CN204351118U

CN204351118U - 一种运动型光变式心率监测手套

Info

Publication number: CN204351118U
Application number: CN201520031834.9U
Authority: CN
Inventors: 吕琳; 杜坤; 程卓
Original assignee: China University of Geosciences
Current assignee: China University of Geosciences
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2025-01-16

Abstract

本实用新型提供了一种运动型光变式心率监测手套，至少包括手套体，所述的手套体上设置有心率监测系统，心率监测系统由集成电路、心率传感器、LED灯、显示屏、按键以及电池组成，电池用于对心率监测系统供电，集成电路中设置有控制芯片，其中所述的心率传感器安装于手套的正面，LED灯、显示屏、按键以及电池安装于手套的背面，心率传感器位于手腕处，能够采集脉搏的数据，并将数据传输至集成电路；所述显示屏与集成电路连接并在控制芯片的控制下进行信息显示；所述的LED灯与集成电路相连接，并随着电流的变化变换不同的颜色。本实用新型具有适合运动者佩戴和使用、设计新颖、智能化、响应速度快、环保、操作方便等优点。

Description

一种运动型光变式心率监测手套

技术领域

本实用新型提供了一种用于监测运动心率的手套，属于运动用品技术领域。

背景技术

快节奏的社会环境，让运动健身成为人们关注的话题。人们从事体育健身锻炼的根本目的就是使自己身体更加强壮、健康、健美，心情更加舒畅。锻炼的形式多种多样，如：跑步、游泳、自行车等；健身活动一定要保持在适当的强度范围内才能够使锻炼效果最佳，但是很多人并不能掌握适当运动的尺度，往往过度运动导致身体受损。

根据科学统计，人运动时，心率应在一个合理的范围内。最大心跳速率是按照年龄和性别而确定的，变化不大。年龄超过20岁之后，每增大一岁，心率减少一次。计算最大心率的公式是：用220减去年龄，或者用205-1/2年龄。最大心率是与运动程度密切相关联的，进行不同的体育运动时，就有不同的最大心率。跑步、走路、骑自行车时的最大心率会有所不同。

恢复区域心率值为最大心率的50％或以下；脂肪燃烧区域心率值为最大心率的50％到65％，在这个区域，身体主要依靠消耗脂肪而向肌肉提供能量。在此区域锻炼非常容易，效果也很显著，可以很轻松，不会有喘息或疼痛的感觉；目标心率区域心率值为最大心率的65％到85％，这是提高耐力和总体健美所采用的最常见的锻炼强度，1994年，美国运动医学学院发表了有关锻炼质量和数量的意见认为：65％到85％是能够提高和保持心血管健康的活动强度；厌氧阈值区域心率值为最大心率的85％到100％，有氧锻炼变成厌氧锻炼，乳酸盐积累、氧气缺乏。在这个区域锻炼的主要好处是可以提高肌肉对乳酸的耐力。这个区域的锻炼结果，是使人感到疼痛、肌肉疲劳、呼吸粗重、劳累。

通过运用心率监测来严格控制使用者体能锻炼的量、强度、密度，调整三者的比例，能够使运动更科学合理。因此，倘若能够提供一种能够实时监测运动者的心率，并按照不同的运动模式进行智能调节并能够监测报警的装置，会受到广大的运动爱好者的欢迎。

发明内容

本实用新型提供了一种能够监测运动者心率的手套，该手套在使用过程中，手套会发出不同颜色的光提醒使用者其目前的心率状况。本实用新型具有适合运动者佩戴和使用、设计新颖、智能化、响应速度快、环保、操作方便等优点。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种运动型光变式心率监测手套，至少包括手套体，其特征在于：所述的手套体上设置有心率监测系统，心率监测系统由集成电路、心率传感器、LED灯、显示屏、按键以及电池组成，电池用于对心率监测系统供电，集成电路中设置有控制芯片，其中所述的心率传感器安装于手套的正面，LED灯、显示屏、按键以及电池安装于手套的背面，心率传感器位于手腕处，能够采集脉搏的数据，并将数据传输至集成电路；所述显示屏与集成电路连接并在控制芯片的控制下进行信息显示；所述的LED灯与集成电路相连接，并随着电流的变化变换不同的颜色；所述按键由开关按键、设置按键、左移按键以及右移按键组成。

