置和能够安装该磁吸式无线通信装置的多功能智能健身器配件。


背景技术：

2.近年来，随着生活节奏的加快，人们身体素质大幅降低，随着人民生活水平的不断提高，生活质量得到逐步改善，人们的观念也逐步向健康生活转变。锻炼身体的意识逐渐提高，人们常会选择去健身馆或在家里购置健身器材进行健身。而家用健身器材以其独特的优势受到越来越多人的青睐。
3.同时，计算机网络、大数据、人工智能和物联网等技术的发展，基于这些技术的各种机器设备的智能化也在发展。在健身器材领域，已有各种各样的智能健身器材面世。例如，有将哑铃智能化、即对用户使用哑铃的动作进行实时监测的小型器械类的健身器；也有将跑步机智能化，即将跑步机与手机应用联动以帮助用户达到更好的健身效果的大型器械类的交互式健身器；还有新面世的、能够通过更换多功能智能健身器配件来对用户提供多种健身训练功能的多功能智能健身器。
4.多功能智能健身器具有拉绳，拉绳的一端连接电机，另一端连接把手、各种杆等不同的多功能智能健身器配件，由电机作为电子配重来对用户提供多种不同的健身训练功能。同时，多功能智能健身器还能够测量电子配重的大小、拉绳的拉出和收回速度、多功能智能健身器配件的上下左右的倾角等参数，用于指导用户进行各种训练。


技术实现要素：

5.电子配重的大小、拉绳的拉出和收回速度等能够通过内置于多功能智能健身器的各种传感器来测量或计算得出，对于多功能智能健身器配件的姿态即上下左右的倾角等参数，需要利用安装于多功能智能健身器配件的加速度传感器等传感器来获取。
6.加速度传感器等各种传感器被广泛应用于可移动设备，例如智能手机、平板电脑、游戏手柄等。传感器内置于这些可移动设备来检测可移动设备的各种参数，用于对用户提供各种服务。如果将这样的传感器直接移植到多功能智能健身器配件上，则每个配件均需要内置传感器，成本较大。而如果将传感器制作成能够拆装，则要易于拆装且确保安装稳固。
7.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种磁吸式无线通信装置和多功能智能健身器配件，磁吸式无线通信装置能够可拆装地安装在要使用的多功能智能健身器配件上并且安装稳固不易脱落。
8.本实用新型的第一方面的磁吸式无线通信装置，安装于多功能智能健身器配件来使用，其包括：上盖部件；能够与所述上盖部件结合而形成收纳空间的下底部件；收纳在所述收纳空间中的电路板，其正面面向所述上盖部件，在该正面上至少设置有用于采集所述多功能智能健身器配件的运动信息的传感器和能够将所述运动信息发送至多功能智能健
身器的无线通信芯片；收纳在所述收纳空间中且设置在所述电路板的背面的电池；以及收纳在所述收纳空间中且从所述下底部件露出的内置磁铁。
9.本实用新型的第二方面的磁吸式无线通信装置，是在第一方面的磁吸式无线通信装置中，在所述电路板上设置有能够经由所述上盖部件被按压而进行开关动作的开关部件，和用于对所述开关部件被按压的持续时间进行计时的计时器，在由所述计时器计时的、所述开关部件被按压的持续时间小于或等于第一规定时间时，所述电路板产生卸力信号并由所述无线通信芯片将该卸力信号发送至所述多功能智能健身器。
10.本实用新型的第三方面的磁吸式无线通信装置，是在第二方面的磁吸式无线通信装置中，在所述开关部件被按压的持续时间大于或等于比所述第一规定时间长的第二规定时间时，所述电路板产生发力信号并由所述无线通信芯片将该发力信号发送至所述多功能智能健身器。
11.本实用新型的第四方面的磁吸式无线通信装置，是在第一至第三方面的磁吸式无线通信装置中，所述内置磁铁是钕铁硼强磁铁。
12.本实用新型的第五方面的多功能智能健身器配件，具有用于安装本实用新型的第一至第四方面的磁吸式无线通信装置的安装部，所述安装部包括用于将所述磁吸式无线通信装置固定于所述多功能智能健身器配件的固定部和内置于所述安装部的配件磁铁，所述磁吸式无线通信装置的所述内置磁铁与所述配件磁铁相吸引而将所述磁吸式无线通信装置安装于所述安装部。
