稱重分析裝置及方法

2023-04-24 20:29:21

專利名稱：：稱重分析裝置及方法
技術領域：
：本發明涉及電子稱重
技術領域：
，尤其涉及一種稱重分析裝置及方法。
背景技術：
：稱重裝置是生活生產中的一種常見的用品。目前出現了一些可以隨身攜帶的可攜式電子稱，這些電子稱一般包括鍵盤、顯示器、主板、秤盤和稱重裝置，所述主板上包括放大及濾波電路、模擬/數字(A/D)轉換器以及中央處理器等器件。所述秤盤上盛放被稱物體後，對稱重裝置施力，稱重裝置將重力轉換為電壓或電流的模擬信號，經放大及濾波電路處理後由A/D轉換器轉換為數位訊號，數位訊號由中央處理器運算處理，而周邊所須要的功能及各種接口電路也和中央處理器連接應用，最後由顯示器以數字方式顯示。但是，目前的稱重裝置只能稱出物體的重量，無法根據物體的重量做進一步的智能分析，也不能為用戶提供關於所稱物體的一些應用指導建議，例如在健康管理行業需要控制攝入食物的成份重量來控制疾病，因此現有的稱重裝置不方便行業用戶的使用，不能自動給出與物體重量相關的精確指導建議，導致用戶智能依靠人工計算或估算成份含量並根據經驗得出指導建議，不但過程複雜，而且精確度不高。
發明內容有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種稱重分析裝置，實現自動化的稱重和運算，簡便而精確地得到與物體重量相關的指導建議。為了實現上述發明目的，本發明的主要技術方案為一種稱重分析裝置，包括稱重裝置、存儲器、輸入/輸出I/0設備、成份分析模塊和指導模塊；所述稱重裝置用於測量物體的重量，將測量結果傳給所述成份分析模塊；所述存儲器中存儲有物體成份表；所述成份分析模塊用於按照I/O設備輸入的物體標識從所述物體成份表中查詢該物體的成份信息，根據重量的測量結果計算所稱物體的成份含量；所述指導模塊用於根據成份分析模塊計算出的成份含量和預設的指導程序確定出指導建議，發送給所述I/0設備輸出。優選的，所述指導模塊中包括總量計算裝置，用於對所述成份分析單元輸出的指定成份的含量進行累加，得到該種指定成份的總量；總量比較裝置，其中設置成份含量的標準範圍，用於將總量計算裝置得到的所述指定成份總量與所述標準範圍進行比較，在超出標準範圍的情況下觸發指導模塊輸出對應的提示信息。優選的，所述成份為食物成份；所述食物成份含量的標準範圍具體為一頓進餐所含的指定成份的健康標準範圍、或一天進餐所含的指定成份的健康標準範圍。優選的，所述物體成份表包括食物成份表；所述指導模塊中包括胰島素以預設的胰島素與碳水化合物相關係數，計算得到對應的胰島素用量。優選的，所述物體成份表中包括食物熱量表；所述指導模塊包括熱量消耗計算裝置，用於根據I/O設備輸入的活動信息和預存的活動熱量消耗信息，計算對應消耗的熱量；熱量比較裝置，用於將成份分析模塊輸出的食物熱量作為熱量攝入值與所述熱量消耗計算裝置輸出的熱量消耗值進行對比，在對比結果不符合預設的熱量攝入和熱量消耗的對應關係範圍時，觸發指導模塊輸出對應的提示信息。優選的，所述物體成份表包括食物成份表；所述稱重分析裝置進一步包括血糖計算模塊，用於根據I/0設備輸入的食物種類、稱重裝置測得的食物重量和/或成份分析模塊得到的成份含量計算對生物體血糖的影響數據。優選的，所述食物成份為但不限定於以下任一種熱量、碳水化合物、脂肪、蛋白質、膽固醇、膳食纖維、維生素。