本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種耳掛式生命體征檢測裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

心臟病是目前世界上死亡率最高的疾病之一，我國心臟病死亡率占各種疾病死亡率的10％-20％，并呈上升趨勢。因此對于改進(jìn)心臟病的早期診斷和治療方法具有十分重要的意義。心臟泵血會使與人體緊密接觸的支撐物體的受力發(fā)生變化，將其記錄下來便稱為心沖擊圖(Ballistocardiogram,BCG)。BCG信號反映了心血管系統(tǒng)的工作狀況，無需在人體貼附傳感器即可方便獲取，其檢測方法可以在受試者感受不到測量狀態(tài)的情況下得到其心臟活動情況，長期使用不會對受試者造成心理負(fù)擔(dān)。BCG信號中包含了大量有用的心血管系統(tǒng)生理信息，它能有效地輔助醫(yī)生對各種心血管疾病進(jìn)行診斷與分析，其實現(xiàn)將有力地促進(jìn)人類健康水平的提高。

現(xiàn)有技術(shù)中的信號處理方式為單機(jī)處理，信號處理端體積較大，且處理速度較慢，使得用戶不能及時知曉自身的身體狀況，并且現(xiàn)有的坐式檢測裝置在很多情況下無法給用戶帶來更多的便捷性和適用性。

因此，如何通過小巧便捷的設(shè)備即可快速檢測出用戶的身體狀況并且及時讓用戶知曉危險情況，避免不幸的事情發(fā)生，是目前急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耳掛式生命體征檢測裝置及系統(tǒng)，以改善上述問題。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種耳掛式生命體征檢測裝置，應(yīng)用于耳掛式生命體征檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括云服務(wù)器，所述耳掛式生命體征檢測裝置包括包括耳掛式殼體及生命體征檢測裝置，所述生命體征檢測裝置設(shè)置于所述耳掛式殼體內(nèi)，所述生命體征檢測裝置包括心沖擊圖采集模塊、經(jīng)絡(luò)信號采集模塊、信號處理模塊、報警模塊及LORA無線通信模塊，所述心沖擊圖采集模塊、所述經(jīng)絡(luò)信號采集模塊均與所述信號處理模塊耦合，所述信號處理模塊與所述LORA無線通信模塊耦合，所述LORA無線通信模塊、所述報警模塊均用于與所述云服務(wù)器耦合；所述心沖擊圖采集模塊用于采集用戶的心沖擊圖信號；所述經(jīng)絡(luò)信號采集模塊用于采集所述用戶的經(jīng)絡(luò)信號；所述信號處理模塊用于對獲取的所述心沖擊圖信號與所述經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行放大和濾波處理，并將處理后的心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號通過所述LORA無線通信模塊發(fā)送至所述云服務(wù)器；所述云服務(wù)器用于從獲取的所述處理后的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號中提取出信號特征，所述信號特征為表征所述用戶生命體征參數(shù)的所述心沖擊圖信號的時域特征和頻域特征以及所述經(jīng)絡(luò)信號的時域特征和頻域特征，將所述信號特征與預(yù)先存儲的表示身體狀態(tài)的模型進(jìn)行比對，以獲取所述用戶的生命體征檢測結(jié)果，并根據(jù)所述生命體征檢測結(jié)果生成對應(yīng)的報警信號發(fā)送給所述報警模塊；所述報警模塊用于根據(jù)所述云服務(wù)器發(fā)送的報警信號進(jìn)行報警。

一種耳掛式生命體征檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用戶終端、云服務(wù)器和耳掛式生命體征檢測裝置，所述用戶終端與所述云服務(wù)器耦合，所述云服務(wù)器與所述耳掛式生命體征檢測裝置耦合。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

