一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路及控制方法，通过所述安全控制电路和控制方法的设计持续监测气囊气压，一方面通过将气囊气压控制在安全阀值范围，另一方面在气囊异常破裂时通过硬件电子电路触发跑步机下控制器紧急停止跑步机运行

【技术实现步骤摘要】
一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路及控制方法


[0001]本专利技术属于健身器材
，具体涉及一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路及控制方法
。

技术介绍

[0002]跑步机是常用的健身器材，广泛用于家庭和商业健身场所
。
为了降低跑台冲击力，特别是为了能调节跑台的减振缓冲弹性量，越来越多的跑步机采用气囊作为跑台跑步板的弹性功能支撑部件
。
[0003]但现有的公开技术都没有考虑在气囊异常破裂时跑步者会由于跑台失去气囊支撑而跌倒，特别是在速度高的情况下更为危险，这种气囊减震缓冲机构存在重大安全隐患
。
[0004]如中国专利技术专利申请公布号
CN 113018766 A《
一种实现跑板软硬度自调节的跑板及跑步机
》
专利技术包括框架和跑板本体和气囊，跑板本体安装在框架上，气囊设于框架上，气囊的顶部抵于跑板本体，还包括用于对跑板本体下沉幅度进行监测的下沉监测器和红外光发射管，根据下沉监测器的监测数据，对气囊进行充
/
放气调节跑板本体的硬度；该专利只考虑根据检测的下沉幅度自动调节气囊气压达到实现跑板软硬度自调节，而红外发射和接收管容易被灰尘遮盖而失效而不能正常控制气囊气压，而且该专利没有考虑到气囊异常破裂引起的安全隐患
。
[0005]再如中国专利技术专利申请公布号
CN113663285A《
一种具有减震功能的跑步机及其减震性能自适应调节方法
》
，跑台底架以及设置于跑台底架上的跑板，跑板和跑台底架之间设置有减震装置，减震装置包括于跑台底架上设置的安装座以及于安装座内设置的气囊，气囊上顶面与跑板下底面抵接或间隙配合，跑台底架上设置有与气囊内部连通的气压传感器和气泵，气囊上设置有控制阀，跑台底架上设置有与气泵
、
控制阀和气压传感器信号连接的控制系统
。
主要也是通过气囊气压检测，自动调节气囊气压达到适应体重的减脂功能，该专利也没有考虑到气囊破裂引起的安全隐患
。
[0006]采用气囊式减振缓冲机构的跑步机确实能通过调节气囊气压达到良好的减振缓冲效果，提高跑步舒适度，减少对膝盖冲击，但是由于气囊在跑步过程的不断冲击，存在气囊气压调节失控，或气囊老化，或尖锐异物碰撞等异常情况引起的气囊破裂，气囊破裂后跑台失去重要的支撑部位，容易引起跑者跌倒，特别在跑步带高速运行中跌倒更为危险
。
现有技术无法解决该问题
。
[0007]另一方面，随着越来越多的人在跑步机上跑步锻炼，但是很多人由于长期跑步姿态不正确，比如左
、
右脚落地步或身体左右摆动不平衡，或腾空太高引起反冲力太大等问题，都将引起膝盖损伤等运动伤害
。
目前跑步姿态监测纠正主要是在鞋子或腰部上挂夹跑姿传感器，但由于外挂设备即不方便使用，而且挂夹的方式不正确也影响监测准确性
。
另外，虽然有的专业的运动跑台采用多台摄像机多个角度监测跑姿，但成本非常高，无法推广到大众化使用，有鉴于此，遂有了本方案的产生
。

