[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

技術領域

本發明屬實驗體育保健器械領域，具體涉及一種基于生命體征信號的便攜式動作指令控制裝置及方法。

背景技術

心率和呼吸是人體基本生命體征，在體育運動與保健康復方面具有重要的監測價值。現有的監護設備是基于傳感器的應用建立起來的。

在現代自動化設備中，各種傳感器的廣泛應用使得人們能夠監視和控制設備工作的各種各類參數，并即時進行調整，其在體育保健領域的應用也十分廣泛。

醫療機構應用較為廣泛的有以下幾種：1.心電監護儀，是通過顯示屏連續觀察監測心臟電活動情況的一種無創的監測方法，可以監測較長時間內心臟電活動。2.普通心電圖機，觀察描記心電圖即時的心電活動情況，以上二者都需要靜止臥床監測，準確度較高，儀器較大，適合住院使用。3.無線心電監護儀，是心電監測技術與移動計算技術相結合，可測量、監護及記錄用戶心電數據，具有便攜、使用方便、結果精準等特點，可監測活動外出時的心電數據記錄，可將數據存儲或發送其他終端裝置。

上述幾種常見的心電監測裝置，作為一種監測手段，不能根據數據結果即時指導使用者進行行為調整。體積小巧，便于攜帶，即時檢測，及時反饋，具有良好的信息傳輸共享性能是生命體征檢測未來發展的方向。

在疾病預防保健方面，康復保健與體育鍛煉具有極其重要的作用，研究表明，恰當的功能鍛煉能夠調整人體代謝機能，改善心肺功能，提高身體協調性，改善血液循環，舒緩不良情緒反應，一定程度上提高人體的免疫力及減少發病次數。然而在實際上，個人的心肺功能與運動能力并不相同，鍛煉的適宜強度與動作的正確規范問題一直缺乏有效客觀的依據，因此，在日常活動中能夠佩戴的心肺參數檢測裝置，能夠為指導患者或健康人在保健鍛煉方面提供即時心肺功能的數據，并根據采集的生命體征參數進行處理后，即時進行動作強度和頻率的調整，在康復與體育保健方面具有較大的實用意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題之一是提供一種基于生命體征信號的便攜式動作指令控制裝置，該裝置基于檢測心率與呼吸頻率，根據獲得的參數，調整控制動作指令發出的時間間隔，該裝置能根據生命體征信號即時指導使用者進行行為調整，其體積小巧，便于攜帶，即時檢測，及時反饋，具有良好的信息傳輸共享性能。

本發明要解決的技術問題之二是提供一種基于生命體征信號的便攜式動作指令控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

在本發明的一方面，提供一種基于生命體征數據采集的便攜式動作指令控制裝置，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。

作為優選的技術方案，所述生命體征信號采集模塊包括心率(HR)信號采集模塊、呼吸頻率(RR)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。優選地，所述壓敏傳感器為電阻式壓敏傳感器。

作為優選的技術方案，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。

作為優選的技術方案，所述處理器完成數據參數提取及數據傳送，根據心率HR及呼吸頻率RR數據進行分析，完成運動強度特征的提出和分級，根據結果發出信號至指令控制模塊；同時在心跳節律出現變異（如心律不齊）時進行記錄并發出提示指令。

作為優選的技術方案，所述數據存儲模塊可采用通用的Micro?SD卡儲存。所述顯示模塊可以為液晶顯示屏，顯示內容包括：顯示屏幕采用通用的液晶顯示屏，顯示結果包括心率HR（單位：次/min）、呼吸頻率RR（單位：次/min）、生命體征強度：高強度、中強度、普通強度、低強度。