体重、计步检测方法及超小型体重数据智能处理板技术

本发明专利技术公开了体重、计步检测方法及超小型体重数据智能处理板,方法包括步骤：连续不断地响应足底压力传感数值，分析该数值变化特征，根据数值变化情况完成计步；获取一段时间长短的足底压力传感数值，通过预设数值处理规则对单个足底压力传感数值进行预处理后缓存，以时间序列标识该段时间内足底压力传感数值，然后将该时间序列数值作稳定性判断，根据稳定性判断结果计算出人体体重值。超小型体重数据智能处理PCB板上设有相连接的中央控制、存储器及足压传感等单元，中央控制单元中烧写有体重值识别算法、计步检测算法以及产品用户编码形成、日历自动校准等程序，该超小型PCB板尺寸小、运行能耗低，适与可穿戴或便携装置配套，实时获得高精度、可靠体重与行步数据，连同时间信息并存记录,通过无线传输模块与网络平台交换指令，实现穿戴者身份信息、体重、计步数据及报警信息的网络管理。

【技术实现步骤摘要】
体重、计步检测方法及超小型体重数据智能处理板
本专利技术涉及可穿戴体重数据智能处理
，具体涉及可实时获得高精度、可靠的人体体重数据和行走步数数据的体重、计步检测方法及超小型体重数据智能处理板。
技术介绍
体重作为健康测量的一个重要数据，受到越来越多的人的关注，现在市面上各种体重秤不计其数，也有关于体重鞋的相关专利，但大多体重鞋仅停留在测取体重数据上，基本属于静态称重数据，没有研究实际体重数据的准确性与误差，功能也较为单一，没有对利用动态的可穿戴足底压力传感装置获取的数据进行实际计步的研究，更没有对获取的动态体重数据的智能处理。现有的一些利用便携式手机的计步方法多采用手机内置运动程序进行检测，数据修正误差大，与真实的运动步数有较大误差，很多情况没有反映出实际步数。现有的一些基于图像处理的计步设备、计步方法，也存在精度不高的缺陷，同时还具有体积大，成本高的缺点。而且，现有的有关人体体重检测仪属于静态有源、公共使用居多，即使动态检测体重也没有进行个性化的体重等健康数据管理。
技术实现思路
为了解决上述技术存在的缺陷，本专利技术提供一种体重、计步检测方法以及可置入大众穿戴装置中的超小型体重数据智能处理板，解决了步行时动态的足底压力传感数据不能实时确定真实体重的问题，解决了没有利用变化的称重数据进行真实计步数据的问题，解决了没有关于大众个性化的实时地自动地存储管理体重数据和健康计步的数据记录问题。本技术专利技术是专利技术专利申请号201810949013.1技术构成的重要部份之一。本专利技术为实现上述技术效果所采用的技术方案是：本专利技术提供了一种体重、计步检测方法以及可置入大众穿戴装置中的超小型体重数据智能处理板。该超小型体重数据智能处理板包括PCB板、PCB板上设有相连接的中央控制单元、存储单元、模数转换单元以及足底压力传感单元(含放大器)，足底压力传感单元通过模数转换单元与中央控制单元连接，足底压力传感单元的放置方式分在板式和离板式两种。在板式即足底压力传感单元集成在PCB板上，离板式是指该足底压力传感单元不设置在该PCB上，其通过有线与PCB连接。中央控制单元中烧写有体重值识别算法、计步检测算法以及产品用户编码形成、日历自动校准等程序。体重、计步检测方法包括步骤S1和步骤S2，其中，体重值识别算法程序如下述步骤S1所示，计步检测算法程序如下述步骤S2所示。S1、计算硬件获取一段时间长短的足底压力传感数值，通过预设的数值规则对单个足底压力传感数值进行预处理后存储，以时间序列数值标识该段时间内足底压力传感数值，将该时间序列数值作稳定性判断，根据稳定性判断结果计算出人体体重值。S2、与所述步骤S1同步的,连续不断地感知足底压力传感数值的变化，得到压力变化状态的数值，分析并依据该数值的变化情况完成计步。步骤S1具体包括以下步骤：S101、预设足底压力采集时间T，足底压力传感数值采集范围：低值(DL1)和高值(DH1)；S102、判断足底压力传感数值Dn是否在预设数值采集范围内，即：DL1≤Dn≤DH1，当数值在预设范围内，则获取并存储该个足底压力传感数值Dn，直到采集时间T结束，将获取n个足底压力传感数值；S103、预设稳定性判断熵值Q的范围，熵值Q的设定范围为：-5≤Q≤5；将在时间T内采集、存储的时间序列数值进行稳定性识别处理，即：qn-1＝Dn-Dn-1，(n>1)；判断qn-1是否在熵值Q范围内，若在熵值Q范围内，则使用Kn标识该相邻两组数值，依次顺序完成整个时间序列数值的判断。S104、统计相邻两数值在熵值范围内的个数N，判断N与时间序列数值之间的对应关系，定义该时间序列稳定性；关系如下：如果Kn的个数N与n-1相等，即N＝n-1，定义该时间序列为稳定序列，否则为非稳定序列；S105、当采集时间T内采集的足底压力时间序列数值为稳定数值序列后，求取该时间序列数值的平均值作为人体在该时间段T内的体重值WT，公式如下：S106、重复以上五个步骤S101-S105。步骤S2具体包括以下步骤：S201、将足底压力传感单元安置于鞋内位于人体足部跟骨下方的位置；S202、预设低值(DL)和高值(DH)、最小步长时间Tp、压力回归值Dq，定义压力回归值Dq在体重值WT所对应的压力传感数值DT的范围，Dq范围为：DT-5≤Dq≤DT+5；S203、获取压力传感单元数值Dn，判断Dn是否在采集范围内，即：DL≤Dn≤DH，当Dn在采集范围内，则采集该次足底压力传感数值，否则不采集该次数值；S204、计算Dn和压力回归值Dq差值，记差值为S，即：S＝Dn-Dq，若S<0，则标记该次足底压力传感数值为降低型；若S>0，则标记该次足底压力传感数值为增长型；若S＝0，则标记为该次足底压力传感数值为回归型；S205、判断出现回归型足底压力传感数值的次数N与决策值M之间的关系，即S＝0的次数是否等于决策值M，定义决策值M＝3，若次数N等于决策值M，则记三次足底压力传感数值分别为N1、N2、N3，记对应时刻为TN1、TN2、TN3，计算TN1和TN3之间时刻差，记差值为D，即D＝TN1-TN3，当D大于系统预设最小步长时间Tp，则进行一次计步；若次数N不等于决策值M，则执行步骤S206；S206、重复以上五个步骤S201-S205。产品用户编码形成：为了使每一个用户产品独有唯一身份识别码，系统能根据身份识别码对用户进行独立的数据管理和操作，例如体重、步数等信息。同时也可进行身份信息扩展、再利用等二次操作。本解决方案提供一套产品用户编码形成方案，用于解决用户身份唯一识别。产品用户编码由产品内码和外码组成。内码由静态码和动态码构成。静态码包括长期固定的信息参数：(1)系统固件版本号，即System_Version。(2)固定ASCII编码号，编码号为：010110010101010001001100。动态码是系统分配给用户的唯一编码，即用户编码，用32位数值进行编码，编码数值从0到232，每一个编码数值对应一个用户。System_Version010110010101010001001100用户编码上图就是产品内内码形成构图。外码体现在产品外标示上，通过与内码之间的关系算法而形成。日历自动校准：为解决中央控制单元的RTC(实时时钟)资源由于可穿戴原因引起掉电不工作，从而使时钟计数出现迟滞，影响年、月、时间同步功能。为获取高精度的年、月、时间参数，故设计软件解决方案，用于时间参数的校准。从而使系统能按照高精度的时间参数进行人体体重值的采集、存储和计步。本方案依赖平台：(1)手机端应用程序(2)蓝牙通信协议(3)蓝牙通信模块方案具体描述如下：当中央控制单元在上电后，中央控制单元通过蓝牙通信模块向手机端应用程序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.体重、计步检测方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、计算硬件获取一段时间长短的足底压力传感数值，通过预设数值处理规则对单个足底压力传感数值进行预处理后存储，以时间序列标识该段时间内足底压力数值，然后将该时间序列数值作稳定性判断，根据稳定性判断结果计算出人体体重值；/nS2、与所述步骤S1同步的，计算硬件连续不断地响应足底压力传感数值的变化，分析数值变化特征，根据数值变化情况完成计步功能。/n

