本實用新型涉及智能手環(huán)。

背景技術(shù)：

本項研究工作得到了中國國家自然科學(xué)基金資助(項目批準(zhǔn)號：61571268)。

隨著社會的發(fā)展，人們對健康也越來越重視，可穿戴醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)將健康監(jiān)護(hù)引入家庭，為人們帶來了極大的便利。從產(chǎn)品功能上看，目前可穿戴設(shè)備已經(jīng)具有健康監(jiān)測、醫(yī)療、運(yùn)動、娛樂、辦公、學(xué)習(xí)、定位等多種功能。

醫(yī)療可穿戴設(shè)備如果以健康為主要目的的話，大體可分為運(yùn)動健康類和病患監(jiān)測類。運(yùn)動健康類：主要功能是用來監(jiān)測運(yùn)動量、消耗熱量、心率、睡眠。目前有手環(huán)、手表、智能鞋、貼片等一些可穿戴小設(shè)備。病患監(jiān)測類，主要功能是用來幫助慢性病患者監(jiān)測血壓、血糖、腦電，主要有iHealth血壓計、倍泰多參數(shù)生理監(jiān)測儀等產(chǎn)品。

目前對于監(jiān)測血壓的可穿戴設(shè)備，一般采用提取手腕部位的脈搏波信號，然后根據(jù)脈搏波信號處理計算出血壓信號。該類設(shè)備存在的問題是監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性有待提高。還有一些便攜設(shè)備，其血壓監(jiān)測結(jié)果較準(zhǔn)確，但存在佩戴不方便的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種智能采集手環(huán)，可實現(xiàn)較為準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果，同時佩戴方便。

本實用新型的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：

一種智能采集手環(huán)，包括手環(huán)本體、脈搏波傳感器和采集電路；所述智能采集手環(huán)還包括拉帶、殼體和數(shù)據(jù)線；所述殼體內(nèi)設(shè)置的電子元件至少包括所述脈搏波傳感器，其余電子元件設(shè)置在所述手環(huán)本體上；所述殼體設(shè)置在所述拉帶的一端，所述拉帶的另一端固定連接在所述手環(huán)本體上；所述數(shù)據(jù)線設(shè)置在所述拉帶內(nèi)，用于所述殼體內(nèi)的電子元件和所述手環(huán)本體上的電子元件之間的信號傳輸。

優(yōu)選的方案中，

所述殼體內(nèi)僅設(shè)置所述脈搏波傳感器；所述采集電路設(shè)置在所述手環(huán)本體上。

所述殼體內(nèi)設(shè)置有所述脈搏波傳感器和采集電路。

所述智能采集手環(huán)還包括計算模塊，所述計算模塊用于根據(jù)所述采集電路采集的脈搏波信號計算包括血壓、血氧飽和度、心率、呼吸頻率中的至少一種。

所述計算模塊集成在FPGA芯片或者DSP芯片上。

所述智能采集手環(huán)還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述殼體內(nèi)。

所述手環(huán)本體上設(shè)置有卡槽，所述殼體上設(shè)置有與所述卡槽相配合的卡扣。

所述殼體的材質(zhì)為金屬、塑料或者復(fù)合材料。

所述拉帶的材質(zhì)為彈性材料；所述數(shù)據(jù)線的長度大于等于所述拉帶拉伸后的最大長度。

所述手環(huán)本體上還設(shè)置有使所述拉帶回彈的機(jī)構(gòu)。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是：

本實用新型的智能采集手環(huán)，通過拉帶，殼體和數(shù)據(jù)線的設(shè)置，將至少脈搏波傳感器部分設(shè)置在殼體內(nèi)，并通過拉帶連接在手環(huán)上。監(jiān)測時，可通過拉帶將設(shè)置有脈搏波傳感器的殼體部分延伸出，從而采集手指尖端的脈搏波信號。手指尖端的脈搏信號相比于手腕部位的脈搏波信號更為精確，從而便于后續(xù)處理計算得到較為準(zhǔn)確的脈搏波數(shù)據(jù)和血壓數(shù)據(jù)，實現(xiàn)較為準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果。同時設(shè)備采用手環(huán)設(shè)計方式，佩戴也較方便，不存在傳統(tǒng)單獨(dú)的監(jiān)測設(shè)備佩戴不方便的問題。

【附圖說明】

圖1是本實用新型具體實施方式的智能采集手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型具體實施方式的智能采集手環(huán)處于采集狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型具體實施方式的智能采集手環(huán)的拉帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合具體實施方式并對照附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1和2所示，智能采集手環(huán)包括手環(huán)本體100、拉帶200、殼體300、數(shù)據(jù)線 400。手環(huán)本體100上安裝有主控單元500。殼體300內(nèi)設(shè)置的電子元件至少包括脈搏波傳感器(圖中未示意出)，其余電子元件設(shè)置在手環(huán)本體100上的主控單元500中。殼體300設(shè)置在拉帶200的一端，拉帶200的另一端固定連接在手環(huán)本體100上。數(shù)據(jù)線400設(shè)置在拉帶內(nèi)，用于殼體300內(nèi)的電子元件和手環(huán)本體100上的電子元件，也即主控單元500內(nèi)的電子元件之間的信號傳輸。圖中所示，紐扣102和孔位101用于配合實現(xiàn)手環(huán)本體100佩戴環(huán)繞在人手腕上。

