CN107296608A - 保健垫系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种保健垫系统，包括第一垫本体、第二垫本体、第一电极片、第二电极片、电阻抗测试单元、处理器单元和电源单元；所述第一垫本体上设置所述第一电极片；所述第二垫本体上设置所述第二电极片；所述第一电极片和第二电极片分别连接所述电阻抗测试单元；所述电阻抗测试单元连接所述处理器单元，所述处理器单元连接所述电源单元；所述处理器单元接收所述电阻抗测试单元的信息计算用户的体脂率。本发明提出的保健垫系统，在测量人体的体脂率时，检测的电阻抗是人体左脚足底通过左腿、腹部、右腿至右脚足底的电阻抗，所以检测人体的体脂率时，更加准确。

Description

保健垫系统
技术领域
本发明涉及到保健垫系统。
背景技术
目前已有的保健垫，对单脚足底进行人体阻抗测试，缺点是阻抗测试回路太小(仅足底范围)，而足底是人体脂肪含量少且皮肤粗糙的地方，导致测试误差大，且不能较真实地反映人体脂肪含量的整体情况。单足测阻抗的方法在足底潮湿(汗脚)的情况下测试结果往往是错误的。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种准确测量人体体脂率的保健垫系统，包括第一垫本体、第二垫本体、第一电极片、第二电极片、电阻抗测试单元、处理器单元和电源单元；
所述第一垫本体上设置所述第一电极片；所述第二垫本体上设置所述第二电极片；所述第一电极片和第二电极片分别连接所述电阻抗测试单元；
所述电阻抗测试单元连接所述处理器单元，所述处理器单元连接所述电源单元；
所述处理器单元接收所述电阻抗测试单元的信息计算用户的体脂率。
进一步地，所述第一电极片包括多个，分布设置在所述第一垫本体的上表面。
进一步地，所述第一电极片为设置在所述第一垫本体的上表面的导电凸起。
进一步地，所述第二电极片包括多个，分布设置在所述第二垫本体的上表面。
进一步地，所述第二电极片为置在所述第二垫本体的上表面的导电凸起。
进一步地，所述保健垫系统，还包括第一称重传感器和第二称重传感器；
所述第一称重传感器用于测量作用于第一垫本体上的重物的重量，设置所述第一垫本体内；
所述第二称重传感器用于测量作用于第二垫本体上的重物的重量，设置所述第二垫本体内；
所述第一称重传感器和第二称重传感器分别与所述处理器单元连接；所述处理器单元获取所述第一称重传感器的测量数据和第二称重传感器的测量数据，计算作用于第一垫本体上的重物和作用于第二垫本体上的重物的总重量。
进一步地，所述电阻抗测试单元包括振荡器、分压电阻、整流滤波器和模数转换器；
所述振荡器受控于所述处理器单元；所述振荡器的输出端分别连接所述分压电阻的输入端和第二电极片的输入端；
所述分压电阻的输出端分别连接所述第一电极片和所述整流滤波器的输入端；所述第二电极片的输出端连接所述整流滤波器的输入端；
所述整流滤波器的输出端连接所述模数转换器的输入端；
所述模数转换器的输出端将其生成的数字信号发送给所述处理器单元。
进一步地，所述振荡器的输出范围为50～500KHZ。
进一步地，所述保健垫系统还包括电脉冲刺激单元，所述电脉冲刺激单元分别连接所述第一电极片、第二电极片、处理器单元和电源单元。
进一步地，所述电脉冲刺激单元包括DC-DC升压电路、电流取样电路、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关；
所述DC-DC升压电路受控于所述处理器单元；
所述第一电子开关和第二电子开关的输入端并联后连接所述DC-DC升压电路的高电位输出端；
所述第三电子开关和第四电子开关的输入端并联后通过所述电流取样电路连接所述DC-DC升压电路的低电位输出端；
