CN205031245U - 一种穿戴式心率监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种穿戴式心率监测设备，包括穿戴部以及监测主机，所述监测主机包括主控芯片、温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源模块、按键以及无线收发模块；所述无线收发模块包括ZigBee发送端与ZigBee主机接收端；所述主控芯片分别连接所述温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源模块、按键以及ZigBee发送端，所述ZigBee主机接收端安装在监测主机上；所述按键包括有参数调节键与一键求救键。本实用新型利用Zigbee技术组成的无线传感器网络将数据进行处理，实现心率无线实时监测,可通过代替传统医疗设备，更适用于家庭便携式移动监护。

Description

一种穿戴式心率监测设备

技术领域

本实用新型属于医疗监测设备技术领域，具体涉及一种穿戴式心率监测设备。

背景技术

目前，穿戴式健康监护技术作为医疗监护领域的研究热点，国际上许多院校和科研团队都在从事该方面研究，并取得了丰硕的研究成果。

美国堪萨斯州立大学从2003年开始电子与计算机工程学院医学元器件设计实验室一直致力于穿戴式家用即时诊断系统的研究，并引导该技术的发展。

香港中文大学生物医学工程联合研究中心是较早涉入穿戴式生物医疗仪器研究领域的单位之一，在心率、血压、血氧饱和度等生理参数的非介入式测量方面已取得多项实质性研究成果。

智能实时健康监测系统是由中国移动江苏公司和东南大学于2010年研制开发的,起初应用于南京市鼓楼区长江社区卫生服务中心和东南大学附属中大医院。扁鹤飞救远程健康救助系统于2009年11月在香港研发成功。

上海已成功研制出无线远程监测肺功能仪。社区医疗监护网的出现代表了一种新的医疗模式和发展方向，必将在我国正在崛起的以预防为主、以社区医疗为中心的医疗保健中扮演重要的角色。

随着人口老龄化进程的加速和亚健康人群的增多,慢性病例数量急剧增长,这给医疗带来了沉重负担。因此,为了提供持续有效的健康服务、降低潜在的健康隐患,设计更为完善的人体健康监测系统成为一项重要的科学工程。现有的传统的心电监护系统存在着网络布线困难、成本高、功耗高、可扩展性和移植性差的问题，不能适应人们的健康监测需要与需求。

因此，通过开发微型智能的可穿戴式监测设备以代替传统医疗设备为人们提供监测服务，实现医疗仪器的社区化与智能化，使其更适用于家庭和个人使用，具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述的技术问题而提供一种穿戴式心率监测设备。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种穿戴式心率监测设备，包括穿戴部以及监测主机，所述监测主机包括主控芯片、温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源模块、按键以及无线收发模块；所述无线收发模块包括ZigBee发送端与ZigBee主机接收端；所述主控芯片分别连接所述温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源模块、按键以及ZigBee发送端，所述ZigBee主机接收端安装在监测主机上；所述按键包括有参数调节键与一键求救键。

所述显示屏采用柔性显示屏。

所述柔性显示屏采用OLED模块。

所述温度传感器为数字温度传感器,所述电源模块为锂电池。

所述主控芯片采用ATMEGA328P，所述无线收发模块采用CC2530无线模块，所述陀螺仪加速度计传感器采用GY-50L3G4200D三轴数字陀螺仪传感器模块，所述温度传感器采用DS18b20。

本实用新型提供的可穿戴式心率监测设备可通过代替传统医疗设备，使其更适用于家庭和个人使用，同时利用Zigbee技术组成的无线传感器网络将数据进行处理、分析和显示，实现心率的无线实时监测,更适用于家庭的便携式移动监护。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种穿戴式心率监测设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种穿戴式心率监测设备的外观示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。

参见图1-2所示，一种穿戴式心率监测设备，包括穿戴部10以及监测主机20，所述监测主机包括主控芯片、温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏21、电源模块、按键以及无线收发模块；所述无线收发模块包括ZigBee发送端(或称为ZigBee发送单元)与ZigBee主机接收端(或称为ZigBee主机接收单元)；所述主控芯片分别连接所述温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源模块、按键以及ZigBee发送端，所述ZigBee主机接收端安装在监测主机上；所述按键包括有参数调节键22与一键求救键23。

