一種智能跑步機及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能跑步機，尤其是指一種智能跑步機及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]跑步機是家庭及健身房常備的器材，而且是當(dāng)今家庭健身器材中最簡單的一種，是家庭健身器的最佳選擇。專家們相信未來跑步機市場將以高價位產(chǎn)品為主導(dǎo)。低價位產(chǎn)品銷售也不錯，近幾年價格已有上升趨勢。注重生活時尚的消費者認為跑步機價格在1000美元以上是理所當(dāng)然的事。這些跡象表明，未來跑步機仍會持續(xù)增長。
[0003]就目前而言，在現(xiàn)有跑步機上健身時，一般是由健身的人先在跑步機上預(yù)設(shè)置跑步的速度、模式等，然后在跑步機傳送帶的作用下邁腿走或跑，如果速度不夠或者是速度過快，亦或是模式不合適等情況出現(xiàn)時，都得由人工在跑步機的控制面板上自行調(diào)制，如果在健身運動過程突然身體不適，也得進行調(diào)制控制面板才能停止，健身者得不到與陸地跑步的真實感，甚至容易導(dǎo)致危險。
[0004]為了應(yīng)對以上技術(shù)難題，中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)?201520131037.8)披露了一種跑步機，其包括底座、履帶、驅(qū)動履帶轉(zhuǎn)動的動力單元以及傳感器組件，以上跑步機通過傳感器組件監(jiān)測位于履帶上的人體相對于履帶的運動速度，使得控制器生成驅(qū)動指令來完成對電機轉(zhuǎn)速的控制，因而能夠有效解決使用者容易摔倒的問題，然而在實際的使用過程中還存在有以下不足之處:1、該跑步機所采用的傳感器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，容易受外界條件影響而造成控制不準(zhǔn)確的問題，而且制作成本較高，需要設(shè)計復(fù)雜的元器件和機械結(jié)構(gòu)；2、該跑步機所采用的傳感器需要固定在人體的腰部位置，因而會提高使用者跑步過程中的負重，額外增加使用者在跑步前的準(zhǔn)備穿戴所需花費的時間，給使用者帶來極大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種智能跑步機及其控制方法，其主要目的在于克服現(xiàn)有跑步機中傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制準(zhǔn)確以及使用費時費力的缺陷。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種智能跑步機，包括機架、安裝于該機架上的跑臺、可轉(zhuǎn)動地裝設(shè)于跑臺上的主動滾筒和從動滾筒、繞設(shè)于主動滾筒和從動滾筒上的跑步帶、用于驅(qū)動所述主動滾筒轉(zhuǎn)動的電機以及一控制器，所述跑臺上還設(shè)置有輸出端與該控制器的使能端電連接的一觸控跑板，該觸控跑板位于所述跑步帶的下方并與所述跑步帶相隔有一道間隙。
[0007]進一步的，當(dāng)跑步帶的第一位置受上方壓力作用向下移動并觸碰到觸控跑板時，該觸控跑板檢測到第一觸點信號，并記錄當(dāng)前時間tl，當(dāng)跑步帶的第二位置受上方壓力作用受上方壓力作用向下移動并觸碰到觸控跑板時，該觸控跑板檢測到第二觸點信號，并記錄當(dāng)前時間t2，觸控跑板根據(jù)t2和tl的差值計算步伐的時間差t2-tl，觸控跑板將該時間差t2-tl向控制器輸出，所述控制器根據(jù)該時間差t2-tl的數(shù)值控制電機轉(zhuǎn)速的升降。
[0008]進一步的，所述觸控跑板為一能識別其上兩點觸碰的觸摸感應(yīng)式面板，當(dāng)該觸摸感應(yīng)式面板感應(yīng)到其上兩點觸碰的信號后同時采集該兩點觸碰的存續(xù)時間ts，并向控制器輸出，當(dāng)該存續(xù)時間ts超過3秒時，電機的轉(zhuǎn)速處于最小后直至靜止。
[0009]進一步的，所述控制器為一可編程邏輯控制器。
[0010]—種智能跑步機的控制方法，包括以下步驟:a、預(yù)先設(shè)定步伐的時間差與跑步機的轉(zhuǎn)速成反比，啟動跑步機，使用者站上跑步帶準(zhǔn)備進行跑步；
b、跑步前，使用者第一側(cè)的腳壓下跑步帶，使得跑步帶與觸控跑板進行第一點觸碰，從而產(chǎn)生第一觸點信號，并記錄當(dāng)前時間tl，使用者第二側(cè)的腳也壓下跑步帶，使得跑步帶與觸控跑板進行第二點觸碰，從而產(chǎn)生第二觸點信號，并記錄當(dāng)前時間t2，觸控跑板根據(jù)t2和tl的差值計算步伐的時間差t2_tl，觸控跑板將該時間差t2_tl向控制器輸出信號，控制器獲得該時間差t2-tl，根據(jù)時間差t2-tl與電機轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，計算電機轉(zhuǎn)速數(shù)值，并向所述電機發(fā)出轉(zhuǎn)速指令，電機根據(jù)該轉(zhuǎn)速指令帶動跑步帶行走；
