TW200848119A - Control system frame of treadmill and method thereof - Google Patents

Description

200848119 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係有關—種跑步機之控齡統架構及其方法，特別是指一種藉 由量測直流馬達電源端訊號與反電動勢波形，以獲得馬達轉速與跑步者之 負載量、步數、步幅等運動行為的跑步機之控制系統架構及其方法。 【先前技術】 社會發展迅速，由於都市化緣故使國人運動的空間相形之下少了很 多，加上近來民眾越來越重視身體的健康，對運動的要求和需求量提高很 多，因此室内運動器材漸漸被重視，而跑步機擁有簡單的操作介面，不管 小孩和老人都可以簡單的使用它，目前跑步機常見於一般的健身中心，曰 後會因價格的普及化，使需求量慢慢增加。 跑步機的驅動來源常為直流馬達（DC Motor)，馬達是一種將電能轉換 為機械能的装置，廣泛地應用於在工業界和日常生活等場合中，直流馬達 擁有岗起動轉矩’極易控制轉速等優點，加上磁性材料及碳刷不斷更新， 使传直流馬達在價格成本壓低後之後仍保有優越的性能，所以跑步機為了 使價格普及而使用直流馬達當作驅動來源。 現今仍有許多控制系統，只需利用開路控制已足足有餘，但大多是用 ‘在定負載或定輸出功率的場合，跑步機因為負載隨不同使用者之體重與運 動姿態而改變，使得皮帶的速度會減慢而產生不同的變化，為了達到定速 的控制，必須量測馬達轉速訊號，作閉迴路控制。一般在跑步機的驅動系 統是以旋轉編碼器或光遮斷器搭配縫隙圓盤量測馬達轉速，雖然可以求出 200848119 精確的數值，但感測器為額外的組裝機構，加# 賈時，需要裝配工資及元 件成本，且只能量測轉速，不能量测負載變化， 霞化步數、衡量、飛程時間等 運動行為。若要衫者錢、錄甚至料贿鱗，鑛過於跑步 帶下的機構絲勤板來❹】使财在絲上的辭_，彻感測到的 廢力資料來做定義，而這财法也是目前唯—能分析單—賴（單腳落地） 資料的-項依據，其它量測與分析步伐儀器，包括有彻影像娜、觀察 跑步者之步絲作或者是其絲力學的鮮法，轉㈣者姿勢的差異 性、腳步__、力量感測電阻等等，這些都是需要額外安魏測器。 。有鑑於此’本發明遂針對上述f知技術之缺失，提出—種無須使用感 測器轉速檢測電路的跑步機之控㈣統雜及其方法，來解決上述問題， 再者本發明不僅可制錢騎轉速，使跑步機之系_麵迴路的速度 控制外，也包含有跑步機的斜坡度控制、過糕、騎電壓賴措施等系 統功能，此外更可糊對直流馬達親端城進行處理，來分析跑者的步 伐、步數、步幅等運動行為。 【發明内容】 本發明之主要目的在提供—種跑步機之控制祕_及其方法，其可 在無額外加裝❹m下，||由直接制馬達電職信號航電動勢波形， 而獲知馬達轉速和跑者的步幅、步數料動減，進而推論出跑者當時 的運動行為並使跑步機之紐達賴祕的速度控制。 本發明之另一目的在提供一種跑步機之控制系统架構及其方法，其利 用較傳統跑步齡_單的量測電流減作分析處理 ，以獲得跑者當時的 200848119 運動行為的相關資訊。 為達上述之目的，本發明提供—觀步機之控_統雜，其包含有一 '工制器，接收微控制器之訊號來驅動一直流馬達帶動跑步機作變速運_ 轉的直流馬達驅動電路；—無控以及—錢騎相連接的斜坡度控 制”偵測電路’其制以驅動跑步機倾擬上坡及下坡之斜坡度控制；一 LCD傳輸介面’其係接收微控制器之訊號，以作為一 lcd顯示板與跑步機 系統間的騎介面；-檢_速，其_讀啦流馬達之碳刷與換 向片的以求得轉速訊號’並傳遞至微控制器，以進行跑步機系統速 度的閉迴路控制；以及-用以供應上述元件所需的電壓源的電源供應電路。 