具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1和图2描述本发明的智能跑步训练方法，该方法包括：

S1、获取用户的个人参数、选择的训练方案和设定的训练时长；其中，所述个人参数为用户的最大心率值；

S2、按照用户选择的训练方案驱动跑步机在用户设定的训练时长内运行；

具体地，对于用户的最大心率值得获取，能够保证用户在选择的训练方案和设定的训练时长内进行训练时，对于心率值的监控以最大心率值作为最高上限，控制运动强度，以避免发生运动风险。同时，最大心率值的获取，还为了得到各种跑步训练方案的目标心率。

S3、实时监测用户跑步过程中的各项参数，其中，所述参数包括：动力学参数、生理参数，和/或生化参数；其中，所述动力学参数为步态参数，包括步频、步态周期和异常步态周期占比；所述生理参数为心率值；所述生化参数为血乳酸浓度值。

S4、依据所述用户的动力学参数、生理参数，和/或生化参数实时调整所述跑步机的运行速度。

具体地，在用户的跑步过程中实时监测用户的动力学参数、生理参数，和/或生化参数等各项参数，将监测到的参数值和用户选择的训练方案对应的参数范围值相比较，就可以根据监测的参数值自动调整跑步机运动速度，即实现自动地调整跑者的步速，从而最大化跑步的效率，提高跑者的跑步能力，同时能够有助于跑者养成良好的跑步习惯，降低运动风险。

可以理解的是，所述最大心率值通过测量或经验公式估算得到；所述血乳酸浓度值通过分析用户的汗液成分得到。

S5、实时监测用户跑步过程中的各项参数后，还将实时判定所述参数是否超出预定标准；是，则向用户发送异常告警信息；否，则继续对用户跑步过程中的各项参数进行监测和判定。

具体地，满足下述情况中的任意一个，即向用户发送异常告警信息：

心率值大于用户的最大心率值；

血乳酸浓度值大于预设的浓度阈值；

由步频计算得到的平均步频低于预设的步频门限值；

异常步态周期占比高于预设的占比门限值。

优选地，依据所述用户的动力学参数、生理参数，和/或生化参数实时调整所述跑步机的运行速度前，还将所述动力学参数、生理参数，和/或生化参数在时间上进行对齐。从而保证获取的参数的时间同步性，以便于利用获取的参数更准确的调整跑步机的速度。

优选地，根据跑步训练需求，在本发明中将训练方案定制为：适用于日常锻炼的轻松跑、适用于马拉松比赛配速训练的马拉松配速跑、适用于提高肌肉耐力和加强身体清除血乳酸能力的乳酸门槛跑，以及适用于提高有氧能力和最大摄氧量的间歇跑四种；

其中，所述轻松跑、马拉松配速跑和间歇跑依据目标心率的区间范围不同进行划分；所述目标心率的区间范围为：[k×HR_max×(1-a),k×HR_max×(1+a)]，k为常数，在训练方案为轻松跑时，取值范围为[0.65,0.78]；在训练方案为马拉松配速跑时，取值范围为[0.8,0.89]；在训练方案为间歇跑，且处于快速跑步状态时，取值范围为[0.975,1.0]；HR_max为最大心率值；a为常数，取值范围为(0,1)；

所述乳酸门槛平依据目标乳酸浓度区间进行控制，所述目标乳酸浓度区间为：[4×(1-b),4]mmol/L，b为常数，取值范围为(0,1)。

具体地，在本发明所述的智能跑步训练方法中设置了轻松跑、马拉松配速跑、乳酸门槛跑和间歇跑四种训练方案，而在轻松跑、马拉松配速跑和间歇跑模式下，主要以根据用户的最大心率值确定的心率区间为标准进行训练过程中跑步机速度的控制，而在乳酸门槛跑模式下，则主要根据血乳酸的浓度值范围进行跑步机的速度控制。

其中，轻松跑E(Easy running)是每个人都可以选择的最基础的跑步类型。当进行轻松跑时，可以很放松的奔跑，心脏的泵血能力会增强，身体会对伤病产生一定的抵抗力。根据设定的目标心率区间，用户在选择E跑训练方案时，如图3所示，能够实时监控用户心率是否在目标心率区间内，当用户心率低于E跑目标心率区间下限时，跑步机速度增加一个步长，而当用户心率高于E跑目标心率区间上限，跑步机速度减小一个步长，而后继续对用户的心率进行监控，以便于持续的对跑步机的速度进行调整，保证用户在E跑方案下锻炼心肌(增加每博输出量，心率降低)、减脂、增强骨骼系统(韧带/肌腱/骨骼/关节)的训练效果。

