CN104207802A - 分体式胎音仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式胎音仪，其特征在于，包括：用来获取胎音信号的胎音探头（1）；用来接收并处理胎音信号的智能终端（2）；用来连接在所述胎音探头（1）与智能终端（2）之间的信号线（3）；其中，所述智能终端（2）通过信号线（3）接收所述胎音探头（1）获取的胎音信号，将所述胎音信号处理成对应于胎儿瞬时心率的数值和/或胎音跳动的图像信号，并显示在所述智能终端屏幕上。本发明使用通用的智能终端的音频接口来获取胎音信号，且胎音探头的电源可自动开关，结构简单，用户除了可用智能终端播放声音和屏幕显示心率变化曲线来感受胎心跳动外，还可通过胎音探头内置扬声器实时监听胎音；利用指示灯的明暗变化来同步展示胎儿的心跳，提升用户体验，使用方便，节约成本。

Description

分体式胎音仪

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种通过音频接口获取胎音信息的分体式胎音仪。

背景技术

胎音仪是一医疗仪器，用来检测胎儿心跳，将胎儿微弱的胎音信号放大，让人能很容易听到，专业人员还可以通过声音和瞬时心率曲线来判断胎儿是否正常。

技术上来讲，胎音仪均分为两大模块：探头模块，数据处理/显示模块。目前市场上流行的家用胎音仪多为一体式结构，即使是分体式结构的胎音仪，其数据处理/显示模块也都配有专门的处理器和存储器。但是由于价格的限制，这些专门的处理器和存储器只采用简单的单片机，无法做大的数据处理，存储空间也很小，因而功能受限，一般仅能播放声音，简单的显示瞬时心率数字而已。

目前的胎音仪多采用多普勒超声波探头，因为要驱动超声波，探头需要使用电池单独供电，这样就需要一开关控制电池的开和关。现有技术的设计就是在探头上加一机械开关/按钮，用户可以手动控制机械开关/按钮来打开或者关闭电源，使探头处于工作或者关闭状态。

传统的胎音仪只是将胎儿心跳的微弱声音放大，让用户能够听到胎儿的心跳，用户体验效果不明显。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种通过智能终端的音频接口获取胎音信息的分体式胎音仪，使用智能终端来代替专门的数据处理/显示器，并新增用户体验功能；通过连接智能终端音频接口的信号线来自动控制胎音探头电池的打开或者关闭；在胎音探头内设置与胎音信号同步明暗变化的指示灯，以及内置用于播放胎音的扬声器来提升用户体验。

为了实现本发明的上述目的，提供以下技术方案：

一种分体式胎音仪，包括：用来获取胎音信号的胎音探头；用来接收并处理胎音信号的智能终端；用来连接在所述胎音探头与智能终端之间的信号线；其中，所述智能终端通过信号线接收所述胎音探头获取的胎音信号，将所述胎音信号处理成对应于胎儿瞬时心率的数值和/或胎音跳动的图像信号，并显示在智能终端屏幕上。

优选地，所述胎音探头包括：用来获取胎音信号的胎音传感器；所述胎音传感器的自动供电装置；连通检测电路，用于检测胎音探头是否连通所述智能终端，并在检测到所述胎音探头已连通智能终端时，接通所述自动供电装置向胎音传感器供电。

优选地，所述胎音探头还包括：连接所述胎音传感器的输出驱动装置，用于接收胎音传感器输出的胎音信号，并将其转换成与胎音信号同步的光信号。

优选地，所述输出驱动装置包括：指示灯；与所述胎音传感器连接的放大整形电路；连接在所述指示灯和放大整形电路之间的线性驱动电路，用来驱动指示灯明暗变化以便同步反应胎音信号。

优选地，所述胎音探头还包括：与所述输出驱动装置连接的扬声器，所述扬声器在输出驱动装置的驱动下用于将胎音传感器输出的胎音信号转换成可闻胎音。

优选地，所述智能终端包括：经由信号线和智能终端音频接口并用于接收胎音信号的胎音接收模块；连接所述胎音接收模块并对其传送的胎音信号进行处理的胎音处理模块。

优选地，所述智能终端还包括：其输入端连接所述胎音接收模块的功能转换模块，其输出端分别连接所述胎音处理模块和终端业务模块，在收到来自所述胎音接收模块的胎音信号后，中断终端业务功能，并启动所述胎音处理模块进行胎音处理。

