CN107158522A - 一种胰岛素注射器智能化装置 - Google Patents
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Abstract
一种胰岛素注射器智能化装置，包括智能化装置和配套智能移动设备装置，通过采集单元采集胰岛素注射时的‘咔’声产生的次数，记录到微控制单元里面，通过通信单元以有线/无线通信方式传输给配套智能移动设备软件进行存储、显示；所述的配套智能移动设备装置包括：会通过基础数据录入单元，收集用户的基本信息如身高、体重、年龄、性别，通过饮食采集单元收集用户的饮食摄入详情，经过运算分析最后给出建议的胰岛素注射剂量。
Description
技术领域
本发明涉及一种胰岛素注射器智能化的装置，特别是指一种能独立使用的胰岛素注射器智能化装置。
背景技术
目前市场上绝大多数胰岛素注射器(俗称胰岛素笔)都是机械的，无法自动记录下来患者的胰岛素注射剂量，更不能进行智能化提醒。而新研发一款胰岛素笔的周期一般需要三年以上才能拿到医疗器械注册许可证。
本发明采用附加组件的形式，做成小型化产品附加在传统机械式胰岛素笔上使用，采集胰岛素注射时产生的机械动作，比如注射时的‘咔’声，经过运算分析后得出胰岛素注射剂量。通过无线或有线的通信方式跟移动智能设备建立通信。移动智能设备里面的配套应用程序可收集糖尿病用户的基本信息如身高、体重、年龄、性别，还能采集记录糖尿病用户的血糖、血压、饮食、运动等。基于以上数据，配套应用程序可计算出糖尿病用户的胰岛素注射剂量，在移动智能设备上和本装置上提醒用户注射胰岛素，当胰岛素实际注射剂量与理论注射剂量不符时，在移动智能设备应用上和本装置上提醒用户。移动智能设备包含使用iOS、Android、WindowsPhone等操作系统的智能移动智能设备、平板等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用方便、结构简单的胰岛素注射器智能化的装置。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种胰岛素注射器智能化装置，包括智能化装置A和配套智能移动设备装置B，所述的智能化装置A包括：微控制单元1、提醒单元2、采集单元3、通信单元4以及电源单元5，通过采集单元3采集胰岛素注射时的‘咔’声产生的次数，记录到微控制单元1里面，通过通信单元4以有线/无线通信方式传输给配套智能移动设备软件B进行存储、显示；所述的配套智能移动设备装置B包括：会通过基础数据录入单元10，收集用户的基本信息如身高、体重、年龄、性别，通过饮食采集单元8收集用户的饮食摄入详情，通过运动采集单元9收集用户的运动详情，通过血糖采集单元11移动智能设备用户的血糖详情，通过血压采集单元12收集用户的血压详情，经过运算分析最后给出建议的胰岛素注射剂量。
所述的胰岛素注射器智能化装置，所述的的无线方式为蓝牙或NFC或WIFI 或移动网络，所述的有线方式为USB接口或者耳机接口。
所述的胰岛素注射器智能化装置，设置在配套智能移动设备装置B的主控单元1的胰岛素注射时间和建议胰岛素注射剂量，会通过通信单元4，同步给智能化装置A的通信单元6，由微控制单元1存储起来，当注射时间快到了的时候，提醒单元2和提醒单元13，均会提醒用户注射胰岛素；当实际注射剂量与建议的注射剂量不符时，提醒单元2和提醒单元13均会提醒用户检查。
所述的胰岛素注射器智能化装置，所述智能化装置A的微控制单元1采用赛普拉斯(Cypress)公司生产的型号为CYBL10563-68FNXIT的蓝牙芯片。
所述的胰岛素注射器智能化装置，所述智能化装置A的提醒单元2采用LED 灯、蜂鸣器、通用喇叭等方式；所述智能化装置A的采集单元3采用声音技术；所述智能化装置A的通信单元4采用微控制单元1自带的蓝牙通信功能；所述智能化装置A的电源单元5采用纽扣电池或者锂电池供电；所述的通信单元6 为智能移动设备上的通信模块，采用与智能化装置A配套的通信技术。
