WO2017161943A1 - 非侵入性生物传感装置 - Google Patents

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WO2017161943A1
WO2017161943A1 PCT/CN2016/112741 CN2016112741W WO2017161943A1 WO 2017161943 A1 WO2017161943 A1 WO 2017161943A1 CN 2016112741 W CN2016112741 W CN 2016112741W WO 2017161943 A1 WO2017161943 A1 WO 2017161943A1
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WO
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sensing unit
disposed
annular portion
annular
resistor
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PCT/CN2016/112741
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English (en)
French (fr)
Inventor
张贯京
Original Assignee
深圳市前海康启源科技有限公司
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands

Definitions

  • the present invention relates to the field of medical monitoring, and in particular to a non-invasive biosensor device.
  • the main object of the present invention is to provide a non-invasive biosensor device, which aims to solve the problem that the existing sensor device cannot automatically detect whether the user is oversatisfied.
  • the present invention provides a non-invasive biosensing device comprising one or more retractable strips, a first annular portion, a first sensing unit, and a control unit;
  • the one or more retractable strips are connected to the first annular portion, the first sensing unit is disposed on the first annular portion, and the control unit is disposed on the one or more telescopic
  • the first free end of the first annular portion is connected to the first annular element and the first buckle portion, and the first annular element is connected to the first buckle portion through the first annular portion
  • the first free end is fixed, wherein the first sensing unit is disposed at an intermediate position of the first annular portion, and the control unit is disposed in the extendable strip portion at a position above the first annular portion.
  • the first card portion includes a first card slot and a second card slot, and the first card slot and the second card slot are juxtaposed and connected together, and the first card slot is active.
  • the component, the second card slot is a fixed component.
  • the inside of the first annular portion is provided with a non-stretchable strip portion, and the non-stretchability
  • the strip portion is connected by a plurality of balls
  • the first card slot is for fixing the non-stretchable strip portion
  • the second card slot is for fixing the one or more stretchable strip portions.
  • a rotating coil is disposed inside the first sensing unit, and the non-stretchable strip is wound on the rotating coil, and the rotating coil passes through the first elastic portion and the fixed coil.
  • the fixed coil is fixed to the inside of the first sensing unit through a pair of oppositely disposed triggering portions and a rotating portion, the rotating portion is disposed in the middle of the group of triggering portions and is connected to the fixed coil, the group The trigger portion and the rotating portion constitute a wheel-making device.
  • the first sensing unit is provided with a button and a rotating portion, the button is disposed at two ends of the first sensing unit, and the rotating portion is disposed at a side of the first sensing unit.
  • the button is connected to the second elastic portion, and each trigger portion is connected to the third elastic portion;
  • the detecting circuit of the first sensing unit includes a first resistor, and the first resistor is soldered to the
  • the fixed coil is embedded in the rotating coil through a connecting structure, and the outer periphery of the outer casing of the first sensing unit is provided with an directional edge.
  • the first sensing unit is internally provided with a set of oppositely disposed fixed contact portions, a pair of oppositely disposed rotatable contact portions, and one or more soldering contact portions;
  • One or more solder contacts are connected to the fixed coil, the set of fixed contacts and the set of rotatable contacts forming a sliding contact and the one or more solder contacts passing through the metal in the fixed coil Line connection.
  • the detecting circuit of the first sensing unit includes a first resistor, a second resistor, a micro control unit, and a digital to analog converter;
  • the first end of the first resistor is grounded and connected to the ground end of the micro control unit, and the second end of the first resistor is connected in series with the first end of the second resistor, the second resistor a second end connected to the voltage output of the micro control unit;
  • the digital-to-analog converter is disposed inside the micro control unit and connected to the second end of the first resistor and the first end of the second resistor.
  • the non-invasive biosensor device further includes a second annular portion and a second sensing unit; [0015] the one or more extendable strip portions and the second annular portion Connecting, the second sensing unit is disposed on the second annular portion; and [0016] the second free end of the second annular portion is connected to the second annular element and the second buckle portion, and the second annular element and the second buckle portion fix the second freedom of the second annular portion The second annular element and the second buckle are connected by the second annular portion.
  • the non-invasive bio-sensing device of the present invention adopts the above technical solution, and achieves the following technical effects: detecting the wearing of the waist region of the user through the bio-sensing device disposed on the human body The length of the ring member changes to determine if the user is oversatisfied. When it is determined that the user is overly full, the biosensing device outputs an alarm signal to alert the user.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a non-invasive biosensing device of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a preferred embodiment of the first buckle portion shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic structural view of a housing of the preferred embodiment of the first sensing unit shown in FIG. 1;
  • FIG. 4 is a schematic structural view of a horizontal section of the preferred embodiment of the first sensing unit shown in FIG. 1;
  • FIG. 5 is a schematic view showing a vertical sectional structure of a preferred embodiment of the first sensing unit shown in FIG. 1;
  • FIG. 6 is a schematic structural view of a front view of a preferred embodiment of the first sensing unit shown in FIG. 1;
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a detecting circuit of the preferred embodiment of the first sensing unit shown in FIG. 1;
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an initial digital signal and a corrected digital signal outputted by the detecting circuit shown in FIG. 7.
  • the present invention provides a non-invasive biosensing device for determining whether a user is oversatisfied by detecting a change in the length of a ring member worn by a user's waist region through a biosensor device disposed on a human body. When it is determined that the user is overly full, the biosensing device outputs an alarm signal to alert the user.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a non-invasive biosensor device (hereinafter simply referred to as a "biosensor device") of the present invention.
