CN205625898U - 微型无线体温监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型无线体温监测系统，包括：可抛弃式体温监测仪，包括控制器、电池、温度传感器、射频模块、和天线，所述电池、温度传感器和射频模块分别与所述控制器连接，所述天线和所述射频模块连接；和体温监测伴侣：包括控制器和分别与所述控制器连接的显示器模块、电源模块、存储器模块、按键、射频芯片、WI‑FI模块、室温模块、和LED指示灯模块。本实用新型还公开了一种体温监测方法，包括：用可抛弃式体温监测仪连续读取人体温度，并将温度值用无线信号发射出去；用体温监测伴侣接收和显示温度值信号。本实用新型能够非介入式多次读取监测体温，利用增加监测伴侣显示且将体温数据通过路由无线发送到外部接收装置上。

Description

微型无线体温监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种体温计，具体涉及一种微型无线体温监测系统及体温监测方法。

背景技术

现有的体温计包括传统的水银温度计和新式的电子温度计。

传统的水银温度计用于腋下口腔和肛门，缺点在于使用不便(尤其是在测量婴儿和儿童体温时)，误差大，且读取不便。

新式的电子温度计包括：与人体非直接接触的红外额温计和耳温计，以及与人体直接接触的无线电子体温计(如图1，中国实用新型专利200980106106.7公开的一种电子体温计，包括置于人体手臂4腋下的接触探测传感器1，温度计外壳2和温度显示器3)。与人体非直接接触的额温计和耳温计往往测量有误差，且人的额温并不一定与体温状态一致，耳温计的消毒失误还有可能引发中耳炎等疾病。而与人体直接接触的电子体温计目前存在体积过大，测量方式模拟传统体温计，使用不够便捷，需要人在体温计上读取体温数值。

最近有一些可穿戴式人体温度检测装置产品，通过智能终端获取温度信息，但体温检测端发射距离有限，其直接与智能手机连接的传输距离比较短，且仍有一些使用算法不够智能和精确，目前对电子体温计的研究和改进仍是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种微型无线体温监测系统，利用非介入式多次读取监测体温，增加监测伴侣显示并将体温数据通过路由无线发送到外部接收装置上，实现便捷的监测体温。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种微型无线体温监测系统， 包括可抛弃式体温监测仪和体温监测伴侣；

所述可抛弃式体温监测仪，用于连续读取人体温度，并将温度值用无线信号发射出去，固定在人体温度测量部位，包括控制器、电池、温度传感器、射频模块、和天线，所述电池、温度传感器和射频模块分别与所述控制器连接，所述天线和所述射频模块连接；

所述体温监测伴侣，用于接收和显示所述可抛弃式体温监测仪发射的温度值信号，可以移动设置在所述可抛弃式体温监测仪的2.5米直径范围内，包括控制器和分别与所述体温监测伴侣的控制器连接的显示器模块、电源模块、存储器模块、按键、射频芯片、WI-FI模块、室温模块、和LED指示灯模块；

所述可抛弃式体温监测仪和所述体温监测伴侣通过2.4G无线连接。

优选地，本实用新型的微型无线体温监测系统，所述温度传感器为非介入式可多次读取的高精度温度传感器，所述的温度传感器的测量精度小于等于0.1摄氏度，测量范围为35-42摄氏度。

优选地，本实用新型的微型无线体温监测系统，所述的体温监测伴侣的按键有五个，分别为：连接、选择、调整、静音和暂停按键。

优选地，本实用新型的微型无线体温监测系统，所述的微型无线体温监测系统还包括一个智能手持终端，所述智能手持终端上装有应用程序，通过WI-FI方式读取所述体温监测伴侣的数据信息。

本实用新型的微型无线体温监测系统，能够方便的测量体温，固定在人体上后可以非接入式多次读取，且将体温数据通过无线发送到外部体温监测伴侣上进行显示，体温监测伴侣具有路由功能，能够将温度信息用WIFI进一步发给智能终端(手机、电脑等)，本实用新型的体温监测方法具有简单可靠的配对算法和温度预测算法使得温度监测便捷有效。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是现有一种电子体温计的使用图；

