CN110665173B - 一种跑步机运行控制方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

一种跑步机运行控制方法、装置、设备以及存储介质 Download PDF

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CN110665173B CN201910926079.3A CN201910926079A CN110665173B CN 110665173 B CN110665173 B CN 110665173B CN 201910926079 A CN201910926079 A CN 201910926079A CN 110665173 B CN110665173 B CN 110665173B
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    • A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
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    • A63B2220/30—Speed

Abstract

本发明涉及一种跑步机运行控制方法、装置、设备以及存储介质，属于运动器材运行控制技术领域，包括如下步骤：获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n；获取跑步带的加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an；在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；所述n为大于等于0的整数，当n为0时，则T0为初次采集时刻。本控制方法能够较平稳的控制跑步带跟随用户的运动速度而自动变化运行速度，对用户来说更加安全。

Description

一种跑步机运行控制方法、装置、设备以及存储介质
技术领域
本发明涉及一种跑步机运行控制方法、装置、设备以及存储介质，属于运动器材运行控制技术领域。
背景技术
传统跑步机由驱动电机带动跑步带转动，用户站在跑步带上跑动，手扶机架上的栏杆防止摔倒。使用时，用户先启动跑步机，驱动电机按设定转速匀速转动，驱动电机带动跑步带转动，用户随跑步带的运行而迈步运动，使得用户只能去适应跑步机的速度(人随机动)，不会让跑步机跟随用户的速度变化而变化。
另外，现有跑步机的停止运行方式，大都是通过用户按压停止运行按钮或按键实现。当用户在运动时，跑步带会按照既定速度运行，即使用户没有跟上跑步带的运行速度，逐渐向跑步带的后端靠近甚至脱离跑步带时，跑步机也不会减速运行，易危及用户的人身安全。
专利申请号为CN200780012747的中国发明专利公开了利用压力传感器阵列和模糊逻辑的自动控速跑步机，具体公开了通过压力传感器阵列采集的数据获取用户的步速，通过压力传感器的固有位置值计算锻炼者的锻炼中心位置，再根据步速和锻炼中心位置的变化按比例的提高/降低步行带的驱动速度。虽然该方案实现了自动控制步行带的速度与锻炼者的锻炼速度相一致，不需要锻炼者手动控制速度，但是在对跑步带的速度进行自动调控时，无论加速或者减速，当变化频率高时，用户会有突兀感，有造成用户摔跤的风险。
发明内容
为了解决上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种安全且能够较平稳地跟随用户的运动速度而自动变化运行速度的跑步机运行控制方法、装置、设备以及存储介质。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种跑步机运行控制方法，包括如下步骤：
获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n；
获取跑步带的加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；
计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an；
在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；
所述n为大于等于0的整数，当n为0时，则T0为初次采集时刻。
上述的跑步机运行控制方法通过获取到的V带n和V人n以及加速度变化曲线a＝f(V人，V带)计算出采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an，从而在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；每个采集时刻都会有一个最大适宜加速度an，使得在控制驱动电机带动跑步带的运行速度V带n的绝对值向用户的运动速度V人n的绝对值趋近的过程中，跑步带的运行速度V带n的变化给用户的感受较平稳，不会给用户突兀感，也就不会因为跑步带的变速造成用户摔跤，安全性能更好。
具体的，上述的跑步机运行控制方法默认跑步带的运行速度V带n和用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n的运动方向相反，即禁止用户在跑步带上沿跑步带运行方向运动；若V人n的绝对值大于V带n的绝对值，则跑步带加速运行；若V人n的绝对值小于V带n的绝对值，则跑步带减速运行。
具体的，所述获取跑步带的加速度变化曲线a＝f(V人，V带)包括如下两种具体方案。
第一种，用户预选模式，包括如下步骤：
预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；
获取用户指令信息；
根据用户指令信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；
第二种，自动选定模式，包括如下步骤：
预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；
获取用户信息；
根据用户信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)。
更具体的，所述用户信息包括用户习惯、身高、体重、年龄、性别、步幅或步频中的至少一种。
具体的，所述计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an包括：
将V带n和V人n带入加速度变化曲线a＝f(V人，V带)计算获得结果值；
当结果值的绝对值≤允许最大值X时，所述an即为该结果值；
当结果值的绝对值＞允许最大值X时，所述an的绝对值为X。
所述允许最大值X是指适用于人类的加速度的绝对值。
具体的，所述获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n包括如下两种方法。
第一种，利用陀螺仪传感器获取，具体步骤如下：
采用专利申请号为CN201811242481.1的中国发明专利中所公开的人体运动速度预判方法获取采集时刻Tn用户相对于跑步机的移动速度V人实1；
获取用户的移动方向与跑步带的运行方向之间的夹角α；
根据V带n和V人实1获取采集时刻Tn用户相对于跑步带的移动速度V人实2；
