一種適用于家用體重秤的使用者身份識別方法
【專利摘要】一種適用于家用體重秤的使用者身份識別方法，家用體重秤上設(shè)有壓力傳感器和用以檢測使用者腳長度的腳長傳感器，所述身份識別方法包括以下步驟：1）用戶踩到家用體重秤上，根據(jù)壓力傳感器得到體重值，根據(jù)腳長傳感器得到腳長值；2）計(jì)算當(dāng)前用戶h與已保持用戶的匹配度pi；3）如果在已經(jīng)保存了的用戶中有一個(gè)或者多個(gè)已保存用戶數(shù)據(jù)和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配，依照pi大小進(jìn)行排序，選定其中一個(gè)已保存用戶為當(dāng)前用戶身份。本發(fā)明提供一種有效識別用戶身份、便于數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計(jì)的適用于家用體重秤的使用者身份識別方法。
【專利說明】一種適用于家用體重秤的使用者身份識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及體重秤領(lǐng)域，尤其是一種家用體重秤的使用者身份識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]體重是身體健康的其中ー項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，科學(xué)調(diào)查表明，大體重的人，往往體內(nèi)脂肪含量過高，容易患上心血管疾病；而體重過輕，則容易導(dǎo)致免疫力低下，患上傳染性疾病的概率會(huì)增加。同時(shí)一段時(shí)間體重的變化，往往也可能是人體發(fā)出的疾病警報(bào)。而隨著生活節(jié)奏的加快，越來越多的人忽視了對自己健康的關(guān)注，以至于無法盡早發(fā)現(xiàn)及治療。因此，如何設(shè)計(jì)ー款智能而又便捷的健康監(jiān)視系統(tǒng)，就非常的有意義。
[0003]傳統(tǒng)的體重秤，往往只有顯示當(dāng)前用戶體重指數(shù)的功能，屬于所見即所得的檢測設(shè)備。由于大部分人并沒有記錄自己體重的習(xí)慣，并且經(jīng)常書面記錄體重也是一件不切實(shí)際的方法。因此達(dá)不到自己控制體重，并且監(jiān)視近期身體健康狀況的作用。另外簡單的將體重同步到云端的方法，無法將當(dāng)前體重?cái)?shù)據(jù)和當(dāng)前稱重用戶逐一對應(yīng)起來，往往需要后期手動(dòng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)ー步處理，無疑讓數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和用戶體驗(yàn)不便利，影響健康監(jiān)控的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服已有體重秤的功能単一、無法識別用戶身份、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不方便的不足，本發(fā)明提供一種有效識別用戶身份、便于數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計(jì)的適用于家用體重秤的使用者身份識別方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種適用于家用體重秤的使用者身份識別方法，所述家用體重秤上設(shè)有壓カ傳感器和用以檢測使用者腳長度的腳長傳感器，所述身份識別方法包括以下步驟:
[0007]1)用戶踩到家用體重秤上，根據(jù)壓カ傳感器得到體重值，根據(jù)腳長傳感器得到腳長值；
[0008]2)計(jì)算當(dāng)前用戶h與已保持用戶的匹配度Pi，
[0009]Pi=f (I1-3) Xf( IFh-Fi 1-1) X (|12+ P )
[0010]其中,Wh為當(dāng)前用戶體重值，F(xiàn)h為當(dāng)前用戶腳長值；設(shè)定已保存用戶為i=0, 1，2，…n，第i個(gè)已保存用戶的最近體重?cái)?shù)據(jù)為Wi;最近腳長數(shù)據(jù)為Fi; p e (0, 1)是防0因子；[0011 ]定義函數(shù) f (X)為:x>0, f(x)=0;x 0, f (X) =1 ；
[0012]3)判定過程如下:
[0013]設(shè)定累計(jì)變量j，當(dāng)Pi關(guān)0吋,j=j+l,
[0014]3.1)若j=0時(shí)，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，沒有找到和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配的，則自動(dòng)為當(dāng)前用戶創(chuàng)建ー個(gè)新用戶ID ；
[0015]3.2)若jデ0時(shí)，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，有一個(gè)或者多個(gè)已保存用戶數(shù)據(jù)和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配，依照Pi大小進(jìn)行排序，選定其中ー個(gè)已保存用戶為當(dāng)前用戶身份。
[0016]進(jìn)ー步，所述體重秤上設(shè)有4個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域均置有壓カ傳感器，所述4個(gè)區(qū)域?yàn)椴⑴挪贾脧淖蟮接业腟14區(qū)域、S15區(qū)域、S16區(qū)域和S17區(qū)域；所述已保存用戶為三個(gè)，排序后分別是用戶A、用戶B和用戶C ；
[0017]所述步驟1)中，用戶左腳置于S15區(qū)域，右腳置于S16區(qū)域；
[0018]所述步驟3)中，還包括以下步驟:
[0019]3.3)用戶輔助判斷過程:若為用戶A則將左腳置于S15區(qū)域、右腳置于S16區(qū)域并持續(xù)5秒；若為用戶B則將左腳置于S14區(qū)域、右腳置于S16區(qū)域并持續(xù)5秒；若為用戶C則將左腳置于S15區(qū)域、右腳置于S17區(qū)域并持續(xù)5秒；若為新用戶則將左腳置于S14區(qū)域、右腳置于S17區(qū)域并持續(xù)5秒。
[0020]當(dāng)然，也可以采用其他的輔助判斷方式。
[0021]更進(jìn)一歩，所述腳長傳感器為縱向并排布置的20-35個(gè)溫度傳感器，每個(gè)傳感器之間間隔1-2cm ；
[0022]當(dāng)用戶赤腳踩在體重秤上的時(shí)候，各個(gè)溫度傳感器負(fù)責(zé)傳回其檢測到的溫度信息，如果溫度發(fā)生變化，代表 該傳感器被用戶的腳所覆蓋，通過計(jì)算返回的傳感器的編號，計(jì)算出當(dāng)前用戶的腳長值。
[0023]當(dāng)然，也可以選用其他的腳長傳感器。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:用戶的體重是識別用戶的首要特征，不同的用戶，特別是在家庭使用中，家庭成員通常是小孩、大人和老人，在體重上有著非常明顯的區(qū)分。根據(jù)體重的大小和設(shè)定好的區(qū)分范圍，就可以將不同的用戶區(qū)分開來。
[0025]用戶的腳長值(以腳的尺碼為例進(jìn)行說明，也可以是其他長度單位)。腳的尺碼是用戶的另外ー個(gè)重要的特征，不同用戶往往腳的尺碼不盡相同，男性和女性的腳尺碼更是相差很大。因此稱重的時(shí)候，根據(jù)腳尺碼的大小，也可以區(qū)分出不同的用戶。
[0026]由此，本申請的基本思路是，根據(jù)體重和腳長值，計(jì)算當(dāng)前用戶h與已保持用戶的匹配度Pi，設(shè)定累計(jì)變量j，若jデ0時(shí)，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，有一個(gè)或者多個(gè)已保存用戶數(shù)據(jù)和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配，依照匹配度Pi大小進(jìn)行排序，選定其中ー個(gè)已保存用戶為當(dāng)前用戶身份，該處的選定方式為:選擇匹配度Pi最大的ー個(gè)已保存用戶的身份為當(dāng)前用戶的身份。
[0027]按照上述方式進(jìn)行選擇，可能會(huì)出現(xiàn)偏差，因此，設(shè)計(jì)了用戶的輔助判定方式，進(jìn)行再次確認(rèn)身份判定是否正確；即當(dāng)上述的智能判斷，都無法區(qū)分出不同用戶的時(shí)候，提供ー種非常便捷的提示和選擇，讓用戶協(xié)助來進(jìn)ー步判定用戶的身份。