所述第一电子开关和第三电子开关的控制端并联后连接所述处理器单元；所述第一电子开关和第三电子开关的输出端并联后连接所述第一电极片；
所述第二电子开关和第四电子开关的控制端并联后连接所述处理器单元；所述第二电子开关和第四电子开关的输出端并联后连接所述第二电极片；
其中，所述第一电子开关和第三电子开关为反向联动，所述第二电子开关和第四电子开关反向联动。
进一步地，所述第一垫本体包括依次层叠设置的第一表层、第一传感器设置层和第一保护层；所述第一表层的外表面上设置所述第一电极片；所述第一传感器设置层内根据需要设置对应的第一传感器和/或第一电路板；
所述第二垫本体包括依次层叠设置的第二表层、第二传感器设置层和第二保护层；所述第二表层的外表面上设置所述第二电极片；所述第二传感器设置层内根据需要设置对应的第二传感器和/或第二电路板。
进一步地，所述第一传感器设置层沿所述第一垫本体的厚度方向引出第一接口电缆，所述第一接口电缆的输入端连接所述第一传感器和/或第一电路板，输出端设置第一插座；
所述第二传感器设置层沿所述第二垫本体的厚度方向引出第二接口电缆，所述第二接口电缆的输入端连接所述第二传感器和/或第二电路板，输出端设置第二插座。
进一步地，所述保健垫系统还包括按键单元，所述按键单元连接所述处理器单元。
进一步地，所述保健垫系统还包括显示单元，所述显示单元连接所述处理器单元。
进一步地，所述保健垫系统还包括无线传输单元，所述无线传输单元连接所述处理器单元。
本发明提出的保健垫系统，在测量人体的体脂率时，检测的电阻抗是人体左脚足底通过左腿、腹部、右腿至右脚足底的电阻抗，所以检测人体的体脂率时，更加准确。
附图说明
图1为本发明一实施例的保健垫系统的结构示意框图；
图2为本发明一实施例的保健垫系统的结构示意框图；
图3为本发明一实施例的电阻抗测试单元的结构示意框图；
图4为本发明一实施例的保健垫系统的结构示意框图；
图5为本发明一实施例的电脉冲刺激单元的结构示意框图；
图6为第一垫本体的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明还提供一种保健垫系统，包括第一垫本体10、第二垫本体20、第一电极片11、第二电极片21、电阻抗测试单元30、处理器单元40和电源单元50；第一垫本体10上设置第一电极片11；第二垫本体20上设置第二电极片21；第一电极片11和第二电极片21分别连接电阻抗测试单元30；电阻抗测试单元30连接处理器单元40，处理器单元40连接电源单元50；处理器单元40接收电阻抗测试单元30的信息计算用户的体脂率。
本实施例中，上述第一垫本体10和第二垫本体20是两块分开设置的垫体，比如分别为适配人体左脚的垫体和适配人体右脚的垫体等。在其它实施例中，第一垫本体10和第二垫本体20也可以是一体的垫体上的两个相对的区域，第一垫本体10区域上设置第一电极片11，第二垫本体20区域上设置第二电极片21。上述第一电极片11和第二电极片21即为具有导电功能的装置，如铜、铝、铁等金属制成的极片等。上述电阻抗测试单元30，即为用于检测接入第一电极片11和第二电极片21之间的导体的电阻抗的电路，其主要检测人体左脚足底通过左腿、腹部、右腿至右脚足底的电阻抗。上述处理器单元40即为用于处理数据的电子器件，其可以根据电阻抗测试单元30输入的电阻抗数据计算出被测人体的体脂率。
本实施例中，上述第一电极片11包括多个，分布设置在第一垫本体10的上表面。上述第二电极片21包括多个，分布设置在第二垫本体20的上表面。在第一垫本体10和第二垫本体20上分别是指多个电极片，可以保证人体的足底与电极片的接触，提高检测电阻率的准确性。
本实施例中，上述第一电极片11为设置在第一垫本体10的上表面的导电凸起。上述第二电极片21为置在第二垫本体20的上表面的导电凸起。将第一电极片11和第二电极片21设置为导电凸起的形状，对足底起按摩作用。当辅以低频交流电脉冲刺激人体足底时，还有助于舒筋活络、镇痛、促进血液循环。
