CN216495266U - 生物特征信息的检测装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种生物特征信息的检测装置和电子设备，能够实现心电图和血压的同步检测，提升用户的使用体验。该生物特征信息的检测装置包括：透光盖板；心电图(ECG)电极，设置于该透光盖板朝向用户手指的第一表面，用于接收该用户手指的按压，并采集该用户手指的电信号以形成ECG信号；光电容积脉搏波描记(PPG)检测模块，包括：光源和光检测器，设置于该透光盖板背离该用户手指的一侧，当该用户手指按压于该ECG电极时，该光源用于发射光信号至该用户手指，该光信号经过该用户手指反射或者散射后被该光检测器接收，并用于处理形成PPG信号，该PPG信号和该ECG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息。

Description

生物特征信息的检测装置和电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，并且更为具体地，涉及一种生物特征信息的检测装置和电子设备。

背景技术

近年来，随着电子技术的快速发展，如何实时监测人体的生物特征信息，特别是对于血压、血氧和心电图等方面的监测，以便于用户随时了解其自身的身体状态，以起到预防疾病的作用，受到人们的广泛关注。

因此，如何提高生物特征信息的检测结果的准确度，提升用户的使用体验，是一项亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种生物特征信息的检测装置和电子设备，能够实现多种生物特征信号的同步检测，提升用户的使用体验。

第一方面，提供一种生物特征信息的检测装置，包括：透光盖板；心电图(ECG)电极，设置于该透光盖板朝向用户手指的第一表面，用于接收该用户手指的按压，并采集该用户手指的电信号以形成ECG信号；光电容积脉搏波描记(PPG)检测模块，包括：光源和光检测器，设置于该透光盖板背离该用户手指的一侧，当该用户手指按压于该ECG电极时，该光源用于发射光信号至该用户手指，该光信号经过该用户手指反射或者散射后被该光检测器接收，并用于处理形成PPG信号，该PPG信号和该ECG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息。

通过本申请实施例的技术方案，生物特征信息的检测装置同时包括ECG电极和PPG检测模块，其中，ECG电极设置于透光盖板朝向用户手指的第一表面，而PPG检测模块设置于透光盖板背离用户手指的一侧，在用户手指按压于透光盖板时，ECG电极和PPG检测模块可同步工作，并分别检测得到用户手指的ECG信号和PPG信号，该ECG信号和PPG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息，例如血压信息等，可以提高检测的准确度。在此基础上，一方面，用户仅通过单个手指的单次按压即可实现生物特征信息的检测，可以便于用户操作且提升用户的使用体验，另一方面，ECG电极和PPG检测模块也不需要分别设置在电子设备的不同位置，从而可以节约生物特征信息的检测装置在电子设备中占用的空间，在提升电子设备美观度的同时，还有利于电子设备轻薄化和小型化的发展。

在一些可能的实施方式中，该ECG电极为采用镀膜工艺形成于该透光盖板的该第一表面的金属电极。

在该实施方式的技术方案中，可以采用镀膜工艺在透光盖板的第一表面沉积制备一层厚度较薄的金属层以形成ECG电极。在实现导电功能的同时，不仅占用空间较小，还可以使得检测装置在朝向用户的表面具有较高的美观度，从而进一步提升了用户对于检测装置的使用体验，且进一步降低了检测装置在电子设备中所需占用的空间。

在一些可能的实施方式中，该镀膜工艺形成的ECG电极的厚度小于或等于5μm。

在一些可能的实施方式中，该ECG电极为透明电极，该ECG电极完全覆盖该透光盖板的该第一表面。

在该实施方式的技术方案中，该透明的ECG电极基本不会影响光信号的通过，因此基本不会影响PPG检测模块的检测功能。在保证PPG检测模块的检测功能的基础上，该透明的ECG电极可完全覆盖透光盖板的第一表面，而不需要在该透明的ECG电极上再进行开孔等额外处理，可以提高ECG电极的加工效率，降低ECG电极的制造成本。

在一些可能的实施方式中，该ECG电极为非透明电极，该ECG电极中形成有开孔，该开孔对应于该光源和该光检测器设置。

在该实施方式的技术方案中，在非透明的ECG电极中设置开孔，使得该ECG电极的设置不会对PPG检测模块的检测功能造成影响，同步实现ECG检测功能和PPG检测功能。与此同时，ECG电极为非透明的金属电极，可以使得检测装置内部的大部分结构对用户不可见，从而优化检测装置的外观，进一步提升用户的使用体验。

在一些可能的实施方式中，该PPG检测模块还包括：电路板，支撑并电连接该光源和该光检测器，用于传输该光源和该光检测器的电信号；该电路板还电连接至该ECG电极，用于传输该ECG电极的电信号。

通过该实施方式的技术方案，可以利用同一个电路板实现检测装置中多个检测部件的信号传输，可以降低检测装置的制造成本，还有利于压缩检测装置的质量和体积。在检测装置实现多种检测功能的基础上，有利于其轻薄化和小型化的发展。

在一些可能的实施方式中，该ECG电极还延伸设置于该透光盖板中背离该用户手指的第二表面以及该透光盖板中除该第一表面和该第二表面以外的侧面；该检测装置还包括：电连接件，连接位于该第二表面的该ECG电极与该电路板。

