CN111686401A - 一种智能体育运动垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能体育运动垫，其由垫体、卷辊、收纳架、运动采集组件及电脑组件构成；卷辊供垫体卷绕在其外；收纳架与卷辊转动连接，其通过电机可驱动卷辊对垫体实施收卷与放卷；运动采集组件可输出能够反映运动者与垫体接触状态的实时受压数据，并进行无线传输；电脑组件集成在收纳架中，其具有数据上传/下载、影音录制/播放、第三方程序安装/运行等常规功能，可基于持续接收及存储的实时受压数据来生成受压动态数据，并经对应的运算方法获得运动数据。其具有运动监测功能，可针对每个运动过程生成对应的运动数据，使运动更加科学；其具有多媒体功能，可满足运动过程中的多种所需；其具有电动收卷与放卷功能，操作方便快捷，省时省力。

Description

一种智能体育运动垫

本发明为2019年07月22日提交的申请号为2019106593268的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种体育运动用品，尤其涉及一种功能较多的运动垫装置。

背景技术

随着生活质量水平的提高，人们的业余生活日益丰富，加之健康意识的逐步提升，运动已逐步成为生活中不可或缺的一部分，更可谓一种工作之余的休闲方式。借助运动垫可进行一些较为简单的运动项目，尤其适用于具有养生、塑形、减肥、减压之功效的休闲式运动，同时因其兼具购置成本低，占用空间小，使用场地灵活等优点，进而备受现代人们所青睐。

在运动训练期间，制定并执行科学的运动计划是实现预期运动效果的前提，其也有利于运动时间的合理安排；在运动过程中，借助视频教程可学习新的动作，并有助于动作做的更加标准规范；伴随音乐进行运动可使使用者心情更加愉快舒畅，节奏感更加强烈，有助于缓解运动过程中的疲惫感；运动训练期间掌握准确的运动数据具有重要意义，如每次运动过程所达到的强度、所进行的时间，周期内运动行为的频率、轨迹等都应进行合理的量化，才更容易实现预期的运动效果；在自媒体发达的今天，人们比较乐于将运动过程进行录制，通过分享的方式获取自豪感，并且获得的运动视频可用于教学以及总结等用途。显然，目前的运动垫所具备的功能非常单一，其根本无法为使用者提供上述的有利条件，即使借助家庭中具备的其他有限设施，也难以同时满足前述的实现最佳运动环境和运动效果的种种所需。

另外，借助运动垫进行的运动项目多为休闲式的有氧运动，讲究与大自然的契合，更推崇在环境相对清新的户外进行，而现有的运动垫虽然可以卷置来缩小占用空间，但手动的进行收卷与放卷操作较为麻烦，其不具有恰当的手持机构，需借助收纳袋或绑带等才可进行携带，操作起来较为麻烦，且容易松散，携带使用不够便捷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种携带方便，操作便捷，且具有多种功能，可满足运动过程中的多种需求，有利于提高运动效果，同时具备自动收卷与放卷功能，操作省时省力，尤其便于外出携带使用的智能体育运动垫。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能体育运动垫，其包括：

垫体，其由上下层叠的面层、基层复合而成，整体呈矩形，具有弹性而可弯曲卷绕；面层上标注有运动区域，基层后端下侧设有下凸的倒钩；

卷辊，其呈中空圆柱状，两端设有支撑轴，卷辊位于垫体的前端上侧且两者固定连接，垫体可卷绕在卷辊外；

收纳架，其包括两个支臂，两支臂的上端分别与一横梁的两端固定连接，整体呈弓形，两支臂的下端分别固定有轴座和电机，收纳架中安设有与电机配合工作的控制器A和蓄电池，横梁的前侧壁安设有一伸缩背带并开设有一收纳槽，收纳槽中固定有一可旋转的把手，把手向下旋转可收纳于收纳槽中，向上旋转可使柄部位于横梁上侧；卷辊的一支撑轴与轴座转动配合，另一支撑轴与电机的输出轴固定连接；横梁与卷辊相对的端面光滑且与卷辊的中心轴平行，轴座和电机下侧分别设有一底座；两底座可将收纳架平稳的安置在地面上，并保证横梁位于卷辊的前上方、卷辊与地面平行；控制器A可根据人为选择来控制电机的输出轴进行相同预定角度的正转和反转，进而驱使卷辊对垫体分别实施收卷和放卷；收卷完成时垫体尾端的倒钩与横梁侧壁抵持，垫体收紧于横梁与卷辊之间；放卷完成时垫体不再卷绕于卷辊，两底座及垫体前端三者的下端面趋于平齐；

运动采集组件，其包括若干压力感应条及一控制器B；每个压力感应条均呈长条状，主体采用软质材料制成且内部设有一工作电路，工作电路中设有若干以串联形式连接的常闭按压开关，仅当所有的常闭按压开关均闭合时工作电路为通路状态，反之工作电路为断路状态；所有的压力感应条呈间隔分布，固定于面层与基层之间且位于运动区域正下方，每一压力感应条均沿垫体宽度方向延伸；运动过程中，运动者与垫体接触并施加的压力可促使对应位置处的常闭按压开关切换为断开状态，上述压力消失后常闭按压开关自动复位至闭合状态；控制器B设置在卷辊内且与每个压力感应条的工作电路连接，其包括监测处理模块、无线传输模块A及电源模块；电源模块用于为运动采集组件中的各元件提供工作电流，监测处理模块用于监测每个压力感应条中工作电路是否存在电流并实时输出能够反映每个工作电路通断状态的实时受压数据,无线传输模块A用于将实时受压数据进行无线传输；

