CN103519810B - 基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置；包括移动终端等硬件；移动终端包括终端中央处理器，以及与终端中央处理器相互连接的终端信息输入/输出装置；数据处理中心包括数据中央处理器，分别与数据中央处理器相互连接的数据信息输入/输出装置、以及数据信息存储装置，终端信息输出装置与数据信息输入装置信号连接；移动电源内设置有检测装置，检测装置包括由传感器组成的信息输入装置，对信息输入装置的输入信息进行处理的中央处理装置，与终端信息输入/输出装置进行信号连接的信息输出与显示装置，以及为移动终端充电的电源；信息输出与显示装置等装置均与电源电连接。

Description

基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其是一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置及方法。

背景技术

在2007年，美国的苹果公司推出的IPHONE系列手机的第一代，从此以后，智能手机的发展就开始了一个全新的阶段，即大屏幕以及多传感器为主的智能化手机开始进入到消费者的眼前，尤其是随后出现的基于Android系统的智能手机等。随着屏幕的发展以及传感器等装置的增加，手机的电池性能往往没办法满足人们的长时间持续使用；而为了最大化的利用手机内的空间，以及最大化手机电池，越来越多的手机产生出现了电池不可拆卸式的设计，而这种设计虽然在使用上，能够在单位时间内，增加了手机的持续使用时间，但是还是牺牲了可更换电池的续航能力。而为了增加智能手机的为代表的移动终端的续航能力，在使用智能手机等移动终端的时候，往往会携带一个便携的充电设备，而现有的充电设备往往结构单一，功能简单。

而现在的人们由于生活条件的大幅提高，且移动终端等设备的高速发展，往往都产生了对移动终端设备的强烈的依赖，即通过移动终端等设备进行即时的通讯等，大大的减少了出去运动的时间，而正因为此，肥胖的人越来越多，而由于肥胖，产生的相应疾病也越来越多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置；包括移动电源、移动终端和数据处理中心；所述移动终端包括终端中央处理器，以及与终端中央处理器相互连接的终端信息输入/输出装置；所述数据处理中心包括数据中央处理器，分别与数据中央处理器相互连接的数据信息输入/输出装置、以及数据信息存储装置，所述终端信息输出装置与数据信息输入装置信号连接；所述移动电源内设置有检测装置，所述检测装置包括由传感器组成的信息输入装置，对信息输入装置的输入信息进行处理的中央处理装置，与终端信息输入/输出装置进行信号连接的信息输出与显示装置，以及为移动终端充电的电源；所述信息输出与显示装置与中央处理装置信号连接；所述中央处理装置、信息输入装置和信息输出与显示装置均与电源电连接。

作为对本发明所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的改进：所述中央处理装置包括中央处理器，以及分别与中央处理器相连接的输入装置和数据存储器；所述信息输入装置包括分别与中央处理器相互连接的晶振时钟、震动传感器、压敏传感器和电阻传感器；所述信息输出与显示装置包括分别与中央处理器相互连接的驱动Ⅰ和驱动Ⅱ；所述驱动Ⅰ上连接有输出装置；所述驱动Ⅱ上连接有显示单元；所述晶振时钟、震动传感器、压敏传感器、电阻传感器、驱动Ⅰ、驱动Ⅱ、输出装置和显示单元均与电源电连接。

作为对本发明所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的进一步改进：所述压敏传感器和中央处理器之间设置有电压放大电路Ⅰ；所述电阻传感器和中央处理器之间设置有电压放大电路Ⅱ；所述电压放大电路Ⅰ和电压放大电路Ⅱ分别与电源电连接。

作为对本发明所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的进一步改进：所述输出装置为蓝牙模块或者红外线模块；所述显示单元包括四个LED模块。

作为对本发明所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的进一步改进：所述中央处理器上还设置有充电管理模块；通过充电管理模块可以连接电池进行充电。

作为对本发明所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的进一步改进：所述压敏传感器获得使用者的体重信息的模拟信号；由电压放大电路Ⅰ将该模拟信号进行放大处理，再将该模拟信号传输到中央处理器；经中央处理器内的模数转换器将模拟信号转换成数字信号，再由移动终端将该数字信号发送到数据处理中心进行存储。

