一种激光身高秤及人体成分测评系统的制作方法

本发明涉及健康监测领域，更具体地说，特别涉及一种激光身高秤及人体成分测评系统。

背景技术

现有的电子秤，主要有两种，一种是可以用在家庭中的普通电子秤，只能用于测量体重，不能测量身高，若需要测量身高，还需要用单独的量尺来测量身高，使用不方便。另外一种医院体检秤，可以同时测量体重和身高，但是其测身高时，是通过一杆有刻度的杆子来测量，收纳不便，难以应用于家庭中。

而且上述两种电子秤，只能用于测量身高和体重，无法获取人体的生物阻抗参数，难以计算得出有效的人体成分指标。

因此，设计一种能够自动测量人体的身高、体重和/或体脂，测量准确度高并使用便捷的身高秤，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题为提供一种激光身高秤，能够自动测量人体的身高、体重和/或生物阻抗，测量准确度高并使用便捷，解决传统电子秤使用不便及难以收纳的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种激光身高秤，包括：

秤面板；

激光测高模块，所述激光测高模块包括激光发射单元、激光接收单元和数据处理单元，所述激光发射单元和所述激光接收单元垂直于所述秤面板，用于计算身高参数的所述数据处理单元与所述激光发射单元及所述激光接收单元连接；

控制模块，所述激光测高模块与所述控制模块连接；

与所述控制模块连接的传感器，所述传感器包括用于监测体重参数的压力传感器和/或用于监测生物阻抗参数的人体阻抗传感器；

与所述控制模块连接的通讯模块，用于将人体参数信息传输给智能终端和/或云端服务器，所述人体参数信息包括体重参数、身高参数和生物阻抗参数中的至少一个参数值。

优选的，所述通讯模块还用于接收所述智能终端和/或所述云端服务器发送的控制指令，并将所述控制指令传输给所述控制模块，所述控制模块依据接收的所述控制指令控制所述传感器和/或所述激光测高模块工作状态。

优选的，所述控制模块连接有计时模块、存储模块和显示模块；

所述计时模块用于将所述人体参数信息与其监测时间对应标识，所述存储模块用于存储包含时间属性的所述人体参数信息，所述显示模块用于显示所述人体参数信息。

优选的，所述存储模块采用堆栈方式存储数据，所述控制模块控制所述通讯模块依据所述控制指令将所述存储模块中存储的所述人体参数信息发送给所述智能终端和/或所述云端服务器。

优选的，在所述秤面板或秤底壳设置开关，所述开关控制所述激光测高模块工作状态。

优选的，所述通讯模块采用蓝牙、wifi、2g、3g、4g、5g、6g、7g、以太网、nb-iot、emtc、lora、sigfox中的至少一种通讯方式。

优选的，所述通讯模块采用蓝牙前段射频芯片、2.4g射频芯片中的一种芯片，且所述通讯模块采用蓝牙广播方式将所述人体参数信息传输给所述智能终端和/或所述云端服务器。

优选的，所述通讯模块采用蓝牙mesh芯片芯片，且所述通讯模块采用蓝牙广播方式和/或连接方式将所述人体参数信息传输给所述智能终端和/或所述云端服务器。

本发明还提供一种人体成分测评系统，其技术方案如下：

一种人体成分测评系统，包括上述任一所述的激光身高秤，还包括智能终端和云端服务器。

优选的，所述智能终端包括终端通讯模块，所述终端通讯模块用于接收所述激光身高秤传送的所述人体参数信息并将所述人体参数信息传输给所述云端服务器。

优选的，所述云端服务器包括服务器通讯模块，所述服务器通讯模块用于接收所述激光身高秤传送的所述人体参数信息并将所述人体参数信息传输给所述智能终端。

优选的，所述智能终端包括终端计算模块及与所述终端计算模块连接的终端显示模块；

所述终端计算模块用于根据所述人体参数信息计算人体成分指标，所述人体成分指标包括体脂率、肌肉率、内脏脂肪、肌肉率、水分、骨骼肌、去脂体重、蛋白质含量、人体质量指数(bmi)、基础代谢(bmr)中的一种或多种指标；

所述终端显示模块用于显示所述人体成分指标。

优选的，所述云端服务器还包括服务器计算模块；

所述服务器计算模块用于根据所述人体参数信息计算人体成分指标，所述人体成分指标包括体脂率、肌肉率、内脏脂肪、肌肉率、水分、骨骼肌、去脂体重、蛋白质含量、人体质量指数(bmi)、基础代谢(bmr)中的一种或多种指标；

所述服务器通讯模块还用于将所述人体成分指标发送给所述智能终端。

优选的，所述智能终端为智能手机、智能音箱、平板电脑、网关、路由器、智能电视机、智能穿戴设备中的一种或多种。

本发明提供的激光身高秤，通过传感器监测体重参数和/或生物阻抗参数，并采用激光测高模块获取身高参数，控制模块控制通讯模块将人体参数信息传输给智能终端和/或云端服务器，能够自动测量人体的身高、体重和/或体脂，测量准确度高并使用便捷，解决传统电子秤使用不便及难以收纳的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中激光身高秤的结构示意图；

