本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置。

背景技術(shù)：

目前用于人體健康監(jiān)測的復(fù)合傳感器在具體產(chǎn)品應(yīng)用上，單一光電的傳感器可以布置在手表或其他腕式裝置背部，朝向手腕背部處。因傳感器采用全黑且不透光的復(fù)合材料制成，結(jié)合手表內(nèi)部和主傳感器內(nèi)圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能使得光電傳感器的發(fā)射光散射程度最小，接收返回的光也能有相對較好的條件，這樣能使能使得光的測量相對其他設(shè)計而已取得更好的效果。

但是現(xiàn)有技術(shù)目前通常采用監(jiān)測心率的傳感器為單一光電傳感器的設(shè)備。如果在表帶或其他地方設(shè)置其他類型傳感器，影響產(chǎn)品美觀，體積較大功耗高，不便日常佩戴使用。而采用兩個或者多個金屬電極監(jiān)測心電，分別設(shè)置在設(shè)備的底部或者表面或表帶上，使用金屬材質(zhì)須緊貼皮膚表面，如長時間佩戴，使用者會出汗，引起使用者的不適，測量動作也不自然。相關(guān)傳感器的工作時長不夠，不能長時間持續(xù)不間斷的工作，對用戶日常健康進行監(jiān)測。在其他地方設(shè)置傳感器，在脈搏的信號測量時需要把設(shè)備佩戴比較緊，不利于長時間的佩戴，而且對信號的測量感知靈敏度不夠，影響監(jiān)測的效果，會降低用戶的使用體驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置，以提供一種可以測量至少兩種以上生理參數(shù)的傳感器，從而提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗，并提高所用傳感器的可靠性、實用性。

為了達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明實施例提供了一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置，所述用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置包括：腕式設(shè)備主體、表盤、表背和腕帶，所述表背包括：一復(fù)合傳感器，嵌接于所述表背的皮膚接觸面上，其中，

該復(fù)合傳感器包括：一導(dǎo)電基材；至少一振動傳感器，設(shè)置于所述導(dǎo)電基材上，而所 述振動傳感器的皮膚接觸面同時設(shè)置為至少一電感傳感器的一個電極；

所述電感傳感器的另一個電極設(shè)置于所述表盤上。

上述技術(shù)方案具有如下有益效果：以超低功耗在用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置等可穿戴設(shè)備上實現(xiàn)對脈搏(心率)的長時間、不間斷、持續(xù)性監(jiān)測，實時發(fā)現(xiàn)相關(guān)變化及反饋數(shù)據(jù)，可以同時測量至少兩種以上生理參數(shù)，從而提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗，并提高所用傳感器的可靠性、實用性。另外，在增加光電傳感器后，可以同時測量至少三種以上生理參數(shù)，從而進一步提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗，并進一步提高所用傳感器的可靠性、實用性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，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)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置的表背結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置的表盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例圖3中的光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置與信號接收與處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

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)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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)明保護的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置的表背結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置的表盤結(jié)構(gòu)示意圖。所述 用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置包括：腕式設(shè)備主體2、表盤5、表背3和腕帶4，所述表背3包括：一復(fù)合傳感器，嵌接于所述表背3的皮膚接觸面上，其中，

該復(fù)合傳感器包括：一導(dǎo)電基材1；至少一振動傳感器11，設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1上，而所述振動傳感器11的皮膚接觸面同時設(shè)置為至少一電感傳感器的一個電極10；

所述電感傳感器的另一個電極設(shè)置于所述表盤5上。

優(yōu)選地，所述電感傳感器的另一個電極包括：第一部分電極201和第二部分電極202；所述第一部分電極201和所述第二部分電極202互相絕緣，所述第一部分電極201和所述第二部分電極202均勻?qū)ΨQ分布在所述表盤5表面；當所述用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置的用戶手部覆蓋所述第一部分電極201和所述第二部分電極202時，所述第一部分電極201和所述第二部分電極202導(dǎo)通，所述電感傳感器才進入工作狀態(tài)。