在该实施方式的技术方案中，ECG电极除了设置于透光盖板朝向用户的第一表面以外，ECG电极还延伸设置于透光盖板中与第一表面相对的第二表面以及透光盖板中除第一表面和第二表面以外的侧面，其中，位于透光盖板的第二表面的ECG电极通过电连接件连接至PPG检测模块中的电路板。一方面，该实施方式可易于实现，可通过镀膜工艺直接在透光盖板的多个表面形成ECG电极，也可利用结构简单的电连接件实现ECG电极与电路板的连接。另一方面，通过该技术方案，无需采用其它的金属连线实现ECG电极的电信号传输，检测装置的整体外观较优且有利于检测装置的防水设计，从而能够提升用户体验。

在一些可能的实施方式中，该电连接件位于该光源和该光检测器之间，以阻挡该光源发射的至少部分光信号直接进入该光检测器中。

在该实施方式的技术方案中，电连接件可设置于光源和光检测器之间，以阻挡光源发射的至少部分光信号直接进入光检测器中，提高光检测器对经过用户手指反射或散射的有效光信号的检测效果，从而提升检测装置对生物特征信息的检测准确性。

在一些可能的实施方式中，该PPG检测模块还包括：支撑件，设置于该透光盖板与该电路板之间，该支撑件中形成有空心腔体，该空心腔体用于容纳和保护该光源和光检测器。

在一些可能的实施方式中，该检测装置还包括：温度检测模块，设置于该电路板，并朝向该透光盖板，该温度检测模块通过导热层连接至该透光盖板，用于检测该透光盖板上该用户手指的温度。

在一些可能的实施方式中，该检测装置还包括：温度检测模块，设置于该透光盖板背离该用户手指的第二表面，用于检测该透光盖板上该用户手指的温度。

在该实施方式的技术方案中，检测装置中集成设置温度检测模块，不仅可以实现用户的体温检测，使得检测装置可实现的功能更加多元化，而且相关研究发现，人体血糖检测也与体温检测结果强相关，通过该温度检测模块检测得到的人体温度、以及上述PPG检测模块检测得到的PPG信号，可以得到较为准确的血糖检测结果，进一步提升检测装置的整体性能。

在一些可能的实施方式中，该检测装置还包括：压力检测模块，设置于该透光盖板背离该用户手指的一侧，当该用户手指按压于该ECG电极时，该压力检测模块用于检测该用户手指与该ECG电极之间的按压压力得到压力信号；该压力信号、该PPG信号和该ECG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息。

在该实施方式的技术方案中，检测装置中集成设置压力检测模块。在用户手指按压透光盖板时，ECG电极、PPG检测模块以及压力检测模块同时工作，分别检测用户手指的ECG信号、PPG信号以及压力信号，该压力信号可用于辅助ECG信号和PPG信号的生物特征信息检测，提高该生物特征信息检测的准确性。

在一些可能的实施方式中，该透光盖板、该PPG检测模块与该压力检测模块依次堆叠设置，当该用户手指按压于该ECG电极时，按压压力通过该透光盖板以及该PPG检测模块传递至该压力检测模块，以使得该压力检测模块检测该用户手指与该ECG电极之间的按压压力。

在该实施方式的技术方案中，压力检测模块与PPG检测模块堆叠设置，可以使得压力检测模块检测的压力信号和PPG检测模块检测的PPG信号均对应于用户手指的同一部位，两者之间具有更好的对应性，通过该对应性较高的压力信号和PPG信号检测得到的生物特征信息具有更高的准确度。

在一些可能的实施方式中，该压力检测模块包括：悬臂梁和应变式压力传感器，该悬臂梁为弹性元件，该应变式压力传感器设置于该悬臂梁的表面。

在一些可能的实施方式中，该压力检测模块还包括：框型支架，该悬臂梁安装于该框型支架中；该PPG检测模块包括：限位凸缘，当该用户手指按压于该透光盖板时，该PPG检测模块接触于该悬臂梁，且能够通过该限位凸缘抵接于该框型支架，以限制该用户手指通过该透光盖板和该PPG检测模块施加于该悬臂梁的压力。

通过该实施方式的技术方案，可以避免该较大的压力作用于压力检测模块中的悬臂梁，从而避免该较大的压力造成悬臂梁的损坏，保证检测装置的使用可靠性。

第二方面，提供一种电子设备，包括：上述第一方面或第一方面中任一可能的实施方式中的生物特征信息的检测装置，该检测装置位于该电子设备的表面以便于用户手指按压。

在一些可能的实施方式中，该电子设备为智能手表，该检测装置设置于该智能手表的侧面。

通过在电子设备中设置上述第一方面的生物特征信息的检测装置，可以使得电子设备可同时检测得到用户手指的ECG信号和PPG信号，该ECG信号和PPG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息，例如血压信息等，可以提高检测的准确度。在此基础上，一方面，用户仅通过单个手指在电子设备上的单次按压即可实现生物特征信息的检测，可以便于用户操作且提升用户的使用体验，另一方面，ECG电极和PPG检测模块也不需要分别设置在电子设备的不同位置，从而可以节约生物特征信息的检测装置在电子设备中占用的空间，在提升电子设备美观度的同时，还有利于电子设备轻薄化和小型化的发展。

