[發(fā)明專利]一種基于智能化跑步機(jī)的山地訓(xùn)練控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110315780.5
• 申請(qǐng)日: 2011-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN102380185A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏懿;楊先軍;唐城;孫怡寧;周旭;李春麗;馬祖長(zhǎng);李文;姚志明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): A63B24/00
• 分類號(hào): A63B24/00;A63B71/06;A63B22/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 成金玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及健身設(shè)備領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種基于智能化跑步機(jī)的山地訓(xùn)練控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

走跑運(yùn)動(dòng)是競(jìng)技體育和全民健身中提高心肺耐力的重要途徑和方法。健身走跑是一種非常平凡的運(yùn)動(dòng)，適宜于男女老少，是最好的健身方式之一，也是最佳的體育療法之一。跑步機(jī)由于其運(yùn)動(dòng)形式簡(jiǎn)單常常作為家庭首選器材，其不但屏蔽了場(chǎng)地與環(huán)境的限制，排除了諸多障礙。傳統(tǒng)的跑步機(jī)的控制程序一般可分為固定控制模式和用戶控制模式，在固定控制模式下，電動(dòng)跑步機(jī)的控制程序固定，除了開機(jī)，急停等特殊命令外，電動(dòng)跑步機(jī)將依照固定不變的程序運(yùn)行，而不能顧及到健身者的體質(zhì)、生理狀態(tài)和承受能力等。依照固定程序運(yùn)行的結(jié)果，體質(zhì)強(qiáng)健者往往感到運(yùn)動(dòng)不足，甚至沒有達(dá)到健身效果；體弱年老者可能會(huì)感到過于勞累，甚至因運(yùn)動(dòng)量過大而體力透支、過勞或者導(dǎo)致傷害。在用戶控制模式下，健身者可以自由設(shè)定不同的速度、坡度和跑步時(shí)段。然而，由于健身者的鍛煉經(jīng)驗(yàn)有限，對(duì)于跑步機(jī)的性能了解有限，對(duì)自己的體能的掌握未必合理，因而其設(shè)定也往往難以達(dá)到符合要求自己體能的科學(xué)健身要求。

人的心臟就像汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，其功能能力是個(gè)體運(yùn)動(dòng)能力和生活質(zhì)量的重要決定因素。人的心臟與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別在于，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大小出廠時(shí)就決定了，而人的心臟功能能力是可以通過訓(xùn)練來改變的。經(jīng)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局信息檢索中心檢索查新，其中最接近的現(xiàn)有技術(shù)是2009年青島英派斯(集團(tuán))有限公司申請(qǐng)的公開號(hào)為CN101708360的發(fā)明專利“電動(dòng)跑步機(jī)按照健身者心率自動(dòng)控制速度和坡度的方法”，該發(fā)明專利公開了電動(dòng)跑步機(jī)按照健身者心率自動(dòng)控制速度和坡度的方法。在該方法中，訓(xùn)練者自己去設(shè)定質(zhì)量因數(shù)等級(jí)，確定訓(xùn)練強(qiáng)度，然而很多訓(xùn)練者并不了解自己的訓(xùn)練強(qiáng)度，設(shè)定的等級(jí)不一定是最適合自己的，往往會(huì)影響了訓(xùn)練效果；同時(shí)，在該方法中，訓(xùn)練時(shí)間只能選擇，不能自由設(shè)定，不能延長(zhǎng)，若訓(xùn)練者還想繼續(xù)鍛煉就必須從新開始設(shè)置，很不方便；在訓(xùn)練結(jié)束時(shí)，就直接結(jié)束了，沒有進(jìn)行整理運(yùn)動(dòng)，不利于訓(xùn)練者的放松。訓(xùn)練者的運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)效果都是和運(yùn)動(dòng)時(shí)的心率息息相關(guān)的，同時(shí)，在整個(gè)訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)，一直圍繞著一個(gè)靶心率值波動(dòng)，心臟一直處于同一強(qiáng)度下，這樣的鍛煉不夠科學(xué)，也不能很好的鍛煉心臟的功能能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于智能化跑步機(jī)的山地訓(xùn)練控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以讓跑步機(jī)的坡度和速度自動(dòng)調(diào)整到心率所需要的強(qiáng)度區(qū)間，達(dá)到最佳的訓(xùn)練效果，同時(shí)訓(xùn)練時(shí)最安全。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于智能化跑步機(jī)的山地訓(xùn)練控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)安裝在跑步機(jī)平板電腦中，包括：初始化模塊、輸入模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、判斷分析模塊、執(zhí)行模塊和計(jì)時(shí)模塊，其中：

初始化模塊，用于進(jìn)行初始化，開啟跑步機(jī)電源，檢測(cè)跑步機(jī)是否已經(jīng)正確連接；訓(xùn)練者是否已經(jīng)正確佩戴數(shù)據(jù)采集模塊；

輸入模塊，用于輸入個(gè)人基本信息，設(shè)定訓(xùn)練時(shí)間，通過最大攝氧量測(cè)試得到訓(xùn)練者的心臟功能能力(F.C)，并通過數(shù)據(jù)采集模塊及數(shù)據(jù)處理模塊將心臟功能能力(F.C)傳送至判斷分析模塊；

數(shù)據(jù)采集模塊，首先采集訓(xùn)練者靜態(tài)下的靜態(tài)心率發(fā)送至判斷分析模塊，然后實(shí)時(shí)采集訓(xùn)練者的實(shí)時(shí)心率，同時(shí)以無線通信方式傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；

數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)來的訓(xùn)練者的實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波后，傳遞至判斷分析模塊；

判斷分析模塊，實(shí)時(shí)判斷分析實(shí)時(shí)心率是否處于安全的范圍內(nèi)，若已大于最大心率，則判斷分析模塊發(fā)送停止命令至執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊發(fā)出執(zhí)行命令，使跑步機(jī)停止運(yùn)行；如果沒有大于最大心率，則依次判斷訓(xùn)練者的實(shí)時(shí)心率是否已達(dá)到依據(jù)心臟功能能力及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算所得的靶心率值，即運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的安全區(qū)間，若已達(dá)到，則發(fā)送命令至執(zhí)行模塊降低跑步機(jī)的坡度和速度；若沒有達(dá)到，則繼續(xù)增大跑步機(jī)的坡度和速度；

執(zhí)行模塊，依據(jù)判斷分析模塊的結(jié)果去調(diào)整跑步機(jī)的速度和坡度，同時(shí)控制跑步機(jī)停止運(yùn)行；

計(jì)時(shí)模塊，開始訓(xùn)練以后，對(duì)訓(xùn)練者設(shè)定的訓(xùn)練時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)；若設(shè)置的訓(xùn)練時(shí)間已到，則提示訓(xùn)練者是否需要延長(zhǎng)訓(xùn)練時(shí)間；若是，則重新計(jì)算時(shí)間，繼續(xù)訓(xùn)練；若否，則執(zhí)行模塊降低跑步機(jī)的坡度和速度至零，使跑步機(jī)停止運(yùn)行，訓(xùn)練結(jié)束。

本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊處理之后，至判斷分析模塊，分析判斷之后，發(fā)送命令至執(zhí)行模塊執(zhí)行分析的結(jié)果，同時(shí)計(jì)時(shí)模塊會(huì)對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行計(jì)時(shí)，若設(shè)定的訓(xùn)練時(shí)間已到，則執(zhí)行模塊執(zhí)行停止命令，停止訓(xùn)練。