电脑组件，其集成在收纳架中，由蓄电池提供工作电流，其具有独立操作系统，输入/输出设备包括移动网络模块及嵌装在横梁后侧壁的触屏、扬声器、传声器、摄像头，进而具有数据上传/下载、影音录制/播放、第三方程序安装/运行等常规功能；电脑组件中集成有无线传输模块B，可接收运动训练期间运动采集组件持续反馈的实时受压数据，并沿时间轴进行排列存储而生成受压动态数据；电脑组件中设有包含多种运动项目可供人为选择的运动模式选项，每种运动项目对应有一种运算方法，电脑组件可将实时生成的受压动态数据经对应的运算方法获得针对该运动项目的运动数据，运动数据包括有效运动时间和运动量。

本智能体育运动垫的使用方法及工作原理为：

(1)智能体育运动垫使用状态的调至

手持横梁或把手，通过控制器A启动电机反转，卷辊对垫体实施放卷，垫体放卷完成后电机自动停止运行，此时智能体育运动垫为使用状态；

(2)运动监测功能的使用

进行运动前，在电脑组件的运动模式选项中选取将要进行的运动项目，在运动过程中，电脑组件可计算出运动期间的运动数据，使用者通过该运动数据来掌握运动量、有效运动时间等运动信息；

(3)多媒体功能的使用

借助电脑组件，可制定并存储运动计划供使用者随时查阅，可播放视频、音乐，可将运动过程进行录制、存储，可进行数据上传与下载，可借助电脑组件进行上网、游戏等；

(4)智能体育运动垫收纳状态的调至

手持横梁或把手，通过控制器启动电机正转，卷辊对垫体实施收卷，垫体收卷完成后电机自动停止运行，此时智能体育运动垫为收纳状态。

进一步而言，所述的卷辊下侧设有一截面呈L形且沿轴向延伸的L型槽座，垫体前端安置在L型槽座内并经若干固定螺栓固定，垫体的下侧与这些螺栓的端帽之间设有一长条形的垫板；垫体前端的下侧面与卷辊趋于相切。

进一步而言，所述的卷辊内设有一卡置座，控制器B经卡置座固定于卷辊内，卷辊的侧壁上开有一用于对控制器B进行操作维护的操作口，操作口上设有可拆组卡扣的弧形盖。

进一步而言，所述的每个压力感应条中的工作电路共同连接有一端子线，该端子线的另一端由垫体与卷辊的连接处穿入卷辊内并与控制器B连接，即所有的压力感应条经端子线与控制器B实现电性连接。

进一步而言，所述的控制器A与电脑组件相连，电脑组件可由触屏、传声器获取信息并转换成对应的控制指令，传输至控制器A，控制器A根据控制指令而控制电机的工作状态。

进一步而言，所述的电脑组件中设有用于与第三方运动监测设备实现有线数据连接的USB接口，且电脑组件能够经无线传输模块B与无线传输功能的第三方运动监测设备进行无线数据传输，由此电脑组件能够获取第三方运动数据；电脑组件能够将每次运动过程所对应的运动数据及获取的第三方运动数据进行存储，根据存储的多次运动数据与第三方运动数据统计出一个时期内的运动统计信息；

所述的运动统计信息能够反映该时期内进行的所有运动项目名称、每一运动项目所对应的运动数据与运动时期、运动平均频率。

进一步而言，所述控制器B中电源模块的输出电路上设有一按压式开关，所述的按压式开关为常闭式开关，其安装在卷辊上，当垫体卷绕在卷辊上时，按压式开关受垫体压迫而处于断开状态，当垫体未卷绕在卷辊上时，按压式开关自动复位至闭合状态。

进一步而言，所述的工作电路由若干常闭按压开关经导线依次串联而构成；常闭按压开关包括上下设置的一按压部和一底盘部；按压部采用橡胶制成而具有弹性，呈倒扣的碗状，下端四周与底盘部固定连接，顶部与底盘部上端面间隔且受压可向下移动，顶部中心设有一向下延伸的浮动销；底盘部下端面开有一凹座，凹座顶部安置有两个呈弧形的固定触片，两固定触片对称且不接触，两固定触片分别与导线连接，底盘部下侧另开有用于容纳导线的线槽，凹座内设有一上下延伸而将底盘部洞穿的销孔；按压部的浮动销经销孔向下延伸且下端与一位于两固定触片下侧的浮动触片固定连接，两固定触片及浮动触片均为金属导体；按压部、底盘部、浮动销、凹座四者的中心轴重合；当按压部处于复位状态时，浮动触片与两固定触片抵顶，此时常闭按压开关为闭合状态；当按压部的顶部压迫而下移后，浮动触片与两固定触片脱离，此时常闭按压开关为断开状态；

所述的压力感应条包括上下复合连接的底板与顶板，底板与顶板均采用软质材料制成，工作电路固定于底板与顶板之间，底板上侧开有安置槽，常闭按压开关及导线固定于安置槽内，且常闭按压开关的按压部顶端朝上；顶板上开有若干过孔，按压部的顶部一一经过孔而凸出于顶板的上端面。

