CN113951823A - 带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带和检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带和检测方法，包括表带本体、微处理机、多个生命特征检测传感器、微型脑电波采集装置以及通讯装置，微处理机具有通讯端口，微处理机包括接收模块、分析模块、执行模块、定时模块、脑电波异常检测模块以及档位自动选择模块。通过设置微型脑电波采集装置、微处理机，使得本申请能够在人员沉睡时采集人员的生命特征信息，使检测结果更加准确；通过设置电控形变装置，使得多个生命特征检测传感器，能够更加贴合人员手臂；通过设置档位调节器，使得人员能够根据自身的手臂尺寸，设定电控形变装置的收缩程度，使本申请的适用范围更广。

Description

带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带和检测方法

技术领域

本申请涉及表带技术领域，尤其是涉及带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带和检测方法。

背景技术

表带，是对手表固定手腕有效部分的统称。表带材料多种多样，牛皮是最常见的一种。

现在授权公告号CN103315709B的中国发明专利公开了一种嵌入在表带内用于检测人体生命特征的传感电路的装置和方法，将有嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带佩戴在手臂上 ；通过嵌入传感电路检测人体脉搏、人体血氧浓度、人体体表湿度、人体温度和人体运动状况 ；将检测到的人体脉搏参数信号、人体血氧浓度参数信号、人体体表湿度参数信号、人体温度参数信号和人体运动状况参数信号通过电流的形式传输给微处理机；微处理机将上述信号进行处理分析，微处理机将处理分析得到的生命体征的数据通过无线通信接口或串行通信接口传送到智能手机或计算机上等个人终端设备上。即在现有通用的表带中嵌入检测生命特征的传感电路，方便用户检测自身的脉搏，血氧浓度，体表湿度，温度以及人体运动状况。

针对上述中的相关技术，但是人在活动时，其各项生命体征会受其情绪的影响，出现不稳定的现象，导致检测结果不准确。

发明内容

为了使检测结果更加准确，本申请提供带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带和检测方法。

本申请提供的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带采用如下的技术方案：

带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，包括表带本体、微处理机、多个生命特征检测传感器以及通讯装置，所述微处理机具有通讯端口，还包括：

微型脑电波采集装置，与通讯装置无线连接，可拆卸连接在表带本体上，用于采集并输出脑电波信息；

微处理机包括：

接收模块，用于接收脑电波信息；

分析模块，用于根据脑电波信息的变化，得出睡眠阶段结果，其中睡眠阶段结果包括非沉睡阶段结果、沉睡阶段结果；以及，

执行模块，用于根据沉睡阶段结果，启动多个生命特征检测传感器，接收检测到的人体生命特征信息，并将人体生命特征信息存储到微处理机中。

通过采用上述技术方案，可以通过微型脑电波采集装置采集人员的脑电波信息，了解人员是否处于熟睡状态，此时人员的身体处于放松状态，大脑活动缓慢，使得检测结果不易受到人员情绪的影响，较为准确。

优选的，所述多个生命特征检测传感器包括用于检测脉搏的压薄膜传感器、用于检测人体体表湿度的湿度传感器、用于检测人体温度的温度传感器以及用于和检测人体血氧浓度的电磁射线探测器。

通过采用上述技术方案，可以分别对人员的脉搏、皮肤湿度、体温以及血氧浓度进行检测，便于人员全面了解自身的身体状况。

优选的，所述微处理机还包括：

定时模块，内预置有标准时间，用于在执行模块运行标准时间后，将其关闭。

通过采用上述技术方案，定时模块的设置，能够对执行模块的运行时间进行限定，使得每次采集的数据的时间相同，便于人员进行分析。

优选的，还包括：

电控形变装置，受执行模块的控制收缩，以使表带本体上的多个生命特征检测传感器与人员皮肤紧贴。

通过采用上述技术方案，电控形变装置能够通电形变将多个生命特征检测传感器与与人员的皮肤紧贴，使得采集到的数据更加准确。

优选的，所述电控形变装置采用人工肌肉。

通过采用上述技术方案，人工肌肉又叫电活性聚合物，是一种新型智能高分子材料，它能够在外加电场下，通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀，和生物肌肉十分相似，人工肌肉的电制动性能优异，较为适用于本场景。

