CN103623550B - 跑步机系统控制方法、跑步机以及便携智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种跑步机系统控制方法、跑步机以及便携智能终端，该跑步机系统控制方法包括步骤：便携智能终端的通信模块发送控制指令；跑步机的通信模块接收控制指令并向跑步机的控制模块转发控制指令；跑步机的控制模块根据控制指令控制跑步机的动作，同时跑步机的控制模块实时采集跑步机的运动信息，间隔通过跑步机的通信模块向便携智能终端发送运动信息；便携智能终端的通信模块接收运动信息。本发明解决了现有跑步机功能单一和现有跑步机查看和设置数据不方便的技术问题。

Description

跑步机系统控制方法、跑步机以及便携智能终端

技术领域

本发明涉及健身器材领域，具体涉及一种跑步机系统控制方法，还涉及一种跑步机、便携智能终端。

背景技术

随着人口的增多和高楼大厦的兴起，城市里的人们活动范围越来越小，跑步机这种健身器材的需求逐渐增多。

传统的跑步机一般只具有在跑步带上跑步的功能，且跑步机上自带的显示屏屏幕较小，查看和设置数据不太方便，功能单一使得人们在使用跑步机锻炼时感觉枯燥。

发明内容

本发明提供一种跑步机系统控制方法、跑步机以及便携智能终端，能够解决现有技术中跑步机功能单一及现有跑步机查看和设置数据不方便的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种技术方案是：提供一种跑步机系统控制方法，包括步骤：便携智能终端的通信模块发送控制指令；跑步机的通信模块接收控制指令并向跑步机的控制模块转发控制指令；设定控制指令为第一控制指令；跑步机的控制指令解析模块根据第一控制指令的数据帧的命令字解析出控制动作，并生成跑步机的控制模块能识别的第二控制指令；跑步机的控制模块根据第一控制指令或第二控制指令控制跑步机的动作，同时跑步机的控制模块实时采集跑步机的运动信息，间隔通过跑步机的通信模块向便携智能终端发送运动信息；便携智能终端的通信模块接收运动信息。

其中，进一步包括步骤：便携智能终端的运动信息处理模块处理运动信息并向便携智能终端的显示模块发送显示数据信息；便携智能终端的显示模块显示显示数据信息。

其中，便携智能终端的通信模块发送控制指令的步骤之前，包括步骤：在便携智能终端的显示模块上操作便携智能终端的控制指令集模块，向便携智能终端的运动信息处理模块发送控制命令信息；便携智能终端的运动信息处理模块处理控制命令信息后并向便携智能终端的通信模块发送控制指令；便携智能终端的通信模块接收到控制指令后向跑步机发送控制指令。

其中，在便携智能终端的显示模块上操作便携智能终端的控制指令集模块步骤包括设置曲线速率步骤，设置曲线速率步骤具体包括：便携智能终端的控制指令集模块通过键盘、鼠标或者触摸屏获取特定点来设定曲线速率数据，或通过触摸屏或鼠标直接获取用户滑动曲线，基于滑动曲线的坐标值生成对应的曲线速率数据；便携智能终端的控制指令集模块基于曲线速率数据生成设置曲线速率控制命令信息。

其中，跑步机的控制模块根据第一控制指令或第二控制指令控制跑步机的动作，具体包括：控制跑步机的运行速率、跑步机的跑步带的坡度、跑步机的心跳检测装置的开启和/或跑步机的运行时长提醒。

其中，便携智能终端的通信模块通过有线或无线通信方式与跑步机的通信模块进行通信；

为解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案是：提供一种便携智能终端，便携智能终端包括：通信模块，用于与跑步机进行数据通信，发送控制指令，以及接收来自跑步机的运动信息；控制指令集模块，包括曲线速率设置模块、模拟运动场景选择模块、用户心跳速率测试模块和/或游戏场景选择模块，用于向便携智能终端的运动信息处理模块发送控制命令信息；其中，曲线速率设置模块包括：获取单元，其通过键盘、鼠标或者触摸屏获取特定点设定曲线速率数据，或通过触摸屏或鼠标直接获取用户滑动曲线并基于滑动曲线的坐标值生成对应的曲线速率数据，滑动曲线为波浪型；处理单元，用于基于曲线速率数据生成设置曲线速率控制命令，并向便携智能终端的运动信息处理模块发送设置曲线速率控制命令；运动信息处理模块，用于接收控制指令集模块发送的控制命令信息生成控制命令，并向通信模块发送控制命令，以及处理通信模块接收的运动信息，并向显示模块发送显示数据信息；显示模块，以图形、图像和/或音频方式提示显示数据信息，显示数据信息包括用户当前的运动速率、时长、里程和/或心跳信息。

