Tapiz rodante, que comprende:

un cuerpo (2100) que tiene una cinta (5000) para soportar a un deportista (1000);

una parte (3000) de detección de deportista instalada en una zona predeterminada del cuerpo (2100) paradetectar el movimiento del deportista (1000);

un motor (4000) de accionamiento acoplado al cuerpo (2100) para accionar la cinta (5000);

una parte (7000) de control para transmitir una primera señal de control para ajustar la velocidad de giro delmotor (4000) de accionamiento basándose en una señal recibida desde la parte (3000) de detección dedeportista;

una parte (6000) de accionamiento de motor para ajustar la velocidad de giro del motor (4000) deaccionamiento según la primera señal de control recibida desde la parte (7000) de control; y

una parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa para procesar la energía regenerativa que fluye alinterior de la parte (6000) de accionamiento de motor desde el motor (4000) de accionamiento cuando se frenael motor (4000) de accionamiento.

Tapiz rodante con control de velocidad automático y módulo de control del mismo ANTECEDENTES

1. Campo técnico

La presente invención se refiere a un tapiz rodante, y más particularmente, a un tapiz rodante con una función de control de velocidad automático en la que se controla automáticamente una velocidad de una cinta giratoria según una velocidad de ejercicio y un estado de ejercicio de un deportista.

2. Descripción de la técnica relacionada

En un tapiz rodante convencional, con el fin de controlar la velocidad de una cinta giratoria, un deportista tiene que manipular un botón de control de velocidad mientras camina o corre y tiene que seguir pasivamente la velocidad controlada manualmente de la cinta giratoria. Por tanto, un tapiz rodante convencional de este tipo no ofrece una buena experiencia de ejercicio a un deportista y también es difícil de conseguir la sensación natural que puede tener un deportista mientras camina o corre por el suelo.

Con el fin de superar los problemas anteriores, se han desarrollado técnicas para medir la posición de un deportista para controlar automáticamente la velocidad de una cinta giratoria. Por ejemplo, la patente coreana n.º 10-0398330 da a conocer un tapiz rodante que mide la posición de un deportista usando un sensor ultrasónico dispuesto por debajo de un panel de control para ubicar a un deportista en una región central de la cinta de tapiz rodante. El tapiz rodante acelera la velocidad de la cinta giratoria para mover al deportista de nuevo hacia la región central si el deportista está delante de la región central, y el tapiz rodante desacelera la velocidad de la cinta para devolver al deportista a la región central si el deportista está detrás de la región central.

El tapiz rodante dado a conocer en la patente coreana n.º 10-0398330 realiza aceleración o desaceleración cuando la posición del deportista está dentro de un intervalo determinado de la región central, pero el tapiz rodante no puede manejar diversas situaciones tales como desaceleración rápida cuando un deportista desea detenerse bruscamente mientras corre a velocidad alta.

Además, cuando se produce una desaceleración rápida, se produce una sobrecarga en la parte de accionamiento de motor, y la parte de accionamiento de motor detiene el accionamiento del motor para protegerlo por sí mismo. Por tanto, un tapiz rodante convencional no puede ejecutar una desaceleración rápida.

Además, un tapiz rodante convencional realiza una desaceleración a una primera velocidad lenta fija, independientemente de la velocidad de accionamiento, dentro de un intervalo de desaceleración que no supera un intervalo permisible de la parte de accionamiento de motor, y realiza una operación de detención de emergencia de la parte de accionamiento de motor usando una fuerza de fricción natural que actúa sobre una cinta y un motor de accionamiento.

Además, puesto que una desaceleración brusca durante el ejercicio puede hacer que un deportista se caiga debido a la inercia y que se produzcan posibles riesgos de lesión, un tapiz rodante convencional ha implementado una desaceleración lenta o una desaceleración usando una fuerza de fricción natural.

Por los motivos anteriores, un deportista que hace ejercicio sobre un tapiz rodante convencional tiene una sensación diferente de la que tiene mientras camina o corre sobre el suelo real. Además, un tapiz rodante convencional de este tipo no puede implementar de manera eficaz los diversos patrones de ejercicio de un deportista.

Con el fin de mejorar una experiencia de ejercicio global y hacer frente a los diversos patrones de ejercicio de un deportista, es necesario que un tapiz rodante siga rápidamente la aceleración y desaceleración de un deportista, pero un tapiz rodante convencional no puede realizar desaceleración rápida y por tanto no puede proporcionar una función satisfactoria de control de velocidad automático.

