一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备制造技术

本发明专利技术提供一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，包括：可穿戴载体、温度传感器、运动传感器、光源和光接收器、处理器以及电源。本发明专利技术采用多个运动传感器光源及光接收器组合可以获取一段时间内人的运动轨迹，并可以计量心率、血氧浓度、人体代谢物水平、运动量及热量消耗；配合温度传感器的结果，可以提供给健身教练或者医生更多人体体征信息。通过该可穿戴设备，人们在运动过程中实时监测和统计人的运动情况，及时给出运动建议。通过随身携带的手机、平板、笔记本，以及固定的台式计算机，不间断的接收最终的数据，存放在云端个人健康数据库中，必要的时候可以按照医生建议的各个测量参数的多种组合方式给出报表，有效把握运动状况。

A wearable device for measurement of physical parameters based on sensing technology

The invention provides a physical parameter measurement and wearable device based on sensing technology, which comprises a wearable carrier, a temperature sensor, a motion sensor, a light source and an optical receiver, a processor and a power supply. The invention adopts a plurality of trajectory motion sensor light source and optical receiver can be obtained for a period of time within, and can measure heart rate, oxygen concentration, human metabolites, exercise and calorie consumption; with the temperature sensor results can be provided to the fitness coach or doctor more body signs. Through the wearable device, people in the process of real-time monitoring and statistics of the movement of people in motion, timely exercise recommendations. Through the carry on mobile phone, tablet, laptop and desktop computers, fixed, uninterrupted receiving the final data stored in the cloud, personal health database, when necessary, can according to various combinations of various measurement parameters recommended by doctors are reporting, effectively grasp the movement condition.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子、信号处理及信号传输领域，特别是涉及一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备。
技术介绍
随着社会的进步，生活水平的提高，人们对自身的健康状况越来越关注；电子技术、计算机技术、低功耗计算技术的发展为人们的健康关注点提供了技术的实现手段。传统医学器械能够提供足够精确的测量结果，但是，由于传统医学器械需要在特殊场所使用，使用也不够舒适，同时测量无法随时进行。这些限制条件无法让大家在舒适的环境、放松的心情、随时随地了解健康状况。由于芯片技术的发展，出现了很多低功耗、小型化的处理器和传感器。通过这些处理器和传感器的协同，可以实时、连续、方便的测量很多人体的生理数据，比如在走路、运动、饮食等日常活动过程中，可以获取能够描述人体体征的数据，结合相关算法，可以得到体温、心率、血氧、呼吸频率、肌肉紧张度等生理参数。整个过程是在人可以完全忽略这些处理器和传感器的存在的情况下进行的。这就是逐渐兴起的物联网产业在人体健康监测领域的重要应用。护膝和护腕是运动中经常使用的辅助穿戴物品。因此，提供一种人们在运动过程中实时监测和统计人的运动情况，及时给出运动建议，有效把握运动状况的智能护膝或智能护腕实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，以实现一种能够测量心率、计步、血氧、人体代谢物水平等人体体征参数的可穿戴设备。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，所述体征参数测量可穿戴设备包括：可穿戴载体，佩戴于人体膝部或腕部；温度传感器，设置于所述可穿戴载体中，用于采集人体温度信息；运动传感器，设置于所述可穿戴载体中，用于采集人体运动频率；光源和光接收器，所述光源发射光线通过人体皮肤反射后形成带有光表征信息的反射光线，所述光接收器用于采集所述反射光线；处理器，连接于所述温度传感器、运动传感器、光源及光接收器，用于对人体温度信息、人体运动频率、及带有光表征信息的反射光线的运算处理；以及电源，用于为体征参数测量可穿戴设备供电。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述体征参数测量可穿戴设备还包括存储器，连接于所述处理器，用于存储所述处理器的运算处理结果。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述体征参数测量可穿戴设备还包括无线连接模块，连接于所述处理器，用于体征参数测量可穿戴设备与智能设备、计算机或云端服务器的无线通讯，实现数据的发送及存储。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述光源和光接收器设置于可穿戴载体靠近皮肤处，且所述光源和光接收器紧密排布。