带心率检测功能的运动手柄和跳绳手柄和运动监控方法
【专利摘要】本发明公开了带心率检测功能的运动手柄和跳绳手柄和运动监控方法。带心率检测功能的运动手柄包括棒状的手柄本体，手柄本体的表面设有心率传感器，手柄本体内设有与心率传感器连接的电路板，电路板还连接有电源，手柄本体设有用于容置电路板的空腔；手柄本体的表面设有用于嵌入心率传感器的槽口，槽口的表面设有用于防水防尘的保护层；电路板还连接有提醒装置，提醒装置包括声音提醒装置和/或振动提醒装置。本发明运动手柄可以测量运动者的运动心率，.实时检测运动者的心率，能有效判断运动者的运动是否超过心脏及身体的负荷，避免意外发生。本发明运动监控方法可以实时监控运动者的运动心率和心率波形，为运动者进行科学的运动健身可以数据化的参考依据。
【专利说明】带心率检测功能的运动手柄和跳绳手柄和运动监控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种运动器具结构，更具体地说是指一种带心率检测功能的运动手柄和跳绳手柄和运动监控方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，人们在进行运动过程中，常常无法准确地知道自己的心率情况，以调整自己的运动节奏，来达到健身养身的目的。尤其是学生，在平时不怎么运动的情况下，在上体育课或体育考试时，逼迫自己勉强完成体育运动或体育考试，常常会出现晕倒、昏迷，甚至猝死的情况。
[0003]因此，为了能及时了解运动者的心率状况，可以创新开发出一些新的运动器具产品O
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种带心率检测功能的运动手柄和跳绳手柄和运动监控方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]带心率检测功能的运动手柄，包括棒状的手柄本体，所述手柄本体的表面设有心率传感器，手柄本体内设有与心率传感器连接的电路板，所述的电路板还连接有电源，所述的手柄本体设有用于容置电路板的空腔；所述手柄本体的表面设有用于嵌入心率传感器的槽口，所述槽口的表面设有用于防水防尘的保护层；所述的电路板还连接有提醒装置，所述的提醒装置包括声音提醒装置和/或振动提醒装置。
[0007]其进一步技术方案为:所述的电源为柱状电池，所述手柄本体的端部设有用于装入柱状电池的电池腔，电池腔的开口处设有端盖。
[0008]其进一步技术方案为:所述的电源为太阳能电池板，所述的太阳能电池板设于手柄本体的表面。
[0009]其进一步技术方案为:所述的电路板上设有与电源连接的电源电路，与电源电路连接的数据处理电路，所述的心率传感器与数据处理电路连接，还包括与数据处理电路连接的重力加速度传感器。
[0010]其进一步技术方案为:所述手柄本体中段的一侧设有一个槽形腔，所述的槽形腔上设有与手柄本体卡合式连接的弧形盖板，所述的盖板与槽形腔构成所述的空腔。
[0011]其进一步技术方案为:所述的电路板上设有显示屏，所述的盖板上设有与显示屏相对应的显示窗口 ；所述手柄本体中段的另一侧设有所述的心率传感器，所述盖板的两侧边设有凸起部，槽形腔的两端设有内凹部，所述的内凹部与凸起部构成所述的卡合式连接。
[0012]其进一步技术方案为:所述的保护层为柔性保护层，且高于手柄本体的表面；所述的心率传感器为压阻式脉搏传感器。
[0013]其进一步技术方案为:所述的心率传感器为绿色型LED型反射式光电传感器，它包括传感器本体，及设于传感器本体前侧面中心的光学感应器和位于光学感应器两侧边的发光二极管；所述的保护层为设于槽口处且与手柄本体密封联接的硬质透明挡片。
[0014]其进一步技术方案为:所述的手柄本体为跳绳手柄、哑铃手柄、自行车手柄、跑步机手柄、拉力器手柄、曲棍球手柄、垒球手柄、棒球手柄或台球杆手柄的手柄本体。
