專利名稱：一種運動監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種運動監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
不同程度的運動量會對人體的健康產(chǎn)生不同的效果，對人體的運動狀況進行實時 監(jiān)測并記錄下來能夠為研究人體運動與健康之間的關(guān)系提供科學(xué)依據(jù)。因此對于人體運動 狀況的實時監(jiān)測非常的有意義。在人體運動監(jiān)測方面，人們早期主要通過氣體代謝分析方 法來對人體的能量消耗進行測量，從而監(jiān)測人體的運動耗能狀況。由于該方法成本過高，并 且應(yīng)用條件容易受限，而且操作過程也非常復(fù)雜，公開號為CN101219050的中國專利申請 "人體步態(tài)運動能量消耗實時監(jiān)控裝置"提供了一種人體步態(tài)運動能量消耗實時監(jiān)控裝置， 此監(jiān)控裝置在測量鞋鞋底的腳趾、腳掌、腳后跟處分別設(shè)立了觸覺陣列傳感器，在測量鞋鞋 幫上設(shè)置了電源和傳感器信號采集處理控制器。通過該裝置可以實時的監(jiān)測人體步態(tài)運動 和能量的消耗，實現(xiàn)針對個人健康危險因素干預(yù)的個性化運動指導(dǎo)。通過設(shè)置在測量鞋底 上的觸覺陣列傳感器來監(jiān)測人體步態(tài)運動，能夠較好的監(jiān)測人體的步態(tài)運動，但是其系統(tǒng) 復(fù)雜度較高，對不同的監(jiān)測對象需要不同尺寸的傳感器觸覺陣列。因此該裝置在通用性方 面有所欠缺，并且該裝置對人體運動的監(jiān)測指標(biāo)也相對比較單一，缺乏靈活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有人體運動監(jiān)測中存在通用性差、監(jiān)測指標(biāo)比較單一，缺乏靈活性 等方面的缺陷，設(shè)計一種人體運動監(jiān)測裝置，該裝置采用三維加速度傳感器和溫濕度傳感 器獲取運動信息。人體運動監(jiān)測裝置包括，微控制器、按鍵模塊、射頻收發(fā)模塊、液晶顯示模 塊、電源模塊、存儲模塊、傳感模塊，傳感模塊、存儲模塊、射頻收發(fā)模塊連接在微控制器I/O 端口 ，按鍵模塊連接在微控制器輸入端，液晶顯示模塊連接在微控制器輸出端，電源模塊為 監(jiān)測裝置提供電源。傳感模塊中三維加速度傳感器、溫濕度傳感器分別連接在微控制器輸 入端口 ，三維加速度傳感器測量人體運動過程中所走步數(shù)，通過步數(shù)和運動者參數(shù)(包括 身高、體重)計算運動者運動的平均速度、運動距離、消耗的能量等；其計算模塊根據(jù)三個 方向的運動加速度值確定運動趨勢，繪制加速度值變化趨勢圖，并根據(jù)門限閥值計算運動 者運動的步數(shù)，微控制器根據(jù)運動者運動的步數(shù)，運動者的身高、體重、運動時間計算運動 者的能量損耗；溫濕度傳感器測量運動過程中人體的實時溫度和濕度，根據(jù)運動者參數(shù)計 算在運動過程中的人體水分流失量，運動者通過按鍵根據(jù)液晶顯示的提示信息設(shè)置運動者 的相關(guān)參數(shù)(包括用戶的性別、身高、體重)，存入存儲模塊。根據(jù)運動者的參數(shù)確定該運動 者流失水分門限值、能量損耗門限值等存入存儲器模塊。 微控制器包括順序執(zhí)行部分、按鍵中斷部分、周期性監(jiān)測部分，其中按鍵中斷部分 優(yōu)先級最高，按鍵模塊通過中斷的方式將按鍵狀態(tài)送入微控制器，在測量模式下多個任務(wù) 開始輪詢執(zhí)行，在輪詢執(zhí)行任務(wù)的過程中，如果微控器接收到由按鍵模塊觸發(fā)的查詢和控 制指令，微控制器根據(jù)查詢指令將隨機存儲器中運動者的當(dāng)前信息輸出到液晶顯示模塊，并顯示到液晶顯示屏上。