[實用新型]用于電動跑步機的智能計步系統

有效

• 申請號: 201420085472.7
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN203803082U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 丁利榮;劉圣洪;趙景峰
• 申請（專利權）人: 青島英派斯健康科技有限公司
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B22/02
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 王鐸

技術領域

本實用新型涉及一種用于電動跑步機的智能計步系統，屬于健身器材技術領域。

背景技術

傳統電動跑步機可以為用戶提供時間、距離等數據為參考數據，使用戶可以合理地安排鍛煉計劃，達到預期的鍛煉效果。而計步功能可以從另一個角度為用戶提供參考數據，適應不同用戶的需要。

傳統的計步方法有以下幾種：（1）距離模擬法，根據跑步帶運行的距離計算步數，這種方法的缺點是人不在機臺上跑，也會計步，不符合實際使用情況，不準確。（2）根據運轉部件速度變化，完成計步功能。這種方法根據人跑步時，負載變大，速度變慢的特征，用傳感器檢測其變化，計算較準確，但結構較復雜，需要將傳感器安裝在運轉部件附近。對整體結構及安裝要求較高，成本較高。（3）在跑步通道兩側以正對方式安裝一對紅外線收發裝置，以信號被阻斷次數來計步，準確度高。這種方法需要將紅外線收發裝置安裝在特定位置，對整體結構及安裝要求高，相對成本也較高。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種準確率高、成本低的用于電動跑步機的智能計步系統。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

人在跑步機上跑步時，腳落下和腳抬起時，電機的負荷不同。腳落下時，負荷變重，電機電流隨之變大；腳抬起時，負荷變小，電機電流隨之變小，這樣就可以根據電流的變化來計算出人跑步的步數。

本實用新型采用閉環霍爾傳感器作為電流采集器件，連接在電機電路中，采集電機電流的變化。根據采集到的電機電流數據，MCU1進行數據處理，MCU2進行步數計算輸出給顯示單元，完成智能計步功能。

本實用新型包括用于采集電機電流的數據采集電路，用于進行數據處理的MCU1數據處理電路，用于進行步數計算的MCU2步數計算電路以及用于步數顯示的顯示單元。

所述數據采集電路包含采樣及驅動電路，電機電路，整流濾波電路。

所述MCU1數據處理電路包含MCU芯片及其外圍電路；所述MCU1電路包含的MCU芯片型號為ATMEGA8；外圍電路包括旁路電容，晶振，隔離接口電路。

所述MCU2步數計算電路包含MCU芯片及外圍電路；所述MCU2電路包含的MCU芯片型號為ATMEGA32；外圍電路包括旁路電容，限流電阻，晶振。

本實用新型采用專用電路設計，具有以下優點：

1、準確率高。采用霍爾傳感器采集數據及精確計算，準確率99%以上。

2、結構簡單。不需要將傳感器安裝在特定的機械位置。

3、成本低。只增加霍爾傳感器，以及相應的程序配合。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖。

圖2是本實用新型的電路圖。

圖3是本實用新型的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例來進一步詳細說明本實用新型。應理解，這些實施例是用于說明本實用新型而不是限制其保護范圍的。

如圖1所示，本實用新型包括：用于采集電機回路的電流的數據采集電路、用于數據處理，進行A/D轉換的MCU1數據處理電路、用于步數計算的MCU2步數計算電路、用于輸出步數數值的顯示單元。

如圖2所示，本實用新型包括作為采集電機回路電流的數據采集電路101，作為用于進行數據處理的MCU1數據處理電路102，作為用于進行步數計算的MCU2步數計算電路103。

作為采集電機回路電流的數據采集電路101，包含采樣及驅動電路1011，電機電路1012，整流濾波電路1013。

采樣及驅動電路1011，包括霍爾電流傳感器Y1，驅動三極管VF1、VF2等元件。Y1采用美國HOUNYWELL的霍爾電流傳感器，其參數為：50A、±4V。

電機電路1012，包括電機M，續流二極管VD2，?C3和R4組成的吸收電路。

整流濾波電路1013，包括整流橋VD1及濾波電容C1、C2等元件，為電機提供驅動電源。

作為用于進行數據處理的MCU1數據處理電路102，包括MCU芯片IC1，IC1采用深圳芯創想公司的ATMEGA8，旁路電容C4，晶振BC1，以IC3和IC4為核心的隔離接口電路。MCU1電路用于對采集數據的A/D轉換。

作為用于進行步數計算的MCU2電路，包括MCU芯片IC2，IC2采用深圳芯創想公司的ATMEGA32，旁路電容C5，限流電阻R13-R17，晶振BC2等元件。步數計算的結果，輸出給四位LED數碼管顯示單元。