CN203828934U - 一种新型辅助体育教学的监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型辅助体育教学的监控系统，包括检测单元和显示控制单元，所述检测单元包括导电橡胶、导电金属扣和心率检测装置，所述心率检测装置包括三轴加速度运动传感器、人体心电信号采样电路、高精度放大电路、微处理器和2.4G无线发射模块；所述显示控制单元包括无线接收模块、蜂鸣器、第二微处理器、存储器和电容式触摸显示屏。本实用新型在学生使用时能实现可靠的心率采集，监测端通过无线传输技术传输监测数据到监控端，使得使用者摆脱了运动器材上监测仪器的束缚。

Description

一种新型辅助体育教学的监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种新型辅助体育教学的监控系统。

背景技术

目前如何正确锻炼和如何达到最佳的运动效果成为体育教学中普遍关注的问题，而心率是指每分钟心脏搏动的次数，是心脏及循环系统机能的重要指标之一，是运动负荷的重要生理标志。体育教师通过测学生的心率来了解掌握其心率值，对于课堂教学，课外训练，运动员选材等方面都有重要的意义，同时也有利于避免运动意外事故的发生。

教练首先要掌握学生安静状态心率，建立学生档案，针对心率过速或者过慢的学生教师要注意，并将情况记录在案，以便于上课时区别对待。整个学生的心率值记录在案为正确锻炼提供一个基本参考数据。人体在运动时要比安静状态的心率值要高，运动负荷增加心率值越高，运动负荷直接影响着心率值，在体育教学或运动训练中,有时因运动负荷过小而达不到预期的教学与训练目的，有时也会因为运动负荷太大使学生出现运动过量现象而出现身体不适。所以应该根据学生个人情况设定心率上限值，从而安排学生合理的运动负荷，只有了解学生本身的心率变化情况,科学合理地安排运动负荷,才能搞好体育教学和运动训练。

而目前体育教学中使用的辅助监测方法，虽然可以监测学生心率，但是建立学生档案需要教练自己来手动完成，并且学生的心率值无规则顺序记录，教练员无法直观看到心率值最大和心率值最小的学生，需要自己去排查，而且采集记录每个学生的心率值并非并行进行，基本是叠加排队的采集记录学生的心率值。这三项工作无疑增大了教练的工作量，占用了教练的上课时间。

体育教学中的心率监测是了解和掌握学生在体育课中的运动负荷，竞技状态。从而能更有效的控制体育课的运动强度，合理地把握体育课测验时机，及时地处理和解决课中课后出现的各种情况的一种方法和手段。心率监测对科学制定教学计划，合理安排运动负荷，以及教学质量的提高有着重要的作用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是在于实现一种新型体育教学监控系统，便于学生使用时实现可靠的心率采集，监测端通过无线传输技术传输监测数据到监控端，使得使用者摆脱了运动器材上监测仪器的束缚。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种新型辅助体育教学的监控系统，包括检测单元和显示控制单元，所述检测单元包括导电橡胶、导电金属扣和心率检测装置，所述心率检测装置通过导电橡胶和导电金属扣安装在一衣物上；所述心率检测装置包括三轴加速度运动传感器、人体心电信号采样电路、高精度放大电路、微处理器和2.4G无线发射模块；所述三轴加速度运动传感器、人体心电信号采样电路、高精度放大电路、微处理器和2.4G无线发射模块依次相连；所述显示控制单元包括无线接收模块、蜂鸣器、第二微处理器、存储器和电容式触摸显示屏，所述无线接收模块、蜂鸣器、第二微处理器依次相连，所述存储器和电容式触摸显示屏与第二微处理器相连；所述2.4G无线发射模块与无线接收模块相连。

