一种体感智能跑步机的控制方法和装置与流程

本发明涉及健身器材和体感控制技术领域，尤其涉及一种体感智能跑步机的控制方法和装置。

背景技术：

在健身器材领域，跑步机是最具有代表性和最受大家欢迎的产品。传统的跑步机需要使用者先设定一个工作状态，然后使用者随该工作状态运动。当使用者需要改变自身的运动状态时，则需使用者用手调整跑步机的工作状态。当跑步机被设定于某一工作状态后，即固定于该工作状态，不能对使用者出现的任何异常做出响应，其实际使用效果就是使用者追着跑步机跑。所设的安全锁仅在使用者失去平衡并达到一定程度才发生作用，且因佩戴时使用不便，往往被使用者直接锁定，并不真正起保护作用。这些特性使跑步机的使用十分不方便，且在使用时具有一定的危险性。

传统的跑步机都带有一个控制面板，为便于跑步者使用，需要一个支撑架将控制面板置于跑步者运动时易于触及的地方，这极大的增加了跑步机高度方向的尺寸，使跑步机的收纳变得困难，必须为跑步机在有限的生活空间内开辟一个专门的使用场地。跑步机的运动装置较为固定，改进空间不大，为使跑步机更吸引用户，制造商不得不在控制面板及其支撑架四周大做文章，致使跑步机的控制面板越来越复杂，成本越来越高，与跑步无关的附加功能也越来越多，无形中增加了跑步机使用的危险性。

目前，出现了一种无需用手操作即可对跑步机进行速度控制的跑步机，在该技术方案中将跑步机跑台划分为加速区、保持区和减速区，在人体位于加速区时进行加速控制，在人体位于加速区时进行减速控制，在人体位于保持区时进行匀速控制。这样的控制方式需要人体位于特定的区域才能完成特定的控制，还是需要跑步者有意为之，智能化程度不高；而且，当人体位于特定区域时，其控制方式也是固定的。当人体误入该区域时，由于产生了跑步者未曾预料的控制效果，反而使跑步者更加惊慌失措，极易产生危险后果；再者，该技术仅获取了人体的位置信息，无法对人体的实时步态进行精准判断，难以对跑步机进行进一步的精细控制，更难以实现对跑步机的体感控制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种体感智能跑步机的控制方法和装置，通过采集跑步机电机的运行信息提取跑步者的步态信息，直接使跑步者的步伐对跑步机的运行速度和运行状态产生控制作用，使跑步机可以跟随跑步者的步伐，提高了跑步机的自动化和智能化程度，改变了跑步机的传统控制方式。同时，跑步机的自动化和智能化也使跑步机的控制面板变得多余，仅保留显示功能并将其集成到前护罩上。这使跑步机变得极为纤薄，极大的减少了跑步机使用和保存时所占用的空间，收纳变得容易，使跑步机的传统结构发生了重大变化。用于提取跑步者步态信息的传感系统仅与电机和控制系统相关，无需在跑步机的其它位置进行任何加装改造。与其它需要加装各类传感器才能实现体感控制的技术方案相比，本发明的实用性、系统稳定性更强，系统要求和实现成本更低，且更易于产品生产。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种体感智能跑步机的控制方法，其特征在于，包括：

