CN108434664A - 一种跑步机智能安全保护装置及保护方法 - Google Patents

一种跑步机智能安全保护装置及保护方法 Download PDF

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CN108434664A CN201810307098.3A CN201810307098A CN108434664A CN 108434664 A CN108434664 A CN 108434664A CN 201810307098 A CN201810307098 A CN 201810307098A CN 108434664 A CN108434664 A CN 108434664A
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Abstract

本发明属于健身装置技术领域，尤其是一种跑步机智能安全保护装置及保护方法。保护装置的跑步机主体包括底架和设置在底架上的支撑杆，跑带位于底架中间，前后滚筒位于跑带下方，电机位于底架前端内部，控制面板位于跑步机两个支撑杆的中间，控制面板包括控制器和与其连接的用于无线通讯的蓝牙模块、蜂鸣器和电源模块，控制器通过蓝牙模块与智能移动设备进行无线通信；还包括摄像头、摄像头支架、AR眼镜和智能显示器，设置于跑步机主体一侧的摄像头支架，摄像头支架用于支撑摄像头，显示屏设置在AR眼镜上，摄像头将运动者的当前运动姿势传输到显示屏上，智能显示器将当前运动姿势与预存储的正确运动姿势进行对比显示。

Description

一种跑步机智能安全保护装置及保护方法
技术领域
本发明属于健身装置技术领域，尤其是一种跑步机智能安全保护装置及保护方法。
背景技术
现在随着越来越多的人热衷于健身，跑步机成为了最受人们喜爱的健身器材之一。然而跑步机真的能够安全有效地起到健身效果吗？其实不然，医学证明，人体只有在最佳运动心率时，才可以保护和增强人体的心脏功能，实现较佳的运动效果并保证运动安全。而传统跑步机只能在使用前设定好固定的速度和模式，有些运动者会因为运动过程中体力不支等原因无法手动调速，时间久了会出现运动损伤。并且一些跑步机会把心率检测模块设计在跑步机控制面板上，运动者需要把手放上去才能检测到心率，使运动者不能实时检测到自己的运动心率来调整自己的运动状态。这就需要一种可以根据跑步者的心率变化来自动调整跑步机速度和模式，来使得心率维持在最佳运动心率的跑步机智能安全保护装置。
说起在跑步机上的运动，例如跑步，快走，爬坡等等，人们都觉得很简单，其实不然，正确的运动姿势很有讲究，比如以足中着地对初中级跑步者是个好的方式。这样可以减少震动，缓解对小腿肌肉和足腱的压力，同时为下一个迈步做好准备。长距离跑步时膝盖不能抬过高，步长不能太大，否则可能导致足腱疼痛和髂腰肌疼痛；在爬坡身体略微前倾等等。这些正确的运动姿势及细节很容易被人们所疏忽，人们大多数以自己习以为常的姿势去运动，久而久之，会造成很多运动损伤，有很多是不可逆的。同时在健身房利用跑步机运动久了难免会觉得单调，缺乏新颖性。基于以上现状，AR技术的将其与健身运动相结合，则解决了以上问题。用户佩戴AR眼镜，一方面可以让用户身在室内跑步机上运动，就可以感受到在户外不同场景中运动的乐趣，同时调用数据库中正确的运动姿势与当前运动姿势进行叠加对比让运动者可以及时更正自己不正确的运动姿势。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明提出了一种跑步机智能安全保护装置及保护方法，用于解决跑步机功能单一问题，及保护运动者。
本发明采用如下技术方案：
一种跑步机智能安全保护装置，它包括跑步机主体、跑带、电机、前后滚筒和控制面板，所述跑步机主体包括底架和设置在底架上的支撑杆，所述跑带位于底架中间，前后滚筒位于跑带下方，电机位于底架前端内部，控制面板位于跑步机两个支撑杆的中间，控制面板包括控制器、用于无线通讯的蓝牙模块、蜂鸣器和电源模块，所述蓝牙模块、电机、蜂鸣器和电源模块均与控制器电性连接，所述控制器通过蓝牙模块与智能移动设备进行无线通信；
