]如圖15所示，本實(shí)施例中使用單片機(jī)對(duì)測(cè)距模塊輸出的電信號(hào)進(jìn)行邏輯分析處理，單片機(jī)主電路的輸入為模擬信號(hào)IN_A_L1和IN_A_L2，經(jīng)過分析處理后輸出最終的姿態(tài)判定信號(hào)0UT-STATE。圖16為單片機(jī)的下載接口，復(fù)位電路和串口接口，其中串口接口用于與計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，便于單片機(jī)的調(diào)試和開發(fā)。
[0086]如圖15所示的單片機(jī)，在設(shè)備上電復(fù)位后，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘，對(duì)AD采集相關(guān)寄存器進(jìn)行初始化。對(duì)輸出進(jìn)行初始化，初始化輸出狀態(tài)為對(duì)應(yīng)于躺下狀態(tài)。然后進(jìn)入對(duì)測(cè)距模塊的數(shù)據(jù)采集、姿態(tài)的判斷和更新狀態(tài)的循環(huán)中。
[0087]其中，判斷受試者是否躺下的程序邏輯較為簡單，只需要判斷兩個(gè)測(cè)距模塊測(cè)得的距離是否都小于閥值(例如3cm-10cm)，或者兩個(gè)距離的和是否小于閾值，小于閥值即判定為躺下狀態(tài)。判斷是否坐起的程序邏輯根據(jù)方案的不同而不同，以下進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0088]對(duì)應(yīng)于上述第一方案的程序邏輯為:實(shí)時(shí)獲取兩個(gè)測(cè)距模塊輸出的電信號(hào)，判斷電信號(hào)值Vl和V2是否符合(V2/V1) ^ ((308(0 1)/(308(0 2))，在滿足該條件后輸出表示坐起動(dòng)作已經(jīng)完成的信號(hào)，并進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0089]對(duì)應(yīng)于上述第二方案的程序邏輯為:每次循環(huán)都先判斷第二測(cè)距模塊是否有遮擋，根據(jù)第二測(cè)距模塊失去遮擋前第一和第二測(cè)距模塊輸出的電信號(hào)值Vl和V2計(jì)算閾值Vl*V2/(V2-Vl*sin( θ I))，之后實(shí)時(shí)將第一測(cè)距模塊輸出的電信號(hào)值Vl'與該閾值進(jìn)行比較，當(dāng)Vl'大于該閾值時(shí)判定受試者完成坐起動(dòng)作，并進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0090]第一方案與第二方案的比較:
[0091]第一方案的電路設(shè)計(jì)或者程序邏輯都較為簡單，但是由于需要設(shè)計(jì)兩個(gè)測(cè)距模塊的角度，因此在安裝過程中對(duì)于調(diào)整角度有較高的要求，并且要求使用具有一定精度的測(cè)距模塊。
[0092]第二方案的電路設(shè)計(jì)或程序邏輯都較為復(fù)雜，但是由于增加了一個(gè)過程量，使得探測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確，并且安裝過程只需要調(diào)整第一測(cè)距模塊的安裝角度。
[0093]在本發(fā)明的上述各實(shí)施例中，還可包括固定部，其安裝在所述底板的一端部。固定部可以采用帶狀、塊狀或架狀等結(jié)構(gòu)，只要能夠固定住受試者的腳部或腿部，從而能夠使得受試者臀部在底板上的位置大體固定即可。
[0094]在本發(fā)明的上述各實(shí)施例中，還可包括安裝在底板的一端部處的支架和設(shè)置在支架上部的顯示器，顯示器電連接到上述計(jì)數(shù)器并顯示計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。顯示器可以使用6個(gè)大體積高亮度數(shù)碼管組成。其中3位用于顯示時(shí)間，3位用于顯示檢測(cè)仰臥起坐動(dòng)作個(gè)數(shù)?？梢栽O(shè)置數(shù)碼管閃爍模式以便于獲知測(cè)試裝置當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)(測(cè)試過程，調(diào)整時(shí)間過程，或者是測(cè)試結(jié)束等狀態(tài))。
[0095]在本發(fā)明的上述各實(shí)施例中，還可以包括揚(yáng)聲器和指示燈。揚(yáng)聲器可安裝在所述底板或支架上并電連接到判斷部，揚(yáng)聲器可設(shè)置為當(dāng)表示坐起動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)和/或表示躺臥動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)地輸出提示音，還可以在各種需要進(jìn)行提示時(shí)輸出提示音，例如按鈕按下時(shí)，測(cè)試結(jié)束時(shí)，等等。指示燈安裝在底板或支架上并電連接到探測(cè)部和/或判斷部，其可設(shè)置為根據(jù)探測(cè)部和/或判斷部的運(yùn)行狀態(tài)而輸出指示信號(hào)。