作为优选，所述检测单元还包括LED指示灯、USB电路和电源电路。

作为优选，所述显示控制单元还包括开关按键、USB电路、电源电路和存储卡槽。

本实用新型的有益效果是：

1，该系统的心率采集端通过无线方式传输采集数据给控制端，教练可以远距离监控学生的心率状况。

2，该心率监测端实现多人同时采集处理数据发射数据到同一监控端，单屏显示40个学生的心率数值，方便教练监测学生的情况。

3，监控端可以同时记录存储学生的数据，教练随时查看学生的心率数据，无需手动生成学生心率值档案。

4，监控端具有数据降序排列的功能，教练员很直观看到心率过快或者过慢的学生。

5，监控端可以同时接收255个学生的心率数据，大大节约了记录时间。

6，监控端可以设置不同人的心率限值，因个体差异，实时报警，方便教练及时处理突发情况。

附图说明

图1为本实用新型一种新型辅助体育教学的监控系统的原理框图。

具体实施方式

参阅图1一种新型辅助体育教学的监控系统，包括检测单元和显示控制单元，所述检测单元包括导电橡胶、导电金属扣和心率检测装置，所述心率检测装置通过导电橡胶和导电金属扣安装在一衣物上；所述心率检测装置包括三轴加速度运动传感器、人体心电信号采样电路、高精度放大电路、微处理器和2.4G无线发射模块；所述三轴加速度运动传感器、人体心电信号采样电路、高精度放大电路、微处理器和2.4G无线发射模块依次相连；所述显示控制单元包括无线接收模块、蜂鸣器、第二微处理器、存储器和电容式触摸显示屏，所述无线接收模块、蜂鸣器、第二微处理器依次相连，所述存储器和电容式触摸显示屏与第二微处理器相连。所述2.4G无线发射模块与无线接收模块相连。

所述检测单元还包括LED指示灯、USB电路和电源电路，LED指示灯该装置正在工作信号，USB电路是用于给检测单元充电电路和USB数据传输电路;电源电路连接各装置之间的电路。

所述显示控制单元还包括开关按键、USB电路、电源电路和存储卡槽。

心率值有瞬时心率值和平均心率值之分，瞬时心率值是指根据相邻二次心跳间隔时间确定的心率值，平均心率值是指一分钟内心脏实际跳动的次数。瞬时心率值更能反映心脏的工作状况。该心率监测衣在存储器中同时存储了瞬时心率值和平均心率值。试验表明，根据心电信号测量心率值的可靠性较强。因此，本心率监测衣根据体表心电来测量心率，并选用胸前导联获取心电信号。

心率检测装置的三轴加速度传感器从用户体表检测用户的心率图，生产电信号，人体心电信号采样电路检测到的心率信号由高精度放大电路放大，并使用高速数字信号处理器来完成心率监测相关算法实现数据转换，将心率检测数据通过无线发射模块传输给显示控制单元。

显示控制单元包括用于接收来自检测单元无线发射模块配对的无线接收模块，以及自有的用于控制的微处理器。电容式触摸显示屏、蜂鸣器、开关按键、电源电路、存储卡槽。无线接收模块，接收检测单元无线发射模块发送的数据包，经过微处理器处理输出到存储器和电容式触摸显示屏上，有心率值和心电波形两种显示模式，用户可以根据喜好切换。当用户要改变运动状态和运动时间，可自行在电容式触摸显示屏上输入设置，并保存。显示控制终端心率上下限可以根据需要设置群体和个人的心率上下限，对不同人群量身设置，实现实时报警。

本实用新型的有益效果是：

1，该系统的心率采集端通过无线方式传输采集数据给控制端，教练可以远距离监控学生的心率状况。

2，该心率监测端实现多人同时采集处理数据发射数据到同一监控端，单屏显示40个学生的心率数值，方便教练监测学生的情况。

3，监控端可以同时记录存储学生的数据，教练随时查看学生的心率数据，无需手动生成学生心率值档案。

4，监控端具有数据降序排列的功能，教练员很直观看到心率过快或者过慢的学生。

5，监控端可以同时接收255个学生的心率数据，大大节约了记录时间。

6，监控端可以设置不同人的心率限值，因个体差异，实时报警，方便教练及时处理突发情况。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型辅助体育教学的监控系统，其特征在于：包括检测单元和显示控制单元，所述检测单元包括导电橡胶、导电金属扣和心率检测装置，所述心率检测装置通过导电橡胶和导电金属扣安装在一衣物上；所述心率检测装置包括三轴加速度运动传感器、人体心电信号采样电路、高精度放大电路、微处理器和2.4G无线发射模块；所述三轴加速度运动传感器、人体心电信号采样电路、高精度放大电路、微处理器和2.4G无线发射模块依次相连；所述显示控制单元包括无线接收模块、蜂鸣器、第二微处理器、存储器和电容式触摸显示屏，所述无线接收模块、蜂鸣器、第二微处理器依次相连，所述存储器和电容式触摸显示屏与第二微处理器相连；所述2.4G无线发射模块与无线接收模块相连。

2.根据权利要求1所述的新型辅助体育教学的监控系统，其特征在于：所述检测单元还包括LED指示灯、USB电路和电源电路。

3.根据权利要求1所述的新型辅助体育教学的监控系统，其特征在于：所述显示控制单元还包括开关按键、电源电路、USB电路和存储卡槽。