附图说明

图1为本申请中生物特征信息的检测装置适用的一种电子设备的结构框图。

图2为一种智能手表的示意图。

图3为本申请实施例提供的一种生物特征信息的检测装置的示意性结构图。

图4为本申请实施例提供的另一生物特征信息的检测装置的示意性结构图。

图5为本申请实施例提供的另一生物特征信息的检测装置的示意性立体爆炸图。

图6为本申请实施例提供的另一生物特征信息的检测装置的示意性立体爆炸图。

图7为本申请实施例提供的另一生物特征信息的检测装置的示意性立体爆炸图。

图8为本申请实施例提供的另一生物特征信息的检测装置的立体结构示意图。

图9为本申请实施例提供的电子设备的一种示意性结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1示出了本申请中生物特征信息的检测装置适用的一种电子设备的结构框图。

如图1所示，电子设备10可以包括总线110、处理器120、存储器130、输入/输出接口140、显示器150、通信接口160和生物特征信息的检测装置170。

总线110可以包括实现电子设备10中各部件之间传输通信(例如，控制消息或数据)的电路。作为示例，该总线110可包括：串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)通信总线，其用于实现生物特征信息的检测装置170与处理器120之间的数据通信。或者该总线110还可以包括其它类型的通信总线，本申请实施例对此不做具体限定。

处理器120可以包括一种或者多种类型的数据处理器，用于执行数据处理。作为示例，该处理器120可为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)或者其它类型的处理器，本申请实施例对此不做具体限定。

存储器130可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。其可以存储电子设备10中与其它功能部件有关的指令或数据。

输入/输出接口140可以用于接收从用户或外部设备输入的指令或数据，然后传输至电子设备10中的其他功能部件，或者可以将电子设备10中的其他功能部件产生的指令或数据输出给用户或外部设备。

显示器150可以包括例如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器或者是其它类型的显示器。显示器150可以为用户显示各种类型的内容，例如文本、图像、视频、图标等等。进一步地，显示器150可以包括触摸屏，用户可以通过触摸屏输入相关的指令信息。

通信接口160可以用于实现电子设备10与外部设备，例如网络服务器或者其它电子设备之间的通信。作为示例，通信接口160可以通过无线或有线通信连接到通信网络，与外部设备进行通信。其中，无线通信包括但不限于是蜂窝通信或者是短距离通信。有线通信包括但不限于是通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)、高清多媒体接口(HighDefinition Multimedia Interface，HDMI)、推荐标准232(RS-232)或者其它通信方式中的至少一种。

生物特征信息的检测装置170用于实现检测用户的生物特征信息，该生物特征信息包括但不限于是：心率、血压、呼吸频率、血氧饱和度、体温、血糖等参数信息，其可以通过测试经过用户手指后的光信号，并从中获取指纹图像、脉搏波等生物特征信号，换言之，本申请实施例中的生物特征信息的检测装置170可以用于检测用户的生物特征信号，基于对生物特征信号的计算分析，得到一种或者多种用户的生物特征信息。

在一些实施例中，电子设备10可以省略以上部件中的至少一个部件，或者可以进一步包括其他部件，此处不再详细赘述。

可选地，在本申请中，电子设备10可以为智能可穿戴设备、手机，平板电脑、移动医疗设备等等，其中，智能可穿戴设备可以包括以下设备中的至少一项：手表、手镯、脚链、项链、眼镜或者头戴式设备；移动医疗设备可以包括以下设备中的至少一项：心率监测设备、血压测量设备、体温测量设备等等，本申请实施例对此不做限定。

图2示出了一种智能手表的示意图。

如图2所示，在该智能手表20中，其侧面设置有第一按键201和第二按键202。其中，第一按键201中可设置有第一生物特征信息的检测装置，该第一生物特征信息的检测装置可用于检测用户的血压、心率、血氧等生物特征信息。作为示例，该第一生物特征信息的检测装置201中可包括：光源和光检测器，光源向按压于第一按键201的用户手指发射光信号，该光信号经过用户手指内的血管反射或散射后，可被光检测器接收。其中，经过用户手指内的血管反射或散射后的光信号可携带有用户的血压、心率、血氧等信息，其被光检测器接收后，经过光电转换以及相关信号处理，可形成光电容积脉搏波描记(PhotoPlethysmography，PPG)信号，该PPG信号经过进一步的算法处理后，可得到用户的血压、心率、血氧等生物特征信息。

另外，第二按键202中可设置有第二生物特征信息的检测装置，该第二生物特征信息的检测装置可用于检测用户的心电图(Electrocardiography，ECG)。作为示例，该第二生物特征信息的检测装置可包括：ECG电极，当用户手指按压于第二按键202时，该ECG电极可用于采集用户手指处的电信号，该电信号经过放大器放大以及相关信号处理之后，可得到用户的心电图波形。由于心电图波形不仅可以反映用户的心脏机能状态，还可以与上述PPG信号结合，通过算法确定得到更为准确的用户血压以及其它人体心血管系统相关的生物特征信息。

在该实施方式中，第一按键201和第二按键202分别位于智能手表20的两侧，当用户进行生物特征信息检测时，需分别用两个手指按压在第一按键201和第二按键202上。一方面，这种方式对于用户来说操作复杂度较高，不仅需要两个手指进行按压，而且两个手指的按压操作需要保持较高的同步性，否则不利于提高生物特征信息检测结果的准确度；另一方面，这种方式需要占用较大的空间，且外观美观度不高。

鉴于此，本申请提出一种生物特征信息的检测装置，可将上述第一生物特征信息的检测装置和第二生物特征信息的检测装置集成设置，用户通过单个手指的按压，即可实现心电图、血压等多种生物特征信息的同步检测。

