??刂疲恍枰偻ㄟ^開關(guān)和配速來控制跑步機,實現(xiàn)了完全的體感控制。
[0079](3)當(dāng)跑步機運行時,若估算確定的人體重心位置偏離預(yù)定的位置,如偏離跑步帶中心區(qū)域位置,則提示用戶跑偏,從而可以保證用戶在跑步過程中的安全;在提示用戶的過程中,可以通過語音、降低速度、震動、指示燈或蜂鳴音等方式提示用戶;由于可以實時得到人在跑步機上運動相對于跑帶的重心(即人體重心位置),因而可以很容易地判斷當(dāng)前跑步者是否跑偏;
[0080](4)根據(jù)人體重心位置的變化統(tǒng)計當(dāng)前人在跑步機上運動的步數(shù),并顯示;運動的步數(shù)可以作為跑步機鍛煉的一個重要指標,記錄在底層控制程序中,并通過跑步機的外設(shè)顯示給鍛煉者;步數(shù)的具體統(tǒng)計方法可以參照之前描述的步頻確定的處理過程,在此不再詳細贅述。
[0081]進一步地,本發(fā)明實施例中,在獲取壓力傳感器采集的當(dāng)前壓力參數(shù)后,相應(yīng)的方法還可以包括以下任一種或兩種處理方式:
[0082]方式一:根據(jù)所述壓力參數(shù)計算跑步機上運動人員的腳步的沖擊力,當(dāng)所述沖擊力大于預(yù)定值時提示運動人員;
[0083]方式二:根據(jù)所述壓力參數(shù)計算跑步機上運動人員的體重,并輸出顯示。
[0084]本發(fā)明實施例中,所述對跑步機運行狀態(tài)的控制可以但不限于包括以下任一種或兩種方式:
[0085]方式一:對跑步機的跑步帶的運行速度(加速或減速)、運行狀態(tài)(啟動或停止運行)進行調(diào)整;
[0086]方式二:對跑步機上的運行的體感游戲內(nèi)容進行控制操作,以實現(xiàn)通過運動過程完成游戲的操控。
[0087]通過上述本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有跑步機(包括走步機)控制不便的問題,使得跑步機能夠主動、智能地根據(jù)人體重心位置自動調(diào)速,適應(yīng)人的行走速度,實現(xiàn)腳步的跟蹤運動,隨走隨停。并可以精確地計步,以便于將運動步數(shù)作為鍛煉指標進行統(tǒng)計和分析。同時探測跑步時的落腳點,判斷在跑步過程中是否偏離跑帶中心,提高安全性。進一步的,還可以利用搜集跑步時的腳步?jīng)_擊等信息,為糾正跑步姿勢提供良好的參考。涉及到的控制方式更加精細,使用場景和用途更加豐富,實施更加方便,并且整體使用壽命更長。
[0088]本發(fā)明實施例還提供了一種跑步機設(shè)備,參照圖2和圖3所示,包括跑步帶5、壓力傳感器1,跑步板2與其支撐結(jié)構(gòu)6,及運行狀態(tài)控制裝置,所述的跑步板2設(shè)置于跑步帶5正面的下方,所述壓力傳感器I設(shè)置于跑步板下方(具體可以設(shè)置于跑步板2下方的支撐結(jié)構(gòu)6上,或者,如圖3所示,設(shè)置于跑步板2的背面),所述壓力傳感器I將采集到的當(dāng)前壓力參數(shù)傳送給所述運行狀態(tài)控制裝置,所述運行狀態(tài)控制裝置采用之前描述的一種跑步機智能體感控制方法控制跑步帶的運行狀態(tài),從而提供了一種可以實現(xiàn)智能體感控制的跑步機。
[0089]具體地,相應(yīng)的跑步板2設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)6上,跑步帶5繞過前后兩個滾動軸,包裹跑步板2和支撐結(jié)構(gòu)6。壓力傳感器I可以布置在支撐結(jié)構(gòu)6上,其上方與安裝好的跑步板2接觸,其下方與支撐結(jié)構(gòu)6接觸。運動過程中計算人體重心位置的原理為:人在跑步帶5的正面上運動,當(dāng)人踩在軟質(zhì)的跑步帶5上時對跑步板2產(chǎn)生壓力,跑步板2由于壓力產(chǎn)生形變,形變傳到壓力傳感器I上,壓力傳感器I上便有了讀數(shù)(即壓力參數(shù)值),根據(jù)該讀數(shù)便可以計算出人體重心位置。
[0090]在上述跑步機設(shè)備中,如圖3所示,所述壓力傳感器可以但不限于設(shè)置于跑步板的四個角的下方位置(即設(shè)置于跑步板2背面且)與支撐結(jié)構(gòu)6接觸,或者,也可以設(shè)置于跑步板2下方的支撐結(jié)構(gòu)6上且與跑步板2背面接觸,壓力傳感器的數(shù)量可以為四個或者也可以為更多。當(dāng)然,所述壓力傳感器也可以設(shè)置為一個、兩個或三個等等,相應(yīng)的位置也可以根據(jù)實際測量需要進行設(shè)置,而并不局限于跑步板的四個角的下方位置。
