專利名稱：具有心率檢測功能的移動終端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有心率檢測功能的移動終端。
背景技術：
在現有技術中，對心率的檢測，通常采取以下幾種方式-
采用紅外傳感器來檢測心率，其原理為隨著心臟的搏動，人體組織半透明度隨之改變。
當血液送到人體組織時，組織的半透明度減小；當血液流回心臟，組織的半透明度增大。這種
現象在人體組織較薄的手指尖、耳垂等部位最為明顯。因此，本心率計將紅外發光二極管產 生的紅外線照射到人體的上述部位，并用裝在該部位另一側或旁邊的紅外光電管來檢測機體 組織的透明程度并把它轉換成電信號。由于此信號的頻率與人體每分鐘的脈搏次數成正比， 故只要把它轉換成脈沖并進行整形、計數和顯示，就能實現實時檢測心率的目的。這種方式 是基于黑體輻射原理制成的，借助紅外溫度傳感器，測量人體發出的熱輻射能，經過一系列 轉換后，得到對應的人體溫度值。紅外輻射式體溫計雖可以實現非接觸、無損傷測溫，但其 測量結果較易受環境及人活動狀態的影響，對操作過程及規范要求較高，測試要在一定距離 范圍內才能保證其有效性，價格較貴，難以普及。
采用人工脈搏計數，手持心率計算設備的方式來檢測心率，其過程為測量心率時，先 在手持設備上運行心率計算軟件。用一只手觸摸人體體表處，例如人體喉頭兩側的頸動脈脈 搏或腕部之橈動脈；另一只手啟動計時工具，同時開始脈搏計數。當數到第10次脈搏時，按
停計時軟件，測試心率軟件會自動計算出當前的心率。這種方式中的功能實現雖然簡單，但
是需要雙手操作；并且人工計數的方式會誤差較大，從而影響測試精度。此方案另一個缺點 是功能過于簡化，不能對心率狀態進行實時監控。
授權公告日為2008年9月24日，授權公告號為CN 201123024Y的實用新型專利說明書， 公開了一種具有心率檢測功能的手機，該手機包括手機主體，其中，該手機還包括與手機主 體分離的心率測試組件，該心率測試組件包括腕帶、氣囊、氣泵、放氣閥、壓力傳感器和第 一無線收發裝置，所述氣囊均與分布在腕帶內，氣泵的出氣口和放氣阓分別接氣囊的進氣口 和出氣口，壓力傳感器貼在氣囊上，壓力傳感器的信號輸出端接第一無線收發裝置的信號輸 入端，第一無線收發裝置的兩個信號輸出端分別接氣泵和放氣伐的控制端；所述手機主體還 包括信號氣泵和放氣閥的控制端；所述手機主體還包括信號發生和處理裝置和第二無線收發
4裝置，信號發生和處理裝置與第二無線收發裝置連接，第二無線收發裝置與所述第一無線收 發裝置進行無線通信。該手機雖然具有檢測心率的功能，但部件較多，結構較復雜，造成手 機的體積較大，攜帶非常不方便，從而無法滿足使用者隨時隨地對心率進行檢測和監控的要 求。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單，攜帶方便的具有心率檢測功能的移動終端。 一種具有心率檢測功能的移動終端，包括主板、外殼、顯示裝置4，信號采集模塊l，用
于檢測使用者的脈搏跳動并產生模擬信號；信號處理模塊2，用于對上述信號采集模塊1產生
的電信號進行處理，并發送數字信號；數據分析模塊3，用于接收和分析所述信號處理模塊2
發送的數字信號，并根據分析結果發送控制指令；
本實用新型所提供的具有心率檢測功能的移動終端，具有以下優點-
便攜及時，本實用新型不受環境、地點等因素影響，可以隨時測量人體心率；不采用額
外的設備或裝置即可測量心率，僅使用帶有麥克風的手持移動設備即可實現測量；
操作簡單，只需將本實用新型中的麥克風靠近人體體表處，例如人體喉頭兩側的頸動脈，
拾取脈搏信號，設備在偵測到脈搏后才開始運行計數程序，并給出信號拾取正常與否和軟件運
行起止的語音提示。
聰明智能，由麥克風拾取的脈搏信號經過處理后的心率信息會被記錄在移動設備中。同 時可預先讓用戶先設定自己的年齡，體重和性別。將測得的心率數據和數據庫中的標準值進 行比較，從而給出健康方面的專業測試結果和建議。
圖1為本實用新型具有心率檢測功能的移動終端結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示， 一種具有心率檢測功能的移動終端，包括主板、外殼、顯示裝置4，還包括 信號采集模塊1:用于檢測使用者的脈搏跳動并產生模擬信號；
