CN105395179A - 一种健康监测组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种健康监测组件，它由胸带和手表组成，胸带上的血液流速监测传感器、血压监测传感器、体温监测传感器和脉搏监测传感器分别与微控制器A相连；手表上设置有显示屏和微控制单元B，天线A与天线B之间通过无线通信网络进行通讯。本发明在使用者穿戴过程中即可完成人体血液流速、血压、体温、心率等方面的健康状态监测，使用方便、智能化程度高；采用手表配合胸带使用，对胸带上的各传感器所采集到的血液流速、血压、体温、心率数据进行综合分析得到人体健康状态监测结果，并显示在手表的显示屏上，方便用户查看。

Description

一种健康监测组件

技术领域

本发明涉及人体健康监测技术领域，具体来说涉及一种健康监测组件。

背景技术

随着市场经济的高速发展，人们的生活节奏也越来越快，人们常常忙碌于工作、应酬当中，导致人们的精神压力过大和不规则生活方式，从而造成人体亚健康状态，各种慢性疾病的潜伏。随着各种疾病的发病率逐渐增长，人们对自身的健康状况也越来越重视。

如今市面上的电子医疗器械也如雨后春笋般越来越多，但是不同公司开发的电子医疗器械普遍需要用户人工操作，对使用者要求较高。可穿戴健康设备可在用户日常穿戴、使用过程中采集、监视人体的健康状态，具有使用方便、智能化程度高等特点，近几年来在电子医疗器械行业的发展尤为突出。

胸带通常贴身穿戴于人体胸部，使用十分方便，胸带的穿戴位置决定了它非常适于监测人体脉搏、血压和体温等参数。然而，传统的健康监测胸带通常都是独立工作的，其监测得到的人体健康状态结果只能通过其自带的显示屏进行显示，用户在查看结果时需要将胸带脱下，健康状态监测结果查看完毕后又将胸带穿上，使用十分不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用手表配合胸带使用的基于穿戴式传感器的健康监测组件，对胸带上的各传感器所采集到的血液流速、血压、体温、心率数据进行综合分析得到人体健康状态监测结果，并显示在手表的显示屏上，方便用户查看。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种健康监测组件，它由用于监测人体健康状态的胸带和用于显示监测结果的手表组成，所述的胸带上至少设有血液流速监测传感器、血压监测传感器、体温监测传感器、脉搏监测传感器和微控制单元A，脉搏监测传感器设置于与人体心脏相对应的位置，体温监测传感器设置于与人体腋窝相对应的位置；微控制单元A包括微控制器A、无线通信模块A、和天线A，血液流速监测传感器、血压监测传感器、体温监测传感器和脉搏监测传感器分别与微控制器A的信号输入端相连，微控制器A通过无线通信模块A与天线A连接；手表上设置有显示屏，手表内设有微控制单元B，微控制单元B包括微控制器B、无线通信模块B和天线B，显示屏通过总线与微控制器B连接，微控制器B通过无线通信模块B与天线B连接；天线A与天线B之间通过无线通信网络进行通讯；

所述脉搏监测传感器包括一个主传感器和一个辅助传感器；所述主传感器和辅助传感器通过具有高电气、振动隔离度的间隔传感器组合成一体；主传感器和辅助传感器的信号输出端反向串联；所述主/辅助传感器均为压力传感器；所述多个探头通过基体贴附在所述主传感器的感应表面；所述探头为凸起物；所述基体是由柔性或刚性材料制成的薄片，且所述凸起物设置在所述基体的上表面和/或下表面。

优选的，所述的微控制单元A的存储器内预设有专家数据库，微控制器A内设有数据分析模块，数据分析模块用于对血液流速监测传感器采集的血液流速数据、血压监测传感器采集的血压数据、体温监测传感器采集的体温数据和脉搏监测传感器采集的心率数据进行综合分析，获得人体健康状态结果，人体健康状态结果转发至手表上后通过显示屏显示。

优选的，所述的微控制单元B的存储器内预设有专家数据库，微控制器B内设有数据分析模块，数据分析模块用于对微控制器A转发而来的血液流速监测传感器采集的血液流速数据、血压监测传感器采集的血压数据、体温监测传感器采集的体温数据和脉搏监测传感器采集的心率数据进行综合分析，获得人体健康状态结果，直接通过显示屏显示。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)在使用者穿戴过程中即可完成人体血液流速、血压、体温、心率等方面的健康状态监测，使用方便、智能化程度高；

