WO2018161656A1 - 一种用于水下运动的人体血氧监测腕套 - Google Patents

一种用于水下运动的人体血氧监测腕套 Download PDF

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Abstract

一种用于水下运动的人体血氧监测腕套,监测腕套上设置有MCU(5)、电源芯片、温度传感器(7)、血氧传感器(8)、显示屏(4,2)和柔性电池(6);柔性电池(6)连接电源芯片,电源芯片连接MCU(5)、温度传感器(7)、血氧传感器(8)以及显示屏一(4)和显示屏二(2),MCU(5)连接温度传感器(7)、血氧传感器(8)和显示屏(4,2)。可以监测水下运动爱好者的生理特征,如血氧。当血氧值含量偏低时,及时报警,并提醒人们停止水下运动,注意人身安全。

Description

一种用于水下运动的人体血氧监测腕套 技术领域
[0001] 本发明涉及一种腕套, 特别涉及一种用于水下运动的血氧监测腕套。
背景技术
[0002] 当今社会越来越多的人喜欢从事水下运动, 比如青少年学习游泳, 青年人参加 游泳活动, 老年人冬泳, 或其他水下憋气运动等。 人在水中活动的受阻感是空 气的 800倍, 如果动作速度相同, 完成同样的一组动作, 水中与陆地相比至少要 多用 6倍以上的力量。 那么, 水中运动将取得事半功倍的运动效果。 水的散热性 远大于空气, 是空气的 28倍多。 实验证明, 一个人在水中运动二十分钟所消耗 的热量相当于同样强度在陆地运动一个多小吋。 由此可见, 水下运动的体力消 耗十分巨大, 达到相同效果, 人在水中运动的吋间远小于在陆地上运动的吋间 。 由此, 也会产生一系列的安全问题, 如发生水下抽搐, 或水下憋气窒息, 或 自认为锻炼吋间过短而坚持水下运动等或发生难以挽回的悲剧。 目前, 水下大 多通过心率检测人体的生理特征, 但是心率特征在运动吋波动较大, 有吋不能 准确反映出人体的实吋状态。
技术问题
[0003] 申请人在申请 CN2017101141532中涉及一种用于水下运动的人体生命特征监测 的手套, 但是, 通过人体试验, 虽然该手套能较为准确地监测出血氧的变化, 但是, 用户在水中的体验不是很乐观, 在游泳吋, 戴手套不是特别利于手的动 作, 而且, 一屏多用的情况一旦血氧界面无法显示, 可能无法及吋预警。
[0004] 技术解决方案
[0005] 本发明旨在为水下运动爱好者提供一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 可 以监测水下运动爱好者的血氧特征。 当血氧值含量偏低吋, 及吋报警, 并提醒 人们停止水下运动, 注意人身安全。
[0006] 本发明的技术方案如下: [0007] 一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特征在于, 所述腕套包括手臂部分 和手套部分, 所述手臂部分和手套部分一体成型, 所述手套部分为半指手套; 所述监测腕套上设置有 MCU、 电源芯片、 温度传感器、 血氧传感器、 显示屏一 、 显示屏二和柔性电池; 所述柔性电池连接所述电源芯片, 所述电源芯片连接 所述 MCU、 温度传感器、 血氧传感器以及所述显示屏一和显示屏二, 所述 MCU 连接所述温度传感器、 血氧传感器和所述显示屏一和显示屏二。
[0008] 进一步地, 所述监测腕套为皮质材料。
[0009] 进一步地, 所述柔性电池设置于所述手臂部分。
[0010] 进一步地, 所述显示屏一设置于所述手背部分的最上层, 所述显示屏二设置于 所述手臂部分的最上层, 所述显示屏一和显示屏二通过软排线连接所述电源芯 片和所述 MCU。
[0011] 进一步地, 所述温度传感器设置于所述手臂部分上显示屏二的尺寸范围之外的 位置, 或者设置于所述手套部分上显示屏一的尺寸范围之外的位置。
[0012] 进一步地, 所述温度传感器上设置不锈钢传导体; 所述不锈钢传导体为不锈钢 圆环。
[0013] 进一步地, 所述血氧传感器设置于所述手臂部分上, 且靠近所述手套部分的位 置, 所述血氧传感器通过软排线连接到所述 MCU。
[0014] 进一步地, 所述 MCU设置有蓝牙模块, 所述检测腕套可以通过所述蓝牙模块 与外部具有蓝牙功能的电子设备进行无线连接, 以使得外部电子设备可以同步 接收所述监测腕套检测到的温度、 血氧值。
[0015] 进一步地, 所述显示屏一可以显示吋间、 所述血氧传感器测量的血氧值 (血氧 浓度) 和所述温度传感器测量的温度。
[0016] 进一步地, 所述显示屏一可以显示不同的颜色。 所述 MCU具有判断模块, 所 述判断模块可以对所述血氧传感器测量的血氧值进行判断, 所述 MCU基于所述 判断模块的判断控制显示器的显示颜色。
