一种人体脚步运动检测电路及采用该电路的万向跑步机的制作方法

本实用新型涉及一种跑步机装置，属于游戏设备技术领域，尤其是指一种人体脚步运动检测电路及采用该电路的万向跑步机装置。

背景技术：

目前，市场上的VR虚拟现实跑步机游戏设备中，人体脚步运动感应器普遍是采用陀螺仪及加速度传感器技术，游戏时必须在游戏玩家的腿部绑上传感器，对游戏玩家有所约束，导致游戏玩家体验感比较差，并且一些游戏玩家穿裙子或一些比较粗壮的游戏玩家，传感器都很不方便绑上，操作起来方便不便；另一方面也容易导致该传感器元件损坏，增加了损耗，以及需要充电维护保养等。同时，现有游戏用跑步机对游戏玩家起保护作用的安全带或护栏要么就是手动调节的，要么就是直接不能调节的，这样对身高相差较大的游戏玩家起保护作用不明显，体验感不强。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷与不足，提供一种应用于万向跑步机的人体脚步运动检测电路，该检测电路采用了设置于万向跑步机底部支撑脚的磅秤传感器，减少了传感器拆绑在腿上的过程，增加了游戏玩家的体验感和真实感，免除了传感器充电等日常维护工作，降低了维护成本，提高了传感器可靠性。

本实用新型的另一目的在于提供采用上述检测电路的万向跑步机装置。

为了实现上述第一个目的，本实用新型按照以下技术方案实现：

一种人体脚步运动检测电路，其包括有微控制器单元电路、电源和通信单元电路、及若干人体重量测量单元电路，其中，所述微控制器单元电路分别与电源和通信单元电路及每一人体重量测量单元电路连接，所述每一人体重量测量单元电路分别具有一磅秤传感器。

进一步，所述电源和通信单元电路包括有485通信和电源供给接口部分电路、485通信部分电路和电源稳压部分电路，其中，485通信和电源供给接口部分电路分别与485通信部分电路、电源稳压部分电路和每一人体重量测量单元电路连接，485通信部分电路和电源稳压部分电路分别再与微控制器单元电路连接。

进一步，所述微控制器单元电路包括有微控制器电路及组成微控制器外围固有电路的时钟振荡电路、单片机固件下载接口电路及复位电路。

为了实现上述第二个目的，本实用新型按照以下技术方案实现：

采用上述人体脚步运动检测电路的万向跑步机，包括有底座和护栏组件，所述底座底部设置有若干支撑脚；所述跑步机装置还包括有人体脚步运动检测电路，该检测电路包括有微控制器单元电路、电源和通信单元电路、及若干人体重量测量单元电路，其中，所述微控制器单元电路分别与电源和通信单元电路及每一人体重量测量单元电路连接，所述每一人体重量测量单元电路分别具有一设置于底座支撑脚的磅秤传感器。

进一步，所述电源和通信单元电路包括有485通信和电源供给接口部分电路、485通信部分电路和电源稳压部分电路，其中，485通信和电源供给接口部分电路分别与485通信部分电路、电源稳压部分电路和每一人体重量测量单元电路连接，485通信部分电路和电源稳压部分电路分别再与微控制器单元电路连接。

进一步，所述微控制器单元电路包括有微控制器电路及组成微控制器外围固有电路的时钟振荡电路、单片机固件下载接口电路及复位电路。

进一步，所述护栏组件包括有护栏和连接护栏的电控升降连接支架结构，其中：该护栏与底座同心；该电控升降连接支架结构包括有连接支座、固定于连接支座上的固定套筒、活动穿设于固定套筒中的活动套筒、及位于连接支座和固体套筒中且与活动套筒传动连接的电动推杆，其中，该活动套筒的上端部与护栏紧固连接，电动推杆由气缸驱动。

进一步，所述护栏包括有开闭连接的固定护栏部分和开关护栏部分，固定护栏部分通过连杆与活动套筒连接，开关护栏部分的一端与固定护栏部分的一端铰接配合，开关护栏部分的另一端与固定护栏部分的另一端开闭连接。

进一步，所述跑步机装置还包括有一伸缩定位的眼镜支架，该眼镜支架的下端部固定在连接支座上。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

1、本实用新型的检测电路在VR虚拟现实跑步机游戏设备中率先采用了磅称传感器，并且将其均匀间隔一定角度度置入在整个跑步机底部支撑脚上，减少了传感器拆绑在腿上的过程，增加了游戏玩家的体验感和真实感，免除了传感器充电等日常维护工作，降低了维护成本，提高了传感器可靠性；