一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的生理指标检测方法：通过使用者两手握住电阻传感器的两端；再由中央处理器产生激励电流的数字信号，由中央处理器内置的数模转换器将该数字信号转换成激励电流的模拟信号；将激励电流的模拟信号传输到电阻传感器，再经过电阻传感器的一端平稳的通过人体后，返回电阻传感器的另外一端；电阻传感器将人体两手之间的交流电压信号经过电压放大电路Ⅱ的放大处理后，传输到中央处理器；中央处理器将该模拟信号经过内置的模数转换器转换后，以数字信号的形式发送到移动终端，由移动终端再发送到数据处理中心进行存储。

作为对本发明所述的一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的生理指标检测方法的改进：所述的激励电流参数为50Hz、0.1mA。

作为对本发明所述的一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的生理指标检测方法的进一步改进：在实现相应的功能的时候，通过五个LED模块进行状态的指示。

本发明的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置是基于移动终端上的智能化操作系统来实现的，通过在智能化操作系统中设置相应功能大APP，再通过集成了充电功能、测体重功能以及测脂肪功能为一体的检测装置对人体进行相应的检测，获得人体的体重和脂肪量等信息。而本发明的便携性能使得本发明的使用者随时随地都可以进行相应的检测，十分的方便。而本发明在成本的控制上，使用了四个LED灯来显示工作状态，免去了开发相应程序的工作，采用了配合智能移动终端的形式，充分的利用了移动终端的价值，也省去了开发新的操作装置的成本以及时间。而通过了移动终端和检测装置分离的形式，在两个装置中的任意装置损坏的情况下，均能保证另外一个设备的正常使用，避免了因两个装置中的某个功能损坏，就要替换一整套设备。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明在充电状态下的主要结构图结构示意图（移动终端和数据处理中心为现有的技术，不在图上具体的显示）；

图2是本发明在通过移动终端进行生理指标控制时的主要结构图结构示意图（移动终端和数据处理中心为现有的技术，不在图上具体的显示）。

具体实施方式

实施例1、图1给出了一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置及方法；包括移动电源、移动终端和数据处理中心；移动终端包括终端中央处理器，以及与终端中央处理器相互连接的终端信息输入/输出装置（即可以为现有的手机、平板电脑等移动终端）；数据处理中心包括数据中央处理器，分别与数据中央处理器相互连接的数据信息输入/输出装置以及数据信息存储装置（即可以为电脑等能进行信息的存储和运算的装置）；终端信息输入/输出装置与数据信息输入/输出装置信号连接（即移动终端与数据处理中心之间信号连接，这种信号连接可以通过以网络为中介的形式进行，也可以通过现有的蓝牙信号等方式进行）。

移动电源内置检测装置；检测装置包括电源5、中央处理装置1，信息输入装置2、充电管理模块3和信息输出与显示装置4；中央处理装置1包括中央处理器10以及分别和中央处理器10相互连接的输入装置6和数据存储器11；信息输入装置2包括晶振时钟21、震动传感器22、压敏传感器231和电阻传感器241；信息输出与显示装置4包括输出装置和显示单元；输出装置为为蓝牙模块411或者红外线模块（本发明的实施例中，以蓝牙模块411为例）；显示单元包括五个LED模块（即图1中的LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424）。

以上所述的晶振时钟21、震动传感器22和充电管理模块3直接与中央处理器10相互连接，压敏传感器231和电阻传感器241分别通过电压放大电路Ⅰ23和电压放大电路Ⅱ24与中央处理器10相连接，蓝牙模块411通过驱动Ⅰ41与中央处理器10相互连接，LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424分别通过驱动Ⅱ42与中央处理器10相互连接。

