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一種健康管理設(shè)備、監(jiān)測方法及健康監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法_2

文檔序號:9772436閱讀:來源:國知局
范圍,則將所述生理參數(shù)信息的狀態(tài)標(biāo)記為正常,并將所述生理參數(shù)信息及所述生理參數(shù)信息的標(biāo)記狀態(tài)均發(fā)送給所述通信模塊104。
[0041]若用戶處于運動狀態(tài),則判斷所述生理參數(shù)信息是否超出預(yù)設(shè)范圍,若所述生理參數(shù)信息超出預(yù)設(shè)范圍,將所述生理參數(shù)信息的狀態(tài)標(biāo)記為異常,并將所述生理參數(shù)信息及所述生理參數(shù)信息的標(biāo)記狀態(tài)均發(fā)送給所述通信模塊104,若所述生理參數(shù)信息沒有超出預(yù)設(shè)范圍,則將所述生理參數(shù)信息的狀態(tài)標(biāo)記為正常,并將所述生理參數(shù)信息及所述生理參數(shù)信息的標(biāo)記狀態(tài)均發(fā)送給所述通信模塊104。
[0042]其中,所述正常范圍按照醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,例如成年人心率的正常范圍一般為:60?100次/分鐘,當(dāng)然,也可以根據(jù)用戶的年齡、性別及既往病史等情況作具體更改。所述預(yù)設(shè)范圍可以根據(jù)用戶的運動情況設(shè)定,即根據(jù)運動信號采集模塊103輸出的用戶當(dāng)前的運動信息設(shè)置。具體的,運動信號采集模塊103包括加速度傳感器,當(dāng)然,也可以包括其它可以用于采集用戶運動信息的傳感器。當(dāng)運動信號采集模塊103包括加速度傳感器時,主控制模塊101可以通過比對加速度傳感器發(fā)送的用戶運動信息中豎直方向數(shù)據(jù)波形的波峰前閾值、波谷前閾值以及峰谷之間的時間間隔三個特征值,并結(jié)合了增量SVM分類原理實現(xiàn)了對靜止、走路、跑等動作的精確識別。例如,SVM算法處理后的結(jié)果進行歸一化后取值范圍在0-1之間,其中,當(dāng)取值在0-0.3之間時,主控制模塊101判定用戶處于靜止?fàn)顟B(tài),即用戶不處于運動狀態(tài),判斷所述生理參數(shù)信息是否超出正常范圍;當(dāng)取值大于等于0.3小于I時,主控制模塊101判定用戶處于走路或跑的狀態(tài),即用戶處于運動狀態(tài),判斷所述生理參數(shù)信息是否超出預(yù)設(shè)范圍,具體的,以心率為例,當(dāng)SVM算法處理后的結(jié)果進行歸一化后取值大于等于
0.3小于0.7時,主控制模塊101判定用戶處于走路的狀態(tài),此時可以將心率的預(yù)設(shè)范圍設(shè)置為65?105,當(dāng)SVM算法處理后的結(jié)果進行歸一化后取值大于等于0.6小于I時,主控制模塊101判定用戶處于跑的狀態(tài),此時可以將心率的預(yù)設(shè)范圍設(shè)置為85?116,需要說明的是,在走路狀態(tài)和跑狀態(tài)的取值交叉處,即取值大于等于0.6小于0.7時,以用戶處于走路狀態(tài)處理,也就是說該范圍內(nèi)心率的預(yù)設(shè)范圍仍設(shè)置為65?105。
[0043]通信模塊104用于將所述生理參數(shù)信息及異常情況均發(fā)送給用戶終端200。具體的,通信模塊104可以為有線通信模塊104,也可以為無線通信模塊104。其中,有線通信模塊104支持有線通信方式,無線通信模塊104支持無線通信方式。優(yōu)選的,本發(fā)明實施例提供的健康管理設(shè)備100的通信模塊104采用無線通信模塊104,且由于用戶終端200為便攜式終端設(shè)備,因此,所述無線通信模塊104可以為通信距離在I米以上的短距離無線通信模塊104,例如可以為Zigbee模塊、藍牙模塊、IrDA模塊等。其中,由于Zigbee模塊和藍牙模塊具有低功耗、低成本、傳輸距離合適等優(yōu)勢,可以優(yōu)選作為通信模塊104應(yīng)用于本健康管理設(shè)備100中。
