自動(dòng)調(diào)速跑步的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)的控制，旨在解決現(xiàn)有電動(dòng)跑步機(jī)無(wú)法自動(dòng)調(diào)速的問(wèn)題。為此目的，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)，該跑步機(jī)包括：跑步帶張力檢測(cè)器，其用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方和后方的跑步帶張力；以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器，其與跑步帶張力檢測(cè)器和跑步機(jī)的電動(dòng)機(jī)連通，用于根據(jù)跑步帶張力檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于跑步帶張力檢測(cè)器的輸出信號(hào)能夠反映運(yùn)動(dòng)者的潛在調(diào)速需求，因此，本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)能夠自動(dòng)判斷運(yùn)動(dòng)者的加速和減速需求并相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不需要任何手動(dòng)操作，從而消除了手動(dòng)操作的不便以及與其相關(guān)的危險(xiǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)的控制，具體涉及一種自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，在陸地上每跑1000米，雙腿就得撞擊地面600-700次，不僅腳部、腿部和臀部肌肉會(huì)受到震動(dòng)，還很容易扭傷肌肉或拉傷韌帶。電動(dòng)跑步機(jī)是一種輔助人們跑步、散步的健身器材，由于其傳動(dòng)滾帶是橡膠的，所以對(duì)腿腳關(guān)節(jié)的沖擊力比跑馬路要減少很多，不易引起傷病，從而保證運(yùn)動(dòng)量的科學(xué)和安全。
[0003]現(xiàn)有跑步機(jī)的操作面板上都設(shè)有多個(gè)窗口，分別顯示運(yùn)動(dòng)者的跑步速度、時(shí)間、里程、消耗的卡路里數(shù)、心率等。此外，該操作面板上往往還設(shè)有加速和減速按鈕，有的跑步機(jī)上還設(shè)有分級(jí)定速按鈕，供運(yùn)動(dòng)者調(diào)整速度使用。然而，無(wú)論是加速和減速按鈕，還是分級(jí)定速按鈕，都存在一個(gè)共同的問(wèn)題。即，這些按鈕都需要運(yùn)動(dòng)者手動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)于有視力障礙或者高速跑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)者來(lái)說(shuō)，這種手動(dòng)操作就顯得極為不便，有時(shí)甚至?xí)l(fā)危險(xiǎn)。
[0004]因此，本領(lǐng)域需要一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)速度的跑步機(jī)，其能夠自動(dòng)判斷運(yùn)動(dòng)者的加速和減速需求并相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不需要運(yùn)動(dòng)者進(jìn)行任何手動(dòng)操作，從而消除了手動(dòng)操作的不便以及與其相關(guān)的危險(xiǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型旨在解決上述問(wèn)題。具體而言，本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有跑步機(jī)無(wú)法自動(dòng)調(diào)速的問(wèn)題。為此目的，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)。該跑步機(jī)包括主框架、電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)輥、從動(dòng)輥、跑步板和跑步帶，該主框架包括立柱和水平支架，電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)輥設(shè)置在該主框架的水平支架的一端，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輥相連并為其提供動(dòng)力，從動(dòng)輥與驅(qū)動(dòng)輥對(duì)置地設(shè)置在水平支架的另一端，跑步板在驅(qū)動(dòng)輥與從動(dòng)輥之間延伸并且介于水平支架的兩根側(cè)軌之間，跑步帶纏繞驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥并且鋪設(shè)在跑步板上。該跑步機(jī)的特征在于還包括:跑步帶張力檢測(cè)器，其用于實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方和后方的跑步帶張力；以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器，其與所述跑步帶張力檢測(cè)器和所述電動(dòng)機(jī)連通，用于根據(jù)所述跑步帶張力檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，其中，當(dāng)所述跑步帶張力檢測(cè)器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力與運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)加速或減速；當(dāng)所述跑步帶張力檢測(cè)器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)加速，并且其中，當(dāng)所述跑步帶張力檢測(cè)器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)減速；該自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)還包括參數(shù)設(shè)定器，該參數(shù)設(shè)定器用于在運(yùn)動(dòng)者最初踏上跑步機(jī)時(shí)讀取所述跑步帶張力檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果并根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果來(lái)設(shè)定專(zhuān)用于該運(yùn)動(dòng)者的張力閾值或壓力閾值。
