CN106422156A - 能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种“能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄”，用于解决目前中小学生，初升高、小生初，一分钟跳绳体育成绩难于达标的问题。它把要达到的目标成绩（例如：180次/分钟）以频率（3次/秒）量化，并考虑到实际跳绳过程的非均匀性，采用比目标频率略高一些的频率——缩秒目标频F'跳绳。在本发明公开的跳绳手柄中的电路部分设置了“缩秒时基发生与输出装置”，它输出的缩秒时基音，与在两时基音间隔时间T内的实时跳绳次数n的比值就是实时跳绳缩秒频率f'。调整f'=F'，尽量匀速跳绳一分钟，结果98%以上达到或略超过目标成绩。电路中预置数采用相对固定预置数，可以练习/比赛两用并保持产品有较低的生产成本。

Description

能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄

技术领域

本发明涉及一种便携式运动器材，尤其涉及一种具有辅助练习功能的跳绳手柄。

背景技术

一分钟跳绳成绩是现在小学升初中以及初中升高中重要的体育成绩，例如初中升高中要求每分钟跳绳180次为“优秀”。这个“优秀”成绩就是初中学生练习跳绳的目标成绩，我们用Q来表示它，Q=180 [次/分]这个目标成绩包含了对学生手脚运动快慢、身体协调能力以及在跳绳情况下身体耐力的要求。在练习和训练中运动快慢、协调能力、快速ˉˉ跳绳情况下身体耐力，这三个方面都要有一定长度的时间练习，从弱到强逐步达到要求，其中运动快慢的控制是难点，也是关键，即是成绩测验或比赛的关键一次跳绳中，控制好跳绳速度也是成功与失败的关键，最常见的情况是在跳绳的开始及上半段时间内，由于体力和心理方面的原因，跳绳速度很快，到了跳绳时间的后半段，由于体力不支，越跳越慢，频繁调节快慢，会出现绊绳，甚至多次绊绳，最后成绩很不理想。要控制跳绳的快慢，首先要知道在实际的跳绳过程中的每一个相对最小的单位时间内的跳绳次数，一般用每秒钟的跳绳次数来表示，这个实际的每秒钟跳绳次数被称为实时跳绳频率，如果跳绳者在快速跳绳过程中要自己测算，并调控实时跳绳频率，那是非常困难的，并会影响跳绳动作的协调，产生绊绳。如果跳绳手柄能够具有告知跳绳者实时跳绳频率的功能，那么，跳绳练习者就可以把实时跳绳频率调整到由目标成绩Q决定的比目标频率稍微高一点的缩秒频率上跳绳，跳完1分钟（即为60秒）跳绳成绩必然达到或略微超过目标成绩Q，但是现有技术中的跳绳手柄都没有在快速跳绳的情况下能告之跳绳者实时跳绳频率的功能。

例如：深圳培林体育科技有限公司的培林申请的发明专利“基于无线通讯的跳绳系统”，申请号为CN201210492749.3,申请日为2012.11.28，同名的实用新型专利申请号为201220637648.6，申请日为2012.11.28；恒康佳业公司生产销售的“HK6000型智能跳绳器”；经销商维加威专业跳绳/体育跳绳经销的“卡路里电子计数跳绳”等，他们都没有提供给跳绳者自己练习跳绳时方便得知所需要的实时跳绳频率的功能，以及相应的练习方法。其中“基于无线通讯的跳绳系统”是专为大型比赛会或大型测验使用的设备，不适合个人平时携带和练习跳绳使用。

发明内容

本发明提供一种在快速跳绳情况下，能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄。

本发明是以以下技术方案实现的：在跳绳手柄的电路部分增加了“缩秒时基发生与输出装置其中缩秒时基发生器由时基集成电路加精密微调电路构成，缩秒时基发器产生的时基电信号加到蜂鸣器上转换成相应的时基音信号输出；蜂鸣器的低电位端连接到“相对固定置数倒计时电路”的低电平有效控制端上，使之与跳绳次数计数器同时开启与停止，“缩秒时基发生与输出装置”连接电源的连线中间设有一只手动开关，该手动开关在日常跳绳练习时均处于导通状态，在比赛、测验时将其关断、不输出缩秒时基音；所述“缩秒时基发生与输出装置”所发出时基音的每两次声响（例如“嘟”声）之间的时间间隔T都是略小于1秒的，故称为缩秒时基音，T值的调节范围是0.80秒至0.98秒。根据我们的经验，参加中考的初中毕业生选择T=0.91秒进行练习为最佳值。

