CN101708360A

CN101708360A - 电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法

Info

Publication number: CN101708360A
Application number: CN200910256533A
Authority: CN
Inventors: 朱瑜明; 刘圣洪
Original assignee: QINGDAO IMPULSE (GROUP) CO Ltd
Current assignee: IMPULSE (QINGDAO) HEALTH TECH LTD. CO.
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: CN101708360B

Abstract

一种电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法。包括设定五等级十种运行时间；确定五级Q值；输入年龄和性别；CPU计算靶心率B值；启动整机且心率未达B值每分钟提高0.5km/h；速度为1km/h坡度为0％时心率超出B值自动停机；速度升至6km/h时心率仍未达B值则每分钟提高0.5％坡度、坡度达15％心率仍未达B值再按级差提高速度，至7km/h时仍未达B值则维持不变，达到总运行时间自动减速停关机等步骤。它能够依照心率，智能地自动控制和调整跑步机的速度、坡度及每个时段的运行时间，使健身者按照符合自己体能的合理程序跑步，满足不同健身者或同一健身者在不同体质状态下的跑步需求，达到科学锻炼的目的。

Description

电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法

技术领域

本发明属于电动跑步机技术领域，更明确地说涉及电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法的设计和创新。

背景技术

电动跑步机作为有氧运动器材，越来越受到广大群众的欢迎。

传统电动跑步机的控制程序可以概括为两种。一种是固定控制模式，另一种是用户控制模式。

在固定控制模式下，电动跑步机的控制程序固定。也就是说，除了“开机”、“急停”等由健身者下达的特殊指令外，电动跑步机将依照固定不变的程序，如几个固定的速度、坡度和时间段去自动运行，而不能顾及健身者的体质、生理状态和承受能力。这些体质、生理状态和承受能力包括年龄、性别、心率、肺功能等参数和疲劳程度。依照固定程序运行的结果，体质强健者往往感到运动量不足，甚至没有达到健身效果；体弱年老者可能会感到过于劳累，甚至因运动量过大而体力不支、过劳或者导致伤害。

当然，在固定控制模式下，电动跑步机也可以有多套不同的控制程序供健身者选择。不过，这些不同控制程序的选择毕竟有限，很难满足不同健身者或同一健身者在不同体质状态下的跑步需求。

在用户控制模式下，健身者可以自由设定不同的速度、坡度和跑步时段。然而，由于健身者的锻炼经验有限、对于跑步机的性能了解有限、对自己体能的掌握也未必合理，因而其设定也往往难以达到符合自己体能的科学锻炼要求。

事实上，在上述两种控制模式下，健身者很难实现真正符合自己体能的、科学、合理的锻炼目的。

发明内容

本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法。它能够依照健身者的心率，智能化地自动控制跑步机的速度、坡度以及每个时段的运行时间，并且能及时调整速度和坡度，从而使健身者按照符合自己体能的合理程序跑步，恰到好处地满足不同健身者或同一健身者在不同体质状态下的科学跑步需求，达到科学锻炼的目的。

为了达到上述目的，本发明包括速度和坡度及其运行时间的控制。具体说包括以下步骤：

(1)利用电动跑步机电子仪表盘上的按键依次设定定义为SHR1、SHR1-1、SHR2、SHR2-1、SHR3、SHR3-1、SHR4、SHR4-1、SHR5、SHR5-1的共五个等级十种运行时间，这五个等级十种运行时间依次分别为I级30分钟、I级45分钟、II级45分钟、II级60分钟、III级45分钟、III级60分钟、IV级25分钟、IV级45分钟、V级15分钟和V级30分钟；

