CN111990984A - 一种心率监测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种心率监测装置及系统，涉及心率监测的技术领域。心率监测装置包括监测器、用于将监测器固定在手腕处的固定装置，所述固定装置包括固定壳、第一带体、第二带体、调节机构；所述固定壳设置有供监测器卡入的固定腔、供监测器露出而与人体皮肤贴合的通孔；所述第一带体和第二带体分别连接于固定壳相对两侧，所述第一带体和第二带体远离固定壳的一端活动连接；所述调节机构与第一带体连接且用于撑开第一带体和人体手腕内侧，使监测器与人体手腕外侧贴合。由于手腕内侧处的调节机构可实现张紧，撑开第一带体和手腕，因此用户在运动状态下监测器也能够始终与皮肤完全贴合，提高心率监测的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及心率监测的领域，尤其是涉及一种心率监测装置及系统。
背景技术
心率是指人体心脏每分钟搏动的次数，心率变化与人体健康有着密切的联系。成人安静时心率超过100次/分钟，称为窦性心动过速，常见于兴奋、激动后，或见于感染、发热、休克等病理状态下；成人安静时心率低于60次/分钟，称为窦性心动过缓，可见于长期从事重体力劳动的健康人和运动员，或见于甲状腺机能低下、颅内压增高等情况。
目前除了医疗诊断，心率也可作为人体运动生理负荷的客观评定指标，广泛地用于健身运动、竞技体育训练的各个方面。不管是有氧运动，还是无氧运动，都有一个合适的心率才能达到较佳的运动效果，因此实时监测心率可有助于人们提高锻炼效果。
测心率的方法有多种，如桡动脉量度法、埋藏式监测、心电描记法、光体积变化描记法等。其中采用心电描记法的心率带和采用光体积变化描记法的手环较为适合运动人群，具有穿戴轻便、实时监测、可连接APP模块的优点。
光体积变化描记法是以光学的方式来测量心率的技术，由于血液是红色的，会反射红光而吸收绿光，血液中含有血红素，而含氧量不同的血红素吸收与反射光线的程度也会有差异。动脉中的血流量会随着心脏的收缩、舒张呈现周期性的规律变化，根据反射光的强弱程度来计算出每分钟的心跳次数，也就是心率。
但是用户在运动过程中监测装置处于不稳定状态，与皮肤表面难以保持有效接触，容易导致采集的心率值低于实际心率值，进而影响用户做出错误的判断。
发明内容
为了提高心率监测的准确度，本发明第一目的是提供一种心率监测装置。
本发明提供的一种心率监测装置采用如下的技术方案：
一种心率监测装置，包括监测器、用于将监测器固定在手腕处的固定装置，所述固定装置包括固定壳、第一带体、第二带体、调节机构；所述固定壳设置有供监测器卡入的固定腔、供监测器露出而与人体皮肤贴合的通孔；所述第一带体和第二带体分别连接于固定壳相对两侧，所述第一带体和第二带体远离固定壳的一端活动连接；所述调节机构与第一带体连接且用于撑开第一带体和人体手腕内侧，使监测器与人体手腕外侧贴合。
通过采用上述技术方案，其一、监测器置于手腕处，不会影响用户运动，佩戴轻便且舒适性强；其二、手腕处汗液分泌较少，进而减少汗液对于光感测的不利影响，提高心率监测的准确度；其三、手腕内侧处的调节机构可实现张紧，撑开第一带体和手腕，进而使用户在运动状态下监测器也能够始终与皮肤完全贴合，大幅提高心率监测的准确度。
优选的，所述调节机构包括弹性带、连接块、两个斜面块、调节螺栓；所述弹性带两端均与第一带体连接、中部与第一带体之间形成调节腔；所述连接块置于调节腔内且与第一带体固定连接，所述连接块设置有供调节螺栓拧入的螺纹孔；所述斜面块具有倾斜面，两个所述倾斜面贴合，所述斜面块设置有供调节螺栓杆部穿过的连接孔。
通过采用上述技术方案，调节螺栓转动后沿其轴向位移，调节螺栓头部逐渐靠近连接块，两个斜面块受压而相向移动，在倾斜面作用下，两个斜面块相背位移，进而将调节腔撑大，使得第一带体张紧，监测器完全贴合皮肤。
其一、监测器与皮肤的贴合程度可自由调节，根据运动类型的不同或个人舒适度而定；其二、调节机构对于监测器穿戴的舒适度影响小；其三、调节机构置于手腕内侧，对于监测装置的美观性影响小。
