CN201492862U - 实景互动多功能跑步机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实景互动多功能跑步机，包括：跑台机构，还包括：用于人机互动控制的控制装置；用于对人体的身体状态进行测量的测量装置；用于输入场景和人机互动数据并对输入的所述场景和人机互动数据进行处理以及对人体的身体状态进行监控的场景互动装置；以及用于外接设备的外接接口装置；所述跑台机构、所述测量装置、所述场景互动装置以及所述外接接口装置分别与所述控制装置相连接。本实用新型实景互动多功能跑步机应用测量装置和场景互动装置和跑步机相结合的互动方式，达到资源高效利用、提高跑步运动效果的目的。

Description

实景互动多功能跑步机

技术领域

本实用新型涉及一种跑步机，尤其涉及一种实景互动多功能跑步机。

背景技术

目前，跑步是国际流行的且被医学界和体育界给予高度评价的有氧健身运动之一，是保持一个人身心健康最有效、最科学的健身方式，愈加受到大家的喜爱。在现代城市生活中，许多人特别是脑力劳动者，从事体育运动的时间和空间都大为的减少，调查显示，运动量不足是许多人处于“亚健康状态”的重要原因之一。由于环境、天气等种种因素的限制，跑步机也就成了健身者进行运动锻炼的首选。

现有市面上销售的跑步机分为机械式跑步机和电动式跑步机两种，机械式跑步机是依靠跑步者的脚与跑步带间的摩擦力进行运行的，功能比较单一。而电动式跑步机是依靠电机带动跑步带进行运行的，其通常具备阻力调节和坡度调节功能以及具备跑步公里数、消耗能量、心率等数据显示的功能，电动跑步机能够减轻传统训练方式中对关节的冲击，避免运动受伤，比自然跑步有明显的优势，因此，电动跑步机是一种接近零运动伤害的健康型电动跑步机。使用电动跑步机进行运动时不但能平衡消除关节的负载，减肥健身，而且还有益于受伤后身体的恢复，因此，电动跑步机逐渐为广大消费者所接受，而机械式跑步机逐渐被市场所淘汰。

在跑步机的传统使用过程中，运动者往往在单一的环境中进行重复运动，为增加跑步运动过程的趣味性，有些跑步机增加显示器、电脑主机、TV接入、DVD/VCD以及MP3/MP4等设备，使其在运动的过程中可以欣赏音乐、影片、电视节目等。

现有的跑步机在其跑步机传动装置上装设姿态仿真装置，以使运动者在跑步机上运动时，可借助姿态仿真装置达到如同在各种不同高低起伏的地形上跑步的效果。这种跑步机的缺陷在于，姿态仿真装置可以实现移动表面的前后俯仰或左右倾斜的功能，但在实际运动过程中，如果移动表面进行左右倾斜，非常容易造成运动者失去平衡而摔倒，轻则崴脚，重则骨折，这样会造成极大的危险性。因此移动表面左右倾斜功能的实用性不大。移动表面的表面状态改变，也会引发运动者的不适应，造成危险性增大。

另外，现在还有一种具有数字VR系统功能的电动跑步机，这种跑步机通过连接网络，使得锻炼者可以享受健身指导，可以把健身和娱乐结合起来，可以把竞赛和健身运动结合起来。这种跑步机的缺陷在于，跑步机内装设一台计算机，同时包含带触摸功能的显示系统及数字VR系统，这无形之中大大增加了设备的成本。家用跑步机内置一台计算机，利用率较低，浪费的资源，同时也无法将使用者的资料统一整合起来。数字VR功能在真实和虚拟的情景模式中，只是观赏全球美景，体验3D动画，缺乏互动功能，VR软件中的健康档案的建立和维护缺乏健康资料的自动收集功能，只能通过人手工输入，同时运动数据及身体改善情况也无法维护。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，应用测量装置和场景互动装置和跑步机相结合的互动方式、达到资源高效利用、提高跑步运动效果的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种实景互动多功能跑步机，包括：跑台机构、用于人机互动控制的控制装置；用于对人体的身体状态进行测量的测量装置；用于输入场景和人机互动数据并对输入的所述场景和人机互动数据进行处理以及对人体的身体状态进行监控的场景互动装置；以及用于外接设备的外接接口装置；所述跑台机构、所述测量装置、所述场景互动装置以及所述外接接口装置分别与所述控制装置相连接。