根据电机的运行信息获取跑步者的步时；

根据所述跑步者的步时，计算跑步者的步距和步速；

根据所述跑步者的步速对跑步机的给定速度进行调整；

根据电机运行信息和跑步者步时的变化，结合跑步机的当前运行状态控制跑步机的实时运行状态。

所述根据电机的运行信息获取跑步者的步时的处理步骤，包括：

控制器按给定速度控制电机转速，电机将自身速度信号传递给控制器；

一旦控制器检测到电机速度和给定速度的转速差超过给定阀值，判定为步伐点；

两个步伐点的间隔时间，即为步时。

所述根据电机的运行信息获取跑步者的步时的处理步骤，还可以是，包括：

控制系统监控电机的运行电流；

一旦控制器检测到电机实时电流和平均电流的电流差超过给定阀值，判定为步伐点；

两个步伐点的间隔时间，即为步时。

所述计算跑步者步速的处理步骤，包括：

步距由下式计算：

dn=vk*ts；

其中dn为步距，vk为给定速度，ts为步时；

步速由下式计算：

vs=dn-1/ts；

其中vs为步速，dn-1为上次步距，ts为步时。

所述根据电机运行信息和跑步者步时的变化，结合跑步机的当前运行状态控制跑步机的实时运行状态的处理步骤，包括：

跑步机上电后，进入待机状态，若跑带被触动引发电机速度信号变化且超过一定的阀值，则控制跑步机启动，进入运行状态；

和/或，

跑步机上电后，进入待机状态，若跑带被触动引发电机转子位置变化且超过一定的阀值，则控制跑步机启动，进入运行状态；

和/或，

当跑步机处于运行状态时，若检测到步时超过步时最大阀值，则控制跑步机停止并进入待机状态；

和/或，

当跑步机处于运行状态时，若检测到当前步时与上次步时的比率处于预设步时比率阀值范围之外，则控制跑步机停止并进入待机状态。

还包括：

将跑步机的运行数据上传至其它智能设备进行数据分析；

用其它智能设备设置跑步机的运行参数并下传至跑步机。

一种体感智能跑步机，包括：跑台，所述跑台的前后端分别安装有前滚筒和后滚筒，所述前滚筒和后滚筒上环绕有跑带，所述前滚筒由电机拖动，所述电机的上方安装有前护罩，其特征在于，所述前护罩上集成有显示面板，所述显示面板用于显示跑步机运行信息；所述电机将自身运行信息传递给控制器；所述控制器采用所述的任一项方法通过所述电机控制跑步机的运行。

所述显示面板还安装有用于调整跑步机运行模式和状态的控制按键。

还包括：所述显示面板安装有用于和外部设备进行数据交换的无线通讯装置。

所述电机为带霍尔传感器的无刷电机。

本发明利用电机的运行信息直接测得跑步者每一步的步时，结合前一步伐测得的步距，从而得到跑步者在跑台上走路或跑步时的步速；并用该步速对跑步机进行速度调整，即跑步者的步态会使跑带速度产生适应性变化，确保了控制的及时性，实现了跑步机可以追随跑步者步伐的体感控制；同时，使用人体步态的特点对跑步机进行了进一步的智能控制。从而为人们提供一种使用更方便、更安全、产品体验更好的跑步机。

本发明实现体感控制的方法和装置仅与电机和控制系统相关，无需对跑步机的其它部分进行任何加装改造。相对于其它需要加装各种传感器以实现体感控制的跑步机，本发明的实用性、系统稳定性更强，实现成本更低。

本发明在跑步机的前护罩上集成了显示面板，不再需要传统的控制面板和控制面板支撑架，使跑步机变得纤薄简洁；本发明还使用无刷电机替代了传统使用的有刷电机，在提供同样强劲动力的同时，极大的缩小了电机外径和电机体积，使跑步机的机头部分可以与边条持平，进一步减小了跑步机厚度，使跑步机的收纳变得极为容易。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例1提供方法的处理流程示意图；

图2为本发明实施例2提供方法的处理流程示意图；

图3为本发明跑步机装置的结构图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例的目的是提供一种体感智能跑步机的技术方案，从而可以让跑步机跟着跑步者走，同时判别跑步者的异常步伐，给跑步者更多的保护。该方案中通电后跑步机进入待机状态，在此状态下，控制系统通过检测电机是否存在速度信号或电机转子位置是否发生变化，并超过给定的阀值作为启动条件；在满足启动条件的情况下，跑步机才能自动启动并进入运行状态；在运行状态下，跑步机根据跑步者每步的实际速度自动对跑步机进行速度调整，使跑步机的跑带自动追随跑步者的步伐，彻底改变跑步机传统的控制方式。同时，跑步机自动监控跑步者的步伐，如果步伐异常，跑步机将自动停止并进入待机状态；进入待机状态后，跑步者如果希望重新启动跑步机则需重新满足预设的启动条件。