所述的胰岛素注射器智能化装置，所述主控单元7是采用安卓、iOS、WindowsPhone等智能移动操作系统的只能移动设备；所述的饮食采集单元8可让用户手工录入，未来有智能化设备能自动录入后也可接入；所述的饮食采集单元9可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入；所述的基础数据录入单元10可让用户手工录入；所述的血糖采集单元11可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入；所述的血压采集单元12可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入；所述的提醒采集单元13可以通过弹出提示框、播放铃声、震动的方式实现。
使用本发明的有益效果在于：本发明的有益效果在于：通过低成本、简洁的设计，让机械式胰岛素笔智能化，方便糖尿病患者更好的长期管理自己的健康。
附图说明
图1为本发明的原理框图示意图；
图2为本发明自动识别分析胰岛素笔注射声音的电路框图；
图3为图2的电路原理图；
其中：
A～胰岛素注射器智能化装置
14～微控制单元
15～提醒单元
16～采集单元
17～通信单元
18～电源单元
B～配套智能移动设备装置
6～通信单元
7～主控单元
8～饮食采集单元
9～运动采集单元
10～基础数据录入单元
11～血糖采集单元
12～血压采集单元
13～提醒单元
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图1 说明本发明的具体实施方式。
如附图1所示，胰岛素注射器智能化装置由智能化装置A和配套智能移动设备装置B组成。
智能化装置A通过采集单元3采集胰岛素注射时的‘咔’声产生的次数，记录到微控制单元1里面，通过通信单元5以蓝牙/WIFI/移动网络等无线通信方式，或者USB/耳机接口等有线方式传输给配套智能移动设备软件B进行存储、显示。
配套智能移动设备装置B，会通过基础数据录入单元10，收集用户的基本信息如身高、体重、年龄、性别，通过饮食采集单元8收集用户的饮食摄入详情，通过运动采集单元9收集用户的运动详情，通过血糖采集单元11移动智能设备用户的血糖详情，通过血压采集单元12收集用户的血压详情，经过运算分析最后给出建议的胰岛素注射剂量。
设置在配套智能移动设备装置B的主控单元1的胰岛素注射时间和建议胰岛素注射剂量，会通过通信单元4，同步给装置A的通信单元6，由微控制单元 1存储起来。当注射时间快到了的时候，提醒单元2和提醒单元13，均会提醒用户注射胰岛素。当实际注射剂量与建议的注射剂量不符时，提醒单元2和提醒单元13均会提醒用户检查。
所述智能化装置A的微控制单元1采用赛普拉斯(Cypress)公司生产的型号为CYBL10563-68FNXIT的蓝牙芯片。
所述智能化装置A的提醒单元2采用LED灯、蜂鸣器、通用喇叭等方式。
所述智能化装置A的采集单元3采用声音技术，在所述的采集单元3中设置有自动识别分析胰岛素笔注射声音的电路，采用低成本的组合模拟电路来分析处理声音模拟信号，最后变成方波数字信号，让低成本微控制器来通过中断算出“咔”声出现的次数，该电路能自动拾取胰岛素笔转动的音频信号，通过识别、分析对音频信号进行处理，通过计算方波出现的次数，得出胰岛素注射剂量；如图2所示，该电路包括：拾取声音信号输出模拟波形的音频信号拾取装置14，采用阻容电路实现信号隔直的信号隔直单元15，采用运算放大器加上二极管实现信号负半周翻转的信号负半周翻转单元16；采用运算放大器实现信号放大的信号放大单元17；采用阻容实现包络积分的信号包络积分单元18；采用比较器来转换包络波形到方波的信号比较单元19；控制处理上述信号流程的微控制器单元20；以及为上述电路提供工作电源的电源单元21；所述的音频信号拾取单元14将采集到的外界声音输出，这个信号是带偏压的，经过信号隔直单元15后变成0伏上下震荡的模拟波形，再经过信号负半周翻转单元19把0 