图3示出了本申请实施例提供的一种生物特征信息的检测装置300的示意性结构图。可选地，在一些实施方式中，该生物特征信息的检测装置300可为上文图1所示实施例中的生物特征信息的检测装置170，其可用于设置于上文图1所示的电子设备10或图2所示的智能手表20中。

如图3所示，该生物特征信息的检测装置300包括：

透光盖板310；

ECG电极320，设置于透光盖板310朝向用户手指的第一表面311，用于接收用户手指的按压，并采集用户手指的电信号以形成ECG信号；

PPG检测模块330，包括：光源331和光检测器332，设置于透光盖板310背离用户手指的一侧。当用户手指按压于ECG电极320时，光源331用于发射光信号至用户手指，该光信号经过用户手指反射或者散射后被光检测器332接收，并用于处理形成PPG信号，该PPG信号和上述ECG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息。

通过本申请实施例的技术方案，生物特征信息的检测装置300同时包括ECG电极320和PPG检测模块330，其中，ECG电极320设置于透光盖板310朝向用户手指的第一表面311，而PPG检测模块330设置于透光盖板310背离用户手指的一侧，在用户手指按压于透光盖板310时，ECG电极320和PPG检测模块可同步工作，并分别检测得到用户手指的ECG信号和PPG信号，该ECG信号和PPG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息，例如心电和血压信息，由于心电和血压方面的疾患都是人体心血管系统内病变的外在表现，在本质上是相关的，因而同步记录心电和血压的动态信息并客观地利用二者之间的内在关联，可以提高检测的准确度。在此基础上，一方面，用户仅通过单个手指的单次按压即可实现生物特征信息的检测，可以便于用户操作且提升用户的使用体验，另一方面，ECG电极320和PPG检测模块330也不需要分别设置在电子设备的不同位置，从而可以节约生物特征信息的检测装置300在电子设备中占用的空间，在提升电子设备美观度的同时，还有利于电子设备轻薄化和小型化的发展。

具体地，在本申请实施例中，PPG检测模块330中的光源331包括但不限于是点状光源，例如，发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)，激光二极管(Laser Diode，LD)或者红外发射二极管，其还可以为线状光源或者面状光源。另外，光源331的数量可以为一个或多个，该一个或多个光源331可用于发射一个或者多个目标波段的光信号，该目标波段的光信号可用于穿过用户手指，并携带有用户手指中血管、血液等相关的生物特征信号。可选地，该目标波段的光信号包括但不限于是可见光信号和/或红外光信号。作为示例，目标波段可以是红光波段或者是绿光波段。本申请实施例对光源331的类型、数量以及发射光波长均不做具体限定。

具体地，该光检测器332包括但不限于是光电二极管(Photodiode，PD)、光电三极管等等，其用于进行光电转换，将接收的经过手指反射或散射后的光信号转换为对应的电信号。可选地，除了光检测器332以外，PPG检测模块330还可包括光学元件以及处理电路。作为示例，该光学元件可以设置在PD上方，用于引导更多的有效光信号进入至PD中，以提高PD的光检测效能。该处理电路可以用于对PD处理得到的电信号进行信号处理，以得到信号质量更好的PPG信号。

为了使得PPG检测模块330中的光源331发射的光信号能够到达用户手指，且经过用户手指后的光信号能够到达PPG检测模块330中的光检测器332，用于承受用户手指的界面需为透光界面，即本申请实施例中的透光盖板310。具体地，该透光盖板310透过的光信号波长可根据PPG检测模块330中的光源331发射的光信号的波长确定。作为一种示例，PPG检测模块330中光源331用于发射可见光，对应的，透光盖板310可用于通过可见光。

可选地，在一些实施方式中，透光盖板310可为透明材料，例如玻璃或者树脂等透光率高的材料，可减少光信号经过盖板时的衰减，提高PPG检测模块330接收的光信号强度。

可选地，在一些实施方式中，ECG电极320可为采用镀膜工艺形成于透光盖板310的第一表面311的金属电极。具体地，该镀膜工艺包括但不限于是：真空镀膜工艺，例如物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)镀膜工艺、化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)镀膜工艺等等。

通过该实施方式，采用该真空镀膜工艺，可以在真空环境下，在透光盖板310的第一表面311沉积制备一层厚度较薄的金属层以形成ECG电极320，在实现导电功能的同时，不仅占用空间较小，还可以使得检测装置300在朝向用户的表面具有较高的美观度，从而进一步提升了用户对于检测装置300的使用体验，且进一步降低了检测装置300在电子设备中所需占用的空间。

作为示例而非限定，该ECG电极320的厚度可小于或等于5μm。

可选地，在一些实施方式中，该ECG电极320可为非透明的金属电极，例如，该ECG电极320的材料包括但不限于是金属铬(Cr)材料。在该情况下，为了实现PPG检测模块330的检测功能，该ECG电极320中需设置有开孔，且该开孔对应于光源331和光检测器332设置。

作为一种示例，光源331和光检测器332可与ECG电极320中的同一开孔对应，该开孔可完全覆盖于光源331和光检测器332。或者，作为另一种示例，光源331和光检测器332可分别与ECG电极320中的两个开孔对应，该两个开孔分别覆盖于光源331和光检测器332。