优选的，所述斜面块由橡胶材料制成，所述倾斜面处设置有金属片，所述弹性带朝向第一带体的一侧间隔设置有多个金属杆，其中贴合所述弹性带的所述斜面块朝向弹性带的一侧拱起且设置有金属制的贴合片。
通过采用上述技术方案，其一、斜面块具有弹性，调节机构不容易硌到手；其二、斜面块相互位移时及斜面块与弹性带相对位移时受到的摩擦阻力小，便于调节进行。
优选的，其中一所述金属片设置有呈条形的凸起，另一所述金属片间隔设置有多个供凸起卡入的凹槽。
通过采用上述技术方案，运动时若调节螺栓松动，调节机构收缩，则凸起会卡入到最近的凹槽中，而不会过度收缩，进而保证监测器与皮肤的贴合性，提高心率监测的准确度。
优选的，所述调节机构设置有两个，两个所述弹性带外侧共同覆盖有软垫，所述软垫两端均与第一带体固定连接。
通过采用上述技术方案，两个调节机构形成两个拱起而作用于手腕内侧，张紧效果好且穿戴舒适度更高。
优选的，所述调节螺栓远离连接块的一端固定连接有连接柱，所述连接柱端部固定套接有调节齿轮，两个所述调节齿轮之间套接有齿带，所述齿带外侧间隔连接有多个调节块。
通过采用上述技术方案，指尖勾动调节块活动，进而带动齿带转动，便能带动两个调节齿轮共同转动，同时调节两个调节机构张紧，调节效率高。
优选的，所述软垫内侧连接有抵紧条，所述抵紧条伸入齿带内侧。
通过采用上述技术方案，随着调节机构张紧，齿带背离手腕位移，而抵紧条逐渐贴合齿带，进而在张紧完成后抵紧条对于齿带具有摩擦作用力，因此用户运动状态下齿带不易松动，提高监测的准确度。
优选的，所述第二带体远离固定壳的一端连接有卡柱，所述第一带体远离固定壳的一端连接有供第二带体穿过的连接环、另一端间隔设置有多个与卡柱卡扣配合的卡孔。
通过采用上述技术方案，穿戴时，先将第二带体穿过连接环，再将卡柱扣在对应的卡孔中，使得松紧合适。运动时，再将调节机构调节至张紧状态，使监测器与皮肤贴合。
本发明第二目的是提供一种心率监测系统。
本发明提供的一种心率监测系统采用如下的技术方案：
一种心率监测系统，包括：光发射器，将光发射到用户的皮肤中；光接收器，用于接收用户皮肤反射回的光信号；处理器，用于将光信号转化为心率信号；显示模块，用于向用户显示心率信号；电源模块，用于供给电能。
通过采用上述技术方案，采用光体积变化描记法监测皮肤血管内的血液体积的变化，进而得到心率信号，实现用户实时监测，以便用户调节运动状态。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过调节机构的设置，手腕内侧处的调节机构可实现张紧，撑开第一带体和手腕，进而使用户在运动状态下监测器也能够始终与皮肤完全贴合，大幅提高心率监测的准确度；
2、监测器置于手腕处，不会影响用户运动，佩戴轻便且舒适性强，且手腕处汗液分泌较少，进而减少汗液对于光感测的不利影响，提高心率监测的准确度。
附图说明
图1是本发明实施例的心率监测装置的结构示意图。
图2是本发明实施例的心率监测系统的结构示意图。
图3是本发明实施例的心率监测装置另一视角下的结构示意图。
图4是图1中A区域的放大示意图。
图5是本发明实施例的调节机构的部分结构爆炸示意图。
图6是本发明实施例的调节机构的结构示意图；
图7是图6中B区域的放大示意图。
附图标记说明：1、监测器；11、光发射器；12、光接收器；13、处理器；14、显示模块；15、电源模块；2、固定装置；3、固定壳；31、固定腔；32、通孔；4、第一带体；41、连接环；42、卡孔；5、第二带体；51、卡柱；6、调节机构；61、弹性带；62、连接块；621、螺纹孔；63、斜面块；631、倾斜面；632、连接孔；64、调节螺栓；641、连接柱；642、调节齿轮；65、齿带；651、调节块；66、金属片；661、凸起；662、凹槽；67、金属杆；68、贴合片；69、软垫；691、抵紧条；7、调节腔。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开一种心率监测装置。参照图1，心率监测装置包括监测器1、用于将监测器1固定在手腕处的固定装置2，固定装置2为表带式结构。佩戴时，监测器1置于手腕外侧，便于用户观察。
