專利名稱：跑步機安全訓練監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種健身器械中的安全監(jiān)測裝置，特別涉及一種跑步機上訓練安全監(jiān)測及無人自停的安全裝置。
背景技術(shù)：
雖然在電動跑步機在運動比在實際的路面上運動有著許多優(yōu)點但是也存在的一些安全的隱患，比如在跑步機上運動的人員屬于被動的進行運動速度轉(zhuǎn)換，運動者必須跟據(jù)跑步帶的速度來調(diào)整自身的運動步伐及步頻，這樣當無法跟上跑步帶的速度時就有從跑步機上跌下受傷的危險。傳統(tǒng)的跑步機在安全裝置主要是被動的由運動者自行按下緊急停止開關(guān)強行關(guān)斷跑步機的電機供電來實現(xiàn)的，但由于運動者自身保護意識不強及在操作上存在著時間差，在出現(xiàn)險情的時候跑步機未能及時停止運行。以至于該裝置沒有起到它應 有的作用，造成人員的二次受傷。為了防止上述的情況發(fā)生，需要一種使跑步機能夠主動地識別運動者的運動狀態(tài)而保證訓練安全的監(jiān)測置。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種使跑步機能夠主動地識別運動者的運動狀態(tài)而保證訓練安全的監(jiān)測置；以訓練者在跑步機的進行訓練時所處的區(qū)域為監(jiān)測對象，對訓練者起到安全保護的作用。本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本實用新型提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，包括跑步機、光幕發(fā)射器、光幕接收器、控制器MCU、上位機控制臺、跑步機驅(qū)動器，所述跑步機護板兩側(cè)分別各安置數(shù)個光幕發(fā)射器及相對應的光幕接收器，在所述跑步機跑步帶表面上方形成光幕區(qū)，所述控制器MCU控制光幕發(fā)射器送出光幕區(qū)的發(fā)射代碼，所述光幕接收器接收光幕區(qū)的數(shù)據(jù)代碼并將數(shù)據(jù)代碼傳給控制器MCU進行處理，所述控制器MCU與上位機控制臺連接，所述上位機控制臺與跑步機驅(qū)動器連接，所述跑步機驅(qū)動器驅(qū)動跑步帶運行。進一步，所述光幕區(qū)包括安全區(qū)、過渡區(qū)及危險區(qū)，各區(qū)域的劃分分別為從跑步帶前端開始到55%-60%為安全區(qū)，60%-85%為過渡區(qū)，其它為危險區(qū)。進一步，所述光幕發(fā)射器及光幕接收器的數(shù)量一致，每組光幕發(fā)射器及光幕接收器分別等距及平行安裝，且與跑步帶垂直；每組光幕發(fā)射器分別發(fā)射出不同的指令代碼，用以區(qū)分不同的區(qū)域，并且可以保證光幕區(qū)的完整性。進一步，還包括當運動者進入過渡區(qū)和危險區(qū)時會有不同的警報提示聲的報警裝置，所述報警報裝置與上位機控制臺連接。進一步，所述上位機控制臺還包括設置有顯示器，所述顯示器與上位機控制臺連接。進一步,所述光幕離跑步帶的尺寸是2-4cm之間。[0012]進一步，所述光幕區(qū)中的每個區(qū)域的光幕發(fā)射器及光幕接收器至少需要4對。進一步，還包括自動停機裝置，所述自動停機裝置與控制器MCU連接本實用新型的有益效果在于本實用新型通過設置的光幕發(fā)射器和光幕接收器形成劃分為安全區(qū)、過渡區(qū)及危險區(qū)的光幕區(qū)，以訓練者在跑步機的進行訓練時所處的區(qū)域為監(jiān)測對象，判斷訓練者是否處于光幕區(qū)中安全區(qū)來矯正訓練者的運動狀態(tài)，對訓練者起到安全保護的作用；通過該光幕區(qū)來主動識別 運動者在跑步機上運動的狀態(tài)、時實地監(jiān)測運動者是否在跑步機的安全區(qū)域運動，并將監(jiān)測的結(jié)果及時的反饋給控制器MCU，當出現(xiàn)異常時，控制器MCU會及時的調(diào)整跑步帶的速度，如果運動者能安全回到安全區(qū)則控制器MCU自動調(diào)整到運動者設定的速度，反之則不斷調(diào)整直到停止訓練。另外該裝置還能有效的防止運動者在運動過程中突然離開，而造成不必要的電力資源浪費，甚至造成其它運動者在不了解情況的基礎(chǔ)上，上跑步機進行訓練而產(chǎn)生新的險情。該裝置當檢測到?jīng)]有運動者在運動時會將信號反饋給控制器MCU，控制器MCU跟據(jù)需求進行關(guān)閉跑步機。