DE202006011222U1 - Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages sowie zur Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten - Google Patents

Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages sowie zur Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages mit einem Bluetooth-Kopfhörer sowie zur elektronischen Aufnahme bzw. Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten, bestehend aus:
einem Kopfhörer (10), der mit einem Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) und einer Rechen-/Steuereinheit (12) versehen ist, wobei das Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) den Puls an den Ohren messen kann und dann das Signal auf die Rechen-/Steuereinheit (12) überträgt, die die Schlaganzahl zählt, berechnet sowie verarbeitet und danach die Daten zu einem Signal umwandelt;
einem Elektrogerät (20), das eine Mikroprozessoreinheit (21) und eine Aufnahme- bzw. Anzeigeeinheit (22) aufweist, wobei die Mikroprozessoreinheit (21) mit einem vorgesehenen Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen (application programm/sport information integrated system) und einem Schaltkreis zunächst die Signale und Daten umwandelt, berechnet, verarbeitet und danach die Daten zu einem Signal umwandelt und diese umgewandelten Daten auf die Anzeigeeinheit (22) zum Lesen und Verwerten des Benutzers sendet;
einem Bluetooth-Modul (30), das Signale...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Struktur zur Messung und Übertragung des Herzschlages, insbesondere eine solche, die unter Verwendung der Bluetooth-kabellosen Übertragungstechnik das durch den Kopfhörer ermittelte Pulssignal berechnet, verarbeitet, umwandelt und sodann die Daten auf ein mit einer Anzeige ausgerüstetes tragbares Elektrogerät zum Lesen und Verwerten aufnimmt oder dort anzeigt. Diese Vorrichtung eignet sich für Messungen beim Sporttreiben.
  • Die Gesundheit der modernen Menschen wird aufgrund der Beschäftigungen am Arbeitplatz und des Mangels an Erholungsaktivitäten bedroht. Folglich wird allmählich mehr Wert auf körperliche Übungen der „physischen Fitness" gelegt.
  • Um seine eigene körperliche Kondition zu erkennen und also eine für sich angemessene Übungsmenge besser einschätzen zu können, um einen sicheren Übungsumfang festzustellen und um die Übungsmenge aufzumehmen, ist allerdings ein Instrument erforderlich, das die Aufgaben gewährleisten soll, daß die Übungen sowie die Kennzahlen der wesentlichen Organe des menschlichen Körpers gemessen werden. Nur so kann er seine eigene körperliche Kondition besser erkennen und somit die Übungsmenge, den angemessenen Übungsumfang und die Übungsdauer feststellen. Ein solches Detektorgerät umfasst üblicherweise Messinstrumente für verschiedene Zwecke wie Körpertemperatur, Herzschlag, Kalorienverbrennung, Körperfett, Schrittzählen, Blutdruck, Blutzucker, usw.
  • In Hinsicht auf die Funktion der Herzschlagmessung gilt: sie dient beispielsweise dazu, sowohl den körperlichen Zustand einzuschätzen, als auch die kardiopulmonale Funktion zu bewerten, sie als Index der Übungsintensivität darzustellen, und den Energieverbrauch bei der Übung sowie die Wirkung der Übung zu bewerten. Daher stellt die Herzschlagfrequenz einen wesentlichen physischen Index für körperliche Übungen dar. Hierbei wird generell die Herzschlagfrequenz dreier Zustände gemessen, nämlich im ruhigen Zustand, bei der Übung und nach der Übung.
