[發明專利]基于非接觸式生理參數測量的智能跑步機

在審

• 申請號: 201811005513.6
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109045575A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 陳勛;汪旻達;宋仁成;成娟;劉羽
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: A63B22/02
• 分類號: A63B22/02;A63B24/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種基于非接觸式生理參數測量的智能跑步機，其特征是：

在跑步機上安裝非接觸式傳感器，利用所述非接觸式傳感器測量獲得運動者的生理參數，利用所述運動者的生理參數，根據預設的運動模式控制跑步機的運行速度和坡度，所述運動者的生理參數至少包括心率和呼吸率。

2.根據權利要求1所述的基于非接觸式生理參數測量的智能跑步機，其特征是：

所述運動模式包括針對不同運動目標的熱身運動模式、放松運動模式、減肥運動模式、心肺鍛煉運動模式和自定義訓練運動模式；

所述運動模式設置為單一的基準工作模式，或是由幾種基準工作模式及過渡工作模式構成的組合工作模式；所述自定義訓練運動模式是由用戶自由設定的組合工作模式；

所述基準工作模式由運動時間、目標心率范圍和目標呼吸率范圍所確定；

所述過渡工作模式是指跑步機由一種基準工作模式到另一種基準工作模式的過渡工作狀態。

3.根據權利要求1所述基于非接觸式生理參數測量的智能跑步機，其特征是：設置跑步機的控制過程為：

步驟1、設置跑步機為測試工作模式，由用戶選擇運動模式并輸入運動者基本信息，所述基本信息包括：運動者年齡、性別、身高和體重，由式(1)確定運動者的最大心率HRmax，并測定運動者的靜息心率HRrest；根據用戶所選擇的運動模式及用戶基本信息，確定各基準工作模式和過渡工作模式，并建立基準工作模式和過渡工作模式關于運動者的心率和呼吸率與跑步機速度和坡度的線性回歸模型，完成測試；

HRmax＝220-運動者年齡 (1)，

所述靜息心率HRrest是指運動者保持安靜時的穩定心率；

所述基準工作模式和過渡工作模式是由目標生理參數范圍和運行時間所確定，將運動者的心率區間(HRmin,HRmax)等分成N段，HRmin＝max[HRrest,HRmax×0.4]，則：

基準工作模式下目標生理參數范圍為：根據需要選定N段心率區間中的一個心率區間作為基準工作模式目標心率范圍A1；基準工作模式目標呼吸率范圍是指：運動者在跑步機上運動并自然呼吸，跑步機逐漸提速，直到運動者的心率分別穩定在基準工作模式目標心率范圍A1的兩個端點心率值，對應于兩個端點心率值時的穩定呼吸狀態下的兩個呼吸率值構成基準工作模式目標呼吸率范圍B1；

過渡工作模式下目標生理參數范圍為：過渡工作模式目標心率范圍A2的兩個端點心率值一一對應為兩個相鄰基準工作模式心率區間的中點心率值；過渡工作模式目標呼吸率范圍是指：運動者在跑步機上運動并自然呼吸，跑步機逐漸提速，直到運動者的心率分別穩定在過渡工作模式目標心率范圍A2的兩個端點心率值，對應于兩個端點心率值時的穩定呼吸狀態下的兩個呼吸率值構成過渡工作模式目標呼吸率范圍B2；

步驟2：跑步機開啟用戶選擇的運動模式，所述運動模式是由多種基準工作模式和過渡工作模式組合構成；

所述基準工作模式是指，跑步機依據運動者的心率差值和呼吸率差值、根據所述線性回歸模型調整跑步機速度和坡度，使運動者實時測得的心率和呼吸率維持在當前基準工作模式下目標生理參數范圍內；

所述過渡工作模式是指：跑步機依據運動者的心率差值和呼吸率差值、根據所述線性回歸模型調整跑步機速度和坡度，使運動者的心率值和呼吸率值分別達到下一基準工作模式的目標心率范圍和目標呼吸率范圍的中值；

所述心率差值和呼吸率差值是指由非接觸式傳感器實時測得的心率和呼吸率與相應的目標心率范圍和目標呼吸率范圍的差值。