[0006]在采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案的情況下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步機(jī)上跑步或行走時(shí)，如果需要減速，則運(yùn)動(dòng)者放慢腳步，此時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)者的邁腿速度低于跑步帶的傳動(dòng)速度，跑步帶在一定程度上拖拽著運(yùn)動(dòng)者的腿往后運(yùn)行。在這種情況下，如果以運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)為基準(zhǔn)，則跑步帶張力檢測(cè)器會(huì)檢測(cè)到落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力，這表明運(yùn)動(dòng)者意圖降低跑步機(jī)的速度，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器便可以根據(jù)跑步帶張力檢測(cè)器的輸出信號(hào)直接降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而不需要運(yùn)動(dòng)者來(lái)手動(dòng)操作。反之，如果需要加速，則運(yùn)動(dòng)者加快腳步，此時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)者的邁腿速度高于跑步帶的傳動(dòng)速度，跑步帶在一定程度上被運(yùn)動(dòng)者的腿拖拽著往后運(yùn)行。在這種情況下，如果以運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)為基準(zhǔn)，則跑步帶張力檢測(cè)器會(huì)檢測(cè)到落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力，這表明運(yùn)動(dòng)者意圖提高跑步機(jī)的速度，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器便可以根據(jù)跑步帶張力檢測(cè)器的輸出信號(hào)直接提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而不需要運(yùn)動(dòng)者來(lái)手動(dòng)操作。關(guān)于此點(diǎn)需要指出的是，無(wú)論是需要加速還是減速，運(yùn)動(dòng)者在加快腳步或放慢腳步時(shí)幅度都無(wú)需過(guò)大，只要所述跑步帶張力檢測(cè)器能夠檢測(cè)到落腳點(diǎn)前后的張力變化即可。否則，尤其在因需要減速而放慢腳步的情況下，幅度過(guò)大可能會(huì)造成運(yùn)動(dòng)者從跑步機(jī)上掉落。
[0007]在理想情況下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步機(jī)上跑步或行走時(shí)，其落腳點(diǎn)前后的跑步帶張力應(yīng)該大致相等。因此，如果跑步帶張力檢測(cè)器檢測(cè)到落腳點(diǎn)前的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，則表明運(yùn)動(dòng)者意圖加速；反之，如果落腳點(diǎn)前的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，則表明運(yùn)動(dòng)者意圖減速。然而，由于每個(gè)運(yùn)動(dòng)者的個(gè)體差異，落腳點(diǎn)前后的張力差可能各不相同。因此，對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)者而言，上述各技術(shù)方案中的閾值也可能各不相同。例如，對(duì)于有些運(yùn)動(dòng)者而言，其平時(shí)喜歡被跑步帶拖拽著跑步或行走，在正常情況下其落腳點(diǎn)前的跑步帶張力明顯小于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，即使為了加速而加快腳步，其落腳點(diǎn)前的跑步帶張力也可能略小于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力?？紤]到這種情況，就需要針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)者確定不同的張力或壓力閾值。本實(shí)用新型的上述參數(shù)設(shè)定器能夠在運(yùn)動(dòng)者最初踏上跑步機(jī)的一小段時(shí)間內(nèi)讀取跑步帶張力檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果計(jì)算出適用于該運(yùn)動(dòng)者的各種張力或壓力閾值，從而在后續(xù)的自動(dòng)調(diào)速操作中使用所述閾值來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)者的加速和/或減速意圖。備選地，本實(shí)用新型的跑步機(jī)變速裝置還可以為運(yùn)動(dòng)者提供不同的閾值選項(xiàng)。例如，可以提供至少三種閾值選項(xiàng):超前選項(xiàng)、正常選項(xiàng)和滯后選項(xiàng)，超前選項(xiàng)適用于喜歡蹬著跑步帶跑步的運(yùn)動(dòng)者一即喜歡邁腿速度高于跑步帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度的運(yùn)動(dòng)者，正常選項(xiàng)適用于無(wú)特殊嗜好的運(yùn)動(dòng)者，滯后選項(xiàng)適用于喜歡被跑步帶拖拽著跑步的運(yùn)動(dòng)者一即喜歡邁腿速度低于跑步帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度的運(yùn)動(dòng)者。