  • the biosensor device includes one or more of the retractable strip portion 1, the first annular portion 6, the second annular portion 7, the first sensing unit 51, and the second sensing unit 52. And control unit 27.
  • the one or more flexible strips 1 are respectively connected to the first annular portion 6 and the second annular portion 7, and the first sensing unit 51 is disposed on the first annular portion 6,
  • the second sensing unit 52 is disposed on the second annular portion 7, and the control unit 27 is disposed on the one or more extendable strips 1.
  • the first annular portion 6 is disposed at a waist portion of the human body
  • the second annular portion 7 is disposed at a chest portion of the human body
  • the first sensing unit 51 is disposed at the first annular portion.
  • the second sensing unit 52 is disposed at an intermediate position of the second annular portion 7, and the control unit 27 is disposed in the expandable band portion 1 at a position above the first annular portion 6.
  • the first sensing unit 51 is configured to detect a change in a waist length of the human body
  • the second sensing unit 52 is configured to detect a change in a length of a human body
  • the control unit 27 is configured to control the entire biosensor.
  • the device detection function is turned on and off. The user can switch the detection function of the biosensor device on or off by manually switching the off button of the control unit 27.
  • first free end 60 of the first annular portion 6 is connected to the first annular element 31 and the first buckle portion 32, and the second free end 70 of the second annular portion 7 is
  • the two ring members 41 and the second hook portions 42 are connected.
  • the first ring member 31 and the second ring member 41 may be a metal ring
  • the first hook portion 32 may be a metal snap structure through the first ring portion 6 and the first ring member.
  • 31 is connected to fix the first free end 60.
  • the second fastening portion 42 may also be a metal snap structure
  • the second annular portion 7 is connected to the second annular member 41 to fix the second free end 70.
  • the first sensing unit 51 is configured to detect a length change value of the first annular portion 6. When the length change value exceeds a preset range, the control unit 27 is driven to output an alarm signal.
  • the first fastening portion 32 includes a first card slot 38 and a second card slot 39.
  • FIG. 2(a) is a front view of the first hooking portion 32
  • FIG. 2(b) is a rear view of the first latching portion 32.
  • the first card slot 38 is juxtaposed and connected to the second card slot 39, wherein the first card slot 38 is alive.
  • the moving member, the second card slot 39 is a fixed component. Referring to FIG. 2(c), the closed state of the first latching portion 32 is as shown in FIG. 2(d).
  • FIG. 2 is only a description of the structure of the first fastening portion 32.
  • the structure of the second fastening portion 42 is the same as that of the first fastening portion 32, and details are not described herein.
  • the first sensing unit 51 is provided with a button 11 and a rotating portion 12, wherein the button 11 is disposed at two ends of the first sensing unit 51, and is divided into upper and lower sides.
  • the two portions are disposed on the side of the first sensing unit 51.
  • the first annular portion 6 is internally provided with a non-stretchable strip portion 10, and the non-stretchable strip portion 10 is connected by a plurality of balls.
  • the first card slot 38 is for fixing the non-stretchable strip portion 10
  • the second card slot 39 is for fixing the one or more stretchable strip portions 1.
  • the user can loosen the one or more retractable strips 1 by adjusting the button 11, or tighten the one or more retractable strips 1 by adjusting the rotating portion 12.
  • the length of the first annular portion 6 also changes, and the non-stretchable strip portion 10 generates a pulling force, and the first sensing unit 51 detects The tension changes and determines whether the user is oversatised according to the magnitude of the tension change. When it is determined that the user is over-satisfied, the first sensing unit 51 outputs an alarm signal to alert the user.
  • the inside of the first sensing unit 51 is provided with a rotating coil 25, and the non-stretchable strip 10 is wound around the rotating coil 25.
  • the rotary coil 25 is connected to the fixed coil 24 via the first elastic portion 19.
  • the fixed coil 24 is fixed to the inside of the first sensing unit 51 through a pair of oppositely disposed triggering portions 15 and a rotating portion 16 , and the rotating portion 16 is disposed in the group of triggering portions 15 .
  • the set of trigger portions 15 and the rotating portion 16 constitute a wheel-making device (15, 16) which can be provided as a set of triggers or brake levers.
  • the button 11 is connected to the second elastic portion 13, and each of the trigger portions 15 is connected to the third elastic portion 18.
  • the first elastic portion 19, the second elastic portion 13, and the third elastic portion 18 may each adopt a spring structure.
  • the tension generated by the first annular portion 6 or the second annular portion 7 may be too Small may be too big.
  • the set of the triggering unit 15 and the rotating unit 16 constitute a wheel making device ( 15.16) It can be used to adjust the amount of tension generated by the first annular portion 6 or the second annular portion 7.
  • the adjustment of the button 11 by the user will reduce the pulling force generated by the first annular portion 6 or the second annular portion 7, or the adjustment of the rotating portion 12 will cause the first annular portion 6 or the first
  • the tensile force generated by the two annular portions 7 becomes large.
  • the upper button indicates the loose state (reference 11.1) and the lower button indicates the pressed state (label 11.2).
  • the position of the button 11 is fixed by the second elastic portion 13, and the position of each of the trigger portions 15 is fixed by the third elastic portion 18.
  • the first sensing unit 51 is internally provided with a first resistor 22, and the first resistor 22 is soldered to the fixed coil 24 and embedded into the connecting structure 21 through a connecting structure 21.
  • the rotating coil 25, the connecting structure 21 may be a twisted structure, such as a cuff connecting structure.
  • the periphery of the outer casing of the first sensing unit 51 is provided with a directional edge (directional edge) 23 for locating the rotating coil 25 in the same plane as the outer casing of the first sensing unit 51.