优选地，所述自动供电装置包括：向所述胎音传感器供电的电池；串接在所述电池供电回路中的电子开关，其控制端连接所述连通检测电路的输出端。

优选地，所述连通检测电路包括：其输入端经由所述信号线连接智能终端音频接口的全桥式适配器；其输入端连接所述全桥式适配器输出端的驱动电路，其输出端连接所述电子开关的控制端。

优选地，所述电子开关由晶体管和/或场效应管组成。

优选地，所述智能终端为智能手机或平板电脑。

优选地，所述胎音传感器为超声多普勒传感器。

优选地，所述指示灯为LED灯。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1、使用智能终端来代替传统胎音仪/胎心监护仪的专门的数据处理显示模块，用户只需购买一胎音探头，连接上智能终端，就可拥有较一些专业胎音仪/胎心监护仪功能更多的胎音仪/胎心监护仪。

2、智能终端在开启的状态下经信号线将胎音探头连接到其音频接口，即可自动打开胎音探头使其处于工作状态，无需手动开关胎音探头，降低使用复杂度，并且可最大程度节省电池电量。

3、本发明使用音频接口获取胎音信息，具有以下优点：大多数智能终端音频接口的电气接口标准统一，互换性、通用性好，使本发明易于普及；音频接口的电气性能稳定，抗干扰能力强，并且接头形状为轴对称，无需担心插反，连接机械性能好；音频接口不仅可以传输音频信号，还可以双向传输数字信号。

4、在胎音探头内设置指示灯，指示灯明暗变化同步地反应胎儿心跳频率/幅度，视觉感知胎儿心跳，提升用户体验。

5、本发明的分体式胎音仪只需要购买一个胎音探头，成本不仅低于专业的胎心监护仪，也低于家用的胎音仪。

6、在胎音探头内置扬声器，解决了扬声器和胎音传感器一体化时相互干扰的问题，无需使用耳机便可同步听到胎音，使用方便。

附图说明

图1是本发明分体式胎音仪的连接示意图；

图2是实施例一的分体式胎音仪的原理框图；

图3是实施例二的分体式胎音仪的原理框图；

图4是实施例三的分体式胎音仪的原理框图；

图5是本发明分体式胎音仪的智能终端的原理框图；

图6是本发明胎音探头内的连通检测电路的原理框图；

图7是本发明胎音探头内自动供电装置的原理框图；

图8是本发明输出驱动装置的原理框图；

图9-11是本发明胎音探头内的连通检测电路和自动供电装置的电路原理图；

图12是实施例二的分体式胎音仪的部分电路原理图；

图13是实施例三的分体式胎音仪的部分电路原理图。

附图标记说明：1-胎音探头；2-智能终端；3-信号线；4-输出驱动装置；5-连通检测电路；6-自动供电装置；7-胎音传感器；8-扬声器。

具体实施方式

如图1所示，本发明的分体式胎音仪包括：用来获取胎音信号的胎音探头1；与所述胎音探头1连接的智能终端2，用来接收并处理所述胎音探头1传来的胎音信号；连接在所述胎音探头1与智能终端2之间的信号线3，所述信号线3与智能终端2的音频接口连接，用来将胎音探头1采集到的胎音信号传输到智能终端，并且信号线3将胎音探头1连接到开启的智能终端上，还可以触发胎音探头1开始工作。

本发明为提升用户体验，在胎音探头1内设置输出驱动装置，该输出驱动装置与胎音传感器连接，用于接收胎音传感器输出的胎音信号，用指示灯的明暗变化来同步展示胎音信号（即胎儿的心跳）。在胎儿每次心跳时，指示灯就随着心跳频率/幅度同步进行明暗变化，因此用视觉感知灯的明暗变化次数就可以数出胎儿的心跳次数，增加体验感。

