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本次研發「健康照護皮帶系統」最主要的功能是 測量「腰圍」、「計步」、「體脂」以及「每日健康評估」， 並立即傳輸數據到手機 APP。透過計步器可以得知每 日卡路里消耗，本系統主要是針對獨自生活的老人以 及缺乏規律運動且過重(30>BMI>24) 的成年人設計， 使用方便容易，只需將繫好在腰部並固定住皮帶使其 貼合腰部，而每日健康評估則是透過健康照護皮帶系 統，獲取需要的數據，並藉由手機內部運算，提供使 用者相關建議，能有效建立自主健康管理的機制，結 合手機的 APP，記錄相關數據，可以看到腰圍與卡路 里消耗量的趨勢變化，有助於提升過重者的危機意識， 進而自主健康管理，積極控制體重，本發明有助於減 少亞健康族群或健康危害高風險者，自主控制體重， 進而提升全球健康。 ᙯᔣෟ：腰圍、體脂、體重控制，健康管理、計步ಥă݈֏
「健康」在我們的生活裡被常常提起，但是完全 健康的人卻很少出現在我們身邊，因為有很多的人都 會忽略掉身體出現的一些病徵，而腹部肥胖也是其中 之一，像是身邊的人常講的三高、糖尿病、代謝症候 群，這些都是腹部肥胖導致的，而多數的人會選擇運 動，但是運動不是一天兩天就能有成效的，所以很多 人都會選擇半途放棄，而我們就想，假設可以讓使用 者可以清楚的知道自己運動過後成效以及數據，會不 會就更能堅持下去呢？所以我們研發出本創作–健 康照護皮帶系統。 本創作健康照護皮帶系統（Health Management System Belt）主要因為現代人飲食習慣及作習不正常， 又缺乏運動，時常忽略自己的身體發出的緊訊，造成 許多疾病的產生，因現代人時常使用皮帶，且已經融 入現代生活中，百分之 80%的人都會使用皮帶，故我 們設計將皮帶與相關感測器做結合，在繫皮帶的同時 讓使用者得知相關身體資訊，以提醒使用者該注意健 康，能幫助更多的人了解身體狀況，不管是老弱婦孺 都適用。෮ăࡁտજ፟
在現今社會裡，腹部肥胖跟過重的人口數越來越 高，平均每兩到三個人就會有一人有肥胖的問題，腹 部肥胖對於我們的健康有很大的影響，而腹部肥胖進 而造成代謝症候群，也是危害健康的因素之一，代謝 症候群[註 2]會造成死亡率上升，而在我們國家十大 死因中，就有多達八項是和肥胖相關的，所以我們有 了想法，想要透過一樣生活中常會使用到的配件「皮 帶」來檢視並量測我們的健康狀態，試想一下，我們 走在路上可以隨時、隨地、隨意的就能知道自己的身 體數據，是不是會更在意自己的身體健康？我們希望 這項產品不僅能夠照顧到健康的人，也能適用在每個 人身上，不管是年輕人、老人、病人、幼童，都能了解自己的身體狀態，這樣國內肥胖人口的比例也能逐 年減少，對一些禁不起多元化食物誘惑的人，也能有 一個提醒的作用。
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本系統如圖一及圖二以 ARM 單晶片連結歐姆電 壓轉換電路與三軸重力加速度感測器來收集腰圍及 步數等相關數據，並使用藍牙裝置將數據傳輸到手機 上，利用自己開發的 APP 來彙整相關資料後讓使用 者得知目前身體的狀態，如果有超過標準值時，APP 會主動通知使用者並提出相關建議，讓使用者能得知 身體的相關變化，首先在量測數值前需要在 APP 上 輸入使用使用者的身高、體重及年齡後，能透過簡易 公式計算出體脂 [註 1]，當使用者將皮帶扣到合適的 位時，透過皮帶下方的不同電阻值結合歐姆轉換電路 得到電壓數值後，再經過 ARM 單晶片運算取得腰圍， 當使用者在行走時，會利用三軸加速度感測器去得到 行走步數後，利用藍芽晶片傳送到手機上 APP 做整 合並儲存，提供使用者即時的身體狀態外，並在一週 和一個月後提供報告給使用者，讓使用者能明確追蹤 身體的變化，如果有超過標準值，APP 會主動提醒使 用者超出標準範圍並提供建議，讓使用者能依照建議 作出改善，不但能保持體態，進一步激勵使用者要時 常運動與控制飲食，使身體健康。དྷăրߛၹ
