CN202714853U - 一种无线人体活动状态监测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种一种无线人体活动状态监测装置，包括设置为适于穿戴于人体的穿戴部，穿戴部内设有容置一中央数据处理单元的容置空间；中央数据处理单元包括最少一传感器、与传感器连接并将传感器感测到的数据暂存的数据存储装置、以及与数据存储装置连接并设置为接收一外置数据处理装置无线传送的启动信号以将暂存于数据存储装置的数据无线传送至外置数据处理装置作进一步处理的无线通信装置；还包括电源、其连接并供电予中央数据处理单元；其特征在于：无线通信装置为蓝牙低功耗BLE装置。

Description

一种无线人体活动状态监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种人体活动状态监测装置，特别是一种可将测量的人体活动状态数据无线传送至一外置的中央处理器作进一步处理的无线人体活动状态监测装置。
背景技术
随着社会对自身健康意识的提高，市面上出现不少装置供使用者测量自己的身体状况，分析有关的数据并得出使用者身体状况的判断。例如，市面上有提供测量使用者睡眠质素的装置，使用者只需将装置穿戴在身上然后入睡，装置便会录取使用者的鼾声并对鼾声进行分析，以得出使用者有否睡眠呼吸紊乱等症状。又例如，市面上有提供佩戴式的分电监测装置，使用者只需将装置佩戴在身，装置便会通过分析检测到的使用者心电信号和加速度信号等，以判断使用者是否有健度隐患。
由于这些装置一般是穿戴在使用者身上，故其体积必须细小，否则会为使用者造成不适。因此，很多这类型的装置本身不设置复杂的数据处理分析装置，反而是设置有无线通信装置以将检测到的数据传送至外置的中央处理器作进一步的分析。不过，一般的无线通信装置的耗电量较高，使用者需定期换电，十分不便；而且，这些无线通信装置的天线结构一般体积较大，限制了装置的整体体积难以进一步缩小。例如，美国专利公告号US 2011/0248899公开了一种差分偶极贴片天线，如图1所示，由于其包括两个占据一定面积的幅射元件(图1所示的为半圆形，但该专利文件亦有公开其它形状，如三角形和椭圆形)，使得其整体面积较大。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种无线人体活动状态监测装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种无线人体活动状态监测装置，包括设置为适于穿戴于人体的穿戴部，穿戴部内设有容置一中央数据处理单元的容置空间；中央数据处理单元包括最少一传感器、与传感器连接并将传感器感测到的数据暂存的数据存储装置、以及与数据存储装置连接并设置为接收一外置数据处理装置无线传送的启动信号以将暂存于数据存储装置的数据无线传送至外置数据处理装置作进一步处理的无线通信装置；还包括电源、其连接并供电予中央数据处理单元；其特征在于：无线通信装置为蓝牙低功耗(BLE)装置。
在一个优选实施例中，传感器包括三轴加速计、光传感器、人体体温传感器、压力传感器、录音器、脉膊传感器、环境光度传感器、环境温度传感器和/或环境湿度传感器；穿戴部为腕带、腰带、臂带或脚带。
在一个更优选实施例中，无线通信装置包括差分偶极贴片天线，天线包括基板，基板一面附上金属薄层作为接地板，另一面设两块呈镜像对称的辐射元件；各幅射元件呈包括多个弯曲部的臂状；辐射元件连接差分馈电端；差分馈电端为两条微带线，其分别连接两块幅射元件；两块幅射元件之间以一微带线连接作为抗阻匹配网络。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)由于本实用新型的无线通信装置为蓝牙低功耗(BLE)装置，其耗电量较低，可以提供更多的使用时间，无需使用者频密地换电。
(2)本实用新型的天线的幅射元件设置为包括多个弯曲部的臂状，与现有幅射元件的圆形、长方形、椭圆形等形状相比，本实用新型的天线占据的面积较小，故给予设计师进一步减低产品体积的可能性。
附图说明
图1是现有技术的差分偶极贴片天线的示意图。
图2是本实用新型第一、第二及第三个实施例的功能方框图。
图3是本实用新型第一个实施例的天线结构示意图。
图4是本实用新型第四个实施例的功能方框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