为解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案是：提供一种跑步机，跑步机包括：通信模块，用于与便携智能终端进行数据通信，接收来自便携智能终端的控制指令以及向便携智能终端发送运动信息；

控制模块，用于接收控制指令，并根据控制指令控制跑步机的动作，以及向通信模块传送跑步机的运动信息；其中，控制模块包括控制指令解析模块，指令解析模块用于使不同厂家跑步机的控制模块能够识别出便携智能终端发出的控制指令；电平转换模块，设置在通信模块与控制模块之间，用于通信模块收发数据的低电平与控制模块收发数据的高电平之间电平转换；以及稳压集成电路，用于将控制模块的电源引脚的高电压切换到通信模块的电源引脚的低电压。

本发明的有益效果是：本发明提供的跑步机系统控制方法、跑步机以及便携智能终端可以使跑步机和便携智能终端之间进行数据交互，解决了现有跑步机功能单一及现有跑步机查看和设置数据不方便的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明跑步机系统控制方法的一实施例的模块结构示意图；

图2是本发明跑步机系统控制方法的一实施例的工作流程示意图；

图3是本发明便携智能终端的一实施例的控制命令的数据帧格式示意图；

图4是本发明便携智能终端的一实施例的模块示意框图；

图5是本发明便携智能终端的一应用例的发送控制指令的流程示意图；

图6是本发明便携智能终端的一实施例的曲线速率设置模块的获取单元的工作界面示意图；

图7是本发明便携智能终端的另一实施例的曲线速率设置模块的获取单元的工作界面示意图；

图8是本发明便携智能终端的又一实施例的曲线速率设置模块的获取单元的工作界面示意图；

图9是本发明便携智能终端的一实施例的模拟运动场景选择模块的示意框图；

图10是本发明便携智能终端的一实施例的显示模块的工作界面示意图；

图11是本发明跑步机的一实施例的模块示意框图；

图12是本发明跑步机的一应用例的工作流程示意图；

图13是本发明跑步机的一实施例的模块结构示意图；

图14是本发明跑步机一实施例的电平转换模块和稳压集成电路的电路结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

下面结合附图和具体的实施方式进行说明。

请参阅图1，图1是本发明跑步机系统控制方法的一实施例的模块结构示意图。

如图1所示，该跑步机系统包括跑步机10和便携智能终端11。

跑步机10包括通信模块101、控制模块102、电平转换模块103和稳压集成电路104。

便携智能终端11包括通信模块111、控制指令集模块112、运动信息处理模块113和显示模块114。

跑步机10的控制模块102包括MCU(微控制单元)、运动机械装置控制模块、电气仪表控制模块(图未示)，运动机械装置控制模块和电气仪表控制模块分别负责控制跑步机10的机械装置和电气仪表装置的动作。

跑步机10的通信模块101与便携智能终端11的通信模块102通过有线或无线方式通信，当采用有线通信方式时，可选择串口通信模块或USB通信模块。当采用无线通信方式时，可选择GPRS模块、CDMA模块、WCDMA模块、WIFI模块、BLUTTOOTH模块、NFC模块、红外通信模块中的任意一种方式通信。具体通信模块的选择本发明不进行限定，可选择上述的通信模块的一种或几种装配在跑步机10和便携智能终端11上。当选择某种通信模块进行通信时，通信模块101与通信模块102之间的数据交互遵循该通信模块的数据传输协议。

在通信模块101与控制模块102之间设有电平转换模块103和稳压集成电路104，因控制模块102的电源工作电压高于通信模块101的电源工作电源，故在控制模块102和通信模块101之间设置稳压集成电路104，用于将控制模块102的电源引脚的高电压切换到通信模块101的电源引脚的低电压，在控制模块102和通信模块101之间设置电平转换模块103，用于通信模块101收发数据的低电平与控制模块102收发数据的高电平之间电平转换。

便携智能终端11可以是平板电脑、智能手机或者其它嵌入式电子设备，通信模块111可以是便携智能终端11自带的通信接口，如串口、USB口、GPRS通信接口、蓝牙通信接口、以太网接口，也可以根据使用时的网络环境，自行添加通信接口，如在以太网通信接口上添加以太网转WIFI模块，使便携智能终端11具备WIFI通信模块接口，也可以在便携智能终端11的主板上添加通信模块，然后在便携智能终端11的操作系统上安装相关的通信模块驱动程序。