根据V人实2、α以及预先获取的公式V人＝V人实cosα获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运动方向上的分速度V人n；
第二种，通过视觉计算获取，具体步骤如下：
当n为0时，则初次采集时刻T0用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n为0；
当n＞0时，则：
获取跑步机的尺寸；以跑步机的机架作为参照物；
获取采集时刻Tn-1用户与跑步机同存的图片1；
获取采集时刻Tn用户与跑步机同存的图片2；
根据跑步机的机架的尺寸、图片1以及图片2获取用户在Tn-1到Tn这段时间内相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的移动距离S人；由于拍摄图片1和图片2的照相机预先设置，位置固定，又预先获取了跑步机的真实尺寸，通过将图片1和图片2进行比对，即能获取从采集时刻Tn-1到采集时刻Tn这段时间内，用户相对于跑步机的变化距离，再加上这段时间内跑步带的运行速度已经获取，也就求出了S人；
根据S人、Tn-Tn-1以及预先获取的公式V＝S/T获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n。
进一步的，本发明在上述技术方案的基础上，还包括：
获取采集时刻Tn时的减速区域；
若获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域；
则控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速。
通过上述步骤的设置，增加了一道安全保护，防止用户在运动过程中从跑步带后端摔出。
具体的，所述获取采集时刻Tn时的减速区域包括：
获取预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置；
获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置；
采集时刻Tn时的跑步板位于运动边界线与后端绝对停止线之间的区域即为所述采集时刻Tn时的减速区域。
更具体的，所述获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置包括两种方法。
第一种，运动边界线在跑步板的位置固定不动，需要预先获取，具体过程如下：
预先获取固设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置，即获取了采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置。
第二种，运动边界线在跑步板的位置变化，具体过程如下：
预先获取跑步带的恒定减速加速度a0；a0的绝对值≤3m/s2；
根据V带n、a0以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000051
获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；L必须小于跑步带的长度，一般而言L的最大值为50cm；
根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
第三种，运动边界线在跑步板的位置也是变化的，具体过程如下：
获取跑步带的唯一减速加速度曲线a减＝f(V人，V带)；
获取公式
Figure BDA0002218985360000052
将根据减速加速度曲线a减＝f(V人，V带)确定的a1带入公式
Figure BDA0002218985360000053
计算得V带；
将所得V带带入公式
Figure BDA0002218985360000054
计算获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
更具体的，所述恒定减速加速度a0绝对值均不大于允许最大值X；
或；
根据减速加速度曲线a减＝f(V人，V带)确定的a1；
当a1的绝对值≤允许最大值X时，所述a1即为该结果值；
当a1的绝对值＞允许最大值X时，所述a1的绝对值为X。
所述允许最大值X是指适用于人类的加速度的绝对值。
具体的，所述获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域包括：
确定相对于跑步板固定不动的坐标系；
获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置；
通过预先佩戴于用户脚部的陀螺仪传感器获取采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置；
根据采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置以及采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置即可判断采集时刻Tn是否存在用户的任意一只脚踏入减速区域。
更具体的，所述获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置包括：
预先获取跑步板在坐标系中的位置；
根据所述预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置、采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置以及跑步板在坐标系中的位置获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置。
具体的，所述控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速包括：
当运动边界线预先固设于跑步板时；
获取采集时刻Tn用户后脚与后端绝对停止线的距离L1；
根据V带n、L1以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000061
获取在采集时刻Tn跑步带的加速度an；
控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以加速度an减速；
当预先获取跑步带的恒定减速加速度a0时，
控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以减速加速度a0减速；
当获取公式
Figure BDA0002218985360000071
时，
控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以减速加速度a1减速。
上述的跑步机运行控制方法的有益效果在于：
1、通过V带n和V人n以及加速度变化曲线a＝f(V人，V带)计算出采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an，使得在控制驱动电机带动跑步带的运行速度V带n的绝对值向用户的运动速度V人n的绝对值趋近的过程中，跑步带的运行速度V带n的变化给用户的感受较平稳，不会给用户突兀感。