[0015]本发明带心率检测功能的跳绳手柄，包括手柄本体，所述的手柄本体一端设有用于联接跳绳的旋转头，还包括位于旋转头内端的计数电路板，所述的计数电路板还连接有心率传感器和显示屏，所述手柄本体的表面设有用于嵌入心率传感器的检测窗口和用于嵌入显示屏的显示窗口。
[0016]本发明基于带有心率检测功能的运动手柄的运动监控方法，该方法通过智能终端与运动手柄的通讯连接，将运动心率极限值和/或心率波形参考值输入至运动手柄中，使用运动手柄时，实时检测到的心率数据和/或心率波形，与运动心率极限值和/或心率波形参考值进行比较，超过范围时，通过提醒装置提醒运动者。
[0017]其进一步技术方案为:根据运动者的年龄、体重和运动习惯，算出该运动者的有氧运动参数值，并将有氧运动参数值通过智能终端输入至运动手柄；运动者手握运动手柄进行运动时，达到有氧运动时间，提醒运动者，当运动者的心率低于最小值时或高于最大值时，提醒运动者。
[0018]本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明运动手柄在手柄本体上设有心率传感器，使得运动者在进运动时，可以测量运动者的运动心率，.实时检测运动者的心率，保证运动目的的达到，提供数据化的锻炼结果；能将减肥、强身计划达到事半功倍的效果；能有效判断运动者的运动是否超过心脏及身体的负荷，避免意外发生；还能监控运动强度，防止运动不足或过度，减少肌肉的拉伤和酸痛；还可以通过语音提醒或振动提醒，提醒运动者去锻炼；还可以测试运动者的身体健康状况，使运动者的锻炼效果更加可视化。还可以通过设有的无线收发电路，将运动者的心率数据通过无线通讯的方式发送其它的数据设备，比如平板电脑，智能手机等。其中设有的重力加速度传感器和GPS定位模块，还可以检测到运动者的运动强度和运动量，以实现对于健身运动的有效监控，达到科学健身的目的。本发明运动监控方法可以实时监控运动者的运动心率和心率波形，为运动者进行科学的运动健身可以数据化的参考依据。
[0019]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明带心率检测功能的运动手柄具体实施例的正面立体图及其局部放大图；
[0021]图2为图1所示实施例的反面立体图及其局部放大图；
[0022]图3为图1所示实施例的分解结构图；
[0023]图4为图1所示实施例的心率传感器平面结构图；
[0024]图5为图1所示实施例的电路方框图；
[0025]图6为本发明带心率检测功能的跳绳手柄具体实施例正面立体图；
[0026]图7为本发明带心率检测功能的跳绳手柄具体实施例反面立体图；
[0027]图8为图6的分解图；
[0028]图9为图6所示实施例的电路方框图。
[0029]附图标记
[0030]10手柄本体11空腔
[0031]12槽口13电池腔
[0032]131端盖18盖板
[0033]181凸起部182显示窗口
[0034]19槽形腔191内凹部
[0035]20心率传感器21传感器本体
[0036]22光学感应器23发光二极管
[0037]30电路板31电源
[0038]38控制按钮39显示屏
[0039]80跳绳手柄81手柄本体
[0040]8IA上壳体8IB下壳体
[0041]811检测窗口812显示窗口
[0042]82旋转头83电路板
[0043]831电源电路832数据处理电路
[0044]833重力加速度传感器834无线通讯模块
[0045]84心率传感器85显示屏
[0046]86控制按钮87电池
[0047]88提醒装置881蜂鸣器
[0048]882振动器
【具体实施方式】