ဦ˟ ፋវߛၹဦ 1. MCU(STM32F103C8T6)Ĉ ဦˬ RM ͯ 2. פཕಛᇴፂĈ 如圖四利用 TL082 與 LM334 搭配不同的歐姆 值計算其輸出電壓並帶入量測公式，如圖五其公式為 80 v 0.025v 1 ，我們預設初始腰圍為 80cm，如圖六當皮帶扣到哪 一個電阻，會用其電阻值搭配 IC 去輸出電壓後，帶 入公式後便能得到其腰圍數值。 ဦα TL082 ICဦ̣ ለؒᑅᖼೱྮ ဦ̱ ܡٺϩ̰ϯຍဦ 3. פࢍՎᇴፂĈ 通過測量三維座標系內陀螺轉子的垂直軸與裝 置之間的夾角，並計算角速度，通過夾角和角速度來 判別物體在三維空間的運動狀態。 由於三軸加速度感測器如圖七是基於重力原理 的，因此用三軸加速度感測器可以實現雙軸正負 90 度或雙軸 0-360 度的傾角，通過校正後期精度要高於 雙軸加速度感測器大於測量角度為 60 度的情況。 優點：三軸加速度感測器的好處就是在預先不知 道物體運動方向的場合下，只有應用三維加速度感測 器來檢測加速度訊號。三維加速度感測器具有體積小 和重量輕特點，可以測量空間加速度，能夠全面準確 反映物體的運動性質。 ဦ˛ ˬคࢦ˧ΐిޘຏീጡ 4. פវᇴፂĈ 當使用者輸入身高、體重及年齡如圖十時，便能 透過簡易公式去計算體脂，其公式為： 體脂% 1.2 0.23 年齡 5.4 10.8 性別 男為 1，女為 0 2 5. APP ߛၹĈ ဦˣ ĈAPP ߹ဦ
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本裝置使用歐姆電壓轉換電路與三軸加速度感 測器所收集到的數據回傳到 MCU 做運算後再將運算 好的數據透過藍芽晶片傳送 APP，提供給使用者做檢 視與紀錄，首先利用歐姆感測電路去量測腰圍，得到 的數據回傳到 MCU 暫存，皮帶在繫好時，三軸加速 度感測器會主動去偵測使用者是否有走動，如有走動 時會去量測步數，當兩項數據都收集到時，再經由藍 牙晶片傳至手機 APP 顯示。 手機 APP 經過程式設計後，當收到 MCU 傳來的 數據後會告知使用者本次測量的結果外，能將數據儲 存，並告知使用者是否超標及提供建議，當使用者長 期使用時，能提供歷史紀錄給使用者去追蹤體態變化。ౙăീྏ͞ڱ
ለؒᑅᖼೱྮ: 利用可變電阻去模擬皮帶釦環的位置，藉由其電 路去輸出一電壓值後，帶入公式，求出量測腰圍。 80 0.025 1 ဦȈ˘ ለؒᑅᖼೱྮീྏ߭ăፆү၁ּ
ဦȈ˟ ᘭϩϯຍဦ ဦȈˬ д APP ˯Ꮾˢѐ᛬֗វࢦ ဦȈα APP ณീז۞ᇴࣃज़ă၁រඕڍ
在本系統發明之前，傳統測量腰圍的方式主要以 人工透過皮尺來測量，我們經過一段時間的測試與驗 證，我們的數據都符合測試的數值，誤差值小於 0.5cm， 體脂部分原先要採用感測器去做量測，但當使用者長 時間進行重量訓練時，發現體脂的數值會有偏高的現 象，數值無法準確，使用市面上的體脂計測量的結果 也是偏高，故我們採用透公式算出正確值，來得到體 脂率。մăᄃனѣயݡमள
在本產品發明之前，傳統測量腰圍的方式，要以 人工透過皮尺來測量，這測量並不是完全精準，則計 步器也無法讓使用者得知，運動量是否足夠。本產品從手機上得知使用者目前的身體狀況，透過手機提醒 使用者該控制飲食習慣或積極運動，以維持良好的體 態。
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(˘)၁ϡّĈӈॡീณĂᐌॡ˞ྋ֗វېڶ 1. 本系統在當使用者繫好並固定住皮帶使其貼合腰 部，利用皮帶扣接觸到內部金屬片系統即可動作， 隨時都可以知道身體健康狀況，計步器可以記錄使 用者一天的運動量，不需要到專業場所才能測量。 2. 藉由藍牙將訊息傳至手機 APP，使用者可以得知每 日的身體狀況，所有數據都會記錄在伺服器，方便 使用者長期測量身體狀況。 (˟)ܮӀّĈᐌ֗ᛸĂܮٺณീ ‧本系統可以用於日常生活，即時測量，避免身形走 樣卻不知道。Ȉ˘ăSWOT ̶ژ
優勢（Strengths） 劣勢（Weaknesses） [1]有效降低我國肥胖人口比 例。 [2]能夠養成規律的運動習 慣。 [3]改善使用者肥胖相關疾 病。 [4]市面上無類似產品。 [1]皮帶柔軟度稍硬。 機會（Opportunities） 威脅（Threats） [1]可以與醫院結合給予肥胖 疾病之病患配戴以控制病 情及觀測其健康狀態。 [2]結合大數據可以分析相關 數據。 [3]可以與政府合作給獨居老 人配戴，方便管理獨居老 人的生活情形，有緊急狀 [1]供電問題。Ȉ˟ăඕኢ
目前因為市面上沒有用電阻值轉換成相對長度 的測量方法，所以我們開發出的這套系統將可以提高 腰圍量測的精準度，而計步跟體脂也能準確的測量與 計算，透過這些數據計算出的每日健康評估對使用者 來說也更可信。而受到撞擊傳送訊息至家人，對於未 跟長輩同住一屋的年輕人來說，也是一大幫助，可以 輕鬆地透過健康照護皮帶系統傳送雲端的數據，得知 長輩的健康狀況，也能即時知道長輩是否有危險，對 使用者是一大幫助，未來期望能跟醫院或者政府合作， 透過健康照護皮帶系統能夠掌握好病人或者獨居老 人的身體狀況，避免未來發生無可挽回的悲劇。ણ҂͛ᚥ