运动信息处理模块112包括处理器CPU和操作系统，如WINDOWS、LINUX、Android，运动信息处理模块112负责处理控制指令集模块113发出的控制指令信息，生成控制指令数据帧发送给通信模块111以控制跑步机的运行动作，此外，运动信息处理模块112将通信模块111收到的运动信息进行处理，并发送到显示模块114显示。

控制指令集模块113以软件应用程序的方式实现，安装在便携智能终端11的操作系统上，根据便携智能终端11对跑步机10实施的控制动作的种类，将控制指令集模块113设计成多个子程序模块。

显示模块114为便携智能终端11的显示屏，可以是触摸屏，在显示模块114上操作控制指令集模块113发送控制指令信息以及查看运动信息数据。

通信模块111、显示模块114与运动信息处理模块112以总线接口的方式连接，具体总线接口方法属于本领域的常用技术手段，在此不作详细阐述。

跑步机10与便携智能终端11通过通信模块101与通信模块111之间进行数据交互，在便携智能终端11能控制跑步机10的动作，也能在便携智能终端11上接收并显示跑步机10发出的运动信息。

譬如，在便携智能终端11发送调整跑步机的速率控制命令到跑步机10，跑步机10的通信模块101接收到调整跑步机的速率控制命令后，将该控制命令转发给跑步机的控制模块102，跑步机的控制模块102根据所接收到的调整跑步机的控制命令，解析出要设定的跑步机的速率，以该设定的速率控制跑步机的跑步带的运行速率。

又如，跑步机的当前运动信息如用户当前的运动速率、运动里程、心跳信息可传输到便携智能终端11上，用户可在便携智能终11端上浏览该运动信息。在便携智能终端11的屏幕上，以图像、图形、声音等各种方式实现人机操作，用户能清晰、方便设置各种操作指令和查看运动信息。

请参阅图2，图2是本发明跑步机系统控制方法的一实施例的工作流程示意图。如图2所示，该方法包括如下步骤：

S201：便携智能终端的通信模块发送控制指令。

在步骤S201中，控制指令为数据帧，根据控制跑步机的不同动作组成不同的控制指令。

请一并参阅图3，图3是本发明便携智能终端的一实施例的控制命令的数据帧格式示意图。

如图3所示，该数据帧包括若干数据块，各数据块分别为起始符STX(startoftext缩写)、命令字C(command缩写)、校验和CS(checksum缩写)、结束符ETX(endoftext缩写)以及其它数据。命令字C不同的数值表示对跑步机实施的不同的动作，如，命令字C的数值为0x01时，表示设定跑步机的运行速率；命令字C的数值为0x02时，表示设定跑步机的跑步带的坡度；命令字C的数值为0x03时，表示设定跑步机的心跳检测装置开启；命令字C的数值为0x04时，表示设定跑步机的运行时长提醒。

S202：跑步机的通信模块接收控制指令并向跑步机的控制模块转发控制指令。

在步骤S202中，跑步机的通信模块自跑步机电源开启后，立即进行模块上电、模块初始化操作，通信模块处于数据收发状态，当其收到控制命令时，将该控制命令发送给跑步机的控制模块。

S203：跑步机的控制模块根据控制指令控制跑步机的动作，同时跑步机的控制模块实时采集跑步机的运动信息，间隔通过跑步机的通信模块向便携智能终端发送运动信息。

在步骤S203中，跑步机的控制模块对控制命令的数据帧的各个数据块进行校验，如各数据块的数据值和校验位符合跑步机与便携智能终端的数据传输协议，则进行处理，反之，则丢弃该控制命令。

因跑步机与便携智能终端的数据传输需遵守一定的数据传输协议，将本发明应用于不同厂家跑步机时，为便于不同厂家跑步机的控制模块都能识别出便携智能终端发出的控制指令，可在跑步机的控制模块增加控制指令解析模块。

控制指令解析模块的工作原理为：将便携智能终端发出的控制指令设为第一控制指令，根据第一控制指令的数据帧的命令字识别出便携智能终端对跑步机的控制动作，将第一控制指令的数据帧进行变形，生成跑步机的控制模块能识别的第二控制命令。

跑步机的控制模块根据上述第一控制指令或第二控制指令控制跑步机的动作，具体包括：控制跑步机的运行速率、跑步带的坡度、跑步机的心跳检测装置的开启和/或跑步机的运行时长提醒。

同时，跑步机的各个装置的工作状态数据，如跑步带的运行速率、跑步带的坡度、跑步机的运行时长、跑步机的心跳装置检测数据会实时被跑步机的控制模块计算得出，跑步机的控制模块通过通信模块以设定的间隔时间如1分钟、2分钟、5分钟向便携智能终端发送该信息，以便在便携智能终端上统计用户的运动信息和方便用户查看。