如圖3所示，為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置還包括：

至少一光電傳感器14，設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1的皮膚接觸面上。

優(yōu)選地，如圖4所示，為本發(fā)明實施例圖3中的光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，其中，S為所述復(fù)合傳感器所在的可穿戴設(shè)備用戶手臂。光電傳感器14包括：發(fā)光模塊141和光接收模塊142；所述發(fā)光模塊141至少包括如下一種：LED綠光發(fā)光模塊、LED紅光發(fā)光模塊等，還可以是其他發(fā)光模塊，本發(fā)明實施例并不以此為限。發(fā)光模塊141，發(fā)射比如LED綠光，經(jīng)過S吸收及發(fā)射后由光接收模塊142接收，將光的變化轉(zhuǎn)換為電信號的變化，通過光的變化形成不同的脈沖，利用光容積法，經(jīng)處理后即時輸出對應(yīng)的脈沖信號由此轉(zhuǎn)換成心率。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電基材1包括：導(dǎo)電硅膠基材、導(dǎo)電橡膠基材、導(dǎo)電金屬基材、導(dǎo)電高分子復(fù)合基材等，還可以是其他導(dǎo)電基材，本發(fā)明實施例并不以此為限。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電基材1的形狀為圓形，或橢圓形，或多邊形，或方形，或環(huán)形。

優(yōu)選地，所述振動傳感器11以半圓形突起的形式設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1的皮膚接觸面上，以所述半圓形突起作為所述皮膚接觸面上的皮膚接觸點。

優(yōu)選地，所述振動傳感器11至少為1個，所述光電傳感器14至少為1個，所述電感傳感器至少為1個。

優(yōu)選地，所述振動傳感器為6個，所述光電傳感器為1個，所述電感傳感器為6個；其中，每個所述電感傳感器的一個電極10設(shè)置為對應(yīng)的一個振動傳感器11的皮膚接觸面，1個所述光電傳感器設(shè)置于所述導(dǎo)電基材的中心，而6個所述振動傳感器11以所述導(dǎo)電基 材1的中心呈對稱排列分布。傳感器表示至少要多于2個點，也可以是多于2個的任何數(shù)字都有可能，而6個點基于手臂的彎曲，使得傳感器在手表佩戴時能更好的貼合手臂皮膚，或者傳感器也有可能是一個完整的面。

優(yōu)選地，當所述導(dǎo)電基材1的形狀為圓形時，1個所述光電傳感器設(shè)置于所述導(dǎo)電基材的圓心，6個所述振動傳感器11以所述導(dǎo)電基材1的圓心呈圓環(huán)狀對稱排列分布。

優(yōu)選地，所述用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置還包括：至少一溫度傳感器12，以半圓形突起的形式設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1的皮膚接觸面上。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器12為2個，以所述導(dǎo)電基材1的中心呈對稱排列分布。

優(yōu)選地，如圖5所示，為本發(fā)明實施例一種用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置與信號接收與處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖，所述用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置還包括：信號接收與處理電路13，分別與所述振動傳感器11、所述光電傳感器14、所述電感傳感器、所述溫度傳感器12電性耦接。

上述技術(shù)方案具有如下有益效果：以超低功耗在用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置等可穿戴設(shè)備上實現(xiàn)對脈搏(心率)的長時間、不間斷、持續(xù)性監(jiān)測，實時發(fā)現(xiàn)相關(guān)變化及反饋數(shù)據(jù)，可以同時測量至少兩種以上生理參數(shù)，從而提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗，并提高所用傳感器的可靠性、實用性。另外，在增加光電傳感器后，可以同時測量至少三種以上生理參數(shù)(在原有指標項的基礎(chǔ)上增加心率、血氧飽和度，血脂等指標)，從而進一步提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗，并進一步提高所用傳感器的可靠性、實用性。

