專(zhuān)利名稱(chēng)：人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人口健康與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種人體信息監(jiān)測(cè)與處理系 統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
體育健身已經(jīng)成為提高生活質(zhì)量、預(yù)防疾病的主要方式。隨著人們健康意識(shí)的增 強(qiáng)，社區(qū)、公共場(chǎng)所、健身房及學(xué)校等運(yùn)動(dòng)器械的普及，健身運(yùn)動(dòng)的方式也日益廣泛化和多 樣化。然而，由于健身者本身不一定是從事運(yùn)動(dòng)的專(zhuān)業(yè)人士，在健身過(guò)程中往往缺乏健身的 科學(xué)指導(dǎo)，無(wú)法及時(shí)掌握個(gè)人身體狀況。更重要的是，絕大多數(shù)健身者沒(méi)有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知 識(shí)對(duì)健身項(xiàng)目、健身強(qiáng)度及健身計(jì)劃做合理的評(píng)估及預(yù)計(jì)，導(dǎo)致健身者較難有效且定量地 掌握個(gè)人身體健康改變情況，不能合理的對(duì)個(gè)人的健身計(jì)劃做合適調(diào)整。此外，健身者長(zhǎng)期 鍛煉的數(shù)據(jù)是就醫(yī)、參加醫(yī)療保險(xiǎn)的重要數(shù)據(jù)，有必要建立健身者的個(gè)人身體狀況數(shù)據(jù)庫(kù)。 與此同時(shí)，隨著個(gè)人無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，已經(jīng)有不少與人們生活息息相關(guān)的事件、數(shù) 據(jù)、圖像等等由傳統(tǒng)的媒介轉(zhuǎn)至個(gè)人通信網(wǎng)絡(luò)，這樣既有利于用戶(hù)快速方便地讀取、處理相 關(guān)事物，又具備可操作性強(qiáng)、可移植性強(qiáng)及可兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，利用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)建 立合適的健康運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有重要的實(shí)用價(jià)值、理論價(jià)值及推廣價(jià)值。健康運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將直接關(guān)系到人們的身體健康，對(duì)人們自主掌握個(gè)人身體狀況、調(diào) 節(jié)和控制自身身體狀況、給予恰當(dāng)?shù)募膊☆A(yù)警提示、獲取專(zhuān)業(yè)的健身建議、獲取在線(xiàn)健康服 務(wù)等等具有積極的作用。然而，現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)僅僅局限于健身運(yùn)動(dòng)者生理信號(hào)的采集?，F(xiàn) 有的健康服務(wù)軟件僅僅局限于對(duì)已知運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、運(yùn)動(dòng)量、食物熱量等等的評(píng)定。現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)采集技術(shù)存在以下問(wèn)題國(guó)外有部分技術(shù)和專(zhuān)利采用胸帶式電極采集心率信號(hào)，這種方式最主要的問(wèn)題在 于舒適度不好，很難被絕大部分用戶(hù)采納。從而影響了技術(shù)的推廣和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)大部分技術(shù)和專(zhuān)利采集方式單一，采集精度和準(zhǔn)確度低。如對(duì)心率的采集國(guó) 內(nèi)大部分技術(shù)和專(zhuān)利都是利用的腕部橈動(dòng)脈。這種方式存在脈搏信號(hào)微弱和檢測(cè)位置容易 偏移的問(wèn)題，極易影響心率檢測(cè)的準(zhǔn)確性。尤其，在運(yùn)動(dòng)中，微弱的信號(hào)往往會(huì)淹沒(méi)在幅度 較大的運(yùn)動(dòng)引起噪聲中，運(yùn)動(dòng)引起的噪聲大部分是非平穩(wěn)噪聲，更加劇了信號(hào)檢測(cè)的難度。 因此，腕部橈動(dòng)脈采集方式不適合運(yùn)動(dòng)中的心率檢測(cè)。導(dǎo)致心率檢測(cè)率低，使用者評(píng)價(jià)低， 尤其不能用于健康提示。不具備分析能力。多數(shù)僅僅局限于數(shù)據(jù)的獲取，對(duì)于不具備專(zhuān)業(yè)疾病、健康知識(shí)的 個(gè)人而言，無(wú)法給出直觀(guān)而通俗易懂的健康提示結(jié)果，不利于系統(tǒng)的推廣及普及。數(shù)據(jù)不能有效地服務(wù)于健康指導(dǎo)。由于現(xiàn)有系統(tǒng)只是局限于信號(hào)檢測(cè)，沒(méi)有良好 的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，使得健身數(shù)據(jù)只能起到顯示和部分運(yùn)動(dòng)危險(xiǎn)提示作用，不利于運(yùn)動(dòng)者對(duì)個(gè)人 身體狀況的掌握?，F(xiàn)有健康指導(dǎo)系統(tǒng)存在以下問(wèn)題1)多數(shù)為單機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)，沒(méi)有良好的網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)，沒(méi)有良好的更新機(jī)制。