本實用新型的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中圖I為本實用新型實施例提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型實施例提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置中光幕區(qū)劃分示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置的原理框圖。I表示跑步機、2表示左護板、3表示右護板、4表示光幕發(fā)射器、5表示光幕接收器、6表示安全區(qū)、7表示過渡區(qū)、8表示危險區(qū)。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。圖I為本實用新型實施例提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型實施例提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置中光幕區(qū)劃分示意圖，如圖所示本實用新型提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，包括跑步機I、光幕發(fā)射器4、光幕接收器5、控制器MCU、上位機控制臺、跑步機驅(qū)動器、自動停機裝置和報警裝置，所述跑步機I護板兩側(cè)(左護板2和右護板3)分別各安置數(shù)個光幕發(fā)射器4及相對應的光幕接收器5，在所述跑步機跑步帶表面上方形成光幕區(qū)，所述控制器MCU控制光幕發(fā)射器送出光幕區(qū)的發(fā)射代碼，所述光幕接收器接收光幕區(qū)的數(shù)據(jù)代碼并將數(shù)據(jù)代碼傳給控制器MCU進行處理，所述控制器MCU與上位機控制臺連接，所述上位機控制臺與跑步機驅(qū)動器連接，所述跑步機驅(qū)動器驅(qū)動跑步帶運行。[0025]所述光幕區(qū)包括安全區(qū)6、過渡區(qū)7及危險區(qū)8，各區(qū)域的劃分分別為從跑步帶前端開始到55%-60%為安全區(qū)，60%-85%為過渡區(qū)，其它為危險區(qū)。所述光幕發(fā)射器及光幕接收器的數(shù)量一致，每組光幕發(fā)射器及光幕接收器分別等距及平行安裝，且與跑步帶垂直；每組光幕發(fā)射器分別發(fā)射出不同的指令代碼，用以區(qū)分不同的區(qū)域，并且可以保證光幕區(qū)的完整性。所述報警裝置用于檢測當運動者進入過渡區(qū)和危險區(qū)時，發(fā)出不同的警報提示聲，所述報警報裝置與上位機控制臺連接。所述上位機控制臺還包括設置有顯示器，所述顯示器與上位機控制臺連接。所述光幕離跑步帶的尺寸是2-4cm之間。所述光幕區(qū)中的每個區(qū)域的光幕發(fā)射器及光幕接收器至少需要4對。所述自動停機裝置與控制器MCU連接。圖3為本實用新型實施例提供的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置的原理框圖，如圖所 示，在跑步機左右兩個護板上設置數(shù)個平行且垂直于跑步帶的數(shù)個光幕發(fā)射器及光幕接收器，通過光幕發(fā)射器及光幕接收器發(fā)出和接受光信號形成光幕區(qū)域，并將依照跑步機的跑步帶的尺寸按比例區(qū)分出各區(qū)域。并且這些光幕區(qū)離跑步帶的尺寸是2-4cm之間。當訓練者的步伐處于光幕之間時，部分光幕區(qū)的光線被阻斷，這時本應該接收的光幕接收器沒有收到相應的數(shù)據(jù)信號，這會造成光幕的不完整。當運動者在跑步機上運動時，如果在相應的區(qū)間內(nèi)檢測到出現(xiàn)不完整的光幕信號時，這時控制器MCU可以根據(jù)此信號來判定運動者在跑步機上的運動區(qū)間。反之在能接收到所有完整的光幕數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)也可判定跑步機上無人進行運動。正常的訓練者在跑步機上運動，其運動的范圍是在跑步帶前端開始占總長度的55%-60%這樣的一個區(qū)域上運動，設計這個區(qū)域為安全區(qū)。而當訓練者的體能下降或是其它原因使得步伐及步頻跟不上跑步帶的速度時，其運動的區(qū)間就會向后推移，為了保護訓練者的安全，系統(tǒng)將60%-85%這個區(qū)域設計為過渡區(qū)，即當訓練者到達這個區(qū)域時，系統(tǒng)會自動降低跑步帶的速度和發(fā)出警告，并且時間越長跑步帶的速度降的越快直到降至安全的速度以下。反之如果訓練者離開過渡區(qū)重新回到安全區(qū)時，系統(tǒng)會逐漸將跑步帶速度上升到訓練者設定的運動速度；當訓練者運動區(qū)間后推到超出過渡區(qū)域時，進度跑步帶剩余的區(qū)域85%-100%我們設計為危險區(qū)，此時系統(tǒng)將會快速的降低跑步帶的速度來保證訓練者的安全，直到訓練者重新回到安全區(qū)域時，系統(tǒng)才會重新逐漸將跑步帶速度上升到訓練者設定的運動速度；當檢測到?jīng)]有運動者在運動時會將信號反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)跟據(jù)需求進行關(guān)閉跑步機。