本智能体育运动垫与以往技术相比，其具有如下有益效果：

本智能体育运动垫具有运动监测功能，在运动采集组件与电脑组件的配合下，可针对每个运动过程生成对应的运动数据，运动者根据运动数据能够掌握运动量、有效运动时间等关键运动参数，使运动更加科学，运动效果更加显著；本智能体育运动垫具有丰富的多媒体功能，在运动过程中，可播放视频教程，来学习的新的动作，跟随运动教程进行运动也有助于使动作做的更加标准规范，来保证运动效果，在运动过程中可播放音乐，使运动者保持舒畅的心情，减缓运动过程中的疲乏感，提高运动的节奏感，可将运动过程进行录制、存储，并可借助网络进行分享；本智能体育运动垫具有电动收卷与放卷功能，操作方便快捷，省时省力，且智能体育运动垫在收纳状态下，垫体卷绕紧实，体积小巧，不易松散，闲置及携带均非常方便，给运动者的户外使用带来了极大的便捷；把手采用折叠设计及伸缩背带的设置，都使得本智能体育运动垫的便携性得到了一定的提升；在本智能体育运动垫中，采集组件采用由常闭按压开关串接构成的工作电路作为核心元件，而非造价高昂的压力传感仪器，大大节省了成本，且同时降低了实施难度。

附图说明

图1为实施例1中智能体育运动垫使用状态示意图之一。

图2为实施例1中智能体育运动垫使用状态示意图之二。

图3为实施例1中智能体育运动垫收纳状态示意图之一。

图4为实施例1中智能体育运动垫收纳状态示意图之二。

图5为实施例1中运动采集组件、电脑组件、电机、控制器A、蓄电池的配合示意图。

图6为实施例1中智能体育运动垫的运动监测原理图。

图7为实施例2中卷辊、垫体、控制器B及压力感应条的配合示意图。

图8为实施例3中控制器A与电脑组件配合示意图。

图9为实施例4中电脑组件与第三方运动监测设备可进行数据连接且能够输出运动统计信息的原理图。

图10为实施例5中电源模块工作回路由按压式开关控制通断状态的示意图。

图11为实施例6中常闭按压开关分解后的结构示意图。

图12为实施例6中常闭按压开关的闭合状态示意图。

图13为实施例6中常闭按压开关的断开状态示意图。

图14为实施例6中压力感应条分解后的结构示意图。

图15为实施例6中压力感应条的外观示意图。

图中，1、底座，2、电机，3、充电插孔，4、USB接口，5、传声器，6、触屏，7、摄像头，8、扬声器，9、卷辊，10、横梁，11、支臂，12、轴座，13、运动区域，14、压力感应条，15、面层，16、基层，17、倒钩，18、常闭按压开关，19、工作电路，20、支撑轴，21、伸缩背带，22、把手，23、端子线，24、卡置座，25、操作口，26、弧形盖，27、控制器B，28、固定螺栓，29、垫板，30、L型槽座，31、按压式开关，32、收纳槽，33、导线，34、销孔，35、浮动销，36、按压部，37、线槽，38、底盘部，39、凹座，40、浮动触片，41、固定触片，42、安置槽，43、底板，44、顶板。

具体实施方式

实施例1

参看图1-5所示，本实施例所公开的智能体育运动垫，其由垫体、卷辊9、收纳架、运动采集组件和电脑组件五大部分构成；

其中，参看图1、2、3、4所示，所述的垫体由上下层叠的面层15与基层16复合而成，整体呈矩形，垫体具有弹性而可弯曲卷绕，且在弯曲状态下具有展开的趋势；面层15上侧标注有运动区域13，基层16后端下侧设有下凸的倒钩17；在材料选择上，面层15与基层16的材料性能具有不同的要求，一般而言，在运动过程中面层15直接与人体接触，故其应选择能为使用者提供良好触感且防滑效果好的柔软材料制作，而基层16主要承担缓冲运动者受力的任务及垫体整体的可变形能力，故其应选择弹性效果好，可往复变形寿命长的材料制作，基于垫体所采用多层复合结构而整体综合性能可得到显著提升；

其中，参看图1、2、3、4所示，所述的卷辊9呈中空圆柱状，两端各设有一支撑轴20，卷辊9位于垫体的前端上侧且两者固定连接，垫体可卷绕在卷辊9外；卷辊9采用中空结构，一方面为了节省材料而有利于降低成本，另一方面可降低卷辊9的重量而有利于提高便携性；

其中，参看图1-5所示，所述的收纳架包括两个支臂11，两支臂11的上端分别与一横梁10的两端固定连接，收纳架整体呈弓形，一支臂11的下端固定有轴座12，另一支臂11的下端固定有电机2，收纳架中安设有为电机2提供工作电流的蓄电池、控制电机工作状态的控制器A；横梁10的前侧安设有一伸缩背带21，并开设有一收纳槽32，收纳槽32中固定有一可旋转的把手22，把手22向下旋转可收纳于收纳槽32中，向上旋转可使柄部位于横梁10上侧；卷辊9的一支撑轴20与轴座12转动配合，另一支撑轴20与电机2的输出轴同轴固定连接，由此卷辊9可由电机2驱动而旋转；横梁10与卷辊9相对的端面光滑且与卷辊9的中心轴平行，轴座12和电机2下侧分别设有一底座1；两底座1可将收纳架平稳的安置在地面上，并保证安置后，横梁10位于卷辊9的前上方、卷辊9与地面平行；控制器A可根据人为选择来控制电机2的输出轴进行相同预定角度的正转和反转，进而驱使卷辊9对垫体分别实施收卷和放卷；收卷完成时垫体尾端的倒钩17与横梁10侧壁抵持，垫体收紧于横梁10与卷辊9之间，此时智能体育运动垫为收纳状态；放卷完成时垫体不再卷绕于卷辊9，两底座1及垫体前端三者的下端面趋于平齐，此时智能体育运动垫为使用状态；另外，收纳架上应安设有与蓄电池配合的充电插孔3；

