技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
电子技术领域，特别是涉及一种肺活量的测量方法及设备。
背景技术
[0002] 随着生活
水平的不断提高，人们越来越重视健康问题，锻炼身体就成了日常不可缺少的话题。其中，为了随时可以对锻炼身体进行效果监测，针对肺部的功能测试，即肺活量测量就成为体质测量的一种手段，尤其是在医院或学校进行集体检查时，会进行肺活量测量，以便了解人们的身体健康情况。
[0003] 目前，现有肺活量的测量都是通过医院或体检中心的大型肺活量检测设备进行检测，无法满足所有人群的测量需求，不够灵活，限制人们对体质变化的随时把控。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种肺活量的测量方法及设备，主要目的在于解决现有肺活量的测量都是通过医院或体检中心的大型肺活量检测设备进行检测，无法满足所有人群的测量需求，不够灵活，限制人们对体质变化的随时把控的问题。
[0005] 依据本发明一个方面，提供了一种肺活量的测量方法，包括：
[0006] 接收气体
电压信号，将所述气体电压信号转换为
数字信号，所述气体电压信号为将通过芯片形式的压
力传感器获取气体流速的电压信号；
[0007] 通过微型处理器监测所述数字信号的状态信息，并根据所述状态信息向语音播报器发送语音提示信息，或向蜂鸣器发送报警信息，所述状态信息包括起始信息、过程信息、末端信息；
[0008] 当解析所述状态信息为末端信息之后，根据所述起始信息以及过程信息计算气体流速值，并将所述气体流速值作为肺活量的测量值进行显示。
[0009] 进一步地，所述通过微型处理器监测所述数字信号的状态信息，并根据所述状态信息向语音播报器发送语音提示信息，或向蜂鸣器发送报警信息包括：
[0010] 通过微型处理器监测所述数字信号的起始信息、过程信息、末端信息；
[0011] 当解析出所述起始信息中的电压信号为大于或等于零的电压值时，向所述蜂鸣器发送第一报警信号；或，
[0012] 当解析出所述过程信息的电压信号为连续增量的电压值时，按照预设时间间隔向所述语音播报器发送语音提示信息，所述语音提示信息包含不同时间段电压增量的数值；或，
[0013] 当解析出所述末端信息中的电压信号为持续不变的电压值、或电压值为0时，向所述蜂鸣器发送第二报警信号。
[0014] 进一步地，所述方法还包括：
[0015] 所述微型处理器提取用户的体质分析状态信息，并根据所述肺活量的测量值计算与所述体质分析状态信息的差值，所述体质分析状态信息包括按照预设体质健康策略统计的身
体素质体检项目的数值；
[0016] 判断所述差值是否处于预置健康体质数值范围，若处于预置健康体质数值范围内，则将所述肺活量的测量值更新至所述体质分析状态信息中，若处于预置健康体质数值范围外，则生成体质异常报告，以使得用户根据所述体质异常报告进行调整锻炼方式。
[0017] 进一步地，所述方法还包括：
[0018] 当接收到激励音乐播放指示时，根据预置时间段的气体压力信号的数值选取激励音乐，并通过音乐播放器进行激励音乐的播放。
[0019] 依据本发明一个方面，提供了一种肺活量的测量设备，包括：
压力传感器、微型处理器、语音播报器、蜂鸣器，
[0020] 所述压力传感器，用于接收气体电压信号，将所述气体电压信号转换为数字信号，所述气体电压信号为将通过芯片形式的压力传感器获取气体流速的电压信号；
[0021] 所述微型处理器，分别与所述压力传感器、所述语音播报器、所述蜂鸣器相连接，用于监测所述数字信号的状态信息，并根据所述状态信息向所述语音播报器发送语音提示信息，或向所述蜂鸣器发送报警信息，所述状态信息包括起始信息、过程信息、末端信息；
[0022] 所述微型处理器，还用于当解析所述状态信息为末端信息之后，根据所述起始信息以及过程信息计算气体流速值，并将所述气体流速值作为肺活量的测量值进行显示。