通过本申请实施例的技术方案，在非透明的ECG电极320中设置开孔，使得该ECG电极320的设置不会对PPG检测模块330的检测功能造成影响，同步实现ECG检测功能和PPG检测功能。与此同时，ECG电极320为非透明的金属电极，可以使得检测装置300内部的大部分结构对用户不可见，从而优化检测装置300的外观，进一步提升用户的使用体验。

在另一些实施方式中，ECG电极320也可为透明电极，该透明电极基本不会影响光信号的通过，因此基本不会影响PPG检测模块330的检测功能。在保证PPG检测模块330的检测功能的基础上，该透明的ECG电极320可完全覆盖透光盖板310的第一表面311，而不需要在该透明的ECG电极320上再进行开孔等额外处理，可以提高ECG电极320的加工效率，降低ECG电极320的制造成本。

作为示例而非限定，该透明的ECG电极的材料包括但不限于是：氧化铟锡(Indiumtin oxide，ITO)。

图4示出了本申请实施例提供的另一生物特征信息的检测装置300的示意性结构图。

如图4所示，在本申请实施例中，PPG检测模块330还包括：电路板333，用于支撑并电连接上述光源331和光检测器332，其中，光源331和光检测器332设置于电路板333朝向透光盖板310的一面。

具体地，在本申请实施例中，电路板333在支撑光源331和光检测器332的同时，还用于实现光源331和光检测器332的电信号传输。其中，光源331的电信号包括但不限于是：用于控制光源331工作状态的控制信号，光检测器332的电信号包括但不限于是：用于控制光检测器332工作状态的控制信号以及光检测器332接收光信号后检测得到的电信号。

另外，电路板333包括但不限于是印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)、柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)或者其它类型的电路板。除了电连接于该光源331和光检测器332以外，该电路板333还可进一步的通过电连接装置(例如，柔性电路板)连接至电子设备的处理器或者是控制器中，处理器或者控制器产生的控制信号可通过电路板333传输至光源331和光检测器332，控制二者的工作时序。另外，光检测器332接收光信号后产生的电信号也通过该电路板333传输至电子设备的处理器或者是控制器，以进行数据处理形成PPG信号并进行生物特征信息的检测。

可选地，电路板333除了电连接至光源331和光检测器332，并用于实现光源331和光检测器332的电信号传递以外，还可以电连接至上述ECG电极320，以实现该ECG电极320的电信号传递。其中，该ECG电极320的电信号包括但不限于是：ECG电极320检测得到的用户手指的电信号。

通过该实施方式，可以利用同一个电路板333实现检测装置300中多个检测部件的信号传输，可以降低检测装置300的制造成本，还有利于压缩检测装置300的质量和体积。在检测装置300实现多种检测功能的基础上，有利于其轻薄化和小型化的发展。

为了实现位于透光盖板310朝向用户手指一侧的ECG电极320与位于透光盖板310背离用户手指一侧的电路板330相互电连接，在本申请实施例中，ECG电极320除了可设置于透光盖板310朝向用户手指一侧的第一表面311以外，还可以延伸设置于透光盖板310的侧面以及透光盖板310背离用户手指一侧的第二表面312。另外，检测装置300还可包括电连接件350，用于连接位于第二表面312的ECG电极320与PPG检测模块330中的电路板333。

图5示出了本申请实施例中提供的另一检测装置300的示意性立体爆炸图。

如图5所示，ECG电极320可设置于透光盖板310朝向不同方向的多个表面。其中，透光盖板310的两个大面为相对设置的第一表面311和第二表面312，其分别为透光盖板310中朝向用户手指的一面以及背离用户手指的一面。

在本申请实施例中，位于透光盖板310的第一表面311的ECG电极320可完全覆盖第一表面311，或者，如图5所示，位于透光盖板310的第一表面311的ECG电极320也可形成两个开孔，用于分别对应PPG检测模块330中的光源331和光检测器332。

另外，除第一表面311以外，ECG电极320还延伸设置于透光盖板310的第二表面312以及透光盖板310中除第一表面311和第二表面312以外的侧面，该侧面连接于第一表面311和第二表面312。在图5所示实施例中，该侧面可为环形带状侧面。

可选地，位于透光盖板310的第二表面312的ECG电极320可仅覆盖第二表面312的部分区域，其面积大小旨在能够通过该部分的ECG电极320与其它电学部件形成稳定可靠的电连接即可，而不需要设计的太大造成成本的浪费。

类似地，位于透光盖板310的侧面的ECG电极320也可仅覆盖侧面的部分区域，其面积大小旨在能够可靠连接位于第一表面312的ECG电极320以及位于第二表面312的ECG电极320即可，而不需要设计得太大造成成本的浪费。

可以理解的是，本申请实施例中，位于透光盖板310的第一表面311、第二表面312和侧面的ECG电极320为一体结构，而非离散设置。该位于透光盖板310的第一表面311、第二表面312和侧面的ECG电极320可统一通过镀膜工艺制备形成于透光盖板310。

进一步地，如图5所示，检测装置300可包括：电连接件350，连接位于透光盖板310的第二表面312的ECG电极320与电路板333，从而实现ECG电极320与电路板333的电连接。

具体地，通过该实施方式，位于透光盖板310的第二表面312的ECG电极320通过电连接件350连接至PPG检测模块330中的电路板333，可实现位于透光盖板310的第一表面311的ECG电极320将检测到的用户手指的电信号，通过位于透光盖板310的侧面以及第二表面312的ECG电极320传递至电连接件350，再传递至电路板333乃至后续的处理器，进而检测得到用户的ECG信号。