[0028]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:判定方法智能，家庭使用中往往不需要用戶的額外操作，提高了數(shù)據(jù)收集的便利性；實(shí)現(xiàn)方法相對簡單，一方面降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，另外ー個(gè)方面也降低了軟硬件成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1表示本發(fā)明方法中的體重秤的構(gòu)造圖；
[0030]圖2表示本發(fā)明中的腳長檢測的示意圖；
[0031]圖3表示本發(fā)明方法的智能用戶識別流程的示意圖；
[0032]圖4表不實(shí)際使用中用戶協(xié)助判斷時(shí)的液晶顯不結(jié)果的不意圖。【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述。
[0034]參照圖1~圖4，一種適用于家用體重秤的使用者身份識別方法，所述家用體重秤上設(shè)有壓力傳感器和用以檢測使用者腳長度的腳長傳感器，所述身份識別方法包括以下步驟:
[0035]1)用戶踩到家用體重秤上，根據(jù)壓カ傳感器得到體重值，根據(jù)腳長傳感器得到腳長值；
[0036]2)計(jì)算當(dāng)前用戶h與已保持用戶的匹配度Pi，
[0037]Pi=f (I1-3) Xf( IFh-Fi 1-1) X (|12+ P )
[0038]其中,Wh為當(dāng)前用戶體重值，F(xiàn)h為當(dāng)前用戶腳長值；設(shè)定已保存用戶為i=0, 1，2，…n，第i個(gè)已保存用戶的最近體重?cái)?shù)據(jù)為Wi;最近腳長數(shù)據(jù)為Fi; p e (0, 1)是防0因子；
[0039]定義函數(shù)f (X)為:x>0, f(x)=0;x 0, f (X) =1 ；
[0040]3)判定過程如下:
[0041]設(shè)定累計(jì)變量j，當(dāng)Pi關(guān)0吋，j=j+lo
[0042]3.1)若j=0時(shí)，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，沒有找到和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配的，則自動(dòng)為當(dāng)前用戶創(chuàng)建ー個(gè)新用戶ID ；
[0043]3.2)若jデ0時(shí)，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，有一個(gè)或者多個(gè)已保存用戶數(shù)據(jù)和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配，依照Pi大小進(jìn)行排序，選定其中ー個(gè)已保存用戶為當(dāng)前用戶身份。
[0044]本實(shí)施例的方法所設(shè)計(jì)的體重秤的結(jié)構(gòu)圖請參見圖1:
[0045]S11為體重秤的液晶顯示部分，承擔(dān)著顯示數(shù)據(jù)和交互提示的功能；
[0046]S12為體重秤的壓カ傳感器，體重秤上一共有四個(gè)這樣的壓カ傳感器，用于計(jì)算所在區(qū)域的壓カ值；
[0047]S13為體重秤上布置的28個(gè)溫度傳感器，每個(gè)傳感器之間間隔1cm。當(dāng)用戶赤腳踩在體重秤上的時(shí)候，各個(gè)溫度傳感器負(fù)責(zé)傳回其檢測到的溫度信息，一旦溫度發(fā)生變化，代表該傳感器被用戶的腳所覆蓋。通過計(jì)算返回的傳感器的編號，可以計(jì)算出當(dāng)前用戶的腳的尺碼。由此可以將不同腳的尺碼的用戶區(qū)別開來；
[0048]S14, S15, S16, S17為體重秤上的4個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域均置有壓カ傳感器，這四個(gè)區(qū)域除了可以獲得當(dāng)前用戶的體重信息，還有用來充當(dāng)用戶輸入和交互的作用。當(dāng)體重秤無法區(qū)分當(dāng)前用戶的時(shí)候，S11液晶顯示會(huì)提示用戶將腳放置在四個(gè)區(qū)域的不同位置，以便于體重秤識別當(dāng)前用戶。
[0049]所述溫度傳感器測量腳長的算法如圖2所示:
[0050]D01~D28為排布在S15上的S13中的28個(gè)溫度傳感器(例如DS18B20，靈敏度為
