用于跑步机的电机驱动方法和装置、跑步机及存储介质与流程

[0001]
本发明涉及健身设备领域，具体地，涉及一种用于跑步机的电机驱动方法和装置、跑步机及存储介质。


背景技术：

[0002]
跑步机也可以称为步行机、健步机或平跑机，其可以用于训练用户的步态，在运动提升心肺功能的同时训练认知功能。人站上跑步机刚要开始运动的过程中，需要克服跑带和跑板之间较大的静摩擦力，才能带动跑带运动，这会使用户感受到较大的阻力，用户体验不好。


技术实现要素：

[0003]
为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，提供一种用于跑步机的电机驱动方法、装置和系统及存储介质。
[0004]
根据本发明一个方面，提供一种用于跑步机的电机驱动方法，包括：获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号；响应于所述运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至所述跑步机的电机以驱动所述电机转动，其中，所述具有初始电流值的所述实际驱动电流用于克服所述跑步机的固有静摩擦力。
[0005]
示例性地，所述获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号包括：接收所述当前用户输入的用于指示启动所述跑步机的启动信号，所述运动开始信号为所述启动信号。
[0006]
示例性地，所述获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号包括：检测是否有用户站上所述跑步机；在检测到所述当前用户站上所述跑步机时，生成所述运动开始信号。
[0007]
示例性地，所述检测是否有用户站上所述跑步机包括：接收布置在所述跑步机上的压力传感器输出的压力数据；判断所述压力数据是否超过预设阈值，如果超过则确定所述当前用户站上所述跑步机，否则确定没有用户站上所述跑步机。
[0008]
示例性地，在所述响应于所述运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至所述跑步机的电机以驱动所述电机转动之前，所述方法还包括：从零开始逐渐增大用于驱动所述电机转动的测试驱动电流，直至接收到测试人员的电流记录指令；确定接收到所述电流记录指令时所述测试驱动电流的电流值为所述初始电流值。
[0009]
示例性地，所述初始电流值是位于[6a,8a]范围内的任一电流值。
[0010]
示例性地，在所述响应于所述运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至所述跑步机的电机以驱动所述电机转动之后，所述方法还包括：监测所述电机的实际速度；基于所述实际速度的变化情况调整所述实际驱动电流以改变所述电机的理论速度，其中，所述基于所述实际速度的变化情况调整所述实际驱动电流以改变所述电机的理论速度包括：当所述实际速度增大时，调整所述实际驱动电流以使所述理论速度增大；当
所述实际速度减小时，调整所述实际驱动电流以使所述理论速度减小。
[0011]
示例性地，在所述基于所述实际速度的变化情况调整所述实际驱动电流以改变所述电机的理论速度的过程中，所述方法还包括：控制所述实际驱动电流的电流值不低于所述初始电流值。
[0012]
根据本发明的另一个方面，还提供一种用于跑步机的电机驱动装置，包括：获取模块，用于获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号；输出模块，用于响应于所述运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至所述跑步机的电机以驱动所述电机转动，其中，所述具有初始电流值的所述实际驱动电流用于克服所述跑步机的固有静摩擦力。
[0013]
根据本发明的另一个方面，还提供一种跑步机，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行上述用于跑步机的电机驱动方法。
[0014]
根据本发明的另一个方面，还提供一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，所述程序指令在运行时用于执行上述用于跑步机的电机驱动方法。
[0015]
根据本发明实施例的用于跑步机的电机驱动方法和装置、跑步机、存储介质，在用户将要开始运动时输出具有初始电流值的实际驱动电流驱动电机转动，可以帮助用户克服初始的较大静摩擦力，减小用户感受到的阻力，这样可以提高用户体验。
[0016]
在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0017]
以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。
附图说明
[0018]
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
[0019]
图1示出根据本发明一个实施例的用于跑步机的电机驱动方法的示意性流程图；