蓝牙模块411与移动终端（终端信息输入/输出装置）相互连接。移动终端与数据处理中心相互连接（如上所述）。

而以上所述的晶振时钟21、震动传感器22、压敏传感器231、电阻传感器241、电压放大电路Ⅰ23、电压放大电路Ⅱ24、蓝牙模块411、驱动Ⅰ41、驱动Ⅱ42、LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424均与电源5相互连接，在使用的时候，通过电源5进行供电，为保持图面整洁，在图上省略电源5与其他各部件之间的连接关系。

在具体使用的时候，LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424主要起到提示作用，即是本发明的充电装置内主要功能的运行提示。

LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424的提示如下表所示（表中，1代表亮，0代表暗）：

	测体重	测脂肪量	25%	电量50%	电量75%	电量100%	电量没电
								LEDⅠ	1	0	0	0	0	1	0
LEDⅡ	0	1	0	0	1	1	0
								LEDⅢ	0	0	0	1	1	1	0
LEDⅣ	0	0	1	1	1	1	0

表1

两种特殊的显示：

充电状态显示：LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423和LEDⅣ424依次轮流进行亮-暗的运行；即LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423和LEDⅣ424轮流进行亮-暗的循环，产生一种一个亮点沿着LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423和LEDⅣ424形成的直线循环前进的视觉效果；

错误提示：LEDⅣ424、LEDⅢ423、LEDⅡ422和LEDⅠ421同时闪动（与100%电量的时候相比，错误提示时的五个LED为同时在亮与暗的状态间切换，而100%电量的时候，五个LED保持为常亮的状态）。

以上所述的中央处理器10采用STC12C5A60S2系列单片机（内置A/D转化）。电压放大电路Ⅰ23和电压放大电路Ⅱ24的主要芯片为AD620芯片。电阻传感器241是两块金属片。振动传感器22采用SW-180。蓝牙数据模块411采用如博陆科BLK-MD-BC04-B等模块。以上所述的设备均可以通过市购的方式获得。

具体的使用步骤如下：

测体重：

1、使用者通过移动终端（如移动终端内置的APP）输入“体重的测量的指令”；移动终端的指令通过蓝牙与本发明进行传递。

2、中央处理器10接收到“体重的测量的指令”后，中央处理器10同时发出指令，指令为控制压敏传感器231通电；

3、当压敏传感器231通电后，即反馈已通电的信号给中央处理器10，中央处理器10通过反馈，发出亮灯指令，即通过驱动Ⅱ42控制LEDⅠ421保持亮的状态，LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424保持暗的状态（详细指令见表1）；

4、当使用者观察到LEDⅠ421亮起的时候，使用者站到本发明上，压敏传感器231接收到压力变化的模拟信号，并将模拟信号通过电压放大电路Ⅰ23放大处理后，传输到中央处理器10，由中央处理器10内的模数转换器进行信号的转换，将模拟信号转换成数字信号，以便中央处理器10的读取；

5、中央处理器10读取步骤3中所传回的体重信息，将体重信息存储到数据存储器11；

6、当步骤2中，蓝牙连接指令被相应的移动终端（包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑等具有蓝牙功能的装置）所接收，并成功的跟手机进行了连接，则中央处理器10读取步骤4中存储在数据存储器11中的数据，并将数据发送到移动终端，由移动终端通过移动网络（或者数据线网络等）将数据发送进一步发送到相应的数据处理中心，进行数据的云保存。

测脂肪量（体脂含量），基于蓝牙与移动终端相互连接的情况下进行：

7、通过移动终端输入测脂肪量的指令（此时的指令将经过蓝牙模块411后被中央处理器10所接收）；

8、中央处理器10向电阻传感器241发出通电指令，电阻传感器241接收到该指令后，即进行通电运行，并反馈已通电的信息给中央处理器10，中央处理器10根据反馈的信息发出亮灯指令，即通过驱动Ⅱ42控制LEDⅡ422保持亮的状态，LEDⅠ421、LEDⅢ423以及LEDⅣ424保持暗的状态（详细指令见表1）；