0.5度)，每個(gè)傳感器相距1cm。設(shè)各個(gè)傳感器的溫度為んi e [1，28];定義Λ t為壓カ傳感器S12檢測到數(shù)值以后，經(jīng)歷的時(shí)間間隔(秒)；定義溫度相對于時(shí)間的變化因子為Aki;即:
[0051]Δ1 ?ν -Til/At
[0052]當(dāng)Ak>2則認(rèn)為當(dāng)前傳感器Di被腳所覆蓋，此時(shí)該傳感器輸出高電平信號Dfl。循環(huán)讀取所有D01~D28個(gè)傳感器輸出的電平，將所有Di=l的傳感器編號i保存至數(shù)組Q，則腳長F的計(jì)算結(jié)果就由下列公式得到:[0053]F=max (Q) —min (Q)
[0054]由于溫度傳感器每隔1cm分布，故所計(jì)算出來的腳長的精度為±1CM。
[0055]所述的智能判斷算法解釋如下:
[0056]首先定義函數(shù)f (X)為:x>0, f(x)=0;x ≤ 0,f (X) =1 ；
[0057]設(shè)定在體重秤中保存的用戶為i=0，1，2，…n，對應(yīng)的最近的體重?cái)?shù)據(jù)為Wi;對應(yīng)的最近的腳長數(shù)據(jù)為設(shè)定當(dāng)前稱重用戶為h，測量出其體重為Wh腳長為Fh。根據(jù)如下公式計(jì)算出當(dāng)前用戶和體重秤中保存的每個(gè)用戶之間的匹配度Pi:
[0058]Pi=f (I1-3) Xf( IFh-Fi 1-1) X (|12+ P )
[0059]并設(shè)定累計(jì)變量j，當(dāng)Pi關(guān)0吋，j=j+lo這里p e (0, 1)是防0因子。
[0060]下面對公式進(jìn)行解釋:
[0061]根據(jù)相關(guān)結(jié)論，人體一天體重的變化在1-3KG，因此若當(dāng)前用戶h的體重超過保存了的用戶i體重3kg以上，則判斷該用戶h和i不是同一個(gè)用戶，函數(shù)f為0 ;同理于腳長的情況。最終得到Pi若等于0代表比較的兩個(gè)用戶數(shù)據(jù)之間的特征差異比較明顯；若Pi不為0則其值反映的是在特征較為接近的情況下，體重差異作為主要特征差異做量化比較。根據(jù)最終計(jì)算得到的Pi和j，得到以下結(jié)果:
[0062]a)若j=0，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，沒有找到和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配的，則自動(dòng)為當(dāng)前用戶創(chuàng)建ー個(gè)新用戶ID ；
[0063]b)若jデ0，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，有一個(gè)或者多個(gè)用戶數(shù)據(jù)和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配，則將數(shù)組Q中的用戶ID根據(jù)Pi由小到大的順序進(jìn)行排序，并顯示在液晶屏上，供用戶進(jìn)行選擇協(xié)助判定。
[0064]所述的完整的智能判斷過程請參見圖3。
[0065]首先當(dāng)前用戶h需要赤腳踩在S15和S16區(qū)域上，于此同時(shí)分布在S15的溫度傳感器會(huì)計(jì)算出當(dāng)前用戶實(shí)際的腳的尺碼Fh。
[0066]根據(jù)前述公式計(jì)算出當(dāng)前用戶和已保存用戶的匹配度Pi，并進(jìn)行判斷。當(dāng)有多個(gè)匹配用戶的時(shí)候即jデ0，用戶協(xié)助判斷的方法為:根據(jù)？1值，將匹配用戶排序?yàn)橛脩鬉，用戶B和用戶C，并在液晶顯示S11中提示，讓用戶h自己選擇對應(yīng)的用戶，液晶屏幕會(huì)顯示為:若為用戶A則將左腳置于S15右腳置于S16(也就是初始測重所踩的區(qū)域)并持續(xù)5秒；若為用戶B則將左腳置于S14右腳置于S16并持續(xù)5秒；若為用戶C則將左腳置于S15右腳置于S17并持續(xù)5秒；若為新用戶則將左腳置于S14右腳置于S17并持續(xù)5秒。實(shí)際顯示效果見圖4所示。
[0067]根據(jù)？1來進(jìn)行用戶排序的好處是，由于用戶h初始稱重的時(shí)候，是左腳置于S15右腳置于S16，因此如果當(dāng)前用戶h判斷自己就是用戶A的話，就什么都不用做只需要靜止5秒即可，免去了調(diào)整腳位置的麻煩；另外考慮到家庭用體重秤的人群往往較小并且固定，并且體重和腳的尺碼作為智能檢測已經(jīng)足夠，存在超過三個(gè)用戶同時(shí)和用戶h的數(shù)據(jù)都符合的概率相對很低，因此用戶A、B、C根據(jù)數(shù)據(jù)的吻合程度來排序是非常合理的。