还包括摄像头、摄像头支架、AR眼镜和智能显示器，设置于跑步机主体一侧的摄像头支架，所述摄像头支架用于支撑摄像头，显示屏设置在AR眼镜上，摄像头将运动者的当前运动姿势传输到显示屏上，智能显示器将当前运动姿势与预存储的正确运动姿势进行对比显示。
本技术方案进一步的优化，所述智能显示器为智能手机。
本技术方案进一步的优化，所述智能移动设备为智能手环。
本技术方案更进一步的优化，所述智能手环内设有脉搏检测传感器。
本技术方案进一步的优化，所述智能手环内设有震动发光报警装置。
一种跑步机智能安全保护方法，它包括以下步骤，
S1，运动者在跑步机上运动，智能手环测量运动者的心率，将检测到的心率数据，通过发送给控制器，所述控制器用于对心率信息进行处理，并根据心率的信息，从而调节跑步机电机转速的快慢，进而调节跑带的转速；
S2，摄像头拍摄到的运动者当前运动姿势传到智能手机后，智能手机将对其进行处理，并从数据库中选择与当前运动姿势匹配度最高的正确运动姿势，与其叠加，将运动者当前运动姿势与标准姿势一起通过智能手机显示给运动者。
本技术方案进一步的优化，所述步骤S1中控制器对心率信息处理包括正常人及心脏有问题的人最佳运动心率计算方法和人体允许的危险心率计算方法。
本技术方案更进一步的优化，正常人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝(220-现在年龄)×0.8，最佳运动心率下限＝(220-现在年龄)×0.6；心脏有问题的人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝晨脉×1.8，最佳运动心率下限＝晨脉×1.4；人体允许的危险心率：男子最高心率＝205-年龄，女子最高心率＝220-年龄；最佳运动心率＝(最佳运动心率上限+最佳运动心率下限)/2。
本技术方案更进一步的优化，所述步骤S1中，当测得跑步者的心率高于其最佳运动心率，则降低跑步机的速度；当测得跑步者的心率低于其最佳运动心率，则提高跑步机的速度；当跑步者的心率处于最佳运动心率范围内，则继续保持原有速度，如果运动者的心率突然达到人体允许的危险心率，则报警，且跑步机停止工作。
本技术方案进一步的优化，所述智能手机采集到的当前运动姿势的处理过程为：根据运动姿态渲染生成图像帧，在屏幕逐行扫描所述图像帧的每一像素的扫描时刻的运动姿态，并生成对应扫描时刻的调整矩阵；根据生成的调整矩阵，得到对应每一像素行的调整后的纹理坐标；根据每一像素行与对应像素行的调整后的纹理坐标之间的对应关系，调整所述图像帧；将调整后的图像帧送到屏幕上进行显示。
本发明的有益效果：1.实现人机结合，运动者只需佩戴智能手环，就可实时检测到运动者在运动时候的心率状况是否在最佳运动心率范围内，并自动调整跑步机的速度和模式，实现了和人体状况最符合的运动强度。2.解决了市面上的跑步机需要用手接触控制板的传感器才可检测到心率状况的弊端，同时运动者只需保持固有的运动状态，降低了跌倒等危险发生的可能性。3.运动者在跑步机上运动时，通过佩戴AR眼镜可以实时观察自己的运动姿势与标准姿势的差别，让运动者实时进行姿态校准，避免了运动者在跑步机上运动时因运动姿势不正确而导致的运动损伤。4.佩戴AR眼镜在跑步机上运动可以观看到自己在户外不同场景中运动的情形，解决了在室内使用跑步机运动时场景单调乏味的缺点，提高了运动的趣味性。
附图说明
图1为跑步机智能安全保护装置的结构示意图；
图2为跑步机智能安全保护装置的系统框图；
图3为跑步机智能安全保护装置的使用流程框图；
图4为图像处理的流程图；
图中，1-跑步机主体；2-跑带；3-电机；4-前后滚筒；5-控制面板；51-控制器；52-蓝牙模块；53-蜂鸣器；54-电源模块；6-摄像头；7-摄像头支架；8-AR眼镜。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参阅图1所示，为跑步机智能安全保护装置的结构示意图，跑步机主体1包括跑带2、电机3、前后滚筒4和控制面板5。跑步机主体包括底架和设置在底架上的支撑杆，跑带2置于底架中间，前后滚筒4位置跑带下方，电机3置于底架前端内部，控制面板5置于跑步机两个支撑杆的中心。
控制面板5包括控制器51、用于无线通讯的蓝牙模块52、蜂鸣器53和电源模块54，所述蓝牙模块52、电机3、蜂鸣器53和电源模块54均与控制器51电性连接，所述控制器51通过蓝牙模块52与智能移动设备进行无线通信。