[0023] 进一步地，所述微型处理器，具体用于监测所述数字信号的起始信息、过程信息、末端信息；
[0024] 所述微型处理器，具体还用于当解析出所述起始信息中的电压信号为大于或等于零的电压值时，向所述蜂鸣器发送第一报警信号；或，
[0025] 所述微型处理器，具体还用于当解析出所述过程信息的电压信号为连续增量的电压值时，按照预设时间间隔向所述语音播报器发送语音提示信息，所述语音提示信息包含不同时间段电压增量的数值；或，
[0026] 所述微型处理器，具体还用于当解析出所述末端信息中的电压信号为持续不变的电压值、或电压值为0时，向所述蜂鸣器发送第二报警信号。
[0027] 进一步地，所述微型处理器，还用于提取用户的体质分析状态信息，并根据所述肺活量的测量值计算与所述体质分析状态信息的差值，所述体质分析状态信息包括按照预设体质健康策略统计的身体素质体检项目的数值；
[0028] 所述微型处理器，还用于判断所述差值是否处于预置健康体质数值范围，若处于预置健康体质数值范围内，则将所述肺活量的测量值更新至所述体质分析状态信息中，若处于预置健康体质数值范围外，则生成体质异常报告，以使得用户根据所述体质异常报告进行调整锻炼方式。
[0029] 进一步地，所述设备还包括：
[0030] 音乐播放器，与所述微信处理器相连接，用于当接收到激励音乐播放指示时，根据预置时间段的气体压力信号的数值选取激励音乐，并通过所述音乐播放器进行激励音乐的播放。
[0031] 借由上述技术方案，本发明
实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
[0032] 本发明提供了一种肺活量的测量方法及设备，首先接收气体电压信号，将所述气体电压信号转换为数字信号，所述气体电压信号为将通过芯片形式的压力传感器获取气体流速的电压信号；监测所述数字信号的状态信息，并根据所述状态信息向语音播报器发送语音提示信息，或向蜂鸣器发送报警信息，所述状态信息包括起始信息、过程信息、末端信息；当解析所述状态信息为末端信息之后，根据所述起始信息以及过程信息计算气体流速值，并将所述气体流速值作为肺活量的测量值进行显示。与现有肺活量的测量都是通过集体检查或者在医院进行测量，无法满足所有人群的测量需求，影响人们准确掌握肺活量的情况，限制人们的
生活质量相比，本发明实施例通过利用芯片式的压力传感器接收气体压力信号，并转换为数字信号后，监控数字信号的状态信息，根据不同的状态信息进行语音提示或者蜂鸣报警，最终计算肺活量的测量值，使得测量数据更为准确，实现了肺活量测量设备的自动化和多功能化，提高了测量
精度，极大的简化了方法流程，缩小了产品体积，使其携带方便。
[0033] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照
说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0034] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0035] 图1示出了本发明实施例提供的一种肺活量的测量方法
流程图；
[0036] 图2示出了本发明实施例提供的一种肺活量的测量设备结构示意图。
具体实施方式
[0037] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0038] 本发明实施例提供了一种肺活量的测量方法，如图1所示，所述方法包括：
[0039] 101、接收气体电压信号，将所述气体电压信号转换为数字信号。
[0040] 其中，所述气体电压信号为将通过芯片形式的压力传感器获取气体流速的电压信号，所述气体流速为用户通过吹嘴呼出的气体，经过
缓冲器传入至压力传感器中，从而实现将气体流速转换为气体电压信号，即针对气体流速来测量肺活量的数值。另外，为了对气体电压信号进行监控处理，需要对气体电压信号转换为数字信号。