参照图2，本实施例中，上述保健垫系统还包括第一称重传感器12和第二称重传感器22；第一称重传感器12用于测量作用于第一垫本体10上的重物的重量，设置第一垫本体10内；第二称重传感器22用于测量作用于第二垫本体20上的重物的重量，设置第二垫本体20内；第一称重传感器12和第二称重传感器22分别与处理器单元40连接；处理器单元40获取第一称重传感器12的测量数据和第二称重传感器22的测量数据，计算作用于第一垫本体10上的重物和作用于第二垫本体20上的重物的总重量。
上述第一称重传感器12和第二称重传感器22相同，可以为压力传感器等，承载人体足底传递的全部重力，其结构可以根据具体要求进行设置，比如，第一垫本体12设置有上、下两层硬质板，两层硬质板中间设置压力传感器，硬质板主要是为了使压力传感器可以完全承载人体的重力，即人体的重力通过硬质板全部传递给所述压力传感器。因为人体在测量体重时，是两只脚分别踩踏在第一垫本体10和第二垫本体20上，所以，人体体重为第一称重传感器12和第二称重传感器22采集的合力。
参照图3，本实施例中，上述电阻抗测试单元30包括振荡器31、分压电阻32、整流滤波器33和模数转换器34；振荡器31受控于处理器单元40；振荡器31的输出端分别连接分压电阻32的输入端和第二电极片21的输入端；分压电阻32的输出端分别连接第一电极片11和整流滤波器33的输入端；第二电极片21的输出端连接整流滤波器33的输入端；整流滤波器33的输出端连接模数转换器34的输入端；模数转换器34的输出端将其生成的数字信号发送给处理器单元40。
在测量人体体脂率时，电阻抗测试单元30的振荡器31输出一合适的等幅振荡信号，经串联的分压电阻32后连接到第一电极片11，经人体电阻抗左足底到腰部再到第二电极片21形成回路，在人体电阻抗上产生的分压信号经整流滤波器33变为直流后输出给模数转换器34，将模拟信号转换成数字信号，然后经处理器单元40计算为人体电阻抗的幅值，再结合输入的测试人的身高数据等推算出人体脂肪、水份等的含量，计算出人体的体脂率。
上述振荡器31的输出范围为50～500KHZ，其峰值不超过模数转换器34的输入最大量程，优选2.8V。上述分压电阻32的阻值为数百致数千欧不等，优选1K欧姆。
参照图4，本实施例中，上述保健垫系统还包括电脉冲刺激单元60，电脉冲刺激单元60分别连接第一电极片11、第二电极片21、处理器单元40和电源单元50。电脉冲刺激单元60是一种可以产生电脉冲的装置，比如产生交流电脉冲刺激有助于舒筋活络、镇痛、促进血液循环等好处。
参照图5，本实施例中，上述电脉冲刺激单元60包括DC-DC升压电路61、电流取样电路62、第一电子开关63、第二电子开关64、第三电子开关65和第四电子开关66；DC-DC升压电路61的受控于处理器单元40；第一电子开关63和第二电子开关64的输入端并联后连接DC-DC升压电路61的高电位输出端；第三电子开关65和第四电子开关66的输入端并联后连接通过电流取样电路62连接DC-DC升压电路的低电位输出端；第一电子开关63和第三电子开关65的控制端并联后连接处理器单元40；第一电子开关63和第三电子开关65的输出端并联后连接第一电极片11；第二电子开关64和第四电子开关66的控制端并联后连接处理器单元40；第二电子开关64和第四电子开关66的输出端并联后连接第二电极片21；其中，第一电子开关63和第三电子开关65为反向联动(一通一关)，第二电子开关64和第四电子开关66反向联动。