该实施例还包括智能手环内置脉搏检测传感器，传感器检测到的数据通过蓝牙模块，发送给控制器51。跑步者佩戴可检测心率的智能手环，将检测到的心率数据，通过蓝牙模块52发送给给控制器51，所述控制器51用于对心率信息进行处理，并根据心率的信息，从而调节电机3转速的快慢，进而调节跑带2的转速，来改变跑步者的运动速度。
控制器51中设有正常人最佳运动心率计算方法和心脏有问题的人最佳运动心率的计算方法：正常人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝(220-现在年龄)×0.8，最佳运动心率下限＝(220-现在年龄)×0.6；心脏有问题的人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝晨脉×1.8，最佳运动心率下限＝晨脉×1.4；人体允许的危险心率：男子最高心率＝205-年龄，女子最高心率＝220-年龄；最佳运动心率＝(最佳运动心率上限+最佳运动心率下限)/2。该实施例当测得跑步者的心率高于其最佳运动心率范围，则降低跑步机的速度；当测得跑步者的心率低于其最佳运动心率范围，则提高跑步机的速度；当跑步者的心率处于最佳运动心率范围内，则继续保持原有速度。
在跑步机主体1一侧放置一可伸缩可移动的摄像头支架7用于支撑摄像头6，摄像头6用于拍摄运动者实时的运动姿势，并将这些画面通过无线传输传入智能手机，智能手机放于AR眼镜8后面的卡槽内，作为显示屏，运动者运动时头部佩戴AR眼镜8，透过AR眼镜8看到的是现实世界的实像，而镜片从手机屏幕上反射出来的虚像是叠加上去的虚拟物体。位于摄像头支架7的摄像头6实时拍摄运动者连贯的运动姿势，并将这些画面通过无线传输传入智能手机，智能手机进行处理：在其中将摄像头6拍摄到的运动者当前运动姿势进行处理，并从数据库中选择与当前运动姿势匹配度最高的正确运动姿势，与其叠加，运动者可以观看到自己运动姿势与标准姿势之间的差距，如有差距，便语音提醒运动者让其及时调整，避免运动伤害；同时智能手机中包含了多种虚拟合成的户外运动场景，用户可以依据自己的喜好选择。总之可根据用户的实时运动姿态将用户合成到已经存储好的增强现实场景中，即跑步者可以看到自己在户外自己喜欢的场景中运动，同时也能通过与正确运动姿势对比及时纠正自己错误的运动姿势。
智能手环内置震动发光报警装置，当心率达到人体危险心率时，手环产生震动并报警，指示灯发亮。
该实施例的蓝牙模块52采用引入了基于BLE(低功耗蓝牙技术)无线技术的蓝牙4.0版本。BLE技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的2.4GHzISM射频频段。
该实施例包括以下设备：
智能手机：智能手机可用作AR眼镜显示器，数据处理器。
AR眼镜：AR眼镜8用于用户运动时佩戴在头部，透过AR眼镜8看到的是现实世界的实像，而镜片从手机屏幕上反射出来的虚像是叠加上去的虚拟物体。可使用户置身于该环境中，进而产生所说的增强现实场景。
运动APP：所述运动APP为安装在智能手机上的软件，用于处理摄像头6拍摄到运动者实时的运动图像，并且APP数据库中包括已经建模好不同身高的运动者全部的标准运动姿势，可根据运动者当前实时的运动姿势，调用数据库中与其匹配度最高的正确运动姿势，并与其叠加，运动者可以通过视觉比较看到两者差距，同时语音提醒运动者让其及时改正。运动APP还包括多种虚拟户外运动场景，例如森林，沙滩等等，用户可以根据自己的喜好选择。所述APP还具有数据显示功能，用于显示跑步机传递来的运动数据。
摄像头：所述摄像头支架7上的摄像头6可以根据运动者的身高，所处位置自动调整拍摄角度，用于拍摄捕捉运动者实时的运动姿势，并将其传入智能手机中。
跑步机与AR眼镜8通过蓝牙连接，可将跑步机控制面板5中的运动数据通过蓝牙模块52传入智能手机，在智能手机的运动APP中进行处理，运动APP可用作模拟跑步机控制面板显示运动数据。比如运动时间，运动公里数，当前心率，最佳运动心率，危险心率等等。
用户佩戴AR眼镜8以第三视角感受自己在虚拟的户外场景中运动，在虚拟的环境中运动速度与真实的自己在跑步机上的运动速度是同步的。即根据用户的实时动作而产生相应变化的一种可交互式的三维动态视景。
