跑步机控制设备和方法
技术领域
本发明涉及健身设备技术领域,特别是涉及一种跑步机控制设备和方法。
背景技术
随着生活水平的提高,人们越来越关注自身的健康,跑步机是家庭及健身房常备的器材,也是家庭健身器材中最简单的一种。
传统的跑步机控制方式是用户点击开关按钮启动跑步机后,通过键盘输入设置参数后进行跑步操作。用户每次启动跑步机后都需要手动进行参数设置,且无法得知跑步锻炼效果,传统的跑步机控制方式存在使用便利性低的缺点。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种可提高跑步机使用便利性的跑步机控制设备和方法。
一种跑步机控制设备,包括指纹传感器、脉搏传感器、控制装置、存储装置和人机交互装置,所述控制装置连接所述指纹传感器、所述脉搏传感器、所述存储装置和所述人机交互装置,
所述控制装置用于在跑步机处于关机状态时,控制所述指纹传感器进行指纹扫描得到指纹扫描数据;利用所述指纹扫描数据进行开机认证,并在开机认证通过后对所述跑步机进行开机操作;在所述跑步机开机后根据所述指纹扫描数据从所述存储装置提取对应预存的速度数据和历史脉搏数据,根据所述速度数据对所述跑步机进行配速处理;控制所述脉搏传感器进行脉搏检测得到心率脉搏数据,根据所述心率脉搏数据和所述历史脉搏数据得到脉搏对比信息并通过所述人机交互装置进行显示。
上述跑步机控制设备,控制装置在跑步机处于关机状态时,控制指纹传感器进行指纹扫描得到指纹扫描数据;利用指纹扫描数据进行开机认证,并在开机认证通过后对跑步机进行开机操作;在跑步机开机后根据指纹扫描数据从存储装置提取对应预存的速度数据和历史脉搏数据,根据速度数据对跑步机进行配速处理;控制脉搏传感器进行脉搏检测得到心率脉搏数据,根据心率脉搏数据和历史脉搏数据得到脉搏对比信息并通过人机交互装置进行显示。用户在使用跑步机时可直接通过指纹识别开机,跑步机开机后根据用户指纹自动进行对应配速设置,无需用户每次使用跑步机都需要收入输入设置参数。跑步机在用户跑步时还检测用户的心率脉搏并结合历史脉搏数据得到脉搏对比信息进行显示,可以反应出用户身体体能和素质是否有提高,便于用户了解跑步锻炼效果,提高了跑步机的使用便利性。
在一个实施例中,所述控制装置计算所述指纹扫描数据与预设的用户指纹信息的相似度;在所述相似度大于预设阈值时,则开机认证通过。
计算指纹扫描数据与用户指纹信息的相似度,根据相似度与预设阈值的比较结果确定开机认证是否通过,操作便利快捷。
在一个实施例中,所述控制装置在还用于在跑步机处于关机状态时,控制所述指纹传感器进行指纹扫描得到指纹扫描数据之前,控制所述人机交互装置接收速度数据,并与通过所述指纹传感器获取的用户指纹信息对应匹配保存至所述存储装置。
用户可预先上传速度数据和用户指纹信息至跑步机进行保存,以便于进行开机认证和配速设置,同样可提高跑步机的使用便利性。
在一个实施例中,所述控制装置控制所述脉搏传感器进行脉搏检测得到心率脉搏数据之后,还用于根据所述指纹扫描数据将所述心率脉搏数据保存至所述存储装置。
在获取得到心率脉搏数据之后,控制装置还将心率脉搏数据与指纹扫描数据对应进行保存,以便用户下次进行跑步锻炼时比较最近两次运动的锻炼效果。
在一个实施例中,所述控制装置控制所述脉搏传感器进行脉搏检测得到心率脉搏数据之后,还用于获取跑步时间,并将所述心率脉搏数据和所述跑步时间对应匹配存储至所述存储装置。
控制装置在保存心率脉搏数据时还同时保存对应的运动时间,以便用户结合跑步时间对跑步时的心率脉搏数据进行比较,了解自身两次锻炼时间之间的身体变化。
在一个实施例中,所述控制装置为MCU,和/或所述指纹传感器为超声波指纹传感器。
