專利名稱：人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腕表領(lǐng)域，特別涉及一種具有人體生理狀態(tài)檢測(cè)功能的腕表。
背景技術(shù)：
隨著健康意識(shí)的增強(qiáng)，民眾自我檢測(cè)生理功能的需求也愈來愈發(fā)達(dá)。腕表技術(shù)也朝著多功能方向發(fā)展，腕表不僅僅具有顯示時(shí)間的功能，還具有測(cè)量脈搏次數(shù)、測(cè)量血壓等功能。目前，腕表脈搏傳感器技術(shù)主要包括壓電傳感器、聚偏氟乙稀(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)傳感器和紅外線光電傳感器三種測(cè)量方式。
采用壓電傳感器或PVDF傳感器的脈搏測(cè)量方式，使用過程需要把壓電傳感器或PVDF傳感器放置在人體脈搏跳動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)位上，并且把壓電傳感器或PVDF傳感器感應(yīng)信號(hào)面非常牢靠的緊箍在脈搏點(diǎn)位上，技術(shù)上都是采用固定脈搏輸入門檻電壓。由于每個(gè)人的脈搏跳動(dòng)強(qiáng)度都有別于他人的跳動(dòng)強(qiáng)度，因此只有采用箍緊手腕繃帶調(diào)節(jié)壓緊傳感頭的松緊度來彌補(bǔ)不同強(qiáng)度跳動(dòng)采集信號(hào)。由于固定脈搏輸入門檻電壓，必須把傳感頭放置在脈搏跳動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)上，才能采集到脈搏信號(hào)，導(dǎo)致使用時(shí)間調(diào)整、找位費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，現(xiàn)有技術(shù)采用壓電傳感器或PVDF傳感器的脈搏測(cè)量方式限制腕表使用的靈活性，也降低測(cè)量靈敏度和可靠性。
采用紅外光電的脈搏測(cè)量方式，由于受紅外線穿透力的限制(不能穿透手臂的厚度)，只能做成手指測(cè)量的方式。使用者只能夾在手指上顯示時(shí)間，在測(cè)量時(shí)人手被限制自由。同時(shí)，紅外光電測(cè)量方式是通過紅外光穿透血管，當(dāng)心臟供血時(shí)推動(dòng)血管中血液波動(dòng)，導(dǎo)致改變紅外光線的變化，紅外接受頭根據(jù)感應(yīng)的光線變化，而導(dǎo)通和截止后級(jí)電路而形成脈搏跳動(dòng)的電信號(hào)。因?yàn)榧t外線傳感器的感應(yīng)靈敏度和可靠性不高，存在脈搏信號(hào)測(cè)量的誤差具有較大的缺陷。另外，紅外光電測(cè)量技術(shù)成本較高。
而將腕表脈搏傳感器傳出的脈搏信號(hào)傳輸?shù)姆绞接杏芯€和無線兩種方式。有線方式需要單一的傳感探頭電路結(jié)構(gòu)，需要外加電源，有線連接方式供電，并且脈搏信號(hào)輸出也是有線方式，限制其使用范圍，使用者不能離開傳感器連線的長(zhǎng)度范圍。無線方式采用藍(lán)牙技術(shù)傳輸脈搏測(cè)量信號(hào)，采用藍(lán)牙技術(shù)較為復(fù)雜，采用2.4GHz頻率傳輸且藍(lán)牙體積較大，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品微型化、并且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種靈敏度和可靠性較高、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品微型化且成本較低的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表。
一種人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，該腕表包括顯示主體和表帶，其中，該顯示主體靠近手腕側(cè)包括信號(hào)調(diào)理模塊，該表帶包括信號(hào)發(fā)射模塊，佩戴該腕表時(shí)，該信號(hào)調(diào)理模塊接收并處理佩戴者的脈搏信號(hào)并其輸出給信號(hào)發(fā)射模塊，該信號(hào)發(fā)射模塊將接收到的經(jīng)過處理的脈搏信號(hào)作為人體生理狀態(tài)檢測(cè)信息發(fā)送出去以作為參考信息。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第一種改進(jìn)在于在佩戴時(shí)，該信號(hào)發(fā)射模塊與該信號(hào)傳輸模塊位于手腕兩側(cè)并相對(duì)設(shè)置。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第二種改進(jìn)在于該表帶還包括至少一個(gè)定位結(jié)構(gòu)，其具有輔助定位功能，在佩戴時(shí)，該定位結(jié)構(gòu)與手腕相配合，使該信號(hào)調(diào)理模塊處于脈搏跳動(dòng)的區(qū)域。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第三種改進(jìn)在于該定位結(jié)構(gòu)的形狀是弧形。