CN110025929A - 一种身体健康数据检测及智能运动跑步机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的身体健康数据检测及智能运动跑步机，由于通过监测和计算用户体脂和肌肉指标，并且与标准健康状态模块的标准健康状态数据列表进行比较，然后从所述运动处方模块中为用户配对到相应的且针对性的运动处方，然后，由执行模块完成该运动处方的训练计划，从而是本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机具有私人教练的功能，使锻炼更高效，个性化，不但节约了用户去健身房的路程花费时间，同时可以节约请私人教练的高昂花费，让“请私教”不再是一件奢侈的事。

Description

一种身体健康数据检测及智能运动跑步机及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种跑步机及其控制方法，具体涉及一种可以通过检测身体数据来提供针对性的锻炼计划的私教跑步机。
背景技术
随着城市化进程的推进，在城市中打拼的白领工作时间长、精神压力大，工作之余留给健身的时间也很少，身体状况越来越差；改善身体素质成为城市白领的一个迫切需求；同时针对不同人的身体状况进行针对性的高效锻炼也是很重要的一个需求。去健身房是其中一个选择，私人教练会安排做身体数据分析并提供针对性的训练。但有如下问题：1、去健身房来回路上花费时间；2、健身房私教指导收费高。如何在家也能准确得知身体健康状况并进行高效锻炼成为城市白领的一大需求。
现市面上的跑步机从智能化方面分类主要有如下两种：1、传统单一功能跑步机，只带有基本跑步信息，如公里数、配速、消耗卡路里等；2、带有多媒体功能的有屏幕的跑步机，有娱乐或跑步地图等内容。
带有多媒体功能的有屏幕跑步机虽然比传统跑步机增加了一些信息内容，但仍不够智能化，仍不能根据特定的用户(跑步者)提供高效的针对性的具体训练。
公开号为105920785A的中国发明专利申请公开了一种智能跑步机，其特征在于，包括：跑步机主体，所述跑步机主体具有跑带、跑带驱动器，所述跑带驱动器与所述跑带连接以驱动所述跑带；控制模块，所述控制模块设置在所述跑步机主体上，所述控制元件与所述跑带驱动器连接以控制所述跑带驱动器调节所述跑带的坡度、速度和预设运动时长；分别用于检测用户的心率、血糖、体重、足温的心率检测模块、血糖检测模块、体重检测模块、足温检测模块，所述心率检测模块、血糖检测模块、体重检测模块、足温检测模块均设置在所述跑步机主体上且与所述控制模块电连接；以及管理模块，所述管理模块与所述控制模块相连，以根据检测到的心率值、血糖值、体重值、足温值生成相应的训练计划，使控制模块根据相应的训练计划调节跑带的坡度、速度和预设运动时长。然而，该智能跑步机并没有针对用户(跑步者)的具体体脂和肌肉指标测定用户的健康状况，而且没有选定合适的具体的训练计划，很难保证针对性的训练效果。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种身体健康数据检测及智能运动跑步机及其控制方法，它可以通过测量跑步者的体重、体脂，为特定的用户(跑步者)提供针对性的训练课程或锻炼计划来高效进行锻炼，达到较好的锻炼效果，这样，既节约时间成本，同时也降低锻炼费用。
为了实现上述发明目的，本发明提供的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，它包括：
一跑台，所述跑台设有跑步者用来跑步的跑板以及用来扶手的把手；
一设置在所述跑板上用来测量跑步者脂肪指标的体脂传感器；
一设置在所述跑板上用来测量跑步者体重指标的体重传感器；
一用来对跑步者的身份信息进行登记并储存的注册模块，所述身份信息包含有姓名、性别和身高；
一标准健康状态模块，所述模块存储有标准身体成分指标参照表，所述参照表包含有身体成分测量指标、性别、年龄段、身高、指标区间以及对应前述指标的指标状态；
一与所述体脂传感器和体重传感器相连的健康指标计算模块，所述健康指标计算模块接收所述体脂传感器和体重传感器的脂肪指标和体重指标计算出反映跑步者的肌肉和体脂含量的用户身体指标成分参数表；
一运动处方模块，所述运动处方模块包括对应若干用户指标状态的相应的运动处方；
一与所述注册模块、所述健康指标计算模块、所述标准健康状态模块和所述运动处方模块相连的管理模块，所述管理模块包括有一对比模块和一配对模块，所述管理模块接收注册模块的身份信息，其中，所述对比模块将所述用户身体指标成分参数表与所述标准健康状态模块的所述标准身体成分指标参照表对比得出用户的健康指标状态，然后所述配对模块将该用户的健康指标状态与运动处方模块的运动处方进行配对找到该用户相应的合适的运动处方；以及