9、当使用者观察到相应的LEDⅡ422亮起，就实行相应的测脂肪量的动作，主要如下：使用者的两只手分别握住电阻传感器241的两极，当电阻传感器241被两只手握住的时候，人体成为导体，微弱的电流经电阻传感器241反馈到中央处理器10，中央处理器10接收到反馈，即产生一个信号，信号经过中央处理器10自带的数模转换器进行转换后，形成一个50Hz、0.1mA的激励电流，并将这个激励电流从电阻传感器241的一端传导到人体，由于人体内的导电性，这个激励电流在稳定的通过人体，并回到电阻传感器241的另外一端，由电阻传感器241将人体两手之间的交流电压信号通过电压放大电路Ⅱ2（放大和整流作用）4反馈到中央处理器10，中央处理器10使用自带的模数转换器进行相应的转换后，就可以将模拟信号转换成中央处理器10能够读取的数字信号；

10、中央处理器10再直接将数字信号通过蓝牙模块411发送到移动终端，由移动终端进行相应的运算处理，由移动终端通过移动网络（或者数据线网络等）将数据发送进一步发送到相应的数据处理中心，进行数据的云保存。

11、如果有需要，使用者通过移动终端向数据处理中心发出数据读取的指令，根据相应的权限，使用者获得相应账号（账号为唯一，即一个使用者仅仅使用一个唯一的账号）内所保留的各项数据（在使用前，需要建立唯一账号，并在账号内输入相应的年龄，性别，体重等数据）。

当以上所述的11个步骤中，任意步骤中，发生中央处理器10接收反馈信息超时时，均由中央处理器10发出故障的指令，故障的指令由驱动Ⅰ41控制LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424的显示实现，具体的显示参照以上所述的错误提示中的相关内容。

中央处理器10通过不断的读取晶振时钟21，获得时间信息。

在本发明的装置未进行如上所述的功能时，LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424进行电量的显示，相关的操作步骤如下：

电量显示功能：

12、震动传感器22感应到外部震动的模拟信号，再将模拟信号传输到中央处理器10，由中央处理器10内置的模数转换模块将模拟信号转换成数字信号，以便中央处理器10读取；

在中央处理器10的数据读取过程中，如果在任意连续的一秒钟时间的区间内，中央处理器10读取的三个连续数据均为不一样的数据（由于读取的数据不一样，则表明此时的震动传感器22接收到的震动），则中央处理器10开始启动内置的特定指令（停止当前的工作指示，进行电量指示）；

13、此时，首先、中央处理器10通过驱动Ⅱ42控制LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424全部变暗；

其次、中央处理器10读取电源5的电量信息；

最后、中央处理器10通过电源5的电量信息，再通过驱动Ⅱ42控制LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424中的某一个或者多个LED变亮，以显示不一样的电量；

LED的亮灯数量与电量的关系如下所述（对应表1）：

100%电量：LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424全亮；

75%电量：LEDⅠ421暗，LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424亮；

50%电量：LEDⅠ421和LEDⅡ422暗，LEDⅢ423以及LEDⅣ424亮；

25%电量：LEDⅠ421、LEDⅡ422和LEDⅢ423暗，LEDⅣ424亮；

当显示为25%电量的时候，即可以确定为本发明的充电器需要充电的状态。

充电：

14、当本发明的充电器进入充电状态时，中央处理器10读取到电源5的电量增加的信息，则中央处理器10通过驱动Ⅱ42控制LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424全部变暗，再进行LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423和LEDⅣ424依次轮流进行亮-暗的操作；即LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423和LEDⅣ424轮流进行亮-暗的循环，产生一种一个亮点沿着LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423和LEDⅣ424形成的直线循环前进的视觉效果。

15、中央处理器10读取到电源5的电量已满时，则中央处理器10通过驱动Ⅱ42控制LEDⅠ421、LEDⅡ422、LEDⅢ423以及LEDⅣ424全部变亮，并保持五个LED全亮状态（即自行进入100%电量的状态）。

移动终端充电：

由于移动终端一般都是使用便携的电池供电，而为了节省移动终端内部的空间，以尽量的为电池增加电容量，现有的一般移动终端均采用了内置电池不可更换的形式，而这种形式虽然使得移动终端的使用时间有延长，但是牺牲了移动终端能够以替换电池来获得续航能力的功能，所以，本发明的装置还可以为移动终端进行充电；