本發月尚提供-種跑步機n纟紐制方法，其巾跑步機之變速運動係 利用-錢馬達來賴’該祕㈣方法包含有—微控·轉直流 馬達進行接、續制錢馬達之伽無W的信號，轉得轉速訊 號並傳遞至微控制器，以進行跑步機系統的閉迴路控制。 底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術内 容、特點及其所達成之功效。 【實施方式】 跑步機之機構包含有-機身與固定於機身上的傳動機件、皮帶、直流 馬達、電路㈣板以及交流馬達等，其巾直流秘是透過傳動辦帶動皮 帶做變速難’而交簡達是在鶴跑倾倾擬上坡及下坡坡度控制。 請參閱第i圖，其係本發明之控制系統架構示意圖。如圖所示，整個 系統1以單晶片微控制器12如EM刪58_核心，以其内建的脈寬調變 (Pulse Width Modulation，PWM)電路推動功率開關元件如m〇sfet，驅 200848119 動直流馬達驅動電路13，以使直流馬達12運作並進行速度控制，達到系統 的閉迴路控制。 而，直流馬達14的轉速係藉由檢測轉速電路16從反電動勢訊號中擷 取出碳刷與換向片的信號，以求得轉速，並傳回微控制器12，由微控制器 12作演算法的實現，依據命令轉速和實際轉速的差值，計算出當時責任週 期大小，由微控制器12内部的脈波寬度調變模組輸出2〇KHz的高頻開關切 換訊號，透過驅動電路使功率開關元件達到切換效果，責任週期的大小可 控制直流馬達12的轉速，在負載變動的情況下，經由閉迴路控制，仍使直 流馬達12轉速維持一定。 再者，微控制器12係連接至一斜坡度控制與偵測電路18，其係用以控 制一交流馬達20，以驅動跑步機作模擬上坡及下坡之斜坡度控制。 微控制H更賴有-LCD倾介面22與-按鍵功紐擇電路24，以 接收微控㈣II 12之til號’作$ LCD齡板與跑步齡賴轉輸介街， 及用以達到系統擴充與維修方便之目的。 系統1係由-電源供應電路26提供上述各元件電力來源。而電源供應 電路26供電至直流馬達驅動電路13上更連接有-彳練偵測電路％與一可 將里雕4傳輸至微控制H之步伐分析電路4()，以利用電流訊號來分析跑 者的運動姿態。 承上述之系統控制架構下，透過微控制器12驅動跑步機之直流馬達 14 ’進仃運作；織，藉由量測直流馬達14之電流減，_電流訊號反 應在反電動勢訊號上，從反電動勢訊號，祕不要祕號，而擷取出直流 8 200848119 馬達14之碳刷與換相片切換的轉速訊號’以鼻出直流馬達的轉速；再將直 流馬達轉速迴授至微控制器12，以進行系統1速度的閉迴路控制。 在微控制器12驅動跑步機之直流馬達14後，可同時或單獨量測直‘ 馬達14之電源端訊號，並回傳至微控制器12,以計算出跑者的步幅、步數、 距離等資訊。再者’也可利用微控制器12驅動一斜坡控制與债測電路a， 以帶動交流馬達20作模擬上坡下坡速度控制。 針對電源供應電路26的部分再進行說明，請一併參閱第2圖，其更可 包含有電源保護單元28、EMI濾波器30、整流電路32、ac/dc轉換電路 34與穩壓電路36。 在電源保護單元28的部分，由於輸入為單相交流電源u〇v，為避免 異常過電流毀壞零件，所以使用保險絲及過電流保護元件保護整個系綠。 而EMI濾波器30主要係消除、減弱外界環境之EMI對系統之干擾及系統 本身產生之雜訊對外界環境之干擾。