En el tapiz rodante dado a conocer en la patente coreana n.º 10-0398330 que mide la posición de un deportista mediante un sensor ultrasónico con el fin de controlar la velocidad de una cinta para ubicar a un deportista en una región central, un valor medido de la posición de un deportista recibido desde un sensor ultrasónico puede contener valores erróneos. Por tanto, es difícil implementar una función de control de velocidad automático usando sólo una técnica para medir la posición de un deportista mediante un sensor ultrasónico en un tapiz rodante.

Además, los valores medidos recibidos desde un sensor ultrasónico pueden distorsionarse debido a diversos ruidos ambientales, y pueden obtenerse valores medidos no deseados, por ejemplo, un valor de posición de un brazo o una pierna, mientras un deportista camina o corre. Tal distorsión de señal y valores medidos no deseados dificultan que un tapiz rodante controle automáticamente la velocidad de una cinta.

Las publicaciones de patente coreana n.os 10-2007-0015687, 10-2007-0081476, 10-2007-0082277 y 10-2007-0082929 dan a conocer técnicas y mecanismos en los que se disponen sensores de carga por debajo de partes frontal y posterior de una cinta, se usan valores medidos obtenidos mediante sensores de carga para calcular la posición de un deportista, y se controla la velocidad de una cinta giratoria basándose en la diferencia entre la posición de deportista calculada y la posición de referencia.

Sin embargo, las técnicas descritas anteriormente que usan sensores de carga tienen el problema de que el ciclo de una carga que se aplica al sensor de carga depende de la velocidad de un deportista, y el ciclo de una carga de cuando un deportista corre a una velocidad más alta es de 2 ó 3 veces por segundo. Esto hace muy difícil controlar fácilmente la velocidad de la cinta.

Además, la posición del pie de un deportista varía continuamente debido al movimiento de la cinta incluso en el momento en que el pie de un deportista empuja la cinta, y la frecuencia con la que los pies del deportista entran en contacto con la cinta cuando un deportista camina sobre la cinta no es igual que cuando un deportista corre sobre la cinta. Por tanto, es difícil calcular con precisión la posición de la parte superior del cuerpo de un deportista o el centro de gravedad.

Además, las publicaciones de patente coreanas mencionadas anteriormente no mencionan un método de control para hacer frente a los diversos patrones de ejercicio de un deportista, tales como aceleración rápida o desaceleración rápida, y por tanto es difícil controlar automáticamente la velocidad de la cinta usando sólo la diferencia entre la posición de un deportista y la posición de referencia de manera que se proporcione el control de velocidad automático satisfactorio.

El documento US 6.135.924 A describe una máquina de tapiz rodante para ejercicio en la que un sensor óptico monitoriza la posición de un usuario sobre el tapiz rodante y varía automáticamente la velocidad del tapiz rodante para mantener al usuario cerca de la posición predeterminada sobre la cinta sin fin del tapiz rodante. El sensor óptico incluye preferiblemente un emisor de infrarrojos (IR) y un detector de IR que se ubican en o cerca del panel de control del tapiz rodante que también se aloja en un microprocesador programado previamente. El microprocesador controla la velocidad de la cinta según se requiera para ajustarse a variaciones en la posición del usuario.

SUMARIO

Un objeto de la presente invención es resolver un problema en el que, en un tapiz rodante convencional, una experiencia de ejercicio resulta insatisfactoria puesto que un deportista hace ejercicio pasivamente sobre un tapiz rodante y no se consigue la sensación de hacer sobre el suelo.

Este objeto se logra mediante un tapiz rodante según la reivindicación 1, y mediante un módulo de control según la reivindicación 8.

La presente invención resuelve un problema en el que un tapiz rodante convencional no sigue rápidamente la aceleración y desaceleración de un deportista.

La presente invención resuelve un problema en el que un tapiz rodante convencional no acepta diversos patrones de ejercicio de un deportista.

La presente invención resuelve un problema en el que, en un tapiz rodante convencional, la parte de accionamiento de motor no soporta una sobrecarga producida por desaceleración rápida.

La presente invención resuelve un problema en el que un tapiz rodante convencional no... [Seguir leyendo]

1. Tapiz rodante, que comprende:

un cuerpo (2100) que tiene una cinta (5000) para soportar a un deportista (1000) ;

una parte (3000) de detección de deportista instalada en una zona predeterminada del cuerpo (2100) para detectar el movimiento del deportista (1000) ;

un motor (4000) de accionamiento acoplado al cuerpo (2100) para accionar la cinta (5000) ;

una parte (7000) de control para transmitir una primera señal de control para ajustar la velocidad de giro del motor (4000) de accionamiento basándose en una señal recibida desde la parte (3000) de detección de deportista;

una parte (6000) de accionamiento de motor para ajustar la velocidad de giro del motor (4000) de accionamiento según la primera señal de control recibida desde la parte (7000) de control; y una parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa para procesar la energía regenerativa que fluye al interior de la parte (6000) de accionamiento de motor desde el motor (4000) de accionamiento cuando se frena el motor (4000) de accionamiento.