17、将移动终端的电池31连接在充电管理模块3上（一般都是通过电源线直接连接），即可以从电源5给电池31充电。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置；包括移动电源、移动终端和数据处理中心；所述移动终端包括终端中央处理器，以及与终端中央处理器相互连接的终端信息输入/输出装置；所述数据处理中心包括数据中央处理器，分别与数据中央处理器相互连接的数据信息输入/输出装置、以及数据信息存储装置，所述终端信息输出装置与数据信息输入装置信号连接；其特征是：所述移动电源内设置有检测装置，所述检测装置包括由传感器组成的信息输入装置(2)，对信息输入装置(2)的输入信息进行处理的中央处理装置(1)，与终端信息输入/输出装置进行信号连接的信息输出与显示装置(4)，以及为移动终端充电的电源(5)；

所述信息输出与显示装置(4)与中央处理装置(1)信号连接；

所述中央处理装置(1)、信息输入装置(2)和信息输出与显示装置(4)均与电源(5)电连接；

所述中央处理装置(1)包括中央处理器(10)，以及分别与中央处理器(10)相连接的输入装置(12)和数据存储器(11)；

所述信息输入装置(2)包括分别与中央处理器(10)相互连接的晶振时钟(21)、震动传感器(22)、压敏传感器(231)和电阻传感器(241)；

所述信息输出与显示装置(4)包括分别与中央处理器(10)相互连接的驱动Ⅰ(41)和驱动Ⅱ(42)；所述驱动Ⅰ(41)上连接有输出装置；所述驱动Ⅱ(42)上连接有显示单元；

所述晶振时钟(21)、震动传感器(22)、压敏传感器(231)、电阻传感器(241)、驱动Ⅰ(41)、驱动Ⅱ(42)、输出装置和显示单元均与电源(5)电连接；

所述压敏传感器(231)和中央处理器(10)之间设置有电压放大电路Ⅰ(23)；

所述电阻传感器(241)和中央处理器(10)之间设置有电压放大电路Ⅱ(24)；

所述电压放大电路Ⅰ(23)和电压放大电路Ⅱ(24)分别与电源(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置，其特征是：所述输出装置为蓝牙模块(411)或者红外线模块；所述显示单元包括四个LED模块。

3.根据权利要求2所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置，其特征是：所述中央处理器(10)上还设置有充电管理模块(3)；通过充电管理模块(3)可以连接电池(31)进行充电。

4.一种基于如权利要求1所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的生理指标检测方法，其特征是：所述压敏传感器(231)获得使用者的体重信息的模拟信号；

由电压放大电路Ⅰ(23)将该模拟信号进行放大处理，再将该模拟信号传输到中央处理器(10)；

经中央处理器(10)内的模数转换器将模拟信号转换成数字信号，再由移动终端将该数字信号发送到数据处理中心进行存储；

通过使用者两手握住电阻传感器(241)的两端；

再由中央处理器(10)产生激励电流的数字信号，由中央处理器(10)内置的数模转换器将该数字信号转换成激励电流的模拟信号；

将激励电流的模拟信号传输到电阻传感器(241)，再经过电阻传感器(241)的一端平稳的通过人体后，返回电阻传感器(241)的另外一端；

电阻传感器(241)将人体两手之间的交流电压信号经过电压放大电路Ⅱ(24)的放大处理后，传输到中央处理器(10)；

中央处理器(10)将该模拟信号经过内置的模数转换器转换后，以数字信号的形式发送到移动终端，由移动终端再发送到数据处理中心进行存储。

5.根据权利要求4所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的生理指标检测方法，其特征是：所述的激励电流参数为50Hz、0.1mA。

6.根据权利要求5所述的基于智能移动终端设备平台的生理指标检测装置的生理指标检测方法，其特征是：在实现相应的功能的时候，通过四个LED模块进行状态的指示。