CN215820950U - 头戴式温度与血氧检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种头戴式温度与血氧检测装置，包括：头带；用于测量血氧饱和度的血氧传感器；用于测量温度的温度传感器；分别与血氧传感器和温度传感器连接的采集处理模块，用于根据血氧传感器采集的血氧饱和度信息和温度传感器采集的温度信息，进行疲劳评估；其中，血氧传感器、温度传感器与采集处理模块的形态为柔性片式一体封装以形成柔性贴片；其中，柔性贴片设置于头带的目标位置，且柔性贴片与头带为可拆式结构。本申请采用了集成化设计，将血氧饱和度检测和温度检测的器件集成至柔性贴片上，方便佩戴且能够同时获取血氧和温度的数据，从而对人体综合状态缺氧状态进行分析和温度状态进行分析，为疲劳评估提供依据。

Description

头戴式温度与血氧检测装置

技术领域

本申请涉及可穿戴式生物传感技术领域，尤其涉及一种头戴式温度与血氧检测装置。

背景技术

疲劳驾驶是引起交通事故的主要原因之一，严重威胁着人们的生命和财产安全。导致驾驶员疲劳驾驶的因素是多方面的，主要包括神经和感觉器官的疲劳，以及因长时间保持固定姿势，血液循环不畅所引起的肢体疲劳。驾驶员疲劳时判断能力明显下降、反应迟钝、操作失误增加，如果仍勉强驾驶车辆，则可能导致交通事故的发生。因此，如何实现检测驾驶员是否处于疲劳状态已经成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种头戴式温度与血氧检测装置。该装置采用了集成化设计，将血氧饱和度检测和温度检测的器件集成至柔性贴片上，并将柔性贴片设置于头带上，方便佩戴且能够同时获取血氧和温度的数据，从而对人体综合状态缺氧状态进行分析和温度状态进行分析，为疲劳评估提供依据。

为达到上述目的，本申请一方面实施例提出的头戴式温度与血氧检测装置，包括：

头带；

用于测量血氧饱和度的血氧传感器；

用于测量温度的温度传感器；

分别与所述血氧传感器和所述温度传感器连接的采集处理模块，用于根据所述血氧传感器采集的血氧饱和度信息和所述温度传感器采集的温度信息，进行疲劳评估；

其中，所述血氧传感器、所述温度传感器与所述采集处理模块的形态为柔性片式一体封装以形成柔性贴片；其中，所述柔性贴片设置于所述头带的目标位置，且所述柔性贴片与所述头带为可拆式结构。

可选地，在本申请一些实施例中，所述柔性贴片通过双面胶贴粘接固定在所述头带的目标位置。

可选地，在本申请一些实施例中，所述血氧传感器包括：

光电探头，用于产生测量所需的激发光和探测人体皮肤表面的散射光；其中，所述光电探头突出设置于所述柔性贴片的外表面；

第一处理单元，用于根据所述光电探头探测到的散射光，生成对应的血氧饱和度信息。

可选地，在本申请一些实施例中，所述温度传感器包括：

第一热敏电阻和第二热敏电阻；其中，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻与人体皮肤接触；

第二处理单元，用于分别检测所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的电阻值，并根据所述第一热敏电阻的电阻值和所述第二热敏电阻的电阻值，生成对应的温度信息。

在本申请实施例中，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为负温度系数热敏电阻。

在本申请实施例中，所述柔性贴片还包括：

与所述第一热敏电阻匹配设置的第一导热金属帽；

与所述第二热敏电阻匹配设置的第二导热金属帽；

其中，所述第一导热金属帽的外表面和第二导热金属帽的外表面分别突出设置于所述柔性贴片的外表面，所述第一导热金属帽和第二导热金属帽分别用于将人体额头表面温度传至对应的热敏电阻。

可选地，在本申请一些实施例中，所述头戴式温度与血氧检测装置还包括：

分别与所述血氧传感器、所述温度传感器和所述采集处理模块连接的供电模块，用于对所述血氧传感器、所述温度传感器和所述采集处理模块分别进行供电；其中，所述供电模块封装于所述柔性贴片内。