参照图2，本发明实施例公开了一种心率监测系统，应用于心率监测装置的监测器1。心率监测系统包括：
光发射器11，将光发射到用户的皮肤中；
光接收器12，用于接收用户皮肤反射回的光信号；
处理器13，与光发射器11和光接收器12电连接，用于将光信号转化为心率信号；
显示模块14，与处理器13电连接而用于向用户显示心率信号，其为显示屏结构；
电源模块15，与光发射器11、光接收器12、处理器13、显示模块14电连接，用于供给电能，可通过USB接口进行充电。
监测器1通过心率监测系统，采用光体积变化描记法监测皮肤血管内的血液体积的变化，进而得到心率信号，实现用户实时监测，以便用户调节运动状态。
参照图1、图3，固定装置2包括用于安置监测器1的固定壳3、分别固定连接于固定块相对两侧的第一带体4和第二带体5、与第一带体4连接且能够张紧调节的调节机构6。固定壳3为橡胶材质，其背离手腕的一侧设置有供监测器1过盈卡入的固定腔31，固定腔31底壁中部贯穿设置有供监测器1露出而与人体皮肤贴合的通孔32，光发射器11和光接收器12从通孔32发出或接收光信号。
参照图3，第一带体4和第二带体5均为橡胶材质，第二带体5远离固定壳3的一端固定连接有截面呈T形的卡柱51，卡柱51为塑料材质。第一带体4远离固定壳3的一端固定连接有供第二带体5穿过的连接环41、另一端间隔设置有多个与卡柱51卡扣配合的卡孔42。穿戴时，先将第二带体5穿过连接环41，再将卡柱51扣在对应的卡孔42中，使得松紧合适。运动时，再将调节机构6调节至张紧状态，使监测器1与皮肤贴合。
参照图3、图4，调节机构6设置有两个且固定连接于第一带体4内侧，监测装置佩戴时，两个调节机构6抵紧手腕内侧。手腕内侧处的调节机构6可实现张紧，撑开第一带体4和手腕，进而使用户在运动状态下监测器1也能够始终与皮肤完全贴合，大幅提高心率监测的准确度。
参照图4、图5，调节机构6包括弹性带61，弹性带61两端均与第一带体4固定连接、中部与第一带体4之间形成调节腔7。调节腔7内设置有连接块62，连接块62与第一带体4固定连接，连接块62螺纹连接有调节螺栓64，连接块62设置有供调节螺栓64拧入的螺纹孔621。调节螺栓64头部和连接块62之间设置有两个斜面块63，斜面块63具有倾斜面631，两个倾斜面631贴合，斜面块63设置有供调节螺栓64杆部穿过的连接孔632。佩戴时，调节螺栓64头部朝向手掌一侧。
调节螺栓64远离连接块62的一端固定连接有连接柱641，连接柱641端部固定套接有调节齿轮642，两个调节齿轮642之间套接有齿带65，齿带65外侧间隔固定连接有多个调节块651。指尖勾动调节块651活动，进而带动齿带65转动，便能带动两个调节齿轮642共同转动，调节螺栓64转动后沿其轴向位移，调节螺栓64头部逐渐靠近连接块62，两个斜面块63受压而相向移动，在倾斜面631作用下，两个斜面块63相背位移，进而将调节腔7撑大，使得第一带体4张紧，监测器1完全贴合皮肤。
参照图4，两个弹性带61外侧共同覆盖有软垫69，软垫69两端均与第一带体4固定连接，软垫69为硅胶材质。软垫69内侧中部固定连接有L形的抵紧条691，抵紧条691伸入齿带65内侧。随着调节机构6张紧，齿带65背离手腕位移，而抵紧条691逐渐贴合齿带65，进而在张紧完成后抵紧条691对于齿带65具有摩擦作用力，因此用户运动状态下齿带65不易松动，提高监测的准确度。
参照图5、图6，斜面块63由橡胶材料制成，倾斜面631处胶粘有金属片66，弹性带61朝向第一带体4的一侧间隔固定连接有多个金属杆67，其中贴合弹性带61的斜面块63朝向弹性带61的一侧拱起且设置有金属制的贴合片68。斜面块63相互位移时及斜面块63与弹性带61相对位移时受到的摩擦阻力小，便于调节进行。
参照图7，位于上侧金属片66下部固定连接有呈条形的凸起661，另一金属片66间隔设置有多个供凸起661卡入的凹槽662。运动时若调节螺栓64松动，调节机构6收缩，则凸起661会卡入到最近的凹槽662中，而不会过度收缩，进而保证监测器1与皮肤的贴合性，提高心率监测的准确度。