  • Es bezieht sich die Herzschlagfrequenz im ruhigen Zustand auf die Anzahl der Herzschläge pro Minute, wenn sich das Herz längere Zeit in einem ruhigen Erholungszustand befindet. Normalerweise gilt der Moment, wenn man morgens früh aufwacht und das Bett noch nicht verlassen hat, als bester Zeitpunkt für die Messung. Allgemein gilt: je geringer die Herzschlagfrequenz im ruhigen Zustand ist, desto besser ist die kardiopulmonale Funktion; die Herzschlagfrequenz bei der Übung lässt sich aufgrund der Körperbewegungen bei der Übung schwer messen und benötigt immer ein spezifisches Messinstrument für die Herzschlagfrequenz, wobei in der Praxis die Herzschlagfrequenz desöfteren unmittelbar nach der Übung genommen wird, um die Herzschlagfrequenz während der Übung einzuschätzen; die Herzschlagfrequenz während der Übung spiegelt die Reizung der Übung auf den Körper wieder, wobei gilt, daß je geringer die Herzschlagfrequenz bei der Übung unter der Bedingung der bestimmten Übungsintensivität ist, desto besser die kardiopulmonale Funktion ist; gleichfalls ergibt sich aus der Messung der Herzschlagfrequenz nach der Übung ein Index zum Einschätzen der kardiopulmonalen Funktion, wobei dieser Index besagt, wie sich der Herzschlag von einem Zustand während der Übung bis zu einem ruhigen Zustand entwickelt, wobei gilt: je schneller der Herzschlag nach der Übung sich wiedernormalisiert, desto besser ist die kardiopulmonale Funktion.
  • Die bekannten Strukturen mit der Funktion des Herzschlagermittelns werden häufig bei elektronischen Uhren und Laufbändern angewendet, wobei bei den o.g. elektronischen Uhren die Ermittlungseinheit an der Brust des Menschen angeordnet ist, und die Daten von Signalen über ein Kabel auf die elektronische Uhr übertragen und dann auf einem Bildschirm angezeigt werden; bei der Messung auf einen Laufband soll der zu Untersuchende mit seinen beiden Händen den Griff des Laufbandes festhalten. Dann führt das Sensorgerät am Griff die Messung aus und überträgt anschließend die Signale auf den Bildschirm an der Steuerfrontplatte des Laufbandes zum Anzeigen der Daten. Die o.g. bekannten Strukturen gewährleisten zwar die Funktion der Herzschlagermittlung, aber die kabelbedingte Übertragung kann den zu untersuchenden Sportler bei der Übung aufgrund der Verkabelung bei den Bewegungen gestört werden; ferner ist die Messmethode, bei der der zu Untersuchende mit seinen beiden Händen den Griff des Laufbandes festhalten muß und beim Laufen seinen Herzschlag messen lässt, für den Untersuchenden nicht ergomonisch in Blick auf die Übung ausgebildet; außerdem können die Daten daher vom eigentlichen Übungszustand abweichen.
  • Aufgrund dessen hat der Erfinder gestützt auf seine langjährigen Erfahrungen mit Herstellung, Entwicklung sowie Ausgestaltung betreffender Produkte sich gezielt der Lösung dieser Aufgaben und also dem Studium der entsprechenden Technik gewidmet und letztendlich die vorliegende nützliche Erfindung hervorgebracht.
  • Im Folgenden werden Merkmale und Techniken der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung der Struktur eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung I eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung bei der Verwendung;
  • 3 eine schematische Darstellung der Struktur eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
  • 4 eine schematische Darstellung I eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung bei der Verwendung;
  • 5 eine schematische Darstellung II eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung bei der Verwendung; und
  • 6 eine schematische Darstellung III eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung bei der Verwendung.