本發(fā)明用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置的復(fù)合傳感器經(jīng)過設(shè)計之后，使其能以更小更靈敏的器件嵌入在手表的背部，這樣使得傳感器模組與手表電子處理部分巧妙的融合為一個完整的設(shè)備，從外觀看與普通電子類手表沒有太大區(qū)別，這樣在設(shè)備佩戴和使用方面都能方便融入日常生活，不會引起更多的不變。以更高的精度和可靠性融合整個產(chǎn)品，放在手表或者可穿戴設(shè)備的底部，與手腕背部接觸，對使用者的信號進行檢測。

工作原理：通過導(dǎo)電材料(硅膠、橡膠等)制作前端設(shè)備與人體皮膚接觸，在測量時當做一個導(dǎo)電的電極傳導(dǎo)生物電信號，由導(dǎo)電材料制成該傳感器，形成新型電感脈搏振動復(fù)合傳感器。振動傳感器在檢測脈搏特征后，加以處理，實現(xiàn)對用戶的不間斷脈搏(心率)監(jiān)測。由傳感器感知用戶脈搏的振動及生物電信號后，對相關(guān)信號進行處理，得到有用的脈搏信息，監(jiān)測實時脈搏信息(心率)的變化。

本發(fā)明實施例復(fù)合傳感器在用戶初次佩戴設(shè)備時，光電傳感器在短時間內(nèi)(5-8秒內(nèi))輸出相關(guān)生理指標，系統(tǒng)實時將光電傳感器的實時數(shù)值(心率、血氧等)和相關(guān)信號傳遞 給主復(fù)合傳感器處理電路，將主復(fù)合傳感器所采集的信息，在中央處理器內(nèi)進行及時的計算、修正，讓其他傳感器以更快的速度捕捉用戶的脈搏信號，以改善用戶的使用體驗。

如果使用單獨使用電感振動復(fù)合傳感器(也稱為主傳感器)，在用戶第一次使用時，根據(jù)每個使用者的情況不一樣，會有一個較長(約30-60秒)的時間去捕捉用戶的脈搏信號特征的過程，這樣會降低用戶的使用體驗，在增加光電傳感器后，第一次使用時，協(xié)同工作，可以把捕捉時間控制在20-30秒內(nèi)，進而改善用戶的體驗。

當主復(fù)合傳感器捕捉用戶脈搏信息后，光電傳感器即刻停止工作，日常不間斷監(jiān)測工作由主復(fù)合傳感器進行生命信號的采集。監(jiān)測用戶的動態(tài)或者靜態(tài)的脈搏(心率)。

每當用戶采取全面測量動作時，該設(shè)備的所有傳感器(主復(fù)合傳感器、光電傳感器、電極傳感器)全部同時工作，將采集到的各類信息，經(jīng)綜合處理后，由藍牙連接移動通信設(shè)備，將所有信息傳輸至云平臺，由云平臺統(tǒng)一對多種數(shù)據(jù)進行處理，再反饋用戶。

在第一次捕捉脈搏期間，光電傳感器及主復(fù)合傳感器同時工作，利用光電傳感器的特性，能快速輸出脈搏值及相關(guān)脈沖信號，及時將信息傳輸給電感振動復(fù)合傳感器(主傳感器)的MCU不斷修正主復(fù)合傳感器的信號特征，讓主復(fù)合傳感器更快捕捉用戶脈搏，減少用戶在第一次佩戴時的等待時間，改善用戶體驗。在捕捉用戶脈搏特征后，光電傳感器停止工作，節(jié)能。

在測量心電、脈搏系統(tǒng)全部工作時，所有傳感器進入工作狀態(tài)，獲得的相關(guān)數(shù)值和信號，進入CPU后統(tǒng)一進行處理，相互校準，使得輸出的結(jié)果更加準確。