控制装置采用MCU(Micro Control Unit,微控制单元),集成度高且数据处理速率快。指纹传感器采用超声波指纹传感器进行指纹采集,无需用户触摸也可进行指纹检测,能支持悬浮指纹解锁功能,提高了指纹扫描操作的便利性。
在一个实施例中,所述脉搏传感器为红外脉搏传感器,和/或存储装置为EEPROM存储器。
脉搏传感器采用红外脉搏传感器进行心率脉搏检测,操作简便可靠。存储装置采用EEPROM存储器进行数据存储,可以通过电子方式多次复写,便于数据存储管理。
在一个实施例中,所述人机交互装置包括连接所述控制装置的显示屏。通过显示屏显示脉搏对比信息,以便用户了解跑步锻炼效果。
在一个实施例中,所述显示屏为触控显示屏。用户可通过触控显示屏与跑步机进行人机交互,实现数据的输入和输出,同样可提高跑步机的使用便利性。
一种跑步机控制方法,包括以下步骤:
在跑步机处于关机状态时,进行指纹扫描得到指纹扫描数据;
利用所述指纹扫描数据进行开机认证,并在开机认证通过后对所述跑步机进行开机操作;
在所述跑步机开机后根据所述指纹扫描数据提取对应预存的速度数据和历史脉搏数据,根据所述速度数据对所述跑步机进行配速处理;
进行脉搏检测得到心率脉搏数据,根据所述心率脉搏数据和所述历史脉搏数据得到脉搏对比信息并显示。
上述跑步机控制方法,在跑步机处于关机状态时,进行指纹扫描得到指纹扫描数据。利用指纹扫描数据进行开机认证,并在开机认证通过后对跑步机进行开机操作。在跑步机开机后根据指纹扫描数据提取对应预存的速度数据和历史脉搏数据,根据速度数据对跑步机进行配速处理。进行脉搏检测得到心率脉搏数据,根据心率脉搏数据和历史脉搏数据得到脉搏对比信息并显示。用户在使用跑步机时可直接通过指纹识别开机,跑步机开机后根据用户指纹自动进行对应配速设置,无需用户每次使用跑步机都需要收入输入设置参数。跑步机在用户跑步时还检测用户的心率脉搏并结合历史脉搏数据得到脉搏对比信息进行显示,可以反应出用户身体体能和素质是否有提高,便于用户了解跑步锻炼效果,提高了跑步机的使用便利性。
附图说明
图1为一实施例中跑步机控制装置的结构图;
图2为一实施例中跑步机控制方法的流程图。
具体实施方式
在一个实施例中,一种跑步机控制设备,如图1所示,包括指纹传感器110、存储装置120、脉搏传感器130、控制装置140和人机交互装置150,控制装置140连接指纹传感器110、存储装置120、脉搏传感器130和人机交互装置150。
控制装置140用于在跑步机处于关机状态时,控制指纹传感器110进行指纹扫描得到指纹扫描数据;利用指纹扫描数据进行开机认证,并在开机认证通过后对跑步机进行开机操作。在跑步机开机后根据指纹扫描数据从存储装置120提取对应预存的速度数据和历史脉搏数据,根据速度数据对跑步机进行配速处理;控制脉搏传感器130进行脉搏检测得到心率脉搏数据,根据心率脉搏数据和历史脉搏数据得到脉搏对比信息并通过人机交互装置150进行显示。
具体地,检测检测跑步机是否处于关机状态可通过跑步机已有的控制程序获取,在跑步机处于关机状态时控制指纹传感器110进行指纹扫描。指纹扫描的方式并不唯一,可以是光感式扫描或探测波扫描等。根据指纹扫描数据进行开机认证,具体可将指纹扫描数据与预设的用户指纹信息进行匹配,根据匹配结果判断开机认证是否通过,在通过后对跑步机进行开机操作,同样可以是通过控制跑步机已有的控制程序进行启动操作。
可预先在存储装置120中存储用户指纹信息、速度数据与历史脉搏数据,并建立对应的绑定关系。用户可在初次使用跑步机时录入自己的指纹,并设定好适合自己的配速,在用户跑步时把测试到的心率脉搏作为历史脉搏数据与指纹匹配保存。通过用户指纹信息进行用户身份区分,将同一个用户的速度数据和历史脉搏数据与对应的用户指纹信息绑定存储在存储装置120,以便进行对应数据的提取。当用户再次使用跑步机时,在指纹识别开机后控制装置140从存储装置120提取与指纹扫描数据匹配的用户指纹信息所对应的速度数据和历史脉搏数据,根据速度数据对跑步机进行配速,自动进入到用户设定的配速。然后用户开始跑步时,通过脉搏传感器130采集用户的心率脉搏,并将此时的心率脉搏与历史脉搏数据对比,以此反应出用户身体体能和素质是否有提高。