  • 1, 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages mit einem Bluetooth-Kopfhörer sowie zur elektronischen Aufnahme bzw. Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten, welche Vorrichtung aus einem Kopfhörer 10, einem Elektrogerät 20 und einem Bluetooth-Modul 30 besteht, wobei das Bluetooth-Modul 30 zur Signalübertragung zwischen dem Kopfhörer 10 und dem Elektrogerät 20 dient. Dabei gilt:
    der Kopfhörer 10 ist mit einem Modul zum Ermitteln des Herzschlages 11 und einer Rechen-/Steuereinheit 12 versehen, wobei das Modul zum Ermitteln des Herzschlages 11 den Puls an den Ohren messen kann und dann das Signal auf die Rechen-/Steuereinheit 12 überträgt, die die Schlaganzahl zählt, berechnet sowie verarbeitet und danach die Daten zu einem Signal umwandelt; einem Steuerschalter 13, mit dem das Ein- bzw. Ausschalten des Moduls zum Ermitteln des Herzschlages 11 gesteuert werden kann;
    das Elektrogerät 20 stellt ein mit einer Steuerfrontplatte 41 versehenes Fitnessgerät 40 dar, das eine Mikroprozessoreinheit 21 und eine Anzeigeeinheit 22 aufweist, wobei die Mikroprozessoreinheit 21 mit einem vorgesehenen Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen (application programm/sport information integrated system) und einem Schaltkreis zunächst die Signale und Daten umwandelt, berechnet, verarbeitet und danach die Daten zu einem Signal umwandelt und diese umgewandelten Daten auf die Anzeigeeinheit 22 (oder Aufnahmeeinheit) zum Lesen und Verwerten des Benutzers sendet; eine Speichereinheit 23, die die durch die Mikroprozessoreinheit 21 berechneten, verarbeiteten und umgewandelten Daten speichert; einen Steuerschalter 24, der die Anzeigeeinheit 22 steuert, nämlich das Anzeigen der Herzschlagdaten ein- bzw. auszuschalten;
    das Bluetooth-Modul 30 versendet Signale der Herzschlagdaten kabellos zwischen dem Kopfhörer 10 und dem Elektrogerät 20. Das Bluetooth-Modul 30 ist mit einer Signal-Sendeeinheit 31 versehen, die im Kopfhörer 20 angeordnet ist und dient dazu, die von der Rechen-/Steuereinheit 12 übertragenen Signale auszusenden; einer Signal-Empfangseinheit 32, die im Kopfhörer 20 angeordnet ist und dazu dient, Signale zu empfangen und sie dann weiter auf die Anzeigeeinheit 22 oder (als eine Aufnahmeeinheit) auf eine die Aufnahme- und Anzeigeeinheit kombinierende Vorrichtung zu übertragen. Die Signal-Sendeeinheit 31 und die Signal-Empfangseinheit 32 rufen sich gegenseitig mit einem Identifikationskode.
  • Mit der vorstehenden Ausgestaltung ermittelt das Modul zum Ermitteln des Herzschlages 11 ständig den Puls und überträgt dann das Signal auf die Rechen-/Steuereinheit 12, die dann die Daten berechnet, verarbeitet und umwandelt. Das Bluetooth-Modul 30 überträgt die Signale auf irgendein Elektrogerät 20 der mit einem Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen versehenen Verwaltungsvorrichtung (Manager Device) und zeigt die Daten an. So kann der Kopfhörer 10 den Herzschlag ermitteln, und die Daten des Herzschlages können kabellos angezeigt werden.
  • Bemerkenswert ist, daß die Bluetooth-kabellose Übertragungstechnik im wesentlichen für das LAN (local area network) der Schnittstelle der Radiowellen angewendet wird, wobei Daten und Audiosignale echtzeitig übertragen werden. Außerdem wird die Übertragungsgeschwindigkeit der Daten nicht von der Blockadewirkung durch Gegenstände wie Wände, Taschen oder Bürotaschen beeinträchtigt, so daß das Bluetooth-Modul 30 innerhalb einer kurzen Strecke mit einem Elektrogerät, das über die Bluetooth-Funktion verfügt, verbunden werden kann. Desweiteren lässt sich das gesamte Rahmenwerk des Bluetooth-Moduls 30 leicht und einfach an Elektrogeräten aller Arte montieren.
  • Aus 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich, wobei das vorgesehene Anwendungsprogramm/integrierte System für Sportinformationen in der Rechen-/Steuereinheit 12 angeordnet ist, um Daten und Signale umzuwandeln, zu berechnen und zu zu verarbeiten. Es ist nicht nötig, das Elektrogerät 20 mit einer Mikroprozessoreinheit 21 zu versehen, wodurch die Bauteile noch wirksamer vereinfacht werden können, was zur Kostensenkung beitragen kann.