下面将结合附图对本发明方法实施例作进一步地详细描述。

本发明方法的实施例1，如图1所示，本发明方法实施例1中，使用带有霍尔传感器的无刷电机拖动跑带，控制系统获取电机的霍尔位置信息，从而得到电机的运转速度以及其它运行信息，同时驱动电机运行在给定速度下；控制系统通过监控电机速度与给定速度的转速差提取跑步者的步伐点，从而得到跑步者每步的步时，并进一步得到跑步者的步距和步速；当步速处于阀值范围内时，控制系统使用该步速调整给定速度以控制电机的运行速度，并结合人体步态和跑步机工况的特点对跑步机进行智能控制；其具体可以包括以下处理步骤。

步骤101，待机状态；

开机后以及停止跑步机后加入该步骤，主要对运行环境进行清理，将系统维持在待机状态。

步骤102，获取电机速度，计算与给定速度的转速差；

本方法实施例每隔2ms根据霍尔传感器的位置变化情况获取一次电机速度，以保证控制系统的实时性；并计算与给定速度的转速差，显而易见的，转速差可以为正转速差或负转速差。

步骤103，判断控制系统的工作状态：如果是待机状态，则进入步骤104以判断是否需要启动电机；否则为运行状态进入步骤106。

步骤104，判断电机速度是否大于启动阀值以判定是否进入步骤105启动跑步机并进入运行状态，或返回步骤101保持为待机状态；

在本步骤，电机默认为完全静止，其速度值应该为0；当有外力触动跑带，将引发电机霍尔传感器的位置发生变化，控制系统将检测到电机速度有值；在此情况下，可设置多种启动条件和启动阀值，以符合不同跑步机机型和各种应用市场的需要；如：电机霍尔传感器的位置正向或反向旋转的位置个数必须大于给定的阀值个数，且电机被拖动的转速必须大于给定的阀值转速；当设定的正向或反向旋转位置阀值个数越多，电机被拖动的阀值转速越大，启动越困难，但可以得到较为明确的启动愿望，同时可以避免无意的触发启动，以及避免儿童、宠物或其他力量较弱的人使用跑步机；当设定的正向或反向旋转位置阀值个数越少，电机被拖动的阀值转速越小，启动越简单轻松，轻轻带一下跑带即可完成对跑步机的启动；更明确的说，本方法实施例利用在电机静止条件下，跑带是否被有条件触动来启动跑步机。

步骤106，判断电机速度与给定速度的转速差是否大于给定阀值来检测步伐点；

进入本步骤的前提条件是控制系统已处于运行状态，电机已被控制系统驱动；

本方法实施例的控制系统运行于pid速度闭环稳速状态，外部运行环境如电源电压变化对电机转速的影响很小并可得到快速纠正，这使得跑步者因抬脚或落脚引起的电机速度变化信号非常突出和明显；跑步机抬脚时，电机速度将突然加快，与给定速度形成正转速差；跑步机落脚时，电机速度将突然变慢，与给定速度形成负转速差；当该正转速差或负转速差超过给定的阀值，即可判定为跑步者的步伐点；判定步伐点的给定阀值因根据跑步机的实际机型和硬件配置，特别是电机的动态性能进行调整，以确保可以精确的检测到跑步者的步伐点；

如果转速差大于给定阀值，即检测到步伐点，将进入步骤109；否则，进入步骤107。

步骤107，递增状态稳定定时器；如果状态稳定定时器超时，说明跑步者已离开跑步机或已停止运动，控制系统将进入步骤108停止跑步机，随后返回步骤101待机状态再次循环；否则，进入步骤113进行pid速度闭环调节，随后进入步骤102再次循环；

