TWM504571U

TWM504571U - 手握式心跳感測裝置

Info

Publication number: TWM504571U
Application number: TW104202413U
Authority: TW
Inventors: You-Yu Chen
Original assignee: Direction Technology Co Ltd
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2015-07-11

Description

手握式心跳感測裝置

本創作是關於一種手握式心跳感測裝置，尤指一種不易受到干擾，構造簡單、操作容易，可以精確提供運動者心跳資訊的感測裝置。

隨著社會進步，人們的生活愈來愈便利，在物質上享受前無古人的成果，讓生活得到滿足。然而，伴隨經濟成長的副產品，卻是愈來愈多文明病的發生。

而大多數的文明病都是因為營養過剩所併發的身體症狀，例如肥胖所引發之高血壓、腸胃疾病，更進一步可能併發心臟病、糖尿病、腎臟病等高危險病症，嚴重威脅個人生命安全。

另外，現代人雖在物質上得到滿足，但在心理層面沒有相對得到提升，導致心理疾病的快速上升。輕則產生自閉、憂鬱傾向，嚴重者甚至會進行自殺、他殺等脫序行為。這些心理疾病不僅傷害個人，更大程度會影響當事人周遭的人際關係，影響層面相當深遠。

為此，專家學者多呼喻現代人要有適當的運動，藉由適度的活動激發身體機能，活絡身體器官，讓身心都能得到適當的調適。

惟，運動應該適量即可，不可過度勞累，否則產生運動傷害，反而得不償失。為此，若能有效監控運動者的身體狀態，隨時取得數據分析，不僅減少運動傷害，也可以進一步規劃運動課程，逐漸提高身體機能，獲得最佳身體狀態。

最基本的生理數據，無疑是心跳，藉由心跳速率，可以判斷該運動者的身體狀態，並給予適度的提醒或指導。坊間已有運動時監測心跳狀態的產品，其主要是以胸帶方式包覆在該運動者的胸前，以期即時監測該運動者的心跳。但此類方式不僅穿戴不便，而且會對該運動者的胸前產生束縛感以及異物感，雖不致造成安全問題，但會造成該運動者運動不悅的感受，降低運動的成效，反而不利使用。

另一方式，主要是採取手握式的心跳感測裝置，如美國專利US 6,522,255 B1，此法只需該運動者手握，即可隨時監測心跳值，在使用與操作上都稱簡便，也不會影響運動的遂行。然而，習知的手握式心跳感測裝置概分有二，其一屬於金屬鐵片式握把，讓該運動者手握，但金屬鐵片的缺點是容易受到靜電干擾，而靜電無處不在，造成其偵測結果有所誤差；另一手握式心跳感測裝置是導電橡膠材質，雖然不易受到靜電干擾，但橡膠材質式的手握心跳感測裝置內阻值較高，造成感應信號不良，以致於量測不到心跳信號，使其功能喪失。

另外，習用設計有以手指指壓方式感測心跳值，但手指容易抖動且血液循環不佳，導致訊號感測效果不好。

顯然，習知技術仍有改善的空間，而有待加以精進。

本案創作人鑑於前述習知缺點，乃著手加以改良，構思一種偵測精確，不易受到干擾，而且操作簡易的產品，經由長期的研發與實作，進而達成保健身體的手握式心跳感測裝置。

本創作之主要目的在於提供一種手握式心跳感測裝置，其利用光感式偵測心跳，不易受到干擾，而能有效結合運動取得心跳數據，為運動者提供最佳的服務。

本創作之另一目的在於提供一種手握式心跳感測裝置，其結構簡單，設置容易，不會妨礙運動的進行，有助於運動的推廣。

本創作之再一目的在於提供一種手握式心跳感測裝置，其更可結合程式或遊戲app，將取得的心跳資料進一步應用，讓取得的心跳資料不再為死板的數值，而能以更多元方式展示在運動者的眼前，讓該運動者能更為瞭解自己的身體狀態。

可達成前述目的之一種手握式心跳感測裝置，係以單手握或雙手方式偵測運動者的心跳信號，其設置有皮膚接觸面，用來感測該運動者的手握，以啟動心跳偵測作業。

該手握式心跳感測裝置操作時是由該運動者手部握持進行操作。

或者，更進一步，該手握式心跳感測裝置係嵌入在運動器材的握把中，讓該使用者操作該運動器材時直接手握接觸，以在運動過程中取得心跳信號。

該手握式心跳感測裝置包括有感測裝置本體，該感測裝置本體內設置有光感式心跳偵測模組、信號放大器、類比/數位轉換單元、數位信號處理器、微處理器、輸出介面等組成單元。當該手握式心跳感測裝置啟動時，首先由該光感式心跳偵測模組利用光照方式取得該運動者的心跳信號。

該信號放大器用以將接收的心跳信號予以放大，然後將放大後的心跳信號，透過該類比/數位轉換單元將類比信號轉換成數位信號，並經過該數位信號處理器，整理該類比/數位轉換單元傳送的數位信號，取樣獲得心跳資訊。