具體地，一種情形下，殼體100內(nèi)僅設(shè)置脈搏波傳感器，采集電路、相關(guān)處理電路以及其它電子元件等設(shè)置在手環(huán)本體100上。此時，數(shù)據(jù)線400設(shè)置在拉帶200內(nèi)用于脈搏波傳感器和采集電路之間的信號傳輸。另一種情形下，殼體100內(nèi)設(shè)置有脈搏波傳感器和采集電路(脈搏波傳感器和采集電路共同構(gòu)成脈搏波采集模塊)，相關(guān)處理電路以及其它電子元件設(shè)置在手環(huán)本體100上。此時，數(shù)據(jù)線400設(shè)置在拉帶200 內(nèi)用于脈搏波采集模塊和處理模塊之間的信號傳輸。優(yōu)選按照第一種情況設(shè)置，這樣拉帶200自由端設(shè)置的殼體300內(nèi)設(shè)置盡量少的電子元件，可節(jié)省殼體300的空間，使得殼體300的體積盡量小。

本具體實施方式的智能采集手環(huán)，手環(huán)本體100上主要集成處理器、電源等電子元件，拉帶200的一端固定在手環(huán)本體100上，另一端設(shè)置有其內(nèi)安裝有脈搏傳感器的殼體300，可貼附手指指尖采集脈搏波信號，手環(huán)本體100內(nèi)部的主控單元內(nèi)通過數(shù)據(jù)線400接收采集的脈搏波信號，并對采集的脈搏波信號進(jìn)行實時分析處理。例如，主控單元內(nèi)的處理模塊包括計算模塊，則可根據(jù)采集電路采集的脈搏波信號計算包括血壓、血氧飽和度、心率、呼吸頻率中的至少一種。拉帶200可卷繞在手環(huán)本體100 上，也可通過機(jī)械結(jié)構(gòu)卡設(shè)在手環(huán)本體100上。例如，手環(huán)本體100上設(shè)置有卡槽，殼體300上設(shè)置有與所述卡槽相配合的卡扣。通過卡扣和卡槽的配合，將殼體卡設(shè)在手環(huán)本體100上。

工作時，當(dāng)需要采集脈搏波信號時，釋放拉帶，將拉帶一端的殼體貼附于手指指尖，其內(nèi)的脈搏波傳感器即采集手指尖端的脈搏波信號。閑置狀態(tài)時，拉帶可環(huán)繞附著于手環(huán)本體100上或者沿手環(huán)本體100貼合于手環(huán)本體100的表面。這樣，智能手環(huán)工作時采集手指尖端的脈搏波信號，相比于傳統(tǒng)手環(huán)采集的手腕部位的脈搏波信號更為精確，從而可獲取較為準(zhǔn)確的脈搏波數(shù)據(jù)或者血壓數(shù)據(jù)，實現(xiàn)較為準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果。該手環(huán)長時間佩戴不會對人體皮膚產(chǎn)生不適，密閉防水性能好，連續(xù)使用時間長，數(shù)據(jù)采集全面。

優(yōu)選地，計算模塊可集成在FPGA芯片或者DSP芯片上。FPGA芯片或者DSP芯片在對復(fù)雜數(shù)據(jù)并行處理能力、提高算法的運(yùn)行效率方面具有特有的優(yōu)勢，可大大提高對動態(tài)血壓監(jiān)測的精度。計算模塊在進(jìn)行血壓計算時，通過提取脈搏波信號中的特征參數(shù)，分析特征參數(shù)與血壓之間的相關(guān)性，找到與血壓相關(guān)性最好的一個或者多個特征參數(shù)，將其作為變量，進(jìn)行回歸分析，建立回歸方程。后續(xù)帶入實際測量時的脈搏波信號中的特征參數(shù)，即可得到血壓的估計值。在進(jìn)行其它參數(shù)的計算時，則可相應(yīng)通過其它的計算過程計算得到。

進(jìn)一步優(yōu)選地，智能采集手環(huán)還包括溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在殼體內(nèi)。殼體通過拉帶拉出后，一方面通過與食指相接觸采集手指端的脈搏波信號，后續(xù)可用于對血壓、心率、呼吸頻率、血氧飽和度的分析計算。另一方面通過與額頭接觸，殼體內(nèi)的溫度傳感器采集額頭的溫度。這樣，只要將手指放在殼體一個表面的脈搏波傳感器上，同時將殼體另一個表面上設(shè)置的溫度傳感器貼于額頭上，即可同時采集得到脈搏波和溫度信息，便于后續(xù)進(jìn)行更廣泛的信息分析。

殼體的材質(zhì)可為金屬材質(zhì)、塑料材質(zhì)或者復(fù)合材料材質(zhì)。拉帶可選用具有彈性的材料。同時，其內(nèi)的數(shù)據(jù)線長度設(shè)置為大于等于拉帶拉伸后的最大長度。優(yōu)選為兩者相等。這樣，通過拉帶的彈性形變，可延長采集端伸出的距離，方便靈活使用。

另外，手環(huán)本體上還可設(shè)置使拉帶200回彈的機(jī)構(gòu)。具體地，如圖3所示，拉帶 200內(nèi)也可設(shè)置彈簧600，彈簧600的一端固定在手環(huán)本體上，彈簧600的另一端連接殼體。數(shù)據(jù)線400的長度、拉帶200的長度大于等于彈簧600拉伸后的最大長度。優(yōu)選為三者相等，例如可設(shè)置為7～8cm的長度范圍。這樣，彈簧處于自然狀態(tài)時，與拉帶等一起沿手環(huán)本體100貼合于手環(huán)本體100的表面。當(dāng)抽出拉帶，脈搏波傳感器采集手指脈搏波時，可在彈簧的彈性形變下適當(dāng)伸長長度，便于靈活使用。當(dāng)采集完畢，可通過彈簧的收縮彈力，將拉帶收縮手環(huán)本體處。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。