所述的心率传感器的脉搏测量范围：30～250bpm，脉搏测量分辨率为1bpm,脉搏测量精度为±2bpm。

本实用新型所提供的运动型光变式心率监测手套方便使用且易于携带，可以在使用者运动过程中快速清楚地反映其心率信息，不同年龄的用户还可以根据自己的实际年龄调整最大心率，并智能计算适合使用者的心率范围，可根据运动者所需要的运动模式监测其心率，手套会根据使用者的当前心率发出不同颜色的光提示使用者；当超过使用者所设定的界限时，手套会发出红光警报，提醒用户适当休息或降低运动强度等，让使用者不会因进入危险的无氧区域而造成身体损伤；通过不同颜色的光，还可以避免运动者运动过度而造成身体受损的后果。同时，可以使运动强度保持在适当的水平，达到更好的健身效果。同时手套属于运动健身的常备物品，不会产生不易携带的缺点，操作简单易懂适合各个年龄段的使用者，可以为使用者提供了一种健康有效的运动方式。

附图说明

图1为本实用新型所提供的运动型光变式心率监测手套的背面结构图；

图2为本实用新型所提供的运动型光变式心率监测手套的正面结构图；

图中：1-手套体，2-心率传感器，3-LED灯，4-显示屏，5-按键，6-电池。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做详细具体的说明，但是本实用新型的保护范围并不局限于以下实施例。

本实用新型所提供的运动型光变式心率监测手套至少包括手套体1，所述的手套体1上设置有心率监测系统，心率监测系统由集成电路、心率传感器2、LED灯3、显示屏4、按键5以及电池6组成，电池6用于对心率监测系统供电，集成电路中设置有控制芯片，其中所述的心率传感器2安装于手套的正面，心率传感器2位于手腕处，能够采集脉搏的数据，并将数据传输至集成电路，如图1所示。所述的心率传感器的脉搏测量范围：30～250bpm，脉搏测量分辨率为1bpm，脉搏测量精度为±2bpm。

所述LED灯3、显示屏4、按键5以及电池6安装于手套的背面，如图2所示。所述显示屏与集成电路连接并在控制芯片的控制下进行信息显示；所述的LED灯与集成电路相连接，并随着电流的变化变换不同的颜色；所述的电池，采用3V可充电锂电池，可重复使用，不会造成电池污染和浪费，符合环保理念。所述按键由开关按键、设置按键、左移按键以及右移按键组成，上述按键均与集成电路连接。

在本实用新型所提供的运动型光变式心率监测手套的上述技术方案的基础上，本领域的普通技术人员能够在不违背本申请之构思的基础上进行延伸拓展，下面将进行举例说明：所述的控制芯片中设置有三种以上的运动模式，并在每种运动模式下存储有随年龄变化的适宜心率范围以及最大心率值；例如可以设置包括走路模式、慢跑模式、快跑模式、减肥模式以及持续模式等。

本申请中所提供的四个按键，其中开关按键控制心率监测系统的启闭，设置按键用于切换年龄调节窗口和运动模式选择窗口，左移按键和右移按键用于选择年龄和运动模式；年龄和运动模式选择完毕后，控制芯片中会计算出适宜心率范围以及最大心率值，并在显示屏上进行显示，同时心率传感器采集实时心率并在显示器中进行显示，控制芯片将实时心率与适宜心率范围以及最大心率值进行比较，在实时心率低于适宜心率范围时、实时心率位于适宜心率范围中时、实时心率高于适宜心率范围但小于最大心率值时以及实时心率达到或超过最大心率值时，控制芯片控制LED灯显示不同的颜色。在本实施例中所述的LED灯随着电流的增大，依次显示黄色、绿色、橙色以及红色，其中黄色对应实时心率低于适宜心率范围时，绿色对应实时心率位于适宜心率范围中时，橙色对应实时心率高于适宜心率范围但小于最大心率值时，红色对应实时心率达到或超过最大心率值时。