可选地，如图5所示，该电连接件350可为包括导电材料的柱体结构。可选地，该电连接件350可设置于光源331和光检测器332之间，以阻挡光源331发射的至少部分光信号直接进入光检测器332中，提高光检测器332对经过用户手指反射或散射的有效光信号的检测效果，从而提升检测装置300对生物特征信息的检测准确性。

作为示例，在图5所示实施例中，光源331可包括两个点光源，该两个点光源可分别发射不同波长的光信号，例如，两种颜色的可见光信号，或者，可见光信号以及红外光信号。

在本申请实施例的技术方案中，ECG电极320除了设置于透光盖板310朝向用户的第一表面311以外，ECG电极320还延伸设置于透光盖板310中与第一表面311相对的第二表面312以及透光盖板310中除第一表面311和第二表面312以外的侧面，其中，位于透光盖板310的第二表面312的ECG电极320通过电连接件350连接至PPG检测模块330中的电路板333。一方面，该实施方式可易于实现，可通过镀膜工艺直接在透光盖板310的多个表面形成ECG电极320，也可利用结构简单的电连接件350实现ECG电极320与电路板333的连接。另一方面，通过该技术方案，无需采用其它的金属连线实现ECG电极320的电信号传输，检测装置300的整体外观较优且有利于检测装置300的防水设计，从而能够提升用户体验。

图6示出了本申请实施例中提供的另一检测装置300的示意性立体爆炸图。

如图6所示，在本申请实施例中，PPG检测模块330还可包括：支撑件334，设置于透光盖板310与电路板333之间，该支撑件334中形成有空心腔体，该空心腔体用于容纳和保护光源331和光检测器332。

具体地，该支撑件334可具有一定的刚度和强度，其可用于将透光盖板310支撑设置于电路板333朝向用户手指的一侧，以使得透光盖板310能够承受用户手指的按压压力。

可选地，该支撑件334中可形成有空心腔体，用于容纳和保护光源331和光检测器332。作为示例，如图6所示，支撑件334可为空心柱体结构，其外形和尺寸可适配于透光盖板310和电路板333。该空心柱体结构的支撑件334的两端分别连接透光盖板310和电路板333，以使得该支撑件334、透光盖板310和电路板333共同形成密闭腔体。光源331和光检测器332设置于该密闭腔体中，具有较高的稳定性和可靠性。

可选地，该支撑件334可以为金属材料或者也可以为非金属材料，例如塑料等。在支撑件334为金属材料的情况下，其可具有较高的美观度，使得检测装置300的外观能够得到进一步的优化。与此同时，该金属材料的支撑件334还可用于作为静电释放(Electro-Static discharge，ESD)的部件，对光源331、光检测器332等器件起到保护作用，提升检测装置300的使用可靠性。

可选地，如图6所示，在本申请实施例中，检测装置300还可进一步包括：温度检测模块360，用于检测透光盖板310上用户手指的温度。

具体地，在本申请实施例的检测装置300中集成设置温度检测模块360，不仅可以实现用户的体温检测，使得检测装置300可实现的功能更加多元化，而且相关研究发现，人体血糖检测也与体温检测结果强相关，通过该温度检测模块360检测得到的人体温度、以及上述PPG检测模块330检测得到的PPG信号，可以得到较为准确的血糖检测结果，进一步提升检测装置300的整体性能。

可选地，温度检测模块360可包括温度传感器，该温度传感器包括但不限于是：负温度(Negative Temperature Coefficient，NTC)传感器等等。为了便于检测用户手指的温度，在一些实施方式中，该温度检测模块360可设置于透光盖板310中背离用户手指的第二表面311，从而使得该温度检测模块360检测得到的温度结果较为准确。

在另一些实施方式中，该温度检测模块360也可设置于电路板333上，并与电路板333电连接，该实施方式下，温度检测模块360的安装方式较为简单且易于实现。另外，为了使得用户手指的温度可传递至温度检测模块360，该温度检测模块360与透光盖板310的第二表面312之间设置有导热层，用于传递用户手指的温度。

在上文申请实施例中，检测装置300主要包括透光盖板310、用于检测ECG信号的ECG电极320以及用于检测PPG信号的PPG检测模块330，在实际应用过程中，用户手指对透光盖板310按压的过程中，按压压力的变化可能会对PPG信号的检测造成干扰和影响，不利于用户生物特征信息的检测。

鉴于此，检测装置300还可进一步包括：压力检测模块370。在用户手指按压透光盖板310时，ECG电极320、PPG检测模块330以及压力检测模块370同时工作，分别检测用户手指的ECG信号、PPG信号以及压力信号，该压力信号可用于辅助ECG信号和PPG信号的生物特征信息检测，提高该生物特征信息检测的准确性。

图7示出了本申请实施例中提供的另一检测装置300的示意性立体爆炸图。

如图7所示，在上述图6所示实施例的基础上，检测装置300还可进一步包括：压力检测模块370，设置于透光盖板310背离用户手指的一侧，当用户手指按压于ECG电极320时，该压力检测模块370用于检测用户手指与ECG电极320之间的按压压力得到压力信号，该压力信号、上述PPG检测模块330检测得到的PPG信号和ECG电极320检测得到的ECG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息。

