一种基于步长信息的生理体征分析方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于步长信息的生理体征分析方法及系统，该方法包括：通过用户穿戴的智能鞋垫的鞋垫本体采集用户的生理数据；移动端根据用户所指定的个人身体特征来预先计算确定与所述用户相关的参考加速度并基于所述鞋垫本体所采集的生理数据反应的瞬时加速度识别所述用户的运动类别。本发明专利技术提供的方法和系统基于采集用户的生理数据和个人身体特征来进行生理体征分析，具有准确度高的优势，避免了现有技术中因累计时间过长而造成误差过大的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种基于步长信息的生理体征分析方法及系统本专利技术是申请号为201710235850.3，申请日为2017年4月12日，申请类型为专利技术，专利技术名称为一种生理监控智能鞋垫的分案申请。
本专利技术涉及可穿戴智能设备领域，尤其涉及一种基于步长信息的生理体征分析方法及系统。
技术介绍
穿戴式智能设备的发展成为计算机行业以及集成电路行业中的新热点，成为当今移动互联网终端发展中的新方向。随着现今智能手机以及平板电脑等无线移动终端的普及，使智能可穿戴设备更好、更方便的应用于社会，可以更好地感知到外部信息与自身的身体状况，能够在其他设施的辅助下，例如计算机或者互联网，更高效地去处理信息。智能可穿戴设备的优势在于：第一，高性能性。智能可穿戴设备的功能主要集中于监测身体健康状况、行走的路程、睡眠质量与时长以及燃烧掉的卡路里等等，所有的功能都可以集中在一种设备上，都是通过各种微型传感器和存储器来实现的。第二，体积小、电池续航能力强。由于是植入在小型设备上，所以智能可穿戴所使用的芯片以及传感器都是集成微型的。第三，随着技术的发展，人们生活水平的提高，在追求物质条件的同时人们更加关注自身的健康以及更想对自己了解一些，而这些智能可穿戴设备正好满足了大家的需求，它们的出现可以更好地服务于人们。中国专利(公开号为CN105192995A)公开了一种具有无线充电功能的可监测心率并调控温度的智能鞋垫。该智能鞋垫包括鞋垫本体和集成芯片；其中，集成芯片设置在鞋垫本体内，集成芯片内部包括温度传感器模块、生理参数感应类传感器模块、无线通信模块、MCU模块以及电源产生模块，集成芯片外部设有天线进行无线充电；温度传感器模块对足底温度进行监测；感应类传感器模块可以实时的监测心率变化；MCU模块是芯片的核心，中央处理器用于处理各种数据；电源产生模块把信号能量转换为稳定的直流电压来提供电源。通过MCU模块中指令寄存器反馈的指令进行加热操作，以及智能鞋垫后端的线圈天线可以接收移动端产生的无线信号。通过这些模块的配合，从而实现整个智能鞋垫的功能。现有的智能鞋垫虽然具备计步、监测人体生理信息等基本功能，但是，现有技术的智能鞋垫大多功能单一、无法满足人们对智能产品的要求。另一方面，现有技术计算距离的公式为：即对传感器收集到的加速度数据基于时间进行二重积分即可得到距离的数值。现有技术基于三轴加速度传感器的传统惯性导航系统仅能在短时间内进行准确定位，在长时间的运动过程中会由于累计计算误差而使得最终计算值与真实距离偏差较大，因此急需提高用户步行长度测量的精确度。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种生理监控智能鞋垫，所述智能鞋垫至少包括鞋垫本体和与所述鞋垫本体进行数据交互的移动端，其中，所述鞋垫本体至少包括传感器单元和通信单元，所述传感器单元用于采集穿戴了所述智能鞋垫的用户的生理数据并将所采集的生理数据经所述通信单元与所述用户指定的和/或所述智能鞋垫近旁的移动端进行数据交互，并且所述移动端通过利用分析所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度并基于对瞬时加速度进行等级分配而得到所述用户的步长参数区间，并且结合所述移动端根据穿戴了所述智能鞋垫的用户所提供的个人身体特征而得到的所述用户的步长修正参数来确定所述用户的步行长度。优选地，所述通信单元与所述移动端进行通信的方式包括但不限于2G、3G、4G、5G和3GPP通讯方式。