运动APP对采集到的运动姿势的处理过程为：运动APP根据所述运动姿态渲染生成图像帧，在屏幕逐行扫描所述图像帧的每一像素的扫描时刻的运动姿态，并生成对应扫描时刻的调整矩阵；根据生成的调整矩阵，得到对应每一像素行的调整后的纹理坐标；根据每一像素行与对应像素行的调整后的纹理坐标之间的对应关系，调整所述图像帧；将调整后的图像帧送到屏幕上进行显示。
参阅图2所示，为跑步机智能安全保护装置的系统框图。该系统包含了个部分：①智能安全控制模块为控制面板，其控制器采用STM32F103RBT6，内核：ARM 32位的CortexTM-M3CPU，64K或128K字节的闪存程序存储器，20K字节的SRAM；②蓝牙模块采用基于蓝牙4.0标准的TICC2541，通过BLE(低功耗蓝牙技术)无线技术，工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段；③智能手环内置低功耗蓝牙4.0模块，可以与手机、平板、PC客户端进行连接，可以随时随地测量心率信息和上传运动数据，可选择欧瑞特智能手环、名喜B30智能手环、布鲁蒂智能心率手环等品牌。④摄像头可选用360度全景WiFi监控手机室内摄像头。⑤智能手机可选用安卓系统的手机，以便于开发。
一种基于上述跑步机智能安全保护装置的跑步机智能安全保护方法，它包括以下步骤，
S1，运动者在跑步机上运动，智能手环测量运动者的心率，将检测到的心率数据，通过发送给控制器，所述控制器用于对心率信息进行处理，并根据心率的信息，从而调节跑步机电机转速的快慢，进而调节跑带的转速；
S2，摄像头拍摄到的运动者当前运动姿势传到智能手机后，智能手机将对其进行处理，并从数据库中选择与当前运动姿势匹配度最高的正确运动姿势，与其叠加，将运动者当前运动姿势与标准姿势一起通过智能手机显示给运动者。
该方法所述步骤S1中控制器对心率信息处理包括正常人及心脏有问题的人最佳运动心率计算方法和人体允许的危险心率计算方法。正常人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝(220-现在年龄)×0.8，最佳运动心率下限＝(220-现在年龄)×0.6；心脏有问题的人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝晨脉×1.8，最佳运动心率下限＝晨脉×1.4；人体允许的危险心率：男子最高心率＝205-年龄，女子最高心率＝220-年龄；最佳运动心率＝(最佳运动心率上限+最佳运动心率下限)/2。
此外，步骤S1中，当测得跑步者的心率高于其最佳运动心率，则降低跑步机的速度；当测得跑步者的心率低于其最佳运动心率，则提高跑步机的速度；当跑步者的心率处于最佳运动心率范围内，则继续保持原有速度，如果运动者的心率突然达到人体允许的危险心率，则报警，且跑步机停止工作。
参阅图4所示，为图像处理的流程图。摄像头获取当前时刻的运动姿态，并将该运动姿态数据传输给智能手机，智能手机根据运动姿态渲染生成图像帧，在屏幕逐行扫描所述图像帧的每一像素的扫描时刻的运动姿态，并生成对应扫描时刻的调整矩阵；根据生成的调整矩阵，得到对应每一像素行的调整后的纹理坐标；根据每一像素行与对应像素行的调整后的纹理坐标之间的对应关系，调整所述图像帧；将调整后的图像帧送到屏幕上进行显示。
该跑步机智能安全保护方法中跑步机与智能手环和智能手机均通过蓝牙进行信息传输。蓝牙通讯方法具体实现步骤如下：a、跑步机中的蓝牙模块在有外部连接请求时生成PIN码，该PIN码与智能手环或智能手机内的蓝牙模块连接时匹配认证；b、用户在智能手环或智能手机的客户端输入供蓝牙模块连接跑步机蓝牙模块时匹配认证的PIN码，智能手环或智能手机客户端主动连接跑步机；c、跑步机与智能手环或智能手机建立匹配连接后，智能手环或智能手机检测到数据并通过智能手环或智能手机蓝牙模块发送到跑步机蓝牙模块中；d、跑步机中的蓝牙模块接到智能手环蓝牙模块的信号后，根据指令对控制器进行读改写，读改写完毕后控制电机的转速，来调整运动者的速度，通信结束；e、跑步机可以通过蓝牙模块将控制面板上的运动数据传递给智能手机，用户佩戴AR眼镜也可以看到自己的运动数据显示。
