具有状态监测功能的智能跑步机的制作方法

1.本发明涉及跑步机领域，具体涉及一种具有状态监测功能的智能跑步机。


背景技术：

2.传统的智能跑步机具有检测用户的生理信息功能，并通过检测到的生理信息调节用户的跑步速度，以达到保护用户身体的目的。但是这样的检测功能较为简单，很多情况下不能精准判断用户的身体状况，从而无法满足用户在跑步锻炼时的具体需求，体验感不是很好。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种具有状态监测功能的智能跑步机，采用如下的技术方案：
4.一种具有状态监测功能的智能跑步机，包含：
5.驱动电机，用于驱动具有状态监测功能的智能跑步机的跑带；
6.速度调节模块，用于电连接至驱动电机以控制驱动电机的转速；
7.警示模块，用于发出警示语音信息提醒用户；
8.输入模块，用于接收用户输入的控制指令；
9.处理器，用于控制具有状态监测功能的智能跑步机；
10.第一监测模块，用于连接至用户的身体以监测用户的第一生理信息并将监测到的第一生理信息发送至处理器；
11.处理器分析第一生理信息以判断用户的生理状态从而确认驱动电机的当前转速是否过大；
12.当处理器判断驱动电机的当前转速是否过大时控制警示模块向用户发出警示语音信息；
13.输入模块接收用户输入的用于降速的控制指令后将其发送至速度调节模块；
14.速度调节模块根据用户输入的控制指令对驱动电机进行降速。
15.进一步地，具有状态监测功能的智能跑步机还包括：
16.第二监测模块，用于连接至用户的身体以监测用户的第二生理信息并将监测到的第二生理信息发送至处理器；
17.处理器分析第一生理信息和第二生理信息综合判断用户的生理状态从而确认驱动电机的当前转速是否过大。
18.进一步地，第一监测模块为心率检测器，监测到的用户的第一生理信息为心率信息；第二监测模块为血压检测器，监测到的用户的第二生理信息为血压信息；处理器分析心率信息和血压信息综合判断用户的生理状态从而确认驱动电机的当前转速是否过大。
19.进一步地，具有状态监测功能的智能跑步机还包括：
20.图像采集模块，用于对准用户的脸部以采集用户的脸部图像信息并发送至处理器；
21.处理器分析心率信息、血压信息和脸部图像信息综合判断用户的生理状态从而确认驱动电机的当前转速是否过大；当处理器判断出驱动电机的当前转速过大且用户的生理状态超过预警状态时，在警示模块持续发出警示语音信息大于预设时间后输入模块仍未接收到用户反馈的降速的控制指令时，处理器直接向速度调节模块发送用于降速的控制指令；处理器直接向速度调节模块发送用于降速的控制指令后，速度调节模块将驱动电机的转速在10s内降到原先的一半。
22.进一步地，具有状态监测功能的智能跑步机还包括：
23.用户信息存储模块，用于存储用户的跑步数据；
24.蓝牙连接模块，用于和手机进行蓝牙连接；
25.用户将手机与蓝牙连接模块配对连接后通过手机端的app获取用户信息存储模块中存储的用户的跑步数据。
26.进一步地，用户信息存储模块可以存储不同用户的跑步数据；处理器根据图像采集模块采集到的用户的脸部图像信息为每个用户在用户信息存储模块中建立一个存储账号；当用户使用具有状态监测功能的智能跑步机时，处理器根据图像采集模块采集到的用户的脸部图像信息确定当前用户的身份后将该用户的跑步数据储存至对应的存储账户中。
