WO2016106768A1 - 一种智能健康腕带 - Google Patents

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党连凯
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Abstract

一种智能健康腕带，其中检测分析方法包括：获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据(11)；根据所述多组脉搏数据，应用计算方法分析获得体征信息(12)。使用有多个脉搏传感器的智能健康手腕带和脚腕带进行脉搏监测、分析并显示多种脉搏体征信息和传输数据到外部设备，方便用户监查个人生理状态变化，并可进行手腕和脚腕的按摩保健。

Description

一种智能健康腕带 技术领域
本发明涉及一种医疗保健用的电子设备，具体是指一种智能健康腕带。
背景技术
随着科技的发展，个人便携式健康监测产品越来越多，主要功能包括计步、测心率、计算卡路里、睡眠监测、锻炼选项、来电提醒、蓝牙通信等，最终产品形式包括手环和手表等。
例如下列各知名公司的产品：1)华为手环，功能：近场通信(NFC)、计步、监测睡眠、防水IP57、来电和久坐提醒等；2)三星Gear Fit R350，功能：测心率、加速传感器、蓝牙等；3)Garmin Vivofit，功能：计步、计算卡路里、测心率、睡眠追踪、蓝牙等；4)Jawbone UP24，功能：智能闹铃、睡眠监测、计步、锻炼选项等；5)RazerNabu，功能：计步、睡眠监测、加速度计、振动器、蓝牙等。
上述设备所涉及的项目是有益的应用方向，但功能多集中于运动变化监测与通讯，在个体健康监测方面功能简单。现有个人健康监测产品更多集中于血压计、体温计、血氧仪等单一功能的实现，而功能准确的医用仪器如心电图监测仪需十二点导联或十八导联，体积大，操作复杂，普通人群无法方便携带并正确使用。故现有个人健康腕带类产品的问题集中于监测器放置位点不当，监测器数量少，监测器种类不全，如使用940nm的红外传感器进行血氧监测，或1000nm以内的红外传感器进行体征监测，造成监测数据误差大，无法正确分析数据，进行多种生理指标的可靠转换，如血压、血糖、动脉僵硬度等。尤其现有产品没有将健康监测和保健按摩功能相结合，给用户提供一种即便携，又功能多样的个人智能健康腕带产品，满足用户多方面需求。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供一种健康信息的检测分析方法、装置及终端。具体的，可以进行手腕、脚腕的多点脉搏监测，可通过分析监测数据，转换为多种生理指标，显示多种体征信息到腕带的显示屏上，可通过蓝牙等方 式将数据传输到外部设备，方便用户监查个人生理状态变化，并可进行手腕与脚腕的经络按摩。
本发明所采用的技术方案如下：
提供一种健康信息的检测分析方法，包括如下步骤：
获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据；
根据所述多组脉搏数据，应用计算方法分析获得体征信息。
较优地，所述的健康信息的检测分析方法，还包括如下步骤：
将所述体征信息发送到终端的显示屏上显示。
还提供一种健康信息的检测分析装置，包括：
第一获取模块，用于获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据；
第一分析模块，用于根据所述脉搏数据，应用计算方法分析，获得体征信息。
所述的检测分析装置，还包括显示控制模块，用于将所述体征信息发送到终端的显示屏上显示。
还提供一种终端，包括所述的检测分析装置，其中，所述检测分析装置为所述终端的主控模块；
所述主控模块设置于所述终端的主板上，所述主控模块与设置于终端上的2个以上脉搏传感器电连接。
所述的终端，所述主板上还设置有与所述主控模块连接的存储模块和通讯模块。