[0008]在上述自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述跑步帶張力檢測(cè)器包括多個(gè)跑步帶張力傳感器，所述跑步帶張力傳感器設(shè)置在跑步帶下方的跑步板上，用于檢測(cè)跑步帶各個(gè)部位的張力。所述跑步帶張力傳感器優(yōu)選地采用非接觸式張力傳感器，這些傳感器可以密集地設(shè)置在跑步板上，以便覆蓋跑步帶的各個(gè)位置，從而無(wú)論運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)在跑步帶上的哪個(gè)位置，所述傳感器都能準(zhǔn)確地檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前后的跑步帶張力。
[0009]在上述自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式中，該跑步機(jī)還包括兩對(duì)軸承，該主框架還包括設(shè)置在所述水平支架上的兩對(duì)軸承座，所述驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥分別通過(guò)所述兩對(duì)軸承和軸承座連接到所述主框架上，其中，所述跑步帶張力檢測(cè)器包括多個(gè)壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在所述軸承與軸承座之間并且位于靠近跑步板中央的一側(cè)，并且其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力大于所述從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力并且二者之間的差值大于一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)加速；并且當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力小于所述從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力并且二者之間的差值大于一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)減速。
[0010]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，跑步帶的張力可以直接檢測(cè)，也可以通過(guò)跑步帶施加到驅(qū)動(dòng)輥或從動(dòng)輥上的作用力來(lái)檢測(cè)。具體而言，無(wú)論在靜止?fàn)顟B(tài)下還是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，只要跑步帶被安裝就位，其便會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥施加一定的作用力，這種作用力會(huì)直接反映到支撐驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥的軸承與設(shè)置在水平支架上的軸承座之間。如果在所述軸承與軸承座之間的適當(dāng)位置設(shè)置壓力傳感器，便可以檢測(cè)出驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥施加給水平支架(具體是施加給軸承座)的壓力，從而可以間接檢測(cè)出跑步帶施加給驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥的壓力，進(jìn)而換算出跑步帶的張力。更具體地說(shuō)，在理想情況下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步機(jī)上跑步或行走時(shí)，其落腳點(diǎn)前后的跑步帶張力應(yīng)該大致相等。相應(yīng)地，落腳點(diǎn)前的跑步帶施加給驅(qū)動(dòng)輥的壓力與落腳點(diǎn)后的跑步帶施加給從動(dòng)輥的壓力也大致相等。因此，如果驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力大于從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力，則表明落腳點(diǎn)前的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，因而表明運(yùn)動(dòng)者意圖加速；反之，如果驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力小于從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力，則表明落腳點(diǎn)前的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后的跑步帶張力，因而表明運(yùn)動(dòng)者意圖減速。當(dāng)然，如上所述，由于不同的運(yùn)動(dòng)者存在個(gè)體差異，落腳點(diǎn)前后的張力差可能各不相同，因此反映到前后壓力傳感器的輸出值的差值上也可能各不相同。
[0011]在上述自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述跑步帶張力檢測(cè)器包括四個(gè)壓力傳感器，其中兩個(gè)設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間，另外兩個(gè)設(shè)置在所述從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間。