2、加速度变化曲线a＝f(V人，V带)是从曲线族中根据用户指令信息或者用户信息确定的唯一一条加速度变化曲线，使得该唯一的加速度变化曲线更加适宜于用户。
3、本方法还设置了减速区域，只要用户的任意一只脚进入到减速区域就开始减速，增加了一道安全保护，防止用户在运动过程中从跑步带后端摔出。
本发明还提供了一种跑步机运行控制装置，包括：
第一获取单元，用于获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
第二获取单元，用于获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n；
第三获取单元，用于获取跑步带的加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；
分析单元，用于计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an；
第一控制单元，用于在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；
所述n为大于等于0的整数，当n为0时，则T0为初次采集时刻。
具体的，所述第三获取单元包括：
第三一获取模块，用于预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；
第三二获取模块，用于获取用户指令信息；
第三一分析模块，用于根据用户指令信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；
或；
第三一获取模块，用于预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；
第三三获取模块，用于获取用户信息；
第三二分析模块，用于根据用户信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)。
具体的，所述第二获取单元包括：
第二一获取模块，用于采用专利申请号为CN201811242481.1的中国发明专利中所公开的人体运动速度预判方法获取采集时刻Tn用户相对于跑步机的移动速度V人实1；
第二二获取模块，用于获取用户的移动方向与跑步带的运行方向之间的夹角α；
第二一分析模块，用于根据V带n和V人实1获取采集时刻Tn用户相对于跑步带的移动速度V人实2；
第二二分析模块，用于根据V人实2、α以及预先获取的公式V人＝V人实cosα获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运动方向上的分速度V人n；
或；
第二三获取模块，获取跑步机的机架的尺寸；
第二四获取模块，获取采集时刻Tn-1用户与跑步机同存的图片1；
第二五获取模块，获取采集时刻Tn用户与跑步机同存的图片2；
第二三分析模块，用于根据跑步机的机架的尺寸、图片1以及图片2获取用户在Tn-1到Tn这段时间内相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的移动距离S人；
第二四分析模块，用于根据S人、Tn-Tn-1以及预先获取的公式V＝S/T获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n。
进一步的，在其他实施例中，还包括：
第四获取单元，用于获取采集时刻Tn时的减速区域；
判断单元，用于判断是否获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域；
第二控制单元，用于控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速。
具体的，所述第四获取单元包括：
第四一获取模块，用于获取预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置；
第四二获取模块，用于获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置。
更具体的，所述第四二获取模块包括：
第四二一获取子模块，用于预先获取固设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置；
或；
第四二二获取子模块，用于预先获取跑步带的恒定减速加速度a0；
第四二一分析子模块，用于根据V带n、a0以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000091
获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
第四二二分析子模块，用于根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置；
或；
第四二三获取子模块，用于获取跑步带的唯一减速加速度曲线a＝f(V人，V带)；
第四二四获取子模块，用于获取公式
Figure BDA0002218985360000092
第四二三分析子模块，用于将根据减速加速度曲线a＝f(V人，V带)确定的a1带入公式
Figure BDA0002218985360000101
计算得V带；
第四二四分析子模块，用于将所得V带带入公式
Figure BDA0002218985360000102
计算获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
第四二五分析子模块，用于根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的跑步机运行控制方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个计算机程序，所述计算机程序可被至少一个处理器执行，以实现如上所述的跑步机运行控制方法。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明实施例1一种跑步机运行控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例1一种跑步机运行控制方法中步骤S3的第一种流程示意图；
图3为本发明实施例1一种跑步机运行控制方法中步骤S3的第二种流程示意图；
图4为本发明实施例1一种跑步机运行控制方法中步骤S2的第一种流程示意图；
图5为本发明实施例1一种跑步机运行控制方法中步骤S2的第二种流程示意图；
图6为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法的流程示意图；
图7为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法中步骤S6的流程示意图；
图8为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法中步骤S6中的步骤S62的第二种流程示意图；
图9为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法中步骤S6中的步骤S62的第三种流程示意图；
图10为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法中步骤S7的流程示意图；