  • the first sensing unit 51 is internally provided with a set of oppositely disposed fixed contacts 14, a set of oppositely disposed rotatable contacts 17, and one or more soldering Contact portion 20.
  • the first resistor 22 is coupled to the stationary coil 24 by the one or more solder contacts 20.
  • the set of fixed contact portions 14 and the set of rotatable contact portions 17 constitute a sliding contact portion
  • the sliding contact portion (14, 17) formed by the set of fixed contact portions 14 and the set of rotatable contact portions 17 and the one or more solder contact portions 20 pass through the metal in the fixed coil 24. Line connection.
  • FIG. 3 to FIG. 6 are only descriptions of the specific structure of the first sensing unit 51, and the structure of the second sensing unit 52 is the same as that of the first sensing unit 51, and is no longer Narration.
  • the pulling force of the non-stretchable strip portion 10 is increased.
  • the rotation angle of the rotating coil 25 may be greater than 360 degrees, and the resistance value of the first resistor 22 matches the rotation angle of the rotating coil 25.
  • the detecting circuit 40 of the first sensing unit 51 includes a first resistor 22 and a second resistor 3
  • the first end of the first resistor 22 is grounded and connected to the ground terminal GND of the micro control unit 26, and the second end of the first resistor 22 and the first end of the second resistor 32 are End series, the second resistor 32 The second end is connected to the voltage output terminal Vref of the micro control unit 26.
  • the digital-to-analog converter 34 is disposed inside the micro control unit 26 and connected to the second end of the first resistor 22 and the first end of the second resistor 32.
  • the rotating coil 25 and the fixed coil 24 generate electromagnetic induction according to the tensile force variation value received by the sliding contact portion (14, 17), and output a voltage value to the detecting circuit 40.
  • the first resistor 22 In order to eliminate the signal interference caused by the movement of the sliding contact portion (14, 17), when the set of fixed contact portions 14 are disposed in the middle of the set of rotatable contact portions 17, the resistance value of the first resistor 22 should be set to the maximum value. In this case, each of the fixed contact portions 14 is connected to each of the rotatable contacts 17 .
  • the digital-to-analog converter 34 converts the voltage value (range size [0, Vr ef ]) on the first resistor 22 into an initial digital signal 29, where Vref is the micro control unit 26 The voltage output at the voltage output.
  • the initial digital signal 29 has a breakpoint, and the micro control unit 26 corrects the initial digital signal 29 to obtain a corrected digital signal 28, and the corrected digital signal 28 is set with a preset reference.
  • the digital signals are compared to determine if the user is oversatisfied.
  • the preset reference digital signal corresponds to a waist length reference value acceptable to the user, and the waist length reference value may be a range or a specific value.
  • the micro control unit 26 determines that the user is oversatisfied. Specifically, the micro control unit 26 converts the corrected digital signal 28 into a waist length detection value. If the waist length detection value is greater than the preset waist length reference value, the micro control unit 26 determines that the user is oversatisfied. And transmitting an alarm command to the control unit 27. The control unit 27 outputs an alarm message according to the alarm command to alert the user. The user can turn off the first sensing unit 51 and stop eating.
  • two sensing units ie, the first sensing unit 51 and the second sensing unit 52
  • the length change value of the second annular portion 7 detected by the second sensing unit 52 is mainly used to eliminate the detection error of the first sensing unit 51, so that the detection result of the first sensing unit 51 is more accurate. In other embodiments, only one pass can be used.
  • the sensing unit that is, the first sensing unit 51. In this case, the second annular portion 7, the second free end 70, the second annular member 41 and the second latching portion 42 that are coupled with the second sensing unit 52 can be omitted, and no longer Narration.
  • the sliding contact portion (14, 17) in the first sensing unit 51 detects the first ring The tension generated by the non-stretchable strip portion 10 built in the portion 6.
  • the first sensing unit 51 is disposed on the first annular portion 6.
  • the received tension change value generates electromagnetic induction and outputs a voltage value to the first resistor 22 in the detecting circuit 40 inside the first sensing unit 51.
  • the digital-to-analog converter 34 in the detecting circuit 40 converts the voltage value on the first resistor 22 (range size [0]
  • Vref is the voltage output from the voltage output of the micro control unit 26.
  • the micro control unit 26 in the detection circuit 40 corrects the initial digital signal 29 to obtain a corrected digital signal 28.
  • the micro control unit 26 compares the corrected digital signal 28 with a preset reference digital signal to determine whether the user is oversatisfied.
  • the preset reference digital signal corresponds to a waist length reference value that the user can accept, and the waist length reference value may be a range or a specific value.
  • the user can preset the waist length minimum value (corresponding to 0% of the eating state) through the button 11 and the rotating portion 12 provided on the first sensing unit 51, and pre-determined by the control unit 27 Set the maximum waist length (corresponding to 100% satiety state). Further, the user can preset the waist length reference value through the control unit 27. In the present embodiment, the waist length reference value is set to a specific ratio (e.g., 60 ⁇ 3 ⁇ 4-80%) of the maximum length of the waistline.
  • the micro control unit 26 transmits an alarm command to a control unit 27, and the control unit 27 outputs an alarm message according to the alarm command.
  • the control unit 27 is disposed on the extendable strip 1 . Specifically, if the corrected digital signal 28 is compared with a preset reference number If the deviation of the word signal is greater than a predetermined reference range, the micro control unit 26 determines that the user is oversatisfied. In this embodiment, the micro control unit 26 converts the corrected digital signal 28 into a waist length detection value. If the waist length detection value is greater than the preset waist length reference value, the micro control unit 26 determines that the user is excessive. Satisfied.