[0012]與上述直接檢測(cè)跑步帶張力的技術(shù)方案相比，這種采用壓力傳感器來(lái)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥施加給軸承座的壓力的方式能夠大幅度減少所采用的傳感器的數(shù)量。并且，由于所述壓力傳感器設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥的軸承和軸承座之間，其穩(wěn)定性和耐用性顯然要高于設(shè)置在跑步板上的跑步帶張力傳感器。此外，從技術(shù)成熟度上來(lái)講，壓力傳感器也比張力傳感器要成熟很多。
[0013]在上述自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式中，該參數(shù)設(shè)定器集成在所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器中。這種集成既可以是物理集成，即參數(shù)設(shè)定器與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器一起設(shè)置在單個(gè)殼體中并因此形成一個(gè)組件，也可以是功能上的集成，即參數(shù)設(shè)定器作為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器的一個(gè)功能模塊而存在。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]通過(guò)結(jié)合附圖來(lái)理解本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的上述以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，附圖中:
[0015]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)的側(cè)面示意圖；
[0016]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的跑步機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的功能框圖；
[0017]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的跑步機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的第一實(shí)施方式的示意圖；
[0018]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的跑步機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的第二實(shí)施方式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式作出的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并非旨在限制本實(shí)用新型、其應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)指出的是，盡管該優(yōu)選實(shí)施方式披露了本實(shí)用新型的各種具體參數(shù)和細(xì)節(jié)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于這些參數(shù)和細(xì)節(jié)，在不偏離本實(shí)用新型的基本原理的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)@些參數(shù)和細(xì)節(jié)做出修改或等同替換，修改或替換后的實(shí)施方案也將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0020]首先參照?qǐng)D1，該圖示出了根據(jù)本實(shí)用新型的電動(dòng)跑步機(jī)1的側(cè)面示意圖。如圖1所示，電動(dòng)跑步機(jī)1包括主框架11、電動(dòng)機(jī)12、驅(qū)動(dòng)輥13、從動(dòng)輥14、跑步板15和跑步帶16。主框架11包括立柱111和水平支架112。通常情況下，立柱111呈傾斜狀態(tài)，并且其頂部設(shè)置有操作面板，操作面板上設(shè)置有各種按鈕和窗口。電動(dòng)機(jī)12、驅(qū)動(dòng)棍13和從動(dòng)棍14均設(shè)置在該主框架11的水平支架112上。電動(dòng)機(jī)12與驅(qū)動(dòng)輥13通過(guò)皮帶傳動(dòng)等方式相連并為其提供動(dòng)力。作為示例，電動(dòng)機(jī)12可以是變頻電機(jī)，以便根據(jù)需要調(diào)整其轉(zhuǎn)速。從動(dòng)輥14與驅(qū)動(dòng)輥13對(duì)置地設(shè)置在水平支架112的另一端(在圖1中為右側(cè))。跑步板15在驅(qū)動(dòng)輥13與從動(dòng)輥14之間延伸并且介于水平支架112的兩根側(cè)軌之間(圖1中未示出所述側(cè)軌)。跑步帶16纏繞驅(qū)動(dòng)輥13和從動(dòng)輥14并且鋪設(shè)在跑步板15上。在操作過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)者2站立在跑步帶16和跑步板15上并隨著跑步帶16的運(yùn)轉(zhuǎn)而邁動(dòng)雙腿。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，在理想狀態(tài)下，如果運(yùn)動(dòng)者2邁動(dòng)雙腿的速度與跑步帶16的運(yùn)轉(zhuǎn)速度正好匹配，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步機(jī)1上跑步或行走時(shí)，其落腳點(diǎn)P前后的跑步帶16的張力應(yīng)該大致相等。因此，如果落腳點(diǎn)P前的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)P后的跑步帶張力，則表明運(yùn)動(dòng)者2邁動(dòng)雙腿的速度大于跑步帶16的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而表明運(yùn)動(dòng)者2意圖加速。反之，如果落腳點(diǎn)P前的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)P后的跑步帶張力，則表明運(yùn)動(dòng)者2邁動(dòng)雙腿的速度小于跑步帶16的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而表明運(yùn)動(dòng)者意圖減速。基于這種思路，本申請(qǐng)的發(fā)明人設(shè)計(jì)了根據(jù)本實(shí)用新型的跑步機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置。