微控制器順序判斷各種操作控制的標(biāo)志，微控制器接收到啟動測 試指令，運動監(jiān)測裝置進入測量模式，在測量模式下多個任務(wù)開始輪詢執(zhí)行，時鐘計數(shù)器開 始記錄運動時間；溫濕度傳感器開始測量運動者的溫度和濕度；三維加速度傳感器開始測 量運動者的實時運動加速度；將運動時間、運動者當(dāng)前的溫度、濕度、運動加速度存入隨機 存儲器，微控制器中計算模塊根據(jù)運動者的當(dāng)前溫度、濕度計算該運動者的水分流失量，在 輪詢執(zhí)行上述任務(wù)的過程中，如果微控制器接收到由模式按鍵觸發(fā)的查詢和控制指令，則 執(zhí)行查詢指令的內(nèi)容，處理器根據(jù)查詢指令將隨機存儲器中運動者的當(dāng)前信息輸出到液晶 顯示模塊，并顯示到液晶顯示屏上。 其中查詢指令包括運動時間查詢指令、當(dāng)前人體溫度查詢指令、當(dāng)前人體濕度查 詢指令、當(dāng)前人體水分流失量查詢指令、已運動的步數(shù)查詢指令、已運動的距離查詢指令、 已運動的這段時間內(nèi)的平均速度查詢指令、上一次運動記錄查詢指令?？刂浦噶钪饕?信息的無線發(fā)布指令和系統(tǒng)的復(fù)位指令。 通過按鍵模塊觸發(fā)的查詢控制指令采用中斷的方式，作為處理器的中斷指令，指 示運動監(jiān)測裝置中液晶模塊實時顯示運動過程中的各項參數(shù)。當(dāng)運動者流失的水分超過門 限值時，處理器輸出報警控制信號，控制蜂鳴器對人體過度運動行為進行預(yù)警，提示運動者 避免過度的運動。 同時該裝置具有無線傳輸功能，微控制器輸出控制指令，控制射頻收發(fā)模塊將運 動者的信息傳送到客戶端進行實時遠程監(jiān)控。當(dāng)按下停止鍵結(jié)束測試，電源模塊接收到按 鍵模塊發(fā)出的測試停止信號后，控制器檢查中斷端口是否收到查詢和控制指令，如果控制 器沒有收到查詢和控制指令，則該運動監(jiān)測裝置進入低功耗狀態(tài)。 本發(fā)明設(shè)計的運動監(jiān)測裝置采用數(shù)字三維加速度傳感器，能夠從三個方向上監(jiān)測 人體步態(tài)運動狀況，方便人體佩戴，使用方便，采用溫濕度傳感器，實時監(jiān)測人體運動過程 中的溫濕度，計算運動過程中的水分流失，對運動時間進行監(jiān)測，過度運動發(fā)出報警信號， 通過無線傳輸模塊將運動狀態(tài)等信息發(fā)送到遠程客戶端。因此，本監(jiān)測裝置具有使用方便， 監(jiān)測指標(biāo)功能完備等。


圖1運動監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖
圖2中斷控制流程示意圖
圖3運動監(jiān)測控制流程圖
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明的實施進行具體描述。 如圖1所示為本發(fā)明人體運動監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該監(jiān)測裝置包括微控制器 1、按鍵模塊2、射頻收發(fā)模塊3、液晶顯示和蜂鳴器模塊4、電源管理模塊5、存儲模塊6、傳感 模塊7。傳感模塊、存儲模塊、射頻收發(fā)模塊連接在微控制器輸入/輸出1/0端，按鍵模塊連 接在微控制器輸入端，液晶顯示和蜂鳴器模塊連接在微控制器輸出端，電源管理模塊為監(jiān) 測裝置提供電源，并對電源進行低功耗管理。其中按鍵模塊包括四個功能按鍵模式/確定 鍵、起停鍵、復(fù)位鍵/減1、查詢/增加1，按鍵模塊主要完成運動對象參數(shù)的初始化設(shè)置、不
