本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)穿戴設(shè)備，具體涉及一種用于長(zhǎng)跑競(jìng)技訓(xùn)練的可穿戴設(shè)備。

背景技術(shù)：
運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高離不開訓(xùn)練的適應(yīng)，而產(chǎn)生適應(yīng)的直接因素是各種外部刺激，這些刺激可以歸結(jié)為各種對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)體造成的外部負(fù)荷，現(xiàn)代訓(xùn)練學(xué)理論認(rèn)為，負(fù)荷不僅僅是各種外部刺激，同時(shí)包括了機(jī)體在承受外部負(fù)荷時(shí)的生理方面表現(xiàn)出的各種應(yīng)答。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控是將運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理、生化等學(xué)科的理論和方法應(yīng)用于訓(xùn)練過程中，應(yīng)用綜合方法和手段研究訓(xùn)練過程和訓(xùn)練效果，幫助教練員不斷調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練最優(yōu)化控制，是運(yùn)動(dòng)員達(dá)到體能，心理和技術(shù)等最佳狀態(tài)，從而最大限度提高訓(xùn)練效果和運(yùn)動(dòng)能力的全過程?，F(xiàn)有的可穿戴運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控設(shè)備能夠識(shí)別運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，比如走路、跑步或騎車；能夠記錄運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)成績(jī)，比如步數(shù)、心率、加速度和卡路里消耗；還可以通過社交平臺(tái)分享運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。但尚未出現(xiàn)能夠?qū)崟r(shí)地像教練員一樣在整個(gè)競(jìng)賽過程中指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員的穿戴設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有可穿戴運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控設(shè)備的不足，提供了一種用于長(zhǎng)跑競(jìng)技訓(xùn)練的可穿戴設(shè)備。本實(shí)用新型為克服上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種用于長(zhǎng)跑競(jìng)技訓(xùn)練的可穿戴設(shè)備，包括穿戴在人體口鼻部的運(yùn)動(dòng)頭巾和佩戴在人體手腕部的環(huán)帶，環(huán)帶上設(shè)有顯示設(shè)備以及為顯示設(shè)備提供電源的蓄電池，運(yùn)動(dòng)頭巾內(nèi)嵌設(shè)有與人體口鼻部對(duì)應(yīng)設(shè)置的呼吸率傳感器，顯示設(shè)備內(nèi)設(shè)有單片機(jī)以及均與單片機(jī)連接的GPS傳感器、電子地圖模塊、無(wú)線信號(hào)發(fā)射接收模塊、呼吸率存儲(chǔ)模塊、語(yǔ)音模塊和電子墨水屏，其中，呼吸率存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有口腔呼吸率數(shù)據(jù)和鼻腔呼吸率數(shù)據(jù)，呼吸率傳感器通過無(wú)線收發(fā)模塊與單片機(jī)無(wú)線連接，單片機(jī)利用無(wú)線信號(hào)發(fā)射接收模塊將GPS傳感器在電子地圖模塊地位信息發(fā)射出去；其中，環(huán)帶的內(nèi)周面上設(shè)有兩個(gè)相對(duì)傾斜的防扭墊片，兩個(gè)防扭墊片之間的環(huán)帶的內(nèi)周面上設(shè)有一個(gè)方形氣囊，方形氣囊上遠(yuǎn)離環(huán)帶的表面上設(shè)有一個(gè)與單片機(jī)連接的脈搏傳感器，環(huán)帶的外周面上設(shè)有與方形氣囊之間通過軟管連接的擠壓氣囊，軟管與擠壓氣囊的一端通過通氣閥連通，擠壓氣囊的另一端設(shè)有回氣閥，當(dāng)擠壓氣囊對(duì)方形氣囊加壓時(shí)，脈搏傳感器在方形氣囊的外擴(kuò)作用下壓設(shè)在手腕部。