可选地，在一些实施方式中，该压力检测模块370可与PPG检测模块330并排设置于透光盖板310背离用户手指的一侧，二者可位于同一平面上。

可选地，在另一些实施方式中，该压力检测模块370也可与PPG检测模块330堆叠设置。例如，如图7所示，透光盖板310、PPG检测模块330和压力检测模块370依次堆叠设置，当用户手指按压于ECG电极320时，按压压力通过透光盖板310以及PPG检测模块330传递至压力检测模块370，以使得压力检测模块370检测用户手指与ECG电极320之间的按压压力。

在该实施方式中，压力检测模块370与PPG检测模块330堆叠设置，可以使得压力检测模块370检测的压力信号和PPG检测模块330检测的PPG信号均对应于用户手指的同一部位，两者之间具有更好的对应性，通过该对应性较高的压力信号和PPG信号检测得到的生物特征信息具有更高的准确度。

可选地，在本申请实施例中，压力检测模块370中包括压力传感器，该压力传感器包括但不限于是：压电式压力传感器，压阻式压力传感器、电容式压力传感器、电感式压力传感器、或者其它类型的压力传感器，本申请实施例对此也不做具体限定。

作为一种示例，压力检测模块370可为悬臂梁式压力检测模块。例如，如图7所示，压力检测模块370可包括：悬臂梁371和应变式压力传感器372，该悬臂梁371为弹性元件，该应变式压力传感器372设置于悬臂梁371的表面。可选地，该应变式压力传感器372的数量可为一个或多个。

具体地，在用户手指按压透光盖板310时，用户手指与透光盖板310之间的接触压力通过透光盖板310、PPG检测模块330传递至悬臂梁371，以使悬臂梁371表面的应变式压力传感器372检测该接触压力形成压力信号。

通过该实施方式中悬臂梁式压力检测模块，其具有厚度薄、占用空间小、检测灵敏度高等优点，因而，可以使得检测装置300在具有较高检测精度的基础上，检测装置300的整体结构较为紧凑，有利于检测装置300的小型化发展。

可以理解的是，图7所示的悬臂梁式压力检测模块370仅作为示例而非限定，除了该结构类型的压力检测模块370以外，还可以采用相关技术中其它类型的压力检测模块，本申请实施例对此不做具体限定。

另外，为了实现检测装置300中多个模块之间的相互配合安装，如图7所示，PPG检测模块330还可包括：第一支架336，用于固定安装上述电路板333。可选地，该第一支架336的外形形状可适配于电路板333，以对该电路板333起到充分的支撑，保证位于该电路板333上光源331、光检测器332等部件的稳定性。

可选地，为了实现电路板333与外部电学部件的电连接，PPG检测模块330还可包括：柔性电路板335，其一端连接至电路板333，另一端可通过连接器等结构连接至检测装置300所在电子设备的主板或者其它电学部件。该柔性电路板335具有较高的柔韧性以及较薄的厚度，能够弯折从而可方便地实现其在电子设备中的安装。

进一步的，参见图7，压力检测模块370还可包括：第二支架373和保护盖板374，其中，第二支架373用于安装上述悬臂梁371，保护盖板374扣合于第二支架372，并用于保护悬臂梁371以及位于该悬臂梁371上的应变式压力传感器372。

可选地，如图7所示，第二支架373可为框型结构，悬臂梁371可安装于该框型支架中。另外，上述PPG检测模块330的第一支架336的外形尺寸可适配于第二支架373，且该第一支架336可接触于第二支架373中安装的悬臂梁371。当用户手指按压于透光盖板310时，按压压力可通过PPG检测模块330中的第一支架336传递至压力检测模块370中的悬臂梁371，从而实现悬臂梁371上应变式压力传感器372进行压力信号的检测。

另外，第二支架373的材料包括但不限于是金属材料。该金属材料的第二支架373不仅可以提升检测装置300整体外观的美观度，还可以用于作为静电释放的部件，对压力检测模块370中的压力传感器等部件起到保护作用，提升检测装置300的使用可靠性。

上文图7所示实施例示出了检测装置300的一种爆炸示意图，该检测装置300中的各部件相互配合安装后，图8示出了该检测装置300的一种立体结构示意图。

如图8所示，上述第二支架373、保护盖板373可作为检测装置300的基础外壳，其中不仅可容纳压力传感器等部件，还可容纳至少部分的PPG检测模块330，例如，可容纳至少部分的第一支架336。

可选地，如图7和图8所示，PPG检测模块330可包括：限位凸缘3341，当用户手指按压于透光盖板310时，该PPG检测模块330接触于悬臂梁371，且能够通过该限位凸缘3341抵接于第二支架373，以限制用户手指通过透光盖板310和PPG检测模块330施加于悬臂梁371上的压力。通过该实施方式的技术方案，可以避免该较大的压力作用于压力检测模块370中的悬臂梁371，从而避免该较大的压力造成悬臂梁371的损坏，保证检测装置300的使用可靠性。

作为示例，在图7和图8所示实施例中，限位凸缘3341可形成于PPG检测模块330中的支撑件334。具体地，限位凸缘3341可形成于支撑件334的外围。当用户手指按压于透光盖板310时，PPG检测模块330与透光盖板310的整体朝向第二支架373中的悬臂梁371移动，并向悬臂梁371施加压力。当限位凸缘3341随PPG检测模块330运动，并抵接至第二支架373时，该第二支架373限制了用户手指的进一步按压，且能够承受用户手指一部分的按压压力。因此，通过限位凸缘3341和第二支架373之间的相互配合设计，可限制用户手指对悬臂梁371造成过大的压力，影响压力检测的正常进行。

