臂帶式心跳率偵測帶的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種臂帶式心跳率偵測帶，其包括心跳率偵測裝置以及帶體。該心跳率偵測裝置包含電源供應(yīng)單元、心跳率感測單元、加速度感測單元、信號(hào)處理單元及信號(hào)傳輸單元；以及該帶體的兩端連接至該心跳率偵測裝置的兩側(cè)。本實(shí)用新型的臂帶式心跳率偵測帶用于運(yùn)動(dòng)時(shí)測量心跳率，并將心跳率的信息傳輸至使用者使用的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的顯示設(shè)備上，以供使用者知悉其心跳率，并解決現(xiàn)有的較為不方便的心跳率偵測方式。
【專利說明】臂帶式心跳率偵測帶

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種心跳率偵測帶，尤其涉及一種可套設(shè)于手臂上以用于偵測心跳率的臂帶式心跳率偵測帶。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著健康意識(shí)的提升，人們開始注意健康的重要性。為了維持健康，除了控制飲食及調(diào)整生活作息外，亦可以從事運(yùn)動(dòng)的方式來維持健康。根據(jù)許多運(yùn)動(dòng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)有相當(dāng)多的好處，例如維持健康體態(tài)、增加心肺功能、提高肌耐力、提升新陳代謝及紓解生活壓力等，其中又以運(yùn)動(dòng)條件門坎較低的慢跑及單車最受歡迎，因此造成近年來從事慢跑及單車運(yùn)動(dòng)的人口逐漸上升。但是，由于慢跑及單車這類型的運(yùn)動(dòng)通常在戶外進(jìn)行，因此會(huì)受制于天氣的影響而無法進(jìn)行，也讓許多人好不容易建立起來的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣卻因?yàn)樘鞖獾囊蛩囟黄韧Ｖ?。為此，許多人開始使用室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材（例如跑步機(jī)及飛輪車等）來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，除了能夠達(dá)到一般運(yùn)動(dòng)的效果外，亦能夠克服天氣的影響，進(jìn)而養(yǎng)成固定的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣。
[0003]為了能夠有效率地借由使用跑步機(jī)或飛輪車進(jìn)行運(yùn)動(dòng)來達(dá)到增加心肺功能、提高肌耐力等目的，許多使用者通過偵測自己心跳率的方式來進(jìn)行訓(xùn)練，借此，能夠適時(shí)地調(diào)整訓(xùn)練菜單以提升訓(xùn)練效率?，F(xiàn)有偵測心跳率的方式如下所述：使用者的身上穿戴心跳率帶且手腕上須配戴心跳率表。使用跑步機(jī)或飛輪車進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，心跳率會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的改變進(jìn)行變化，同時(shí)該心跳率帶會(huì)立即偵測使用者當(dāng)下的心跳率狀態(tài)，例如每分鐘100下(IOObpm)，并將該心跳率狀態(tài)以有線或無線的方式傳輸至該心跳率表，以供該使用者參考，借以適時(shí)地調(diào)整其跑速，讓使用者能夠在不受傷的狀況下獲得最佳的訓(xùn)練效果。
[0004]然而，現(xiàn)有偵測心跳率的裝置（例如該心跳率表及該心跳率帶的組合)于穿戴及使用時(shí)較不方便。舉例來說，使用者為了知悉其心跳率，其手腕上須配戴該心跳率表且身上同時(shí)穿戴該心跳率帶，因此對(duì)于使用者而言，穿戴該心跳率表及該心跳率帶的過程相當(dāng)麻煩；此外，為了能夠精確地偵側(cè)到心跳率，該心跳率帶必須緊貼皮膚，但該心跳率帶往往會(huì)因?yàn)樯砩系暮顾鴮?dǎo)致滑落，甚至有被汗水腐蝕的可能性，因此對(duì)于使用者而言相當(dāng)不方便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種穿戴容易的偵測心跳率的裝置。
[0006]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種不易因汗水而導(dǎo)致?lián)p壞的偵測心跳率的裝置。
[0007]為達(dá)上述目的及其他目的，本實(shí)用新型提供一種臂帶式心跳率偵測帶，用以讓使用室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的使用者穿戴于其手臂上并偵測其心跳率，并將其心跳率信息無線傳輸該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的顯示設(shè)備上，該臂帶式心跳率偵測帶包括心跳率偵測裝置以及帶體。該心跳率偵測裝置設(shè)置于該臂套本體，包含電源供應(yīng)單元、心跳率感測單元、加速度感測單元、信號(hào)處理單元及信號(hào)傳輸單元，該心跳率感測單元電性連接該電源供應(yīng)單元，用以感測該使用者手臂的具有周期性的生理參數(shù)，并輸出生理信號(hào)；該加速度感測單元電性連接該電源供應(yīng)單元，用以感測該使用者的運(yùn)動(dòng)方向的加速度值，并輸出加速度信號(hào)；該信號(hào)處理單元電性連接該電源供應(yīng)單元、該心跳率感測單元及該加速度感測單元，用以接收該生理信號(hào)及該加速度信號(hào)，并將該生理信號(hào)及該加速度信號(hào)經(jīng)過處理后輸出心跳率信號(hào)；及該信號(hào)傳輸單元電性連接該信號(hào)處理單元，用以接收該心跳率信號(hào)，并將該心跳率信號(hào)傳輸至該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的信號(hào)接收單元。該帶體的兩端連接至該心跳率偵測裝置的兩側(cè)。
