[實(shí)用新型]人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120130611.X
• 申請(qǐng)日: 2011-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN202086487U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅奇;王斌;馬紅宇;候斌;賈珍榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/22
• 分類號(hào): A61B5/22
• 代理公司: 武漢天力專利事務(wù)所 42208
• 代理人: 吳曉穎;馮衛(wèi)平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)測(cè)技術(shù)，特別涉及一種人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，盡管居民的營(yíng)養(yǎng)水平和形態(tài)發(fā)育不斷提高，但是，人體的部分體能素質(zhì)指標(biāo)中的肺活量水平、體能素質(zhì)持續(xù)下降，體能素質(zhì)中的速度素質(zhì)和力量素質(zhì)連續(xù)10年下降，而耐力素質(zhì)則連續(xù)20年下降；超重和肥胖人體的比例迅速增加，城市男生已達(dá)到24%，人體體質(zhì)健康成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。調(diào)查研究顯示，忽視體育鍛煉、缺乏營(yíng)養(yǎng)知識(shí)，是導(dǎo)致人體體質(zhì)下降的主因。大量研究結(jié)果表明，科學(xué)合理的體育鍛煉對(duì)人體體質(zhì)健康將產(chǎn)生積極的影響。

綜上所述，要實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)性必須對(duì)人體運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的關(guān)鍵在于開發(fā)高精度、便攜和低廉的運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控設(shè)備。目前，關(guān)于運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控設(shè)備大多是國(guó)外產(chǎn)品，其評(píng)價(jià)參數(shù)是根據(jù)歐洲人身體條件制定，不適用于我們中國(guó)大人體的體質(zhì)情況。

因此，研發(fā)高精度、便攜和低廉的人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控設(shè)備，通過對(duì)人體每天參加一小時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的監(jiān)控及對(duì)人體的體質(zhì)狀況進(jìn)行長(zhǎng)期有效的跟蹤記錄，將對(duì)人體體育的開展有著重要的意義。

?在目前，能耗測(cè)試常用心率監(jiān)測(cè)法，該方法主要利用心率與能耗具有的線性關(guān)系，但心率只能作為評(píng)估人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的客觀參考指標(biāo)，主要原因?yàn)椋海?）個(gè)體的忍耐力不同，心率與氧氣攝入量的關(guān)系也在變化；（2）個(gè)體的心率與氧氣的攝入量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)；（3）心率與身體狀況、情感、環(huán)境有關(guān)。另一種能耗常用科學(xué)測(cè)試方法是氣體代謝分析法，但是，該方法成本昂貴，需要特定的苛刻的測(cè)試環(huán)境，還需要復(fù)雜的測(cè)試流程，因而它只能用在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)個(gè)體在日常生活中簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)能量消耗和監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能量消耗以及脈搏、溫度的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由便攜式測(cè)量裝置和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置組成;?所述便攜式測(cè)量裝置由傳感器信號(hào)采集處理控制器分別與加速度傳感器、溫度傳感器、脈搏傳感器、無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊相連而成；所述通過無(wú)線連接的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置由計(jì)算機(jī)和與計(jì)算機(jī)相連的無(wú)線信號(hào)接收模塊組成；所述便攜式運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置通過無(wú)線相互連接。

在上述技術(shù)方案中，所述便攜式測(cè)量裝置設(shè)有大容量存儲(chǔ)器、鍵盤與液晶顯示器、USB接口，所述大容量存儲(chǔ)器、鍵盤與液晶顯示器、USB接口與傳感器信號(hào)采集處理控制器的數(shù)據(jù)口相連。

在上述技術(shù)方案中，所述三維加速度傳感器內(nèi)置于便攜式測(cè)量裝置中，脈搏傳感器和溫度傳感器設(shè)置于便攜式測(cè)量裝置的底板上。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)試成本低，且具有超低功耗，通過快速的數(shù)據(jù)處理，可對(duì)個(gè)體提供合理化的健康運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)。本人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)通過測(cè)量三維加速度的波形，識(shí)別人體的運(yùn)動(dòng)類型，建立了人體運(yùn)動(dòng)的能耗與運(yùn)動(dòng)類型、以及加速度、脈搏/體溫、身高、年齡、性別等的運(yùn)動(dòng)能耗的數(shù)學(xué)模型和基本關(guān)系，能自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并計(jì)算運(yùn)動(dòng)能耗。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提供的人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖。

圖2是本實(shí)用新型中人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)的電路連接圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本實(shí)施例人體運(yùn)動(dòng)量監(jiān)控系統(tǒng)由便攜式測(cè)量裝置和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置組成;?所述便攜式測(cè)量裝置由傳感器信號(hào)采集處理控制器分別與三維數(shù)字加速度傳感器、溫度傳感器、紅外脈搏傳感器、無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊相連而成；所述通過無(wú)線連接的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置由計(jì)算機(jī)和與計(jì)算機(jī)相連的無(wú)線信號(hào)接收模塊組成；所述便攜式運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置通過無(wú)線相互連接。

上述便攜式測(cè)量裝置還設(shè)有大容量存儲(chǔ)器、鍵盤與液晶顯示器、USB接口，所述大容量存儲(chǔ)器、鍵盤與液晶顯示器、USB接口與傳感器信號(hào)采集處理控制器的數(shù)據(jù)口相連。

上述三維數(shù)字加速度傳感器內(nèi)置于便攜式測(cè)量裝置中，紅外脈搏傳感器和溫度傳感器設(shè)置于便攜式測(cè)量裝置的底板上。

上述計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)通過無(wú)線接收或USB接收的數(shù)據(jù)首先寫入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，分別進(jìn)行能耗分析、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析、健康顧問等，并結(jié)合脈搏、體溫進(jìn)行健康運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析處理，提供個(gè)性化的健康運(yùn)動(dòng)建議，如建議運(yùn)動(dòng)類型，時(shí)間等。

以下是對(duì)電路圖中各部分的說(shuō)明。