电源打开并处于电脉冲模式时，处理器单元40控制DC-DC升压电路61工作，DC-DC升压电路61采用恒流输出且电流可通过处理器单元40的PWM或一线脉冲调节，最大电流通过电流采样电路设置以保证人身安全，DC-DC升压电路61最大输出电压可通过硬件设置不超过36V安全电压。与常用的变压器升压输出交流脉冲的方式不同的是，本优选方案采用4个电子开关来切换脉冲的方向(即极性)，其中第一电子开关63和第三电子开关65为反向联动(二者其中一只打开一只关闭)，第二电子开关64和第四电子开关66为反向联动，当第一电子开关63和第四电子开关66打开时，第二电子开关64和第三电子开关65关闭，电脉冲方向是从左至右；当第二电子开关64和第三电子开关65打开时，第一电子开关63和第四电子开关66关闭，电脉冲是从右至左，相当于在人体左右脚之间施加交流方波脉冲，电子开关的切换频率可由处理器单元40控制，可在几赫兹到几百赫兹的范围调节。本实施例中，可以使用直流电供电进行电脉冲刺激人体，可以设置安全电压，使用安全。
参照图6，本实施例中，上述第一垫本体10包括依次层叠设置的第一表层13、第一传感器设置层14和第一保护层15；第一表层13的外表面上设置第一电极片11；第一传感器设置层14内根据需要设置对应的第一传感器和/或第一电路板；第二垫本体20包括依次层叠设置的第二表层、第二传感器设置层和第二保护层；第二表层的外表面上设置第二电极片21；第二传感器设置层内根据需要设置对应的第二传感器和/或第二电路板。
本实施例中，上述第一传感器设置层14沿第一垫本体10的厚度方向引出第一接口电缆，第一接口电缆的输入端连接第一传感器和/或第一电路板，输出端设置第一插座16；第二传感器设置层沿第二垫本体20的厚度方向引出第二接口电缆，第二接口电缆的输入端连接第二传感器和/或第二电路板，输出端设置第二插座。第一插座16和第二插座的设置，方便电缆的连接。
参照图4，本实施例中，上述保健垫系统还包括按键单元70，按键单元70连接处理器单元40。上述按键单元70包括多种功能的案件，比如电源按键、电脉冲刺激按键、电脉冲频率调节按键等。
实施例中，上述保健垫系统还包括显示单元，显示单元连接处理器单元40。上述显示单元可以显示人体的体重、体脂率、电脉冲频率等信息。
实施例中，上述保健垫系统还包括无线传输单元80，无线传输单元80连接处理器单元40。上述无线传输单元80用于将采集的体重、体脂率等信号上传给服务器或移动终端，并且可以接收服务器或移动终端发送的控制信号。上述无线传输单元80可以为WiFi传输单元、蓝牙传输单元等局域网传输单元，以及3G/4G/5G等广域网传输单元。
在一具体实施例中，被测人体站立，人体的左脚足底踩在第一电极片11上，右脚足底踩在第二电极片21上，第一电极片11和第二电极片21均为导电凸起，具有按摩的作用。当电源单元50与第一电极片11和第二电极片21导通后，形成依次由振荡器31、分压电阻32、第一电极片11、左脚足底、左腿、腹部、右腿、右脚足底、第二电极片21、振荡器31形成的回路，检测电阻抗数据，并将该电阻抗数据经由模数转换器34转换成数字信号，最后计算成人体的体脂率。如果在第一垫本体10和第二垫本体20分别设置有第一称重传感器12和第二称重传感器22，则可以测量人体的体重。当需要电脉冲刺激人体时，可以打开上述电脉冲刺激单元60，通过处理器单元40控制电脉冲由从右至左，然后从右至左的按照指定频率进行转换，形成由直流电形成交流方波刺激人体。在测量过程中，可以将测量到的体脂率数据、体重数据等通过显示单元显示，也可以通过无线传输单元80上传给指定的服务器或移动终端。
本发明实施例的保健垫系统，在测量人体的体脂率时，检测的电阻抗是人体左脚足底通过左腿、腹部、右腿至右脚足底的电阻抗，所以检测人体的体脂率时，更加准确。通过直流电升压的方式，生成电脉冲，使用安全。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种保健垫系统，其特征在于，包括第一垫本体、第二垫本体、第一电极片、第二电极片、电阻抗测试单元、处理器单元和电源单元；
