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 说

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 书

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� ��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� �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� � "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� �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� � 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� �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。