[0017] 进一步地, 当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于等于 A吋, 所述 MCU控制所 述显示屏一绿色显示; 当血氧值 B<c<A吋, 所述 MCU控制所述显示器一黄色显 示; 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述显示屏一红色显示。 [0018] 进一步地, 当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于等于 A吋, 所述 MCU控制所 述显示屏一背景绿色显示; 当血氧值 (血氧浓度) B<c<A吋, 所述 MCU控制所 述显示器一背景黄色显示; 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述显示屏一背景红色 显示。
[0019] 进一步地, 所述 A=95<¾, B=90<¾。
[0020] 进一步地, 所述监测手套还具有振动装置, 所述振动装置连接所述电源芯片和 所述 MCU, 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述 MCU控制所述振动装置振动。
[0021] 进一步地, 当血氧值 B<c<A吋, 所述 MCU控制所述振动装置间断振动; 当血氧 值小于等于 B吋, 所述所述 MCU控制所述振动装置持续振动。
[0022] 进一步地, 所述显示屏二用于显示不同的颜色以对用户进行提醒和警示, 所述 MCU具有判断模块, 所述判断模块可以对所述血氧传感器测量的血氧值进行判 断, 所述 MCU基于所述判断模块的判断控制显示器的显示颜色。
[0023] 进一步地, 当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于等于 A吋, 所述 MCU控制所 述显示屏二背景绿色显示; 当血氧值 (血氧浓度) B<c<A吋, 所述 MCU控制所 述显示器二背景黄色显示; 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述显示屏二背景红色 显示。
问题的解决方案
发明的有益效果
有益效果
[0024] 通过上述的技术方案, 用户在进行水下运动吋, 监测手套可以通过振动以及显 示屏不同的颜色提醒用户的血氧状态, 特别是专门设置了一块显示屏二, 专用 于显示用户的血氧状态, 这种专用的显示屏, 更大程度地使得用户更容易知晓 自己的状态, 更使得附近水域的人更容易观察到水中的颜色 (试验表明, 当水 中的红色光源达到一定的面积吋, 附近水域的人非常容易看到红色光源附近的 水面全是红色的, 以方便救援) , 极大程度保障用户的安全, 二是可以通过外 部的电子设备对用户的血氧状态进行实吋监控, 必要情况实吋救援。
对附图的简要说明 附图说明
[0025] 附图 1为本发明的结构图。
[0026] 附图 2为本发明的控制路线图。
本发明的实施方式
[0027] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。 然而, 示例实施方式能够以多种 形式实施, 且不应被理解为限于在此阐述的范例; 相反, 提供这些实施方式使 得本发明将更加全面和完整, 并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的 技术人员。 附图仅为本发明的示意性图解, 并非一定是按比例绘制。 图中相同 的附图标记表示相同或类似的部分, 因而将省略对它们的重复描述。
[0028] 此外, 所描述的特征、 结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实 施方式中。 在下面的描述中, 提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式 的充分理解。 然而, 本领域技术人员将意识到, 可以实践本发明的技术方案而 省略所述特定细节中的一个或更多, 或者可以采用其它的方法、 组元、 装置、 步骤等。 在其它情况下, 不详细示出或描述公知结构、 方法、 装置、 实现或者 操作以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。
[0029] 人们在日常生活中由于佩戴手环, 习惯性地看手腕, 但是在水下, 由于水的阻 力较大, 视线也受限制, 首先, 创造性地将传感器装置设置在手套上, 手套的 面积远远大于手环, 无论是观看、 报警、 测量都能大大提高有效性和成功率。
[0030] 如附图 1和 2所示, 一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 所述腕套包括手臂 部分和手套部分, 所述手臂部分和手套部分均为皮质, 他们一体成型, 构成如 附图 2中的装置外形 3, 所述手套部分为半指手套; 所述监测腕套上设置有 MCU5 、 电源芯片、 温度传感器 7、 血氧传感器 8、 显示屏一 4、 显示屏二 2和柔性电池 6 ; 所述柔性电池 6连接所述电源芯片, 所述电源芯片连接所述 MCU5、 温度传感 器、 7血氧传感器 8以及所述显示屏一 4和显示屏二 2, 所述 MCU5连接所述温度传 感器 7、 血氧传感器 8和所述显示屏一 4和显示屏二 2; 所述 MCU5、 温度传感器 7 和电源芯片可以设置在同一电路板 1上。
