CN204683589U - 脉搏测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及信号处理领域，尤其涉及一种脉搏测量系统。包括MEMS传感器，固定设置于所述穿戴式设备内部；计算单元，连接所述MEMS传感器；存储单元，其中包括有一预设的阈值；比较单元，分别连接所述计算单元和所述存储单元；累积单元，连接所述比较单元。与现有技术相比，本实用新型的优点是本申请通过MEMS传感器侦测生命体征压力信号，并通过累积单元将该生命体征压力信号转为用户可识别的信号输出，改变传统的通过获取光的曲率变化获知生命体征信号的技术方案，功耗较小，采用MEMS传感器，结构简单，成本较低，同时测量系统设计为可穿戴设备，携带方便，也提高了穿戴式设备的实用功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号处理领域，尤其涉及一种集成于穿戴式设备中的脉搏测量系统。
背景技术
心率是指人体心脏每分钟搏动的次数。在人体参数检测中，心率是一个非常重要的生理指标，为医学诊断提供参考。同时，心率也可作为人体运动生理负荷的客观评定指标，已经广泛地用于健身运动、竞技体育训练的各个方面。目前，心率监测仪仍然存在很多限制，指夹式心率监测需要被测者在测量保持静止，ECG电极心率监测需要将电极片贴于皮肤固定位置监测心率，难以满足未来电子健康监测、可穿戴设备等的要求，因此随时随地提取人的心率数据就显得尤为重要。
现有技术中，也有采用光电容积脉搏波描记法检测心率的记载，光电容积脉搏波描记法是借助光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法。当一定波长的光束照射到皮肤表面时，光束将通过透射或反射的方式传送到光电接收器。在此过程中，由于受到皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用，检测器检测到的光强度将减弱，其中皮肤、肌肉、组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的，而皮肤内的血液容积在心脏作用下呈搏动性变化。当心脏收缩时，外围血管血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强度最小；而在心脏舒张时，外围血管血容量最少，检测到的光强度最大，使光电接收器检测到的光强度随之呈脉动式变化。将此光强度变化的信号转换成电信号，便可以获得容积脉搏血流的变化。心率可以通过对电信号的节律、周期、振幅分析计算获得。PPG传感器通常比较小，适合嵌入到可穿戴设备中。因此，可穿戴心率实时监测可以通过采集、分析、处理PPG信号实现。然而，通过处理PPG信号计算心率仍存在很多挑战。由于PPG信号是从皮肤表面提取的生物信号，它的信号强度弱、易受干扰，工频噪声、环境噪声、运动噪声等都会对采集的信号质量造成很大影响，并难以滤除。运动噪声干扰是由运动中组织干扰、静脉血容量以及光程变化导致的，由于运动噪声的主要频率在很多情况下会与心率的频率发生重叠，在多种噪声中，最难以消除，同时采用光电容积脉搏波描记法通常需要光源，这种方式功耗较大。
实用新型内容
实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种去除运动噪声干扰、功耗低的穿戴式设备的测量系统。
一种脉搏测量系统，其中：集成于一穿戴式设备中，包括
MEMS传感器，固定设置于所述穿戴式设备内部，用以检测人体的生命体征压力信号，并形成一与所述生命体征压力信号相匹配的采集信号输出；
计算单元，连接所述MEMS传感器，用以接收所述采集信号，并对所述采集信号进行计算形成一计算结果输出；
存储单元，其中包括有一预设的阈值；
比较单元，分别连接所述计算单元和所述存储单元，用于接收所述计算结果，并将所述计算结果与所述阈值进行比较输出比较结果；
累积单元，连接所述比较单元，用以根据所述比较结果，单位时间内于所述计算结果不小于所述阈值的所述计算结果的状态下累加计算所述计算结果的数量并输出所述累加数量信息。
上述的脉搏测量系统，其中，所述压力信号为脉搏信号，和/或动脉脉动信号，和/或声音能量信号。
上述的脉搏测量系统，其中，所述穿戴式设备为耳机，所述MEMS传感器集成于所述耳机的耳塞内，用于感测人体耳朵部位的耳动脉脉动的压力信号。
上述的脉搏测量系统，其中，所述穿戴式设备为指环，所述MEMS传感器集成于指环的环套内，用于感测人体的手指部位的指间动脉脉动的压力信号。
