一种脉搏波采集手环制造技术

本实用新型专利技术提供了一种脉搏波采集手环，包括手环本体和显示屏，还包括触摸感应器、脉搏波传感器和微控制器，所述触摸感应器的触摸区和脉搏波传感器的采集区相邻设置，且均设置在所述手环本体的表面，所述触摸感应器用于探测手指是否接触所述脉搏波采集手环；所述微控制器的检测输入端连接所述触摸感应器的输出端，控制信号输出端连接所述脉搏波传感器的控制信号输入端，所述微控制器用于在接收到所述触摸感应器输出的探测信号后，输出控制信号至所述脉搏波传感器；所述控制信号用于启动所述脉搏波传感器采集手指脉搏波。本实用新型专利技术的脉搏波采集手环，工作自动化程度高，可方便用户的使用。

A pulse wave collecting Bracelet

The utility model provides a pulse wave acquisition bracelet, bracelet including body and display, also includes a touch sensor, pulse wave sensor and micro controller, the touch sensor touch area and pulse wave sensor area is adjacent to, and are arranged on the surface of the hand ring body, the touch sensor for whether the contact detecting finger pulse wave acquisition loop; the micro controller detection input end is connected with the output end of the touch sensor, the control signal output end of the control signal is connected with the input end of the pulse wave sensor, the micro controller is used to detect the signal of the touch sensor output after receiving the output control the signal to the pulse wave sensor; the control signal is used to activate the pulse wave sensor to collect finger pulse wave. The pulse wave collecting bracelet of the utility model has the advantages of high degree of automation and convenient use by users.

【技术实现步骤摘要】
一种脉搏波采集手环
本技术涉及可穿戴电子设备，特别是涉及一种脉搏波采集手环。
技术介绍
本项研究工作得到了中国国家自然科学基金资助(项目批准号：61571268)。人体心室周期性的收缩和舒张会带动主动脉收缩和舒张，这会致使血流从主动脉根部沿着整个动脉系统传播。脉搏波是心脏的搏动在上述过程中沿动脉血管和血流向外周传播而形成的。因此，脉搏波所携带的信息很大程度上反映着人体心血管系统中许多生理病理特征。采集脉搏波信号是利用脉搏波进行疾病诊断和生理参数估计的重要前提。现有的利用生物医学传感器进行脉搏波无创测量的主流方法分为两大类：压力脉搏波和容积脉搏波。压力脉搏波的方法由于对血管产生压力，会给被测人群带来不适。容积脉搏波的方法最为主流的就是光电容积脉搏波描记法((PPG，PhotoPlethysmoGraphy)，这种技术利用不同容积的血液对光的吸收率各不相同的特性，通过测量穿过血液的不同光线的衰减程度可以获得血管容积的变化情况。按照光源和光电传感器的位置关系，PPG可以分为透射式和反射式。透射式通常选择指尖作为测量区域，这种方式由于可以捕捉到高质量的信号，而被广泛应用。目前，可采集脉搏波的手环中，大多需配合手机APP启动采集工作，或者通过手环上设置的开关控制启动采集，采集的自动化程度不高，不便于用户的使用。再者，现有手环采集时，手环的采集部位针对的是手腕处，采集点处于手环贴于手腕皮肤的位置。该部位的组织下方的散射较高，反射信号质量不高，导致采集的脉搏波数据的准确性不高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种脉搏波采集手环，工作自动化程度高，可方便用户的使用。本技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种脉搏波采集手环，包括手环本体和显示屏，还包括触摸感应器、脉搏波传感器和微控制器，所述触摸感应器的触摸区和脉搏波传感器的采集区相邻设置，且均设置在所述手环本体的表面，所述触摸感应器用于探测手指是否接触所述脉搏波采集手环；所述微控制器的检测输入端连接所述触摸感应器的输出端，控制信号输出端连接所述脉搏波传感器的控制信号输入端，所述微控制器用于在接收到所述触摸感应器输出的探测信号后，输出控制信号至所述脉搏波传感器；所述控制信号用于启动所述脉搏波传感器采集手指脉搏波。本技术与现有技术对比的有益效果是：本技术的脉搏波采集手环，通过触摸感应器的设置，触摸区和采集区相邻设置在手环本体的表面，配合微控制器的控制工作，从而手指直接接触触摸区时可启动采集工作，而且手指直接触摸的同时也被相邻的采集区的脉搏波传感器采集提取脉搏数据。整个手环的启动工作，无需依赖额外的手机APP或者启动采集的按键，通过手指触摸即可实现采集，自动化程度高，方便用户的使用。同时，本技术的脉搏波传感器直接采集手指脉搏波的数据，不再是手腕处的脉搏数据，从而采集的数据更准确。【附图说明】图1是本技术具体实施方式的脉搏波采集手环的结构示意图；图2是本技术具体实施方式的脉搏波采集手环的工作模块示意图；图3是本技术具体实施方式的触摸感应器的电路结构图；图4是本技术具体实施方式的脉搏波采集手环的侧面结构示意图；图5是本技术具体实施方式的脉搏波采集手环的另一侧面结构示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施方式并对照附图对本技术做进一步详细说明。本具体实施方式的脉搏波采集手环，用于佩戴于手腕处。如图1～2所示，手环包括手环本体100、显示屏200、触摸感应器300、脉搏波传感器400和微控制器500。具体地，脉搏波传感器400为光电式脉搏波传感器。其中，触摸感应器300的触摸区301和脉搏波传感器400的采集区401相邻设置，且均设置在手环本体100的表面。触摸感应器300用于探测手指是否接触脉搏波采集手环的信息。具体地，一般手环的正面设置显示屏200，用于显示手环的相关状态信息。因此，可在显示屏200的旁边设置触摸区301和采集区401，便于采集脉搏波数据时，通过显示屏观察采集情况。微控制器500的检测输入端连接触摸感应器300的输出端，控制信号输出端连接脉搏波传感器400的控制信号输入端，微控制器500用于在接收到触摸感应器300输出的探测信号后，输出控制信号至脉搏波传感器400。该输出的控制信号用于启动脉搏波传感器400采集手指脉搏波。具体工作时，手环设备开启时，设备初始化。初始化完成后，屏幕显示设备启动。通过微控制器500的控制，手环对手指端的脉搏波信号全自动采集，光电式脉搏波传感器与触摸感应器互为开关，具体控制过程由微控制器500控制。开始工作时，触摸感应器300启动，进行检测手指的工作。微控制器500开始检测触摸感应器发出的信号，此时，光电式脉搏波传感器不进行信号采集。由于起始阶段手指未贴于触摸区和采集区，触摸感应器300向微控制器500发出未检测到手指的相关信号，微控制器500继续检测触摸感应器300。当手指贴于触摸区和采集区时，触摸感应器300检测到该信息，并向微控制器500发送检测到手指的相关信号。微控制器接收到该信号后，启动光电式脉搏波传感器400进行信号的采集工作，同时停止对触摸感应器的检测工作。在脉搏波信号的采集过程中，对接收到的采集信号进行判别。若判别采集的信号是脉搏波信号，则认为手指仍在探头位置，信号采集工作继续进行。当手指脱离触摸区和采集区时，采集的信号将不再是脉搏波信号。此时，微控制器500检测到该信息，判断手指离开探头位置，微控制器500控制停止光电脉搏波传感器400的采集工作，并启动触摸感应器300进行下一次的手指触摸的感应工作。对于手环的使用者而言，仅需被测试人员将手指指端贴于脉搏波传感器的采集区上。此时，触摸感应器300的触摸区301因被触摸感应，从而探测到有被测试人员。通过微控制器的控制，脉搏波传感器开始采集脉搏波，显示屏则显示开始采集脉搏波的标识，整个手环设备处于采集脉搏波的工作状态中。采集结束后，被测试人员将手指从采集区移开，触摸感应器300检测到相关信息后，通过微控制器的控制，从而停止采集。本具体实施方式的手环，采集部位为手指端，从而避免在手腕等部位采集时因散射问题而导致的信号质量不高的问题。设备为腕带式手环，信号的采集区位于手环的屏幕旁，便于随时对手指脉搏波信号进行采集操作。采集过程中，通过手指触摸，设置的触摸感应器识别到该触摸动作后，即可启动采集，无需点击按钮或者配合相关手机APP等的操作，采集的自动化程度高。上述触摸感应器有多种实现方式。如下提供一种结构简单，成本低的触摸感应器实现方案。如图3所示，通过设计的电路实现上述触摸感应器的功能。该触摸感应器电路包括感应电容Cp，第一电阻R1和斯密特触发器。感应电容Cp和第一电阻R1构成RC充放电电路。第一电阻R1的自由端连接斯密特触发器的输出端，感应电容Cp的自由端接地。感应电容Cp作为待触摸区，设置在前述手环上的触摸区位置。感应电容Cp两端的电压值输入至斯密特触发器的输入端，斯密特触发器的输出端作为触摸感应器的输出端，连接微控制器500的检测输入端，斯密特触发器根据感应电容Cp两端的电压值产生输出信号。具体地，运算放大器U和电阻R2、R3、R4一起构成斯密特触发器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉搏波采集手环，包括手环本体和显示屏，其特征在于：还包括触摸感应器、脉搏波传感器和微控制器，所述触摸感应器的触摸区和脉搏波传感器的采集区相邻设置，且均设置在所述手环本体的表面，所述触摸感应器用于探测手指是否接触所述脉搏波采集手环；所述微控制器的检测输入端连接所述触摸感应器的输出端，控制信号输出端连接所述脉搏波传感器的控制信号输入端，所述微控制器用于在接收到所述触摸感应器输出的探测信号后，输出控制信号至所述脉搏波传感器；所述控制信号用于启动所述脉搏波传感器采集手指脉搏波。

