CN105797311A - 基于互联网的跑步机及互联比赛系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于互联网的跑步机及互联比赛系统，互联网跑步机包括跑台、主控装置、网络模块、阻尼器等，跑步机采用前端和后端较高、中部较低的弧形履带式跑台，通过重力作用形成主动式跑步，减少给膝关节带来冲击损伤，设置的阻尼器能够限制最高的运动速度，进一步确保运动的安全。跑步速度由跑步者落脚速度相应调节，实现了比赛竞技的基础。配合网络模块、移动终端、和云端平台，将各个参赛跑步机联成网络，实现了分布在全球各地的跑步机实时进行网络比赛，主控装置生成比赛者的虚拟影像至虚拟现实终端，并根据各个跑步机的数据信息，使比赛者位于相应的位置，比赛成绩实时推送到移动终端。通过网络互联比赛提高了跑步机健身的真实性、挑战性、趣味性、社交性，提高健身动力和健身效果。

Description

基于互联网的跑步机及互联比赛系统

技术领域

本发明涉及健身器材领域，特别是一种基于互联网的跑步机及互联比赛系统。

背景技术

现有的跑步机多为单人使用的电动跑步机，由电机带动跑带运转，跑步者被动地跟随跑带速度进行跑步运动，速度不能通过跑步动作自主控制，而且健身过程中缺少互动，也缺少对抗性竞技的效果，从而影响健身的效率。

中国专利文献CN103961839A公开了一种基于物联网技术的智能跑步机及其控制法，特别涉及一种智能化跑步机，包括跑步机本体、安装在跑步机本体上的平板电脑、安装在跑步机本体上的柔性阵列压力传感器、安装在平板电脑中的控制模块、数据采集传输模块和电机驱动模块。在该跑步机的控制模块中集成了互联网功能，每台跑步机通过网络将依据个体特征建立的关系模型及训练程序通过互联网上传至服务器存储，实现身份认证。所述的控制模块中集成多种训练模式及多种虚拟场景，个性化定制符合训练者自身的训练程序，实时接收柔性阵列压力传感器检测到的训练者的足底压力分布信息及心率监测模块发送的实时心率，自动调整运行速度、坡度等，保证训练者的安全、丰富训练模式并提高训练效率。但是该方案存在二点主要不足，一是仍为单机运动模式，没有充分发挥联网的优势，尤其是难以实现同步比赛；二是通过柔性阵列压力传感器来检测跑步速度，再被动调节跑带速度的控制方法很难实现精确同步，会给膝关节带来冲击损伤，在速度误测时，会产生实然加速或骤停，给跑步者带来极大危险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于互联网的跑步机及互联比赛系统，实现主动式跑步，跑步速度由跑步者落脚速度相应调节，能够实现多台跑步机互联实时比赛竞技，增加跑步健身的挑战性、趣味性、社交性，提高健身动力和健身效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于互联网的跑步机，包括跑步机，所述的跑步机为主动式跑步机，跑步速度由跑步者落脚速度相应调节；