本發(fā)明實施例提供一種耳掛式生命體征檢測裝置及系統(tǒng)，通過耳掛式殼體將該耳掛式生命體征檢測裝置佩戴在用戶的耳朵上，提高了該耳掛式生命體征檢測裝置的便捷性和適用性，再通過生命體征檢測裝置的心沖擊圖采集模塊采集用戶的心沖擊圖信號以及經(jīng)絡(luò)信號采集模塊采集用戶的經(jīng)絡(luò)信號，再將所述心沖擊圖信號與所述經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行放大和濾波處理，并將處理后的心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號通過所述LORA無線通信模塊發(fā)送至所述云服務(wù)器，所述云服務(wù)器從獲取的所述處理后的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號中提取出信號特征，所述信號特征為表征所述用戶生命體征參數(shù)的所述心沖擊圖信號的時域特征和頻域特征以及所述經(jīng)絡(luò)信號的時域特征和頻域特征，將所述信號特征與預(yù)先存儲的表示身體狀態(tài)的模型進(jìn)行比對，以獲取所述用戶的生命體征檢測結(jié)果，并根據(jù)所述生命體征檢測結(jié)果生成對應(yīng)的報警信號發(fā)送給所述報警模塊，報警模塊再根據(jù)所述云服務(wù)器發(fā)送的報警信號進(jìn)行報警，從而可以通過小巧便捷的設(shè)備即可快速檢測出用戶的身體狀況并且及時讓用戶知曉危險情況，并且用戶可在用戶終端上實時查看和了解自身的身體狀況，避免不幸的事情發(fā)生。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種耳掛式生命體征檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種耳掛式生命體征檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種耳掛式生命體征檢測裝置的使用示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種生命體征檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種LORA無線通信模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種LORA無線通信模塊的電路原理圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種信號處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的一種前置放大電路的電路原理圖；

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種抑制共模信號電路的電路原理圖；

圖10為本發(fā)明實施例提供的一種低通濾波電路的電路原理圖；

圖11為本發(fā)明實施例提供的一種帶阻濾波電路的電路原理圖；

圖12為本發(fā)明實施例提供的一種后級放大電路的電路原理圖；

圖13為本發(fā)明實施例提供的一種心沖擊圖信號的波形示意圖。

圖標(biāo)：300-耳掛式生命體征檢測系統(tǒng)；310-云服務(wù)器；320-用戶終端；200-耳掛式生命體征檢測裝置；210-耳掛式殼體；212-殼體；214-耳夾；100-生命體征檢測裝置；110-心沖擊圖采集模塊；120-經(jīng)絡(luò)信號采集模塊；130-LORA無線通信模塊；132-調(diào)制電路；134-信號傳輸電路；1342-發(fā)射電路；1344-接收電路；136-控制電路；138-信號天線；140-信號處理模塊；141-前置放大電路；142-抑制共模信號電路；143-低通濾波電路；144-帶阻濾波電路；145-后級放大電路；150-報警模塊。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“耦合”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明實施例而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

請參照圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的一種耳掛式生命體征檢測系統(tǒng)300的結(jié)構(gòu)框圖，所述系統(tǒng)包括用戶終端320、云服務(wù)器310和耳掛式生命體征檢測裝置200，所述用戶終端320與所述云服務(wù)器310耦合，所述云服務(wù)器310與所述耳掛式生命體征檢測裝置200耦合。

所述用戶終端320可以是個人電腦(personal computer，PC)、平板電腦、智能手機(jī)、個人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴設(shè)備等終端。在本實施例中，為了便于用戶實時觀察和了解自身的生命體征狀況，所述用戶終端320為智能手機(jī)，以便在出險危險或意外情況時能及時采取措施，避免意外的發(fā)生。

云服務(wù)器310(Elastic Compute Service,簡稱ECS)是一種處理能力可彈性伸縮的計算服務(wù)，其管理方式比物理服務(wù)器更簡單高效。云服務(wù)器310幫助您快速構(gòu)建更穩(wěn)定、安全的應(yīng)用，降低開發(fā)運維的難度和整體IT成本，使您能夠更專注于核心業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。所述云服務(wù)器310具有高性能吞吐量計算能力、高密度、虛擬化、橫向擴(kuò)展和并行計算等優(yōu)點。

請參照圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的一種耳掛式生命體征檢測裝置200的結(jié)構(gòu)示意圖，所述耳掛式生命體征檢測裝置200包括包括耳掛式殼體210及生命體征檢測裝置100，所述耳掛式殼體210包括殼體212和耳夾214，所述生命體征檢測裝置100設(shè)置于所述殼體212內(nèi)，所述殼體212的形狀與尺寸與所述用戶耳朵的形狀與尺寸相匹配，所述耳夾214與所述殼體212連接，所述耳夾214成彎曲狀，用于將所述耳掛式生命體征檢測裝置200固定在所述用戶耳朵上。