[0044]本發(fā)明實施例所提供的健康管理設(shè)備100充分考慮到實際應(yīng)用中人體生理特征和運動狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的特點,針對用戶的運動狀態(tài)設(shè)置了用于判斷當(dāng)前所采集的生理參數(shù)信息是否異常的預(yù)設(shè)范圍。先判斷用戶當(dāng)前的運動狀態(tài),再將生理信號采集模塊102采集到的當(dāng)前生理參數(shù)信息與相應(yīng)狀態(tài)下設(shè)置的范圍比較,從而判斷用戶的生理參數(shù)信息是否出現(xiàn)異常,有效地提高了用戶健康狀況判斷結(jié)果的可靠性。
[0045]需要說明的是,本發(fā)明實施例中,所述健康管理設(shè)備100為可穿戴式結(jié)構(gòu),例如可以設(shè)計為手環(huán)形式,便于用戶佩戴。用戶終端200優(yōu)選為一種便攜式終端設(shè)備,例如智能手機。當(dāng)用戶終端200為集成有藍牙模塊的智能手機時,通信模塊104可以優(yōu)選為藍牙模塊。主控制模塊101可以采用單片機,例如,可以采用型號為C8051F310的單片機,當(dāng)然也可以采用DSP、ARM或FPGA等其他具有數(shù)據(jù)處理功能的芯片。
[0046]此外,如圖1所示,本實施例提供的健康管理設(shè)備還包括溫濕度信號采集模塊105,用于采集外部環(huán)境的溫濕度信息。例如,溫濕度信號采集模塊105可以采用溫濕度傳感器,型號可以為HIH6120-021-001S。溫濕度信號采集模塊105與主控制模塊101耦合,將采集到的溫濕度信息發(fā)送給主控制模塊101,主控制模塊101將所述溫濕度信息發(fā)送至通信模塊104,進而通信模塊104將所述溫濕度信息發(fā)送給用戶終端200。通過用戶終端200顯示外部環(huán)境的溫濕度信息,以便于用戶可以隨時了解當(dāng)前環(huán)境的溫度和濕度信息。
[0047]進一步的,由于生理信號采集模塊102采集的生理信號,例如心電信號中往往伴隨著一些低頻、高頻以及工頻的共模干擾,影響后續(xù)對生理信號的分析。因此,本發(fā)明實施例提供的健康管理設(shè)備100還包括濾波電路,用于濾除生理信號,例如心電信號中的低頻,高頻以及工頻的共模干擾,便于后續(xù)對生理信號的分析。所述濾波電路的輸入端與生理信號采集模塊102的輸出端耦合,所述濾波電路的輸出端與主控制模塊101耦合。
[0048]進一步的,本發(fā)明實施例中,生理信號采集模塊102包括心率傳感器和血壓傳感器。此時,本發(fā)明實施例提供的健康管理設(shè)備100具有心率監(jiān)測功能和血壓監(jiān)測功能。生理信號采集模塊102采集到的生理參數(shù)信息包括用戶的心率信息和血壓信息,所述正常范圍包括正常心率范圍和正常血壓范圍,所述預(yù)設(shè)范圍也包括預(yù)設(shè)心率范圍和預(yù)設(shè)血壓范圍。當(dāng)然,生理信號采集模塊102除了包括心率傳感器和血壓傳感器外,還可以包括其它可以用于采集用戶生理參數(shù)的傳感器,例如血糖傳感器、體溫傳感器等。
[0049]在中老年心腦血管疾病患者中,不少是夜間發(fā)病,因此為了避免用戶在睡眠狀態(tài)下不能及時獲知生理信號采集模塊102采集到的自身生理參數(shù)信息出現(xiàn)異常而造成更嚴(yán)重的后果,本健康管理設(shè)備100加入了喚醒功能。如圖1所示,所述健康管理設(shè)備100還包括喚醒模塊106,喚醒模塊106與主控制模塊101耦合,用于在接收到主控制模塊101發(fā)送的喚醒指令后,開始工作以喚醒用戶。當(dāng)主控制模塊101監(jiān)測到用戶進入睡眠狀態(tài)時,進入睡眠模式,在睡眠模式下,當(dāng)主控制模塊101判定所接收到的心率傳感器采集并輸出的心率信息超出正常心率范圍和/或所接收到的血壓傳感器采集并輸出的血壓信息超出正常血壓范圍時,主控制模塊101在將異常情況通過通信模塊104發(fā)送到用戶終端200的同時,發(fā)送喚醒指令至喚醒模塊106,驅(qū)動喚醒模塊106工作,以及時喚醒用戶,避免發(fā)生危險。