在本申请实施例中，所述头戴式温度与血氧检测装置还包括：

与所述供电模块连接的开关模块，用于控制所述供电模块的供电或断电；其中，所述开关模块封装于所述柔性贴片内，并在所述柔性贴片的外表面对应位置设置开关标识。

在本申请实施例中，所述头戴式温度与血氧检测装置还包括：

与所述供电模块连接的无线充电模块，用于对所述供电模块进行充电；其中，所述无线充电模块设置于所述柔性贴片内。

可选地，在本申请一些实施例中，所述头戴式温度与血氧检测装置还包括：

与所述采集处理模块连接的无线通信模块，所述无线通信模块设置于所述柔性贴片内，用于将所述采集处理模块发送的疲劳评估结果发送给外部显示设备；或者，与所述采集处理模块连接的显示模块，所述显示模块设置于所述柔性贴片内，用于将所述采集处理模块发送的疲劳评估结果进行显示。

根据本申请实施例的头戴式温度与血氧检测装置，通过将血氧饱和度检测和温度检测的器件集成至柔性贴片上，柔性贴片可设置于头带的目标位置，且柔性贴片与头带为可拆式结构，这样，在使用时将柔性贴片设置在头带的目标位置，将头带佩戴到被检测用户的头上，其中，柔性贴片的血氧饱和度检测和温度检测的检测部分对准被检测用户的额头，方便佩戴且能够同时获取血氧饱和度和温度的数据，从而对人体综合状态缺氧状态进行分析和温度状态进行分析，为疲劳评估提供依据。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例所提供的一种头戴式温度与血氧检测装置的结构示意图。

图2为根据本申请实施例的头戴式温度与血氧检测装置的分离状态结构示意图。

图3为图1和图2中柔性贴片的放大示意图。

图4为根据本申请实施例的柔性贴片的结构示意图。

图5为根据本申请实施例的导热金属帽的正视示意图。

图6为根据本申请实施例的导热金属帽的俯视示意图。

附图标记：

10：头带；20：血氧传感器；30：温度传感器；40：第一导热金属帽；50：第二导热金属帽；60：电极片；21：光电探头；100：柔性贴片；f：导热金属帽的外表面。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的头戴式温度与血氧检测装置。

图1为本申请实施例所提供的一种头戴式温度与血氧检测装置的结构示意图。如图1至图3所示，该头戴式温度与血氧检测装置可以包括：头带10、血氧传感器20、温度传感器30和采集处理模块(图中未示出)。其中，血氧传感器20用于测量血氧饱和度；温度传感器30用于测量温度。采集处理模块(图中未示出)分别与血氧传感器20和温度传感器30连接，用于根据血氧传感器20采集的血氧饱和度信息和温度传感器30采集的温度信息，进行疲劳评估。

可以理解，为补充驾驶员消耗的能量，躯体的代谢活动在驾驶员疲劳时更为强烈，而疲劳的产生与人体新陈代谢活动有很大的关系。代谢释放的能量中又有50％以上转化为了躯体的热能，所以检测体温变化可以获知人体新陈代谢的状况，从而起到了解人体运动疲劳变化的作用。因此，本申请采用血氧传感器采集的血氧饱和度信息和温度传感器采集的温度信息，进行疲劳评估。

其中，如图1至图3所示，血氧传感器20、温度传感器30与采集处理模块(图中未示出)的形态为柔性片式一体封装以形成柔性贴片100；其中，柔性贴片设置于头带的目标位置，且柔性贴片与头带为可拆式结构。作为一种示例，柔性贴片100可通过双面胶贴粘接固定在头带10的目标位置。

例如，头带10与柔性贴片100设计为可拆式结构，使用时通过双面胶贴在头带10的安装位置处，即在使用时头带10与柔性贴片100的状态示意图可如图1所示；在未使用时头带10与柔性贴片100可为分离状态，如图2所示，为头带10与柔性贴片100的拆卸分离状态示意图。可选地，在本申请实施例中，该双面胶贴可采用医用硅凝胶材质，既保证对人体皮肤的安全性，又保证胶贴可以重复利用且拆卸时不残胶。

如图1和图2所示，头带10可采用扣钉扣合固定，使用后柔性贴片100可随时拆下充电，头带10的材料可选择为较高硬度的弹性材料，例如，该弹性材料可为硅胶、橡胶、热可塑性聚氨酯TPU、热塑性弹性体TPE等中的任意一种，既能保证头带10的可弯折性，又能保证头带10佩戴的可靠性。