根据一个优选实施方式，所述鞋垫本体还包括存储单元，所述智能鞋垫通过将每次运动中的运动时间长度根据所述传感器单元所采集的生理数据反应的加速度的变化进行分段，并将分段后的运动时间子长度按照与之相应的加速度相关的方式临时性存储在所述存储单元中，使得所述智能鞋垫能够响应于所述通信单元与所述移动端的成功匹配而将临时性存储在所述存储单元中的由所述运动时间子长度构成的总运动时间长度推送至所述移动端。根据一个优选实施方式，所述传感器单元将所采集的生理数据反应的瞬时加速度按照与时间相关的方式存储至所述存储单元中，并且所述移动端通过采取对所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度的数值进行归一化的方式对所述用户的运动类别进行数量有限的分类，并且所述移动端基于所述数量有限的分类来确定有限数量的所述步长参数区间。根据一个优选实施方式，所述步行长度是由按照与运动时间子长度相应的加速度相关的方式存储的各个运动时间子长度、所述移动端基于所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度并基于对瞬时加速度进行等级分配而得到的所述用户步长参数区间以及所述移动端根据穿戴了所述智能鞋垫的用户所提供的个人身体特征而得到的所述用户的步长修正参数三者共同确定的。根据一个优选实施方式，所述智能鞋垫响应于所述通信单元与所述移动端的成功匹配而将所述传感器单元所采集并临时性存储在所述存储单元中的与用户运动行为有关的数据推送至与所述智能鞋垫成功配对的所述移动端并由所述移动端转发至云端服务平台，并且所述云端服务平台响应于与所述移动端的通信连接而获取所述移动端所收集的用户个人身体特征以及所述传感器单元临时性存储在所述存储单元中的与用户运动行为有关的数据；由能够与所述智能鞋垫进行数据交互的所述移动端和/或所述云端服务平台根据所述用户所提供的至少包括身高、体重、性别和健康状况的个人身体特征来确定所述用户的统计学性质的步长修正参数，并且由所述移动端和/或所述云端服务平台利用预先分析所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度并基于对瞬时加速度进行等级分配而得到的所述用户步长参数区间并结合所述步长修正参数和所述运动时间子长度以累计方式来确定所述用户的步行长度。智能鞋垫本身电池容量有限，不能随时与移动终端保持通讯，只需要持续完成大量数据存储任务就够了。本专利技术的生理监控智能鞋垫在定期与移动终端建立通信连接时，彼此短时间内交换数据，可以节约电池电量，有效延长智能鞋垫的持续工作时间。根据一个优选实施方式，所述智能鞋垫还包括分析单元，所述分析单元利用归一化的方式将所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度的数值划分为静止类别、走路类别、跑步类别、上楼类别和下楼类别，并基于所述瞬时加速来计算所述用户的步长参数区间，并且所述分析单元结合所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度和/或所述用户的运动时间来确定所述用户的移动距离和/或步频并将所述移动距离和/或步频数据临时性存储于所述存储单元中。根据一个优选实施方式，所述分析单元经所述通信单元将其自身所估算的与每次运动相关的步长参数区间按照与所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度相关的方式分级推送至所述移动端并由所述移动端转发至所述云端服务平台，并且所述云端服务平台根据分析用户步行特征来区分所接收到的数据并将所接收到的数据按照与用户有关的分别存储所述各个用户的数据。根据一个优选实施方式，所述移动端和/或所述云端服务平台基于所述用户经所述移动端输入的所述用户的个人身体特征来分析与所述用户相关的步长修正参数，并结合利用分析所述传感器单元所采集的生理数据反应的瞬时加速度并基于对瞬时加速度进行等级分配而得到的所述用户步长参数区间来确定所述用户的实际步长参数区间，并且所述步长修正参数是按照与所述用户所指定的个人身体特征相关的方式来调整得到的，并且所述移动端和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于步长信息的生理体征分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：通过用户穿戴的智能鞋垫的鞋垫本体(10)采集用户的生理数据；移动端(20)根据用户所指定的个人身体特征来预先计算确定与所述用户相关的参考加速度并基于所述鞋垫本体(10)所采集的生理数据反应的瞬时加速度识别所述用户的运动类别。