本發(fā)明實施例用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置在測量心電及脈搏時：得到脈搏及心電信號和對應(yīng)波形，以便分析處理，其具有如下技術(shù)效果：在電感振動復(fù)合傳感器(主傳感器)的基礎(chǔ)上，增加光電傳感器，形成復(fù)合傳感器模組，可以測量至少三種以上生理參數(shù)，從而提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗，并提高所用傳感器的可靠性。在原有指標項的基礎(chǔ)上增加心率、血氧飽和度，血脂等指標。讓用戶使用更加便捷，更多、更方便了解自己的心腦血管的健康情況，以及由此類相關(guān)指標進而進行推導(dǎo)的各類應(yīng)用。

本發(fā)明實施例用于人體健康監(jiān)測的腕式裝置具有如下技術(shù)效果：

1、由主傳感器同時測量脈搏振動信號和人體生物電信號，解決心電信號及脈搏電信號的測量、傳輸、同步等問題。

2、由主復(fù)合傳感器與光電傳感器復(fù)合，形成新的傳感器模組，同時測量相關(guān)信息，是的相關(guān)信息相互校準，使得測量結(jié)果更加準確可靠。

3、復(fù)合傳感器作為心電檢測的一個電極，手表表面分別設(shè)置兩個電極，在測量時， 另一只手覆蓋在手表表面，不需要其他任何操作，系統(tǒng)會自動識別該動作，接通系統(tǒng)進行全面工作，啟動全部傳感器去檢測相關(guān)指標。使用時的動作特別自然簡單，不會引起太多的注意，同時該動作還能增加傳感器模組與手腕的貼合程度，使得復(fù)合傳感器的工作環(huán)境更好，得到更加準確的測量結(jié)果。

4、復(fù)合傳感器采用被動工作的方式，即由脈搏的振動才會引起主傳感器的工作，在主傳感器內(nèi)部以微弱的電信號，利用脈搏振動的對該電信號的反饋，經(jīng)后期電路對信號進行處理，監(jiān)測脈搏波形和其他指標。用于日常不間斷、持續(xù)的脈搏(心率)監(jiān)測，所以整機工作時間較長，適合日常生活使用。

5、由于采用該結(jié)構(gòu)和測量方式，一只手佩戴手表，另一只手測量時全面覆蓋手表的表面，這樣可以把傳感器模組更加緊密的貼合皮膚，提高檢測結(jié)果的準確性，產(chǎn)生穩(wěn)定準確的波形。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實施例列出的各種說明性邏輯塊(illustrative logical block)，單元，和步驟可以通過電子硬件、電腦軟件，或兩者的結(jié)合進行實現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability)，上述的各種說明性部件(illustrative components)，單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個系統(tǒng)的設(shè)計要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實現(xiàn)所述的功能，但這種實現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本發(fā)明實施例保護的范圍。

本發(fā)明實施例中所描述的各種說明性的邏輯塊，或單元都可以通過通用處理器，數(shù)字信號處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場可編程門陣列或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計來實現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可以通過計算裝置的組合來實現(xiàn)，例如數(shù)字信號處理器和微處理器，多個微處理器，一個或多個微處理器聯(lián)合一個數(shù)字信號處理器核，或任何其它類似的配置來實現(xiàn)。

本發(fā)明實施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲媒介中。示例性地，存儲媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲媒介中讀取信息，并可以向存儲媒介存寫信息?？蛇x地，存儲媒介還可以集成到處理器中。 處理器和存儲媒介可以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶終端中。可選地，處理器和存儲媒介也可以設(shè)置于用戶終端中的不同的部件中。

在一個或多個示例性的設(shè)計中，本發(fā)明實施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實現(xiàn)。如果在軟件中實現(xiàn)，這些功能可以存儲與電腦可讀的媒介上，或以一個或多個指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲媒介和便于使得讓電腦程序從一個地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁性存儲裝置，或其它任何可以用于承載或存儲以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個網(wǎng)站站點、服務(wù)器或其它遠程資源通過一個同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或以例如紅外、無線和微波等無線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk、Usb-disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍光光盤，磁盤通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進行光學復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。