5同顯示界面間的切換、入機交互操作的控制等。 該裝置上電后，系統(tǒng)進入初始化狀態(tài)，通過按鍵模塊進行監(jiān)測對象的參數(shù)設(shè)置。采 用觸摸式按鍵設(shè)置運動者的性別、身高、體重。在存儲器中性別字段中預(yù)先設(shè)置男、女性別， 通過模式/確定鍵觸發(fā)存儲器性別字段，在顯示屏上顯示性別設(shè)置框，通過復(fù)位鍵/減1或 者查詢/增加1按鍵調(diào)用性別字段，在男、女性別之間進行切換并確定，通過模式/確定鍵 將運動者性別存儲到存儲模塊中，設(shè)置運動者的性別；模式/確定鍵確定性別后進入監(jiān)測 運動對象的身高設(shè)置，模式/確定鍵觸發(fā)身高模式設(shè)置，調(diào)用存儲器中的初始值，通過復(fù)位 鍵/減1或者查詢/增加1按鍵減少或增加設(shè)置運動者身高，設(shè)置完畢后按模式/確定鍵 將運動者身高存入存儲器中，觸發(fā)體重模式設(shè)置，調(diào)用存儲器中的初始值，通過復(fù)位鍵/減 1或者查詢/增加1按鍵控制減少或增加設(shè)置運動者體重，通過模式/確定鍵確定后存入存 儲器中，觸發(fā)系統(tǒng)進入時間設(shè)置狀態(tài)，通過復(fù)位鍵/減1或者查詢/增加1按鍵設(shè)置當(dāng)前時 間，模式/確定鍵確定系統(tǒng)設(shè)置完成，將當(dāng)前時間送入顯示模塊顯示。 傳感模塊包括三維加速度傳感器、數(shù)字溫濕度傳感器，其中數(shù)字溫濕度傳感器測 量運動者運動過程中人體實時的溫度和濕度，其計算模塊根據(jù)運動者當(dāng)前溫度、濕度，調(diào)用 運動者相關(guān)參數(shù)計算運動者當(dāng)前水分流失量；三維加速度傳感器測量運動者步態(tài)的運動狀 況，并獲取運動者三個方向的運動加速度值，其計算模塊根據(jù)其三個方向的運動加速度值 確定運動趨勢，繪制加速度值變化趨勢圖，并根據(jù)門限閥值計算運動者運動的步數(shù)。
運動過程中的加速度值變化趨勢圖波形呈類正弦狀態(tài)，每出現(xiàn)一個波峰值即反映 人體已經(jīng)運動一步。計數(shù)器獲取加速度變化趨勢圖中的峰值變化，當(dāng)加速度值的變化趨勢 圖出現(xiàn)一個峰值時，即運動者跑了一步，運動計數(shù)器加1，由此記錄運動步數(shù)。由于每運動一 步的加速度最大值存在一定的差異，會降低測試的精度。在存儲器中預(yù)先設(shè)置加速度門限 值，讀取加速度傳感器采集的三個方向的運動加速度值。當(dāng)三維加速度傳感器獲取的加速 度值超過加速度門限值，將其存入存儲器，丟棄未超過門限值的加速度值，將存儲器中存儲 的當(dāng)前加速度值與上一輪存儲的值做線性運算計算斜率，如果斜率小于等于零則判定運動 者運動一步，運動步數(shù)計數(shù)器加l，在累加器中累計運動步數(shù)。微控器根據(jù)運動者運動的步 數(shù)，運動者的身高、體重、運動時間計算出運動者的能量損耗。 傳感器模塊獲取運動者運動狀態(tài)參數(shù)及信息(包括人體運動過程中的步態(tài)、步 數(shù)、人體運動過程中產(chǎn)生的溫度和濕度)，將運動狀態(tài)參數(shù)及信息送入微控制器，微控器對 上述信息進行處理，根據(jù)按鍵模塊鍵入的查詢、控制命令，將傳感器采集的相關(guān)運動信息送 入液晶顯示模塊，在液晶顯示模塊上顯示不同的運動狀態(tài)信息，包括，運動者開始運動的時 間、在運動過程中的實時溫度、濕度、運動者水分流失量、運動的總步數(shù)、運動所完成的路 程、平均速度、運動時間。