CN111701185A - 多功能体育健身垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能体育健身垫，其由垫体、卷辊、电动收纳架、压力感应总成及电脑组件构成；卷辊供垫体卷绕在其外；电动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；压力感应总成可输出能够反映训练期间垫体各局部压力变化的局部压力变化数据；电脑组件集成在电动收纳架中，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，可接收局部压力变化数据并经对应的运算方法获得运动数据，其内设跳舞游戏程序。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

多功能体育健身垫

本发明为2019年07月22日提交的申请号为2019106594114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，尤其涉及一种多功能的健身垫。

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，健身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。借助健身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，目前的健身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，借助健身垫可进行的运动项目多是简易、重复的动作，运动过程较为枯燥，人们往往因为乏味而难以坚持，而现有的健身垫趣味性差，无法为使用者提供更具趣味的体验，无法调剂运动训练中的枯燥感；同时，借助健身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，而现有的健身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，同时能够给使用者带来较具趣味的体验，以提高运动乐趣，缓解运动训练中枯燥感的多功能体育健身垫。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能体育健身垫，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，运动区域中设有舞步踩踏标识；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；

电动收纳架，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，电动收纳架中安设有与电机配合工作的控制器A和蓄电池，横梁上安设有把手及背带；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；两底座可将电动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；

压力感应总成，其包括一设置在面层与基层之间而可随垫体弯曲的薄膜线路板、一设置在卷辊内并与薄膜线路板相连的控制器B；薄膜线路板中设有若干呈矩形阵列均布于运动区域下方的压电薄膜传感器，压电薄膜传感器可根据所受压力的不同而输出对应的压力信号；控制器B包括数据处理存储模块、无线传输模块A及为压力感应总成提供工作电流的电源模块，数据处理存储模块可经薄膜线路板采集每个压电薄膜传感器持续输出的压力信号，并基于持续获取的每个压电薄膜传感器的压力信号而生成及存储够反映当下时刻之前每个压电薄膜传感器上侧压力变化状态的局部压力变化数据；无线传输模块A用于将数据处理存储模块中生成并存储的多组局部压力变化数据进行无线传输；

电脑组件，其集成在电动收纳架中，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，可持续的获取数据处理存储模块最新生成的每组局部压力变化数据；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，电脑组件可将最新获取的多组局部压力变化数据经对应的运算方法处理，而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；电脑组件内设跳舞游戏程序，与压力感应总成、舞步踩踏标识配合响应而可实现跳舞游戏功能。

本多功能体育健身垫的使用方法及工作原理为：

(1)多功能体育健身垫使用状态的调至

手持横梁，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，此时多功能体育健身垫为使用状态；

(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)跳舞游戏功能的使用

打开电脑组件中跳舞游戏程序，使用者即可通过踩踏垫体上侧的舞步踩踏标识来进行跳舞游戏；

(5)多功能体育健身垫收纳状态的调至

手持横梁，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，此时多功能体育健身垫为收纳状态。

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，所述的薄膜线路板前端设有一端子线，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，端子线用于薄膜线路板与控制器B间的压力信号传输及电流输送。

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，所述的控制器A可对电机输出轴的转速进行调控。

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中电源模块的工作回路上设有一按压式开关，所述的按压式开关为常闭开关，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，所述的运算方法包括A类运算方法，A类运算方法所对应的运动项目的一个动作循环单位按标准动作进行时，运动者与垫体接触处的数量存在特定变化规律，以这一特定变化规律作为辨别特征，可由一训练期间接触处的数量变化状态来推断出动作循环单位训练次数；

A类运算方法包括以下步骤：

1)前置数据处理

将同时受到基于运动所产生的压力作用的一个压电薄膜传感器及多个依次相邻的压电薄膜传感器所在区域定义为一个受压区域，将受压区域的数量始终不变的一个连续时段定义为单元时段，将局部压力变化数据所跨的时段定义为训练时段；

基于最新获取的所有局部压力变化数据，根据受压区域数量的不同而将训练时段划分为若干连续排布的单元时段，每个单元时段对应一个受压区域数量数据，相邻单元时段所对应的两受压区域数量数据不同，由此输出一个能反映上述受压区域数量数据、单元时段及训练时段三者关系的受压区域数量序列数据；

2)有效运动时间的计算

A类运算方法中预设有一参考时段，参考时段的数值是根据对应运动项目的动作特点而设定；

将受压区域数量序列数据中的每个单元时段依次与参考时段进行数值对比，将大于参考时段的单元时段定义为无效时段，在训练时段中减去所有无效时段所获得的时间值即为有效运动时间这一数据；

3)动作循环单位组数的计算

受压区域数量序列数据所对应的训练时段被无效时段隔断而形成若干沿时间间隔排布的时段区间，这些时段区间由除无效时段以外的其他单元时段构成，每个时段区间与一组动作循环单位的训练时段所对应，统计时段区间的数量，即获得动作循环单位组数这一数据；