使用过程：
穿戴时，先将第二带体5穿过连接环41，再将卡柱51扣在对应的卡孔42中，使得松紧合适。
运动时，再将调节机构6调节至张紧状态，使监测器1与皮肤贴合。指尖勾动调节块651活动，进而带动齿带65转动，便能带动两个调节齿轮642共同转动，调节螺栓64转动后沿其轴向位移，调节螺栓64头部逐渐靠近连接块62，两个斜面块63受压而相向移动，在倾斜面631作用下，两个斜面块63相背位移，进而将调节腔7撑大，使得第一带体4张紧，监测器1完全贴合皮肤。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种心率监测装置，包括监测器(1)、用于将监测器(1)固定在手腕处的固定装置(2)，其特征在于：所述固定装置(2)包括固定壳(3)、第一带体(4)、第二带体(5)、调节机构(6)；
所述固定壳(3)设置有供监测器(1)卡入的固定腔(31)、供监测器(1)露出而与人体皮肤贴合的通孔(32)；
所述第一带体(4)和第二带体(5)分别连接于固定壳(3)相对两侧，所述第一带体(4)和第二带体(5)远离固定壳(3)的一端活动连接；
所述调节机构(6)与第一带体(4)连接且用于撑开第一带体(4)和人体手腕内侧，使监测器(1)与人体手腕外侧贴合。
2.根据权利要求1所述的一种心率监测装置，其特征在于：所述调节机构(6)包括弹性带(61)、连接块(62)、两个斜面块(63)、调节螺栓(64)；
所述弹性带(61)两端均与第一带体(4)连接、中部与第一带体(4)之间形成调节腔(7)；
所述连接块(62)置于调节腔(7)内且与第一带体(4)固定连接，所述连接块(62)设置有供调节螺栓(64)拧入的螺纹孔(621)；
所述斜面块(63)具有倾斜面(631)，两个所述倾斜面(631)贴合，所述斜面块(63)设置有供调节螺栓(64)杆部穿过的连接孔(632)。
3.根据权利要求2所述的一种心率监测装置，其特征在于：所述斜面块(63)由橡胶材料制成，所述倾斜面(631)处设置有金属片(66)，所述弹性带(61)朝向第一带体(4)的一侧间隔设置有多个金属杆(67)，其中贴合所述弹性带(61)的所述斜面块(63)朝向弹性带(61)的一侧拱起且设置有金属制的贴合片(68)。
4.根据权利要求3所述的一种心率监测装置，其特征在于：其中一所述金属片(66)设置有呈条形的凸起(661)，另一所述金属片(66)间隔设置有多个供凸起(661)卡入的凹槽(662)。
5.根据权利要求2所述的一种心率监测装置，其特征在于：所述调节机构(6)设置有两个，两个所述弹性带(61)外侧共同覆盖有软垫(69)，所述软垫(69)两端均与第一带体(4)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种心率监测装置，其特征在于：所述调节螺栓(64)远离连接块(62)的一端固定连接有连接柱(641)，所述连接柱(641)端部固定套接有调节齿轮(642)，两个所述调节齿轮(642)之间套接有齿带(65)，所述齿带(65)外侧间隔连接有多个调节块(651)。
7.根据权利要求6所述的一种心率监测装置，其特征在于：所述软垫(69)内侧连接有抵紧条(691)，所述抵紧条(691)伸入齿带(65)内侧。
8.根据权利要求1所述的一种心率监测装置，其特征在于：所述第二带体(5)远离固定壳(3)的一端连接有卡柱(51)，所述第一带体(4)远离固定壳(3)的一端连接有供第二带体(5)穿过的连接环(41)、另一端间隔设置有多个与卡柱(51)卡扣配合的卡孔(42)。
9.一种心率监测系统，其特征在于：应用于权利要求1所述的监测器(1)。
10.根据权利要求9所述的一种心率监测系统，其特征在于，包括：
光发射器(11)，将光发射到用户的皮肤中；
光接收器(12)，用于接收用户皮肤反射回的光信号；
处理器(13)，用于将光信号转化为心率信号；
显示模块(14)，用于向用户显示心率信号；
电源模块(15)，用于供给电能。
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