信號處理模塊2:用于對上述信號采集模塊l產生的電信號進行處理，并發送數字信號； 數據分析模塊3:用于接收和分析所述信號處理模塊2發送的數字信號，并根據分析結果 發送控制指令。所述主板、外殼、顯示裝置4與現有技術中已有的移動終端中的主板、外殼和顯示裝置 結構相同。所述信號采集模塊1、信號處理模塊2和數據分析模塊3依次連接并設置在該移動 終端的主板上。由于人體脈搏跳動的頻率與其心率相一致，通過該移動終端檢測得到脈搏跳 動的頻率就可了解到被檢測者的心率狀況。這樣，使用者，尤其是老年人或者心臟疾病的患 者，可以利用隨身攜帶的移動終端隨時的檢測自己的心率狀況。
所述信號采集模塊1包括與信號處理模塊2電路連接的傳聲器11 (Microphone)。所述傳 聲器ll設置在該移動終端的主板上，且位于該移動終端的底部或者頂部位置。所述外殼上與 該傳聲器11相對應的位置開有一通孔，用于使該傳聲器11的輸入端暴露于該外殼之外。這 樣可方便的將該傳聲器ll的輸入端放置在待檢測的部位，例如，脈搏跳動感受較為強烈的腕 部動脈和頸部動脈處，更加便于采集脈搏跳動的信號。
所述傳聲器11為常駐電荷駐極體電容式傳聲器。所述傳聲器11包括兩片金屬板，其中 一片金屬板上涂有帶有電荷的駐極體薄膜。當將該傳聲器ll放置在人體的檢測部位，脈搏的 振動導致所述兩金屬板之間的距離發生變化，引起兩金屬板間電容值的改變，從而引起電壓 值的變化。該電壓變化的頻率就可以反映出脈搏跳動的頻率，從而得到實現心率檢測的功能。 由于所述常駐電荷駐極體電容式傳聲器ll的靈敏度很高，從而使檢測結果更加精確。所述信 號采集模塊1還包括與所述傳聲器11相連接的偏置電路12，用于為所述傳聲器11提供合適 的偏置電壓。
所述信號處理模塊2包括模數轉換電路21，該模數轉換電路21的兩端分別連接所述傳聲 器11和所述數據分析模塊3。
所述信號處理模塊2還包括連接在所述模數轉換電路21與所述傳聲器11之間的放大電 路22。該放大電路22用于將所述傳聲器11輸出的模擬信號進行放大，便于進行后續的信號 處理步驟。
所述信號處理模塊2還包括加法器23，該加法器23的輸出端與所述模數轉換電路21相 連接；該加法器23的輸入端分別與放大電路22及輔助信號發生電路5相連接。所述輔助信 號發生電路5包括一個檢測單元，該檢測單元分別與所述加法器和傳聲器ll相連接，用于檢 測所述傳聲器ll是否正常工作并接收到脈搏信號，當未接收到脈搏信號時，所述檢測單元發
送用于提示使用者調整傳聲器11位置的提示音信號(Beep signal)。該提示音信號與所述放大
電路的輸出信號經所述加法器的運算后，發送給模數轉換電路進行處理。所述輔助信號發生 電路5還可以包括外置傳聲器，該外置傳聲器可通過通信接口與該加法器相連接。該外置傳聲器與所述傳聲器ll相同步的采集信號，所述加法器將兩信號疊加成更強的信號，從而得到 更為精確的結果。
所述信號處理模塊2還包括數字濾波電路25，該數字濾波電路25連接在所述模數轉換電 路21和所述數據分析模塊3之間。該數字濾波電路25可根據需要選擇單獨或者組合使用高 通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器或者帶阻濾波器。
所述信號處理模塊2還包括數字抽樣電路24，該數字抽樣電路24連接在所述模數轉換電 路21和數字濾波電路25之間。
所述數據分析模塊3包括該移動終端的微處理控制器31及與該微處理控制器31相連接 的存儲器32，所述信號處理模塊2通過GPIO (General Purpose I叩ut Output,通用輸入/ 輸出)接口與所述微處理控制器31相連接。本領域技術人員可以理解，所述微處理控制器31 接收到所述信號處理模塊2的輸出信號后，對該輸出信號進行分析，得出被檢測者的心率信 息，例如被檢測者在一個周期內的心率曲線數據，所述微處理控制器31可將該心率信息保存 在存儲器32中并發送給所述顯示裝置4進行顯示。
所述數據分析模塊3還包括保存在所述存儲器32中的心率信息數據庫。該心率信息數據 庫中列出人體的正常心率范圍。本領域技術人員可以理解，所述微處理控制器31將該所述被 檢測者的心率信息與該數據庫中的正常心率范圍進行比對，當檢測到的心率信息超出該正常 心率范圍時，所述微處理控制器31發出控制指令。
所述數據分析模塊3還包括與所述微處理控制器31相連接的計時單元(圖中未示出)。 當所述微處理控制器31通過GPIO接口接收到所述信號處理模塊2發送的數字信號，所述微 處理控制器31控制所述計時單元開始計時，當所述微處理控制器31在設定的周期內未收到 信號處理模塊2發送的數字信號，控制所述計時單元停止計時，并將該計時周期保存在所述 存儲器32中，用于根據該計時周期計算心率。本領域技術人員可以理解，當微處理控制器31 控制該計時單元開始計時和停止計時的同時，控制喇叭(Speaker)提示音來通知使用者檢測 開始和結束。