本实用新型所提供的运动型光变式心率监测手套的具体工作方式如下：用户戴好手套后，所述心率传感器集成电路所在位置刚好对应于手腕位置，因手腕处的心跳强度较强，采集心率信号更为容易和准确，当心脏跳动，血管中血液的流量发生变化，血液饱和度的变化会引起光的强度发生变化，电流也跟着改变，心率传感器便采集到不一样的心率信号，后置电路对心率信号进行滤波，通过迟滞比较器将无规则的心率信号处理为规则的矩形信号，由arm单片机对矩形信号进行处理，在5s之内输出用户心率值。

用户设置年龄和运动模式，是通过按键进行设置的，第一个按键是“开关”，按下开关开启设备后，通过第二个按键“设置”来输入用户自己的年龄和选择自己想要的运动模式，年龄输入默认值为20，通过第三个按键“左移”和第四个按键“右移”来改变该数值至自己的年龄，选择运动模式，也是通过“左移”、“右移”按键进行控制的。

基本信息设置完成后，通过显示屏显示用户当前心率值，及当前用户在所选运动模式下的最大心率值。

当用户的运动强度相对于适合值较弱时，LED灯闪烁黄光，当心率值达到最适合心率范围时，所述LED灯闪烁绿色的光，当心率值超过最佳心率范围时，所述LED灯闪烁橙色的光警示，当心率值接近最大心率值或超过最大心率值时，所述LED灯闪烁红色灯发出警报，提醒用户适当休息或降低运动强度等，让使用者不会因进入危险的无氧区域而造成身体损伤；同时，可以使运动强度保持在适当的水平，达到更好的运动效果。

下面举例说明其具体工作步骤：

(1)对于初次使用本系统的用户，戴上手套后，打开开关后，显示屏会出现提示使用者输入年龄的界面，使用者通过按键来设定自己的年龄，年龄设定完毕后，进入运动模式选择界面，在走路模式、慢跑模式、快跑模式、减肥模式、持续模式中选择一种模式，选择完成后界面自动跳转到心率显示界面；若更换使用者，则通过设置键来更改用户年龄。

(2)设置成功后，系统允许心率传感器采集心率信号，手套中的心率传感器位于手腕处，随心脏跳动，血管中血液的流量发生变化，血液饱和度的变化会引起光的强度发生变化，电流也跟着改变，因此电信号于心率信号相对应。

(3)手套根据用户提供的年龄及运动模式，智能自动计算出适合用户当前运动方式的心率范围，将最大心率值及用户当前心跳显示到屏幕上。

(4)屏幕周围的LED灯是根据用户当前心率值与适合用户当前运动的心率范围，选择亮某种颜色的LED灯，当运动强度相对于设定值较弱时，LED闪烁黄光，当心率值达到最适合心率范围时，LED闪烁绿色的光，当心率值超过最佳心率范围时，LED闪烁橙色的光警示，当心率值接近最大心率值或超过最大心率值时，LED闪烁红色灯发出警报。

(5)运动结束后，关闭电源，摘下手套即可。

Claims

1.一种运动型光变式心率监测手套，至少包括手套体，其特征在于：所述的手套体上设置有心率监测系统，心率监测系统由集成电路、心率传感器、LED灯、显示屏、按键以及电池组成，电池用于对心率监测系统供电，集成电路中设置有控制芯片，其中所述的心率传感器安装于手套的正面，LED灯、显示屏、按键以及电池安装于手套的背面，心率传感器位于手腕处，能够采集脉搏的数据，并将数据传输至集成电路；所述显示屏与集成电路连接并在控制芯片的控制下进行信息显示；所述的LED灯与集成电路相连接，并随着电流的变化变换不同的颜色，所述按键由开关按键、设置按键、左移按键以及右移按键组成。

2.根据权利要求1所述的运动型光变式心率监测手套，其特征在于：所述的心率传感器的脉搏测量范围：30～250bpm，脉搏测量分辨率为1bpm,脉搏测量精度为±2bpm。