  • one sensing unit that is, the second sensing unit 52
  • the second sensing unit 52 is disposed at the second sensing unit 52.
  • the second annular portion 7 of the chest position of the human body is used for detecting a change value of the length of the human body's breathing chest circumference within the first predetermined time (for example, within 10 seconds) to obtain a first compensation value of the chest length.
  • the first sensing unit 51 compensates the waist length detection value according to the obtained first bust length compensation value to obtain a waist length first correction value.
  • the waist length first correction value may be equal to the waist circumference length detection value minus the chest circumference length first compensation value.
  • the second sensing unit can be utilized. 5 2 Detecting the change in the length of the human body's breathing ⁇ chest circumference within the second predetermined time (eg, 30 seconds to 60 seconds) to obtain a second compensation value for the chest length.
  • the first sensing unit 51 compensates the waist length detection value according to the acquired second length compensation value of the bust length to obtain a second correction value of the waist length.
  • the waist length second correction value may be equal to the waist length detection value minus the chest circumference length second compensation value.
  • the non-invasive bio-sensing device of the present invention adopts the above technical solution, and achieves the following technical effects: detecting the wearing of the waist region of the user through the bio-sensing device disposed on the human body; The length of the ring member changes to determine if the user is oversatisfied. When it is determined that the user is overly full, the biosensing device outputs an alarm signal to alert the user.

Abstract

一种非侵入性生物传感装置，包括一个或多个可伸缩性带状部（1）、第一环形部（6）、第一传感单元（51）及控制单元（27）；可伸缩性带状部（1）与第一环形部（6）连接，第一传感单元（51）设置于第一环形部（6）上，控制单元（27）设置于可伸缩性带状部（1）上；第一环形部（6）的第一自由端（60）与第一环形元件（31）及第一卡扣部（32）连接，第一环形元件（31）与第一卡扣部（32）通过第一环形部（6）连接，固定第一自由端（60）。第一传感单元（51）用于侦测第一环形部（6）的长度变化值，当该长度变化值超出预先设定的范围时，则驱动控制单元（27）输出报警信号。通过设置于人体上的生物传感装置侦测用户腰围部位佩戴的环形部件的长度变化判断用户是否过度饱食，达到自动提醒用户饮食的功能。

Description

非侵入性生物传感装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及医疗监护领域， 尤其涉及一种非侵入性生物传感装置。
背景技术
[0002] 现代社会， 许多人喜欢吃含脂肪和热量较高的食物， 即使在已经吃饱的情况下 有些人仍然无法控制自己的食欲， 这样就导致现代社会越来越多的肥胖症患者 和糖尿病患者出现。 如果过度饮食一直持续下去， 很可能影响人体器官的功能 ， 例如， 将导致胃的比例失衡， 因此需要设计一种用于自动检测过度饱食的非 侵入性生物传感装置及方法。
技术问题
