CN112587117A - 一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法，包括：圆形面料以及设置在圆形面料内的若干检测组件，将圆形面料设置在贴身衣服胸部位置处，且圆形面料与贴身衣服一体成型，其中一层圆形面料内部包覆若干弧形线路，若干弧线线路均分别线接于检测组件，若干弧形线路均通过总线槽线接数据处理芯片，安装筒以及折叠面板两端均连接于圆形面料，在安装筒内侧壁上设置两个关于折叠面板对称的弧形磁块，折叠面板内包覆有金属线圈，金属线圈环形设置在折叠面板内部，圆形面料与贴身衣服一体成型，能够使检测组件与身体接触更紧密，将检测组件以坐标形式设置在圆形面料各处，能够检测身体多处位置的心脏跳动频率，进一步提高了心率检测的精确度。

Description

一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及心率检测领域以及功能性布料领域，尤其涉及一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法。
背景技术
现代运动医学经常把心率监测器作为生物反馈的仪器以及评估工具。生物反馈就是将生理变量的信息转化成为心率等可听或可视的形式，这对评价训练中的有氧过程、有氧速度具有重要参考意义。更为重要的是，生物反馈还可以用来测算人体结构与生化指标的运动潜力、精神/情感压力等识别过度训练的因素。健康成人的心率为60～100次/分，大多数为60～80次/分，女性稍快；3岁以下的小儿常在100次/分以上；老年人偏慢。成人每分钟心率超过100次（一般不超过 160次/分）或婴幼儿超过 150次/分者，称为窦性心动过速。常见于正常人运动、兴奋、激动、吸烟、饮酒和喝浓茶后。也可见于发热、休克、贫血、甲亢、心力衰竭及应用阿托品、肾上腺素、麻黄素等。心率检测还可以用来管理大强度训练，比可能出现较大波动的血乳酸测量更为精准。同时，心率监测比血乳酸监测更易操作，更具费效比。同时，心率监测器还是有价值的评估工具，能够对运动者和病人的情况进行客观反馈，提供不同形式的“身体语言”。
使用心率监测器和Douglas袋法同时测量各种活动的心率和能量消耗量，推算出心率—能量消耗的多元回归方程，通过连续一段时间监测实际生活中的心率，可参照回归方程推算受试者每天能量消耗的平均值。此法可消除一些因素对受试验者的干扰，但心率易受环境和心理的影响，目前仅限于实验室应用。心率监测是人体能量消耗的测定方法中的一种。在军人体能教育中,由于受各种条件的限制,教官对军人体能锻炼的强度、量和生理负荷的安排,各组锻炼间的恢复期问题看法不一致,制定计划时存在主观随意性.为了给军人体能锻炼提供科学的依据,结合军人有氧代谢能力锻炼的实际情况,通过运用"心率监测法"来严格控制军人体能锻炼的量、强度、密度,调整三者的比例,使训练更科学合理。
目前，还没有出现穿戴式实时监测心率的装置，因而不能实时检测自身心率的问题，同时很多检测装置成本较高，且精度由得不到较好地满足，不能及时做出有效提醒，保护一些劳动强度较大，或者是心脏方面有问题的病人，及时提醒使用者关注自己的健康问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法，包括：两层结构的圆形面料以及设置在所述两层圆形面料内的若干检测组件，所述圆形面料设置在贴身衣服胸部位置处，且所述圆形面料与所述贴身衣服一体成型，其中一层所述圆形面料内部包覆若干弧形线路，所述若干弧形线路从内至外依次为L1、L2、L3、L4、L5，所述若干弧线线路均分别线接于所述检测组件，所述若干弧形线路均通过总线槽线接数据处理芯片。
所述检测组件包括：安装筒以及同轴设置在所述安装筒内的折叠面板，所述安装筒以及所述折叠面板两端均连接于所述圆形面料，在所述安装筒内侧壁上设置两个弧形磁块，所述两个弧形磁块关于所述折叠面板对称，折叠面板两侧面均设置绝缘膜，所述折叠面板内包覆有金属线圈，所述金属线圈环形设置在所述折叠面板内部，所述金属线圈两端线接于所述弧形线路。
本发明一个较佳实施例中，所述金属线圈外层均包覆有绝缘材料，所述绝缘材料用于避免金属线圈线路交叉处出现短路现象。
本发明一个较佳实施例中，所述折叠面板整体高度大于所述安装筒高度，且所述安装筒两端处的圆形布料形成凸起。
本发明一个较佳实施例中，所述折叠面板内包覆有弹性条，所述弹性条用于辅助增强折叠面板的弹性强度。
本发明一个较佳实施例中，所述折叠面板两端均设置粘接部，所述粘接部与所述圆形面料连接。
本发明一个较佳实施例中，所述安装筒由轻质柔性材料制成，所述轻质柔性材料包括：硅胶和橡胶材质中的其中一种或两种材料制成。
本发明一个较佳实施例中，所述安装筒形状为圆形、方形、长条形中的其中一种或多种。
本发明所采用的第二种技术方案为：
步骤S1：内层的圆形面料紧贴于胸口处位置，包覆在折叠面板内的金属线圈会间断性切割磁感线，心脏每跳动一次折叠面板就会相应振动一个频率，金属线圈切割磁感线产生间断性的电流；