其中，参看图1、5所示，所述的运动采集组件包括若干压力感应条14及一控制器B；每个压力感应条14均呈长条状，主体采用软质材料制成且内部均设有一工作电路19，工作电路19中设有若干以串联形式连接的常闭按压开关18，仅当所有的常闭按压开关18均闭合时工作电路19为通路状态，反之工作电路19为断路状态；所有的压力感应条14呈间隔分布，固定于面层15与基层16之间且位于运动区域13正下方，每一压力感应条14均沿垫体宽度方向延伸；运动过程中，人体对垫体所施加的压力可促使对应位置处的常闭按压开关18切换为断开状态，上述压力消失后常闭按压开关18自动复位至闭合状态；控制器B设置在卷辊9内且与每个压力感应条14的工作电路19连接，其包括监测处理模块、无线传输模块A及电源模块；电源模块用于为运动采集组件中的各元件提供工作电流，监测处理模块用于监测每个压力感应条14的工作电路19是否存在电流并实时输出能够反映每个工作电路19通断状态的实时受压数据，无线传输模块A用于将实时受压数据进行无线传输；简而言之，当运动者在垫体上进行运动训练时，随着动作的进行，运动者与垫体时而接触，时而不接触，时而接触处的前后位置发生变化，进而驱使相应工作电路19的断路状态及通路状态发生相应变化，监测处理模块输出的实时受压数据可反映出对应时刻每个工作电路19通断状态，实际上是反映出了对应时刻运动者与垫体的接触状态；基于压力感应条14呈长条状、整体为间隔分布、采用软质材料制成、沿垫体宽度方向延伸这些原因，这些压力感应条14的存在并不会对垫体的变形性能造成过多的影响，即不对垫体的弯曲卷绕与展开构成过大的障碍，同时也不会对面层15与基层16的复合连接强度造成过大的影响；

其中，参看图1、3、5、6所示，所述的电脑组件集成在收纳架中，其由蓄电池提供工作电流，具有独立的操作系统，输入/输出设备包括移动网络模块及嵌装在横梁10后侧壁的触屏6、扬声器8、传声器5、摄像头7，进而使电脑组件具有数据上传/下载、影音录制/播放、第三方程序安装/运行等常规功能；电脑组件中集成有可与无线传输模块A进行数据传输的无线传输模块B，由此电脑组件可对运动采集组件持续反馈的实时受压数据，并沿时间轴进行排列存储而生成受压动态数据，基于受压动态数据的生成原理，其可反映对应期间内运动者与垫体的接触状态变化动态过程；电脑组件中设有包含多种运动项目可供人为选择的运动模式选项，每种运动项目对应有一种运算方法，电脑组件可将实时生成的受压动态数据经对应的运算方法获得针对该运动项目的运动数据，运动数据包括有效运动时间和运动量。

参看图1、2、4所示，在本智能体育运动垫中，垫体的基层16后端下侧设有下凸的倒钩17，该倒钩17的设置具有双重用意；

一方面，当智能体育运动垫在收纳状态时，垫体的倒钩17与横梁10侧壁抵持，可为垫体的自由端即尾端提供一个限位作用，防止垫体尾端从横梁10下侧滑脱，确保智能体育运动垫在闲置及携带过程中，垫体能够稳定的维持卷置状态而不至自动松散；

另一方面，由于倒钩17由基层16后端向下延伸形成，当智能体育运动垫在户外较为松软的地面或草坪中使用时，倒钩17对地面或草坪具有一定的抓持作用，由此智能体育运动垫可借助两底座1及倒钩17共同作用而不至从地面上打滑。

参看图1、3、5所示，在本智能体育运动垫中，控制器A可根据人为选择来控制电机2的输出轴进行相同预定角度的正转或反转；

预定角度，是指智能体育运动垫在使用状态与收纳状态之间切换时，对垫体实施收卷与放卷所需电机2的输出轴旋转的角度，该预定角度的具体数值在智能体育运动垫制作过程中经多次测试即可获得；

该预定角度还应兼顾智能体育运动垫在收纳状态时，垫体卷绕的松紧度适宜，以保证卷辊转动时可顺利的对垫体实施收卷与放卷；

在机电控制领域的现有技术中，控制器A能够对电机2的输出轴的旋转方向、旋转角度进行控制的这一技术要求，是很容易实现且非常常见的；

同时，由于在本智能体育运动垫中，对垫体每次实施收卷及放卷时，电机2输出轴每次需旋转的“预定角度”是恒定不变，且无需使用者调控的，故在制作智能体育运动垫时，可将“预定角度”这一控制参数预设在控制器A中，将控制器A对电机2输出轴的旋转方向的控制权留由人为选择，即可满足智能体育运动垫使用过程中的操作要求，且降低了操作难度。

参看图2、3、4所示，在本智能体育运动垫中，横梁10与卷辊9相对的端面光滑且与卷辊9的中心轴平行；

基于这一结构特点，垫体侧面与横梁10的下端面接触较为均衡且两者摩擦系数较小；在收卷时，垫体在卷辊9与横梁10的双重作用下可顺利的发生弹性变形而卷绕在卷辊9上；在放卷时，垫体在卷辊9、横梁10及自身所具有的弹性势能的共同作用下，而可由后向前顺利的从卷辊9与横梁10之间滑脱而出。