4)每组动作循环单位次数的计算

A类运算方法中预设有一参照数列，参照数列是假设对应运动项目的一动作循环单位按标准动作在垫体上进行时，预期先后产生的每个受压区域数量数据按产生顺序依次排列而成的数列，将由N个参照数列依次先后排列而形成的数列定义为最大子数列；将一时段区间内所包括的受压区域数量数据按照时间顺序变换为一数列，将此数列定义为受压过程数列，设最大子数列为受压过程数列的子数列，自然数N的最大取值即为对应一组动作循环单位的次数，依次以此对每个时段区间所包括的受压区域数量数据进行运算，由此获得每组动作循环单位次数这一数据；

5)运动量的计算

根据获得的有效运动时间数据，利用对应运动项目所固有的热量消耗公式计算出相应的运动量这一数据。

进一步而言，所述的运算方法包括一B类运算方法，B类运算方法所对应的运动项目的一个动作循环单位按标准动作进行时，运动者与垫体接触处的数量不会变化，但某一接触处的压力趋势的变化具有特定顺序，以这压力趋势变化顺序作为辨别特征，可由一训练期间的某一接触处的压力变化状态来推断出动作循环单位训练次数；

B类运算方法包括以下步骤：

1)前置数据处理

将同时受到基于运动所产生的压力作用的一个压电薄膜传感器或多个依次相邻的压电薄膜传感器所在区域均定义为一个受压区域，将对应运动项目的一个动作循环单位进行时运动者与垫体接触处的数量定义为目标数量，将受压区域的数量为目标数量的一个连续时段定义为有效时段，将受压区域的数量不为目标数量的一个连续时段定义为间隔时段，将局部压力变化数据所跨的时段定义为训练时段；

基于最新获取的所有局部压力变化数据，根据受压区域数量是否为目标数量而将训练时段中划分为若干有效时段与若干间隔时段，有效时段沿时间轴呈间隔排布，相邻的两有效时段被间隔时段所隔离，由此输出一个能反映上述有效时段、间隔时段及训练时段三者分布关系的时间参照数据；

2)有效运动时间的计算

B类运算方法中预设有一参考时段，参考时段的数值是根据对应运动项目的动作特点而设定；

将时间参照数据中的每个间隔时段与参考时段对比，将大于参考时段的间隔时段定义为无效时段，在训练时段中减去所有无效时段所获得的时间值即为有效运动时间这一数据；

3)动作循环单位组数的计算

时间参照数据中的训练时段被无效时段隔断而形成若干沿时间间隔排布的时段区间，这些时段区间由有效时段及除无效时段以外的间隔时段构成；每个时段区间与一组动作循环单位的训练时段所对应，统计时段区间的数量，即获得动作循环单位组数这一数据；

4)每组动作循环单位次数的计算

假设对应运动项目的一动作循环单位按标准动作在垫体上进行过程中，可预期压力变化波动最大的一接触处的压力变化过程DW，B类运算方法中预设有一参照波动数据，该参照波动数据记载有可从上述压力变化过程DW中提取且仅能提取出一个的压力趋势变化特征，该压力趋势变化特征由一个压力趋势或多个压力趋势按先后顺序排列构成；

将前述获得的时段区间、有效时段投影至每个局部压力变化数据中，将每个局部压力变化数据中位于有效时段中的部分数据定义为有效数据；

将同一有效时段所对应的所有有效数据进行波动对比，从中筛选出波动最大或并列最大的一有效数据，并以参照波动数据中记载的压力趋势变化特征为参照对该有效数据进行对比分析，统计出该有效数据中压力趋势变化特征前后出现的次数SD；以此依次计算出每个有效时段所对应的次数SD；将一时段区间中所有有效时段所对应的次数SD进行相加，即获得该时段区间所对应的一组动作循环单位的次数，由此一一计算出每组动作循环单位次数这一数据；

5)运动量的计算

根据获得的有效运动时间数据，利用对应运动项目所固有的热量消耗公式计算出相应的运动量这一数据。

本多功能体育健身垫与以往技术相比，其具有如下有益效果：

本多功能体育健身垫具有运动监测功能，在压力感应总成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；本多功能体育健身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；本多功能体育健身垫具有电动收卷与放卷功能，操作方便快捷，省时省力，且多功能体育健身垫在收纳状态下，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；本多功能体育健身垫具备跳舞游戏功能，可在运动训练之余给使用者带来更具趣味的体验，来环节运动训练的枯燥感，同时跳舞游戏本身也是一种运动方式，娱乐之中也带来了一定的运动效果。

附图说明

图1为实施例1中多功能体育健身垫使用状态示意图之一。

图2为实施例1中多功能体育健身垫使用状态示意图之二。

图3为实施例1中多功能体育健身垫收纳状态示意图之一。

图4为实施例1中多功能体育健身垫收纳状态示意图之二。

图5为实施例1中压力感应总成、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中多功能体育健身垫运动监测原理图。

图7为实施例2中卷辊、垫体、控制器B、薄膜线路板的配合示意图。

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中局部压力变化数据经A类运算方法处理而获得运动数据的原理图。

图12为实施例6中局部压力变化数据经B类运算方法处理而获得运动数据的原理图。

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、舞步踩踏标识，15、面层，16、基层，17、倒钩，18、压电薄膜传感器，19、薄膜线路板，20、支撑轴，21、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。

