[发明专利]一种基于激光传感器的跑步机运动检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于激光传感器的跑步机运动检测方法及装置，跑步机表头控制单元通过硬件通信线缆配置和读取激光传感器采集到的发射光线的数据变化，计算出激光传感器前方运动者距离激光传感器的距离信息，并根据算法分析出运动者的运动状态，包括运动姿态及突发情况等。当运动者在不同的运动训练课程下，是否符合正常的运动状态，以便提醒和辅助运动者更加有效可靠的进行运动等，在此基础上一旦发现异常危险的动作或者状态，也能够立马做出相应的安全保护措施和报警等。另外，跑步机表头控制器在分析激光传感器数据时可以得到跑步者的运动状态及趋势等，据此也可以来对跑步机坡度速度等进行自适应控制，可以为跑步者提供更多的服务和帮助。

技术领域

本发明涉及健身运动类器械领域，主要是一种基于激光传感器的的跑步机运动检测方法及装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高和对运动健身的要求越来越高，跑步机也越来越被大众接受，慢慢的变成很多跑步爱好者选择的一台标配的运动健身器材，而且它不会受时间和地点的影响，随心所欲，想怎么跑就怎么跑。但市面上有很多跑步机还处于非智能化的状态，控速方式和安全装置都比较机械化，对运动效果要求比较高的跑者而言目前的跑步状态监测并不是特别完善和有效，市场迫切需要一种能够自主判断运动者运动姿态及状态，又能够进行安全提醒和保护的跑步机装置，同时又能对跑步机进行特定的坡度、速度控制。这样的运动过程无疑是一个比较舒适和方便的过程，也会慢慢吸引更多的跑步爱好者。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种能良好辅助运动的基于激光传感器的跑步机运动检测方法。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于激光传感器的跑步机运动检测方法。该方法主要包括以下几个策略环节：

(a)跑步机表头控制器在运动者运动过程中持续读取激光传感器数据，通过激光传感器激光信息的发射和返回总时间T_fly从而计算出对射物体离表头的距离D_target。运动者跑步开始时一段时间T_start_test，跑步机表头控制器读取激光传感器采集到的运动者距离跑步机表头处的距离信息，通过滑动平均滤波算法计算并确定该位置为init_D。

(b)跑步机表头控制器通过激光返回数据实时记录运动者的距离信息cur_D，实时读取时间间隔为T_r并与初始化的位置init_D进行对比，判断运动者运动状态变化值，即计算跑步过程中运动者位置信息的变化，并持续记录，连续记录n次数据。

dr_D＝cur_D-init_D；

(c)连续记录前后n次的距离信息，并记录n个dr_D值，对比n-i与i(0<i<n/2)次数据的变化情况，如果变化超过一定的阈值Th，则认为跑步者的运动状态出现数据突变行为，突变行为判断和响应处理，参照d-f方法处理步骤。

(d)当运动者持续在跑步机上跑步时，表头可以通过激光传感器记录当前运动者的跑步数据。此时当运动者的距离信息在某一个范围值Th1内正负波动且波动范围很小的情况下，表头控制器通过该数据状态记录运动者为正常的跑步状态，通过显示屏或者移动端去给予运动者鼓励和坚持。当运动者的距离信息超过既定的正负波动值范围，则表头控制器通过记录该数据状态来判断运动者为不稳定的跑步状态，此时可通过跑步机或者移动端去提醒运动者跑步不要前后摆动，注意稳定进行跑步。

(e)当运动者持续在跑步机上跑步时，表头可以通过激光传感器数据记录当前运动者的跑步数据。此时如果运动者的距离信息突然变小，变化值在Th2-Th3之间，并且该状态为有一定频率的变化，即认为运动者手臂等身体部位出现在运动者身体前方，以一定频率在摆臂，此时判定出现摆臂过大等现象，此时通过通过跑步机或者移动端去提醒运动者摆臂不要过大，影响自己的运动效果。