2)采用手表配合胸带使用，对胸带上的各传感器所采集到的血液流速、血压、体温、心率数据进行综合分析得到人体健康状态监测结果，并显示在手表的显示屏上，方便用户查看；

3)采用无线通信网络传输数据，使用安全、方便；

4)脉搏监测传感器设置于与人体心脏相对应的位置，体温监测传感器设置于与人体腋窝相对应的位置，人体心率和体温的监测结果准确度高、可靠性好。

附图说明

图1为本发明电路结构方框图；

图2为本发明结构示意图；

图3A是根据本发明一实施例的高抗干扰脉搏探测器的主视图；

图3B是图3A的俯视图；

图3C是图3A的右视图；

图4A是根据本发明一实施例的高抗干扰脉搏探测器组件的主视图；

图4B是图4A的俯视图；

图4C是图4A的右视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1和图2所示，一种健康监测组件，它由用于监测人体健康状态的胸带10和用于显示监测结果的手表20组成，所述的胸带10上至少设有血液流速监测传感器30、血压监测传感器40、体温监测传感器50、脉搏监测传感器60和微控制单元A，脉搏监测传感器60设置于与人体心脏相对应的位置，体温监测传感器50设置于与人体腋窝相对应的位置；微控制单元A包括微控制器A7、无线通信模块A、和天线A，血液流速监测传感器30、血压监测传感器40、体温监测传感器50和脉搏监测传感器60分别与微控制器A7的信号输入端相连，微控制器A7通过无线通信模块A与天线A连接；手表20上设置有显示屏8，手表20内设有微控制单元B，微控制单元B包括微控制器B、无线通信模块B和天线B，显示屏8通过总线与微控制器B连接，微控制器B通过无线通信模块B与天线B连接；天线A与天线B之间通过无线通信网络进行通讯。

可以在胸带10上预存专家数据库，微控制单元A的存储器内预设有专家数据库，微控制器A7内设有数据分析模块，数据分析模块用于对血液流速监测传感器30采集的血液流速数据、血压监测传感器40采集的血压数据、体温监测传感器50采集的体温数据和脉搏监测传感器60采集的心率数据进行综合分析，获得人体健康状态结果，人体健康状态结果转发至手表20上后通过显示屏8显示。

也可以在手表20上预存专家数据库，微控制单元B的存储器内预设有专家数据库，微控制器B内设有数据分析模块，数据分析模块用于对微控制器A7转发而来的血液流速监测传感器30采集的血液流速数据、血压监测传感器40采集的血压数据、体温监测传感器50采集的体温数据和脉搏监测传感器60采集的心率数据进行综合分析，获得人体健康状态结果，直接通过显示屏8显示。

本发明所述的脉搏检测传感器为高抗干扰脉搏监测传感器，能够感应人体动脉的一维、二维脉搏脉动压力，并能有效地降低其它的干扰信号。

依据本发明的一个实施例，高抗干扰脉搏监测传感器包括至少一个多探头主传感器和一个相对隔离的辅助传感器。每个高抗干扰脉搏探测器的输出是主传感器和辅助传感器反相串联的电压信号。高抗干扰脉搏探测器可是一个腕带、臂带、胸带、腿带、床垫、坐垫等任何可接触人体的，固定在动脉附近部位的传感器。

每一个探头独立感应动脉压力，多个探头组成的探头点阵探测到的脉搏信号在主传感器上迭加；而主传感器上感应到的干扰和反向串联的辅助传感器感应到的同样的干扰反向叠加得以抵消，形成高信噪比、稳定可靠脉搏压力信号

图3A-3C为根据本发明实施例的单个高抗干扰脉搏探测器的结构示意图。图3A是主视图；图3B是图3A的俯视图；图3C是图3A的右视图。如图3A-图3C所示，在本实施例中，高抗干扰脉搏探测器设置有3个探头1，探头1连接于基体2上，基体2与主传感器3的感应表面301相接触，将探头探测到的信号传递到主传感器3的感应表面301，主传感器3和辅助传感器5通过间隔传感器4安装在一起，间隔传感器4保证了辅助传感器5的感应表面501，502和探头1有良好的电气、振动隔离，主传感器和辅助传感器反向串联后的输出信号通过引出对线6输出。