根据心率脉搏数据和历史脉搏数据得到脉搏对比信息进行显示的方式并不唯一,可以是根据两种数据生成数据差值,利用不同的文字或符号表示数据上升或下降,显示的形式可以是表格、图形等。此外,还可以是直接将心率脉搏数据和历史脉搏数据合在一起作为脉搏对比信息进行显示,以供用户自己进行观察比较。
控制装置140与指纹传感器110、存储装置120、脉搏传感器130和人机交互装置150的连接关系不唯一,在本实施例中,控制装置140通过SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)接口连接指纹传感器110,通过I2C(Inter-Integrated Circuit,集成电路总线)接口连接存储装置120和人机交互装置150。脉搏传感器130采集得到心率脉搏信号后,可以是经外部模数转换得到心率脉搏数据后发送至控制装置140,也可以是直接将心率脉搏信号发送至控制装置140,由控制装置140进行模数转换得到心率脉搏数据。
上述跑步机控制设备,用户在使用跑步机时可直接通过指纹识别开机,跑步机开机后根据用户指纹自动进行对应配速设置,无需用户每次使用跑步机都需要收入输入设置参数。跑步机在用户跑步时还检测用户的心率脉搏并结合历史脉搏数据得到脉搏对比信息进行显示,可以反应出用户身体体能和素质是否有提高,便于用户了解跑步锻炼效果,提高了跑步机的使用便利性。
在一个实施例中,控制装置140计算指纹扫描数据与预设的用户指纹信息的相似度;在相似度大于预设阈值时,则开机认证通过。
预设阈值的具体取值并不唯一,通过计算指纹扫描数据与用户指纹信息的相似度,若相似度大于预设阈值则可认为扫描得到的指纹扫描数据与保存的用户指纹信息匹配,开机认证通过。
本实施例中,计算指纹扫描数据与用户指纹信息的相似度,根据相似度与预设阈值的比较结果确定开机认证是否通过,操作便利快捷。
在一个实施例中,控制装置140在还用于在跑步机处于关机状态时,控制指纹传感器110进行指纹扫描得到指纹扫描数据之前,控制人机交互装置150接收速度数据,并与通过指纹传感器110获取的用户指纹信息对应匹配保存至存储装置120。
具体地,用户可在跑步机第一次通电开启时进行指纹和配速设置,通过人机交互装置150上传速度数据,并利用指纹传感器110进行扫描上传指纹信息。控制装置140将接受的速度数据和用户指纹信息绑定存储到存储装置120中,以便后续进行指纹启动认证和配速设置。
本实施例中,用户可预先上传速度数据和用户指纹信息至跑步机进行保存,以便于进行开机认证和配速设置,同样可提高跑步机的使用便利性。
在一个实施例中,控制装置140控制脉搏传感器130进行脉搏检测得到心率脉搏数据之后,还用于根据指纹扫描数据将心率脉搏数据保存至存储装置120。
在每次用户使用跑步机时,控制装置140将采集得到的心率脉搏数据与指纹扫描数据对应绑定存储,以便在用户下次使用跑步机时进行最近两次运动时的脉搏信息对比。保存心率脉搏数据的方式并不唯一,可以是将采集得到的心率脉搏数据覆盖原有的历史脉搏数据进行保存,则用户每次使用跑步机时,将此次采集得到的心率脉搏数据与上一次使用跑步机时采集的心率脉搏数据进行比较,以供用户比较两次使用跑步机时的身体状态。此外,保存心率脉搏数据还可以是将采集得到的心率脉搏数据作为新的历史脉搏数据,与原有的历史脉搏数据并列存储,则用户每次使用跑步机时,将此次采集得到的心率脉搏数据与所有历史脉搏数据进行比较,例如可生成脉搏变化曲线供用户比较每次使用跑步机时的身体状态。