本申请还提供一种电子设备，该电子设备可以包括上述任一申请实施例中的生物特征信息的检测装置300。

可选地，该电子设备可以为智能手表或者手机。该检测装置300可设置于电子设备的任意表面，以便于用户手指对该检测装置300进行按压。作为示例，检测装置300可设置于电子设备的侧面。

图9示出了本申请实施例提供的电子设备30的一种示意性结构图。

如图9所示，电子设备30可为智能手表，上述检测装置300可设置于该智能手表的侧面。结合图8和图9可以看出，检测装置300的整体外形可为较为规则的形态，可较为方便的在智能手表等电子设备中安装，且具有较高的美观度。当该检测装置300设置于智能手表的侧面时，其可看成是位于智能手表侧面的一个按键，方便用户手指进行按压。

可选地，该检测装置300除了可实现生物特征信息的检测以外，还可集成电子设备30的其它功能。例如，当该检测装置300作为按键时，其还可以实现电子设备的开关功能，即将检测装置300的按键同时作为电子设备30的电源键。通过该实施方式的技术方案，可以进一步降低电子设备30的制造成本，有利于电子设备30的轻薄化和小型化的发展。

应理解，本文中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。

还应理解，本说明书中描述的各种实施方式，既可以单独实施，也可以组合实施，本申请实施例对此并不限定。

除非另有说明，本申请实施例所使用的所有技术和科学术语与本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请的范围。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意的和所有的组合。

本申请实施例的处理单元或者处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。可以理解，本申请实施例的血压检测装置还可以包括存储单元或者存储器，存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种生物特征信息的检测装置，其特征在于，包括：

透光盖板；

心电图ECG电极，设置于所述透光盖板朝向用户手指的第一表面，用于接收所述用户手指的按压，并采集所述用户手指的电信号以形成ECG信号；

光电容积脉搏波描记PPG检测模块，包括：光源和光检测器，设置于所述透光盖板背离所述用户手指的一侧，当所述用户手指按压于所述ECG电极时，所述光源用于发射光信号至所述用户手指，所述光信号经过所述用户手指反射或者散射后被所述光检测器接收，并用于处理形成PPG信号，所述PPG信号和所述ECG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述ECG电极为采用镀膜工艺形成于所述透光盖板的所述第一表面的金属电极。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述ECG电极的厚度小于或等于5μm。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述ECG电极为透明电极，所述ECG电极完全覆盖所述透光盖板的所述第一表面。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述ECG电极为非透明电极，所述ECG电极中形成有开孔，所述开孔对应于所述光源和所述光检测器设置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述PPG检测模块还包括：电路板，支撑并电连接所述光源和所述光检测器，用于传输所述光源和所述光检测器的电信号；

所述电路板还电连接至所述ECG电极，用于传输所述ECG电极的电信号。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述ECG电极还延伸设置于所述透光盖板中背离所述用户手指的第二表面以及所述透光盖板中除所述第一表面和所述第二表面以外的侧面；

所述检测装置还包括：电连接件，连接位于所述第二表面的所述ECG电极与所述电路板。

8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述电连接件位于所述光源和所述光检测器之间，以阻挡所述光源发射的至少部分光信号直接进入所述光检测器中。

9.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述PPG检测模块还包括：支撑件，设置于所述透光盖板与所述电路板之间，所述支撑件中形成有空心腔体，所述空心腔体用于容纳和保护所述光源和光检测器。

10.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

温度检测模块，设置于所述电路板，并朝向所述透光盖板，所述温度检测模块通过导热层连接至所述透光盖板，用于检测所述透光盖板上所述用户手指的温度。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

温度检测模块，设置于所述透光盖板背离所述用户手指的第二表面，用于检测所述透光盖板上所述用户手指的温度。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

压力检测模块，设置于所述透光盖板背离所述用户手指的一侧，当所述用户手指按压于所述ECG电极时，所述压力检测模块用于检测所述用户手指与所述ECG电极之间的按压压力得到压力信号；

所述压力信号、所述PPG信号和所述ECG信号用于共同处理得到用户的生物特征信息。

13.根据权利要求12所述的检测装置，其特征在于，所述透光盖板、所述PPG检测模块与所述压力检测模块依次堆叠设置，当所述用户手指按压于所述ECG电极时，按压压力通过所述透光盖板以及所述PPG检测模块传递至所述压力检测模块，以使得所述压力检测模块检测所述用户手指与所述ECG电极之间的按压压力。

14.根据权利要求13所述的检测装置，其特征在于，所述压力检测模块包括：悬臂梁和应变式压力传感器，所述悬臂梁为弹性元件，所述应变式压力传感器设置于所述悬臂梁的表面。

15.根据权利要求14所述的检测装置，其特征在于，所述压力检测模块还包括：框型支架，所述悬臂梁安装于所述框型支架中；

所述PPG检测模块包括：限位凸缘，当所述用户手指按压于所述透光盖板时，所述PPG检测模块接触于所述悬臂梁，且能够通过所述限位凸缘抵接于所述框型支架，以限制所述用户手指通过所述透光盖板和所述PPG检测模块施加于所述悬臂梁的压力。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：如上述权利要求1至15中任一项所述的生物特征信息的检测装置，所述检测装置位于所述电子设备的表面以便于用户手指按压。

17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为智能手表，所述检测装置设置于所述智能手表的侧面。

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