CN212229438U - 一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表 - Google Patents

Abstract

一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，包括手表本体，所述手表本体包括FPC板，所述FPC板位于所述手表本体内部，所述FPC板上设有数据采集模块、温度传感器、红外二极管、红光二极管和至少一个绿光二极管，用于采集人体心率、血氧和体温的数据，所述表芯组件还包括PCB板，所述手表本体包括PCB板，所述PCB板设于所述FPC板之上并与所述FPC板电连接，所述PCB板上设有数据处理器，所述数据处理器上包括蓝牙数据传输系统/RF射频数据传输系统。本实用新型公布的手表，首次将血氧、体温实时监测功能引入北斗卫星手表中，随时随地可进行检测操作，简化了检测程序，提升了检测的便捷性。

Description

一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表

技术领域

本实用新型属于手表技术领域，具体涉及一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表。

背景技术

随着北斗卫星导航系统(简称BDS)的不断完善，该系统的应用也越来越广，由原来的特定使用对象扩展到了现在的民用大众市场，为我们的生活服务带来了更多的便利。其中北斗手表便是其中的代表之一，北斗手表最主要的应用功能便是定位、授时功能。因今年疫情影响，排查新冠肺炎的重要指标便是体温与血氧含量，无论进入何种公共场所体温检查正常成了进入的首要条件。

在我国，现有市场上具备单一心率监测功能的手表不少，而体温监测主要依赖于体温计或者红外感应器，血氧监测则需要更加专业的设备方能检测，因而造成如下问题：

(1)同时监测心率、血氧和体温需要3个设备，检测过程繁琐；

(2)很难做到实时将所有设备同时佩戴在检测者身上，获取的数据具有局限性，不利于判定检测者的真实身体状态。

(3)且数据采集需要一对一进行，检测群体基数大，会导致数据收集需要消耗大量的人力物力及时间，不适用于团体监控。

发明专利CN 107991859 A公布了一种便捷型腕式健康管理手表，包括表带、显示屏、控制器和传感器，所述表带的一侧固定有表扣体，所述表扣体的中间设置有内卡扣，所述内卡扣的一侧设置有固定带，所述固定带的一侧固定有上表壳，所述上表壳的上面设置有所述显示屏，所述显示屏的一侧安装有智能转换器，所述智能转换器的下方设置有下表壳，所述下表壳的内部固定有所述控制器，所述控制器的一侧安装有血氧检测器，所述血氧检测器的下方设置有体温检测器，所述体温检测器的侧下方固定有所述传感器，所述传感器的上方安装有心电电极。有益效果在于：根据监测结果实时的健康监测及管理，适合于老人或者病人使用，能够随身携带数据，随时观看，方便于健康管理。对比文件中的手表检测的数据只适用于个人检查，不适用于团体检测。

实用新型内容

为了克服现有技术中的问题，本实用新型提供一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，通过将心率、血氧及体温监测功能全部集于一块手表当中，为监测需求者带来了极大的便利性。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，包括手表本体，所述手表本体包括FPC板，所述FPC板位于所述手表本体内部，所述FPC板上设有数据采集模块、温度传感器、红外二极管、红光二极管和至少一个绿光二极管，用于采集人体心率、血氧和体温的数据。