S204：便携智能终端的通信模块接收运动信息。

在优选实施例中，在步骤S204后，进一步包括步骤：便携智能终端的运动信息处理模块处理运动信息并向便携智能终端的显示模块发送显示数据信息；便携智能终端的显示模块显示显示数据信息。

上述步骤具体为：便携智能终端的运动信息处理模块对所接收的运动信息分析处理，决定发送给显示模块或不显示而将该运动信息数据保存在数据库中。如发送运动信息给显示模块，便携智能终端的显示模块以友好的操作界面向用户提示该运动信息，可以通过图形、图像、声音、动画各种形式呈现，用户能形象地在便携智能智能终端的屏幕上查看当前的运行速率、运行总里程、当前运动心跳等数据信息，避免了在跑步机自带屏幕上查看数据不方便，且数据表现形式单一。

请参阅图4，图4是本发明便携智能终端的一实施例的模块示意框图。

如图4所示，该便携智能终端包括通信模块401、运动信息处理模块402、控制指令集模块403及显示模块404。

通信模块401用于与跑步机进行数据通信，发送控制指令，以及接收来自跑步机的运动信息；

运动信息处理模块402用于接收控制指令集模块403发送的控制命令信息生成控制命令，并向通信模块401发送控制命令，以及用于处理通信模块401接收的运动信息，并向显示模块404发送显示数据信息；

控制指令集模块403包括曲线速率设置模块4031、模拟运动场景选择模块4032、用户心跳速率测试模块4033和/或游戏场景选择模块4044，用于向便携智能终端的运动信息处理模块402发送控制命令信息；

显示模块404以图形、图像和/或音频方式提示显示数据信息，显示数据信息包括用户当前的运动速率、时长、里程和/或心跳信息。

便携智能终端各模块的说明与图1实施例的便携智能终端的说明一致，在此处不作赘述。

请参阅图5，图5是本发明便携智能终端的一应用例的发送控制指令的流程示意图。

如图5所示，该流程包括如下步骤：

S501：在便携智能终端的显示模块上操作便携智能终端的控制指令集模块，向便携智能终端的运动信息处理模块发送控制命令信息。

S502：便携智能终端的运动信息处理模块处理控制命令信息后并向便携智能终端的通信模块发送控制指令。

S503：便携智能终端的通信模块接收到控制指令后向跑步机发送控制指令。

在步骤S503中，跑步机的通信模块间隔向便携智能终端发送跑步机的运动信息，跑步机与便携智能终端之间传输运动信息的实现方式可以是跑步机与便携智能终端之间以特定的数据传输协议实现运动信息传输，也可以是跑步机的通信模块与服务器之间建立连接，将跑步机的运动信息上传到服务器上，便携智能终端再从服务器端下载跑步机的运动信息。便携智能终端的运动信息处理模块接收到跑步机的运动信息后，在显示模块显示跑步机的运动信息，以图形、图像、音频方式显示用户当前的运动速率、时长、里程、心跳信息。

优选实施例中，在步骤S501中具体可包括:通过曲线速率设置模块发送设置曲线速率命令，使跑步机以设定的曲线速率运行；通过模拟运动场景选择模块设定模拟运动场景模式，跑步机的运行速率和跑步机带的坡度会根据设定的运动场景模式变化相应的运动速率和跑步机的倾斜角度，用户可在跑步机上体验不同的户外运动场景；通过用户心跳速率测试模块选择是否测试用户心跳，以及通过游戏场景选择模块设置跑步机工作模式为游戏场景。当为游戏场景时，用户的跑步速率快慢、运动方向与智能终端界面上游戏的主角运动速率、运动方向一致，用户可身临其境地体验游戏。

上述通过曲线速率设置模块发送设置曲线速率命令的步骤具体包括：便携智能终端的曲线速率设置模块通过键盘、鼠标或者触摸屏获取特定点设定曲线速率数据，或通过触摸屏或鼠标直接获取用户滑动曲线，基于滑动曲线的坐标值生成对应的曲线速率数据；便携智能终端的控制指令集模块基于曲线速率数据生成设置曲线速率控制命令，并向便携智能终端的处理器发送设置曲线速率控制命令。

曲线速率设置模块包括获取单元和处理单元，获取单元的工作界面为通过键盘、鼠标或者触摸屏获取特定点设定曲线速率数据，或通过触摸屏或鼠标直接获取用户滑动曲线并基于滑动曲线的坐标值生成对应的曲线速率数据。

