本實(shí)用新型涉及健身設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種可檢測(cè)腳底壓力的跑步帶及跑步智能檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

走跑運(yùn)動(dòng)不僅是保持身體健康的一個(gè)主要途徑，也是競(jìng)技體育不可缺少的項(xiàng)目，然而由于運(yùn)動(dòng)姿態(tài)或者發(fā)力方式不對(duì)也常常會(huì)給運(yùn)動(dòng)者帶來(lái)傷害。很多運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中腳部易受傷，如在跑步運(yùn)動(dòng)起步時(shí)，腳尖是踮著的，跟腱處于緊張發(fā)力狀態(tài)，時(shí)間一長(zhǎng)，肌肉和跟腱容易疲勞。在跑步運(yùn)動(dòng)落步的瞬間，全身力量都集中在跟腱上，突然間巨大的壓力可能導(dǎo)致跟腱瞬間斷裂。跟腱斷裂患者常有小腿被踢或擊打的感覺(jué)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致不能行走。有人長(zhǎng)期走跑運(yùn)動(dòng)姿態(tài)不正確，不但影響美觀，而且由于運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和發(fā)力方式不對(duì)，容易對(duì)關(guān)節(jié)造成損害。

使用跑步機(jī)器材進(jìn)行室內(nèi)運(yùn)動(dòng)給人們提供了更多的跑步機(jī)會(huì)，可以不受天氣、環(huán)境的影響進(jìn)行健身鍛煉。現(xiàn)有跑步帶大多可以記錄燃燒的熱量、調(diào)節(jié)速度等，功能比較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)人們走跑運(yùn)動(dòng)時(shí)由于運(yùn)動(dòng)姿態(tài)或者發(fā)力方式不對(duì)而導(dǎo)致腳部關(guān)節(jié)容易受到傷害的問(wèn)題，而提供一種可檢測(cè)腳底壓力的跑步帶及跑步智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以檢測(cè)人在跑步機(jī)上跑步時(shí)腳底受力狀況，及時(shí)矯正運(yùn)動(dòng)姿態(tài)或發(fā)力方式。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可檢測(cè)腳底壓力的跑步帶，其特征在于，包括：

與跑步設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)接觸的織物襯底；

形成于所述織物襯底上表面的柔性薄膜襯底；

形成于所述柔性薄膜襯底上表面的電極層；

形成于所述電極層上表面的敏感材料層；

形成于所述敏感材料層上表面的柔性保護(hù)層；

形成于所述敏感材料層上表面的彈性覆蓋層；所述電極層包括多個(gè)圖案化電極；跑步時(shí)，腳底與彈性覆蓋層接觸。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在所述柔性保護(hù)層和彈性覆蓋層之間的聚酯絲網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述柔性薄膜襯底由乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅橡膠、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚烯烴系彈性體、聚氨酯彈性體、聚酰亞胺和聚乙烯中的一種或幾種組成。

進(jìn)一步地，多個(gè)所述圖案化電極呈矩形陣列，分別通過(guò)多條橫向電極引線/縱向電極引線引出，每個(gè)圖案化電極分別連接一橫向電極引線和一縱向電極引線。

進(jìn)一步地，所述敏感材料層采用納米材料且具有三維孔狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述柔性保護(hù)層為聚二甲基硅氧烷薄膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜、聚乙烯薄膜、聚酰亞胺薄膜和硅膠膜中的一種。

進(jìn)一步地，所述彈性覆蓋層由聚胺脂、PVC、EVA、PU、PE、PK、MD、TPR、硅膠和橡膠中的一種或幾種組成。

更進(jìn)一步地，所述彈性覆蓋層的上表面具有多個(gè)凸起。

本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種跑步智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

信號(hào)采集模塊，其包括上述可檢測(cè)腳底壓力的跑步帶，用于采集人跑步時(shí)腳底不同部位所受到的壓力信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電學(xué)信號(hào)；

信號(hào)處理模塊，對(duì)跑步帶輸出的電學(xué)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)燒錄在其中的算法將數(shù)字信號(hào)換算成顯示信號(hào)。

顯示模塊，用來(lái)顯示所述信號(hào)處理模塊輸出的顯示信號(hào)。

進(jìn)一步地，還包括無(wú)線通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理模塊和顯示模塊之間的信號(hào)傳輸。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)本實(shí)用新型顯而易見(jiàn)地具有的有益效果為：