所述控制装置包括：用于输入人机互动数据的控制输入单元；用于接收所述测量装置、所述场景互动装置以及所述外接接口装置发送的数据信息的控制接收单元；分别与所述控制输入单元、所述控制接收单元相连接用于对所述控制输入单元输入的或所述控制接收单元接收的数据信息进行存储和处理，并生成控制数据信息的控制处理单元；与所述控制处理单元相连接用于发送所述控制处理单元生成的所述控制数据信息的控制发送单元。

所述控制装置还包括：控制播放单元，所述控制播放单元与所述控制处理单元相连接。

所述测量装置包括：超声波探头、体重测量台以及臂式血压计。

所述跑台机构包括：跑步带移动机构和坡度调节机构。

所述场景互动装置包括：用于输入场景互动数据的场景互动输入单元、用于存储场景数据的场景存储单元、用于根据所述场景互动单元输入的所述场景互动数据将所述场景存储单元存储的所述场景数据进行串接处理，生成串接数据的场景处理单元以及与所述场景处理单元相连接用于将所述场景处理单元生成的所述串接数据发送给控制装置的场景互动发送单元，所述场景互动输入单元、所述场景存储单元以及所述场景处理单元两两相连接。

所述场景互动输入单元输入的所述场景互动数据包括：场景选择互动数据，场景比例缩放互动数据、场景网络连接互动数据以及场景监控互动数据。

所述场景存储单元存储的所述场景数据包括：视频数据、音频数据、地形数据、游戏数据以及所述场景互动输入单元输入的所述场景监控互动数据。

本实用新型实施例所提供的实景互动多功能跑步机由于跑台机构、测量装置、场景互动装置以及外接接口装置分别与控制装置相连接，将测量装置与跑步机有机地结合起来，既可以独立操作，也可以相互连接成为一个整体，同时，各测量装置在获取相应的测量数据后会对各测量数据进行存储，存储的测量数据和个人运动信息经过一段时间的积累，可以形成使用者的健康记录，并且具有监控功能，提高跑步运动的效果；充分利用使用者已经拥有的电脑、显示器、电视等设备，达到资源综合高效利用的目的，同时节省使用者的投资；跑步机具有场景互动装置，可以将使用者置身于各种运动、学习、交互以及游戏场景中，既达到了锻炼身体的目的，又可以在运动过程中学习和了解各方面的知识。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的实景互动多功能跑步机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的实景互动多功能跑步机的超声波探头与体重测量台相连接的结构示意图；

图3是本实用新型实施例所提供的实景互动多功能跑步机的臂式血压计的外观结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本实用新型的优选实施例进行描述。

参见图1，本实用新型实施例所提供的实景互动多功能跑步机包括：跑台机构1、用于人机互动控制的控制装置2、用于对人体的身体状态进行测量的测量装置3、用于输入场景和人机互动数据并对输入的所述场景和人机互动数据进行处理以及对人体的身体状态进行监控的场景互动装置4以及用于外接设备的外接接口装置5，跑台机构1、测量装置3、场景互动装置4以及外接接口装置5分别与控制装置2相连接。

所述控制装置2包括：用于输入人机互动数据的控制输入单元21、用于接收测量装置3、场景互动装置4以及外接接口装置5发送的数据信息的控制接收单元22、分别与控制输入单元21、控制接收单元22相连接用于对所述控制输入单元21输入的或控制接收单元22接收的数据信息进行存储和处理，并生成控制数据信息的控制处理单元23以及与控制处理单元23相连接用于发送所述控制处理单元23生成的控制数据信息的控制发送单元24。

控制装置2还包括：控制播放单元25，控制播放单元25与控制处理单元23相连接。

跑台机构1包括：跑步带移动机构11和坡度调节机构12，跑台机构1的工作过程为：用户通过控制输入单元21输入跑步信息，控制处理单元23接受用户在控制输入单元21输入的跑步信息，根据用户输入的相关内容将跑台相关机构启动信号通过控制发送单元24发送给跑台机构1，如果用户输入的为无俯角跑步数据，则跑步带移动机构11启动，用户实现在跑步带上从前至后的移动，其中，跑台机构1包括基架、支架、滚筒、跑步板、跑步带、电动机等部件组成；如果用户输入的数据包含地形变化跑步数据，则坡度调节机构12同时启动，实现跑台机构1前倾、后倾等运动，模拟上山、下山的地形变化。

