臂帶式心跳率偵測帶的制作方法
【專利摘要】本實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單元、心跳率感測單元、加速度感測單元、信號處理單元及信號傳輸單元；以及該帶體的兩端連接至該心跳率偵測裝置的兩側。本實用新型的臂帶式心跳率偵測帶用于運動時測量心跳率，并將心跳率的信息傳輸至使用者使用的室內運動器材的顯示設備上，以供使用者知悉其心跳率，并解決現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

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種心跳率偵測帶，尤其涉及一種可套設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】
[0002]隨著健康意識的提升，人們開始注意健康的重要性。為了維持健康，除了控制飲食及調整生活作息外，亦可以從事運動的方式來維持健康。根據許多運動科學研究發現，運動有相當多的好處，例如維持健康體態、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，其中又以運動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動的人口逐漸上升。但是，由于慢跑及單車這類型的運動通常在戶外進行，因此會受制于天氣的影響而無法進行，也讓許多人好不容易建立起來的運動習慣卻因為天氣的因素而被迫停止。為此，許多人開始使用室內運動器材（例如跑步機及飛輪車等）來進行運動，除了能夠達到一般運動的效果外，亦能夠克服天氣的影響，進而養成固定的運動習慣。
[0003]為了能夠有效率地借由使用跑步機或飛輪車進行運動來達到增加心肺功能、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行訓練，借此，能夠適時地調整訓練菜單以提升訓練效率。現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。使用跑步機或飛輪車進行運動時，心跳率會隨著運動強度的改變進行變化，同時該心跳率帶會立即偵測使用者當下的心跳率狀態，例如每分鐘100下(IOObpm)，并將該心跳率狀態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，借以適時地調整其跑速，讓使用者能夠在不受傷的狀況下獲得最佳的訓練效果。
[0004]然而，現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穿戴該心跳率帶，因此對于使用者而言，穿戴該心跳率表及該心跳率帶的過程相當麻煩；此外，為了能夠精確地偵側到心跳率，該心跳率帶必須緊貼皮膚，但該心跳率帶往往會因為身上的汗水而導致滑落，甚至有被汗水腐蝕的可能性，因此對于使用者而言相當不方便。
實用新型內容
[0005]為解決上述現有技術的缺陷，本實用新型的一個目的在于提供一種穿戴容易的偵測心跳率的裝置。
[0006]本實用新型的另一目的在于提供一種不易因汗水而導致損壞的偵測心跳率的裝置。
[0007]為達上述目的及其他目的，本實用新型提供一種臂帶式心跳率偵測帶，用以讓使用室內運動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運動器材的顯示設備上，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置于該臂套本體，包含電源供應單元、心跳率感測單元、加速度感測單元、信號處理單元及信號傳輸單元，該心跳率感測單元電性連接該電源供應單元，用以感測該使用者手臂的具有周期性的生理參數，并輸出生理信號；該加速度感測單元電性連接該電源供應單元，用以感測該使用者的運動方向的加速度值，并輸出加速度信號；該信號處理單元電性連接該電源供應單元、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及該加速度信號，并將該生理信號及該加速度信號經過處理后輸出心跳率信號；及該信號傳輸單元電性連接該信號處理單元，用以接收該心跳率信號，并將該心跳率信號傳輸至該室內運動器材的信號接收單元。該帶體的兩端連接至該心跳率偵測裝置的兩側。
[0008]于本實用新型一實施例中，該電源供應單元為超薄式電池、軟式電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、碳鋅電池或鋰電池。
[0009]于本實用新型一實施例中，該心跳率感測單元為光電容積脈搏波(photoplethysmogram, PPG)傳感器。
[0010]于本實用新型一實施例中，該加速度感測單元為重力傳感器（G sensor)。