图11为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法中步骤S7中的步骤S72的流程示意图；
图12为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法中步骤S8的第一种流程示意图；
图13为本发明实施例2一种跑步机减速运行控制方法中步骤S8的第二种流程示意图；
图14为本发明实施例4一种跑步机运行控制装置的示意性框图；
图15为本发明实施例4一种跑步机运行控制装置中第三获取单元的第一种示意性框图；
图16为本发明实施例4一种跑步机运行控制装置中第三获取单元的第二种示意性框图；
图17为本发明实施例4一种跑步机运行控制装置中第二获取单元的第一种示意性框图；
图18为本发明实施例4一种跑步机运行控制装置中第二获取单元的第二种示意性框图；
图19为本发明实施例5一种跑步机减速运行控制装置的示意性框图；
图20为本发明实施例5一种跑步机减速运行控制装置中第四获取单元的示意性框图；
图21为本发明实施例5一种跑步机减速运行控制装置中第四获取单元中第四二获取模块的第二种示意性框图；
图22为本发明实施例5一种跑步机减速运行控制装置中第四获取单元中第四二获取模块的第三种示意性框图；
图23为本发明实施例5一种跑步机减速运行控制装置中判断单元的示意性框图；
图24为本发明实施例5一种跑步机减速运行控制装置中判断单元中第一获取模块的示意性框图；
图25为本发明实施例5一种跑步机减速运行控制装置中第二控制单元的示意性框图；
图26为本发明实施例7一种计算机设备的结构组成示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
实施例1
如图1所示，一种跑步机运行控制方法，静止用户的运动方向与跑步带的运行方向相同，包括如下步骤：
S1获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
S2获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n；
S3获取跑步带的加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；该加速度变化曲线的形态不定，可以是水平直线(加速度恒定)，斜直线(加速度匀速变化)，也可以是非规则曲线(加速度非规则变化)；非规则的加速度变化曲线的绝对值既可以由小变大，也可以是由大变小，还可以是先变大后变小，亦可以是先变小后变大等等；
S4计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an；
S5在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；当V人n与V带n的方向相反时，若V人n的绝对值大于V带n的绝对值，则跑步带加速运行；若V人n的绝对值小于V带n的绝对值，则跑步带减速运行；
所述n为大于等于0的整数，当n为0时，则T0为初次采集时刻。
具体的，步骤S3采用如下两种具体方法。
如图2所示，第一种具体过程如下：
S31a预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；该曲线族即为多条形态不同的加速度变化曲线；
S32a获取用户指令信息；
S33a根据用户指令信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；
如图3所示，第二种具体过程如下：
S31b预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；该曲线族即为多条形态不同的加速度变化曲线；
S32b获取用户信息；所述用户信息包括用户习惯、身高、体重、年龄、性别、步幅或步频中的至少一种；
S33b根据用户信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；根据用户信息智能判断当前用户适用的加速度变化曲线是平稳一点还是相对突兀一点；比如男性年轻用户，加速度变化曲线就可以选择相对突兀一点的；若为年龄较大的用户，加速度变化曲线就选择相对平稳一点的。
具体的，所述计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an包括：
将V带n和V人n带入加速度变化曲线a＝f(V人，V带)计算获得结果值；
当结果值的绝对值≤允许最大值X时，所述an即为该结果值；
当结果值的绝对值＞允许最大值X时，所述an的绝对值为X。
本实施中，允许最大值X的绝对值取3m/s2，当然还可以取2m/s2、3.5m/s2或2.5m/s2等等。
具体的，步骤S2采用如下两种具体方法。
如图4所示，第一种具体过程如下：
S21a采用专利申请号为CN201811242481.1的中国发明专利中所公开的人体运动速度预判方法获取采集时刻Tn用户相对于跑步机的移动速度V人实1；
S22a获取用户的移动方向与跑步带的运行方向之间的夹角α；由于所采用的人体运动姿态采集装置设置有陀螺仪传感器，陀螺仪传感器能够获取移动轨迹，跑步带的运行方向亦是预先知道的，从而也能获得夹角α；
S23a根据V带n和V人实1获取采集时刻Tn用户相对于跑步带的移动速度V人实2；
S24a根据V人实2、α以及预先获取的公式V人＝V人实cosα获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运动方向上的分速度V人n；
如图5所示，第二种具体过程如下：
当n为0时，则初次采集时刻T0用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n为0；
当n＞0时，则：
S21b获取跑步机的尺寸；
S22b获取采集时刻Tn-1用户与跑步机同存的图片1；通过预先固定设置的相机拍照获取；
S23b获取采集时刻Tn用户与跑步机同存的图片2；通过预先固定设置的相机拍照获取；
S24b根据跑步机的机架的尺寸、图片1以及图片2获取用户在Tn-1到Tn这段时间内相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的移动距离S人；
S25b根据S人、Tn-Tn-1以及预先获取的公式V＝S/T获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n。
由于拍摄图片1和图片2的照相机预先设置，位置固定，又预先获取了跑步机的真实尺寸，通过将图片1和图片2进行比对，即能获取从采集时刻Tn-1到采集时刻Tn这段时间内，用户相对于跑步机的变化距离，再加上这段时间内跑步带的运行速度已经获取，也就求出了S人；可以参见如下网址所公开的内容：
https://blog.csdn.net/u010636181/article/details/80659700。
综上所述：上述的跑步机运行控制方法，通过获取到的V带n和V人n以及加速度变化曲线a＝f(V人，V带)计算出采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an，从而在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；每个采集时刻都会有一个最大适宜加速度an，使得在控制驱动电机带动跑步带的运行速度V带n的绝对值向用户的运动速度V人n的绝对值趋近的过程中，跑步带的运行速度V带n的变化给用户的感受较平稳，不会给用户突兀感。
