CN204496173U - 一种用于跳绳计数的智能手表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于跳绳计数的智能手表，包括腕带，腕带上设置有一表盘，表盘中设有智能模块，表盘侧边设有开关按钮，腕带设置在人体手臂的腕部，智能模块包括三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器、显示屏和电源模块，三轴加速度传感器输出端与中央处理单元输入端电连接，中央处理单元输出端与计数器输入端电连接，计数器输出端与显示屏输入端电连接，电源模块分别为三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器和显示屏提供电能。本实用新型腕带设置在人体手臂的腕部，通过智能模块计数跳绳个数，使得能够更加精确对跳绳个数进行计数，同时使用也更加方便。

Description

一种用于跳绳计数的智能手表

技术领域

本实用新型涉及电子计数技术领域，尤其涉及一种用于跳绳计数的智能手表。

背景技术

近两年上市的智能穿戴设备越来越多，其中尤其以智能手表最受厂商的重视和消费者的欢迎，而现有的智能手表主要功能是检测佩戴者的活动情况，通常是计量使用者行走的步数以及监测夜晚的睡眠情况，计步功能又衍生出行走速度、行走距离以及消耗的热量，有些产品提供了时钟功能、闹钟功能、心率监测以及GPS定位功能，而对于用于跳绳计数还没有一种智能手表技术，对于现有的跳绳计数方案主要有两种方式：第一种人工计数方式，即采用一对一的人工计数，由计数者目测嘴数，由于人的主观因素，这种方案容易使计数结果不够准确，无法满足专业比赛或专项训练对计数精确度的要求，且需要耗费大量人力，使用性也不够高；第二种机械或电子计数方式，此方案可节省人工计数的人力资源，其在跳绳装置的手柄中设置有计数装置，计数装置包括计数器和传动机构，传动机构获取跳绳运动者跳绳过程中手柄的运动，并将其传送至计数器进行计数，此种方案在跳绳装置的手柄中设有计数装置，由于手柄运动引起技术装置的晃动可能导致计数不准确，且不同的跳绳运动者手握手柄的方式可能不同，跳绳过程中的运动过程也可能不同，从而导致计数不够准确，无法满足专业比赛或专项训练对计数精确度的要求，降低了实用性，且结构也较复杂，实用也不是很方便等。

实用新型内容

针对现有技术中不足，本实用新型提供了一种用于跳绳计数的智能手表。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种用于跳绳计数的智能手表，包括腕带，腕带上设置有一表盘，表盘中设有智能模块，表盘侧边设有开关按钮，腕带设置在人体手臂的腕部，智能模块包括三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器、显示屏和电源模块，所述中央处理单元为MCU中央处理单元，三轴加速度传感器输出端与中央处理单元输入端电连接，中央处理单元输出端与计数器输入端电连接，计数器输出端与显示屏输入端电连接，电源模块分别为三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器和显示屏提供电能。本实用新型通过腕带佩戴在人体手臂的腕部上，然后开启表盘侧边的开关按钮，当在佩戴者在正常跳绳时，三轴加速度传感器就会探测到佩戴者跳绳动作变化，将跳绳动作转化为电信号，然后将三轴加速度传感器探测的电信号传输给中央处理单元，中央处理单元用于将所述三轴加速度传感器探测到的佩戴者跳绳动作改变的电信号进行分析处理，得到计数信号，接下来将处理的计数信号发送给计数器进行处理，获得计数结果，最后通过显示屏显示出来，电源模块分别为三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器和显示屏提供电能。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用通过腕带

设置在人体手臂的腕部，使得使用也更加方便，且智能模块包括三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器、显示屏和电源模块，从而能够更加精确的计数跳绳个数。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型智能模块原理示意图；

