用於測量和顯示健康信息的系統和方法

2023-05-30 13:53:16

專利名稱：用於測量和顯示健康信息的系統和方法
技術領域：
本發明 一 般地涉及測量健康信息，並更具體地涉及在便攜 式裝置和健康測量設備之間傳遞健康信息的系統和方法。
背景技術：
存在許多用於獲取和測量體重、體脂百分比、脈搏、心率 和/或其它健康信息等用戶健康信息的裝置。例如，通常使用秤 來測量用戶的體重和/或身體質量。踏車和固定自行車等鍛鍊設
備經常用於測量用戶已燃燒的卡路裡(calorie)量，或測量用 戶的心率。諸如上述測量裝置的裝置經常被配置為接收諸如用 戶年齡或性別的來自用戶的輸入。
當用戶希望使用健康測量裝置時，用戶可直接將信息輸入 裝置。儘管秤等一些測量裝置可用於存儲用戶的信息，但諸如 鍛鍊設備的許多裝置，特別是在體育館或健康倶樂部等公共場 所使用的那些設備，不具有此能力。另外，這些傳統測量裝置 不互相通信以共享用戶信息。
可攜式存儲裝置應能夠在使電流和功率消耗最小化的同時 保持與終端裝置連接。存在用於將可攜式裝置插入接口的現有 技術系統。然而，這些可攜式裝置具有消耗大量功率和電流的 集電極開3各型(open-collector)輸出塊。
期望一種與健康測量裝置等終端裝置高效率地進行通信的 可攜式存儲裝置。

發明內容
提供一種用於測量和顯示健康信息的系統和方法。該系統和方法使得用戶信息以及由健康測量儀器所提供的數據可以在 各種健康測量儀器之間交換。
根據實施例， 一種用於測量和顯示健康信息的系統包括 用於進行一個或更多健康信息測量的測量平臺；用於顯示測量 結果的終端裝置；以及用於存儲測量信息和用戶數據的可攜式 存儲裝置，其中，將所述終端裝置和所述可攜式存儲裝置至少 之一 配置為使用推輓輸出邏輯。
可將可攜式存儲裝置配置為從終端裝置接收電力。根據一 些實施例，可攜式存儲裝置包括用於存儲電荷的電容器。還可 將可攜式存儲裝置配置為用於控制終端裝置的操作狀態。
終端裝置可包括一個或更多健康測量裝置。健康測量裝置 可包括身體成分分析儀、步程計和健身機器中的一個或多個。
根據一些實施例，可攜式存儲裝置可直接插入測量平臺或 可間接地連接至測量平臺。終端裝置可使用存儲在可攜式存儲 裝置上的測量信息和用戶數據來計算一個或更多身體成分項。 測量平臺和終端裝置可以是集成的。
根據一些實施例，用於與健康設備連接的可攜式存儲裝置 包括用於向可攜式存儲裝置供電、並與一個或更多外部裝置進 行數據的輸入和輸出的有源端子、共用端子和用於存儲從一個 或更多外部裝置所接收到的數據的存儲模塊，其中，有源端子 被配置為使用推輓輸出邏輯。
可攜式存儲裝置的有源端子可從一個或更多外部裝置接收 電力。根據一些實施例，可包括電容器以存儲電荷，使得當未 從一個或更多外部裝置供電時可攜式存儲裝置可以維持運行。
根據一些實施例，可攜式存儲裝置可以呈圓柱形狀。有源 端子可包括暴露在可攜式存儲裝置的第一端處的第一電極，共 用端子可包括第二電極。一種與包括測量平臺和終端裝置的健康測量裝置交換數據 的方法，包括在可攜式存儲裝置處接收來自健康測量裝置的 初始化命令，接收來自健康測量裝置的對用戶數據的請求，將 所請求的用戶數據發送至健康測量裝置，以及接收來自健康觀'J
量裝置的一個或更多身體成分數據項，所述一個或更多身體成 分數據項是由健康測量裝置基於用戶數據來計算的，其中健康 測量裝置在交換數據的同時向可攜式存儲裝置供電。


圖l示出根據一個實施例的整體系統圖。
圖2示出根據 一 些實施例的終端裝置的框圖。 圖3示出根據一些實施例的可攜式存儲裝置的框圖。 圖4示出根據 一 些實施例的終端裝置的示意圖。 圖5示出根據 一 些實施例的可攜式存儲裝置的示意圖。 圖6示出根據 一 些實施例的可攜式存儲裝置。 圖7是示出根據 一 些實施例的在終端裝置和可攜式存儲裝 置之間交換數據的方法的流程圖。
具體實施例方式
在此說明用於連接可攜式存儲裝置和一個或更多健康設備 的系統和方法。圖l示出系統100的整體系統圖，該系統10(H吏用 存儲在可攜式存儲裝置上的數據，並測量和顯示健康信息。系 統100可包括測量裝置110、終端裝置120和可攜式存儲裝置130。