整流電路32主要是將單相交流電源橋 式整流後，經過一顆容量470uF耐壓400伏特之電解電容，將電壓整合為 一直流準位，提供直流馬達驅動跑步機所需之直流電源，在本發明中可以 選用之元件為KPBC5002，其為耐壓200伏特之橋式整流器，整流後之電壓 約為155伏特直流電壓。❿AC/DC轉換電路34係用以將交流電源轉換為 微控制器及馬達驅動等電路需要使_直流電路。穩壓電路36係用以將由 AC/DC轉換後之直流獅，穩壓成各健路所需之獅，如此才能驅動各 個電路動作。 而保瘦偵測電路38更包含有：1·保護電路，其係為馬達倾彳貞測電路； 200848119 2·過電流偵測電路，其係用以當微控制器讀取到負載短路或超過某一電流值 時，便停止傳送PWM信號，以避免馬達及電路遭到破壞；3·電壓異常偵測 電路’其係當供應的電力品質不穩定或使用電源不當，可能造成輸入電壓 過大或過小，對元件本身造成破壞，所以需隨時偵測電壓是否異常，保護 系統避免被破壞。 接續針對上述馬達速度運算與步伐感測進行更詳盡的說明。首先，電 流訊號因系統電路處理與負載變化包含各種不同的信號成份，請一併參閱 第3圖，其係顯示出信號成份包含有PWM產生的20ΚΗζ信號、市電6〇Ηζ 經橋式整流後之120Hz信號、閉迴路控制造成電流突昇信換，換向片與碳 刷產生之機械信號，不平整的傳動機構與跑者不同的運動姿態造成負載的 變動訊號。 本發明中電流訊號乃反應在反電動勢訊號上，因此從反電動勢，可建 立一組電路演算流程，濾除其餘不要的訊號，擷取碳刷與換向片切換的轉 速訊號，以算出馬達轉速。 請參閱第4圖為速度檢測電路之信號處理的演算流程，其首先經由Lc 電路42消除PWM產生的20KHz高頻訊號；接續在經由120Hz消除電路 44，去除大部分電源干擾與負載變動的訊號；之後由以-光耦合器為主體的 隔離電路46將信號隔離以便於回授控制；'後級則選用適當檢波放大電路 48、帶通濾波放大電路50、放大電路52擷取速度訊號；最後經由史密特觸 發器54整形後即可得到如光編器般的速度波形。 上述之LC電路42係因為當馬達保護電路採用如HFA15PB60快速二 200848119 極體時，馬達的反電動勢訊號絕大部分已被此顆快速二極體吸收，為提再 馬達的反電動勢訊號，必須在額外加上―組LC電路42，以使碳刷訊號更 為明顯，請參Μ第5圖，其係為—加在馬達兩端之LC電路示意圖。- 而120Hz消除電路44為將馬達反電動勢訊號經一個電解電容濾除 PWM所產生之2GKHz信號，此外，市電整流率波，仍存留_些12敝的 電源波動職在馬達兩端，當取A馬粗義勢時，會使碳顺換向片的 切換訊號❹麻麵的干擾，造成簡雜訊比(S/N)會彳M、，因此在訊號麵 合前需先着，崎免後級城處理的罐度，請㈣第6圖，其係為消 除電源干_ 12GHz雜訊電路的電關，其原理域波處理取出反相之 120Hz的電源干擾訊號，再和原有訊號用加法電路相加，即可得到，較 好漣波訊號。 泛月參閱第7圖’其係光輕合隔離電路你之使用光麵合器隔離電路。由 於馬達取出之反電動勢訊號並不大，為避免負載效應造成訊號減弱，因此 本發明使用光耦合器隔離並配合電壓追隨、電流放大的電路以使反電動勢 訊號可以得到適當的利用。 請參閱第8圖為檢波放大電路48的電路架構示意圖。檢波放大電路48 主要分為檢波及放大兩部分。在檢波電路方面，利用電容充放電及電阻放 電，來消除雜訊；在放大電路方面，利用〇P放大波檢處理後之-信號，以方 便後及電路之處理。而第9圖為檢波放大前後之波形圖。 第10圖為帶通濾波放大電路50之電路架構示意圖。