13.本实用新型的第六方面的多功能智能健身器配件，是在第五方面的多功能智能健身器配件中，所述多功能智能健身器配件包括用户使用多功能智能健身器进行健身训练时握持的把手、短杆、长杆和拉力绳。
14.本实用新型的第七方面的多功能智能健身器配件，是在第六方面的多功能智能健身器配件中，所述多功能智能健身器配件为把手，所述安装部与所述把手形成为一体。
15.本实用新型的第八方面的多功能智能健身器配件，是在第六方面的多功能智能健身器配件中，所述多功能智能健身器配件为短杆、长杆或拉力绳，所述安装部的所述固定部形成为c字状且由硅胶制成，通过c字状的所述固定部夹紧在所述多功能智能健身器配件上来进行固定。
16.本实用新型的第九方面的多功能智能健身器配件，是在第八方面的多功能智能健身器配件中，在c字状的所述固定部的背部侧形成有凹部，该凹部具有与所述磁吸式无线通信装置相匹配的形状，在所述磁吸式无线通信装置被安装于所述安装部的状态下，所述磁吸式无线通信装置被所述安装部的所述配件磁铁吸引并嵌合在所述凹部中。
17.本实用新型的第十方面的多功能智能健身器配件，是在第八方面的多功能智能健身器配件中，从c字状的所述固定部的底部延伸形成有圆环结构，该圆环结构具有与所述磁吸式无线通信装置相匹配的形状，在所述磁吸式无线通信装置被安装于所述安装部的状态下，所述磁吸式无线通信装置被所述安装部的所述配件磁铁吸引并嵌合在所述圆环结构中。
18.本实用新型的第十一方面的多功能智能健身器配件，是在第五至第十方面的多功能智能健身器配件中，所述配件磁铁是钕铁硼强磁铁。
19.本实用新型的磁吸式无线通信装置和多功能智能健身器配件，磁吸式无线通信装
置能够可拆装地安装在要使用的多功能智能健身器配件上并且安装稳固不易脱落。由于磁吸式无线通信装置可拆装，所以仅使用较少数量的磁吸式无线通信装置即能够用于所有的多功能智能健身器配件，能够减少成本。并且，将磁吸式无线通信装置作为能够发出指令的控制按钮使用，能够方便地控制多功能智能健身器的发力和卸力而保护用户的安全。
附图说明
20.图1是表示本实用新型的磁吸式无线通信装置的具体结构的图。
21.图2是表示磁吸式无线通信装置的电路板的框图。
22.图3是表示电路板和与其一体固定的电池的侧视图。
23.图4是将本实用新型的磁吸式无线通信装置安装于把手的示意图。
24.图5是磁吸式无线通信装置的可拆装的安装部的一例的示意图。
25.图6是磁吸式无线通信装置的可拆装的安装部的另一例的示意图。
26.图7是将本实用新型的磁吸式无线通信装置安装于短杆的示意图。
27.图8是将本实用新型的磁吸式无线通信装置安装于长杆的示意图。
28.图9是将本实用新型的磁吸式无线通信装置安装于拉力绳的示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行说明。当然，此处描述的实施例仅为完整描述的示例，并不限定本实用新型的保护范围，基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.为便于说明，下述说明中使用了“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”等表示方位的用语，但其仅限定例如附图所示的特定姿态下的各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变，该表示方位的用语也当然相应改变。
31.在本实用新型中，除另有说明的之外，用语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接也可以是可拆卸连接，或形成为一体；“连接”可以是机械连接也可以是电连接，可以是直接相连也可以通过中间媒介间接相连。