【技术特征摘要】
1.一种脉搏波采集手环，包括手环本体和显示屏，其特征在于：还包括触摸感应器、脉搏波传感器和微控制器，所述触摸感应器的触摸区和脉搏波传感器的采集区相邻设置，且均设置在所述手环本体的表面，所述触摸感应器用于探测手指是否接触所述脉搏波采集手环；所述微控制器的检测输入端连接所述触摸感应器的输出端，控制信号输出端连接所述脉搏波传感器的控制信号输入端，所述微控制器用于在接收到所述触摸感应器输出的探测信号后，输出控制信号至所述脉搏波传感器；所述控制信号用于启动所述脉搏波传感器采集手指脉搏波。2.根据权利要求1所述的脉搏波采集手环，其特征在于：所述触摸感应器包括感应电容，第一电阻和斯密特触发器，所述感应电容和第一电阻构成RC充放电电路，所述第一电阻的自由端连接所述斯密特触发器的输出端，所述感应电容的自由端接地，所述感应电容两端的电压值输入至所述斯密特触发器的输入端，所述斯密特触发器的输出端作为触摸感应器的输出端，连接所述微控制器的检测输入端，所述斯密特触发器根据所述感应电容两端的电压值产生输出信号。3.根据权利要求2所述的脉搏波采集手环，其特征在于：所述斯密特触发器包括运算放大器，第二电阻，第三电阻和第四电阻，所述第二电阻，第三电阻和第四电阻的一端相连，相连端连接所述运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，潘俊俊，张拓，
申请(专利权)人：深圳市岩尚科技有限公司，清华大学深圳研究生院，
类型：新型
国别省市：广东,44