[0068]通過上述過程得到的用戶信息，將通過體重秤內(nèi)置的WIFI模塊，上傳至云端，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用戶可以通過多種途徑訪問自己的體重信息和變化曲線，或者在體重發(fā)生較大變動(dòng)的時(shí)候收到推送消息，以便于監(jiān)控自身的健康狀況。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于家用體重秤的使用者身份識別方法，其特征在于:所述家用體重秤上設(shè)有壓カ傳感器和用以檢測使用者腳長度的腳長傳感器，所述身份識別方法包括以下步驟: 1)用戶踩到家用體重秤上，根據(jù)壓カ傳感器得到體重值，根據(jù)腳長傳感器得到腳長值； 2)計(jì)算當(dāng)前用戶h與已保持用戶的匹配度Pi，
Pi=f (I1-3) Xf( IFh-Fi 1-1) X (I12+ P ) 其中，Wh為當(dāng)前用戶體重值，F(xiàn)h為當(dāng)前用戶腳長值；設(shè)定已保存用戶為i=0，l，2……n，第i個(gè)已保存用戶的最近體重?cái)?shù)據(jù)為Wi;最近腳長數(shù)據(jù)為Fi; p e (Ο, 1)是防0因子；
定義函數(shù) f (X)為:X>0, f (X) =0; X ≤ 0，f (X) =1 ； 3)判定過程如下: 設(shè)定累計(jì)變量j，當(dāng)Pi≠ο時(shí)，j=j+i, 3.1)若j=0時(shí)，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，沒有找到和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配的，則自動(dòng)為當(dāng)前用戶創(chuàng)建ー個(gè)新用戶ID ； 3.2)若j≠0時(shí)，說明在已經(jīng)保存了的用戶中，有一個(gè)或者多個(gè)已保存用戶數(shù)據(jù)和當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)相匹配，依照Pi大小進(jìn)行排序，選定其中ー個(gè)已保存用戶為當(dāng)前用戶身份。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于家用體重秤的使用者身份識別方法，其特征在于:所述體重秤上設(shè)有4個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域均置有壓カ傳感器，所述4個(gè)區(qū)域?yàn)椴⑴挪贾脧淖蟮接业腟14區(qū)域、S15區(qū)域、S16區(qū)域和S17區(qū)域；所述已保存用戶為三個(gè)，排序后分別是用戶A、用戶B和用戶C; 所述步驟1)中，用戶左腳置于S15區(qū)域，右腳置于S16區(qū)域； 所述步驟3)中，還包括以下步驟: 3.3)用戶輔助判斷過程:若為用戶A則將左腳置于S15區(qū)域、右腳置于S16區(qū)域并持續(xù)5秒；若為用戶B則將左腳置于S14區(qū)域、右腳置于S16區(qū)域并持續(xù)5秒；若為用戶C則將左腳置于S15區(qū)域、右腳置于S17區(qū)域并持續(xù)5秒；若為新用戶則將左腳置于S14區(qū)域、右腳置于S17區(qū)域并持續(xù)5秒。
3.如權(quán)利要求1或2所述的適用于家用體重秤的使用者身份識別方法，其特征在于:所述腳長傳感器為縱向并排布置的20~35個(gè)溫度傳感器，每個(gè)傳感器之間間隔1~2cm ; 當(dāng)用戶赤腳踩在體重秤上的時(shí)候，各個(gè)溫度傳感器負(fù)責(zé)傳回其檢測到的溫度信息，如果溫度發(fā)生變化，代表該傳感器被用戶的腳所覆蓋，通過計(jì)算返回的傳感器的編號，計(jì)算出當(dāng)前用戶的腳長值。
【文檔編號】A61B5/117GK103445783SQ201310365928
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】方路平, 曹平, 黃曉立, 姚家良 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)