请参阅图6，图6是本发明便携智能终端的一实施例的曲线速率设置模块的获取单元的工作界面示意图。

如图6所示，该工作界面的横坐标表示时间，单位为分钟，纵坐标为设定的跑步机的运动速率，单位为千米/小时。当用户选择该工作界面时，便携智能终端的屏幕以特定醒目的光标符号提示用户是否在该处输入坐标点(图未示)，用户点击选定某个坐标点时，表示设定对应的时刻的运动速率。

图6中示出了三条速率曲线，即曲线速率1，曲线速率2，曲线速率3。

曲线速率1表示设定起始、第10分钟、第20分钟、第30分钟的运行速率分别为4千米/小时、5千米/小时、6千米/小时、7千米/小时，在该情况下跑步机的运行速率逐渐增加，且以匀加速方式。

曲线速率2表示设定起始、第10分钟、第20分钟、第30分钟的运行速率分别为6千米/小时、4千米/小时、5千米/小时、7千米/小时，在该情况下跑步机的运行速率先降低后逐渐增加。

曲线速率3表示设定起始、第10分钟、第20分钟、第30分钟的起始运行速率分别为7千米/小时、6千米/小时、5千米/小时、4千米/小时，在该情况下跑步机的运行速率逐渐降低，且以匀减速方式。

请参阅图7，图7是本发明便携智能终端的另一实施例的曲线速率设置模块的获取单元的工作界面示意图。

如图7所示，该工作界面的横坐标表示时间，单位为10分钟，纵坐标为设定的跑步机的运动速率，单位为千米/小时。

当用户选择该工作界面时，用户采用触摸打点的方式设定曲线速率。用户以触摸方式点击某个方格701，方格701所在列的该方格以下的方格及该方格701的颜色会发生改变(图中阴影部分所示)，表示设定该时间段的运动速率为该方格表示的数值，沿坐标轴Y轴正方向，当设定为第N行方格时，表示设定运动速率为N千米/小时。

图7所示的方格表示设定未来70分钟内，跑步机的速率以阶跃方式变化运行，7个时间段(以10分钟为间隔)的运行速率分别为2千米/小时、5千米/小时、8千米/小时、9千米/小时、10千米/小时、11千米/小时、8千米/小时。

请参阅图8，图8是本发明便携智能终端的又一实施例的曲线速率设置模块的获取单元的工作界面示意图。

如图8所示，该工作界面的横坐标表示时间，单位为10分钟，纵坐标为设定的跑步机的运动速率，单位为千米/小时。

当用户选择该工作界面时，用户采用触摸或鼠标移动形成滑动曲线802以设定曲线速率，滑动曲线802为波浪型。沿坐标轴X轴方向，滑动曲线802上的点的横坐标值表示时刻值，沿坐标轴Y轴正方向，滑动曲线802上的点的纵坐标值，表示该时刻对应的运动速率。

图8所示的曲线可表示跑步机按照图示的抛物线先加速运行接着减速运行。此外，也可表示，以滑动曲线802落在某个方格内为基准，落在某个方格对应的横坐标为时间段，以10分钟为单位，落在该方格对应的Y轴正方向的最大数值表示该时间段对应的运行速率，为恒定值，如落在方格801内，表示第0～10分钟的运行速率为3千米/小时，在此种数量关系情况下，图8表示设定未来100分钟内，10个时间段(以10分钟为间隔)的运行速率分别为3千米/小时、4千米/小时、5千米/小时、6千米/小时、7千米/小时、7千米/小时、6千米/小时、5千米/小时、4千米/小时、3千米/小时。

通过图6～图8所示的曲线速率设置模块的获取单元获得曲线速率数据后，曲线速率设置模块的处理单元基于曲线速率数据，根据相关算法，生成设定跑步带的运行速率的控制指令，并向便携智能终端的处理器发送设置曲线速率控制命令。跑步机接收到该曲线速率控制命令后，具体跑步带的以设定的曲线速率运行，从而实现用户预期的锻炼目标。通过上述便携智能终端的曲线速率设置模块，用户在跑步的同时可方便快捷地设置下一阶段的运动方案。

请参阅图9，图9是本发明便携智能终端的一实施例的模拟运动场景选择模块的示意框图。

如图9所示，模拟运动场景模式包括山地模式901、手动模式902、跑道模式903、散步模式904。

山地模式901可选择山地1KM～山地6KM，手动模式902可选择越野、快走、燃脂等模式，跑道模式903可选择跑道2圈、跑道4圈、跑道6圈、跑道8圈、跑道10圈、跑道12圈，散步模式可选择散步10分钟、散步20分钟、散步30分钟、散步40分钟、散步50分钟、散步60分钟。用户可根据自己的身体状况选择任一运动场景模式进行运动，从而实现在室内就能体验户外的运动效果。