步骤S2：位于面料上不同位置处的检测组件均分别对应一个坐标，每个坐标处的检测组件产生的电流信号分别传输至数据处理芯片；
步骤S3：数据处理芯片对数据进行处理分析得到心脏跳动频率，若心脏跳动数据异常时自动发出提示音。
本发明一个较佳实施例中，每个所述弧形线路位置处均等角度设置若干检测组件，且所述检测组件从内至外依次增多。
本发明一个较佳实施例中，所述圆形面料内层由棉质布料制成，外层为无纺布面料制成。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明将圆形面料与贴身衣服一体成型，能够使检测组件与身体接触更紧密，且将检测组件以坐标形式设置在圆形面料各处，能够检测身体多处位置的心脏跳动频率，避免偶然性数据的出现，进一步提高了心率检测的精确度，同时以坐标形式设置检测组件，能够及时发现数据异常位置，及时对医生或使用者做出提示，做进一步处理。
（2）本发明通过将贴身衣服设置在胸部位置处，所感受到的振动强度以及振动频率会更明显，若干弧形线路均通过总线槽线接数据处理芯片，能够在总线槽内布置连接若干检测单元的各个连接线路，将各个线路最终包覆在同一线皮中，使布料整体更有条理性，方便检查维修。
（3）本发明利用折叠面板具有弹性折叠功能的性质，在折叠面板贴近人体时，能够根据心脏的跳动，圆形布料产生一定的振动频率，而处于圆形布料之间的金属线圈会出现不同程度的上下运动，进而改变其折叠程度，利用金属线圈切割磁感线的频率，金属线圈切割磁感线的电流大小，快速检测出心脏跳动的频率。
（4）本发明通过在金属线圈外层均包覆有绝缘材料，能够有效避免金属线圈线路的交叉处出现短路现象，防止其在使用时出现短路而损坏或造成数据不准确。
（5）本发明中由棉质布料制成圆形布料的内层，能够使其与身体接触更舒适，且棉质布料质地柔软，折叠面板感受振动更敏感，外层为无纺布面料制成，具有一定的防水作用，能够有效防止其因接触水源二造成内部腐蚀，生锈等情况出现，进而造成检测单元寿命缩短。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明优选实施例的透明立体结构图；
图2为本发明优选实施例检测组件的立体结构图；
图3为本发明优选实施例检测组件的俯视图；
图4为本发明优选实施例检测组件的侧视图。
具体地，100-弧形线路110，110-弧形线路，120-总线槽120，200-柔性布料200，210-折叠面板210，211-粘接部211，212-金属线圈212，220-安装筒220，221-弧形磁块221。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种用于实时监控心率的检测装置及其检测方法，包括：两层结构的弧形线路110以及设置在两层弧形线路110内的若干检测组件，两层弧形线路110设置在贴身衣服胸部位置处，且弧形线路110与贴身衣服一体成型，其中一层弧形线路110内部包覆若干弧形线路，若干弧形线路从内至外依次为L1、L2、L3、L4、L5，若干弧线线路均分别线接于检测组件，若干弧形线路均通过总线槽120线接数据芯片。
如图2、图3和图4所示，检测组件包括：安装筒220以及同轴设置在安装筒220内的折叠面板210，安装筒220以及折叠面板210两端均连接于弧形线路110，在安装筒220内侧壁上设置两个弧形磁块221，两个弧形磁块221关于折叠面板210对称，折叠面板210两侧面均设置绝缘膜，折叠面板210内包覆有金属线圈212，金属线圈212环形设置在折叠面板210内部，金属线圈212两端线接于弧形线路。
本发明一个较佳实施例中，将弧形线路110与贴身衣服一体成型，能够使检测组件与身体接触更紧密，且将检测组件以坐标形式设置在弧形线路110各处，能够检测身体多处位置的心脏跳动频率，避免偶然性数据的出现，进一步提高了心率检测的精确度，同时以坐标形式设置检测组件，能够及时发现数据异常位置，及时对医生或使用者做出提示，做进一步处理。
本发明一个较佳实施例中，折叠面板210整体高度大于安装筒220高度，且安装筒220两端处的圆形布料形成凸起，能够保证安装筒220两端处的柔性布料200形成凸起，当面料贴近身体时，凸起处能够先接触身体，也即是折叠面板210两端最先接触身体部位，能够有效保证折叠面板210能够随着心跳的跳动而呈现不同的折叠程度，提高心率检测的灵敏度，折叠面板210两端均设置粘接部211，粘接部211与弧形线路110连接，安装筒220形状为圆形、方形、长条形中的其中一种或多种。
本发明一个较佳实施例中，通过将贴身衣服设置在胸部位置处，所感受到的振动强度以及振动频率会更明显，若干弧形线路均通过总线槽120线接数据芯片，能够在总线槽120内布置连接若干检测单元的各个连接线路，将各个线路最终包覆在同一线皮中，使布料整体更有条理性，方便检查维修。
本发明一个较佳实施例中，折叠面板210内包覆有弹性条，弹性条用于辅助增强折叠面板210的弹性强度，利用折叠面板210具有弹性折叠功能的性质，在折叠面板210贴近人体时，能够根据心脏的跳动，圆形布料产生一定的振动频率，而处于圆形布料之间的金属线圈212会出现不同程度的上下运动，进而改变其折叠程度，利用金属线圈212切割磁感线的频率，金属线圈212切割磁感线的电流大小，快速检测出心脏跳动的频率。