检测到步伐点时，状态稳定定时器将被清零，因此跑步者在跑步机上没有停止运动时，跑步机不会因超时停止；而人一旦离开跑步机或在跑步机上停止运动，状态稳定定时器将很快溢出，引发跑步机自动停止。

步骤109，判断转速差是否合法；

判断转速差是否合法可设定多条法则，以确保跑步者的安全以及增加跑步机的智能化程度，如：

法则一：转速差是否在合理的范围之内；如果一个转速差的变化幅度超过几百甚至上千rpm，那肯定不会是跑步者造成的，很可能系统有故障或出现了其它意外，应立刻停止跑步机；

法则二：对转速差取滑动平均值，实时转速差与滑动转速差进行比较；跑步者的运动不会过于激烈的变化，跑步者的重量也不会产生突然的变化，系统运行环境也不会产生突然的变化，如果转速差突然产生较大的变化，可视为出现意外情况，应立刻停止跑步机；该法则可判定跑步者或跑步机更细微的异常，从而通过减速或关闭跑步机以保护跑步者；

法则三：转速差长时间没有变化，这已在步骤107中进行了说明和处理；

还可以根据跑步机的实际机型配置和使用工况，引入其它法则，以确保跑步者的安全以及增加跑步机的智能化程度。

步骤110，检测到步伐点，清状态稳定定时器；步时=两次步伐点时间间隔；步速=上次步距/步时；本次步距=给定速度/步时；

检测到步伐点后，应清状态稳定定时器，以防止状态稳定定时器溢出关闭跑步机；

可以将跑步者两次抬脚引发正转速差的间隔时间取为步时，也可以将跑步者两次落脚引发负转速差的间隔时间取为步时，还可以将跑步者抬脚引发正转速差和落脚引发负转速差的间隔时间获取半步的步时再乘以2以得到整步的步时；

在跑步者没有变速时，跑步机速度近乎匀速并等于给定速度；或者，迫使跑步机按给定速度运行，跑步者为维持在跑步机上的运动，会自行适应该速度。即在跑步机速度稳定的情况下，步距=给定速度/步时；

在自然条件下走路或跑步，运动者走路或跑步速度发生变化时，其步时和步距会同时发生变化；在跑步机上走路或跑步时，因跑步机长度有限，跑步者变速最自然的选择为改变步时；或者说，改变步时引起的速度变化远大于改变步距引起的速度变化；因此，可用公式：步速=上次步距/步时，计算跑步者的实时速度。

步骤111，判定步速是否合法；合法则进入步骤112，用新步速更新给定速度以调整跑步机速度，使跑带速度适应跑步者的速度变化；否则，进入步骤108停止跑步机，随后返回步骤101待机状态再次循环；

可以为步速是否合法设定多条应用法则，以提高跑步机的智能化程度，增强跑步者的产品体验，并最大限度的保护跑步者的安全，如；

法则一：步速是否在合理范围；如果跑步机本身的速度范围为0.8km/h~8.0km/h，而测得的步速却远超过该范围，那一定是出现了意外需要停止跑步机；

法则二：前后步伐的步速变化率是否超过阀值；人在走路或跑步时，其运动过程是缓慢变化的，不应该出现大范围的突变；如果前后步伐的步速变化率超过阀值，那很可能是跑步者失去了平衡或出现其它意外，跑步机应减速甚至直接停止；

法则三：当步速变化相对于给定速度很小时，用给定速度更新步速以忽略步速变化，减少系统的波动性；

还可以根据跑步机的实际机型配置和使用工况，添加其它法则，以最大限度的确保跑步者的安全以及增加跑步机的智能化程度。

步骤112，使用新步速更新给定速度，并加入步骤113。

步骤113，按照给定速度和电机实际转速，对电机转速进行pid速度闭环调节，随后进入步骤102再次循环。

本发明方法的实施例2，如图2所示，本发明方法实施例2中，使用无霍尔传感器的无刷电机拖动跑带，控制系统获取电机的电流信息，从而得到电机的运转速度以及其它运行信息，同时驱动电机运行在给定速度下；控制系统通过监控电机实时电流与平均电流的电流差提取跑步者的步伐点，从而得到跑步者每步的步时，并进一步得到跑步者的步距和步速；当步速处于阀值范围内时，控制系统使用该步速调整给定速度以控制电机的运行速度，并结合人体步态和跑步机工况的特点对跑步机进行智能控制；其具体可以包括以下处理步骤。