[0049]为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
[0050]如图1-图5所示，本发明带心率检测功能的运动手柄，包括棒状的手柄本体10，手柄本体10的表面设有心率传感器20，手柄本体10内设有与心率传感器20连接的电路板30，电路板30还连接有电源31，手柄本体10设有用于容置电路板30的空腔11 ;手柄本体10的表面设有用于嵌入心率传感器20的槽口 12，槽口 12的表面设有用于防水防尘的保护层。电路板30还连接有提醒装置88，提醒装置88包括声音提醒装置(即蜂鸣器881)和振动提醒装置(即振动器882)。当心率超过设定的上限值时，或者心率波形与正常心率波形出现较大偏差时，电路板通过声音或振动的方式提醒运动者。
[0051]本实施例中，电源31为柱状电池(即常用的干电池)，手柄本体10的端部设有用于装入柱状电池的电池腔13，电池腔13的开口处设有端盖131。
[0052]手柄本体10中段的一侧设有一个槽形腔19，槽形腔19上设有与手柄本体10卡合式连接的弧形盖板18，盖板18与槽形腔19构成所述的空腔11。在电路板30上设有显示屏39，盖板18上设有与显示屏39相对应的显示窗口 182 ;手柄本体10中段的另一侧设有所述的槽口 12，用于嵌入心率传感器20，盖板18的两侧边设有凸起部181，槽形腔19的两端设有内凹部191，内凹部191与凸起部181构成卡合式连接。
[0053]心率传感器20为绿色型LED型反射式光电传感器，它包括传感器本体21，及设于传感器本体21前侧面中心的光学感应器22和位于光学感应器22两侧边的发光二极管23，发光二极管23发出来的光线照射到人体表面，反射回光学感应器，人体表面的毛细血管存在与心脏脉搏相同的跳动，光学感应器能根据光线信号的变化次数检测到心率的次数。用于保护心率传感器的保护层为设于槽口处且与手柄本体密封联接的硬质透明挡片(图中未示出)。
[0054]于其它实施例中，保护层可以是柔性保护层，且高于手柄本体的表面；心率传感器则采用压阻式脉搏传感器。
[0055]这个手柄本体可以是跳绳手柄、哑铃手柄、自行车手柄、跑步机手柄、拉力器手柄、曲棍球手柄、垒球手柄、棒球手柄或台球杆手柄的手柄本体。
[0056]于其它实施例中，还可以增加与数据处理电路相连接GPS模块，用于检测运动过程的移动距离，以及定位运动者所处的位置。
[0057]于其它实施例中，为了提醒运动者及时了解心率状态，在电路板上设有用于报警的蜂鸣器，当心率数量超过设定值时，会发出报警信息。
[0058]于其它实施例中，电路板上设有计时电路，实现运动时间的计数，以提醒运动者把握运动时间，做到合理的运动健身习惯。
[0059]于其它实施例中，电源包括太阳能电池板和与太阳能电池板连接的电源电路，电源电路与电路板连接。也可以不采用显示屏，通过扬声器播放出运动者的运动心率。
[0060]于其它实施例中，也可以通过设有的压力传感器所产生的压力感应信号，或者心率传感器所产生的感应信号来启动心率计数功能。
[0061]在另外一实施例中，可以增加与数据处理电路连接的无线通讯模块(比如蓝牙模块或WIFI模块)，实现与智能终端(比如智能手机或平板电脑等)的连接，在智能终端(比如智能手机或平板电脑等)上运行一下APP应用程序，就可以实时与运动手柄进行通讯连接。在智能终端(比如智能手机或平板电脑等)接收心率数据，也可以在智能终端(比如智能手机或平板电脑等)设定限定值，超过限定值时可以及时报警；还可以对热量消耗进行统计分析，进行累计之后达到监测的目的。
