一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及影響人體健康檢測器械領(lǐng)域，具體來說是一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置及方法，包括手表殼體及表帶，手表殼體內(nèi)腔中設(shè)有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的電路，殼體面部設(shè)有顯示屏和環(huán)境溫度紅外線傳感器，殼體底部中間等距離排列設(shè)有LED血流速度加速傳感器、紅外線體溫傳感器、濕度傳感器，殼體的左右側(cè)設(shè)有連接表帶耳朵，連接表帶耳朵上設(shè)有導(dǎo)線連接端子，脈搏傳感器采用瓷片壓力傳感器，瓷片壓力傳感器裝在表帶底部與人體手腕接觸部，表帶底部等距離上下排列設(shè)有若干個瓷片壓力傳感器，殼體上側(cè)設(shè)有按鍵。本發(fā)明的優(yōu)點在于：通過傳感器及單片機控制電路實時監(jiān)測用戶多項健康指標，將結(jié)果通過顯示屏顯示，給予用戶信息反饋。
【專利說明】一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置及方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及影響人體健康檢測器械領(lǐng)域，具體來說是一種具有實時監(jiān)測用戶心率、體溫、日卡路里消耗、血壓、睡眠質(zhì)量監(jiān)測、日常時鐘功能和電話通訊功能，并且?guī)醉棇崟r監(jiān)測的生理指標中，任意一項指標超過預(yù)設(shè)閾值，都會引發(fā)自動警告的智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置及方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]目前，中國老齡化問題越來越嚴重，中國老年人口數(shù)量超過1.67億人。約占總?cè)丝跀?shù)的10 %，隨著20世紀50年代人口出生高峰后，中國的人口老齡化速度進入快速發(fā)展時期，中國將進入老齡化社會。預(yù)計到2015年我國老年人口數(shù)將突破2億人。2027年將超過3億人，據(jù)統(tǒng)計顯示，60歲以上的老人換上心腦血管疾病的發(fā)病率高達10%以上，因此這是一個很大的挑戰(zhàn)對中國社會和家庭。所以要實時監(jiān)測老年人的心率、血壓、體溫、睡眠質(zhì)量、卡路里消耗等重要的生理指標，并產(chǎn)生日健康報表尤為重要，可以為遠程醫(yī)療服務(wù)中心為每個老年人的日常健康指導(dǎo)的基礎(chǔ)。
[0003]目前市場上智能手表有以下幾種類型，第一，是目前通訊市場上發(fā)行比較普遍的智能手機廠家提供的智能手表，比如摩托羅拉公司發(fā)布的M0T0ACTV、Metaffatch公司發(fā)布的MetaWatch Strata、蘋果公司發(fā)布的iWatch、意大利科技公司Blue Sky發(fā)布的I'mWatch等等，此類手腕式智能手機僅限于通信領(lǐng)域，大多被認為是智能手機的手腕式縮小版，其功能跟智能手機非常類似，普遍具有電話功能、短信收發(fā)功能、GPS地圖、具備智能操作系統(tǒng)所擁有的軟件功能，主要是應(yīng)用于通訊功能的腕式智能手表。第二，體育運動類型的戶外運動表或登山多功能手表，比如頌拓公司的AMBIT、迪卡儂運動心率表、FITBOX運動手表等等，這類手腕式智能手表在第一類通訊類手表的基礎(chǔ)上增加了心率檢查和卡路里消耗計算，其中心率檢查大多是采用將心率傳感器綁定在胸部，通過無線或藍牙將信號傳輸?shù)绞滞笊现鳈C手表，因此此類手表應(yīng)用對象大多為體育運動員或熱愛戶外運動的登山者，只能將胸帶綁定在胸部才能記錄到心率信號。所以用戶在使用上非常不方便，無法做到實時監(jiān)測用戶心率的效果，更無法被中國大批老年人所接受。第三，目前市場上也存在一批具有智能健康手表，比如智器Zl智能手表、統(tǒng)捷通訊科技有限公司的健康監(jiān)測手表(jWotch)等，此類產(chǎn)品實現(xiàn)了手機常規(guī)通訊功能外，也具有手腕式心率實時記錄功能、卡路里消耗功能、睡眠質(zhì)量分析、遠程醫(yī)療服務(wù)中心等功能，但此類產(chǎn)品雖然實時記錄用戶幾個生理參數(shù)，對于老年人，我們需要了解身體健康除了心率、睡眠質(zhì)量、卡路里消耗之外，無法提供血壓、體溫、環(huán)境問題等重要生理指標，很多老年人犯病可能都是長時間處于寒冷或炎熱的環(huán)境中導(dǎo)致疾病的發(fā)生。