伏以下的波形全部翻转到0v以上，然后再经过信号放大单元17和信号包络积分单元18之后输出波形10，最后经过信号比较单元6输出方波信号11到微控制器单元7处理，微控制器单元7可根据方波信号产生的中断进行计数，得出“咔”声出现的次数；所述的音频信号拾取装置1包括：麦克风U2，麦克风U2 的1脚接信号隔直单元2的输入端；麦克风U2的2脚接地，麦克风U2的3脚接电源VDD；所述的麦克风U2采用AAC格式的型号为SM0102B-NE系列的硅麦克风，具体：SM0102B-NE381-X01；所述的信号隔直单元2由串联的第一电容C1和第一电阻R1组成，所述的第一电容C1一端与音频信号拾取装置1的输出端相连，所述的第一电容C1的另一端与第一电阻R1相连，第一电阻R1的另一端接地，所述的第一电容C1与第一电阻R1之间接信号负半周翻转单元3的输入端；所述的信号负半周翻转单元3包括：双路运算放大器U1、高速二极管D1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，双路运算放大器U1的1脚接高速二极管D1后与2脚并联，双路运算放大器U1的3脚、4脚接地；双路运算放大器 U1的5脚与串联的第二电阻R2和第三电阻R3，双路运算放大器U1的6脚与7 脚之间接第四电阻R4，双路运算放大器U1的8脚接信号放大单元4的输入端；所述的信号放大单元4包括：单路运算放大器U3、第五电阻R5、第六电阻R6,所述的单路运算放大器U3的3脚接双路运算放大器U1的输入端，所述的单路运算放大器U3的2脚接地，所述的单路运算放大器U3的5脚接VDD，所述的单路运算放大器U3的4脚接串联的第五电阻R5与第六电阻R6之间，第五电阻R5的另一端接地，第六电阻R6的另一端与所述的单路运算放大器U3的1脚并联与信号包络积分单元5输入端相连；所述的信号包络积分单元5包括：第七电阻R7、第八电阻R8、第二电容C2、第三电容C3,所述的第七电阻R7与第三电容C3串联，所述的第七电阻R7另一端接信号放大单元4的输出端，第三电容 C3的另一端与第八电阻R8并联后接信号比较单元6的输入端，第八电阻R8的另一端接地，第二电容C2并联在第七电阻R7与第三电容C3之间，第二电容C2的另一端接地；所述的信号比较单元6包括：比较器U4、第九电阻R9和第十电阻R10，所述的比较器U4的3脚接信号包络积分单元5的输出端，所述的比较器U4的2脚接地，所述的比较器U4的6脚接VDD，所述的比较器U4的5脚并联电阻R9和电阻R10接地，所述的比较器U4的4脚接并联第九电阻R9与第十电阻R10之间，所述的比较器U4的1脚接微控制器单元7的输入端；所述的第九电阻R9和第十电阻R10组成分压电路，把比较器输出的参考电压分压到合适的值作为比较器的比较基准电压。
所述智能化装置A的通信单元4采用微控制单元1自带的蓝牙通信功能。
所述智能化装置A的电源单元5采用纽扣电池或者锂电池供电。
所述的通信单元6为智能移动设备上的通信模块，采用与智能化装置A配套的通信技术。
所述主控单元7是采用安卓、iOS、WindowsPhone等智能移动操作系统的只能移动设备。
所述的饮食采集单元8可让用户手工录入，未来有智能化设备能自动录入后也可接入。
所述的饮食采集单元9可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入。
所述的基础数据录入单元10可让用户手工录入。
所述的血糖采集单元11可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入。
所述的血压采集单元12可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入。
所述的提醒采集单元13可以通过弹出提示框、播放铃声、震动的方式实现。
此间说明的是，所述的饮食采集单元8、饮食采集单元9、基础数据录入单元10、血糖采集单元11、血压采集单元12和提醒采集单元13均采用智能移动设备的现有技术，所以，本发明中不再对此进行一一详细描述。
作为另一种方式，本发明装置采用附加组件的形式，将所述智能化装置A 的采集单元3做成小型化产品附加在传统机械式胰岛素笔上使用，采集胰岛素注射时的‘咔’声，经过运算分析后得出胰岛素注射剂量。