2)多數(shù)為既定查詢(xún)系統(tǒng)?，F(xiàn)有系統(tǒng)主要是以對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、食物熱量等等 的簡(jiǎn)單查詢(xún)，這些數(shù)據(jù)是基于統(tǒng)計(jì)概念的結(jié)果，往往忽略了個(gè)體的身體狀況的差異，因此， 很可能對(duì)偏離統(tǒng)計(jì)均值較大的個(gè)人給出不恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。3)不具備良好的數(shù)據(jù)分析能力。4)缺乏對(duì)健身運(yùn)動(dòng)者健康數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)和長(zhǎng)期的跟蹤，不利于對(duì)健康運(yùn)動(dòng)及時(shí)予以 指導(dǎo)和改進(jìn)，更不利于給出準(zhǔn)確而及時(shí)的疾病預(yù)警。5)不具備數(shù)據(jù)的快速、海量處理能力。6)不具備方便、實(shí)時(shí)獲取健康數(shù)據(jù)的能力。沒(méi)有充分利用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，因而與用 戶(hù)交互的實(shí)時(shí)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題其一是如何提高運(yùn)動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備的舒適度和監(jiān)測(cè)的 準(zhǔn)確度；其二是如何利用所監(jiān)測(cè)到的生理信號(hào)及非生理信號(hào)為人體制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，并為人 體跟蹤自身身體健康狀況提供依據(jù)。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)，包括人體信息監(jiān)測(cè)儀，與云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心連接，用于通過(guò)多模式多通道方式實(shí)時(shí) 地監(jiān)測(cè)人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理及非生理信號(hào)，并將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心；云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心，用于對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析之后得到的 結(jié)果數(shù)據(jù)分別傳輸至運(yùn)動(dòng)腕表和用戶(hù)終端，所述對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析包括根據(jù)接 收到的生理信號(hào)及非生理信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估；運(yùn)動(dòng)腕表，與所述云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心連接，用于根據(jù)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)制定運(yùn) 動(dòng)計(jì)劃以及進(jìn)行報(bào)警提示或者對(duì)所制定的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)地調(diào)整；用戶(hù)終端，與所述云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心連接，用于對(duì)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。其中，所述用戶(hù)終端為計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信設(shè)備和移動(dòng)多媒體設(shè)備中的一種或多種。其中，所述人體信息監(jiān)測(cè)儀與云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心、云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心與運(yùn)動(dòng) 腕表和用戶(hù)終端之間的數(shù)據(jù)通信方式為有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信方式。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用上述人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)進(jìn)行人體信息監(jiān)測(cè)與處 理的方法，包括以下步驟Si，將所述人體信息監(jiān)測(cè)儀佩戴于人體體表，然后該設(shè)備通過(guò)多模式、多通道方式 實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理及非生理信號(hào)，并將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中 心；S2，云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析之后得到的結(jié) 果數(shù)據(jù)分別傳輸至運(yùn)動(dòng)腕表和用戶(hù)終端，所述對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析包括根據(jù)接收 到的生理信號(hào)及非生理信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估；S3，運(yùn)動(dòng)腕表根據(jù)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，并進(jìn)行實(shí)時(shí)地報(bào)警；同時(shí)，用 戶(hù)終端對(duì)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。其中，在步驟Sl中，將所述人體信息監(jiān)測(cè)儀佩戴于人體手臂。