[0008]于本實(shí)用新型一實(shí)施例中，該電源供應(yīng)單元為超薄式電池、軟式電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、碳鋅電池或鋰電池。
[0009]于本實(shí)用新型一實(shí)施例中，該心跳率感測單元為光電容積脈搏波(photoplethysmogram, PPG)傳感器。
[0010]于本實(shí)用新型一實(shí)施例中，該加速度感測單元為重力傳感器（G sensor)。
[0011]于本實(shí)用新型一實(shí)施例中，該信號(hào)傳輸單元為近場通訊（near fieldcommunication, NFC)傳輸器,而該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的信號(hào)接收單元為相對(duì)應(yīng)的近場通訊接收器。
[0012]于本實(shí)用新型一實(shí)施例中，該信號(hào)傳輸單兀為藍(lán)牙傳輸器，而該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的信號(hào)接收單元為相對(duì)應(yīng)的藍(lán)牙接收器。
[0013]借此，本實(shí)用新型的臂帶式心跳率偵測帶借由該心跳率偵測裝置、該帶體及與該心跳偵測裝置無線連接的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材，讓使用者可以通過該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的顯示設(shè)備知悉其心跳率，借以適時(shí)地調(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；此外，穿戴該臂帶式心跳率偵測帶的方式相當(dāng)容易，且用于偵測心跳率的心跳率偵測裝置并不會(huì)與身體直接接觸，故不易因汗水而導(dǎo)致?lián)p壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖I為本實(shí)用新型一實(shí)施例中使用者穿戴臂帶式心跳率偵測帶并使用室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例中臂帶式心跳率偵測帶的示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例中臂帶式心跳率偵測帶的心跳率偵測裝置及室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的功能方塊圖。
[0017]主要部件附圖標(biāo)記：
[0018]10使用者
[0019]100臂帶式心跳率偵測帶
[0020]110心跳率偵測裝置
[0021]111電源供應(yīng)單元
[0022]112心跳率感測單元
[0023]113加速度感測單元
[0024]114信號(hào)處理單元
[0025]115信號(hào)傳輸單兀
[0026]120帶體
[0027]200室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材
[0028]210顯示設(shè)備
[0029]225信號(hào)接收單元
[0030]SI生理信號(hào)
[0031]S2加速度信號(hào)
[0032]S3心跳率信號(hào)

【具體實(shí)施方式】
[0033]為充分了解本實(shí)用新型的目的、特征及技術(shù)效果，茲由下述具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明，說明如下：
[0034]請(qǐng)參照?qǐng)D1，其為本實(shí)用新型一實(shí)施例中使用者10穿戴臂帶式心跳率偵測帶100并使用室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的示意圖。該臂帶式心跳率偵測帶100具有心跳率偵測功能，用以讓使用該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的使用者10穿戴該臂帶式心跳率偵測帶100于其手臂上以偵測其心跳率,并將其心跳率無線傳輸至該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的顯示設(shè)備210并顯示。
[0035]再請(qǐng)參照?qǐng)D2，其為本實(shí)用新型一實(shí)施例中臂帶式心跳率偵測帶100的示意圖。該臂帶式心跳率偵測帶100包括心跳率偵測裝置110及帶體120。并同時(shí)參照?qǐng)D3，其為本實(shí)用新型一實(shí)施例中臂帶式心跳率偵測帶100的心跳率偵測裝置110及室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的功能方塊圖。
[0036]該心跳率偵測裝置110包含電源供應(yīng)單元111、心跳率感測單元112、加速度感測單兀113、信號(hào)處理單兀114及信號(hào)傳輸單兀115。