一执行模块，所述执行模块接收所述管理模块的所述配对的运动处方并发出一运动处方指令信号给所述跑台以便用户在跑台上完成所述配对的运动处方。
进一步，所述训练处方包括训练类型、适用部位、训练难度和训练周期信息。
进一步，所述训练处方具体为训练计划，它包括所述训练计划为训练日、阶段任务、时长要求、配速要求和阻力大小信息。
进一步，还包含有一用来监测用户心率的心率传感器，用于监测跑步过程中的心率数据以保证运动在高效、安全的心率状态运动。
进一步，所述执行模块包括一动力系统和一控制所述动力系统的控制系统，以便完成用户的训练计划。
进一步，所述心率传感器设置在所述扶手的把手上。
进一步，所述体重传感器设置在所述跑板上。
进一步，所述体脂传感器包括手部体脂传感器和足部体脂传感器。
再进一步，所述手部体脂传感器设置在所述扶手的把手上。
再进一步，所述足部体脂传感器设置在所述跑板上。
本发明进一步提供一种身体健康数据检测及智能运动跑步机控制方法，具体如下：
用户在注册模块上注登记，输入性别、年龄、身高个人信息；
体重传感器和体脂传感器分别采集该用户的体重信息和体脂信息，然后计算模块计算出反映跑步者的肌肉和体脂含量的用户指标成分参数表；
比较模块将该用户指标成分参数表与所述标准健康状态模块的标准身体成分指标参照表对比得出用户的健康指标状态，并进行对比或匹配得出用户的设定身体成分指标的健康状况；
配对模块将用户的健康指标状态与运动处方模块中配对得到相应的运动处方；以及
执行模块按照该运动处方使得本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机的跑台按照该训练计划来提供合适的训练。
进一步，所述训练处方包括训练类型、适用部位、训练难度和训练周期信息。
进一步，所述训练处方具体为训练计划，它包括所述训练计划为训练日、阶段任务、时长要求、配速要求和阻力大小信息。
进一步，还包含有一用来监测用户心率的心率传感器，用于监测用户在跑步过程中的心率数据以保证运动在高效、安全的心率状态运动。
进一步，所述执行模块包括一动力系统和一控制所述动力系统的控制系统，以便完成用户的训练计划。
进一步，所述心率传感器设置在所述扶手的把手上。
进一步，所述体重传感器设置在所述跑板上。
进一步，所述体脂传感器包括手部体脂传感器和足部体脂传感器。
再进一步，所述手部体脂传感器设置在所述扶手的把手上。
再进一步，所述足部体脂传感器设置在所述跑板上。
本发明的积极进步效果在于：由于本发明提供的身体健康数据检测及智能运动跑步机，由于通过监测和计算用户体脂和肌肉指标，并且与标准健康状态模块的标准健康状态数据列表进行比较，然后从所述运动处方模块中为用户配对相应的且针对性的运动处方，然后，由执行模块通过控制跑台来完成该运动处方的训练计划，从而使本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机具有私人教练的功能，使得锻炼更高效、个性化，不但节约了用户去健身房的路程花费时间，同时可以节约请私人教练的高昂花费，让“请私教”不再是一件奢侈的事。
附图说明
图1为本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机的结构示意图。
图2为本发明系统结构框图。
图3是本发明的用户标准指标成分参照表的一个实施例。
图4是用户标准指标参数成分表的一个实施例。
图5是身体指标针对性运动处方的一个实施例。
图6是训练计划表的一个实施例。
图7为本发明的管理模块的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
参见图1和图2，本发明的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机设有一跑台，跑台设有用户(跑步者)用来跑步的跑板以及用来扶手的把手。体脂传感器采用手部体脂传感器1和足部体脂传感器2。手部体脂传感器1和心率传感器4设置在所述扶手的把手上，足部体脂传感器2和体重传感器3设置再所述跑板上。手部体脂传感器1和足部体脂传感器2都用来测量跑步者脂肪指标；体重传感器3用来测量跑步者体重指标。心率传感器4用来监测用户的心率，可用于监测用户跑步过程中的心率数据以保证运动在高效、安全的心率状态运动。当然，心率传感器4可以采用另外两种安装固定形式：
1)安装在一可拆卸移动式手柄上，以蓝牙形式传输心率数据到此跑步机；
2)采用，例如手机，等以蓝牙或无线网络的5形式传输数据到此跑步机。
另外，本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机还设有一控制管理机构5(可设置为操作平台)，它包括：
一用来对跑步者的身份信息进行登记并储存的注册模块，所述身份信息包含有姓名、性别和身高；
一标准健康状态模块，所述模块存储有标准健康身体成分指标参照表，所述身体成分指标参照表包含有身体成分测量指标、性别、年龄段、身高、指标区间以及对应前述指标的指标状态；