另外，本发明不仅可以同步视觉感知胎儿心跳，还可以同步听觉感知胎儿心跳。具体的，在胎音探头内设置扬声器，该扬声器用于接收胎音传感器输出的胎音信号并将其转换成可闻胎音同步播放，增加体验感。

下面结合实施例对本发明的分体式胎音仪进行详细叙述：

实施例一

如图2所示，分体式胎音仪包括：智能终端2、胎音探头1以及连接在智能终端2和胎音探头1之间的信号线3。

胎音探头1包括：用来获取胎音信号的胎音传感器7，本发明的胎音传感器为超声多普勒传感器；连接所述胎音传感器7并为其供电的自动供电装置6；其输入端经由信号线3连接智能终端2音频接口的连通检测电路5，其输出端连接自动供电装置的控制端，所述连通检测电路5用于检测胎音探头1是否连通智能终端，并在检测到胎音探头1已连通智能终端时，接通自动供电装置6向胎音传感器供电；连接所述胎音传感器7的扬声器8。

具体的，如图7所示，自动供电装置6包括：向所述胎音传感器7供电的电池；串接在所述电池供电回路中的电子开关，其控制端连接所述连通检测电路5的输出端。如图6所示，连通检测电路5包括：其输入端经由信号线3连接智能终端音频接口的全桥式适配器；其输入端连接全桥式适配器输出端的驱动电路，其输出端连接电子开关的控制端。其中，如图9至11所示，电子开关由晶体管和/或场效应管组成；全桥式适配器可由二极管、晶体管或者场效应管组成；驱动电路由晶体管组成。

自动供电装置和连通检测电路的工作原理如下：当与胎音探头连接的信号线连接到智能终端的音频接口上时，由于不同智能终端的音频接口的电平不同，全桥式适配器会自动与具有不同音频接口的智能终端进行电平线路匹配，输出一个电信号经驱动电路传送到电子开关，闭合电子开关以接通电池给胎音传感器供电。

用户一旦利用信号线接通智能终端和胎音探头，胎音探头电源便自动打开，使胎音探头进入工作状态；一旦用户将胎音探头从智能终端音频接口拔出，胎音探头电源自动切断，这样最大程度节省电池电量，并且省去用户开关机械按钮的繁琐步骤。

如图5所示，智能终端2包括：经由信号线3和智能终端的音频接口连接胎音传感器的胎音接收模块，用于接收胎音信号；连接胎音接收模块并对其传送的胎音信号进行处理的胎音处理模块。

智能终端在开启待机的状态下，经信号线与胎音探头接通，胎音传感器将胎音信号发送到胎音接收模块，并传送给胎音处理模块处理；如果智能终端在接收胎音信号的同时收到来电或短信息，胎音接收模块自动保存胎音信息，智能终端开始处理来电或短信息，处理完毕之后继续接收胎音信号进行相应处理。

智能终端2还包括：其输入端连接所述胎音接收模块的功能转换模块，其输出端分别连接所述胎音处理模块和终端业务模块。

智能终端2在收到来自胎音接收模块的胎音信号后，若终端业务模块正在运行，则功能转换模块动作，使终端业务模块进入后台程序，并启动胎音处理模块进行胎音处理；若终端业务模块没有在运行，则胎音接收模块接收到胎音信号后，胎音处理模块运行。

本发明的智能终端为智能手机或平板电脑，例如iPhone,iPad,iTouch,AndroidPhone，AndroidPad等。

本发明分体式胎音仪是使用通用的智能终端来代替传统胎音仪/胎心监护仪的专门的数据处理显示模块，用户只需购买胎音探头，连接上智能终端，就可拥有较一些专业胎音仪/胎心监护仪功能更多的胎音仪/胎心监护仪。

具体操作时，将胎音探头1通过信号线3连接到智能终端2的音频接口，胎音探头进入工作状态，胎音传感器将采集的胎音音频信号通过信号线直接传输到智能终端，智能终端接收到音频信号后，胎音处理模块将做相应处理。