其中，所述生理信號(hào)包括心率、血壓、肌電、溫度和皮膚阻抗等，所述非生理信號(hào)主 要包括運(yùn)動(dòng)信息，該運(yùn)動(dòng)信息具體包括運(yùn)動(dòng)的速度、加速度、距離、姿態(tài)、壓力和地理位置信息等。其中，在步驟S2中，云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析還包括 歷史數(shù)據(jù)管理、運(yùn)動(dòng)健康趨勢(shì)評(píng)估、疾病預(yù)警、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目分析、運(yùn)動(dòng)時(shí)間分析、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度分 析、運(yùn)動(dòng)計(jì)劃自動(dòng)制定與更新、運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估、運(yùn)動(dòng)損傷建議和卡路里消耗分析中的一種或 幾種。(三)有益效果本發(fā)明通過(guò)將人體信息監(jiān)測(cè)儀佩戴于人體手臂部位，采用多模式多通道的信號(hào)采 集方法同時(shí)采集多種生理及非生理信號(hào)，克服了現(xiàn)有心率檢測(cè)設(shè)備舒適度低、準(zhǔn)確度低的 缺陷，提高了運(yùn)動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，尤其是人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。通過(guò) 將監(jiān)測(cè)到的運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并將分析結(jié)果進(jìn)行顯示，為人體制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，跟蹤自 身身體健康狀況提供了依據(jù)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及其使用示意；圖2是圖1中人體信息監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖及其使用示意；圖3是圖1中運(yùn)動(dòng)腕表的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中人體信息監(jiān)測(cè)儀與運(yùn)動(dòng)腕表的連接方式示意圖5示出了在胸部測(cè)得的人在跑步的過(guò)程中的真實(shí)的心率(HR)，以及使用佩戴于 在人體手臂的人體信息監(jiān)測(cè)儀測(cè)得的人在跑步的過(guò)程中的心率。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作 進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)包括人體信息監(jiān)測(cè)儀1，用于通過(guò)多模式多通道方式實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理 及非生理信號(hào)，并將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心。其結(jié)構(gòu)如圖2所示，可以實(shí)現(xiàn)采 集心電、肌電、皮膚阻抗、加速度、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、體表溫度和地理位置信息等多通道多信號(hào)同時(shí) 采集。這種方式克服了現(xiàn)有技術(shù)中單一的運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)或者單一的運(yùn)動(dòng)信息檢測(cè)的缺陷。 通過(guò)多通道和多信號(hào)相結(jié)合的技術(shù)，建立了多通道信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，由該數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)計(jì) 算出心率和血壓等生理信號(hào)。對(duì)于每個(gè)信號(hào)通道，我們建立以下數(shù)學(xué)模型V = Imp X [ESG+EMG+ECG]；其中V是測(cè)量電壓，Imp是皮膚和電極之間的接觸阻抗，ECG是心電信號(hào)，EMG是肌 電信號(hào)，ESG是運(yùn)動(dòng)時(shí)候皮膚表層形成的電勢(shì)差。Imp、ECG和EMG都可以測(cè)量得到，ESG可 以認(rèn)為是噪聲，它信號(hào)的頻率比較低，可以通過(guò)濾波來(lái)去掉。然后我們根據(jù)圖2中的加速度 傳感器和姿態(tài)傳感器的測(cè)得的信號(hào)建立手臂運(yùn)動(dòng)的軌跡和加速度的變化規(guī)律曲線(xiàn)，通過(guò)歸 一化處理，提取出每個(gè)手臂運(yùn)動(dòng)周期里面的EMG信號(hào)(可以認(rèn)為是噪聲，可以通過(guò)濾波去掉)。去掉了噪聲信號(hào)Imp、ESG和EMG之后的信號(hào)中，心電信號(hào)的信噪比就比較高了，這個(gè) 時(shí)候我們?cè)侔凑崭鲗?dǎo)聯(lián)信號(hào)之間的心電的時(shí)域、頻域、相位和統(tǒng)計(jì)特性及差別來(lái)判斷各個(gè) 心電節(jié)拍的R波的波峰，根據(jù)波峰之間的距離來(lái)計(jì)算出心率。圖2中的中心處理單元用于根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算出心率和肌電。同時(shí)負(fù)責(zé)各 部分硬件協(xié)調(diào)工作以及和其它單元之間的通信。