具體的,所述健康管理設(shè)備100的睡眠模式的觸發(fā)方式可以為:通過設(shè)置睡眠模式按鈕,當(dāng)用戶準(zhǔn)備睡覺時,按下該按鈕,開啟睡眠模式。此外,所述健康管理設(shè)備100的睡眠模式的觸發(fā)方式還可以為:主控制模塊101可以根據(jù)心率傳感器輸出的用戶的心率信息及加速度傳感器輸出的運動信息,判斷用戶是否進入睡眠狀態(tài),當(dāng)主控制模塊101判定用戶已進入睡眠狀態(tài)時,發(fā)送指令開啟喚醒模塊106,進入睡眠模式。
[0050]其中,喚醒模塊106可以采用振動馬達,通過振動喚醒用戶,也可以采用語音芯片,通過發(fā)出預(yù)先存儲的鬧鈴聲喚醒用戶,當(dāng)然,還可以采用其它的可以用于喚醒用戶的器件。
[0051]另外,如圖1所示,本發(fā)明實施例提供的健康管理設(shè)備還包括電源模塊107及電源控制模塊108,電源控制模塊108的輸入端與電源模塊107耦合,電源控制模塊108的輸出端分別與主控制模塊101、生理信號采集模塊102、運動信號采集模塊103、溫濕度信號采集模塊105、濾波模塊、喚醒模塊106及通信模塊104耦合。電源模塊107用于為所述健康管理設(shè)備100的各功能模塊供電,由于各功能模塊的驅(qū)動電壓不盡相同,因此還需要通過電源控制模塊108對電源模塊107輸出的電壓進行調(diào)節(jié),以滿足各功能模塊的需求。優(yōu)選的,所述電源模塊107為聚合物鋰電池。聚合物鋰電池的電壓可以為3.7V,為可彎曲軟電池,方便于針對產(chǎn)品進行設(shè)計。電源控制模塊108可以采用現(xiàn)有的DC-DC電源控制模塊108,也可以采用可調(diào)節(jié)輸出三端穩(wěn)壓管將電源模塊107輸出的電壓轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)碾妷海瑸樗鼋】倒芾碓O(shè)備100的各功能模塊供電。
[0052]另外,由于人體在不同的睡眠程度會有不同的脈搏信息、肢體動作并且非眼球快速運動睡眠(NON-REM)相和眼球快速運動睡眠(Rapid Eye Movement)相可能會反復(fù)交替出現(xiàn),本健康管理設(shè)備100還具有睡眠狀態(tài)監(jiān)測功能。主控制模塊101可以根據(jù)心率傳感器輸出的用戶的心率信息及加速度傳感器輸出的運動信息,判定用戶是否進入睡眠狀態(tài),若是,記錄每一種睡眠狀態(tài)及其持續(xù)的時間,并在監(jiān)測到用戶結(jié)束睡眠狀態(tài)時將睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)通過通信模塊104發(fā)送給用戶終端200,所述睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)包括當(dāng)次睡眠過程所包括的睡眠狀態(tài)以及每種睡眠狀態(tài)的持續(xù)時間。
[0053]總體而言,本發(fā)明實施例提供了一種性能可靠的、多功能的穿戴式健康管理設(shè)備100,不僅充分考慮到實際應(yīng)用中人體生理特征和運動狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的特點,有效地提高了用戶健康狀況判斷結(jié)果的可靠性,還具有環(huán)境監(jiān)測功能、喚醒功能及睡眠質(zhì)量監(jiān)測功能。
[0054]第二實施例
[0055]如圖2所示,本發(fā)明實施例提供了一種監(jiān)測方法,應(yīng)用于健康管理設(shè)備100,所述健康管理設(shè)備100包括主控制模塊101、生理信號采集模塊102、運動信號采集模塊103及通信模塊104,所述方法包括:
[0056]步驟Sll:生理信號采集模塊將采集到的用戶的生理參數(shù)信息發(fā)送給主控制模塊,運動信號
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