【技术特征摘要】
1.体重、计步检测方法，其特征在于，包括步骤：
S1、计算硬件获取一段时间长短的足底压力传感数值，通过预设数值处理规则对单个足底压力传感数值进行预处理后存储，以时间序列标识该段时间内足底压力数值，然后将该时间序列数值作稳定性判断，根据稳定性判断结果计算出人体体重值；
S2、与所述步骤S1同步的，计算硬件连续不断地响应足底压力传感数值的变化，分析数值变化特征，根据数值变化情况完成计步功能。


2.根据权利要求1所述的体重、计步检测方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：
S101、预设足底压力采集时间T，足底压力传感数值采集范围：低值(DL1)和高值(DH1)；
S102、判断足底压力传感数值Dn是否在预设数值采集范围内，即：DL1≤Dn≤DH1，当数值在预设范围内，则获取并存储该个足底压力传感数值Dn，直到采集时间T结束，将获取n个足底压力传感数值；
S103、预设稳定性判断熵值Q的范围，本发明中熵值Q的设定范围为：-5≤Q≤5；将时间T内采集、存储的时间序列数值进行稳定性识别，即：qn-1＝Dn-Dn-1，(n>1)；
判断qn-1是否在熵值Q范围内，若在熵值Q范围内，则使用Kn标识该相邻两组数值，依次顺序完成整个时间序列数值的判断；
S104、统计相邻两数值在熵值范围内的个数N，判断N与时间序列数值之间的对应关系，定义该时间序列的稳定性，关系如下：如果Kn的个数N与n-1相等，即N＝n-1，定义该时间序列为稳定序列，否则为非稳定序列；
S105、当采集时间T内采集的足底压力时间序列数值为稳定数值序列后，求取该时间序列数值的平均值作为人体在该时间段T内的体重值WT，公式如下：



S106、重复以上五个步骤S101-S105。


3.根据权利要求1或2所述的体重、计步检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S201、将足底压力传感单元安置于鞋内位于人体足部跟骨下方的位置；
S202、预设低值(DL)和高值(DH)、最小步长时间Tp、压力回归值Dq，定义压力回归值Dq在体重值WT所对应的足底压力传感数值DT的范围，在本发明实例中，Dq范围为：
DT-5≤Dq≤DT+5；
S203、获取足底压力传感数值Dn，判断Dn是否在采集范围内，即：DL≤Dn≤DH，当Dn在采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳建华，何燕，赵玉仁，杨亚妮，
申请(专利权)人：四川省应他利科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51