进一步地，所述数据采集模块为正方形，厚度为1mm，内核电压为3.3V。

进一步地，所述手表本体包括PCB板，所述PCB板设于所述FPC板之上并与所述FPC板电连接，所述PCB板上设有数据处理器，用于处理所采集的心率、血氧和体温数据。

进一步地，所述数据处理器包括蓝牙数据传输系统或RF射频数据传输系统中的一种或两种，用于实现一对一、或一对多传输。

进一步地，所述手表本体包括手表上盖和手表底壳，所述FPC板位于相互扣合的手表上盖和手表底壳内部。

进一步地，所述手表底壳内侧设有凹槽，所述FPC板嵌扣于所述凹槽内，所述手表底壳上与所述FPC板上红外二极管、红光二极管和绿光二极管的对应位置设置有透光镜。

进一步地，所述手表底壳上与所述FPC板数据采集模块对应位置设置有数据采集模块透光镜。

进一步地，所述手表底壳内侧向外凹陷有导热凸台，所述导热凸台与所述温度传感器位置对应，所述温度传感器置于所述导热凸台内。

进一步地，所述导热凸台为内空环形，材质为316L钢材质。

进一步地，所述PCB板上设有用于定位、授时、计时和户外运动的功能组件。

进一步地，所述手表本体还包括内映圈、显示屏、前胶座和电源，所述内映圈扣于手表上盖之下，所述显示屏镶扣在前胶座上表面，所述电源位于PCB板下表面。

进一步地，所述内映圈上设有北斗天线与蓝牙天线。

工作原理如下：

心率检测时，红外二极管发光检测是否佩戴手表，绿光二极管发光，通过人体皮肤进入血液折射，数据采集模块获取反射回来的电路信号，通过除噪与放大后将电路信号传递至数据处理器，通过软件工程师在数据处理器中植入的算法进行精密测算后得出检测结果，显示在手表的显示屏上。

血氧检测时，红外二极管发光检测是否佩戴手表，红光二极管发光，通过人体皮肤进入血液折射，数据采集模块获取反射回来的电路信号，通过除噪与放大后将电路信号传递至数据处理器，通过软件工程师在数据处理器中植入的算法进行精密测算后得出检测结果，显示在手表的显示屏上。因为选择了既适用于血氧检测、同时也适用于心率检测的光电容积脉搏波描记法，由此可共用一个数据采集模块进行数据采集。

温度检测时，数据处理器发布指令，红外二极管发光检测并将温度数据回传至数据处理器，同时温度传感器采集导热凸台内环境温度，也将数据回传至数据处理器，通过精密算法得出最终检测温度值并显示在显示屏上。

本实用新型有益效果如下：

(1)本实用新型将心率、血氧及体温监测功能全部集于一块手表当中，为检测者带来了极大便利，其中心率、血氧检测采用光电容积法，因是通过折射回来的光波信号进行数据计算，故可共用一个模块，使用不同颜色的灯光即可实现，这样在一定程度上减小了占用的手表内置空间，尽可能的减小了手表的体积。

(2)本实用新型中数据的处理和传输采用手表整体的数据处理器，尽可能的释放了手表内部空间的同时，也降低了工程师对手表电路规划的难度。在一定程度上节约了人力与物力，也减小了整个手表的结构尺寸。

(3)本实用新型中在手表底壳上设置了导热凸台，体温检测采用温度传感器，因手表内部元器件在运行中会产生热现象，直接将传感器扣于导热凸台内，使温度传感器与导热凸台直接相连，最大限度的隔绝了手表内部元器件产热对温度传感器的影响，提升了体温检测的准确度。

(4)本实用新型打破常规的数据传输模式，既可采用一对一的蓝牙数据传输，也可采用一对多的RF射频传输模式，使得本申请的手表不仅适用于个人检测，也适用于团体检测。

(5)本实用新型，首次将血氧、体温实时监测功能引入北斗卫星手表中，随时随地可进行检测操作，简化了检测程序，提升了检测的便捷性。在进行心率、血氧和体温监测时可以设置一定的时间间隔(15分钟、30分钟、60分钟、120 分钟、180分钟)，具有定时采集数据的功能，按需设置，实时监控，真正做到为佩戴者的健康状况提供有利的参考依据。

附图说明

图1为本实用新型手表本体爆炸示意图；

图2为本实用新型FPC板结构示意图；

图3为本实用新型PCB板示意图；

图4为本实用内映圈结构示意图；

图5为本实用新型手表底壳外侧面结构示意图；

图6为本实用新型手表底壳内侧面结构示意图；

上述附图标记：

1、手表上盖；2、内映圈；3、显示屏；4、前胶座；5、PCB板；6、电源； 7、FPC板；8、手表底盖；

2-1、蓝牙天线；2-2、北斗天线；

5-1、数据处理器；

7-1、红外二极管；7-2、绿光二极管；7-3、数据采集模块；7-4、温度传感器；7-5、红光二极管；

8-1、红外二极管和红光二极管透光镜；8-2、绿光二极管透光镜；8-3、数据采集模块透光镜；8-4、导热凸台。

具体实施方式

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做出创造性劳动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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-6所示，本实施例提供一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，包括手表本体，所述手表本体包括FPC板7，FPC板7位于手表本体内部， FPC板7上设有数据采集模块7-3、温度传感器7-4、红外二极管7-1、红光二极管7-5和至少一个绿光二极管7-2。在具体实施方式中，FPC板7上设置红外二极管7-1、红光二极管7-5和两个绿光二极管7-2，设置两个绿光二极管7-2可以增大采集范围。