还提供一种智能健康腕带，包括手部腕带和脚部腕带，所述手部腕带和脚部腕带均包括设置于腕带上的电子控制模块及2个以上脉搏传感器和微型按摩器；
所述电子控制模块包括主控模块，与主控模块信号连接的存储模块和通讯模块；
所述脉搏传感器及微型按摩器设置在腕带内侧。
所述的智能健康腕带，所述手部腕带上设置触控显示屏，其与手部腕带内的主控模块信号连接，对手部腕带进行状态控制，并通过蓝牙模块与脚部腕带通讯进而对脚部腕带状态进行控制。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：(1)本发明通过手腕带和 脚腕带的各2个以上的脉搏传感器收集并记录多组数据，通过对多组脉搏数据的分析处理，可以获得三维脉搏波数据，可转换为多种体征参数，如血氧、心率、呼吸率、血压、血糖、动脉僵硬度等，实现对人体健康变化实时监控，功能齐全，使用方便。(2)进一步地，手部腕带和脚部腕带上安装的微型按摩器位置可调整至手腕和脚腕的不同经络穴位的对应卡位，可在任何时间方便又安静的进行自我按摩保健。(3)更进一步地，存储的脉搏波数据可在手部腕带的触控屏显示，并可通过蓝牙等方式传输给外部设备，进行分析显示，方便用户多途径监查个人生理状态及变化。
附图说明
图1为健康信息的检测分析方法的流程图；
图2为健康信息的检测分析装置的拓扑结构框图；
图3为本发明所述智能健康腕带实施例外侧示意图；
图4为本发明所述智能健康腕带实施例内侧结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1-4及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例的健康信息的检测分析方法，包括：
步骤11，获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据；
步骤12，根据所述多组脉搏数据，应用计算方法分析，获得体征信息。
进一步地，本发明实施例的健康信息的检测分析方法，还包括如下步骤：
步骤13，将所述体征信息发送到终端的显示屏上显示。
该实施例通过对脉搏数据的处理，可以获得多种体征参数，进一步地，还可以显示在腕带和/或外部设备的显示屏上，方便用户监查个人生理状态变化。
作为一种可实施方式，具体地，步骤11可以包括步骤111，获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据的强度-时间序列数据，用I1i～t1i，I2i～t2i，...Ini～tni表示，其中I代表脉搏传感器采集的脉搏信号强度，n代表传感器编号，n≥1，i代表检测的时间序列号，i＝1，2，3…。
根据步骤111得到的多组脉搏数据的强度-时间序列数据，应用计算方法 分析获得体征信息，具有下列五种实施方式：
其中，实例一：
根据如下公式(1)：
ΔIni-nj＝Ini-Inj  (1)
获得第n个传感器采集的第i时刻和第j时刻的有效强度差；
其中，j-i＝1，2，3，......。
进一步的，当ΔIni-nj-ΔIni-n(i+1)≤0，且ΔIni-n(i+1)≤ΔIni-n(j+2)，ΔIni-n(i-1)≥ΔIni-nj时，记为n感应器在j时刻的ΔIMni-nj。
实施例二：
根据如下公式(2)：
ΔIni-mi＝Ini-Imi  (2)
获得在第i时刻同种类传感器第n传感器和第m传感器采集的有效强度差；
其中，m≠n。
实施例三：
根据如下公式(3)：
Ani-nj＝Ini+In(i+1)+...+Inj  (3)
获得单个传感器采集的脉搏峰强度加和；
其中，A代表强度加和，I代表信号强度，n代表传感器编号，i和j代表不同时间序号。
进一步的，还包括如下步骤：根据所述单个传感器采集的脉搏强度加和，获得多点检测下的强度加和之间比值；
根据公式(4)：
μnm/ij＝Ani-nj/Ami-mj  (4)
获得多点检测下的强度加和之间比值；
其中，第m和n组脉搏强度曲线相同时间段i-j内强度加和之比。
实施例四：
当Ini＞In(i+1)，且Ini＞In(i-1)，则根据公式(5)：