[0003] 本实用新型的主要目的在于提供一种非侵入性生物传感装置， 旨在解决现有传 感装置不能自动侦测用户是否过度饱食的问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 为实现上述目的， 本实用新型提供了一种非侵入性生物传感装置， 包括一个或 多个可伸缩性带状部、 第一环形部、 第一传感单元、 及控制单元； 所述一个或 多个可伸缩性带状部与所述第一环形部连接， 所述第一传感单元设置于第一环 形部上， 所述控制单元设置于所述一个或多个可伸缩性带状部上； 所述第一环 形部的第一自由端与第一环形元件及第一卡扣部连接， 所述第一环形元件与第 一卡扣部通过所述第一环形部连接， 固定所述第一自由端， 其中， 所述第一传 感单元设置于第一环形部的中间位置， 所述控制单元设置于第一环形部上方位 置的可伸缩性带状部中。
[0005] 进一步地， 所述第一卡扣部包括第一卡槽和第二卡槽， 所述第一卡槽与第二卡 槽并列设置且连接在一起， 所述第一卡槽为活动部件， 所述第二卡槽为固定部 件。
[0006] 进一步地， 所述第一环形部的内部设置有不可伸缩性条状部， 所述不可伸缩性 条状部通过多个球状物连接， 所述第一卡槽用于固定所述不可伸缩性条状部， 所述第二卡槽用于固定所述一个或多个可伸缩性带状部。
[0007] 进一步地， 所述第一传感单元的内部设置有一个旋转线圈， 且所述不可伸缩性 条状部缠绕于所述旋转线圈上， 所述旋转线圈通过第一弹性部与固定线圈连接 ， 所述固定线圈通过一组相对设置的触发部和一个旋转部固定于所述第一传感 单元内部， 所述旋转部设置于该组触发部中间并与所述固定线圈连接， 该组触 发部与所述旋转部构成一个制轮装置。
[0008] 进一步地， 所述第一传感单元设置有按钮和旋转部， 所述按钮设置于第一传感 单元的两端， 所述旋转部设置于第一传感单元的侧面。
[0009] 进一步地， 所述按钮与第二弹性部连接， 每个触发部与第三弹性部连接； 所述 第一传感单元的检测电路包括第一电阻， 所述第一电阻焊接至所述固定线圈， 并通过一个连接结构嵌入至所述旋转线圈， 所述第一传感单元的外壳周边设置 有定向边。
[0010] 进一步地， 所述第一传感单元的内部设置有一组相对设置的固定接触部、 一组 相对设置的可旋转接触部及一个或多个焊接接触部； 所述第一电阻通过所述一 个或多个焊接接触部连接至所述固定线圈， 该组固定接触部和该组可旋转接触 部构成的滑动接触部与所述一个或多个焊接接触部通过所述固定线圈中的金属 线路连接。
[0011] 进一步地， 所述第一传感单元的检测电路包括第一电阻、 第二电阻、 微控制单 元、 及数模转换器；
[0012] 所述第一电阻的第一端接地并与所述微控制单元的地线端连接， 所述第一电阻 的第二端与第二电阻的第一端串联， 所述第二电阻的第二端与所述微控制单元 的电压输出端连接； 及
[0013] 所述数模转换器设置于所述微控制单元内部， 并与第一电阻的第二端及第二电 阻的第一端连接。
[0014] 进一步地， 所述非侵入性生物传感装置还包括第二环形部及第二传感单元； [0015] 所述一个或多个可伸缩性带状部与所述第二环形部连接， 所述第二传感单元设 置于所述第二环形部上； 及 [0016] 所述第二环形部的第二自由端与第二环形元件及第二卡扣部连接， 所述第二环 形元件与第二卡扣部固定所述第二环形部的第二自由端， 所述第二环形元件与 第二卡扣部通过所述第二环形部连接。
发明的有益效果
有益效果
[0017] 相较于现有技术， 本实用新型所述非侵入性生物传感装置采用上述技术方案， 达到了如下技术效果： 通过设置于人体上的生物传感装置侦测用户腰围部位佩 戴的环形部件的长度变化来确定用户是否过度饱食。 当判定用户过度饱食吋， 生物传感装置输出报警信号， 提醒该用户。
对附图的简要说明
附图说明
[0018] 图 1是本实用新型非侵入性生物传感装置较佳实施例的结构示意图；
[0019] 图 2是图 1中所示的第一卡扣部较佳实施例的结构示意图；
[0020] 图 3是图 1中所示的第一传感单元较佳实施例的外壳结构示意图；
[0021] 图 4是图 1中所示的第一传感单元较佳实施例的水平切面结构示意图；
[0022] 图 5是图 1中所示的第一传感单元较佳实施例的垂直切面结构示意图；
[0023] 图 6是图 1中所示的第一传感单元较佳实施例的正切面结构示意图；
[0024] 图 7是图 1中所示第一传感单元较佳实施例的检测电路结构示意图；
[0025] 图 8是图 7中所示检测电路输出的初始数字信号和校正数字信号的示意图。
[0026] 本实用新型目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说 明。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0027] 为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效， 以下结 合附图及较佳实施例， 对本实用新型的具体实施方式、 结构、 特征及其功效进 行详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型， 并不用于限定本实用新型。 [0028] 本实用新型提供了一种非侵入性生物传感装置， 通过设置于人体上的生物传感 装置侦测用户腰围部位佩戴的环形部件的长度变化来确定用户是否过度饱食。 当判定用户过度饱食吋， 生物传感装置输出报警信号， 提醒该用户。
[0029] 参考图 1所示， 图 1是本实用新型非侵入性生物传感装置 （以下简称为"生物传 感装置"） 较佳实施例的结构示意图。 在本实施例中， 所述生物传感装置包括一 个或多个可伸缩性带状部 1、 第一环形部 6、 第二环形部 7、 第一传感单元 51、 第 二传感单元 52及控制单元 27。 其中， 所述一个或多个可伸缩性带状部 1分别与所 述第一环形部 6和第二环形部 7连接， 所述第一传感单元 51设置于第一环形部 6上 ， 所述第二传感单元 52设置于第二环形部 7上， 所述控制单元 27设置于所述一个 或多个可伸缩性带状部 1上。
