智能云跳绳和跳绳运动系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种跳绳，更具体地说是一种智能云跳绳和跳绳运动系统及其控制方法。


背景技术：

2.目前国内的中小学生因运动较少，导致体质欠佳。为此，不少学校倡导跳绳运动，进行校园一小时的运动计算。而跳绳运动是否达到最基础的要求，或者跳绳运动过程中，会不会出现意外，比如一次跳绳时间过多等原因，很及时获知。需要跳绳手柄具有通信功能。而目前这些具有通信功能的跳绳用的最多的是wifi模块、蓝牙模块，用于实现跳绳手柄的跳绳运动数与学校的考试设备进行通信联接。然而，wifi模块、蓝牙模块是近场通信方式，在使用过程中使用者需要进行一定的设置，通过手机或者路由器等设备中转之后才能联网成功，实现远场通信，这给使用者带来一定的不便。
3.因此，有必要开发出新的跳绳，以实现快速联网，以便实现对使用者的跳绳运动进行必要的监督和监护。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种智能云跳绳和跳绳运动系统及其控制方法。
5.本发明的目的通过下列技术方案来实现：
6.本发明智能云跳绳，包括设有旋转头的手柄本体，设于手柄本体内部的计数电路，及与所述计数电路连接的控制电路，还包括与控制电路连接的蜂窝移动通信模块和心率传感器，及与所述蜂窝移动通信模块连接的身份识别卡；所述身份识别卡为芯片式结构或卡片式结构。
7.优选地，还包括与所述蜂窝移动通信模块连接的天线；所述蜂窝移动通信模块为nb－iot窄带物联网模块；所述天线为内置天线和/或外置天线，所述内置天线包括pcb天线和/或pfc天线，所述外置天线为所述旋转头或嵌于所述手柄本体的外壳的金属片。
8.优选地，所述手柄本体包括相互螺钉联接或相互卡扣联接的上壳体和下壳体，及设于所述上壳体、下壳体之间的电路板；所述上壳体和/或所述下壳体的内侧设有用于固定所述电路板的定位槽。
9.本发明跳绳运动系统，包括服务器，及与所述服务器通信连接的跳绳手柄；所述跳绳手柄为前述的智能云跳绳；所述智能云跳绳实时或定时与所述服务器进行通信。
10.优选地，还包括与所述服务器通信连接的监护端；所述监护端为平板电脑、pc电脑或手机；所述智能云跳绳还包括与所述控制电路连接的指纹传感器，以识别用户的身份信息。
11.本发明智能云跳绳控制方法，采用前述的智能云跳绳，包括运动警示步骤：当心率传感器检测到的数值超过使用者相对应的安全心率值时，发出警示信号；所述警示信号为
振动信号和/或声音信号。
12.优选地，还包括运动提醒步骤：无计数信号输入时，控制电路进入休眠模式，所述休眠模式的时间超过休眠设定值时，输出提醒信号，所述提醒信号为显示信号、振动信号或声音信号。
13.本发明智能云跳绳控制方法，采用前述的跳绳运动系统，包括运动警示步骤：当心率传感器检测到的数值超过使用者相对应的安全心率值时，所述智能云跳绳发出警示信号至所述服务器，所述服务器将警示信号发送至相对应的监护端；所述警示信号为振动信号和/或声音信号。
14.优选地还包括运动提醒步骤：无计数信号输入时，控制电路进入休眠模式，所述休眠模式的时间超过休眠设定值时，所述智能云跳绳发出提醒信号至所述服务器，所述服务器将提醒信号发送至相对应的监护端；所述提醒信号为显示信号、振动信号或声音信号。
15.本发明智能云跳绳控制方法，采用前述的跳绳运动系统，所述智能云跳绳的控制电路设有运动量上传数据设定值，所述运动量上传数据设定值包括初学者设定值、中级设定值和高级设定值；
16.用户初始使用时以初学者设定值当作运动量上传时的参考值，运动量累计超过初学者设定值时，上传数据后将运动量清零；
17.初学者累计的运动量达到中级晋级设定量时，用户的身份转为中级用户的级别时，再以中级设定值当作运动量上传时的参考值，运动量累计超过中级设定值时，上传数据后将运动量清零；
18.中级用户累计的运动量达到高级晋级设定量时，用户的身份转为高级用户的级别时，再以高级设定值当作运动量上传时的参考值，运动量累计超过高级设定值时，上传数据后将运动量清零；
19.所述上传数据，是指单次运动或连续多次运动后的数据上传。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用了蜂窝移动通信模块和心率传感器，能实现跳绳的实时远程通信，不再需要联接时要进行相应设置的wifi模块或蓝牙模块，给用户带来极大的方便；且能实时检测用户的心率，以保证在安全的状态下进行运动，以防止运动过度或不合理的运动习惯给用户带来的损伤。还进一步采用了nb-iot窄带物联网模块，具有易连接、速率快、成本低、功耗低的特点。还进一步地采用了外置天线或内置天线，以实现实时在线的通信联接。进一步地采用了上下壳体结构，易于生产安装，并采用了条状的电路板，夹设于上下壳体之间，易于固定联接。进一步采用了芯片式的用户识别卡(又叫用户识别模块)，使其固定在电路板上，使用者不需要更换操作。进一步采用了卡片式的用户识别卡，装入迷你型的sim卡槽内，可以由使用者自己来选择sim卡。进一步地采用了卡片式结构的用户识别卡，插入于所述手柄本体设有的sim卡插槽内，sim卡插槽设于手柄本体远于旋转头的一端，也即设有充电接口的那一端，可以将sim卡槽置于电路板，而在上下壳体之间的缝隙处设有对应于sim卡槽的sim卡插入口。可以设于充电接口的侧边，方便sim卡插入口和充电接口同时增设一个防水盖板。进一步地采用了用来嵌入安装控制按钮的凹槽，可以使控制按钮易操作，但又不会引起误操作。进一步地采用喇叭或振动马达，可以输出提示信号。还采用了指纹传感器，以识别使用者的身份；还包括与所述控制电路电连接的心率传感器，以监控使用者的心率是否处于安全值以内。