[0004]總之，目前市場上存在各類形形色色的智能健康手表均存在以下幾個問題:1.監(jiān)測方法操作比較繁瑣；2.部分智能手表只是作為智能手機是縮小版接聽器；3.監(jiān)測生理指標少，不足以反應(yīng)老年人健康信息；4.健康信息只限于單機版，無法讓關(guān)心老年人的親朋好友共同關(guān)注健康信息；5.價格比較昂貴；6.無法提供遠程專家醫(yī)療服務(wù)。[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有市場上出現(xiàn)的智能健康手表功能單一、涵蓋健康生理指標少、無法提供遠程醫(yī)療服務(wù)、無法進行隱秘性報警等問題，提供一種實時監(jiān)測多項健康生理指標、實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、甚至可以進行隱秘性報警的具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置及方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，包括手表殼體及表帶，手表殼體內(nèi)腔中設(shè)有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的電路，殼體面部設(shè)有顯示屏和環(huán)境溫度紅外線傳感器，殼體底部中間等距離排列設(shè)有LED血流速度加速傳感器、紅外線體溫傳感器、濕度傳感器，殼體的左右側(cè)設(shè)有連接表帶耳朵，所述的連接表帶耳朵上設(shè)有導(dǎo)線連接端子，所述的脈搏傳感器采用陶瓷脈搏壓力傳感器，所述的陶瓷脈搏壓力傳感器裝在表帶底部與人體手腕接觸部，表帶底部等距離上下排列設(shè)有若干個陶瓷脈搏壓力傳感器，殼體上側(cè)設(shè)有按鍵，所述的智能健康檢測報警系統(tǒng)的電路由單片機CC2541的主控電路信號線分別連接GSM通訊模塊、LED顯示屏、紅外溫度傳感器、加速度傳感器、濕度傳感器、LED血流加速度傳感器、信號調(diào)制電路和陶瓷脈搏壓力傳感器及存儲卡、蜂鳴器、充電電池的信號端。
[0007]LED血流速度加速傳感器是通過LED發(fā)出綠光貼近手腕皮膚，檢測手腕皮膚的血流速度，加速器傳感器采用芯片電路ADXL245X，芯片電路的I端和6點連接電阻R8和R9 —端，電阻R8另一端連接芯片電路的14端，并連接信號轉(zhuǎn)換電路SCL信號線，電阻R9另一端連接芯片電路的13端并連接傳感器信號線，芯片電路的I端和6端連接電容C13和C14并接電源，電容C13和電容C14另一端互相連接再與芯片電路的2、4、5端相連并接地，通過三軸加速，實時檢測人體手腕運動狀態(tài)，通過I2C接口與單片機主控電路信號線連接，采集發(fā)送芯片通訊。
[0008]表帶上設(shè)有若干個脈搏傳感器，陶瓷脈搏壓力傳感器以平行或垂直方向被置于表帶內(nèi)部，用于接收手腕脈搏跳動信號，將信號傳遞到信號調(diào)制電路在傳送給單片機控制電路，所述的陶瓷脈搏壓力傳感器Dl和信號調(diào)制電路采用四運放集成電路構(gòu)成，第一運算放大電路U3A的I端和2端上接收傳感器Dl1、運算放大器U3A的2端上皆有電阻Rl并接地，運算放大器U3A的3端上接有電阻R3 —端和穩(wěn)壓管D2負極，電阻R3另一端接電源構(gòu)成發(fā)射電路，信號調(diào)制電路由第二運算放大器U3B的6端接有接收端BGl集電極，BGl發(fā)射極接有電容C5 —端并連接U3B的5端，電容C5另一端接地，在電容C5上設(shè)有并聯(lián)電阻R5，第二運算放大器的7端抽頭一線串聯(lián)連接電容C37、電阻R34、R35、R36、R37、R38、R39 一端，在電阻R39至電阻R34之間設(shè)有并聯(lián)電容C38、C39、C36、C35、C32、C40組成的帶通濾波電路，電阻R39另一端連接第四運算放大器U3D的13端和電阻R20 —端，電阻R20另一端與電阻R18 一端相連并接地，電阻R18另一端U3D的12端相連并抽頭一線連接電阻R19 —端，電阻R19另一端連接U3D的14端，U3D的14端抽頭一線串聯(lián)連接電容C16和電阻R24及第三運算放大器U3C的3端，U3C的2端上接有電阻R23 —端并抽頭一線連接電阻R22 —端，電阻R23另一端與U3C接地線及電阻R18抽頭接地線相連，在電阻R24 —端和電阻R18抽頭接地線一端分別并接電容C18、電阻R40。