c、使用者邁出一步時，第一側(cè)的腳離開跑步帶后向前邁出并回到跑步帶時，使得跑步帶與觸控跑板進行第三點觸碰，從而產(chǎn)生第三觸點信號，并記錄當(dāng)前時間t3 ;觸控跑板根據(jù)t3和t2的差值計算步伐的時間差t3-t2，觸控跑板將該時間差t3-t2向控制器輸出信號，控制器獲得該時間差t3-t2，根據(jù)時間差t3-t2與電機轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，計算電機轉(zhuǎn)速數(shù)值，并向所述電機發(fā)出轉(zhuǎn)速指令，電機根據(jù)該轉(zhuǎn)速指令帶動跑步帶行走；
d、使用者邁出下一步時，第二側(cè)的腳離開跑步帶后向前邁出并回到跑步帶時，使得跑步帶與觸控跑板進行第四點觸碰，從而產(chǎn)生第四觸點信號，并記錄當(dāng)前時間t4 ;觸控跑板根據(jù)t4和t3的差值計算步伐的時間差t4-t3，觸控跑板將該時間差t4-t3向控制器輸出信號，控制器獲得該時間差t4-t3，根據(jù)時間差t4-t3與電機轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，計算電機轉(zhuǎn)速數(shù)值，并向所述電機發(fā)出轉(zhuǎn)速指令，電機根據(jù)該轉(zhuǎn)速指令帶動跑步帶行走；
e，跑步繼續(xù)進行，重復(fù)上述步驟c-d，在第一側(cè)和第二側(cè)的腳交替邁出的過程中計算步伐的時間差，并根據(jù)該時間差實時調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，直到使用者完成整個跑步運動。
[0011]進一步的，所述觸控跑板為一能識別其上兩點觸碰的觸摸感應(yīng)式面板，當(dāng)該觸摸感應(yīng)式面板感應(yīng)到其上兩點觸碰的信號后同時采集該兩點觸碰的存續(xù)時間ts，并向控制器輸出，當(dāng)該存續(xù)時間ts超過3秒時，電機的轉(zhuǎn)速處于最小后直至靜止。
[0012]進一步的，所述控制器為一可編程邏輯控制器。
[0013]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果在于:
1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、實用性強，通過將原先位于跑步帶下方的跑步板設(shè)置成具有觸控功能的觸控跑板，該觸控跑板可以通過觸摸技術(shù)感應(yīng)人跑步的頻率，并且傳送給控制器，控制器可以根據(jù)跑步頻率，調(diào)整的電機轉(zhuǎn)速，從而自動化地實現(xiàn)跑步機上歸還人在運動時的主動權(quán)，在跑步機上健身者想跑或走快，亦或是想慢跑或慢走，跑步機立即響應(yīng)等同的速度。給健身者帶來在陸地上跑步的自由感和真實感，同時減少運動傷害。
[0014]2、在本發(fā)明中，在不改變跑步機的整體結(jié)構(gòu)的前提下，既不需要特意攜帶配合傳感器識別的物件，也不需要特意布置復(fù)雜的電路及機械結(jié)構(gòu)，觸控跑板能夠跑步動作完美契合，充分地發(fā)揮觸控技術(shù)帶來的簡單性和便利性，不僅控制簡單而且抗干擾性強。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面參照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0018]參照圖1和圖2。一種智能跑步機，包括機架1、安裝于該機架1上的跑臺2、可轉(zhuǎn)動地裝設(shè)于跑臺2上的主動滾筒和從動滾筒、繞設(shè)于主動滾筒和從動滾筒上的跑步帶3、用于驅(qū)動所述主動滾筒轉(zhuǎn)動的電機4以及一控制器5，所述控制器5為一可編程邏輯控制器。所述跑臺2上還設(shè)置有輸出端與該控制器5的使能端電連接的一觸控跑板6，該觸控跑板6位于所述跑步帶3的下方并與所述跑步帶3相隔有一道間隙7。本實施例通過將原先位于跑步帶3下方的跑步板設(shè)置成具有觸控功能的觸控跑板6，該觸控跑板6可以通過觸摸技術(shù)感應(yīng)人跑步的頻率，并且傳送給控制器5，控制器5可以根據(jù)跑步頻率，調(diào)整的電機4轉(zhuǎn)速，從而自動化地實現(xiàn)跑步機上歸還人在運動時的主動權(quán)，在跑步機上健身者想跑或走快，亦或是想慢跑或慢走，跑步機立即響應(yīng)等同的速度。給健身者帶來在陸地上跑步的自由感和真實感，同時減少運動傷害。
[0019]參照圖1和圖2。所述觸控跑板6為一能識別其上兩點觸碰的觸摸感應(yīng)式面板，當(dāng)該觸摸感應(yīng)式面板感應(yīng)到其上兩點觸碰的信號后同時采集該兩點觸碰的存續(xù)時間ts，并向控制器5輸出，當(dāng)該存續(xù)時間ts超過3秒時，電機4的轉(zhuǎn)速處于最小后直至靜止。
[0020]在本實施例中，參照圖1和圖2。當(dāng)跑步帶3的第一位置受上方壓力作用向下移動并觸碰到觸控跑板6時，該觸控跑板6檢測到第一觸點信號，并記錄當(dāng)