[0022]下面參見(jiàn)圖2，該圖示出了根據(jù)本實(shí)用新型的跑步機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的功能框圖。如圖2所示，該自動(dòng)調(diào)速裝置包括跑步帶張力檢測(cè)器102和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101。跑步帶張力檢測(cè)器102用于實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P前方和后方的跑步帶張力。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101與跑步帶張力檢測(cè)器102和電動(dòng)機(jī)12連通，用于根據(jù)跑步帶張力檢測(cè)器102的輸出信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速。具體而言，當(dāng)跑步帶張力檢測(cè)器102檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P前方的跑步帶張力與運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P后方的跑步帶張力之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101就命令電動(dòng)機(jī)12加速或減速。更具體地，一方面，當(dāng)跑步帶張力檢測(cè)器102檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P前方的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)P后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101就命令電動(dòng)機(jī)12加速；另一方面，當(dāng)跑步帶張力檢測(cè)器102檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P前方的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)P后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101就命令電動(dòng)機(jī)12減速。
[0023]在優(yōu)選實(shí)施方式中，落腳點(diǎn)P前后的張力差值的計(jì)算以及該差值與相關(guān)閾值的比較都在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101中進(jìn)行，跑步帶張力檢測(cè)器102僅負(fù)責(zé)檢測(cè)和收集落腳點(diǎn)P前后的跑步帶16的張力。此外，本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速操作還涉及到電動(dòng)機(jī)12和跑步帶16，因此從廣義上講，本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速裝置還應(yīng)該包括跑步帶16和電動(dòng)機(jī)12，但是，由于電動(dòng)機(jī)12和跑步帶16本身是電動(dòng)跑步機(jī)1的部件，因此在本申請(qǐng)中將本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速裝置描述為僅包括跑步帶張力檢測(cè)器102和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101。最后，需要指出的是，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101可以是任何類(lèi)型的控制器，例如組合邏輯控制器、微程序控制器等，只要其能夠接收跑步帶張力檢測(cè)器102發(fā)出的信號(hào)、進(jìn)行張力差值計(jì)算和與相關(guān)閾值的比較并且能夠向電動(dòng)機(jī)12發(fā)出變速信號(hào)即可。
[0024]下面參閱圖3，該圖示出了根據(jù)本實(shí)用新型的跑步機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的第一實(shí)施方式的示意圖。為了清楚起見(jiàn)，圖3中省略了多個(gè)其他部件。在該第一實(shí)施方式中，跑步帶張力檢測(cè)器102包括多個(gè)跑步帶張力傳感器S1、S2。跑步帶張力傳感器S1、S2設(shè)置在跑步帶16下方的跑步板15上，用于檢測(cè)跑步帶16的各個(gè)部位的張力。
[0025]如圖3所示，S1代表運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P前面的張力傳感器，這些傳感器用于檢測(cè)落腳點(diǎn)P前方的跑步帶16的張力。S2代表運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P后面的張力傳感器，這些傳感器用于檢測(cè)落腳點(diǎn)P后方的跑步帶16的張力。關(guān)于此點(diǎn)需要指出的是，盡管圖3中示出了四個(gè)前方傳感器S1和六個(gè)后方傳感器S2，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，這種數(shù)量?jī)H僅是示例性的。傳感器的總數(shù)可以根據(jù)具體應(yīng)用而改變，并且S1和S2的數(shù)量會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P的位置而發(fā)生變化。舉例來(lái)說(shuō)，如果運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P比較靠前，S1的數(shù)量可能變?yōu)?，而S2的數(shù)量可能變?yōu)?，反之亦然。此外，跑步帶張力傳感器S1、S2優(yōu)選地采用非接觸式張力傳感器，這些傳感器可以密集地設(shè)置在跑步板15上，以便覆蓋跑步帶16的各個(gè)位置，從而無(wú)論運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P在跑步帶16上的哪個(gè)位置，所述傳感器都能準(zhǔn)確地檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)者2的落腳點(diǎn)P前后的跑步帶張力。