請參照圖3，圖3為本發(fā)明實施例提供的一種耳掛式生命體征檢測裝置200的使用示意圖。在使用該耳掛式生命檢測裝置200時，可利用耳掛式殼體210的耳夾214將該耳掛式生命體征檢測裝置200固定佩戴在用戶的耳后，這樣用戶可實時佩戴該耳掛式生命體征檢測裝置200，提高了該耳掛式生命體征檢測裝置200的便捷性和適用性，使得用戶可以實時觀察和了解自身的身體狀況，在身體情況處于危險情況下可以及時采取措施進(jìn)行治療，有效避免了危險情況的發(fā)生。

請參照圖4，圖4為本發(fā)明實施例提供的一種生命體征檢測裝置100的結(jié)構(gòu)框圖，其中，所述生命體征檢測裝置100包括心沖擊圖采集模塊110、經(jīng)絡(luò)信號采集模塊120、信號處理模塊140、報警模塊150及LORA無線通信模塊130，所述心沖擊圖采集模塊110、所述經(jīng)絡(luò)信號采集模塊120均與所述信號處理模塊140耦合，所述信號處理模塊140與所述LORA無線通信模塊130耦合，所述LORA無線通信模塊130、所述報警模塊150均用于與所述云服務(wù)器310耦合。

所述心沖擊圖采集模塊110用于采集用戶的心沖擊圖信號，作為一種實施方式，該心沖擊圖采集模塊110可采用壓電薄膜傳感器進(jìn)行采集，可通過該壓電薄膜傳感器將用戶的體重、椅子的重量及心跳時身體對椅子產(chǎn)生的作用力轉(zhuǎn)換成可計量的電量輸出信號，也就是用戶的心沖擊圖信號，在將該心沖擊圖信號傳輸至信號處理模塊140進(jìn)行放大和濾波處理。該壓電薄膜傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、可靠性高及探測面積大等優(yōu)點，另外，該壓電薄膜傳感器的型號可采用PVF 2-11-0.125-EK。

為了給心沖擊圖信號的處理提供參考，并為用戶身體狀況診斷提供更多依據(jù)，提高診斷效率及質(zhì)量，本實施例中還需采集經(jīng)絡(luò)信號，當(dāng)然在實際情況中，還可以采集脈搏信號或其他能反應(yīng)用戶身體狀況的特征信號。所述經(jīng)絡(luò)信號采集模塊120用于采集用戶的經(jīng)絡(luò)信號，作為一種實施方式，該經(jīng)絡(luò)信號采集模塊120可采用經(jīng)絡(luò)傳感器進(jìn)行經(jīng)絡(luò)信號的采集，再將采集的經(jīng)絡(luò)信號傳輸至信號處理模塊140進(jìn)行放大和濾波處理。

所述信號處理模塊140用于對獲取的所述心沖擊圖信號和所述經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行放大和濾波處理，并將處理后的心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號通過所述LORA無線通信模塊130發(fā)送至所述云服務(wù)器310。

所述LORA無線通信模塊130用于將所述處理后的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號發(fā)送至所述云服務(wù)器310，在本實施例中，LORA無線通信模塊130為半雙工通信模式，其工作頻率為410M-525MHz，接收電流為14mA，而其發(fā)射電流120mA，且發(fā)射電流的帶寬為20dBm，發(fā)射功率可調(diào)：5～20dBm，且步進(jìn)為1dB，接收靈敏度可達(dá)-148dBm，傳輸速率為0.123～300kbps。LORA無線通信模塊130采用擴(kuò)頻方式以及高效前向糾錯信道編碼技術(shù)，從而LORA無線通信模塊130可具有較高的接收靈敏度，在抗干擾能力強(qiáng)的同時，其也具有長距離傳輸和低功耗的優(yōu)點。