[0011]于本實用新型一實施例中，該信號傳輸單元為近場通訊（near fieldcommunication, NFC)傳輸器,而該室內運動器材的信號接收單元為相對應的近場通訊接收器。
[0012]于本實用新型一實施例中，該信號傳輸單兀為藍牙傳輸器，而該室內運動器材的信號接收單元為相對應的藍牙接收器。
[0013]借此，本實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運動器材，讓使用者可以通過該室內運動器材的顯示設備知悉其心跳率，借以適時地調整運動強度；此外，穿戴該臂帶式心跳率偵測帶的方式相當容易，且用于偵測心跳率的心跳率偵測裝置并不會與身體直接接觸，故不易因汗水而導致損壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖I為本實用新型一實施例中使用者穿戴臂帶式心跳率偵測帶并使用室內運動器材的示意圖。
[0015]圖2為本實用新型一實施例中臂帶式心跳率偵測帶的示意圖。
[0016]圖3為本實用新型一實施例中臂帶式心跳率偵測帶的心跳率偵測裝置及室內運動器材的功能方塊圖。
[0017]主要部件附圖標記：
[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電源供應單元
[0022]112心跳率感測單元
[0023]113加速度感測單元
[0024]114信號處理單元
[0025]115信號傳輸單兀
[0026]120帶體
[0027]200室內運動器材
[0028]210顯示設備
[0029]225信號接收單元
[0030]SI生理信號
[0031]S2加速度信號
[0032]S3心跳率信號

【具體實施方式】
[0033]為充分了解本實用新型的目的、特征及技術效果，茲由下述具體實施例，并結合附圖，對本實用新型做詳細說明，說明如下：
[0034]請參照圖1，其為本實用新型一實施例中使用者10穿戴臂帶式心跳率偵測帶100并使用室內運動器材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，用以讓使用該室內運動器材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運動器材200的顯示設備210并顯示。
[0035]再請參照圖2，其為本實用新型一實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。并同時參照圖3，其為本實用新型一實施例中臂帶式心跳率偵測帶100的心跳率偵測裝置110及室內運動器材200的功能方塊圖。
[0036]該心跳率偵測裝置110包含電源供應單元111、心跳率感測單元112、加速度感測單兀113、信號處理單兀114及信號傳輸單兀115。
[0037]該電源供應單元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，該電源供應單元111的種類并不限于此，凡是可以達成電源供應目的的電池皆屬于本發明的保護范圍。
[0038]該心跳率感測單元112電性連接該電源供應單元111，并接收來自該電源供應單元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，并輸出生理信號SI。于一實施例中，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行生理信號的測量，其包含發光二極管(例如紅外光發光二極管）及光接收二極管。以本實施例而言，使用時，利用PPG反射式信號測量法：將該發光二極管及該光接收二極管置于同一平面上，該發光二極管發出的光打入皮膚內（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，進而繪出具有周期性的PPG波形。其中，由于手臂內部具有脈動動脈血液、非脈動動脈血液、靜脈血液、骨骼、皮膚等組織所組成，又脈動動脈血液會隨著心跳而產生對應的周期性信號。更具體而言，人體血管內的血液在心臟收縮及舒張時會產生不同的血量，即心臟收縮后，脈動動脈血液的動脈管徑因為血流增加而變大；反之，心臟舒張后，脈動動脈血液的動脈管徑因為血流減少而變小。借此，由皮膚反射的反射光會依據血流的大小而產生對應的強度變化，進而被該光接收二極管所接收，因此，可借由測量手臂內脈動動脈血液的周期性變化的生理參數，進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反射式信號測量法，亦可根據產品定位而使用PPG穿透式信號測量法。
[0040]該加速度感測單元113電性連接該電源供應單元111，并接收來自該電源供應單元111所提供的電源，用以感測該使用者10的運動方向的加速度值，并輸出加速度信號S2。舉例來說，該使用者10在使用跑步機或飛輪車運動時，其手臂會隨著身體的運動方向而擺動，并借由該加速度感測單元113而測得其運動方向的加速度值。于一實施例中，該加速度感測單元為重力傳感器。
