[发明专利]一种基于智能化跑步机的山地训练控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及健身设备领域，更具体的说是涉及一种基于智能化跑步机的山地训练控制系统。

背景技术

走跑运动是竞技体育和全民健身中提高心肺耐力的重要途径和方法。健身走跑是一种非常平凡的运动，适宜于男女老少，是最好的健身方式之一，也是最佳的体育疗法之一。跑步机由于其运动形式简单常常作为家庭首选器材，其不但屏蔽了场地与环境的限制，排除了诸多障碍。传统的跑步机的控制程序一般可分为固定控制模式和用户控制模式，在固定控制模式下，电动跑步机的控制程序固定，除了开机，急停等特殊命令外，电动跑步机将依照固定不变的程序运行，而不能顾及到健身者的体质、生理状态和承受能力等。依照固定程序运行的结果，体质强健者往往感到运动不足，甚至没有达到健身效果；体弱年老者可能会感到过于劳累，甚至因运动量过大而体力透支、过劳或者导致伤害。在用户控制模式下，健身者可以自由设定不同的速度、坡度和跑步时段。然而，由于健身者的锻炼经验有限，对于跑步机的性能了解有限，对自己的体能的掌握未必合理，因而其设定也往往难以达到符合要求自己体能的科学健身要求。

人的心脏就像汽车的发动机，其功能能力是个体运动能力和生活质量的重要决定因素。人的心脏与汽车发动机的区别在于，汽车发动机的功率大小出厂时就决定了，而人的心脏功能能力是可以通过训练来改变的。经国家知识产权局专利局信息检索中心检索查新，其中最接近的现有技术是2009年青岛英派斯(集团)有限公司申请的公开号为CN101708360的发明专利“电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法”，该发明专利公开了电动跑步机按照健身者心率自动控制速度和坡度的方法。在该方法中，训练者自己去设定质量因数等级，确定训练强度，然而很多训练者并不了解自己的训练强度，设定的等级不一定是最适合自己的，往往会影响了训练效果；同时，在该方法中，训练时间只能选择，不能自由设定，不能延长，若训练者还想继续锻炼就必须从新开始设置，很不方便；在训练结束时，就直接结束了，没有进行整理运动，不利于训练者的放松。训练者的运动能力和运动效果都是和运动时的心率息息相关的，同时，在整个训练时间内，一直围绕着一个靶心率值波动，心脏一直处于同一强度下，这样的锻炼不够科学，也不能很好的锻炼心脏的功能能力。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于智能化跑步机的山地训练控制系统，该控制系统可以让跑步机的坡度和速度自动调整到心率所需要的强度区间，达到最佳的训练效果，同时训练时最安全。

本发明的技术方案是：一种基于智能化跑步机的山地训练控制系统，所述的控制系统安装在跑步机平板电脑中，包括：初始化模块、输入模块、数据采集模块、数据处理模块、判断分析模块、执行模块和计时模块，其中：

初始化模块，用于进行初始化，开启跑步机电源，检测跑步机是否已经正确连接；训练者是否已经正确佩戴数据采集模块；

输入模块，用于输入个人基本信息，设定训练时间，通过最大摄氧量测试得到训练者的心脏功能能力(F.C)，并通过数据采集模块及数据处理模块将心脏功能能力(F.C)传送至判断分析模块；

数据采集模块，首先采集训练者静态下的静态心率发送至判断分析模块，然后实时采集训练者的实时心率，同时以无线通信方式传输至数据处理模块；

数据处理模块，对数据采集模块发来的训练者的实时心率数据进行滤波后，传递至判断分析模块；

判断分析模块，实时判断分析实时心率是否处于安全的范围内，若已大于最大心率，则判断分析模块发送停止命令至执行模块，执行模块发出执行命令，使跑步机停止运行；如果没有大于最大心率，则依次判断训练者的实时心率是否已达到依据心脏功能能力及运动强度计算所得的靶心率值，即运动强度的安全区间，若已达到，则发送命令至执行模块降低跑步机的坡度和速度；若没有达到，则继续增大跑步机的坡度和速度；

执行模块，依据判断分析模块的结果去调整跑步机的速度和坡度，同时控制跑步机停止运行；

计时模块，开始训练以后，对训练者设定的训练时间进行倒计时；若设置的训练时间已到，则提示训练者是否需要延长训练时间；若是，则重新计算时间，继续训练；若否，则执行模块降低跑步机的坡度和速度至零，使跑步机停止运行，训练结束。

本发明通过数据采集模块实时采集数据，经数据处理模块处理之后，至判断分析模块，分析判断之后，发送命令至执行模块执行分析的结果，同时计时模块会对整个过程进行计时，若设定的训练时间已到，则执行模块执行停止命令，停止训练。