如果跳绳者在开始跳绳的同时开启跳绳手柄上的电源启动和开关，手柄上的“缩秒时基发生与输出装置”开始发出较高声频的“嘟..嘟..嘟..”的时基音，两声“嘟”音之间的时间间隔为T,被舞动的跳绳绳子在空中发出的风声“呼..呼..呼..”或者击地的声音“哒..哒..哒..”作为实时跳绳次数n的计数信号，如果实时跳绳缩秒频率用f'表示，则f'=n/T;那么实时跳绳缩秒频率f'就等于两个“嘟”音之间的“呼..呼..呼..”或者 “哒..哒..哒..”的声音次数n。一分钟跳绳应尽量保持匀速跳绳，在匀速跳绳的情况下“缩秒目标频率”如果用F'表示，则F'=Q/60T[次/秒]=N/T[次/秒]，式中的N是时间T内的跳次数，T的数值不必代入。每次练习跳绳开始后，听清楚手柄告之的实时频率f'的数值，由于f'=n/T，把F'到f'=F',即为n=N,匀速跳绳，尽量不绊绳，每次跳绳时间不一定要求跳完1分钟，要由少到多，逐渐增长。本发明解决了中小学生在自我练习一分钟跳绳运动中的速度控制难题，也保持了学校和家长可以接受的价格，一般初中学生正确使用此手柄练习跳绳，每周三至四次，每次十五至二十分钟，两个月内能够稳定达到或超过180 [次/分]的目标成绩。

附图说明

图1是本发明的能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄的一较佳实施例的机械结构示意图。

图2是本发明的能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄的一较佳实施例的电路框图。

图3是本发明的能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄的一较佳实施例的增加及改动部分的电原理图。

具体实施方式

以下通过一较佳具体实施例说明本发明的实施方式，请同时参见附图：

图1是本发明的能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄的一较佳实施例的机械结构示意图。如图1所示，它包括下列主要部件：跳绳手柄塑料壳壳体01、壳腔02、安全腔03、带锁安全门05、在印刷电路板（PCB）06上的电路、在印刷电路板06上的发光二极管07和光电转换三极管08、遮光罩09、连接塑料跳绳的转轴10、后轴承11、镶嵌在转轴一侧上的小反光镜12、前轴承13、跳绳联接孔14、电池盒位置15等，可以概括为三部分：手柄壳、电路、连接塑料跳绳的转轴系统。。跳绳手柄塑料壳壳体01是基本上按1：1大小绘制的手柄纵向剖面图，它可以容纳所需要的机械电子电器元器件，而其外形要符合人体工程设计原则；壳腔02是机动空间也作为电子元器件散热的空氧流动空间，安全腔03是用来安装本发明所特有的“缩秒时基发生器”的时基微调半固定旋扭及本手柄中其他需要保护的开关按钮等，印刷电路板（PCB）06是本发明的电子，电器元器件及其连结电路的物理载体，其中的电子元器件可以采用中小规模（TTL电路）或者大规模（CMOS）集成电路，电路一般采用多层电路板表面安装工艺；其大部分电路集中在印刷电路板06上，少量元件、部件或组件要根据操作使用的需要以小块PCB的形式安装在其它位置，这些小块PCB，在图1中也未示出，例如显示并记录一分钟跳绳次数的数码管或液晶屏及其驱动译码电路的小块PCB，要安装在跳绳手柄壳体头部的窗口里，以便于观察；图1右下方的园圈内示出的是由发光二极管07、光电转换三极管08、遮光罩09、镶嵌在转轴一侧上的小反光镜12、构成的光路放大图。在按下启动开关的同时跳绳开始，发光二极07导通开始发光，所发出的光线通过镶嵌在转轴上的小反光镜12照射到光电转换三极管08的栅极上转换成电脉冲进入计数电路，转轴转动一圈，即跳绳一次就有一个电脉冲输入到三位跳绳次数计数译码显示电路，跳绳次数显示在数码显示管或液晶屏上。

图2示出了本发明的能告之实时跳绳缩秒的数显跳绳手柄的一较佳的实施例的电路图框图，它表明电路由三部分组成：三位光电转换跳绳次数计数显示电路41、相对固定置数倒计时电路42、缩秒时基发生及办理输出装置43、43是本发明与现有技术中的跳绳手柄相比较增加的部分。相对固定置数倒计时电路42是一个对秒脉冲进行减法计数的计数器，对于作为一分钟跳绳用跳绳手柄其被减数被预先相对固定设置为一分钟（即60秒）。当跳绳者按下启动开关，同时开始跳绳，相对固定置数倒计时电路42就开始做减法。（计数/计数结束并保持）控制信号改变成低电平，使三位光电转换跳绳次数计数显示电路41以及缩秒时基发生及输出装置43开始工作，三位光电转换跳绳次数计数电路41的工作是对跳绳次数进行加计数并将计数结果显示在数码管或显示屏上，缩秒时基发生及输出装置43输出略小于一秒（例如0.91秒，即T=0.91秒）的时基音。按下启动开关的同时，跳绳者也开始舞动手柄带动绳子进行跳绳，绳子顺利舞动一圈是跳绳一次，在时间间隔T=0.91秒的时间内，如果能顺利跳绳2次即n=2；那么他的实时跳绳缩秒频率f'=2/T[次/秒]在训练有素的跳绳者的记忆中，如果缩秒目标频率F'=3/T[次/秒]他就会主动调整跳绳次数n，使n=3次，即达到实时跳绳缩秒频率等於跳绳目标缩秒频率f'=F'=3/T[次/秒]。以这个频率匀速跳绳一分种（60秒），他的一分钟跳绳成绩就是197[次/分]，这明显地超过了需要达到的考试成绩180[次/分]，超过的跳绳次数是作为机动跳绳数预留的。