上述的脉搏测量系统，其中，所述穿戴式设备为眼镜，所述MEMS传感器集成于所述眼镜的镜架内，用于感测人体面部的颞浅动脉或耳后动脉脉动的压力信号。
上述的脉搏测量系统，其中，所述MEMS传感器朝向所述测量系统与人体的接触表面。
上述的脉搏测量系统，其中，连接一无线通信装置用以实现所述穿戴式设备的测量系统与一移动终端的数据交互。
上述的脉搏测量系统，其中，还包括预警单元，内部设置有人体脉搏单位时间内的正常数量范围，连接所述累积单元，用以于所述累积单元输出的所述累加数量高于或低于所述正常数量范围时，输出一报警信号。
上述的脉搏测量系统，其中，所述正常数量范围为60～100次/分。
上述的脉搏测量系统，其中，所述计算单元为积分单元，所述计算单元为积分单元，用以对所述采集信号进行能量积分，并输出一个能量积分信号。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
本申请通过MEMS传感器侦测生命体征压力信号，并通过累积单元将该生命体征压力信号转为用户可识别的信号输出，改变传统的通过获取光的曲率变化获知生命体征信号的技术方案，功耗较小，采用MEMS传感器，结构简单，成本较低，同时测量系统设计为可穿戴设备，携带方便，也提高了穿戴式设备的实用功能。
附图说明
图1为本实用新型的一种脉搏测量系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
如图1所示，一种脉搏测量系统，其中：集成于一穿戴式设备中，包括
MEMS传感器，固定设置于所述穿戴式设备内部，用以检测人体的生命体征压力信号，并形成一与所述生命体征压力信号相匹配的采集信号输出；
计算单元，连接所述MEMS传感器，用以接收所述采集信号，并对所述采集信号进行计算形成一计算结果输出；进一步地，所述计算单元为积分单元。积分单元用以对所述采集信号进行能量积分，并输出一个能量积分值供比较单元比较。
存储单元，其中包括有一预设的阈值；
比较单元，分别连接所述计算单元和所述存储单元，用于接收所述计算结果，并将所述计算结果与所述阈值进行比较输出比较结果；
累积单元，连接所述比较单元，用以根据所述比较结果，单位时间内于所述计算结果不小于所述阈值的所述计算结果的状态下累加计算所述计算结果的数量并输出所述累加数量信息。进一步地，所述正常数量范围为60～100次/分。
本实用新型的工作原理是：MEMS传感器检测人体的生命体征压力信号，并形成一与所述生命体征压力信号相匹配的采集信号输出；计算单元接收所述采集信号，并对所述采集信号进行计算形成一计算结果输出；比较单元，接收所述计算结果，并将所述计算结果与所述阈值进行比较输出比较结果；累积单元，根据所述比较结果，单位时间内于所述计算结果不小于所述阈值的所述计算结果的状态下累加计算所述计算结果的数量并输出所述累加数量信息。通过将脉搏测量系统固定贴合人体表面皮肤的预定位置，MEMS传感器侦测人体的生命体征压力信号，并根据该压力型号形成与压力信号相匹配的电信号输出。其中，所述预定位置可为靠近动脉的位置，本申请通过MEMS传感器侦测生命体征压力信号，并通过累积单元将该生命体征压力信号转为用户可识别的信号输出，改变传统的通过获取光的曲率变化获知生命体征信号的技术方案，功耗较小，采用MEMS传感器，结构简单，成本较低，同时测量系统设计为可穿戴设备，携带方便，也提高了穿戴式设备的实用功能。
上述的穿戴式设备的测量系统，其中，所述压力信号为脉搏信号，和/或动脉脉动信号，和/或声音能量信号。
作为进一步优选实施方案，所述穿戴式设备为耳机，所述MEMS传感器集成于所述耳机的耳塞内，用于感测人体耳朵部位的耳动脉脉动的压力信号。
作为进一步优选实施方案，所述穿戴式设备为指环，所述MEMS传感器集成于指环的环套内，用于感测人体的手指部位的指间动脉脉动的压力信号。进一步地，也可以为腕环。
作为进一步优选实施方案，所述穿戴式设备为眼镜，所述MEMS传感器集成于所述眼镜的镜架内，用于感测人体面部的颞浅动脉或耳后动脉脉动的压力信号。
本申请中，穿戴式设备还可为其它形式的穿戴式设备，上述的耳机、指环、眼镜仅仅是一种举例，并非是对申请的技术限定。
作为进一步优选实施方案，所述MEMS传感器朝向所述测量系统与人体的接触表面。当MEMS传感器朝向所述测量系统与人体的接触表面时，能够更加有效的针对生命体征信号，提高侦测的准确率。
作为进一步优选实施方案，还包括一通信装置，用以实现所述穿戴式设备的测量系统与一移动终端的数据交互。通过一通信装置，可以将所述穿戴式设备的测量系统获取的数据通过通信装置与移动终端进行数据交互。移动终端可以为远程终端，例如可以将每次的侦测结果发送至医院的终端上，方便医生及时掌握医生的身体健康，亦可以发送至相关的医疗管理终端上。也可以发送到指定的便携式移动终端上，方便亲戚朋友及时了解用户的身体状况。