技术实现思路

[0008]鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路及控制方法，一方面它能够监测跑步机运行情况在异常时停止跑步机运行，另一方面它能检测用户跑步姿势纠正指导用户正确跑步
。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路，包括跑步机主系统，还包括左气囊气压传感器
、
右气囊气压传感器
、
左气压电信号放大器
、
右气压电信号放大器和控制系统；所述左气囊气压传感器与左气压电信号放大器电连接，所述右气囊气压传感器与右气压电信号放大器电连接，所述控制系统与左气囊气压传感器
、
右气囊气压传感器
、
左气压电信号放大器和右气压电信号放大器电连接，所述控制系统与跑步机主系统电连接
。
[0010]进一步，所述控制电路还包括单片机
、
左模数转换器
、
右模数转换器
、
气泵驱动器
、
气泵电机
、
左进出电气阀模组和右进出电气阀模组
。
所述左模数转换器与所述左气压电信号放大器电连接，所述左模数转换器与单片机电连接；所述右模数转换器与所述右气压电信号放大器电连接，所述右模数转换器与单片机电连接；所述单片机与所述气泵驱动器电连接，所述气泵驱动器与气泵电机电连接；所述单片机与跑步机主系统电连接
。
[0011]进一步，所述单片机内置存储媒介，所述单片机内置存储媒介存储跑步姿态监测算法软件代码模块，所述存储媒介包括涉及脚步落地和身体摆动姿态的跑步腾空时长算法模块
、
跑步触地时长模块
、
左右平衡比例算法模块
、
跑步步数步频算法模块
、
步幅算法模块
。
[0012]一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制方法，包括以下步骤：
[0013]S1、
跑步机正常待机或者正常运作下，控制系统输出预设电平信号，跑步机主系统不触发动作；
[0014]S2、
通过检测气囊气压传感器的电信号用于判断跑步机是否正常；
[0015]S3、
当气囊气压传感器感应到低气压的电信号，跑步机停止
。
[0016]进一步，步骤
S1
具体步骤如下：在跑步机待机或有用户跑步运行情况下，气囊气压随着脚步起落变化，控制系统输出预设电平信号，不会触发跑步机主系统的动作
。
[0017]进一步，步骤
S2
和步骤
S3
的具体步骤如下：当用户引起落下脚步冲击力太大超过气囊气压上限或气囊破损，对应气囊气压急速降低，左气囊气压传感器或右气囊气压传感器感应到很低气压的电信号，对应的电信号触发对应的气压电信号放大器输出反向电平信号，反向电平信号输入至控制系统，控制系统输出反向电平信号，触发跑步机主系统的关闭跑步机主电机驱动电路电源，停止跑步带运行，确保用户不会被运行的跑步带甩出受伤
。
[0018]进一步，所述步骤
S2
中通过单片机内置存储媒介检测跑步者的跑步姿态是否正常，单片机内置存储媒介存储跑步着地方式监测算法软件代码模块，跑步着地方式监测算法软件代码模块根据左脚和右脚着地时采集的过程对应的左气囊气压值和右气囊气压值变化波形判断着地方式，着地方式为前脚掌着地
、
全脚掌着地和脚跟着地三种
。
[0019]1.
与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过通过控制系统的设计持续监测气囊气压，一方面通过将气囊气压控制在安全阀值范围，另一方面在气囊异常破裂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路，包括跑步机主系统，其特征在于：还包括左气囊气压传感器
、
右气囊气压传感器
、
左气压电信号放大器
、
右气压电信号放大器和控制系统；所述左气囊气压传感器与左气压电信号放大器电连接，所述右气囊气压传感器与右气压电信号放大器电连接，所述控制系统与左气囊气压传感器
、
右气囊气压传感器
、
左气压电信号放大器和右气压电信号放大器电连接，所述控制系统与跑步机主系统电连接
。2.
根据权利要求1所述的一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路，其特征在于：所述控制电路还包括单片机
、
左模数转换器
、
右模数转换器
、
气泵驱动器
、
气泵电机
、
左进出电气阀模组和右进出电气阀模组
。
所述左模数转换器与所述左气压电信号放大器电连接，所述左模数转换器与单片机电连接；所述右模数转换器与所述右气压电信号放大器电连接，所述右模数转换器与单片机电连接；所述单片机与所述气泵驱动器电连接，所述气泵驱动器与气泵电机电连接；所述单片机与跑步机主系统电连接
。3.
根据权利要求2所述的一种跑步机的气囊式减振缓冲机构的控制电路，其特征在于：所述单片机内置存储媒介，所述单片机内置存储媒介存储跑步姿态监测算法软件代码模块，所述存储媒介包括涉及脚步落地和身体摆动姿态的跑步腾空时长算法模块
、
跑步触地时长模块
、
左右平衡比例算法模块
、
跑步步数步频算法模块
、
步幅算法模块
。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪小峰，陈少攀，郑文汉，谢徽，
申请(专利权)人：舒华体育股份有限公司，
类型：发明
国别省市：