请参阅图10，本发明便携智能终端的一实施例的显示模块的工作界面示意图。

如图10所示，用户在该工作界面可查看跑步机的运动信息，包括用户自身数据1004以及其它用户数据1001～1003。

跑步机的运动信息包括运动总里程(日/周/月)、运动速率曲线(日/周/月)、选择运动场景模式(日/周/月)、消耗卡路里数(日/周/月)、运动时间段(日/周/月)等。用户可根据历史运动信息制定下一阶段的锻炼计划，同时，可根据跑步运动爱好者之间也可根据他人的运动信息相互切磋锻炼方案，甚至可将用户的锻炼信息加入竞赛排名，以更好地提升锻炼效果。

请参阅图11，图11是本发明跑步机的一实施例的模块示意框图。

如图11所示，该跑步机包括通信模块1101、控制模块1103、电平转换模块1104以及稳压集成电路1105。

通信模块1101用于与便携智能终端进行数据通信，接收来自便携智能终端的控制指令以及向便携智能终端发送运动信息。

控制模块1103用于接收控制指令，并根据控制指令控制跑步机的动作，以及向通信模块1101传送跑步机的运动信息。根据跑步机与便携智能终端之间的数据传输协议是否能被跑步机的控制模块1103识别，控制模块1103包括控制指令解析模块1102也可以不包括控制指令解析模块1102，控制指令解析模块1102的工作原理在图2和图3关于跑步机系统的控制方法的步骤中已进行详细阐述，在此不作赘述。

电平转换模块1104设置在通信模块与1101与控制模块1103之间，通信模块1101收发数据的低电平与控制模块1103收发数据的高电平之间电平转换。

稳压集成电路1105用于将控制模块1103的电源引脚的高电压切换到通信模块1101的电源引脚的低电压。

跑步机通过电平转换模块1104和稳压集成电路1105，使跑步机连接上通信模块1101，从而使跑步机具有与外部通信设备通信的功能。

跑步机各模块的说明与图1实施例的跑步机的说明一致，在此处不作赘述。

请参阅图12，图12是本发明跑步机的一应用例的工作流程示意图，如图12所示，该流程包括如下步骤：

S1201：跑步机的通信模块接收控制指令并向跑步机的控制模块转发控制指令。

S1202：跑步机的控制模块根据控制指令控制跑步机的动作，同时跑步机的控制模块实时采集跑步机的运动信息，间隔通过跑步机的通信模块向便携智能终端发送运动信息

上述步骤S1201～S1202的具体解释请参考步骤S202～S203中的解释说明，在此不作赘述。

请参阅图13，图13是本发明跑步机的一实施例的模块结构示意图。

如图13所示，该跑步机包含12V电源1308和控制模块1301，控制模块1301的工作电压为5V，在12V电源1308和控制模块1301之间设置有5V稳压集成电路1302，通过该5V稳压集成电路1302将跑步机的电源电压12V降低到控制模块1301的工作电压5V。

该跑步机的通信模块为蓝牙通信模块1305，蓝牙通信模块1305的工作电压为3.3V，同样，在控制模块1301和蓝牙通信模块1305之间设置有3.3V稳压集成电路1303用于控制模块1301与蓝牙通信模块1305之间电源电压切换。

在控制模块1301和蓝牙通信模块1305之间还设置有5V转3.3V电平转换模块1304，用于控制模块1301和蓝牙通信模块1305之间收发数据的电平转换。

与控制模块1301连接的外部设备有LED显示模块1306、接地开关检测模块1307、安全检测模块1311、蜂鸣器1312以及心跳模组1313。

LED显示模块1306用于显示跑步机的一些重要信息，如当前运行速率。

接地开关检测模块1307用于将跑步机接地，保护跑步机发生漏电故障等情况下用户的人身安全。

安全检测模块1311用于跑步机的机械电子装置的线路巡检，当线路出现任何故障时，LED显示模块1306显示告警信息，同时蜂鸣器1312发出提示告警声以提醒用户停止运动或离开跑步机。

心跳模组1313为跑步机上附带的心跳检测装置，当跑步机接收到来自便携智能终端的控制指令集模块发送的检测用户心跳控制指令后，用户将手指搭在心跳模组1313的电极感应器上，电极感应器通过手指检测到人体信号的微弱变化，再通过信号处理，输出人体的心跳频率信息。