請參照圖5，圖5為本發(fā)明實施例提供的一種LORA無線通信模塊130的結(jié)構(gòu)框圖。其中，所述LORA無線通信模塊130包括：調(diào)制電路132、信號傳輸電路134、控制電路136和信號天線138；所述調(diào)制電路132與所述信號處理模塊140耦合，所述信號傳輸電路134分別與所述調(diào)制電路132和所述控制電路136耦合，所述控制電路136還分別與所述信號天線138和所述調(diào)制電路132耦合，所述信號天線138與所述云服務(wù)器310耦合。所述信號傳輸電路134包括：發(fā)射電路1342和接收電路1344，所述發(fā)射電路1342的輸入端與所述調(diào)制電路132的輸出端耦合，所述發(fā)射電路1342的輸出端與所述控制電路136耦合，所述接收電路1344的輸出端也與所述調(diào)制電路132的輸入端耦合，所述接收電路1344的輸入端也與所述控制電路136耦合。

調(diào)制電路132用于將從信號處理模塊140獲取到的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后的信號發(fā)送至信號傳輸電路134。再者，調(diào)制電路132還用于通過對控制電路136進(jìn)行控制，以控制信號傳輸電路134的發(fā)射或接收。

請參照圖6，圖6為本發(fā)明實施例提供的一種LORA無線通信模塊130的電路原理圖。所述調(diào)制電路132包括：調(diào)制芯片U1、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6和晶振O1，所述調(diào)制芯片U1分別與第一電容C1的一端、第二電容C2的一端、第三電容C3的一端、第四電容C4的一端耦合，所述晶振O1的一端與所述第一電容C1的一端耦合，所述晶振O1的另一端與所述第二電容C2的一端耦合，第一電容C1的另一端、第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端和第四電容C4的另一端均接地，第五電容C5的一端與第六電容C6的一端均與所述調(diào)制芯片U1耦合，所述第五電容C5的另一端與第六電容C6的另一端均接地。

通過上述的連接關(guān)系，晶振O1和調(diào)制芯片U1的耦合能夠保證調(diào)制芯片U1的正常工作，而電容和調(diào)制芯片U1的耦合后，電容通過其濾波或儲能的功能，以保證調(diào)制芯片U1的正常工作。

信號傳輸電路134用于將調(diào)制電路132調(diào)制好的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號發(fā)送至信號天線138發(fā)射。

所述接收電路1344包括：第一電感L1、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9和第十電容C10。所述第一電感L1的一端與所述調(diào)制芯片U1耦合，所述第一電感L1的另一端接地，所述第七電容C7的一端與所述調(diào)制芯片U1耦合，所述第七電容C7的另一端接地，所述第八電容C8的一端與所述第一電感L1的一端耦合，所述第八電容C8的另一端與所述第九電容C9的一端耦合，所述第九電容C9的另一端與所述第十電容C10的一端耦合，所述第十電容C10的另一端與所述控制電路136耦合。

所述發(fā)射電路1342包括：第十一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15、第十六電容C16、第二電感L2、第三電感L3、第四電感L4和第五電感L5。調(diào)制芯片U1與第二電感L2的一端耦合，第二電感L2的另一端與第三電感L3的一端耦合，而第三電感L3的另一端和調(diào)制芯片U2耦合。第十一電容C11的一端和第十二電容C12的一端均與所述第二電感L2的另一端耦合。所述第十二電容C12的另一端分別與所述第十三電容C13的一端、所述第四電感L4的一端、所述第十四電容C14的一端耦合，所述第四電感L4的另一端與所述第十四電容C14的另一端耦合。所述第十五電容C15的一端與所述第五電感L5的一端耦合，所述第五電感L5的另一端與所述第十六電容C16的一端連接，并且與所述控制電路136耦合，所述第十一電容C11的另一端、所述第十三電容C13的另一端、所述第十五電容C15的另一端與所述第十六電容C16的另一端均接地。

所述控制電路136包括：射頻開關(guān)芯片U2、第十七電容C17、第一電阻R1、第二電阻R2和第一場效應(yīng)管Q1。而信號天線138包括：天線和第十八電容C18。