27.进一步地，用户的存储账户中保存着该用户较长时间的跑步数据，当该用户持续预设时间没有跑步时，处理器会对该用户之前的跑步数据进行处理分析，得到一个评价该用户的跑步能力的综合评估结果；当该用户的新的跑步数据存入一段时间后，处理器会对当前新存入的数据进行处理分析并且对其当前跑步的状态进行评估得到当前评估结果；对比当前评估结果和综合评估结果，根据对比结果对用户进行提示，当对比结果表明用户一直用一个比之前的综合评估结果评估的速度低的速度跑步，且在连续跑步预设时间后，身体状态良好，则提示用户提高跑步速度，当对比结果表明用户一直用一个和之前的综合评估结果评估的速度相近或相同的速度跑步，且在连续跑步预设时间后，身体状态表明用户的身体状态较差，则通过警示模块提示用户注意身体状况。
28.进一步地，脸部图像信息可以设置为面部皱眉程度图像信息和面色呈现图像信息；面部皱眉程度图像信息是指图像采集模块上传本人正常时以及不同痛苦程度时的面部表情图片至用户信息存储模块，同时，处理器对这些面部表情图片中的眉毛折皱图像进行提炼分析，并根据这些眉毛折皱图像计算出用户的身体状况等级，存储在用户信息存储模块；后续的跑步过程中，处理器会实时对图像采集模块上传的脸部图像信息与眉毛折皱图像进行对比分析，并判断出用户处于哪一个身体状况等级，同时处理器结合第一监测模块和第二监测模块的监测信息，综合判断是否发送用户身体状态异常的信息；通过输入模块输入紧急联系人信息或健身房管理员信息至用户信息存储模块，以在处理器判断应该发送用户身体状态异常的信息时，将该身体状态异常的信息同时发送至紧急联系人或健身房管理员；面色呈现图像信息是指图像采集模块实时上传的脸部图像信息中用户的面部呈现的颜色；图像采集模块上传本人正常时的面部表情图片至用户信息存储模块，处理器对这该面部表情图片中的面部颜色进行提炼，并定义为标准面部颜色存储在用户信息存储模块，然后再根据该标准面部颜色设定一个趋向白色的异常面色色域差值和一个趋向红色的异常面色色域差值；后续的跑步过程中，处理器实时对图像采集模块上传的脸部图像信息中用户的面部呈现的颜色与存储的标准面部颜色进行对比分析，根据脸部图像信息中用户的
面部呈现的颜色与存储的标准面部颜色之间的面色色域差值判断用户的身体状况是否存在异常情况，当面色色域差值超过趋向白色的异常面色色域差值或超过趋向红色的异常面色色域差值时，则判断用户身体存在异常情况；处理器结合第一监测模块和第二监测模块的监测信息，实时对图像采集模块上传的脸部图像信息与眉毛折皱图像进行对比分析，以及对图像采集模块上传的脸部图像信息中用户的面部呈现的颜色与存储的标准面部颜色进行对比分析，综合判断是否发送用户身体状态异常的信息；处理器判断应该发送用户身体状态异常的信息时，将该身体状态异常的信息同时发送至紧急联系人或健身房管理员这样的判断逻辑更加精准。
29.进一步地，图像采集模块采集一个标准的跑步姿势，并发送至处理器进行存储，图像采集模块实时上传用户的跑步图像信息至处理器；处理器实时对比上传的跑步图像信息和存储的标准的跑步姿势，当对比判断二者之间的差异较大时，便通过警示模块向用户发出提醒，以告知用户跑步姿势需要调整。
30.进一步地，具有状态监测功能的智能跑步机还设有脚底压力检测垫；脚底压力检测垫具有不同尺寸以适应不同用户的鞋子大小；脚底压力检测垫的脚掌和脚跟处均设有压力检测传感器，以检测用户在跑步时是前脚掌受力，或者是前脚掌和后脚跟先后受力，或者是前脚掌和后脚跟同时受力。
31.本发明的有益效果为：
32.本发明所述的具有状态监测功能的智能跑步机能够对用户的身体状况进行实时的监测，并根据监测情况提醒用户调节运动强度，从而避免用户在身体不适的情况下剧烈运动，导致出现危险情况，对用户的生理信息进行精准分析，并关联用户的健康状态，保证用户在长期的运动过程中，都能以一个健康的运动强度进行身体锻炼。
附图说明
33.图1示出了根据本发明的一个实施例的具有状态监测功能的智能跑步机的示意图。