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述光源的发射光线包括两束，第一束发射光线投射到人体皮肤，通过人体皮肤反射后形成带有光表征信息的反射光线，第二束发射光线直接进入光接收器作为参考光，以降低系统测量误差以及环境误差。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述光源的波长设定为待测代谢物吸收最强的发射光线波长。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述光表征信息包括心率信息及血氧浓度信息。进一步地，包含心率信息的光源的波长选用为570nm，包含血氧浓度信息的光源的波长选用为660nm或940nm。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述运动传感器包括重力加速度传感器、陀螺仪及电子罗盘的一种或两种以上组合。进一步地，所述处理器基于光源和光接收器、重力加速度传感器、陀螺仪及电子罗盘通过运算获得人体运动轨迹、人体运动量以及人体热量消耗。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的一种优选方案，所述可穿戴设备包括护膝及护腕中的一种。如上所述，本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，具有以下有益效果：本专利技术提供了一种能够测量心率、计步、血氧、人体代谢物水平等人体体征参数的可穿戴设备。多个运动传感器光源及光接收器组合可以获取一段时间内人的运动轨迹，并可以计量心率、血氧浓度、人体代谢物水平、运动量及热量消耗；配合温度传感器的结果，可以提供给健身教练或者医生更多人体体征信息。通过本专利技术的可穿戴设备，人们在运动过程中实时监测和统计人的运动情况，及时给出运动建议。通过随身携带的手机、平板、笔记本，以及固定的台式计算机，不间断的接收最终的数据，存放在云端个人健康数据库中，必要的时候可以按照医生建议的各个测量参数的多种组合方式给出报表，有效把握运动状况。附图说明图1显示为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的结构框图意图。图2显示为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的光源及光接收器的工作原理示意图。图3显示为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备的运动传感器组合框图。元件标号说明11温度传感器12运动传感器121重力加速度传感器122陀螺仪123电子罗盘13光源和光接收器131光源132光接收器14处理器15电源16存储器17无线连接模块18智能设备、计算机或云端服务器具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例1如图1～图3所示，本实施例提供一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，所述体征参数测量可穿戴设备包括：可穿戴载体、温度传感器11、运动传感器12、光源和光接收器13、处理器14、以及电源15。在本实施例中，所述可穿戴载体为护膝，其主要包括护膝面料，佩戴于人体膝盖处，其可以由棉布、涤纶、尼龙等材料制成，其包括护膝主面料以及护膝系带，佩戴时，所述护膝主面料包覆于人体膝盖处，并通过所述护膝系带将所述护膝主面料进行固定。所述温度传感器11设置于所述护膝面料中，用于采集人体温度信息。所述温度传感器11可以为如红外温度传感器11等。所述运动传感器12设置于所述护膝面料中，用于采集人体运动频率。如图3所示，作为示例，所述运动传感器12包括重力加速度传感器121、陀螺仪122及电子罗盘123的一种或两种以上组合。在本实施例中，所述运动传感器12采用为重力加速度传感器121、陀螺仪122及电子罗盘123的组合。所述重力加速度传感器121(G-sensor)能够感知到加速力的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化都能被重力加速度计转化为电信号，然后通过处理器的计算分析后，就能够完成程序设计好的功能。所述陀螺仪122(gyroscope)为采用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，其特征在于，包括：可穿戴载体，佩戴于人体膝部或腕部；温度传感器，设置于所述可穿戴载体中，用于采集人体温度信息；运动传感器，设置于所述可穿戴载体中，用于采集人体运动频率；光源和光接收器，所述光源发射光线通过人体皮肤反射后形成带有光表征信息的反射光线，所述光接收器用于采集所述反射光线；处理器，连接于所述温度传感器、运动传感器、光源及光接收器，用于对人体温度信息、人体运动频率、及带有光表征信息的反射光线的运算处理；电源，用于为体征参数测量可穿戴设备供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，其特征在于，包括：可穿戴载体，佩戴于人体膝部或腕部；温度传感器，设置于所述可穿戴载体中，用于采集人体温度信息；运动传感器，设置于所述可穿戴载体中，用于采集人体运动频率；光源和光接收器，所述光源发射光线通过人体皮肤反射后形成带有光表征信息的反射光线，所述光接收器用于采集所述反射光线；处理器，连接于所述温度传感器、运动传感器、光源及光接收器，用于对人体温度信息、人体运动频率、及带有光表征信息的反射光线的运算处理；电源，用于为体征参数测量可穿戴设备供电。2.根据权利要求1所述的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，其特征在于：还包括存储器，连接于所述处理器，用于存储所述处理器的运算处理结果。3.根据权利要求1所述的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，其特征在于：还包括无线连接模块，连接于所述处理器，用于体征参数测量可穿戴设备与智能设备、计算机或云端服务器的无线通讯，实现数据的发送及存储。4.根据权利要求1所述的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，其特征在于：所述光源和光接收器设置于可穿戴载体靠近皮肤处，且所述光源和光接收器紧密排布。5.根据权利要求1所述的基于传感技术的体征参数测量可穿戴设备，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景科，李宏，彭铁刚，张吉胜，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31