[发明专利]基于生命体征信号的便携式动作指令控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明属实验体育保健器械领域，具体涉及一种基于生命体征信号的便携式动作指令控制装置及方法。

背景技术

心率和呼吸是人体基本生命体征，在体育运动与保健康复方面具有重要的监测价值。现有的监护设备是基于传感器的应用建立起来的。

在现代自动化设备中，各种传感器的广泛应用使得人们能够监视和控制设备工作的各种各类参数，并即时进行调整，其在体育保健领域的应用也十分广泛。

医疗机构应用较为广泛的有以下几种：1.心电监护仪，是通过显示屏连续观察监测心脏电活动情况的一种无创的监测方法，可以监测较长时间内心脏电活动。2.普通心电图机，观察描记心电图即时的心电活动情况，以上二者都需要静止卧床监测，准确度较高，仪器较大，适合住院使用。3.无线心电监护仪，是心电监测技术与移动计算技术相结合，可测量、监护及记录用户心电数据，具有便携、使用方便、结果精准等特点，可监测活动外出时的心电数据记录，可将数据存储或发送其他终端装置。

上述几种常见的心电监测装置，作为一种监测手段，不能根据数据结果即时指导使用者进行行为调整。体积小巧，便于携带，即时检测，及时反馈，具有良好的信息传输共享性能是生命体征检测未来发展的方向。

在疾病预防保健方面，康复保健与体育锻炼具有极其重要的作用，研究表明，恰当的功能锻炼能够调整人体代谢机能，改善心肺功能，提高身体协调性，改善血液循环，舒缓不良情绪反应，一定程度上提高人体的免疫力及减少发病次数。然而在实际上，个人的心肺功能与运动能力并不相同，锻炼的适宜强度与动作的正确规范问题一直缺乏有效客观的依据，因此，在日常活动中能够佩戴的心肺参数检测装置，能够为指导患者或健康人在保健锻炼方面提供即时心肺功能的数据，并根据采集的生命体征参数进行处理后，即时进行动作强度和频率的调整，在康复与体育保健方面具有较大的实用意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种基于生命体征信号的便携式动作指令控制装置，该装置基于检测心率与呼吸频率，根据获得的参数，调整控制动作指令发出的时间间隔，该装置能根据生命体征信号即时指导使用者进行行为调整，其体积小巧，便于携带，即时检测，及时反馈，具有良好的信息传输共享性能。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种基于生命体征信号的便携式动作指令控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

在本发明的一方面，提供一种基于生命体征数据采集的便携式动作指令控制装置，包括：生命体征信号采集模块、输入信号转换模块、处理器、数据存储模块、显示模块、输出信号转换模块、指令控制模块、信号输出模块和指令语音输出模块；所述生命体征信号采集模块采集的生物信号后，经过输入信号转换模块进入处理器；处理器与数据存储模块、显示模块连接，该数据存储模块用于保存数据、该显示模块用于显示结果；信号经过处理器提取后经过输出信号转换模块再经过指令控制模块，然后由信号输出模块输出至指令语音输出模块发出语音指令。

作为优选的技术方案，所述生命体征信号采集模块包括心率(HR)信号采集模块、呼吸频率(RR)信号采集模块；所述心率信号采集模块采用声敏传感器，根据第一心音的频率变化设置敏感参数值，该声敏传感器置于心尖搏动处或心音最强处，即第五肋间隙锁骨中线外侧；所述呼吸频率信号采集模块采用压敏传感器，该压敏传感器置于环绕胸部的弹性固定带中，位于第五肋间腋中线部位。优选地，所述压敏传感器为电阻式压敏传感器。

作为优选的技术方案，所述装置还包括：信号前端处理模块、信号后端处理模块；该信号前端处理模块用于接收所述生命体征信号采集模块采集的生物信号并对其进行处理后传输至输入信号转换模块；该信号前端处理模块包括信号放大电路；该信号后端处理模块用于接收指令控制模块的信号并将该指令信号转换为无线信号后发射至信号输出模块。

作为优选的技术方案，所述处理器完成数据参数提取及数据传送，根据心率HR及呼吸频率RR数据进行分析，完成运动强度特征的提出和分级，根据结果发出信号至指令控制模块；同时在心跳节律出现变异（如心律不齐）时进行记录并发出提示指令。

作为优选的技术方案，所述数据存储模块可采用通用的Micro SD卡储存。所述显示模块可以为液晶显示屏，显示内容包括：显示屏幕采用通用的液晶显示屏，显示结果包括心率HR（单位：次/min）、呼吸频率RR（单位：次/min）、生命体征强度：高强度、中强度、普通强度、低强度。