帶通濾波放大電 路為一組高通濾波放大電路與低通濾波電路所組構而成。高通濾波電路主 200848119 要用來消除市電整流後之120Hz的殘留訊號，或是因為傳動機構摩擦不均 影響馬達驅動，造成反電動勢波動的信號’此信號頻率都低於轉速信號， 再經由反向放大器放大，以利後級訊號處理，之後經由二階低通濾波電路 消除其餘的高頻雜訊。 第11圖為放大電路52之電路架構示意圖。此電路主要係將波形比例 放大，使後級電路方便處理。 第12圖為史密特觸發電路54之電路架構示意圖。此電路主要係將類 比的弦波信號轉換為數位的方波信號，以便讓微控制器讀取。 當馬達有Μ個換向片時的組數，/c為換向片與碳刷的切換頻率，Γ為 換向片與碳刷的切換週期，則馬達之轉速N (rpm)可換算為下列第 或第（2)式： Ν = ^χ60.......................(1) 量測馬達轉速實驗結果 Μ參閱第13 (a)與13⑻圖，其係為了驗證無感測器電路轉速檢 之準確度’與傳統式光遮段器檢測轉速之結果作比較，以無跑者、體重 公斤之跑者在800不同轉速作實驗的速度波形圖。利用已知光遮斷器之 隙圓盤有64個洞，而馬達擁有24、组換向片，來直接計算輸出波形的速茂 以驗證本發明之量測方式。 、叉 在第13 (a)圖中可獲知光遮斷器之方波平均週期乃為·· = (ms) 12 200848119 光遮斷器量測之轉速N1為·· M =-——— = 806(rpw) I.l625msx64 ’ 無感測器檢測轉速電路之方波平均週期&為： (ms) 無感測器檢測轉速電路量測之轉速M2為 =S06(rpm) 60 =-— 3.1/w^x 64 在第13 (b)圖中可獲知光遮斷器之方波平均週期^為 0 4 m s: ___ / \ Γι=Μ^ = ι.175 (ms) 8 光遮斷器量測之轉速為N1為： Μ =-—-= 798(r/?w) I.n5msx64 } 無感測器檢測轉速電路之方波平均週期^為 Γ2=12^ = 3.1 (ms) 4 無感測器檢測轉速電路量測之轉速1^2為： =S06(rpm) N2 60 3.1wx 24 由實驗結紐現制計算之轉速和光編概、誤差小，因此 ;系統中可省略速度制^，由本發明之量測馬達轉速之電路取代。 曰=對量測步伐波形’不同於前—節介紹的速度訊號量測，跑者的運動 的會造成電流的脈動峨，從第3圖電流減反應至反 號動=之解分_可看出跑者的步傭毅屬於最低鮮的貞载變動訊 圖與參過適當的峨處理，即可娜出跑者的步伐波形。請1參與第1 ^ 閱第14圖，為進行步伐信號量測時，係於電源供應電路％ 源至直流馬達驅動電路13之線路上設置有-步伐分析電路4〇,而步伐二析 13 200848119 電路40之步伐量測電路流程方塊圖係如第14圖所示。第一級電路結構是 以一個圓形鐵心穿過MOSFET雜與地的導線，在鐵心繞上幾圈導線所構 成之圓形鐵56 ’嫌流過M〇SFET上的較歧流城，基於電磁 感應原理，在鐵心上的導線可域應^正比於電流訊電動勢，經過電 流轉電壓電路58處理，即可從電壓社小來判斷電流訊號，@為跑者步伐 信號的頻率倾其它健成份，故錢驗$ 6G將錢域操取出 來，最後由史密特觸發器62整形成數位訊號，傳回微控制器12，即可計算 出跑步者的步數，步幅等多樣的運動資訊。 實驗結果 閉迴路控制會因為負載大小而調整電樞電壓，進而改變電樞電流，當 皮帶機構損耗不平均時，從電流波形即可發現相異之處，第15⑷〜i5 (c) 圖係各為無跑树與6〇公㈣者、8〇公斤跑者在麵,下跑步時量測之 步伐波形。