34.具有状态监测功能的智能跑步机10，驱动电机11，速度调节模块12，警示模块13，输入模块14，处理器15，第一监测模块16，第二监测模块17，图像采集模块18，用户信息存储模块19，蓝牙连接模块20，压力检测传感器21。
具体实施方式
35.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
36.如图1所示为本发明的一种具有状态监测功能的智能跑步机10，包含：驱动电机11、速度调节模块12、警示模块13、输入模块14、处理器15和第一监测模块16。其中：驱动电机11用于驱动具有状态监测功能的智能跑步机10的跑带；速度调节模块12用于电连接至驱动电机11以控制驱动电机11的转速；警示模块13用于发出警示语音信息提醒用户；输入模块14，于接收用户输入的控制指令；处理器15用于控制具有状态监测功能的智能跑步机10；第一监测模块16用于连接至用户的身体以监测用户的第一生理信息并将监测到的第一生理信息发送至处理器15。
37.具体而言，当用户使用该智能跑步机时，第一监测模块便对用户的第一生理信息进行实时监测，并将检测到的第一生理信息发送至处理器15。处理器15分析第一生理信息以判断用户的生理状态，从而确认驱动电机11的当前转速是否过大，用户是否能够适应该转速。如果，处理器15判断驱动电机11的当前转速过大，用户无法承受该转速，便通过控制警示模块13向用户发出警示语音信息，以通知用户进行调速，从而避免速度持续过快影响用户身体健康。这时，用户便会根据警示模块13发出的警示语音信息输入降速的控制指令。输入模块14接收用户输入的用于降速的控制指令后，将该指令发送至速度调节模块12。速度调节模块12根据用户输入的控制指令对驱动电机11进行降速。
38.通过上述的方式能够在用户的运动过程中，对用户的身体状况进行实时的监测，并根据监测情况提醒用户调节运动强度，从而避免用户在身体不适的情况下剧烈运动，导致出现危险情况。通过提醒用户的方式让用户自己主动降速，用户能够根据自己身体的切实感受选择降速或者不降速，降速的程度也可以根据自身的情况进行决定，这样使用起来更加舒适，因为有时候的心率值和血压值的升高可能不是跑步直接带来的，通过跑步机进行的盲目的降速，会使用户感觉不舒适，这种情况下，用户没有一个提前的心理准备，也很容易发生意想不到的意外情况。
39.进一步地，具有状态监测功能的智能跑步机10还包括：第二监测模块17。第二监测模块17用于连接至用户的身体以监测用户的第二生理信息并将检测到的第二生理信息发送至处理器15。用户在运动过程中，第一监测模块16和第二监测模块17均对用户的身体进行监测并实时检测出第一生理信息和第二生理信息，并将第一生理信息和第二生理信息发送至处理器15。处理器15分析第一生理信息和第二生理信息后，综合判断用户的生理状态，从而确认驱动电机11的当前转速是否过大。如果处理器15判断当前转速过大，用户无法适应，便通过控制警示模块13向用户发出警示语音信息，以通知用户进行调速，从而避免速度持续过快影响用户身体健康。这时，用户便会根据警示模块13输入降速的控制指令。输入模块14接收用户输入的用于降速的控制指令后，将该指令发送至速度调节模块12。速度调节模块12根据用户输入的控制指令对驱动电机11进行降速。
40.具体地，第一监测模块为心率检测器，监测到的用户的第一生理信息为心率信息。第二监测模块为血压检测器，监测到的用户的第二生理信息为血压信息。处理器15分析心率信息和血压信息综合判断用户的生理状态从而确认驱动电机11的当前转速是否过大。