IMni＝Ini  (5)
获得脉搏峰的峰值IMni～时间序列i系列数据；
若其中两个临近峰IMni和IMnj，在h(j-i)处可连续出现IM时(h＝1，2...)，则单个脉搏时长f＝(j-i)*a，
其中a为检测信号间的时间长度常数，a＝1/q；则每分钟脉搏数为60/f；
q代表每秒采集数据总数。
实施例五：
根据公式(6)：
Knij＝(Inj-Ini)/(j-i)  (6)
获得单个传感器采集的脉搏强度随时间的变化率Knij。其中，对ΔIMni-nj的上升率记为KMnij＝ΔIMni-nj/(j-i)。
本发明的上述实施例中，使用脉搏传感器进行脉搏监测、分析并显示多种脉搏体征信息，方便用户查看个人生理状态变化。
本发明的实施例还提供一种健康信息的检测分析装置，包括：
第一获取模块，用于获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据；
第一分析模块，用于根据所述多组脉搏数据，应用计算方法分析，获得体征信息；
进一步地，健康信息的检测分析装置还包括：
显示控制模块，用于将所述体征信息发送到终端的显示屏上显示。
其中，该检测分析装置为图2中所示的主控模块。
需要说明的是：该装置是与上述方法完全对应的装置，上述方法的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
如图3所示，本发明的实施例还提供一种终端，包括如上所述的检测分析装置，其中，所述检测装置为所述终端带的主控模块，所述主控模块设置于所述终端的主板上，所述主控模块与设置于终端的多个脉搏传感器电连接。
其中，所述主板上还设置有与所述主控模块连接的存储模块和通讯(如蓝 牙)模块。
其中，上述终端可以是智能健康腕带，也可以是设置有2个以上脉搏传感器的其它设备，如手环或者手表或者手机。
如图4所示，作为一种可实施方式，所述终端为一种智能健康腕带，其包括一个安装触控显示屏及电子模块的手腕带主设备和一个包括除触控屏之外其它电子模块的脚腕带从属设备。
所述电子模块包括主控模块及与主控模块信号连接存储模块、蓝牙模块，还包括与主控模块连接受主控模块控制的脉搏传感器，还可以包括和主控模块连接的微型按摩器。
其中，存储模块用于存储监测数据等；通讯(如蓝牙)模块用于腕带与外部设备通讯，传输监测及存储的数据，也用于手腕带和脚腕带之间的通讯，传递控制信息。
所述主控模块内设定时器，具有计时功能。
各电子模块采用可充电电池供电。
手腕带的外侧结构如图3所示，腕带可采用0.1-5厘米宽的硅胶或橡胶或金属或竹木或其它材料制作，两端设有粘扣6和卡扣1调节松紧。
作为一种可实施方式，在手腕带正面安装一长0-4厘米的触控屏5，屏幕下集成主控模块、存储模块、通讯(如蓝牙)模块、充电电池等，并有电缆伸出屏幕背面两端，各连接套在手腕带背面移动槽内的微型按摩器3和多个脉搏传感器2。
作为一种可实施方式，在腕带正面安装集成主控模块、存储模块、通讯(如蓝牙)模块、充电电池等，并有电缆连接多个脉搏传感器。
其中，所述脉搏传感器为光电传感器或压电传感器或红外传感器或PPG光电描记仪，在预设位置纵向安装不少于两个。
作为一种可实施方式，如图4所示，手部腕带内侧设置两个脉搏传感器2，脉搏传感器2佩戴时位置在桡骨动脉处。在手部腕带内侧低于脉搏传感器沿腕带长度方向设置滑动槽4，微型按摩器3可在滑动槽4上的六个手腕部穴位对应卡位间移动以按摩手腕部不同经络穴位(如图4中滑动槽4上的六个圆形位置)。
作为一种可实施方式，脚部腕带的结构设计除未安装触控显示屏外，其他部分与手部腕带相同。作为另一种可实施方式，根据客户需求，也可以设置触控显示屏实现单独控制。
作为一种可实施方式，佩戴时手腕带的显示屏(可以是触控屏)位于手腕背面正中，则脉搏传感器即与手腕桡动脉的位置相匹配；脚腕带佩戴时主板位于脚背正中足背动脉处。
作为一种可实施方式，手部腕带和脚部腕带分设为左侧佩戴和右侧佩戴型。
作为一种可实施方式，腕带内层黏贴弹性网状橡胶，可使其与手腕、脚腕有更好贴合度，使脉搏波监测数据准确，微型按摩器能充分接触皮肤有力按摩经络穴位。
