CN202010403U - 一项新的竞走运动方式所专用的步态测定器及其专有产品 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一项新的竞走运动方式所专用的步态测定器及其专有产品。行走者行走时的身体重力压合鞋垫或鞋内(底)的检测触点组模块,行走者步态的脉冲信号通过检测信号输送模块的有线传送或无线收发的方式输送至判别、计数与统计模块,无线发射与接收装置能在一定范围内收发相连、配套的微电路编码器编出的信息密码、或非易失性存储体内存有的标识数据。判别、计数与统计模块可判别行走者的步态是否符合一项新的竞走运动方式的技术规则,累加计数和统计行走者正确步态的次数、犯规次数、行走者的总行走步数、步频和步距、犯规次数的比例及其分布等,并将结果在显示与警示模块上被显示或警示。其专有产品分为鞋垫型、镶嵌式鞋用型和固定型专用鞋。

Description

一项新的竞走运动方式所专用的步态测定器及其专有产品
技术领域
本发明涉及一项新的竞走运动方式,即“中国式竞走”运动方式所专用的步态测定器及其专有产品。
背景技术
现有田径运动中的竞走项目由于其竞走步法的技术难度高、可能因技术掌握不当而导致伤残等原因,一般不适合作为普通人的运动手段。借鉴中国武术步法的技术要领,有望开发并形成一项全新的、既适合普通人用于锻炼健身,又可作为田径比赛中新的竞走项目的体育运动方式。为了与现有田径运动中的竞走项目的名称加以区别,这项新的竞走运动方式的名称可称之为“中国式竞走”。
一项新的竞走运动方式同样是一项由单脚支撑与双脚支撑相交替,两腿不断交互前进的周期性运动,其竞走步法的技术规则是——每一步向前迈进的脚在着地过程中,必须脚前掌与脚后跟(全脚掌)同时着地(可以根据技术规则的不同定性规定,允许脚前掌与脚后跟同时着地时存在一定的时滞,例如适应不同的运动场地在5/100秒以内可调整等),不允许脚前掌或脚后跟单独先着地(犯规1);支撑腿在离地前允许脚后跟先离开地面;任何时间都不得双脚完全同时离地(犯规2)。
由于一项新的竞走运动方式的技术规则要求每一步向前迈进的脚在着地过程中必须全脚掌同时着地,这比现有田径运动中的竞走项目要求双脚不能有同时腾空的技术规则等更难以用目测来予以判别,迫切需要发明一种方便、即时、准确的电子控制识别技术,来普及、推广这项新的竞走运动方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种方便、即时、准确的一项新的竞走运动方式所专用的步态测定器及其专有产品。该步态测定器能够准确地测出行走者在向前迈进时全脚掌同时着地的次数、出现脚前掌或脚后跟单独先着地和双脚完全同时离地的犯规次数,还可以完成测出行走者走完全程的累计步数、步频和步距、不同类别犯规次数所占比例及其分布等记录、计数和统计功能,同时还能够对不同犯规分别进行声光提示与报警。既适合普通人锻炼健身时自己把握一项新的竞走运动方式正确的步态,也方便裁判员在一项新的竞走运动方式比赛中即时掌握运动员的犯规信息并及时做出公正、准确的处罚。
本发明的步态测定器包括位于行走者脚下的检测触点组模块1(由人体两只脚下各一组、每组两个检测触点构成),将行走者的步态变为脉冲信号,通过分别由接插件与馈线组成的(有线型),或由无线发射与接收装置组成的(无线型)构成的检测信号输送模块2,输送至判别、计数与统计模块3,并将判别、计数与统计结果在显示与警示模块4加以显示与警示。
检测触点组模块1用内置于鞋垫、镶嵌在鞋内或鞋底、和固定在专用鞋鞋底的方式使每组两个检测触点分别对应人体单脚的脚前掌部中央与脚后跟部中央。
检测触点组模块1将行走者的步态变为脉冲信号,通过检测信号输送模块2输送至判别、 计数与统计模块3,用于判别行走者的步态是否符合一项新的竞走运动方式的技术规则,得到行走者行走中的各种累加计数和统计结果等。
检测触点组模块1用压敏元件、压力传感器或弹力触点作为检测触点。
当连接检测触点组模块1与判别、计数与统计模块3的检测信号输送模块2为(有线型)时,人体两只脚下各一组,连接检测触点组模块1的接插件的插座固定或可拆卸的安装在鞋上,可通过连接判别、计数与统计模块3的插头与馈线随意接通或断开检测触点组1与判别、计数与统计模块3的连接。
当连接检测触点组模块1与判别、计数与统计模块3的检测信号输送模块2为(无线型)时,人体两只脚下各有一个无线发射装置与检测触点组模块1相连,无线接收装置共用一个与判别、计数与统计模块3相接,由无线发射与接收装置一起随意接通或断开检测触点组模块1与判别、计数与统计模块3的连接。
当检测信号输送模块2为(无线型)时,无线发射与接收装置和配套的微电路编码器或非易失性存储体相连接。