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第四種改進(jìn)在于該信號(hào)調(diào)理模塊包括傳感器、放大電路、比較電路和調(diào)制電路，該傳感器感測(cè)人體脈搏信號(hào)并將感測(cè)到的脈搏信號(hào)輸出給放大電路，該放大電路將接收到的脈搏信號(hào)放大后輸出給比較電路，該比較電路將接收到的經(jīng)放大的脈搏信號(hào)進(jìn)行比較后輸出給調(diào)制電路，該調(diào)制電路調(diào)制從比較電路接收的脈搏信號(hào)，然后將調(diào)制后的脈搏信號(hào)輸出給該信號(hào)發(fā)射模塊，該信號(hào)發(fā)射模塊的電路是一個(gè)高頻調(diào)制電路，其對(duì)接收的經(jīng)過調(diào)制的脈搏信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)制后通過無線方式發(fā)射。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第五種改進(jìn)在于該放大電路是高輸入阻抗的集成運(yùn)算前置放大電路。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第六種改進(jìn)在于該比較電路還包括一個(gè)自適應(yīng)電路，該自適應(yīng)電路使該比較電路根據(jù)輸入脈搏信號(hào)的大小調(diào)整門檻比較電壓的大小，以此來保證獲取脈搏信號(hào)的準(zhǔn)確性和靈敏度。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第七種改進(jìn)在于該調(diào)制電路是由兩個(gè)2N5551三極管構(gòu)成的1KHZ振蕩電路。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第八種改進(jìn)在于該腕表還配合一個(gè)信號(hào)接收及處理模塊，該信號(hào)接收及處理模塊接收該發(fā)射模塊發(fā)送的脈搏信號(hào)并對(duì)該脈搏信號(hào)進(jìn)行讀取、處理、分析和判斷以獲取所需要的人體各種生理信息。
本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表的第九種改進(jìn)在于該信號(hào)接收及處理模塊包括接收電路、濾波電路和單片機(jī)，該接收電路將接收到的脈搏信號(hào)傳輸給該濾波電路，該濾波電路是一個(gè)梳狀濾波電路，該濾波電路將濾波后的脈搏信號(hào)輸出給單片機(jī)，該單片機(jī)通過自適應(yīng)窗口對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行讀取、處理、分析和判斷等，進(jìn)而獲取所需要的人體各種生理信息。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單因此可實(shí)現(xiàn)微型化，而且電路中可采用微功率元器件，因此耗電量低、從而降低產(chǎn)品成本。本發(fā)明還的表帶中還包括至少一個(gè)具有輔助信號(hào)調(diào)理模塊處于脈搏跳動(dòng)區(qū)域的定位結(jié)構(gòu)，因此佩戴時(shí)傳感器自然處于脈搏跳動(dòng)最強(qiáng)的區(qū)域，從而較易獲取脈搏信號(hào)，因此傳感器采集的脈搏信號(hào)可靠性較高。


圖1是本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中的腕表100佩戴情況示意圖。
圖3是圖1的腕表100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中的信號(hào)波形示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和圖具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
請(qǐng)一并參考圖1和圖2，圖1是本發(fā)明人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的腕表佩戴情況示意圖。該腕表100包括腕表顯示主體1和表帶2。該腕表顯示主體1包括一個(gè)信號(hào)調(diào)理模塊11、靈敏度溫度補(bǔ)償元件(圖未示)和感溫元件(圖未示)。該調(diào)理模塊21位于靠近手腕內(nèi)側(cè)的顯示主體1上，該信號(hào)調(diào)理模塊11包括傳感器(圖未示)、放大比較電路(圖未示)和調(diào)制電路(圖未示)，在佩戴該腕表100時(shí)，該信號(hào)調(diào)理模塊11處于手腕內(nèi)側(cè)脈搏跳動(dòng)最強(qiáng)的區(qū)域。該表帶2包括一個(gè)信號(hào)傳輸模塊21和定位結(jié)構(gòu)22，該信號(hào)傳輸模塊21包括發(fā)射電路(圖未示)，該發(fā)射電路通過扁平線排(圖未示)與傳感器、放大比較電路和調(diào)制電路連接，其中線排分別是電源線、地線和信號(hào)線，線排設(shè)計(jì)在表帶2的內(nèi)部。該定位結(jié)構(gòu)22位于該表帶2中靠近顯示主體1的兩側(cè)，其形狀是弧形；在佩戴該腕表100時(shí)，該信號(hào)傳輸模塊21與信號(hào)調(diào)理模塊11位于手腕兩側(cè)并相對(duì)設(shè)置，而該定位結(jié)構(gòu)22恰好與人的手腕相配合，使該信號(hào)調(diào)理模塊11處于脈搏跳動(dòng)的區(qū)域，從而達(dá)到輔助定位的功能。該腕表100采用高度集成化工藝將信號(hào)調(diào)理模塊11、靈敏度溫度補(bǔ)償元件，感溫元件，信號(hào)傳輸模塊21集成在腕表內(nèi)部。該腕表100可采用紐扣鋰電池供電，其電路均采用微功率元器件，靜態(tài)電流≤100uA，動(dòng)態(tài)電流≤300uA。該腕表100還配合一個(gè)信號(hào)接收及處理模塊4，該信號(hào)接收及處理模塊4接收并處理腕表100發(fā)送的人體脈搏信息。