[0009]手表主機的表底外殼設(shè)有紅外線體溫傳感器，該傳感器直接接觸手腕皮膚,通過實時監(jiān)測皮膚溫度，將監(jiān)測到的溫度信號通過連接該殼底內(nèi)側(cè)金屬頂針連接手表主機單片機控制電路。
[0010]手表主機的表底外殼設(shè)有皮膚濕度傳感器，該傳感器直接接觸手腕皮膚，通過實時監(jiān)測皮膚汗液，將監(jiān)測到的汗液濕度信號通過連接該殼底內(nèi)側(cè)金屬頂針連接手表主機單片機控制電路。
[0011]顯示屏幕采用電容觸摸屏、普通LED顯示屏、液晶顯示屏。該手表主機上側(cè)顯示屏旁設(shè)有紅外線溫度傳感器，用于監(jiān)測環(huán)境溫度，將該監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信號，通過導(dǎo)線連接單片機控制電路。
[0012]該手表主機單片機控制電路上設(shè)有加速度傳感器，用于監(jiān)測用戶日運動量，再將日運動量轉(zhuǎn)化為能量消耗，將該監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息跟用戶事先設(shè)定的日能量消耗進行比較，通過單片機顯示屏，提醒用戶當(dāng)日的運動情況。
[0013]該手表主機上側(cè)設(shè)有按鍵，該按鍵是實現(xiàn)用戶緊急報警，用戶只要連續(xù)按住此鍵3秒鐘，該手表主機單片機控制電路通過GSM通訊模塊，自動向外發(fā)出緊急求助信號，該求助信號包含具有GPS信息，將用戶所處的詳細位置以文字的形式發(fā)給另一用戶。
[0014]一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置的方法，該方法采用單片機控制電路，包括LED脈搏傳感器和陶瓷脈搏壓力傳感器用來測量滕悌脈搏參數(shù)，LED脈搏傳感器和陶瓷脈搏壓力傳感器的信號經(jīng)過信號調(diào)制電路將信號放大濾波方法后輸送給單片機CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片，單片機采集發(fā)送芯片同時還采集外部加速度傳感器信號、溫度傳感器信號、紅外溫度傳感器信號及按鍵信號，這些信號經(jīng)過處理以后通過IXD顯示屏顯示出來，通過GSM通信模塊和天線發(fā)送給用戶，該方法包括:
[0015]a.手腕脈搏跳動信號通過陶瓷脈搏壓力傳感器和信號調(diào)制電路將信號傳送給單片機，單片機通過心率算法將脈搏信號轉(zhuǎn)化為心率信號，顯示屏顯示當(dāng)前心率；
[0016]b.檢測手腕皮膚的血流速度，通過LED血流速加速傳感器檢測到血流速度信號傳送給單片機控制電路，單片機通過心率算法將血流速度轉(zhuǎn)化為心率信號，顯示屏顯示當(dāng)前心率；
[0017]c.傳感器直接接觸手腕皮膚，將監(jiān)測到的溫度信號傳送給單片機控制電路，單片機控制電路通過皮膚溫度轉(zhuǎn)化為體溫算法，顯示屏顯示；
[0018]d.通過濕度傳感器，將監(jiān)測到的汗液濕度信號傳送到單片機控制電路，單片機控制電路通過引用工具程序處理，屏幕顯示濕度數(shù)據(jù)；
[0019]e.通過環(huán)境溫度傳感器，將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信號傳給單片機，屏幕顯示當(dāng)前的環(huán)境溫度;
[0020]f.所述的心率算法是將人體體表模擬信號經(jīng)過硬件單片機處理，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后利用計算機軟件實時讀取心電數(shù)字信號，利用心電R波峰值查找方法，計算相鄰兩個R波之間的時間差，記為Tr，對應(yīng)于相鄰的R波之間時間差Tr設(shè)定上限Tmax和下限閾值Tmin，如果在Tmax和Tmin之間無法找到R波值，采用二分查找法重新查找R波，調(diào)整R波幅值，直到找到R波為止，則心率計算機公式等于60/Tr，將得到的實時心率值通過單片機顯示在顯示屏上。