【技术特征摘要】
1.一种基于步长信息的生理体征分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：通过用户穿戴的智能鞋垫的鞋垫本体(10)采集用户的生理数据；移动端(20)根据用户所指定的个人身体特征来预先计算确定与所述用户相关的参考加速度并基于所述鞋垫本体(10)所采集的生理数据反应的瞬时加速度识别所述用户的运动类别。2.如权利要求1所述的基于步长信息的生理体征分析方法，其特征在于，所述鞋垫本体(10)至少还包括传感器单元(101)、通信单元(102)和存储单元(103)，其中，所述智能鞋垫通过将每次运动中的运动时间长度根据所述传感器单元(101)所采集的生理数据反应的加速度的变化进行分段，并将分段后的运动时间子长度按照与之相应的加速度相关的方式临时性存储在所述存储单元(103)中，使得所述智能鞋垫能够响应于所述通信单元(102)与所述移动端(20)的成功匹配而将临时性存储在所述存储单元(103)中的由所述运动时间子长度构成的总运动时间长度推送至所述移动端(20)。3.如权利要求2所述的基于步长信息的生理体征分析方法，其特征在于，所述传感器单元(101)将所采集的生理数据反应的瞬时加速度按照与时间相关的方式存储至所述存储单元(103)中，并且所述移动端(20)通过采取对所述传感器单元(101)所采集的生理数据反应的瞬时加速度的数值进行归一化的方式对所述用户的运动类别进行数量有限的分类，所述移动端(20)基于所述数量有限的分类来确定有限数量的所述步长参数区间并且结合穿戴了所述智能鞋垫的用户所提供的个人身体特征而得到的所述用户的步长修正参数，步行长度是由按照与运动时间子长度相应的加速度相关的方式存储的各个运动时间子长度、所述移动端(20)基于所述传感器单元(101)所采集的生理数据反应的瞬时加速度并基于对瞬时加速度进行等级分配而得到的所述用户步长参数区间以及所述移动端(20)根据穿戴了所述智能鞋垫的用户所提供的个人身体特征而得到的所述用户的步长修正参数三者共同确定的。4.如权利要求3所述的基于步长信息的生理体征分析方法，其特征在于，所述智能鞋垫响应于所述通信单元(102)与所述移动端(20)的成功匹配而将所述传感器单元(101)所采集并临时性存储在所述存储单元(103)中的与用户运动行为有关的数据推送至与所述智能鞋垫成功配对的所述移动端(20)并由所述移动端(20)转发至云端服务平台(30)，并且所述云端服务平台(30)响应于与所述移动端(20)的通信连接而获取所述移动端(20)所收集的用户个人身体特征以及所述传感器单元(101)临时性存储在所述存储单元(103)中的与用户运动行为有关的数据。5.如权利要求4所述的基于步长信息的生理体征分析方法，其特征在于，所述移动端(20)和/或所述云端服务平台(30)根据所述用户所提供的至少包括身高、体重、性别和健康状况的个人身体特征来确定所述用户的统计学性质的步长修正参数，并且由所述移动端(20)和/或所述云端服务平台(30)利用预先分析所述传感器单元(101)所采集的生理数据反应的瞬时加速度并基于对瞬时加速度进行等级分配而得到的所述用户步长参数区间并结合所述步长修正参数和所述运动时间子长度以累计方式来确定所述用户的步行长度。6.如权利要求2至5之一所述的基于步长信息的生理体征分析方法，其特征在于，所述智能鞋垫还包括分析单元(104)，所述分析单元(104)利用归一化的方式将所述传感器单元(101)所采集的生理数据反应的瞬时加速度的数值划分为静止类别、走路类别、跑步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱国，刘飞，
申请(专利权)人：佛山市丈量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44