测量装置3包括：超声波探头31、体重测量台32以及臂式血压计33。

参见图2，超声波探头31通过探头支架(图未示)架设在体重测量台32上；超声波探头31的工作过程为：用户在控制装置2上通过控制输入单元21输入身高测量数据，控制处理单元23接收用户输入的身高测量数据，将超声波探头31启动信号通过控制发送单元24发送给超声波探头31，超声波探头31接收测量信号，采用超声波非接触的方式自动测量人体的身高，并采用多探头矩阵排列的方式，自动寻找到头部的最高点，利用高速的数据采集和处理，在数秒内将人体不同站立姿势调整所采的多个数据进行最优化处理，并将人体的高度计算出来，身高测量数据采集完毕用，超声波探头31将身高测量数据发送给控制装置2，控制装置2的控制接收单元22接收身高测量数据，并将其发送给控制处理单元23，控制处理单元23以日期记录的方式对身高数据进行存储。

体重测量台32进行体重测量时采用电子传感的方式测量人体的体重，其接受工作指令的过程与超声波探头31大致相同，在此不在赘述。

参见图3，臂式血压计33可自动加压、自动测量血压和脉搏，其既可以固定在跑步机的支架前端，也可以取下使用，以方便使用者进行测量，脉搏的测量包括心跳脉搏的测量。

优选的，超声波探头31、体重测量台32以及臂式血压计33在接收控制装置2发送的测量控制指令后会启动相应的各测量设备，各测量设备在获取相应的测量数据后会将测量数据通过控制接收单元22发送给控制处理单元23，控制处理单元23对各测量数据进行存储，存储的这些数据经过一段时间的积累，就形成了使用者的健康记录。存储的这些数据可以用来进行健康状态分析，给出运动、饮食方面的建议，同时也可以将这些数据上传至网络上或发送给专家以辅助医疗会诊或给出合理化建议。

场景互动装置4包括：用于输入场景互动数据的场景互动输入单元41、用于存储场景数据的场景存储单元42、用于根据场景互动单元41输入的场景互动数据将场景存储单元42存储的场景数据进行串接处理，生成串接数据的场景处理单元43以及与场景处理单元43相连接用于将场景处理单元43生成的串接数据发送给控制装置2的场景互动发送单元44，场景互动输入单元41、场景存储单元42以及场景处理单元43两两相连接。

场景互动输入单元41输入的场景互动数据包括：场景选择互动数据，场景比例缩放互动数据、场景网络连接互动数据以及场景监控互动数据。

场景互动装置4的启动过程为：当使用者在控制装置2上通过控制输入单元21输入场景互动模式选项后，控制处理单元23将场景互动装置4启动信号通过控制发送单元24发送给场景互动装置4，场景互动装置4启动，使用者在次通过场景互动装置4的场景互动输入单元41输入场景互动数据，其中：

场景选择互动数据是指可通过场景互动输入单元41输入的数据包括各种名胜古迹、旅游线路等场景，用户可在具有一定娱乐效果的状态下进行跑步锻炼。

场景比例缩放互动数据是指使用者可以根据自身意愿选择按实际距离来仿真实际景观，即可以在跑步机上运动和实际景观一致的距离，也可以输入运动与实际距离的比例，例如，使用者可以输入1∶5的比例缩放互动数据，则在跑步机上行走或跑1千米的距离，相当于在实际景观中运动5千米的距离。这种比例缩放互动数据可根据景观的场景不同而提供不同的比例，如丝绸之路、二万五千里长征、西藏行、徒步国境线或海岸线、徒步长城等长距离场景提供较大比例，例如1∶50或1∶100或1∶200等，而如徒步阳溯、登泰山、张家界等距离较短的场景则提供较小的比例，例如1∶2或1∶5或1∶10等。