[0021]上述的方法中陶瓷壓力傳感器和信號調(diào)制電路的信號放大濾波方法由U3A和電阻Rl、R3穩(wěn)壓管D2構(gòu)成恒流電路驅(qū)動LED脈搏傳感器的發(fā)射管，由U3B和電容Cl、C5電阻R2、R5構(gòu)成LED脈搏傳感器的接收管的信號放大電路，放大的信號經(jīng)過由電容C32、C35、C36、C37、C38、C39、C40和電阻R34、R35、R36、R37、R38、R39構(gòu)成的帶通濾波電路濾波后，再經(jīng)過U3C、U3D兩個運放構(gòu)成的50Hz工頻嵌波電路濾除工頻干擾信號后輸送給CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到人體心臟搏動信號，從而計算人體脈搏個數(shù)。
[0022]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于:通過傳感器及單片機控制電路實時監(jiān)測用戶心率、體溫、日卡路里消耗、血壓、睡眠質(zhì)量等多項健康指標，將結(jié)果通過手表主機顯示屏顯示，給予用戶信息反饋，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，且當(dāng)幾項實時監(jiān)測的生理指標中，任意一項指標超過預(yù)設(shè)閾值，都會引發(fā)自動警告實現(xiàn)報警；將LED血流速度計算心率和表帶上脈搏壓力傳感器相互結(jié)合，減少干擾，提高實時監(jiān)測心率的準確性和有效性；具有日常時鐘功能、電話通訊等功能，在監(jiān)測健康指標的同時具有通訊手表的基本功能。
[【專利附圖】
【附圖說明】]
[0023]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)工作原理圖；
[0024]圖2是本發(fā)明加速傳感器工作原理圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的LED脈搏傳感器工作原理圖；
[0026]圖4是本發(fā)明的智能健康監(jiān)測報警裝置表底和表帶結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖5是本發(fā)明的智能健康監(jiān)測報警裝置正面結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖中:1.LED血流速度傳感器2.紅外線體溫傳感器 3.濕度傳感器4.瓷片壓力傳感器5.表帶6.按鍵7.裝置表底8.連接瓷片壓力傳感器導(dǎo)線9.連接表帶表耳朵10.顯示屏11.環(huán)境溫度紅外線傳感器；
[0029]指定圖5作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實施方式】]
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)工作原理圖，該圖中的GSM模塊為本發(fā)明裝置實現(xiàn)電話通信成為可能，同時還具有短信息交流功能；該功能是用于用戶可以利用該裝置可以像手機一樣進行和他人進行電話撥打和接聽、及短信收發(fā)功能等，按鍵6常規(guī)使用為菜單設(shè)置功能，如果用戶遇到緊急情況，只要連續(xù)按住按鍵6持續(xù)5秒鐘，該裝置會自動發(fā)送緊急情報信號到預(yù)先設(shè)定的子女或配偶手機，同時該裝置會自動打開通話功能，對方可以通過該通話功能具體了解用戶當(dāng)前發(fā)生的情況和位置，以便更好提供救援；該圖中CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片是本系統(tǒng)單片機主要芯片，所有信號處理都是在該芯片完成；本發(fā)明具有實時監(jiān)測心率、體表溫度、環(huán)境溫度、能量消耗、攝入食物計算等，系統(tǒng)會自動每天根據(jù)檢測到的每項健康指數(shù)整理成一個健康日報，通過GSM模塊發(fā)送給預(yù)先設(shè)定的子女或配偶，以供他人共同幫助健康管理。
