CN111024142B - 一种测试装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种测试装置，所述测试装置具体包括：控制器以及依次设置的第一模拟层、第二模拟层和第三模拟层；其中，所述第一模拟层为半透半反层；所述第二模拟层为偏振层，所述偏振层的透光率可调；所述第三模拟层为反射层；所述控制器与所述第二模拟层电连接，用于调节所述第二模拟层的透光率。本发明实施例中，所述测试装置可以模拟人体的环境对所述电子设备上的心率传感器的性能进行测试及校正，而且，可以提供多种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正，以提高所述电子设备上的心率传感器的性能可靠性。

Description

一种测试装置及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种测试装置及一种电子设备。

背景技术

随着用户对于使用体验的极致追求，用户对于智能手环、智能手表等电子设备的性能要求和使用体验要求也越来越高。例如，现有的智能手环中，常常设置有心率传感器，以利用光电容积描记(photoplethysmograph，PPG) 技术进行人体运动心率的检测。在设有心率传感器的电子设备出厂前，需要采用测试装置对该心率传感器的性能进行测试及校正。

现有的测试装置上通常设置有光发射模块，该光发射模块可以用于向电子设备上的心率传感器发射仿真光线，该仿真光线可以用于模拟心率传感器在人体组织上的反射光，通过心率传感器对于所述仿真光线的识别情况，可以对电子设备上的心率传感器的性能进行测试和校正。在实际应用中，由于人体的心率受环境、心情、运动状态等的影响较大，在不同场景下，人体的心率也会不同，因此，为了提高心率传感器的性能可靠性，需要在各种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正。

然而，现有的测试装置中，其仿真光线是通过光发射模块发射的，该仿真光线很难模拟出多种心率场景，因此，现有的测试装置无法对心率传感器在各种心率场景下的性能进行测试和校正，这样，很容易降低电子设备上的心率传感器的性能可靠性。

发明内容

为了解决现有测试装置对心率传感器的性能进行测试后，心率传感器的可靠性较低的问题，本发明实施例提出了一种测试装置及一种电子设备。

为了解决上述问题，第一方面，本发明实施例公开了一种测试装置，用于测试电子设备，所述电子设备上设有心率传感器，包括：控制器以及依次设置的第一模拟层、第二模拟层和第三模拟层；其中，

所述第一模拟层为半透半反层；

所述第二模拟层为偏振层，所述偏振层的透光率可调；

所述第三模拟层为反射层；

所述控制器与所述第二模拟层电连接，用于调节所述第二模拟层的透光率。

第二方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：上述测试装置。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例中，所述测试装置可以包括依次设置的第一模拟层、第二模拟层和第三模拟层；其中，所述第一模拟层为半透半反层，具备透过部分光线和反射部分光线的特点，可以用于模拟人体的表皮组织；所述第二模拟层为偏振层，所述偏振层的透光率可调，通过调节所述第二模拟层的透光率，可以模拟多种心率场景下血管的特点，所述第二模拟层可以用于模拟人体的血管；所述第三模拟层为反射层，可以用于模拟人体的骨骼对于光线的反射。也就是说，所述测试装置可以模拟人体的环境对所述电子设备上的心率传感器的性能进行测试及校正，而且，由于所述控制器可以调节所述第二模拟层的透光率，所述测试装置可以提供多种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正，这样，就可以提高所述电子设备上的心率传感器的性能可靠性。

附图说明

图1是本发明的一种测试装置的结构示意图；

图2是本发明的另一种测试装置的结构示意图；

图3是本发明的再一种测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例提供了一种测试装置，所述测试装置可以用于测试电子设备，所述电子设备上设有心率传感器，以利用PPG技术对用户的进行实时监测。具体地，所述电子设备可以包括但不局限于手表、智能手环、智能手表、智能服装以及头戴式设备中的任意一种，本发明实施例仅以智能手表为例进行说明，其他类型的电子设备参照执行即可。

参照图1，示出了本发明的一种测试装置的结构示意图，所述测试装置可以用于测试电子设备20，电子设备20上设有心率传感器21。所述测试装置具体可以包括：控制器(图中未示出)以及依次设置的第一模拟层11、第二模拟层12和第三模拟层13；其中，第一模拟层11为半透半反层；第二模拟层12为偏振层，所述偏振层的透光率可调；第三模拟层13为反射层；所述控制器与第二模拟层12电连接，所述控制器可以用于调节第二模拟层12 的透光率。