射頻開關(guān)芯片U2分別和第一電阻R1的一端耦合。第一電阻R1的另一端和外部電源耦合。第一電阻R1的一端還與第一場效應(yīng)管Q1的漏極耦合，第一場效應(yīng)管Q1的柵極設(shè)有第一連接端口，該第一連接端口與調(diào)制芯片U1耦合。第一場效應(yīng)管Q1的源極接地，并與第二電阻R2的一端耦合。而第二電阻R2的另一端和第十七電容C17的一端連接并均與第一連接端口耦合。射頻開關(guān)芯片U2和第十八電容C18的一端耦合，第十八電容C18的另一端與天線耦合，第十八電容C18還設(shè)有與天線耦合的第二連接端口，該第二連接端口與調(diào)制芯片U1耦合。

作為一種方式，射頻開關(guān)芯片U2可以為調(diào)制芯片U1的IO口直接控制的方式。射頻開關(guān)芯片U2與所述調(diào)制芯片U1耦合后，調(diào)制芯片U1能夠通過控制射頻開關(guān)芯片U2的輸出而控制第一場效應(yīng)管Q1的開閉，從而可以控制射頻開關(guān)芯片U2的電壓。再者通過控制信號天線138和接收電路1344之間的連接導(dǎo)通。射頻開關(guān)芯片U2進(jìn)入低功耗的信號接收狀態(tài)，從而射頻開關(guān)芯片U2能夠接收信號。

請參照圖7，圖7為本發(fā)明實施例提供的一種信號處理模塊140的結(jié)構(gòu)框圖。所述信號處理模塊140包括前置放大電路141、抑制共模信號電路142、低通濾波電路143、帶阻濾波電路144、后級放大電路145，所述前置放大電路141分別與所述心沖擊圖采集模塊110、所述經(jīng)絡(luò)信號采集模塊120、所述抑制共模信號電路142耦合，所述抑制共模信號電路142與所述低通濾波電路143耦合，所述低通濾波電路143與所述帶阻濾波電路144耦合，所述帶阻濾波電路144與所述后級放大電路145耦合，所述后級放大電路145與所述LORA無線通信模塊130耦合。

其中，由于采集的心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號比較微弱，所以需要對其通過所述前置放大電路141進(jìn)行放大處理。

請參照圖8，圖8為本發(fā)明實施例提供的一種前置放大電路141的電路原理圖。所述前置放大電路141包括第一放大器A1、第二放大器A2、第三放大器A3、第四放大器A4、第五放大器A5、第三電阻R3。第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9及第十電阻R10，第一放大器A1的同相輸入端輸入信號，反向輸入端與輸出端連接，第一放大器A1的輸出端與第三放大器A3的同相輸入端連接，第三放大器A3的反向輸入端分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，第三放大器A3的輸出端與第三電阻R3的另一端、第五電阻R5的一端連接，第五電阻R5的另一端分別與第五放大器A5的同相輸入端和第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端與第五放大器A5的輸出端連接，第二放大器A2的反向輸入端與輸出端連接，其輸出端與第四放大器A4的同向輸入端連接，第四放大器A4的反向輸入端分別與第四電阻R4的另一端和第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端與第八電阻R8的一端連接，第八電阻R8的另一端與第九電阻R9的一端連接，第九電阻R9的另一端與第十電阻R10的一端連接，第十電阻R10的另一端接地。其中，該第十電阻R10為可調(diào)電阻。

作為一種實施方式，該前置放大電路141可以采用AD620芯片來設(shè)計該放大電路，AD620芯片是一種只用一個外部電阻就能設(shè)置放大倍數(shù)為1-1000的低價格、低功耗、高精度儀表放大器，它具有很好的直流特性與交流特性，其能確保高增益精密放大所需的低失調(diào)電壓，低失調(diào)電壓漂移和低噪聲等性能指標(biāo)，故可用于精確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，作為各種微弱信號的前置放大器。

在經(jīng)過前置放大電路141對心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行放大處理后，心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號中和可能存在有其他信號的干擾，因此還需采用抑制共模信號電路142對其進(jìn)行抗干擾處理，利用該電路可以消除其中的共模電壓，還能提高共模抑制比，使信號輸出的質(zhì)量得到提高。