[1] 如何正確量測體脂肪 https://blog.xuite.net/islulu973/lulu/193257840-%E5%A6%82%E4%BD%95%E6%AD%A3%E7%A2%B A%E6%B8%AC%E9%87%8F%E9%AB%94%E8%84%8 2%E8%82%AA%EF%BC%9F%E4%BD%95%E6%99%8 2%E9%87%8F%E9%AB%94%E8%84%82%E8%82%AA %E6%9C%80%E6%BA%96%EF%BC%9F [2] 代謝症候群–衛生福利部國民健康署 https://www.hpa.gov.tw/Pages/List.aspx?nodeid=221System of healthy care belt
Lin, Chao-Feng
1Chueh, Chu-Te
1,*Li, Shao-Jia
1Chen, De-Yu
1Zhang, Jia-Wei
1Lai, Jin-Lun
1Abstract
Our work is a System of healthy care belt.In today's society, more people have abdominal obesity and overweight . On average, every two to three people have over weight problem. Abdominal obesity has a great impact on our health, and Abdominal obesity and metabolic syndrome are the health hazards. In order to solve this problem, System of healthy care belt.was designed to monitor the waist and body fat in order to reach the standard of the health.
The way to measure the waist is to tie the belt, the internal circuit will transfer record the data to the mobile phone. According to health promotion administraton the male waist is larger than 90 cm and the female is more than 80 cm，the data will be delivered to the mobile phone and remind the user of an abdominal obesity issue. The way to measure body fat is to use the medal pieces as a media to measure the skin visistor , the user's body fat all the data will be displayed on the stay home without going out for food. Because of the convenience of food delivery service more people .Our design is to develope the user's habits in health control, Further cooperation with large hospitals like our Far Eastern Memorial Hospital or weight loss clinic.Users or medical staff can monitor the long-term physical condition of patients at any time. At present, there are no related products on the market, we hope to manufacture in the future.