[0030] 在本实施例中， 所述第一环形部 6设置于人体的腰部部位， 所述第二环形部 7设 置于人体的胸部部位， 所述第一传感单元 51设置于第一环形部 6的中间位置， 所 述第二传感单元 52设置于第二环形部 7的中间位置， 所述控制单元 27设置于第一 环形部 6上方位置的可伸缩性带状部 1中。 其中， 所述第一传感单元 51用于侦测 人体腰围长度的变化， 所述第二传感单元 52用于侦测人体胸围长度的变化， 所 述控制单元 27用于控制整个生物传感装置检测功能的幵启和关闭。 用户可以通 过手动切换所述控制单元 27的幵关按键幵启或关闭生物传感装置的检测功能。
[0031] 进一步地， 所述第一环形部 6的第一自由端 60与第一环形元件 31及第一卡扣部 3 2连接， 所述第二环形部 7的第二自由端 70与第二环形元件 41及第二卡扣部 42连 接。 其中， 所述第一环形元件 31和第二环形元件 41可以是一个金属环， 所述第 一卡扣部 32可以是一个金属卡扣结构， 通过所述第一环形部 6与第一环形元件 31 连接， 固定所述第一自由端 60。 所述第二卡扣部 42也可以是一个金属卡扣结构 ， 通过所述第二环形部 7与第二环形元件 41连接， 固定所述第二自由端 70。 所述 第一传感单元 51用于侦测所述第一环形部 6的长度变化值， 当该长度变化值超出 预先设定的范围吋， 则驱动所述控制单元 27输出报警信号
[0032] 进一步地， 参阅图 2所示， 所述第一卡扣部 32包括第一卡槽 38和第二卡槽 39。
其中， 图 2(a)为第一卡扣部 32的前视图， 图 2(b)为第一卡扣部 32的后视图。 所述 第一卡槽 38与第二卡槽 39并列设置且连接在一起， 其中， 所述第一卡槽 38为活 动部件， 所述第二卡槽 39为固定部件。 所述第一卡扣部 32的幵启状态参阅图 2(c) 所示， 所述第一卡扣部 32的关闭状态参阅图 2(d)所示。
[0033] 需要说明的是， 图 2仅仅是针对第一卡扣部 32的结构描述， 第二卡扣部 42的结 构与第一卡扣部 32的结构相同， 在此不再赘述。
[0034] 进一步地， 参阅图 3所示， 所述第一传感单元 51设置有按钮 11和旋转部 12， 其 中， 所述按钮 11设置于第一传感单元 51的两端， 分为上下两部分 （上部按钮和 下部按钮） ， 所述旋转部 12设置于第一传感单元 51的侧面。 在本实施例中， 所 述第一环形部 6内部设置有不可伸缩性条状部 10， 所述不可伸缩性条状部 10通过 多个球状物连接。 所述第一卡槽 38用于固定所述不可伸缩性条状部 10， 所述第 二卡槽 39用于固定所述一个或多个可伸缩性带状部 1。
[0035] 用户可以通过调整按钮 11将所述一个或多个可伸缩性带状部 1调松， 或者通过 调整旋转部 12将所述一个或多个可伸缩性带状部 1调紧。 当人体的胸围和腰围大 小发生改变吋， 所述第一环形部 6的长度也随之发生改变， 所述不可伸缩性条状 部 10会产生拉力， 所述第一传感单元 51侦测到拉力变化并根据该拉力变化的大 小确定用户是否过度饱食。 当判定用户过度饱食吋， 第一传感单元 51输出报警 信号， 提醒该用户。
[0036] 进一步地， 参阅图 4所示， 所述第一传感单元 51的内部设置有一个旋转线圈 25 ， 且所述不可伸缩性条状部 10缠绕于所述旋转线圈 25上。 所述旋转线圈 25通过 第一弹性部 19与固定线圈 24连接。 参阅图 5所示， 所述固定线圈 24通过一组相对 设置的触发部 15和一个旋转部 16固定于所述第一传感单元 51内部， 所述旋转部 1 6设置于该组触发部 15中间， 并与所述固定线圈 24连接。 在本实施例中， 该组触 发部 15与所述旋转部 16构成一个制轮装置 （15,16) ， 该组触发部 15可以设置成 一组扳柄或闸柄。
[0037] 进一步地， 参阅图 5所示， 所述按钮 11与第二弹性部 13连接， 每个触发部 15与 第三弹性部 18连接。 在本实施例中， 所述第一弹性部 19、 第二弹性部 13及第三 弹性部 18可以均采用弹簧结构。 当用户通过所述第一卡扣部 32或者第二卡扣部 4 2固定所述不可伸缩性条状部 10吋， 所述第一环形部 6或第二环形部 7的产生的拉 力或许太小或许太大。 此种情况下， 该组触发部 15与旋转部 16构成的制轮装置 ( 15.16) 可以用于调整所述第一环形部 6或第二环形部 7的产生的拉力大小。
[0038] 具体而言， 用户对按钮 11进行调整将使所述第一环形部 6或第二环形部 7产生的 拉力变小， 或者调整旋转部 12将使所述第一环形部 6或第二环形部 7产生的拉力 变大。 参阅图 5所示， 上部分按钮表示松幵状态 （标号 11.1) ， 下部分按钮表示 按下状态 （标号 11.2) 。 其中， 按钮 11的位置通过第二弹性部 13固定， 每个触发 部 15的位置通过第三弹性部 18固定。
[0039] 进一步地， 参阅图 4所示， 所述第一传感单元 51的内部设置有一个第一电阻 22 ， 所述第一电阻 22焊接至固定线圈 24， 并通过一个连接结构 21嵌入至所述旋转 线圈 25， 所述连接结构 21可以是一个卯合结构， 如 cuff连接结构。 所述第一传感 单元 51的外壳周边设置有定向边 （方向性边沿） 23， 该定向边 23用于使所述旋 转线圈 25处于所述第一传感单元 51外壳所在的同一平面。
[0040] 进一步地， 参阅图 6所示， 所述第一传感单元 51的内部设置有一组相对设置的 固定接触部 14、 一组相对设置的可旋转接触部 17、 及一个或多个焊接接触部 20 。 所述第一电阻 22通过所述一个或多个焊接接触部 20连接至所述固定线圈 24。 在本实施例中， 该组固定接触部 14和该组可旋转接触部 17构成一个滑动接触部
( 14.17) 。 在本实施例中， 该组固定接触部 14和该组可旋转接触部 17构成的滑 动接触部 （14,17) 与所述一个或多个焊接接触部 20通过所述固定线圈 24中的金 属线路连接。
[0041] 需要说明的是， 图 3至图 6仅仅是针对第一传感单元 51具体结构的描述， 第二传 感单元 52的结构与第一传感单元 51的结构相同， 在此不再赘述。
[0042] 在本实施例中， 当所述旋转线圈 25转动吋， 所述不可伸缩性条状部 10的拉力将 增加。 其中， 所述旋转线圈 25的旋转角度可以大于 360度， 且所述第一电阻 22的 电阻值与所述旋转线圈 25的旋转角度匹配。