32.附图所示的内容均为示意，并不代表产品的实际结构，为了便于说明和理解，各部件的比例并不一定与实际产品一致。
33.本实用新型的磁吸式无线通信装置，采用磁吸的方式安装于多功能智能健身器的配件，在该磁吸式无线通信装置内的电路板上集成有无线通信模块、加速度传感器、和/或陀螺仪、磁传感器等各种传感器。下面参照图1说明磁吸式无线通信装置10的具体结构。
34.如图1的左侧所示，磁吸式无线通信装置10构成为圆型的纽扣形状，其包括：在安装于多功能智能健身器配件时位于最外侧的上盖部件11、能够与上盖部件11配合而形成收纳空间的下底部件12、设置在收纳空间内的电路板13、固定在电路板13的设有元器件的一面的背面的纽扣电池14、以及用于吸引固定磁吸式无线通信装置1的内置磁铁15。
35.下面具体说明磁吸式无线通信装置10的各构成部件的结构。
36.上盖部件11具有平坦的圆形面和从该圆形面的四周竖直延伸的圆周壁，该圆形面和圆周壁构成圆盘的形状，能够与下底部件12形成收纳空间。在圆周壁的外侧形成有用于
与下底部件12固定的结构，在图1中表示的是设置有4个凸起。该4个凸起与设置在下底部件12的圆周壁内周侧的4个卡槽卡合而能够固定上盖部件11和下底部件12。其中，用于固定上盖部件11和下底部件12的凸起和卡槽个数不限于4个，也可以是2个或3个或多于4个。凸起和卡槽也可以分别设置在下底部件12和上盖部件11上。并且，用于固定上盖部件11和下底部件12的结构也不限于凸起和卡槽，只要是能够将上盖部件11和下底部件12固定且能够由用户拆开的结构即可，例如也可以是螺纹结构。
37.下底部件12同样具有圆形面和从该圆形面的四周竖直延伸的圆周壁，该圆形面和圆周壁构成圆盘的形状，能够与上盖部件11形成收纳空间。与上盖部件11不同的是，下底部件12的圆形面中央具有露出内置磁铁15的圆形孔。如上所述，在图1中表示的设置于下底部件12的圆周壁内周侧的固定结构是4个旋转卡槽，但不限于4个，也不限于是旋转卡槽。只要是能够与上盖部件11的固定结构配合来固定上盖部件11和下底部件12且能够由用户拆开的结构即可。
38.在上盖部件11与下底部件12之间的收纳空间中收纳有电路板13、纽扣电池14和内置磁铁15。
39.如图2的框图所示，在电路板13的正面设置有微处理器130、存储器131、无线通信模块132、传感器133和指示灯134。
40.微处理器130用于控制电路板13整体的工作，例如控制无线通信模块132进行的数据传输、指示灯134的亮灭等。
41.存储器131包括快速程序存储器(flash program memory)和随机存取存储器(ram)。快速程序存储器中存储有程序，微处理器130能够执行这些程序而实现规定的功能。随机存取存储器用作与微处理器130直接交换数据的内部存储器。快速程序存储器例如可以具有512kb的大小，随机存取存储器例如可以具有64kb的大小。
42.无线通信模块132用于与多功能智能健身器和/或用户的智能终端这些外部设备通过蓝牙、近场通信、wifi等的无线通信进行通信。由传感器133采集到的各种数据被无线通信模块132传输至多功能智能健身器和/或用户的智能终端。无线通信模块132也可以具有从多功能智能健身器和/或用户的智能终端接收数据的功能。
43.传感器133可以是单独一个传感器，也可以包括多个传感器。例如传感器133可以是一个加速度传感器，用于检测安装有磁吸式无线通信装置10的多功能智能健身器配件的上下左右方向的倾角。检测到的倾角能够用于多功能智能健身器计算用户的训练状态来向用户提供健身训练建议，也能够由用户将多功能智能健身器配件作为游戏手柄进行各种健身训练游戏。除了加速度传感器之外，传感器133还可以包括陀螺仪传感器、地磁传感器等各种传感器。
44.指示灯134可点亮、闪烁或熄灭，用于显示电路板13的工作状态。例如，指示灯134点亮表示电路板13正在稳定工作，闪烁表示电路板13处于无线通信配对状态，熄灭表示电路板13处于非工作状态。