本装置可通过蓝牙/WIFI/移动网络等无线通信方式，或者USB/耳机接口等有线方式跟移动智能设备连接通信。移动智能设备上的配套软件能够除了记录用户的身高、体重、年龄、性别等基本资料，还能够管理他的血糖、血压、胰岛素注射剂量等糖尿病管理的关键要素，医生客户端能远程推送胰岛素注射方案到患者客户端，包括注射时间点和剂量，本装置和移动智能设备的患者客户端建立通信后把胰岛素注射方案同步到装置内。
当胰岛素注射时间快到了的时候，本装置通过LED灯或者蜂鸣器、语音等提示方式进行提醒。当胰岛素注射完成后，若注射剂量与方案的剂量不符时，本装置通过LED灯、蜂鸣器、语音等提示方式提醒。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种胰岛素注射器智能化装置，包括智能化装置(A)和配套智能移动设备装置(B)其特征在于：
所述的智能化装置(A)包括：微控制单元(1)、提醒单元(2)、采集单元(3)、通信单元(4)以及电源单元(5)，通过采集单元(3)采集胰岛素注射时的‘咔’声产生的次数，记录到微控制单元(1)里面，通过通信单元(4)以有线/无线通信方式传输给配套智能移动设备软件(B)进行存储、显示；
所述的配套智能移动设备装置(B)包括：会通过基础数据录入单元(10)，收集用户的基本信息如身高、体重、年龄、性别，通过饮食采集单元(8)收集用户的饮食摄入详情，通过运动采集单元(9)收集用户的运动详情，通过血糖采集单元(11)移动智能设备用户的血糖详情，通过血压采集单元(12)收集用户的血压详情，经过运算分析最后给出建议的胰岛素注射剂量。
2.根据权利要求1所述的胰岛素注射器智能化装置，其特征在于：所述的的无线方式为蓝牙或NFC或WIFI或移动网络，所述的有线方式为USB接口或者耳机接口。
3.根据权利要求1所述的胰岛素注射器智能化装置，其特征在于：设置在配套智能移动设备装置(B)的主控单元(1)的胰岛素注射时间和建议胰岛素注射剂量，会通过通信单元(4)，同步给智能化装置(A)的通信单元(6)，由微控制单元(1)存储起来，当注射时间快到了的时候，提醒单元(2)和提醒单元(13)，均会提醒用户注射胰岛素；当实际注射剂量与建议的注射剂量不符时，提醒单元(2)和提醒单元(13)均会提醒用户检查。
4.根据权利要求1所述的胰岛素注射器智能化装置，其特征在于：所述智能化装置(A)的微控制单元(1)采用赛普拉斯(Cypress)公司生产的型号为CYBL10563-68FNXIT的蓝牙芯片。
5.根据权利要求1所述的胰岛素注射器智能化装置，其特征在于：所述智能化装置(A)的提醒单元(2)采用LED灯、蜂鸣器、通用喇叭等方式；所述智能化装置(A)的采集单元(3)采用声音技术；所述智能化装置(A)的通信单元(4)采用微控制单元(1)自带的蓝牙通信功能；所述智能化装置(A)的电源单元(5)采用纽扣电池或者锂电池供电；所述的通信单元(6)为智能移动设备上的通信模块，采用与智能化装置(A)配套的通信技术。
6.根据权利要求1所述的胰岛素注射器智能化装置，其特征在于：所述主控单元(7)是采用安卓、iOS、WindowsPhone等智能移动操作系统的只能移动设备；所述的饮食采集单元(8)可让用户手工录入，未来有智能化设备能自动录入后也可接入；所述的饮食采集单元(9)可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入；所述的基础数据录入单元(10)可让用户手工录入；所述的血糖采集单元(11)可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入；所述的血压采集单元(12)可让用户手工录入，也可接入智能化设备自动录入；所述的提醒采集单元(13)可以通过弹出提示框、播放铃声、震动的方式实现。
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