專利名稱：以體溫控制運動狀態的跑步機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種健身機械，尤其涉及一種可直接在以自然跑步中的手部揮動來控制跑步機的速度或傾角，操控方便、安全，調整穩定性高的以體溫控制運動狀態的跑步機。
背景技術：
跑步機是運動健身器材中，使用較為普遍且運動效果顯著的一種，電動跑步機是由馬達帶動跑步帶以預定速度回轉，起到促使運動者必須跟上腳步的效果。然而，每個人的體能不同，需求也不同，所以速度也不同，雖然儀表上設有速度控制按鍵，使用者在跑步前可依自己的需求來設定速度，但運動中的跑步者，可能隨時會依其體能狀態而改變跑步速度，此時如要調整跑步帶的轉速，使用者必需向前跑接近儀表，且頭部需低下，再選擇按鍵調整速度，如此一來，不僅容易跌倒，且人尚在跑步中，要使用按鍵較為不便。
此外，目前雖然有業者設計以紅外線方式控制跑步帶的速度，但紅外線易受干擾，例如室內的電燈或戶外的陽光，都是干擾源之一；因此以紅外線光控方式調整轉速，其穩定性不高，此為最大缺點。
此外，運動中的跑步者，為了模擬在不同坡度上跑步，目前的跑步機有很多是可以調整傾角，亦即調整跑步帶(底座)的傾斜度，而目前的斜度調整有人工機械式的調整，亦有利用馬達帶動制動構件進行調整。其中以人工方式調整較為不便，使用者必須停止跑步，然后下來調整，而電動方式雖可在儀表上直接調整，但其仍與調整轉速有相同缺點，即跑步者必須向前跑，故有諸多不便。
實用新型內容為了克服現有跑步機存在的上述缺點，本實用新型提供一種以體溫移動控制跑步機運動狀態的裝置，其具有使跑步機上的運動者，勿須向前或停止運動，即可直接在以自然跑步中的手部揮動來控制跑步機的速度或傾角，以達到操控方便，使用安全，且具有不受光線干擾，調整穩定性高，方便跑步者隨時調整的優點。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種以體溫控制運動狀態的跑步機，包括跑步機本體，該跑步機本體包括前架體及底座，該底座的前端與前架體連結，前架體設有儀表，底座上設有跑步帶，該跑步帶與馬達傳動連接，在底座上回轉；其特征在于所述架體在接近跑步者手部的扶手位置處，分別于左、右兩側設有一熱電效應感測器(Pyroelectric effect sensor)，且分別與電阻及電容組成一左、右體溫移動偵測電路，用以檢測手部揮動時的體溫移動信號；所述左、右兩側的體溫移動偵測電路，分別偵測不同的正、反信號，與信號放大電路串接，該信號放大電路又與微處理器連接，該微處理器與儀表相連，該儀表與所述馬達的輸入端連接。
前述的以體溫控制運動狀態的跑步機，其中熱電效應感測器包括透鏡、熱電板、場效應晶體管及電阻Rg，熱電板與電阻Rg并聯，其并聯的一端與場效應晶體管連接，該場效應晶體管的D極接VDD，S極為輸出端，透鏡則位于熱電板一側。
本實用新型的有益效果是，其具有使跑步機上的運動者，勿須向前或停止運動，即可直接在以自然跑步中的手部揮動來控制跑步機的速度或傾角，以達到操控方便，使用安全，且具有不受光線干擾，調整穩定性高，方便跑步者隨時調整的優點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型可行實施例的外觀示意圖圖2是本實用新型可行實施例的調整轉速的示意圖圖3是本實用新型可行實施例的調整仰角的示意圖圖4是本實用新型體溫移動偵測電路的使用示意圖圖5是本實用新型控制結構的實施電路圖圖6是熱電效應感測器偵測體溫移動的原理及實施電路圖圖中標號說明1跑步機 2L、2R體溫移動偵測電路11架體 21熱電效應感測器111扶手 211透鏡12底座 212熱電板13儀表 213場效應晶體管
14跑步帶 3L、3R信號放大電路15、16馬達 4微處理器17制動機構 控制電路具體實施方式
首先，請參閱
圖1至圖5所示，本實用新型包含有一跑步機1，具有前架體11及前端與前架體11連結的底座12，其中前架體11設有儀表13，底座12上設有跑步帶14，如圖2所示，該跑步帶14受一馬達15帶動而在底座12上回轉。
前述架體11在接近跑步者手部的扶手11位置處，分別于左、右兩側設有一熱電效應感測器(Pyroelectric effect senor)21L、21R，且其分別與電阻R1、R6及電容C1、C2組成一左、右體溫移動偵測電路2L、2R，用以檢測手部揮動時的體溫移動信號；而前述串并接的電容及電阻為必要的元件，否則偵測電路無法運作。
前述左、右兩側的體溫移動偵測電路21L、21R，分別代表偵測不同的正、反信號，并以串接的信號放大電路3L、3R予以放大而輸至一與儀表13連接的微處理器4；而信號放大電路是由OP放大器與串并接的數個電阻組成。
上述微處理器4判讀正、反信號后，據以直接通過儀表13改變跑步機馬達15的輸出狀態。
請再參閱圖5所示，由信號放大電路3L、3R及微處理器4構成的控制電路5，可設置在同一電路板上，并裝設在跑步機1內適當處，亦可裝設在儀表13內部，而該控制電路5與儀表13內部電路連接，如此一來，原先由儀表按鍵控制的馬達15速度，亦可由體溫移動偵測電路2L、2R及控制電路5控制。