45.为了让用户能够看到指示灯134，能够用亚克力等透明的材料构成上盖部件11。或者，也可以使得上盖部件11不完全透明而具有磨砂效果，此时使用多个led灯构成指示灯134，指示灯134点亮时上盖部件11呈现面发光效果。或者，也可以使用完全不透明的材料构成上盖部件11，在上盖部件11上形成小孔而能够从该小孔看到指示灯134的点亮和闪烁。
46.图3是电路板13的侧视图，除了电路板13之外，还示出了与电路板一体固定的纽扣电池14及其固定件140。为了便于识别，图3中纽扣电池14与电路板13和固定件140之间均留有间隙，实际上纽扣电池14安装好后，与电路板13和固定件140均抵接而被固定且与二者均电连接。
47.纽扣电池14及其固定件140固定在电路板13的安装有各种芯片和电路的面的背面。如图3所示，固定件140包括从电路板的两侧向电路板13的背面方向伸出的2个侧壁部和连接2个侧壁部的保持部。2个侧壁部对称地设置，具有较小的宽度。保持部连接在两个侧壁部之间而与电路板13平行。保持部具有与电路板13相同的面积，优选保持部在中央部具有孔，用户能够通过该孔看到所安装的纽扣电池14的型号信息。固定件140整体由金属导体构成，不仅能够保持纽扣电池14，而且能够用作连接纽扣电池14与电路板13的导线。
48.在将纽扣电池14从2个侧壁部之间插入固定件140中而完成安装后，纽扣电池14的正极与固定件140的保持部连接，并经由固定件140的侧壁部与电路板13的一侧引脚电连接，纽扣电池14的负极紧贴电路板1的背面而与电路板13的另一侧引脚电连接。由此，纽扣电池14能够用作电路板13的电源。
49.此处，对纽扣电池14的型号没有限制，只要是能够提供电路板13上的各种芯片和电路所需的电压的纽扣电池即可。并且，电池也可以是纽扣电池以外的其他样式的电池。
50.如图1所示，在电路板13和与其一体固定的纽扣电池14及其固定件140的下方，设置有内置磁铁15。在将内置磁铁15安装在下底部件12中时，内置磁铁15一面从下底部件12的圆形面中央的圆形孔露出，另一面与固定件140的保持部抵接。为了提供稳定可靠的磁吸力，避免用户在剧烈运动时磁吸式无线通信装置10从多功能智能健身器配件脱落，优选内置磁铁15为钕铁硼强磁铁，更优选该钕铁硼强磁铁是n52级别的。
51.另外，对用户来说，多功能智能健身器主要的危险因素是电子配重施加给用户的力，在用户无法承受电子配重的力时需要及时地卸力。用户在两手抓持多功能智能健身器配件进行健身训练时，无法用手操作多功能智能健身器。在需要紧急卸力时，用户也无法及时地通过语音去控制多功能智能健身器进行卸力。因此，本实用新型的磁吸式无线通信装置10还可以具有发送控制信号来控制发力器的发力和卸力的功能。例如，在电路板13上设置有能够经由上盖部件11被按压而进行开关动作的开关部件。当上盖部件11被按压而开关部件进行开关动作后，触发电路板13上的微处理器130产生信号，由无线通信模块132将该信号发送至多功能智能健身器。此处的信号是使多功能智能健身器卸力的卸力信号。
52.为了同时产生卸力信号和发力信号，例如还可以在电路板13上设置用于对上述开关部件被按压的持续时间进行计时的计时器。可以设定为在较短的第一规定时间内按压上盖部件11后松开即发送卸力信号，按压上盖部件11持续较长的第二规定时间后即发送发力信号。其中第一规定时间例如是1秒，第二规定时间例如是3秒。即，在计时器计时得到开关部件被按压的持续时间小于或等于第一规定时间即1秒时，电路板13产生卸力信号，在计时器计时得到开关部件被按压的持续时间大于或等于第二规定时间即3秒时，电路板13产生发力信号。卸力信号和发力信号均由无线通信模块132发送至多功能智能健身器。产生发力信号和卸力信号的方式不限于此，只要是能够通过按压磁吸式无线通信装置10的上盖部件11来产生两种不同的信号的方式均可。