41.作为一种优选的实施方式，具有状态监测功能的智能跑步机10还包括：图像采集模块18。图像采集模块18可对准用户的脸部以采集用户的脸部图像信息并发送至处理器15。处理器15分析心率信息、血压信息和脸部图像信息综合判断用户的生理状态从而确认驱动电机11的当前转速是否过大。
42.在上述图像采集模块18的基础上，具有状态监测功能的智能跑步机10还包括：用户信息存储模块19和蓝牙连接模块20。用户信息存储模块19用于存储用户的跑步数据，其中包括用户在使用历史过程中具有的相关第一生理信息、第二生理信息以及与其对应的脸部图像信息，这样在后期需要了解用户的身体状况时，可以查阅这些相关数据。处理器15在对第一生理信息、第二生理信息以及与其对应的脸部图像信息进行分析处理后，生成身体健康线性图并存储在用户信息存储模块19内，这样用户在再次使用该智能跑步机时，处理器15会根据生成的身体健康线性图向用户推荐适宜的运动速度，即推送健康的运动方案。
蓝牙连接模块20用于和手机进行蓝牙连接。用户将手机与蓝牙连接模块20配对连接后通过手机端的app可以获取用户信息存储模块19中存储的用户的跑步数据，这样用户在平时生活中也能够通过关注生成的身体健康线性图了解自己的身体状况，从而判断哪些运动适合，哪些运动不适合。
43.进一步地，用户信息存储模块19可以存储不同用户的跑步数据。处理器15根据图像采集模块18采集到的用户的脸部图像信息为每个用户在用户信息存储模块19中建立一个存储账号。当用户再次使用具有状态监测功能的智能跑步机10时，处理器15根据图像采集模块18采集到的用户的脸部图像信息确定当前用户的身份后，将该用户的跑步数据储存至对应的存储账号中。这样，只要用户使用该跑步机，其跑步数据便会通过脸部图像信息验证直接存入与该脸部图像信息相对应的存储账号中，更加智能化，便于用户的跑步数据的管理，从而便于用户实时精准得关注自身的身体状况。
44.更优选的是，该用户的存储账户中保存着该用户较长时间的跑步数据，当该用户持续预设时间没有跑步时，处理器15会对该用户之前的跑步数据进行处理分析，得到一个评价该用户的跑步能力的综合评估结果，比如综合评估结果为该用户能够在速度为10km/h时保持较好的身体状态。而当新的跑步数据存入一段时间后，处理器15会对当前新存入的数据进行处理分析并且对其当前跑步的状态进行评估得到当前评估结果。通过对比综合评估结果和当前评估结果来对用户进行提示。例如，对新存入的跑步数据进行分析得到的当前评估结果显示用户一直用一个比之前的综合评估结果评估的速度低的速度跑步，且在连续跑步预设时间后，身体状态良好，则提示用户提高跑步速度。例如，新的跑步数据显示用户在8km/h的速度下连续跑步10min之后，身体状态良好，提示用户是否将速度提升到10km/h。因为，当用户的正常能力能够达到10km/h时，在8km/h的速度下跑步很难达到锻炼的效果。同时，当新存入的跑步数据显示用户一直用一个和之前的综合评估结果评估的速度相近或相同的速度跑步，且在连续跑步预设时间后，身体状态表明用户的身体状态较差，则通过警示模块13提示用户注意身体状况。本技术中的相近是指小于正常评估的速度(10km/h)，且不超过正常评估的速度的5％。例如用户在10km/h的速度下连续跑步5min，用户的身体状态较差，则通过警示模块13提示用户不适宜继续跑。因为，当该用户正常情况能够在10km/h的速度下保持较好的身体状态跑步，而新的数据显示用户在理应正常能力范围内进行跑步时的身体状态数据并不理想，则表明用户当天可能存在身体隐患，需要对其进行警示。可以理解的是，身体状态的评估也是根据前述生理信息和脸部图像信息进行评估，但是此处对用户的身体状态较差的评估的标准比前述的单独监测用户的生理信息和脸部图像信息来评估其跑速是否过大的标准更加严格。这意味着，即便前述的单独监测用户的生理信息和脸部图像信息表明当前的转速并未过大时，处理器15也有可能根据分析的新的跑步数据和之前存储的跑步数据警示用户注意身体情况。以上这些存储功能、分析功能和提示功能是在图像采集模块18获取到用户人脸图像后自动进行的，无需用户进行任何操作。
