一种跳绳计数用计数系统的制作方法

1.本发明涉及计数器技术领域，尤其涉及一种跳绳计数用计数系统。


背景技术：

2.跳绳计数器是一种应用于跳绳的计数器，其包括三个圆周设置于手柄内的霍尔传感器和一个设置于转子上的磁块，转子转动安装于手柄内并且由跳绳驱动，当转子在手柄内转动时，转子带动磁块依次经过各个磁铁并激发对应的霍尔传感器，从而便于获取跳绳的转动方向，当检测到跳绳换向时能够清除原有记录数据并重新计数。在跳绳的过程中，容易出现手柄从用户手中脱出的情况，影响跳绳体验。


技术实现要素：

3.本发明意在提供一种跳绳计数用计数系统，其具有能够均衡手柄受力的特点。
4.为达到上述目的，本发明的基本方案如下：
5.一种跳绳计数用计数系统，包括
6.感应模块，所述感应模块由第一感应单元和第二感应单元构成，所述第一感应单元和所述第二感应单元均设置于手柄上，所述第一感应单元的周围形成有第一感应区域，所述第二感应单元的周围形成有第二感应区域，所述第一感应区域和所述第二感应区域不重叠；
7.触发元件，所述触发元件由转子驱动，当所述触发元件落入所述第一感应区域时，所述第一感应单元输出第一信号，当所述触发元件落入所述第二感应区域时，所述第二感应单元输出第二信号，
8.所述触发元件包括第一移动路段和第二移动路段，所述第一移动路段以及所述第二移动路段相互围合，且所述第一移动路段和所述第二移动路段分别以所述第一感应单元和所述第二感应单元为分割点，所述第一移动路段的长度大于所述第二移动路段的长度，
9.处理模块，所述处理模块配置有计数策略，所述处理模块获取所述第一信号和第二信号并依据所述计数策略记录跳绳个数，当所述触发元件位于所述第一移动路段并离开所述第一感应区域或第二感应区域时，所述感应模块输出阻尼信号，
10.阻尼模块，所述阻尼模块接收所述阻尼信号并对所述触发元件(2)提供阻尼力。
11.进一步地，所述处理模块包括
12.计时单元，所述计时单元用于获取第一时间、第二时间以及周期时长，所述第一时间表示所述处理模块获取到所述第一信号的时刻，所述第二时间表示所述处理模块获取到所述第二信号的时刻，定义初始状态下获取到所述第一信号或者第二信号为计数起点，所述计时单元以所述计数起点为计时起点，所述周期时长表示相邻两次经过同一所述计数起点的时间长度，
13.记录单元，所述记录单元用于记录各个所述第一时间，第二时间，以及周期时长，
14.计数单元，所述计数单元用于记录跳绳个数。
15.进一步地，所述计数策略包括以下步骤：
16.s01：当所述处理模块接收到所述第一信号或者第二信号时，定义对应的所述第一感应单元或者所述第二感应单元为所述计数起点；
17.s02：判断所述计时起点起连续接收到的三个信号是否满足所述第一信号与所述第二信号间隔设置，若不符合则回到s01，若符合则计算所述周期时长的大小；
18.s03：比较所述周期时长与预设时长的大小，若所述周期时长小于或等于所述预设时长，则所述计数单元所计的跳绳个数的大小加一并将接收到第三个信号的时刻作为新的计数起点回到s02，若所述周期时长大于所述预设时长，则暂停计数并回到s01。
19.进一步地，所述处理模块包括方向判断单元，所述方向判断单元获取并依据各个所述第一时间和第二时间之间的间隔与次序生成方向数据，所述方向数据反映跳绳的实际转动方向，所述方向数据至少以三组连续的第一时间和第二时间为方向判断依据。
20.进一步地，所述计数系统还包括自动清零模块，所述自动清零模块接收所述方向数据，若接收到相邻两次的方向数据相反，则清除前一次方向周期内所述计数单元记录的跳绳个数并重新计数。
21.进一步地，所述计数系统还包括速度调整模块，所述速度调整模块包括
22.时长接收单元，所述速度获取单元接收所述计时单元记录的各个所述周期时长；
23.速度比较单元，所述速度比较单元预设有需求阻尼力大小与所述周期时长的对应关系，所述需求阻尼力大小表示在对应的所述周期时长下跳绳甩动所需的阻尼力的大小，所述速度比较单元依据所述对应关系输出阻尼调整信号。
24.进一步地，所述第一感应单元和第二感应单元分别设置为霍尔传感器，所述触发元件设置为磁块。
25.进一步地，所述计数系统还包括通断电控制模块，所述通断电控制模块包括
26.数据获取单元，所述数据获取单元获取所述方向数据以获取进入时刻，所述进入时刻表示所述磁块进入所述第一移动路段的时刻，具体表示为所述第一时间或所述第二时间，
27.通断电控制单元，所述通断电控制单元控制两个所述霍尔传感器在断电时刻断电，以及在通电时刻通电，所述断电时刻表示距离所述进入时刻后时间间隔为预设第一时差长度的时刻，所述通电时刻表示距离所述进入时刻后时间间隔为预设第二时差长度的时刻。