图2-3示出了第一个实施例，本实施例用于监测人的睡眠质素。本实施例包括穿戴于人的手腕的腕带，腕带内设有容置一中央数据处理单元10的容置空间；中央数据处理单元10包括一三轴加速计101、与三轴加速计101连接并将三轴加速计101感测到的数据暂存的数据存储装置102、以及与数据存储装置102连接并设置为接收一外置数据处理装置20无线传送的启动信号以将暂存于数据存储装置20的数据无线传送至外置数据处理装置20作进一步处理的蓝牙低功耗(BLE)装置103；还包括电源30、其连接并供电予中央数据处理单元10。
在本实施例中，蓝牙低功耗(BLE)装置103包括差分偶极贴片天线4，天线4包括基板41，基板一面附上金属薄层作为接地板，另一面设两块呈镜像对称的辐射元件42；各幅射元件42呈包括多个弯曲部的臂状；辐射元件42连接差分馈电端43；差分馈电端43为两条微带线，其分别连接两块幅射元件42；两块幅射元件42之间以一微带线44连接作为抗阻匹配网络。
本实施例的操作方法如下：使用者戴上腕带入睡，三轴加速计101感测使用者的身体活动，并将感测到的使用者身体活动数据暂存于数据存储装置102；当使用者需要知悉其睡眠质素，只需启动外置数据处理装置20(如桌面电脑、智能手提电话等)的相关程序，外置数据处理装置20便会无线传送一启动信号，本实施例的无线人体活动状态监测装置接收到启动信号后，便会通过蓝牙低功耗(BLE)装置103将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20；外置数据处理装置20的相关程序对数据进行分析以得出使用者的睡眠质素，并通过外置数据处理装置20的显示器将使用者的睡眠质素向使用者显示。
在本实施例中，外置数据处理装置20亦可提供闹钟程序，允许使用者设定响闹时间，开始操作时外置数据处理装置20定时无线传送一启动信号要求本实施例的无线人体活动状态监测装置通过蓝牙低功耗(BLE)103装置将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20，外置数据处理装置20的闹钟程序对数据进行分析以决定使用者是否处于浅眠状态，若使用者处于浅眠状态并当前时间与响闹时间相距少于一段预设的时间(例如三十分钟)，则闹钟程序驱动外置数据处理装置20发出响闹声。
本实用新型的第二个实施例用于监测人的扭腰运动次数，其功能方框图可参见图2。本实施例包括穿戴于人体腰间的腰带，腰带内设有容置一中央数据处理单元10的容置空间；中央数据处理单元10包括一三轴加速计101、与三轴加速计101连接并将三轴加速计101感测到的数据暂存的数据存储装置102、以及与数据存储装置102连接并设置为接收一外置数据处理装置20无线传送的启动信号以将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20作进一步处理的蓝牙低功耗(BLE)装置103；还包括电源30、其连接并供电予中央数据处理单元10。在本实施例中，蓝牙低功耗(BLE)装置103同样包括差分偶极贴片天线，其结构与实施例一相同，在此不再赘述。
本实施例的操作方法如下：使用者戴上腰带做扭腰运动，三轴加速计101感测使用者的身体活动，并将感测到的使用者身体活动数据暂存于数据存储装置102；当使用者需要知悉其完成的扭腰运动次数，只需启动外置数据处理装置20(如桌面电脑、智能手提电话等)的相关程序，外置数据处理装置20便会无线传送一启动信号，本实施例的无线人体活动状态监测装置接收到启动信号后，便会通过蓝牙低功耗(BLE)装置103将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20；外置数据处理装置20的相关程序对数据进行分析以得出使用者完成的扭腰运动次数，并通过外置数据处理装置20的显示器将使用者完成的扭腰运动次数向使用者显示。除了完成的扭腰运动次数外，外置数据处理装置20的相关程序亦可将扭腰运动次数数据结合预先输入的使用者身体资料，以计算出所消耗的卡路里等资料。
本实用新型的第三个实施例用于监测人的跑步步数，其功能方框图可参见图2。本实施例包括穿戴于人体手臂的臂带，臂带内设有容置一中央数据处理单元10的容置空间；中央数据处理单10元包括一三轴加速计101、与三轴加速计101连接并将三轴加速101计感测到的数据暂存的数据存储装置102、以及与数据存储装置102连接并设置为接收一外置数据处理装置20无线传送的启动信号以将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20作进一步处理的蓝牙低功耗(BLE)装置103；还包括电源30、其连接并供电予中央数据处理单元10。在本实施例中，蓝牙低功耗(BLE)装置103同样包括差分偶极贴片天线，其结构与实施例一相同，在此不再赘述。