在本申请实施例中，可利用硅胶材料将血氧传感器20、温度传感器30和采集处理模块(图中未示出)包装在一起以形成同时具备测量血氧与温度功能的柔性贴片100。其中，柔性贴片100的包胶材料可采用较低硬度的硅胶，并进行表面处理，比如喷手感油，这样，可以保证与皮肤接触的柔软性以及防尘防油污。

可选地，在本申请实施例中，血氧传感器可包括光电探头和第一处理单元。如图4所示，光电探头21突出设置于柔性贴片100的外表面。其中，光电探头21用于产生测量所需的激发光和探测人体皮肤表面的散射光。第一处理单元(图中未示出)用于根据光电探头21探测到的散射光，生成对应的血氧饱和度信息。也就是说，本申请中的血氧传感器采用的是反射式血氧饱和度检测技术来实现血氧饱和度的测量。

需要说明的是，在本申请实施例中，光电探头可选用集成封装的器件，包含双波长LED及探测器，需突出柔性贴片的包胶外表面设置，使得光电探头与人体皮肤能够良好接触，从而可以保证血氧测量的有效性。

可选地，在本申请实施例中，温度传感器可包括：第一热敏电阻、第二热敏电阻和第二处理单元。其中，第一热敏电阻和第二热敏电阻分别与人体皮肤接触。第二处理单元用于分别检测第一热敏电阻和第二热敏电阻的电阻值，并根据第一热敏电阻的电阻值和第二热敏电阻的电阻值，生成对应的温度信息。作为一种示例，第一热敏电阻和第二热敏电阻均为负温度系数热敏电阻。

为了保证与检测装置接触的人体皮肤的舒适度，可选地，为每个热敏电阻设计与之匹配的导热金属帽，通过该导热金属帽与人体匹配进行良好接触。作为一种示例，如图4所示，该柔性贴片100还可包括：与第一热敏电阻匹配设置的第一导热金属帽40、与第二热敏电阻匹配设置的第二导热金属帽50。其中，该第一导热金属帽40的外表面和第二导热金属帽50的外表面分别突出设置于柔性贴片100的外表面，第一导热金属帽40和第二导热金属帽50分别用于将人体额头表面温度传至对应的热敏电阻。

也就是说，温度传感器可采用两个负温度系数的热敏电阻，并设计与之匹配的导热金属帽，内部填充导热硅脂。如图5和图6所示，为导热金属帽的结构示意图，在将导热金属帽封装在柔性贴片上时，需突出导热金属帽的外表面f，使得导热金属帽与人体皮肤能够良好接触，从而可以保证温度测量的有效性。

为了保证头戴式温度与血氧检测装置的长期有效的使用，可选地，在本申请实施例中，该头戴式温度与血氧检测装置可包括供电模块。该供电模块分别与血氧传感器、温度传感器和采集处理模块连接。该供电模块可用于对血氧传感器、温度传感器和采集处理模块分别进行供电。其中，在本申请实施例中，供电模块可封装于柔性贴片内部。

为了进一步保证头戴式温度与血氧检测装置的长期有效的使用，可选地，在本申请实施例中，该头戴式温度与血氧检测装置可包括开关模块。该开关模块与供电模块连接，用于控制供电模块的供电或断电。其中，开关模块封装于柔性贴片内，并在柔性贴片的外表面对应位置设置开关标识。此外，该开关模块可选用合适的锅仔开关通过包胶一体成型在柔性贴片的内部。

为了进一步保证头戴式温度与血氧检测装置的长期有效的使用，可选地，在本申请实施例中，该头戴式温度与血氧检测装置可包括无线充电模块。该无线充电模块与供电模块连接，用于对供电模块进行充电。其中，该无线充电模块可设置于柔性贴片内。作为一种示例，该无线充电模块可包括两个电极片，一个为正极电极片，一个为负极电极片。如图4所示，两个电极片60需裸漏设置在柔性贴片的表面，以实现可充电功能。

可选地，在本申请一个实施例中，该头戴式温度与血氧检测装置还可包括：无线通信模块。该无线通信模块与采集处理模块连接。无线通信模块设置于柔性贴片内，用于将采集处理模块发送的疲劳评估结果发送给外部显示设备，以便外部显示设备将接收到的疲劳评估结果进行显示，从而方便用户的查看。