实施例2
如图6所示，本实施例公开了一种跑步机减速运行控制方法，包括：
S6获取采集时刻Tn时的减速区域；
S7若获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域；
S8则控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速。
如图7所示，步骤S6的具体过程如下：
S61获取预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置；
S62获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置；
S63采集时刻Tn时的跑步板位于运动边界线与后端绝对停止线之间的区域即为所述采集时刻Tn时的减速区域。
更具体的，步骤S62包括如下两种方法。
第一种，运动边界线固设于跑步板，位置始终不变，具体过程如下：
预先获取固设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置，即获取了采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置。
第二种，运动边界线在跑步板变动，如图8所示，具体过程如下：
S621a获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
S622a预先获取跑步带的恒定减速加速度a0；该减速加速度a的绝对值的最大值不超过允许最大值X；
S623a根据V带n、a以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000161
获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
S624a根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
第三种，运动边界线在跑步板变动，如图9所示，具体过程如下：
S621b获取跑步带的唯一减速加速度曲线a减＝f(V人，V带)；
S622b获取公式
Figure BDA0002218985360000162
S623b将根据减速加速度曲线a减＝f(V人，V带)确定的a1(当a1的绝对值≤允许最大值X时，所述a1即为该结果值；当a1的绝对值＞允许最大值X时，所述a1的绝对值为X)带入公式
Figure BDA0002218985360000163
计算得V带；
S624b将所得V带带入公式
Figure BDA0002218985360000164
计算获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
S625b根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
如图10所示，步骤S7的具体过程如下：
S71确定相对于跑步板固定不动的坐标系；
S72获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置；
S73通过预先佩戴于用户脚部的陀螺仪传感器获取采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置；
S74根据采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置以及采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置即可判断采集时刻Tn是否存在用户的任意一只脚踏入减速区域。
如图11所示，步骤S72的具体过程如下：
S721预先获取跑步板在坐标系中的位置；
S722根据所述预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置、采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置以及跑步板在坐标系中的位置获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置。
步骤S8与运动边界线相关，包括如下两种方法。
第一种，当运动边界线预先固设于跑步板时，如图12所示，具体过程如下：
S81a获取采集时刻Tn用户后脚与后端绝对停止线的距离L1；
S82a根据V带n、L1以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000171
获取在采集时刻Tn跑步带的加速度an；
S83a控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以加速度an减速；
第二种，当运动边界线在跑步板的位置与跑步带的运行速度V带相关时，如图13所示，具体过程如下：
S81b获取采集时刻Tn用户后脚与后端绝对停止线的距离L2；
S82b根据a、L2以及公式
Figure BDA0002218985360000172
获取采集时刻Tn时跑步带的安全运行速度V带安；
S83b控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以减速加速度a减速至V带安。
实施例3
本实施例也公开了一种跑步机运行控制方法，与实施例1相比，增加了实施例2中的控制步骤。
实施例4
如图14所示，一种跑步机运行控制装置100，包括：
第一获取单元110，用于获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
第二获取单元120，用于获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n；
第三获取单元130，用于获取跑步带的加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；
分析单元140，用于计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an；
第一控制单元150，用于在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；
所述n为大于等于0的整数，当n为0时，则T0为初次采集时刻。
具体的，所述第三获取单元130包括两种结构。
第一种，如图15所示，包括：
第三一获取模块131a，用于预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；
第三二获取模块132a，用于获取用户指令信息；
第三一分析模块133a，用于根据用户指令信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)；
第二种，如图16所示，包括：
第三一获取模块131b，用于预先获取加速度变化曲线a＝f(V人，V带)的曲线族；
第三三获取模块132b，用于获取用户信息；
第三二分析模块133b，用于根据用户信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线a＝f(V人，V带)。