其中，開始運動的起始時間由微控制器模塊中的時鐘計數(shù)器實現(xiàn)； 傳感器模塊的溫濕度傳感器獲取人體運動過程中的溫濕度；控制模塊中計算單元根據(jù)人體 的溫度、濕度、運動時間、人體消耗的能量計算人體水分流失量；傳感模塊獲取人體運動加 速度值，對超過門限值的運動加速度值做線性運算，或者根據(jù)加速度值變化趨勢圖計算運 動步數(shù)；根據(jù)運動步數(shù)及運動者身高加權(quán)計算運動者從開始運動到當(dāng)前所完成的路程；根 據(jù)運動步數(shù)、身高加權(quán)值、以及運動的時間計算運動者的平均速度。在運動的過程中如果其 運動量超出了正常范圍，將警示運動者進行休息。如當(dāng)運動過程中的水分流失量超過設(shè)定 的門限值時，微控制模塊發(fā)送報警信號觸發(fā)蜂鳴器報警。微控制模塊定時設(shè)定參數(shù)及信息發(fā)送時間，通過射頻收發(fā)模塊可以周期性的將人體的運動信息通過無線方式發(fā)布到遠程監(jiān) 控客戶端，并接收客戶端對運動檢測裝置的參數(shù)設(shè)置和控制。當(dāng)用戶開始新一輪測試的時 候，通過按鍵操作能夠?qū)崿F(xiàn)上一次運動數(shù)據(jù)的存儲，能夠方便的為人體多次運動狀況進行 對比。 按鍵模塊觸發(fā)查詢控制指令采用中斷的方式，作為微控制器的中斷指令，指示人 體運動監(jiān)測裝置中液晶模塊實時顯示人體運動過程中的狀態(tài)和參數(shù)。按鍵模塊通過中斷的 方式將按鍵狀態(tài)送入微控制器，在測量模式下多個任務(wù)開始輪詢執(zhí)行，包括時鐘計數(shù)器開 始記錄運動時間；溫濕度傳感器開始測量運動者的溫度和濕度；三維加速度傳感器開始測 量運動者的實時運動加速度；將運動時間、運動者當(dāng)前的溫度、濕度、運動加速度存入隨機 存儲器，微控器中計算單元根據(jù)運動者的溫度、濕度、運動時間、人體消耗的能量計算人體 水分流失量。在輪詢執(zhí)行上述任務(wù)的過程中，如果微控器接收到由按鍵模塊觸發(fā)的查詢和 控制指令，則執(zhí)行查詢指令的內(nèi)容，微控制器根據(jù)查詢指令將隨機存儲器中運動者的當(dāng)前 信息輸出到液晶顯示模塊，并顯示到液晶顯示屏上。其中查詢指令包括運動時間查詢指令、 當(dāng)前人體溫度查詢指令、當(dāng)前人體濕度查詢指令、當(dāng)前人體水分流失量查詢指令、已運動的 步數(shù)查詢指令、已運動的距離查詢指令、已運動的這段時間內(nèi)的平均速度查詢指令、上一次 運動記錄查詢指令?？刂浦噶钪饕ㄐ畔⒌臒o線發(fā)布指令和系統(tǒng)的復(fù)位指令。當(dāng)運動者 人體流失的水分超過門限值時，微控制器輸出報警控制信號，控制蜂鳴器進行預(yù)警，提示運 動者避免過度的運動。 在運動監(jiān)測裝置運行期間需要接受并執(zhí)行按鍵中斷產(chǎn)生的相關(guān)動作，同時還需要 以較短的周期監(jiān)測對象的實時運動狀況，運動監(jiān)測裝置微控制器包括順序執(zhí)行部分、按鍵 中斷部分、周期性監(jiān)測部分，其中按鍵中斷部分優(yōu)先級最高，周期性監(jiān)測部分其次。
為了提高系統(tǒng)的運行效率，將中斷部分的執(zhí)行時間盡量減小，在中斷部分采用一 系列的標(biāo)志控制主要部分的順序執(zhí)行情況。具體的控制過程如下當(dāng)系統(tǒng)進入中斷后首先 讀取按鍵值，判斷是何種按鍵？系統(tǒng)中斷的控制流程圖如圖2所示。按順序檢測判斷，首先 判斷按鍵值是否為模式鍵？如果為模式鍵則將模式操作標(biāo)志置位，周期性監(jiān)測部分執(zhí)行中 使用置位標(biāo)志。