28.进一步地，所述通断电控制模块还包括时差校正单元，所述时差校正单元计算上一周期时长内所述磁铁在所述第一移动路段上经过两个霍尔传感器之间的时间差值，并依据所述时间差值的大小调整所述预设第二时差长度，所述预设第二时差长度与所述时间差值的大小呈正相关。
29.进一步地，所述阻尼模块包括
30.线圈，所述线圈设置于手柄上且位于与所述第一移动路段相对，当所述磁块经过所述线圈时，所述线圈能够对所述磁块提供阻尼力；
31.通电控制单元，所述通电控制单元接收所述阻尼信号并控制所述线圈通电；
32.电压调节单元，所述电压调节单元接收所述阻尼调节信号并用于调节所述线圈两端的电压大小。
33.与现有技术相比本方案的有益效果是：
34.现有技术中当绳子甩到地面上时，跳绳的转动速度会减小，使用者需要施力甩动绳子使转轴保持一定的角速度，然而这一操作使得手柄上受力不均衡，本方案通过在计时器上设置处理模块，利用处理模块进行计数的同时，还能够生成阻尼信号，阻尼信号配合阻尼模块的设置能够对磁块施加阻尼力，以改变转子的动速度，从而使转子转动更加顺滑，使得手柄上的受力均衡，提升跳绳的舒适度。
附图说明
35.图1为本发明的系统架构图。
36.说明书附图中的附图标记包括：
37.1、感应模块；11、第一感应单元；12、第二感应单元；2、触发元件；3、处理模块；31、计数策略；32、计时单元；33、记录单元；34、计数单元；35、方向判断单元；4、自动清零模块；5、速度调整模块；51、时长接收单元；52、速度比较单元；6、通断电控制模块；61、数据获取单元；62、通断电控制单元；63、时差校正单元。
具体实施方式
38.下面结合说明书附图，并通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
39.实施例：
40.一种跳绳计数用计数系统，如图1所示，包括感应模块1，触发元件2，处理模块3和阻尼模块。感应模块1由第一感应单元11和第二感应单元12构成，第一感应单元11和第二感应单元12均设置于手柄上，第一感应单元11的周围形成有第一感应区域，第二感应单元12的周围形成有第二感应区域，第一感应区域和第二感应区域不重叠。触发元件2由转子驱动，当触发元件2落入第一感应区域时，第一感应单元11输出第一信号，当触发元件2落入第二感应区域时，第二感应单元12输出第二信号。触发元件2包括第一移动路段和第二移动路段，第一移动路段以及第二移动路段相互围合，且第一移动路段和第二移动路段分别以第一感应单元11和第二感应单元12为分割点，第一移动路段的长度大于第二移动路段的长度。上述设置表明第一感应单元11和第二感应单元12沿转子的轴线圆周设置，并且构成的两个圆心角之间大小不同，第一移动路段对应的圆心角大于第二移动路段对应的圆心角，这一设置主要是为了给阻尼模块的安装提供空间，并且利用同一触发元件2实现计数和平衡跳绳转速两种作用，同时减少了感应单元的设置数量，利用不对称的设置方式完成跳绳的计数功能。阻尼模块接收所述阻尼信号并对所述触发元件2提供阻尼力。
41.具体的计数功能介绍如下：
42.处理模块3配置有计数策略31，处理模块3获取第一信号和第二信号并依据计数策略31记录跳绳个数，当触发元件2位于第一移动路段并离开第一感应区域或第二感应区域时，感应模块1输出阻尼信号。处理模块3包括计时单元32，记录单元33以及计数单元34。时单元用于获取第一时间、第二时间以及周期时长，第一时间表示处理模块3获取到第一信号的时刻，第二时间表示处理模块3获取到第二信号的时刻，获取第一时间和第二时间便于通过判断两者间距、顺序来判断跳绳的转动方向。定义初始状态下获取到第一信号或者第二信号为计数起点，计时单元32以计数起点为计时起点，周期时长表示相邻两次经过同一计
数起点的时间长度。记录单元33用于记录各个第一时间，第二时间，以及周期时长。计数单元34用于记录跳绳个数。
43.计数策略31包括以下步骤：
44.s01：当处理模块3接收到第一信号或者第二信号时，定义对应的第一感应单元11或者第二感应单元12为计数起点；
45.s02：判断计时起点起连续接收到的三个信号是否满足第一信号与第二信号间隔设置，若不符合则回到s01，若符合则计算周期时长的大小；
46.s03：比较周期时长与预设时长的大小，若周期时长小于或等于预设时长，则计数单元34所计的跳绳个数的大小加一并将接收到第三个信号的时刻作为新的计数起点回到s02，若周期时长大于预设时长，则暂停计数并回到s01。