53.图1中所示的磁吸式无线通信装置10为圆形，但其形状不限于圆形，例如也可以是
正方形，长方形等各种形状。
54.通过将内置磁铁15、纽扣电池14和电路板13设置在下底部件12内，并将上盖部件11与下底部件12结合，由此完成磁吸式无线通信装置10的组装。该磁吸式无线通信装置10能够安装于多功能智能健身器配件20，也能够由用户手持而单独使用，用作简单的游戏手柄。
55.图4至图8是将磁吸式无线通信装置10通过安装部30安装于多功能智能健身器配件20的示意图。
56.图4表示作为多功能智能健身器配件20的一例的把手21的示意图。把手21的横杆一侧或两侧的端部为中空的筒状部(图4中表示的两侧均为中空的筒状部)，其中内置有配件磁铁32，在配件磁铁32的外侧设置有磁铁堵头33。在安装了磁铁堵头33之后还留有规定长度的筒状部即凹部。为了提供稳定可靠的磁吸力，避免用户在剧烈运动时磁吸式无线通信装置10从多功能智能健身器配件脱落，优选配件磁铁32与磁吸式无线通信装置10的内置磁铁15一样也为钕铁硼强磁铁，更优选该钕铁硼强磁铁是n52级别的。上述筒状部、内置的配件磁铁32和磁铁堵头33构成磁吸式无线通信装置10的安装部30，其可作为多功能智能健身器配件20的组成部分。图4中所示的安装部30是与把手21的横杆一体形成的，但安装部30也可以是能够从把手21拆下的独立部件，例如通过螺纹结构安装于把手21或从把手21拆下。其中以上说明了安装部30包括磁铁堵头33，但磁铁堵头33不是必需的，也可以是配件磁铁32一体地内置在筒状部的内部的结构。
57.要将磁吸式无线通信装置10安装在把手21上，仅需将磁吸式无线通信装置10的下底部件12插入把手21的横杆端部的凹部，此时，下底部件12内的内置磁铁15与配件磁铁32相互吸引而固定磁吸式无线通信装置10，下底部件12的底部伸入凹部而与凹部配合，由此磁吸式无线通信装置10被强力磁吸于把手21。
58.对于拉力绳、长杆等不易直接安装磁吸式无线通信装置10或直接安装磁吸式无线通信装置10则不易操作的多功能智能健身器配件20，优选将磁吸式无线通信装置10的安装部30做成可拆装的独立部件。
59.图5表示了可拆装的安装部30的一例。该可拆装的安装部30包括用于固定在多功能智能健身器配件20上的固定部31和内置的配件磁铁32。
60.固定部31从侧面看时为c字状，具有与短杆22、长杆23、拉力绳24等多功能智能健身器配件20的直径相匹配的弯曲形状。该固定部31例如由硅胶制作而成，能够依靠硅胶自身的弹力与摩擦力来夹紧在多功能智能健身器配件20上的合适位置。在安装部30的内部设置有配件磁铁32，配件磁铁32被构成固定部31的硅胶包覆而完全内置在安装部30的内部。在配件磁铁32所在的位置的外侧、即c字状的固定部31的背部侧留有与磁吸式无线通信装置10的下底部件12匹配的凹部。其中，配件磁铁32由于内置在安装部30内部而未图示。在磁吸式无线通信装置10被安装于安装部30的状态下，磁吸式无线通信装置10被安装部30的配件磁铁32吸引并嵌合在凹部中。
61.图6表示了可拆装的安装部30的另一例。该可拆装的安装部30包括用于固定在多功能智能健身器配件20上的固定部31和内置的配件磁铁32。与图5的情况一样，固定部31从侧面看时为c字状，具有与短杆22、长杆23、拉力绳24等多功能智能健身器配件20的直径相匹配的弯曲形状。该固定部31例如由硅胶制作而成，能够依靠硅胶自身的弹力与摩擦力来