云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心2，用于對(duì)接收到的生理及非生理信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將 分析之后得到的結(jié)果數(shù)據(jù)分別傳輸至運(yùn)動(dòng)腕表和用戶(hù)終端，所述對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行 分析包括根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)管理、運(yùn)動(dòng)健康趨勢(shì)評(píng)估、疾病預(yù)警、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目分 析、運(yùn)動(dòng)時(shí)間分析、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度分析、運(yùn)動(dòng)計(jì)劃自動(dòng)制定與更新、運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估、運(yùn)動(dòng)損傷建 議、卡路里消耗分析、身體健康指數(shù)評(píng)估等。以運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估(包括運(yùn)動(dòng)損傷的監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)防)為例。運(yùn)動(dòng)損傷因運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目 的不同，損傷部位、程度、方式各有不同；運(yùn)動(dòng)損傷的主要原因除運(yùn)動(dòng)者本身的身體部位的 解剖弱點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)技術(shù)的特殊要求外，還包括1.訓(xùn)練水平不足；2.未遵守訓(xùn)練原則，保護(hù) 不當(dāng)，準(zhǔn)備活動(dòng)不足；3.生理狀態(tài)不佳；4.環(huán)境因素等。本系統(tǒng)針對(duì)每個(gè)用戶(hù)個(gè)體采集，保存針對(duì)性的生理、非生理即時(shí)及歷史數(shù)據(jù)，可以 針對(duì)用戶(hù)所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)，結(jié)合用戶(hù)自身的生理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(來(lái)自歷史數(shù)據(jù)的積累 和分析，以及初始用戶(hù)信息的采集)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生理學(xué)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)損傷理論模 型，評(píng)估和監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)者是否遵守訓(xùn)練原則，是否充分完成熱身準(zhǔn)備(熱身準(zhǔn)備運(yùn)動(dòng)量的分 析)，技術(shù)動(dòng)作是否規(guī)范(姿態(tài)傳感器等傳感器的數(shù)據(jù)采集分析)，生理狀態(tài)是否適合運(yùn)動(dòng) (皮膚阻抗對(duì)注意力集中程度，疲勞度的監(jiān)測(cè)，體溫水平、排汗水平、以及歷史數(shù)據(jù)中針對(duì)生 理周期的記錄等)，周邊環(huán)境是否適宜運(yùn)動(dòng)(氣溫高低，海拔高度，空氣濕度等等)，并綜合 歷史和即時(shí)數(shù)據(jù)，評(píng)估分析用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)水平是否達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)。綜合多種生理與非生理 信息，分析歷史數(shù)據(jù)，并比對(duì)即時(shí)數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷以及運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷。運(yùn)動(dòng)腕表3，用于根據(jù)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃以及進(jìn)行報(bào)警提示。根據(jù) 運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)目的(比如減肥或者增強(qiáng)心血管功能)和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，腕表里面可以自動(dòng)生成 或者預(yù)設(shè)一個(gè)初步的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃。這個(gè)初步的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃可以傳遞到云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心根據(jù) 歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，然后返回結(jié)果到腕表里。每次運(yùn)動(dòng)之前，可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估運(yùn)動(dòng) 計(jì)劃的執(zhí)行情況，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)當(dāng)時(shí)的周邊環(huán)境(氣溫高低，海拔高度，空氣濕度等等)來(lái) 制定或者調(diào)整當(dāng)次鍛煉得目標(biāo)和強(qiáng)度。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也可以調(diào)整運(yùn)動(dòng)計(jì)劃以及提醒運(yùn)動(dòng) 計(jì)劃的執(zhí)行情況。同時(shí)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)參數(shù)，可以進(jìn)行報(bào)警提示，比如當(dāng)心率超過(guò)或者 低于目標(biāo)區(qū)間，會(huì)提醒加大或者減小運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)候的疾病預(yù)兆，也會(huì)提出 警告，比如某些心臟病的預(yù)兆。其結(jié)構(gòu)如圖3所示，其與人體信息監(jiān)測(cè)儀1的連接方式如圖 4所示。