根据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置及方法

专利名称：根据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种多媒体装置及其输出调节方法，更具体地说，涉及一种根 据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置及方法。
背景技术：
为健身目标而进行健身锻炼时，需要以合适的强度进行锻炼。心率是 最准确的测量运动强度水平或者消耗水平的量度之一。健康的心脏对于人的有 氧耐力是关键的。对于一般的健身锻炼和专业竟赛目的，有氧耐力对于各种类 型的运动都是极端重要的。对于追踪和强化锻炼的进度以提高有氧耐力，心脏 监测器都是最有效的辅助工具之一。
例如，如果有人打算通过锻炼进行减肥和消耗脂肪，理想的情况是以最大
心率的60-70%进行锻炼。而对于打算改善心血管健康的人来说，以最大心率 的70-80%进行锻炼是更合适的。以错误的强度进行锻炼，仅仅是浪费精力， 甚至会伤害到身体。
心率可通过在锻炼时用手检查手腕处的脉动来容易地检查出，例如检查 15秒钟的脉动并计算出每分钟多少次。但是，在锻炼时，停止运动来计算脉 动不仅不方便，还会扰乱锻炼和心率。这种检查脉动的方式给颈部动脉带来压 力，并会降低心率。电子心率监测器是有效的追踪和记录整个锻炼过程的心率 的方式。电子心率监测器不仅提供锻炼期间的完整的心率记录，并且比手动检查法更加准确。
对于专业的参赛者，心肺功能是与速度有关的最重要的因素。测量心脏的 工作速率是确定运动员从锻炼中受益多少的最准确的方法之一。心率监测器也 有助于避免对身体的过大的重压。心率监测器是最大化锻炼效果、同时最小化 损伤几率的有用工具。心率监测器帮助专业的参赛者在一定的最高限度之下进 行锻炼，即避免耗尽身体的糖原存储以及确保身体具有能量执行需要精力的强 度锻炼。
对于健康锻炼，心率监测器充当引导使用者的教练，在使用者还能够进行
更多的锻炼时，让使用者更努力地锻炼。其他的生命体征例如身体温度、Sp02
(用脉动血氧计测得的血氧饱和度)对于确定身体的情况也是重要的信息。
有很多能够测量人的生命体征的设备。例如，使用者可通过使用红外耳温 计、临床体温计得到体温，通过使用脉动血氧计得到心率以及血红蛋白携带的 氧的量。但是，所有这些设备都不能够在使用者进行锻炼时连续地监测生命体 征。例如，温度计不宜在使用者运动时使用。至于手指脉动血氧计，有关研究
表明运动会使血量发生变化，从而使测量无效(参考文献"Motion Artifact in Pulse Oximetry" ， M. R. Neuman and N. Wang， Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Vol. 12 No. 5, 1990.)。
大多数常见的心率监测器都使用ECG型的胸带，该胸带与运动手表(sport watch)无线连接。通过测量来自胸带的ECG信号来检测心跳，并通过无线连 接将脉动发送给运动手表。这种类型的心率监测器准确可靠，但是其缺陷在于， 使用者在锻炼时穿戴塑料带是不舒服的。胸带在使用之后会变得很脏。
检测心率的另一种方法是使用通到耳垂或者指尖的红外(IR) LED以及红外传感器。这种类型的检测器具有运动伪差这一固有问题，在使用者锻炼时变 得不可靠。
用有较大的误差外，也没有实时采取措施、提醒使用者的功能。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述在运动时不方便使用 及没有实时提醒使用者的功能的缺陷，提供一种运动时方便使用及有实时提醒 使用者的功能的根据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种实现根据生命体征 参数实时调节多媒体输出的方法，包括如下步骤
A) 收集多种生命体征参数；
B) 依据事先输入或存储的各种生命体征的参数值，依次判断所述 收集来的多种生命体征参数；
C) 依据所述判断结果，釆取相应的措施，并发出提示信息；
D) 判断是否还有生命体征参数输入，如有，返回步骤A);如无，结束。
在本发明所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法中，所 述步骤A)进一步包括
执行步骤B);如否，执行步骤A12);
A12)等待一段时间，返回收集多种生命体征参数步骤。在本发明所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法中所
述步骤A12 )进一步包括停止除收集生命体征参数外的一切动作。
