一种跑步机智能变速系统及其控制方法与流程

本发明属于系统方法领域，特别涉及一种跑步机智能变速系统及其控制方法。

背景技术

随着人们健身意识的提高，各种健身器械的使用也日益增多。其中，跑步机是大家经常选用的健身器械。目前，人们在使用跑步机时需要使用按钮、旋钮、遥控器或滑屏预先手动设定跑步机的运行速度，之后，跑步机由电机驱动跑带以设定的速度运行，方便人在跑带上以该速度跑步。但是在跑步过程中，人们经常有变速的要求，此时，人们仍需要手动操作跑步机上的按钮、旋钮、遥控器或滑屏等实现变速操作。在跑动的过程中完成相应的操作，不仅使用起来十分不方便，而且对于身体灵活性不佳以及操作不便的人群，还具有一定的危险性，给运动过程带来了一定的局限性。

现有技术中，文献cn105999619a公布了一种智能跑步机，通过检测人体重心的位置判断是否需要进行提速和减速，一定程度上达到了免操作的方法，但在跑步机上人体的重心幅度不大，有时会出现判断错误，且没有精确提升或降低使用者想要的速度，所以发明一种能精确提升或降低速度且减少判断错误的系统方法是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种跑步机智能变速系统及其控制方法。

一种跑步机智能变速系统及其控制方法，包括跑步机主体检测系统和智能调速系统，跑步机主体检测系统包括跨步检测和距离检测，分别通过重力感应装置和激光距离检测装置检测，智能调速系统包括跑带的智能调速，只要控制方法包括以下步骤：

步骤s1：跑步机启动，以最低运转速度运行v，通过重力感应器获取跨步信号，获取距离第一次跑步机前端最近的距离值，若此跨步信号为第一次跨步信号则重复执行步骤s1，否则执行步骤s2；

步骤s2：计算第二次获取跨步信号与第一次跨步信号所相差的时间t，获取第二次距离跑步机前端最近距离值后执行步骤s3；

步骤s3：计算第二次跨步的速度，通过与第一次速度计算处平均速度，判断速度的值是否达到预设定阈值，若超过预设值则执行步骤s4，若低于预设值则执行步骤s5，若低于跑步机运行初始值则执行步骤s6；

步骤s4：系统控制跑步机电机执行提速，提速后执行步骤s1；

步骤s5：系统控制跑步机电机执行减速，减速后执行步骤s1；

步骤s6：判断时间t内是否还检测到重力感应信号，若无重力感应信号则执行关闭系统，若检测到重力感应信号则清空检测数据后执行s1。

其中，激光距离检测装置为若干个激光距离检测器，放置在跑步机前方处，一字排开铺满，检测跑步机跑带范围m，与重力感应装置配合检测最近的距离值m1。

其中，重力感应装置为压力感应器，放置在跑步机跑带下方，用于检测跑带上的压力信号，检测压力信号则输出1，计数器进行计数j+1，其中j初始值为0，与激光检测装置配合检测，距离检测包括下一步骤：

步骤s10：激光检测值m1是否小于m，若小于m则判断跑步机是否启动，若跑步机未启动重复执行步骤s10，若跑步机启动则检测压力值p后执行步骤s11；

步骤s11：获取压力值p1，若p1>p*150%则输出压力信号值1，计数值j=j+1，时间计时t1开始，判断计数值是否大于1，若大于1则压力信号值清0，执行步骤s12，若未大于1则压力信号值清0和时间计时清0后执行步骤s11；

步骤s12：获取时间t1和所有激光检测装置检测值，取其中最小的检测值m1保存后发送至处理器计算进行速度的加减。

其中，智能调速系统包括以下步骤：

步骤s20：判断计数j是否大于3，若大于3则执行步骤s22,若小于3则执行步骤s21；

步骤s21：获取第j-1次和第j次传输过来的时间t1和距离m1，计算两次跨步的速度值v1和v2计算平均速度值v0，若v0大于v则进行加速操作，增加速度v0-v,若v0小于v则执行步骤s23;

步骤s22：获取第j次和j+1次传输过来的时间t1和距离m1，计算两次跨步的速度值v1和v2计算平均速度值vk，若vk大于v0进行加速操作，增加速度为vk-v0,若vk小于v0则进行减速操作，减小的速度值为v0-vk，若vk小于v则执行步骤s23；