优选地，手表本体包括PCB板5，PCB板5设于FPC板7之上并与FPC板7 电连接，其中PCB板5上设有数据处理器5-1。数据处理器5-1包括蓝牙数据传输系统或RF射频数据传输系统中的一种或两种。

优选地，手表本体包括手表上盖1和手表底壳8，FPC板7位于相互扣合的手表上盖1和手表底壳8内部。在本实施例中，手表底壳8内侧设有凹槽，FPC 板7嵌扣于凹槽内，手表底壳8上与FPC板7上红外二极管7-1、红光二极管7-5 和绿光二极管7-2的对应位置设置有透光镜，手表底壳8上与FPC板7数据采集模块7-3对应位置设置有数据采集模块透光镜8-3。

在本实施例中，如图2所示，FPC板7上设置有红外二极管7-1和绿光二极管7-2，其中红外二极管7-1设置在数据采集模块7-3左侧，绿光二极管7--2数量设为两个，分别设置在数据采集模块7-3上方和下方，其中红外二极管7-1、两个绿光二极管7-2和数据采集模块7-3均焊接于FPC板7上，共同组成心率数据的采集系统，用于对心率数据进行采集。

如图2所示，FPC板7上还设置有红光二极管7-5，位置设于数据采集模块 7-3的左侧，红外二极管7-1的下方，红光二极管7-5焊接于FPC板7上，其中红外二极管7-1、红光二极管7-5和数据采集模块7-3共同组成血氧数据的采集系统，用于对血氧数据进行采集。

在本实施例中，FPC板7嵌扣于手表底壳8内侧的凹槽中，在手表底壳8 上与红光二极管7-5、绿光二极管7-2、红外二极管7-1对应位置设置有红外二极管和红灯二极管透光镜8-1、绿光二极管透光镜8-2，与数据采集模块对应位置设置有数据采集模块透光镜8-3。

在具体实施方式中，数据采集模块7-3为正方形，厚度仅1.0mm，内核电压仅为3.3V。

在具体实施方式中，本实施例选择了既适用于血氧检测，又适用与心率检测的光电容积脉搏波描记法，该方法操作简单、适应性强、稳定性好，因此可共用一个数据采集模块进行数据采集。

在具体实施方式中，手表底壳8内侧向外凹陷有导热凸台8-4，导热凸台8-4 与温度传感器7-4位置对应，温度传感器7-4置于导热凸台8-4内，导热凸台8-4 为内空环形，材质为316L钢材质。

在本实施例中，温度传感器7-4焊接与FPC板7上，通过温度传感7-4、红外二极管7-1组成温度数据采集系统，在具体实施过程中，由于手表的其他元器件放热会影响温度监测的准确性，因此在手表底壳8内侧设置有导热凸台8-4，其中导热凸台8-4的怒提设置方式为：手表底壳8内侧向外凹陷，形成了一个外侧为圆形，内侧为环形的导热凸台8-4，增加了佩戴者的舒适度，最大限度的增加了佩戴者与导热凸台8-4的接触面积，温度传感器7-4与导热凸台8-4之间不仅进行了无缝对接，而且由于导热凸台8-4与温度传感器7-4均嵌扣在手表底壳 8之中，尽可能的避免了因导热凸台8-4热量传递产生的损耗及手表机芯元器件发热影响体温检测数据，最大限度的确保了体温监测数据的准确性。导热凸台 8-4采用316L钢材质，使得导热凸台8-4具备了耐磨损、耐腐蚀的特性。

在本实施例中，心率、血氧和体温检测数据通过PCB板5上的数据处理器 5-1进行处理后，通过数据处理器5-1上自带的蓝牙数据传输系统/RF射频数据传输系统进行传输。