所述的检测信号输送模块2为(无线型)时,无线发射与接收装置能在一定的距离与范围内收发相连、配套的微电路编码器编出的该步态测定器的生产日期、型号等多位数码的信息密码、或相连、配套的非易失性存储体内存有的彼此可区分的该步态测定器的标识数据,以防止本发明假冒产品的出现、避免使用本发明的不同行走者之间无线信号收发的相互干扰与影响、以及在竞走比赛中便于裁判员在一定的距离与范围内即时掌握不同运动员的犯规信息,并对犯规及时做出公正、准确的处罚。
判别、计数与统计模块3内,判别单脚着地步态的逻辑判断电路分别由“与”逻辑门(3A)和“异或”逻辑门(3B)构成,判别双脚同时离地的逻辑判断电路由两个并接“或”逻辑门(3C)串接“或非”逻辑门(3D)构成。
所述的判别、计数与统计模块3在判别行走者是否符合一项新的竞走运动方式步法的必须全脚掌同时着地的技术规则时,可以根据技术规则的不同定性规定,允许脚前掌与脚后跟同时着地时存在一定的时滞,例如时滞设定为5/100秒以内或可调控型等。
显示与警示模块4由显示屏和用于犯规的声光提示与警示装置构成。
显示与警示模块4将根据需要对判别、计数与统计模块3的结果选择进行实时显示和重复显示,并在出现犯规时立即加以声光提示与警示。
当检测信号输送模块2为(有线型)时,显示与警示模块4的外壳有一卡头或挂扣,使用时可方便地挂在行走者的腰间。当检测信号输送模块2为(无线型)时,显示与警示模块4的外壳除与上述(有线型)的外壳相同外,还可被设计为手表型、耳机型,便于行走者在不同场合选择使用。
根据所述的检测触点组模块1的配置方式不同,本发明的步态测定器的专有产品主要可分为检测触点组模块1与鞋垫一体化的鞋垫型、检测触点组模块1可拆卸的分别镶嵌在鞋内或鞋底的镶嵌式鞋用型、和检测触点组模块1固定在专用鞋鞋底的固定型专用鞋等。
本发明的目的是这样实现的。
使用本步态测定器时,以检测信号输送模块2(有线型)为例,先将显示与警示模块4的外壳固定在腰间或身上某处,然后将连接判别、计数与统计模块3的接插件的插头插入固定在鞋帮或鞋上某处的连接检测触点组模块1的接插件的插座中,打开开关。行走时,行走者在一只单脚着地时,身体重力压和鞋垫或鞋内(底)脚前掌部中央与脚后跟部中央的检测触点组模块1,无论行走者的脚前掌或脚后跟单独先着地,还是全脚掌同时着地,脉冲信号“1”通过接插件与馈线,将信号分别输送至判别、计数与统计模块3中的“与”逻辑门3A和“异或”逻辑门3B。当行走者全脚掌同时着地时(根据技术规则的不同定性规定,已经调整设定为允许脚前掌与脚后跟同时着地时存在一定的时滞),“与”逻辑门3A的输出信号为“1”,“异或”逻辑门3B的输出信号为“0”,通过计数、寄存与译码后,在显示与警示模块4上显示出行走者行走时全脚掌同时着地的累计次数。当行走者的脚前掌或脚后跟单独先着地时,“异或”逻辑门3B的输出信号为“1”,“与”逻辑门3A的输出信号为“0”,通过计数、寄存与译码后,在显示与警示模块4上显示出行走者行走中未能全脚掌同时着地,即犯规1的累计次数,并予以相应的提示和警示。另一只单脚的状态亦同样处理。
与此同时,当行走者的单脚或双脚完全同时离地时,单脚或双脚的检测触点组模块1单独或同时处于开路状态,脉冲信号均为“0”,通过接插件与馈线,将信号分别输送至判别、计数与统计模块3中的两个并接“或”逻辑门3C串接“或非”逻辑门3D。当行走者的单脚完全离地时,两个并接“或”逻辑门3C中只有一个的输出信号为“1”,另一个为“0”,串接“或非”逻辑门3D的输出信号为“0”。只有当双脚完全同时离地、双脚下的两个检测触点组模块1均开路时,两个并接“或”逻辑门3C的输出信号均为“1”,串接“或非”逻辑门3D的输出信号才为“1”。通过计数、寄存与译码后,在显示与警示模块4上显示出行走者行走中双脚同时离地的累计腾空,即犯规2的累计次数,并予以相应的提示和警示。
通过判别、计数与统计模块3对双脚的输出信号的再次计算和统计,在显示与警示模块4上将根据需要选择实时显示和重复显示出行走者行走中双脚的累计走步次数、步频和步距、单脚全脚掌同时着地的累计次数和单脚未能全脚掌同时着地,即犯规1的累计次数,和双脚同时离地,即犯规2的累计次数、犯规次数所占比例及其分布等。
上述检测触点组模块1、检测信号输送模块2[接插件与馈线(有线型),或无线发射与接收装置(无线型)、和(无线型)相连、配套的微电路编码器或非易失性存储体]、判别、计数与统计模块3和显示与警示模块4等均为现有技术产品,判别、计数与统计模块3和显示与警示模块4还可以采用现有的专用集成电路功能模块库。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1给出了本发明各模块之间的结构方块图。
图2为判别、计数与统计模块3内判别单脚着地步态的逻辑门电路示意图。