[0026]最后參閱圖4，該圖示出了根據(jù)本實(shí)用新型的跑步機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的第二實(shí)施方式的示意圖。為了清楚起見(jiàn)，圖4中省略了多個(gè)其他部件。在該第二實(shí)施方式中，電動(dòng)跑步機(jī)1還包括兩對(duì)軸承122，該主框架11還包括設(shè)置在所述水平支架112上的兩對(duì)軸承座121，驅(qū)動(dòng)輥13和從動(dòng)輥14分別通過(guò)所述兩對(duì)軸承122和軸承座121連接到主框架11上(具體是連接到水平支架112上)。并且，跑步帶張力檢測(cè)器102包括多個(gè)壓力傳感器P1、P2，所述壓力傳感器設(shè)置在所述軸承122與軸承座121之間并且位于靠近跑步板15中央的一側(cè)，以便檢測(cè)跑步帶16通過(guò)驅(qū)動(dòng)輥13和從動(dòng)輥14施加到軸承座121上的壓力。具體地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輥13的軸承122與軸承座121之間的壓力傳感器P1檢測(cè)到的壓力大于從動(dòng)輥14的軸承122與軸承座121之間的壓力傳感器P2檢測(cè)到的壓力并且二者之間的差值大于一定閾值時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101就命令電動(dòng)機(jī)12加速。反之，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輥13的軸承122與軸承座121之間的壓力傳感器P1檢測(cè)到的壓力小于從動(dòng)輥14的軸承122與軸承座121之間的壓力傳感器P2檢測(cè)到的壓力并且二者之間的差值大于一定閾值時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101就命令電動(dòng)機(jī)12減速。
[0027]在優(yōu)選實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速裝置包括四個(gè)壓力傳感器，即兩個(gè)傳感器P1和兩個(gè)傳感器P2。兩個(gè)傳感器P1設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輥13的軸承122與軸承座121之間，另外兩個(gè)傳感器P2設(shè)置在從動(dòng)輥14的軸承122與軸承座121之間。
[0028]在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速裝置還包括參數(shù)設(shè)定器(未圖示)。該參數(shù)設(shè)定器用于在運(yùn)動(dòng)者2最初踏上跑步機(jī)1時(shí)讀取跑步帶張力檢測(cè)器102的檢測(cè)結(jié)果并根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果來(lái)設(shè)定專(zhuān)用于該運(yùn)動(dòng)者2的張力閾值或壓力閾值。此外，該參數(shù)設(shè)定器可與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器101集成為一個(gè)部件。
[0029]眾所周知，不同的運(yùn)動(dòng)者之間會(huì)存在個(gè)體差異，其落腳點(diǎn)P前后的跑步帶張力差可能各不相同。因此，對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)者而言，上述各技術(shù)方案中的閾值也可能各不相同。例如，對(duì)于有些運(yùn)動(dòng)者而言，其平時(shí)喜歡被跑步帶16拖拽著跑步或行走，在正常情況下其落腳點(diǎn)P前的跑步帶張力明顯小于落腳點(diǎn)P后的跑步帶張力，即使為了加速而加快腳步，其落腳點(diǎn)P前的跑步帶張力也可能略小于落腳點(diǎn)P后的跑步帶張力?？紤]到這種情況，就需要針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)者設(shè)定不同的張力或壓力閾值。本實(shí)用新型的上述參數(shù)設(shè)定器能夠在運(yùn)動(dòng)者最初踏上跑步機(jī)1的一小段時(shí)間內(nèi)讀取跑步帶張力檢測(cè)器102的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果計(jì)算出適用于該運(yùn)動(dòng)者2的各種張力或壓力閾值，從而在后續(xù)的自動(dòng)調(diào)速操作中使用所述閾值來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)者2的加速和/或減速意圖。
[0030]備選地，本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速裝置還可以為運(yùn)動(dòng)者2提供不同的閾值選項(xiàng)。例如，可以提供至少三種閾值選項(xiàng):超前選項(xiàng)、正常選項(xiàng)和滯后選項(xiàng)。超前選項(xiàng)適用于喜歡蹬著跑步帶跑步的運(yùn)動(dòng)者一即喜歡邁腿速度高于跑步帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度的運(yùn)動(dòng)者，正常選項(xiàng)適用于無(wú)特殊嗜好的運(yùn)動(dòng)者，滯后選項(xiàng)適用于喜歡被跑步帶拖拽著跑步的運(yùn)動(dòng)者一即喜歡邁腿速度低于跑步帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度的運(yùn)動(dòng)者。