2. Tapiz rodante según la reivindicación 1, en el que con el fin de reducir la velocidad de giro del motor (4000) de accionamiento, la parte (6000) de accionamiento de motor genera un primer par de frenado, y la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa opera cuando un par de frenado proporcionado por la primera señal de control es igual a o mayor que el primer par de frenado.

3. Tapiz rodante según la reivindicación 1, en el que la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa comprende una parte (8100) de conmutación que opera cuando la tensión de energía regenerativa que fluye al interior de la parte (6000) de accionamiento de motor desde el motor (4000) de accionamiento es igual a o mayor que una referencia predeterminada en caso de disminución de la velocidad de giro del motor (4000) de accionamiento.

4. Tapiz rodante según la reivindicación 3, en el que la parte (8100) de conmutación opera mediante una segunda señal de control transmitida desde la parte (7000) de control.

5. Tapiz rodante según la reivindicación 1, en el que la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa comprende una parte (8100) de conmutación que opera cuando la tensión aplicada entre ambos terminales de salida de una parte de conversión de la parte (6000) de accionamiento de motor es igual a o mayor que una referencia predeterminada.

6. Tapiz rodante según la reivindicación 1, en el que la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa transfiere al menos una parte de energía regenerativa que fluye al interior de la parte (6000) de accionamiento de motor desde el motor (4000) de accionamiento hasta una parte (2500) de alimentación de energía para alimentar energía eléctrica a la parte (6000) de accionamiento de motor en caso de disminución de la velocidad de giro del motor (4000) de accionamiento.

7. Tapiz rodante según la reivindicación 6, en el que la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa comprende una parte (8100) de conmutación que opera cuando la tensión de la energía regenerativa es igual a o mayor que una referencia predeterminada.

8. Módulo de control para un tapiz rodante, que comprende:

un sustrato (400) de base con una línea (402) de cable eléctrico formada en el mismo;

una parte (7000) de control acoplada al sustrato (400) de base y que tiene un circuito semiconductor conectado eléctricamente a la línea (402) de cable eléctrico;

un terminal (410-460) de conexión acoplado al sustrato (400) de base y que conecta eléctricamente la parte (7000) de control a una parte (6000) de accionamiento de motor para ajustar la velocidad de giro de un motor (4000) de accionamiento y una parte (3000) de detección de deportista para detectar el movimiento de un deportista (1000) a través de la línea (402) de cable eléctrico; y una parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa que está conectada eléctricamente a la parte (6000) de accionamiento de motor y procesa la energía regenerativa que fluye al interior de la parte (6000) de accionamiento de motor desde el motor (4000) de accionamiento cuando se frena el motor (4000) de accionamiento, en el que la parte (7000) de control transfiere una primera señal de control para ajustar la velocidad de giro del motor (4000) de accionamiento basándose en una señal transmitida desde la parte (3000) de detección de deportista.

9. Módulo de control para el tapiz rodante según la reivindicación 8, en el que la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa comprende una resistencia y una parte de disipador de calor que está compuesta por un metal para descargar calor generado en la resistencia.

10. Módulo de control para el tapiz rodante según la reivindicación 8, en el que con el fin de disminuir la velocidad de giro del motor (4000) de accionamiento, la parte (6000) de accionamiento de motor genera un primer par de frenado, y la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa genera un segundo par de frenado.

11. Módulo de control para el tapiz rodante según la reivindicación 10, en el que la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa genera el segundo par de frenado cuando el par de frenado eléctrico es igual a o mayor que el primer par de frenado.

12. Módulo de control para el tapiz rodante según la reivindicación 11, en el que el segundo par de 15 frenado es igual a o mayor que una diferencia entre el par de frenado proporcionado y el primer par de frenado.

13. Módulo de control para el tapiz rodante según la reivindicación 11, en el que la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa comprende una parte (8100) de conmutación que opera cuando el par de frenado proporcionado es igual a o mayor que el primer par de frenado.

14. Módulo de control para el tapiz rodante según la reivindicación 13, en el que la parte (8100) de

conmutación opera mediante una segunda señal de control transmitida desde la parte (7000) de control a través de un terminal (450) de conexión de la parte de procesamiento de energía regenerativa que conecta eléctricamente la parte (7000) de control y la parte (8000) de procesamiento de energía regenerativa entre los terminales (410-460) de conexión.