[0020]
图2示出了根据本发明一个实施例的用于跑步机的电机驱动装置的示意性框图；
[0021]
图3示出了根据本发明一个实施例的跑步机的示意性框图。
具体实施方式
[0022]
在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本发明的优选实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。
[0023]
为了至少部分地解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于跑步机的电机驱动方法和装置、跑步机以及存储介质。根据本发明实施例的电机驱动技术可以在用户将要开始运动时提供具有初始电流值的驱动电流以驱动电机转动，进而帮助用户克服跑步机的固有静摩擦力。本发明实施例提供的电机驱动方法和装置可以应用于任何合适类型的跑步机，包括但不限于健身房采用的商用跑步机、或者家用跑步机、或者家用走步机等。
[0024]
图1示出根据本发明一个实施例的用于跑步机的电机驱动方法100的示意性流程图。如图1所示，电机驱动方法100包括以下步骤s110和s120。
[0025]
在步骤s110，获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号。
[0026]
跑步机可以包括用于控制电机运动的控制电路，该控制电路可以可选地实现在独立设计的电路板上。示例性地，控制电路可以包括处理模块和电机驱动模块，处理模块用于输出用于驱动电机转动的指令信号，电机驱动模块用于自处理器接收该指令信号并输出对应的驱动电流。该驱动电流可以是脉宽调制(pwm)电流，其可以输出至电机以使电机转动。
[0027]
可以由上述控制电路获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号。当前用户可以是在当前时刻使用跑步机的任意人员。当前用户将要开始运动可以是指当前用户有想要使用跑步机的意愿但是尚未正式运动的状态。例如，当前用户可以站上跑步机(即站上跑步机的跑带)并在跑步机上暂时保持静止，当前用户在跑步机上保持静止可以视为当前用户将要开始运动。又例如，用户可以在站上或者未站上跑步机的情况下对跑步机进行一些运动设置，例如启动跑步机，用户进行运动设置可以视为用户将要开始运动。
[0028]
运动开始信号可以是任何合适的信号，只要能通知跑步机当前用户将要开始运动即可。在一个示例中，运动开始信号可以是跑步机的启动信号。在另一个示例中，运动开始信号可以是在检测到用户站上跑步机时生成的信号。
[0029]
在步骤s120，响应于运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至跑步机的电机以驱动电机转动，其中，具有初始电流值的实际驱动电流用于克服跑步机的固有静摩擦力。
[0030]
在用户将要开始运动但还没正式运动时，例如，在用户启动跑步机或用户刚站上跑步机时，可以输出具有初始电流值的实际驱动电流。
[0031]
固有静摩擦力可以包括跑步机的跑带和跑板之间的静摩擦力。具有初始电流值的实际驱动电流可以用于驱动电机以较小的初始速度转动，以克服固有静摩擦力，使跑带能够相对跑板运动，这样用户可以比较容易地蹬地带动跑带转动。此时，跑带相对跑板的运动速度也是比较小的。
[0032]
初始电流值可以是由测试人员预先测试获得的，该测试人员可以是任何人员，例如，其可以是制造跑步机的技术人员，也可以是使用跑步机的用户。在测试过程中，所采用的驱动电流称为测试驱动电流。而在跑步机的实际使用过程中，所采用的驱动电流称为实际驱动电流。也就是说，测试驱动电流和实际驱动电流的术语主要用于区分，并无其他特殊含义。
[0033]
可选地，初始电流值可以是位于[6a,8a]范围内的任一电流值，例如6a、6.5a、7a、7.5a、8a等等，其中，a是单位安。
[0034]
可选地，初始速度可以是位于[0,100rpm]范围内的任一速度值，例如10rpm、20rpm、50rpm、80rpm、100rpm等等，其中，rpm是单位转/分钟。
[0035]
用户在跑步机上运动的初始时刻，需要克服跑带和跑板之间较大的固有静摩擦力才能带动跑带运动。根据本发明实施例的电机驱动方法，在用户将要开始运动时输出具有初始电流值的实际驱动电流驱动电机转动，可以帮助用户克服初始的较大静摩擦力，减小用户感受到的阻力，这样可以提高用户体验。
[0036]
根据本发明实施例，获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号(步骤
s110)可以包括：接收当前用户输入的用于指示启动跑步机的启动信号，运动开始信号为启动信号。
[0037]
如上所述，在用户启动跑步机时，可以输出具有初始电流值的实际驱动电流。用户可以通过任何合适的方式输入启动信号。在一个示例中，跑步机上设置有开关键，用户可以通过按下该开关键来输入启动信号。控制电路可以从开机键处接收相应的启动信号。接收到启动信号之后，控制电路可以相应输出具有初始电流值的实际驱动电流。在另一个示例中，跑步机上设置有通信装置，并且跑步机可以与用户的智能设备关联。所述智能设备可以包括但不限于个人计算机、移动终端等。控制电路可以通过跑步机的通信装置与智能设备通信。用户可以经由智能设备输入启动信号，智能设备可以将相应的启动信号发送到跑步机的控制电路。接收到启动信号之后，控制电路可以相应输出具有初始电流值的实际驱动电流。
