專利名稱：便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種對(duì)人體的脈搏和體溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的便攜裝置。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的不斷提高，人們的健康意識(shí)也逐漸增強(qiáng)。人體健康情況往往可以通過外在的體征表現(xiàn)出來，例如心率(脈搏頻率)、體溫等，可以通過監(jiān)測(cè)這些體征來輔助判斷身體的健康情況、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是否過大等。目前市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些此類監(jiān)測(cè)裝置。但現(xiàn)有的此類裝置大多數(shù)是將體征測(cè)量模塊和監(jiān)控模塊通過有線數(shù)據(jù)傳輸方式連接在一起，導(dǎo)致使用范圍小，且整個(gè)裝置體積重量大、不易攜帶。一件申請(qǐng)?zhí)枮?00620014434. 8，名稱為“以藍(lán)牙耳機(jī)監(jiān)控心跳運(yùn)動(dòng)的裝置”的中國(guó)實(shí)用新型專利(申請(qǐng)日為2006-8-30，授權(quán)公告日為2007-10-3)就公開了這樣一種裝置，該裝置包括可測(cè)量耳部脈搏跳動(dòng)的心跳偵測(cè)模塊、接收心跳偵測(cè)模塊信號(hào)的運(yùn)算控制單元、 藍(lán)牙模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。該實(shí)用新型將測(cè)量部分與監(jiān)控部分分開，并利用藍(lán)牙無線通信技術(shù)進(jìn)行兩者之間的數(shù)據(jù)傳輸，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的使用范圍小、不易攜帶的問題；但其缺點(diǎn)在于藍(lán)牙耳機(jī)難以很好的貼合耳部脈搏跳動(dòng)位置，在進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)容易脫落。中興通訊股份有限公司的一件名稱為“一種脈搏測(cè)量裝置”的實(shí)用新型(申請(qǐng)?zhí)枮?00620014481. 2，申請(qǐng)日為2006. 9. 1，授權(quán)公告日為2007-11- )公開了一種脈搏測(cè)量裝置，該裝置包括脈搏傳感器、信號(hào)處理電路、藍(lán)牙收發(fā)模塊以及藍(lán)牙手機(jī)；脈搏傳感器根據(jù)脈搏波動(dòng)輸出原始脈沖，信號(hào)處理電路對(duì)脈搏傳感器輸出的原始脈沖進(jìn)行處理，并把處理結(jié)果通過藍(lán)牙收發(fā)模塊發(fā)送給藍(lán)牙手機(jī)，以及通過藍(lán)牙收發(fā)模塊接收來自藍(lán)牙手機(jī)的指令。該實(shí)用新型同樣利用藍(lán)牙技術(shù)解決了運(yùn)動(dòng)受限和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的問題，但由于使用的是51 系列單片機(jī)和藍(lán)牙通信技術(shù)，功耗較高，使用電池供電續(xù)航時(shí)間短。上述兩種體征監(jiān)測(cè)裝置雖然使用藍(lán)牙無線技術(shù)解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的不便攜帶、 使用范圍小的問題，但由于藍(lán)牙無線技術(shù)的能耗仍不理想，因此使用電池時(shí)續(xù)航時(shí)間較短。 而且這兩種裝置僅具有脈搏測(cè)量的作用，不能同時(shí)監(jiān)測(cè)體溫，也不具備心率超限報(bào)警功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的能耗較高、使用電池續(xù)航時(shí)間短的問題，提供一種低能耗、長(zhǎng)航時(shí)的便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置。本實(shí)用新型的思路是通過使用Zigbee技術(shù)來達(dá)到上述目的。Zigbee是一種新興的低成本、低功耗、低速率、極低復(fù)雜度、組網(wǎng)能力強(qiáng)的雙向無線通信技術(shù)。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)Zigbee節(jié)點(diǎn)工作6 M個(gè)月，甚至更長(zhǎng)，這是Zigbee的突出優(yōu)勢(shì)。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周，WiFi僅可工作數(shù)小時(shí)。并且Zigbee通過大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信控制器的要求，而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。具體而言，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0009]一種便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，包括體征測(cè)量模塊、無線收發(fā)模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端，體征測(cè)量模塊將測(cè)量到的人體體征信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過無線收發(fā)模塊傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，并通過無線收發(fā)模塊接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)出的指令，其特征在于，所述無線收發(fā)模塊為Zigbee模塊。