附图说明
21.图1为本发明智能云跳绳具体实施例一的平面示意图(芯片式用户识别卡)；
22.图1a为图1实施例中的电路方框图；
23.图2为本发明智能云跳绳具体实施例二的平面示意图(卡片式用户识别卡)；
24.图2a为图2实施例中的电路方框图；
25.图3为本发明智能云跳绳具体实施例三的立体示意图(带指纹传感器)；
26.图4为本发明智能云跳绳具体实施例四的立体示意图(带指纹和心率传感器)；
27.图5为本发明智能云跳绳具体实施例五的电路原理图(控制电路部分)；
28.图6为本发明智能云跳绳具体实施例五的电路原理图(蜂窝移动通信模块部分)；
29.图7为本发明跳绳运动系统具体实施例的方框结构图。
30.附图标记
31.10
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手柄本体
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101
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上壳体
32.102
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下壳体
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106
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凹槽
33.107
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显示屏窗口
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108
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充电接口槽
34.109
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安装腔
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11
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旋转头
35.111
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磁性块
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20
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控制电路
36.21
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计数电路
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211
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霍尔开关
37.22
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蜂窝移动通信模块
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24
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心率传感器
38.25
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指纹传感器
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27
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天线
39.28
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控制按钮
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29
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显示屏
40.30
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电路板
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36
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sim卡插槽