参看图1、2所示，在本智能体育运动垫中，放卷完成时，两底座1及垫体前端三者的下端面趋于平齐；

此技术特征旨在确保本智能体育运动垫安置在地面使用时，垫体前端可尽量与地面接触，使垫体前后不存在易踩塌的悬空过渡区域。

参看图1、5所示，在本智能体育运动垫中，压力感应条14内设有一工作电路19，工作电路19中设有若干常闭按压开关18，当所有的常闭按压开关18均闭合时工作电路19为通路状态，反之工作电路19为断路状态；其中，常闭按压开关18是指，受到一定按压后呈断开状态，外力造成的按压消失后，可自动复位至闭合状态的开关装置，属电学领域中的常规现有装置；基于此，采用现有技术来实现压力感应条14的前述技术要求是并不难度且具有多种实施方式的；

同时，由于在本智能体育运动垫的压力感应条14中，采用工作电路19作为核心元件，而非压力传感器等常规传感装置，使得压力感应条14的实施成本更加低廉，加工制作更加容易。

参看图6所示，在本智能体育运动垫中，电脑组件中设有运动模式选项，运动模式中具有多种不同的运动项目可供人为选择；

该运动项目，可由单一动作往复进行而构成，比如原地跳跃、仰卧起坐、卷腹等，亦可由多个不同的动作经连贯性进行而构成，比如减肥操、健身操等，但运动模式中可供选择的运动项目都应以能够在垫体上进行为准则；

运动模式选项中出现的运动项目其实是对应运算方法的指代名称，在运动模式选项中选取一运动项目，实际上是选取了该运动项目所对应的运算方法，即选择了对受压动态数据的处理方式。

参看图6所示，在本智能体育运动垫中，每种运动项目对应有一种运算方法，电脑组件可将受压动态数据经对应的运算方法运算获得运动期间的运动数据，运动数据包括有效运动时间和运动量；

在运动训练期间，如运动者由于诸如接打电话等其他事宜而暂停训练，就会存在一个暂停期间，在进行分组次训练时，组与组之间往往都存在一个组间休息时间，暂停期间与组间休息时间通常要远远大于运动训练中本身存在的正常停顿时间，虽然这个暂停期间与组间休息时间位于整个运动训练期间之中，但未进行相应的运动训练，因此，从整个训练期间中将长时间未进行运动训练的暂停期间与组间休息时间去除，即可获得有效运动时间这一数据；

一般来讲，借助智能体育运动垫进行的运动项目，在运动训练持续进行的过程中，即有效运动时间内，运动者对垫体的接触状态都是呈阶段性变化的，接触状态的阶段性变化主要包括运动者与垫体是否接触、接触部位在纵向位置上的变化，因此在有效时间内的多个实时受压数据是呈动态变化的；而在暂停期间与组间休息时间内，运动者可能未位于垫体上方，也有可能位于垫体上方，但运动者未进行运动训练，运动者与垫体的接触状态是持续不变的，即此期间内的多个实时受压数据是一致不变的；

基于上述现象，在编写运算方法时，使其具备可对受压动态数据中实时受压数据沿时间变化状态进行监测判别的功能，并引入时间参考值，可筛选出时长大于时间参考值且对应期间中实时受压数据未发生变化的时间段，这些时间段即为前述的暂停期间或组间休息时间，从受压动态数据所对应的整个时段即运动训练期间中，将筛选出的暂停期间及组间休息时间去除而获得的时间值即为有效运动时间；

在整个运动训练期间，实时受压数据沿时间轴未发生变化的一个时期可能是动作中的正常停顿的时间，也有可能属于暂停期间或组间休息时间，但因暂停期间与组间休息时间通常要远远大于运动训练中本身存在的正常停顿时间，因此引入时间参考值可更为准确的筛选出暂停期间或组间休息时间；

一般而言，对于常规的运动项目，其热量消耗即运动量都存在一个已知的热量消耗计算公式，因此，将运动项目所对应的热量消耗计算公式写入该运动项目的运算方法中，在已明确有效运动时间的情况下，能够计算出相应的运动量这一数据；

就目前技术而言，使运算方法具备对受压动态数据的上述处理功能，是并无难度的，属常规技术；

与此同时，目前不乏有智能运动监测设备出现，如智能手环、智能运动鞋、部分智能手机等，其数据采集方式上可能与本智能体育运动垫存在不同，但在数据处理、计算方式上具有异曲同工之处，这一点也印证了前述技术特征实施的可行性。

不可置否，受压力感应条14的布局方式及压力感应条14中常闭按压开关18的分布方式这些硬件限制，以及运算方法所基于的原理，使得本智能体育运动垫获得运动数据这一功能并不能适用于所有的运动项目，但基本可适用于大部分适合借助智能体育运动垫进行的运动项目，针对不同运动项目所获得的对应运动数据的精确性具有不同的差异，但对于运动者而言是必定具有重要参考意义的。

本智能体育运动垫的使用方法及工作原理为：

(1)智能体育运动垫使用状态的调至

参看图1、2所示，手持横梁10或把手22，通过控制器A启动电机2反转，卷辊9对垫体实施放卷，垫体放卷完成后电机2自动停止运行，此时智能体育运动垫为使用状态，调整智能体育运动垫的位置，使两底座1平稳的安置于地面上，并将垫体进行铺展，即可供运动使用；