(2)确定上述五个等级的质量因数Q值，I～V级分别为0.5、0.6、0.7、0.8、0.85；

(3)健身者在电子仪表盘上输入年龄和性别；

(4)电动跑步机的无线心率测定发射器测定健身者的静态心率并发射给电子仪表盘中的CPU，然后关闭无线心率测定发射器；

(5)CPU根据Q值、静态心率、年龄和性别计算出靶心率B值并暂存，计算公式是：

男性：B＝(210-静态心率-年龄)×Q+静态心率

女性：B＝((210-静态心率-年龄)×Q+静态心率)×0.95

(6)启动跑步机和无线心率测定发射器，设定坡度为0％，从最低速度1.0km/h开始，只要心率未达到B值，每1分钟速度自动提高一档级差0.5km/h；

(7)如果速度为1km/h、坡度保持0％时，心率仍然超出B值，则自动停机；

(8)当速度已经升至6km/h时，如果心率仍然未达到B值，则保持速度不变，转而按照每1分钟提高0.5％的设定提高坡度；

(9)如果坡度达到15％而心率仍然未达到B值，再按照步骤(6)的级差提高速度，最高至7km/h；如果心率仍然达不到B值，则维持现状不再变化；其间如已达到总运行时间，则用15秒自动减速至0并关机。

还包括步骤(10)：每当心率达到B值，速度和坡度均维持不变；如果心率超出B值5％，按照先坡度后速度的顺序回退；当心率再次接近B值时，再保持当时的坡度和速度不变；当健身者适应后，心率下降幅度超过B值的5％时，再自动提高坡度或速度；回退或提高速度的级差为0.5km/h，回退或提高坡度的级差为0.5％。

速度和坡度在每次变化前，均设定蜂鸣器3秒钟鸣响3声，作为过渡提示。用15秒自动减速至0并关机的同时，蜂鸣器则连续鸣响15秒，作为关机提示。此类提示使健身者预先有心理准备，可防止各种意外事故的发生。

本发明的任务就是这样完成的。

本发明能够依照健身者的心率，智能化地自动控制跑步机的速度、坡度以及每个时段的运行时间，并且能及时调整速度和坡度，从而使健身者按照符合自己体能的合理程序跑步，恰到好处地满足不同健身者或同一健身者在不同体质状态下的跑步需求，达到科学锻炼的目的。

它可根据锻炼者的体质和心肺功能，自动识别、计算出锻炼者的最佳、最大心率承受值，然后用最佳、最大心率值控制跑步机的速度和模拟坡度，实现智能化，起到符合人体生理学、心理学的锻炼效果。可广泛推广应用于各种电动跑步机中。

附图说明

图1为本发明的原理方框图。

具体实施方式

实施例1。一种电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法，如图1所示。

它包括速度和坡度及其运行时间的控制。具体说包括以下步骤：

(3)健身者在电子仪表盘上输入年龄和性别；

男性：B＝(210-静态心率-年龄)×Q+静态心率

女性：B＝((210-静态心率-年龄)×Q+静态心率)×0.95

(7)如果速度为1公里/小时、坡度保持0％时，心率仍然超出B值，则自动停机；

本实施例的源代码如下：

；R24R25R7＝DISTMP

；X＝TIRUN OR DISTNS ORCALIS

LDS R0，RBLUBE

LDI ZL，30

SBRC R0，0

LDI ZL，50

LDS ZH，RBLUBT+2

CP ZH，ZL

SBRS R0，5

BRCC DRUNF

STS TILUBE，ZERO

DRUNF：

.SET SRAM＝NEEP

LDI YL，LOW(SRAM)

LDSY R4，SPEED

LDSY R5，PUINC

CPI RSPRG，$FE

BRCS DRUN0F

；******QUIT CLOO DOWN********

BREQ DRCOL2

；******CLOODOWN********

LDSY XL，TICOOL

CPI XL，15

CPC RT20MS，ZERO

BRNE DRCOL1

MCALL DOBZ15S

DRCOL1：CPI XL，0

BRNE DRCOL2

CBR STRUN，(1＜＜BOF)+(1＜＜BPAUSE)

