本發(fā)明屬于體育用品，具體涉及一種運動表帶及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、汗液與其他體液相比，在利用可穿戴裝置進(jìn)行生理參數(shù)測定方面具有巨大優(yōu)勢，其他體液通常包含血液、尿液、淚液、唾液和精液，在用于可穿戴裝置生理參數(shù)測定是都有局限性，例如血液需要靜脈采血，需要創(chuàng)傷，淚液、尿液在人體某一特定狀態(tài)時才會產(chǎn)生/分泌。汗液中含有豐富的物質(zhì)：如電解質(zhì)(如鈉、鉀、氯化物、銨、鈣)、代謝產(chǎn)物(葡萄糖、乳酸、尿素、尿酸)、微量元素(如鐵、鋅、銅)、小分子(如皮質(zhì)醇、酪氨酸、多肽)等，這些物質(zhì)可以在分子水平上指示人體的健康狀態(tài)，由此可見，汗液中的物質(zhì)足夠豐富，其檢測到的健康指標(biāo)，與在醫(yī)院做血液檢測得到的指標(biāo)幾乎同樣豐富。而以無創(chuàng)方式獲取可供檢測的汗液，是連續(xù)監(jiān)測的理想選擇。

2、此外，眾所周知，人體在運動狀態(tài)下會產(chǎn)生大量的汗液，汗液會潤濕智能手環(huán)的表帶，再加上皮層油脂。無機鹽等分泌物的影響，智能手環(huán)與手腕之間會出現(xiàn)滑動，而滑動會影響智能手環(huán)傳感器的檢測精度或檢測效率，進(jìn)而可能使智能手環(huán)發(fā)出錯誤提示或誤報警。例如心率傳感器，心率傳感器需要與手腕的脈搏相貼切，才能準(zhǔn)確測量心率，一旦出現(xiàn)錯位，就可能導(dǎo)致心率檢測不準(zhǔn)甚至無法檢測心率。

3、由此，針對上述問題，如何高效排汗以避免智能手環(huán)與手腕之間發(fā)生滑動，并針對汗液進(jìn)行提取和檢測，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員渴望解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種運動表帶及其使用方法，以期解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)難題，具體技術(shù)方案如下：

2、一種運動表帶，表帶內(nèi)側(cè)為觸膚層，所述觸膚層用于表帶穿戴后直接與人體皮膚接觸，所述觸膚層中間設(shè)置感知區(qū)，所述表帶外側(cè)為皮質(zhì)層，所述皮質(zhì)層與觸膚層之間設(shè)置有汗液獲取單元和汗液檢測單元，所述表帶上安裝表頭，所述表頭內(nèi)設(shè)置微控單元，所述表頭上設(shè)置有顯示屏，所述汗液獲取單元和所述汗液檢測單元通過導(dǎo)線與微控單元電連接，所述微控單元與所述顯示屏電連接。

3、所述感知區(qū)內(nèi)設(shè)置溫度傳感器、心率傳感器和血氧濃度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測體溫，所述心率傳感器用于檢測心率，所述血氧濃度傳感器用于檢測血氧濃度。所述溫度傳感器、心率傳感器和血氧濃度傳感器均通過導(dǎo)線與微控單元電連接，所述微控單元根據(jù)感知區(qū)上傳的體溫、心率和血氧濃度值以及汗液檢測單元檢測的汗液排出量，控制所述汗液獲取單元的工作狀態(tài)。

4、所述表帶上還設(shè)置有電池安裝口，用于安裝紐扣式電池，所述紐扣式電池用于對微控單元、汗液獲取單元進(jìn)行供電。

5、所述表帶的頂部開設(shè)有排汗孔，所述底部開設(shè)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與汗液獲取單元連接，所述進(jìn)氣孔用于汗液獲取單元工作是吸入空氣，所述排汗孔與汗液檢測單元連接，所述汗液檢測單元與汗液獲取單元氣路連通，吸入空氣在所述汗液獲取單元內(nèi)加壓后具有一定的流速，能夠引射所述汗液蒸汽排出排汗孔。

6、所述汗液獲取單元至少包括熱電制冷片、微型熱泵單元、汗液汲取單元，其中，皮質(zhì)層與安裝板連接，所述安裝板與槽板連接，所述槽板內(nèi)豎向設(shè)置夾層板，在所述夾層板與安裝板之間安裝有所述熱電制冷片，所述熱電制冷片通過導(dǎo)線與所述微控單元連接。所述夾層板與槽板之間安裝多個所述微型熱泵單元，多個所述微型熱泵單元在豎向上相互串聯(lián)。

7、所述微型熱泵單元包括隔板、多孔薄膜、冷室、熱室，其中，所述冷室靠近熱電制冷片，所述熱室靠近觸膚層，同一層冷室、熱室之間通過豎向的隔板或多孔薄膜進(jìn)行分隔；而不同層的冷室與冷室之間，熱室與熱室之間，通過橫向的隔板進(jìn)行分隔。所述多孔薄膜上具有微納米尺度的微孔，所述隔板上設(shè)置連接孔；靠近表帶底部的所述微型熱泵單元其進(jìn)氣口與進(jìn)氣孔連接，遠(yuǎn)離表帶底部的最末一級微型熱泵單元，其出氣口與所述汗液汲取單元的檢測腔連接。