在本发明所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法中，所
述多种生命体征的参数的来源包括位于两个放置于人体耳内的耳机的传感器； 所述多种生命体征参数包括心率、体温和/或血氧饱和度。
在本发明所述的实现根据生命体征参数实时调节多^ 某体输出的方法中，所 述步骤B)进一步包括如下步骤
Bl )判断血氧饱和度是否小于95,如否，执行步骤C1);如是，执
行步骤B2 );
B2)判断心率是否大于事先输入或存储的最大值的85%,如是， 执行步骤C1);如否，执行步骤B3);
B3)判断体温是否大于或等于38°C,如否，执行步骤B4);如是， 执行步骤Cl );
B4 )判断心率是否大于事先输入或存储的最大值的55 % ,如是， 执行步骤C2);如否，执行步骤D);
在本发明所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法中，所 述步骤C )所述的相应处理包括减緩或加快正在播放的乐曲的节奏或选择节奏 更緩慢或更欢快的乐曲播放。
在本发明所述的实现根据生命体征参数实时调节多々某体输出的方法中，其 特征在于，所述步骤C)进一步包括
Cl)减緩正在播放的乐曲的节奏或选择节奏更緩慢的乐曲播放；
C2 )加快正在播放的乐曲的节奏或选择节奏更欢快的乐曲播放；
C3)发出提示音。本发明还揭示了一种实现上述方法的多媒体装置，包括中央处理器、生命
体征参数获取模块、显示模块、存储模块、输入模块、DAC模块以及发声模块，所述中央处理器分别与所述生命体征参数获取模块、显示模块、存储模块、输入模块、DAC模块相连，所述发声模块连接在所述DAC模块上，所述生命体征参数获取模块包括多个与所述中央处理器的连接，分别用于输出多个来源的多种生命体征参数到所述中央处理器；所述发声模块和所述生命体征获取模块设置在同一壳体中，获取生命体征参数并发声。
在本发明所述的装置中，所述生命体征参数获取模块至少包括分别连接在所述中央处理器上的第一信号传感器和第二信号传感器，所述第一信号传感器和第二信号传感器用于分别获取多种生命体征参数；所述发声模块包括放置于人耳内的耳机，其进一步包括第一发声模块和第二发声模块；所述第一信号传感器置于所述第一发生模块中，所述第二传感器置于所述第二发声模块中。
在本发明所述的装置中，所述中央处理器进一步包括体征监测及判断模块、提醒信号产生模块、队列播放模块、乐曲分析及控制模块、乐曲播放模块以及混频器；其中
所述体征监测及判断模块接收来自生命体征参数获取模块的信号，分析比较后分别输出控制信号到所述提醒信号产生模块和乐曲分析及控制模块；
所述队列播放模块产生播放队列，并输出到所述乐曲分析及控制模块；，所述生命体征参数获取模块至少包括分别连接在所述中央处理器上的第一信号传感器和第二信号传感器，所述第一信号传感器和第二信号传感器用于分别获取多种生命体征参数；所述发声模块包括放置于人耳内的耳机，其进一步包括第一发声模块和第二发声模块；所述第一信号传感器置于所述第一发生模块
中，所述第二传感器置于所述第二发声模块中所述乐曲分析及控制模块在接收到所述队列播放模块输出的乐曲和所述 体征监测及判断模块输出的控制信号后，对接收到的乐曲进行处理后输出到所 述播放模块；
实施本发明的根据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置及方法，具有
以下有益效果由于采取与事先输入或存储的生命体征参数相比较并判断目前 所采集到的生命体征参数的大小，依据该比较结果采取相应的调整；以及采集 生命体征参数的传感器位于所述多媒体装置的耳机中，所以方便在运动时使用 且可提醒使用者。


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1是本发明实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法实施例 的流程图2是本发明根据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置实施例的结 构示意图3是本发明根据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置实施例中中 央处理器的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，在本发明的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方 法实施例中，包括如下步骤
