[發(fā)明專利]用于電動(dòng)跑步機(jī)的自動(dòng)調(diào)速裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410586165.1
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN104258541A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永健;商德勇;孫勝娟;吳亞洲
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工程大學(xué)
• 主分類號(hào): A63B24/00
• 分類號(hào): A63B24/00;A63B22/02
• 代理公司: 北京英拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;何平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)跑步機(jī)的控制，具體涉及一種用于電動(dòng)跑步機(jī)的自動(dòng)調(diào)速裝置。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在陸地上每跑1000米，雙腿就得撞擊地面600-700次，不僅腳部、腿部和臀部肌肉會(huì)受到震動(dòng)，還很容易扭傷肌肉或拉傷韌帶。電動(dòng)跑步機(jī)是一種輔助人們跑步、散步的健身器材，由于其傳動(dòng)滾帶是橡膠的，所以對腿腳關(guān)節(jié)的沖擊力比跑馬路要減少很多，不易引起傷病，從而保證運(yùn)動(dòng)量的科學(xué)和安全。

現(xiàn)有電動(dòng)跑步機(jī)的操作面板上設(shè)有多個(gè)窗口，分別顯示運(yùn)動(dòng)者的跑步速度、時(shí)間、里程、消耗的卡路里數(shù)、心率等。此外，該操作面板上往往還設(shè)有加速和減速按鈕，有的跑步機(jī)上還設(shè)有分級定速按鈕，供運(yùn)動(dòng)者調(diào)整速度時(shí)使用。然而，無論是加速和減速按鈕，還是分級定速按鈕，都存在一個(gè)共同的問題。即，這些按鈕都需要運(yùn)動(dòng)者手動(dòng)調(diào)節(jié)，對于有視力障礙或者高速跑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)者來說，這種手動(dòng)操作就顯得極為不便，有時(shí)甚至?xí)l(fā)危險(xiǎn)。

因此，本領(lǐng)域需要一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)跑步機(jī)速度的裝置，該裝置能夠自動(dòng)判斷運(yùn)動(dòng)者的加速和減速需求并相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不需要運(yùn)動(dòng)者進(jìn)行任何手動(dòng)操作，從而消除了手動(dòng)操作的不便以及與之相關(guān)的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決上述問題。具體而言，本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有電動(dòng)跑步機(jī)無法自動(dòng)調(diào)速的問題。為此目的，本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)跑步機(jī)的自動(dòng)調(diào)速裝置。該自動(dòng)調(diào)速裝置的特征在于包括：跑步帶張力檢測器，其用于實(shí)時(shí)檢測運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方和后方的跑步帶張力；以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器，其與所述跑步帶張力檢測器和所述電動(dòng)跑步機(jī)的電動(dòng)機(jī)連通，用于根據(jù)所述跑步帶張力檢測器的輸出信號(hào)來控制所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，其中，當(dāng)所述跑步帶張力檢測器檢測到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力與運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)加速或減速。

在采用本發(fā)明的技術(shù)方案的情況下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步機(jī)上跑步或行走時(shí)，如果需要減速，則運(yùn)動(dòng)者放慢腳步，此時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)者的邁腿速度低于跑步帶的傳動(dòng)速度，跑步帶在一定程度上拖拽著運(yùn)動(dòng)者的腿往后運(yùn)行。在這種情況下，如果以運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)為基準(zhǔn)，則跑步帶張力檢測器會(huì)檢測到落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力，這表明運(yùn)動(dòng)者意圖降低跑步機(jī)的速度，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器便可以根據(jù)跑步帶張力檢測器的輸出信號(hào)直接降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而不需要運(yùn)動(dòng)者來手動(dòng)操作。反之，如果需要加速，則運(yùn)動(dòng)者加快腳步，此時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)者的邁腿速度高于跑步帶的傳動(dòng)速度，跑步帶在一定程度上被運(yùn)動(dòng)者的腿拖拽著往后運(yùn)行。在這種情況下，如果以運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)為基準(zhǔn)，則跑步帶張力檢測器會(huì)檢測到落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力，這表明運(yùn)動(dòng)者意圖提高跑步機(jī)的速度，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器便可以根據(jù)跑步帶張力檢測器的輸出信號(hào)直接提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而不需要運(yùn)動(dòng)者來手動(dòng)操作。關(guān)于此點(diǎn)需要指出的是，無論是需要加速還是減速，運(yùn)動(dòng)者在加快腳步或放慢腳步時(shí)幅度都無需過大，只要所述跑步帶張力檢測器能夠檢測到落腳點(diǎn)前后的張力變化即可。否則，尤其在因需要減速而放慢腳步的情況下，幅度過大可能會(huì)造成運(yùn)動(dòng)者從跑步機(jī)上掉落。

在上述自動(dòng)調(diào)速裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，當(dāng)所述跑步帶張力檢測器檢測到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)加速，并且其中，當(dāng)所述跑步帶張力檢測器檢測到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)減速。

在理想情況下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步機(jī)上跑步或行走時(shí)，其落腳點(diǎn)前后的跑步帶張力應(yīng)該大致相等。因此，如果跑步帶張力檢測器檢測到落腳點(diǎn)前的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，則表明運(yùn)動(dòng)者意圖加速；反之，如果落腳點(diǎn)前的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，則表明運(yùn)動(dòng)者意圖減速。然而，由于每個(gè)運(yùn)動(dòng)者的個(gè)體差異，落腳點(diǎn)前后的張力差可能各不相同。因此，對于每個(gè)運(yùn)動(dòng)者而言，上述閾值也可能各不相同，甚至在極端情況下還可能會(huì)是負(fù)值。例如，對于有些運(yùn)動(dòng)者而言，其平時(shí)喜歡被跑步帶拖拽著跑步或行走，在正常情況下其落腳點(diǎn)前的跑步帶張力明顯小于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，即使在因?yàn)橄爰铀俣涌炷_步時(shí)，其落腳點(diǎn)前的跑步帶張力可能也略小于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力。在這種情況下，對于這個(gè)運(yùn)動(dòng)者而言，上述加速時(shí)的閾值就是負(fù)值。當(dāng)然，這種特殊情況可以通過本發(fā)明的參數(shù)設(shè)定器來解決，具體請參見下文的詳細(xì)描述。