具体的，所述第二获取单元120包括两种结构。
第一种，如图17所示，包括：
第二一获取模块121a，用于采用专利申请号为CN201811242481.1的中国发明专利中所公开的人体运动速度预判方法获取采集时刻Tn用户相对于跑步机的移动速度V人实1；
第二二获取模块122a，用于获取用户的移动方向与跑步带的运行方向之间的夹角α；
第二一分析模块123a，用于根据V带n和V人实1获取采集时刻Tn用户相对于跑步带的移动速度V人实2；
第二二分析模块124a，用于根据V人实2、α以及预先获取的公式V人＝V人实cosα获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运动方向上的分速度V人n；
第二种，如图18所示，包括：
第二三获取模块121b，获取跑步机的机架的尺寸；
第二四获取模块122b，获取采集时刻Tn-1用户的左脚和/或右脚与跑步机同存的图片1；
第二五获取模块123b，获取采集时刻Tn用户的左脚和/或右脚与跑步机同存的图片2；
第二三分析模块124b，用于根据跑步机的机架的尺寸、图片1以及图片2获取用户在Tn-1到Tn这段时间内相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的移动距离S人；
第二四分析模块125b，用于根据S人、Tn-Tn-1以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000191
获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n。
实施例5
如图19所示，一种跑步机减速运行控制装置200，包括：
第四获取单元210，用于获取采集时刻Tn时的减速区域；
判断单元220，用于判断是否获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域；
第二控制单元230，用于控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速。
如图20所示，所述第四获取单元210包括：
第四一获取模块211，用于获取预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置；
第四二获取模块212，用于获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置。
具体的，所述第四二获取模块212有如下三种结构：
第一种，包括：
第四二一获取子模块，用于预先获取固设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置；
第二种，如图21所示，包括：
第四二二获取子模块2121a，用于获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
第四二三获取子模块2122a，用于预先获取跑步带的恒定减速加速度a0；
第四二一分析子模块2123a，用于根据V带n、a0以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000201
获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
第四二二分析子模块2124a，用于根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
第三种，如图22所示，包括：
第四二三获取子模块2121b，用于获取跑步带的唯一减速加速度曲线a＝f(V人，V带)；
第四二四获取子模块2122b，用于获取公式
Figure BDA0002218985360000202
第四二三分析子模块2123b，用于将根据减速加速度曲线a＝f(V人，V带)确定的a1带入公式
Figure BDA0002218985360000211
计算得V带；
第四二四分析子模块2124b，用于将所得V带带入公式
Figure BDA0002218985360000212
计算获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
第四二五分析子模块2125b，用于根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
如图23所示，所述判断单元220包括：
确定模块221，用于确定相对于跑步板固定不动的坐标系；
第一获取模块222，用于获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置；
第一分析模块223，用于通过预先佩戴于用户脚部的陀螺仪传感器获取采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置；
第二分析模块224，用于根据采集时刻Tn所述所述减速区域在坐标系中的位置以及采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置即可判断采集时刻Tn是否存在用户的任意一只脚踏入减速区域。
如图24所示，所述第一获取模块222包括：
第一获取子模块2221，用于预先获取跑步板在坐标系中的位置；
第一分析子模块2222，用于根据所述预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置、采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置以及跑步板在坐标系中的位置获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置。
如图25所述，所述第二控制单元230包括：
第二获取模块231，用于获取采集时刻Tn用户后脚与后端绝对停止线的距离L1；
第三分析模块232，用于根据V带n、L1以及预先获取的公式
Figure BDA0002218985360000213
获取在采集时刻Tn跑步带的加速度an；
第一控制模块233，用于控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以加速度an减速。
实施例6
本实施例公开了一种一种跑步机运行控制装置，与实施例4相比，增加了实施例5中的各个单元结构。
实施例7
如图26所示，一种计算机设备300，包括通过系统总线301连接的处理器302、非易失性存储介质303、内存储器304和网络接口305。其中，该计算机设备300的非易失性存储介质303可存储操作系统3031和计算机程序3032，该计算机程序3032被执行时，可使得处理器302执行一种跑步机运行控制方法。该计算机设备300的处理器302用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备300的运行。该内存储器304为非易失性存储介质303中的计算机程序3032的运行提供环境，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器302执行一种跑步机运行控制方法。计算机设备300的网络接口305用于进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图26中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器302用于运行存储在存储器304中的计算机程序，以实现上述业务单据配置方法的任一实施例。