本实施例中,在获取得到心率脉搏数据之后,控制装置140还将心率脉搏数据与指纹扫描数据对应进行保存,以便用户下次进行跑步锻炼时比较最近两次运动的锻炼效果。
进一步地,在一个实施例中,控制装置140控制脉搏传感器130进行脉搏检测得到心率脉搏数据之后,还用于获取跑步时间,并将心率脉搏数据和跑步时间对应匹配存储至存储装置120。具体地,控制装置140可通过内置或外部定时器获取本地时间,在用户每次运动时同时将采集的心率脉搏数据与对应的跑步时间对应匹配存储。
本实施例中,控制装置140在保存心率脉搏数据时还同时保存对应的运动时间,以便用户结合跑步时间对跑步时的心率脉搏数据进行比较,了解自身两次锻炼时间之间的身体变化,进一步提高了跑步机的使用便利性。
在一个实施例中,指纹传感器110为超声波指纹传感器。对应地,控制指纹传感器110进行指纹扫描得到指纹扫描数据,包括:发射超声波进行扫描,并根据返回的超声波生成超声波感应信号;根据超声波感应信号获取指纹扫描数据。
具体地,可以是对跑步机预先设置的感应区域进行超声波扫描,若接收到返回波形则可认为检测到手指,根据返回的超声波生成超声波感应信号,以用作进行分析提取指纹开机所需的信息。超声波具有穿透材质的能力,且随材质的不同产生大小不同的回波。由于皮肤与空气对于声波阻抗的差异,指纹的嵴与峪部位发生超声波反弹生成的感应信号会有所不同,通过感应信号的不同可体现反弹位置之间的深度变化,从而可以区分指纹嵴与峪所在的位置,得到指纹扫描数据。
本实施例中,指纹传感器110采用超声波指纹传感器进行指纹采集,无需用户触摸也可进行指纹检测,能支持悬浮指纹解锁功能,提高了指纹扫描操作的便利性。
在一个实施例中,存储装置120为EEPROM存储器。采用EEPROM存储器进行数据存储,可以通过电子方式多次复写,便于数据存储管理。
在一个实施例中,脉搏传感器130为红外脉搏传感器。脉搏传感器130采用红外脉搏传感器进行心率脉搏检测,操作简便可靠。
在一个实施例中,控制装置140为MCU。控制装置140采用MCU,集成度高且数据处理速率快。
可以理解,在一个实施例中,指纹传感器110为超声波指纹传感器,且存储装置120采用EEPROM存储器。进一步地,脉搏传感器130为红外脉搏传感器,且控制装置140为MCU。
在一个实施例中,人机交互装置150包括连接控制装置140的显示屏。通过显示屏显示脉搏对比信息,以便用户了解跑步锻炼效果。具体地,脉搏对比信息可包括每次采集的心率脉搏数据和对应的跑步时间。同时显示心率脉搏数据和跑步时间,以便用户了解自身两次锻炼时间之间的身体变化。
进一步地,在一个实施例中,显示屏为触控显示屏。用户可通过触控显示屏与跑步机进行人机交互,实现数据的输入和输出,同样可提高跑步机的使用便利性。可以理解,在其他实施例中,人机交互装置150可以是包括连接控制装置140的显示屏和按键,通过按键进行参数输入操作。
在一个实施例中,一种跑步机控制方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤S110:在跑步机处于关机状态时,进行指纹扫描得到指纹扫描数据。
具体地,可通过控制装置控制指纹传感器进行指纹扫描。检测检测跑步机是否处于关机状态可通过跑步机已有的控制程序获取,在跑步机处于关机状态时控制指纹传感器进行指纹扫描。指纹扫描的方式并不唯一,可以是光感式扫描或探测波扫描等。
步骤S120:利用指纹扫描数据进行开机认证,并在开机认证通过后对跑步机进行开机操作。
同样可利用控制装置根据指纹扫描数据进行开机认证,具体地,可将指纹扫描数据与预设的用户指纹信息进行匹配,根据匹配结果判断开机认证是否通过,在通过后对跑步机进行开机操作,同样可以是通过控制跑步机已有的控制程序进行启动操作。