优选的，还包括档位调节器，具有多个选择档位，用于调节输送到人工肌肉内的电流强度。

通过采用上述技术方案，档位调节器能够调节输送到人工肌肉内的电流强度，使人工肌肉产生不同程度的弯曲挤压，在使用本表带时，使用人员的手臂的直径会有所差别，手臂过错容易被电控形变装置过分挤压，造成不适，过细则达不到挤压效果，人员可以通过档位调节器，将人工肌肉的形变程度，调整为适合自己的程度，以达到生命特征检测传感器检测准确同时又具有舒适度。

优选的，所述处理器还包括：

脑电波异常检测模块，用于在电控形变装置启动后，对脑电波信号进行分析，得出异常结果或正常结果；

档位自动选择模块，根据异常结果将档位调节器自动降低一档。

通过采用上述技术方案，在人员受到人工肌肉的挤压感到不适后，其脑电波会发送变化，检测到脑电波的变化后，说明人员感到不适容易造成人员睡眠质量的下降因此档位自动选择模块会根据异常结果，将档位调节器自动降低一档，使人工肌肉松开人员的手臂，以保证人员的睡眠质量。

本申请还提供一种带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的检测方法。

带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的检测方法，包括以下步骤：

将有带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带佩戴在手臂上并进入睡眠状态；

分析模块得出沉睡阶段结果后，通过多个生命特征检测传感器检测人员的生命特征信息；

将检测到生命特征信息通过电流的形式传输给微处理机内存储；

微处理器将上述信号进行处理分析，将分析得到的生命体征的数据通过通讯模块或通讯端口传送到智能手机或计算机上个人终端设备上。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置微型脑电波采集装置、微处理机，使得本申请能够在人员沉睡时采集人员的生命特征信息，使检测结果更加准确；

2.通过设置电控形变装置，使得多个生命特征检测传感器，能够更加贴合人员手臂；

3.通过设置档位调节器，使得人员能够根据自身的手臂尺寸，设定电控形变装置的收缩程度，使本申请的适用范围更广。

附图说明

图1是本申请实施例的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的表带本体以及电控形变装置的结构示意图。

图2是本申请实施例的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的架构图。

图3是本申请实施例的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的微处理机的模块架构图。

图4是本申请实施例的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的检测方法的流程图。

附图标记说明：1、表带本体；2、微处理机；21、接收模块；22、分析模块；23、执行模块；24、定时模块；25、脑电波异常检测模块；26、档位自动选择模块；3、生命特征检测传感器；4、通讯装置；5、微型脑电波采集装置；6、电控形变装置；7、档位调节器。

具体实施方式

本申请实施例公开带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带。

参照图1和图2，带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，包括表带本体1、微处理机2、微型脑电波采集装置5、多个生命特征检测传感器3、通讯装置4、档位调节器7以及电控形变装置6。微处理机2、多个生命特征检测传感器3、通讯装置4、档位调节器7以及电控形变装置6均固定安装在表带本体1上，微处理机2具有通讯端口。

微型脑电波采集装置5，采用微信脑电波采集芯片，用于贴附在人员额头上以采集脑电波，其通过扣合的方式可拆卸安装在表带本体1上，微型脑电波采集装置5与通讯装置4无线连接以用于向通讯装置4输出脑电波信息以供其接收，通讯装置4与微处理机2耦接。

多个生命特征检测传感器3包括用于检测脉搏的压薄膜传感器、用于检测人体体表湿度的湿度传感器、用于检测人体温度的温度传感器以及用于和检测人体血氧浓度的电磁射线探测器。压薄膜传感器、湿度传感器、温度传感器以及电磁射线探测器均与微处理机2耦接，以受微处理机2控制启动并将检测到的生命特征信息输送到微处理机2，生命特征信息包括人体体表湿度信息、脉搏信息、人体温度信息以及人体血氧浓度信息。