此外，跑步机还包括立体声功放模块1310，立体声功放模块1310的工作电压为9V，在立体声功放模块1310与12V电源1308设置有9V稳压集成电路1309，通过该9V稳压集成电路1309将跑步机的电源电压12V降低到立体声功放模块1310的工作电压9V。立体声功能模块1310用于直接在跑步机上播放音频文件，音频文件可通过无线通信模块从网络上下载保存到跑步机的存储器上，也可以通过USB通信接口从U盘中读入。

请参阅图14，图14是本发明跑步机一实施例的电平转换模块和稳压集成电路的电路结构示意图。

如14所示，虚线框为稳压集成电路142，虚线框以外的电路为电平转换模块141，电平转换模块141为电平转换电路。

电平转换模块141设置在通信模块与控制模块之间，用于通信模块发数据的低电平与控制模块收发数据的高电平之间电平转换。

稳压集成电路142用于将控制模块的电源引脚的高电压切换到通信模块的电源引脚的低电压。

在电平转换模块141中，BTM表示蓝牙通信模块，该通信模块包括4个金属管脚：1PIN为发送管脚TXD、2PIN为接收管脚RXD、13PIN为接地管脚GND，12PIN为电源管脚，电压为3.3V。控制模块包括3个金属管脚：电源管脚Vcc、接收管脚B/RX、发送管脚B/TX。

电平转换模块141包括4个电阻和1个PNP三极管Q1，这4个电阻分别为限流电阻R1、R2、R3和上偏置电阻R5，在优选实施例中，R1、R2、R3的阻值为1K、R5的阻值为10K。电阻R1的一端与跑步机控制模块的接收管脚B/RX连接，电阻R1的另一端与三极管Q1的发射极连接，同时与电阻R5连接。电阻R5的一端与R1连接，同时与三极管Q1的发射极连接，电阻R5的另一端与控制模块的电源管脚Vcc连接。电阻R3的一端与蓝牙通信模块的接收管脚TXD连接，电阻R3的另一端与三极管Q1的基极连接。电阻R2的一端与控制模块的发送管脚B/TX连接，电阻R2的另一端与蓝牙通信模块的接收管脚RXD连接。三极管Q1的基极与R3连接，发射极与R1和R5连接，集电极接地。

当控制模块发送高电平数据给蓝牙通信模块BTM时，控制模块的发送引脚B/TX发送一个5V的高电平经过限流电阻R2，变为3.3V电平，输出到蓝牙通信模块BTM的接收管脚RXD。

当控制模块发送低电平数据给蓝牙通信模块BTM时，控制模块的发送引脚B/TX发送一个0V的低电平经过限流电阻R2，蓝牙通信模块BTM的接收管脚RXD接收到的电平也为0V。

当跑步机的蓝牙通信模块BTM发送数据给控制模块时，分为发送数据为高电平和低电平两种情况。

当发送数据为高电平时，蓝牙通信模块BTM的发送引脚TXD输出一个3.3V的高电平，经过R3限流电阻限流，到三极管Q1的基极，这时三极管Q1处于截止工作状态，三极管Q1发射极的电流几乎为0，流经限流电阻R5的电流忽略不计，三极管Q1的发射极的电压与控制模块的电源电压Vcc相等，为5V，因三极管Q1处于截止工作状态，流经限流电阻R1的电流忽略不计，此时控制模块的接收管脚B/RX的电压与三极管Q1发射极的电压相等，同为5V，即此时控制模块的接收管脚B/RX接收的数据为5V高电平。

当发送数据为低电平时，蓝牙通信模块BTM的发送引脚TXD输出一个0V的低电平，经过R3限流电阻限流，到三极管Q1的基极，这时三极管Q1处于饱和工作状态，在上偏置电阻R5的作用下，三极管Q1的发射极端的电压被拉低为0V，经过限流电阻R1限流到控制模块的接收管脚B/RX，此时控制模块的接收管脚B/RX的电平也为0V，即此时控制模块的接收管脚B/RX接收的数据为0V低电平。这样，跑步机的蓝牙通信模块BTM发送高电平数据给控制模块时，控制模块接收的电平为高电平，跑步机的蓝牙通信模块BTM发送低电平数据给控制模块时，控制模块接收的电平为低电平。

通过上述方式，本发明实现跑步机与便携智能终端通信，便携智能终端的引入使得跑步机的操作更智能化，使用户更方便和更有效使用跑步机，同时增强了用户使用跑步机的趣味性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种跑步机系统控制方法，其特征在于，包括步骤：