[0062]本发明基于带有心率检测功能的运动手柄的运动监控方法，该方法通过智能终端与运动手柄的通讯连接，将运动心率极限值和/或心率波形参考值输入至运动手柄中，使用运动手柄时，实时检测到的心率数据和/或心率波形,与运动心率极限值和/或心率波形参考值进行比较，超过范围时，通过提醒装置提醒运动者。还可以更进一步地在智能终端设定运动者的年龄、体重和运动习惯等参数，根据有氧运动的要求，算出运动者的有氧运动心率值(包括最大值和最小值)和运动时间，进而传输至运动手柄；运动时，达到有氧运动时间提醒运动者，当运动者的心率低于最小值时或高于最大值时，也提醒运动者。其中，还可以根据整个有氧运动时间分成四段，第一段为热身阶段，心率为有氧运动心率值的75% -80% ;第二段为上升阶段，心率为有氧运动心率值的85% -92% ;第三段为激烈阶段，心率为有氧运动心率值的100% ;第四段为舒缓阶段，心率为有氧运动心率值的70% _80%。根据这个比例算各个阶段的心率最大值和心率最小值，当运动心率高于最大值或低于最小值时，智能终端发出提醒信息，提示运动者按心率参考值进行运动，从而达到科学合理地安排运动健身的目的。还可以通过对运动心率和运动时间的累积统计，对运动者一周、一个月、一个季度或一个年度的运动量进行统计分析，为运动者的健康管理提供可靠的数据。还可以进一步地增加云服务器，将智能终端的数据上传至云服务器中，存储运动者的运动数据。
[0063]如图6至图9所示，本发明带心率检测功能的跳绳手柄80，包括手柄本体81 (由于上壳体81A和下壳体81B通过螺钉联接而成)，手柄本体81 —端设有用于联接跳绳的旋转头82，还包括位于旋转头82内端的计数电路板83，计数电路板83还连接有心率传感器84和显示屏85，手柄本体81的表面设有用于嵌入心率传感器84的检测窗口 811和用于嵌入显示屏85的显示窗口 812。其中，电路板83上设有与电源31连接的电源电路831，与电源电路831连接的数据处理电路832，心率传感器20与数据处理电路832连接，还包括与数据处理电路832连接的重力加速度传感器833 ;用于检测运动强度(比如击中球体的力量)和频率(比如跑步的次数)，还包括与数据处理电路连接的无线通讯模块834。还可以进一步包括与电路板连接的提醒装置，提醒装置包括声音提醒装置(即蜂鸣器)和振动提醒装置(即振动器)。当心率超过设定的上限值时，或者心率波形与正常心率波形出现较大偏差时，电路板通过声音或振动的方式提醒运动者。其中，电路板上还设有跳绳计数电路(图中未示出)，通过旋转头内端设有的感应件(比如磁块)在旋转过程中去触发跳绳计数电路上的感应器件(比如霍尔开关)，实现跳绳的旋转计数。
[0064]其中，与数据处理电路连接的无线通讯模块(比如蓝牙模块或WIFI模块)，可以实现与智能终端(比如智能手机或平板电脑等)的连接，在智能终端(比如智能手机或平板电脑等)上运行一下APP应用程序，就可以实时与运动手柄进行通讯连接。在智能终端(比如智能手机或平板电脑等)接收心率数据，也可以在智能终端(比如智能手机或平板电脑等)设定限定值，超过限定值时可以及时报警；还可以对热量消耗进行统计分析，进行累计之后达到监测的目的。
[0065]于其它实施例中，本发明带心率检测功能的跳绳手柄，包括手柄本体，手柄本体一端设有用于联接跳绳的旋转头，还包括位于旋转头内端的计数电路板，计数电路板还连接有心率传感器和显示屏，所述的心率传感器采用压阻式脉搏传感器，设于柔性的腕带内，由柔性保护层包覆，柔性的腕带与手柄本体连接，其中的压阻式脉搏传感器与计数电路板连接。用于学生考虑时，可以起到防止作弊，也可以起到检测心率的作用。
[0066]综上所述，本发明在手柄本体上设有心率传感器，使得运动者在进运动时，可以测量运动者的运动心率，.实时检测运动者的心率，保证运动目的的达到，提供数据化的锻炼结果；能将减肥、强身计划达到事半功倍的效果；能有效判断运动者的运动是否超过心脏及身体的负荷，避免意外发生；还能监控运动强度，防止运动不足或过度，减少肌肉的拉伤和酸痛；还可以通过语音报警，提醒运动者去锻炼；还可以测试运动者的身体健康状况，使运动者的锻炼效果更加可视化。还可以通过设有的无线收发电路，将运动者的心率数据通过无线通讯的方式发送其它的数据设备，比如平板电脑，智能手机等。其中设有的重力加速度传感器和GPS定位模块，还可以检测到运动者的运动强度和运动量，以实现对于健身运动的有效监控，达到科学健身的目的。