图2为本发明实施例中激光身高秤的其中一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明实施例中激光身高秤的其中一种实施方式的结构示意图；

图4为本发明实施例中人体成分测评系统的其中一种实施方式的结构示意图；

图5为本发明实施例中人体成分测评系统的其中一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种激光身高秤，包括：

秤面板；

激光测高模块2，激光测高模块2包括激光发射单元21、激光接收单元22和数据处理单元23，激光发射单元21和激光接收单元22垂直于秤面板，用于计算身高参数的数据处理单元23与激光发射单元21及激光接收单元22连接；

控制模块4，激光测高模块2与控制模块4连接；

与控制模块4连接的传感器1，传感器1包括用于监测体重参数的压力传感器1和/或用于监测生物阻抗参数的人体阻抗传感器1；

与控制模块4连接的通讯模块3，用于将人体参数信息传输给智能终端和/或云端服务器，人体参数信息包括体重参数、身高参数和生物阻抗参数中的至少一个参数值。

在本实施例中，传感器1可以仅为压力传感器，即此身高秤本身为用于监测体重参数的体重秤，也可以仅为人体阻抗传感器，即此身高秤本身为用于监测生物阻抗参数的体重秤，当然，也可以同时包括压力传感器和人体阻抗传感器，则此身高秤既可以监测体重参数同时也可以监测生物阻抗参数。

压力传感器可以选择设置在秤面板下方或者悬挂设置，只需保障压力传感器可以接收到秤面板所承受的压力即可；而人体阻抗传感器需要设置在秤面板上或者秤面板内部，但不管其放置的位置或者设置方式如何，人体阻抗器必须与人体部位例如脚底板直接接触，使其能够直接测量到人体的生物阻抗参数。

激光发射单元21和激光接收单元22同样可以根据实际情况，选择不同的配置或结构，例如激光发射单元21可采用红色或绿色激光，激光接收单元22可采用雪崩二极管。

而激光发射单元21和激光接收单元22也可以根据具体需要，选择不同的放置位置，可以同时设置在秤面板上，也可设置在秤面板的侧面；当然也可以设置在秤面板下方或包裹在秤面板中，此时秤面板与其对应的位置开设发射孔和接收孔，使得激光能穿透相应的孔实现激光的发射和接收。

用户站上秤以后，自动称重并通过通讯模块3发送体重参数和/或生物阻抗参数给智能终端和/或云端服务器，同时打开激光测高模块2，激光发射单元21发出激光，激光接收单元22接收反射回来的激光，然后数据处理单元23计算身高参数，并通过通讯模块3将身高参数发送给智能终端和/或云端服务器。

相较于现有技术，本实施例中的激光身高秤，能够同时测量身高参数、体重参数和/或生物阻抗参数，用途多样，且由于不用使用刻度杆，占用空间小，易于收纳。

在实际运用中，当用户站在激光身高秤时，在其头上水平放置一挡板，让激光发射单元21发出的激光通过挡板的反射后，能够反射到激光接收单元即可，挡板的具体类型不做限定，例如如书、木板、塑料板等水平物体均可。

当然，为了能够让部件得到支撑，同时防止秤内部进水或进灰，可以在秤面板下设置秤底壳，秤面板和秤底壳连接并形成密闭空间，具体结构在此不再累述。

同时，为了能够给传感器1、激光发射单元21、激光接收单元22、数据处理单元23、通讯模块3和控制模块4提供供电，还包括与之相连的供电模块，具体可以为干电池、锂电池或者连接有整流器的220v交流电输入单元。

优选的，通讯模块3还用于接收智能终端和/或云端服务器发送的控制指令，并将控制指令传输给控制模块4，控制模块4依据接收的控制指令控制传感器1和/或激光测高模块2。

为了节省电量，实现按需运作，激光身高秤平时只获取体重参数，无需打开激光测高模块2，只有接收到智能终端和/或云端服务器的控制指令时，才打开激光测高模块2进行身高参数的获取及计算。

优选的，如图3所示，控制模块4连接有计时模块5、存储模块6和显示模块7；

计时模块5用于将人体参数信息与其监测时间对应标识，存储模块6用于存储包含时间属性的人体参数信息，显示模块7用于显示人体参数信息。

通过引入计时模块5和存储模块6，增强了人体参数信息的追溯性，便于后续的数据分析及预测判断，同时还能避免由于通讯故障所导致的数据丢失，而显示模块7则可以使得人体参数信息能够直观的展现给用户。

优选的，存储模块6采用堆栈方式存储数据，控制模块4控制通讯模块3依据控制指令将存储模块6中存储的人体参数信息发送给智能终端和/或云端服务器。

采用堆栈方式存储数据，在调取数据时，优先调取最后存入的数据，使得在发送人体参数信息时，保障第一条数据是最新获取的人体参数信息数据。

优选的，为了控制激光测高模块2的运作时间，可在秤面板上设置控制开关，用于开启或关闭激光测高模块2，当然，也可以将控制开关设置在秤底壳，在此不再累述。

优选的，控制模块4还连接有超时监测模块8，超时监测模块8用于判断自激光发射单元21发射激光起算，在预设时间内激光接收单元22是否接收到激光；

若在预设时间内激光接收单元22没有接收到激光，超时监测模块8发送超时信息给控制模块4，控制模块4接收超时信息并控制激光发射单元21再次发射激光。

由于使用环境的不同，或者使用方式的不正确，有可能造成激光发射单元21所发射出去的激光，没有正常的在用户头顶上发生反射，而是偏离方向，导致激光接收单元22无法接收到反射回来的激光，也就无法进行身高参数的计算。通过设置超时监测模块8，能够在超时的情况下，让激光发射单元21再次发射激光，避免长时间的无效等待。