2、这种能够真实反映人体运动的体验感给VR虚拟现实跑步机游戏设备中带来了全新的舒适自然感，开拓了一个更为先进的崭新的人体运动检测技术方向；

3、护栏高度电控可调，匹配人群高度，提高安全性。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

图2是本实用新型中微控制器单元电路的电路连接示意图。

图3是本实用新型中485通信部分电路的电路连接示意图。

图4是本实用新型中电源稳压部分电路的电路连接示意图。

图5是本实用新型中485通信和电源供给接口部分电路的电路连接示意图。

图6a、6b、6c和6d分别是本实用新型中每一人体重量测量单元电路的电路连接示意图。

图7是本实用新型所述万向跑步机的立体结构示意图。

图8是本实用新型所述万向跑步机的侧面剖视图。

具体实施方式

如图1至6所示，本实用新型所述应用于万向跑步机的人体脚步运动检测电路，其包括有微控制器单元电路、电源和通信单元电路、及四个人体重量测量单元电路，其中，所述微控制器单元电路分别与电源和通信单元电路及每一人体重量测量单元电路连接。

上述电源和通信单元电路包括有485通信和电源供给接口部分电路、485通信部分电路和电源稳压部分电路，其中，485通信和电源供给接口部分电路分别与485通信部分电路、电源稳压部分电路和每一人体重量测量单元电路连接，485通信部分电路和电源稳压部分电路分别再与微控制器单元电路连接。

上述微控制器单元电路包括有微控制器电路及组成微控制器外围固有电 路的时钟振荡电路、单片机固件下载接口电路及复位电路。

上述人体重量测量单元电路包括有四个配置一样的电路，每一电路均具有设置于万向跑步机底部支撑脚位置的磅秤传感器。

如图2所示为微控制器单元电路的电路连接示意图，其中：U1是微控制器芯片；C1、C2、C9、C12是微控制器的电源退耦电容；C13和R10是微控制器的复位电路；X1和C10、C11是微控制器的时钟振荡网络；JP1是微控制器的固件烧录接口。

如图3所示为485通信部分电路的电路连接示意图，其中：U4是通信芯片；R22、R23、R24、R25、D1、D2组成485通信电路；D1、D2起到电压钳位，保护通信芯片的作用。

如图4所示为电源稳压部分电路的电路连接示意图，其中：C27、C28、C29为电源滤波电容，U6为稳压芯片，共同组成了稳压电源供电电路。

如图5所示为485通信和电源供给接口部分电路的电路连接示意图，其中：JP2是系统的外部通信和电源供给接口。

如图6a、6b、6c和6d所示为四个人体重量测量单元电路的电路连接示意图，其中，在图6a所示人体重量测量单元电路一中：U2是称重芯片；R5、C4、C5组成芯片的电源退耦网络；Q1是扩大提供传感器稳压电源的电流；C3、C6对传感器电源滤波；R3、R4是传感器稳压电源的电压值设定网络；R1、R2、C8是传感器输入RC滤波网络；C7是对芯片内部参考电源进行滤波；R6、R7提供了两种数据输出速率的设置；R8、R9为芯片通信总线的上拉电阻；J1是500KG的磅秤传感器接口。图6b的人体重量测量单元电路二、6c的人体重量测量单元电路三和6d的人体重量测量单元电路四的电路构造与图6a的人体重量测量单元电路一相同。

如图7、8所示，所述新型万向跑步机平台装置，包括有底座1、护栏组件2、及上述的人体脚步运动检测电路。

上述底座1的底部设置有四个支撑脚11，每一支撑脚11分别设置有一磅秤传感器。

上述护栏组件2包括有护栏21和连接护栏的电控升降连接支架结构22。

进一步，所述电控升降连接支架结构22包括有连接支座221、固定于连接支座上的固定套筒222、活动穿设于固定套筒中的活动套筒223、及位于连接支座和固体套筒中且与活动套筒传动连接的电动推杆224，其中，该活动套筒223的上端部与护栏21紧固连接，电动推杆224由气缸驱动。

进一步，所述护栏21与底座同心，其包括有开闭连接的固定护栏部分211和开关护栏部分212，固定护栏部分211通过连杆与活动套筒223连接，开关护栏部分212的一端与固定护栏部分211的一端铰接配合，开关护栏部分212的另一端与固定护栏部分211的另一端开闭连接。

上述平台装置还包括有一伸缩定位的眼镜支架3，该眼镜支架3的下端部固定在连接支座上。

本实用新型的工作原理如下所述：万向跑步机的四个支撑脚分别设有一磅秤传感器，游戏玩家在万向跑步机上运动时，因为人体的重心在不断发生偏移变化，使得底座所承受的重量在四个磅称传感器之间不断的转移及变化，使得磅称传感器上的信号不断发生变化，磅称传感器上的信号送到称重芯片产生的数据，通过芯片间的总线提供给微控制器单元电路，微控制器单元电路通过运算比较判别处理后，将运动信息通过485串口发送给PC端，PC端收到运动信息后，将数据提供给3D影片内，使得3D影片内的第一人称游戏和游戏玩家的动作保持一致。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式，如果对本实用新型的各种改动和变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。