8、所述多孔薄膜采用低導(dǎo)熱率材料，以維持薄膜兩側(cè)的溫度梯度。當(dāng)所述多孔薄膜兩端存在溫差時，冷室內(nèi)的氣體會通過微孔自動進(jìn)入熱室，使得熱室的壓力升高，冷室的壓力下降，進(jìn)而產(chǎn)生微尺度狀態(tài)下的泵送效應(yīng)，進(jìn)入熱室的氣體又通過連接孔，發(fā)生熱擴散進(jìn)入冷腔，如此往復(fù)，空氣能夠在微型熱泵單元之間呈“蛇形”流動，最終使得空氣從進(jìn)氣孔處低速抽入，而從排汗孔中以較高的速度排出。

9、所述汗液汲取單元設(shè)置在微型熱泵單元相對的一側(cè)，所述汗液汲取單元包括防污層、毛細(xì)三叉管、匯流室，所述防污層設(shè)置在觸膚層上，所述防污層為多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，采用疏油材料，所述防污層背離觸膚層的一側(cè)設(shè)置毛細(xì)三叉管，多個所述毛細(xì)三叉管并聯(lián)在匯流室一側(cè)，所述匯流室設(shè)置在槽板內(nèi)。

10、所述毛細(xì)三叉管具有三條毛細(xì)支管和一條毛細(xì)干管，三條所述毛細(xì)支管并聯(lián)在該毛細(xì)干管上，且與所述毛細(xì)干管銳角連接。所述匯流腔通過槽板上設(shè)置的引流孔與所述檢測腔連接。

11、所述汗液檢測單元設(shè)置在檢測腔內(nèi)，所述檢測腔設(shè)置在汗液汲取單元的上部，所述汗液汲取單元包括汗液分析儀和微型流量計所述，所述汗液分析儀能夠?qū)﹄娊赓|(zhì)、代謝產(chǎn)物、微量元素、小分子中的一種或多種生物參數(shù)進(jìn)行分析，所述微型流量計用于計測汗液的排出量，從而計算用戶的出汗率。所述汗液汲取單元通過導(dǎo)線與微控單元，其檢測的主要生物參數(shù)可視化顯示在顯示屏上。

12、通過所述運動表帶的顯示屏將主要參數(shù)(體溫、心率、血氧濃度)和提示建議告知用戶，或者將運動表帶與用戶智能終端無線連接，將主要參數(shù)和提示建議告知用戶。

13、基于所述一種運動表帶，進(jìn)一步地，提出了一種運動表帶的使用方法，該使用方法包含如下步驟11～步驟15：

14、步驟11：通過顯示屏觸屏設(shè)置最低出汗率閾值φset，用戶穿戴運動表帶，觸膚層的感知區(qū)實時監(jiān)測體溫ts、心率ps、血氧濃度值bhs，汗液檢測單元實時檢測實時汗液排出量ψs；

15、步驟12：微控單元根據(jù)實時汗液排出量ψs計算實時出汗率φs，并判斷φs是否超過最低出汗率閾值φset，若是，則返回步驟11，若否，則進(jìn)入步驟13；

16、步驟13：繼續(xù)判斷體溫ts、心率ps、血氧濃度值bhs中任意兩者是否均超過相應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值體溫tset、心率pset、血氧濃度值bhset，若是，則進(jìn)入步驟14；若否，則返回步驟12；

17、步驟14：微控單元控制熱電制冷片開啟，汗液獲取單元中的微型熱泵單元工作，通過對吸入空氣加壓后，引射汗液汲取單元中汲取的汗液蒸汽；

18、步驟15：分別計算體溫、心率、血氧濃度值隨之間的實時變化率rt、rp、rbh、rφ，在φs超過最低出汗率閾值φset的前提下，rt、rp、rbh、rφ中的任意兩者或三者均超出相應(yīng)的變化范圍rt,set、rp,set、rbh,set、rφ,set時，計算運動強度指標(biāo)m(r)，并在顯示屏上進(jìn)行顯示，同時發(fā)送運動狀態(tài)建議提示；

19、上述步驟中，m(r)＝a*(rt-rt,set)/rt,set+b*(rp-rp,set)/rp,set+c*(rbh-rbh,set)/rbh,set+d*(rφ-rφ,set)/rφ,set+e，其中，a為體溫影響因子，b為心率影響因子，c為血氧濃度影響因子，d為出汗率影響因子，e為汗液生物參數(shù)影響因子，a+b+c+d+e＝1。

20、綜上所述，本發(fā)明的一種運動表帶及其使用方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于：

21、1)本發(fā)明的一種運動表帶，提供了一種基于表帶的無創(chuàng)檢測方式，通過該裝置不僅能夠在用戶劇烈運動時，使汗液抽吸排出，給腕部降溫，同時，能夠?qū)Τ槲懦龅暮挂哼M(jìn)行檢測，結(jié)合體溫、心率以及血氧濃度檢測情況給用戶提供更加精確、更加合理化的建議和運動提示，防范過量運動引發(fā)的風(fēng)險；

22、2)本發(fā)明的汗液檢測單元與汗液獲取單元氣路連通，吸入空氣在汗液在獲取單元內(nèi)加壓后具有一定的流速，能夠引射所述汗液蒸汽排出排汗孔，進(jìn)而不僅可以避免汗液在腕部大量聚集導(dǎo)致傳感器監(jiān)測精度下降，也可以快速獲取汗液樣本以供汗液檢測單元檢測；

23、3)本發(fā)明的汗液汲取單元結(jié)構(gòu)獨特，不僅能夠避免油性分泌物堵塞孔道，毛細(xì)三叉管具有更強的毛細(xì)力，能夠快速汲取腕部的汗液；

24、4)通過對多個相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測和判綜合斷，實現(xiàn)了對于排汗的自動化、智能化控制，微型熱泵單元只有在多個相關(guān)參數(shù)超過正常預(yù)設(shè)閾值參數(shù)時才開啟，因此，也有助于節(jié)約運動表帶的電能。