专利名称：锻炼腹肌的设备和方法
技术领域：
本发明涉及锻炼腹肌的设备和方法。
背景技术：
本发明被设计用于克服典型地与使用已知锻炼器械进行反复腹部运 动(即仰卧起坐)有关的单调乏味。
US6299570公开了一种由轻型圆柱形和弧形构件组成的锻炼设备。该 设备可以被用于使用篮球增强腹肌、外和内斜肌、前三角肌和前锯肌。GB 2270004涉及一种锻炼设备，包括多个可以被参与者按运动顺序击打的目
标部件。
发明内容
根据本发明的一个方面，锻炼腹肌的设备包含控制装置；具有多个元 件的目视显示器，每个元件都能够响应来自控制装置的信号而单独点亮； 和用于检测放到该多个元件中点亮的一个附近的手或手的一部分的检测 装置，该点亮的元件响应(a)检测装置检测到手或者手的一部分处于该 点亮的元件附近，和/或(b)在该元件被点亮一预定时间长度后从控制 装置发出的信号，而返回到未点亮状态，该设备使位于显示器前方的使用 者能够在每个元件被点亮时进行仰卧起坐，将手置于点亮的元件附近，然 后回复到起始位置，为下一次仰卧起坐做准备。这样，元件的点亮能够提 示使用者开始一次仰卧起坐，然后象征性地鼓励使用者通过熄灭点亮的元 件，完成该仰卧起坐，为该锻炼过程带入趣味和鼓励。
对本说明书来说，"腹部练习"尤指使用者进行的"仰卧起坐"练习。 典型地，在仰卧起坐中，使用者最初可以是坐姿或者是背部向下的卧姿。 在任一情形下，仰卧起坐练习包括通过收缩腹肌朝大腿方向移动躯干，同 时含有或者不含通过收縮斜腹肌提供的附加的扭动。
优选地，本发明的设备包括足部保持装置，用于在练习期间将使用者 的双脚保持在原位。该足部保持装置可以包括一个或两个足保持器，足保 持器例如可以采取一根或两根横杆(优选装有衬垫的)的形式，使用者的
双脚可以放置在横杆下，或者采取将使用者的双脚保持在原位的一条或两 条(优选可调节的)带子的形式，或者采取足部保持部件中用于容纳使用 者的双脚的成型或模制的凹陷的形式。
优选地，点亮的元件响应于使用者的手或手的一部分靠近该点亮的元 件而熄灭。
优选地，控制装置包括控制电路，该电路控制所述元件的点亮，以使 它们以随机的顺序被点亮，引入不确定性以进一步增加使用者的兴趣。
在点亮的元件响应于使用者的手或者手的一部分的靠近而熄灭的那 些实施例中，设备优选能够确定每个元件的点亮开始和使用者的手或者手 的一部分置于点亮的元件附近之间经过的时间，将该经过的时间和预定的 容许时间间隔比较，并且如果该经过的时间少于该预定的容许时间间隔， 给与一个分数，使得累积的分数代表使用者在预定时间内完成一次仰卧起 坐的次数的总数。随着练习进行，累积的分数能够例如在字母数字显示器 上被显示给使用者，如果需要的话该字母数字显示器可以构成所述目视显 示器的一部分。
点亮的元件可以是简单的灯或抽象的图像，或者可以采取可认出的形 状、物体、人物等形式。
在这里使用的术语"靠近(附近)"，包括使用者的手实际接触元件，
并典型地要求使用者的手或者手的一部分进入元件5cm范围内，优选3cm 范围内，最好元件lcm范围内。使用者的手或者手的一部分(例如一个或 多个手指)靠近点亮的元件能用多种方式中的任意一种来检测。在一个实 施例中，除了能够点亮以外，各元件可以是触敏的，当被使用者的手接触 到时，传递给控制电路电信号。在某些实施例中，使用者的手的靠近能够 电容性(capacitative)地、或通过光学手段(例如使用者的手阻断穿过 光源和检测器之间的元件表面的光束)而被检测。
在某些实施例中，设备包括触敏屏或监视器。这样的触敏屏优选是基 于电阻性或电容性的屏幕。
如果需要，该设备也可以发出听得见的声音，例如当编制设备练习强 度时，和/或每次点亮的元件在允许的时间间隔内被熄灭时(如果没有实 现可能发出不同的声音)，以及当练习方案已经完成时发出信号。
该设备优选包括改变练习强度的机构，例如，通过改变元件的点亮频 率或通过改变预定的时间间隔，可以理解的是越短的预定时间间隔对应
