[发明专利]一种应用于智能健身车的人机交互系统及方法

权利要求书

1.一种应用于智能健身车的人机交互系统，其特征在于：包括：

人机交互模块，实现人机交互，在训练过程中，用户通过人机交互模块实时调节阻力大小；

电磁阻发生装置，包括用于产生磁场的线圈，以及位于线圈外部的金属轮盘，电磁阻发生装置的金属轮盘通过传动带与健身车脚踏板连接；

电路控制单元，检测脚踏板转速信号和脚踏板阻力信号，输出控制信号至电磁阻发生装置；

心率检测发送单元，采集用户的心率值并将其通过通信模块发送至人机交互模块；

数据存储模块，用于存储已注册的用户的信息以及用户的训练数据；

通信模块，用于人机交互模块与电磁阻发生装置之间的串行数据通信，以及心率检测发送单元与人机交互模块之间的无线通信。

2.根据权利要求1所述的应用于智能健身车的人机交互系统，其特征在于：所述人机交互模块采用一台平板电脑，人机交互模块的人机交互主界面上显示系统登录/注册、训练模式选择、训练量选择、心率值读取、训练数据显示、训练记录查看、训练报告显示和帮助共8个操作选项。

3.根据权利要求1所述的应用于智能健身车的人机交互系统，其特征在于：所述电路控制单元包括：

重力传感器，用于采集脚踏板阻力，然后转化为电信号发送到微处理器；

速度传感器，用于采集脚踏板转速，然后转化为电信号发送到微处理器；

微处理器，采用STM32F103芯片，用于接收重力传感器和速度传感器发送来的电信号，对电信号进行分析处理再控制电磁阻发生装置；

所述速度传感器安装于健身车的踏板传动轮上，所述重力传感器安装于电磁阻发生装置上，所述微处理器安装于健身车的车架上。

4.根据权利要求1所述的应用于智能健身车的人机交互系统，其特征在于：所述数据存储模块是指安装在人机交互模块内的数据库。

5.根据权利要求1所述的应用于智能健身车的人机交互系统，其特征在于：所述通信模块包括：

无线蓝牙通信模块，用于实现心率检测发送单元与人机交互模块间的通信，心率检测发送单元实时采集训练者的心率，并通过无线蓝牙模块将心率发送至人机交互模块；

串行数据通信模块，用于实现人机交互模块与电磁阻发生装置之间的通信。

6.一种如权利要求1所述的应用于智能健身车的人机交互系统的人机交互方法，该方法包括下列顺序的步骤：

（1）启动系统，进入登录界面；

（2）若用户未注册，则点击注册按钮进行注册；若用户已注册，则输入注册时的用户名、密码登录系统；

（3）用户进入系统后可选择不同的训练模式，同时设置训练量，设置完毕后，点击“确认”按钮进行训练；

（4）进入训练界面后，系统自动连接心率检测发送单元，当心率检测发送单元连接成功后，将显示用户当前心率值，用户点击“开始”按钮开始训练；当心率检测发送单元连接失败时，则弹出提示框，提示心率连接失败，此时需要用户手动点击“心率连接”按钮，进行连接；

（5）在训练开始后，若用户需要暂停当前训练，则点击“暂停”按钮，则系统处于暂停状态，同时保存之前训练数据；若用户点击“开始”按钮，继续训练；若用户点击“返回”按钮，则退出训练；

（6）若在训练过程中，用户点击“终止”按钮，则系统保存用户之前的训练数据，退出当前训练；

（7）系统实时监测用户的心率值，当用户在训练过程心率值超过设定的危险心率值180bpm后，则系统提示当前训练危险，同时保存数据，退出当前训练；

（8）当用户完成设定的运动量或点击“退出”按钮后，系统退出训练界面，同时显示出此次训练的训练报告，训练报告自动保存在人机交互模块中，同时，若用户选择打印当前训练报告，则打印当前训练报告；

（9）完成当前训练后，若用户选择训练模式继续训练，则点击退出系统，结束训练。