由上所述，請同時參閱圖2、4、5所示，本實用新型的一使用狀態，使用者正在跑步機1運動時，如欲加速或減速，則勿須跑向前用手去按壓儀表13，僅須用左手或右手靠近體溫移動偵測電路2L、2R而揮動，如圖4所示的狀態，當設定左手(側)為減速，右手(側)為加速，則當右手靠近體溫移動偵測電路2R時，熱電效應感測器21R偵測讀取信號后經放大電路3R，由微處理器4依此信號經儀表13，控制輸出加速信號至馬達的驅動電路，以調整馬達15的轉速。此外，儀表13上亦會顯示調整的數值或狀態，使用者如須再加速，則右手再次在熱電效應感測器21R上揮動。反之，如要減速則左手靠近左側的熱電效應感測器21L上方揮動，所以使用上非常方便，完全可在自然跑步狀態中，輕易且安全的調整馬達15的轉速。
再者，如圖6所示，上述熱電效應感測器包括透鏡211、熱電板212、場效應晶體管213及電阻Rg，熱電板212與電阻Rg并聯，其并聯的一端與場效應晶體管213連接，該場效應晶體管213的D極接VDD，S極為輸出端，透鏡211則位于熱電板212一側，其中場效應晶體管213為普通的市售產品。本實用新型所以采用熱電效應感測器21作為偵測電路的主要元件，是因為人體手部H移動時，會有溫度變化，經透鏡211而在熱電板212上產生電荷的變化及轉移，且電荷變化在電阻Rg上產生微小的電壓，再經FET場效應晶體管213緩沖放大，由S極輸出。所以，此感測的熱體(有溫度的物體)必須移動，才有電壓變化，本實用新型運用此一特性，利用人體手部H揮動來控制加速或減速，其與現有跑步機以紅外線反射方式或反射距離控制跑步機速度相比，較不受外界環境影響，因此穩定性更高。且如圖4所示，熱電效應感測器2L、2R的偵測角度θ或距離，是可以預先設定的，如此，其僅在特定角度或距離內有反應，旁人走動完全不受影響。
本實用新型的控制電路5與儀表13連接的另一目的，是使用者在跑步前，可由儀表13上設定速度，而設定后的速度在運動中，可由體溫移動偵測電路2R或2L來調整，使得兩者可分開使用，亦可合并使用。
請再參閱圖3、4、5所示，本實用新型另一使用狀態，是該底座12上設有一傾角調整用的制動機構17及馬達16，借助馬達16的正轉或反轉，可以驅動制動機構17一端升降，進而達到調整底座12傾斜角度的目的。而調整傾角的制動機構17種類繁多，且非本實用新型的技術特征，故不贅述。本實用新型的技術特征是，如何控制馬達16正轉或反轉，基于前述相同的技術手段，本實用新型可將左側的體溫移動偵測電路2L設為反轉，而將右側的體溫移動偵測電路2R設為正轉，如此一來，即可依需求，用左手或右手來調整底座12的傾角，使運動者達到最需要的跑步斜度。
前述的跑步速度調整，或是傾角調整，可擇一或同時在跑步機上使用，如果并用時，則左、右體溫移動偵測電路2R、2L，能夠以揮手距離或揮手時間來區別是調整速度或角度，微處理器4偵測判讀后，可以精確調整其中一馬達的輸出狀態。
借助上述技術手段，本實用新型以揮手偵測體溫移動原理，進而達到控制跑步機速度或傾斜度，其不僅使用便捷且安全性亦可提高，并且不會使運動停頓，而可一氣呵成，達到健身功效。
綜上所述，本實用新型所揭示的構造，為昔所無，且確能達到預期的功效，并具可供產業利用價值，完全符合新型專利要件。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種以體溫控制運動狀態的跑步機，包括跑步機本體，該跑步機本體包括前架體及底座，該底座的前端與前架體連結，前架體設有儀表，底座上設有跑步帶，該跑步帶與馬達傳動連接，在底座上回轉；其特征在于所述架體在接近跑步者手部的扶手位置處，分別于左、右兩側設有一熱電效應感測器，且分別與電阻及電容組成一左、右體溫移動偵測電路；所述左、右兩側的體溫移動偵測電路，分別偵測不同的正、反信號，與信號放大電路串接，該信號放大電路又與微處理器連接，該微處理器與儀表相連，該儀表與所述馬達的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的以體溫控制運動狀態的跑步機，其特征在于所述熱電效應感測器包括透鏡(211)、熱電板(212)、場效應晶體管(213)及電阻Rg，熱電板(212)與電阻Rg并聯，其并聯的一端與場效應晶體管(213)連接，該場效應晶體管(213)的D極接VDD，S極為輸出端，透鏡(211)則位于熱電板(212)一側。
專利摘要一種以體溫控制運動狀態的跑步機，包括跑步機本體，該跑步機本體包括前架體及底座，該底座的前端與前架體連結，前架體設有儀表，底座上設有跑步帶，該跑步帶與馬達傳動連接，在底座上回轉；架體在接近跑步者手部的扶手位置處，分別于左、右兩側設有一熱電效應感測器，且分別與電阻及電容組成一左、右體溫移動偵測電路；左、右兩側的體溫移動偵測電路與信號放大電路串接，該信號放大電路又與微處理器連接，該微處理器與儀表相連，該儀表與馬達的輸入端連接。本實用新型使運動者，可直接在以自然跑步中的手部揮動來控制跑步機的速度或傾角，操控方便、安全，不受光線干擾，調整穩定性高。
文檔編號A63B24/00GK2617425SQ03242578
公開日2004年5月26日 申請日期2003年3月27日 優先權日2003年3月27日
發明者黃炳輝 申請人:黃炳輝