請(qǐng)一并參考圖3和圖4，圖3是圖1的腕表100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3中的信號(hào)波形示意圖。該腕表電路300包括PVDF壓電傳感器31、放大電路32、比較電路33、調(diào)制電路34、發(fā)射電路35、接收電路36、濾波電路37和單片機(jī)38。其中，PVDF壓電傳感器31、放大電路32、比較電路33、調(diào)制電路34和發(fā)射電路35位于腕表100之上，PVDF壓電傳感器31、放大電路32、比較電路33和調(diào)制電路34被集成在圖2中的信號(hào)調(diào)理模塊11內(nèi)；而接收電路36、濾波電路37和單片機(jī)38被集成在圖2中的信號(hào)接收及處理模塊4內(nèi)并位于腕表之外部。該P(yáng)VDF壓電傳感器31用于感測(cè)人體脈搏信號(hào)，并將感測(cè)到的脈搏信號(hào)輸出給放大電路32，該放大電路32是高輸入阻抗的集成運(yùn)算前置放大電路，其將接收到的脈搏信號(hào)放大后輸出給比較電路33，該比較電路33還包括一個(gè)自適應(yīng)電路(圖未示)，該自適應(yīng)電路使該比較電路33根據(jù)輸入脈搏信號(hào)的大小調(diào)整門檻比較電壓的大小，以此來保證獲取脈搏信號(hào)的準(zhǔn)確性和靈敏度，并將接收到的經(jīng)放大的脈搏信號(hào)進(jìn)行比較后輸出給調(diào)制電路34，其輸出波形如圖3中的A所示。該調(diào)制電路34是由兩個(gè)2N5551三極管構(gòu)成的1KHZ振蕩電路，其振蕩波形如圖3中的B所示，其調(diào)制從比較電路33接收的脈搏信號(hào)，然后輸出如圖3中的C所示的信號(hào)給發(fā)射電路35。發(fā)射電路35是一個(gè)高頻調(diào)制電路，其對(duì)接收到的經(jīng)過調(diào)制的脈搏信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)制，然后將高頻調(diào)制信號(hào)通過無線方式發(fā)射。接收電路36與發(fā)射電路35是一組同頻率的收發(fā)裝置，其接收從發(fā)射電路35發(fā)射的高頻調(diào)制信號(hào)，接收電路36將接收到的信號(hào)輸出給濾波電路37，該濾波電路37是一個(gè)梳狀濾波電路，其將濾波后的脈搏信號(hào)輸出給單片機(jī)38，該單片機(jī)38通過自適應(yīng)窗口對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行讀取、處理、分析和判斷等，進(jìn)而獲取所需要的人體各種生理信息。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明腕表電路200采用微功率元器件，因此耗電量低。本發(fā)明腕表電路200的比較電路33中加入了自適應(yīng)電路，因此無論前端采集到的信號(hào)是強(qiáng)還是弱，都可以自適應(yīng)調(diào)整門檻基準(zhǔn)電壓，從而保證信號(hào)的可靠性、準(zhǔn)確性和更高的靈敏度。該腕表100的原始脈搏信號(hào)只是通過調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送，使得設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、更微型化且成本更低。
本發(fā)明腕表100的表帶2上具有符合人體生理曲線的弧形定位結(jié)構(gòu)22，當(dāng)用戶佩戴時(shí)會(huì)自然按照該定位結(jié)構(gòu)22佩戴，因此佩戴時(shí)傳感器自然處于脈搏跳動(dòng)最強(qiáng)的區(qū)域，因此方便準(zhǔn)確定位從而較易獲取脈搏信號(hào)。
該比較電路33的自適應(yīng)脈搏檢測(cè)門檻電壓設(shè)計(jì)，與固定門檻脈搏檢測(cè)電壓相比檢測(cè)靈敏度提高1倍以上。固定方式只能檢測(cè)15mV以上的脈搏跳動(dòng)信號(hào)，而本發(fā)明腕表100最低則可檢測(cè)到5mV信號(hào)，因此使得佩戴松緊皆可。同時(shí)，腕表100的PVDF壓電傳感器31具有很高的靈敏度，不需要緊緊箍在用戶手腕上，用戶只要合適佩戴并將傳感器部位輕輕貼在脈搏跳動(dòng)范圍內(nèi)即可，其松緊度可由佩戴者自行進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此使得該設(shè)計(jì)更加人性、獨(dú)特并符合人體健康需要。
