一种跑步机的制作方法

本发明涉及健身器材领域，尤其涉及一种跑步机。

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，跑步机是大家经常选用的健身器械。目前的跑步机需要在跑步开始前通过按钮、旋钮、遥控器或滑屏预先手动设定跑步机的运行速度，然后跑步机由电机驱动跑带按照设定的速度运行，人在跑带上只能以设定好的速度进行跑步。如果需要变换跑步的速度，就需要停止跑步重新设定跑步机的运行速度，或者在跑动的过程中完成重新设定跑步机的运行速度的操作，使用起来十分不方便。

请参见图1，中国发明专利说明书cn105999619b公开了一种智能跑步机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在上位机上设定保持区内位置的上、下限值；步骤2：在上位机上设定速度调整比例值；步骤3：红外线阵列传感器获取人体重心位置；步骤4：处理器模块检测人体重心是否在保持区内，若人体重心不在保持区内，则执行下一步骤，若人体重心在保持区内，则返回步骤3；步骤5：处理器模块检测人体重心是否在加速区内，若人体重心不在加速区内，则执行下一步骤，若人体重心在加速区内，则传输加速信号至电机驱动器，电机驱动器对电机进行加速，从而完成对跑步机的速度控制，其中，加速调整量＝(重心实际位置-位置上限值)*速度调整比例值；步骤6：处理器模块检测人体重心是否在减速区内，若人体重心不在减速区内，则返回步骤3，若人体重心在减速区内，则传输减速信号至电机驱动器，电机驱动器对电机进行减速，从而完成对跑步机的速度控制，其中，减速调整量＝(位置下限值-重心实际位置)*速度调整比例值；其中，所述步骤3包括：

步骤31：红外线阵列传感器获取人体脚步位置数据，并将其传输至处理器模块处理；步骤32：处理器模块将当前脚步位置数据与上一次脚步位置数据进行比较，若当前脚步位置数据大于上一次脚步位置数据，则返回步骤31，若当前脚步位置数据小于上一次脚步位置数据，则执行下一步骤；步骤33：保存上一次脚步位置数据，并记为数据最大值x1，此时，人体脚步最靠近于跑步机的前端；步骤34：红外线阵列传感器继续获取人体脚步位置数据，并继续将其传输至处理器模块处理；步骤35：处理器模块将当前脚步位置数据与上一次脚步位置数据进行比较，若当前脚步位置数据小于上一次脚步位置数据，则返回步骤34，若当前脚步位置数据大于上一次脚步位置数据，则执行下一步骤；步骤36：保存上一次脚步位置数据，并记为数据最小值x2，此时，人体脚步最靠近于跑步机的后端；步骤37：计算得到人体重心位置数据x，x＝(x1+x2)/2。

这种跑步机的速度控制方法在上位机上设定保持区内位置的上、下限值；在上位机上设定速度调整比例值。也就是说每次设定后的初始功率是恒定的，一旦因使用者更换需要不同的初始功率就需要进行重新设置，实践中，一套跑步机往往需要为多人提供使用需求，如中年父亲、母亲以及青少年的子女，这些使用者的体重往往具有较大的差异，如体重80kg的父亲、60kg的母亲、30kg的子女，这就需要跑步机能够根据使用者的体重自动选择合适的初始功率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种跑步机，能够根据使用者的体重自动选择合适的初始功率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种跑步机，包括：可在跑台上循环滑动的跑带、用于驱动跑带的跑带电机、以及用于控制该跑带电机转速的控制器，该跑步机还包括：重力感应器，该重力感应器用于在使用者脚踏跑带起跳后，将获取到的使用者体重值的体重信号和使用者起跳的起跳信号发送至控制器；该控制器用于接收到体重信号和起跳信号后，根据体重信号确定跑带电机的初始功率并根据初始功率控制跑带电机按该初始功率运行。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述控制器在所述跑带电机达到初始功率后根据所述重力感应器检测到的使用者跑动状态的冲击信号的信号间隔增加或减小调整所述跑带电机运行功率减小或增加。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述控制器在所述信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值在设定阈值内时，判断所述使用者处于匀速状态，并保持所述运行功率不变；所述控制器在所述信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值大于或小于设定阈值时，所述控制器判断所述使用者处于调整状态，并根据信号间隔增加或减小调整所述跑带电机运行功率减小或增加。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述控制器在设定时间长度内的所述信号间隔的变化幅度小于设定幅值时，所述控制器将该设定时间长度内的运行功率更新为其存储的初始功率。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述控制器还用于将多个分别预存体重值中与使用者体重值最接近的预存体重值所关联的预存功率确定为初始功率。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述控制器还用于将其存储的多个预存体重值中与使用者体重值最近的预存体重值更新为该使用者体重值。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述重力感应器设置在所述跑台下方。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述控制器在所述信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值大于定阈值时所述跑带电机运行功率减小。