可选地，在本申请其他实施例中，该头戴式温度与血氧检测装置还可包括：显示模块。该显示模块与采集处理模块连接，该显示模块设置于柔性贴片内，用于将采集处理模块发送的疲劳评估结果进行显示，从而方便用户的查看。

需要说明的是，在本申请实施例中，血氧传感器、温度传感器、采集处理模块、供电模块、开关模块、无线充电模块、无线通信模块均设置在柔性电路板上，这样，柔性贴片采用硅胶材料可将该柔性电路板封装包胶在内部一体成型，成型后不可拆分，采用此工艺的柔性贴片可以做到最小最薄且满足柔性需求。

根据本申请实施例的头戴式温度与血氧检测装置，通过将血氧饱和度检测和温度检测的器件集成至柔性贴片上，柔性贴片可设置于头带的目标位置，且柔性贴片与头带为可拆式结构，这样，在使用时将柔性贴片设置在头带的目标位置，将头带佩戴到被检测用户的头上，其中，柔性贴片的血氧饱和度检测和温度检测的检测部分对准被检测用户的额头，方便佩戴且能够同时获取血氧饱和度和温度的数据，从而对人体综合状态缺氧状态进行分析和温度状态进行分析，为疲劳评估提供依据。

在本申请的描述中，需要理解的是，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至少一个该特征。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，包括：

头带；

用于测量血氧饱和度的血氧传感器；

用于测量温度的温度传感器；

分别与所述血氧传感器和所述温度传感器连接的采集处理模块，用于根据所述血氧传感器采集的血氧饱和度信息和所述温度传感器采集的温度信息，进行疲劳评估；

其中，所述血氧传感器、所述温度传感器与所述采集处理模块的形态为柔性片式一体封装以形成柔性贴片；其中，所述柔性贴片设置于所述头带的目标位置，且所述柔性贴片与所述头带为可拆式结构。

2.根据权利要求1所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，所述柔性贴片通过双面胶贴粘接固定在所述头带的目标位置。

3.根据权利要求1所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，所述血氧传感器包括：

光电探头，用于产生测量所需的激发光和探测人体皮肤表面的散射光；其中，所述光电探头突出设置于所述柔性贴片的外表面；

第一处理单元，用于根据所述光电探头探测到的散射光，生成对应的血氧饱和度信息。

4.根据权利要求1所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，所述温度传感器包括：

第一热敏电阻和第二热敏电阻；其中，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻与人体皮肤接触；

第二处理单元，用于分别检测所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的电阻值，并根据所述第一热敏电阻的电阻值和所述第二热敏电阻的电阻值，生成对应的温度信息。

5.根据权利要求4所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为负温度系数热敏电阻。

6.根据权利要求4所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，所述柔性贴片还包括：

与所述第一热敏电阻匹配设置的第一导热金属帽；

与所述第二热敏电阻匹配设置的第二导热金属帽；

其中，所述第一导热金属帽的外表面和第二导热金属帽的外表面分别突出设置于所述柔性贴片的外表面，所述第一导热金属帽和第二导热金属帽分别用于将人体额头表面温度传至对应的热敏电阻。

7.根据权利要求1所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，还包括：

分别与所述血氧传感器、所述温度传感器和所述采集处理模块连接的供电模块，用于对所述血氧传感器、所述温度传感器和所述采集处理模块分别进行供电；

其中，所述供电模块封装于所述柔性贴片内。

8.根据权利要求7所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，还包括：

与所述供电模块连接的开关模块，用于控制所述供电模块的供电或断电；其中，所述开关模块封装于所述柔性贴片内，并在所述柔性贴片的外表面对应位置设置开关标识。

9.根据权利要求7所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，还包括：

与所述供电模块连接的无线充电模块，用于对所述供电模块进行充电；

其中，所述无线充电模块设置于所述柔性贴片内。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的头戴式温度与血氧检测装置，其特征在于，还包括：

与所述采集处理模块连接的无线通信模块，所述无线通信模块设置于所述柔性贴片内，用于将所述采集处理模块发送的疲劳评估结果发送给外部显示设备；或者，

与所述采集处理模块连接的显示模块，所述显示模块设置于所述柔性贴片内，用于将所述采集处理模块发送的疲劳评估结果进行显示。

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