步骤201，待机状态；

开机后以及停止跑步机后加入该步骤，主要对运行环境进行清理，将系统维持在待机状态。

步骤202，获取电机电流，计算与平均电流的电流差；

本方法实施例每隔1ms获取一次无刷电机的三相电流，计算电机的运行电流，提取速度信号，以保证控制系统的实时性；并计算与电机平均电流的电流差，显而易见的，电流差可以为正电流差或负电流差。

步骤203，判断控制系统的工作状态：如果是待机状态，则进入步骤204以判断是否需要启动电机；否则为运行状态进入步骤206。

步骤204，判断电机转子位置是否发生变化且满足启动条件以判定是否进入步骤205启动跑步机并加入运行状态，或返回步骤201保持为待机状态；

在本步骤中，使用高频信号注入法获取电机的转子位置；当有外力触动跑带，将引发电机转子的位置发生变化，控制系统将检测到电机速度有值；在此情况下，可设置多种启动条件和启动阀值，以符合不同跑步机机型和各种应用市场的需要；如：电机转子位置的正向或反向旋转位置信号个数必须大于给定的阀值个数，且电机被拖动的转速必须大于给定的阀值转速；当设定的正向或反向旋转位置信号阀值个数越多，电机被拖动的阀值转速越大，启动越困难，但可以得到较为明确的启动愿望，同时可以避免无意的触发启动，以及避免儿童、宠物或其他力量较弱的人使用跑步机；当设定的正向或旋转位置信号阀值个数越少，电机被拖动的阀值转速越小，启动越简单轻松，轻轻带一下跑带即可完成对跑步机的启动；更明确的说，本方法实施例利用在电机静止条件下，跑带是否被有条件触动来启动跑步机。

步骤206，判断电机实时电流与平均的电流差是否大于给定阀值来检测步伐点；

进入本步骤的前提条件是控制系统已处于运行状态，电机已被控制系统驱动；

本方法实施例的控制系统运行于pid速度闭环稳速状态，外部运行环境如电源电压变化对电机电流的影响很小并可得到快速纠正，这使得跑步者因抬脚或落脚引起的电机电流变化信号非常突出和明显；跑步机抬脚时，电机电流将突然下降，与平均电流形成负电流差；跑步机落脚时，电机电流将突然升高，与平均电流形成正电流差；当该正电流差或负电流差超过给定的阀值，即可判定为跑步者的步伐点；判定步伐点的给定阀值应根据跑步机的实际机型和硬件配置，特别是电机的动态性能进行调整，以确保可以精确的检测到跑步者的步伐点；

如果电流差大于给定阀值，即检测到步伐点，将进入步骤209；否则，进入步骤207。

步骤207，递增状态稳定定时器；如果状态稳定定时器超时，说明跑步者已离开跑步机或已停止跑步，将进入步骤208停止跑步机，随后返回步骤201待机状态再次循环；否则，进入步骤213进行pid调节，随后进入步骤202再次循环；

检测到步伐点时，状态稳定定时器将被清零，因此跑步者在跑步机上没有停止运动时，跑步机不会因超时停止；而人一旦离开跑步机或在跑步机上停止运动，状态稳定定时器将很快溢出，跑步机自动停止。