圖3在的中心處理單元用于實(shí)現(xiàn)報(bào)警等功能。主機(jī)通訊單元用于通過(guò)串口、USB、 miniUSB等接口與其他設(shè)備建立物理連接從而傳遞數(shù)據(jù)。用戶(hù)終端4，用于對(duì)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，其可以包括 計(jì)算機(jī)(包括臺(tái)式機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本、工作站、服務(wù)器等)、具備電子閱讀功能的移動(dòng)通信 設(shè)備(包括iPad及各類(lèi)相關(guān)電子閱讀器等)；移動(dòng)多媒體設(shè)備(包括iPod，各種電子書(shū)、各 類(lèi)多媒體播放器，各種移動(dòng)電子游戲設(shè)備等)，以及各種移動(dòng)通信設(shè)備(包括iPhone、各種 電子書(shū)、手機(jī)及各種無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信設(shè)備)等。
與云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心與運(yùn)動(dòng)腕表的連接方式類(lèi)似，所述人體信息監(jiān)測(cè)儀與云計(jì) 算數(shù)據(jù)交互中心、和用戶(hù)終端之間的數(shù)據(jù)通信方式也可以為有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信方式中的一種 或兩種，其中可選的有線(xiàn)通信方式包括但不限于串口和USB等，無(wú)線(xiàn)通信方式包括但不限 于藍(lán)牙、Zigbee、ANT(天線(xiàn)接口)等。本實(shí)施例中，上述系統(tǒng)在使用時(shí)，將所述人體信息監(jiān)測(cè)儀佩戴于人體手臂，然后進(jìn) 行信號(hào)檢測(cè)和處理。現(xiàn)有胸帶式電極采集裝置佩戴舒適度不好，準(zhǔn)確度不高的缺陷。而現(xiàn) 有技術(shù)中利用腕部橈動(dòng)脈脈搏測(cè)量法獲得心率信號(hào)的裝置，也存在橈動(dòng)脈搏信號(hào)微弱、腕 部動(dòng)脈檢測(cè)位置容易偏移、運(yùn)動(dòng)引起的信號(hào)漂移、運(yùn)動(dòng)引起噪聲、檢測(cè)位置容易偏移燈問(wèn)題 (這些是運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)的難點(diǎn)，也是造成目前運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)準(zhǔn)確度低的主要原因)，極易影 響心率檢測(cè)的準(zhǔn)確性，尤其不適合運(yùn)動(dòng)中的心率檢測(cè)。而本發(fā)明實(shí)施例的方法中將人體信 息監(jiān)測(cè)儀佩戴于手臂可以克服上述缺陷，提高了運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)的準(zhǔn)確度。例如圖5所示，橫 坐標(biāo)是心跳指數(shù)，縱坐標(biāo)是心率(單位是次/分鐘)，虛線(xiàn)代表了在胸部測(cè)得的人在跑步的 過(guò)程中的真實(shí)的心率(HR)，實(shí)線(xiàn)代表了使用佩戴于在人體手臂的人體信息監(jiān)測(cè)儀測(cè)得的人 在跑步的過(guò)程中的心率，兩者相差非常小，誤差在正負(fù)2%以?xún)?nèi)。由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明通過(guò)將人體信息監(jiān)測(cè)儀佩戴于人體手臂部位，采 用多模式多通道的信號(hào)采集方法同時(shí)采集多種生理及非生理信號(hào)，克服了現(xiàn)有心率監(jiān)測(cè)設(shè) 備舒適度低、準(zhǔn)確度低的缺陷，提高了信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確度，尤其是人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)信號(hào)檢測(cè)的 準(zhǔn)確度。通過(guò)將檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并將分析結(jié)果進(jìn)行顯示，為人體制定運(yùn)動(dòng)計(jì) 劃，跟蹤自身身體健康狀況提供了依據(jù)。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)，其特征在于，包括人體信息監(jiān)測(cè)儀，與云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心連接，用于通過(guò)多模式多通道方式實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理及非生理信號(hào)，并將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心；云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心，用于對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析之后得到的結(jié)果數(shù)據(jù)分別傳輸至運(yùn)動(dòng)腕表和用戶(hù)終端，所述對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析包括根據(jù)接收到的生理信號(hào)及非生理信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估；運(yùn)動(dòng)腕表，與所述云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心連接，用于根據(jù)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃以及進(jìn)行報(bào)警提示或者對(duì)所制定的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)地調(diào)整；用戶(hù)終端，與所述云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心連接，用于對(duì)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶(hù)終端為計(jì)算 