[实用新型]一种基于压力传感器的跑步机控速装置

说明书

本实用新型提供了一种基于压力传感器的跑步机控速装置，包括铁架、跑板、跑带、电机、压力传感器、压力传感器数据采集模块、电机控制器及跑步机表头控制器，压力传感器位于铁架和跑板之间，所述压力传感器设置于跑板上四角处，所述压力传感器为全桥应变式压力传感器。本实用新型通过压力传感器、压力传感器数据采集模块、电机控制器及跑步机表头控制器的设置，得到跑步机上运动者的运动状态变化及运动倾向，能有效的控制并调节跑步机的速度，并对使用者给予提醒和建议。

技术领域

本实用新型设计健身运动类器械领域，主要是一种基于压力传感器的跑步机跑控速装置。

背景技术

跑步机目前越来越受大众欢迎和喜爱，因为不受时间和地点的制约，只要在家里安置一台跑步机，想什么时候跑步就什么时候跑步。大多数跑步机属于半自动控制方式，利用表头按键等控制速度和坡度等，或者利用APP通信的方式去给予跑步机以不同的速度和坡度。随着运动者越来越高的体验要求，市场上需要一种可以自动调速的跑步机，能够根据运动者的跑步倾向和跑步处于的位置自动识别、控制跑步机速度和坡度等，可以满足运动者越来越高的跑步体验标准，让运动者跑步过程变得更舒服更方便。

发明内容

该实用新型正是可以实现了一种基于压力传感器的跑步机跑控速装置，通过传统跑步机机械、结构等各方面的优化和改善，给予电机不同的速度控制策略和予必要的提醒和应急策略，以求达到更好的跑步体验。

为实现上述目的，本实用新型设计以下的技术方案：一种基于压力传感器的跑步机控速装置，包括铁架、跑板、跑带、电机、压力传感器、压力传感器数据采集模块、电机控制器及跑步机表头控制器，压力传感器位于铁架和跑板之间，所述电机控制器位于电机的一侧，所述压力传感器设置于跑板上四角处，所述压力传感器为全桥应变式压力传感器。传感器数据采集模块通过AD方式采集压力各位置传感器的压力模拟数据，跑步机表头控制器通过串口或SPI的方式读取传感器数据采集模块内经过放大和AD转换的的压力数字信号，以便表头控制器模块中的中心ARM处理器进行算法识别。跑步机表头控制器根据自适应识别出运动者处在跑步机上的二维位置信息，从而计算出运动者跑步状态及倾向行为，利用自适应控速算法得出的速度控制结果，通过串口通信的方式将该速度控制值发送给压力传感器，该压力传感器将PWM波形式对电机进行调速，从而控制跑步机滚轴以带动跑带以预定的速度进行运行。

该压力传感器属于高精度(C1等级)全桥应变式压力传感器，使用该传感器采集跑步机跑板上四个角的位置承载的压力数据。

进一步的，述压力传感器数据采集模块设于跑步机表头处，所述压力传感器数据采集模块用于采集压力传感器的压力模拟信号数据，并将压力传感器转换为压力数字信号。

进一步的，压力传感器数据采集模块与跑步机表头控制器通过串口或SPI通信方式连接。使得跑步机表头控制器能够实时读取运动者的跑步压力数据，表头控制器中的中心处理器包含软件处理算法，进而将跑步压力数据进行处理和分析，得到更多的有跑步运动状态数据及控速信息。

进一步的，跑步机表头控制器通过串口通信方式与压力传感器进行通信，跑步机表头控制器将控速值发送给压力传感器。进而以预定的速度控制跑带运行。所述的跑步机表头控制器中包含中心处理器及其外围电路，主要收集各个模块的数据信息，结合中心处理器内部的固件软件算法，并给予各个模块相应的控制指令。

进一步的，通过压力数据的分析，能够得到准确的压力数据、控速、跑姿等信息。跑步机表头控制器包括蓝牙、ANT+或wifi模块。用于将压力数据、控速、跑姿等信息反馈给APP、PC端、云端服务器、WEB等，由此给予运动者更好的服务。

进一步的，压力传感器位于跑板和铁架之间，跑板前后由跑带围绕，跑板左右两侧突出宽于跑带，跑板左右边沿处与铁架之间由多个铁件、螺丝及缓冲垫连接组成支撑部用于支撑跑板，压力传感器通过螺丝及缓冲垫连接。压力传感器对跑板不做支撑作用使用，确保能够直接接触跑板和铁架，旨在在不影响传感器寿命的情况下能够准确感应到跑板上的负载压力的变化。