CN204157812U - 一种具有检测心率功能的手环结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有检测心率功能的手环结构，包括手环本体，所述手环本体内侧设有心率传感器，所述的手环本体的前表面设有显示屏，手环本体内设有与心率传感器连接的电路板；所述的电路板设有数据处理电路，及与数据处理电路连接的无线通讯模块；还包括与数据处理电路连接的提醒装置。本实用新型在电路板上设有无线通讯模块，使得手环不仅具有心率检测功能，还可以进行数据的接收和发送。采用了提醒装置，当使用者的心率超出最大设定值时，可以发出提醒信息(比如振动报警或声音报警)，以防止运动后发生晕倒或猝死的情况。采用手表式结构，即采用块状结构和柔性带的固定结构，更容易佩带，使用者可以依手腕大小而进行调节。

Description

一种具有检测心率功能的手环结构

技术领域

本实用新型涉及一种手环结构，更具体地说是指一种具有检测心率功能的手环结构。

背景技术

现有技术中，智能手环已经普及应用于人们的日常生活，但是智能手环仅限于本身的数据处理，缺少联网的功能。另外，目前的大部分智能手环仅具有计数功能，而不具有提醒功能。

目前，各大学校要求学生加强体育锻炼，但是学生的体质参差不齐，老师也很难了解学生的体质状态，以及在体育运动中的状态，有些学生容易出现体力不支，勉强运动下来，发生晕倒、昏迷、猝死等情况。

因此，有必要进一步完善智能手环的结构，让其成为一个无线通讯设备，可以进行数据的无线接收和发送，还能具有提醒功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有检测心率功能的手环结构。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有检测心率功能的手环结构，包括手环本体，所述手环本体内侧设有心率传感器，所述的手环本体的前表面设有显示屏，手环本体内设有与心率传感器连接的电路板；所述的电路板设有数据处理电路，及与数据处理电路连接的无线通讯模块；还包括与数据处理电路连接的提醒装置。

其进一步技术方案为：所述的电路板内还设有与数据处理电路连接的重力加速度传感器。

其进一步技术方案为：所述的手环本体为块状结构，还包括设于手环本体前后侧的柔性带，所述的柔性带为一体式结构或穿扣式分体结构。

其进一步技术方案为：所述的电路板上还设有连接于心率传感器与数据处理电路之间的心率信号放大电路。

其进一步技术方案为：所述的心率传感器为绿光型光电传感器，包括传感器本体，及设于传感器本体前侧面的绿光发光二极管和光电感应器。

其进一步技术方案为：所述的电路板还联接有电池，所述的电路板上设有与电池连接的升压电路。

其进一步技术方案为：所述的电路板还设有定时电路。

其进一步技术方案为：所述的数据处理电路为STM8L152C6型芯片，所述的心率传感器为SON1303型的绿光型光电传感器。

其进一步技术方案为：还包括与电路板连接的控制按钮，所述的控制按钮设于手环本体的侧边；所述的提醒装置为蜂鸣器和/或振动器。

其进一步技术方案为：所述无线通讯模块包括无线收发模块和/或低功耗蓝牙模块。

又一种进一步技术方案为，它可以起到防作弊的作用：在柔性带上设有与电路板连接的导电线，当柔性带穿扣闭合之后，二个柔性带之间的导电线进行电性连接，形成封闭(或称为导通)的导电信号，当手环进行身份识别之后，该导电信号一直保持(即不能拆开柔性带)，若该导电信号断开(即拆开柔性带，导电信号被中断)，数据处理电路检测信号被中断后，会发出报警信号，并关闭其无线通讯模块或者中断与上位机的通讯，原有的身份识别信息被清除。需要再次穿扣好柔性带之后，通过二个柔性带内的导线在穿扣处形成的电性连接，而导通的电信号，才能再次启用身份识别功能(即再次实现手环在上位机的身份登记，再次启动考试计步计时等功能)。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型在电路板上设有无线通讯模块，使得手环不仅具有心率检测功能，还可以进行数据的接收和发送。采用了提醒装置，当使用者的心率超出最大设定值时，可以发出提醒信息(比如振动报警或声音报警)，以防止运动后发生晕倒或猝死的情况。采用手表式结构，即采用块状结构和柔性带的固定结构，更容易佩带，使用者可以依手腕大小而进行调节。心率传感器采用了绿光型光电传感器，使得心率检测时，不会对手腕产生压力，从而使得佩带起来更舒适。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型一种具有检测心率功能的手环结构具体实施例的正面示意图；