如图3所示，为跑步机智能安全保护装置的使用流程框图，首先使用前需要打开智能手环蓝牙，搜索跑步机完成认证匹配。在跑步机控制面板上设置好运动者的年龄以及选择普通人模式、心脏病患者模式，同时将锻炼前智能手环测得的心率发送到跑步机，设为安静心率，根据输入及手环测得数据，控制器可以计算出其最佳运动心率、人体允许的危险心率。然后启动跑步机，运动者开始运动后，智能手环测得的运动者当前的心率，通过蓝牙模块将数据发送给控制器，在控制器内进行计算比较后，如果此时的心率大于安静心率，则进一步比较测得心率是否小于最佳运动心率。如果小于最佳运动心率，则跑步机升速，再继续检测运动者的心率是否等于最佳运动心率，如果不等于最佳运动心率，则再继续判断其是否小于最佳运动心率，循环此过程；如果测得心率大于最佳运动心率，则需进一步比较此刻心率是否大于人体允许的危险心率。如果大于或等于人体允许的危险心率，则蜂鸣器报警，智能手环产生震动并报警，指示灯发亮，跑步机停止工作，从而提醒使用者注意身体安全。如果测得心率小于人体允许的危险心率，则跑步机降速，再继续检测运动者的心率是否等于最佳运动心率，如果不等于最佳运动心率，则再继续判断其是否小于最佳运动心率，循环此过程。直到测得心率等于最佳运动心率，继续运动后可将心率值再传输到跑步机控制器与安静心率进行比较，最终再次循环此过程；当运动者的心率达到最佳运动心率时，也可通过手动调节对跑步机速度进行微调。因为人身体正常情况下，开始运动后心率会上升，即大于安静心率，故如果运动后测得心率小于安静心率，则为了防止运动者出现意外状况，同样蜂鸣器报警，手环产生震动并报警，指示灯发亮，并且跑步机停止工作。
本发明的发明目的在于：1、采用蓝牙通讯的方法进行数据传输，蓝牙是一种短距离的无线通讯技术，蓝牙技术可以提供低功耗短距离的无线空中接口。蓝牙4.0引入了BLE(低功耗蓝牙技术)无线技术，所消耗的功率仅为传统蓝牙无线技术的一小部分，BLE使很多无线传感器设备能用小的钮扣电池供电，而且工作很多年都不必更换电池。BLE技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段进行无线信息交换，BLE技术的工作模式非常适合用于从微型无线传感器(每半秒交换一次数据)。2.佩戴智能手环可以对运动者心率和血压进行实时检测，便携易操作，解决了传统跑步机需要身体接触控制面板的传感器才可检测到的麻烦。3.实现了人机结合，控制器通过对当前心率作出判断和比较，来实现对跑步机自动调速，让运动者始终保持在最佳心率。4.应用AR技术，运动者佩戴AR眼镜可以感受自己在户外环境运动的同时，观看到自己当前的运动姿势不正确的地方，可以让运动者及时调整，避免运动损伤。5.解决了在室内跑步机上运动枯燥单一，时间久了很难坚持运动的问题。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种跑步机智能安全保护装置，其特征在于：它包括跑步机主体(1)、跑带(2)、电机(3)、前后滚筒(4)和控制面板(5)，所述跑步机主体(1)包括底架和设置在底架上的支撑杆，所述跑带(2)位于底架中间，前后滚筒(4)位于跑带(2)下方，电机(3)位于底架前端内部，控制面板(5)位于跑步机两个支撑杆的中间，控制面板(5)包括控制器(51)、用于无线通讯的蓝牙模块(52)、蜂鸣器(53)和电源模块(54)，所述蓝牙模块(52)、电机(3)、蜂鸣器(53)和电源模块(54)均与控制器(51)电性连接，所述控制器(51)通过蓝牙模块(52)与智能移动设备进行无线通信；
还包括摄像头(6)、摄像头支架(7)、AR眼镜(8)和智能显示器，设置于跑步机主体(1)一侧的摄像头支架(7)，所述摄像头支架(7)用于支撑摄像头(6)，显示屏设置在AR眼镜(8)上，摄像头(6)将运动者的当前运动姿势传输到显示屏上，智能显示器将当前运动姿势与预存储的正确运动姿势进行对比显示。
2.如权利要求1所述的跑步机智能安全保护装置，其特征在于：所述智能显示器为智能手机。
3.如权利要求1所述的跑步机智能安全保护装置，其特征在于：所述智能移动设备为智能手环。
4.如权利要求3所述的跑步机智能安全保护装置，其特征在于：所述智能手环内设有脉搏检测传感器。
5.如权利要求3所述的跑步机智能安全保护装置，其特征在于：所述智能手环内设有震动发光报警装置。
6.一种跑步机智能安全保护方法，其特征在于：它包括以下步骤，