45.基于上述的方案，本方案中的脸部图像信息可以设置为面部皱眉程度图像信息和面色呈现图像信息。在用户使用该具有状态监测功能的智能跑步机10时，通过图像采集模块18上传本人正常时以及不同痛苦程度时的面部表情图片至用户信息存储模块19，同时，处理器15对这些面部表情图片中的眉毛折皱图像进行提炼分析，并根据这些眉毛折皱图像计算出用户的身体状况等级，即每个眉毛折皱图像对应一个身体状况等级，存储在用户信
息存储模块19。后续的跑步过程中，处理器15会实时对图像采集模块18上传的脸部图像信息与眉毛折皱图像进行对比分析，并判断出用户处于哪一个身体状况等级，同时该处理器15结合第一监测模块16和第二监测模块17的监测信息，综合判断是否发送用户身体状态异常的信息。在本方案中，可以通过输入模块14输入紧急联系人信息或健身房管理员信息至用户信息存储模块19，以在处理器15判断应该发送用户身体状态异常的信息时，将该身体状态异常的信息同时发送至紧急联系人或健身房管理员。
46.另外，面色呈现图像信息是指图像采集模块18实时上传的脸部图像信息中用户的面部呈现的颜色。在用户使用该具有状态监测功能的智能跑步机10时，通过图像采集模块18上传本人正常时的面部表情图片至用户信息存储模块19，同时，处理器15对这该面部表情图片中的面部颜色进行提炼，并定义为标准面部颜色存储在用户信息存储模块19，然后再根据该标准面部颜色设定一个趋向白色的异常面色色域差值和一个趋向红色的异常面色色域差值。后续的跑步过程中，处理器会实时对图像采集模块18上传的脸部图像信息中用户的面部呈现的颜色与存储的标准面部颜色进行对比分析，根据脸部图像信息中用户的面部呈现的颜色与存储的标准面部颜色之间的面色色域差值判断用户的身体状况是否存在异常情况，当面色色域差值超过趋向白色的异常面色色域差值或超过趋向红色的异常面色色域差值时，则判断用户身体存在异常情况。处理器15结合第一监测模块16和第二监测模块17的监测信息，实时对图像采集模块18上传的脸部图像信息与眉毛折皱图像进行对比分析，以及对图像采集模块18上传的脸部图像信息中用户的面部呈现的颜色与存储的标准面部颜色进行对比分析，综合判断是否发送用户身体状态异常的信息。处理器15判断应该发送用户身体状态异常的信息时，将该身体状态异常的信息同时发送至紧急联系人或健身房管理员这样的判断逻辑更加精准。
47.通过这样的面部表情识别逻辑，可以更精准得判断用户的身体情况，从而避免判断误差大导致影响用户跑步状态。因为有时候心率和血压过高，调整速度就可以，可能不是身体出现大的异常，但是有时候根据表情痛苦情况能够判断身体可能出现很不适的情况，需要求助，根据心率，血压，以及表情识别逻辑判断是否发送报警信息给紧急联系人或健身房管理员，及时通知用户的恶劣身体状况，这样能达到及时求助的目的。
48.同时，由于通过手机端的app可以获取用户信息存储模块19中存储的用户的跑步数据，在用户使用不同的具有状态监测功能的智能跑步机10时，会通过脸部图像信息在该智能跑步机中新建一个存储账号，那么用户可以通过手机端的app将原来使用的智能跑步机中的跑步数据下载至现在用的具有状态监测功能的智能跑步机10的用户信息存储模块19中，并存储在新建立的存储账号中。处理器15对新下载存储至新建立的存储账号中的跑步数据进行计算融合，以使新下载的跑步数据和原有的跑步数据按照记录时间进行有续连接。通过这样的方式，能够保证用户在使用不同的具有状态监测功能的智能跑步机10时，其跑步信息能够相互关联，从而保证用户的跑步数据不会中断。这样的逻辑方式还能够提升用户对该智能跑步机的依赖性，提高产品的应用粘性。