(2)运动监测功能的使用

参看图1、6所示，进行运动前，在电脑组件的运动模式选项中选取将要进行的运动项目，在运动过程中尽量使动作标准，电脑组件可计算出该运动期间的运动数据，使用者通过该运动数据所披露的运动量、有效运动时间等量化信息，可直观的对本次运动过程进行了解与评价，同时也有利于运动计划的足额完成；

(3)多媒体功能的使用

参看图6所示，借助电脑组件，可制定并存储计划供使用者随时查阅，可播放视频、音乐，可将运动过程进行录制、存储，可进行数据上传与下载，由此可满足运动过程中的多种需求，运动训练之余还可借助电脑组件进行上网、游戏等来放松；由于电脑组件实质为一计算机装置，其能够同时执行多个任务，故在使用多媒体功能时并不会影响运动监测功能的进行；

(4)智能体育运动垫收纳状态的调至

参看图4、5所示，手持横梁10或把手22，通过控制器启动电机2正转，卷辊9对垫体实施收卷，垫体收卷完成后电机2自动停止运行，此时智能体育运动垫体积最为小巧，可很方便的放置及携带；在携带过程中可将借助把手进行手提，亦可通过伸缩背带进行背负；在闲置时，可将把手进行收纳，使本智能体育运动垫更加紧凑。

实施例2

进一步而言，参看1、3所示，在实施例1中公开的智能体育运动垫中，卷辊9位于垫体的前端上侧且两者固定连接，控制器B设置在卷辊9内且与每个压力感应条14的工作电路19连接，对于这些技术特征，采用现有技术来具体实施是并无难度的，但为了提高卷辊9、垫体、控制器B及压力感应条14之间配合的合理性，本实施例在实施例1公开的智能体育运动垫的结构基础之上，还具有如下改进：

如图7所示，卷辊9下侧设有一截面呈L形且轴向延伸的L型槽座30，垫体前端安置在L型槽座30内并经若干固定螺栓28固定，垫体的下侧与这些螺栓的端帽之间设有一长条形的垫板29，垫体前端的下侧面与卷辊9趋于相切；

卷辊9内设有一卡置座24，控制器B27经卡置座24固定于卷辊9内，卷辊9的侧壁上开有一用于对控制器B27进行操作维护的操作口25，操作口25上设有可拆组卡扣的弧形盖26；

每个压力感应条14中的工作电路19共同连接有一端子线23，该端子线23的另一端由垫体与卷辊9的连接处穿入卷辊9内并与控制器B连接，由此所有的压力感应条14经端子线与控制器B实现电性连接，电源模块可以此为每个压力感应条14提供工作电流，监测处理模块可以此对每个工作电路19中是否存在电流进行监测；

由此一来，卷辊9与垫体的连接更加牢固、稳定，在收卷与放卷过程中两者连接处受力更加稳定均衡，卷置状态下垫体的弯曲变形更加均匀；通过卷辊9上设置的操作口25可方便的对控制器B27进行检修、更换电池等操作；每个压力感应条14与卷辊9内的控制器B27经端子线23连接，工作寿命长久，且降低了加工及后期维修的难度。

实施例3

进一步而言，在前述实施例公开的智能体育运动垫中,控制器A对电机2输出轴转向所实施的控制应该是基于人为选择的，故供操作者进行操作的输入装置是比不可少的，如图5所示，现有技术中的诸多控制器自带具有一控制面板，由此可实现人为操控的目的，为了操作便捷，还可将该控制面板嵌装在横梁10的后侧壁上；但前述的这种控制方式通常只能由使用者手动操作，模式较为单一，未有智能化的体现；

为此，本实施例在前述任一实施例公开的智能体育运动垫的结构基础之上，还具有如下改进：

如图8所示，控制器A与电脑组件相连，所述的电脑组件可由触屏6、传声器5获取信息并转换成对应的控制指令，传输至控制器A，控制器A根据控制指令而控制电机2的工作状态。

由此一来，使用者可借助对触屏6的输入信息来控制电机2工作状态，同时还可经传声器5拾取使用者的语音来控制电机2的工作状态，方便快捷，自动化程度高，使用更加人性化。

实施例4

进一步而言，在前述实施例公开的智能体育运动垫中，电脑组件与运动采集组件配合可实现运动监测功能，但获取的运动数据仅是对单次运动过程的量化，通过该功能并无法了解一个时期内运动者的综合运动情况，其带来的运动监测效果并不完善；

与此同时，目前人们的运动方式是灵活多样的，而智能体育运动垫所具有的运动监测功能只局限于借助其而进行的运动过程，数据获取方式单一，即使其具有运动数据统计分析功能，最终所获取的数据仍不够客观，未能真实反映运动者的一个时期的真实运动情况；

为此，本实施例在前述任一实施例公开的智能体育运动垫的结构基础之上，还具有如下改进：

如图9所示，电脑组件中设有用于与第三方运动监测设备实现有线数据连接的USB接口4，且电脑组件能够经无线传输模块B与无线传输功能的第三方运动监测设备进行无线数据传输，由此电脑组件能够获取第三方运动数据；所述的电脑组件能够将每次运动所对应的运动数据及获取第三方运动数据进行存储，根据存储的多次运动数据与第三方运动数据统计出一个时期内的运动统计信息；