步骤209，判断电流差是否合法；

判断电流差是否合法可设定多条法则，以确保跑步者的安全以及增加跑步机的智能化程度，如：

法则一：电流差是否在合理的范围之内；如果一个电流差的变化幅度超过几十个安培，那肯定不会是跑步者造成的，很可能系统有故障或出现了其它意外，应立刻停止跑步机；

法则二：对电流差取滑动平均值，实时电流差与滑动电流差进行比较；跑步者的运动不会过于激烈的变化，跑步者的重量也不会产生突然的变化，系统运行环境也不会产生突然的变化，如果电流差突然产生较大的变化，可视为出现意外情况，应立刻停止跑步机；该法则可判定跑步者或跑步机更细微的异常，从而通过关闭跑步机以保护跑步者；

法则三：电流差长时间没有变化，这已在步骤207中进行了说明和处理；

还可以根据跑步机的实际机型配置和使用工况，引入其它法则，以确保跑步者的安全以及增加跑步机的智能化程度。

步骤210，检测到步伐点，清状态稳定定时器；步时=两次步伐点时间间隔；步速=上次步距/步时；本次步距=给定速度/步时；

检测到步伐点后，应清状态稳定定时器，以防止状态稳定定时器溢出关闭跑步机；

可以将跑步者两次抬脚引发负电流差的间隔时间取为步时，也可以将跑步者两次落脚引发正电流差的间隔时间取为步时，还可以将跑步者抬脚引发负电流差和落脚引发正电流差的间隔时间获取半步的步时再乘以2以得到整步的步时；

在跑步者没有变速时，跑步机速度近乎匀速并等于给定速度；或者，迫使跑步机按给定速度运行，跑步者为维持在跑步机上的运动，会自行适应该速度。即在跑步机速度稳定的情况下，步距=给定速度/步时；

在自然条件下走路或跑步，运动者走路或跑步速度发生变化时，其步时和步距会同时发生变化；在跑步机上走路或跑步时，因跑步机长度有限，跑步者变速最自然的选择为改变步时；或者说，改变步时引起的速度变化远大于改变步距引起的速度变化；因此，可用公式：步速=上次步距/步时，计算跑步者的实时速度。

步骤211，判定步速是否合法；合法则进入步骤212用新步速更新给定速度以调整跑步机速度，使跑带速度适应跑步者的速度变化；否则，进入步骤208停止跑步机，随后返回步骤201待机状态再次循环；

可以为步速是否合法设定多条应用法则，以提高跑步机的智能化程度，增强跑步者的产品体验，并最大限度的保护跑步者的安全，如；

法则一：步速是否在合理范围；如果跑步机本身的速度范围为0.8km/h~8.0km/h，而测得的步速却远超过该范围，那一定是出现了意外需要停止跑步机；

法则二：前后步伐的步速变化率是否超过阀值；人在走路或跑步时，其运动过程是缓慢变化的，不应该出现大范围的突变；如果前后步伐的步速变化率超过阀值，那很可能是跑步者失去了平衡或出现其它意外，跑步机应减速甚至直接停止；

法则三：当步速变化相对于给定速度很小时，用给定速度更新步速以忽略步速变化，减少系统的波动性；

还可以根据跑步机的实际机型配置和使用工况，添加其它法则，以最大限度的确保跑步者的安全以及增加跑步机的智能化程度。

步骤212，使用新步速更新给定速度，并加入步骤213。

步骤213，按照给定速度和电机实际转速，对电机转速进行pid速度闭环调节，随后进入步骤202再次循环。

在本发明方法实施例2中，仅用检测电机电流代替本发明方法实施例1的检测电机速度，用检定实时电流与平均电流的电流差代替本发明方法实施例1的检定实时电机速度和给定速度的转速差，其方法流程几乎相同；还可以通过检测电机的其它运行信息完成本发明的方法流程，如使用检测电机的反生电动势以及检定反生电动势的变化幅度实现。