S1，运动者在跑步机上运动，智能手环测量运动者的心率，将检测到的心率数据，通过发送给控制器，所述控制器用于对心率信息进行处理，并根据心率的信息，从而调节跑步机电机转速的快慢，进而调节跑带的转速；
S2，摄像头拍摄到的运动者当前运动姿势传到智能手机后，智能手机将对其进行处理，并从数据库中选择与当前运动姿势匹配度最高的正确运动姿势，与其叠加，将运动者当前运动姿势与标准姿势一起通过智能手机显示给运动者。
7.如权利要求6所述的跑步机智能安全保护方法，其特征在于：所述步骤S1中控制器对心率信息处理包括正常人及心脏有问题的人最佳运动心率计算方法和人体允许的危险心率计算方法。
8.如权利要求7所述的跑步机智能安全保护方法，其特征在于：正常人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝(220-现在年龄)×0.8，最佳运动心率下限＝(220-现在年龄)×0.6；心脏有问题的人最佳运动心率范围为：最佳运动心率上限＝晨脉×1.8，最佳运动心率下限＝晨脉×1.4；人体允许的危险心率：男子最高心率＝205-年龄，女子最高心率＝220-年龄；最佳运动心率＝(最佳运动心率上限+最佳运动心率下限)/2。
9.如权利要求8所述的跑步机智能安全保护方法，其特征在于：所述步骤S1中，当测得跑步者的心率高于其最佳运动心率，则降低跑步机的速度；当测得跑步者的心率低于其最佳运动心率，则提高跑步机的速度；当跑步者的心率处于最佳运动心率范围内，则继续保持原有速度，如果运动者的心率突然达到人体允许的危险心率，则报警，且跑步机停止工作。
10.如权利要求6所述的跑步机智能安全保护方法，其特征在于：所述智能手机采集到的当前运动姿势的处理过程为：根据运动姿态渲染生成图像帧，在屏幕逐行扫描所述图像帧的每一像素的扫描时刻的运动姿态，并生成对应扫描时刻的调整矩阵；根据生成的调整矩阵，得到对应每一像素行的调整后的纹理坐标；根据每一像素行与对应像素行的调整后的纹理坐标之间的对应关系，调整所述图像帧；将调整后的图像帧送到屏幕上进行显示。
CN201810307098.3A 2018-04-08 2018-04-08 一种跑步机智能安全保护装置及保护方法 Pending CN108434664A (zh)

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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109045629A (zh) * 2018-09-17 2018-12-21 奇酷互联网络科技（深圳）有限公司 健身设备的控制方法、可穿戴设备和具有存储功能的装置
CN109125037A (zh) * 2018-09-26 2019-01-04 济南普若培森智能科技有限公司 一种带有智能化监护功能的辅助排痰装置及方法
CN109646876A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于虚拟场景共享的跑步机及其健身方法
CN109794054A (zh) * 2019-01-18 2019-05-24 焦作大学 一种基于物联网的综合体育训练检测装置
CN110110647A (zh) * 2019-04-30 2019-08-09 北京小米移动软件有限公司 基于ar设备进行信息显示的方法、装置及存储介质
CN111111143A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 南京智能仿真技术研究院有限公司 基于增强现实技术的运动辅助系统
CN112044023A (zh) * 2019-06-07 2020-12-08 丰田自动车株式会社 步行训练系统、存储步行训练系统的控制程序的存储介质以及步行训练系统的控制方法
CN113440828A (zh) * 2021-03-29 2021-09-28 厦门市思芯微科技有限公司 一种基于云计算的跑步状态监测方法、系统及存储介质
CN113499565A (zh) * 2021-08-20 2021-10-15 绵阳大葱科技有限公司 一种跑步机显控系统及方法