作为一种可实施方式，微型按摩器包括金属细柱，金属柱横截面为0-4平方毫米，0-5毫米高，其与皮肤的接触面有三个品字形排列的0-5毫米高的金属三角锥体，其顶端为圆滑钝面。
作为一种可实施方式，微型按摩器包括驱动电机，在按摩器开启后，电机往复推动金属细柱，在0-5毫米的纵向范围内做垂直或圆弧运动，不断按压皮肤下的经络穴位，起到激发特定经络穴位功能的作用。
作为一种可实施方式，微型按摩器通过手腕带上触摸屏操控，脉搏波传感器与按摩器不会同时运行，保证收集的脉搏波数据准确。
作为一种可实施方式，腕带经封装处理，防水防尘，便携安全。
本发明的该实施例中，存储模块用于存储监测数据等，通讯(如蓝牙)模块用于腕带与外部设备通讯，传输数据，也可用于手腕带和脚腕带之间的通讯，传递控制信息。
本发明的上述实施例通过采集监测手腕、脚腕脉搏波变化，分析记录多组脉搏波数据，可以获得多种体征参数，方便用户监查个人生理状态变化；并可应用中西医知识解释人体生理变化和对健康的影响，使用方便；存储的脉搏波数据可通过蓝牙等方式传输给外部设备，或可在手部腕带的触控屏显示，显示个体健康变化趋势，为就医提供真实依据。
上述实施例仅为本发明的较优的实现方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (20)

  1. 一种健康信息的检测分析方法，其特征在于，包括：
    获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据；
    根据所述多组脉搏数据，应用计算方法分析获得体征信息。
  2. 根据权利要求1所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据的步骤包括：
    获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据的强度-时间序列数据，用I1i～t1i，I2i～t2i，...Ini～tni表示；
    其中I代表脉搏传感器采集的脉搏信号强度，n代表传感器编号，n≥1，i代表检测的时间序列号，i＝1，2，3…。
  3. 根据权利要求2所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，根据所述脉搏数据，应用计算方法分析获得体征信息的步骤包括：
    根据如下公式：
    ΔIni-nj＝Ini-Inj
    获得第n个传感器采集的第i时刻和第j时刻的有效强度差；
    其中，j-i＝1，2，3，......。
    进一步的，当ΔIni-nj-ΔIni-n(j+1)≤0，且ΔIni-n(j+1)≤ΔIni-n(j+2)，ΔIni-n(j-1)≥ΔIni-nj时，记为n感应器在j时刻的ΔIMni-nj。
  4. 根据权利要求2所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，根据所述脉搏数据，应用计算方法分析获得体征信息的步骤包括：
    根据如下公式：
    ΔIni-mi＝Ini-Imi
    获得在第i时刻同种类传感器第n传感器和第m传感器采集的有效强度差；其中，m≠n。
  5. 根据权利要求2所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，根据所述脉搏数据，应用计算方法分析获得体征信息的步骤包括：
    根据如下公式：
    Ani-nj＝Ini+In(i+1)+...+Inj
    获得单个传感器采集的脉搏峰强度加和；
    其中，A代表强度加和，I代表信号强度，n代表传感器编号，i 和j代表不同时间序号。
  6. 根据权利要求5所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，所述体征信息为多点检测下的强度加和之间比值；
    其步骤包括：