优选地，收好本体还包括内映圈2、显示屏3、前胶座4和电源6，其中内映圈2扣于手表上盖1之下，显示屏3镶扣在前胶座4上表面，电源6位于PCB 板5下表面，内映圈2上设有蓝牙天线2-1和北斗天线2-2。

在本实施例中，北斗天线2-1与蓝牙天线2-2镭雕于内映圈2上，内映圈2 扣于手表上盖1之下，LCD显示屏3镶扣在前胶座4上表面，PCB板5嵌扣于前胶座4下表面，电源6为锂离子电池，FPC板7嵌扣于手表底壳8凹槽内，手表上盖1和手表底壳8相互扣合，组成手表本体。

优选地，PCB板5上设有用于定位、授时、计时和户外运动的功能组件。

工作过程及原理如下：

心率检测时，红外二极管发光检测是否佩戴手表，绿光二极管发光，通过人体皮肤进入血液折射，数据采集模块获取反射回来的电路信号，通过除噪与放大后将电路信号传递至数据处理器，通过软件工程师在数据处理器中植入的算法进行精密测算后得出检测结果，显示在手表的显示屏上。

血氧检测时，红外二极管发光检测是否佩戴手表，红光二极管发光，通过人体皮肤进入血液折射，数据采集模块获取反射回来的电路信号，通过除噪与放大后将电路信号传递至数据处理器，通过软件工程师在数据处理器中植入的算法进行精密测算后得出检测结果，显示在手表的显示屏上。因为选择了既适用于血氧检测、同时也适用于心率检测的光电容积脉搏波描记法，由此可共用一个数据采集模块进行数据采集。

温度检测时，数据处理器发布指令，红外二极管发光检测并将温度数据回传至数据处理器，同时温度传感器采集导热凸台内环境温度，也将数据回传至数据处理器，通过精密算法得出最终检测温度值并显示在显示屏上。

数据通过蓝牙传输及RF射频传输。手表佩戴者通过手表操作，选择蓝牙传输，同时打开手表APP，手表数据处理器可将手表数据直接传输进手表APP中，该模式适用于一对一数据传输；选择RF射频传输，通过RF射频接收器将手表数据传输至PC端平台，该模式适用于一对多的数据传输。

本实用新型首次将血氧、体温实时监测功能引入北斗卫星手表中，随时随地可进行检测操作，简化了检测程序，提升了检测的便捷性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对于本实用新型所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，包括手表本体，所述手表本体包括FPC板，所述FPC板位于所述手表本体内部，所述FPC板上设有数据采集模块、温度传感器、红外二极管、红光二极管和至少一个绿光二极管。

2.根据权利要求1所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述手表本体包括PCB板，所述PCB板设于所述FPC板之上并与所述FPC板电连接，所述PCB板上设有数据处理器。

3.根据权利要求2所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述数据处理器包括蓝牙数据传输系统或RF射频数据传输系统中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述手表本体包括手表上盖和手表底壳，所述FPC板位于相互扣合的手表上盖和手表底壳内部。

5.根据权利要求4所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述手表底壳内侧设有凹槽，所述FPC板嵌扣于所述凹槽内，所述手表底壳上与所述FPC板上红外二极管、红光二极管和绿光二极管的对应位置设置有透光镜。

6.根据权利要求4所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述手表底壳上与所述FPC板数据采集模块对应位置设置有数据采集模块透光镜。

7.根据权利要求4所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述手表底壳内侧向外凹陷有导热凸台，所述导热凸台与所述温度传感器位置对应，所述温度传感器置于所述导热凸台内。

8.根据权利要求7所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述导热凸台为内空环形，材质为316L钢材质。

9.根据权利要求2所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述PCB板上设有用于定位、授时、计时和户外运动的功能组件。

10.根据权利要求4所述的具备心率、血氧及体温监测功能的北斗时空表，其特征在于，所述手表本体还包括内映圈、显示屏、前胶座和电源，所述内映圈扣于手表上盖之下，所述显示屏镶扣在前胶座上表面，所述电源位于PCB板下表面，所述内映圈上设有北斗天线与蓝牙天线。

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