图3是以中小规模集成电路元器件为基础示出的相对固定置数倒计时电路42以及缩秒时基发生与输装置43的内部主要元器件及其电学连结电路图，图中高位减法计数器422与低位减法计数学423都按8421码对由“秒脉冲发器425”串行输入的秒脉冲信号进行减计数，每一位减法计数器的“Ｑ---”是它的并行输入出端，此输出端的有用数码输出到辅助控制器转换成一对互补控制信号“Q”、“”输出，” ^”是倒计时电路的内部状态控制信号，“Q”是（计数/计数结束并保持）控制信号，“Q”输出至三位光电转换跳绳次数计数显示电路41以及缩秒时基发生及输出装置43，这两部分电路41与43同时自动开始工作，同时自动停止工作。缩秒时基发生器及输出装置43另有手动开关，可以在需要时手动关闭之。

每一位减法计数器422与423的“D---”并行输入端是被减数预置数端，在高位减法计数器422的被减数预置数端“D---”，相对固定置入用二进制数码写成8421的码数“0110”即十进制数“6”，在低位减法计数器423的被减数预置数端“D---”相对固定置入用二进制数码写成的“8421”码数 “0000”即十进制度数“0”，合起来即预置入“60”秒作为被减数，当此被减数被减完时就是预置的时间一分钟用完，减法计数器的两个并行输出端“Q----”的有用信号进入辅助控制器使其输出端“Q”输出（计数结束并保持）的低电位信号至三位光电转换跳绳次数计数显示器41，使其停止计数并保持显示的跳绳次数，同时缩秒时基输出装置43也停止发音。上述被减数预置数“D---”相对固定置入用二进制数码写成的8421码数“0110”“0000”中的“0”与地线固定连结，“1”与电源电位点固定连接；相对固定的含义是由生产厂商对电路中的有关参数，配置不同的元器件，使用者不能擅自改变，只有产品校验单位授权的部门才能根据产品购买使用者的要求更改，并登记备案。

在本发明具体实施例中的电路图图3是以中小规模集成电路为基础示出的，目的是为了较详细、准确地说明电路结构和工作原理，但是，这并不表示本发明只能以中小规模集成电路为基础实现。本发明完全可以以现有电子技术中的CMOS大规模集成电路加液晶显示屏，或者以目前已大规模生产的定制引线电子钟表芯片等为基础实现，由于大规模集成电路目前我国已经能够自己设计生产，只要有足够的批量定货，其整体电路价格与由中小规模集成电路构成的整体电路在价格上相差不多。

Claims (2)

1.一种能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄，由下列三部分组成：手柄壳、电路、连接塑料跳绳的转轴系统;其特征在于：电路中设置了“缩秒时基发生与输出装置”,其中缩秒时基发生器由时基集成电路加精密微调电路构成,缩秒时基发器产生的时基电信号加到蜂鸣器上转换成相应的时基音信号输出，蜂鸣器的低电位端连接到“相对固定置数倒计时电路”的低电平有效控制端Q上，“缩秒时基发生与输出装置”连接电源的连线中间设有一只手动开关，该手动开关在日常跳绳练习时均处于导通状态，在比赛、测验时将其关断、不输出缩秒时基音；所述“缩秒时基发生与输出装置”所发出时基音的每两次声响之间的时间间隔T都是略小于1秒的，故称为缩秒时基音，T值的调节范围是0.80秒至0.98秒；根据我们的经验，参加中考的初中毕业生选择T=0.91秒进行练习为最佳值。

2.根据权利要求1所述的能告知实时跳绳缩秒频率的数显跳绳手柄，其特征在于：电路中的“相对固定置数倒计时电路”的被减数以及“缩秒时基发生与输出装置”中的T值采用相对固定的预置数，即对于不同目标成绩的跳绳手柄，由生产厂商对电路中的有关参数配置不同的元器件，使用者不能擅自改变，只有产品校验单位授权的部门才能根据产品购买使用者的要求更改，并登记备案。