夹紧在多功能智能健身器配件20上的合适位置。在图6所示的例子中，用于固定磁吸式无线通信装置10的结构不是形成于c字状的固定部31的背部侧的凹部，而是从c字状的固定部31的底部延伸形成的圆环结构。其中，配件磁铁32由于内置在圆环结构的底部的内部而未图示。在磁吸式无线通信装置10被安装于安装部30的状态下，磁吸式无线通信装置10被安装部30的配件磁铁32吸引并嵌合在圆环结构中。要将磁吸式无线通信装置10安装在短杆22、长杆23、拉力绳24等多功能智能健身器配件上，仅需将磁吸式无线通信装置10的下底部件12嵌入安装部30的凹部或圆环结构内，此时，下底部件12内的内置磁铁15与配件磁铁32相互吸引而固定磁吸式无线通信装置10，下底部件12的底部嵌入凹部或圆环结构而与凹部或圆环结构配合，由此磁吸式无线通信装置10被强力磁吸于安装部30。将磁吸了磁吸式无线通信装置10的固定部31夹在多功能智能健身器配件20上的合适位置，即能够简单地将磁吸式无线通信装置10安装于多功能智能健身器配件20。
62.图7、图8和图9分别图示了用可拆装的安装部30将磁吸式无线通信装置10安装于作为多功能智能健身器配件20的短杆22、长杆23和拉力绳24的情况。其中的安装部30仅表示了图6所示的具有圆环结构的安装部30，对于图5所示的在c字状的固定部31的背部侧形成有凹部的安装部30也是一样的。
63.本实用新型的磁吸式无线通信装置10能够可拆装地安装在要使用的多功能智能健身器配件20上并且安装稳固不易脱落。由于磁吸式无线通信装置10可拆装，所以仅使用较少数量的磁吸式无线通信装置10即能够用于所有的多功能智能健身器配件20，能够减少成本。并且，将磁吸式无线通信装置10作为能够发出指令的控制按钮使用，能够方便地控制多功能智能健身器的发力和卸力而保护用户的安全。
64.下面说明本实用新型的磁吸式无线通信装置10的一个具体实施例。
65.磁吸式无线通信装置10具有图1所示的纽扣形状，其上盖部件11能够被按压而相对于电路板13上下运动。
66.在磁吸式无线通信装置10中，电路板13上的微处理器130采用arm cortex
tm-m4处理器，无线通信模块132采用nordic nrf52832蓝牙芯片，传感器133包括惯性运动传感器bmi160，该惯性运动传感器bmi160集成有加速度传感器和陀螺仪传感器。
67.用户在上次使用多功能智能健身器时，用可拆装的安装部30将2个磁吸式无线通信装置10分别安装在了长杆23和拉力绳24上，而此次用户希望使用把手21进行健身训练。因此，使用从长杆23和拉力绳24上拔下2个磁吸式无线通信装置10，将它们分别插入到2个把手21的端部的安装部30，由此轻松地磁吸式无线通信装置10磁吸于把手。由于磁吸式无线通信装置10和安装部30中的磁铁均为钕铁硼强磁铁，所以安装部30能够稳固地吸引磁吸式无线通信装置10。并且，安装部30与多功能智能健身器配件20形成为一体(把手21的情况)或依靠安装部30自身的弹力与摩擦力来夹紧在多功能智能健身器配件20上(短杆22、长杆23、拉力绳24的情况)，所以能够将磁吸式无线通信装置10稳固地固定在多功能智能健身器配件20上。
68.用户按压磁吸式无线通信装置10的上盖部件11持续5秒以上，使得磁吸式无线通信装置10与多功能智能健身器通过蓝牙进行了连接。
69.用户握持把手21进行力量训练，磁吸式无线通信装置10的惯性运动传感器bmi160检测把手的上下左右的运动方向，nordic nrf52832无线通信芯片将检测到的运动方向数
据实时地传输到多功能智能健身器，由多功能智能健身器根据运动方向数据、发力器的发力大小数据等各种数据，在其屏幕中显示用户的力量训练情况并对用户提示训练建议。
70.在用户想要暂停力量训练时，按压磁吸式无线通信装置10的上盖部件11持续1秒以内，磁吸式无线通信装置10向多功能智能健身器发送卸力信号，由此多功能智能健身器卸力。将磁吸式无线通信装置10作为能够发出指令的控制按钮使用，能够方便地控制多功能智能健身器10的发力和卸力而保护用户的安全。
71.本实用新型的磁吸式无线通信装置不限于上述说明，在本实用新型的宗旨内可进行各种变更，变更后得到的技术方案都在本实用新型的范围内。