图2是本实用新型的微型无线体温监测系统的实施例使用图；

图3是图2所示的可抛弃式体温监测仪的模块示意图；

图4是图2所示的可抛弃式体温监测仪的电路示意图；

图5是图2所示的检测伴侣的模块示意图；

图6-8是图2所示的检测伴侣的显示示意图；

图9是图2所示的检测伴侣的显示器和按键示意图；

图10是本实用新型的体温监测伴侣的软件流程图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的微型无线体温监测系统使用时可以与传统体温计一样置于手臂4的腋下，请参考局部放大示意图，本实用新型的微型无线体温监测系统5包括可抛弃式体温监测仪5和体温监测伴侣6，所述可抛弃式体温监测仪5和所述体温监测伴侣6通过2.4G无线连接。

如图3和图4所示，可抛弃式体温监测仪5，用于连续读取人体温度，并将温度值用无线信号发射出去，固定在人体温度测量部位，包括控制器、电池、温度传感器、射频模块、和天线，所述电池、温度传感器和射频模块分别与所述控制器连接，所述天线和所述射频模块连接。本实用新型的微型无线体温监测系统，所述温度传感器为非介入式可多次读取的高精度温度传感器，所述的温度传感器的测量精度小于等于0.1摄氏度，测量范围为35-42摄氏度。

如图5所示，体温监测伴侣6，用于接收和显示所述可抛弃式体温监测仪发射的温度值信号，可以移动设置在所述可抛弃式体温监测仪的2.5米直径范围内，包括控制器和分别与所述体温监测伴侣的控制器连接的显示器模块、电源模块、存储器模块、按键、射频芯片、WI-FI模块、室温模块、和LED指示灯模块。体温监测伴侣6的显示状态如图6-8所示。

本实用新型的电路供电模块，如图3中的电池、图4中的电池CR1620和图5中的电池模块，可以为同一个供电模块。

如图9所示，体温监测伴侣的按键有五个，分别为：连接、选择、调整、静音和暂停按键。

按键1：

短按(小于3s)—〉背光开启3秒；

长按(大于3s)—〉进入对码模式，对码过成功后无线标识停止闪烁。

按键2：

长按(大于3s)—〉显示最近24小时内的最高体温记录，3秒钟后恢复；

短按—〉进入选择调整参数的状态；

循环次序为：温度模式(体温/环境温度)；单位模式(℃/℉)；警报阈值调整模式。

再次短按确定当前值并切换到下一个选择；

当前选定的参数在确认切换前以0.5s周期闪烁；超时3s未做按键则退出。

按键3：

切换或调整数值(体温切换为环境温度显示；℃切换为℉；循环递增警报阈值，范围：36.5-38.5，步进0.5℃)。

按键4：

开/关自动声音，对应LCD上声音符号改变状态。

按键5：

暂停警报。

发烧警报功能说明：

当体温达到发烧阈值，接收器给出发烧警报，警报形式有两种：红灯不断闪烁，发出滴滴声响。其中声音警报每次持续时间为3分钟，在3分钟内按下按键5可解除警报，在按键4将设备切换成静音模式时，不会发出声音警报。在首次给出警报后，每隔30分钟会重新检测体温值是否达到发烧阈值，并决定是否继续发出警报。

优选的实施例中，所述的微型无线体温监测系统还包括一个智能手持终端7，所述智能手持终端7上装有应用程序，通过WI-FI方式读取所述体温监测伴侣6的数据信息。

基于上述系统，本实用新型还公开了一种体温监测方法，包括：(1)用可抛弃式体温监测仪连续读取人体温度，并将温度值用无线信号发射出去；(2)用体温监测伴侣接收和显示所述可抛弃式体温监测仪发射的温度值信号。