所述第一垫本体上设置所述第一电极片；所述第二垫本体上设置所述第二电极片；所述第一电极片和第二电极片分别连接所述电阻抗测试单元；
所述电阻抗测试单元连接所述处理器单元，所述处理器单元连接所述电源单元；
所述处理器单元接收所述电阻抗测试单元的信息计算用户的体脂率。
2.根据权利要求1所述的保健垫系统，其特征在于，所述第一电极片包括多个，分布设置在所述第一垫本体的上表面。
3.根据权利要求2所述的保健垫系统，其特征在于，所述第一电极片为设置在所述第一垫本体的上表面的导电凸起。
4.根据权利要求1所述的保健垫系统，其特征在于，所述第二电极片包括多个，分布设置在所述第二垫本体的上表面。
5.根据权利要求4所述的保健垫系统，其特征在于，所述第二电极片为置在所述第二垫本体的上表面的导电凸起。
6.根据权利要求1所述的保健垫系统，其特征在于，还包括第一称重传感器和第二称重传感器；
所述第一称重传感器用于测量作用于第一垫本体上的重物的重量，设置所述第一垫本体内；
所述第二称重传感器用于测量作用于第二垫本体上的重物的重量，设置所述第二垫本体内；
所述第一称重传感器和第二称重传感器分别与所述处理器单元连接；所述处理器单元获取所述第一称重传感器的测量数据和第二称重传感器的测量数据，计算作用于第一垫本体上的重物和作用于第二垫本体上的重物的总重量。
7.根据权利要求1所述的保健垫系统，其特征在于，所述电阻抗测试单元包括振荡器、分压电阻、整流滤波器和模数转换器；
所述振荡器受控于所述处理器单元；所述振荡器的输出端分别连接所述分压电阻的输入端和第二电极片的输入端；
所述分压电阻的输出端分别连接所述第一电极片和所述整流滤波器的输入端；所述第二电极片的输出端连接所述整流滤波器的输入端；
所述整流滤波器的输出端连接所述模数转换器的输入端；
所述模数转换器的输出端将其生成的数字信号发送给所述处理器单元。
8.根据权利要求1所述的保健垫系统，其特征在于，还包括电脉冲刺激单元，所述电脉冲刺激单元分别连接所述第一电极片、第二电极片、处理器单元和电源单元。
9.根据权利要求8所述的保健垫系统，其特征在于，所述电脉冲刺激单元包括DC-DC升压电路、电流取样电路、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关；
所述DC-DC升压电路的受控于所述处理器单元；
所述第一电子开关和第二电子开关的输入端并联后连接所述DC-DC升压电路的高电位输出端；
所述第三电子开关和第四电子开关的输入端并联后连接通过所述电流取样电路连接所述DC-DC升压电路的低电位输出端；
所述第一电子开关和第三电子开关的控制端并联后连接所述处理器单元；所述第一电子开关和第三电子开关的输出端并联后连接所述第一电极片；
所述第二电子开关和第四电子开关的控制端并联后连接所述处理器单元；所述第二电子开关和第四电子开关的输出端并联后连接所述第二电极片；
其中，所述第一电子开关和第三电子开关为反向联动，所述第二电子开关和第四电子开关反向联动。
10.根据权利要求1所述的保健垫系统，其特征在于，所述第一垫本体包括依次层叠设置的第一表层、第一传感器设置层和第一保护层；所述第一表层的外表面上设置所述第一电极片；所述第一传感器设置层内根据需要设置对应的第一传感器和/或第一电路板；
所述第二垫本体包括依次层叠设置的第二表层、第二传感器设置层和第二保护层；所述第二表层的外表面上设置所述第二电极片；所述第二传感器设置层内根据需要设置对应的第二传感器和/或第二电路板。
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