[0038]
用户启动跑步机，说明其有要运动的意愿，无论其是否站上跑步机，均可以开始输出具有初始电流值的实际驱动电流，克服固有静摩擦力，使跑带相对于跑板运动。在这种情况下，用户可以随时站上跑步机进行运动。
[0039]
根据本发明实施例，获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号(步骤s110)可以包括：检测是否有用户站上跑步机；在检测到当前用户站上跑步机时，生成运动开始信号。
[0040]
检测是否有用户站上跑步机的步骤可以通过任何合适的传感器实现，包括但不限于红外反射传感器、压力传感器等。传感器可以将检测到的数据发送给处控制电路，以由控制电路基于该数据判断跑步机上是否有人。
[0041]
可以实时地检测是否有用户站上跑步机。一旦发现有用户站上跑步机，即可以将该用户作为当前用户并开始执行上述输出具有初始电流值的实际驱动电流的步骤。
[0042]
用户站上跑步机，说明其有要运动的意愿，此时可以开始输出具有初始电流值的实际驱动电流，克服固有静摩擦力，使跑带相对于跑板运动。这种方案可以自适应用户的动作，即用户站上跑步机时可以及时响应，及时为用户提供克服静摩擦力的助力，因此用户体验比较好。
[0043]
根据本发明实施例，检测是否有用户站上跑步机可以包括：接收布置在跑步机上的压力传感器输出的压力数据；判断压力数据是否超过预设阈值，如果超过则确定当前用户站上跑步机，否则确定没有用户站上跑步机。
[0044]
示例性地，在跑步机的跑带下方，可以设置有压力传感器。压力传感器可以实时检测跑带承受的压力，控制电路可以从压力传感器实时读取压力数据。可以通过将压力数据与预设阈值相比来判断是否有用户站上跑步机。每当发现有用户站上跑步机，则将该用户视为上述当前用户执行步骤s120。
[0045]
预设阈值可以是任何合适的值，其可以根据需要设定，本发明不对此进行限制。
[0046]
根据本发明实施例，在响应于运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至跑步机的电机以驱动电机转动(步骤s120)之前，方法100还可以包括：从零开始逐渐增大用于驱动电机转动的测试驱动电流，直至接收到测试人员的电流记录指令；确定接收到电流记录指令时测试驱动电流的电流值为初始电流值。
[0047]
示例性地，测试人员可以向跑步机发送测试开始指令，以指示控制电路从零开始
逐渐增大测试驱动电流。同时，测试人员可以观察跑步机的跑带，当发现跑带从之前的静止状态转变为运动状态时，可以向跑步机发送电流记录指令。也就是说，测试人员发出电流记录指令的时刻可以是其观察到跑带开始相对于跑板运动的时刻，即能够克服跑步机的固有静摩擦力的时刻。
[0048]
控制电路可以记录接收到电流记录指令时测试驱动电流的电流值，并将该电流值作为初始电流值，以方便后续用户实际使用跑步机时为用户提供具有初始电流值的实际驱动电流。
[0049]
应理解，初始电流值的确定方式并不局限于上述测试方式，其还可以通过理论计算的方式确定。
[0050]
根据本发明实施例，在响应于运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至跑步机的电机以驱动电机转动(步骤s120)之后，方法100还可以包括：监测电机的实际速度；基于实际速度的变化情况调整实际驱动电流以改变电机的理论速度，其中，基于实际速度的变化情况调整实际驱动电流以改变电机的理论速度包括：当实际速度增大时，调整实际驱动电流以使理论速度增大；当实际速度减小时，调整实际驱动电流以使理论速度减小。
[0051]
在跑步机实际工作过程中，可以实时监测电机的实际速度。电机具有实际速度和理论速度。理论速度是指与输出至电机的驱动电流相对应的电机的转动速度。在没有外力作用的情况下，电机的实际速度与理论速度一致或基本一致。理论速度与驱动电流之间的对应关系可以由跑步机的设计人员预先通过理论计算获得或者通过实验方式测试获得。
[0052]
当用户使用跑步机时，跑步机受到用户本身体重带来的阻力、用户蹬地的力等，这些力可以通过机械结构转化成施加在电机上的机械力，从而带动电机以更快或更慢的速度转动。因此，电机的实际速度与其理论速度有较大概率不一致。
[0053]
通过监测电机的实际速度的变化，可以判断用户当前是在加速还是减速。例如，当用户加速时，其会用力蹬地，从而带动电机以更快的速度转动，反之，当用户减速时，其蹬地的力变小，使得电机转动的速度也减小。
[0054]
示例性地，监测跑步机的电机的实际速度可以包括：接收与电机相对应的位置编码器的位置信息；基于位置信息监测实际速度。
[0055]
监测电机的实际速度可以通过任何合适的速度检测装置实现，包括但不限于位置编码器等。速度检测装置可以与控制电路连接，速度检测装置可将检测到的速度相关信息(例如上述位置信息)传输给控制电路。
[0056]