CN114146357A (zh) * 2021-11-24 2022-03-08 青岛三柏硕健康科技股份有限公司 一种基于多源数据融合的蹦床系统及其锻炼方法
CN114307043A (zh) * 2022-01-14 2022-04-12 吉林体育学院 一种用于体能训练的一体式训练仪及操作方法
CN114504777A (zh) * 2022-04-19 2022-05-17 西南石油大学 基于神经网络和模糊综合评价的锻炼强度计算系统和方法
CN114949740A (zh) * 2022-06-15 2022-08-30 湖南嘿哈猫网络科技有限公司 一种基于心率自动调节速度的跑步机装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101708360A (zh) * 2009-12-17 2010-05-19 青岛英派斯（集团）有限公司 电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法
CN205007503U (zh) * 2015-09-28 2016-02-03 江苏康力源健身器材有限公司 一种自适应调速的跑步机
US9364714B2 (en) * 2014-01-14 2016-06-14 Zsolutionz, LLC Fuzzy logic-based evaluation and feedback of exercise performance
CN205850095U (zh) * 2016-07-23 2017-01-04 江苏康力源健身器材有限公司 一种基于心率控制速度的电动跑步机
CN106474667A (zh) * 2016-10-19 2017-03-08 杭州联络互动信息科技股份有限公司 一种调节跑步机速度的方法和装置、及智能设备和跑步机
CN106782260A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 歌尔科技有限公司 用于虚拟现实运动场景的显示方法及装置
US20170157459A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Metal Industries Research & Development Centre Treadmill and control method thereof
CN107243135A (zh) * 2017-08-08 2017-10-13 安徽状元郎电子科技有限公司 一种智能健身跑步机
CN107341351A (zh) * 2017-07-06 2017-11-10 京东方科技集团股份有限公司 智能健身方法、装置及系统
CN107349560A (zh) * 2017-07-26 2017-11-17 合肥巨步机械科技有限公司 一种基于控制器自动调整变速的跑步机
CN206850759U (zh) * 2017-04-13 2018-01-05 广州市汇英电子有限公司 一种跑步机的蓝牙手环系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101708360A (zh) * 2009-12-17 2010-05-19 青岛英派斯（集团）有限公司 电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法
US9364714B2 (en) * 2014-01-14 2016-06-14 Zsolutionz, LLC Fuzzy logic-based evaluation and feedback of exercise performance
CN205007503U (zh) * 2015-09-28 2016-02-03 江苏康力源健身器材有限公司 一种自适应调速的跑步机
US20170157459A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Metal Industries Research & Development Centre Treadmill and control method thereof
