存储;然后把数据绘制成图表进行 展示。
[0036] 如图2所示，阻抗检测系统10包括干电极11、供电模块12、指示灯模块13和主控板 14。所述干电极11、供电模块12、指示灯模块13和蓝牙数据传输模块20都分别与主控板14电 气连接，所述干电极11与人体脚踩处皮肤接触。
[0037] 本发明通过将微弱的电信号通过干电极11导入人体，通过测量得到人体的等效电 阻抗，即所述人体生物电阻抗数值，然后利用所述人体生物电阻抗数值根据各种经验计算 公式计算出各项人体成分数值。运里给出人体成分数值的其中一项脂肪的经验计算公式 Tani化BF-639公式，如下：
[00；3 引
[0039] 其中，PDB是人体密度，m是人体质量，Z是电阻抗模值，Η是人的身高，分母表示的是 分子物理单位。
[0040] 女性计算公式为：
[0041]
[0042] 其中，cobf是人体脂肪分数，PDB是人体密度，分母表示的是分子物理单位。
[0043] 男性计算公式为：
[0044]
[0045] 式中，cobf是人体脂肪分数，PDB是人体密度，分母表示的是分子物理单位。
[0046] 如图3所示，智能设备包括数据接收模块31、数据运算模块32、数据分析模块33、绘 图制表模块34和数据存储模块35。数据接收模块31用于接收来自阻抗检测系统10的人体生 物电阻抗数值，并将人体生物电阻抗数值传给数据运算模块32;数据运算模块32根据各种 经验计算公式计算出人体成分数值，包括肌肉率、水分率、蛋白质率、内脏脂肪、骨重率、月旨 肪率、基础代谢率等数值，并将数值传给数据分析模块33;数据分析模块33根据计算出的人 体成分数值及人体自身的身高、体重、年龄和性别数据，得出人体成分分析数据的标准、偏 高和偏低情况，然后把数据交给绘图制表模块34;绘图制表模块34根据人体成分数值和人 体成分分析数据绘制成直观地图表展示给用户;数据运算模块32、数据分析模块33分别把 人体成分数值和人体成分分析数据存储到数据存储模块35。
[0047] 如图4所示，可穿戴脚环40包括柔性脚环环带41、干电极42、主控板、指示灯模块 43、连接左右脚环的带子44和连接左右脚环的磁性干电极45。两段柔性脚环环带41和主控 板与指示灯外壳43组成的脚环和现有技术中的智能手环的外观是类似的，加上嵌在环带表 面两个干电极42,共同构成一个可检测生物电阻抗的脚环。
[0048] 如图5所示，是可穿戴脚环的实际测量时候的场景图。人的腿部50的左脚和右脚上 各戴一个脚环，平时不需要测量时，连接左右脚环的带子44是环绕在柔性脚环环带41上面 的，当需要测量时，双腿自然站立，把连接左脚环和右脚环的柔性脚环环带44拉开，使左脚 环和右脚环的柔性脚环环带44上面的磁性电极45相吸，从而让左脚环和右脚环电气导通， 把人体等效成一个电阻抗进行测量。
[0049] 如图6所示，是图5可穿戴脚环进行测量时的等效电路图。其中，电阻Z是等效的人 体电阻抗51，而由电压源V和电流源I构成的整体就是等效的脚环阻抗检测系统10,根据欧 姆定律，由电压和电流可W测得电阻抗。
[0050] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于生物电阻抗可测量人体成分的可穿戴脚环，其特征在于，包括:柔性脚环环 带和阻抗检测系统，所述阻抗检测系统包括主控板、干电极、供电模块和指示灯模块，所述 干电极、指示灯模块和供电模块均与主控板电气连接； 所述柔性脚环环带具有左柔性脚环环带和右柔性脚环环带，当检测人体生物电阻抗时 所述左柔性脚环环带和右柔性脚环环带电气连通； 所述阻抗检测系统，用于对人体生物电阻抗进行检测，得到人体生物电阻抗数值； 所述供电模块，用于为主控板提供电源。2. 根据权利要求1所述的基于生物电阻抗可测量人体成分的可穿戴脚环，其特征在于， 还包括:指示灯模块、蓝牙数据传输模块和智能设备，所述蓝牙数据传输模块与主控板电气 连接，所述蓝牙数据传输模块和智能设备无线连接； 所述蓝牙数据传输模块，用于将阻抗检测系统检测到的人体生物电阻抗数值传输到智 能设备； 所述左柔性脚环环带和右柔性脚环环带的内部都嵌有导体，所述导体用于使左柔性脚 环环带和右柔性脚环环带电气连通； 所述指示灯模块具有电量状态指示灯、蓝牙连接状态指示灯和检测状态指示灯，所述 指示灯模块与主控板电气连接;所述电量状态指示灯用于显示供电模块的电量，所述蓝牙 连接状态指示灯用于显示蓝牙数据传输模块和智能设备的连接状态，所述检测状态指示灯 用于显示阻抗检测系统的测量状态； 智能设备，用于接收蓝牙数据传输模块传输的人体生物电阻抗数值，并计算分析人体 生物电阻抗数值以得出人体成分数值和人体成分分析数据，并且把人体成分数值和人体成 分分析数据以图表形式进行直观展示。3. 根据权利要求2所述的基于生物电阻抗可测量人体成分的可穿戴脚环，其特征在于， 所述智能设备为智能手机或电脑，所述干电极嵌在柔性脚环环带上，所述导体为电线或者 导电金属片，所述主控板为MCU及其外围电路。4. 根据权利要求2所述的基于生物电阻抗可测量人体成分的可穿戴脚环，其特征在于， 所述智能设备内部具有数据接收模块、数据运算模块、数据分析模块、绘图制表模块、数据 存储模块和人机交互模块； 所述数据接收模块，用于接收人体生物电阻抗数值，并将人体生物电阻抗数值交给数 据运算模块进行运算； 所述数据运算模块，用于利用人体生物电阻抗数值计算得出人体成分数值，并将人体 成分数值交给数据分析模块进行处理； 所述数据分析模块，用于利用数据运算模块计算出的人体成分数值，结合人自身的身 高、体重、年龄和性别数据，分析人体成分数值得到人体成分分析数据，并将人体成分数值 传输给绘图制表模块； 所述绘图制表模块，用于将人体成分分析数据和人体成分数值绘制成表格或图像； 所述数据存储模块，用于存储数据运算模块计算出的人体成分数值和数据分析模块得 出的人体成分分析数据； 所述人机交互模块，将绘图制表模块绘制的表格或图像展示给用户。
【专利摘要】本发明公开了一种基于生物电阻抗可测量人体成分的可穿戴脚环，包括：柔性脚环环带和阻抗检测系统，所述阻抗检测系统包括主控板、干电极、供电模块和指示灯模块，所述干电极、指示灯模块和供电模块均与主控板电气连接；所述柔性脚环环带具有左柔性脚环环带和右柔性脚环环带，当检测人体生物电阻抗时所述左柔性脚环环带和右柔性脚环环带电气连通；所述阻抗检测系统，用于对人体生物电阻抗进行检测，得到人体生物电阻抗数值；所述供电模块，用于为主控板提供电源。具有体积小，使用方便和测量数据精确等优点。
【IPC分类】A61B5/053
【公开号】CN105455810
【申请号】CN201511035053
【发明人】徐向民, 林旭斌, 纪强
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月31日