此外，胎音探头与智能终端连通后，胎音传感器将采集的胎音信号传送给胎音探头内设置的与其连接的扬声器8，扬声器同步播放可闻胎音。本发明的胎音探头1具有连通检测电路5，用于检测胎音探头1与智能终端2是否连通，如果没有连接信号线或者信号线接触不良，则智能终端的电信号无法到达连通检测电路5，与连通检测电路5连接的自动供电装置6内的电子开关不闭合，胎音传感器没有电源供电，则胎音探头不工作。优选地，可以在连通检测电路中设置指示灯，用于帮助用户观察胎音探头1与智能终端2是否连通，提升用户体验。

本发明分体式胎音仪的胎音探头与智能终端连通后开始工作，将采集的胎音音频信号传输到智能终端，智能终端接收到音频信号后，胎音处理模块将做如下处理：运用数字信号处理技术，降低背景噪音，增强信噪比；将处理后的音频信号录制下来，今后可以回放；实时分析音频信号，获取瞬时胎心率，并在智能终端的屏幕上显示声强、瞬时心率、心率变化曲线等。

智能终端处理能力十分强大，无论是CPU性能，还是内存大小、访问速度，已经远远超越了传统胎音仪以及专业胎心监护仪里使用的单片机或处理器，因此可以使用更好、但需要更多计算资源的算法来处理分析数据。智能终端的屏幕显示技术已经远远超越传统胎音仪或专业胎心监护仪的屏幕。这些传统的医疗仪器只使用简单的液晶显示，因此很多细节无法呈现，用户体验也大大受限。使用智能终端的屏幕，在不增加任何成本的情况下，用户可以直接使用最新的屏幕技术，如滑屏、触摸等，体验大大提升。

智能终端具有天然的联网功能，所采集的数据可以分享到各类社交网站，更可以上传到云端集中处理，也可以传给医生做远程诊断。采集到的数据更可做海量数据分析，做更好的医学研究。智能终端已经有很大的存储空间，因此历史记录可以轻松保存。

本发明的分体式胎音仪只需要购买一个胎音探头，连接到通用的已开启的智能终端就可以使用，并且功能强大。但因为只需要购买一个胎音探头，成本不仅低于专业的胎心监护仪，也低于家用的胎音仪。

实施例二

如图3所示，分体式胎音仪包括：智能终端2、胎音探头1以及连接在智能终端2和胎音探头1之间的信号线3。

如图3所示，本实施例的胎音探头1包括胎音传感器7、连接胎音传感器并为其供电的自动供电装置6以及其两端分别与智能终端和自动供电装置6连接的连通检测电路5，与胎音传感器连接的输出驱动装置4以及与输出驱动装置连接的扬声器8。如图3所示，胎音传感器获取的胎音信号分别传送给输出驱动装置和智能终端。

本实施例中胎音传感器7、自动供电装置6以及连通检测电路5的结构以及连接关系均与实施例一相同，详细叙述请参考前文，在此不再赘述。

如图8所示，输出驱动装置4包括：指示灯；与胎音传感器连接的放大整形电路；连接在指示灯和放大整形电路之间的线性驱动电路，用来驱动指示灯与胎音信号同步地明暗变化。如图12所示，胎音传感器7获取的胎音信号经放大整形之后进行多级线性放大，最后放大后的信号用来驱动指示灯明暗变化；优选地，所述指示灯为LED灯。其中，本实施例在胎音探头内设置扬声器8，该扬声器与线性驱动电路连接，放大后的胎音信号传送到扬声器同步播放，无需使用耳机便可同步听到胎音，使用方便。特别的，本发明解决扬声器和胎音传感器一体化时的相互干扰的问题，合理利用空间。

输出驱动装置的工作原理如下：胎音传感器将胎心的跳动转换为电信号，转换后的电信号通过放大整形电路去除干扰噪音并提升胎心信号纯度和强度，再由线性驱动电路直接驱动LED灯发光。电信号的强弱与心跳幅度直接关联，胎心跳动强时信号强，指示灯亮；胎心跳动弱时信号弱，指示灯暗，这样指示灯随着胎心的跳动强弱而明暗变化。