可选地，基于实际速度的变化情况调整用于驱动电机转动的驱动电流以改变电机的理论速度可以包括：基于实际速度的变化情况调整驱动电流以使理论速度保持与实际速度一致或基本一致。理论速度保持与实际速度一致或基本一致的实施例仅是示例而非限制，例如，还可以使理论速度保持与实际速度相差预定速度值或者使理论速度保持与实际速度成预定比例，等等。总之，调整驱动电流以改变理论速度的目的是为用户提供匹配的助力。
[0057]
通过上文描述可知，跑步机的控制电路可以通过电机的实际速度的变化情况，判断用户当前蹬地力量的大小，进而获知用户的加速或减速意愿。控制电路可以配合用户的加速或减速意愿调整驱动电流以改变电机的理论速度，进而给用户提供匹配的助力。
[0058]
例如，当用户以较大的力量蹬地，想提高运动速度时，控制电路可以输出更大的驱动电流以控制电机更快转动，进而给用户施加更大的助力；当用户减小蹬地的力量，想减小运动速度时，控制电路可以输出更小的驱动电流以控制电机更慢转动，进而给用户施加更小的助力。这种方案可以理解为一种通过正反馈的方式给用户施加助力的方案。
[0059]
根据上述实施例，可以根据电机的实际速度的变化情况相应调整电机的理论速度。电机的实际速度的变化情况可以一定程度上反映用户的加速或减速意愿，因此，上述电机驱动方法可以配合用户的加速或减速意愿自适应地调整电机速度，使得用户可以比较容易地提高或降低运动速度，即用户感受到的阻力可以大大减少，因此用户体验比较好。
[0060]
根据本发明实施例，在基于实际速度的变化情况调整实际驱动电流以改变电机的理论速度的过程中，方法100还可以包括：控制实际驱动电流的电流值不低于初始电流值。
[0061]
可选地，无论如何调整实际驱动电流来自适应用户的跑步意愿，均可以控制实际驱动电流的电流值始终不低于初始电流值。这样，在用户运动过程中，可以保证实际驱动电流的电流值不要过低，至少能够克服跑步机的固有静摩擦力。
[0062]
根据本发明另一方面，提供一种用于跑步机的电机驱动装置。图2示出了根据本发明一个实施例的用于跑步机的电机驱动装置200的示意性框图。
[0063]
如图2所示，根据本发明实施例的用于跑步机的电机驱动装置200包括获取模块210和输出模块220。所述各个模块可分别执行上文中结合图1描述的用于跑步机的电机驱动方法100的各个步骤/功能。以下仅对该用于跑步机的电机驱动装置200的各部件的主要功能进行描述，而省略以上已经描述过的细节内容。
[0064]
获取模块210用于获取用于指示当前用户将要开始运动的运动开始信号。
[0065]
输出模块220用于响应于所述运动开始信号的获取，输出具有初始电流值的实际驱动电流至所述跑步机的电机以驱动所述电机转动，其中，所述具有初始电流值的所述实际驱动电流用于克服所述跑步机的固有静摩擦力。
[0066]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0067]
根据本发明另一方面，提供一种跑步机。图3示出了根据本发明一个实施例的跑步机300的示意性框图。跑步机300包括处理器310和存储器320。
[0068]
所述存储器320存储用于实现根据本发明实施例的用于跑步机的电机驱动方法100中的相应步骤的计算机程序指令。
[0069]
所述处理器310用于运行所述存储器320中存储的计算机程序指令，以执行根据本发明实施例的用于跑步机的电机驱动方法100的相应步骤。示例性地，处理器310可以是上述控制电路。
[0070]
根据本发明另一方面，提供一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，在所述程序指令被计算机或处理器运行时用于执行本发明实施例的用于跑步机的电机驱动方法的相应步骤，并且用于实现根据本发明实施例的用于跑步机的电机驱动装置中的相应模块。所述存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的
硬盘、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、便携式紧致盘只读存储器(cd-rom)、usb存储器、或者上述存储介质的任意组合。
[0071]
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
[0072]
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0073]
本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0074]
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的用于跑步机的电机驱动装置中的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0075]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0076]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。