通过上述本发明实施例提供的技术方案解决了现有跑步机控制不便问题，使得跑步机可以跟随跑步者的步伐。实现了步态的自动跟踪，通过对异常步伐的判别，更好的保证了使用者的安全性，进一步提高了跑步机的智能化程度。并可以精确地提供人体的步时、步距、实时速度、步数等步态参数，便于使用者参考，也可上传供进一步的运动统计和分析。所涉及到的控制方式更加精密，使用场景和用途更加丰富，算法更为简洁，实施更加方便。

本发明实施例还提供了一种跑步机装置，参照图3所示，包括：跑台（1），所述跑台（1）的前后端分别安装有前滚筒（2）和后滚筒（3），所述前滚筒（2）和后滚筒（3）上环绕有跑带（4），所述前滚筒（2）由电机（5）拖动，所述电机（5）的上方安装有前护罩（6），所述前护罩（6）上集成有显示面板（7），所述显示面板（7）用于显示跑步机运行信息；所述电机（5）将自身运行信息传递给控制器（8）；所述控制器（8）采用所述方法通过所述电机（5）控制跑步机的运行。从而提供了一种可以实现智能体感控制的跑步机。

在上述跑步机装置中，控制器（8）以一定的时间间隔获取电机的运行信息，如每2ms获取一次，既可以保证步态数据的实时性，也不会太增加系统中央处理器的运算负担。采集的电机运行信息直接传递至控制器（8）中的中央处理器，对步态参数的提取和处理方法已在之前的智能体感跑步机控制方法中描述，在此不再赘述。

所述控制器（8）不仅承当了传统的控制运算和电机（5）的驱动，同时接收电机的运行信息，从中提取出跑步者的步态参数，并作为控制的参量直接融合进原有的控制运算和电机驱动中。这较大的简化了系统软件，进一步提高了系统控制的实时性和可靠性，降低了本发明跑步机的实现难度。

本发明装置实施例中的跑步机没有控制面板，仅在前护罩（6）上集成了显示面板（7），直接在前护罩（6）上显示跑步机运行信息。极大的缩小了跑步机的占用空间，改变了传统跑步机的结构。同时，跑步机变得纤薄化，随便往哪个闲置空间一塞都行，使跑步机收纳变得简便易行。

本发明装置实施例中采用外转子无刷电机（5），相比传统跑步机所使用的有刷直流电机，由于没有了换向器，不仅降低了系统的干扰，而且降低了跑步机的整体噪音，可实现跑步机的静音运行。无刷电机的磨损主要是在轴承上了，从机械角度看，无刷电机几乎是一种免维护的电动机了，进一步增加了跑步机的使用寿命。相对而言，无刷电机的耗电量只是有刷电机的1/3，使本发明实施例的跑步机更为节能。在相同的转矩要求下，外转子无刷电机体积更小，可以使本发明实施例的跑步机更为超薄化。同时，外转子无刷电机的大转矩、快速响应能力也是实现本发明技术方案的必要保障。

在上述装置实施例中，还可以在显示面板（7）上集成一个蓝牙装置或其它无线通讯装置，使跑步机可以跟其它外围设备交互，进一步增加跑步机的智能化程度和可玩性，增加对用户的吸引力。

还可以在显示面板（7）上增加几个按键，用于调整跑步机的运行模式，调整上述方法实施例中所提及的一些预设参数和阈值，使专业用户更有用武之地。

传统跑步机必须通过按键等主动调速和控制跑步机，且调整后跑步机运行于固定模式。而上述本发明实施例提供的跑步机设备可以通过人体的步态对跑步机进行速度调整，主动跟随跑步者的步伐。并且可以通过跑步者的特殊步态自动控制跑步机的工作状态。跑步者在运动过程中无需特意与跑步机交互，仅通过自然的运动变化趋势便可以使跑步机自动跟随，使跑步者只管跑就可以，随便跑都可以。

而且，在本发明实施例中从电机运行信息中直接获取人体步态参数，无需对传统跑步机做特殊的加装改造，成本低廉、应用简便，使得本发明实施例提供的跑步机装置更易实现。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。