一与所述体脂传感器和体重传感器相连的健康指标计算模块，所述健康指标计算模块接收所述体脂传感器和体重传感器的脂肪指标和体重指标计算出反映跑步者的肌肉和体脂含量的用户指标成分参数表；
一运动处方模块，所述运动处方模块包括对应所述指标状态的相应的运动处方；
一与所述注册模块、所述健康指标计算模块、所述标准健康状态模块和所述运动处方模块相连的管理模块，所述管理模块包括一对比模块和一配对模块，所述管理模块接收注册模块的身份信息，其中，所述对比模块将所述用户身体指标成分参数表与所述标准健康状态模块的所述标准身体成分指标参照表对比得出用户的健康指标状态，然后所述配对模块将该用户的健康指标状态与运动处方模块的运动处方进行配对找到该用户相应的合适的运动处方；以及
一执行模块，所述执行模块接收所述管理模块的所述配对的运动处方并发出一运动处方指令信号给所述跑台以便该跑台让用户完成所述配对的运动处方。
所述执行模块包括一动力系统和一控制所述动力系统的控制系统，以便完成用户的训练计划。
上述管理模块可以采用一中央处理单元(CPU)。
图3是本发明的标准健康状态模块的身体成分指标参照表的一个实施例。
所述身体成分指标参照表包含有身体成分测量指标、性别、年龄段、身高、指标区间以及对应前述指标的指标状态。其中，在本实施例中，身体成分测量指标-肌肉的指标状态设有偏低和标准等状态，而身体成分测量指标-体脂的指标状态设有偏胖和肥胖等状态。
参见图4，与所述体脂传感器和体重传感器相连的健康指标计算模块接收所述体脂传感器和体重传感器的脂肪指标和体重指标计算出反映跑步者的肌肉、体脂含量等用户身体指标成分参数表。该成分表包含有肌肉和体脂含量等反映用户身体状况的指标。
参见图5和图6，管理模块的比较模块将该用户指标成分参数表与所述标准健康状态模块的标准身体成分指标参照表对比得出用户的健康指标状态，然后匹配管理模块的配对模块根据给用户从运动处方模块中配对出相应的运动处方，所述训练处方包括训练类型、适用部位、训练难度和训练周期信息，由所述执行模块完成，该执行模块包括一动力系统和一控制所述动力系统的控制系统，将训练计划的具体内容通过程序编辑并与跑台的动力系统的控制系统关联，以便实施和完成用户的训练计划。
进一步，参见图6，所述训练处方具体可为训练计划表，它包括训练日、阶段任务、时长要求、配速要求和阻力大小信息。同时，该运动处方还可以包括运动处方建议(目标指导意见)，例如，图3的“运动处方建议”。
本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机提供的运动处方，包括综合性训练计划，现仅以与跑步机关联的训练计划进行解释说明，用户采用具体的运动处方后，为用户生成完整的周期性训练计划，在指定训练日，提醒用户进行训练。
某一训练日(date0)，包括阶段任务(task)N项，系统从第一项阶段任务开始，引导用户进行针对性训练，跑步机根据该任务的阻力要求(drag)，自动调节为所需阻力大小，并开始为第一项阶段任务进行计时(time)，同时给出训练任务说明，引导用户按照一定配速要求(speed)进行锻炼，一项阶段任务完成后，自动开始下一项阶段任务，直至结束。同时根据实际的心率、运动时长及阻力大小，衡量用户本次的综合运动效果
训练计划在执行过程中，系统根据用户的实际的身体参数，可对用户的运动处方进行调整，起到更好的训练指导作用。与传统单一的衡量标准相比，更具科学性。同样，本发明的运动处方还可以以游戏的形式，内置到整个游戏环节中，让用户在玩的同时，达到预期的锻炼效果。
下面对本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机的管理模块工作控制过程和运营方式做进一步说明。
参见图2和图7，当用户使用本发明的跑步机，首次使用时需要在注册模块上注登记，输入性别、年龄、身高等个人信息，然后体重传感器和体脂传感器将设备采集该用户体脂信息，然后计算模块计算出反映跑步者的肌肉和体脂含量的用户指标成分参数表(参见图3)然后，比较模块将该用户指标成分参数表与所述标准健康状态模块的标准身体成分指标参照表对比得出用户的健康指标状态进行对比或匹配(见图2)，得出用户每项身体成分指标的健康状况，例如，肌肉的指标状态，偏低或标准，体脂的指标状态是偏胖还是肥胖，配对模块给用户从运动处方模块中配对出相应的运动处方，同时执行模块按照该运动处方使得本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机的跑台按照该训练计划提供合适的训练。
通过上面的描述，可以看出，本发明提供的跑步机可以检测身体数据，同时根据身体数据提供针对性的锻炼计划，兼容了私人教练的功能，使锻炼更高效。节约了用户去健身房的路程花费时间，同时可以节约请私人教练的高昂花费，让“请私教”不再是一件奢侈的事。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，它包括：