所述的运动统计信息能够反映该时期内进行的所有运动项目名称、每一运动项目所对应的运动数据与运动时期、运动平均频率；

由此一来，电脑组件可与运动手环、智能手机等第三方运动监测设备进行数据传输，增加了第三方运动数据的获取渠道，获得的运动统计信息更为真实客观；由于运动本身是一个长期坚持，逐渐积累才能实现预期运动效果的历程，而运动统计信息可向运动者反映出一个时期内的综合运动情况，运动者能以此对该时期内的运动情况进行总结分析，对以后的运动进行进行合理的安排、调整，即在运动监测功能中增设运动统计信息对于运动者是具有重要意义的。

实施例5

进一步而言，在前述实施例公开的智能体育运动垫中，运动采集组件由诸多耗电元件构成，如智能体育运动垫处于闲置时运动采集组件仍处于工作状态，即使不存在数据输出，也会有一定的电量消耗而造成电能浪费；

为避免上述缺陷，可在运动采集组件中设置一电源开关，当智能体育运动垫使用时，开启电源开关使运动采集组件进入工作状态，当智能体育运动垫不使用时，关闭电源开关使运动采集组件进入断电状态，采用这一现有手段虽可解决前述问题，但操作较为麻烦，在智能体育运动垫的使用过程中也往往容易遗忘对电源开关进行相应操作而无法达到预期效果；

为此，本实施例在前述任一实施例所公开的智能体育运动垫结构基础之上，还具有如下改进：

如图10所示，控制器B中的电源模块的工作回路上设有一按压式开关31，所述的按压式开关31为常闭开关，其安装在卷辊9上，当垫体卷绕在卷辊9上时，按压式开关31受垫体压迫而处于断开状态，当垫体未卷绕在卷辊9上时，按压式开关31自动复位至闭合状态；

由此一来，当使用智能体育运动垫时，将垫体放卷完成后，按压式开关31自动切换至闭合状态，运动采集组件进入工作状态；当智能体育运动垫使用完，对垫体进行收卷时，按压式开关31受垫体压迫切换至断开状态，运动采集组件处于断电状态；从而无需对运动采集组件的工作状态进行人为调控，方便快捷。

实施例6

如图1、5、6所示，在前述实施例公开的智能体育运动垫中，压力感应条14内设有一工作电路19，工作电路19中设有若干常闭按压开关18，这些技术特征采用现有技术是非常容易实施的；

但是，目前的常闭按压开关18的复位力通常由弹簧来提供，结构比较复杂，成本较高，且工作寿命难以保证，同时，尤其现有结构的常闭按压开关18通常不够小巧，整体多采用硬质材料制成，如直接应用于压力感应条14中，势必会影响本智能体育运动垫的舒适性；

与此同时，由于压力感应条14作为工作电路19的载体，其固定于垫体内，不可避免会受到垫体变形而产生的压力作用，其必须能够为工作电路19提供良好的限位与防护作用，避免工作电路19中的各元件位置发生变化，确保工作电路19可稳定工作；

为此，本实施例在前述任一实施例公开的智能体育运动垫的结构基础之上，还具有如下的改进：

如图11-14所示，所述的工作电路19由若干常闭按压开关18经导线33依次串联而构成；常闭按压开关18包括上下设置的一按压部36和一底盘部38；按压部36采用橡胶制成而具有弹性，呈倒扣的碗状，下端四周与底盘部38固定连接，顶部与底盘部38上端面间隔且受压可向下移动，顶部中心设有一向下延伸的浮动销35；底盘部38下端面开有一凹座39，凹座39顶部安置有两个呈弧形的固定触片41，两固定触片41对称且不接触，两固定触片41分别与导线33连接，底盘部38下侧另开有用于容纳导线33的线槽37，凹座39内设有一上下延伸而将底盘部38洞穿的销孔34；按压部36的浮动销35经销孔34向下延伸且下端与一位于两固定触片41下侧的浮动触片40固定连接，两固定触片41及浮动触片40均为金属导体；所述的按压部36、底盘部38、浮动销35、凹座39四者的中心轴重合；参看图12所示，当按压部36处于复位状态时，浮动触片40与两固定触片41抵顶，此时常闭按压开关18为闭合状态；参看图13所示，当按压部36的顶部压迫而下移后，浮动触片40与两固定触片41脱离，此时常闭按压开关18为断开状态；

如图14、15所示，所述的压力感应条14包括上下复合连接的底板43与顶板44，底板43与顶板44均采用软质材料制成，工作电路19固定于底板43与顶板44之间，底板43上侧开有安置槽42，常闭按压开关18及导线33固定于安置槽42内，且常闭按压开关18的按压部36顶端朝上；顶板44上开有若干过孔，按压部36的顶部一一经过孔而凸出于顶板44的上端面。

当常闭按压开关18采用上述结构后，其体积更为小巧，结构更为简单，组合件较少，稳定性高，成本低廉，尤其其结构较为轻薄，且按压部36采用橡胶材料制成，使得该常闭按压开关18极其适合在本智能体育运动垫中应用，而不会对智能体育运动垫的舒适性带来过多影响；

当压力感应条14采用上述结构后，底板43与顶板44可为工作电路19提供良好的限定与防护作用，提高了工作电路19的稳定性及工作寿命，且该结构实施较为容易。

Claims (5)