具体实施方式

实施例1

参看图1-5所示，本实施例所公开的多功能体育健身垫，其由垫体、卷辊9、电动收纳架、压力感应总成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；面层15上侧标注有运动区域13，运动区域13中设有舞步踩踏标识14，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，所述的电动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，电动收纳架整体呈弓形，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，电动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上安设有把手22及背带21；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可将电动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，此时多功能体育健身垫为收纳状态；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，此时多功能体育健身垫为使用状态；另外，电动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，所述的压力感应总成包括一薄膜线路板19和一控制器B；薄膜线路板19设置在面层15与基层16之间而可随垫体弯曲，薄膜线路板19中设有若干呈矩形阵列均布于运动区域13下方的压电薄膜传感器18，压电薄膜传感器18可根据所受压力的不同而输出对应的压力信号；控制器B安置在卷辊9内且与薄膜线路板19相连，控制器B包括数据处理存储模块、无线传输模块A和电源模块；数据处理存储模块可经薄膜线路板19采集每个压电薄膜传感器18持续输出的压力信号，并基于持续获取的每个压电薄膜传感器18的压力信号而生成及存储够反映当下时刻之前每个压电薄膜传感器18上侧压力变化状态的局部压力变化数据；无线传输模块A用于将数据处理存储模块中生成并存储的多组局部压力变化数据进行无线传输；电源模块用于为压力感应总成中的每个耗电元件提供工作电流；简而言之，当运动者在垫体上进行运动训练时，运动者对垫体所产生的压力作用会不断的变化，每个压电薄膜传感器18负责拾取训练期间其上侧的压力变化而持续的输出对应的压力信号，由于压力信号通常为电压或电流等，数据处理存储模块一方面将压力信号进行数据处理，一方面将持续获得的数据进行存储，最终生成能够反映运动期间每个压电薄膜传感器18上侧压力变化状态的局部压力变化数据；同时，由于运动训练期间，每个压电薄膜传感器18持续工作，故局部压力变化数据也是随着运动的进行而持续变化的；在多功能体育健身垫的生产过程中，薄膜线路板19可采用镂空设计，面层15与基层16在镂空处保持复合连接，进而保证垫体整体复合结构的稳定性；

其中，参看图1、3、5、6所示，所述的电脑组件集成在电动收纳架中，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，由此可持续的获取数据处理存储模块最新生成的每组局部压力变化数据；电脑组件中设有运动模式选项，运动模式选项中具有多种不同的运动项目可供人为选择，每种运动项目对应一种运算方法，电脑组件可将最新获取的多组局部压力变化数据经对应的运算方法处理，而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，电脑组件能将运动数据以图表形式进行输出；电脑组件内设跳舞游戏程序，与压力感应总成、舞步踩踏标识14配合响应而可实现跳舞游戏功能；

参看图1、2、4所示，在本多功能体育健身垫中，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，当多功能体育健身垫在收纳状态时，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，确保多功能体育健身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，当多功能体育健身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，由此多功能体育健身垫可借助两底座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，在本多功能体育健身垫中，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，是指多功能体育健身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多功能体育健身垫制作过程中经多次测试即可获得；

该预定角度还应兼顾多功能体育健身垫在收纳状态时，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，由于在本多功能体育健身垫中，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，故在制作多功能体育健身垫时，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，即可满足多功能体育健身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，在本多功能体育健身垫中，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，在本多功能体育健身垫中，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多功能体育健身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6所示，在本多功能体育健身垫中，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，即选择了对多组局部压力变化数据的处理方式。

参看图6所示，在本多功能体育健身垫中，电脑组件可将最新获取的多组局部压力变化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，运动者往往由于诸如接打电话等其他事宜，会暂停训练，在进行分组次训练时，组与组之间往往存在一个间歇时间；前述的暂停期间与间歇时间要远远大于运动训练中本身存在的正常停顿，虽然这个暂停期间与间歇时间位于整个运动训练期间之中，但由于未进行相应的运动训练，故不应计入有效运动时间；由于在暂停期间与间歇时间未进行运动训练，无论运动者是否处于垫体上方，在该期间垫体上侧的压力状态是基本维持不变的；

由每组局部压力变化数据的生成原理来看，其能够反映运动期间每个压电薄膜传感器18上侧压力变化状态，同期全部的局部压力变化数据共同则能反映运动期间垫体整体的上侧压力状态的变化过程；基于此，可明确期垫体上侧的每一种压力状态所持续的时间，通过时间数据的对比，可获得暂停期间与间歇时间在整个训练期间所占用的时长，因此可计算出有效运动时间；

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计算公式，在已明确运动项目与有效运动时间的情况下，能够计算出相应的运动量；

就现有技术而言，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多功能体育健身垫存在不同，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，受技术限制，现有的智能运动监测设备与本多功能体育健身垫，针对运动期间所获得的运动数据未必能十分准确，但具有重要参考意义是不可置否的。

参看图1所示，在本多功能体育健身垫中，垫体上设有舞步踩踏标识14，舞步踩踏标识14下侧设有压电薄膜传感器18，压力感应总成可向电脑组件反馈舞步踩踏标识14的被踩踏情况，由此垫体与压力感应总成配合能够达到与以往跳舞毯相同的功能，而电脑组件内设跳舞游戏程序，基于此，本多功能体育健身垫能够实现跳舞游戏功能是显而易见的。