所以該裝置還能有效的防止運動者在運動過程中突然離開，而造成不必要的電力資源浪費，甚至造成其它運動者在不了解情況的基礎(chǔ)上，上跑步機進行訓練而產(chǎn)生新的險情。通過改變光幕中發(fā)射及接收對管的數(shù)量，可以改變系統(tǒng)檢測的精度。在光幕離跑步帶距離不變的情況下，增加(或減少)光幕區(qū)中發(fā)射及接收對管(即光幕發(fā)射器及光幕接收器)的數(shù)量，可以提高(或降低)檢測的精度。本實用新型中的控制器MCU采用單片機控制器或可編程邏輯電路。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本實用新型的優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于包括跑步機、光幕發(fā)射器、光幕接收器、控制器MCU、上位機控制臺、跑步機驅(qū)動器，所述跑步機護板兩側(cè)分別各安置數(shù)個光幕發(fā)射器及相對應的光幕接收器，在所述跑步機跑步帶表面上方形成光幕區(qū)，所述控制器MCU控制光幕發(fā)射器送出光幕區(qū)的發(fā)射代碼，所述光幕接收器接收光幕區(qū)的數(shù)據(jù)代碼并將數(shù)據(jù)代碼傳給控制器MCU進行處理，所述控制器MCU與上位機控制臺連接，所述上位機控制臺與跑步機驅(qū)動器連接，所述跑步機驅(qū)動器驅(qū)動跑步帶運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于所述光幕區(qū)包括安全區(qū)、過渡區(qū)及危險區(qū)，各區(qū)域的劃分分別為從跑步帶前端開始到55%-60%為安全區(qū)，60%-85%為過渡區(qū)，其它為危險區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于所述光幕發(fā)射器及光幕接收器的數(shù)量一致，每組光幕發(fā)射器及光幕接收器分別等距及平行安裝，且與跑步帶垂直；每組光幕發(fā)射器分別發(fā)射出不同的指令代碼，用以區(qū)分不同的區(qū)域，并且可以保證光幕區(qū)的完整性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于還包括當運動者進入過渡區(qū)和危險區(qū)時會有不同的警報提示聲的報警裝置，所述報警報裝置與上位機控制臺連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于所述上位機控制臺還包括設置有顯示器，所述顯示器與上位機控制臺連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于所述光幕離跑步帶的尺寸是2-4cm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于所述光幕區(qū)中的每個區(qū)域的光幕發(fā)射器及光幕接收器至少需要4對。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，其特征在于還包括自動停機裝置，所述自動停機裝置與控制器MCU連接。
專利摘要本實用新型公開了一種跑步機安全訓練監(jiān)測裝置，包括跑步機、控制器MCU、上位機控制臺和跑步機驅(qū)動器，在跑步機護板兩側(cè)分別各安置數(shù)個光幕發(fā)射器及相對應的光幕接收器而形成光幕區(qū)，即安全區(qū)、過渡區(qū)及危險區(qū)，通過控制器MCU進行處理光幕區(qū)的光信號來判斷該區(qū)域內(nèi)是否有訓練者，從而調(diào)節(jié)跑步機的速度使訓練者處于安全狀態(tài)，或發(fā)出不同的警報聲，同時控制器MCU的屏幕上有畫面提示。從而控制跑步帶的運行速度及運動者始終保持在安全的區(qū)域從而保證運動者的安全。另外本裝置可以保護當運動者離開跑步機后及時將設備關(guān)閉，從而保證下一位運動者的安全和避免了不必要的電力資源浪費，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，功耗小，實用性強的特點。
文檔編號A63B22/02GK202526832SQ20122009752
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者謝為輝, 謝徽, 黃毅 申請人:廈門鋼宇工業(yè)有限公司