于越高水平的练习强度。
如果使用者成功地在从元件点亮开始的预定时间内熄灭点亮的元件， 该设备优选例如通过增加存储的分数而将此记录为一次成果，该分数优选 显示给使用者，以便使用者能够在练习过程中监控他或她的进度。所述元 件优选以预定总数，例如100的顺序而被点亮，之后，累积的分数保持显不。
使用者能够改变所述预定时间，该使用者从而能够通过选择对应于较 低强度练习的较长的预定时间，或者选择对应于较高强度练习的较短的预 定时间，来改变练习的强度。
根据发明的另一个方面，提供人(使用者)锻炼他或她的腹肌的方法， 根据该方法，这个人躺在设备前面，该设备包括具有多个单独点亮的元件 的目视显示器，当每个元件点亮时坐起，并将手靠近点亮的元件，优选使 得该元件返回至其未点亮的状态，然后这个人回到躺卧位置，为下一次仰 卧起坐做好准备。
现在通过示例，参照附图对本发明的设备进行描述，其中 图1是该设备的透视图；而 图2是该设备的电路图。
具体实施例方式
首先参考图1，该设备包括框架1，框架1刚性附着有显示面板2，显 示面板2的侧边铰接两个侧面板3，而其顶部铰接顶面板4。侧面板3和 顶面板4折叠在主面板2上以便设备的存储或运输，打开供使用，如图l 所示。主面板2具有12个触敏灯5的矩形阵列，而每一侧面板和顶面板 可以具有更多的灯，但本设备实施例以12个灯5的矩形阵列工作。
在其后部，框架1支撑控制面板6，控制面板6带有各种键盘和后面 将会描述的旋转开关。
字母数字显示器7被设置在主面板上12个触敏灯5下的开口中。
板8从框架1的前部延伸，板8可拆卸地固定在框架l上。板8的上 表面覆盖橡胶垫9。在板邻近框架1的一端，两个足保持器10从板表面突 出，而邻近板远离框架的一端有装有衬垫的头枕12。
使用中，使用者先使用前面所述的旋转开关来设置该设备。此开关有 四个位置，关断、容易、中等和困难。在关断位置，显示器7显示最后的
分数。如果使用者选择了容易，显示器7被重新设置为0，并有5秒钟的 延迟，给使用者躺在垫子上、将头置于头枕12上以及将脚伸入足保持器 IO内的机会。5秒钟的延迟过后，灯5中的一个被设备的控制电路点亮， 提示使用者坐起，用他或她的手触摸点亮的灯5 (这样使得灯熄灭)，然 后恢复到躺卧位置，为下一个灯亮做好准备。如果使用者在预定时间间隔 内(在容易练习水平中为2秒钟)触摸到点亮的灯5，显示器7显示的分
数增加1，而如果使用者没有能在该预定时间间隔内触摸到点亮的灯5， 使用者的分数就不会增加。控制电路按随机的顺序点亮灯5，引入练习方 案的趣味程度。
如果使用者选择了中等，预定时间间隔就是r力秒，而如果使用者选 择了困难，预定时间间隔就是i秒，其余的动作就象先前描述的那样。
图2显示了 12个发光二极管13 (为灯5提供照明)，它们相关联的 触敏开关在14处示出。图2还显示了构成显示器7的3个7段LED。旋转 开关在15处示出。开关15有4个可供选择的位置，如前所述，分别被标 记为关断、容易、中等、困难。
该电路包括微处理器16，通过设定微处理器数字输出中的一个为高， 并允许该电压经由限流电阻器18给电容器17充电，产生一个随机数。在
这段时间内，计数器自由运转。板载模数转换器以频繁的间隔测量电容器
电压。当该电压达到某一阈值时，自由运转的计数器停止。现在计数器中
将有一大数值。该数值的最高有效部分现在被放弃，留下O-ll中的余数，
用来点亮12个触敏灯5中的一个，从而12个触敏灯5被以反复但随机的
顺序点亮，直到总数一百。
三个难度水平(容易、中等、困难)的定时是通过控制微处理器的时 钟频率来实现的。额外的电容器19被并联到初始定时电容器上，来减缓 时钟。接着这些l、 r/2和2秒的定时延迟通过软件计数循环来产生。
一计数器被用于计算使用者的分数。如果使用者在预定的时间内触摸