其中，L為馬達電流波形，&為第—讀波之電流波形，尚存 在因馬達閉迴路控制所產生之_突昇電流，此波形仍不容易判斷負載情 形，需再經過-次渡波處理如圖中的匕波形，再自趟傳回em7圓8， 可分析跑者之運動行為，[經過史密義發器，則可得到步頻的數位訊號 G，此方波的週期即為跑者的步幅。 觀察實驗所獲得之電流波形，在第μ (a)圖無跑者情形下'机近 似一直線，表示無任何負載變動造成的步伐訊號，而從第i5 (b)圖與第 15 (c)圖作比較時’在同—轉速不同重量跑者’當跑者以—樣的跑步姿態， 無任何故意跳躍動作的情況下，體重越重者，波形峰值越高，由於測試者 200848119 身高不同’腳長不同，從波刺_看出步幅異，且當轉速越快時， 跑者步伐的頻率也相對提高。 再者，請參閱第16圖，其係體重為60公斤之跑者在·聊下跑步 時量測之步舰形^此圖中可判別出同—個人的步似形，棚腳尖姿 態跑步和㈣轉輯形會I辦辦健d，^著地的方式會使聊步 負擔力量較重，施與皮帶的力量也較麵崎致_下姆雜整個腳掌 面著地更明顯。 ^例來說若轉速為·馬達轉速與辭帶速度v的關係 XDW0，其中m為馬達轉軸直徑(km)，D2為滑輪直徑⑽， D3為跑步帶轉軸餘（km)，可計算出跑者在第15圖之_下跑步的距離 LD與步幅距離LP。 利用微控繼計數跑者之跑步步數，可魏料16 _，跑者在5 秒内共跑了 12步。 再者，進-步將第16圖之步幅波放大如第17圖所示，來分析跑者運 動行為與波形的關聯性，其中B點為跑者腳剛踏下時，負重増加，電流上 升，C點為跑者整個腳掌踏下跑步帶時，代表跑步機皮帶承^大力:的 時候，D點為跑者數正要侧跑步帶時，如腳錢難力太大，波形會 有下拉情形’故D-B之間的時間Tsgp為跑者跑步之飛程時間。 綜上所述’本發明之跑步機係利用不同於以往的量測方式，以直流馬 達輸出之電流訊號操取出直流馬達碳刷與換向片切換的轉速訊號，來求出 馬達轉速’並完成跑步機純速度_迴路㈣，再者，更針對輸出至直 15 200848119 流馬達的電流訊號進行分析’以求出跑者的步伐波形，精確的量測出跑者 跑步的距離、步幅、步數等資訊，充分_瞭解者當時之跑錄態，可用 以分析不同跑步姿勢對體力消耗的_，以幫助運動者達到最省力的跑步 姿勢。 唯以上所魅，僅為本發敗較佳實關μ，麟贿蚊本發明 實施之細。故即凡依本發财請細所述之特徵及精神所為之均等變化 或修飾’均應包括於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之跑步機之系統架構示意圖。 第2圖係本發歡跑步機H赌射電縣應電路㈣構示意圖。 第3圖係電流訊號反應至反電動勢之頻率分析圖。 第4圖係本發明之跑步機之速度檢測電路流程圖。 第5圖係本發明於直流馬達外加之lc電路圖。 第6圖係本發明之消除120Hz雜訊電路圖。 第7圖係本發明之隔離電路圖。 第8圖為本發明之檢波放大電路圖。 第9圖為本發明之檢波放大前後波形圖。 第10圖為本發明之帶通渡波放大電路圖。 第11圖為本發明之放大電路的示意圖。 第12圖為本發明之史密特觸發電路圖。 重6〇公斤之跑者在8〇〇不同轉速作實 第13 (a)與（b)圖為以無跑者、 驗的速度波形圖。 2〇〇848ll9 第Η圖為本發明之步伐量測電路流程方塊圖。 ， 第i5(a)〜15(c)圖係各為無跑者時與60公斤跑者、80公斤跑者在1000rpm 、 下跑步時量測之步伐波形。 第16圖係體重為60公斤之跑者在15〇〇rpm下跑步時量測之步伐波形。 第17圖係進—步將第16圖之步幅波放大後的示意圖。 