1.一种智能体育运动垫，其特征在于，其包括：

垫体，其由上下层叠的面层、基层复合而成，整体呈矩形，具有弹性而可弯曲卷绕；面层上标注有运动区域，基层后端下侧设有下凸的倒钩；

卷辊，其呈中空圆柱状，两端设有支撑轴，卷辊位于垫体的前端上侧且两者固定连接，垫体可卷绕在卷辊外；

收纳架，其包括两个支臂，两支臂的上端分别与一横梁的两端固定连接，整体呈弓形，两支臂的下端分别固定有轴座和电机，收纳架中安设有与电机配合工作的控制器A和蓄电池，横梁的前侧壁安设有一伸缩背带并开设有一收纳槽，收纳槽中固定有一可旋转的把手，把手向下旋转可收纳于收纳槽中，向上旋转可使柄部位于横梁上侧；卷辊的一支撑轴与轴座转动配合，另一支撑轴与电机的输出轴固定连接；横梁与卷辊相对的端面光滑且与卷辊的中心轴平行，轴座和电机下侧分别设有一底座；两底座可将收纳架平稳的安置在地面上，并保证横梁位于卷辊的前上方、卷辊与地面平行；控制器A可根据人为选择来控制电机的输出轴进行相同预定角度的正转和反转，进而驱使卷辊对垫体分别实施收卷和放卷；收卷完成时垫体尾端的倒钩与横梁侧壁抵持，垫体收紧于横梁与卷辊之间；放卷完成时垫体不再卷绕于卷辊，两底座及垫体前端三者的下端面趋于平齐；

运动采集组件，其包括若干压力感应条及一控制器B；每个压力感应条均呈长条状，主体采用软质材料制成且内部设有一工作电路，工作电路中设有若干以串联形式连接的常闭按压开关，仅当所有的常闭按压开关均闭合时工作电路为通路状态，反之工作电路为断路状态；所有的压力感应条呈间隔分布，固定于面层与基层之间且位于运动区域正下方，每一压力感应条均沿垫体宽度方向延伸；运动过程中，运动者与垫体接触并施加的压力可促使对应位置处的常闭按压开关切换为断开状态，上述压力消失后常闭按压开关自动复位至闭合状态；控制器B设置在卷辊内且与每个压力感应条的工作电路连接，其包括监测处理模块、无线传输模块A及电源模块；电源模块用于为运动采集组件中的各元件提供工作电流，监测处理模块用于监测每个压力感应条中工作电路是否存在电流并实时输出能够反映每个工作电路通断状态的实时受压数据,无线传输模块A用于将实时受压数据进行无线传输；

电脑组件，其集成在收纳架中，由蓄电池提供工作电流，其具有独立操作系统，输入/输出设备包括移动网络模块及嵌装在横梁后侧壁的触屏、扬声器、传声器、摄像头，进而具有数据上传/下载、影音录制/播放、第三方程序安装/运行等常规功能；电脑组件中集成有无线传输模块B，可接收运动训练期间运动采集组件持续反馈的实时受压数据，并沿时间轴进行排列存储而生成受压动态数据；电脑组件中设有包含多种运动项目可供人为选择的运动模式选项，每种运动项目对应有一种运算方法，电脑组件可将实时生成的受压动态数据经对应的运算方法获得针对该运动项目的运动数据，运动数据包括有效运动时间和运动量；

所述的工作电路由若干常闭按压开关经导线依次串联而构成；常闭按压开关包括上下设置的一按压部和一底盘部；按压部采用橡胶制成而具有弹性，呈倒扣的碗状，下端四周与底盘部固定连接，顶部与底盘部上端面间隔且受压可向下移动，顶部中心设有一向下延伸的浮动销；底盘部下端面开有一凹座，凹座顶部安置有两个呈弧形的固定触片，两固定触片对称且不接触，两固定触片分别与导线连接，底盘部下侧另开有用于容纳导线的线槽，凹座内设有一上下延伸而将底盘部洞穿的销孔；按压部的浮动销经销孔向下延伸且下端与一位于两固定触片下侧的浮动触片固定连接，两固定触片及浮动触片均为金属导体；按压部、底盘部、浮动销、凹座四者的中心轴重合；当按压部处于复位状态时，浮动触片与两固定触片抵顶，此时常闭按压开关为闭合状态；当按压部的顶部压迫而下移后，浮动触片与两固定触片脱离，此时常闭按压开关为断开状态。

2.根据权利要求1所述的智能体育运动垫，其特征在于：所述的压力感应条包括上下复合连接的底板与顶板，底板与顶板均采用软质材料制成，工作电路固定于底板与顶板之间，底板上侧开有安置槽，常闭按压开关及导线固定于安置槽内，且常闭按压开关的按压部顶端朝上；顶板上开有若干过孔，按压部的顶部一一经过孔而凸出于顶板的上端面。

3.根据权利要求1所述的智能体育运动垫，其特征在于：所述的收纳架上安设有与蓄电池配合的充电插孔。

4.根据权利要求1所述的智能体育运动垫，其特征在于：所述的运动项目，或是由单一动作往复进行而构成，或是由多个不同的动作经连贯性进行而构成。

5.根据权利要求1所述的智能体育运动垫，其特征在于：所述的运算方法具备能够对受压动态数据中实时受压数据沿时间变化状态进行监测判别的功能，并引入时间参考值，能够筛选出时长大于时间参考值且对应期间中实时受压数据未发生变化的时间段，这些时间段即为暂停期间或组间休息时间，从受压动态数据所对应的整个时段即运动训练期间中，将筛选出的暂停期间及组间休息时间去除而获得的时间值即为有效运动时间。

Images