具体地，心率传感器21上设有发射端211和接收端212，其中，发射端 211可以用于发射检测光，接收端212可以接受该发射光经人体发射后反射回来的发射光。在实际应用中，人体的表皮组织具体透过部分光线和反射部分光线的特点。人体的血管的透光率则可以根据血管内的血流量的变化而变化，在血流量较大的情况下，由于血能够吸收光线，血管的透光率较低，在血流量较小的情况下，血管的透光率较高。而人体的骨骼则能够反射光线。

在实际应用中，在心率传感器21的发射端211向人体发射检测光之后，该检测光可以部分透过人体的表皮组织，然后透过人体的血管或者被血管吸收，再经人体的骨骼反射回来被接收端212接收。由于人体的血管内的血流会发生周期性的变化，因此，相应的，心率传感器21接收到的反射光也会随之发生周期器的变化，该周期性的变化可以体现为用户的心率

本发明实施例中，第一模拟层11为半透半反层，具备透过部分光线和反射部分光线的特点，可以用于模拟人体的表皮组织。第二模拟层12为偏振层，所述偏振层的透光率可调，通过调节第二模拟层12的透光率，可以模拟多种心率场景下血管的特点，第二模拟层12可以用于模拟人体的血管。第三模拟层13为反射层，可以用于模拟人体的骨骼对于光线的反射。也就是说，所述测试装置可以模拟人体的环境对电子设备20上的心率传感器21 的性能进行测试及校正，而且，由于所述控制器可以调节第二模拟层12的透光率，所述测试装置可以提供多种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正，这样，就可以提高电子设备20上的心率传感器21的性能可靠性。

在实际应用中，由于人体的心率受环境、心情、运动状态等的影响较大，在不同场景下，人体的心率会不同，血管内的血流量的变化周期也会不同，血管的透光率的变化周期也会相应不同。例如，在人体运动的情况或者心情紧张的情况下，心率会加快，血管内的血流量的变化周期会变短，血管的透光率的变化周期也会相应变短。因此，为了提高心率传感器的性能可靠性，需要在各种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正。

本发明实施例中，由于第二模拟层12为透光率可调的偏振层，通过调节第二模拟层12的透光率，可以模拟多种心率场景下血管的透光率，以提供在多种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正，这样，就可以提高电子设备20上的心率传感器21的性能可靠性。

在实际应用中，所述偏振层可以通过调节光线的偏转方向，实现调节透光率的目的。具体地，所述偏振层可以为机械式的偏振层，也可以为液晶控制的偏振层，本发明实施例对于所述偏振层的具体类型可以不做限定。

在本发明的一种可选实施例中，所述测试装置还可以包括：第四模拟层14，第四模拟层14设置于第二模拟层12和第三模拟层13之间，第四模拟层14为半透半反层。

在实际应用中，第四模拟层14为半透半反层，具备透过部分光线和反射部分光线的特点，可以用于模拟人体的皮下组织，以使得所述测试装置更接近人体的真实环境，提高所述测试装置在进行心率传感器12的测试及校正时的准确性。

本发明实施例中，为了提高所述测试装置与人体的真实环境的接近程度，本领域技术人员可以在所述测试装置中任意合适的位置增加第四模拟层 14模拟人体的真实环境，本发明实施例仅以在第二模拟层12和第三模拟层 13之间增加第四模拟层14为例进行说明，在其他位置增加第四模拟层14 参照执行即可，在此不做赘述。

可选地，所述半透半反层可以为半透半反膜。所述半透半反膜的透射率和反射率可以皆为50％，也即，入射光经过所述半透半反膜以后，其透过的光强和被反射回来的光强为原光强的50％。而且，本发明实施例中，可以通过在所述半透半反膜上添加镀层，调节所述透射率和所述反射率的比例，以使得半透半反层11的透射率和反射率尽可能的接近人体的表皮组织的真实透射率和真实反射率，以提高所述测试装置的测试精确度。

具体地，可以采用塑胶作为载体薄膜，并在该载体薄膜上设置分离层、成像层、镀铝层、介质层以及粘接胶层等，以形成所述半透半反膜，并使得所述半透半反膜具有透过部分光线和反射部分光线的功能。

可选地，所述反射层可以为反射膜。所述反射膜的反射率较高，也即，入射光经过所述反射膜以后，大部分会被反射回来。由于人体的骨骼的穿透率较低，同时也具备一定的反射能力，因此，在所述反射层为所述反射膜的情况下，可以使得所述反射层的反射率可以较高，使得测试数据更精确。

具体地，所述反射膜可以为金属反射膜或者全电介质反射膜，或者，还可以为两者结合起来的金属电介质反射膜，本发明实施例对于所述反射膜的具体类型可以不做限定。

参照图2，示出了本发明的另一种测试装置的结构示意图，如图2所示，第二模拟层12可以包括：相对设置的第一偏光片121和第二偏光片122；其中，第一偏光片121与第一模拟层11相邻；第二偏光片122与第三模拟层 13相邻；第二偏光片122可相对于第一偏光片121转动，以调节第二偏光片 122与第一偏光片121的相对偏振角。