本发明一个较佳实施例中，金属线圈212外层均包覆有绝缘材料，绝缘材料用于避免金属线圈212线路交叉处出现短路现象，通过在金属线圈212外层均包覆有绝缘材料，能够有效避免金属线圈212线路的交叉处出现短路现象，防止其在使用时出现短路而损坏或造成数据不准确。
本发明中由棉质布料制成圆形布料的内层，能够使其与身体接触更舒适，且棉质布料质地柔软，折叠面板210感受振动更敏感，外层为无纺布面料制成，具有一定的防水作用，能够有效防止其因接触水源二造成内部腐蚀，生锈等情况出现，进而造成检测单元寿命缩短。
本发明使用时，将心率检测布料通过粘接部211粘贴在贴身衣服内层，由于人体血液流动与心脏跳动频率相同，当身体各部位处都会有微弱的振动频率，折叠面板210在身体表面振动的同时会出现不同的折叠程度，与此同时，设置在折叠面板210内的金属线圈212会切割磁感线产生电流，根据心脏跳动评率的不同，折叠面板210折叠程度的改变频率的也不同，继而产生不同变化曲线的电流，数据处理芯片对数据进行处理分析得到心脏跳动频率，若心脏跳动数据异常时自动发出提示音，及时对医生或使用者做出提示，做进一步处理。
需要说明的是，每个弧形线路位置处均等角度设置若干检测组件，且检测组件从内至外依次增多，能够使检测组件均匀分布在弧形线路110上。弧形线路110内层由棉质布料制成，外层为无纺布面料制成具有一定的防水作用，能够有效防止其因接触水源二造成内部腐蚀，生锈等情况出现，进而造成检测单元寿命缩短。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于实时监控心率的检测装置，包括：两层结构的圆形面料以及设置在所述两层圆形面料内的若干检测组件，其特征在于，
所述两层圆形面料设置在贴身衣服胸部位置处，且所述圆形面料与所述贴身衣服一体成型，其中一层所述圆形面料内部包覆若干弧形线路，所述若干弧形线路从内至外依次为L1、L2、L3、L4、L5，所述若干弧线线路均分别线接于所述检测组件，所述若干弧形线路均通过总线槽线接数据处理芯片；
所述检测组件包括：安装筒以及同轴设置在所述安装筒内的折叠面板，所述安装筒以及所述折叠面板两端均连接于所述圆形面料，在所述安装筒内侧壁上设置两个弧形磁块，所述两个弧形磁块关于所述折叠面板对称；
所述折叠面板内包覆有金属线圈，所述金属线圈环形设置在所述折叠面板内部，所述金属线圈两端线接于所述弧形线路，所述折叠面板两侧面均设置绝缘膜。
2.根据权利要求1所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：所述金属线圈外层均包覆有绝缘材料，所述绝缘材料用于避免金属线圈线路交叉处出现短路现象。
3.根据权利要求1所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：所述折叠面板整体高度大于所述安装筒高度，且所述安装筒两端处的圆形布料形成凸起。
4.根据权利要求1所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：所述折叠面板内包覆有弹性条，所述弹性条用于辅助增强折叠面板的弹性强度。
5.根据权利要求1所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：所述折叠面板两端均设置粘接部，所述粘接部与所述圆形面料连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：所述安装筒由轻质柔性材料制成，所述轻质柔性材料包括：硅胶和橡胶材质中的其中一种或两种材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：所述安装筒形状为圆形、方形、长条形中的其中一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：每个所述弧形线路位置处均等角度设置若干检测组件，且所述检测组件从内至外依次增多。
9.一种根据权利要求1所述的检测装置监测心率的方法，其特征在于：
步骤S1：内层的圆形面料紧贴于胸口处位置，包覆在折叠面板内的金属线圈会间断性切割磁感线，心脏每跳动一次折叠面板就会相应振动一个频率，金属线圈切割磁感线产生间断性的电流；
步骤S2：位于面料上不同位置处的检测组件均分别对应一个坐标，每个坐标处的检测组件产生的电流信号分别传输至数据处理芯片；
步骤S3：数据处理芯片对数据进行处理分析得到心脏跳动频率，若心脏跳动数据异常时自动发出提示音。
10.根据权利要求9所述的一种用于实时监控心率的检测装置，其特征在于：所述圆形面料内层由棉质布料制成，外层为无纺布面料制成。
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