該數位信號處理器產生的心跳資訊，另經過該微處理器，以將該數位信號處理器產生的心跳資訊進行處理計算，得到心跳值的數位信號。

經該微處理器完成心跳值的數位信號的，經過該輸出介面，以任意有線、無線方式傳輸至健身器材的顯示儀錶或其它裝置以供使用。

前述的其它裝置，例如手機、平板、PDA等個人數位裝置，可直接將心跳值顯示在該個人數位裝置的顯示幕上，提供該運動者參考。或者，結合各種應用、遊戲app程式，可以該心跳值進行不同的應用或遊戲使用，讓該運動者得注意心跳值的變化，以進行適當的運動規劃。

1‧‧‧手握式心跳感測裝置

11‧‧‧感測裝置本體

111‧‧‧皮膚接觸面

12‧‧‧光感式心跳偵測模組

121‧‧‧光發射單元

122‧‧‧光接收單元

13‧‧‧信號放大器

14‧‧‧類比/數位轉換單元

15‧‧‧數位信號處理器

16‧‧‧微處理器

17‧‧‧輸出介面

18‧‧‧鬆緊帶

2‧‧‧運動者

21‧‧‧手部

3‧‧‧運動器材

31‧‧‧跑步機

32‧‧‧腳踏車

4‧‧‧電源

41‧‧‧發電機

5‧‧‧個人數位裝置

第1圖為本創作的結構原理方塊圖；第2圖為本創作設置於握把的的結構示意圖；第3圖為本創作應用於運動者跑步時的操作示意圖；第4圖為本創作應用於跑步機運動時的操作示意圖；以及第5圖為本創作應用於腳踏車運動時的操作示意圖。

請參閱第1圖至第3圖所示為本創作之一種手握式心跳感測裝置1，係以手握方式偵測運動者2的心跳信號，以在該運動者2進行運動時隨時掌握心跳值，然後判斷身體狀態，進一步調整運動步調。

該手握式心跳感測裝置1設置有感測裝置本體11，該感測裝置本體11內設置有光感式心跳偵測模組12、信號放大器13、類比/數位轉換單元14、數位信號處理器15、微處理器16、輸出介面17等組成單元。所有組成單元可以結合成一個輕薄的結構，以利於該運動者2手握使用，不會造成任何不舒適感。

該感測裝置本體11設置有皮膚接觸面111，用來感測該運動者2的握持，以啟動心跳偵測作業。

該光感式心跳偵測模組12係利用光照方式取得該運動者2的心跳信號，該光感式心跳偵測模組12包括有一個或一個以上的光發射單元121與光接收單元122，該光發射單元121發射光束到該運動者2身體，產生光反射信號經由該光接收單元122接收，以取得心跳信號。

該信號放大器13用以將接收的心跳信號予以放大，然後將放大後的心跳信號，傳遞由該類比/數位轉換單元14將心跳值的類比信號轉換成數位信號；該數位信號處理器15則用來整理該類比/數位轉換單元14傳送的數位信號，取樣獲得心跳資訊；該微處理器16用來將該數位信號處理器15產生的心跳資訊進行處理計算，得到心跳值的數位信號；而該輸出介面17將該微處理器16完成的數位信號傳輸至其它裝置以供使用。

另該手握式心跳感測裝置1設置有電源4，用來提供前述裝置的動力。

請參閱第3圖所示，該手握式心跳感測裝置1是直接由該運動者2的手部21握持，以在運動過程中直接讀取心跳值。

而參閱第4圖、第5圖所示，當該運動者2使用運動器材3時，對於需要握持操控的跑步機31、腳踏車32、健身車、划船機等該運動器材3，可將該感測裝置本體11係嵌入在運動器材3的握把31中，使該皮膚接觸面111顯露在該運動器材3的該握把31外部以供該運動者2的手部21握持接觸。

配合該運動器材3，該電源4可為發電機41，該發電機41連接並由該運動器材3帶動發電。

另外，該手握式心跳感測裝置1的該光感式心跳偵測模組12可以設置一個或一個以上，藉由多重感測方式，取得更為精確的心跳值，而避免誤差。

而該輸出介面17可為WiFi、藍芽、紅外線天線或其它傳輸協定等無線介面；或者，該輸出介面17為USB、IEEE 1394或其它傳輸協定等有線介面。

請參閱第1圖所示，配合該輸出介面17的通訊協定，可以將心跳資訊轉給健身器材3的顯示器或其它裝置以供使用，例如手機、平板、PDA等個人數位裝置5，該輸出介面17具有高頻發射電路，可將該心跳值的數位信號傳輸至空氣中，然後經由該輸出介面17直接將心跳值傳輸並顯示在該個人數位裝置5的顯示幕上，提供該運動者2參考。或者，結合各種應用、遊戲app程式，可以該心跳值進行不同的應用或遊戲使用，讓該運動者2得注意心跳值的變化，以進行適當的運動規劃。

上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。