【主要元件符號說明】 1糸統 12微控制器 13直流馬達驅動電路 14直流馬達 16檢測轉速電路 18斜坡度控制與彳貞測電路 20交流馬達 .ό -Γ： 22 LCD傳輸介面 t 24按鍵與功能選擇電路 26電源供應電路 28電源保護單元 30EMI濾波器 " 32整流電路 " 34AC/DC轉換電路 36穩壓電路 38保護偵測電路 200848119 40步伐分析電路 42LC電路 44120Hz消除電路 46隔離電路 48檢波放大電路 50帶通濾波放大電路 52放大電路 54史密特觸發器 56圓形鐵心線圈 58電流電壓電路 60低通濾、波器 62史密特觸發器

Claims (1)

1. 200848119 十、申請專利範園： 1· 一種跑步機之控制系統架構，其包含有·· 一微控制器； > 一直流馬達鶴魏，其係減該難制H之誠，轉動-直流馬達 作變速運轉； 檢測轉速電路’其係用以檢測該直流馬達之碳刷與換向片的信說，以 求得轉速《’並__難，錢行該跑步機之纽速度的閉 迴路控制； 以及 -電源供應電路，其係用以供應上述元件所需的電壓源。 2·如申請專利範圍第i項所述之跑步機之控制系統架構，其中在該電源供 應電路供應該直流馬達電壓源之線路上更連接有—可將直流馬達之供電 訊號量測絲進行分析，並傳該微控繼之步伐分析電路，以分析 出跑者的運動姿態。 3·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制魏_，其中該電源供應 電路更包含有一用以避免電流異常之電源保護元件。 4·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制系統架構，其中該電源供應 電路更包含有一 EMI濾波器，以消除、減弱外界環境之EMI對系統之 干擾及系統本身產生之雜訊對外界環境的干擾。 5·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制系統架構，其中該電源供應 電路更包含有一 AC/DC轉換電路。 6·如申請專利範圍第5項所述之跑步機之控制系統架構，其中該 200848119 換電路更包含有一穩壓電路，以將由該AC/DC轉換電路轉換後之直流電 源穩壓為各個電路所需之電源。 7·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制系統架構，其中該檢測轉速 電路更包含有： 一 LC電路，其係與該直流馬達相連接，以將該直流馬達之反電動訊號 加強； 一消除電路，其係把經該LC電路處理後之訊號去除大部分干擾與負載 變動訊號；以及 一隔離電路’其係將經該消除電路處裡後之訊號作隔離並再依序經過一 檢波放大電路、一帶通電路、一放大電路與一史密特觸發電路，以將轉 速訊號處理成方波，並傳送至該微處理器。 8·如申請專利範圍第2項所述之跑步機之控制系統架構，其中該步伐分析 電路依序包含有一圓形鐵心線圈、一電流轉電壓訊號電路、一低通遽波 器、一二階低通濾波器以及一史密特觸發電路，以量測該直流馬達負載 的變化，觀察跑步者的運動情形。 9·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制系統架構，其中該微控制器 包含有脈波寬度調變電路與A/D轉換功能。 —_ 10·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制系統架構，其更包含有一按 鍵與功能選擇電路，其係與該微控制器進行訊號傳遞，以達到系統擴充 與維修方便之目的。 