優選的，進一步包括物體信息添加模塊，與所述存儲器連接，用於向所述存儲器中的物體成份表添加物體種類和對應的物體成份含量信息。優選的，進一步包括通信模塊，用於與伺服器通訊，向伺服器上報信息並接收伺服器返回的信息。一種稱重分析方法，該方法包括A、稱量物體的重量；B、根據步驟A的稱量結果和預存的物體的單位成份含量，計算所稱物體的成份含量；C、根據步驟B得到的所稱物體成份含量和預設的指導程序確定出指導建議。本發明在稱出物體重量後，自動根據物體成份表計算出物體的成份含量，再根據預設的指導程序給出指導建議，從而實現自動化的稱重和運算，簡便而精確地得到與物體重量相關的指導建議。在某些特殊的領域，比如醫療領域和健康管理領域，要通過控制飲食來治療疾病保持健康。例如在糖尿病(尤其在注射胰島素的情況下)的々大食治療中，患者必須根據醫囑精確計算出自己進食的食物成份含量，例如碳水化合物、熱量、脂肪等，以此控制飲食成份的攝入，達到控制血糖水平的目的。但是，目前的飲食控制方法完全由患者人工估算，不但操作複雜，而且無法精確控制飲食，導致血糖控制無法達標。利用本發明的技術方案，在稱重分析裝置中預存食物成份表，在稱出食物重量後自動計算該食物的成份含量，例如碳水化合物含量或熱量，然後在根據成份含量給出健康指導建議，例如根據碳水化合物含量和患者的胰島素相關係數計算得到患者需要注射的胰島素用量和用法，根據熱量和患者的活動量計算得到患者的攝入熱量是否超標，並給出相應的提示信息，從而使患者可以簡便而精確地控制飲食，進而控制血糖水平達標，增進了健康水平，防止或延緩併發症發生和發展。圖1為本發明的結構示意圖2為具有胰島素計算裝置的實施例示意圖3為具有總量計算和指導功能的實施例示意圖4為具有熱量攝入和消耗指導的實施例示意圖5為包括活動信息添加模塊的實施例示意圖6為包括物體信息添加模塊的實施例示意圖7為包括血糖計算模塊的實施例示意圖8為包括通信模塊的實施例示意圖9為本發明所述稱重分析方法的流程圖。具體實施例方式下面通過具體實施例和附圖對本發明做進一步詳細i兌明。圖1為本發明的結構示意圖。參見圖1，本發明所述的稱重分析裝置，包括稱重裝置10、存儲器11、輸入/輸出(I/O)設備12、成份分析模塊13和指導模塊14;所述稱重裝置IO用於測量物體的重量，將測量結果傳給所述成份分析模塊13;所述存儲器11中存儲有物體成份表，所述物體成份表中具體含有該物體所含各種成份的百分比含量；所述成份分析模塊13用於按照I/O設備12輸入的物體標識從所述物體成^f分表中查詢該物體的成份信息，例如某一特定成份的百分比，根據重量的測量結果計算所稱物體的成份含量；所述指導模塊14用於根據成份分析模塊13計算出的成份含量和預設的指導程序確定出指導建議，發送給所述I/0設備12輸出。當然，所述稱重分析裝置可以是智能處理裝置，所述成份分析模塊13和指導模塊14可以在該智能處理裝置的中央處理器內。當然本發明所述稱重裝置內可具體包括稱重傳感器、放大及濾波電路以及模擬/數字(A/D)轉換器，稱重傳感器將重力轉換為電壓或電流的模擬信號，經放大及濾波電路處理後由A/D轉換器轉換為數位訊號，數位訊號再傳給中央處理器運算處理，最後由輸出設備例如顯示器以數字方式顯示。本發明可以應用在許多需要分析物體成份並做出指導的領域，例如飲食健康管理領域，珠寶稱重分析領域等等。下面以本發明應用在飲食健康管理領域為例對本發明的實施例進行說明，在下面實施例中所稱重的物體為食物，所述存儲器中存儲的是食物成份表，其中包括各種食物的成份含量百分比。