CN103720461B - 可穿戴式多参数生理指标采集器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可穿戴式多参数生理指标采集器，其中金属边框将钢化玻璃面板和反面塑料面板连接形成外壳，在外壳中还依次布置有第一印刷电路板、第二印刷电路板和电池。第一印刷电路板上设置有测量组件，包括光敏传感器等；第二印刷电路板上设有计算单元，以对测量组件测量的数据进行处理和计算，并将结果发送到外部显示设备上。利用本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器可以监测人体的多种健康信息，其便于携带、使用简单，适用于人体健康监测的技术领域。

Description

可穿戴式多参数生理指标采集器

技术领域

本发明涉及一种可穿戴式多参数生理指标采集器，适用于人体健康监测的技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，健康问题得到了越来越多的重视。然而，现实社会中由于医疗资源的紧缺，很多人难于在医院得到很多健康监测的机会。况且，医院中的医疗器械一般体积较大、难于携带、成本较高，因此并不适合在家中使用。

为此，中国专利CN202600374U公开了一种测脉搏型的健康手表，但是其功能单一，仅能测量人体的脉搏。中国专利CN102866619A公开了一种多功能手表，可实时监测佩带者的血压和心脏状况，当佩戴者血压升高或心动过速，蜂鸣器就响起不同的音乐，提醒佩带者不要情绪激动、注意身体健康。中国专利CN201519143U公开了一种便携式一体化多参数生理检测仪方法及结构，其中的多个检测部件均设置在检测盒中，其与不同人体之间的接触性和匹配性不好。

现有技术中需要提供一种携带方便、易于使用而且成本低廉的健康监测仪器。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述缺陷，提出了一种可穿戴式多参数生理指标采集器，其外形与普通手表一样，也具有显示时间的功能，当持续按动开关超过三秒，手表就会切换到健康监测状态。本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器可以监测人体的脉搏和血氧饱和度，还可以监测人体的体温和心电图。本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器内部采用两块印刷电路板的设计方案，其中一块主要用于布置测量元件，另一块主要用于布置计算单元。如此设置，可以使得本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器能够很好地适应于不同的皮肤状况，具有很好的匹配性。本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器使用简单、携带方便，能够做到随时监测健康状况。

根据本发明的一种可穿戴式多参数生理指标采集器，包括钢化玻璃面板、金属边框、反面塑料面板、金属背板、腕带和开关，金属边框将钢化玻璃面板和反面塑料面板连接形成外壳，金属背板扣合在反面塑料面板上，在外壳中还依次布置有第一印刷电路板、第二印刷电路板和电池，第一印刷电路板上设置有测量组件，利用第二印刷电路板对测量组件测量的数据进行处理和计算并将结果发送到外部显示设备上。

优选地，金属背板上可以设有充电凹槽和监测凹槽，充电凹槽用于连接充电器以向手表充电，监测凹槽提供能够进行健康监测的窗口。

优选地，测量组件包括光源和光敏传感器，其设置在第一印刷电路板上与监测凹槽对应的部位，用于测量人体的脉搏和血氧浓度信息。另外，金属背板中可以集成有体温传感器和心电传感器，用于测量体温和心电数据。在第二印刷电路板上还可以设置具有数据处理功能的微处理器和具有数据传输功能的蓝牙设备。第一印刷电路板可以与金属背板的外形相适应。

