[发明专利]一种面向肥胖患者的运动检测与反馈干预系统及方法

摘要

本发明涉及一种面向肥胖患者的运动检测与反馈干预系统及方法。系统包括ARM处理器、心率传感器、运动传感器、光照传感器、温度传感器、数字时钟芯片、FLASH存储器、LED警示器、微型蜂鸣器、蓝牙天线、电源管理芯片和电池。方法包括(1)、输入佩戴者的年龄和当前时间信息，然后采集肥胖患者的运动加速度数据、心率数据、周围的温度数据和光照强度数据；(2)、对数据进行加窗平滑滤波降噪、采样和校正处理；(3)、加权处理运动加速度数据和心率数据，得到运动强度等级评估值，融合运动强度等级评估值、体感温度等级评估值、体感亮度等级评估值和使用时间段获得对肥胖患者的反馈干预等级；(4)对肥胖患者实施干预处理。

主权项

1.一种面向肥胖患者的运动检测与反馈干预方法，肥胖患者将面向肥胖患者的运动检测与反馈干预系统佩戴于手腕处，其特征在于，包括以下步骤：(1)、在面向肥胖患者的运动检测与反馈干预系统中输入佩戴者的年龄和当前时间信息，然后通过佩戴于手腕处的面向肥胖患者的运动检测与反馈干预系统采集肥胖患者的运动加速度数据、心率数据、周围的温度数据和光照强度数据；(2)、对步骤(1)采集到的数据进行加窗平滑滤波降噪、采样和校正处理，降低后续处理数据量和存储空间需求；(3)、加权处理步骤(2)得到的运动加速度数据和心率数据，得到运动强度等级评估值，分别分区量化体外环境温度、外部光照强度，得到体感温度等级评估值和体感亮度等级评估值，融合运动强度等级评估值、体感温度等级评估值、体感亮度等级评估值和使用时间段获得对肥胖患者的反馈干预等级；(4)根据步骤(3)得到的反馈干预等级对肥胖患者实施干预处理，其中：面向肥胖患者的运动检测与反馈干预系统，包括：ARM处理器，用于多源传感器的数据采集与预处理、数据分析与融合评估、综合判决、干预控制；心率传感器，与ARM处理器通过I2C总线相连，用于监测佩戴者的心率；运动传感器，与ARM处理器通过I2C总线相连，通过获取佩戴者手腕运动的三轴加速度和三轴角速度来监测佩戴者的运动；光照传感器，与ARM处理器通过I2C总线相连，用于监测佩戴者周围环境的光照强度；温度传感器，与ARM处理器通过I2C总线相连，用于监测佩戴者周围环境的温度；数字时钟芯片，与ARM处理器通过I2C总线相连，产生准确时钟数据，用于多源传感器的数据时间同步以及针对肥胖患者干预治疗提供时间标准；FLASH存储器，与ARM处理器通过SPI总线相连，用于存储多源传感器预处理后的数据；LED警示器，其输入端与ARM处理器的输出端相连，通过发出不同颜色闪烁亮光向佩戴者警示干预；微型蜂鸣器，其输入端与ARM处理器的输出端相连，通过发出鸣叫声向佩戴者警示干预，蓝牙天线，与ARM处理器通信互联，用于系统与周围近距离的智能设备进行无线蓝牙通信；Micro USB接口，与ARM处理器通用异步收发传输器相连，用于上位机对系统处理器程序调试和程序下载，并作为电池充电的上级电源接口；电源管理芯片，分别与电池、心率传感器的电源管脚、运动传感器的电源管脚、光照传感器的电源管脚、温度传感器的电源管脚、数字时钟芯片的电源管脚、FLASH存储器的电源管脚相连，用于对电池的充电电压进行管理，还用于电池对心率传感器、运动传感器、光照传感器、温度传感器、数字时钟芯片、FLASH存储器的供电电压和供电电流进行管理；电池，与电源管理芯片相连；按键，与ARM处理器的输入端相连，分别用于控制ARM处理器进行数据存储操作和停止干预操作。