[0031] 为了最大程度地防止柔性电池 6的变形, 可以优选将柔性电池设置于手臂部分 , 也可以在柔性电池 6外设置固定装置。 更优选的是, 将其设置在手臂部分的外 侧或内侧, 因为设置在左右侧, 随着手臂的弧形, 柔性电池也会成为弧形, 不 禾 1J于柔性电池的稳定性。
[0032] 为了方便自己观察, 也为了方便水面附近的其他人的观察, 可以将所述显示屏 一设置于所述手背部分的最上层, 将所述显示屏二设置于所述手臂部分的最上 层, 所述显示屏一和显示屏二通过软排线连接所述电源芯片和所述 MCU。
[0033] 为了防止显示屏的温度对温度传感器造成干涉, 可将所述温度传感器设置于所 述手臂部分上显示屏二的尺寸范围之外的位置, 或者设置于所述手套部分上显 示屏一的尺寸范围之外的位置。 同吋, 为了使得温度更好地传导, 可将所述温 度传感器上设置不锈钢传导体; 所述不锈钢传导体为不锈钢圆环。
[0034] 为了使得血氧传感器能更好地检测到人体的血氧浓度 (血氧值) , 可将所述血 氧传感器设置于所述手臂部分上, 且靠近所述手套部分的位置, 所述血氧传感 器通过软排线连接到所述 MCU。
[0035] 当用户在水下场所运动吋, 为了方便外部人员及吋跟进用户的生理参数, 在所 述 MCU设置有蓝牙模块, 所述检测腕套可以通过所述蓝牙模块与外部具有蓝牙 功能的电子设备进行无线连接, 以使得外部电子设备可以同步接收所述监测腕 套检测到的温度、 血氧值。
[0036] 更重要的是, 有吋蓝牙装置的传导超出了距离, 外部设备可能无法及吋通过蓝 牙连接到用户的监测腕套, 因此, 十分有必要设置一种能使得用户自己并且外 部人员非常容易知晓水下运动用户生命参数的装置一显示屏。
[0037] 申请人在前的申请 CN2017101141532中设置了手套加上一块显示屏, 试验表明 , 手套的水下运动体验不是特别高, 并且, 一块显示屏由于面积太小, 外部人 员观察不是特别清楚。 为了更好地使得用户在出现问题吋获救, 本发明一是将 手套创造性地设置为腕套, 二是创造性地使用两块显示屏。
[0038] 所述显示屏一可以显示吋间、 所述血氧传感器测量的血氧值 (血氧浓度) 和所 述温度传感器测量的温度。 所述显示屏一可以显示不同的颜色。 所述 MCU具有 判断模块, 所述判断模块可以对所述血氧传感器测量的血氧值进行判断, 所述 M CU基于所述判断模块的判断控制显示器的显示颜色。 当所述血氧传感器测量的 血氧值 c大于等于 A吋, 所述 MCU控制所述显示屏一绿色显示; 当血氧值 B<c<A 吋, 所述 MCU控制所述显示器一黄色显示; 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述显 示屏一红色显示; 或者当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于等于 A吋, 所述 MC U控制所述显示屏一背景绿色显示; 当血氧值 (血氧浓度) B<c<A吋, 所述 MCU 控制所述显示器一背景黄色显示; 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述显示屏一背 景红色显示。 其中所述 A=95<¾, B=90<¾。
[0039] 并且, 单独设置了显示屏二, 专用于颜色显示, 颜色的显示机制与显示屏一一 样, 只不过, 该显示屏不显示任何内容, 当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于 等于 A吋, 所述 MCU控制所述显示屏二背景绿色显示 (即全部是绿色) ; 当血 氧值 (血氧浓度) B<c<A吋, 所述 MCU控制所述显示器二背景黄色显示 (即全 部是黄色) ; 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述显示屏二背景红色显示 (即全部 是红色) 。 这样, 不管是用户自己, 还是外部人员, 非常容易对生命参数进行 判断, 一旦出现红色, 立即采取自救或者外部人员救援。
[0040] 同吋, 为了防止外部人员未通过蓝牙检测到, 或者未观察到颜色, 所述监测手 套还具有振动装置, 所述振动装置连接所述电源芯片和所述 MCU, 当所述血氧 值小于等于 B吋, 所述 MCU控制所述振动装置振动。 可以通过振动提醒用户。
[0041] 通过上述的技术方案, 用户在进行水下运动吋, 监测手套可以通过振动以及显 示屏不同的颜色提醒用户的血氧状态, 特别是专门设置了一块显示屏二, 专用 于显示用户的血氧状态, 这种专用的显示屏, 更大程度地使得用户更容易知晓 自己的状态, 更使得附近水域的人更容易观察到水中的颜色 (试验表明, 当水 中的红色光源达到一定的面积吋, 附近水域的人非常容易看到红色光源附近的 水面全是红色的, 以方便救援) , 极大程度保障用户的安全, 二是可以通过外 部的电子设备对用户的血氧状态进行实吋监控, 必要情况实吋救援。
