[發明專利]一種體能監測裝置及體能監測方法

有效

• 申請號: 201310192572.X
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103239216A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 田祖國;季淵;孫麒麟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B19/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 張偉鋒;鄭立

技術領域

本發明涉及生物工程技術領域，尤其涉及一種用于監測人體運動狀態和生命狀態的裝置及方法。

背景技術

目前，人們對于健康的需求與日俱增，對于身體狀況的監測變得非常重要。傳統的身體素質檢測主要在醫院或專業醫療機構中進行，依賴于專業醫護人員以及專業醫療設備，檢測過程繁瑣，檢測時間長，檢測成本高，檢測所得的數據僅為某一時間點的數據，無法反應一個時間段內的人體素質狀況。

傳統的身體活動能量消耗監測方法包括直接測熱法，雙標水法，間接熱量測定法，問卷調查法，這些方法面臨過程繁瑣、成本高的問題，不適用于實時檢測。

近年來，由于運動傳感器便攜且價廉，使用方便，可以實時記錄身體運動過程，成為研究熱點，但是運動傳感器通過回歸方程式估算身體能耗，導致分析結果不夠準確。

近年來出現的計步器、腕式脈博計、集成于手機或手表等移動設備中的個人健康助理等新型便攜設備，使人們可以隨時隨地了解自己的身體狀態及運動歷史。但這些設備功能較為單一，并且通常只有記錄而沒有分析功能，對于非醫療專業的普通人群而言，人們很難通過這些簡單的測試結果得出有效的結論，更重要的是，體質檢測與體能監測互相獨立，分析結果有片面性。

目前存在一種帶有加速度傳感器的血壓實時監測遠程適時服務的方法與系統，但該專利僅利用加速計判斷被測者的運動狀態，從而控制血壓實時監測的啟動，未涉及身體運動能耗的監測方法。存在一種對象監視器，利用加速計和陀螺儀等裝置來排除動身體運動對于生命特征的干擾，但該專利同樣未涉及身體運動能耗的監測方法，且未給出系統結構和系統實現的實例。存在一種基于加速度傳感器的陀螺儀及定位方法，但是未涉及身體素質狀況的監測。存在一種多功能心率計步器，但是未考慮身體運動能耗的監測。存在一種基于心率和加速度的運動能耗監測儀，但其未考慮加速度儀的測試誤差對測試結果造成影響。且上述技術方案都未考慮身體狀態監測終端的低功耗控制策略，而低功耗控制方法對于長時間連續實時記錄身體狀態數據尤為重要。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種新型體能監測裝置及體能監測方法。

發明內容

為了解決上述人體運動狀態和生命狀態監測方案存在的問題，本發明提供了一種基于運動狀態傳感器和生命狀態傳感器的體能監測裝置和方法，可以同時記錄一段時期內人的身體素質狀態和身體能耗狀態，并分析結果。

為達到上述目的，本發明的構思是將記錄運動狀態的傳感器和記錄生命狀態的傳感器集成在一個監測終端，監測終端可以連續幾天或幾十天工作。這些數據將被計算中心定期或不定期地讀出，分析結果。讀出方式可以有線方式或無線方式。若采用無線方式讀取，則計算中心可以對數據進行實時計算分析，并將結果反映在輸出終端如顯示器上。記錄運動狀態的傳感器，又稱為運動狀態傳感器，包括加速度儀，陀螺儀和磁傳感器，分別記錄監測對象的加速度、角速度和地球磁場偏角，從而推算出監測對象在一段時間內的運動狀態，包括位移、速度、旋轉角度、旋轉速度等信息；生命狀態包括心率、脈搏、呼吸頻率、血壓、體溫等參數。但由于生命狀態的測試儀體積都比較大，如果把所有的功能都集成在同一個監測終端中將會增加監測對象的負擔，因此記錄生命狀態的傳感器，又稱為生命狀態傳感器，采用可裝卸方式，每次只測試某一或某幾個特定的生命狀態。同時考慮到連續工作問題，監測終端采用低功耗控制方式。

本發明提供的體能監測裝置，包括：至少一個體能監測終端（100）和一個體能監測計算中心（600），所述體能監測計算中心（600）可以接受所述至少一個體能監測終端（100）的信息。

所述體能監測終端（100）可以配置于身體各部位，如手腕、手臂、腳踝、腿、頭、頸、胸、背、腰、腹、臀。

所述體能監測終端（100）可以集成于手表、鞋、衣褲、皮帶等可隨身穿帶的產品中

所述體能監測終端（100）包括運動狀態傳感器（101）、生命狀態傳感器（102）、微處理器（110）、第一存儲器（114）、第二存儲器（115）。

所述體能監測終端（100）還可以包括環境溫度傳感器（103）。

所述體能監測終端（100）還可以包括低功耗管理模塊（116）。

所述體能監測終端（100）至少包括一個無線通信模塊（120）或一個串口通信模塊（130），所述無線通信模塊（120）和所述串口通信模塊（130）不必同時存在，但必須至少存在一個。