优选地，在第一印刷电路板上与充电凹槽对应的部位可以设置有充电接头，用于向手表充电。

根据本发明的另一方面，涉及一种使用上述可穿戴式多参数生理指标采集器进行健康监测的方法，包括以下步骤：

1)将可穿戴式多参数生理指标采集器戴在使用者的一只手臂上，使金属背板接触人体表面，持续按下开关超过三秒钟，切换到健康监测状态；

2)安装在第一印刷电路板上的光源开始发光，光源发出的光线经过人体反射后被光敏传感器接收，光敏传感器感应反射后的光线的光强的变化；

3)安装在第二印刷电路板上的微处理器对光强的变化进行分析和计算，获得人体的脉搏和血氧浓度信息；

4)将另一只手臂搭在可穿戴式多参数生理指标采集器的金属边框上，通过心电传感器监测人体的心电数据，同时体温传感器检测到人体的体温数据；

5)利用微处理器对监测到的心电数据和体温数据进行分析和计算；

6)利用蓝牙设备将人体的体温、脉搏、血氧浓度以及心电信息传送到外部显示设备上；

7)利用安装在外部显示设备上的应用程序来查看监测结果并评估人体的健康状况。

根据本发明的另一方面，涉及一种使用上述可穿戴式多参数生理指标采集器监测心电的方法，包括以下步骤：

1)将可穿戴式多参数生理指标采集器戴在使用者的一只手臂上，使金属背板接触人体表面，持续按下开关超过三秒钟，切换到健康监测状态；

2)将另一只手臂搭在可穿戴式多参数生理指标采集器的金属边框上，通过心电传感器监测人体的心电数据；

3)利用微处理器对监测到的心电数据进行分析和计算；

4)利用蓝牙设备将人体的心电信息传送到外部显示设备上；

5)利用安装在外部显示设备上的应用程序查看心电图信息。

根据本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器操作简单、使用方便，能够很好地满足日常健康监测的需求。

附图说明

图1显示了根据本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器的正面示意图。

图2显示了根据本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器的反面示意图。

图3显示了可穿戴式多参数生理指标采集器的反面塑料面板和金属背板的布置方式示意图。

图4显示了本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器中的第一印刷电路板的部分组件的布置示意图。

图5显示了本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器与智能手机组合使用时的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

参见图1和2，其中分别显示了根据本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器的正面和反面的示意图。如图所示，本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器呈手表的形状，包括钢化玻璃面板1、金属边框2、反面塑料面板3、金属背板4、腕带8和开关9，该采集器可以通过腕带8戴在使用者的手腕上。从外观上来看，其与普通的手表非常类似，并且也具有普通手表的时间显示功能。本发明的健康手表还具有监测人体的脉搏和血氧浓度的功能，甚至还可以监测人体的体温和心电信息。

如图所示，金属边框2将钢化玻璃面板1和反面塑料面板3连接形成手表的外壳，金属背板4扣合在反面塑料面板3上。如图3所示，金属背板4上设有充电凹槽41和监测凹槽42，充电凹槽41用于连接充电器以向手表充电，监测凹槽42提供能够进行健康监测的窗口。充电凹槽41和监测凹槽42的表面均覆盖有透明的保护部件。

在反面塑料面板3和钢化玻璃面板1形成的手表外壳中还依次布置有第一印刷电路板5、第二印刷电路板和电池。其中，第一印刷电路板5靠近反面塑料面板3布置，然后依次布置第二印刷电路板和电池。优选地，第一印刷电路板5与金属背板4的外形相适应。

参见图4，在第一印刷电路板5上与金属背板4的监测凹槽42对应的部位设置有光源56和光敏传感器53，用于监测人体的脉搏，并且基于不同的算法，还可以监测人体的血氧浓度。其中，光源56例如可以是LED灯。并且，金属背板4中还集成有体温传感器和心电传感器，用于测量人体的体温和心电数据。

本发明中的第一印刷电路板5主要用于设置各种元件，而第二印刷电路板主要进行数据的处理和计算。如此，通过设置主要功能不同的两个印刷电路板，并且将第一印刷电路板5靠近人体地布置，方便了对人体不同部位进行监测，使得本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器能够很好地适应不同的人体表面，即具有很好的匹配性，并且其组装和维修比较方便。

如图4所示，在第一印刷电路板5上与金属背板4的充电凹槽41对应的位置设置有充电接头51，用于向手表充电。充电时，只需将充电器插入充电接头51中，即可进行充电。可选择地，也可以不设置充电接头51，而是通过将电池取出后对电池进行充电。

第二印刷电路板上设置具有数据处理功能的微处理器，包括运算器，控制器，存储器等功能元件。第二印刷电路板上还设置有蓝牙设备，蓝牙设备可以将计算得到的数据传输到外部显示设备上，例如传输到安装有相应应用程序的智能手机上。

下面将结合图5说明利用本发明的健康手表进行人体健康监测的过程和原理。正常使用时，本发明的健康手表作为普通的手表用于显示时间。当需要进行健康监测时，持续按下开关9超过三秒钟，则手表切换为健康监测状态。这时，安装在第一印刷电路板5上的光源56开始发光，光源56发出的光线经过人体反射后被光敏传感器53接收，由于人体的影响，被反射回到光敏传感器53的光线的光强将会发生变化。通过安装在第二印刷电路板上的微处理器中的运算器对光强的变化进行分析计算，即可计算出人体的脉搏数据。另外，因为含氧不同的血液对光的影响是不一样的，所以还可以根据反射光的光强变化计算出人体的血氧浓度信息。设置在第二印刷电路板上的蓝牙设备将计算结果发送到智能手机，即可在智能手机上查看人体的脉搏和血氧浓度信息。