作为进一步优选实施方案，还包括预警单元，内部设置有人体脉搏单位时间内的正常数量范围，连接所述累积单元，用以于所述累积单元输出的所述累加数量高于或低于所述正常数量范围时，输出一报警信号。提醒用户身体部分指标出现异常。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种脉搏测量系统，其特征在于：集成于一穿戴式设备中，包括
MEMS传感器，固定设置于所述穿戴式设备内部，用以检测人体的生命体征压力信号，并形成一与所述生命体征压力信号相匹配的采集信号输出；
计算单元，连接所述MEMS传感器，用以接收所述采集信号，并对所述采集信号进行计算形成一计算结果输出；
存储单元，其中包括有一预设的阈值；
比较单元，分别连接所述计算单元和所述存储单元，用于接收所述计算结果，并将所述计算结果与所述阈值进行比较输出比较结果；
累积单元，连接所述比较单元，用以根据所述比较结果，单位时间内于所述计算结果不小于所述阈值的所述计算结果的状态下累加计算所述计算结果的数量并输出所述累加数量信息。
2.根据权利要求1所述的脉搏测量系统，其特征在于，所述压力信号为脉搏信号，和/或动脉脉动信号，和/或声音能量信号。
3.根据权利要求1所述的脉搏测量系统，其特征在于，所述穿戴式设备为耳机，所述MEMS传感器集成于所述耳机的耳塞内，用于感测人体耳朵部位的耳动脉脉动的压力信号。
4.根据权利要求1所述的脉搏测量系统，其特征在于，所述穿戴式设备为指环，所述MEMS传感器集成于指环的环套内，用于感测人体的手指部位的指间动脉脉动的压力信号。
5.根据权利要求1所述的脉搏测量系统，其特征在于，所述穿戴式设备为眼镜，所述MEMS传感器集成于所述眼镜的镜架内，用于感测人体面部的颞浅动脉或耳后动脉脉动的压力信号。
6.根据权利要求1所述的脉搏测量系统，其特征在于，所述MEMS传感器朝向所述测量系统与人体的接触表面。
7.根据权利要求1所述的脉搏测量系统，其特征在于，连接一无线通信装置用以实现所述穿戴式设备的测量系统与一移动终端的数据交互。
8.根据权利要求1所述的脉搏测量系统，其特征在于，还包括预警单元，内部设置有人体脉搏单位时间内的正常数量范围，连接所述累积单元，用以于所述累积单元输出的所述累加数量高于或低于所述正常数量范围时，输出一报警信号。
9.根据权利要求8脉搏测量系统，其特征在于，所述正常数量范围为60～100次/分。
10.根据权利要求1脉搏测量系统，其特征在于，所述计算单元为积分单元，用以对所述采集信号进行能量积分，并输出一个能量积分信号。
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| CN201520166044.1U CN204683589U (zh) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | 脉搏测量系统 |
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| CN201520166044.1U CN204683589U (zh) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | 脉搏测量系统 |
Publications (1)
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| CN108289644A (zh) * | 2015-11-24 | 2018-07-17 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于脉搏血氧计测量的便携式设备壳体 |
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2015
- 2015-03-23 CN CN201520166044.1U patent/CN204683589U/zh active Active
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| CN108289644A (zh) * | 2015-11-24 | 2018-07-17 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于脉搏血氧计测量的便携式设备壳体 |
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