型的用于仰卧起坐的测试装置中的第三判断部的一个实施例的电路结构图；
[0042]图6A和图6B为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置中的滤波电路的一个实施例的电路结构图；
[0043]图7为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置的第一方案的示意性结构框图；
[0044]图8A和图SB为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置的第二方案的原理示意图；
[0045]图9至图13为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置的第二方案中的第一判断部的一个实施例的电路结构图；
[0046]图14为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置的第二方案的示意性结构框图。
【具体实施方式】
[0047]下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
[0048]图1A至图1C为标准仰卧起坐动作的过程示意图。如图所示，受试者从躺卧状态经历起身过程后到坐起状态，完成一次标准的仰卧起坐动作。
[0049]在下文中说明的原理图中，将该仰卧起坐人体运动过程进行如下简化:在受试者做仰卧起坐过程中，认为坐下或者躺下时臀部位置是固定确定的，而且背部和头部是一条直线。
[0050]在检测受试者的坐起动作是否符合仰卧起坐标准的过程中，由于受试者身高的不同，其臀部的位置不是固定的。为了应对这个问题，本实用新型提出了采用两个或更多个测距模块(例如测距传感器)在受试者进行仰卧起坐过程中探测其距离遮挡体(即受试者的背部或头部)的距离，并进行综合判断以确定受试者是否真正完成了标准的仰卧起坐动作，分析并确定所完成的标准仰卧起坐动作的个数。
[0051]本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置包括底板、探测部、判断部和计数部。
[0052]底板为长方形板状部件，尺寸定为适于受试者能躺卧于其上即可。
[0053]探测部嵌设在底板上的与受试者肩颈部大体对应的位置处，探测部包括两个(或两个以上)的测距模块，其中一个测距模块布置为朝向受试者并与底板成Θ I角度，另一个测距模块布置为朝向受试者并与底板成Θ 2角度，各测距模块分别探测其距遮挡体的距离并输出与所探测距离对应的电信号，各电信号的值与所探测距离成比例。这里使用的测距模块所测距离与输出电信号值为线性关系。
[0054]判断部与探测部电连接以接收各电信号，判断部包括坐起判断部，其配置为当判定各电信号的值与0 1或与01和Θ2之间满足预定关系时输出表示坐起动作完成的判定结果信号。
[0055]计数部电连接到判断部，计数部在从判断部接收到该表示坐起动作完成的信号时增加计数值。
[0056]通过本实用新型的上述测试装置，能够实现最快速测量受试者所做标准仰卧起坐动作的个数，并且在受试者测试仰卧起坐时，该测试装置不需要受试者佩戴任何物件，也不需要调整任何部件的位置，测试过程快捷方便，能够满足大批量测试工作的需求。
[0057]下面参照图2A和2B对本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置的第一方案的原理进行说明。图中A点处为探测部安装位置，B点为受试者臀部位置，A点和B点之间的距离为d。该探测部中安装有两个测距模块10。第一和第二测距模块与底板所成角度分别为Θ I和Θ 2，且Θ I < Θ 2 < 90°，在受试者坐起过程中两个测距模块10都能测得其与受试者背部S (或头部H)的距离LI和L2，并且两个测距模块10在受试者背部S (或头部H)上的探测点在底板上的投影点为C点和D点。
[0058]图2A是受试者在坐起过程中还没有完全坐起来时的姿态示意图，如图所示，在该姿势状态下存在如下关系式:
[0059]AD < AC(I)
[0060]AD = L2*cos ( Θ 2)(2)
[0061]AC = Ll*cos( Θ I)(3)
[0062]根据式⑴、⑵和(3)可以得到:
[0063](L2/L1) < (cos( Θ l)/cos( Θ 2)) (4)
[0064]图2B是受试者在达成标准坐起姿态的示意图，如图所示，在该姿态下有如下关系式:
[0065]AD ^ AC (坐直时 AD = AC)(5)
[0066]AD = 12*cos( Θ 2)(6)
[0067]AC = ll*cos( θ I)(7)
[0068]根据式(5)、(6)和(J)可以得到:
[0069](L2/L1)多(cos( Θ l)/cos( Θ 2)) (8)
[0070]因为本实用新型的测试装置中各测距模块的安装角度Θ I和Θ 2是固定的，因此COS (Θ l)/cos(0 2)是一个固定值，所以只需要检测到两个测距模块10所探测距离的比值与该固定值对比即可判定受试者是否完成一次标准的坐起动作。
[0071]图3为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置的第一方案中的第一判断部的一个实施例的电路结构图。
[0072]如图所示，为了实现上述式(8)中的关系判断，第一判断部可包括运算放大器和连接在正极输入端处的电阻R7和R8，运算放大器的负极输入端接收第一测距模块输出的与距离LI成正比的电信号(图中标记为IN_A_L1)，其值为VI，电阻R7的一端接收第二测距模块输出的与距离L2成正比的电信号(图中标记为IN_A_L2)，其值为V2。
[0073]本实施例中第一和第二测距模块的安装角度为，Θ I = 30°，Θ 2 = 45°，因此根据上式(8)，cos ( Θ l)/cos( Θ 2) = 1.22。
[0074]通过对R7和R8的阻值的配合选取，实现运算放大器的正极输入端接收与(L2/1.22)成正比的电信号，其值为(V2/1.22)。
[0075]运算放大器根据Vl和(V2/1.22)的比较结果，输出一个数字信号，输出高电平表示判定受试者完成了标准坐起动作，输出低电平表示还未完成坐起动作。
[0076]虽然以上给出了第一判断部的一种电路结构，但第一判断部的电路结构不限于此。例如，还可以将电路构造为使得图3中的运算放大器的正极输入端接收与L2成正比的电信号(其值为V2)，负极输入端接收与(Ll*1.22)成正比的电信号(其值为Vl*1.22)，两者进行比较；或者将电路构造为对输入的两个电信号进行除法运算得到与L2/L1成正比的电信号(其值为V2/V1)并将之与上述固定值1.22进行比较。
[0077]根据本实用新型的一个实施例，判断部中除了包括第一判断部，还可以包括第二判断部和第三判断部。图4为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置中的第二判断部的一个实施例的电路结构图；图5为本实用新型的用于仰卧起坐的测试装置中的第三判断部的一个实施例的电路结构图。
[0078]如图4所示，第二判断部用于检测人是否躺下，其输入端为与LI和L2成正比的电信号(其值为Vl和V2)，并通过电路配置来进行对应于两个测距模块检测的距离之和的电信号的值V1+V2是否小于预定值的比较，在确定Vl和V2之和小于预定值时，输出一个低电平，即判断受试者已经躺下。
[0079]第二判断部的电路结构不限于此，还可以将电路配置为进行Vl和V2是否各小于预定值的比较，该预定值可设置为对应于实际探测距离为3cm时测距模块输出的电压。
[0080]如图5所示，第三判断部实施为RS触发器Q3，其输入端分别接收来自第一判断部的输出信号OUT-S和来自第二判断部的输出信号0UT-R