本多功能体育健身垫的使用方法及工作原理为：

(1)多功能体育健身垫使用状态的调至

参看图1、2所示，手持横梁10，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，此时多功能体育健身垫为使用状态，调整多功能体育健身垫的位置，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)跳舞游戏功能的使用

参看图1所示，在电脑组件中打开内设的跳舞游戏程序，使用者即可通过踩踏垫体上侧的舞步踩踏标识14来进行跳舞游戏，以提高运动趣味；

(5)多功能体育健身垫收纳状态的调至

参看图4、5所示，手持横梁10，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，此时多功能体育健身垫体积最为小巧，可很方便的放置及携带。

实施例2

进一步而言，参看1、3所示，在实施例1中公开的多功能体育健身垫中，卷辊9位于垫体的前端上侧且两者固定连接，控制器B安置在卷辊9内且与薄膜线路板19相连，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及薄膜线路板19之间配合的合理性，本实施例对多功能体育健身垫中的前述这些技术特征具有如下改进：

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；

薄膜线路板19前端设有一端子线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B27连接，端子线23用于薄膜线路板19与控制器B27间的压力信号传输及电流输送；

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；垫体内的薄膜线路板19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多功能体育健身垫中,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多功能体育健身垫的结构基础之上，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，智能化程度高，使用更加人性化。

与此同时，在前述的多功能垫中，卷辊9由电机2驱动而对垫体实施收卷与放卷，卷辊9的转速应当适宜，既应保证收卷与放卷的效率，还应保证垫体在收卷与放卷过程中顺利的形变，同时还应能避免垫体局部受牵拉力过大而损坏，避免电机2负荷突然增加而损坏，卷辊9的最佳转速并非是固定的，其受垫体的摩擦系数、弹性性能等多方面影响，如电机2输出轴的转速是恒定的，则无法兼顾前述的效果，为此，在本发明：

所述的控制器A可对电机2输出轴的转速进行调控；

进而在收卷与放卷过程中，可根据垫体的情况来调节收卷和放卷的速度，以兼顾前述的效果。

实施例4

进一步而言，在前述实施例公开的多功能体育健身垫中，电脑组件与压力感应总成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使用者的综合运动情况，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，而多功能体育健身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在一个时期内的真实运动情况；

为此，本实施例在前述任一实施例公开的多功能体育健身垫的结构基础之上，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多功能体育健身垫中，压力感应总成由诸多耗电元件构成，如多功能体育健身垫处于闲置时压力感应总成仍处于工作状态，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，可在压力感应总成中设置一电源开关，当多功能体育健身垫使用时，开启电源开关使压力感应总成进入工作状态，当多功能体育健身垫不使用时，关闭电源开关使压力感应总成进入断电状态，采用这一现有手段虽可解决前述问题，但操作较为麻烦，在多功能体育健身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多功能体育健身垫的结构基础之上，对压力感应总成中的控制器B具有进一步的改进：

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，当使用多功能体育健身垫时，将垫体放卷完成后，按压式开关31自动切换至闭合状态，压力感应总成进入工作状态；当多功能体育健身垫使用完，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，压力感应总成处于断电状态；从而无需对压力感应总成的工作状态进行人为调控，方便快捷。

实施例6

进一步而言，每一运动项目都具有由一个动作或多个具有固定顺序的连续动作构成的动作循环单位，在进行该运动项目时，以动作循环单位为基础进行循环训练；如原地跳跃的动作循环单位为一个跳跃动作，再如健美操，其往往由多节构成，且每节由多个不同的动作构成，一套完整的健美操动作可视为一个动作循环单位；

在进行一运动项目训练时，为保证训练效果，往往对动作循环单位组数、每组动作循环单位次数具有明确要求；通常来讲，将连续进行的多次动作循环单位视为一组，组与组之间具有一个让运动者身体进行调整、体能进行恢复的间歇时间；

在前述实施例公开的多功能体育健身垫中，电脑组件可基于获取的所有局部压力变化数据，经对应的现有运算方法来获得运动期间的运动数据，此运动数据是对运动过程的一个粗略量化，对于运动者具有一定的参考意义；但该运动数据并不包含动作循环单位组数、每组动作循环单位次数这两运动参数，需要运动者在运动过程中根据需要进行主动查数，影响运动者的全身心投入；

为此，本实施例在前述任一实施例所公开的多功能体育健身垫的结构基础之上，对电脑组件中的运算方法具有进一步的改进：

一种运动项目对应一种运算方法，运算方法根据运动项目动作特点的不同而划分为A类运算方法和B类运算方法；

A类运算方法，其所对应的运动项目的一个动作循环单位按标准动作进行时，运动者与垫体接触处的数量存在特定变化规律，以这一特定变化规律作为辨别特征，可由一训练期间接触处的数量变化状态来推断出动作循环单位训练次数；

如图11所示，A类运算方法包括以下步骤：

1)前置数据处理

将同时受到基于运动所产生的压力作用的一个压电薄膜传感器18及多个依次相邻的压电薄膜传感器18所在区域定义为一个受压区域，将受压区域的数量始终不变的一个连续时段定义为单元时段，将局部压力变化数据所跨的时段定义为训练时段；