進(jìn)一步地，顯示設(shè)備內(nèi)還設(shè)有與單片機(jī)連接的距離及位置處理模塊和微振動(dòng)傳感器，環(huán)帶內(nèi)周面設(shè)有與單片機(jī)連接的溫度傳感器，電子墨水屏上對(duì)應(yīng)設(shè)有溫度、脈搏和跑步步數(shù)的顯示；且電子墨水屏上設(shè)有與距離及位置處理模塊連接的設(shè)置按鍵。進(jìn)一步地，顯示設(shè)備內(nèi)還設(shè)有音樂播放模塊，電子墨水屏上設(shè)有與音樂播放模塊連接的開關(guān)按鍵。進(jìn)一步地，環(huán)帶外周面粘貼有反光帶，提高訓(xùn)練者在夜間運(yùn)動(dòng)時(shí)的安全性。進(jìn)一步地，運(yùn)動(dòng)頭巾的邊緣設(shè)有與單片機(jī)無(wú)線連接的皮電反應(yīng)傳感器和空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器，分別用以檢測(cè)出汗率和空氣質(zhì)量，作為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的參考數(shù)據(jù)。有益效果：本實(shí)用新型采用單片機(jī)作為主控芯片，采用GPS傳感器采集運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)距離和速度信息，通過穿戴設(shè)備連接有呼吸率傳感器，并通過語(yǔ)音信息給長(zhǎng)跑競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行提示，實(shí)時(shí)矯正其呼吸方式；設(shè)備上電后，可以通過設(shè)置按鍵對(duì)訓(xùn)練總路程進(jìn)行設(shè)置，還可以控制信息采集的開始以及結(jié)束；且單片機(jī)可將運(yùn)動(dòng)者的位置發(fā)射出去，并實(shí)時(shí)接收其他的無(wú)線信號(hào)，杜絕夜間運(yùn)動(dòng)時(shí)的不安全因素。本實(shí)用新型通過一塊墨水屏顯示呼吸率、脈搏、距離等運(yùn)動(dòng)信息，特殊結(jié)構(gòu)的環(huán)帶能夠保證脈搏傳感器的在手腕部的位置，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。附圖說(shuō)明圖1為環(huán)帶的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電子墨水屏的示意圖；圖3為設(shè)備硬件組成框圖。附圖標(biāo)記：1、環(huán)帶，2、顯示設(shè)備，3、防扭墊片，4、方形氣囊，5、脈搏傳感器，6、軟管，7、擠壓氣囊，8、通氣閥，9、回氣閥，10、電子墨水屏，11、設(shè)置按鍵，12、開關(guān)按鍵。具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征以及達(dá)成的目的便于理解，下面結(jié)合具體安裝示意圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍并不局限于具體實(shí)施方式中所描述的范圍。一種用于長(zhǎng)跑競(jìng)技訓(xùn)練的可穿戴設(shè)備，包括穿戴在人體口鼻部的運(yùn)動(dòng)頭巾和佩戴在人體手腕部的環(huán)帶1，環(huán)帶1上設(shè)有顯示設(shè)備2以及為顯示設(shè)備2提供電源的蓄電池，運(yùn)動(dòng)頭巾內(nèi)嵌設(shè)有與人體口鼻部對(duì)應(yīng)設(shè)置的呼吸率傳感器，顯示設(shè)備2內(nèi)設(shè)有單片機(jī)以及均與單片機(jī)連接的GPS傳感器、電子地圖模塊、無(wú)線信號(hào)發(fā)射接收模塊、呼吸率存儲(chǔ)模塊、語(yǔ)音模塊和電子墨水屏10。優(yōu)選的，顯示設(shè)備2內(nèi)還設(shè)有與單片機(jī)連接的距離及位置處理模塊以及用于感應(yīng)跑步步數(shù)的微振動(dòng)傳感器，環(huán)帶1內(nèi)周面設(shè)有與單片機(jī)連接的溫度傳感器，電子墨水屏10上對(duì)應(yīng)設(shè)有溫度、脈搏和跑步步數(shù)的顯示；溫度傳感器用12位存儲(chǔ)溫度值，理論精度可達(dá)到0.05℃，能實(shí)時(shí)、精確地檢測(cè)到人體溫度的變化，可通過單片機(jī)在電子墨水屏10上顯示；微振動(dòng)傳感器是一種有源的高靈敏度微功耗振動(dòng)檢測(cè)器件，以正弦波形式輸出，可利用74LS14施密特觸發(fā)器將其轉(zhuǎn)換成脈沖波，輸入單片機(jī)檢測(cè)高電平，能實(shí)時(shí)記錄跑步者或鍛煉者的步數(shù)。電子墨水屏10上設(shè)有與距離及位置處理模塊連接的設(shè)置按鍵11，用以對(duì)跑步總路程進(jìn)行設(shè)置；顯示設(shè)備2內(nèi)還設(shè)有音樂播放模塊，電子墨水屏10上設(shè)有與音樂播放模塊連接的開關(guān)按鍵12，如圖2所示。