47.在跳绳计数策略31中，以需要对各个周期时长进行判断，判断起是否大于预设时长来判断是否出现了跳绳停顿等情况，并且利用周期时长的方式进行判断还能够排除部分由于手动转动跳绳带来的跳绳个数增加的问题，排除部分干扰，使得能够获得较好的计数准确率。正常状态下在连续的跳绳过程中仅进行一次方向判断即可，而判断跳绳是否暂停的方法则是比较周期时长与预设时长的大小，若周期时长的大小大于预设时长，则表明中间出现了停顿，需要重新确定计数起点，后续还需要进行跳绳方向的判断，如果前后两次方向相同，则跳绳数量可累计，如跳绳方向不同，则需要重新计数。
48.跳绳方向的具体判断如下：处理模块3包括方向判断单元35，方向判断单元35获取并依据各个第一时间和第二时间之间的间隔与次序生成方向数据，方向数据反映跳绳的实际转动方向，方向数据至少以三组连续的第一时间和第二时间为方向判断依据，主要是为了提高方向判断的准确性，需要有连续的数据进行支撑，并且也是为了联系阻尼模块的设置，由于跳绳初始的状态下跳绳状态不稳定，并且无法获得准确的数据，因此使阻尼模块能够在连续跳绳三个以后获取到较为可靠的数据，使得能够获得较为合适的通电时刻以及断电时刻，使两个霍尔传感器能够在阻尼模块处于工作状态下时断电，而后再对跳绳的施加阻尼力的作用，对其转动进行干预。
49.计数系统还包括自动清零模块4，自动清零模块4接收方向数据，若接收到相邻两次的方向数据相反，则清除前一次方向周期内计数单元34记录的跳绳个数并重新计数。自动清零模块4的设置主要是为了实现反向清零技术功能，使计数器的使用更为灵活。
50.第一感应单元11和第二感应单元12分别设置为霍尔传感器，触发元件2设置为磁块，霍尔传感器能够将变化的磁场转化为输出电压的变化，其具有较高的灵敏度，较小的磁场变化即可触发霍尔传感器，并且两个霍尔传感器分别有相互独立且彼此不重合的触发区域。配合阻尼模块的设置，阻尼模块包括线圈，根据电流的磁效应，通电线圈周围存在磁场，且该磁场的作用近似于条形磁铁的作用，因此，通电后的线圈以及磁块之间存在力的作用，这一作用力即为本方案中所提及的阻尼力，阻尼力的方向与电流的方向相关。在本方案中，所需的阻尼力的方向与实际第一感应单元11和第二感应单元12的安装位置相关，由于第一感应单元11和第二感应单元12均固定连接于手柄上，因此可以限定手柄的握持方向从而使在多次跳绳的情况下，第一感应单元11和第二感应单元12的位置相对不变。在第一安装模式下，阻尼模块设置于第一感应单元11和第二感应单元12的上方，即绳子甩到高处时经过阻尼模块，上述阻尼力设置为阻碍磁块继续转动的作用力，从而减小转子的转速增大的幅
度；在第二安装模式下，阻尼模块设置于第一感应单元11和第二感应单元12的下方，即绳子在落地后经过阻尼模块，转子的转速会突减，上述阻尼力设置为推动磁块继续转动的作用力，从而减小转子的转速减小的幅度。
51.计数系统还包括通断电控制模块6，通断电控制模块6包括数据获取单元61，通断电控制单元62和时差校正单元63。数据获取单元61获取方向数据以获取进入时刻，进入时刻表示磁块进入第一移动路段的时刻，具体表示为第一时间或第二时间，通断电控制单元62控制两个霍尔传感器在断电时刻断电，以及在通电时刻通电，断电时刻表示距离进入时刻后时间间隔为预设第一时差长度的时刻，通电时刻表示距离进入时刻后时间间隔为预设第二时差长度的时刻。霍尔传感器通断的设置主要是由于线圈上产生的磁场强度会比较强，避免线圈产生的磁场对霍尔传感器造成干扰，保证计数的可靠性。时差校正单元63计算上一周期时长内磁铁在第一移动路段上经过两个霍尔传感器之间的时间差值，并依据时间差值的大小调整预设第二时差长度，预设第二时差长度与时间差值的大小呈正相关。
52.计数系统还包括速度调整模块5，速度调整模块5包括时长接收单元51和速度比较单元52，速度获取单元接收计时单元32记录的各个周期时长，速度比较单元52预设有需求阻尼力大小与周期时长的对应关系，需求阻尼力大小表示在对应的周期时长下跳绳甩动所需的阻尼力的大小，速度比较单元52依据对应关系输出阻尼调整信号。这一设置是为了便于控制转子的转速，在第一安装模式下，若周期时长较长，表明转子转速小，因此需要更大的阻尼力来带动转子转动提高转速，在第二安装模式下，若周期时长较小，表明转子转速大，因此需要更大的阻尼力来减小转子转速。
53.本技术还提供了一种阻尼模块，应用于如上所述的跳绳计数用计数系统，阻尼模块包括线圈，通电控制单元和电压调节单元。线圈设置于手柄上且位于与第一移动路段相对，当磁块经过线圈时，线圈能够对磁块提供阻尼力。通电控制单元接收阻尼信号并控制线圈通电。电压调节单元接收阻尼调节信号并用于调节线圈两端的电压大小。
54.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。