步骤s23：时间t内若无压力输出信号则关闭系统，停止跑步机运行。

其中，时间t为5s~10s。

有益效果：

本发明根据重力感应装置和激光距离感应装置准确计算出跑步者的运动信号和运动速度并进行智能调节，使跑步者最大化模拟户外跑步的感觉，免去手动调节速度麻烦操作。

附图说明

图1是本发明一种跑步机智能变速系统及其控制方法的流程图。

图2是本发明一种跑步机智能变速系统及其控制方法的距离检测流程图。

图3是本发明一种跑步机智能变速系统及其控制方法的智能调速流程图。

图4是本发明一种跑步机智能变速系统及其控制方法的结构图。

具体实施方式

如图1-4所示，根据重力感应装置和激光距离感应装置准确计算出跑步者的运动信号和运动速度并进行智能调节，使跑步者最大化模拟户外跑步的感觉，免去手动调节速度麻烦操作。

一种跑步机智能变速系统及其控制方法，其特征在于，包括跑步机主体检测系统和智能调速系统，跑步机主体检测系统包括跨步检测和距离检测，分别通过重力感应装置和激光距离检测装置检测，智能调速系统包括跑带的智能调速，只要控制方法包括以下步骤：

步骤s1：跑步机启动，以最低运转速度运行v，通过重力感应器获取跨步信号，获取距离第一次跑步机前端最近的距离值，若此跨步信号为第一次跨步信号则重复执行步骤s1，否则执行步骤s2；

步骤s2：计算第二次获取跨步信号与第一次跨步信号所相差的时间t，获取第二次距离跑步机前端最近距离值后执行步骤s3；

步骤s3：计算第二次跨步的速度，通过与第一次速度计算处平均速度，判断速度的值是否达到预设定阈值，若超过预设值则执行步骤s4，若低于预设值则执行步骤s5，若低于跑步机运行初始值则执行步骤s6；

步骤s4：系统控制跑步机电机执行提速，提速后执行步骤s1；

步骤s5：系统控制跑步机电机执行减速，减速后执行步骤s1；

步骤s6：判断时间t内是否还检测到重力感应信号，若无重力感应信号则执行关闭系统，若检测到重力感应信号则清空检测数据后执行s1。

激光距离检测装置为若干个激光距离检测器，放置在跑步机前方处，一字排开铺满，检测跑步机跑带范围m，与重力感应装置配合检测最近的距离值m1。时间t为5s~10s。

重力感应装置为压力感应器，放置在跑步机跑带下方，用于检测跑带上的压力信号，检测压力信号则输出1，计数器进行计数j+1，其中j初始值为0，与激光检测装置配合检测，距离检测包括下一步骤：

步骤s10：激光检测值m1是否小于m，若小于m则判断跑步机是否启动，若跑步机未启动重复执行步骤s10，若跑步机启动则检测压力值p后执行步骤s11；

步骤s11：获取压力值p1，若p1>p*150%则输出压力信号值1，计数值j=j+1，时间计时t1开始，判断计数值是否大于1，若大于1则压力信号值清0，执行步骤s12，若未大于1则压力信号值清0和时间计时清0后执行步骤s11；

步骤s12：获取时间t1和所有激光检测装置检测值，取其中最小的检测值m1保存后发送至处理器计算进行速度的加减。

其中，智能调速系统包括以下步骤：

步骤s20：判断计数j是否大于3，若大于3则执行步骤s22,若小于3则执行步骤s21；

步骤s21：获取第j-1次和第j次传输过来的时间t1和距离m1，计算两次跨步的速度值v1和v2计算平均速度值v0，若v0大于v则进行加速操作，增加速度v0-v,若v0小于v则执行步骤s23;

步骤s22：获取第j次和j+1次传输过来的时间t1和距离m1，计算两次跨步的速度值v1和v2计算平均速度值vk，若vk大于v0进行加速操作，增加速度为vk-v0,若vk小于v0则进行减速操作，减小的速度值为v0-vk，若vk小于v则执行步骤s23；

步骤s23：时间t内若无压力输出信号则关闭系统，停止跑步机运行。