[0041 ] 該信號處理單元114電性連接該電源供應單元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單元111所提供的電源，用以接收該生理信號SI及該加速度信號S2，并將該生理信號及該加速度信號經過處理后輸出心跳率信號S3。
[0042]該信號傳輸單元115電性連接該信號處理單元114，用以接收該心跳率信號S3，并將該心跳率信號傳輸至該室內運動器材200的信號接收單元225。
[0043]該帶體120的兩端連接至該心跳率偵測裝置110的兩側，并形成環狀，而可套設于該使用者10的手臂上。然而，該帶體120的種類并不限于此，凡是可以達成套設于該使用者10的手臂上的目的皆屬于本發明的保護范圍。
[0044]借此，使用時，該使用者10可以借由該帶體120的設置，而容易地將該臂帶式心跳率偵測帶100套設于其手臂上。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SI，然而，該使用者10使用跑步機或飛輪車運動的過程中，該心跳率感測單元112的位置會受到手臂的擺動程度影響，而造成其所輸出的生理信號SI與其心跳率有誤差。為此，需要配合該加速度感測單元113所產生的加速度信號S2來消除此誤差，并通過該信號處理單元24將該生理信號SI及該加速度信號S2進行校正處理后，即可輸出該心跳率信號S3。最后借由該信號傳輸單元115將該心跳率信號S3無線傳輸至該室內運動器材200的信號接收單元225，并顯示于該室內運動器材200的顯示設備210上，以讓該使用者10通過該顯示設備210而知悉其心跳率，借以適時地調整其跑速或踩速，讓該使用者10能夠在不受傷的狀況下獲得最佳的訓練效果。其中，該顯示設備210可為液晶屏幕顯示器或有機發光二極管顯示器，但并不限于此，凡是可以達成顯示信息的目的皆屬于本發明的保護范圍。
[0045]于一實施例中，該信號傳輸單兀115為近場通訊傳輸器,而該室內運動器材200的信號接收單元225為相對應的近場通訊接收器。
[0046]于一實施例中，該信號傳輸單兀115為藍牙傳輸器,而該室內運動器材200的信號接收單元225為相對應的藍牙接收器。
[0047]綜上所述，本實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運動器材，讓使用者可以通過該室內運動器材的顯示設備知悉其心跳率，借以適時地調整運動強度；此外，穿戴該臂帶式心跳率偵測帶的方式相當容易，且用于偵測心跳率的心跳率偵測裝置并不會與身體直接接觸，故不易因汗水而導致損壞；再者，該室內運動器材與該心跳率偵測裝置之間的傳輸可通過NFC或藍牙等無線傳輸方式，而不需要線材，對于使用者而言相當方便。
[0048]本實用新型在上文中已以較佳實施例揭露，然而本領域技術人員應理解的是，該實施例僅用于描繪本實用新型，而不應解讀為限制本實用新型的范圍。應注意的是，凡是與該實施例等效的變化與置換，均應視為涵蓋于本實用新型的范疇內。因此，本實用新型的保護范圍當以權利要求書所限定的內容為準。
【權利要求】
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: 電源供應單元； 心跳率感測單元，電性連接該電源供應單元，感測使用者手臂的具有周期性的生理參數，并輸出生理信號； 加速度感測單元，電性連接該電源供應單元，感測該使用者的運動方向的加速度值，并輸出加速度信號； 信號處理單元，電性連接該電源供應單元、該心跳率感測單元及該加速度感測單元，接收該生理信號及該加速度信號，并將該生理信號及該加速度信號經過處理后輸出心跳率信號；及 信號傳輸單元，電性連接該信號處理單元，接收該心跳率信號，并將該心跳率信號傳輸至室內運動器材的信號接收單元；以及 帶體，其兩端連接至該心跳率偵測裝置的兩側。
2.如權利要求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.如權利要求1所述的臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，該信號傳輸單元為近場通訊傳輸器，而該室內運動器材的信號接收單元為相對應的近場通訊接收器。
6.如權利要求1所述的臂帶式心跳率偵測帶，其特征在于，該信號傳輸單元為藍牙傳輸器，而該室內運動器材的信號接收單元為相對應的藍牙接收器。
【文檔編號】A61B5/0245GK204133456SQ201420534137
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】郭士菁, 林惠真, 吳作萍, 李圳森, 林燕締, 林信璋 申請人:恒鼎電子科技有限公司