本實施例中，可采用右腿驅(qū)動電路來實現(xiàn)該抑制共模信號電路142的設(shè)計，該右腿驅(qū)動電路通常用于生物信號放大器，以減少共模干擾。

請參照圖9，圖9為本發(fā)明實施例提供的一種抑制共模信號電路142的電路原理圖，所述抑制共模信號電路142包括第六放大器A6，第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13及第十九電容C19，第十一電阻R11的一端與前置放大電路141的輸出端連接，第十一電阻R11的另一端分別與第六放大器A6的同向輸入端、第十二電阻R12的一端、第十九電容C19的一端連接，第六放大器A6的反向輸入端接地，第十二電阻R12的另一端與第十九電容C19的另一端均與第六放大器A6的輸出端連接，第六放大器A6的輸出端還與第十三電阻R13的一端連接，第十三電阻R13的另一端與低通濾波電路143的輸入端連接。

經(jīng)過抑制共模信號電路142對心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行消除干擾后，還可用低通濾波電路143對該心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行濾波出去干擾，在本實施例中，可采用巴特沃斯設(shè)計滿足濾波要求的低通濾波器。

請參照圖10，圖10為本發(fā)明實施例提供的一種低通濾波電路143的電路原理圖。該低通濾波電路143包括第七放大器A7、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十電容C20、第二十一電容C21及第二十二電容C22，第十四電阻R14的一端與抑制共模信號電路142142的輸出端連接，第十四電阻R14的另一端分別與第十五電阻R15的一端、第二十二電容C22的一端連接，第十五電阻R15的一端分別與第十六電阻R16的一端、第二十一電容C21的一端連接，第十六電阻R16的另一端與第七放大器A7的同向輸入端連接，第二十電容C20的另一端與第二十二電容C22的一端連接并接地，第二十二電容C22的另一端與第十六電阻R16的另一端連接，第二十一電容C21的另一端分別與第七放大器A7的反向輸入端、第七放大器A7的輸出端連接，其輸出端與帶阻濾波電路144的輸入端連接。

因為工頻干擾是心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號的主要干擾，雖然前置放大電路141對共模干擾具有較強(qiáng)的抑制作用，但有部分工頻干擾是以差摸信號方式進(jìn)入電路的，且頻率處于心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號的頻帶之內(nèi)，加上電極和輸入的回路不穩(wěn)定等因素，從低通濾波電路143輸出的心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號仍存在較強(qiáng)的工頻干擾，所以需要專門濾除，本實施例中采用帶阻濾波電路144進(jìn)行濾除。

請參照圖11，圖11為本發(fā)明實施例提供的一種帶阻濾波電路144的電路原理圖。所述帶阻濾波電路144包括第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第二十一電阻R21、第二十三電容C23、第二十四電容C24、第二十五電容C25、第八放大器A8及第九放大器A9，第十七電阻R17的一端與第二十三電容C23的一端連接且與所述低通濾波電路143的輸出端連接，第十七電阻R17的另一端與第十八電阻R18的一端、第二十四電容C24的一端連接，第十八電阻R18的另一端與第八放大器A8的反向輸入端連接，第二十三電容C23的另一端分別與第十九電阻R19的一端、第二十五電容C25的一端連接，第十九電阻R19的另一端分別與第二十四電容C24的另一端、第九放大器A9的輸出端和反向輸入端連接連接，第八放大器A8的正向輸入端與輸出端連接，并與后級放大電路145的輸出端連接，并與第二十電阻R20的一端連接，第二十電阻R20的另一端分別與第二十一電阻R21的一端連接、第九放大器A9的正向輸入端連接，都二十一電阻的另一端接地。

請參照圖12，圖12為本發(fā)明實施例提供的一種后級放大電路145的電路原理圖，所述后級放大電路145采用反相放大器設(shè)計，可同時實現(xiàn)放大和濾波，該后級放大電路145包括第二十六電容C26、第二十七電容C27、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23及第十放大器A10，第二十六電容C26的一端與帶阻濾波電路144的輸出端連接，第二十六電容C26的另一端與第二十二電阻R22的一端連接，第二十二電阻R22的另一端分別與第十放大器A10的反向輸入端、第二十三電阻R23的一端、第二十七電容C27的一端連接，第二十七電容C27的另一端與第二十三電阻R23的另一端連接，并與第十放大器A10的輸出端連接，還與LORA無線通信模塊130的輸入端耦合，所述第十放大器A10的正向輸入端接地。