在周期性監(jiān)測部分順序執(zhí)行過程中根據(jù)中斷部分中置位的標(biāo)志來判斷是否 需要執(zhí)行具體的指令內(nèi)容。執(zhí)行完模式操作標(biāo)志置位后繼續(xù)判斷按鍵模塊是否為運動監(jiān)測 啟動狀態(tài)？如果中斷按鍵值是監(jiān)測啟動按鍵指令則將啟動標(biāo)志置位，否則繼續(xù)判斷是否為 復(fù)位按鍵狀態(tài)；如果中斷按鍵模塊為復(fù)位按鍵狀態(tài)則將復(fù)位標(biāo)志置位，否則繼續(xù)判斷是否 為查詢按鍵狀態(tài)；如果中斷按鍵模塊為查詢狀態(tài)則將查詢標(biāo)志置位，然后結(jié)束本次中斷，回 到進入中斷前的部分繼續(xù)執(zhí)行原有操作。監(jiān)測裝置以較短的時間周期性的執(zhí)行監(jiān)測步態(tài)操 作，定時器周期性的產(chǎn)生中斷。三維加速度傳感器實現(xiàn)步態(tài)的監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，通過門限閥 值與運動趨勢綜合計算運動步數(shù)。鍵盤中斷中的步態(tài)運動監(jiān)測標(biāo)志控制周期性監(jiān)測，當(dāng)該 標(biāo)志置位的時候開始執(zhí)行監(jiān)測任務(wù)。這樣避免了無用的監(jiān)測，可以降低系統(tǒng)的功耗。
運動監(jiān)測控制流程如圖3所示。具體控制過程為當(dāng)完成對監(jiān)測對象參數(shù)的初始 化設(shè)置后，確定當(dāng)前時間并通過顯示模塊顯示。微控制器開始順序判斷各種操作控制的標(biāo) 志。其中包括判斷顯示模塊輸出顯示的模式標(biāo)志、顯示當(dāng)前時間模式標(biāo)志、運動時間統(tǒng) 計顯示模式標(biāo)志、檢測運動者當(dāng)前溫濕度模式標(biāo)志、運動步數(shù)顯示模式標(biāo)志、平均運動速率 顯示模式標(biāo)志、運動距離顯示模式標(biāo)志、監(jiān)測當(dāng)前運動者的水分流失模式、監(jiān)測運動開始標(biāo)志、復(fù)位標(biāo)志、低功耗狀態(tài)標(biāo)志。微控制器首先判斷模式標(biāo)志位是否已置位？如果已經(jīng)置 位則繼續(xù)判斷模式標(biāo)志設(shè)置的狀態(tài)，如果為顯示當(dāng)前時間模式，則微控制器輸出當(dāng)前時間， 通過顯示模塊在液晶顯示器上顯示當(dāng)前時間；若為運動時間統(tǒng)計顯示模式，則通過微控制 器調(diào)用計時器中的運動時間，顯示模塊在液晶顯示器上顯示當(dāng)前已經(jīng)運動時間；若為檢測 當(dāng)前溫濕度模式，則微控制器通過數(shù)字溫濕度傳感器獲取運動者當(dāng)前的溫濕度值，輸出到 液晶顯示屏顯示；若為運動步數(shù)顯示模式，則微控制器通過三維加速度傳感器獲取運動趨 勢計算人體運動步數(shù)，并將其輸出到液晶顯示器顯示當(dāng)前已經(jīng)運動的步數(shù)；若為平均運動
速率顯示模式，則微控制器根據(jù)運動的步數(shù)、人體身高加權(quán)值、以及運動時間計算運動時間 內(nèi)運動的平均速度；若為當(dāng)前已經(jīng)運動的距離顯示模式，則微控制器對運動者的運動步伐 數(shù)和身高加權(quán)后計算出這段時間內(nèi)運動的總體路程；若為監(jiān)測當(dāng)前運動對象的水分流失模 式，則通過微控制器對人體的溫度、濕度、運動時間、和人體消耗的能量計算出這段時間內(nèi) 人體運動的水分流失量，最后將模式標(biāo)志清除。完成模式標(biāo)志判斷后繼續(xù)判斷是否為監(jiān)測 對象運動開始標(biāo)志？