一跑台，所述跑台设有跑步者用来跑步的跑板以及用来扶手的把手；
一设置在所述跑板上用来测量跑步者脂肪指标的体脂传感器；
一设置在所述跑板上用来测量跑步者体重指标的体重传感器；
一用来对跑步者的身份信息进行登记并储存的注册模块，所述身份信息包含有姓名、性别和身高；
一标准健康状态模块，所述模块存储有标准身体成分指标参照表，所述参照表包含有身体成分测量指标、性别、年龄段、身高、指标区间以及对应前述指标的指标状态；
一与所述体脂传感器和体重传感器相连的健康指标计算模块，所述健康指标计算模块接收所述体脂传感器和体重传感器的脂肪指标和体重指标计算出反映跑步者的肌肉和体脂含量的用户身体指标成分参数表；
一运动处方模块，所述运动处方模块包括对应若干用户指标状态的相应的运动处方；
一与所述注册模块、所述健康指标计算模块、所述标准健康状态模块和所述运动处方模块相连的管理模块，所述管理模块包括一对比模块和一配对模块，所述管理模块接收注册模块的身份信息，其中，所述对比模块将所述用户身体指标成分参数表与所述标准健康状态模块的所述标准身体成分指标参照表对比得出用户的健康指标状态，然后所述配对模块将该用户的健康指标状态与运动处方模块的运动处方进行配对找到该用户相应的合适运动处方；以及
一执行模块，所述执行模块接收所述管理模块的所述配对的运动处方并发出一运动处方指令信号给所述跑台以便用户在跑台完成所述配对的运动处方。
2.如权利要求1所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述训练处方包括训练类型、适用部位、训练难度和训练周期信息。
3.如权利要求1所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述训练处方具体为训练计划，它包括所述训练计划为训练日、阶段任务、时长要求、配速要求和阻力大小信息。
4.如权利要求1所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，还包含有一用来监测用户心率的心率传感器，用于监测跑步过程中的心率数据以保证运动在高效、安全的心率状态运动。
5.如权利要求1所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述执行模块包括一动力系统和一控制所述动力系统的控制系统，以便完成用户的训练计划。
6.如权利要求1所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述心率传感器设置在所述扶手的把手上。
7.如权利要求1所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述体重传感器设置在所述跑板上。
8.如权利要求1所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述体脂传感器包括手部体脂传感器和足部体脂传感器。
9.如权利要求8所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述手部体脂传感器设置在所述扶手的把手上。
10.如权利要求8所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机，其特征在于，所述足部体脂传感器设置在所述跑板上。
11.一种身体健康数据检测及智能运动跑步机控制方法，其特征在于，它包括:用户在注册模块上注登记，输入性别、年龄、身高个人信息；
体重传感器和体脂传感器分别采集该用户的体重信息和体脂信息，然后计算模块计算出反映跑步者的肌肉和体脂含量的用户指标成分参数表；
比较模块将该用户指标成分参数表与所述标准健康状态模块的标准身体成分指标参照表对比得出用户的健康指标状态，并进行对比或匹配得出用户的设定身体成分指标的健康状况；
配对模块将用户的健康指标状态与运动处方模块中配对得到相应的运动处方；以及
执行模块按照该运动处方使得本发明的身体健康数据检测及智能运动跑步机的跑台按照该训练计划提供合适的训练。
12.如权利要求11所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机控制方法，其特征在于，所述训练处方包括训练类型、适用部位、训练难度和训练周期信息。
13.如权利要求11所述的一种身体健康数据检测及智能运动跑步机控制方法，其特征在于，所述训练处方具体为训练计划，它包括所述训练计划为训练日、阶段任务、时长要求、配速要求和阻力大小信息。
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