經(jīng)信號處理模塊140進(jìn)行放大和濾波處理后的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號通過LORA無線通信模塊130發(fā)送至云服務(wù)器310，所述云服務(wù)器310用于從獲取的所述處理后的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號中提取出信號特征，所述信號特征為表征所述用戶生命體征參數(shù)的所述心沖擊圖信號的時域特征和頻域特征以及所述經(jīng)絡(luò)信號的時域特征和頻域特征，將所述信號特征與預(yù)先存儲的表示身體狀態(tài)的模型進(jìn)行比對，以獲取所述用戶的生命體征檢測結(jié)果，并根據(jù)所述生命體征檢測結(jié)果生成對應(yīng)的報警信號發(fā)送給所述報警模塊150。

下面以心沖擊圖信號為例對云服務(wù)器310的處理過程進(jìn)行說明，請參照圖13，圖13為本發(fā)明實施例提供的一種心沖擊圖信號的波形示意圖，圖13所示為BCG信號的標(biāo)準(zhǔn)波形，正常的心沖擊圖信號應(yīng)該與心跳協(xié)調(diào)一致，具有重復(fù)性，且主要包含，M，N波，其中H，I，J，K，L波的幅值最大，其組合類似于字母的形狀。

首先提取出心沖擊圖信號的時域特征，其提取過程為：時域特征多存在于獨立心沖擊圖信號心動周期中，因此必須先對其周期進(jìn)行分頓，獲取周期信息。其中，可以參照經(jīng)絡(luò)信號劃分心沖擊圖信號周期，也可以采用特殊算法對信號進(jìn)行分幀，得到周期。標(biāo)記獨立周期中的每一個峰值點，包括波峰、波谷。得到前一個波峰與之后波峰之間的振幅、間隔關(guān)系，因此構(gòu)成了表征該波峰模式的特征向量?？梢允褂脷W氏距離來判定兩個特征向量之間的相似度，以此來判定H、J、L、N四類波峰。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聚類處理，對波形特征進(jìn)行定位。在定位好各個心動周期幅值最大的J波位置后，可依據(jù)其向前、向后檢測到的波峰、波谷來確定H、I、K、L、M、N的位置，從而提取出其對應(yīng)的振幅值。與此同時，根據(jù)定位的時間信息，計算出H-I、H-J、H-J的時間間隔，完成組合波的檢測。

再提取出心沖擊圖信號的頻域特征，其提取過程為：功率譜PSE估計是用有限長的數(shù)據(jù)估計信號的功率譜，這對于隨機(jī)性非常強(qiáng)的信號的實時分析是十分重要的，因此，釆用PSE算法對信號的頻譜進(jìn)行分析，提取能夠表征實時心臟功能的頻域特征參數(shù)。

對于患有心臟疾病的患者，其頻譜會出現(xiàn)雙峰、多峰值、峰值間距不同等現(xiàn)象，因此還可以使用峰值檢測算法，提取所估計頻譜中的各個峰值點的幅值和位置信息作為診斷心臟疾病的頻率特征參數(shù)。

另外，經(jīng)絡(luò)信號的信號特征提取方法參照上述心沖擊圖信號的信號特征提取方法，在這不做特別說明。

在提取出心沖擊圖信號的信號特征后，即心沖擊圖信號的時域特征和頻域特征，將所述信號特征與預(yù)先存儲的表示身體狀態(tài)的模型進(jìn)行比對。

其中，預(yù)先存儲的表示身體狀態(tài)的模型為預(yù)先根據(jù)采集的與各種身體狀況對應(yīng)的信號特征建立的模型，或者根據(jù)多次采集的信號特征建立模型，再將后續(xù)每次采集的信號特征繼續(xù)加入該模型中進(jìn)行完善模型，例如，病危患者、休克患者、甲狀腺機(jī)能減退和大多數(shù)心里衰竭、阿狄森氏病、嚴(yán)重發(fā)熱的恢復(fù)過程和慢性冠狀動脈硬化性心臟病中，以及部分瓣膜病變及高血壓患者中，會顯現(xiàn)出低動力心沖擊圖波形。在多數(shù)甲狀腺機(jī)能允進(jìn)、極度消瘦者、部分貧血、動靜脈瘤、發(fā)熱、早期高血壓以及極少數(shù)的正常受試者中，表現(xiàn)出高動力心沖擊圖波形。再者，在周圍血管疾病中，例如無脈癥、周圍動脈硬化、血栓性血管炎等，常表現(xiàn)出異常心沖擊圖波形，包括I波短淺或消失、K波增深、K波或J波切跡等。