  • Gemäß 4, 6 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls auf irgendein Elektrogerät 20 der gleichermaßen mit einem Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen versehenen Verwaltungsvorrichtung (Manager Device) anwendbar, z.B. eine elektronische Uhr, einen PDA, einen PC. Der zu Untersuchende kann entsprechend dem Umstand, in dem er seinen Herzschlag messen lassen will, ein geeignetes Elektrogerät 20 zum Einsatz auswählen, wobei zu den Umständen beispielhalft eine dynamische Aktivität wie Ballsport, Radfahren, Joggen und Yoga zählen kann, oder eine Aktivität mit geringer Bewegung wie Lesen und den Computer Benutzen.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages mit einem Bluetooth-Kopfhörer sowie zur elektrischen Aufnahme bzw. Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten folgende Merkmale und Vorteile bei der Struktur und der Anwendung:
    • 1. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermittelt das Pulssignal an den Ohren und wird in Kombination mit dem Bluetooth-kabellosen Übertragungsverfahren wirksam für tragbare elektronische Anzeigevorrichtungen verwendet, um die Bauteile derart zu vereinfachen, daß der Benutzer die erfindungsgemäße Vorrichtung effizient benutzen und seine eigene körperliche Kondition bewerten sowie kontrollieren kann.
    • 2. Durch das Bluetooth-kabellose Übertragungsverfahren in Kombination mit Elektrogeräten aller Art kann der zu Untersuchende in einem dynamischen Zustand oder Zustand mit geringer Bewegung immer ein geeignetes Elektrogerät zum Messen der Herzschlagfrequenz auswählen; zudem ist die Geschwindigkeit der Signalübertragung sehr hoch und wird nicht durch die Richtung der Sende- bzw. Empfangseinheit, Blockaden oder den Abstand verringert, was sich als sehr praktisch erweist.
    • 3. Das bei einer Rechen-/Steuereinheit 12 und Mikroprozessoreinheit 21 vorgesehene Anwendungsprogramm/integrierte System für Sportinformationen oder das diesbezügliche Steuersystem dient dazu, Signale und Daten zu verarbeiten, zu berechnen und umzuwandeln, um die Daten aufzunehmen oder von der vorgesehenen Anzeigeeinheit 22 ausgeben zu lassen, damit der zu Untersuchende sie lesen und verwenden kann.
    • 4. Der Kopfhörer 10, der aus dem Modul zum Ermitteln des Herzschlages 11, der Rechen-/Steuereinheit 12 und der Signal-Sendeeinheit 31 ausgebildet ist, hat ein kleines Volumen und verfügt zugleich über Funktionen wie Verarbeiten, Berechnen und Umwandeln. Der Kopfhörer 10 kann nur eine der vorgenannten Funktionen in Nutzung nehmen und wirkt mit einem beliebigen Elektrogerät mit Signalkompatibilität zusammen, was sich als sehr praktisch erweist.
  • Das vorstehend offenbarte Ausführungsbeispiel dient zur konkreten Beschreibung der Erfindung. Die Beschreibung ist zwar durch bestimmte Fachbegriffe vorgenommen, soll aber nicht die Schutzansprüche der Erfindung beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die die in diesem technischen Bereich Sachkundigen auf Basis der Bestimmungen der Erfindung vorgenommen haben bzw. vornehmen können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages mit einem Bluetooth-Kopfhörer sowie zur elektronischen Aufnahme bzw. Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten, bestehend aus: einem Kopfhörer (10), der mit einem Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) und einer Rechen-/Steuereinheit (12) versehen ist, wobei das Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) den Puls an den Ohren messen kann und dann das Signal auf die Rechen-/Steuereinheit (12) überträgt, die die Schlaganzahl zählt, berechnet sowie verarbeitet und danach die Daten zu einem Signal umwandelt; einem Elektrogerät (20), das eine Mikroprozessoreinheit (21) und eine Aufnahme- bzw. Anzeigeeinheit (22) aufweist, wobei die Mikroprozessoreinheit (21) mit einem vorgesehenen Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen (application programm/sport information integrated system) und einem Schaltkreis zunächst die Signale und Daten umwandelt, berechnet, verarbeitet und danach die Daten zu einem Signal umwandelt und diese umgewandelten Daten auf die Anzeigeeinheit (22) zum Lesen und Verwerten des Benutzers sendet; einem Bluetooth-Modul (30), das Signale der Herzschlagdaten kabellos zwischen dem o.g. Kopfhörer (10) und dem Elektrogerät (20) versendet; und einer Signal-Empfangseinheit (32), die im Kopfhörer (20) angeordnet ist und dazu dient, Signale zu empfangen und sie dann weiter auf die Aufnahme-bzw. Anzeigeeinheit (22) zu übertragen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) ständig den Puls ermittelt und dann das Signal auf die Rechen-/Steuereinheit (12) überträgt, die dann die Daten berechnet, verarbeitet und umwandelt; das Bluetooth-Modul (30) überträgt die Signale auf irgendein Elektrogerät (20) der mit einem Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen versehenen Verwaltungsvorrichtung (Manager Device) und zeigt die Daten an. So kann der Kopfhörer (10) den Herzschlag ermitteln, und die Daten des Herzschlages können kabellos angezeigt werden.