1、通過(guò)在跑步帶上設(shè)置柔性薄膜襯底、電極層和敏感材料層等，將傳感器陣列集成到跑步帶上，通過(guò)腳底踩到的每個(gè)感應(yīng)陣點(diǎn)分別檢測(cè)腳底不同位置受到的壓力，并經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊處理成顯示信號(hào)在顯示模塊上顯示，運(yùn)動(dòng)者根據(jù)顯示的運(yùn)動(dòng)結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的運(yùn)動(dòng)受力指導(dǎo)模板相對(duì)比，及時(shí)糾正錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)和發(fā)力方式。

2、跑步帶的敏感材料層采用納米材料，靈敏度高，響應(yīng)速度快，能靈敏準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)腳底壓力信號(hào)的采集。

3、將健身運(yùn)動(dòng)和科學(xué)監(jiān)測(cè)合二為一，及時(shí)矯正運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和發(fā)力方式，保護(hù)腳部關(guān)節(jié)，使運(yùn)動(dòng)者在跑步機(jī)上運(yùn)動(dòng)時(shí)養(yǎng)成正確的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1跑步帶分層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1跑步智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2跑步帶分層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2跑步智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1、織物襯底，2、柔性薄膜襯底，3、電極層，4、敏感材料層，5、柔性保護(hù)層，6、聚酯絲網(wǎng)，7、彈性覆蓋層。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

實(shí)施例1

如圖1所示的可檢測(cè)腳底壓力的跑步帶，包括：與跑步設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)接觸的織物襯底1；形成于織物襯底1上表面的柔性薄膜襯底2；形成于柔性薄膜襯底2上表面的電極層3；形成于電極層3上表面的敏感材料層4；形成于敏感材料層4上表面的柔性保護(hù)層5；形成于敏感材料層4上表面的彈性覆蓋層7；電極層3包括多個(gè)圖案化電極，跑步時(shí)，腳底與彈性覆蓋層7接觸。

織物襯底1采用經(jīng)緯紗，經(jīng)緯紗為網(wǎng)狀尼龍織物，作為跑步帶的底層與跑步機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)(通常為底板和滾筒)接觸，一方面可減少與跑步機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦，加大跑步帶的耐磨性，另一方面能夠有效的防止跑步帶發(fā)生變形，延長(zhǎng)跑步帶的使用壽命，還可以提高跑步帶的導(dǎo)電性，保護(hù)使用者和設(shè)備的健康。

柔性薄膜襯底2由乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅橡膠、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚烯烴系彈性體、聚氨酯彈性體、聚酰亞胺和聚乙烯中的一種或幾種組成。柔性薄膜襯底2與織物襯底1應(yīng)無(wú)縫無(wú)氣泡的粘合在一起，共同作為電極層3的襯底。

電極層3包括多個(gè)圖案化電極，多個(gè)圖案化電極呈矩形陣列，圖案化電極之間或者側(cè)部具有橫向電極引線和縱向電極引線，每個(gè)圖案化電極分別連接一橫向電極引線和一縱向電極引線，其中多條橫向電極引線形成一層，多條縱向電極引線形成另一層。每個(gè)圖案化電極即為一個(gè)感應(yīng)陣點(diǎn)，能夠檢測(cè)受到的壓力。電極的材料可為導(dǎo)電高分子、導(dǎo)電織物、碳納米導(dǎo)電材料、納米銀和銅導(dǎo)電金屬等，電極層3可通過(guò)物理結(jié)合、印刷或刻蝕與柔性薄膜襯底2結(jié)合。

敏感材料層4采用納米材料且具有三維孔狀結(jié)構(gòu)。

柔性保護(hù)層5為聚二甲基硅氧烷薄膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜、聚乙烯薄膜、聚酰亞胺薄膜和硅膠膜中的一種。