在糖尿病患者中，也表現(xiàn)出異常波形，該異常心沖擊圖變化，包括振幅減低、舒張期振幅增高、早M形、晚下凹型及呼吸時波形較差等。這些表現(xiàn)為異常心沖擊圖的患者多伴有膽固醇增高癥狀。較大的外科手術(shù)后，I-J波振幅明顯降低，該現(xiàn)象在給受試者適當(dāng)輸液后有明顯改善，這可能是由于某些手術(shù)時心輸出量降低所致。

所以，對于不同類型的疾病，心沖擊圖信號的波形會有相應(yīng)的變化，可以通過建立這些可以反應(yīng)身體狀況的模型后，云服務(wù)器310可以將獲取的所述處理后的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號中提取出信號特征與該模型進(jìn)行比對，其數(shù)據(jù)處理速度快，可以快速得出用戶的生命體征檢測結(jié)果，即用戶是否處于患病，心率過快、或者處于其他危險狀況下，不適宜做劇烈運動等。

云服務(wù)器310再根據(jù)所述生命體征檢測結(jié)果生成對應(yīng)的報警信號發(fā)送給所述報警模塊150，所述報警模塊150用于根據(jù)所述云服務(wù)器310發(fā)送的報警信號進(jìn)行報警。也就是，當(dāng)云服務(wù)器310獲得的用戶的生命體征檢測結(jié)果是用戶處于危險狀況下時，則生成對應(yīng)的報警信號給報警模塊150，作為一種實施方式，所述報警模塊150包括蜂鳴器和語音模塊，所述蜂鳴器、所述語音模塊均與所述云服務(wù)器310耦合，蜂鳴器用于根據(jù)報警信號發(fā)出報警提示音，語音模塊用于根據(jù)報警信號發(fā)出語音提示，使得用戶能及時知曉自身的身體狀況是否處于危險中，從而避免不幸的事情發(fā)生。

另外，語音模塊可采用型號為ISD4003-04MP的語音芯片。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供一種耳掛式生命體征檢測裝置及系統(tǒng)，通過耳掛式殼體將該耳掛式生命體征檢測裝置佩戴在用戶的耳朵上，提高了該耳掛式生命體征檢測裝置的便捷性和適用性，再通過生命體征檢測裝置的心沖擊圖采集模塊采集用戶的心沖擊圖信號以及經(jīng)絡(luò)信號采集模塊采集用戶的經(jīng)絡(luò)信號，再將所述心沖擊圖信號與所述經(jīng)絡(luò)信號進(jìn)行放大和濾波處理，并將處理后的心沖擊圖信號與經(jīng)絡(luò)信號通過所述LORA無線通信模塊發(fā)送至所述云服務(wù)器，所述云服務(wù)器從獲取的所述處理后的心沖擊圖信號和經(jīng)絡(luò)信號中提取出信號特征，所述信號特征為表征所述用戶生命體征參數(shù)的所述心沖擊圖信號的時域特征和頻域特征以及所述經(jīng)絡(luò)信號的時域特征和頻域特征，將所述信號特征與預(yù)先存儲的表示身體狀態(tài)的模型進(jìn)行比對，以獲取所述用戶的生命體征檢測結(jié)果，并根據(jù)所述生命體征檢測結(jié)果生成對應(yīng)的報警信號發(fā)送給所述報警模塊，報警模塊再根據(jù)所述云服務(wù)器發(fā)送的報警信號進(jìn)行報警，從而可以通過小巧便捷的設(shè)備即可快速檢測出用戶的身體狀況并且及時讓用戶知曉危險情況，并且用戶可在用戶終端上實時查看和了解自身的身體狀況，避免不幸的事情發(fā)生。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。