[发明专利]用于电动跑步机的自动调速装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动跑步机的控制，具体涉及一种用于电动跑步机的自动调速装置。

背景技术

据统计，在陆地上每跑1000米，双腿就得撞击地面600-700次，不仅脚部、腿部和臀部肌肉会受到震动，还很容易扭伤肌肉或拉伤韧带。电动跑步机是一种辅助人们跑步、散步的健身器材，由于其传动滚带是橡胶的，所以对腿脚关节的冲击力比跑马路要减少很多，不易引起伤病，从而保证运动量的科学和安全。

现有电动跑步机的操作面板上设有多个窗口，分别显示运动者的跑步速度、时间、里程、消耗的卡路里数、心率等。此外，该操作面板上往往还设有加速和减速按钮，有的跑步机上还设有分级定速按钮，供运动者调整速度时使用。然而，无论是加速和减速按钮，还是分级定速按钮，都存在一个共同的问题。即，这些按钮都需要运动者手动调节，对于有视力障碍或者高速跑动的运动者来说，这种手动操作就显得极为不便，有时甚至会引发危险。

因此，本领域需要一种能够自动调节电动跑步机速度的装置，该装置能够自动判断运动者的加速和减速需求并相应地进行调节，而不需要运动者进行任何手动操作，从而消除了手动操作的不便以及与之相关的危险。

发明内容

本发明旨在解决上述问题。具体而言，本发明旨在解决现有电动跑步机无法自动调速的问题。为此目的，本发明提供一种用于电动跑步机的自动调速装置。该自动调速装置的特征在于包括：跑步带张力检测器，其用于实时检测运动者的落脚点前方和后方的跑步带张力；以及电动机转速控制器，其与所述跑步带张力检测器和所述电动跑步机的电动机连通，用于根据所述跑步带张力检测器的输出信号来控制所述电动机的转速，其中，当所述跑步带张力检测器检测到运动者的落脚点前方的跑步带张力与运动者的落脚点后方的跑步带张力之间的差值达到一定阈值时，所述电动机转速控制器就命令所述电动机加速或减速。

在采用本发明的技术方案的情况下，当运动者在跑步机上跑步或行走时，如果需要减速，则运动者放慢脚步，此时，由于运动者的迈腿速度低于跑步带的传动速度，跑步带在一定程度上拖拽着运动者的腿往后运行。在这种情况下，如果以运动者的落脚点为基准，则跑步带张力检测器会检测到落脚点前方的跑步带张力小于落脚点后方的跑步带张力，这表明运动者意图降低跑步机的速度，此时电动机转速控制器便可以根据跑步带张力检测器的输出信号直接降低电动机的转速，而不需要运动者来手动操作。反之，如果需要加速，则运动者加快脚步，此时，由于运动者的迈腿速度高于跑步带的传动速度，跑步带在一定程度上被运动者的腿拖拽着往后运行。在这种情况下，如果以运动者的落脚点为基准，则跑步带张力检测器会检测到落脚点前方的跑步带张力大于落脚点后方的跑步带张力，这表明运动者意图提高跑步机的速度，此时电动机转速控制器便可以根据跑步带张力检测器的输出信号直接提高电动机的转速，而不需要运动者来手动操作。关于此点需要指出的是，无论是需要加速还是减速，运动者在加快脚步或放慢脚步时幅度都无需过大，只要所述跑步带张力检测器能够检测到落脚点前后的张力变化即可。否则，尤其在因需要减速而放慢脚步的情况下，幅度过大可能会造成运动者从跑步机上掉落。

在上述自动调速装置的优选实施方式中，当所述跑步带张力检测器检测到运动者的落脚点前方的跑步带张力大于落脚点后方的跑步带张力并且二者之间的差值达到一定阈值时，所述电动机转速控制器就命令所述电动机加速，并且其中，当所述跑步带张力检测器检测到运动者的落脚点前方的跑步带张力小于落脚点后方的跑步带张力并且二者之间的差值达到一定阈值时，所述电动机转速控制器就命令所述电动机减速。

在理想情况下，当运动者在跑步机上跑步或行走时，其落脚点前后的跑步带张力应该大致相等。因此，如果跑步带张力检测器检测到落脚点前的跑步带张力大于落脚点后的跑步带张力，则表明运动者意图加速；反之，如果落脚点前的跑步带张力小于落脚点后的跑步带张力，则表明运动者意图减速。然而，由于每个运动者的个体差异，落脚点前后的张力差可能各不相同。因此，对于每个运动者而言，上述阈值也可能各不相同，甚至在极端情况下还可能会是负值。例如，对于有些运动者而言，其平时喜欢被跑步带拖拽着跑步或行走，在正常情况下其落脚点前的跑步带张力明显小于落脚点后的跑步带张力，即使在因为想加速而加快脚步时，其落脚点前的跑步带张力可能也略小于落脚点后的跑步带张力。在这种情况下，对于这个运动者而言，上述加速时的阈值就是负值。当然，这种特殊情况可以通过本发明的参数设定器来解决，具体请参见下文的详细描述。