[0091]所述運行狀態(tài)控制裝置中可以包含計算壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)的處理器,該處理器可以和跑步機原有的運動控制器集成,也可以單獨作為控制器,與運動控制器相連,以便于根據(jù)采集的壓力傳感器的數(shù)據(jù)對跑步機的運行進行控制。
[0092]在上述跑步機設(shè)備中,首先以一定的頻率采集壓力傳感器的信號(假設(shè)典型頻率在50Hz,則每20ms采集一次信號數(shù)據(jù),可以保證具有很好的實時性),采集的信號在通過濾波處理后再經(jīng)過建模計算得到當(dāng)前跑步機上相對于整個跑步帶的重心位置,具體的建模計算方式在之前的跑步機智能體感控制方法中已經(jīng)描述,在此不再贅述。
[0093]傳統(tǒng)跑步機(包括走步機)必須通過按鈕等被動控制調(diào)速,而上述本發(fā)明實施例提供的跑步機設(shè)備可以通過少量的壓力傳感器計算壓力中心以估算人體重心位置,并根據(jù)人體重心位置進行調(diào)速,主動適應(yīng)運動者的調(diào)速需求。運動者在運動過程中通過運動的自然變化趨勢(身體重心的變化)便可以完成跑步機(含走步機)速度的智能調(diào)整,交互過程更簡潔、自然。
[0094]而且,由于在本發(fā)明實施例提供的跑步機設(shè)備中采用的壓力傳感器具有技術(shù)成熟、精度高與成本低廉的特點,因而使得本發(fā)明實施例提供的相應(yīng)的跑步機設(shè)備的實現(xiàn)更容易且成本也將更加低廉。
[0095]為便于理解,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例提供的跑步機設(shè)備的實現(xiàn)作進一步詳細說明。
[0096]通常電動跑步機至少包括跑步帶5 (包括上下兩部分,即:跑步帶正面用于跑步人踏在上面跑步,跑步帶反面用于與跑步帶正面連接為一體繞于前后滾動軸7上)和動力機構(gòu)(包括前后滾動軸7和電機等),動力機構(gòu)中的電機與前后滾動軸7用于帶動跑步帶運動,如圖2所示,跑步機還包括硬質(zhì)的跑步板2,其由支撐機構(gòu)6支撐,用于承受跑步帶上人的跑步的沖擊,跑步機還包括運動控制器,用于控制啟停和速度。通常跑步帶下方是硬質(zhì)的跑步板,跑步時,跑步帶運動,跑步板靜止,跑步板接受所有跑步的沖擊。跑步機通常還配置有扶手、操作臺等其他配件,圖2中未示出。
[0097]如圖3所示,在本發(fā)明實施例實施的過程中,壓力傳感器I (圖中為四個)具體的可以位于跑步板2與其支撐機構(gòu)之間。這樣壓力傳感器I不會與運動部件直接接觸,并且可以完全承受運動過程中的沖力,保證壓力采集的準確性。
[0098]仍參照圖3所示,壓力傳感器I分布在跑步板2的四個角落。在實際計算中,對跑步板建立坐標系,根據(jù)采集的壓力數(shù)據(jù)計算得到當(dāng)前在跑步機上運動的人在跑步板上的二維坐標。該二維坐標精確反映了人體重心在跑步板上的相對位置,即人體重心位置3。當(dāng)然,壓力傳感器也可以采用其他布置方式,典型的,對于一塊完整的跑步板,4個角落位置的壓力傳感器足以完成重心的計算。增加壓力傳感器個數(shù)一方面可以提高數(shù)據(jù)計算的精度,另一方面也可能對計算速度等產(chǎn)生影響。因此需要在具體實施過程中可以綜合考慮兩方面因素來確定最佳傳壓力感器數(shù)量配置。
[0099]通過壓力傳感器采集壓力參數(shù)控制跑步機運行的處理流程如上圖4所示,首先通過電路將壓力傳感器陣列與處理中心相連,采集到壓力參數(shù)數(shù)據(jù)之后首先進行濾波等預(yù)處理,以濾除那些明顯的噪聲。此后這些壓力參數(shù)數(shù)據(jù)經(jīng)過建模分析,可以使用常見的機器學(xué)習(xí)和模式識別方法計算得到壓力參數(shù)數(shù)據(jù)與重心的模型。在得到人體重心位置數(shù)據(jù)后進一步處理還可以獲取人的步頻、步速及相對位置等信息,根據(jù)這些信息進行建模處理,即建模計算出當(dāng)前人的實際跑步速度(具體計算方式在之前的跑步機智能體感控制方法中已經(jīng)描述,在此不再贅述),再將其與跑步機的跑步帶的實際運行速度比較,從而對跑步機的電機進行控制,以實現(xiàn)...