[0041] 需要说明的是，本发明实施例中气体流速转换为气体压力信号的原理为通过
流体力学原理方程： 其中，Q为气体总流量，s为测试管的截面积，V为气体流速，P为压力，K为一个常系数，t1,t2为测量时间。其中 可以通过多次累加数据实现积分求和，p通过压力传感器测得。
[0042] 另外，为了提高本实施例肺活量测量方法的使用效率，对应的
硬件设备中，配置的压力传感器为芯片形式的压力传感器，如XGZP6847气体压力传感器，这种芯片采用DIP封装形式，压力传感器作为敏感元件集成了数字调理芯片，PCB板的双面分别都安装有SOP封装的压力传感器与
信号处理电路芯片，能将传感器产生的零点偏移、
温度漂移、灵敏度偏差和非线性现象进行数字补偿，从而产生一个经过校准、温度补偿后的标准电压信号。XGZP6847型气体压力变送器模
块尺寸小，易于安装，可根据用户要求标定
输出信号。在本实施例中，采用压力传感器XGZP6847可提供与被测压力成正比的、较为精确的高电平模拟
输出电压信号，然后将数据传输给
单片机进行处理转换。
[0043] 102、通过微型处理器监测所述数字信号的状态信息，并根据所述状态信息向语音播报器发送语音提示信息，或向蜂鸣器发送报警信息。
[0044] 其中，所述状态信息包括起始信息、过程信息、末端信息，所述起始信息为用户进行肺活量测量时，起始吹入气体的电压值，一般都为0，只有在未进行复位的情况下，电压值可能出现非0的数值。所述过程信息为伴随着气体流速而逐渐变化的电压值，所述末端信息为气体流速停止变化的电压值，因此，可以通过状态信息计算出气体流速的总体变化值，即肺活量的数值。
[0045] 需要说明的是，本发明实施例中，为了使用户对肺活量的情况随时进行掌握，在状态信息随时变化的情况下，针对不同的状态信息利用语音播报器或蜂鸣器发送提示，例如，监测到起始信息与过程信息时，为了告知用户肺活量测量的当前状态，可以通过语音播报器进行语音提示信息的播报，监测到末端信息时，为了像用户提示测量结束，通过蜂鸣器发送报警。
[0046] 103、当解析所述状态信息为末端信息之后，根据所述起始信息以及过程信息计算气体流速值，并将所述气体流速值作为肺活量的测量值进行显示。
[0047] 其中，所述根据起始信息及末端信息计算气体流速值，即为将起始信息与过程信息进行
叠加，得到总体的流速值，将这个流速值作为肺活量的测量值进行显示，从而完成肺活量的测量。
[0048] 对于本发明实施例，对步骤102进一步的限定及说明，所述通过微型处理器监测所述数字信号的状态信息，并根据所述状态信息向语音播报器发送语音提示信息，或向蜂鸣器发送报警信息包括：通过微型处理器监测所述数字信号的起始信息、过程信息、末端信息；当解析出所述起始信息中的电压信号为大于或等于零的电压值时，向所述蜂鸣器发送第一报警信号；或，当解析出所述过程信息的电压信号为连续增量的电压值时，按照预设时间间隔向所述语音播报器发送语音提示信息，所述语音提示信息包含不同时间段电压增量的数值；或，当解析出所述末端信息中的电压信号为持续不变的电压值、或电压值为0时，向所述蜂鸣器发送第二报警信号。
[0049] 需要说明的是，为了避免用户未进行及时的数值复位，在起始信息的电压信号为大于或等于零的电压值时，通过向蜂鸣器发送第一报警信号来提示用户进行电压值复位。为了避免用户在测量肺活量过程中，接收气体流速时出现中断的情况，需要解析过程信息中的电压信号是否为连续增量的电压值，以便时刻监控出电压值为不间断的电压增量数值，其中，预设时间间隔可以为5秒、10秒等，即每间隔一段时间就通过语音播报器发送一个时间段内的电压增量数值，例如，每隔5秒，通过语音播报器播报当前3秒内电压增量数值为
20，对应增加的肺活量数值为100，本发明实施例不做具体限定。解析出所述末端信息中的电压信号为持续不变的电压值、或电压值为0时，说明用户不在吹入气体，肺活量测量结束，向蜂鸣器发送第二报警信号，以通知用户测量结束。