便携智能终端的通信模块发送控制指令；

跑步机的通信模块接收所述控制指令并向跑步机的控制模块转发所述控制指令；

设定所述控制指令为第一控制指令；

跑步机的控制指令解析模块根据所述第一控制指令的数据帧的命令字解析出控制动作，并生成所述跑步机的控制模块能识别的第二控制指令；所述跑步机的控制模块根据所述第一控制指令或所述第二控制指令控制跑步机的动作，同时所述跑步机的控制模块实时采集跑步机的运动信息，间隔通过所述跑步机的通信模块向所述便携智能终端发送所述运动信息；

所述便携智能终端的通信模块接收所述运动信息。

2.根据权利要求1所述的跑步机系统控制方法，其特征在于，进一步包括步骤：

便携智能终端的运动信息处理模块处理所述运动信息并向便携智能终端的显示模块发送显示数据信息；

便携智能终端的显示模块显示所述显示数据信息。

3.根据权利要求1所述的跑步机系统控制方法，其特征在于，所述便携智能终端的通信模块发送控制指令的步骤之前，包括步骤：

在所述便携智能终端的显示模块上操作便携智能终端的控制指令集模块，向所述便携智能终端的运动信息处理模块发送控制命令信息；

所述便携智能终端的运动信息处理模块处理所述控制命令信息后并向所述便携智能终端的通信模块发送所述控制指令；

所述便携智能终端的通信模块接收到所述控制指令后向所述跑步机发送所述控制指令。

4.根据权利要求3所述的跑步机系统控制方法，其特征在于，在所述便携智能终端的显示模块上操作便携智能终端的控制指令集模块步骤包括设置曲线速率步骤，所述设置曲线速率步骤具体包括：

所述便携智能终端的控制指令集模块通过键盘、鼠标或者触摸屏获取特定点来设定曲线速率数据，或通过触摸屏或鼠标直接获取用户滑动曲线，基于所述滑动曲线的坐标值生成对应的曲线速率数据；

所述便携智能终端的控制指令集模块基于所述曲线速率数据生成设置曲线速率控制命令信息。

5.根据权利要求1所述的跑步机系统控制方法，其特征在于，所述跑步机的控制模块根据所述第一控制指令或第二控制指令控制跑步机的动作，具体包括：

控制所述跑步机的运行速率、所述跑步机的跑步带的坡度、所述跑步机的心跳检测装置的开启和/或所述跑步机的运行时长提醒。

6.根据权利要求1所述的跑步机系统控制方法，其特征在于：

所述便携智能终端的通信模块通过有线或无线通信方式与所述跑步机的通信模块进行通信。

7.一种便携智能终端，其特征在于，所述便携智能终端包括：

通信模块，用于与跑步机进行数据通信，发送控制指令，以及接收来自所述跑步机的运动信息；

控制指令集模块，包括曲线速率设置模块、模拟运动场景选择模块、用户心跳速率测试模块和/或游戏场景选择模块，用于向所述便携智能终端的运动信息处理模块发送控制命令信息；其中，所述曲线速率设置模块包括：

获取单元，其通过键盘、鼠标或者触摸屏获取特定点设定曲线速率数据，或通过触摸屏或鼠标直接获取用户滑动曲线并基于所述滑动曲线的坐标值生成对应的曲线速率数据，所述滑动曲线为波浪型；

处理单元，用于基于所述曲线速率数据生成设置曲线速率控制命令，并向所述便携智能终端的运动信息处理模块发送所述设置曲线速率控制命令；

运动信息处理模块，用于接收所述控制指令集模块发送的所述控制命令信息生成所述控制命令，并向所述通信模块发送所述控制命令，以及处理所述通信模块接收的所述运动信息，并向显示模块发送显示数据信息；

显示模块，以图形、图像和/或音频方式提示所述显示数据信息，所述显示数据信息包括用户当前的运动速率、时长、里程和/或心跳信息。

8.一种跑步机，其特征在于，所述跑步机包括：

通信模块，用于与便携智能终端进行数据通信，接收来自所述便携智能终端的控制指令以及向所述便携智能终端发送运动信息；

控制模块，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制跑步机的动作，以及向所述通信模块发送跑步机的运动信息；其中，所述控制模块包括控制指令解析模块，所述指令解析模块用于使不同厂家跑步机的控制模块能够识别出便携智能终端发出的控制指令；

电平转换模块，设置在所述通信模块与所述控制模块之间，用于所述通信模块收发数据的低电平与所述控制模块收发数据的高电平之间电平转换；以及

稳压集成电路，设置在所述通信模块与所述控制模块之间，用于将所述控制模块的电源引脚的高电压切换到所述通信模块的电源引脚的低电压。