在本发明的跑步机的一个实施例中，所述控制器在所述信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值大于定阈值时所述跑带电机运行功率增加。

在本发明的跑步机速度控制方法及系统中，使用者脚踏跑带起跳后，重力感应器将获取到的使用者体重值的体重信号和使用者起跳的起跳信号发送至控制器；控制器接收到体重信号和起跳信号后，根据体重信号确定跑带电机的初始功率并根据初始功率控制跑带电机按该初始功率运行，实现了跑步机根据使用者的体重自动选择合适的初始功率。

附图说明

图1为现有技术的智能跑步机的控制方法的跑步机的结构示意图。

图2为根据本发明优选实施方式的跑步机的跑带与跑台分离的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图2为根据本发明优选实施方式的跑步机的结构示意图。请参见图2，该跑步机包括：包括跑台105、用于感应使用者身体重量的重力感应器102、跑带103、驱动跑带103沿101方向运行的跑带电机104以及根据重力感应器102的冲击信号来控制跑带电机104的转速的控制器106。

重力感应器102设置于跑台105上，重力感应器102用于获取使用者脚踏跑带103的身体重量的冲击信号；重力感应器102将获取到的使用者身体重量的信息发送至控制器106。如图2所示，例如获取使用者在跑带103上的落脚位置，如s1、s2、s3、s4时的身体重量信息，并将身体重量的信息发送至控制器106。

重力感应器用于在使用者脚踏跑带起跳后，将获取到的使用者体重值的体重信号和使用者起跳的起跳信号发送至控制器；使用者脚踏跑带后，重力感应器将获取到的使用者身体重量的信息发送至控制器。

本申请中，通过在跑步机设置重力传感器，获取使用者在脚踏跑带上的身体重量信息。重力传感器获取使用者在跑带上的落脚位置，如s1、s2、s3、s4时的身体重量信息，并将身体重量的信息发送至控制器。

控制器接收到体重信号和起跳信号后，根据体重信号确定跑带电机的初始功率并根据初始功率控制跑带电机按该初始功率运行。起跳信号是重力感应器检测到体重突然变小的信号。跑带电机按该初始功率运行的过程可以是一个缓慢加速的过程，如从0-400w在设定启动时间5s内逐步增加功率至初始功率400w。设定启动时间还可以是1s、3s、10s。

控制器将多个分别预存体重值中与使用者体重值最接近的预存体重值所关联的预存功率确定为初始功率。如使用者可以通过上位机预先存储的对应父亲、母亲、儿子的不同身份的体重值和初始功率，如父亲体重值80kg初始功率400w，母亲60kg初始功率350w，儿子体重30kg初始功率200w，当重力感应器检测到的使用者体重值为79kg时，控制器确定初始功率为父亲体重值80kg关联的初始功率400w。

控制器将其存储的多个预存体重值中与使用者体重值最近的预存体重值更新为该使用者体重值。如将父亲预存体重值更新为79kg。本申请中随使用者体重变化自动将预存的体重值更新。

在跑带电机达到初始功率后，控制器根据重力感应器检测到的使用者跑动状态的冲击信号的信号间隔增加或减小调整跑带电机运行功率减小或增加。

当信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值在设定阈值内时，控制器判断使用者处于匀速状态，并保持运行功率不变；如信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值在设定阈值内如[-0.01s,0.01s]时，判断使用者处于匀速状态。设定阈值还可以是[-0.02s,0.02s]、[-0.03s,0.03s]、[-0.1s,0.1s]。当使用者后一相邻次脚踏跑带的冲击信号的信号间隔与使用者前一相邻次脚踏跑带的冲击信号的信号间隔的差值在设定阈值内时，控制器控制跑带电机驱动该跑带匀速运行。