[0096]本發(fā)明不局限于上述特定實(shí)施例子，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)情況下，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)改變和變形，但這些相應(yīng)改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于仰臥起坐的測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)試裝置包括: 底板，其具有沿其長度方向上的第一端部和第二端部，所述第一端部在使用時(shí)鄰近受試者的腳部； 探測(cè)部，其嵌設(shè)在所述底板的鄰近所述第二端部處的沿底板寬度方向的大致中部，所述探測(cè)部至少包括第一測(cè)距模塊和第二測(cè)距模塊，所述第一測(cè)距模塊布置為其測(cè)距方向與底板的第一端部側(cè)成第一角度Θ 1，所述第二測(cè)距模塊布置為其測(cè)距方向與底板的第一端部側(cè)成第二角度Θ 2，所述第一測(cè)距模塊和第二測(cè)距模塊配置為分別探測(cè)距其測(cè)距方向上的遮擋體的距離，并分別輸出與所探測(cè)距離對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，各所述電信號(hào)的值分別與所探測(cè)距離成比例； 判斷部，其與所述探測(cè)部電連接以接收各所述電信號(hào)，所述判斷部包括第一判斷部，該第一判斷部配置為當(dāng)判定各所述電信號(hào)的值與0 1或與01和Θ2之間滿足預(yù)定關(guān)系時(shí)輸出表示坐起動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)； 計(jì)數(shù)部，其電連接到所述判斷部，并配置為在從所述判斷部接收到表示坐起動(dòng)作完成的信號(hào)時(shí)增加計(jì)數(shù)值。2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述第一測(cè)距模塊和第二測(cè)距模塊安裝為使得Θ1< Θ2<90°，所述第一判斷部配置為當(dāng)判定所述電信號(hào)的值Vl和V2與Θ1和Θ 2之間滿足V2/V1 ^cos(9 l)/cos(0 2)時(shí)輸出所述表示坐起動(dòng)作完成的判斷結(jié)果信號(hào)，其中Vl對(duì)應(yīng)于所述第一測(cè)距模塊當(dāng)前探測(cè)的距離，V2對(duì)應(yīng)于所述第二測(cè)距模塊當(dāng)前探測(cè)的距離。3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述第一測(cè)距模塊和第二測(cè)距模塊安裝為使得Θ1< Θ2 = 90°，所述第一判斷部配置為當(dāng)判定所述電信號(hào)的值Vl'、V1、V2以及Θ I之間滿足Vl' ^ VlXV2/(V2-VlXsin(9 I))時(shí)輸出所述表示坐起動(dòng)作完成的判斷結(jié)果信號(hào)，其中，Vl'對(duì)應(yīng)于所述第一測(cè)距模塊當(dāng)前探測(cè)的距離，V2對(duì)應(yīng)于所述第二測(cè)距模塊在其測(cè)距方向上存在遮擋體期間所探測(cè)到的最大距離，Vl對(duì)應(yīng)于當(dāng)所述第二測(cè)距模塊探測(cè)到所述最大距離的同時(shí)所述第一測(cè)距模塊探測(cè)到的距離。4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述第一判斷部包括: 運(yùn)算電路，其輸入端接收數(shù)值為Vl'和Vl'的所述電信號(hào)，且其輸出端輸出數(shù)值為Vl' XV2/ /(V2' -Vl' Xsin( Θ I))的電信號(hào)，其中，Vl'對(duì)應(yīng)于所述第一測(cè)距模塊當(dāng)前探測(cè)的距離，V2'對(duì)應(yīng)于所述第二測(cè)距模塊當(dāng)前探測(cè)的距離； 開關(guān)保持電路，其連接到所述運(yùn)算電路和所述第二測(cè)距模塊，并配置為在所述第二測(cè)距模塊的測(cè)距方向上的遮擋體離開該測(cè)距方向的時(shí)刻，保持所述運(yùn)算電路輸出的數(shù)值為VlXV2/(V2-VlXsin( Θ I))的電信號(hào)。5.