  3. Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages mit einem Bluetooth-Kopfhörer sowie zur elektronischen Aufnahme bzw. Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten, bestehend aus: einem Kopfhörer (10), der mit einem Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) und einer Rechen-/Steuereinheit (12) versehen ist, wobei das Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) den Puls an den Ohren messen kann und dann das Signal auf die Rechen-/Steuereinheit (12) überträgt, die mit einem Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen die Signale berechnet, verarbeitet und umwandelt; einem Elektrogerät (20), das eine Aufnahme- bzw. Anzeigeeinheit (22) aufweist, die Daten zum Lesen und Verwerten des Benutzers anzeigt; einem Bluetooth-Modul (30), das Signale der Herzschlagdaten kabellos zwischen dem o.g. Kopfhörer (10) und dem Elektrogerät (20) versendet; das Bluetooth-Modul (30) ist mit einer Signal-Sendeeinheit (31) versehen, die im Kopfhörer (10) angeordnet ist und dazu dient, die von der Rechen-/Steuereinheit (12) übertragenen Signale zu versenden; und einer Signal-Empfangseinheit (32), die im Kopfhörer (20) angeordnet ist und dazu dient, Signale zu empfangen und sie dann weiter auf die Aufnahme-bzw. Anzeigeeinheit (22) zu übertragen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrogerät (20) als eine elektronische Uhr ausgebildet werden kann, die mit dem Bluetooth-Modul (30) und der Anzeigeeinheit (22) versehen ist und am Arm getragen werden kann.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrogerät (20) als ein tragbarer Laptop oder PDA mit dem Bluetooth-Modul (30) ausgebildet werden kann.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrogerät (20) als ein PC mit dem Bluetooth-Modul (30) ausgebildet werden kann.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrogerät (20) als ein Fitnessgerät (40) mit einer das Bluetooth-Modul (30) aufweisenden Steuerfrontplatte (41) ausgebildet werden kann.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrogerät (20) ferner eine Speichereinheit (23) umfassen kann, die die durch die Mikroprozessoreinheit (21) berechneten, verarbeiteten und umgewandelten Daten speichert.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfhörer (10) ferner einen Steuerschalter (13) umfassen kann, der das Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) steuert, nämlich das Ermitteln ein- bzw. Auszuschalten.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrogerät (20) ferner einen Steuerschalter (24) umfassen kann, der die Anzeigeeinheit (22) steuert, nämlich das Anzeigen der Herzschlagdaten ein- bzw. Auszuschalten.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme- bzw. Anzeigeeinheit (22) am Elektrogerät (20) als eine Aufnahmeeinheit oder eine Anzeigeeinheit oder eine kombinierte Einheit mit diesen beiden Funktionen ausgebildet werden kann.
  12. Vorrichtung zur Kontrolle des Herzschlages mit einem Bluetooth-Kopfhörer sowie zur elektronischen Aufnahme bzw. Anzeige der den Herzschlag betreffenden Daten, bestehend aus: einem Kopfhörer (10), der mit einem Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) und einer Rechen-/Steuereinheit (12) versehen ist, wobei das Modul zum Ermitteln des Herzschlages (11) den Puls an den Ohren messen kann und dann das Signal auf die Rechen-/Steuereinheit (12) überträgt, die mit einem Anwendungsprogramm/integrierten System für Sportinformationen die Signale berechnet, verarbeitet und umwandelt; und einem Bluetooth-Modul (30), das Signale der Herzschlagdaten kabellos versendet; das Bluetooth-Modul (30) ist mit einer Signal-Sendeeinheit (31) versehen, die im Kopfhörer (10) angeordnet ist und dazu dient, die von der Rechen-/Steuereinheit (12) übertragenen Signale zu versenden.
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