在跑带电机达到初始功率后，控制器通过重力感应器获取使用者在跑带上的对应的依次脚踏位置时的冲击信号；如s1、s2、s3、s4时的落脚时间，重力感应器向控制器发送使用者在s1、s2、s3、s4时的落脚位置的冲击信号，并通过控制器记录脚踏位置s1、s2、s3、s4对应的落脚时间。

控制器计算使用者相邻次脚踏跑带的冲击信号的信号间隔。本申请中，通过控制器，记录使用者相邻次脚踏跑带的冲击信号对应的时间的信号间隔，如脚踏位置s1、s2、s3、s4是使用者依次在跑带上踏脚的位置，则记录相邻次s1与s2的位置的冲击信号的信号间隔，s2与s3的位置脚踏的冲击信号的信号间隔,s3与s4的位置脚踏的冲击信号的信号间隔。

控制器比较使用者相邻次脚踏跑带的的冲击信号的信号间隔的大小，并根据前后信号间隔的大小关系按下列方式调整跑带运行速度。

当信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值大于设定阈值时，控制器判断使用者处于调整状态，并根据信号间隔增加或减小调整跑带电机运行功率减小。如按记录的s1和s2的信号间隔1，s2和s3的信号间隔2，并比较信号间隔1和信号间隔2的大小关系，并按照信号间隔1和信号间隔2的大小关系调整跑带运行速度。信号间隔2大于信号间隔1时，控制器控制跑带电机驱动该跑带减速运行。

当信号间隔与相邻的前次信号间隔的差值小于设定阈值时，控制器判断使用者处于调整状态，并根据信号间隔增加或减小调整跑带电机运行功率增加。如按记录的s1和s2的信号间隔1，s2和s3的信号间隔2，并比较信号间隔1和信号间隔2的大小关系，并按照信号间隔1和信号间隔2的大小关系调整跑带运行速度。信号间隔2大于信号间隔1时，并且信号间隔2与信号间隔1小于设定阈值时，控制器控制跑带电机驱动该跑带加速运行。

本申请实现了，跑步机在运行过程中，使用者不用操作按钮，直接比较相邻次后一脚踏跑带信号间隔与使用者前一相邻次脚踏跑带信号间隔的差值，且差值的绝对值要大于设定阈值，才对跑步机的速度进行调整，避免了当差值较小时，使用者并没有调整跑步机速度需求时的误调整。

优选地，当控制器没有接收重力感应器感应使用者脚踏跑带的冲击信号而无法计算信号间隔超过设定时间时，控制器控制跑带电机驱动跑带减速运行直至停机。本申请中，当控制器没有接收到重力感应器获取的使用者脚踏跑带的冲击信号而无法计算发生冲击信号的时间的信号间隔超过设定时间时，例如在5s的设定时间内，感应器单元没能获取使用者脚踏在跑带上的冲击信号时，控制器控制跑带电机驱动该跑带减速运行直至停机。本申请在超过设定时间没有冲击信号后自动停机，当使用者离开跑步机时，通过控制器自动控制跑步机减速直至停车，实现了使用者离开跑步机后的自动停机。

使用者可以经过调整将初始功率调整为符合自身需求的运行功率，并在跑步机上按照调整后的运行功率奔跑，如父亲可以将运行功率从400w调整至450w。

控制器在设定时间长度内的信号间隔的变化幅度小于设定幅值时，控制器将该设定时间长度内的运行功率更新为其存储的初始功率。如在设定长度5min内的最大信号间隔最小信号间隔之间的差值，也就是在设定长度5min内的信号间隔变化幅度小于设定幅值0.2s时，控制器将5min中的运行功率450w更新为下次启动的初始功率。本申请中随使用者适合的运行功率变化自动将预存的适合使用者的初始功率更新。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。