    根据公式：
    μnm/ij＝Ani-nj/Ami-mj
    获得多点检测下的强度加和之间比值；
    其中，第m和n组脉搏强度曲线相同时间段i-j内强度加和之比。
  7. 根据权利要求2所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，根据所述脉搏数据，应用计算方法分析获得体征信息的步骤包括：
    当Ini＞In(i+1)，且Ini＞In(i-1)，则根据公式：
    IMni＝Ini
    获得脉搏峰的峰值IMni～时间序列i系列数据；
    若其中两个临近峰IMni和IMnj，在h(j-i)处可连续出现IM时(h＝1，2...)，则单个脉搏时长f＝(j-i)*a，其中a为检测信号间的时间长度常数，a＝1/q；则每分钟脉搏数为60/f；
    其中，h＝1，2，3，……；i和j代表不同时间序号；
    q代表每秒采集数据总数。
  8. 根据权利要求2所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，所述体征信息为脉搏强度随时间的变化率；
    其步骤包括：
    根据公式：
    Knij＝(Inj-Ini)/(j-i)
    获得单个传感器采集的脉搏强度随时间的变化率Knij。其中，对ΔIMni-nj的上升率记为KMnij＝ΔIMni-nj/(j-i)。
  9. 根据权利要求1至8任一项所述的健康信息的检测分析方法，其特征在于，还包括如下步骤：
    将所述体征信息发送到终端的显示屏上显示。
  10. 一种健康信息的检测分析装置，其特征在于，包括：
    第一获取模块，用于获取多个脉搏传感器采集的多组脉搏数据；
    第一分析模块，用于根据所述脉搏数据，应用计算方法分析，获得体征信息。
  11. 根据权利要求10所述的检测分析装置，其特征在于，还包括显示控制模块，用于将所述体征信息发送到终端的显示屏上显示。
  12. 一种终端，其特征在于，包括如权利要求9或10所述的检测分析装置，其中，所述检测分析装置为所述终端的主控模块；
    所述主控模块设置于所述终端的主板上，所述主控模块与设置于终端上的2个以上脉搏传感器电连接。
  13. 根据权利要求12所述的终端，其特征在于，所述主板上还设置有与所述主控模块连接的存储模块和通讯模块。
  14. 一种智能健康腕带，其特征在于，包括手部腕带和脚部腕带，所述手部腕带和脚部腕带均包括设置于腕带上的电子控制模块及2个以上脉搏传感器和微型按摩器；
    所述电子控制模块包括主控模块，与主控模块信号连接的存储模块和通讯模块；
    所述脉搏传感器及微型按摩器设置在腕带内侧。
  15. 根据权利要求14所述的智能健康腕带，其特征在于，
    所述手部腕带上设置触控显示屏，其与手部腕带内的主控模块信号连接，对手部腕带进行状态控制，并通过蓝牙模块与脚部腕带通讯进而对脚部腕带状态进行控制。
  16. 根据权利要求14所述的智能健康腕带，其特征在于，腕带内侧设置滑动槽，微型按摩器设置于滑动槽内实现位置可调。
  17. 根据权利要求14所述的智能健康腕带，其特征在于，微型按摩器包括电机及受电机控制的金属细柱，金属柱端面设置三个品字形排列的细锥体，锥体顶端为圆滑钝面。
  18. 根据权利要求1或10或14所述的智能健康腕带，其特征在于，所述脉搏传感器为光电脉搏传感器或压电脉搏传感器或红外脉搏 传感器。
  19. 根据权利要求14至18任一项所述的智能健康腕带，其特征在于，所述腕带外层采用0.1-5厘米宽的硅胶材料或化纤材料或其他材料制作；腕带两端设有粘扣和卡扣调节松紧；
    所述腕带内层采用网状支架橡胶材料制作。
  20. 根据权利要求14至18任一项所述的智能健康腕带，其特征在于，手部腕带和脚部腕带均分为呈镜像对称的左侧佩戴型和右侧佩戴型。
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