需要说明的是，所述参数调节键主要用于显示参数的调节设置，所述一键求救键主要用于在发生突发情况时，由使用者通过触碰或摁压下该键直接通过该监测主机的无线收发模块向监测主机传送无线求救信号进行求救。

需要说明的是，所述穿戴部可是一个环状体，或是相当于腕表的表带类装置，或是一个半环状体，可以使监测主机穿戴于使用者的手腕、手臂上、脚腕上相应的适应于监测人体的心率与脉搏的部位，方便使用与操作，所述监测主机可以是嵌入式设在所述穿戴部上，也可以是两侧边与穿戴部相连接形成一个完整体。

所述显示屏主要用于显示当前检测到的人体的温度值、脉搏、心率值以及显示相应根据温度、脉搏、心率值而形成的曲线图等。

较优的，所述显示屏采用柔性显示屏。

具体实现上，所述柔性显示屏采用OLED模块。

较优的，所述温度传感器为数字温度传感器,所述电源模块为锂电池，主要为主控芯片以及其它用电模块单元提供工作所需要电压。

其中，在具体实现上，所述传感器以及主控芯片等可以采用以下型号的产品，如脉搏心率传感器采用pulsesensor脉搏心率传感器；陀螺仪加速度计采用GY-50L3G4200D三轴数字陀螺仪传感器模块；主控芯片：ATMEGA328P5V16；电源采用锂电池6020303.7V；温度传感器采用DS18b20；柔性显示屏采用OLED模块、128*640.96，蓝色、白色；ZigBee的无线收发模块采用CC2530无线模块。

本实用新型基于低功耗通信技术ZigBee无线传输，由脉搏心率传感器对脉搏、心率进行信号和数据的采集，温度传感器采用温度信号，陀螺仪加速计对机体运动情况进行采集，然后由主控芯片对数据进行处理、分析和显示，并可传送到监测主机上进行数据的处理以及显示处理等。

通过编写在PC平台上的上位机，测量连续出现正常心搏间期之间的变异数，再通过温度传感器对温度进行采集，陀螺仪加速计对机体运动情况进行综合分析处理，即可了解心率变异性，将远程采集到的各种数据进行读取显示，能够基本做到被监护者的心率变化信息，同时将数据进行处理，建立危情预警机制，使监护人员能及时的采取相应的措施。

本实用新型克服了传统有线监测技术的局限，对监测对象的约束，可随身监测，在完全自然状态下可监测出心率，令数据可信度大大提高，实现了心率的实时监测和无线传输，具备人性化、无线化、微型化、智能化。

本实用新型特别是通过增加陀螺仪加速计对人体运动状态的分析，以及温度传感器监测温度，来分析不同温度环境，及人体不同运动状态下对心率的影响。

本实用新型ZigBee协议栈简单,实现相对容易,需要的系统资源也较少；它比蓝牙更为灵活,这更有利于控制系统成本。工作模式情况下,ZigBee技术传输速率低,传输数据量很小,因此信号的收发时间很短,其次在非工作模式时,ZigBee节点处于休眠模式，功耗低。

总之，本实用新型将嵌入式系统开发、物联网无线传输、算法设计、心血管疾病生理病理学、人体生理学等学科相结合，具有较高的研究价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种穿戴式心率监测设备，其特征在于，包括穿戴部以及监测主机，所述监测主机包括主控芯片、温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源模块、按键以及无线收发模块；所述无线收发模块包括ZigBee发送端与ZigBee主机接收端；所述主控芯片分别连接所述温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源模块、按键以及ZigBee发送端，所述ZigBee主机接收端安装在监测主机上；所述按键包括有参数调节键与一键求救键。

2.根据权利要求1所述穿戴式心率监测设备，其特征在于，所述显示屏采用柔性显示屏。

3.根据权利要求2所述穿戴式心率监测设备，其特征在于，所述柔性显示屏采用OLED模块。

4.根据权利要求1或3所述穿戴式心率监测设备，其特征在于，所述温度传感器为数字温度传感器,所述电源模块为锂电池。

5.根据权利要求4所述穿戴式心率监测设备，其特征在于，所述主控芯片采用ATMEGA328P，所述无线收发模块采用CC2530无线模块，所述陀螺仪加速度计传感器采用GY-50L3G4200D三轴数字陀螺仪传感器模块，所述温度传感器采用DS18b20。