S101开始在本实施例中，由步骤S101到步骤S113示出了一个完整的 根据生命体征参数调节多媒体装置输出的方法的 一个信号调节周期的实施例；
10实际在工作中，多个上述周期构成整个方法，所以在本实施例中，处理的生命 体征是连续的。
S102收集各种体征参数收集由各传感器输出的生命体征参数，在本实 施例中，这些参数分别由两个传感器感应；每个传感器均输出多个生命体征参 数，包括使用者心率、温度、血氧饱和度；这些数据的捕获是相似的，都使用 基于医疗领域的脉动血氧计传感器。但在本实施例中，这些脉动血氧计传感器 不同于现有技术之处在于其设计使其嵌入到置于使用者耳朵之内的音频耳机 之中，并可以在运动时使用且得到较为准确的生命体征参数值；所以在本实施 例中，获取生命体征参数的传感器设置在音频耳机中，并在运动时提供出上述 的生命体征参数。这种耳机不仅播放音频文件，还同时在装置使用者的耳朵内 捕获使用者的健康有关的生命体征参数，并将数据传输到设备中，处理、显示 /通知和存储数据。
S103所有传感器均有输入？本步骤的目的是判断是否有耳机由使用者的 耳道内脱出，当有耳机脱出时，执行步骤S104;当没有耳机脱出时，执行步 骤S105;在本实施例中，由于上述传感器位于音频耳机之中，当耳机脱出使 用者的耳道时，由于其离开了人体，位于其中的传感器没有办法接收到生命体 征信号，也就没有办法输出上述生命体征参数，因此从传感器是否有信号输出， 就可以大致知道上述音频耳机是否脱出使用者耳道。
S104等待、并停止乐曲播放在本步骤中，由于在步骤S103中判断为有 音频耳机脱出耳道，因此在等待一段时间后返回步骤S102;同时，停止乐曲 播放，以减少功耗。
S105 Sp02小于95 在本步骤中，由于在步骤S103中判断为没有耳机脱
出耳道，所以判定使用者正在使用该装置，于是，开始处理上述收集回来的生命体征参数。在本步骤中，对Sp02 (用脉动血氧计测得的血氧饱和度)进行 判断，当上述Sp02值小于95时，说明使用者尚未达到预期的运动强度，于是 执行步骤S106，对其他参数进行判断；当上述Sp02值不小于95时，说明使 用者已达到预期的运动强度，于是执行步骤S110,减緩乐曲节奏或播放更慢 节奏的乐曲，为使用者提供一个较为轻松的环境。此外，在本步骤中的具体参 数值(包括下面要提及的各种最大值)，可以是事先存入到系统中的，也可以 是经过多次操作后保存下来最大值。在本实施例中这些参数都是事先存入其系 统的。
S106心率大于最大值的85% 在本实施例中， 一个较为突出的特点是并 不单纯依靠一个生命体征参数而得到结论，因此当依据步骤S105中的生命体 征参数Sp02判断使用者未达到其预期的运动强度时，在本步骤中判断使用者 的心率是否大于最大值的85%,如果大于，同样说明使用者已达到预期的运 动强度，于是执行步骤SllO，减緩乐曲节奏或播放更慢节奏的乐曲，为使用 者提供一个较为轻松的环境；如果不大于，则执行步骤S107，继续判断其他 生命体征参数。
S107体温过高？在本步骤中，与步骤S106相似，只不过其用于判断的生 命体征参数不同而已。在本步骤中，如果体温高于38°C (包括等于38°C )， 执行步骤S110;如果体温不高于38。C,则执行步骤S108，继续判断上述音频 耳机中的生命体征传感器传来的生命体征参数。
S108心率大于最大值的55% 本步骤同样类似与步骤S106,如果心率大 于最大值的55。/。执行步骤S109;如果心率小于上述最大心率的55%,则执行 步骤Slll。
S109继续有参数输入？在本步骤中，由于已将收集到的生命体征参数判断了一遍，因此开始判断生命体征参数传感器上是否还有生命体征参数继续输
出，如仍有，则说明使用者仍在继续使用，于是，返回步骤S102,为下一周 期的判断和调整做准备；如没有参数继续输出，则判为使用者没有继续使用， 应结束，跳转到步骤S113。在本实施例中，由于上述传感器位于音频耳机中， 所以就是判断音频耳机是否输出生命体征参数。
S110减緩乐曲节奏或播放更慢节奏的乐曲本步骤是判断使用者已达到 预期的运动强度后所采取的具体措施，执行本步骤后，无条件跳转到步骤 S112。
Slll加快乐曲节奏或播放更快节奏的乐曲本步骤是判断使用者未达到 预期的运动强度后所釆取的具体措施，执行本步骤后，无条件跳转到步骤 S112。
S112发出音频提醒信号，发出音频提醒信号，该信号最终传送到音频耳 机，并驱动音频耳机发声，提醒用户注意。在本实施例中，可以预定的一种蜂 鸣声作为慢下来的信号(使用者已达到预期的运动强度，需减緩乐曲节奏或播 放更慢节奏的乐曲)，另 一种不同信号/声音用于提醒使用者加速(使用者未达 到预期的运动强度，需加快乐曲节奏或播放更快节奏的乐曲)，，第三种预定的 声音作为提示已经完成锻炼的百分比的信号。
S113结束