跑步帶的上表面為彈性覆蓋層7，跑步時(shí)腳底直接與彈性覆蓋層7接觸，彈性覆蓋層7采用柔彈性材料，具體可為聚胺脂、PVC、EVA、PU、PE、PK、MD、TPR、硅膠和橡膠等柔彈性材料中一種或幾種的組合。跑步時(shí)對(duì)膝蓋和腳踝起緩沖、減震和保護(hù)作用。彈性覆蓋層7的上表面具有凸起，凸起的形狀可以是圓柱形，也可以是圓弧形，可以起到防滑的作用，提高跑步時(shí)的安全性；另一方面彈性覆蓋層7上的凸起還可以按摩跑步者的腳底穴位和肌肉，改善足底血液循環(huán)，增強(qiáng)鍛煉效果。

多個(gè)圖案化電極結(jié)合柔性薄膜襯底2和敏感材料層4相當(dāng)于在跑步帶上設(shè)置多個(gè)傳感器陣列,每個(gè)傳感器陣列均可檢測(cè)不同時(shí)刻、腳底不同位置所受到的壓力大小。

如圖2所示，本實(shí)施例的跑步智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊和顯示模塊。

信號(hào)采集模塊即為本實(shí)施例中的可檢測(cè)腳底壓力的跑步帶，用于采集人跑步時(shí)腳底不同部位所受到的壓力，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電學(xué)信號(hào)。柔性薄膜襯底2、電極層3和敏感材料層4形成多個(gè)傳感器陣列，通過(guò)集成在跑步帶中的多個(gè)傳感器陣列檢測(cè)腳底不同位置、不同時(shí)刻的壓力，并將壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電學(xué)信號(hào)。

信號(hào)處理模塊對(duì)跑步帶輸出的電學(xué)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)燒錄在其中的算法將數(shù)字信號(hào)換算成顯示信號(hào)。具體地，信號(hào)處理模塊信號(hào)的信號(hào)處理電路將接收的電學(xué)信號(hào)進(jìn)行整形、放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)化等處理成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)燒錄在信號(hào)處理模塊里的算法把數(shù)字信號(hào)換算為顯示信號(hào)并在顯示模塊上顯示。顯示信號(hào)可以是數(shù)字化的壓力信號(hào)，也可以通過(guò)不同的顏色顯示出壓力大小分布的Mapping圖，將得到的顯示信號(hào)與預(yù)先設(shè)置的運(yùn)動(dòng)受力指導(dǎo)模板相對(duì)比，運(yùn)動(dòng)者可根據(jù)對(duì)比及時(shí)糾正運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和發(fā)力方式。

顯示模塊，用來(lái)顯示所述信號(hào)處理模塊輸出的顯示信號(hào)。顯示模塊一般為跑步機(jī)上的顯示屏，也可以是外接電腦、手機(jī)等。

跑步智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還應(yīng)包括儲(chǔ)存模塊，用來(lái)存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，便于訓(xùn)練師和專家基于大數(shù)據(jù)分析，以制定科學(xué)合理的運(yùn)動(dòng)、訓(xùn)練規(guī)劃。

跑步智能檢測(cè)系統(tǒng)還可根據(jù)傳感器陣列檢測(cè)的受力次數(shù)，來(lái)記錄運(yùn)動(dòng)者在跑步帶上的運(yùn)動(dòng)步數(shù)。

實(shí)施例2

如圖3所示，相對(duì)于實(shí)施例1的跑步帶的不同之處在于，在柔性保護(hù)層5和彈性覆蓋層7之間設(shè)置聚酯絲網(wǎng)6，使跑步帶更結(jié)實(shí)耐用。聚酯絲網(wǎng)6優(yōu)選網(wǎng)格狀尼龍纖維，聚脂絲網(wǎng)可抗靜電，避免靜電對(duì)人體傷害。

如圖4所示，本實(shí)施例的跑步智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還具有無(wú)線通信模塊，用來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理模塊和顯示模塊之間的信號(hào)傳輸。具體地，可以將信號(hào)處理模塊輸出的顯示信號(hào)通過(guò)無(wú)線通信模塊傳輸給顯示模塊。無(wú)線通信模塊可以藍(lán)牙無(wú)線傳輸，也可以采用GPRS、GSM、WLAN、CDMA、TDMA、NFC、Wi-Fi、紅外無(wú)線技術(shù)、電視通信網(wǎng)絡(luò)或其他遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)絡(luò)。顯示模塊可以是跑步機(jī)的顯示屏、手機(jī)、電腦、云平臺(tái)等。

上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。