若為運動監(jiān)測啟動模式，則微控制器開始實時顯示運動時間，并將人 體步態(tài)運動監(jiān)測標(biāo)志置位。微控制器將當(dāng)前已經(jīng)運動時間輸出到液晶顯示器上顯示。繼續(xù) 判斷復(fù)位標(biāo)志是否置位？若復(fù)位標(biāo)志已置位，則存儲上一次運動信息，并在液晶顯示屏上 清除上一次運動的記錄，清除復(fù)位標(biāo)志后，繼續(xù)判斷查詢標(biāo)志是否置位？若查詢標(biāo)志已置 位，則微控制器控制在液晶顯示器上顯示存儲的運動信息。如果在判斷過程中所有的標(biāo)志 都沒有置位，并且連續(xù)判斷次數(shù)超過預(yù)定時間后，系統(tǒng)將進入低功耗狀態(tài)。
權(quán)利要求
一種運動監(jiān)測裝置，其特征在于，傳感模塊、存儲模塊、射頻收發(fā)模塊連接在微控制器輸入/輸出端，按鍵模塊連接在微控制器輸入端，液晶顯示模塊和蜂鳴器連接在微控制器輸出端，電源管理模塊為監(jiān)測裝置提供電源，并對電源進行低功耗管理，其中按鍵模塊完成運動者參數(shù)的初始化設(shè)置、控制液晶顯示模塊不同顯示界面間的切換和人機交互的控制；傳感模塊包括三維加速度傳感器、數(shù)字溫濕度傳感器，數(shù)字溫濕度傳感器實時測量運動過程中運動者的溫度和濕度，其計算模塊根據(jù)運動者當(dāng)前溫度、濕度，及運動者參數(shù)計算運動者當(dāng)前水分流失量；三維加速度傳感器測量運動者步態(tài)，獲取運動者三個方向的運動加速度值，其計算模塊根據(jù)三個方向的運動加速度值確定運動趨勢，繪制加速度值變化趨勢圖，并根據(jù)門限閥值計算運動者運動的步數(shù)；微控制器根據(jù)運動者運動的步數(shù)，運動者的身高、體重、運動時間計算運動者的能量損耗；當(dāng)運動過程中能量損耗、水分流失量超出正常范圍，微控制器發(fā)送報警信號觸發(fā)蜂鳴器報警。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動監(jiān)測裝置，其特征在于，微控制器通過射頻收發(fā)模塊周 期性的將人體的運動信息通過無線方式發(fā)布到遠程監(jiān)控客戶端，并接收客戶端對運動檢測 裝置的參數(shù)設(shè)置和控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動監(jiān)測裝置，其特征在于，微控制器包括順序執(zhí)行部分、按 鍵中斷部分、周期性監(jiān)測部分，其中按鍵中斷部分優(yōu)先級最高，按鍵模塊通過中斷的方式將 按鍵狀態(tài)送入微控制器，在測量模式下多個任務(wù)開始輪詢執(zhí)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的運動監(jiān)測裝置，其特征在于，在輪詢執(zhí)行任務(wù)的過程中，如果 微控器接收到由按鍵模塊觸發(fā)的查詢和控制指令，微控制器根據(jù)查詢指令將隨機存儲器中 運動者的當(dāng)前信息輸出到液晶顯示模塊，并顯示到液晶顯示屏上。
5. —種運動監(jiān)測方法，其特征在于，按鍵模塊完成運動者參數(shù)的初始化設(shè)置；數(shù)字溫 濕度傳感器測量運動者運動過程中實時的溫度和濕度，其計算模塊根據(jù)運動者當(dāng)前溫度、 濕度，及運動者參數(shù)計算運動者當(dāng)前水分流失量；三維加速度傳感器測量運動者步態(tài)，獲 取運動者三個方向的運動加速度值，其計算模塊根據(jù)三個方向的運動加速度值確定運動趨 勢，繪制加速度值變化趨勢圖，并根據(jù)門限閥值計算運動者運動的步數(shù)；微控制器根據(jù)運動 者運動的步數(shù)，運動者的身高、體重、運動時間計算運動者的能量損耗；當(dāng)運動過程中能量 損耗、水分流失量超出正常范圍，微控制器發(fā)送報警信號觸發(fā)蜂鳴器報警。