图2为图1的反向视图；

图3为图1的手环本体部分放大图；

图4为图1的手环本体部分放大图；

图5为图1所示实施例的电路方框图；

图6为图1所示实施例的电路原理图一(主控芯片部分)；

图7为图1所示实施例的电路原理图二(升压电路、心率传感器和放大电路部分)；

图8为图1所示实施例的电路原理图三(重力加速度传感器、无线通讯模块和显示屏部分)。

附图标记

70   手环本体         701  柔性带

71   心率传感器       711  传感器本体

712  绿光发光二极管   713  光电感应器

72   显示屏           73   电路板

731  数据处理电路     732  无线通讯模块

733  重力加速度传感器 734  心率信号放大电路

735  升压电路         736  提醒装置

736A 蜂鸣器           736B 振动器

738  控制按钮         74   电池

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1-图8所示，本实用新型一种具有检测心率功能的手环结构，包括手环本体70，手环本体70内侧设有心率传感器71，手环本体70的前表面设有显示屏72，手环本体70内设有与心率传感器71连接的电路板73；电路板73设有数据处理电路731，及与数据处理电路731连接的无线通讯模块732。电路板73内还设有与数据处理电路731连接的重力加速度传感器733。还包括与数据处理电路连接的提醒装置736，提醒装置包括蜂鸣器736A和振动器736B，当运动者的心率超出最大设定值时，手环本体内会发生报警信息，以提醒运动者降低运动强度或停止运动。这种手环特别适合那些不经常运动的学生在体育考试中的应用。因此，本实用新型又可以称为安全型的学生运动手环。本实施例中，在显示屏上可以分别用于显示时间、计步和心率，显示屏的中心为数字显示区，显示屏的上侧边或下侧边为功能显示区，用于指定当前显示的数字为时间数据、计步或心率数据。

其中，手环本体70为块状结构(采用表盘式的结构)，还包括设于手环本体前后侧的柔性带701，柔性带为穿扣式分体结构(即与表带的结构相同的结构)。电路板73上还设有连接于心率传感器71与数据处理电路731之间的心率信号放大电路734。本实施例中，心率传感器71为绿光型光电传感器，包括传感器本体711，及设于传感器本体711前侧面的绿光发光二极管712和光电感应器713。电路板73还设有定时电路(图中未示出)通过显示屏显示时间，可以当作一个电子表来使用。

电路板73还联接有电池74，电路板73上设有与电池74连接的升压电路735，该升压电路能将0.7V-3V的电池电压升压至稳定的3V，在使用中可以装一节或二节1.5V的电池。还包括与电路板73连接的控制按钮738，控制按钮738设于手环本体70的侧边，可以进行开关机和设定等操作。其中的无线通讯模块包括无线收发模块和/或低功耗蓝牙模块。

如图6-8所示，为本实施例的具体电路原理图，其中，数据处理电路采用了STM8L152C6型芯片，心率传感器为SON1303型的绿光型光电传感器，心率信号放大电路采用了NJU7043型芯片，升压电路采用了XZ234型芯片，重力加速度传感器采用KXTJ2型芯片；无线通讯模块包括了RFM433b型无线通讯芯片和BLE芯片(蓝牙低能耗芯片)。

使用过程中，该手环可以检测使用者的心率，数据处理电路可以依照预设的计算方式，算出不同的运动数据，并将处理之后的运动数据传送至服务器，手机或电脑等上位机。而且，使用者若使用了运动手柄之类的其它智能终端，该手环可以接收这些运动手柄所采集到的运动数据，经过处理或汇总之后再传送给上位机。