电控形变装置6与档位调节器7耦接，电控形变装置6固定在表带本体用于与手臂相贴的一侧，档位调节器7与微处理机2耦接，使得微处理机2能够控制电控形变装置6的形变程度。档位调节器7为多挡微型稳压电源，其档位数大于6档，本实施例采用10档，其受微处理机2控制切换输出电源的强度，1档强度最弱、10档强度最强。电控形变装置6采用人工肌肉，人工肌肉可以受电场影响收缩，向人员手腕进行挤压，使得压薄膜传感器、湿度传感器、温度传感器以及电磁射线探测器与人员手臂的皮肤紧贴，使得生命特征信息的采集更加准确。

参照图2和图3，微处理机2包括接收模块21、分析模块22、执行模块23、定时模块24、脑电波异常检测模块25以及档位自动选择模块26。上述模块均为微处理机2内部系统模块。

接收模块21，用于接收通讯装置4间接传输的接收脑电波信息；

分析模块22，用于根据脑电波信息的变化，得出睡眠阶段结果，其中睡眠阶段结果包括沉睡阶段结果以及非沉睡阶段结果；具体的：在接收模块21接收到脑电波信息后，分析模块22会脑电波信息进行分析，据公知常识，入睡阶段是睡眠周期的开始，并且是相对较轻的睡眠阶段，大脑产生高振幅θ波，这是非常慢的脑电波。这段睡眠只持续很短的时间（大约5到10分钟）。在浅睡阶段：人们对周围环境的了解减少了、体温下降、呼吸和心率变得更加规律第二阶段是睡眠的第二阶段，持续约20分钟。大脑开始产生快速有节奏的脑波活动，称为睡眠轴。

在沉睡阶段：肌肉放松、血压和呼吸率下降、发生最深的睡眠。此在阶段睡眠期间，开始出现称为δ波的深、慢脑电波。此阶段有时也称为delta睡眠。在此阶段，人们变得反应迟钝，环境中的噪音和活动可能无法产生响应。大多数梦想发生在快速动眼阶段，称为快速眼动（REM）睡眠。所以微处理机2只需要检测δ波便能够知晓人员是否处于沉睡阶段结果。其他浅睡阶段、入睡阶段以及快速动眼阶段均为非沉睡阶段。

在检测到人员处于沉睡阶段结果后，执行模块23会根据沉睡阶段结果，启动薄膜传感器、湿度传感器、温度传感器以及电磁射线探测器，将这些生命特征检测传感器3启动后，执行模块23开始接收检测到的人体生命特征信息，并将人体生命特征信息存储到微处理机2中，以便人员通过通讯端口进行读取，或者使用通讯模块与电脑或手机建立连接，以读取人体生命特征信息。

为避免长时间读取人体生命特征信息导致数据过多，人员分析不便，因此设置了定时模块24，定时模块24内预置有标准时间，标准时间可以是15分钟，获取进入沉睡阶段后15分钟内，人员的生命特征信息，将其按时间顺序存储在微处理机2内的存储区，在执行模块23激活多个生命特征检测传感器3，15分钟后控制执行模块23将生命特征检测传感器3关闭。

此外，存储区具有多个，本实施例为7个，每个存储区对应存储1次沉睡阶段的人员生命特征信息，7个存储区存储最近7次沉睡阶段的生命特征信息，在满7次存储后，下次生命特征信息的输入会将7个存储区中最早一次存储生命特征信息的存储区中的信息覆盖。以便于存储区内的信息能够及时更新。