[0043] 参考图 7所示， 所述第一传感单元 51的检测电路 40包括第一电阻 22、 第二电阻 3
2、 微控制单元 （Micro-controller
Unit, MCU) 26、 及数模转换器 (Analog-to-Digital Converter, ADC) 34。 在本 实施例中， 所述第一电阻 22的第一端接地并与所述微控制单元 26的地线端 GND 连接， 所述第一电阻 22的第二端与第二电阻 32的第一端串联， 所述第二电阻 32 的第二端与所述微控制单元 26的电压输出端 Vref连接。 所述数模转换器 34设置于 所述微控制单元 26内部， 并与第一电阻 22的第二端及第二电阻 32的第一端连接
[0044] 参考图 6所示， 当所述第一环形部 6滑动导致长度增加吋， 第一环形部 6内置的 不可伸缩性条状部 10产生的拉力传递至所述第一传感单元 51中的滑动接触部 （ 1 4,17) 。 进一步地， 参考图 5所示， 所述旋转线圈 25和固定线圈 24根据所述滑动 接触部 （14,17) 接收到的拉力变化值产生电磁感应， 并输出电压值至所述检测 电路 40中的第一电阻 22。 为了消除所述滑动接触部 （14,17) 移动产生的信号干 扰， 当该组固定接触部 14设置于该组可旋转接触部 17中间吋， 所述第一电阻 22 的电阻值应该设置为最大值。 此种情形下， 每个固定接触部 14与每个可旋转接 触部 17对应连接。
[0045] 进一步地， 所述数模转换器 34将所述第一电阻 22上的电压值 （范围大小 [0， Vr ef ]) 转换成初始数字信号 29， 其中， Vref为微控制单元 26的电压输出端输出的 电压。 参考图 8所示， 所述初始数字信号 29存在断点， 所述微控制单元 26对该初 始数字信号 29进行校正， 获得一个校正数字信号 28， 并将该校正数字信号 28与 预先设置的参考数字信号进行比对来判断用户是否过度饱食。 该预先设置的参 考数字信号对应该用户就餐吋可以接受的腰围长度参考值， 该腰围长度参考值 可以是一个范围， 也可以是一个具体数值。
[0046] 如果该校正数字信号 28与预先设置的参考数字信号的偏差大于预先设定的参考 范围， 则微控制单元 26判定该用户过度饱食。 具体而言， 所述微控制单元 26将 该校正数字信号 28转换成腰围长度检测值， 如果该腰围长度检测值大于上述预 先设置的腰围长度参考值， 则微控制单元 26判定该用户过度饱食， 并传送报警 指令至所述控制单元 27。 所述控制单元 27根据该报警指令输出报警信息， 提醒 用户注意。 用户可以关闭所述第一传感单元 51， 并停止饮食。
[0047] 进一步需要说明的是， 本实施例中采用了两个传感单元 （即第一传感单元 51和 第二传感单元 52) ， 用于检测用户是否过度饱食。 其中， 第二传感单元 52检测 到的第二环形部 7的长度变化值主要用于消除第一传感单元 51的检测误差， 使得 第一传感单元 51的检测结果更为精确。 在其他实施例中， 也可以只采用一个传 感单元， 即第一传感单元 51。 此种情况下， 与第二传感单元 52配合在一起的第 二环形部 7、 第二自由端 70与第二环形元件 41及第二卡扣部 42等部件均可以省却 ， 在此不再赘述。
[0048] 以下通过一个实例， 具体介绍如何利用本实用新型所述的非侵入性生物传感装 置检测过度饱食的过程。
[0049] 当穿戴于人体的可伸缩性带状部 1的第一环形部 6滑动吋， 所述第一传感单元 51 中的滑动接触部 （14,17) 侦测到所述第一环形部 6内置的不可伸缩性条状部 10产 生的拉力。 其中， 所述第一传感单元 51设置于第一环形部 6上。
[0050] 所述第一传感单元 51内部的旋转线圈 25和固定线圈 24根据所述滑动接触部 （14,
17) 接收到的拉力变化值产生电磁感应， 并输出电压值至所述第一传感单元 51 内部的检测电路 40中的第一电阻 22。
[0051] 所述检测电路 40中的数模转换器 34将所述第一电阻 22上的电压值 （范围大小 [0
， Vref ]) 转换成初始数字信号 29， 其中， Vref为微控制单元 26的电压输出端输 出的电压。
[0052] 所述检测电路 40中的微控制单元 26对该初始数字信号 29进行校正， 获得一个校 正数字信号 28。
[0053] 所述微控制单元 26将该校正数字信号 28与预先设置的参考数字信号进行比对来 判断用户是否过度饱食。 该预先设置的参考数字信号对应该用户就餐吋可以接 受的腰围长度参考值， 该腰围长度参考值可以是一个范围， 也可以是一个具体 数值。
[0054] 在本实施例中， 用户可以通过第一传感单元 51上设置的按钮 11和旋转部 12预先 设置腰围长度最小值 （对应 0%的饮食状态） ， 并通过所述控制单元 27预先设置 腰围长度最大值 （对应 100%的饱食状态） 。 进一步地， 用户可以通过所述控制 单元 27预先设置腰围长度参考值， 在本实施方式中， 设置腰围长度参考值为所 述腰围长度最大值的特定比例 （如 60<¾-80%) 。
[0055] 如果判定该用户过度饱食， 则所述微控制单元 26传送报警指令至一个控制单元 27， 所述控制单元 27根据该报警指令输出报警信息。 所述控制单元 27设置于所 述可伸缩性带状部 1上。 具体而言， 如果该校正数字信号 28与预先设置的参考数 字信号的偏差大于预先设定的参考范围， 则微控制单元 26判定该用户过度饱食 。 在本实施例中， 所述微控制单元 26将该校正数字信号 28转换成腰围长度检测 值， 如果该腰围长度检测值大于上述预先设置的腰围长度参考值， 则微控制单 元 26判定该用户过度饱食。