[0037]該電源供應(yīng)單元111可為超薄式電池、軟式電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、碳鋅電池或鋰電池。然而，該電源供應(yīng)單元111的種類并不限于此，凡是可以達(dá)成電源供應(yīng)目的的電池皆屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0038]該心跳率感測單元112電性連接該電源供應(yīng)單元111，并接收來自該電源供應(yīng)單元111所提供的電源，用以感測該使用者10手臂（圖未示）的具有周期性的生理參數(shù)，并輸出生理信號(hào)SI。于一實(shí)施例中，該心跳率感測單元112為光電容積脈搏波傳感器（以下稱PPG傳感器）。
[0039]PPG傳感器是一種以非侵入式測量方式進(jìn)行生理信號(hào)的測量，其包含發(fā)光二極管(例如紅外光發(fā)光二極管）及光接收二極管。以本實(shí)施例而言，使用時(shí)，利用PPG反射式信號(hào)測量法：將該發(fā)光二極管及該光接收二極管置于同一平面上，該發(fā)光二極管發(fā)出的光打入皮膚內(nèi)（以本例來說為手臂的皮膚），再借由該光接收二極管接收由皮膚反射的反射光，進(jìn)而繪出具有周期性的PPG波形。其中，由于手臂內(nèi)部具有脈動(dòng)動(dòng)脈血液、非脈動(dòng)動(dòng)脈血液、靜脈血液、骨骼、皮膚等組織所組成，又脈動(dòng)動(dòng)脈血液會(huì)隨著心跳而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的周期性信號(hào)。更具體而言，人體血管內(nèi)的血液在心臟收縮及舒張時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的血量，即心臟收縮后，脈動(dòng)動(dòng)脈血液的動(dòng)脈管徑因?yàn)檠髟黾佣兇螅环粗?，心臟舒張后，脈動(dòng)動(dòng)脈血液的動(dòng)脈管徑因?yàn)檠鳒p少而變小。借此，由皮膚反射的反射光會(huì)依據(jù)血流的大小而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度變化，進(jìn)而被該光接收二極管所接收，因此，可借由測量手臂內(nèi)脈動(dòng)動(dòng)脈血液的周期性變化的生理參數(shù)，進(jìn)而間接地獲得心跳的變化。然而，測量心跳率的方式并不僅限于上述的PPG反射式信號(hào)測量法，亦可根據(jù)產(chǎn)品定位而使用PPG穿透式信號(hào)測量法。
[0040]該加速度感測單元113電性連接該電源供應(yīng)單元111，并接收來自該電源供應(yīng)單元111所提供的電源，用以感測該使用者10的運(yùn)動(dòng)方向的加速度值，并輸出加速度信號(hào)S2。舉例來說，該使用者10在使用跑步機(jī)或飛輪車運(yùn)動(dòng)時(shí)，其手臂會(huì)隨著身體的運(yùn)動(dòng)方向而擺動(dòng)，并借由該加速度感測單元113而測得其運(yùn)動(dòng)方向的加速度值。于一實(shí)施例中，該加速度感測單元為重力傳感器。
[0041 ] 該信號(hào)處理單元114電性連接該電源供應(yīng)單元111、該心跳率感測單元112及該加速度感測單元113，并接收來自該電源供應(yīng)單元111所提供的電源，用以接收該生理信號(hào)SI及該加速度信號(hào)S2，并將該生理信號(hào)及該加速度信號(hào)經(jīng)過處理后輸出心跳率信號(hào)S3。
[0042]該信號(hào)傳輸單元115電性連接該信號(hào)處理單元114，用以接收該心跳率信號(hào)S3，并將該心跳率信號(hào)傳輸至該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的信號(hào)接收單元225。
[0043]該帶體120的兩端連接至該心跳率偵測裝置110的兩側(cè)，并形成環(huán)狀，而可套設(shè)于該使用者10的手臂上。然而，該帶體120的種類并不限于此，凡是可以達(dá)成套設(shè)于該使用者10的手臂上的目的皆屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0044]借此，使用時(shí)，該使用者10可以借由該帶體120的設(shè)置，而容易地將該臂帶式心跳率偵測帶100套設(shè)于其手臂上。并利用該心跳率感測單元112來感測該使用者10的周期性生理信號(hào)SI，然而，該使用者10使用跑步機(jī)或飛輪車運(yùn)動(dòng)的過程中，該心跳率感測單元112的位置會(huì)受到手臂的擺動(dòng)程度影響，而造成其所輸出的生理信號(hào)SI與其心跳率有誤差。為此，需要配合該加速度感測單元113所產(chǎn)生的加速度信號(hào)S2來消除此誤差，并通過該信號(hào)處理單元24將該生理信號(hào)SI及該加速度信號(hào)S2進(jìn)行校正處理后，即可輸出該心跳率信號(hào)S3。最后借由該信號(hào)傳輸單元115將該心跳率信號(hào)S3無線傳輸至該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的信號(hào)接收單元225，并顯示于該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的顯示設(shè)備210上，以讓該使用者10通過該顯示設(shè)備210而知悉其心跳率，借以適時(shí)地調(diào)整其跑速或踩速，讓該使用者10能夠在不受傷的狀況下獲得最佳的訓(xùn)練效果。其中，該顯示設(shè)備210可為液晶屏幕顯示器或有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，但并不限于此，凡是可以達(dá)成顯示信息的目的皆屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045]于一實(shí)施例中，該信號(hào)傳輸單兀115為近場通訊傳輸器,而該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的信號(hào)接收單元225為相對(duì)應(yīng)的近場通訊接收器。