此外在执行模块23控制生命特征检测传感器3启动后，会同时启动档位调节器7，使得电控形变装置6（人工肌肉）紧缩，使得表带与人员手臂相贴紧，但是在将表带与人员手臂贴紧的过程中，可能会存在档位不合适，档位过大导致表带将人员手臂过度紧压，导致人员感到不适，使人员的睡眠质量下降，而人员睡眠质量下降会表现在其脑电波信息上，当电控形变装置6启动后，1-2分钟内，微处理机2接收到脑电波信息发生变化，脑电波频率加快变得短促，说明人员受到刺激影响到人员睡眠质量，而这种变化又是在电控形变装置6启动后，说明电控形变装置6对人员手臂夹持过紧使人员感到不适。此时，脑电波异常检测模块25会对脑电波信号进行分析，在与电控形变装置6启动之前接收到的脑电波信息比对后，得出脑电波频率加快变得短促结果后，会得出异常结果；当然如果人员得出脑电波频率无明显变化结果后，会得出正常结果。档位自动选择模块26，会根据异常结果将档位调节器7自动降低一档，使得电控形变装置6（人工肌肉）松弛，使得表带对人员手臂的压力减小，减轻人员的不适感。使得电控形变装置6不易影响人员的睡眠质量。

本申请实施例带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的实施原理为：可以通过微型脑电波采集装置5采集人员的脑电波信息，在通过微型处理机分析脑电波信息了解人员是否处于熟睡状态，减少人员情绪对生命特征信息的影响，再对多项生命特征信息进行采集，能够使检测结果更加准确。

本申请实施例还公开带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的检测方法。

参照图4，带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的检测方法包括以下步骤：

S1：将有带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带佩戴在手臂上并进入睡眠状态；

S2：分析模块22得出沉睡阶段结果后，通过多个生命特征检测传感器3检测人员的生命特征信息；

S3：将检测到生命特征信息通过电流的形式传输给微处理机2内存储；

S4：使用微处理器将存储的生命体征的数据通过通讯模块或通讯端口传送到智能手机或计算机上个人终端设备上。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，包括表带本体(1)、微处理机(2)、多个生命特征检测传感器(3)以及通讯装置(4)，所述微处理机(2)具有通讯端口，其特征在于，还包括：

微型脑电波采集装置(5)，与通讯装置(4)无线连接，可拆卸连接在表带本体(1)上，用于采集并输出脑电波信息；

微处理机(2)包括：

接收模块(21)，用于接收脑电波信息；

分析模块(22)，用于根据脑电波信息的变化，得出睡眠阶段结果，其中睡眠阶段结果包括非沉睡阶段结果、沉睡阶段结果；以及，

执行模块(23)，用于根据沉睡阶段结果，启动多个生命特征检测传感器(3)，接收检测到的人体生命特征信息，并将人体生命特征信息存储到微处理机(2)中。

2.根据权利要求1所述的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，其特征在于：所述多个生命特征检测传感器(3)包括用于检测脉搏的压薄膜传感器、用于检测人体体表湿度的湿度传感器、用于检测人体温度的温度传感器以及用于和检测人体血氧浓度的电磁射线探测器。

3.根据权利要求2所述的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，其特征在于，所述微处理机(2)还包括：

定时模块(24)，内预置有标准时间，用于在执行模块(23)运行标准时间后，将其关闭。

4.根据权利要求1所述的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，其特征在于，还包括：

电控形变装置(6)，受执行模块(23)的控制收缩，以使表带本体(1)上的多个生命特征检测传感器(3)与人员皮肤紧贴。

5.根据权利要求4所述的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，其特征在于：所述电控形变装置(6)采用人工肌肉。

6.根据权利要求5所述的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，其特征在于，还包括档位调节器(7)，具有多个选择档位，用于调节输送到人工肌肉内的电流强度。

7.根据权利要求6所述的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带，其特征在于，所述处理器还包括：

脑电波异常检测模块(25)，用于在电控形变装置(6)启动后，对脑电波信号进行分析，得出异常结果或正常结果；

档位自动选择模块(26)，根据异常结果将档位调节器(7)自动降低一档。

8.基于权利要求1-7任意一条所述的带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将有带嵌入传感电路用于检测人体生命特征的表带佩戴在手臂上并进入睡眠状态；

分析模块(22)得出沉睡阶段结果后，通过多个生命特征检测传感器(3)检测人员的生命特征信息；

将检测到生命特征信息通过电流的形式传输给微处理机(2)内存储；

使用微处理器将存储的生命体征的数据通过通讯模块或通讯端口传送到智能手机或计算机上个人终端设备上。

Images