如權(quán)利要求4所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述開關(guān)保持電路包括: 第一運(yùn)算放大器，其負(fù)極輸入端接收所述第二測(cè)距模塊輸出的電信號(hào)，且其正極輸入端接收參考電信號(hào)，其中，所述參考電信號(hào)的值比所述第二測(cè)距模塊的最大量程值小預(yù)定值； 開關(guān)器件，其柵極連接到所述運(yùn)算放大器，且其源極連接到所述運(yùn)算電路； 第二運(yùn)算放大器，其正極輸入端連接到所述開關(guān)器件的漏極，且其負(fù)極輸入端連接到輸出端。6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于，還包括: 濾波電路，其連接在所述探測(cè)部的輸出端和所述判斷部的輸入端之間，并配置為對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行濾波處理。7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述判斷部還包括: 第二判斷部，其配置為當(dāng)判定Vl和V2分別小于預(yù)定值、或者當(dāng)判定Vl和V2的和小于預(yù)定值時(shí)輸出表示躺臥動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)； 第三判斷部，其輸入端電連接到所述第一判斷部和第二判斷部的輸出端以接收所述表示坐起動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)和表示躺臥動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)，并配置為在所述表示坐起動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)和表示躺臥動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)滿足預(yù)定條件時(shí)輸出所述表示起做動(dòng)作完成的信號(hào)。8.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，還包括: 固定部，其安裝在所述底板的鄰近所述第一端部處，并構(gòu)造為適于固定受試者的腳部或腿部的固定帶、固定塊或固定架。9.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，還包括: 支架，其安裝在所述底板的鄰近所述第一端部處； 顯示器，其設(shè)置在所述支架的上部，所述顯示器電連接到所述計(jì)數(shù)器并顯示所述計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。10.如權(quán)利要求8或9所述的測(cè)試裝置，其特征在于，還包括: 揚(yáng)聲器，其安裝在所述底板或支架上，所述揚(yáng)聲器電連接到所述判斷部，并配置為與所述表示坐起動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)和/或表示躺臥動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)對(duì)應(yīng)地輸出提示音； 指示燈，其安裝在所述底板或支架上，所述指示燈電連接到所述探測(cè)部和/或判斷部并配置為根據(jù)所述探測(cè)部和/或判斷部的運(yùn)行狀態(tài)而輸出指示信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于仰臥起坐的測(cè)試裝置，其包括：底板；探測(cè)部，其嵌設(shè)在底板的一端附近，并至少包括布置為其測(cè)距方向與底板的另一端側(cè)分別成θ1角和θ2角并輸出與其所探測(cè)距離對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的兩個(gè)測(cè)距模塊；判斷部，其與探測(cè)部電連接以接收該電信號(hào)，其包括配置為當(dāng)判定該電信號(hào)的值與θ1或與θ1和θ2之間滿足預(yù)定關(guān)系時(shí)輸出表示坐起動(dòng)作完成的判定結(jié)果信號(hào)的第一判斷部；計(jì)數(shù)部，其電連接到判斷部，并配置為在從判斷部接收到表示坐起動(dòng)作完成的信號(hào)時(shí)增加計(jì)數(shù)值。本發(fā)明的測(cè)試裝置能最快速測(cè)量受試者做標(biāo)準(zhǔn)仰臥起坐的個(gè)數(shù)，且不要求受試者佩戴任何物件，滿足大批量測(cè)試工作的需求。
【IPC分類】A63B71/06, A63B23/02
【公開號(hào)】CN105617637
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410707296
【發(fā)明人】張新沅, 諶友全, 蒲洋
【申請(qǐng)人】張新沅
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月27日