41.37
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电池
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38
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充电管理电路
42.39
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充电接口
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23a
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用户识别模块
43.23b
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用户识别卡
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281
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按键
44.291
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显示屏玻璃罩
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112
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轴承
具体实施方式
45.下面将通过以下实施例进行清楚、完整地描述本发明的技术方案中显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
47.如图1和图1a所示的实施例一中，本发明智能云跳绳包括通过轴承112设有旋转头11的手柄本体10，设于手柄本体10内部的计数电路21，及与计数电路21连接的控制电路20，还包括与控制电路20连接的蜂窝移动通信模块22和心率传感器24，与蜂窝移动通信模块22连接的用户识别卡，具体为芯片式结构的用户识别卡(也可以称之为用户识别模块23a,贴装于电路板30)，还包括与蜂窝移动通信模块22连接的天线27。
48.更具体地(结合图3、图4)，手柄本体10包括相互螺钉联接和/或相互卡扣联接的上壳体101和下壳体102，及设于上壳体101、下壳体102之间的电路板30；上壳体和/或下壳体的内侧设有用于固定电路板30的定位槽(图中未示出)。
49.更具体地，上壳体和下壳体构成的外壳，其一端形成有用于装入旋转头的安装腔109，其另一端形成有充电接口槽108；计数电路21设于电路板30近于安装腔的一端，以接近旋转头11，对其旋转进行计数；电路板30近于充电接口槽108的另一端设有充电接口39；还包括与充电接口39连接的充电管理电路38，及与充电管理电路38连接的电池37；电池37与电路板30连接。
50.优选地，还包括与控制电路20连接的显示屏29和控制按钮28；上壳体设有显示屏窗口107，以安装显示屏29。
51.如图2和图2a所示的实施例二中，不同之处在于：其中的用户识别卡，具体为卡片式结构结构的用户识别卡23b，插入于电路板30设有的sim卡插槽36内，sim卡插槽36与蜂窝移动通信模块22电连接。sim卡插槽36设于手柄本体(也即电路板30)远于旋转头的一端。也即设有充电接口的那一端，可以将sim卡槽置于电路板，在上下壳体之间的缝隙处设有对应于sim卡槽的sim卡插入口，可以设于充电接口的侧边，方便sim卡插入口和充电接口同时增设一个防水盖板105。
52.更具体地，蜂窝移动通信模块22为nb-iot窄带物联网模块；天线27可以是内置天线和/或外置天线，内置天线包括pcb天线和/或pfc天线，外置天线可以是旋转头(根据天线的要求进行尺寸设计)或嵌于手柄本体的外壳的金属片。
53.如图3所示，显示屏窗口107的侧边设有用于嵌入控制按钮28的凹槽106，控制按钮28的高度低于凹槽106的高度(可以防止误操作)；更具体地，凹槽106为圆形槽，控制按钮28为分体式结构，其上方还设有一个圆形的按键281。凹槽也可以是与显示屏窗口相通的半圆形槽，易于操作。包括通过电路板30与控制电路20电连接的心率传感器24，以监控使用者的心率是否处于安全值以内。心率传感器24为光学式结构，其外侧还设有心率检测镜片241，固定在下壳体102的表面。在本实施例中，凹槽106做在显示屏玻璃罩291的本体上，形成一体化的结构。
54.如图4所示的实施例四中，还包括通过电路板30与控制电路20电连接的指纹传感器25以识别使用者的身份。本实施例中，指纹传感器25设在上壳体101的表面，心率传感器24和指纹传感器25分别设在壳体的不同侧边，有利于安装调试，也有利于用户使用时，对二种不同生理参数的检测，不容易相互干扰。
55.于其它实施例中，凹槽也可以为近于显示屏窗口的直形槽，控制按钮为直条形按键，更易于用指甲操作。
56.更具体地，旋转头11的内端环向设有一个磁性块111，计数电路21包括设于电路板30近于旋转头11的一端的霍尔开关211(也可以是尔传感器或磁性开关)；霍尔开关(也可以是尔传感器或磁性开关)为插装结构，固定于电路板，且其感受部位设于磁性块111的旋转轨迹。