当需要测量心电图时，以手表戴在左手腕上为例，这时手表的金属背板4接触人体的左臂，只要再将右手搭在金属边框2上即可形成一个经由人体双臂的闭合回路。此时，通过集成在金属背板4中的心电传感器即可测量人体的心电数据，并经过第二印刷电路板上的微处理器处理和计算后借助于蓝牙设备将计算结果发送到智能手机上，即可在智能手机上利用相应的应用程序查看人体的心电数据。

另外，由于金属背板4接触人体的表面，所以人体的体温可以通过集成在金属背板4中的体温传感器监测，并经过数据处理后发送到智能手机上。

采用本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器可以方便地对人体的健康信息进行监测，尤其是采用本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器可以同时进行脉搏、心电图、体温和血氧浓度等健康信息的监测，其使用方便、操作简单、易于携带。另外，根据需要，还可以对本发明的可穿戴式多参数生理指标采集器进行改进，以实现更多生理指标的采集。

需要特别说明的是，本发明中关于可穿戴式多参数生理指标采集器的结构设计以及使用方法，尤其是通过“双手搭桥”来测量心电信息的方法是发明人的创新设计，这是目前现有技术中所不存在。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种可穿戴式多参数生理指标采集器，包括钢化玻璃面板(1)、金属边框(2)、反面塑料面板(3)、金属背板(4)、腕带(8)和开关(9)，所述金属边框(2)将所述钢化玻璃面板(1)和所述反面塑料面板(3)连接形成外壳，所述金属背板(4)扣合在所述反面塑料面板(3)上，其特征在于，在所述外壳中还依次布置有第一印刷电路板(5)、第二印刷电路板和电池，所述第一印刷电路板(5)上设置有测量组件，利用所述第二印刷电路板对所述测量组件测量的数据进行处理和计算并将结果发送到外部显示设备上；其中，所述第一印刷电路板(5)靠近所述反面塑料面板(3)布置。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式多参数生理指标采集器，其特征在于，所述金属背板(4)上设有充电凹槽(41)和监测凹槽(42)，所述充电凹槽(41)用于连接充电器以向手表充电，所述监测凹槽(42)提供能够进行健康监测的窗口。

3.根据权利要求2所述的可穿戴式多参数生理指标采集器，其特征在于，所述测量组件包括光源(56)和光敏传感器(53)，所述光源(56)和所述光敏传感器(53)设置在所述第一印刷电路板(5)上与所述监测凹槽(42)对应的部位，用于测量人体的脉搏和血氧浓度信息。

4.根据权利要求3所述的可穿戴式多参数生理指标采集器，其特征在于，所述金属背板(4)中集成有体温传感器和心电传感器，用于测量体温和心电数据。

5.根据权利要求4所述的可穿戴式多参数生理指标采集器，其特征在于，在所述第二印刷电路板上设置具有数据处理功能的微处理器和具有数据传输功能的蓝牙设备。

6.根据权利要求1所述的可穿戴式多参数生理指标采集器，其特征在于，所述第一印刷电路板(5)与所述金属背板(4)的外形相适应。

7.根据权利要求2所述的可穿戴式多参数生理指标采集器，其特征在于，在所述第一印刷电路板(5)上与所述充电凹槽(41)对应的部位设置有充电接头(51)，用于向手表充电。

8.一种使用根据权利要求5所述的可穿戴式多参数生理指标采集器监测心电的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将所述可穿戴式多参数生理指标采集器戴在使用者的一只手臂上，使所述可穿戴式多参数生理指标采集器的所述金属背板(4)接触人体表面，持续按下所述开关(9)超过三秒钟，切换到健康监测状态；

2)将另一只手臂搭在所述可穿戴式多参数生理指标采集器的所述金属边框(2)上，通过所述心电传感器监测人体的心电数据；

3)利用所述微处理器对监测到的心电数据进行分析和计算；

4)利用所述蓝牙设备将人体的心电信息传送到外部显示设备上；

5)利用安装在外部显示设备上的应用程序查看心电图信息。