[發明專利]一種智能跑步機及其控制方法

有效

• 申請號: 201610204655.X
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105999619B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 任楊杰
• 申請（專利權）人: 廈門鑫奧力電器有限公司
• 主分類號: A63B22/02
• 分類號: A63B22/02;A63B24/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及健身器械及電子控制技術領域，特別涉及一種智能跑步機及其控制方法。

背景技術

隨著人們健身意識的提高，各種健身器械的使用也日益增多。其中，跑步機是大家經常選用的健身器械。目前，人們在使用跑步機時需要使用按鈕、旋鈕、遙控器或滑屏預先手動設定跑步機的運行速度，之后，跑步機由電機驅動跑帶以設定的速度運行，方便人在跑帶上以該速度跑步。但是在跑步過程中，人們經常有變速的要求，此時，人們仍需要手動操作跑步機上的按鈕、旋鈕、遙控器或滑屏等實現變速操作。在跑動的過程中完成相應的操作，不僅使用起來十分不方便，而且對于身體靈活性不佳以及操作不便的人群，還具有一定的危險性，給運動過程帶來了一定的局限性。

有鑒于此，本發明人專門設計了一種智能跑步機及其控制方法，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能跑步機及其控制方法，以準確判斷跑步機上用戶的運動狀態，實現對跑步機運行的精準的體感控制，方便用戶快捷和智能地控制跑步機運動速度，使用戶在運動過程感覺更加安全穩定和隨心所欲。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種智能跑步機，包括跑步機主體和智能控速系統，跑步機主體包括跑臺和電機，跑臺上設有連接電機的跑帶，跑臺包括加速區、保持區和減速區，智能控速系統包括重心感應裝置、處理器模塊、電機驅動器和上位機，重心感應裝置包括復數個紅外線陣列傳感器，紅外線陣列傳感器分別布設在跑臺的左、右兩側，重心感應裝置依次連接處理器模塊、電機驅動器和上位機，電機驅動器連接電機。

所述紅外線陣列傳感器分別均勻地布設在跑臺的左、右兩側。

所述加速區、保持區和減速區內的紅外線陣列傳感器數量均可調節。

所述上位機為一人機操作界面。

一種智能跑步機的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：在上位機上設定保持區內位置的上、下限值；

步驟2：在上位機上設定速度調整比例值；

步驟3：紅外線陣列傳感器獲取人體重心位置；

步驟4：處理器模塊檢測人體重心是否在保持區內，若人體重心不在保持區內，則執行下一步驟，若人體重心在保持區內，則返回步驟3；

步驟5：處理器模塊檢測人體重心是否在加速區內，若人體重心不在加速區內，則執行下一步驟，若人體重心在加速區內，則傳輸加速信號至電機驅動器，電機驅動器對電機進行加速，從而完成對跑步機的速度控制，其中，加速調整量＝(重心實際位置-位置上限值)*速度調整比例值；

步驟6：處理器模塊檢測人體重心是否在減速區內，若人體重心不在減速區內，則返回步驟3，若人體重心在減速區內，則傳輸減速信號至電機驅動器，電機驅動器對電機進行減速，從而完成對跑步機的速度控制，其中，減速調整量＝(位置下限值-重心實際位置)*速度調整比例值。

所述步驟3包括：

步驟31：紅外線陣列傳感器獲取人體腳步位置數據，并將其傳輸至處理器模塊處理；

步驟32：處理器模塊將當前腳步位置數據與上一次腳步位置數據進行比較，若當前腳步位置數據大于上一次腳步位置數據，則返回步驟31，若當前腳步位置數據小于上一次腳步位置數據，則執行下一步驟；

步驟33：保存上一次腳步位置數據，并記為數據最大值X₁，此時，人體腳步最靠近于跑步機的前端；

步驟34：紅外線陣列傳感器繼續獲取人體腳步位置數據，并繼續將其傳輸至處理器模塊處理；

步驟35：處理器模塊將當前腳步位置數據與上一次腳步位置數據進行比較，若當前腳步位置數據小于上一次腳步位置數據，則返回步驟34，若當前腳步位置數據大于上一次腳步位置數據，則執行下一步驟；

步驟36：保存上一次腳步位置數據，并記為數據最小值X₂，此時，人體腳步最靠近于跑步機的后端；

步驟37：計算得到人體重心位置數據X，X＝(X₁+X₂)/2。

所述步驟31包括：

步驟311：紅外線陣列傳感器獲取人體腳步位置數據；

步驟312：處理器模塊檢測人體雙腳是否都在跑臺上，若檢測到人體雙腳都在跑臺上，則返回步驟311，若檢測不到人體雙腳都在跑臺上，則執行下一步驟；

步驟313：處理器模塊檢測人體雙腳是否懸空于跑臺，若檢測到人體雙腳懸空于跑臺，則返回步驟311，若檢測不到人體雙腳懸空于跑臺，則記當前狀態為單腳并執行下一步驟；