基于最新获取的所有局部压力变化数据，根据受压区域数量的不同而将训练时段划分为若干连续排布的单元时段，每个单元时段对应一个受压区域数量数据，相邻单元时段所对应的两受压区域数量数据不同，由此输出一个能反映上述受压区域数量数据、单元时段及训练时段三者关系的受压区域数量序列数据；如图11所示，以跳跃运动这一运动项目为例，根据受压区域数量的不同而将整个训练时段划分为了多个单元时段，这些单元时段由前向后所对应的受压区域数量数据依次为2、0、2、1、0、2、1、0、1、2、0、2、0、2、0、2、2、2、0、1、2、1、0、1、2；

2)有效运动时间的计算

A类运算方法中预设有一参考时段，参考时段的数值是根据对应运动项目的动作特点而设定；

将受压区域数量序列数据中的每个单元时段依次与参考时段进行数值对比，将大于参考时段的单元时段定义为无效时段，在训练时段中减去所有无效时段所获得的时间值即为有效运动时间这一数据；如图11中所示，参照时段为t0，在训练时段t中的单元时段t1、t2>t0，为无效时段，则有效运动时间＝t-t1-t2；

3)动作循环单位组数的计算

受压区域数量序列数据所对应的训练时段被无效时段隔断而形成若干沿时间间隔排布的时段区间，这些时段区间由除无效时段以外的其他单元时段构成，每个时段区间与一组动作循环单位的训练时段所对应，统计时段区间的数量，即获得动作循环单位组数这一数据；如图11所示，训练时段中存在A、B、C三个时段区间，则动作循环单位组数为3；

4)每组动作循环单位次数的计算

A类运算方法中预设有一参照数列，参照数列是假设对应运动项目的一动作循环单位按标准动作在垫体上进行时，预期先后产生的每个受压区域数量数据按产生顺序依次排列而成的数列，将由N个参照数列依次先后排列而形成的数列定义为最大子数列；将一时段区间内所包括的受压区域数量数据按照时间顺序变换为一数列，将此数列定义为受压过程数列，设最大子数列为受压过程数列的子数列，自然数N的最大取值即为对应一组动作循环单位的次数，依次以此对每个时段区间所包括的受压区域数量数据进行运算，由此获得每组动作循环单位次数这一数据；如图11所示，地跳跃运动这一运动项目所对应的参照数列为“0,2”，其进行了三组动作循环单位的训练，每组动作循环单位所对应的受压过程数列序列分别“2，0，2，1，0，2，1，0，1，2”、“2，0，2，0，2”、“2，0，1，2，1，0，1，2”，三组受压过程数列序列分别对应的最大长度的最大子数列分别为“0，2，0，2，0，2”、“0，2，0，2”、“0，2，0，2”，此时自然数N的取值分别为3、2、2，即每组动作循环单位次数分别为3、2、2；

5)运动量的计算

根据获得的有效运动时间数据，利用对应运动项目所固有的热量消耗公式计算出相应的运动量这一数据；

下面对本A类运算方法对局部压力变化数据的处理机理作进一步的说明；

通常来讲，A类运算方法所对应的运动项目的一个动作循环单位按标准动作进行期间，运动者与垫体接触处的数量存在特定变化规律，这个特定变化规律是一个动作循环单位进行期间，运动者与垫体接触处的数量随时间呈阶段性变化，每个阶段中的接触处数量是固定且已知的，每个阶段的变化顺序是固定且已知的，如在训练过程中运动者的动作始终标准，则每个动作循环单位所对应的接触处数量的变化状态应该是一致的，比如原地跳跃、仰卧起坐、健美操等运动项目；以原地跳跃这一运动项目为例，一个跳跃动作为其动作循环单位，起始状态的接触处数量为两个，跃起后的接触处数量为零个，身体着地后接触处数量又为两个，由此在原地跳跃训练过程中，接触处数量的变化规律为“2-0-2-0-2-0-2-0-2……”，一个动作循环单位对应的接触处数量的特定变化规律为“2-0”或“0-2”，以此变化规律作为辨别特征，可由训练期间的垫体接触处的数量变化状态来辨别动作循环单位训练次数；

就步骤1而言，

由受压区域的定义来看，其是在运动训练中，运动者与垫体接触并压迫而形成的，故受压区域的数量实际上就是训练过程中运动者与垫体的接触处数量，在步骤1所获得的受压区域数量序列数据实际上是训练过程中接触处数量的变化过程，由此为后续对动作循环单位的训练次数的运算提供数据基础；

因为由局部压力变化数据可推断出对应压电薄膜传感器18上侧在训练期间的受压情况，而压电薄膜传感器18之间的相对位置是固定且明确的，因此基于所有的局部压力变化数据是能够获得受压区域数量序列数据的；