49.通过上述方式对用户的生理信息进行精准分析，并关联用户的健康状态，能够保证用户在长期的运动过程中，都能以一个健康的运动强度进行身体锻炼，从而为用户的日常锻炼提供一份保障。
50.作为一种具体的实施方式，将心率检测器和血压检测器设置成一个供用户佩戴的
手环。也就是说，将心率检测器和血压检测器都设置在这个手环上，用户在运动时佩戴该手环。手环与蓝牙连接模块20无线连接以将采集到的用户的第一生理信息和第二生理信息发送至处理器15。这样，在用户走下跑步机停止运动后，任然能够对用户的身体进行监测，从而持续关注用户身体状况，以便用户能够清楚自身心率和血压的恢复情况，从而决定是否继续运动。同时这样的手环佩戴方便。手环可以多人使用一个，也可以每个用户都佩戴一个，每次使用时，与蓝牙连接模块20进行无线连接即可
51.进一步地，当处理器15判断出驱动电机11的当前转速过大，且用户的生理状态超过预警状态时，在警示模块13持续发出警示语音信息大于预设时间(一般为10到20s，本技术采用10s)后，输入模块14仍未接收到用户反馈的降速的控制指令时，处理器15直接向速度调节模块12发送用于降速的控制指令。处理器15直接向速度调节模块12发送用于降速的控制指令中的降速标准可以根据用户的心率和血压值进行设置，避免急剧降速或降速过慢导致影响用户的身体状况。也就是说，当处理器15根据第一生理信息、第二生理信息以及与其对应的脸部图像信息判断出智能跑步机的跑带转速过大时，一般是要用户自主降速的，但是在判断用户状态很差，如心跳非常快，即超过预设值时，在10s内没有收到用户的反馈，便会控制驱动电机11直接降速，这样能够进一步保证用户的身体健康。
52.一般情况下，处理器15直接向速度调节模块12发送用于降速的控制指令后，速度调节模块12将驱动电机11的转速在10s内降到原先的一半。这样的降速对于大部分用户来说较为合适。如果用户的身体存在特殊情况，可以根据特定情况通过输入模块14进行设置，即设置处理器15主动降速的降速标准。
53.作为一种优选的实施方式，在用户使用该智能跑步机时，可以通过图像采集模块18采集一个标准的跑步姿势，并发送至处理器15进行存储，然后图像采集模块18会实时上传用户的跑步图像信息至处理器15。处理器15实时对比上传的跑步图像信息和存储的标准的跑步姿势，当对比判断二者之间的差异较大时，便通过警示模块13向用户发出提醒，以告知用户跑步姿势需要调整，从而避免错误的跑步姿势影响用户的跑步质量以及身体塑形等。
54.另外，本技术提供的具有状态监测功能的智能跑步机10还设有脚底压力检测垫。该脚底压力检测垫具有不同尺寸以适应不同用户的鞋子大小。脚底压力检测垫的脚掌和脚跟处均设有压力检测传感器21，以检测用户在跑步时是前脚掌受力，还是前脚掌和后脚跟先后受力，或者是前脚掌和后脚跟同时受力。使用时，将该脚底压力检测垫放在鞋子里充当鞋垫即可。一般情况下，根据用户设定的跑步速度，处理器15会计算出用户的前脚掌受力、前脚掌和后脚跟先后受力以及前脚掌和后脚跟同时受力这三种情况哪种情况有益于对膝盖进行保护。当用户实际跑步时，其脚底的受力情况不同于处理器15的计算结果时，便会通过警示模块13向用户发出预警。
55.具体实时方式中的智能跑步机即指本发明提供的具有状态监测功能的智能跑步机10。
56.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。