進一步，還包括與所述微處理控制器31相連接的LED燈。該LED燈根據所述微處理控制 器31發出的控制指令進行閃爍，從而告知被檢測者其檢測結果出現異常。當然，也可利用在 該移動終端的屏幕上顯示提示性文字、圖像或者利用該移動終端的喇叭(Speaker)發出提示 性的聲響來實現提示的功能。
權利要求1、一種具有心率檢測功能的移動終端，包括主板、外殼、顯示裝置(4)及輔助信號發生電路(5)其特征在于包括信號采集模塊(1)，用于檢測使用者的脈搏跳動并產生模擬信號；信號處理模塊(2)，用于對上述信號采集模塊(1)產生的電信號進行處理，并發送數字信號；數據分析模塊(3)，用于接收和分析所述信號處理模塊(2)發送的數字信號，并根據分析結果發送控制指令。
2、 如權利要求1所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述信號采集模塊(1) 包括與信號處理模塊(2)電路連接的傳聲器(11)。
3、 如權利要求2所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述傳聲器(11) 為常駐電荷駐極體電容式傳聲器。
4、 如權利要求1至3中任一項所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述 信號處理模塊(2)包括模數轉換電路(21)，該模數轉換電路(21)的兩端分別連接所述傳 聲器(11)和所述數據分析模塊(3)。
5、 如權利要求4所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述信號處理模塊(2) 還包括連接在所述模數轉換電路(21)與所述傳聲器(11)之間的放大電路(22)。
6、 如權利要求5所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述信號處理模塊 (2)還包括加法器(23)，該加法器(23)的輸出端與所述模數轉換電路(21)相連接；該加法器(23)的輸入端分別與放大電路(22)及輔助信號發生電路(5)相連接。
7、 如權利要求6所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述信號處理模塊(2) 還包括數字濾波電路(25)，該數字濾波電路(25)連接在所述模數轉換電路(21)和 所述數據分析模塊(3)之間。
8、 如權利要求7所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述信號處理模塊 2還包括數字抽樣電路(24)，該數字抽樣電路(24)連接在所述模數轉換電路(21)和數字 濾波電路(25)之間。
9、 如權利要求4所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述數據分析模塊(3) 包括微處理控制器(31)及與該微處理控制器(31)相連接的存儲器(32)，所述信號 處理模塊(2)通過GPIO接口與所述微處理控制器(31)相連接。
10、 如權利要求9所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于所述數據分析模 塊(3)還包括保存在所述存儲器(32)中的心率信息數據庫。
11、 如權利要求9所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于還包括與所述微 處理控制器(31)相連接的計時單元。
12、 如權利要求9所述的具有心率檢測功能的移動終端，其特征在于還包括與所述微 處理控制器(31)相連接的LED燈。
專利摘要本實用新型公開了一種具有心率檢測功能的移動終端，包括主板、外殼、顯示裝置，包括信號采集模塊用于檢測使用者的脈搏跳動并產生模擬信號；信號處理模塊用于對上述信號采集模塊產生的電信號進行處理，并發送數字信號；數據分析模塊用于接收和分析所述信號處理模塊發送的數字信號，并根據分析結果發送控制指令；本實用新型所提供的具有心率檢測功能的移動終端，具有便攜及時、操作簡單及聰明智能的優點，使用者，尤其是老年人或者心臟疾病的患者，可以隨身攜帶本實用新型從而可隨時檢測自己的心率狀況。
文檔編號H04M1/21GK201430614SQ20092007810
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月10日 優先權日2009年7月10日
發明者妤 李 申請人:上海華勤通訊技術有限公司