就步骤2、3而言，

通常来讲，一运动项目采用分组进行训练时，组与组之间有个间歇时间，该间歇时间会远远大于正常训练中相邻动作之间的衔接时间，在间歇时间中虽然运动者未进行相应的运动训练，但压力感应总成与电脑组件仍处理工作状态，而使得受压区域数量序列数据中存在对应的一个或多个对应的单元时段，这类单元时段所对应的时长大于其他单元时段，基于此现象，在步骤2的有效运动时间的计算中，将每个单元时段与一根据运动项目运动特点而设定的参考时段进行数值对比，参考时段是人为设定的一个参照标准，如一单元时段小于参考时段，则说明此期间运动者正常进行运动或仅是短暂的暂停，如一单元时段大于参考时段，则说明此期间运动者在较长的时间内未进行相应的运动训练，可推断为组与组之间的间歇时间，故将其划为无效时段，不计入有效运动时间中，最终可计算出有效运动时间；

值得注意的是，如运动者在训练期间因其他事宜暂时中断训练，这个暂停期间未进行运动训练，且使得训练过程被间断，故这个暂停期间与组与组之间的间歇时间并无存在不同之处，由此在步骤2与步骤3中并未将这种情况拿出单独处理，而是将其视为组与组之间的间歇时间，这种处理方式并无不妥之处；

经对比筛选出的一个无效时段或多个连续的无效时段即为前述的间歇时间，此为动作循环单位的划组提供了依据，在受压区域数量序列数据中被无效时段隔断而形成的时段区间与前述的每个被间歇时间所隔断的训练时期一一对应，每个训练时期对应一组动作循环单位的训练过程，因此在步骤3中统计时段区间的数量即可获得动作循环单位组数这一数据；

就步骤4而言，

在步骤3中，受压区域数量序列数据所对应的训练时段被划分成若干时段区间，每个时段区间中所包括的受压区域数量数据反映的是对应组的动作循环单位训练过程中受压区域数量随时间的变化情况；由参照数列的定义来看，其实际上是对应运动项目的一个动作循环单位训练过程中受压区域数量的变化规律，理论上如果运动者在进行运动训练过程中动作标准，将一时段区间所对应的受压过程数列与参照数列进行比对是很容易获得动作循环单位次数这一数据的；以原地跳跃运动为例，如一个时段区间所对应的受压过程数列“2-0-2-0-2-0-2-0-2-0-2”，而原地跳跃所对应的参照数列为“0-2”，由此可获得该时段区间所对应的动作循环单位次数为5；

但存在的问题是，运动者在训练过程中，难以把每个动作都做的十分标准，而受压区域数量序列数据所反映的受压区域数量的变化又较为细致全面，因此一组动作循环单位所对应的受压过程数列并不一定是以参照数列为周期而进行循环；以原地跳跃运动为例，如训练过程中动作足够标准，一组动作循环单位所对应的受压过程数列为“2-0-2-0-2-0-2-0-2-0-2”，但在起跳与下落时两脚难以掌握同时离地与着地，故实际训练中产生的受压过程数列可能为“2-1-0-2-0-1-2-0-2-1-0-2-0-1-2”或“2-0-1-2-1-0-1-2-0-2-0-2-0-1-2”或“2-0-2-0-2-1-0-1-2-1-0-2-1-0-1-2”等等，因此必须建立一个科学合理的对比机制才正确的推断出动作循环单位次数这一数据；

因此，在步骤4中，采用从受压过程数列中筛查出最大子数列，而后判断最大子数列与参照数列倍数关系的方式来避免前述的不足，以原地跳跃运动为例，运动者进行了3组动作循环单位的训练，每组动作循环单位的次数为5，三组动作循环单位所对应的受压过程数列分别为“2-1-0-2-0-1-2-0-2-1-0-2-0-1-2”、“2-0-1-2-1-0-1-2-0-2-0-2-0-1-2”、“2-0-2-0-2-1-0-1-2-1-0-2-1-0-1-2”，可发现三组受压过程数列的最大子数列均为“0-2-0-2-0-2-0-2-0-2”，该最大子数列是由5个参照数列排列构成，故可得出三组动作循环单位的次数均为5次；

由此可见，在步骤4中对每组动作循环单位次数的计算方式较为科学合理，能够克服诸多不稳定因素所造成的数据差异，所获得的每组动作循环单位次数的数据较为真实准确。

B类运算方法，其所对应的运动项目的一个动作循环单位按标准动作进行时，运动者与垫体接触处的数量不会变化，但某一接触处的压力趋势的变化具有特定顺序，以这压力趋势变化顺序作为辨别特征，可由一训练期间的某一接触处的压力变化状态来推断出动作循环单位训练次数；

如图12所示，B类运算方法包括以下步骤：

1)前置数据处理

将同时受到基于运动所产生的压力作用的一个压电薄膜传感器18或多个依次相邻的压电薄膜传感器18所在区域均定义为一个受压区域，将对应运动项目的一个动作循环单位进行时运动者与垫体接触处的数量定义为目标数量，将受压区域的数量为目标数量的一个连续时段定义为有效时段，将受压区域的数量不为目标数量的一个连续时段定义为间隔时段，将局部压力变化数据所跨的时段定义为训练时段；基于最新获取的所有局部压力变化数据，根据受压区域数量是否为目标数量而将训练时段中划分为若干有效时段与若干间隔时段，有效时段沿时间轴呈间隔排布，相邻的两有效时段被间隔时段所隔离，由此输出一个能反映上述有效时段、间隔时段及训练时段三者分布关系的时间参照数据；如图12所示，以俯卧撑为例，该运动项目的目标数量为4，因此以受压区域的数量是否为4对训练时段t进行了划分，t1、t3、t5、t7期间的受压区域数量为4，故为有效时段，t2、t4、t6期间的受压区域数量为a≠4，故为间隔时段，由此将整个训练时段t划分成了t1-t7七个部分；