图3为判别、计数与统计模块3内判别双脚同时离地的逻辑门电路示意图。
具体实施方式
如图1所示,检测触点组模块1位于行走者双脚的鞋内或鞋底,将行走者的步态变为脉 冲信号,通过检测信号输送模块2输送至判别、计数与统计模块3,判别行走者是否符合一项新的竞走运动方式步法的技术规则,记录、计算和统计行走者全脚掌同时着地的正确步态的累计次数、脚前掌或脚后跟单独先着地的累计次数和双脚同时离地的累计腾空次数等犯规次数、行走者的累计行走步数、步频和步距、犯规次数在累计行走步数中所占比例及其分布等,最终,在显示与警示模块4进行显示或在出现犯规时加以提示与警示。
如图2与图3所示。当行走者一只单脚的脚前掌与脚后跟(全脚掌)同时着地,即单脚的检测触点组模块1的两个检测触点同时闭合时,“与”逻辑门3A输出计数脉冲为“1”,当行走者一只单脚的脚前掌或脚后跟单独先着地,即单脚的检测触点组模块1仅有单个检测触点闭合时,“异或”逻辑门3B的输出信号为“1”。另一只单脚的状态亦同样处理。只有在行走者的双脚完全同时离地、即双脚的两个检测触点组模块1的四个检测触点均开路时,两个并接“或”逻辑门3C的输出信号均为“1”,串接“或非”逻辑门3D的输出信号才为“1”。“与”逻辑门3A、“异或”逻辑门3B和“或非”逻辑门3D的脉冲信号“1”经过计数、寄存与译码后,在显示与警示模块4上显示出累计的计数脉冲个数,并对不同的犯规予以相应的声光提示与警示。

Claims (10)

1.一项新的竞走运动方式所专用的步态测定器,其特征在于:位于行走者脚下的检测触点组模块(1)由人体两只脚下各一组、每组两个检测触点构成,将行走者的步态变为脉冲信号,通过分别由接插件与馈线组成的有线型,或由无线发射与接收装置组成的无线型构成的检测信号输送模块(2),输送至判别、计数与统计模块(3),并将判别、计数与统计结果在显示与警示模块(4)加以显示与警示。
2.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于检测触点组模块(1)用内置于鞋垫、镶嵌在鞋内或鞋底、和固定在专用鞋鞋底的方式使每组两个检测触点分别对应人体单脚的脚前掌部中央与脚后跟部中央。
3.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于检测触点组模块(1)用压敏元件、压力传感器或弹力触点作为检测触点。
4.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于当连接检测触点组模块(1)与判别、计数与统计模块(3)的检测信号输送模块(2)为有线型时,人体两只脚下各一组,接插件的插座固定或可拆卸的安装在鞋上,可通过插头与馈线随意接通或断开检测触点组(1)与判别、计数与统计模块(3)的连接。
5.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于当连接检测触点组模块(1)与判别、计数与统计模块(3)的检测信号输送模块(2)为无线型时,人体两只脚下各有一个无线发射装置与检测触点组模块(1)相连,无线接收装置共用一个与判别、计数与统计模块(3)相接,由无线发射与接收装置一起随意接通或断开检测触点组模块(1)与判别、计数与统计模块(3)的连接。
6.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于当检测信号输送模块(2)为无线型时,无线发射与接收装置和配套的微电路编码器或非易失性存储体相连接。
7.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于判别、计数与统计模块(3)内,判别单脚着地步态的逻辑判断电路分别由“与”逻辑门(3A)和“异或”逻辑门(3B)构成,判别双脚同时离地的逻辑判断电路由两个并接“或”逻辑门(3C)串接“或非”逻辑门(3D)构成。
8.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于显示与警示模块(4)由显示屏和用于犯规的声光提示与警示装置构成。
9.根据权利要求1所述的步态测定器,其特征在于当检测信号输送模块(2)为有线型时,显示与警示模块(4)的外壳有一卡头或挂扣,当检测信号输送模块(2)为无线型时,显示与警示模块(4)的外壳除与上述有线型的外壳相同外,还将被设计为手表型、耳机型。
10.一项新的竞走运动方式所专用的步态测定器的专有产品,其特征在于:该步态测定器的专有产品分为鞋垫型、镶嵌型和固定型专用鞋。 
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