例如，存儲器可存儲表1所示的食物成份信息。tableseeoriginaldocumentpage8如果當前所稱食物為方便麵，則用戶通過鍵盤輸入方便麵的標識，稱重裝置將稱得的重量(例如90克)輸入到成份分析模塊中，成份分析裝置從表1中查詢到方便麵的所含某種成份的百分比，例如碳水化物百分比為60.9%,利用所稱得的重量乘以該種成份的百分比，從而計算出90克方便麵所含碳水化物的含量為90x60.9%=54.8克。然後，根據所述計算出的食物成份含量，指導模塊可以根據預設的指導程序給出健康指導建議。圖2為具有胰島素計算裝置的實施例示意圖。參見圖2，所述指導模塊中包括胰島素計算裝置141,用於將所述成份分析單元13輸出的食物成份中的碳水化合物重量除以預設的胰島素與碳水化合物相關係數，計算得到對應的胰島素用量。所述胰島素與碳水化合物相關係數為1個單位(u)的追加量胰島素可以吃多少克碳水化合物。該相關係數因人而異，例如某位患者的胰島素與碳水化合物相關係數為15克/U，如果他要食用上述所稱重的方便麵，則所述胰島素計算裝置141可以自動計算他需要注射的胰島素劑量為攝入的碳水化合物重量/胰島素與碳水化合物相關係數，即54.8克除以15克/U,等於3.65u的胰島素。從而免去了患者的費時費力的估算過程，極大地方便了患者精確攝入正確的胰島素劑量，對患者的血糖水平達到精確控制，對於需要胰島素治療的糖尿病患者非常適用。圖3為具有總量計算和指導功能的實施例示意圖。參見圖3,所述指導模塊中包括總量計算裝置142,用於對所述成份分析單元13輸出的指定成份的含量進行累加，得到該種指定成份的總量。總量比較裝置143,其中設置成份含量的標準範圍，用於將總量計算裝置得到的所述指定成份總量與所述標準範圍進行比較，在超出標準範圍的情況下觸發指導模塊輸出對應的提示信息。在對於食物成份的總量控制中，所述食物成份含量的標準範圍具體為一頓進餐所含的指定成份的健康標準範圍、或一天進餐所含的指定成份的健康標準範圍。在本發明中，所述食物的指定成份為但不限定於以下任一種熱量、碳水化合物、脂肪、蛋白質、膽固醇、膳食纖維、維生素。例如，對於控制體重的人來說可以設置一天的總熱量標準範圍為1800~2000千卡，在一天內，稱重分析裝置每稱重一食物，其中的成份分析單元都要分析該食物的熱量，並輸出給總量計算裝置進行累加。所述食物成份含量的標準範圍可以設置在總量比較裝置143內，或者設置在存儲器中，如果總量計算裝置142輸出的一天食物的總熱量超過預設的標準範圍，則總量比較裝置143會產生提示信息"熱量過量，請限制攝入高熱量食物"。另外，對於某些腎病患者需要控制總蛋白質的攝入量，則可以計算用戶一天內攝入的總蛋白質的量，如果超過標準範圍，則相應地發出提示信息。圖4為具有熱量攝入和消耗指導的實施例示意圖。參見圖4,所述指導模塊14包括熱量消耗計算裝置144,用於根據1/0設備輸入的活動相關信息和預存的活動熱量消耗信息，計算對應消耗的熱量。所述活動熱量消耗信息可以設置在存儲器中，如表2所示是以體重68公斤，運動一小時為例計的運動項目熱量消耗表，其他體重依比例增減，體重越重，所消耗的卡路裡份量就越高。通過I/0設備輸入的信息可以是運動項目、運動時間、和或體重等信息，熱量消耗計算裝置144可以根據這些信息查表計算得到消耗的熱量。