本发明实施例中，由于第二偏光片122可相对于第一偏光片121转动，可以调节第二偏光片122与第一偏光片121的相对偏振角，在第二偏光片122 与第一偏光片121的相对偏振角发生变化的情况下，第二模拟层12的透光率相应可以发生变化。

在实际应用中，可以通过调节第二偏光片122与第一偏光片121的相对偏振角，调节第二模拟层12的透光率，以模拟多种心率场景下血管的透光率，以提供多种心率场景，并在多种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正，这样，就可以提高电子设备20上的心率传感器21的性能可靠性。

具体地，在第二偏光片122与第一偏光片121的相对偏振角为0或者180 度的情况下，第二偏光片122的偏振角与第一偏光片121的偏振角相同，此时，通过第一偏光片121的偏振光可以通过第二偏振片122，第二模拟层12 的透光率较高。在第二偏光片122与第一偏光片121的相对偏振角为90度或者270度的情况下，第二偏光片122的偏振角与第一偏光片121的偏振角垂直，此时，通过第一偏光片121的偏振光无法通过第二偏振片122，第二模拟层12的透光率较低。

具体地，从0到90度的范围内，随着所述相对偏振角的增大，第二模拟层12的透光率逐渐减小，从90度到180度的范围内，随着所述相对偏振角的增大，第二模拟层12的透光率逐渐增大，从180度到360度之间，第二模拟层12的透光率的变化规律与0到180之间的变化类似。也就是说，第二偏光层122每转动一圈，在所述相对偏振角为0度和180度的时候，第二模拟层12的透光率会分别出现一次峰值。

在实际应用中，在所述测试装置用于对心率传感器21的性能进行测试及校正时，第二模拟层12的透光率每出现一次峰值，心率传感器21将检测到一次心跳。因此，通过控制第二偏光片122的相对第一偏光片121的转动速度，可以控制第二模拟层12的透光率出现峰值的频率，提供多种心率场景，便于心率传感器21可以在多种心率场景下进行性能测试及校正，提高心率传感器21的性能可靠性。

可选地，所述测试装置还可以包括：支撑主体15和驱动装置16；其中，第一模拟层11、第一偏光片121以及第三模拟层13固定在支撑主体15上；驱动装置16与控制器10电连接，驱动装置16与第二偏光片122连接，驱动件16可以用于驱动第二偏光片122相对于第一偏光片121转动。

在实际应用中，由于第一偏光片121固定在支撑主体16上，在驱动装置16驱动第二偏光片122转动的情况下，可以使得第二偏光片122相对第一偏光片121转动。由于驱动装置16与控制器10电连接，在控制器10的控制下，驱动装置16可以驱动第二偏光片133按照不同的速度转动，以控制第二模拟层12的透光率出现峰值的频率，提供多种心率场景。

具体地，驱动装置16可以为电机、电动机、马达等驱动件，本发明实施例对于驱动装置16的具体类型可以不做限定。

可选地，驱动装置16可为电机；其中，第三模拟层13上设置有第一避让孔，第二偏光片122上设置有连接孔；所述电机的输出轴161可以依次穿过所述第一避让孔和所述连接孔，且与所述连接孔固定连接，以将第二偏光片122固定连接于所述电机的输出轴161上，使得第二偏光片122可以在所述电机的驱动下转动。

可选地，第一模拟层11上可以设有第二避让孔，第一偏光片121上可以设置有第三避让孔，所述电机的输出轴161在穿过所述第一避让孔和所述连接孔之后，还可以依次转过所述第三避让孔和所述第二避让孔。

参照图3，示出了本发明的再一种测试装置的结构示意图，如图3所示，第二模拟层12可以包括：液晶层123以及分别设置在液晶层121两侧的第三偏振片124和第四偏振片125；其中，第三偏振片124与第一模拟层11 相邻；第四偏振片125与第三模拟层13相邻；控制器10与液晶层123电连接，用于调节液晶层123的电压。

本发明实施例中，液晶层123在加压的情况下，通过第三偏振片124进入液晶层123内的偏振光的偏振角度可以发生扭转，扭转后的偏振光则可以通过第四偏振片125透出。也即，液晶层123可以用于扭转偏振光的偏振角度，而且，液晶层123加压的电压越大，液晶层123对于偏振光的扭转作用越明显，能够通过第四偏振片125透出的偏振光越多，第二模拟层12的透光率越高。具体地，在液晶层123的电压达到最大值时，液晶层123对于偏振光的扭转作用最强，此时，第二模拟层12的透光率将达到峰值。