场景网络连接互动数据是指用户可输入在联网方式下进行锻炼，实现使用者在使用跑步机的同时可以通过网络进行交流，一边锻炼、一边交流。

场景监控互动数据是指使用者可以通过场景互动输入单元41输入在跑步的过程中跑步机对使用者心率的监控数据。当使用者的心率达到输入的心率监控数据范围时，场景处理单元43通过场景互动发送单元44向控制装置2发送调节速度或停机指令数据，控制装置2的控制接收单元22接收数据并发送给控制处理单元23，控制处理单元23通过控制发送单元发送调节速度或者提示暂时休息指令信息，场景互动装置4调节速度或者暂停运转，当然，通过场景互动输入单元41输入的场景监控互动数据也包括跑步机运转的节奏、强度以及运转的时间等，这些可以和心率变化监控连接起来，以便使用者达到最佳的运动效果。

场景存储单元42存储的场景数据包括：视频数据、音频数据、地形数据、游戏数据以及场景互动输入单元41输入的场景监控互动数据，场景存储单元42存储的场景数据相互独立，并且分开进行存储。

场景处理单元43用于根据场景互动单元41输入的场景互动数据将场景存储单元42存储的场景数据进行串接处理，并生成串接数据，例如，场景处理单元43可将场景存储单元42存储的音视频数据、地形数据按固定的时间主线来进行串接，然后发送给控制装置2的控制播放单元25进行形成正常的场景播放。当用户通过场景互动输入单元41输入场景比例缩放互动数据后，场景处理单元43根据输入的比例缩放互动数据，将场景存储单元42存储的场景数据，即视频数据、音频数据、地形数据以及游戏数据和场景监控互动数据等交互数据根据一定的时间线进行不同的调整和变化。如视频数据的时间线会变短，而音频数据、互动数据的时间线长度不变，地形数据也将发生变化。

场景处理单元43在场景数据处理时，根据场景互动单元41输入的场景选择互动数据的内容和场景比例缩放互动数据的比例大小，将场景存储单元42存储的同样的视频数据、音频数据、地形数据以及交互数据等制作成时间长短多样的串接数据，例如，场景处理单元43根据时间线进行调整，将视频的时间线变短，而音频、互动数据的时间线长度不变，而地形数据也将发生变化等等情况。这些串接数据在发送给控制装置2的控制播放单元25播放时，控制装置2的控制处理单元23根据时间线进行相应地处理。

以场景互动单元41输入一段40分钟的连续运动场景为例：跑步速度为5公里/小时，输入的场景比例缩放互动数据的比例大小为1∶1，场景处理单元43将场景存储单元42存储的数据根据时间线要求进行集成，集成结果如表1所示。

表1

表1的具体含义是，使用者全程跑步距离为3333米(场景处理单元43根据跑步时间40分钟以及跑步速度5公里/小时计算得出)，垂直下降距离为0.3米，时间为40分钟。其中上坡(坡度为10度)7分钟，上坡距离为583米，垂直上升距离为59.7米；下坡坡度为8度时3分钟，下坡坡度为12度时5分钟，共下坡距离为667米，垂直下降距离为61.0米。

当使用者选择跑步速度为8公里/小时，输入的场景比例缩放互动数据的比例大小为1∶2时，场景处理单元43将场景存储单元42存储的视频数据、音频数据、地形数据以及交互数据进行一些调整，根据时间线要求进行串接，串接结果如表2所示。

表2

表2的具体含义是：使用者全程中跑步距离为3333米，垂直下降距离为1.2米。其中上坡距离为625米，垂直上升距离为54.5米；下坡距离为600米，垂直下降距离为55.7米，其中，

场景处理单元43将场景存储单元42存储的视频数据进行调节：整体运动时间调整为12.5分钟，其中视频1的时间为4.69分钟，视频2的时间为3.12分钟，视频3的时间为4.69分钟。在调整过程中，如果场景的视频变化比较缓慢，则可以不用类似的视频来替换；如果场景的视频变化太快，则场景处理单元43根据场景存储单元42存储的数据进行抽样或重新调取新的视频数据来替换原有的视频数据。视频数据的抽样或重新调取既可以按时间段进行平均抽样的方式，也可以将重复的场景或不重要的场景去除，只需保证视频的流畅性和可阅览性。