通过手环本体内设有的重力加速度传感器可以计算使用者的走路的步数或跑步的步数。本实用新型还可以特别用于学生的体育考试和日常体育锻炼方面的管理。

可以用于学生的长跑考试时的计数，其中的无线收发模块可以内设有ID号，每个学生在考试前，与主机通过无线通讯，将ID号传输给主机，以此进行学生的身份识别(也称之为学生身份的登记)。当用于学生长跑练习或考试时，每个学生的手环事先与上位机实现身份登记(或称为身份识别)，在起跑线和终点的位置均设有可以与手环通讯连接的检测装置，起跑时，给每个手环发送计时和计步的指令，每个学生每通过一次终点的检测装置时，就会计数一圈，当跑完设定的圈数之后，到达终点时，终点的检测装置会检测到每个学生的结束时间，从而计算出每个学生长跑的时长，实现长跑的自动计时，大大地减少了老师的工作量。

在使用过程中，还可以每个学生的心率数据传送给上位机进行分析处理，以判断每个学生在运动过程中的心率变化，老师可以在体育课上为学生进行专业化的指导。

作为一种防作弊的技术方案，可以在柔性带(优选采用穿扣式分体结构)上设有与电路板连接的导电线，当柔性带穿扣闭合之后，二个柔性带之间形成封闭的导电信号，当手环进行身份识别之后，不能拆开柔性带，若拆开柔性带，导电信号被中断，数据处理电路检测信号被中断后，会发出报警信号，并关闭其无线通讯模块或者中断与上位机的通讯，原有的身份识别信息被清除。需要再次穿扣好柔性带之后，通过二个柔性带内的导线在穿扣处形成的电性连接，而导通的电信号，才能再启用身份识别功能。这样可以起到防止作弊的效果，而同一个手环又可以反复用于多个学生的体育考试或运动，降低学校的采购成本。

于其它实施例中，在数据处理电路中存储使用者的体重等参数，可以进行对使用者进行热量(即卡路里)消耗方面的计算。

于其它实施例中，柔性带也可以采用一体式结构,即采用一体式的松紧带。

于其它实施例中，心率传感器也可以采用压力式传感器，或者其它型号的光电传感器。

于其它实施例中，电池还可以采用充电电池，增设有与充电电池连接的充放电管理电路，及与充放电管理电路连接的充电接口或无线充电感应板，以方便充电。

于其它实施例中，电池还可以采用太阳能电池板，将太阳能电池板设于手环本体的外周或的柔性带的表面。

于其它实施例中，二个柔性带之间还可以采用卡扣式联接结构。

综上所述，本实用新型在电路板上设有无线通讯模块，使得手环不仅具有心率检测功能，还可以进行数据的接收和发送。采用手表式结构，即采用块状结构和柔性带的固定结构，更容易佩带，使用者可以依手腕大小而进行调节。心率传感器采用了绿光型光电传感器，使得心率检测时，不需要对手腕产生压力，从而使得佩带起来更舒适。本实用新型当用于学生的体育考试或体育练习(尤其是中长跑)时，可以检测学生的心率是否正常(比如心率不稳，心率过于急促等)，以及心率是否达到最大设定值，以此作为检测手段，以及提醒那些心率不正常或心率超出最大设定值的学生，中止考试或中止体育运动，以防止晕倒、昏迷，甚至猝死等情况的发生。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种具有检测心率功能的手环结构，包括手环本体，其特征在于所述手环本体内侧设有心率传感器，所述的手环本体的前表面设有显示屏，手环本体内设有与心率传感器连接的电路板；所述的电路板设有数据处理电路，及与数据处理电路连接的无线通讯模块；还包括与数据处理电路连接的提醒装置。

2.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述的电路板内还设有与数据处理电路连接的重力加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述的手环本体为块状结构，还包括设于手环本体前后侧的柔性带，所述的柔性带为一体式结构或穿扣式分体结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述的电路板上还设有连接于心率传感器与数据处理电路之间的心率信号放大电路。

5.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述的心率传感器为绿光型光电传感器，包括传感器本体，及设于传感器本体前侧面的绿光发光二极管和光电感应器。

6.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述的电路板还联接有电池，所述的电路板上设有与电池连接的升压电路。

7.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述的电路板还设有定时电路。

8.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述的数据处理电路为STM8L152C6型芯片，所述的心率传感器为SON1303型的绿光型光电传感器。

9.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于还包括与电路板连接的控制按钮，所述的控制按钮设于手环本体的侧边；所述的提醒装置为蜂鸣器和/或振动器。

10.根据权利要求1所述的一种具有检测心率功能的手环结构，其特征在于所述无线通讯模块包括无线收发模块和/或低功耗蓝牙模块。