[0032]手表主機單片機控制電路包括LED脈搏傳感器和陶瓷壓力傳感器4用來測量人體脈搏參數(shù)，LED脈搏傳感器和陶瓷壓力傳感器4的信號經(jīng)過信號調(diào)制電路將信號放大濾波后輸送給CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片；CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片同時還采集外部加速度傳感器信號、濕度傳感器信號、紅外溫度傳感器信號、以及按鍵信號，這些信號經(jīng)過處理以后會通過IXD顯示屏顯示出來，同時會通過GSM通信模塊和天線發(fā)送出來，如圖1所
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[0033]如圖2所示，加速度傳感器采用ADXL245X芯片構(gòu)成，該傳感器內(nèi)部包含三軸加速度傳感器，可以實時檢測人體手腕運動狀態(tài)，通過軟件自適應(yīng)算法計算出人體的狀態(tài)結(jié)合其他傳感器給出特定的指示，加速度傳感器通過I2C接口與CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片通訊。
[0034]如圖3所示，LED脈搏傳感器Dl和陶瓷壓力傳感器信號調(diào)制電路采用四運放集成電路U3構(gòu)成，由U3A和電阻R1R3穩(wěn)壓管D2構(gòu)成恒流電路驅(qū)動LED脈搏傳感器的發(fā)射管，由U3B和電容Cl、C5電阻R2、R5構(gòu)成LED脈搏傳感器的接收管的信號放大電路，放大的信號經(jīng)過由電容 C32、C35、C36、C37、C38、C39、C40 和電阻 R34、R35、R36、R37、R38、R39 構(gòu)成的帶通濾波電路濾波后，再經(jīng)過U3C、U3D兩個運放構(gòu)成的50Hz工頻嵌波電路濾除工頻干擾信號后輸送給CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到人體心臟搏動信號，從而計算人體脈搏個數(shù)。
[0035]圖4為本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)計裝置結(jié)構(gòu)圖，該圖中有兩種溫度傳感器，分別是置于表底測量體溫紅外線體溫傳感器2和表殼表面紅外線環(huán)境溫度傳感器10，這兩種傳感器對于用于有著不同的作用；紅外線體溫傳感器2實時監(jiān)測用戶體表溫度，一旦用戶有高燒或低燒現(xiàn)象，本發(fā)明裝置自動發(fā)出報警信號或發(fā)送信息給預(yù)先設(shè)定好的子女或配偶；紅外線環(huán)境溫度傳感器10是用于實時監(jiān)測環(huán)境溫度，一旦用戶長時間處于某種惡劣低溫或高溫環(huán)境下，本發(fā)明裝置自動發(fā)出報警信號，提醒用戶要注意身處環(huán)境可能會對健康產(chǎn)生影響。
[0036]本裝置測量心率有兩種方法，分別是脈搏位置瓷片壓力傳感器4和表底位置LED血流速度傳感器，任一單一方式都可能存在運動時會產(chǎn)生干擾信號，主機單片機控制電路根據(jù)兩種方式提供脈搏信號進行濾波去除干擾，智能選擇一種符合人體特征的脈搏信號，通過顯示屏10顯示心率次數(shù)。兩種心率監(jiān)測的結(jié)合實現(xiàn)了真正意義上的實時監(jiān)控心率手表裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，包括手表殼體及表帶，其特征在于手表殼體內(nèi)腔中設(shè)有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的電路，殼體面部設(shè)有顯示屏和環(huán)境溫度紅外線傳感器，殼體底部中間等距離排列設(shè)有LED血流速度加速傳感器、紅外線體溫傳感器、濕度傳感器，殼體的左右側(cè)設(shè)有連接表帶耳朵，所述的連接表帶耳朵上設(shè)有導(dǎo)線連接端子，所述的脈搏傳感器采用陶瓷脈搏壓力傳感器，所述的陶瓷脈搏壓力傳感器裝在表帶底部與人體手腕接觸部，表帶底部等距離上下排列設(shè)有若干個陶瓷脈搏壓力傳感器，殼體上側(cè)設(shè)有按鍵，所述的智能健康檢測報警系統(tǒng)的電路由單片機CC2541的主控電路信號線分別連接GSM通訊模塊、LED顯示屏、紅外溫度傳感器、加速度傳感器、濕度傳感器、LED血流加速度傳感器、信號調(diào)制電路和陶瓷脈搏壓力傳感器及存儲卡、蜂鳴器、充電電池的信號端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，其特征在于LED血流速度加速傳感器是通過LED發(fā)出綠光貼近手腕皮膚，檢測手腕皮膚的血流速度，加速器傳感器采用芯片電路ADXL245X，芯片電路的I端和6點連接電阻R8和R9 —端，電阻R8另一端連接芯片電路的14端，并連接信號轉(zhuǎn)換電路SCL信號線，電阻R9另一端連接芯片電路的13端并連接傳感器信號線，芯片電路的I端和6端連接電容C13和C14并接電源，電容C13和電容C14另一端互相連接再與芯片電路的2、4、5端相連并接地，通過三軸加速，實時檢測人體手腕運動狀態(tài)，通過I2C接口與單片機主控電路信號線連接，采集發(fā)送芯片通訊。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，其特征在于表帶上設(shè)有若干個脈搏傳感器，陶瓷脈搏壓力傳感器以平行或垂直方向被置于表帶內(nèi)部，用于接收手腕脈搏跳動信號，將信號傳遞到信號調(diào)制電路在傳送給單片機控制電路，所述的陶瓷脈搏壓力傳感器Dl和信號調(diào)制電路采用四運放集成電路構(gòu)成，第一運算放大電路U3A的I端和2端上接收傳感器Dl1、運算放大器U3A的2端上皆有電阻Rl并接地，運算放大器U3A的3端上接有電阻R3 —端和穩(wěn)壓管D2負極，電阻R3另一端接電源構(gòu)成發(fā)射電路，信號調(diào)制電路由第二運算放大器U3B的6端接有接收端BGl集電極，BGl發(fā)射極接有電容C5 —端并連接U3B的5端，電容C5另一端接地，在電容C5上設(shè)有并聯(lián)電阻R5，第二運算放大器的7端抽頭一線串聯(lián)連接電容C37、電阻R34、R35、R36、R37、R38、R39 一端，在電阻R39至電阻R34之間設(shè)有并聯(lián)電容C38、C39、C36、C35、C32、C40組成的帶通濾波電路，電阻R39另一端連接第四運算放大器U3D的13端和電阻R20 —端，電阻R20另一端與電阻R18 —端相連并接地，電阻R18另一端U3D的12端相連并抽頭一線連接電阻R19 —端，電阻R19另一端連接U3D的14端，U3D的14端抽頭一線串聯(lián)連接電容C16和電阻R24及第三運算放大器U3C的3端，U3C的2端上接有電阻R23 —端并抽頭一線連接電阻R22 —端，電阻R23另一端與U3C接地線及電阻R18抽頭接地線相連，在電阻R24 —端和電阻R18抽頭接地線一端分別并接電容C18、電阻R40。
4.如權(quán)利要求1所述的一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，其特征在于手表主機的表底外殼設(shè)有紅外線體溫傳感器，該傳感器直接接觸手腕皮膚，通過實時監(jiān)測皮膚溫度，將監(jiān)測到的溫度信號通過連接該殼底內(nèi)側(cè)金屬頂針連接手表主機單片機控制電路。
5.如權(quán)利要求1所述的一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，其特征在于手表主機的表底外殼設(shè)有皮膚濕度傳感器，該傳感器直接接觸手腕皮膚，通過實時監(jiān)測皮膚汗液，將監(jiān)測到的汗液濕度信號通過連接該殼底內(nèi)側(cè)金屬頂針連接手表主機單片機控制電路。
6.如權(quán)利要求1所述的一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，其特征在于顯示屏幕采用電容觸摸屏、普通LED顯示屏、液晶顯示屏，該手表主機上側(cè)顯示屏旁設(shè)有紅外線溫度傳感器，用于監(jiān)測環(huán)境溫度，將該監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信號，通過導(dǎo)線連接單片機控制電路。
7.如權(quán)利要求1所述的一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，其特征在于該手表主機單片機控制電路上設(shè)有加速度傳感器，用于監(jiān)測用戶日運動量，再將日運動量轉(zhuǎn)化為能量消耗，將該監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息跟用戶事先設(shè)定的日能量消耗進行比較，通過單片機顯示屏，提醒用戶當(dāng)日的運動情況。
