[發明專利]一種具有人機交互功能的智能腰帶

有效

• 申請號: 201310733944.5
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN104738855A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 曾鵬;張華良;邢濤;王忠鋒;于海斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: A41F9/00
• 分類號: A41F9/00;A61B5/11;A61B19/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;許宗富

技術領域

本發明涉及一種具有人機交互功能的智能腰帶，屬于智能穿戴式設備領域。

背景技術

目前，穿戴式智能設備逐步興起，林林總總、五花八門，已經從原先的幻想走進了現實，如智能手表、智能眼鏡、智能手環等，不但更加方便隨身攜帶，還為人們提供了日益豐富的功能，它們的出現將極大地改變現代人的生活方式。

另外，自古以來人們所佩戴的腰帶僅僅停留在防止下衣掉落的作用上，隨著社會的發展，腰帶又被人們賦予了一些新的作用，比如裝飾、護腰等，但功能非常有限，不具備與人或其他設備的交互能力，不具有能干預人的行為的執行裝置。

傳統腰帶給人們帶來這些基本功能的同時，其佩戴的位置決定了其存在著可開發的新功能，讓其具有智能性。比如：跑步、散步已成為一種方便而又有效的鍛煉方式，但人們都希望在運動時，隨時了解自己的運動狀況、步數等，這可以通過計步器的功能來加以實現。由于腰部距離腿部較近，而且在跑步或散步時，腰部振動的幅度是有區別的，因此在腰帶上嵌入計步器比其他位置的測量效果會更好一些。

健康是人們追求的永恒主題，人們希望佩戴的智能腰帶等設備為自身健康加分。一日三餐如果吃得過多，對健康是有危害的，不利于肥胖人群的減肥進程。人們吃飯的時候，隨著進食量的增加，腰圍也會逐漸增加，腰部給腰帶的外擴的張力也會逐漸增加。通過張力傳感器就可以監測這種變化，統計腹部的鼓脹程度讓腰帶具有監測人們進食量的功能。另外，健康人的腸鳴音是有規律的，而腸鳴音增強、減弱或消失都對應著一定的癥狀，通過在腰帶上嵌入聲音傳感器來監測腸鳴音的變化，達到預警胃腸道疾病的目的。

綜上所述，智能腰帶在滿足用戶基本需求的基礎上，還必須增添更加豐富的功能和設計來進行不斷完善。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種具有人機交互功能的智能腰帶，不僅具有普通腰帶所具有的一切功能，而且利用各種傳感器實現運動、飲食、健康方面的監測功能。通過把各傳感器監測到的振動、張力以及腸鳴音次數即時顯示在液晶屏幕上并儲存起來，用戶可以查看記錄的數據來改變運動或飲食習慣，還可以判斷自己的胃腸道健康狀況。另外，主控單元可對數據進行分析，如果張力超過預設值，腰帶能夠發出警報聲音或者通過啟動執行裝置使其自行收縮來提醒用戶停止進食；如果腸鳴音次數出現明顯異常，腰帶同樣能夠發出警報音來提醒用戶。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種具有人機交互功能的智能腰帶，在腰帶本體上設置一系列傳感器單元以及其他裝置，包括：

電子計步器單元，與主控單元連接，用于監測人體胯部的運動頻率和幅度、計算運動步數；

張力傳感器單元，與主控單元連接，用于監測人體腹部對其產生的張力大小并將張力數據傳給主控單元；

聲音傳感器單元，與主控單元連接，用于監測腸鳴音的頻率并將監測數據傳給主控單元；

主控單元，用于接收各傳感器單元采集到的數據，顯示在液晶顯示模塊上，進行處理并發出相應控制指令給執行裝置、報警單元和無線通信單元；

執行裝置，與主控單元連接，用于在接收到所述主控單元的指令后使腰帶產生縮緊；

報警單元，與主控單元連接，用于主控單元分析到數據異常后，或主控單元接收到其他智能設備發送的信息后發出設定的警報音；

液晶顯示模塊，與主控單元連接，用于顯示人機交互信息；

無線通信單元，與主控單元連接，用于通過無線網絡與電腦或其他智能設備連接，進行數據交互；

控制按鍵，與主控單元連接，用于人為操作控制；

電源模塊，為以上所有單元提供所需工作電壓。

所述電子計步器單元通過位置可調的插槽連接所述主控單元，所述插槽在腰帶相應于胯部附近移動。

所述張力傳感器單元通過位置可調的插槽連接所述主控單元，所述插槽在腰帶相應于左腹部和/或右腹部附近移動。

所述聲音傳感器單元固定在腰帶頭附近。

所述電子計步器單元包括電子計步單元、運動傳感器和控制單元；

所述電子計步單元通過記錄觸點的通斷動作次數計算出運動步數；

所述運動傳感器，為加速度傳感器，用于感受外界振動頻率和幅度，根據人步行或跑步時重心上下移動，平衡錘在上下振動時平衡被破壞，使一個觸點能出現通、斷動作；

所述控制單元，連接所述電子計步單元和所述運動傳感器，用于將運動步數、運動頻率和幅度傳送給所述主控單元并通過所述液晶顯示模塊顯示。