[发明专利]一种智能跑步机

权利要求书

1.一种智能跑步机，包括控制端、电机以及履带，所述控制端用于控制所述电机工作以带动所述履带运动，其特征在于：所述控制端包括

转速控制模块，用于控制所述电机的转速；

踏频采集模块，所述踏频采集模块用于采集使用者踩踏所述履带的踩踏频率F；

步长采集模块，所述步长采集模块用于采集使用者踩踏所述履带时的步长D；

处理端，连接所述转速控制模块以及踏频采集模块并配置有转速控制算法，所述转速控制算法获取一调节量Vo以调节所述电机的转速；所述转速控制算法包括

根据预设的时间间隔为参数，获取当前的踩踏频率Fr；

Vo＝a*b*(Fx-|Fx-Fr|)*((D1+…Dn)/t-Vr)；

其中Vr表示当前电机的转速，a表示转速参数，b表示比例参数，t表示预设的时间，D1-Dn表示在预设的时间内用户第一步至第N步的步长，Fx表示当前转速下对应的预设频率；

所述调节量Vo的大小反映被控电机转速变化的快慢，当所述调节量Vo为正时，控制所述电机加速，当所述调节量Vo为负时，控制所述电机减速；

所述履带下方设置有若干感应单元，当一感应单元受力时输出触发信号；

所述踏频采集模块耦接所述感应单元，接收单位时间内的触发信号数量以计算对应的踩踏频率F；

所述步长采集模块耦接所述感应单元，通过接收触发信号确定两个被踩踏的感应单元，根据两个被踩踏的感应单元的位置计算所述步长D；

所述触发信号包括有受力值Q，所述控制端还包括踏力采集模块，所述踏力采集模块连接所述感应单元，用于接收所述受力值Q，比例参数b与受力值Q有以下关系，当所述电机处于减速状态时，b＝kb/Q；其中kb为预设的常数；当所述电机处于加速状态时，b＝kb*Q；

所述转速参数a与当前转速Vr有以下关系，当所述电机处于减速状态时，a＝ka*(Va-Vr)，其中ka为预设的常数,Va为预设的转速阈值；当所述电机处于加速状态时，a＝ka/(Va-Vr)。

2.如权利要求1所述的一种智能跑步机，其特征在于：所述踏频采集模块配置有第一预设数N，每当一新的触发信号生成时，所述踏频采集模块将该触发信号确定为终止触发信号，并将与终止触发信号间隔第一预设数的触发信号确定为起始触发信号，所述踏频采集模块统计所述起始触发信号生成时刻至所述终止触发信号生成时刻的踏频时长T，并根据所述踏频时长求出所述踩踏频率F，所述踩踏频率F＝N/T。

3.如权利要求1所述的一种智能跑步机，其特征在于：所述感应单元呈矩阵分布于同一平面上，每一感应单元配置有序号，序号包括有行值以及列值，所述步长采集模块配置有对中算法，当一新的触发信号生成时，所述步长采集模块筛选出生成触发信号的感应单元，并根据感应单元的位置将感应单元划分为第一感应单元组以及第二感应单元组，分别求出位于第一感应单元组和第二感应单元组中心的感应单元，得到第一感应单元和第二感应单元，并根据第一感应单元和第二感应单元的序号计算步长D，D²＝DH²+DL²，纵跨距DH＝Dh*|H1-H2|，横跨距DL＝Dl*|L1-L2|；其中Dh为感应单元的行间距，其中Dl为感应单元的列间距。

4.如权利要求3所述的一种智能跑步机，其特征在于：所述处理端配置有纵跨安全阈值，当所述纵跨距超过所述纵跨安全阈值时，所述处理端控制所述转速控制模块控制电机减速。

5.如权利要求3所述的一种智能跑步机，其特征在于：所述处理端配置有横跨安全阈值，当所述横跨距超过所述横跨安全阈值时，所述处理端控制所述转速控制模块控制电机减速。

6.如权利要求1所述的一种智能跑步机，其特征在于：所述的受力值Q取值范围在0-2之间。