CN205850095U (zh) * 2016-07-23 2017-01-04 江苏康力源健身器材有限公司 一种基于心率控制速度的电动跑步机
CN106474667A (zh) * 2016-10-19 2017-03-08 杭州联络互动信息科技股份有限公司 一种调节跑步机速度的方法和装置、及智能设备和跑步机
CN106782260A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 歌尔科技有限公司 用于虚拟现实运动场景的显示方法及装置
CN206850759U (zh) * 2017-04-13 2018-01-05 广州市汇英电子有限公司 一种跑步机的蓝牙手环系统
CN107341351A (zh) * 2017-07-06 2017-11-10 京东方科技集团股份有限公司 智能健身方法、装置及系统
CN107349560A (zh) * 2017-07-26 2017-11-17 合肥巨步机械科技有限公司 一种基于控制器自动调整变速的跑步机
CN107243135A (zh) * 2017-08-08 2017-10-13 安徽状元郎电子科技有限公司 一种智能健身跑步机

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109045629A (zh) * 2018-09-17 2018-12-21 奇酷互联网络科技（深圳）有限公司 健身设备的控制方法、可穿戴设备和具有存储功能的装置
CN109125037A (zh) * 2018-09-26 2019-01-04 济南普若培森智能科技有限公司 一种带有智能化监护功能的辅助排痰装置及方法
CN111111143A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 南京智能仿真技术研究院有限公司 基于增强现实技术的运动辅助系统
CN109646876A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于虚拟场景共享的跑步机及其健身方法
CN109794054A (zh) * 2019-01-18 2019-05-24 焦作大学 一种基于物联网的综合体育训练检测装置
CN110110647A (zh) * 2019-04-30 2019-08-09 北京小米移动软件有限公司 基于ar设备进行信息显示的方法、装置及存储介质
CN112044023A (zh) * 2019-06-07 2020-12-08 丰田自动车株式会社 步行训练系统、存储步行训练系统的控制程序的存储介质以及步行训练系统的控制方法
CN112044023B (zh) * 2019-06-07 2022-04-08 丰田自动车株式会社 步行训练系统、存储步行训练系统的控制程序的存储介质以及步行训练系统的控制方法
CN113440828A (zh) * 2021-03-29 2021-09-28 厦门市思芯微科技有限公司 一种基于云计算的跑步状态监测方法、系统及存储介质
CN113499565A (zh) * 2021-08-20 2021-10-15 绵阳大葱科技有限公司 一种跑步机显控系统及方法
CN114146357A (zh) * 2021-11-24 2022-03-08 青岛三柏硕健康科技股份有限公司 一种基于多源数据融合的蹦床系统及其锻炼方法
CN114307043A (zh) * 2022-01-14 2022-04-12 吉林体育学院 一种用于体能训练的一体式训练仪及操作方法
CN114504777A (zh) * 2022-04-19 2022-05-17 西南石油大学 基于神经网络和模糊综合评价的锻炼强度计算系统和方法
CN114504777B (zh) * 2022-04-19 2022-07-15 西南石油大学 基于神经网络和模糊综合评价的锻炼强度计算系统和方法
CN114949740A (zh) * 2022-06-15 2022-08-30 湖南嘿哈猫网络科技有限公司 一种基于心率自动调节速度的跑步机装置

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