图3为本实用新型在进行跳绳变化状态图；

图4为本实用新型在跳绳的正弦曲线图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种用于跳绳计数的智能手表，包括腕带1，腕带1上设置有一表盘2，表盘2中设有智能模块，表盘2侧边设有开关按钮3，腕带1设置在人体手臂的腕部，智能模块包括三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器、显示屏和电源模块，所述中央处理单元为MCU中央处理单元，三轴加速度传感器输出端与中央处理单元输入端电连接，中央处理单元输出端与计数器输入端电连接，计数器输出端与显示屏输入端电连接，电源模块分别为三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器和显示屏提供电能。本实用新型通过腕带1佩戴在人体手臂的腕部上，然后开启表盘侧边的开关按钮3，当在佩戴者在正常跳绳时，三轴加速度传感器就会探测到佩戴者跳绳动作，将跳绳动作转化为电信号，然后将三轴加速度传感器探测的电信号传输给中央处理单元，中央处理单元用于将所述三轴加速度传感器探测到的佩戴者跳绳动作改变的电信号进行分析处理，得到计数信号，接下来将处理的计数信号发送给计数器进行处理，获得计数结果，最后通过显示屏显示出来，电源模块分别为三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器和显示屏提供电能。

本实用新型在使用时由于存在手腕上的穿戴位置、手腕摆动的频率、幅度都有所不同的影响，但只要在手臂腕部上（左、右手腕不限）合适的区域范围内即可，通过三轴（x轴、y轴、z轴）加速度传感器和中央处理器计算三个加速度的矢量长度，可以获得跳绳运动的正弦曲线轨迹，通过矢量长度和运动方向，可以判断目前加速度的方向，并和之前保存的加速度方向进行比较，如果是相反即是刚过峰值状态，则进入跳绳计数逻辑进行计数，否则舍弃；通过对峰值的次数累加，可得到用户跳绳的计数总数，在使用过程中会有一些低幅度和快速的抽动状态（手抖状态）或者由于佩戴者的恶作剧想通过短时快速反复摇动动作来模拟跳绳，就必须剔除这些干扰数据，如果不剔除会影响计数的准确值，对于这种干扰可以通过给检测加上阀值和步频判断方式来剔除，如一般正常人体最快的跳绳频率为5HZ（300次/分钟）也就是说相邻两次的时间间隔至少大于0.2秒，在其中设置timespan和一定的阀值（Threshold），在设置timespan使得在计数过程中过滤了高频噪声即步频过快的情况，同时通过和加速度大小进行比较，而在设置一定的阀值（Threshold）用来来判断运动是否属于有效，有效运动才可进行计数，无效则不进行计数。

如图3所示，用户在跳绳运动过程中，手腕垂直和前进两个加速度会呈现周期性变化，在跳绳抬脚的动作中，由于重心向上，且单只脚触地使得垂直方向加速度是呈正向增加的趋势，继续跳动重心下移，两只脚触底加速度相反，在跳绳过程中水平加速度在收手时减小，在甩手时增加，通过三轴加速度传感器输出端与中央处理单元输入端电连接，对应的将跳绳运动规划如图4所示，使得用户在跳绳运动过程中垂直和前进产生的加速度与时间大致为一个正弦曲线，会发现在某点有一个峰值，其中垂直方向的加速度变化最大，通过对轨迹的峰值进行检测计算和加速度阀值决策，即可实时计算用户跳绳的次数，结合定时功能可以精确到计算用户1分钟的跳绳个数。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用通过腕带设置在人体手臂的腕部，使得使用也更加方便，且智能模块包括三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器、显示屏和电源模块，从而能够更加精确的计数跳绳个数。

Claims (2)

1.一种用于跳绳计数的智能手表，包括腕带，腕带上设置有一表盘，表盘中设有智能模块，表盘侧边设有开关按钮，其特征在于，腕带设置在人体手臂的腕部，智能模块包括三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器、显示屏和电源模块，三轴加速度传感器输出端与中央处理单元输入端电连接，中央处理单元输出端与计数器输入端电连接，计数器输出端与显示屏输入端电连接，电源模块分别为三轴加速度传感器、中央处理单元、计数器和显示屏提供电能。

2.如权利要求1所述的一种用于跳绳计数的智能手表，其特征在于，所述中央处理单元为MCU中央处理单元。