[0046]于一實(shí)施例中，該信號(hào)傳輸單兀115為藍(lán)牙傳輸器,而該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材200的信號(hào)接收單元225為相對(duì)應(yīng)的藍(lán)牙接收器。
[0047]綜上所述，本實(shí)用新型的臂帶式心跳率偵測帶借由該心跳率偵測裝置、該帶體及與該心跳偵測裝置無線連接的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材，讓使用者可以通過該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的顯示設(shè)備知悉其心跳率，借以適時(shí)地調(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；此外，穿戴該臂帶式心跳率偵測帶的方式相當(dāng)容易，且用于偵測心跳率的心跳率偵測裝置并不會(huì)與身體直接接觸，故不易因汗水而導(dǎo)致?lián)p壞；再者，該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材與該心跳率偵測裝置之間的傳輸可通過NFC或藍(lán)牙等無線傳輸方式，而不需要線材，對(duì)于使用者而言相當(dāng)方便。
[0048]本實(shí)用新型在上文中已以較佳實(shí)施例揭露，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，該實(shí)施例僅用于描繪本實(shí)用新型，而不應(yīng)解讀為限制本實(shí)用新型的范圍。應(yīng)注意的是，凡是與該實(shí)施例等效的變化與置換，均應(yīng)視為涵蓋于本實(shí)用新型的范疇內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所限定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，包括: 心跳率偵測裝置，包含: 電源供應(yīng)單元； 心跳率感測單元，電性連接該電源供應(yīng)單元，感測使用者手臂的具有周期性的生理參數(shù)，并輸出生理信號(hào)； 加速度感測單元，電性連接該電源供應(yīng)單元，感測該使用者的運(yùn)動(dòng)方向的加速度值，并輸出加速度信號(hào)； 信號(hào)處理單元，電性連接該電源供應(yīng)單元、該心跳率感測單元及該加速度感測單元，接收該生理信號(hào)及該加速度信號(hào)，并將該生理信號(hào)及該加速度信號(hào)經(jīng)過處理后輸出心跳率信號(hào)；及 信號(hào)傳輸單元，電性連接該信號(hào)處理單元，接收該心跳率信號(hào)，并將該心跳率信號(hào)傳輸至室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的信號(hào)接收單元；以及 帶體，其兩端連接至該心跳率偵測裝置的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，該電源供應(yīng)單元為超薄式電池、軟式電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、碳鋅電池或鋰電池。
3.如權(quán)利要求1所述的臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，該心跳率感測單元為光電容積脈搏波傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，該加速度感測單元為重力傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，該信號(hào)傳輸單元為近場通訊傳輸器，而該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的信號(hào)接收單元為相對(duì)應(yīng)的近場通訊接收器。
6.如權(quán)利要求1所述的臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，該信號(hào)傳輸單元為藍(lán)牙傳輸器，而該室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材的信號(hào)接收單元為相對(duì)應(yīng)的藍(lán)牙接收器。
【文檔編號(hào)】A61B5/0245GK204133456SQ201420534137
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】郭士菁, 林惠真, 吳作萍, 李圳森, 林燕締, 林信璋 申請(qǐng)人:恒鼎電子科技有限公司