2)有效运动时间的计算

B类运算方法中预设有一参考时段，参考时段的数值是根据对应运动项目的动作特点而设定；

将时间参照数据中的每个间隔时段与参考时段对比，将大于参考时段的间隔时段定义为无效时段，在训练时段中减去所有无效时段所获得的时间值即为有效运动时间这一数据；如图12中所示，间隔时段t4>t0，为无效时段，则有效运动时间＝t-t4；

3)动作循环单位组数的计算

时间参照数据中的训练时段被无效时段隔断而形成若干沿时间间隔排布的时段区间，这些时段区间由有效时段及除无效时段以外的间隔时段构成；每个时段区间与一组动作循环单位的训练时段所对应，统计时段区间的数量，即获得动作循环单位组数这一数据；如图12所示，训练时段t被无效时段t4划分为A、B两个时段区间，则动作循环单位组数为2；

4)每组动作循环单位次数的计算

假设对应运动项目的一动作循环单位按标准动作在垫体上进行过程中，可预期压力变化波动最大的一接触处的压力变化过程DW，B类运算方法中预设有一参照波动数据，该参照波动数据记载有可从上述压力变化过程DW中提取且仅能提取出一个的压力趋势变化特征，该压力趋势变化特征由一个压力趋势或多个压力趋势按先后顺序排列构成；如图12所示，因为俯卧撑在运动训练过程中，可预期明确一手掌与垫体接触处的压力变化波动最大，且可预期出该接触处的压力变化过程DW，因此参照波动数据所对应的压力趋势变化特征为增大、减小、减小、增大，在图中以波形来表示；

将前述获得的时段区间、有效时段投影至每个局部压力变化数据中，将每个局部压力变化数据中位于有效时段中的部分数据定义为有效数据；

将同一有效时段所对应的所有有效数据进行波动对比，从中筛选出波动最大或并列最大的一有效数据，并以参照波动数据中记载的压力趋势变化特征为参照对该有效数据进行对比分析，统计出该有效数据中压力趋势变化特征前后出现的次数SD；以此依次计算出每个有效时段所对应的次数SD；将一时段区间中所有有效时段所对应的次数SD进行相加，即获得该时段区间所对应的一组动作循环单位的次数，由此一一计算出每组动作循环单位次数这一数据；如图12所示，有效时段t1所对应的次数SD为3，t4所对应的次数SD为4，故时段区间A所对应的一组动作循环单位的次数为7，同理，时段区间B所对应的一组动作循环单位的次数为11；

5)运动量的计算

根据获得的有效运动时间数据，利用对应运动项目所固有的热量消耗公式计算出相应的运动量这一数据；

下面对本B类运算方法对局部压力变化数据的处理机理作进一步的说明；

通常来讲，B类运算方法所对应的运动项目都具有一个特点，即其一个动作循环单位按标准动作进行时，运动者与垫体接触处的数量是固定且已知的，存在压力趋势具有特定变化顺序一接触处，且这一压力趋势的变化顺序是可以预期的，这个压力趋势是指压力增大、压力减小、压力不变等压力变化状体，如果训练期间动作都较为标准，则每个动作循环单位所对应的同一接触处的压力趋势的变化顺序是一致的，如俯卧撑、深蹲等运动项目就具有这一特点；以俯卧撑为例，一个动作循环单位为一个俯卧然后撑起的动作，其中一手掌与垫体的接触处压力趋势具有特定变化顺序，即俯卧过程中存在两次加速度，接触处压力先减小而后增大，在撑起过程中也存在两次加速度，接触处压力先减小而后增大，最终可获知该接触处压力趋势的变化顺序为减小-增大-增大-减小，如掌握训练期间一手掌与垫体接触处的压力变化过程，以上述的压力趋势的变化顺序为参照可推断出动作循环单位的进行情况；

就步骤1而言，

由受压区域的定义来看，其是在运动训练中，运动者与垫体接触并压迫而形成的，故受压区域的数量与目标数量相同则说明运动者此时正在垫体上进行相应的运动项目训练；由有效时段的定义来看，其实际上是运动者在进行相应运动项目训练的一个时间段；由间隔时段的定义来看，其实际上是运动者未在垫体上进行相应运动项目训练的一个时间段；由此可获知，在步骤1中所获得的时间参照数据，实际上是将整个训练期间以是否在进行对应运动项目的训练而进行了切割划分，为后续数据的运算提供时间参照；

就步骤2、3而言，

在步骤1所获得的时间参照数据中，整个训练时段被分割为若干有效时段与若干间隔时段，间隔时段表示在该期间运动者未进行相应的运动训练，其形成原因大致可分为两类，一种是因为动作失误、姿势调整等原因造成的短时间内的运动训练中断，另一种则是组与组之间的间歇时间，显然第一种情况所对应的间隔时段应属于有效运动时间，而不能作为划分组与组的依据，故在步骤2中，设立了一个对比机制；参考时段是根据对应运动项目的动作特点而设定一个时间数据，间隔时段如小于参考时段，则说明此期间运动训练仅是短时间的暂停，属于有效运动时间之中，间隔时段如大于参考时段，则说明该间隔时段为组与组之间的间歇时间，此期间运动训练中断时间较长，不属于有效运动时间；以此对所有的间隔时段进行了筛分，一方面保证了有效运动时间的准确性，另一方面为后续的分组提供了依据；