57.于其它实施例中，磁性块可以是二个、三个或四个。
58.更具体地，还包括与控制电路电连接的喇叭和/或振动马达，以输出提示信号。
59.如图5和图6所示的实施例五，其中的蜂窝移动通信模块为y7025型芯片；控制电路
包括ch571型芯片，这些的电路具有很稳定可靠的特点。
60.于其它实施例中，还进一步地采用了防水结构，所述防水结构包括设述手柄本体的接缝处的密封层(主要包括设在上壳体与下壳体之间的联接面的防水胶圈)，以及设于旋转头与手柄本体之间的防水轴承(也即旋转头采用防水轴承进行支撑)，也包括显示屏与显示屏窗口之间的接缝处的防水胶圈，及设在充电接口槽位置的防水盖板(如图2所示的防水盖板105)。有这样的全身防水结构设计，不用担心学生使用过程中掉到水中。控制按钮则可以在其表面用一个柔性材料包覆起来，则可以完全密封不进水。
61.如图7所示，本发明还公开了跳绳运动系统，包括服务器90，及与服务器90通信连接的跳绳手柄；跳绳手柄就是上述各个实施例中的智能云跳绳80；智能云跳绳80实时或定时与所述服务器进行通信。
62.更具体地，还包括与服务器90通信连接的监护端70；监护端70为平板电脑、pc电脑或手机；智能云跳绳还可以包括与所述控制电路连接的指纹传感器，以识别用户的身份信息。
63.本发明智能云跳绳控制方法，采用前述的智能云跳绳，包括运动警示步骤：当心率传感器检测到的数值超过使用者相对应的安全心率值时，发出警示信号；所述警示信号为振动信号和/或声音信号。这样的方法可以起到运动警示的作用。
64.更具体地，还包括运动提醒步骤：无计数信号输入时，控制电路进入休眠模式，所述休眠模式的时间超过休眠设定值时，输出提醒信号，所述提醒信号为显示信号、振动信号或声音信号。这样的方法可以起到运动提醒的作用。
65.本发明智能云跳绳控制方法，采用前述的跳绳运动系统，包括运动警示步骤：当心率传感器检测到的数值超过使用者相对应的安全心率值时，所述智能云跳绳发出警示信号至所述服务器，所述服务器将警示信号发送至相对应的监护端；所述警示信号为振动信号和/或声音信号。这样的方法可以在监控端进行运动警示，如果是校方的监护端，发生异常，可以快速到达学生的运动现场。
66.更具体地，还包括运动提醒步骤：无计数信号输入时，控制电路进入休眠模式，所述休眠模式的时间超过休眠设定值时，所述智能云跳绳发出提醒信号至所述服务器，所述服务器将提醒信号发送至相对应的监护端；所述提醒信号为显示信号、振动信号或声音信号。这样的方法可以提醒用户及时进行运动，以保持一个良好的运动习惯。
67.本发明智能云跳绳控制方法，采用前述的跳绳运动系统，所述智能云跳绳的控制电路设有运动量上传数据设定值，所述运动量上传数据设定值包括初学者设定值、中级设定值和高级设定值；
68.用户初始使用时以初学者设定值当作运动量上传时的参考值，运动量累计超过初学者设定值时，上传数据后将运动量清零；
69.初学者累计的运动量达到中级晋级设定量时，用户的身份转为中级用户的级别时，再以中级设定值当作运动量上传时的参考值，运动量累计超过中级设定值时，上传数据后将运动量清零；
70.中级用户累计的运动量达到高级晋级设定量时，用户的身份转为高级用户的级别时，再以高级设定值当作运动量上传时的参考值，运动量累计超过高级设定值时，上传数据后将运动量清零。
71.所述上传数据，是指单次运动或连续多次运动后的数据上传。
72.这样的方法，随着用户的升级，可以逐渐减少上传的次数，以节约网络传输的数据量，进而节约网络费用。
73.上述的智能云跳绳控制方法，都有助于实施校园一小时的运动计划。对于学生、学校和社会都有极大的帮助。具有良好的经济效益和社会效益。
74.综上所述，本发明采用了蜂窝移动通信模块和心率传感器，能实现跳绳的实时远程通信，不再需要联接时要进行相应设置的wifi模块或蓝牙模块，给用户带来极大的方便；且能实时检测用户的心率，以保证在安全的状态下进行运动，以防止运动过度或不合理的运动习惯给用户带来的损伤。还进一步采用了nb-iot窄带物联网模块，具有易连接、速率快、成本低、功耗低的特点。还进一步地采用了外置天线或内置天线，以实现实时在线的通信联接。进一步地采用了上下壳体结构，易于生产安装，并采用了条状的电路板，夹设于上下壳体之间，易于固定联接。进一步采用了芯片式的用户识别卡(又叫用户识别模块)，使其固定在电路板上，使用者不需要更换操作。进一步采用了卡片式的用户识别卡，装入迷你型的sim卡槽内，可以由使用者自己来选择sim卡。进一步地采用了卡片式结构的用户识别卡，插入于手柄本体设有的sim卡插槽内，sim卡插槽设于手柄本体远于旋转头的一端，也即设有充电接口的那一端，可以将sim卡槽置于电路板，而在上下壳体之间的缝隙处设有对应于sim卡槽的sim卡插入口。可以设于充电接口的侧边，方便sim卡插入口和充电接口同时增设一个防水盖板。进一步地采用了用来嵌入安装控制按钮的凹槽，可以使控制按钮易操作，但又不会引起误操作。进一步地采用喇叭或振动马达，可以输出提示信号。还采用了指纹传感器，以识别使用者的身份；还包括与控制电路电连接的心率传感器，以监控使用者的心率是否处于安全值以内。
75.上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。