tableseeoriginaldocumentpage10表2另外熱量消耗計算模塊還可包括生活方式的活動熱量消耗的計算，計算方法是第一步計算出標準體重(公斤)，需要用戶輸入升高，標準體重(公斤)為身高(釐米)-105;第二步計算每日所需總熱量，每日總熱量(千卡)千卡/公斤'日x標準體重(公斤)。所述每日每公斤體重所需千卡數根據勞動強度不同而不同，這些信息可以預先設置到存儲器中，例如輕體力勞動者為一般工作人員、辦公室人員、教師、離退休人員及家務勞動者，每日每公斤體重所需25-30千卡；中體力勞動者介於輕、重體力勞動者之間，每日每公斤體重所需30~35千卡；重體力勞動者如建築工人、農民等，每日每公斤體重所需35~40千卡。肥胖者計算時取低限值，消瘦者取高限值。通過熱量消耗計算模塊144的計算，可以得到用戶每天的熱量消耗值，輸入到所述熱量比較裝置145中。所述熱量比較裝置145用於將成份分析模塊13輸出的食物熱量作為熱量攝入值與所述熱量消耗計算裝置144輸出的熱量消耗值進行對比，在對比結果不符合預設的熱量攝入和熱量消耗的對應關係範圍時，觸發指導模塊輸出對應的提示信息。所述熱量攝入和熱量消耗對應關係範圍是指，熱量攝入和熱量消耗的比值，該對應關係可以存儲在存儲器中，對於保持體重的人來講，其比值一般為1:1;對於減肥的人來講，其比值要小於l;而對於增肥的人來講，其比值要大於1。另外，為了適應用戶個性化的運動方案，圖4所述實施例還可以進一步包括活動信息添加模塊15，如圖5所示，該活動信息添加模塊15與1/0設備和存儲器連接，用於向所述活動熱量消耗信息中添加活動項目和對應的熱量消耗信息。圖6為包括物體信息添加模塊的實施例示意圖。參見圖6,所述稱重分析裝置進一步包括物體信息添加模塊16，與所述I/0設備和存儲器連接，用於向所述存儲器中的物體成份表添加物體種類和對應的物體成份含量信息。例如可以添加新的食物種類和該種食物的各種成份含量的百分比。圖7為包括血糖計算模塊的實施例示意圖。參見圖7，所述稱重分析裝置進一步包括血糖計算模塊17，用於根據I/0設備輸入的食物種類、稱重裝置測得的食物重量和/或成份分析模塊得到的成份含量計算對生物體血糖的影響數據。另外，本發明所述I/0設備中的輸入設備為鍵盤或數據釆集器。所述數據採集器例如可以是一些掃描識別裝置，可以自動識別物體的標識種類等信息。圖8為包括通信模塊的實施例示意圖。參見圖8，所述進一步包括通信模塊，用於與伺服器通訊，向伺服器上報信息並接收伺服器返回的信息。另外，本發明上述各實施例所述的成份分析模塊、指導模塊、物體信息添加模塊、活動信息添加模塊、血糖計算模塊等都屬於智能處理模塊，可以由中央處理器來執行。根據上述各實施例所述，本發明也公開了一種稱重分析方法，如圖9所示，該方法包4舌901、稱量物體的重量；902、根據步驟901的稱量結果和預存的物體的單位成份含量，計算所稱物體的成份含量；903、根據步驟902得到的所稱物體成份含量和預設的指導程序確定出指導建議。至於該方法的具體實施例與上述稱重分析裝置的各實施例對應相同，本文不再贅述。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。權利要求1、一種稱重分析裝置，其特徵在於，包括稱重裝置、存儲器、輸入/輸出I/O設備、成份分析模塊和指導模塊；所述稱重裝置用於測量物體的重量，將測量結果傳給所述成份分析模塊；所述存儲器中存儲有物體成份表；所述成份分析模塊用於按照I/O設備輸入的物體標識從所述物體成份表中查詢該物體的成份信息，根據重量的測量結果計算所稱物體的成份含量；所述指導模塊用於根據成份分析模塊計算出的成份含量和預設的指導程序確定出指導建議，發送給所述I/O設備輸出。