本发明还揭示了 一种实现上述方法的多媒体装置，图2示出了这种装置的 实施例的结构示意图，由图2可以看出，在本实施例中，该装置包括中央处理 器1、生命体征参数获取模块2、显示模块5、存储模块6、输入模块7、 DAC 模块4以及发声模块3;其中，中央处理器1分别与生命体征参数获取模块2、 显示模块5、存储模块6、输入模块7、 DAC模块4相连，发声模块3连接在DAC模块4上，生命体征参数获取模块2包括多个与中央处理器1的连接，分 别用于输出多个来源的多种生命体征参数到中央处理器1;发声模块3和生命 体征获取模块2设置在同一壳体中，获取生命体征参数并发声；中央处理器l 用于整个装置的数据收集、比较、存储和各功能的实现；显示模块5用于显示 收集来的生命体征参数及正在播放的多媒体内容；存储模块6用于存放供播放 的媒体数据、收集的生命体征数据及由输入模块输入的各项生命体征数据的预 设值；输入模块7用于输入各种数据；DAC模块4用于将中央处理器1输出的 多媒体信号和提醒信号由数字信号的形式转换为能为发声模块3接受的模拟 音频信号，并提供给发声模块3。由图2可以看出，总体上来说，其中的生命 体征参数获取模块2与中央处理器1的多个连接、多个来源的多种生命体征参 数以及将上述生命体征荻取模块2和发声模块3组合到同 一壳体后仍可以在运 动时较为准确地获得生命体征信息是本实施例中特有的。
生命体征参数获取模块2在本实施例中包括了分别连接在中央处理器1 上的第一信号传感器21和第二信号传感器22，第一信号传感器n和第二信 号传感器22用于分别获取多种生命体征参数；所述发声模块3包括放置于人 耳内的耳机，其包括第一发声模块31和第二发声模块32;其中，第一信号传 感器21置于第一发声模块31中，第二传感器22置于第二发声模块32中。
在本实施例中，中央处理器l包括体征监测及判断模块101、提醒信号 产生模块102、队列播放模块105、乐曲分析及控制模块104、乐曲播放模块 103以及混频器106;其中
体征监测及判断模块101接收来自生命体征参数获取模块2的信号，分析 比较后分别输出控制信号到提醒信号产生模块102和乐曲分析及控制模块 103;播放队列模块产生播放队列，并输出当前播放的乐曲到乐曲分析及控制模
块103;
乐曲分析及控制模块103在接收到所述队列播放模块103输出的乐曲和体 征监测及判断模块101输出的控制信号后，对接收到的乐曲进行处理后输出到 所述播放纟莫块104;
播放模块104播放接收到的乐曲，并输出到所述混频器106的 一个输入端； 提醒信号产生模块102在收到所述体征监测及判断模块101发来的控制信 号后，产生相应的提醒信号，并输出到所述混频器106的另一个输入端；
混频器106将其两个输入端的输入信号混合后传送到所述DAC模块104。 值得一提的是，在上述实施例中，是以音乐播放器为例来叙述的，但在实 际应用中，还可以包括其他功能的装置来实现本发明的目的，例如视频、游戏、 电子书(e-book)等，只要其传感器能够接收大体上线性的信号，让中央处理 器能够有效地和正确地处理信号。随后，从使用者身上获得的生命体征参数用 于控制内容的播放，用于记录以供将来参考、与目标训练水平比较等。
在实际应用中，还可以在多个音频或视频曲目的每一个播放时，至少显示 或存储心率，以使用户确定当他在每个所述曲目中锻炼时，每个所述曲目对该 用户的影响。为用户选择其使用的乐曲提供了一个参考。
在保存收集到的生命体征数据或其他数据时，为了这些数据能够被PC软 件分析、重现、总结和存储，在实际应用中，采用目前较为流行的数字存储方 式，为数据的导出提供方便。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详 细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以 所附权利要求为准。
权利要求
1、一种实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法，其特征在于，包括如下步骤A)收集多种生命体征参数；B)依据事先输入或存储的各种生命体征的参数值，依次判断所述收集来的多种生命体征参数；C)依据所述判断结果，采取相应的措施，并发出提示信息；D)判断是否还有生命体征参数输入，如有，返回步骤A)；如无，结束。
2、 根据权利要求1所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法，其特征在于，所述步骤A)进一步包括All )判断所述多种生命体征的参数是否来自至少两个来源，如是，执行步骤B);如否，执行步骤A12);A12)等待一段时间，返回收集多种生命体征参数步骤。