步骤S130:在跑步机开机后根据指纹扫描数据提取对应预存的速度数据和历史脉搏数据,根据速度数据对跑步机进行配速处理。
可通过存储装置存储速度数据和历史脉搏数据,控制装置根据指纹扫描数据从存储装置中提取对应数据。具体地,可预先存储用户指纹信息、速度数据与历史脉搏数据,并建立对应的绑定关系。用户可在初次使用跑步机时录入自己的指纹,并设定好适合自己的配速,在用户跑步时把测试到的心率脉搏作为历史脉搏数据与指纹匹配保存。通过用户指纹信息进行用户身份区分,将同一个用户的速度数据和历史脉搏数据与对应的用户指纹信息绑定存储,以便进行对应数据的提取。当用户再次使用跑步机时,在指纹识别开机后提取与指纹扫描数据匹配的用户指纹信息所对应的速度数据和历史脉搏数据,根据速度数据对跑步机进行配速,自动进入到用户设定的配速。
步骤S140:进行脉搏检测得到心率脉搏数据,根据心率脉搏数据和历史脉搏数据得到脉搏对比信息并显示。
可通过脉搏传感器进行脉搏检测,并通过人机交互装置显示脉搏对比信息。具体地,用户开始跑步时,采集用户的心率脉搏,并将此时的心率脉搏与历史脉搏数据对比,以此反应出自己身体体能和素质是否有提高。根据心率脉搏数据和历史脉搏数据得到脉搏对比信息进行显示的方式并不唯一,可以是根据两种数据生成数据差值,利用不同的文字或符号表示数据上升或下降,显示的形式可以是表格、图形等。此外,还可以是直接将心率脉搏数据和历史脉搏数据合在一起作为脉搏对比信息进行显示,以供用户自己进行观察比较。
上述跑步机控制方法,用户在使用跑步机时可直接通过指纹识别开机,跑步机开机后根据用户指纹自动进行对应配速设置,无需用户每次使用跑步机都需要收入输入设置参数。跑步机在用户跑步时还检测用户的心率脉搏并结合历史脉搏数据得到脉搏对比信息进行显示,可以反应出用户身体体能和素质是否有提高,便于用户了解跑步锻炼效果,提高了跑步机的使用便利性。
在一个实施例中,步骤S120中利用指纹扫描数据进行开机认证,包括:计算指纹扫描数据与预设的用户指纹信息的相似度;在相似度大于预设阈值时,则开机认证通过。
预设阈值的具体取值并不唯一,通过计算指纹扫描数据与用户指纹信息的相似度,若相似度大于预设阈值则可认为扫描得到的指纹扫描数据与保存的用户指纹信息匹配,开机认证通过。
本实施例中,计算指纹扫描数据与用户指纹信息的相似度,根据相似度与预设阈值的比较结果确定开机认证是否通过,操作便利快捷。
在一个实施例中,步骤S110之前,该方法还包括接收速度数据,并与获取的用户指纹信息对应匹配保存的步骤。
本实施例中,用户可预先上传速度数据和用户指纹信息至跑步机进行保存,以便于进行开机认证和配速设置,同样可提高跑步机的使用便利性。
在一个实施例中,步骤S140包括步骤142至步骤146。
步骤142:进行脉搏检测得到心率脉搏数据。
步骤144:根据指纹扫描数据将心率脉搏数据进行保存。
步骤146:根据心率脉搏数据和历史脉搏数据得到脉搏对比信息并显示。
本实施例中,在获取得到心率脉搏数据之后,还将心率脉搏数据与指纹扫描数据对应进行保存,以便用户下次进行跑步锻炼时比较最近两次运动的锻炼效果。
进一步地,在一个实施例中,步骤144之后,步骤146之前,还包括获取跑步时间,并将心率脉搏数据和跑步时间对应匹配存储的步骤。对应地,步骤146中显示的脉搏对比信息可包括每次采集的心率脉搏数据和对应的跑步时间。
本实施例中,在保存心率脉搏数据时还同时保存对应的运动时间,以便用户结合跑步时间对跑步时的心率脉搏数据进行比较,了解自身两次锻炼时间之间的身体变化,进一步提高了跑步机的使用便利性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。