[發明專利]基于生命體征信號的便攜式動作指令控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201410069611.1
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103830885A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 韓強;柳國斌;賴志坤
• 申請（專利權）人: 上海中醫藥大學附屬曙光醫院
• 主分類號: A63B24/00
• 分類號: A63B24/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王函

1.一種基于生命體征信號的便攜式動作指令控制裝置，其特征在于，包括：生命體征信號采集模塊、輸入信號轉換模塊、處理器、數據存儲模塊、顯示模塊、輸出信號轉換模塊、指令控制模塊、信號輸出模塊和指令語音輸出模塊；所述生命體征信號采集模塊采集的生物信號后，經過輸入信號轉換模塊進入處理器；處理器與數據存儲模塊、顯示模塊連接，該數據存儲模塊用于保存數據、該顯示模塊用于顯示結果；信號經過處理器提取后經過輸出信號轉換模塊再經過指令控制模塊，然后由信號輸出模塊輸出至指令語音輸出模塊發出語音指令。

2.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述生命體征信號采集模塊包括心率信號采集模塊、呼吸頻率信號采集模塊；所述心率信號采集模塊采用聲敏傳感器，根據第一心音的頻率變化設置敏感參數值，該聲敏傳感器置于心尖搏動處或心音最強處，即第五肋間隙鎖骨中線外側；所述呼吸頻率信號采集模塊采用壓敏傳感器，該壓敏傳感器置于環繞胸部的彈性固定帶中，位于第五肋間腋中線部位。

3.按權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述壓敏傳感器為電阻式壓敏傳感器。

4.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：信號前端處理模塊、信號后端處理模塊；該信號前端處理模塊用于接收所述生命體征信號采集模塊采集的生物信號并對其進行處理后傳輸至輸入信號轉換模塊；該信號前端處理模塊包括信號放大電路；該信號后端處理模塊用于接收指令控制模塊的信號并將該指令信號轉換為無線信號后發射至信號輸出模塊。

5.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理器完成數據參數提取及數據傳送，根據心率及呼吸頻率數據進行分析，完成運動強度特征的提取和分級，根據結果發出信號至指令控制模塊。

6.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述指令控制模塊根據處理器傳輸的信號指令，調整預先設置的動作指令的語音頻率和播放速度。

7.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數據存儲模塊采用Micro?SD卡；所述顯示模塊采用液晶顯示屏，顯示內容包括：心率HR、呼吸頻率RR、生命體征強度：高強度、中強度、普通強度、低強度。

8.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號輸出模塊采用有線耳機或無線藍牙耳機。

9.一種基于生命體征信號的便攜式動作指令控制方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）通過呼吸頻率信號采集模塊采集呼吸頻率信號，通過心率信號采集模塊采集心率信號；（2）上述信號轉換為數字信號后進入處理器，根據心率及呼吸頻率數據進行分析，完成運動強度特征的提取和分級，分析數據通過數據存儲模塊進行存儲，并通過顯示模塊進行顯示；（3）信號經過處理器提取后根據結果發出信號至指令控制模塊，調整預先設置的動作指令的語音頻率和播放速度；（4）然后指令信號由信號輸出模塊輸出至指令語音輸出模塊發出語音指令。

10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟（2）中，所述根據心率及呼吸頻率數據進行分析，完成運動強度特征的提取和分級具體為：建立生命體征等級信號與動作指令模式關系，根據計算結果處理：心率大于120次/min以上進入高強度模式，心率100次/min～120次/min進入中強度模式，心率70次/min～100次/min進入普通強度模式，心率70次/min～60次/min進入低強度模式，心率小于60次/min則給予警告標志模式。