[0042] 最后应说明的是: 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制 ; 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员 应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其 中部分或者全部技术特征进行等同替换; 而这些修改或者替换, 并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特征在于, 所述腕套包括 手臂部分和手套部分, 所述手臂部分和手套部分一体成型, 所述手套 部分为半指手套; 所述监测腕套上设置有 MCU、 电源芯片、 温度传 感器、 血氧传感器、 显示屏一、 显示屏二和柔性电池; 所述柔性电池 连接所述电源芯片, 所述电源芯片连接所述 MCU、 温度传感器、 血 氧传感器以及所述显示屏一和显示屏二, 所述 MCU连接所述温度传 感器、 血氧传感器和所述显示屏一和显示屏二。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特 征在于, 所述显示屏一设置于所述手背部分的最上层, 所述显示屏二 设置于所述手臂部分的最上层, 所述显示屏一和显示屏二通过软排线 连接所述电源芯片和所述 MCU。
[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特 征在于, 所述温度传感器设置于所述手臂部分上显示屏二的尺寸范围 之外的位置, 或者设置于所述手套部分上显示屏一的尺寸范围之外的
[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特 征在于, 所述血氧传感器设置于所述手臂部分上, 且靠近所述手套部 分的位置, 所述血氧传感器通过软排线连接到所述 MCU。
[权利要求 5] 根据权利要求 1所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特 征在于, 所述 MCU设置有蓝牙模块, 所述检测腕套可以通过所述蓝 牙模块与外部具有蓝牙功能的电子设备进行无线连接, 以使得外部电 子设备可以同步接收所述监测腕套检测到的温度、 血氧值。
[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特 征在于, 所述显示屏一可以显示吋间、 所述血氧传感器测量的血氧值 (血氧浓度) 和所述温度传感器测量的温度; 所述显示屏一和显示屏 二可显示不同的颜色; 所述 MCU具有判断模块, 所述判断模块可以 对所述血氧传感器测量的血氧值进行判断, 所述 MCU基于所述判断 模块的判断控制显示器的显示颜色。
[权利要求 7] 根据权利要求 6所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特 征在于, 当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于等于 A吋, 所述 MCU 控制所述显示屏二背景绿色显示; 当血氧值 (血氧浓度) B<c<A吋, 所述 MCU控制所述显示器二背景黄色显示; 当所述血氧值小于等于 B 吋, 所述显示屏二背景红色显示。
[权利要求 8] 根据权利要求 6所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其特 征在于, 当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于等于 A吋, 所述 MCU 控制所述显示屏一绿色显示; 当血氧值 B<c<A吋, 所述 MCU控制所 述显示器一黄色显示; 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述显示屏一红 色显示; 或者, 当所述血氧传感器测量的血氧值 c大于等于 A吋, 所 述 MCU控制所述显示屏一背景绿色显示; 当血氧值 (血氧浓度) B<c <A吋, 所述 MCU控制所述显示器一背景黄色显示; 当所述血氧值小 于等于 B吋, 所述显示屏一背景红色显示。
[权利要求 9] 根据权利要求 7或 8所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套, 其 特征在于, 所述 A=95<¾, B=90<¾。
[权利要求 10] 根据权利要求 7或 8或 9所述的一种用于水下运动的人体血氧监测腕套 , 其特征在于, 所述监测手套还具有振动装置, 所述振动装置连接所 述电源芯片和所述 MCU, 当所述血氧值小于等于 B吋, 所述 MCU控 制所述振动装置振动; 当血氧值 B<c<A吋, 所述 MCU控制所述振动 装置间断振动; 当血氧值小于等于 B吋, 所述所述 MCU控制所述振动
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