跑步机上设有阻尼器，跑步机上还设有用于检测跑步带运行速度的检测装置；

阻尼器和检测装置与主控装置电连接；

主控装置内设有网络模块，网络模块与云端平台通过互联网连接。

优选的方案中，所述的跑步机采用弧形跑台，弧形跑台的前端和后端较高，中部较低；

弧形跑台上设有履带式跑步带。

优选的方案中，所述的阻尼器为带有阻尼调节电路的发电机，阻尼器用于限制最高运动速度。

优选的方案中，所述的检测装置中，速度信号检测电路与发电机电连接，速度信号检测电路与主控装置电连接。

优选的方案中，所述的检测装置中，光电传感器设置在跑步机的弧形跑台上，用于检测履带式跑步带的运行速度，光电传感器与主控装置电连接。

优选的方案中，网络模块还与移动终端无线连接，移动终端通过网络与云端平台连接；

移动终端同时作为控制板。

优选的方案中，主控装置与虚拟现实终端连接。

一种采用上述的基于互联网的跑步机的互联比赛系统，包括以下步骤：

一、各个跑步机通过网络登录至云端平台；

二、云端平台将各个参赛的跑步机组建成虚拟局域网；

三、各个跑步机调整时间与云端平台同步；

四、各个跑步机从云端平台自动下载赛事列表；

五、跑步者通过移动终端如手机等扫描显示装置上的二维码或输入用户名密码或指纹方式登录比赛系统；

六、选取赛事，开始比赛；

七、各个跑步机将运动数据信息发送至云端平台，并组成相关独立赛事数据库；

八、由云端平台在相关独立赛事数据库的范围内，根据数据信息进行比较，在比赛完成后，排定名次，将比赛成绩推送到移动终端；

通过以上步骤实现基于互联网跑步机的互联比赛。

优选的方案中，在步骤六中，主控装置生成比赛者的虚拟影像至虚拟现实终端，并根据各个跑步机的数据信息，使比赛者位于相应的位置。

优选的方案中，对于同时进行的赛事；

由云端平台按设定时间启动跑步机运行，进行同时比赛。

现有的跑步机多为由电机驱动的跑步机，因此跑步者的跑步速度是由电机运行速度所控制的，难以反映跑步者的真实速度，自然也难以实现实时的比赛竞技。

本发明提供的一种基于互联网的跑步机及互动比赛系统，通过采用主动式跑步机，跑步速度由跑步者落脚速度相应调节；从而能够真实反映跑步者的速度，形成了跑步竞速比赛的基础，使实时的比赛竞技成为可能，配合网络模块和云端平台，将各个参赛跑步机联系起来，即实现了远程的跑步竞赛。跑步机没有参数调节，能够使各个跑步机之间以较为公平的方式进行比赛，互联网技术的应用，能够实现分布在全球各地的跑步机实时进行网络比赛，提高了跑步健身的挑战性、趣味性、社交性，提高健身动力和健身效果。优选的方案中，采用弧形履带式跑台，形成固定斜坡结构，通过重力作用，实现主动式运动，减少给膝关节带来冲击损伤，在速度发生变化时，弧形跑台能够自适应地调节履带式跑步带的速度，避免出现危险。设置的阻尼器能够限制最高的运动速度，进一步确保比赛安全。设置的虚拟现实终端，能够给跑步者带来身临其境的效果，并且能够显示竞技者与自己的位置，进一步提高竞技的真实性和趣味性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中跑台的结构示意图。

图3为本发明主控装置及检测装置的结构框图。

图中：跑步机1，跑台11，履带式跑步带101，弧形跑台102，阻尼器2，移动终端3，云端平台4，主控装置5，显示装置6，光电传感器7，虚拟现实终端8。

具体实施方式

实施例1：

如图1～3中，一种基于互联网的跑步机，包括跑步机1，所述的跑步机1为主动式跑步机，跑步速度由跑步者落脚速度相应调节；优选的方案中，所述的跑步机1采用弧形跑台102，弧形跑台102的前端和后端较高，中部较低；弧形跑台102上设有履带式跑步带101。即履带式跑步带101的运行速度由跑步者落脚速度控制，跑步者落脚速度越快，则履带式跑步带101的运行速度也越快，从而能够真实反映跑步者的真实速度，使跑步机1具有跑步比赛竞技的基础。

弧形跑台102的优点还在于，在重力作用下，当跑步者靠近弧形跑台102的前方时，履带式跑步带101的速度会逐渐提升，而当跑步者靠近弧形跑台102的后方时，则履带式跑步带101的速度会逐渐降低，从而使跑步者始终位于弧形跑台102中前的位置。

跑步机1上设有阻尼器2，跑步机1上还设有用于检测跑步带运行速度的检测装置；由此结构，能够将履带式跑步带101的运行速度数字化。阻尼器2确保运动过程中的安全性。

阻尼器2和检测装置与主控装置5电连接；由此结构，将履带式跑步带101的运行速度传输给主控装置5进行储存、比对和发送。

主控装置5内设有网络模块7，网络模块与云端平台4通过互联网连接。由此结构，便于实现各个跑步机1的数据交换，从而实现跑步者之间的比赛竞技。即通过网络模块7使各个跑步机1之间，以及各个跑步机1与云端平台4之间进行数据交互共享。

优选的方案如图2中，所述的阻尼器2为带有阻尼调节电路的发电机，阻尼器用于限制最高运动速度。由于各个跑步机中均设置有阻尼器2，因此在跑步者之间的比赛竞技是公平的。

优选的方案如图3中，所述的检测装置中，速度信号检测电路与发电机电连接，速度信号检测电路与主控装置5电连接。采用该结构，能够方便地获取发电机转速，并经过计算后得到履带式跑步带101的线速度，实现成本较低。

优选的方案如图2中，所述的检测装置中，光电传感器7设置在跑步机1的弧形跑台102上，用于检测履带式跑步带101的运行速度，光电传感器7与主控装置5电连接。采用该结构，能够直接获得履带式跑步带101的线速度，且精确度较高。

优选的方案如图1中，网络模块7还与移动终端3通过蓝牙模块或网络模块无线连接，移动终端3通过网络与云端平台4连接；通过APP软件，移动终端3同时作为控制板，并获得更丰富的功能，实现更多的交互。例如数据推送，成绩查询，排位查询，朋友圈推送，心率和呼吸监测等。

优选的方案如图1中，主控装置5与虚拟现实终端8连接。由此结构，能够提供沉浸式的体验，提高运动和竞技的趣味性。配合移动终端3，例如手机、平板或操作板，例如飞鼠、数据手套，还能够实现更多的游戏功能，例如跑酷游戏，运动游戏和战争游戏等。

实施例2：

一种采用上述的基于互联网的跑步机的互联比赛系统，包括以下步骤：

一、各个跑步机1通过网络登录至云端平台4；以验证跑步机的身份和信息。

二、云端平台4将各个参赛的跑步机1组建成虚拟局域网；以提高各个跑步机1之间的通讯效率。

三、各个跑步机1调整时间与云端平台4同步；由此方法，能够避免各个跑步机1存在的时间误差，提高竞技比赛的公平性。

四、各个跑步机1从云端平台4自动下载赛事列表；

五、跑步者通过手机扫描显示装置6上的二维码或输入用户名密码或指纹方式登录比赛系统；

六、选取赛事，开始比赛；赛事包括但不限于定时赛，即在规定时间内比较跑步的距离，或者定距离赛，即在规定的距离内比较跑步所用的时间，或累积里程赛，即在一段时间内累积的跑步里程。