场景处理单元43将场景存储单元42存储的音频数据及交互数据进行调节：背景音乐不变，仍按正常的播放速度进行播放。在时间段1里，音频数据加上交互数据的时间为6分钟，超过了4.69分钟，这时必须进行相应的调整。调整的方法为采用替换音频数据和交互数据，将一段时间比较短的音频数据或交互数据替换以前时间段比较长的音频数据或交互数据。调整的原则是先调整音频数据，再调整交互数据；如果调整了音频数据后，时间线已经可以安排了，就可以不调整交互数据了。当然调整时，音频数据和交互数据的内容是要相一致的。

场景处理单元43将场景存储单元42存储的地形数据的坡度进行调节：当输入的场景比例缩放互动数据的比例大小为1∶2时，则跑台的坡度必然要进行变化。由于跑步机的坡度调节高度是有限制的，要达到近似的垂直上升和下降效果，不可能单纯依靠坡度增大的方式；同时为保障使用者的舒适性，场景处理单元43一般不进行坡度调整，只要满足调整坡度延续的时间段保证达到整体垂直上升或下降的距离相一致或近似即可。

外接接口装置5包括外接显示接口、USB接口、以太网络接口、无线网络接口和外接音频接口五种接口用于实现跑步机和外接显示设备(包括各种电视、电脑显示器、电视墙等)、USB设备、以太网络、无线网络、音响等设备的互连功能。

本实用新型实施例所提供的实景互动多功能跑步机由于跑台机构、测量装置、场景互动装置以及外接接口装置分别与控制装置相连接，将测量装置与跑步机有机地结合起来，既可以独立操作，也可以相互连接成为一个整体，同时，各测量装置在获取相应的测量数据后会对各测量数据进行存储，存储的测量数据和个人运动信息经过一段时间的积累，可以形成使用者的健康记录，并且具有监控功能，提高跑步运动的效果；充分利用使用者已经拥有的电脑、显示器、电视等设备，达到资源综合高效利用的目的，同时节省使用者的投资；跑步机具有场景互动装置，可以将使用者置身于各种运动、学习、交互以及游戏场景中，既达到了锻炼身体的目的，又可以在运动过程中学习和了解各方面的知识。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种实景互动多功能跑步机，包括：跑台机构，其特征在于，还包括：

用于人机互动控制的控制装置；

用于对人体的身体状态进行测量的测量装置；

用于输入场景和人机互动数据并对输入的所述场景和人机互动数据进行处理以及对人体的身体状态进行监控的场景互动装置；以及

用于外接设备的外接接口装置；所述跑台机构、所述测量装置、所述场景互动装置以及所述外接接口装置分别与所述控制装置相连接。

2.如权利要求1所述的实景互动多功能跑步机，其特征在于，所述控制装置包括：

用于输入人机互动数据的控制输入单元；

用于接收所述测量装置、所述场景互动装置以及所述外接接口装置发送的数据信息的控制接收单元；

分别与所述控制输入单元、所述控制接收单元相连接用于对所述控制输入单元输入的或所述控制接收单元接收的数据信息进行存储和处理，并生成控制数据信息的控制处理单元；

与所述控制处理单元相连接用于发送所述控制处理单元生成的所述控制数据信息的控制发送单元。

3.如权利要求2所述的实景互动多功能跑步机，其特征在于，所述控制装置还包括：控制播放单元，所述控制播放单元与所述控制处理单元相连接。

4.如权利要求1所述的实景互动多功能跑步机，其特征在于，所述测量装置包括：超声波探头、体重测量台以及臂式血压计。

5.如权利要求1所述的实景互动多功能跑步机，其特征在于，所述跑台机构包括：跑步带移动机构和坡度调节机构。

6.如权利要求1所述的实景互动多功能跑步机，其特征在于，所述场景互动装置包括：用于输入场景互动数据的场景互动输入单元、用于存储场景数据的场景存储单元、用于根据所述场景互动单元输入的所述场景互动数据将所述场景存储单元存储的所述场景数据进行串接处理，生成串接数据的场景处理单元以及与所述场景处理单元相连接用于将所述场景处理单元生成的所述串接数据发送给所述控制装置的场景互动发送单元，所述场景互动输入单元、所述场景存储单元以及所述场景处理单元两两相连接。

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