优选地，本实用新型的体温监测方法，步骤(2)之前需要判断所述可抛弃式体温监测仪是否可用：如果不可用，则进入监听模式接收所述可抛弃式体温 监测仪的配对信号，然后进入配对模式，配对成功则进入下一步，失败则回到监听模式；如果可用，则跳过本步骤。

进一步地，本实用新型的体温监测方法，所述的配对模式进一步包括如下步骤：

可抛弃式体温监测仪端：

(1)进入对码态，设置可抛弃式体温监测仪端工作在对码专用频率，专用同步字。

(2)发射对码包，对码包中包含自己的唯一ID信息，正常工作的频率信息，其中频率信息是可抛弃式体温监测仪端上电时根据采样噪声值产生的，具有随机性，频率的范围在2.40GHz至2.48GHz范围内。

(3)发送对码包后，立即进入接收模式，将频率设置为正常工作的频率，将自己的ID作为同步字。

(4)若在设定时间(5-10s)内收到数据，取出数据包信息，检测其中频率信息和ID信息是否和自身的相同，若相同，则继续进入接收模式，同样方式连续接收10个数据包，统计10个数据包信息正确的个数大于6个，认为对码成功，接收时打开自动应答功能。

(5)若在接收窗口内未收到数据，延时一段时间，返回第一步。

(6)所述可抛弃式体温监测仪进入正常通信模式。

体温监测伴侣端：

(1)用户按键进入对码态，设置体温监测伴侣工作在对码专用频率，专用同步字；

(2)进入接收模式；

(3)若在设定时间50ms内收到数据，取出数据包信息，将数据包中ID设置为同步字，将数据包中频率设置为通信频率；

(4)若在设定时间内未收到数据，结束对码态，宣布对码不成功，使用进入对码态之前的通信配置，进入正常工作状态；

(5)在新的同步字和频率条件下进入发射状态，将接收到的对码包发送出去，重复发送5-20次，并读取每次发送后的自动应答标识，如果自动应答数量超过40％，认为对码成功，否则对码失败；

(6)对码成功后修改通信配置，进入正常工作状态。

优选地，本实用新型的体温监测方法，步骤(1)进一步包括：

(1.1)检测程序烧录检测信号(PTEST)是否为低，若为低进入校准模式，采集模拟熟悉转换(ADC)值64次，做平均，将平均值作为37℃的标准ADC值，计算得到ADC校准参数，并存储；若不为低，跳过；

(1.2)进入对码模式，对码成功时进入下一步；

(1.3)正常通信模式，每隔1s，唤醒射频模块；

(1.4)采集一次ADC值，判断ADC校准值是否有效，若有效校准ADC值；

(1.5)查表求得对应体温值；

(1.6)进行温度预测；

(1.7)配置射频模块并发射数据包；

(1.8)设置射频模块进入睡眠模式；

(1.9)单片机自己进入睡眠模式，依靠内部低功耗振荡器计时，在1s后唤醒，重复步骤(1.3)。

进一步地，本实用新型的体温监测方法，步骤(1.6)进一步包括：

(1.6.1)采样得到ADC值；

(1.6.2)ADC不在有效范围内，清空缓存，跳转至步骤(1.6.7)；ADC在有效范围内，存入缓存，缓存为循环队列，如队列满，删除最旧的，存入最新的；

(1.6.3)对缓存中N(N>3)个数据进行处理，若N个数不是依次递增的，则不做预测，直接跳至步骤(1.6.6)；若N个数是依次递增的，调用预测算法；

(1.6.4)将N个数据另存为两列长为N-1的数组，分别对应原数据的1-(N-1)和2-N个数，对两列数据做线性拟合，得到拟合出的比例系数k，截距系数b，相关系数r，判断相关系数r大于0.9997，则求取预测值为k/(1-b)；否则认为预测值无效；