測量裝置110可以是諸如秤、踏車、固定自行車、血壓分析 計(血壓計)、步程計、身體成分分析儀(body composition analyzer )和/或其它健康測量裝置的能夠進行健康測量的任何 裝置。如通信連接112所示，可以將測量裝置110以可以通信的方式連接至終端裝置120。終端裝置120可用作測量裝置110和便 攜式存儲裝置130之間的接口 。如通信連接122所示，可攜式存 儲裝置130可直接連接至終端裝置120。如通信連接132所示，便 攜式存儲裝置130還可以直接連接到測量裝置110。儘管終端裝 置120和測量裝置110被示為分離的裝置，但這些裝置也可集成 在一起而形成一個裝置。
圖2是更詳細地示出終端裝置120的框圖。終端裝置120可包 括輸入塊210、輸出塊220、控制器230、電源240、保護電路250 和有源端子260。有源端子260用作連接可攜式存儲裝置的連接 點，並可用於向可攜式存儲裝置既提供信號也提供電力。
輸入塊210可連接至作為高輸入阻抗電路的控制器2 3 0的輸 入邏輯231。輸入塊210可包括第一上拉電阻212、第二上拉電阻 214、第一開關元件216和第二開關元件218。第一上拉電阻212 可以是具有較大值的弱上拉電阻。第 一 上拉電阻212可用於檢測 諸如可攜式裝置130的可攜式存儲裝置何時連接至終端裝置 120。更具體地，第一上拉電阻212可用於當已連接終端裝置120 時限制從該終端裝置到可攜式存儲裝置的電流，表示連接已發 生。第二上拉電阻214可用於即使當未連接可攜式存儲裝置和終 端裝置意外地變為輸入狀態時也保持有源端子的電壓為高。第 二上拉電阻214的值可小於第 一上拉電阻212。
開關元件216和218可用於在控制器230的控制下分別選擇 第 一上拉電阻212或第二上拉電阻214。如以下所詳細說明的， 控制器230可包括用於控制終端裝置的操作的多條控制線。
當連接至電源240的高電平端或低電平端時，終端裝置200 可置於輸出模式。相應地，輸出塊220可包括用於連接至電源的 高電平端的第 一 輸出開關222和用於連接至電源的低電平端的 第二輸出開關224。控制器230可用於控制電源至輸出塊的連接。
8根據示例性實施例，輸出塊220使用推挽電路邏輯 (push-pull circuit logic)來操作，該推挽電路邏輯使得終端裝 置200或可攜式存儲裝置在輸出時總是連接至電源的高電平端 或低電平端。通過禁用輸出塊220，提供高效率的供電，並消除 在信號輸入時終端裝置的功率消耗。
圖3示出根據 一 些實施例的可攜式存儲裝置300。可攜式存 儲裝置300可包括數據存儲機構310、控制器312、保護電路314、 整流器318、電荷存儲單元320和有源端子322。儘管未示出，但 可攜式存儲裝置3 0 0還包括接地端子。有源端子3 2 2既用作信號 端子也用作電源端子。
數據存儲機構310可包括例如快閃記憶體ROM或EEPROM等的任 何可改寫的電子存儲器。數據存儲機構310可用於存儲例如與用 戶關聯的標識、用戶的年齡、出生日期、性別和/或其它用戶信 息等的用戶數據。此外，數據存儲機構310還可存儲諸如從健康 測量設備所獲得的測量值的信息、諸如進行測量的日期和時間 的與測量值相關的信息、與設備和/或測量關聯的設置或諸如設 備名稱的描述測量設備的信息。
控制器312可用於對可攜式存儲裝置300和一個或更多終端 裝置之間的數據交換進行指導。可攜式存儲裝置300可用於在連 接至終端裝置時從該終端裝置獲得電力。電荷存儲單元320用於 存儲來自諸如所連接的終端裝置的電源的外部電源的電荷。根 據一些實施例，電荷存儲單元320包括電容器，該電容器用於在 未從終端裝置接收到電力時向可攜式存儲裝置提供電力。
整流器318可用於分離電力信號和數據信號。由於有源端子 的電壓與輸入管腳D1幾乎直接連接，因此當有源端子的電壓高 於電荷存儲單元320的電壓時，可經過整流器318供電。相應地， 當終端裝置處於輸出狀態且信號的高電平端是輸出時，可攜式存儲裝置300的電力可由終端裝置來供應。如果終端裝置或便攜 式存儲裝置300輸出低電平端信號且有源端子變為低，則電流可
由於整流器318而不逆向流動，且電荷存^(諸單元320中的電荷保留。
圖4是可用於實現圖2所示的終端裝置的終端裝置電路400 的例子。電路400可包括控制器410、第一上^立電阻430、第二上 拉電阻440和保護電路450。在圖4中，控制器410一皮示為多路轉 換集成電路。因此，控制器410進行圖2所示的輸入和輸出開關 的切換4喿作。然而，也可使用例如電晶體、MOSFET、數字開 關和/或其它控制裝置的其它控制裝置。