应当理解，在本申请实施例中，所称处理器302可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(应用程序lication SpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
实施例8
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个计算机程序，所述计算机程序可被至少一个处理器执行，以实现如权利要求1～11任一项所述的跑步机运行控制方法。
上述的存储介质包括：磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等各种可以存储程序代码的介质。
本发明所有实施例中的单元可以通过通用集成电路，例如CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，或通过ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)来实现。
本发明实施例1～实施例3中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施4～实施例6中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (14)

1.一种跑步机减速运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置；
获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置；
根据采集时刻Tn时的跑步板位于运动边界线与后端绝对停止线的位置确定所述采集时刻Tn时的减速区域；
判断是否获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域；
若是，则控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速；
所述获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置包括：
预先获取跑步带的恒定减速加速度a0；
根据V带n、a0以及预先获取的公式
Figure DEST_PATH_IMAGE001
获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止 线之间的距离L；
根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置；
或；
所述获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置包括：
获取跑步带的唯一减速加速度曲线
Figure 949658DEST_PATH_IMAGE002
；
获取公式
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
将根据减速加速度曲线
Figure 742164DEST_PATH_IMAGE004
确定的a1带入公式
Figure DEST_PATH_IMAGE005
计算得V带；
将所得V带带入公式
Figure 397268DEST_PATH_IMAGE006
计算获取采集时刻Tn运动边界线与后端绝对停止线之 间的距离L；
根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置。
2.根据权利要求1所述的跑步机减速运行控制方法，其特征在于，所述恒定减速加速度a0绝对值均不大于允许最大值X；
或；
根据减速加速度曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE007
确定的a1；
当a1的绝对值≤允许最大值X时，所述a1即为该结果值；
当a1的绝对值＞允许最大值X时，所述a1的绝对值为X。
3.根据权利要求1所述的跑步机减速运行控制方法，其特征在于，所述获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域包括：
确定相对于跑步板固定不动的坐标系；
获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置；
通过预先佩戴于用户脚部的陀螺仪传感器获取采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置；
根据采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置以及采集时刻Tn用户的双脚各自在坐标系中的位置即可判断采集时刻Tn是否存在用户的任意一只脚踏入减速区域。
4.根据权利要求3所述的跑步机减速运行控制方法，其特征在于，所述获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置包括：
预先获取跑步板在坐标系中的位置；
根据所述预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置、采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置以及跑步板在坐标系中的位置获取采集时刻Tn所述减速区域在坐标系中的位置。
5.根据权利要求1所述的跑步机减速运行控制方法，其特征在于，所述控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速包括：
当运动边界线预先固设于跑步板时；
获取采集时刻Tn用户后脚与后端绝对停止线的距离L1；
根据V带n、L1以及预先获取的公式
Figure 667843DEST_PATH_IMAGE008
获取在采集时刻Tn跑步带的加速度an；
控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以加速度an减速；
当预先获取跑步带的恒定减速加速度a0时，
控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以减速加速度a0减速；
当获取公式
Figure DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 357582DEST_PATH_IMAGE010
时，
控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始以减速加速度a1减速。
6.一种跑步机运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n；
获取跑步带的加速度变化曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；
计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an；