2、根據權利要求1所述的稱重分析裝置，其特徵在於，所述指導模塊中包括總量計算裝置，用於對所述成份分析單元輸出的指定成份的含量進行累加，得到該種指定成份的總量；總量比較裝置，其中設置成份含量的標準範圍，用於將總量計算裝置得到的所述指定成份總量與所述標準範圍進行比較，在超出標準範圍的情況下觸發指導模塊輸出對應的提示信息。3、根據權利要求2所述的稱重分析裝置，其特徵在於，所述成份為食物成份；所述食物成份含量的標準範圍具體為一頓進餐所含的指定成份的健康標準範圍、或一天進餐所含的指定成份的健康標準範圍。4、根據權利要求1所述的稱重分析裝置，其特徵在於，所述物體成份表包括食物成份表；所述指導模塊中包括胰島素計算裝置，用於將所述成份分析單元輸出的食物成份中的碳水化合物重量除以預設的胰島素與碳水化合物相關係數，計算得到對應的胰島素用量。5、根據權利要求1所述的稱重分析裝置，其特徵在於，所述物體成份表中包括食物熱量表；所述指導模塊包括熱量消耗計算裝置，用於根據1/0設備輸入的活動信息和預存的活動熱量消耗信息，計算對應消耗的熱量；熱量比較裝置，用於將成份分析模塊輸出的食物熱量作為熱量攝入值與所述熱量消耗計算裝置輸出的熱量消耗值進行對比，在對比結果不符合預設的熱量攝入和熱量消耗的對應關係範圍時，觸發指導模塊輸出對應的提示信息。6、根據權利要求1所述的稱重分析裝置，其特徵在於，所述物體成份表包括食物成份表；所述稱重分析裝置進一步包括血糖計算模塊，用於根據I/O設備輸入的食物種類、稱重裝置測得的食物重量和/或成份分析模塊得到的成份含量計算對生物體血糖的影響數據。7、根據權利要求3至6任一項所述的稱重分析裝置，其特徵在於，所述食物成份為但不限定於以下任一種熱量、碳水化合物、脂肪、蛋白質、膽固醇、膳食纖維、維生素。8、根據權利要求1所述的稱重分析裝置，其特徵在於，進一步包括物體信息添加模塊，與所述存儲器連接，用於向所述存儲器中的物體成份表添加物體種類和對應的物體成份含量信息。9、根據權利要求1所述的稱重分析裝置，其特徵在於，進一步包括通信模塊，用於與伺服器通訊，向伺服器上報信息並接收伺服器返回的信息。10、一種稱重分析方法，其特徵在於，該方法包括A、稱量物體的重量；B、根據步驟A的稱量結果和預存的物體的單位成份含量，計算所稱物體的成份含量；C、根據步驟B得到的所稱物體成份含量和預設的指導程序確定出指導建議。全文摘要本發明公開了一種稱重分析裝置，包括稱重裝置、存儲器、輸入/輸出I/O設備、成份分析模塊和指導模塊；所述稱重裝置將測量結果傳給所述成份分析模塊；所述成份分析模塊用於按照I/O設備輸入的物體標識從所述存儲器的物體成份表中查詢該物體的成份信息，根據重量的測量結果計算所稱物體的成份含量；所述指導模塊所述成份含量和預設的指導程序確定出指導建議，發送給所述I/O設備輸出。本發明還公開了一種稱重分析方法。利用本發明，可以實現自動化的稱重和運算，簡便而精確地得到與物體重量相關的指導建議。文檔編號G01G19/40GK101644599SQ20091008700公開日2010年2月10日申請日期2009年6月22日優先權日2009年6月22日發明者張曉峰,秀李申請人:李秀;張曉峰