优选的，为了适应不同的使用环境或使用需要，通讯模块3采用蓝牙、wifi、2g、3g、4g、5g、6g、7g、以太网、nb-iot、emtc、lora、sigfox中的至少一种通讯方式，即可以选择多种通讯方式中的一种，也可以根据实际情况选择两种及两种以上的通讯方式，以其中一种作为主通讯方式，另外一种作为备用通讯方式。

优选的，通讯模块3采用蓝牙前段射频芯片、2.4g射频芯片中的一种芯片，且通讯模块3采用蓝牙广播方式将人体参数信息传输给智能终端和/或云端服务器。采用蓝牙广播方式传输数据信息比采用蓝牙连接模式传输数据信息更快，且通讯模块的成本更低。

优选的，通讯模块3采用蓝牙mesh芯片，且通讯模块3采用蓝牙广播方式和/或连接方式将人体参数信息传输给智能终端和/或云端服务器。采用蓝牙mesh芯片(也称sigmesh芯片)可以将激光身高秤接入蓝牙mesh网络，便于具有蓝牙mesh功能的智能音箱、智能网关或智能路由器获取人体参数信息和/或控制激光身高秤的工作状态。

由于通信环境的多样性，若通信中断，则存在数据未能有效传输给智能终端和/或云端服务器的风险，通讯模块3在控制模块4的驱动下，按设定的时间周期性地采用蓝牙广播将人体参数信息进行广播传输，能够有效的避免依赖单次传输所造成的数据丢失。

本发明还提供一种人体成分测评系统，如图4所示，其技术方案如下：

一种人体成分测评系统，包括上述任一的激光身高秤，还包括智能终端9和云端服务器10。

激光身高秤获取了身高参数、体重参数和/或生物阻抗参数后，无法直接对用户的身体状况进行计算或显示。因此，需要连接智能终端9和/或云端服务器10，将上述人体参数信息传输给智能终端9和/或云端服务器10上的计算模块或程序，计算得出人体成分指标，给予用户关于身体健康状态的反馈。

优选的，智能终端9包括终端通讯模块91，终端通讯模块91用于接收激光身高秤传送的人体参数信息并将人体参数信息传输给云端服务器10。

优选的，云端服务器10包括服务器通讯模块101，服务器通讯模块101用于接收激光身高秤和/或智能终端9传送的人体参数信息并将人体参数信息传输给智能终端9。

对应的，人体成分指标的具体计算场所也可以有两种不同方式，具体如下：

优选的，智能终端9包括终端计算模块92及与终端计算模块92连接的终端显示模块93；

终端计算模块92用于根据人体参数信息计算人体成分指标，人体成分指标包括体脂率、肌肉率、内脏脂肪、肌肉率、水分、骨骼肌、去脂体重、蛋白质含量、人体质量指数(bmi)、基础代谢(bmr)中的一种或多种指标；

终端显示模块93用于显示人体成分指标。

以上为第一种计算场所，即在智能终端9上完成人体成分指标的计算，然后直接在智能终端9的显示模块7上进行显示，适用于用户量小或者要求反馈速度快的使用场景。

优选的，如图5所示，云端服务器10还包括服务器计算模块102；

服务器计算模块102用于根据人体参数信息计算人体成分指标，人体成分指标包括体脂率、肌肉率、内脏脂肪、肌肉率、水分、骨骼肌、去脂体重、蛋白质含量、人体质量指数(bmi)、基础代谢(bmr)中的一种或多种指标；

服务器通讯模块101还用于将人体成分指标发送给智能终端9。

以上为第二种计算场所，即在云端服务器10完成人体成分指标的计算，然后将人体成分指标发送给智能终端9。

当然，计算人体成分指标时，也可以进一步获取用户的性别、年龄等其它信息，结合获取的身高参数、体重参数和/或生物阻抗参数，形成更为多样的人体成分指标的参考数据，在此不再累述。

优选的，智能终端9为智能手机、智能音箱、平板电脑、网关、路由器、智能电视机、智能穿戴设备中的一种或多种。

在实际运用中，智能终端9可以根据实际选择进行多样化的配置，例如单独采用智能手机，同时完成人体成分指标计算和显示的功能，在此基础上，接入智能音箱，接收人体成分指标并进行对应的内容播报，甚至可以直接在智能穿戴设备，例如运动腕表上显示根据计算得出的人体成分指标，实时的推送运动监控计划及数据，具体的配置类型和使用场景，在此不再累述。

以上对本发明所提供的一种激光身高秤及人体成分测评系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。