U·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制系統架構，其更包含有一 200848119 LCD傳輸介面，以傳遞該微控制器之訊號至一 lCd顯示板。 12·如申請專利範圍第1項所述之跑步機之控制系統架構，其更包含有一斜 坡度控制與偵測電路，該斜坡度控制與偵測電路係與該微控制器以及一-父AIL馬達相連接，以驅動該跑步機作模擬上坡及下坡之斜坡度控制。 13·-種跑步機之系統控制方法，其中該跑步機之變速運動係利用一直流馬 達來達成，該系統控制方法包含有下列步驟： 利用一微控制器驅動該直流馬達進行運轉；以及 量測該直流馬達之碳刷與換向片的信號，以獲得轉速訊號，並傳遞至該 微控制器，以進行該跑步機系統的閉迴路控制。 M·如申請專利範圍第13項所述之跑步機之系統控制方法，其中量測該直流 馬達之碳刷與換向片的信號的步驟係透過一檢測轉速電路所達成。 15·如申請專利範圍第13項所述之跑步機之系統控制方法，其中該微控制器 驅動該直流馬達進行運轉時，係透過一與該微控制器連接之直流馬達驅 動電路來執行。 16·如申請專利範圍第13項所述之跑步機之系統控制方法，其更包含有對該 直流馬達的供電信號進行分析，以獲得跑者的運動姿態。 17·如申請專利範圍第16項所述之跑步機之系統控制方法，其中該分析步驟 係利用一步伐分析電路來達成。 18·如申請專利範圍第13項所述之跑步機之系統控制方法，其更包含有透過 該微控制器驅動該跑步機之交流馬達，以驅動該跑步機作模擬上坡及下 坡之斜坡度控制。 21 200848119 t 3專18項所述之跑步機之系統控制方法，其中該微控制器 係透過-斜坡控制與偵測電路來驅動該交流馬達。 如申叫專她圍第Μ項所述之跑步機之系統控制方法，其中該檢測轉速 電路包含有： LC電路’其额該直流馬達相連接，讀該直流馬達之反電動訊號 加強； 消除電路’其係把經該Lc電路處理後之訊號去除大部分干擾與負載 變動訊號；以及 -隔離電路，其係將經該消除電路處裡後之訊號作隔離並再依序經過一 檢波放大電路、-帶通電路、一放大電路與一史密特觸發電路，以將轉 速訊號處理成方波，並傳送至該微處理器。 21·如申請專利範圍第π項所述之跑步機之系統控制方法，其中該步伐分析 電路依序包含有一圓形鐵心線圈、一電流轉電壓訊號電路、一低通濾波 器、一二階低通濾波器以及一史密特觸發電路，以量測該直流馬達負載 的變化，觀察跑步者的運動情形。 22. 如申請專利範圍第13項所述之跑步機之系統控制方法其中該微控制器 包含有脈波寬度調變電路與A/D轉換功能。. 23. 如申請專利範圍第13項所述之跑步機之系統控制方法，其更包含有提供 一 LCD傳輸介面，以接收該微控制器的訊號，以顯示於一 LCD顯示板。 24·如申請專利範圍第13項所述之跑步機之系統控制方法，其更包含提供一 電源供應電路，以供應該跑步機之裝置運作。 22 200848119 2t:r=::=r 恤，物電 _ 26·如申請專利範圍第24項所述之跑步機之系統控制方法， 電路更包含有一 EMI濾波器，以消除、減弱外界環境之EMj 擾及系統本身產生之雜訊對外界環境的干擾。 其中該電源供 應 對系統之干 其中該電源供應 27·如申請專利範圍第24項所述之跑步機之系統控制方法 電路更包含有一 AC/DC轉換電路。 28·如申請專利範圍第27項所述之跑步機之控系統控制方法，其中▲ 轉換電路更包含有一穩壓電路，以將由該AC/DC轉換電路轉換1直漭 電源穩壓為各個電路所需之電源。 23