马拉松配速跑M(Marathon-pace running)是指以计划的马拉松比赛配速进行的训练。马拉松配速跑和轻松跑的区别是可以消耗更多的脂肪。根据设定的目标心率区间，用户在选择M跑训练方案时，如图4所示，能够实时监控用户心率是否在目标心率区间内，当用户心率低于M跑目标心率区间下限时，跑步机速度增加一个步长，而当用户心率高于M跑目标心率区间上限，跑步机速度减小一个步长，而后继续对用户的心率进行监控，以便于持续的对跑步机的速度进行调整，保证用户在M跑方案下训练目标配速，并在该配速下练习饮水和补给、增强参赛信心的训练效果。

乳酸门槛跑T(Threshold running)是反映机体从有氧供能转化为无氧供能的临界点，在这个强度下，跑步配速是有氧供能阶段速度最快的，比这个速度更快时，会因为乳酸急剧飙升，很快就会跑崩掉。研究表明，进行乳酸门槛跑时，血乳酸达到4mmol/L并稳定保持该浓度最合适。因而，在本发明中，将目标乳酸浓度区间的上限设置为4mmol，根据设定的目标乳酸浓度区间，用户在选择T跑训练方案时，如图5所示，能够实时监控用户汗液的血乳酸浓度水平是否在目标乳酸浓度区间内，当用户的血乳酸浓度低于T跑目标乳酸浓度区间下限时，跑步机速度增加一个步长，而当用户的血乳酸浓度高于T跑目标心率区间上限，跑步机速度减小一个步长，而后继续对用户的血乳酸浓度进行监控，以便于持续的对跑步机的速度进行调整，保证用户在T跑方案下达到加强身体清除血乳酸的能力、提高肌肉耐力、让身体在更加严苛的配速下维持更长的时间的训练效果。

间歇跑I(Interval training)是指在一次或一组练习后，严格控制时间，在机体尚未完全恢复的情况下，就进行下一次练习的训练方法。间歇跑由跑与休息交替进行而组成，跑时的强度或速度通常比连续跑时要大、要快。根据设定的目标心率区间，用户在选择I跑训练方案时，如图6所示，能够实时监控用户在快速跑步状态下的心率是否在目标心率区间内，当用户跑步过程中的心率处于设定的目标心率区间内时，跑步机以当前速度运行预设的训练时间后，速度降至预设的间歇速度，而后跑步机恢复预设速度使用户奔跑预设的训练时间；当用户心率低于I跑目标心率区间下限时，跑步机速度增加一个步长，而当用户心率高于I跑目标心率区间上限，跑步机速度减小一个步长，而后继续对用户的心率进行监控，以便于持续的对跑步机的速度进行调整，保证用户在I跑方案下达到提高有氧能力、最大摄氧量，突破跑步的耐力与速度的训练效果。

下面结合图7至图8对本发明提供的智能跑步训练系统进行描述，下文描述的智能跑步训练系统与上文描述的智能跑步训练方法可相互对应参照。

该系统包括：

输入模块110、驱动模块120、穿戴检测模块130和决策模块140，其中，

输入模块110用于用户个人参数的输入、训练方案的选择，以及训练时长的设定；

驱动模块120用于依据用户选择的训练方案在设定的训练时长内驱动所述跑步机运行；

穿戴检测模块130用于实时监测用户跑步过程中的各项参数值，其中，所述参数值包括：动力学参数、生理参数，和/或生化参数；以及

决策模块140与所述驱动模块120连接，用于依据所述用户的动力学参数、生理参数，和/或生化参数实时调整所述跑步机的运行速度。

其中，所述动力学参数为步态参数，包括步频、步态周期和异常步态周期占比；所述生理参数为心率值；所述生化参数为血乳酸浓度值。

具体地，用户在进行跑步训练前，可将手机、平板电脑等智能设备作为输入模块与跑步机的驱动模块进行连接，然后在智能设备上输入自己的个人参数，选择训练方案，并设置期望训练的时长后，驱动模块根据用户选择的训练方案驱动跑步机以预设的较慢速度开始运行直至达到训练方案对应的速度，以便于用户逐步适应该训练方案，而跑步训练中的动力学参数，例如步频、步态等的变化，能够反映用户的训练方案是否符合用户的跑步能力和身体条件，生化参数血乳酸浓度是反映机体从有氧供能转化为无氧供能的临界点，在这个强度下，跑步配速是有氧供能阶段速度最快的，比这个速度更快时，会因为乳酸急剧飙升，很快就会跑崩掉。因而，在用户的跑步过程中实时监测用户的步态参数、心率值以及血乳酸浓度值等各项参数，将监测到的这些参数值结合用户选择的训练方案综合分析来对跑步机的运动速度进行调整，即实现自动地综合性且科学的调整跑者的步速，避免了单纯通过用户的心率进行跑步机速度调整的片面性，从而最大化跑步的效率，提高跑者的跑步能力，同时能够有助于跑者养成良好的跑步习惯，降低运动风险。