其中，所述體征測(cè)量模塊包括脈搏傳感器、體溫傳感器、脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路、微控制單元；脈搏傳感器、體溫傳感器分別通過脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路與微處理器連接，微處理器與無線收發(fā)模塊連接。為了防止該裝置在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)脫落，可以將所述體征測(cè)量模塊和無線收發(fā)模塊集成于一個(gè)殼體內(nèi)，該殼體固定于松緊可調(diào)的腕帶上。本實(shí)用新型的便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，采用Zigbee模塊替換現(xiàn)有技術(shù)中的藍(lán)牙模塊，降低了整個(gè)裝置的能耗，提高了續(xù)航時(shí)間；并在體征測(cè)量模塊中加入了體溫測(cè)量的功能，擴(kuò)大了監(jiān)測(cè)范圍；而且通過將體征測(cè)量模塊和無線收發(fā)模塊集成于一個(gè)固定于松緊可調(diào)的腕帶上的殼體內(nèi)，解決了在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)容易脫落的問題。

圖1是具體實(shí)施方式
中所述便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是具體實(shí)施方式
中所述便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是具體實(shí)施方式
中所述便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明本實(shí)用新型的便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)如附圖1所示，包括腕帶1，殼體 2，脈搏傳感器3，體溫傳感器4，集成了脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路以及微控制單元的集成電路5，Zigbee模塊6，電池7 ；所述的脈搏傳感器3和體溫傳感器4設(shè)置在殼體2的底部并且兩個(gè)傳感器的探測(cè)觸頭突出于殼體；集成電路5和Zigbee模塊6設(shè)置在殼體2內(nèi)部的合適位置；脈搏傳感器3、體溫傳感器4分別通過脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路與微處理器連接，微處理器與Zigbee模塊6連接。本實(shí)施例的腕帶1為帶有可調(diào)長(zhǎng)度的粘合扣的腕帶，可以適應(yīng)粗細(xì)不同的手腕從而使脈搏傳感器3的探測(cè)觸頭準(zhǔn)確的接觸到手腕部的橈動(dòng)脈處并保持一定的壓力，同時(shí)使體溫傳感器4的探測(cè)觸頭直接與皮膚接觸。體溫傳感器4可使用現(xiàn)有各種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的接觸式溫度傳感器，根據(jù)接觸點(diǎn)溫度的不同可以輸出大小不同的模擬電壓值。脈搏傳感器3將力敏元件(如PVDF壓電膜)、靈敏度溫度補(bǔ)償元件、感溫元件集成在傳感器內(nèi)，根據(jù)人體脈搏特點(diǎn)，脈搏波動(dòng)一次傳感器輸出一個(gè)脈沖。在殼體2上還可以設(shè)置有開關(guān)，用來控制整個(gè)裝置的啟動(dòng)關(guān)閉。電池7為便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置中的各部件提供電源。本實(shí)施例以一片MSP430微處理器為微控制單元，該處理器的運(yùn)行功耗極低，適合電池供電的應(yīng)用。溫度傳感器輸出的模擬電壓經(jīng)過溫度信號(hào)調(diào)理電路的放大后輸出至 MSP430的模/數(shù)轉(zhuǎn)換輸入口，在MSP430微處理器內(nèi)部得到轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。同時(shí)脈搏信號(hào)傳感器輸出的脈搏正脈沖經(jīng)過脈搏信號(hào)調(diào)理電路中的放大電路放大，整形電路整形濾去雜波后輸出至MSP430的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器輸入口，得到一定時(shí)間內(nèi)的脈搏搏動(dòng)次數(shù)，經(jīng)過MSP430微處理器計(jì)算后得到每分鐘的脈搏次數(shù)。MSP430微處理器將得到的體溫和脈搏頻率通過MSP430微處理器上的UART接口傳輸?shù)絑igbee模塊，ZigBee模塊則將數(shù)據(jù)通過 ZigBee信號(hào)傳輸?shù)綆в衂igbee模塊的手機(jī)上。手機(jī)端通過相應(yīng)的程序接收、存儲(chǔ)收到的數(shù)據(jù)，并繪制成表格和變化曲線。另外，手機(jī)可以發(fā)出控制命令，通過ZigBee模塊對(duì)MSP430 微處理器進(jìn)行控制，決定系統(tǒng)工作在監(jiān)測(cè)模式或是報(bào)警模式。本實(shí)用新型中的ZigBee手機(jī)應(yīng)是可以安裝擴(kuò)展程序的智能手機(jī)或支持JAVA擴(kuò)展的非智能手機(jī)。整個(gè)便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖如附圖2所示。