CLR RMODE

CLR RSPRG

DRCOL2：RJMP DRUNE

DRUN0F：CPI RMODE，1-1

BREQ DRUN1

SBIW R24，1

SBC R7，ZERO

BRCC DRUN1

；*******ENTEN COOL***********

LDI RSPRG，$FF

CLR RMODE

MCALL DOBZ4S

LSR R5

STSY PUINC，R5

LSR R4

CP R4，RSPMI

BRCC DENTC1

MOV R4，RSPMI

DENTC1：STSY SPEED，R4

RJMP DRHTCE

DRUN1：CPI RMODE，7-1

BRCS DRUN1E

CPI RMODE，14-1

BRCC DRUN2

；********P7TO P13*********

CPI RT20MS，1

BRNE DRUN1E

LDI ZL，60

MCALL DIV8

MOV RSPRG，XL

CPI XH，56

BRNE DRUN13

MCALL DIV10

SWAP XL

ANDI XL，$0F

INC XL

CPI XL，10

BRCS DRUN11

CLR XL

DRUN11：MCALL RPGINC

DRUN12：CPSE R1，R5

SBR STDISF，1＜＜BSINCF

STSY PUINCD，R1

RJMP DRUNE

DRUN13：CPI XH，0

BRNE DRUN1E

DRUN14：SBRS STDISF，BSINCF

RJMP DRUN1E

CBR STDISF，1＜＜BSINCF

LDSY R1，PUINCD

STSY PUINC，R1

MCALL DOBZ4S

DRUN1E：RJMP DRUNE

DRUN2：CPI RMODE，16-1

BRCS DRUN20

RJMP DRUN3

DRUN20：

；********USE PROG*******

.INCLUDE″KEYCOM\A_DK8USE.ASM″

RJMP DRUNE

DRUN3：

；*******HEART PROG*********

DRHTC：LDSY ZL，TIPRGH ；读取TIPRGH的值到ZL寄存器

CPI ZL，80*2

BRCS DRHTCF ；TIPRGH＜80*2时跳转

SBRS ZL，0 ；TIPRGH值中的第0位值为1时跳

过下一条指令

RJMP DRHTCU ；跳转到DRHTCU

RJMP DRHTCD ；跳转到DRHTCD

DRHTCF：LDSY XL，TARGET ；读取靶心率B值

MOV R1，XL ；靶心率B值送寄存器R1

LDI R24，243 ；R24＝243

SBRC STHAT，BHEARP ；STHAT寄存器中的BHEARP位为

0时跳过下一条指令

MUL XL，R24 ；XL乘以R24

CLR R25 ；R25清零

LDSY XH，TIHEAR ；读取TIHEAR的值

CPI XH，DTIDSH ；DTIDSH预设为5

BRCC DRHTC0 ；TIHEAR大于5时跳转

LDSY XH，TIPRGH+1 ；读值

CPI XH，30

BRCC DRHTCD ；TIPRGH+1＞30时跳转到DRHTCD

RJMP DRHTC2 ；跳转到DRHTC2

DRHTC0：STSY TIPRGH+1，ZERO ；TIPRGH+1清零

LDSY XH，HEARTR ；心率值

CP XH，R1 ；当前心率值与靶心率相比较

BRCS DRHTCU ；小于则跳转到DRHTCU

LDI R24，244 ；R24＝244

MUL R24，XH ；R1R0＝R24*XH

CP XL，R1

BRCC DRHTC2

DRHTCD：LDI R24，1＜＜BLHTH ；R24＝2

LDI R25，-1 ；R25＝-1

RJMP DRHTC1 ；跳转DRHTC1

DRHTCU：LDI R24，1＜＜BLHTL ；R24＝4

LDI R25，1 ；R25＝1

DRHTC1：STS MLHTH，R24 ；保存R24中的值到MLHTH中

DRHTC2：CPI ZL，(60-3)*2

BRCS DRHTC23 ；ZL＜(60-3)*2时跳转到DRHTC23

CPI R25，0

BREQ DRHTC4J ；R25＝0时跳转到DRHTC4J

MOVW XL，R4 ；把R4R5中的值送XLXH中

CPI ZL，(80+3)*2

BRCS DRHTC3 ；ZL＜(80+3)*2时跳转到DRHTC3

STSY TIPRGH，ZERO ；TIPRGH＝0

SBRS ZL，0

RJMP DRHTC21

SBR STHAT，1＜＜BHEARP ；BHEARP位置1

CPI XL，10+1

SBRC ROPT，0

CPI XL，6+1