[0050] 对于本发明实施例，为了满足用户随时进行肺活量的测量，并进行体质分析，所述方法还包括：所述微型处理器提取用户的体质分析状态信息，并根据所述肺活量的测量值计算与所述体质分析状态信息的差值，所述体质分析状态信息包括按照预设体质健康策略统计的身体素质体检项目的数值；判断所述差值是否处于预置健康体质数值范围，若处于预置健康体质数值范围内，则将所述肺活量的测量值更新至所述体质分析状态信息中，若处于预置健康体质数值范围外，则生成体质异常报告，以使得用户根据所述体质异常报告进行调整锻炼方式。
[0051] 其中，所述预设体质健康策略为按照性别分类的不同体重、身高、工作类型、生活习惯等与肺活量的测量值之间的对应关系，例如，男性a，体重60kg，体力工作，早睡早起，肺活量的测量值应该在3000以上，女性b体重50kg，脑力工作，熬夜晚起，肺活量的测量值应该不低于2000。另外，身体素质体检项目包括上述的性别、体重、身高等常用的体检项目，本发明实施例中，根据统计公式计算体检项目与工作类型、生活习惯的数值，统计公式为其中，x为工作类型参数，y为生活习惯参数，a,b,c,...n为体检项目参数，工作类型参数与生活习惯参数可以通过预置对应列表来获取，本发明实施例不做具体限定。
[0052] 另外，所述体质分析状态信息即为通过上述公式计算出的数值，通过与测量的肺活量进行比对，得到的差值若在预置健康体质数值范围内，则将本次的肺活量数值记录在体质分析状态信息中，若在预置健康体质数值范围外，则说明用户肺活量的数值不够好，生成体质异常报告，以便用户根据体质异常报告进行调整锻炼方式。其中，预置健康体质数值范围为技术人员根据大量体质健康数据进行设定的，本发明实施例不做具体限定。所述体质异常报告中可以包括肺活量的具体数值，以及适合的锻炼方式，本发明实施例不做具体限定。
[0053] 对于本发明实施例，为了更好的激励用户加强锻炼、增强体质，所述方法还包括：当接收到激励音乐播放指示时，根据预置时间段的气体压力信号的数值选取激励音乐，并通过音乐播放器进行激励音乐的播放。
[0054] 其中，所述预置时间段可以为过程信息中某一时间段，对应的气体压力信号的数值若为上升较快的数值，则可以选择较为舒缓的激励音乐进行播放，若为上升较慢的数值，则可以选择较为激进的激励音乐进行播放，具体可以通过预先设置上升速度与激励音乐之间的对应关系进行设定，本发明实施例不做具体限定。
[0055] 本发明实施例中，肺活量的测量对应的硬件设备中，微型处理器可以为STM32F103ZET6单片机，作为整个运行设备的核心处理器，负责程序调控、
数据处理，协调各个模块正常工作，例如，肺活量测量信号是通过压力传感器接收吹气管中气体流速信号，并将其转换成电压信号输入到STM32单片机，由单片机将
模拟信号接收。另外，还可以包括用于提供电源的电源模块，为所有硬件设备提供稳定的电源。对于压力传感器，本发明实施例可以为XGZP6847气体压力传感器，这种芯片采用DIP封装形式，压力传感器作为敏感元件集成了数字调理芯片，PCB板的双面分别都安装有SOP封装的压力传感器与信号处理电路芯片，能将传感器产生的零点偏移、温度漂移、灵敏度偏差和非线性现象进行数字补偿，从而产生一个经过校准、温度补偿后的标准电压信号。XGZP6847型气体压力变送器模块尺寸小，易于安装，可根据用户要求标定输出信号。在该系统设计中，采用压力传感器XGZP6847可提供与被测压力成正比的、较为精确的高电平模拟输出电压信号，然后将数据传输给单片机进行处理转换。本发明实施例中的语音播报器可以为JQ6500语音播报模块，该模块由一个MP3芯片来提供串口，完整的集成了MP3、WMV的硬解码，用它播报最终测量的肺活量值，清晰明了，功能丰富，而且价格实惠。蜂鸣器可以为
三极管提供
电流放大后的蜂鸣器报警电路，以适用单片机IO口引脚的较小电流输出及TTL电平。对于肺活量数值的显示，可以选择TFT-LCD