到了触敏开关H，该计数器中保存的最低有效位就会增加1。然后，该数
位会被检测来查看它是否达到10。如果到了，该计数器就会被清零，并且
下一数位上加1。该数位会被相似地检测，等等。当练习完成后，显示器
保持显示，直到下一练习时段开始。
权利要求
1.一种锻炼腹肌的设备，包括控制装置；具有多个元件的目视显示器，每个元件都能够响应来自控制装置的信号而单独点亮；和用于检测放到该多个元件中点亮的一个元件附近的手或手的一部分的检测装置，该点亮的元件响应(a)检测装置检测到在该点亮的元件附近的手或者手的一部分；和/或(b)在该元件被点亮一预定时间长度后，从控制装置发出的信号；返回到未点亮状态，该设备使位于显示器前的使用者能够在每一元件被点亮时进行仰卧起坐，将手置于点亮的元件附近，然后回到初始位置，为下一次仰卧起坐做准备。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中该设备包括足部保持装置，用 于在练习期间将使用者的脚保持在原位。
3. 根据权利要求2所述的设备，其中该足部保持装置包括两个足保持器。
4. 根据权利要求2或3所述的设备，其中该足部保持装置包括其 下可以放置使用者的双脚的一根或两根横杆；或者将使用者的双脚保持在 原位的一条或两条带子；或者足部保持部件中用于容纳使用者的双脚的成 型或模制的凹陷。
5. 根据前面任一权利要求所述的设备，其中点亮的元件响应于检测 装置检测到在该点亮的元件附近的手或者手的一部分而返回到未点亮状态。
6. 根据权利要求5所述的设备，其中点亮的元件能够另外响应在元 件被点亮一预定时间长度后从控制装置发出的信号而返回到未点亮状态。
7. 根据前面任一权利要求所述的设备，其中控制装置包括控制电路， 该电路控制所述元件的点亮，以使它们以随机顺序被点亮。
8. 根据前面任一权利要求所述的设备，其中检测装置包括是触敏的 元件。
9. 根据前面任一权利要求所述的设备，其中检测装置电容性地、或 光学地检测在点亮的元件附近的使用者的手或者手的一部分。
10. 根据前面任一权利要求所述的设备，其中该设备能够确定每个元 件的点亮开始和使用者的手或者手的一部分放在点亮的元件附近之间经 过的时间，将该经过的时间和预定的容许时间间隔比较，并且如果该经过 的时间少于该预定的容许时间间隔，给予一个分数，使得累积的分数代表 使用者在容许的时间间隔内完成一次仰卧起坐的次数的总数。
11. 根据前面任一权利要求所述的设备，其中练习的强度能够被改变。
12. 根据权利要求ll所述的设备，其中在根据权利要求IO所述的设 备中，可以通过改变所述元件的点亮频率和/或通过改变预定的容许时间 间隔，而改变练习的强度。
13. 基本上如上文所述并参照附图的设备。
14. 人(使用者)锻炼他的或她的腹肌的一种方法，根据该方法，人 躺在设备前面，该设备包括具有多个单独点亮的元件的目视显示器，当每 一元件点亮时坐起，并将手放在点亮的元件附近，优选使得该元件返回至 其未点亮的状态，然后人回到躺卧位置，为下一次仰卧起坐做准备。
全文摘要
本发明提供锻炼腹肌的设备，包括控制装置；具有多个元件的目视显示器，每个元件都能够响应来自控制装置的信号而单独点亮；和用于检测放在多个元件中点亮的一个元件附近的手或者手的一部分的检测装置，该点亮的元件响应(c)检测装置检测到手或者其部分处位于该点亮的元件附近；和/或(d)该元件被点亮一预定时间长度后从控制装置发出的信号，返回到未点亮状态；该设备使使用者能够躺在显示器前面，当每一元件被点亮时坐起，将手置于点亮的元件附近，然后回到躺卧位置，为下一次仰卧起坐做准备。
文档编号A63B69/00GK101351246SQ200680044027
公开日2009年1月21日 申请日期2006年11月21日 优先权日2005年11月26日
发明者托马斯·丹恩, 阿什利·汉斯帕尔 申请人:阿什利·汉斯帕尔;托马斯·丹恩