機(jī)、移動(dòng)通信設(shè)備和移動(dòng)多媒體設(shè)備中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)，其特征在于，所述人體信息監(jiān)測(cè)儀 與云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心、云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心與運(yùn)動(dòng)腕表和用戶(hù)終端之間的數(shù)據(jù)通信方式 為有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信方式。
4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)進(jìn)行人體信息監(jiān)測(cè) 與處理的方法，其特征在于，包括以下步驟Si，將所述人體信息監(jiān)測(cè)儀佩戴于人體體表，然后該設(shè)備通過(guò)多模式、多通道方式實(shí)時(shí) 地監(jiān)測(cè)人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理及非生理信號(hào)，并將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心；S2，云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析之后得到的結(jié)果數(shù) 據(jù)分別傳輸至運(yùn)動(dòng)腕表和用戶(hù)終端，所述對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析包括根據(jù)接收到的 生理信號(hào)及非生理信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估；S3，運(yùn)動(dòng)腕表根據(jù)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，并進(jìn)行實(shí)時(shí)地報(bào)警；同時(shí)，用戶(hù)終 端對(duì)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
5.如權(quán)利要求4所述的人體信息監(jiān)測(cè)與處理方法，其特征在于，在步驟Sl中，將所述人 體信息監(jiān)測(cè)儀佩戴于人體手臂。
6.如權(quán)利要求4所述的人體信息監(jiān)測(cè)與處理方法，其特征在于，所述生理信號(hào)包括心 率、血壓、肌電、溫度和皮膚阻抗，所述非生理信號(hào)包括運(yùn)動(dòng)信息，所述運(yùn)動(dòng)信息包括運(yùn)動(dòng)的 速度、加速度、距離、姿態(tài)、壓力和地理位置信息。
7.如權(quán)利要求4所述的人體信息監(jiān)測(cè)與處理方法，其特征在于，在步驟S2中，云計(jì)算數(shù) 據(jù)交互中心對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析還包括歷史數(shù)據(jù)管理、運(yùn)動(dòng)健康趨勢(shì)評(píng)估、疾病 預(yù)警、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目分析、運(yùn)動(dòng)時(shí)間分析、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度分析、運(yùn)動(dòng)計(jì)劃自動(dòng)制定與更新、運(yùn)動(dòng)損傷評(píng) 估、運(yùn)動(dòng)損傷建議和卡路里消耗分析中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種人體信息監(jiān)測(cè)與處理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括人體信息監(jiān)測(cè)儀用于通過(guò)多模式多通道方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理及非生理信號(hào)，并將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心；云計(jì)算數(shù)據(jù)交互中心用于對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果數(shù)據(jù)分別傳輸至運(yùn)動(dòng)腕表和用戶(hù)終端；運(yùn)動(dòng)腕表，用于根據(jù)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃以及進(jìn)行報(bào)警提示或者對(duì)所制定的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)地調(diào)整；用戶(hù)終端，用于對(duì)接收到的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。本發(fā)明提高了運(yùn)動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備的舒適度和監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，利用所監(jiān)測(cè)到的生理及非生理信號(hào)為人體制定了運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，并為人體跟蹤自身身體健康狀況提供了網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)專(zhuān)家咨詢(xún)。
文檔編號(hào)A61B5/0205GK101980228SQ20101027050
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者張力, 張輝, 李全政 申請(qǐng)人:張輝;張力;李全政