本实施例的操作方法如下：使用者戴上臂带跑步，三轴加速计101感测使用者的身体活动，并将感测到的使用者身体活动数据暂存于数据存储装置102；当使用者需要知悉其完成的跑步步数，只需启动外置数据处理装置20(如桌面电脑、智能手提电话等)的相关程序，外置数据处理装置20便会无线传送一启动信号，本实施例的无线人体活动状态监测装置接收到启动信号后，便会通过蓝牙低功耗(BLE)装置103将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20；外置数据处理装置20的相关程序对数据进行分析以得出使用者完成的跑步步数，并通过外置数据处理装置20的显示器将使用者完成的跑步步数向使用者显示。除了完成的跑步步数外，外置数据处理装置20的相关程序亦可将跑步步数数据结合预先输入的使用者身体资料，以计算出所消耗的卡路里等资料。
图4示出了第四个实施例的功能方框图，本实施例用于监测人的心跳率。本实施例包括穿戴于人体手腕的腕带，腕带内设有容置一中央数据处理单元101的容置空间；中央数据处理单元101包括一发光二极体104、一光传感器101a，与光传感器101a连接并将光传感器101a感测到的数据暂存的数据存储装置102、以及与数据存储装置102连接并设置为接收一外置数据处理装置20无线传送的启动信号以将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20作进一步处理的蓝牙低功耗(BLE)装置103；发光二极体104和光传感器101a相邻地设置于对应腕带上的透明监测窗口的位置，使发光二极管104的光可照射到使用者身上，并从使用者身上反射的光可被光传感器101a接收；还包括电源30、其连接并供电予中央数据处理单元101。在本实施例中，蓝牙低功耗(BLE)装置103同样包括差分偶极贴片天线，其结构与实施例一相同，在此不再赘述。
本实施例的操作方法如下：使用者戴上腕带，并将腕带上的透明监测窗口贴近手腕脉膊位置；发光二极体104发出405nm-700nm的光线照射到使用者的手腕脉膊位置，从使用者手腕脉膊位置反射的光被光传感器101a接收，光的强度暂存于数据存储装置102；当使用者需要知悉其心跳率，只需启动外置数据处理装置20(如桌面电脑、智能手提电话等)的相关程序，外置数据处理装置20便会无线传送一启动信号，本实施例的无线人体活动状态监测装置接收到启动信号后，便会通过蓝牙低功耗(BLE)装置103将暂存于数据存储装置102的数据无线传送至外置数据处理装置20；由于从使用者的手腕脉膊位置反射的光的强度随脉膊跳动而改变，故将光的强度数据分析便可得出使用者的心跳率；外置数据处理装置20的相关程序对数据进行分析以得出使用者的心跳率，并通过外置数据处理装置20的显示器将使用者的心跳率向使用者显示。
上述实施例为本实用新型的优选方式，但本实用新型的实施方式并不为上述实施例所限定，其他的任何未背离本实用新型的精神下所作的实质或原理上的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换或替换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无线人体活动状态监测装置，包括设置为适于穿戴于人体的穿戴部，穿戴部内设有容置一中央数据处理单元的容置空间；中央数据处理单元包括最少一传感器、与传感器连接并将传感器感测到的数据暂存的数据存储装置、以及与数据存储装置连接并设置为接收一外置数据处理装置无线传送的启动信号以将暂存于数据存储装置的数据无线传送至外置数据处理装置作进一步处理的无线通信装置；还包括电源、其连接并供电予中央数据处理单元；其特征在于：无线通信装置为蓝牙低功耗BLE装置。
2.根据权利要求1所述的无线人体活动状态监测装置，其特征在于：传感器包括加速度传感器、光传感器、人体体温传感器、压力传感器、录音器、脉膊传感器、环境光度传感器、环境温度传感器和/或环境湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的无线人体活动状态监测装置，其特征在于：穿戴部为腕带、腰带、臂带或脚带。
4.根据权利要求1所述的无线人体活动状态监测装置，其特征在于：无线通信装置包括差分偶极贴片天线，天线包括基板，基板一面附上金属薄层作为接地板，另一面设两块呈镜像对称的辐射元件；各幅射元件呈包括多个弯曲部的臂状；辐射元件连接差分馈电端；差分馈电端为两条微带线，其分别连接两块幅射元件；两块幅射元件之间以一微带线连接作为抗阻匹配网络。 
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