图4A-4C是根据本发明实施例的包括两个高抗干扰脉搏探测器的高抗干扰脉搏探测器组件的结构示意图，其中，图4A是主视图；图4B是图4A的俯视图；图4C是图4A的右视图。如图4A-4C所示，在本实施例中，高抗干脉搏探测器组件设置有12个探头1，探头1连接于基体2上，基体2与第一主压力传感器31、第二主压力传感器32的感应表面相接触，将探头探测到的信号传递到主传感器组的感应表面；在第一主压力传感器31下是间隔传感器41，再下面是第一辅助传感器51，在第二主压力传感器32下是间隔传感器42，再下面是第二辅助传感器52，第一主压力传感器31和第一辅助传感器51反向串联的信号通过引出线组61输出；第二主压力传感器32和第二辅助传感器52反向串联的信号通过引出线组62输出。虽然图4A-4C中的基体2是一个整块的基体，作为选择，也可将其分成两个单独的基体：第一基体和第二基体，分别贴附在第一主压力传感器31、第二主压力传感器32的感应表面。

从图中可看出，探头之间相互间隔一段距离，形成点阵。这样设置的好处是：每个探头同时相对独立地探测信号，而在共用主传感器的感应表面上迭加，得到较强的输出信号。虽然图3A所示脉搏探测器上设置有3个单列排列的探头，但本领域技术人员应当知晓，还可设置更多探头，并将其排列成多行多列的点阵，甚至可排列成圆形、椭圆形等或其它形状的点阵。同理，作为类似的实施方式，由至少两个高抗干扰脉搏探测器构成的高抗干扰脉搏探测器组件中，每个高抗干扰脉搏探测器上也可设置比图4A中所示的12个探头更多或更少的探头，并将其排列成多行多列的点阵，甚至可排列成圆形、椭圆形等或其它形状的点阵。探头之间的距离设置以能够保持每个探头既能有较大地相对独立运动，又能有较高的密度为准。

在图3A和图4A所示的实施例中，探头1是设置在基体2的上表面21。在本发明的其它实施例中，探头1可设置在基体2的下表面22，或者可在基体2的上表面21和下表面22均设置探头1。基体2通常是由柔性或刚性材料制成的薄片。探头1的形状可以是弧形、半圆形、矩形、六角形等对称或非对称的多边形等各种不同形状的硬物体或软物体构成的凸起，通过薄片式基体(例如薄膜)用粘胶连接到或以任何方法连接到压力传感器单元的感应表面，形成探头点阵。

在本发明的一些实施例中，探头1为硬质凸起物，例如：不锈钢、铝合金、钛合金等金属凸起物，尼侬、ABS、有机玻璃等硬塑料凸起物等，其通过粘结剂粘接在所述基体2上。在其它实施例中，探头1为软质凸起物，例如：硅胶、橡胶等软塑料，或者由充气或空心气囊等构成凸起物。凸起物与基体可以采用相同材质一体成型，或者凸起物可以通过粘结剂粘接在相同或不同材质的基体上。应当理解，上述提及的材料均应为健康卫生、对人体无害的材料。在本发明的另一实施例中，探头直接设置在主传感器的感应表面，例如粘贴在传感器的感应表面。或用能稳定可靠地将探头安装在主传感器的感应表面的其它方法。

虽然本发明的实施例中采用的是压力传感器，但本领域技术人员应当理解，还可以采用其它类型的主/辅助传感器组来实施本发明。例如采用超声波信号传感器组，可选择性地包括一个超声波发生器，和具有一个以上的超声波探头的超声传感器；或热敏传感器组，可选择性地包括一个热源发生器，和具有一个以上的热敏探头的热敏传感器；或红外传感器组，可选择性地包括一个红外光源，和具有一个以上的红外探头的红外传感器；或电磁波信号传感器组，可选择性的包括一个电磁波发生器，和具有一个以上的电磁探头的电磁传感器；或核磁共振信号传感器组，可选择性的包括一个核磁共振发生器，和具有一个以上的核磁共振探头的核磁共振传感器；或X-光信号传感器组，可选择性的包括一个X-光发生器，和具有一个以上的X-光探头的X-光传感器。