3、 根据权利要求2所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法，其特征在于，所述步骤A12)进一步包括停止除收集生命体征参数外的一切动作。
4 、根据权利要求1所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法，其特征在于，所述多种生命体征的参数的来源包括位于两个放置于人体耳内的耳机的传感器；所述多种生命体征参数包括心率、体温和/或血氧饱和度。
5、根据权利要求1所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法，其特征在于，所述步骤B)进一步包括如下步骤Bl )判断血氧饱和度是否小于95，如否，执行步骤C1);如是，执行步骤B2 );B2)判断心率是否大于事先输入或存储的最大值的85%,如是，执行步骤C1);如否，执行步骤B3);B3)判断体温是否大于或等于38°C,如否，执行步骤B4);如是，执行步骤Cl );B4)判断心率是否大于事先输入或存储的最大值的55%,如是，执行步骤C2);如否，执行步骤D)。
6、 根据权利要求1所述的实现根据生命萍征参数实时调节多媒体输出的方法，其特征在于，所述步骤C)所述的相应处理包括减緩或加快正在播放的乐曲的节奏或选择节奏更緩慢或更欢快的乐曲播放。
7、 根据权利要求1所述的实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法，其特征在于，所述步骤C)进一步包括Cl)减緩正在播放的乐曲的节奏或选择节奏更緩慢的乐曲播放；C2 )加快正在播放的乐曲的节奏或选择节奏更欢快的乐曲播放；C3)发出提示音。
8、 一种实现权利要求1所述方法的多媒体装置，包括中央处理器、生命体征参数获取模块、显示模块、存储模块、输入模块、DAC模块以及发声模块，所述中央处理器分别与所述生命体征参数获取模块、显示模块、存储模块、输入模块、DAC模块相连，所述发声模块连接在所述DAC模块上，其特征在于，所述生命体征参数获取模块包括多个与所述中央处理器的连接，分别用于输出多个来源的多种生命体征参数到所述中央处理器；所述发声模块和所述生命体征获取模块设置在同 一壳体中，获取生命体征参数并发声。
9、 根据权利要求8所述的多媒体装置，其特征在于，所述生命体征参数获取模块至少包括分别连接在所述中央处理器上的第 一信号传感器和第二信 号传感器，所述第一信号传感器和第二信号传感器用于分别获取多种生命体征参数；所述发声模块包括放置于人耳内的耳机，其进一步包括第一发声模块和第二发声模块；所述第一信号传感器置于所述第一发生模块中，所述第二传感器置于所述第二发声模块中。
10、 根据权利要求9所述的多媒体装置，其特征在于，所述中央处理器进 一步包括体征监测及判断模块、提醒信号产生模块、队列播放模块、乐曲分 析及控制模块、乐曲播放模块以及混频器；其中所述体征监测及判断模块接收来自生命体征参数获取模块的信号，分析比 较后分别输出控制信号到所述提醒信号产生模块和乐曲分析及控制模块； 所述队列播放模块产生播放队列，并输出到所述乐曲分析及控制模块； 所述乐曲分析及控制模块在接收到所述队列播放模块输出的乐曲和所述 体征监测及判断模块输出的控制信号后，对接收到的乐曲进行处理后输出到所 述播放模块；所述播放模块4番放接收到的乐曲，并输出到所述混频器的 一个输入端； 所述提醒信号产生模块在收到所述体征监测及判断模块发来的控制信号 后，产生相应的提醒信号，并输出到所述混频器的另一个输入端；所述混频器将其两个输入端的输入信号混合后传送到所述DAC模块。
全文摘要
本发明涉及一种实现根据生命体征参数实时调节多媒体输出的方法，包括如下步骤收集多种生命体征参数；依据事先输入或存储的各种生命体征的参数值，依次判断所述收集来的多种生命体征参数；依据所述判断结果，采取相应的措施，并发出提示信息；判断是否还有生命体征参数输入，如有，返回生命体征收集；如无，结束实施本发明的根据生命体征参数实时调节输出的多媒体装置及方法，具有以下有益效果由于采取与事先输入或存储的生命体征参数相比较并判断目前所采集到的生命体征参数的大小，依据该比较结果采取相应的调整；以及采集生命体征参数的传感器位于所述多媒体装置的耳机中，所以方便在运动时使用且可提醒使用者。
文档编号A61B5/02GK101499301SQ20081000688
公开日2009年8月5日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者唐纳德·梅里科夫, 杨佳玮, 王明业, 郑树坤, 陈继健, 马楚天 申请人:幻音科技(深圳)有限公司;幻音数码有限公司