本發(fā)明腕表100中的信號(hào)調(diào)理模塊11還可以采用其他設(shè)計(jì)方式，可以將調(diào)制電路34集成在信號(hào)傳輸模塊21上。另外，該定位結(jié)構(gòu)22也可以只位于該表帶2中靠近顯示主體1的一側(cè)，其形狀不僅僅是弧形，也可以是折線形或其它合適的形狀以將傳感器定位在脈搏跳動(dòng)區(qū)域。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，該腕表包括顯示主體和表帶，其特征在于該顯示主體靠近手腕側(cè)包括信號(hào)調(diào)理模塊，該表帶包括信號(hào)發(fā)射模塊，佩戴該腕表時(shí)，該信號(hào)調(diào)理模塊接收并處理佩戴者的脈搏信號(hào)并其輸出給信號(hào)發(fā)射模塊，該信號(hào)發(fā)射模塊將接收到的經(jīng)過處理的脈搏信號(hào)作為人體生理狀態(tài)檢測(cè)信息發(fā)送出去以作為參考信息。
2.如權(quán)利要求1所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于在佩戴時(shí)，該信號(hào)發(fā)射模塊與該信號(hào)傳輸模塊位于手腕兩側(cè)并相對(duì)設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該表帶還包括至少一個(gè)定位結(jié)構(gòu)，其具有輔助定位功能，在佩戴時(shí)，該定位結(jié)構(gòu)與手腕相配合，使該信號(hào)調(diào)理模塊處于脈搏跳動(dòng)的區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該定位結(jié)構(gòu)的形狀是弧形。
5.如權(quán)利要求1所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該信號(hào)調(diào)理模塊包括傳感器、放大電路、比較電路和調(diào)制電路，該傳感器感測(cè)人體脈搏信號(hào)并將感測(cè)到的脈搏信號(hào)輸出給放大電路，該放大電路將接收到的脈搏信號(hào)放大后輸出給比較電路，該比較電路將接收到的經(jīng)放大的脈搏信號(hào)進(jìn)行比較后輸出給調(diào)制電路，該調(diào)制電路調(diào)制從比較電路接收的脈搏信號(hào)，然后將調(diào)制后的脈搏信號(hào)輸出給該信號(hào)發(fā)射模塊，該信號(hào)發(fā)射模塊的電路是一個(gè)高頻調(diào)制電路，其對(duì)接收的經(jīng)過調(diào)制的脈搏信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)制后通過無線方式發(fā)射。
6.如權(quán)利要求5所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該放大電路是高輸入阻抗的集成運(yùn)算前置放大電路。
7.如權(quán)利要求5所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該比較電路還包括一個(gè)自適應(yīng)電路，該自適應(yīng)電路使該比較電路根據(jù)輸入脈搏信號(hào)的大小調(diào)整門檻比較電壓的大小，以此來保證獲取脈搏信號(hào)的準(zhǔn)確性和靈敏度。
8.如權(quán)利要求5、6或7所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該調(diào)制電路是由兩個(gè)2N5551三極管構(gòu)成的1KHZ振蕩電路。
9.如權(quán)利要求1所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該腕表還配合一個(gè)信號(hào)接收及處理模塊，該信號(hào)接收及處理模塊接收該發(fā)射模塊發(fā)送的脈搏信號(hào)并對(duì)該脈搏信號(hào)進(jìn)行讀取、處理、分析和判斷以獲取所需要的人體各種生理信息。
10.如權(quán)利要求9所述的人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，其特征在于該信號(hào)接收及處理模塊包括接收電路、濾波電路和單片機(jī)，該接收電路將接收到的脈搏信號(hào)傳輸給該濾波電路，該濾波電路是一個(gè)梳狀濾波電路，該濾波電路將濾波后的脈搏信號(hào)輸出給單片機(jī)，該單片機(jī)通過自適應(yīng)窗口對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行讀取、處理、分析和判斷等，進(jìn)而獲取所需要的人體各種生理信息。
全文摘要
本發(fā)明公開一種人體生理狀態(tài)檢測(cè)腕表，該腕表包括顯示主體和表帶，其中，該顯示主體靠近手腕側(cè)包括信號(hào)調(diào)理模塊，該表帶包括信號(hào)發(fā)射模塊，佩戴該腕表時(shí)，該信號(hào)調(diào)理模塊接收并處理佩戴者的脈搏信號(hào)并其輸出給信號(hào)發(fā)射模塊，該信號(hào)發(fā)射模塊將接收到的經(jīng)過處理的脈搏信號(hào)作為人體生理狀態(tài)檢測(cè)信息發(fā)送出去以作為參考信息。
文檔編號(hào)G08C17/00GK101084825SQ200610061138
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者王小可 申請(qǐng)人:深圳市豐泰瑞達(dá)實(shí)業(yè)有限公司