8.如權(quán)利要求1所述的一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置，其特征在于該手表主機上側(cè)設(shè)有按鍵，該按鍵是實現(xiàn)用戶緊急報警，用戶只要連續(xù)按住此鍵3秒鐘，該手表主機單片機控制電路通過GSM通訊模塊，自動向外發(fā)出緊急求助信號，該求助信號包含具有GPS信息，將用戶所處的詳細位置以文字的形式發(fā)給另一用戶。
9.一種具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置的方法，其特征在于該方法采用單片機控制電路，包括LED脈搏傳感器和陶瓷脈搏壓力傳感器用來測量滕悌脈搏參數(shù)，LED脈搏傳感器和陶瓷脈搏壓力傳感器的信號經(jīng)過信號調(diào)制電路將信號放大濾波方法后輸送給單片機CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片，單片機采集發(fā)送芯片同時還采集外部加速度傳感器信號、溫度傳感器信號、紅外溫度傳感器信號及按鍵信號，這些信號經(jīng)過處理以后通過LCD顯示屏顯示出來，通過GSM通信模塊和天線發(fā)送給用戶，該方法包括: a.手腕脈搏跳動信號通過陶瓷脈搏壓力傳感器和信號調(diào)制電路將信號傳送給單片機，單片機通過心率算法將脈搏信號轉(zhuǎn)化為心率信號，顯示屏顯示當(dāng)前心率； b.檢測手腕皮膚的血流速度,通過LED血流速加速傳感器檢測到血流速度信號傳送給單片機控制電路，單片機通過心率算法將血流速度轉(zhuǎn)化為心率信號，顯示屏顯示當(dāng)前心率； c.傳感器直接接觸手腕皮膚，將監(jiān)測到的溫度信號傳送給單片機控制電路，單片機控制電路通過皮膚溫度轉(zhuǎn)化為體溫算法，顯示屏顯示； d.通過濕度傳感器，將監(jiān)測到的汗液濕度信號傳送到單片機控制電路，單片機控制電路通過引用工具程序處理，屏幕顯示濕度數(shù)據(jù)； e.通過環(huán)境溫度傳感器，將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信號傳給單片機，屏幕顯示當(dāng)前的環(huán)境溫度； f.所述的心率算法是將人體體表模擬信號經(jīng)過硬件單片機處理，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后利用計算機軟件實時讀取心電數(shù)字信號，利用心電R波峰值查找方法，計算相鄰兩個R波之間的時間差，記為Tr，對應(yīng)于相鄰的R波之間時間差Tr設(shè)定上限Tmax和下限閾值Tmin，如果在Tmax和Tmin之間無法找到R波值，采用二分查找法重新查找R波，調(diào)整R波幅值，直到找到R波為止，則心率計算機公式等于60/Tr，將得到的實時心率值通過單片機顯示在顯示屏上。
10.一種如權(quán)利要求10所述的具有智能健康監(jiān)測報警系統(tǒng)的手表裝置的方法，其特征在于陶瓷脈搏壓力傳感器和信號調(diào)制電路的信號放大濾波方法由U3A和電阻Rl、R3穩(wěn)壓管D2構(gòu)成恒流電路驅(qū)動LED脈搏傳感器的發(fā)射管，由U3B和電容Cl、C5電阻R2、R5構(gòu)成LED脈搏傳感器的接收管的信號放大電路，放大的信號經(jīng)過由電容C32、C35、C36、C37、C38、C39、C40和電阻R34、R35、R36、R37、R38、R39構(gòu)成的帶通濾波電路濾波后，再經(jīng)過U3C、U3D兩個運放構(gòu)成的50Hz工頻嵌波電路濾除工頻干擾信號后輸送給CC2541主控數(shù)據(jù)采集發(fā)送芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到人體心臟搏動信號，從而計算人體脈搏個數(shù)。
【文檔編號】A61B5/00GK104133366SQ201410421082
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】陳建德, 陳建峰, 麻利義, 陳思哲 申請人:寧波貝思轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心有限公司