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動監(jiān)測方法，其特征在于，微控制器包括順序執(zhí)行部分、按 鍵中斷部分、周期性監(jiān)測部分，其中按鍵中斷部分優(yōu)先級最高，按鍵模塊通過中斷的方式將 按鍵狀態(tài)送入微控制器，在測量模式下多個任務(wù)開始輪詢執(zhí)行，在輪詢執(zhí)行任務(wù)的過程中， 如果微控器接收到由按鍵模塊觸發(fā)的查詢和控制指令，微控制器根據(jù)查詢指令將隨機存儲 器中運動者的當(dāng)前信息輸出到液晶顯示模塊，并顯示到液晶顯示屏上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動監(jiān)測方法，其特征在于，微控制器順序判斷各種操作控 制的標(biāo)志，其中包括微控制器首先判斷模式標(biāo)志位是否已置位，如果已經(jīng)置位則繼續(xù)判斷 模式標(biāo)志設(shè)置的狀態(tài)，微控制器根據(jù)模式標(biāo)志設(shè)置的狀態(tài)執(zhí)行相關(guān)操作；若復(fù)位標(biāo)志已置 位，則存儲上一次運動信息；若查詢標(biāo)志已置位，則微控制器控制在液晶顯示器上顯示存儲 的運動信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動監(jiān)測方法，其特征在于，計算運動者運動步數(shù)具體包括， 在存儲器中預(yù)先設(shè)置加速度門限值，加速度傳感器采集運動者三個方向的運動加速度值，將超過加速度門限值的運動加速度值存入存儲器，將存儲的當(dāng)前值與上一輪存儲的值做線 性運算計算斜率，如果斜率小于等于零則運動步數(shù)計數(shù)器加l，在累加器中累計運動步數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動監(jiān)測方法，其特征在于，根據(jù)其三個方向的運動加速度 值確定運動趨勢，繪制加速度值變化趨勢圖，獲取加速度變化趨勢圖中的峰值變化，當(dāng)加速 度值的變化趨勢圖出現(xiàn)一個峰值時，運動步數(shù)計數(shù)器加l，在累加器中累計運動步數(shù)。
全文摘要
一種運動監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，涉及監(jiān)測技術(shù)，傳感參數(shù)獲取模塊獲取人體運動狀態(tài)信息，將人體運動狀態(tài)信息送入微處理器，微處理器對上述信息進行處理后，根據(jù)功能按鍵鍵入微處理器的命令，將傳感器采集的相關(guān)運動信息送入液晶顯示模塊，在液晶顯示模塊上顯示不同的人體運動狀態(tài)信息，并在運動的過程中如果其運動量超出正常范圍，裝置將警示運動者進行休息。該裝置亦可以根據(jù)按鍵設(shè)置情況將運動人體的信息通過無線的方式發(fā)布到遠程監(jiān)控的客戶端。當(dāng)用戶開始新的一輪測試的時候，通過按鍵操作能夠?qū)崿F(xiàn)上一次運動數(shù)據(jù)的存儲，能夠方便的為人體多次運動狀況進行對比。
文檔編號A61B5/00GK101785675SQ201010117680
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者余成波, 劉彥飛, 楊如民, 鄒召敏 申請人:重慶理工大學(xué)