在圖2中，左上角的圖標(biāo)顯示當(dāng)前GPS信號(hào)的強(qiáng)弱，右上角的圖標(biāo)表示蓄電池的剩余電量，可以設(shè)置賽程進(jìn)度條，直觀地反映運(yùn)動(dòng)員已奔跑的距離和總路程之間的關(guān)系，使得運(yùn)動(dòng)員可以了解到自己已經(jīng)奔跑的距離進(jìn)而對(duì)跑步速度進(jìn)行規(guī)劃。如圖1所示，環(huán)帶1外周面粘貼有反光帶，環(huán)帶1的內(nèi)周面上設(shè)有兩個(gè)相對(duì)傾斜的防扭墊片3，兩個(gè)防扭墊片3之間的環(huán)帶1的內(nèi)周面上設(shè)有一個(gè)方形氣囊4，方形氣囊4上遠(yuǎn)離環(huán)帶1的表面上設(shè)有一個(gè)與單片機(jī)連接的脈搏傳感器5，環(huán)帶1的外周面上設(shè)有與方形氣囊4之間通過軟管6連接的擠壓氣囊7，軟管6與擠壓氣囊7的一端通過通氣閥8連通，擠壓氣囊7的另一端設(shè)有回氣閥9，當(dāng)擠壓氣囊7對(duì)方形氣囊4加壓時(shí)，脈搏傳感器5在方形氣囊4的外擴(kuò)作用下壓設(shè)在手腕部。其中，呼吸率存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有口腔呼吸率數(shù)據(jù)和鼻腔呼吸率數(shù)據(jù)，呼吸率傳感器通過無(wú)線收發(fā)模塊與單片機(jī)無(wú)線連接，單片機(jī)根據(jù)呼吸率傳感器傳遞的數(shù)據(jù)與呼吸率存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的呼吸率數(shù)據(jù)對(duì)比，當(dāng)呼吸率數(shù)據(jù)落在口腔呼吸率數(shù)據(jù)范圍內(nèi)時(shí)，語(yǔ)音模塊輸出語(yǔ)音提示信息；單片機(jī)利用無(wú)線信號(hào)發(fā)射接收模塊將GPS傳感器在電子地圖模塊地位信息發(fā)射出去，并接收外界發(fā)送的位置信息；本實(shí)用新型的組成框圖如圖3所示。優(yōu)選的，運(yùn)動(dòng)頭巾的邊緣設(shè)有與單片機(jī)無(wú)線連接的皮電反應(yīng)傳感器和空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器；還可以設(shè)置佩戴在人體上臂肱動(dòng)脈部位的臂環(huán)，臂環(huán)設(shè)嵌設(shè)有與單片機(jī)無(wú)線連接的血壓傳感器。臂環(huán)和運(yùn)動(dòng)頭巾均為現(xiàn)有已知產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)不再一一贅述。優(yōu)選的，還可以在方形氣囊4內(nèi)設(shè)置壓力傳感器，以檢測(cè)方形氣囊4的壓力情況，并通過充氣和放氣加以調(diào)整，以使脈搏傳感器5更好的檢測(cè)脈搏。本實(shí)用新型中，擠壓氣囊7充氣對(duì)方形氣囊4加壓的同時(shí)，帶壓的空氣封堵住回氣閥9，方形氣囊4內(nèi)部升壓，達(dá)到需要的壓力時(shí)，關(guān)閉通氣閥8；不需要檢測(cè)脈搏時(shí)，再次打開通氣閥8，方形氣囊4內(nèi)部的空氣流出，方形氣囊4內(nèi)部的壓力逐步減小，回氣閥9打開，使擠壓氣囊6內(nèi)腔、方形氣囊4內(nèi)腔和軟管6與大氣相通。設(shè)備上電后，首先通過設(shè)置按鍵11對(duì)比賽距離進(jìn)行設(shè)置，可在音樂播放模塊中存儲(chǔ)賽程的不同階段給長(zhǎng)跑競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員推送不同的指導(dǎo)語(yǔ)音信息。比如推送一些鼓舞性的話語(yǔ)來(lái)刺激運(yùn)動(dòng)員，在比賽接近尾聲時(shí)及時(shí)提示運(yùn)動(dòng)員提高步幅和步頻奔向終點(diǎn)。最重要的是，本設(shè)備可以在運(yùn)動(dòng)員起跑前、跑步中和比賽后對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行語(yǔ)音指導(dǎo)并且鼓舞，通過穿戴設(shè)備對(duì)呼吸率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過語(yǔ)音信息給長(zhǎng)跑競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行提示，語(yǔ)音提示運(yùn)動(dòng)員不要采用口腔呼吸而是采用鼻腔呼吸，提示運(yùn)動(dòng)員協(xié)調(diào)呼吸頻率和步頻之間的關(guān)系，實(shí)時(shí)矯正其呼吸方式。