优选的方案中，对于同时进行的赛事；

由云端平台4按设定时间同时启动跑步机运行，进行同时比赛。采用该方法，能够避免网络延时带来的误差，由于之前已经调整过时间同步，并一直保持，按设定时间同时启动，则与网络延时无关，以提高比赛的公平性，使比赛成绩令人信服。

优选的方案中，为进一步提高比赛的公平性，在跑台11设置有锁定装置，例如用于锁定带轮的刹车装置，当云端平台4向各个跑步机1发送于设定时间开始比赛的信号之后，跑步机1在到达设定时间后，同时松开刹车装置，从而实现同时开始比赛。

七、各个跑步机1将运动数据信息发送至云端平台4，并组成相关独立数据库；即将各个参赛跑步机1的运动数据，组成一个小的数据库，各项数据的比对仅在该数据库之内进行，以加快运算速度，提高反馈效率。优选的，同时通过移动终端3，或者位于跑步机1的采集装置，收集跑步者的心率、呼吸等信息，以避免出现运动危险，同时也是一种作为比赛认证的手段。

八、由云端平台4在相关独立数据库的范围内，根据数据信息进行比较，在比赛完成后，排定名次，将比赛成绩推送到移动终端3；将运动成绩在较小的范围内进行比较，也较为容易获得成就感。

通过以上步骤实现基于互联网跑步机的互联比赛。

优选的方案中，在步骤六中，主控装置5生成比赛者的虚拟影像至虚拟现实终端，并根据各个跑步机1的数据信息，使比赛者位于相应的位置。即在竞技过程中，跑步者能够看到其他参赛者与自己的位置，当其他参赛者的成绩较好，则位于跑步者之前；反之，则位于跑步者之后，其他参赛者可以是实时生成的三维图像，也可以是Q版的三维图像。由此方法，提高运动的沉浸感，和竞技的趣味性。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，在互不冲突的前提下，本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于互联网的跑步机，包括跑步机（1），其特征是：所述的跑步机（1）为主动式跑步机，跑步速度由跑步者落脚速度相应调节；

跑步机（1）上设有阻尼器（2），跑步机（1）上还设有用于检测跑步带运行速度的检测装置；

阻尼器（2）和检测装置与主控装置（5）电连接；

主控装置（5）内设有网络模块（7），网络模块与云端平台（4）通过互联网连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的跑步机，其特征是：所述的跑步机（1）采用弧形跑台（102），弧形跑台（102）的前端和后端较高，中部较低；

弧形跑台（102）上设有履带式跑步带（101）。

3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的跑步机，其特征是：所述的阻尼器（2）为带有阻尼调节电路的发电机，阻尼器用于限制最高运动速度。

4.根据权利要求3所述的一种基于互联网的跑步机，其特征是：所述的检测装置中，速度信号检测电路与发电机电连接，速度信号检测电路与主控装置（5）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于互联网的跑步机，其特征是：所述的检测装置中，光电传感器（7）设置在跑步机（1）的弧形跑台（102）上，用于检测履带式跑步带（101）的运行速度，光电传感器（7）与主控装置（5）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于互联网的跑步机，其特征是：网络模块（7）还与移动终端（3）无线连接，移动终端（3）通过网络与云端平台（4）连接；

移动终端（3）同时作为控制板。

7.根据权利要求1所述的一种基于互联网的跑步机，其特征是：主控装置（5）与虚拟现实终端（8）连接。

8.一种采用如权利要求1～7任一项所述的基于互联网的跑步机的互联比赛系统，其特征是包括以下步骤：

一、各个跑步机（1）通过网络登录至云端平台（4）；

二、云端平台（4）将各个参赛的跑步机（1）组建成虚拟局域网；

三、各个跑步机（1）调整时间与云端平台（4）同步；

四、各个跑步机（1）从云端平台（4）自动下载赛事列表；

五、跑步者通过移动终端（3）如手机等扫描显示装置（6）上的二维码或输入用户名密码或指纹方式登录比赛系统；

六、选取赛事，开始比赛；

七、各个跑步机（1）将运动数据信息发送至云端平台（4），并组成相关独立赛事数据库；

八、由云端平台（4）在相关独立赛事数据库的范围内，根据数据信息进行比较，在比赛完成后，排定名次，将比赛成绩推送到移动终端（3）；

通过以上步骤实现基于互联网跑步机的互联比赛。

9.根据权利要求1所述的一种互联比赛系统，其特征是：在步骤六中，主控装置（5）生成比赛者的虚拟影像至虚拟现实终端，并根据各个跑步机（1）的数据信息，使比赛者位于相应的位置。

10.根据权利要求1所述的一种互联比赛系统，其特征是：对于同时进行的赛事；

由云端平台（4）按设定时间启动跑步机运行，进行同时比赛。