本发明的各个实施例中，高抗干扰脉搏探测器包括由一个以上的相邻的沿着动脉血管双向(纵、横)单面或双面排列的弧形、半圆形、或相似形状的硬物体或软物体构成的探头点阵，并集成在主传感器表面。单面探头点阵与人体表面或传感器表面相接触。双面探头点阵的双面分别与人体表面和主传感器表面相接触。而和主传感器保持相对隔离的辅助传感器感应到的干扰信号，和主传感器上同样的干扰信号反相叠加，相互抵消。一个以上的该高抗干扰脉搏探测器双向(纵、横)排列组成高抗干扰脉搏探测器组件。在探测脉搏压力时，由于每个主传感器上有数个探头，每个探头都可以感应脉动，大大提高整个高抗干扰脉搏探测器组件的探测灵敏度；并且由于有数个探头，该高抗干扰脉搏探测器组件对位置不敏感，在相对大的范围内都可以有效地感应脉动。进一步将数个高抗干扰脉搏探测器单向、或双向排列集成使用，可得到更好的效果：更高的探测灵敏度，更强的感应信号。

利用本发明的高抗干扰脉搏探测器，可以取得高信噪比，稳定可靠，位置不敏感的脉搏信号，可以建立实用的全天候脉搏实时监测系统。使用户的生命体征/健康状况得到时时的关注，可以做到在日常检测时及时发现亚健康问题，及早治疗；急性发作时第一时间自动或主动报警，有效地避免发病猝死的危险。事实证明大多数心脑血管疾病患者，如果可以早期发现发病的趋势，采取措施，可以很大程度上避免有严重危害的急性发作发生。而急性发作前的早期自动、主动报警，则可大幅度减低心脑血管发病猝死的概率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种健康监测组件，其特征在于：它由用于监测人体健康状态的胸带和用于显示监测结果的手表组成，所述的胸带上至少设有血液流速监测传感器、血压监测传感器、体温监测传感器、脉搏监测传感器和微控制单元A，脉搏监测传感器设置于与人体心脏相对应的位置，体温监测传感器设置于与人体腋窝相对应的位置；微控制单元A包括微控制器A、无线通信模块A、和天线A，血液流速监测传感器、血压监测传感器、体温监测传感器和脉搏监测传感器分别与微控制器A的信号输入端相连，微控制器A通过无线通信模块A与天线A连接；手表上设置有显示屏，手表内设有微控制单元B，微控制单元B包括微控制器B、无线通信模块B和天线B，显示屏通过总线与微控制器B连接，微控制器B通过无线通信模块B与天线B连接；天线A与天线B之间通过无线通信网络进行通讯；

所述脉搏监测传感器包括一个主传感器和一个辅助传感器；所述主传感器和辅助传感器通过具有高电气、振动隔离度的间隔传感器组合成一体；主传感器和辅助传感器的信号输出端反向串联；所述主/辅助传感器均为压力传感器；所述多个探头通过基体贴附在所述主传感器的感应表面；所述探头为凸起物；所述基体是由柔性或刚性材料制成的薄片，且所述凸起物设置在所述基体的上表面和/或下表面。

2.根据权利要求1所述的一种健康监测组件，其特征在于：所述的微控制单元A的存储器内预设有专家数据库，微控制器A内设有数据分析模块，数据分析模块用于对血液流速监测传感器采集的血液流速数据、血压监测传感器采集的血压数据、体温监测传感器采集的体温数据和脉搏监测传感器采集的心率数据进行综合分析，获得人体健康状态结果，人体健康状态结果转发至手表上后通过显示屏显示。

3.根据权利要求1所述的一种健康监测组件，其特征在于：所述的微控制单元B的存储器内预设有专家数据库，微控制器B内设有数据分析模块，数据分析模块用于对微控制器A转发而来的血液流速监测传感器采集的血液流速数据、血压监测传感器采集的血压数据、体温监测传感器采集的体温数据和脉搏监测传感器采集的心率数据进行综合分析，获得人体健康状态结果，直接通过显示屏显示。