[0031]盡管已參照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于這些【具體實(shí)施方式】，在不偏離本實(shí)用新型的基本原理的情況下，可以對(duì)所述實(shí)施方式以及其中的具體技術(shù)特征進(jìn)行拆分、組合或改變，拆分、組合或改變后的技術(shù)方案仍將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)，包括主框架、電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)輥、從動(dòng)輥、跑步板和跑步帶，該主框架包括立柱和水平支架，電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)輥設(shè)置在該主框架的水平支架的一端，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輥相連并為其提供動(dòng)力，從動(dòng)輥與驅(qū)動(dòng)輥對(duì)置地設(shè)置在水平支架的另一端，跑步板在驅(qū)動(dòng)輥與從動(dòng)輥之間延伸并且介于水平支架的兩根側(cè)軌之間，跑步帶纏繞驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥并且鋪設(shè)在跑步板上， 其特征在于還包括: 跑步帶張力檢測(cè)器，其用于實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方和后方的跑步帶張力；以及 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器，其與所述跑步帶張力檢測(cè)器和所述電動(dòng)機(jī)連通，用于根據(jù)所述跑步帶張力檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速， 其中，當(dāng)所述跑步帶張力檢測(cè)器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力大于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)加速， 其中，當(dāng)所述跑步帶張力檢測(cè)器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)者的落腳點(diǎn)前方的跑步帶張力小于落腳點(diǎn)后方的跑步帶張力并且二者之間的差值達(dá)到一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)減速， 所述自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)還包括參數(shù)設(shè)定器，該參數(shù)設(shè)定器用于在運(yùn)動(dòng)者最初踏上跑步機(jī)時(shí)讀取所述跑步帶張力檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果并根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果來(lái)設(shè)定專(zhuān)用于該運(yùn)動(dòng)者的張力閾值或壓力閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)，其特征在于，所述跑步帶張力檢測(cè)器包括多個(gè)跑步帶張力傳感器，所述跑步帶張力傳感器設(shè)置在跑步帶下方的跑步板上，用于檢測(cè)跑步帶各個(gè)部位的張力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)，其特征在于，該跑步機(jī)還包括兩對(duì)軸承，該主框架還包括設(shè)置在所述水平支架上的兩對(duì)軸承座，所述驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥分別通過(guò)所述兩對(duì)軸承和軸承座連接到所述主框架上， 其中，所述跑步帶張力檢測(cè)器包括多個(gè)壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在所述軸承與軸承座之間并且位于靠近跑步板中央的一側(cè)，并且 其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力大于所述從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力并且二者之間的差值大于一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)加速；并且當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力小于所述從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力并且二者之間的差值大于一定閾值時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器就命令所述電動(dòng)機(jī)減速。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)，其特征在于，所述跑步帶張力檢測(cè)器包括四個(gè)壓力傳感器，其中兩個(gè)設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)輥的軸承與軸承座之間，另外兩個(gè)設(shè)置在所述從動(dòng)輥的軸承與軸承座之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速跑步機(jī)，其特征在于，該參數(shù)設(shè)定器集成在所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器中。
【文檔編號(hào)】A63B22/02GK204073260SQ201420622118
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】張永健, 劉彥瑞, 蔡恒 申請(qǐng)人:河北工程大學(xué)