[0056] 进一步地， 为了消除就餐吋人体呼吸带来的检测误差， 在其他实施例中， 也可 以增加一个传感单元， 即第二传感单元 52， 该第二传感单元 52设置于位于人体 胸部位置的第二环形部 7上， 用于侦测人体呼吸吋胸围长度在第一预设吋间内 （ 如 10秒内） 的变化值， 以获取一个胸围长度第一补偿值。 所述第一传感单元 51 根据获取的胸围长度第一补偿值， 对所述腰围长度检测值进行补偿， 获得一个 腰围长度第一校正值。 举例而言， 所述腰围长度第一校正值可以等于所述腰围 长度检测值减去所述胸围长度第一补偿值。
[0057] 进一步地， 为了消除就餐吋人体其他不规律动作 （如转身跟坐在后面的人讲话 或者起身去拿离自己较远的碟子） 带来的检测误差， 可以利用该第二传感单元 5 2侦测人体呼吸吋胸围长度在第二预设吋间内 （如 30秒 -60秒内） 的变化值， 以获 取一个胸围长度第二补偿值。 所述第一传感单元 51根据获取的胸围长度第二补 偿值， 对所述腰围长度检测值进行补偿， 获得一个腰围长度第二校正值。 举例 而言， 所述腰围长度第二校正值可以等于所述腰围长度检测值减去所述胸围长 度第二补偿值。
[0058] 以上仅为本实用新型的优选实施例， 并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡 是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换， 或直接 或间接运用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本实用新型的专利保护范围 内。
工业实用性
[0059] 相较于现有技术， 本实用新型所述非侵入性生物传感装置采用上述技术方案， 达到了如下技术效果： 通过设置于人体上的生物传感装置侦测用户腰围部位佩 戴的环形部件的长度变化来确定用户是否过度饱食。 当判定用户过度饱食吋， 生物传感装置输出报警信号， 提醒该用户。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 该非侵入性生物传感装置 包括一个或多个可伸缩性带状部、 第一环形部、 第一传感单元及控制 单元； 所述一个或多个可伸缩性带状部与所述第一环形部连接， 所述 第一传感单元设置于第一环形部上， 所述控制单元设置于所述一个或 多个可伸缩性带状部上； 及所述第一环形部的第一自由端与第一环形 元件及第一卡扣部连接， 所述第一环形元件与第一卡扣部固定所述第 一自由端， 所述第一环形元件与第一卡扣部通过所述第一环形部连接 ， 其中， 所述第一传感单元设置于第一环形部的中间位置， 所述控制 单元设置于第一环形部上方位置的可伸缩性带状部中。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述第一 卡扣部包括第一卡槽和第二卡槽， 所述第一卡槽与第二卡槽并列设置 且连接在一起， 所述第一卡槽为活动部件， 所述第二卡槽为固定部件 如权利要求 2所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述第一 环形部的内部设置有不可伸缩性条状部， 所述不可伸缩性条状部通过 多个球状物连接， 所述第一卡槽用于固定所述不可伸缩性条状部， 所 述第二卡槽用于固定所述一个或多个可伸缩性带状部。
如权利要求 3所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述第一 传感单元的内部设置有一个旋转线圈， 且所述不可伸缩性条状部缠绕 于所述旋转线圈上， 所述旋转线圈通过第一弹性部与固定线圈连接， 所述固定线圈通过一组相对设置的触发部和一个旋转部固定于所述第 一传感单元内部， 所述旋转部设置于该组触发部中间并与所述固定线 圈连接， 该组触发部与所述旋转部构成一个制轮装置。
如权利要求 4所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述第一 传感单元设置有按钮和旋转部， 所述按钮设置于第一传感单元的两端 ， 所述旋转部设置于第一传感单元的侧面。
如权利要求 5所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述按钮 与第二弹性部连接， 每个触发部与第三弹性部连接； 及所述第一传感 单元的检测电路包括第一电阻， 所述第一电阻焊接至所述固定线圈， 并通过一个连接结构嵌入至所述旋转线圈， 所述第一传感单元的外壳 周边设置有定向边。
[权利要求 7] 如权利要求 6所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述第一 传感单元的内部设置有一组相对设置的固定接触部、 一组相对设置的 可旋转接触部及一个或多个焊接接触部； 及所述第一电阻通过所述一 个或多个焊接接触部连接至所述固定线圈， 该组固定接触部和该组可 旋转接触部构成的滑动接触部与所述一个或多个焊接接触部通过所述 固定线圈中的金属线路连接。
[权利要求 8] 如权利要求 7所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述第一 传感单元的检测电路还包括第二电阻和微控制单元； 所述第一电阻的 第一端接地并与所述微控制单元的地线端连接， 所述第一电阻的第二 端与第二电阻的第一端串联， 所述第二电阻的第二端与所述微控制单 元的电压输出端连接。
[权利要求 9] 如权利要求 8所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述第一 传感单元的检测电路还包括数模转换器， 所述数模转换器设置于所述 微控制单元内部， 并与第一电阻的第二端及第二电阻的第一端连接。
[权利要求 10] 如权利要求 1至 9任一项所述的非侵入性生物传感装置， 其特征在于， 所述非侵入性生物传感装置还包括第二环形部及第二传感单元； 所述 一个或多个可伸缩性带状部与所述第二环形部连接， 所述第二传感单 元设置于所述第二环形部上； 及所述第二环形部的第二自由端与第二 环形元件及第二卡扣部连接， 所述第二环形元件与第二卡扣部固定所 述第二环形部的第二自由端， 所述第二环形元件与第二卡扣部通过所 述第二环形部连接。
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