其中，穿戴检测模块具体可以根据获取的参数值的不同细分为动力学检测设备、生理参数检测设备和生化参数检测设备，动力学检测设备用于检测动力学参数；生理参数检测设备用于检测心率等生理参数；生化参数检测设备用于检测血乳酸浓度值等生化参数。

因人体的个体差异，心率都略有区别，能够承受的最大心率也具有区别，跑步训练会使得心率发生明显的变化，当运动过激时，会使得心率超出个体能够承受的最大心率值，进而造成运动损伤，甚至危及生命。

因此，在一个实施例中，所述个人参数为用户的最大心率值，而该最大心率值可以通过测量得到，也可以通过最大心率＝220-年龄等经验公式估算得到。

另外，步频、步态周期和异常步态周期占比(异常步态周期占比＝异常步态周期数/步态周期数)可以较为全面的反映用户在所选择的训练方案下的步态状况，因而在动力学参数的获取中主要获取步频、步态周期和异常步态周期占比。

汗液成分分析能够得到血乳酸浓度值，通过在运动过程中佩戴手环、头带、臂带、胸带、脚环等作为生化参数检测设备来对获取的用户的汗液进行分析，能够方便的得到用户的血乳酸浓度值。

当用户按照选择的训练方案进行跑步训练时，身体的各项参数值始终处于监控状态，但当用户的参数值中的某项严重偏离正常值时，通过单纯的调整跑步机的速度很难达到及时避免用户运动损伤的目的，进而发生运动损伤，甚至危及生命安全。

因此，在一个实施例中，使该智能跑步训练系统中还包括：

警报模块150，用于在判定由所述穿戴检测模块130获取的参数超出预定标准时，向用户发送异常告警信息，即通过声、光、屏幕显示灯方式及时向用户提供告警信息，以避免盲目训练造成的损害。

其中，当出现下述任一情况时，均会触发警报模块向用户发送异常告警信息，以保证用户的运动安全：

心率值大于用户的最大心率值；

血乳酸浓度值大于预设的浓度阈值；

由步频计算得到的平均步频低于预设的步频门限值；

异常步态周期占比高于预设的占比门限值。

可以理解的是，该系统中获取了包括动力学参数、生理参数和/或生化参数的多项参数值用于用户在跑步训练过程中的步速的调整，各项参数值获取的时间的同步性直接影响跑步机速度调整的准确性。

因此，在一个实施例中，该系统中还包括了数据同步模块160，用于将由穿戴检测模块获取的动力学参数、生理参数，和/或生化参数在时间上进行对齐。

本发明实施例提供的智能跑步训练系统，利用穿戴式设备实时采集跑者运动过程中的动力学参数、生理参数，和/或生化参数，结合跑者自身的跑步能力和身体条件，自动地调整跑者的步速，从而最大化跑步的效率，提高跑者的跑步能力，同时能够有助于跑者养成良好的跑步习惯，降低运动风险。

图9示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行智能跑步训练方法，该方法包括：获取用户的个人参数、选择的训练方案和设定的训练时长；按照用户选择的训练方案驱动跑步机在用户设定的训练时长内运行；实时监测用户跑步过程中的各项参数，其中，所述参数包括：步态参数、心率值，以及血乳酸浓度值；依据所述用户的步态参数、心率值以及血乳酸浓度值实时调整所述跑步机的运行速度。

此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的智能跑步训练方法，该方法包括：获取用户的个人参数、选择的训练方案和设定的训练时长；按照用户选择的训练方案驱动跑步机在用户设定的训练时长内运行；实时监测用户跑步过程中的各项参数，其中，所述参数包括：步态参数、心率值，以及血乳酸浓度值；依据所述用户的步态参数、心率值以及血乳酸浓度值实时调整所述跑步机的运行速度。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的智能跑步训练方法，该方法包括：获取用户的个人参数、选择的训练方案和设定的训练时长；按照用户选择的训练方案驱动跑步机在用户设定的训练时长内运行；实时监测用户跑步过程中的各项参数，其中，所述参数包括：步态参数、心率值，以及血乳酸浓度值；依据所述用户的步态参数、心率值以及血乳酸浓度值实时调整所述跑步机的运行速度。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。