(1.6.5)判断2分钟内是否有其它有效预测值，若有则将当前预测值与其它所有预测值做平均，得到平均预测值；

(1.6.6)对平均预测值和ADC采样值进行决策，平均预测值与当前ADC 采样值相减在一定范围内(对应温度范围是0.1-0.8℃)时，输出预测值与当前ADC采样值的加权，否则输出当前ADC采样值，加权算法：平均预测值与当前ADC采样值的差为0.8℃时开始，取3分钟的时间，加权值＝预测值*未过去的时间所占百分比+当前ADC采样值*已经过去的时间所占的百分比；

(1.6.7)对ADC值进行查表，得到其对应的体温值。

如图10所示，优选地，本实用新型的体温监测方法，步骤(2)进一步包括：

(2.1)检测旧传感器是否可用：读取flash中记录，若无有效的ID和同步字信息，则跳过；若有有效的ID和同步字信息，则取出并设为当前通信配置，配置射频模块进入接收状态，等待设定的接收时间，若期间接收到数据，则认为当前配置有效，否则认为当前配置无效；

(2.2)监听模式，若当前配置无效，则进入监听模式，将接收器改为对码态的配置，每隔S(0<S<10)秒设置射频模块进入一次接收状态，若收到处于对码状态的传感器数据包，则显示数据包的ID信息，并将无线标识置为闪烁；

(2.3)配对模式，若检测到用户按键有效，进入配对模式，配对成功，将得到的通信配置信息存入闪存，并使用该配置进入正常通信模式；若配对失败，返回监听模式；

(2.4)正常通信模式，主程序在进入正常通信模式时将LCD切换至显示体温模式；控制射频模块每隔一秒接收数据；收到数据后更新温度、电量信息；控制射频模块进入睡眠模式节省功耗；根据上一次接收数据时机动态调整接收窗口，更新计数器，在下一秒数据到来之前唤醒射频模块，重复接收操作。

进一步地，本实用新型的体温监测方法，步骤(2)还包括步骤(2.6)定时中断模式，所述步骤(2.6)定时中断模式进一步包括：

每隔2毫秒，定时扫描按键状态，根据用户操作流程做出响应；

每隔20毫秒，定时更新蜂鸣器状态；

每隔0.2秒，定时更新LCD显示；

每隔3秒，定时更新接收器电池电量状态。

综上所述，本实用新型提供一种微型无线体温监测系统及体温监测方法， 能够方便快捷且有效的测量人体温度，和对人体体温进行监控，并将体温数据以2.4G无线的方式发送到外部温度监测伴侣上，温度伴侣具有路由功能进一步通过WIFI将数据发送到智能移动终端。本实用新型的体温监测方法对算法进一步优化，MCU本身并没有产生随机数的机制，本实用新型频率选择是由ADC采样噪声值取得，利用这个方法便捷而有效，本实用新型能够将体温键控精度和准确性大大提高，产品具有广阔的市场前景。

Claims (3)

1.一种微型无线体温监测系统，其特征在于，包括可抛弃式体温监测仪和体温监测伴侣；

所述可抛弃式体温监测仪，用于连续读取人体温度，并将温度值用无线信号发射出去，固定在人体温度测量部位，包括控制器、电池、温度传感器、射频模块、和天线，所述电池、温度传感器和射频模块分别与所述控制器连接，所述天线和所述射频模块连接；

所述体温监测伴侣，用于接收和显示所述可抛弃式体温监测仪发射的温度值信号，可以移动设置在所述可抛弃式体温监测仪的2.5米直径范围内，包括控制器和分别与所述体温监测伴侣的控制器连接的显示器模块、电源模块、存储器模块、按键、射频芯片、WI-FI模块、室温模块、和LED指示灯模块；

所述可抛弃式体温监测仪和所述体温监测伴侣通过2.4G无线连接。

2.如权利要求1所述的微型无线体温监测系统，其特征在于，所述温度传感器为非介入式可多次读取的高精度温度传感器，所述的温度传感器的测量精度小于等于0.1摄氏度，测量范围为35-42摄氏度。

3.如权利要求1所述的微型无线体温监测系统，其特征在于，所述的体温监测伴侣的按键有五个，分别为：连接、选择、调整、静音和暂停按键。