[0067]上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.带心率检测功能的运动手柄，包括棒状的手柄本体，其特征在于所述手柄本体的表面设有心率传感器，手柄本体内设有与心率传感器连接的电路板，所述的电路板还连接有电源，所述的手柄本体设有用于容置电路板的空腔；所述手柄本体的表面设有用于嵌入心率传感器的槽口，所述槽口的表面设有用于防水防尘的保护层；所述的电路板还连接有提醒装置，所述的提醒装置包括声音提醒装置和/或振动提醒装置。
2.根据权利要求1所述的带心率检测功能的运动手柄，其特征在于所述的电源为柱状电池，所述手柄本体的端部设有用于装入柱状电池的电池腔，电池腔的开口处设有端盖。
3.根据权利要求1所述的带心率检测功能的运动手柄，其特征在于所述的电源为太阳能电池板，所述的太阳能电池板设于手柄本体的表面。
4.根据权利要求1所述的带心率检测功能的运动手柄，其特征在于所述的电路板上设有与电源连接的电源电路，与电源电路连接的数据处理电路，所述的心率传感器与数据处理电路连接，还包括与数据处理电路连接的重力加速度传感器和/或GPS定位模块。
5.根据权利要求1所述的带心率检测功能的运动手柄，其特征在于所述手柄本体中段的一侧设有一个槽形腔，所述的槽形腔上设有与手柄本体卡合式连接的弧形盖板，所述的盖板与槽形腔构成所述的空腔；所述的电路板上设有显示屏，所述的盖板上设有与显示屏相对应的显示窗口 ；所述手柄本体中段的另一侧设有所述的心率传感器，所述盖板的两侧边设有凸起部，槽形腔的两端设有内凹部，所述的内凹部与凸起部构成所述的卡合式连接。
6.根据权利要求1所述的带心率检测功能的运动手柄，其特征在于所述的保护层为柔性保护层，且高于手柄本体的表面；所述的心率传感器为压阻式脉搏传感器。
7.根据权利要求1所述的带心率检测功能的运动手柄，其特征在于所述的心率传感器为绿色型LED型反射式光电传感器，它包括传感器本体，及设于传感器本体前侧面中心的光学感应器和位于光学感应器两侧边的发光二极管；所述的保护层为设于槽口处且与手柄本体密封联接的硬质透明挡片。
8.带心率检测功能的跳绳手柄，包括手柄本体，所述的手柄本体一端设有用于联接跳绳的旋转头，其特征在于还包括位于旋转头内端的计数电路板，所述的计数电路板还连接有心率传感器和显示屏，所述手柄本体的表面设有用于嵌入心率传感器的检测窗口和用于嵌入显示屏的显示窗口。
9.基于带有心率检测功能的运动手柄的运动监控方法，该方法通过智能终端与运动手柄的通讯连接，将运动心率极限值和/或心率波形参考值输入至运动手柄中，使用运动手柄时，实时检测到的心率数据和/或心率波形，与运动心率极限值和/或心率波形参考值进行比较，超过范围时，通过提醒装置提醒运动者。
10.根据权利要求9所述的基于带有心率检测功能的运动手柄的运动监控方法，其特征在于根据运动者的年龄、体重和运动习惯，算出该运动者的有氧运动参数值，并将有氧运动参数值通过智能终端输入至运动手柄；运动者手握运动手柄进行运动时，达到有氧运动时间，提醒运动者，当运动者的心率低于最小值时或高于最大值时，提醒运动者。
【文档编号】A63B71/06GK104174154SQ201410410260
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】王天禄, 林善棠 申请人:深圳市培林体育科技有限公司