具体操作时，将胎音探头1通过信号线3连接到智能终端2的音频接口，胎音探头进入工作状态，胎音传感器将采集的胎音音频信号直接传输到智能终端，智能终端接收到音频信号后，胎音处理模块将做相应处理，详细步骤请参照实施例一。

此外，胎音探头与智能终端连通后，胎音传感器将采集的胎音信号除了直接传送给智能终端外，还经过输出驱动装置整形放大之后传送给胎音探头内设置的指示灯和扬声器。本实施例中，用户除了可用智能终端播放声音和屏幕显示心率变化曲线来感受胎心跳动外，还可用指示灯的明暗变化来同步展示胎儿的心跳，扬声器同步播放胎音，提升用户体验。

实施例三

如图4所示，分体式胎音仪包括：智能终端2、胎音探头1以及连接在智能终端2和胎音探头1之间的信号线3。

如图4所示，本实施例的胎音探头1包括胎音传感器7、连接胎音传感器并为其供电的自动供电装置6、其两端分别与智能终端和自动供电装置6连接的连通检测电路5、与胎音传感器连接的输出驱动装置4以及与输出驱动装置4连接的扬声器8。如图4所示，胎音传感器获取的胎音信号传送给输出驱动装置，经过输出驱动装置处理之后传送给智能终端和扬声器。

具体地，如图13所示，本实施例的胎音传感器7获取的胎音信号经过放大整形电路整形，线性驱动电路各级放大后分别传送给智能终端、指示灯以及扬声器8。本实施例的其余结构以及连接关系均与实施例二相同，详细叙述请参考实施例一和二，在此不再赘述。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分体式胎音仪，其特征在于，包括：

用来获取胎音信号的胎音探头；

用来接收并处理胎音信号的智能终端；

用来连接在所述胎音探头与智能终端之间的信号线；

其中，所述智能终端通过信号线接收所述胎音探头获取的胎音信号，将所述胎音信号处理成对应于胎儿瞬时心率的数值和/或胎音跳动的图像信号，并显示在所述智能终端屏幕上。

2.根据权利要求1所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述胎音探头包括：

用来获取胎音信号的胎音传感器；

所述胎音传感器的自动供电装置；

连通检测电路，用于检测胎音探头是否连通所述智能终端，并在检测到所述胎音探头已连通智能终端时，接通所述自动供电装置向胎音传感器供电。

3.根据权利要求2所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述胎音探头还包括：

连接所述胎音传感器的输出驱动装置，用于接收胎音传感器输出的胎音信号，并将其转换成与胎音信号同步的光信号。

4.根据权利要求3所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述输出驱动装置包括：

指示灯；

与所述胎音传感器连接的放大整形电路；

连接在所述指示灯和放大整形电路之间的线性驱动电路，用来驱动指示灯明暗变化以便同步反应胎音信号。

5.根据权利要求4所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述胎音探头还包括：与所述输出驱动装置连接的扬声器，所述扬声器在输出驱动装置的驱动下用于将胎音传感器输出的胎音信号转换成可闻胎音。

6.根据权利要求5所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述智能终端包括：经由信号线和智能终端音频接口并用于接收胎音信号的胎音接收模块；连接所述胎音接收模块并对其传送的胎音信号进行处理的胎音处理模块。

7.根据权利要求6所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述智能终端还包括：其输入端连接所述胎音接收模块的功能转换模块，其输出端分别连接所述胎音处理模块和终端业务模块，在收到来自所述胎音接收模块的胎音信号后，中断终端业务功能，并启动所述胎音处理模块进行胎音处理。

8.根据权利要求2所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述自动供电装置包括：

向所述胎音传感器供电的电池；

串接在所述电池供电回路中的电子开关，其控制端连接所述连通检测电路的输出端。

9.根据权利要求3所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述连通检测电路包括：

其输入端经由所述信号线连接智能终端音频接口的全桥式适配器；

其输入端连接所述全桥式适配器输出端的驱动电路，其输出端连接所述电子开关的控制端。

10.根据权利要求1所述的分体式胎音仪，其特征在于，所述智能终端为智能手机或平板电脑。