控制器410使用多條控制線420來控制終端裝置400的操作。 控制線420可包括發送控制線TKEY—TXD 、輸入/輸出控制線 TKEY—IOE、上拉控制線TKEY—PU和孑妻收控制線TKEY—RXD。 TKEY—IOE可用於選擇終端裝置400的輸出或輸入模式。 TKEY一PU可用於選擇第 一上拉電阻430或選擇第二上拉電阻 440。
圖5是可用於實現圖3所示的可攜式存儲裝置的電路的例 子。可攜式存儲裝置電路500可包括存儲裝置510、微控制器520、 整流器530和電力存儲電容器540。控制器520包括管腳D1，該 管腳經過形成保護電路的電阻R1和R2而連接至可攜式存儲裝 置的有源端子。電阻R3在接收信號時可用作弱上拉電阻。管腳 Dl用於控制數據輸入和輸出。在輸出模式中，Dl被配置為使用 推挽邏輯。如上所述，推挽邏輯使得可攜式存儲裝置或終端裝 置總是連接至電源的高電平端或低電平端。
圖6是此處所說明的可攜式存儲裝置的外觀的 一 個例子。如 圖6所示，可攜式存儲裝置可以呈圓柱形狀。該裝置包括暴露在 連接至終端裝置的一端處的有源端子，該裝置還包括用作接地端子的共用端子。還可使用其它外部結構。例如，共用端子可 與到圓柱的端子隔絕或可附接至圓柱。可攜式存儲裝置可包括.
具有通孔(through hole )的、位於裝置的相對端的突起部。該 突起部可用於將可攜式裝置連接至鑰匙環等。
圖7是示出在健康裝置和可攜式存儲裝置之間交換數據的 方法700的流程圖。如710處所示，該處理可在將可攜式存儲裝 置插入健康測量裝置時開始。根據本發明的一些實施例，健康 測量裝置和可攜式存儲裝置可被配置為保持待機模式，直到被 激活。通過弱上拉電阻和輸入邏輯檢測到有源端子電晶體從高 電平變為低電平，健康測量裝置可識別出已連接了可攜式存儲 裝置。此外，可攜式存儲裝置可用於在連接至健康測量裝置後 發出激活請求，並可使健康測量裝置在一旦去除連接時返回待 機模式。
如712處所示，在激活健康測量裝置後，可攜式存儲裝置可 接收來自健康測量裝置的初始化命令。為了向可攜式存儲裝置 發出初始化命令，健康測量裝置可從待機狀態轉換至輸出狀態。 初始化可包括發送預定代碼。如果可攜式存儲裝置接收到預定 代碼以外的其它代碼，則表示出現錯誤，並可發出另一初始化 命令。根據一些實施例，如果初始化在預定次數的嘗試後失敗， 則可以向用戶顯示錯誤消息。
如714處所示，在初始化後，健康測量裝置接著可向可攜式 存儲裝置發出檢索用戶數據的命令。終端裝置不是在接收到所 請求的用戶數據的同時繼續向可攜式存儲裝置供電，而是憑藉 由電荷存儲裝置所存儲的其自身的電荷來運行。如716處所示， 該可攜式裝置可通過發送所請求的用戶數據來響應。響應可包 括例如後面跟隨有包括數據長度的 一 個或更多數據項的頭、用 戶標識、用戶性別、出生日期、身高、生活強度、用戶姓名和其它數據。如718處所示，終端裝置可基於所檢索到的用戶數據來計算一個或更多身體成分項。不同的終端裝置在進行計算的過程中 可使用不同的數據。例如，身體質量測量裝置可使用諸如用戶 的年齡、性別、身高以及與體重測量值和來自測量平臺的阻抗(impedance)相聯繫的活動水平的數據，來計算用戶的身體成 分。踏車或固定自行車等鍛鍊設備可使用諸如先前計算和存儲 的體重或肌肉質量的用戶數據來更精確地計算用戶的卡路裡消 耗。如720處所示，終端裝置可用於存儲計算出的身體成分項。 提供對所公開的實施例的前述說明是為了使任 一 本領域的 技術人員可以實現或利用所說明的實施例。對於本領域的技術 人員來說，對這些實施例所做的各種改變都是顯而易見的，且 在不背離本發明的精神或範圍的情況下，可將此處定義的 一 般原理應用於其它實施例。因此，無意將本公開限制於此處所示 的實施例，而是應遵循與權利要求相符的全部範圍。
權利要求
1. 一種用於測量和顯示健康信息的系統，包括用於進行一個或更多健康信息測量的測量平臺；用於顯示測量結果的終端裝置；以及用於存儲測量信息和用戶數據的可攜式存儲裝置，其中，將所述終端裝置和所述可攜式存儲裝置至少之一配置為使用推輓輸出邏輯。
2. 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述可攜式 存儲裝置從所述終端裝置接收電力。
3. 根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述可攜式 存儲裝置包括用於存儲電荷的電容器。
4. 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述終端裝 置包括一個或更多健康測量裝置。
5. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述健康測 量裝置包括身體成分分析儀、步程計和健身機器中的一個或多 個。
6. 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述可攜式 存儲裝置還用於控制所迷終端裝置的操作狀態。
7. 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述可攜式 存儲裝置直接插入所述測量平臺。
8. 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述可攜式 存儲裝置間接地連接至所述測量平臺。
9. 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述終端裝置使用存儲在所述可攜式存儲裝置上的測量信息和用戶數據來 計算一個或更多身體成分項。
10. 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述測量平 臺和所述終端裝置是集成的。
11. 一種用於與健康設備連接的可攜式存儲裝置，所述便 攜式存儲裝置包括至少一個用於向所述可攜式存儲裝置供電、並與一個或更多外部裝置進行數據的輸入和輸出的有源端子；共用端子；以及用於存儲從所述一個或更多外部裝置所接收到 的數據的存儲模塊，其中，所述有源端子被配置為使用推輓輸 出邏輯。
12. 根據權利要求ll所述的可攜式存儲裝置，其特徵在於， 所述至少一個有源端子從所述一個或更多外部裝置接收電力。
13. 根據權利要求12所述的可攜式存儲裝置，其特徵在於， 還包括電容器，所述電容器存儲電荷，使得當未從所述一個或更多外部裝置供電時所述存儲裝置維持運行。
14. 根據權利要求ll所述的可攜式存儲裝置，其特徵在於， 所述一個或更多外部裝置包括身體成分分析儀、活動監視器、 健身機器和個人計算機中的一個或多個。
15. 根據權利要求ll所述的可攜式存儲裝置，其特徵在於， 所述存儲模塊存儲由用戶輸入到所述外部裝置中的用戶信息。
16. 根據權利要求ll所述的可攜式存儲裝置，其特徵在於， 所述至少一個有源端子包括暴露在所述存儲裝置的第 一端處的 第一電極。
17. 根據權利要求16所述的可攜式存儲裝置，其特徵在於， 所述存儲裝置呈圓柱形狀，所述接地端子包括第二端子電極。
18. 根據權利要求17所述的可攜式存儲裝置，其特徵在於， 還包括位於所述存儲裝置的第二端的具有通孔的突起部。
19. 一種與包括測量平臺和終端裝置的健康測量裝置交換 數據的方法，所述方法包括在可攜式存儲裝置處接收來自所 述健康測量裝置的初始化命令；在初始化後，接收來自所述健 康測量裝置的對用戶數據的請求；將所請求的用戶數據發送至 所述健康測量裝置；以及接收來自健康測量裝置的一個或更多 身體成分數據項，所述一個或更多身體成分數據項是由所述健康測量裝置基於所述用戶數據來計算的，其中所述健康測量裝 置在交換數據的同時向所述可攜式存儲裝置供電。
20. 根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，發送所請 求的用戶數據需要發送頭以及用戶標識碼、用戶性別、用戶出 生曰期、用戶身高和用戶姓名中的一個或多個。
21. 根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述便攜 式存儲裝置用於激活和去激活所述健康測量裝置，所述初始化 命令在已激活了所述健康測量裝置後被接收到。
22. 根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述便攜 式存儲裝置和所述健康測量裝置使用推挽邏輯來輸出數據。
全文摘要
本發明公開了一種用於測量和顯示健康信息的系統和方法。該系統包括用於進行一個或更多健康信息測量的測量平臺，用於顯示測量結果的終端裝置和用於存儲測量信息和用戶數據的可攜式存儲裝置。使用推輓輸出邏輯來提供高效率的供電，並消除在信號輸入時終端裝置的功率消耗。
文檔編號G06F19/00GK101297751SQ200810089289
公開日2008年11月5日 申請日期2008年4月30日 優先權日2007年4月30日
發明者中田雅人 申請人:株式會社百利達