BRCC DRHTC22

CPI XH，0+1

BRCC DRHTC22 ；XH＞1，跳转到DRHTC22

CBR STRUN，1＜＜BOF ；停机

CLR RSPRG ；

CLR RMODE ；

DRHTC21：

CBR STHAT，1＜＜BHEARP ；

DRHTC22：

LDSY R0，SPEEDD ；速度窗口闪烁时，把SPEEDD的值

送到SPEED中

SBRC STDISF，BSSPDF

STSY SPEED，R0

LDSY R1，PUINCD ；坡度窗口闪烁时，把PUINCD的值

送到PUINC中

SBRC STDISF，BSINCF

STSY PUINC，R1

DRHTC23：

RJMP DRHTCE ；跳转

DRHTC3：CPI ZL，80*2

BRCC DRUNE ；TIPRGH＞80*2时，跳转到DRUNE

LDI ZL，80*2 ；

LDI R24，5 ；公制状态时R24＝5

SBRC ROPT，0 ；

LDI R24，3 ；英制状态时R24＝3

LDI ZH，60 ；公制状态时ZH＝60

SBRC ROP T，0

LDI ZH，39 ；英制状态时ZH＝39

SBRC R25，7

RJMP DRHTC3D

CP XL，ZH

BRCS DRHTC3SU

CPI XH，30

BRCS DRHTC3P ；心率值小30时跳转

LDI ZH，70

SBRC ROPT，0

LDI ZH，45

CP XL，ZH

BRCC DRHTC4J

DRHTC3SU：

ADD XL，R24

CP ZH，XL

RJMP DRHT3S0

DRHTC4J：

RJMP DRHTC4

DRHTC3D：

INC ZL

CP ZH，XL

BRCS DRHTC3S

CPI XH，1

BRCC DRHTC3P

SBR STDISF，1＜＜BSINCF ；坡度窗口闪烁

DRHTC3S：

MOV ZH，R24

LSL ZH

CP ZH，XL

BRCC DRHT3S 1

CBR STDISF，1＜＜BSINCF ；清除坡度窗口闪烁标志

SUB XL，R24 ；处理速度值

CP XL，ZH

DRHT3S0：

BRCC DRHT3S2

DRHT3S1：

MOV XL，ZH

DRHT3S2：

STSY SPEEDD，XL ；下一速度值送SPEEDD单元

SBR STDISF，1＜＜BSSPDF ；置速度窗口闪烁标志

RJMP DRHT3E ；跳转

DRHTC3P：

ADD XH，R25 ；坡度加减步进值

STSY PUINCD，XH ；下一坡度值送PUINCD单元

SBR STDISF，1＜＜BSINCF ；坡度窗口闪烁

DRHT3E：MCALL DOBZ3S ；发3声

STSY TIPRGH，ZL ；保存TIPRGH值

RJMP DRUNED

DRHTC4：LDI ZL，(60-3)*2

STSY TIPRGH，ZL ；保存TIPRGH值

DRHTCE：CBR STDISF，(1＜＜BSINCF)+(1＜＜BSSPDF) ；速度和坡度窗

口停止闪烁

DRUNE：

DRUNED：

.SET SRAM＝TSOUND

LDI YL，LOW(SRAM)

MOVW R4，YL

实施例1能够依照健身者的心率，智能化地自动控制跑步机的速度、坡度以及每个时段的运行时间，并且能及时调整速度和坡度，从而使健身者按照符合自己体能的合理程序跑步，恰到好处地满足不同健身者或同一健身者在不同体质状态下的跑步需求，达到科学锻炼的目的。它可广泛推广应用于各种电动跑步机中。

Claims

1.一种电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法，包括速度和坡度及其运行时间的控制，其特征在于包括以下步骤：

(3)健身者在电子仪表盘上输入年龄和性别；

男性：B＝(210-静态心率-年龄)×Q+静态心率

女性：B＝((210-静态心率-年龄)×Q+静态心率)×0.95

2.按照权利要求1所述的电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法，其特征在于还包括步骤(10)：每当心率达到B值，速度和坡度均维持不变；如果心率超出B值5％，按照先坡度后速度的顺序回退；当心率再次接近B值时，再保持当时的坡度和速度不变；当健身者适应后，心率下降幅度超过B值的5％时，再自动提高坡度或速度；回退或提高速度的级差为0.5km/h，回退或提高坡度的级差为0.5％。

3.按照权利要求1或2所述的电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法，其特征在于速度和坡度在每次变化前，均设定蜂鸣器3秒钟鸣响3声，作为过渡提示；用15秒自动减速至0并关机的同时，蜂鸣器则连续鸣响15秒，作为关机提示。