在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；
还包括如权利要求1~5任一项所述的跑步机减速运行控制方法的数据处理步骤；
所述n为大于等于0的整数，当n为0时，则T0为初次采集时刻。
7.根据权利要求6所述的跑步机运行控制方法，其特征在于，当V人n与V带n的方向相反时，若V人n的绝对值大于V带n的绝对值，则跑步带加速运行；若V人n的绝对值小于V带n的绝对值，则跑步带减速运行；
和/或；
所述获取跑步带的加速度变化曲线
Figure 55410DEST_PATH_IMAGE012
包括：
预先获取加速度变化曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE013
的曲线族；
获取用户指令信息；
根据用户指令信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线
Figure 197810DEST_PATH_IMAGE014
；
或；
预先获取加速度变化曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE015
的曲线族；
获取用户信息；
根据用户信息从曲线族中确定用户的唯一加速度变化曲线
Figure 272076DEST_PATH_IMAGE016
；
和/或；
所述计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an包括：
将V带n和V人n带入加速度变化曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE017
计算获得结果值；
当结果值的绝对值≤允许最大值X时，所述an即为该结果值；
当结果值的绝对值＞允许最大值X时，所述an的绝对值为X。
8.根据权利要求6或7所述的跑步机运行控制方法，其特征在于，所述获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n包括如下步骤：
采用人体运动速度预判方法获取采集时刻Tn用户相对于跑步机的移动速度V人实1；
获取用户的移动方向与跑步带的运行方向之间的夹角α；
根据V带n和V人实1获取采集时刻Tn用户相对于跑步带的移动速度V人实2；
根据V人实2、α以及预先获取的公式
Figure 816321DEST_PATH_IMAGE018
获取采集时刻Tn用户相对于跑步带 且沿跑步带运动方向上的分速度V人n；
或；
当n为0时，则初次采集时刻T0用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n为0；
当n＞0时，则：
获取跑步机的尺寸；
获取采集时刻Tn-1用户与跑步机同存的图片1；
获取采集时刻Tn用户与跑步机同存的图片2；
根据跑步机的机架的尺寸、图片1以及图片2获取用户在Tn-1到Tn这段时间内相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的移动距离S人；
根据S人、Tn-Tn-1以及预先获取的公式
Figure DEST_PATH_IMAGE019
获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿 跑步带运行方向上的分速度V人n。
9.一种跑步机减速运行控制装置，其特征在于，包括：
第四获取单元，用于获取预先固设于跑步板后端的后端绝对停止线在跑步板的位置；
第五获取单元，用于获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在跑步板的位置；
第二分析单元，用于根据采集时刻Tn时的跑步板位于运动边界线与后端绝对停止线的位置确定所述采集时刻Tn时的减速区域；
判断单元，用于判断是否获取到采集时刻Tn用户的任意一只脚踏入减速区域；
第二控制单元，用于控制驱动电机带动跑步带从采集时刻Tn开始减速；
所述第五获取单元包括：
第五一获取模块，用于预先获取跑步带的恒定减速加速度a0；
第五二获取模块，用于根据V带n、a0以及预先获取的公式
Figure 685051DEST_PATH_IMAGE020
获取采集时刻Tn运动 边界线与后端绝对停止线之间的距离L；
第五一分析模块，用于根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置；
或；
所述第五获取单元包括：
第五三获取模块，用于获取跑步带的唯一减速加速度曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE021
；
第五四获取模块，用于获取公式
Figure 314747DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure DEST_PATH_IMAGE023
；
第五二分析模块，用于将根据减速加速度曲线
Figure 938843DEST_PATH_IMAGE024
确定的a1带入公式
Figure DEST_PATH_IMAGE025
计算得V带；
第五三分析模块，用于将所得V带带入公式
Figure 337595DEST_PATH_IMAGE026
计算获取采集时刻Tn运动边界 线与后端绝对停止线之间的距离L；
第五四分析模块，用于根据所述后端绝对停止线在跑步板的位置及L获取采集时刻Tn预先设于跑步板的运动边界线在坐标系的位置；
所述n为大于等于0的整数，当n为0时，则T0为初次采集时刻。
10.一种跑步机运行控制装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取采集时刻Tn跑步带的运行速度V带n；
第二获取单元，用于获取采集时刻Tn用户相对于跑步带且沿跑步带运行方向上的分速度V人n；
第三获取单元，用于获取跑步带的加速度变化曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE027
；
第一分析单元，用于计算获得在采集时刻Tn跑步带的最大适宜加速度an；
第一控制单元，用于在Tn到Tn+1这段时间内以an控制驱动电机带动跑步带，使V带n的绝对值向V人n的绝对值趋近；
还包括如权利要求9所述的跑步机减速运行控制装置，用于控制跑步带的减速运行。
11.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~5任一项所述的跑步机减速运行控制方法。
12.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求6~8任一项所述的跑步机运行控制方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个计算机程序，所述计算机程序可被至少一个处理器执行，以实现如权利要求1~5任一项所述的跑步机减速运行控制方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个计算机程序，所述计算机程序可被至少一个处理器执行，以实现如权利要求6~8任一项所述的跑步机运行控制方法。
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