可选地，第三偏振片134的偏振方向与第四偏振片135的偏振方向垂直。这样，在入射光投射到第三偏振片134上时，经过第三偏振片134的偏振作用，第三偏振片134出来的偏振光与第四偏振片135的偏振方向垂直。此时，在液晶层133没有加压的情况下，第三偏振片134出来的偏振光将无法通过第四偏振片135，第二模拟层12的透光率为0；在液晶层133加压的情况下，液晶层133可以用于扭转偏振光的偏振角度，使得扭转后的偏振光可以通过第四偏振片135透出，提高第二模拟层12的透光率。

在实际应用中，由于控制器10与液晶层123电连接，控制器10可以通过调节液晶层123的电压，调节液晶层123对于偏振光的扭转作用，进而，可以调节第二模拟层12的透光率，以调节第二模拟层12的透光率出现峰值的频率，提供多种心率场景，便于心率传感器21可以在多种心率场景下进行性能测试及校正，提高心率传感器21的性能可靠性。

综上，本发明实施例所述的测试装置至少包括以下优点：

本发明实施例中，所述测试装置可以包括依次设置的第一模拟层、第二模拟层和第三模拟层；其中，所述第一模拟层为半透半反层，具备透过部分光线和反射部分光线的特点，可以用于模拟人体的表皮组织；所述第二模拟层为偏振层，所述偏振层的透光率可调，通过调节所述第二模拟层的透光率，可以模拟多种心率场景下血管的特点，所述第二模拟层可以用于模拟人体的血管；所述第三模拟层为反射层，可以用于模拟人体的骨骼对于光线的反射。也就是说，所述测试装置可以模拟人体的环境对所述电子设备上的心率传感器的性能进行测试及校正，而且，由于所述控制器可以调节所述第二模拟层的透光率，所述测试装置提供多种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正，这样，就可以提高所述电子设备上的心率传感器的性能可靠性。

本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备具体可以包括：上述测试装置。所述电子设备上设有心率传感器，所述电子设备在出厂前，可以采用上述测试装置对该心率传感器的性能进行测试及校正。

本发明实施例中，由于所述测试装置可以模拟人体的环境对所述电子设备上的心率传感器的性能进行测试及校正，而且，由于所述测试装置可以提供多种心率场景对该心率传感器的性能进行测试及校正，这样，就可以提高所述电子设备上的心率传感器的性能可靠性。

具体地，所述电子设备包括但不局限于手表、智能手环、智能手表、智能服装以及头戴式设备中的任意一种，本发明实施例对于所述电子设备的具体类型可以不做限定。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种测试装置及一种电子设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种测试装置，用于测试电子设备，所述电子设备上设有心率传感器，其特征在于，包括：控制器以及依次设置的第一模拟层、第二模拟层和第三模拟层；其中，

所述第一模拟层为半透半反层；

所述第二模拟层为偏振层，所述偏振层的透光率可调；

所述第三模拟层为反射层；

所述控制器与所述第二模拟层电连接，用于调节所述第二模拟层的透光率；

所述第二模拟层包括：相对设置的第一偏光片和第二偏光片；其中，

所述第一偏光片与所述第一模拟层相邻；

所述第二偏光片与所述第三模拟层相邻；

所述第二偏光片可相对于所述第一偏光片转动。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：支撑主体和驱动装置；其中，

所述第一模拟层、所述第一偏光片以及所述第三模拟层固定在所述支撑主体上；

所述驱动装置与所述控制器电连接，所述驱动装置与所述第二偏光片连接。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述驱动装置为电机；其中，

所述第三模拟层上设置有第一避让孔，所述第二偏光片上设置有连接孔；

所述电机的输出轴依次穿过所述第一避让孔和所述连接孔，且与所述连接孔固定连接。

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述第一模拟层上设有第二避让孔，所述第一偏光片上设置有第三避让孔，所述电机的输出轴依次穿过所述第三避让孔和所述第二避让孔。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第二模拟层包括：液晶层以及分别设置在所述液晶层两侧的第三偏振片和第四偏振片；其中，

所述第三偏振片与所述第一模拟层相邻；

所述第四偏振片与所述第三模拟层相邻；

所述控制器与所述液晶层电连接，用于调节所述液晶层的电压。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述第三偏振片的偏振方向与所述第四偏振片的偏正方向垂直。

7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：第四模拟层，所述第四模拟层设置于所述第二模拟层和所述第三模拟层之间，所述第四模拟层为半透半反层。

8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述半透半反层为半透半反膜，所述反射层为反射膜。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-8任一项所述的测试装置。

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