值得注意的是，如运动者在训练期间因其他事宜暂时中断训练，这个暂停期间未进行运动训练，且使得训练过程被间断，故这个暂停期间与组与组之间的间歇时间并无存在不同之处，由此在步骤2与步骤3中并未将这种情况拿出单独处理，而是将其视为组与组之间的间歇时间，这种处理方式并无不妥之处；

经对比筛选出的无效时段即为前述的间歇时间，此为动作循环单位的划组提供了依据，在训练时段中经间歇时间所对应的间隔时段隔离而形成的每个时段区间，均对应一组动作循环单位，因此统计时段区间的数量即可获得动作循环单位组数这一数据；

就步骤4而言，

参照波动数据中记载有一压力趋势变化特征，该压力趋势变化特征是从一动作循环单位进行时，预期压力波动最大的那一接触处的压力变化过程DW中提取出的识别特征，如在明确前述接触处在一个有效时段期间的压力变化过程，以压力趋势变化特征为参照依据，可以推断出对应的动作循环单位的次数；

因为受压区域与接触处具有一一对应关系，因此在本步骤中，从同一有效时段所对应的所有有效数据经波动对比而筛选出的有效数据，实际上就是在该有效时段期间压力波动最大的那一接触处的压力变化过程，以该有效数据作为处理对象，能够计算出该期间动作循环单位的次数；同时，由于一个时段区间对应一组动作循环单位，而一个时段区间可能包括多个间隔分布的有效时段，因此只需将对应时段区间内所有有效时段对应的动作循环单位次数相加，即可获得每组动作循环单位次数这一数据；

由于一个受压区域下侧可能存在多个压电薄膜传感器18，每个压电薄膜传感器18对应一个有效数据，故在对有效数据进行波动对比筛选时，存在波动并列最大的情况，只需选择其一即可；

压力波动的大小即压力变化的浮动范围，其是基于运动中运动者身体所产生的加速度而形成的，故在参照波动数据的预设时是很容易预期的，同时，采用现有运算方法对所有有效数据进行压力波动对比，也是非常容易实现的。

就A类运算方法与B类运算方法而言，两者分别适用于具有不同特点的运动项目，可对运动期间持续获得的所有局部压力变化数据进行运算，实时更新有效运动时间、动作循环单位组数、每组动作循环单位次数、运动量这些运动数据，且所获得的数据较为客观准确，对于运动者而言具有重要参考意义，所实现的运动监测功能更为完善，尤其可对组次进行量化，使运动者可更加全身心的投入到运动之中。

Claims (6)

1.一种多功能体育健身垫，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，运动区域中设有舞步踩踏标识；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；

电动收纳架，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，电动收纳架中安设有与电机配合工作的控制器A和蓄电池，横梁上安设有把手及背带；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；两底座可将电动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；

压力感应总成，其包括一设置在面层与基层之间而可随垫体弯曲的薄膜线路板、一设置在卷辊内并与薄膜线路板相连的控制器B；薄膜线路板中设有若干呈矩形阵列均布于运动区域下方的压电薄膜传感器，压电薄膜传感器可根据所受压力的不同而输出对应的压力信号；控制器B包括数据处理存储模块、无线传输模块A及为压力感应总成提供工作电流的电源模块，数据处理存储模块可经薄膜线路板采集每个压电薄膜传感器持续输出的压力信号，并基于持续获取的每个压电薄膜传感器的压力信号而生成及存储够反映当下时刻之前每个压电薄膜传感器上侧压力变化状态的局部压力变化数据；无线传输模块A用于将数据处理存储模块中生成并存储的多组局部压力变化数据进行无线传输；

电脑组件，其集成在电动收纳架中，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，可持续的获取数据处理存储模块最新生成的每组局部压力变化数据；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，电脑组件可将最新获取的多组局部压力变化数据经对应的运算方法处理，而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；电脑组件内设跳舞游戏程序，与压力感应总成、舞步踩踏标识配合响应而可实现跳舞游戏功能；

所述控制器B中电源模块的工作回路上设有一按压式开关，所述的按压式开关为常闭开关，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。

2.根据权利要求1所述的多功能体育健身垫，其特征在于：所述的薄膜线路板前端设有一端子线，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，端子线用于薄膜线路板与控制器B间的压力信号传输及电流输送。

3.根据权利要求1所述的多功能体育健身垫，其特征在于：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。

4.根据权利要求1所述的多功能体育健身垫，其特征在于：所述的电动收纳架上安设有与蓄电池配合的充电插孔。

5.根据权利要求1所述的多功能体育健身垫，其特征在于：所述的薄膜线路板采用镂空设计，面层与基层在镂空处保持复合连接。

6.根据权利要求1所述的多功能体育健身垫，其特征在于：所述的电脑组件能将运动数据以图表形式进行输出。

Images