[發(fā)明專利]一種可聯(lián)網(wǎng)競賽的虛擬實(shí)景智能跑步機(jī)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810964313.7
• 申請(qǐng)日: 2018-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN109260650A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 禹鑫燚;張強(qiáng);歐林林;陸文祥;馮遠(yuǎn)靜;王煦焱;范振雍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A63B22/02
• 分類號(hào): A63B22/02;A63B24/00;A63B71/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種可聯(lián)網(wǎng)競賽的虛擬實(shí)景智能跑步機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括電源模塊、ARM處理器主控模塊、藍(lán)牙和ANT+通信模塊、傳感器模塊、觸摸屏模塊；通過ARM處理器主控、傳感器技術(shù)和觸摸屏技術(shù)實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送；并利用藍(lán)牙通訊技術(shù)、ANT+通訊技術(shù)和可穿戴設(shè)備技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)跑步機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及跑步過程中人體生命基本信息的收集和發(fā)送；具體包括：

電源模塊：電源模塊與跑步機(jī)電機(jī)、ARM處理器主控模塊、藍(lán)牙和ANT+通信模塊、傳感器模塊、觸摸屏模塊相連接；電源模塊的輸入電壓為跑步機(jī)電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電壓；電源模塊通過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電，再通過電源模塊中的降壓電路將穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)化成可以供ARM處理器主控模塊、藍(lán)牙和ANT+通信模塊、傳感器模塊和觸摸屏模塊的工作電壓；

ARM處理器主控模塊：ARM處理器主控模塊與電源模塊、藍(lán)牙和ANT+通信模塊、傳感器模塊、觸摸屏模塊相連接；電源模塊為ARM處理器主控模塊提供工作電壓；ARM處理器主控模塊內(nèi)部使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可直接安裝帶有虛擬實(shí)景功能的跑步機(jī)軟件；ARM處理器主控模塊接收來自藍(lán)牙和ANT+通信模塊的無線數(shù)據(jù)、接收來自觸摸屏模塊的控制信息；ARM處理器主控模塊將跑步機(jī)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)發(fā)送至觸摸屏模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、將跑步機(jī)控制信息發(fā)送至跑步機(jī)電機(jī)控制電路中，控制控制跑步機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；

藍(lán)牙和ANT+通信模塊：藍(lán)牙和ANT+通信模塊與電源模塊、ARM處理器主控模塊相連接；電源模塊為藍(lán)牙和ANT+通信模塊提供工作電壓；藍(lán)牙和ANT+通信模塊通過無線連接技術(shù)與外部支持藍(lán)牙通信協(xié)議和ANT+通信協(xié)議的傳感器以及可穿戴設(shè)備進(jìn)行連接，并接收來自傳感器和可穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)發(fā)送至ARM處理器主控模塊；藍(lán)牙和ANT+通信模塊接收ARM處理器主控模塊的跑步機(jī)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至外部藍(lán)牙或者ANT+顯示設(shè)備進(jìn)行顯示；

傳感器模塊：傳感器模塊與電源模塊和ARM處理器主控模塊相連接；電源模塊為傳感器模塊提供工作電壓；傳感器模塊包括跑步機(jī)速度傳感器和跑步機(jī)心率傳感器兩部分；跑步機(jī)傳感器模塊通過有線連接與ARM處理器主控模塊連接，并將跑步機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的速度數(shù)據(jù)和通過跑步機(jī)心率傳感器測出的用戶跑步過程中的心率數(shù)據(jù)發(fā)送至ARM處理器主控模塊；

觸摸屏模塊：觸摸屏模塊與電源模塊和ARM處理器主控模塊相連接；電源模塊為觸摸屏模塊提供工作電壓；觸摸屏模塊將用戶的控制信息發(fā)送至ARM處理器主控模塊；觸摸屏模塊接收ARM處理器主控模塊的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可聯(lián)網(wǎng)競賽的虛擬實(shí)景智能跑步機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的ARM處理器主控模塊通過使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)安裝帶有虛擬實(shí)景功能的跑步機(jī)控制軟件，ARM處理器主控模塊接收觸摸屏模塊的觸摸信息，接收的觸摸信息包括跑步機(jī)坡度模擬信息和電機(jī)轉(zhuǎn)速控制信息，均通過觸摸屏模塊進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)；如果跑步機(jī)使用了帶有虛擬實(shí)景功能的跑步機(jī)控制軟件進(jìn)行控制，則跑步過程中的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制信息通過觸摸屏進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，坡度模擬信息通過控制軟件中虛擬實(shí)景路線中的道路坡度信息進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可聯(lián)網(wǎng)競賽的虛擬實(shí)景智能跑步機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的觸摸屏模塊對(duì)連接和輸出信息進(jìn)行觸摸設(shè)置和實(shí)時(shí)顯示；通過觸摸屏模塊對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行選擇，運(yùn)行方式有兩種，具體如下：

運(yùn)行方式一：

設(shè)置跑步機(jī)速度值與用戶的心率值均由傳感器模塊對(duì)跑步機(jī)速度值和用戶跑步過程中的實(shí)時(shí)心率值進(jìn)行檢測；并且無外部可穿戴設(shè)備連接；坡度模擬控制信息通過觸摸屏進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)；

運(yùn)行方式二：

設(shè)置跑步機(jī)速度值由傳感器模塊中的速度傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測后提供，與可穿戴設(shè)備通過藍(lán)牙無線通信或者ANT+無線通信協(xié)議進(jìn)行無線連接，用戶的心率值由外部可穿戴設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并通過無線通信協(xié)議傳輸至藍(lán)牙和ANT+通訊模塊；可穿戴設(shè)備傳輸用戶使用跑步機(jī)鍛煉過程中用戶的血壓值、血糖值和體溫值，并將血壓值、血糖值和體溫值通過無線通信協(xié)議傳輸至藍(lán)牙和ANT+通訊模塊，之后通過觸摸屏模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；坡度模擬控制信息通過觸摸屏進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，或通過帶有虛擬實(shí)景功能的跑步機(jī)控制軟件根據(jù)虛擬實(shí)景中的路況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。