液晶显示模块，此模块将微电子技术和与
液晶显示器技术巧妙结合，实时清晰显示所测肺活量值。
[0056] 本发明提供了一种肺活量的测量方法，与现有肺活量的测量都是通过集体检查或者在医院进行测量，无法满足所有人群的测量需求，影响人们准确掌握肺活量的情况，限制人们的生活质量相比，本发明实施例通过利用芯片式的压力传感器接收气体压力信号，并转换为数字信号后，监控数字信号的状态信息，根据不同的状态信息进行语音提示或者蜂鸣报警，最终计算肺活量的测量值，使得测量数据更为准确，实现了肺活量测量设备的自动化和多功能化，提高了测量精度，极大的简化了方法流程，缩小了产品体积，使其携带方便。
[0057] 进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例提供了一种肺活量的测量设备，如图2所示，该设备包括：压力传感器21、微型处理器22、语音播报器23、蜂鸣器24，[0058] 所述压力传感器21，用于接收气体电压信号，将所述气体电压信号转换为数字信号，所述气体电压信号为将通过芯片形式的压力传感器21获取气体流速的电压信号；
[0059] 所述微型处理器22，分别与所述压力传感器、所述语音播报器、所述蜂鸣器相连接，用于监测所述数字信号的状态信息，并根据所述状态信息向语音播报器23发送语音提示信息，或向蜂鸣器24发送报警信息，所述状态信息包括起始信息、过程信息、末端信息；
[0060] 所述微型处理器22，还用于当解析所述状态信息为末端信息之后，根据所述起始信息以及过程信息计算气体流速值，并将所述气体流速值作为肺活量的测量值进行显示。
[0061] 进一步地，所述微型处理器22，具体用于监测所述数字信号的起始信息、过程信息、末端信息；
[0062] 所述微型处理器22，具体还用于当解析出所述起始信息中的电压信号为大于或等于零的电压值时，向所述蜂鸣器24发送第一报警信号；或，
[0063] 所述微型处理器22，具体还用于当解析出所述过程信息的电压信号为连续增量的电压值时，按照预设时间间隔向所述语音播报器23发送语音提示信息，所述语音提示信息包含不同时间段电压增量的数值；或，
[0064] 所述微型处理器22，具体还用于当解析出所述末端信息中的电压信号为持续不变的电压值、或电压值为0时，向所述蜂鸣器24发送第二报警信号。
[0065] 进一步地，所述微型处理器22，还用于提取用户的体质分析状态信息，并根据所述肺活量的测量值计算与所述体质分析状态信息的差值，所述体质分析状态信息包括按照预设体质健康策略统计的身体素质体检项目的数值；
[0066] 所述微型处理器22，还用于判断所述差值是否处于预置健康体质数值范围，若处于预置健康体质数值范围内，则将所述肺活量的测量值更新至所述体质分析状态信息中，若处于预置健康体质数值范围外，则生成体质异常报告，以使得用户根据所述体质异常报告进行调整锻炼方式。
[0067] 进一步地，所述设备还包括：
[0068] 音乐播放器25，与所述微信处理器22相连接，用于当接收到激励音乐播放指示时，根据预置时间段的气体压力信号的数值选取激励音乐，并通过所述音乐播放器25进行激励音乐的播放。
[0069] 本发明提供了一种肺活量的测量设备，本发明实施例通过利用芯片式的压力传感器接收气体压力信号，并转换为数字信号后，监控数字信号的状态信息，根据不同的状态信息进行语音提示或者蜂鸣报警，最终计算肺活量的测量值，使得测量数据更为准确，实现了肺活量测量设备的自动化和多功能化，提高了测量精度，极大的简化了方法流程，缩小了产品体积，使其携带方便。
[0070] 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和
软件结合。
[0071] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