本實(shí)用新型的便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置具有監(jiān)測(cè)和報(bào)警這兩種工作模式監(jiān)測(cè)模式下，脈搏傳感器和體溫傳感器連續(xù)的采集原始生理信息，脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路以及微控制單元連續(xù)的處理數(shù)據(jù)并通過ZigBee模塊實(shí)時(shí)的傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控終端，直到收到來自遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的關(guān)機(jī)命令；報(bào)警模式下，Zigbee模塊處于待機(jī)狀態(tài)，脈搏傳感器和體溫傳感器連續(xù)的采集原始體征信號(hào)，脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路以及微控制單元連續(xù)的處理數(shù)據(jù)，微控制單元判斷當(dāng)前脈搏頻率是否超出預(yù)先設(shè)定的安全范圍，如超出，則激活ZigBee模塊向遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送報(bào)警信息。如附圖3所示，本實(shí)用新型的便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置的工作流程如下(1)打開該裝置的電源開關(guān)，打開手機(jī)端監(jiān)控程序；( 2 )在手機(jī)端程序上選擇進(jìn)入監(jiān)測(cè)模式或報(bào)警模式；(3)選擇監(jiān)測(cè)模式的情況下，腕帶裝置進(jìn)入監(jiān)測(cè)模式工作。溫度、脈搏信號(hào)調(diào)理電路和微控制單元連續(xù)的轉(zhuǎn)換體溫、脈搏傳感器的輸出，微控制器連續(xù)的將數(shù)據(jù)通過Zigbee 模塊傳輸?shù)绞謾C(jī)上。手機(jī)端程序?qū)⑹盏降臄?shù)據(jù)保存在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)在程序界面上繪制出數(shù)據(jù)表格和變化曲線；(4)報(bào)警模式適用于防止運(yùn)動(dòng)過度而發(fā)生人身傷害，選擇報(bào)警模式的情況下，程序界面要求輸入脈率的上下限和緊急聯(lián)系人的電話，同時(shí)該裝置進(jìn)入報(bào)警模式工作。信號(hào)調(diào)理電路和微控制單元連續(xù)的轉(zhuǎn)換體溫、脈搏傳感器的輸出，但ZigBee模塊處于待機(jī)狀態(tài)， 直到微控制單元檢測(cè)到當(dāng)前脈率超出設(shè)定的范圍，便控制ZigBee模塊發(fā)出報(bào)警的指令，手機(jī)端程序接收到該指令后便發(fā)出聲音，屏幕閃爍報(bào)警，在1分鐘內(nèi)無響應(yīng)的情況下即撥打先前設(shè)定的緊急電話求救；(5)當(dāng)電源關(guān)閉或手機(jī)端程序退出后，工作結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，包括體征測(cè)量模塊、無線收發(fā)模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端，體征測(cè)量模塊將測(cè)量到的人體體征信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過無線收發(fā)模塊傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，并通過無線收發(fā)模塊接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)出的指令，其特征在于，所述無線收發(fā)模塊為Zigbee模塊。
2.如權(quán)利要求1所述便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述體征測(cè)量模塊包括脈搏傳感器、體溫傳感器、脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路、微控制單元；脈搏傳感器、體溫傳感器分別通過脈搏信號(hào)調(diào)理電路、體溫信號(hào)調(diào)理電路與微處理器連接，微處理器與無線收發(fā)模塊連接。
3.如權(quán)利要求1所述便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述體征測(cè)量模塊和無線收發(fā)模塊集成于一個(gè)殼體內(nèi)，該殼體固定于松緊可調(diào)的腕帶上。
4.如權(quán)利要求3所述便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述腕帶為帶有可調(diào)長(zhǎng)度的粘合扣的腕帶。
5.如權(quán)利要求1所述便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端為可以安裝擴(kuò)展程序的智能手機(jī)或支持JAVA擴(kuò)展的非智能手機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種便攜式脈搏體溫監(jiān)測(cè)裝置，用于對(duì)人體的脈搏和體溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型采用Zigbee模塊替代現(xiàn)有技術(shù)中的藍(lán)牙模塊，降低了整個(gè)裝置的能耗，提高了續(xù)航時(shí)間；并在體征測(cè)量模塊中加入了體溫測(cè)量的功能，擴(kuò)展了系統(tǒng)功能；而且通過將體征測(cè)量模塊和無線收發(fā)模塊集成在一個(gè)殼體內(nèi)，同時(shí)殼體固定于松緊可調(diào)的腕帶上，解決了現(xiàn)有裝置在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)容易脫落的問題。另外，本實(shí)用新型具有監(jiān)測(cè)和報(bào)警兩種工作模式。
文檔編號(hào)A61B5/01GK202010147SQ20102060203
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者駱杰 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)