利用压力传感器的智能感测系统和可穿戴单元技术方案

利用压力传感器的智能感测系统包括：压力传感器，感测施加的压力而产生第一可变电压及第二可变电压；差动放大器，产生根据输出电流及电阻值而确定电压值的输出电压，所述输出电流是根据所述第一可变电压与所述第二可变电压的电压差而产生，所述电阻值是通过控制信号调节；以及处理器，感测所述输出电压的电压值而测定施加的所述压力，输出用以调节放大电压的电压值的所述控制信号。也提供可穿戴单元。

【技术实现步骤摘要】
利用压力传感器的智能感测系统和可穿戴单元
本专利技术涉及一种利用压力传感器的智能感测系统，更具体而言，涉及一种用以感测由使用者施加的压力并将感测结果转换成数码信号及波形而实时监测使用者的身体状况的利用压力传感器的智能感测系统和可穿戴单元。
技术介绍
通常，医院主要使用的气压血压计通常是在人稳定化成一定程度的状态下对小臂施加压力而测定血压及脉搏。这种血压计不建议一天测定6次以上。这种血压计无法携带来容易地测定血压。另一方面，摆脱固定式的智能血压计虽可携带，但仍存在较大且不便的缺点。利用心电图(ECG，electrocardiography)传感器或光学脉波(PPG，Photoplethysmography)传感器的峰值的时间差测定血压的技术因每个人具有不同的特性而非常难以准确地测定血压。第一，可在胸口设置心电图传感器而测定血压，或者在小臂或手腕设置光学脉波传感器来测定血压。即，可通过使两个不同的传感器隔以特定的距离而利用演算法分析身体反应的时间差来测定血压。第二，可将隔开固定距离的一对心电图传感器或一对光学脉波传感器的峰值的时间间隔测定为血压。即，可通过使两个相同的传感器隔以特定的距离而利用演算法分析身体反应的时间差来测定血压。如果想要像以往一样测定血压，则非常复杂。尤其，需将最少两个传感器隔开固定距离而附着到身体的两处，需测定各传感器信号的峰值来呈现出血压。另外，为了进行实际测定，需先使皮肤与测定电极稳定化，因肤色或多种噪音而误差变大，因此非常难以准确地测定。专利技术内容[专利技术要解决的问题]本专利技术的目的在于解决以往的问题，提供一种用以感测由使用者施加的压力并将感测结果转换成数码信号及波形来实时监测使用者的身体状况的利用压力传感器的智能感测系统。[解决问题的手段]本专利技术的一实施例的利用压力传感器的智能感测系统包括：压力传感器，感测施加的压力而产生第一可变电压及第二可变电压；差动放大器，产生根据输出电流及电阻值而确定电压值的输出电压，所述输出电流是根据所述第一可变电压与所述第二可变电压的电压差产生，所述电阻值是通过控制信号调节；以及处理器，感测所述输出电压的电压值而测定施加的所述压力，输出用以调节放大电压的电压值的所述控制信号。本专利技术的一实施例的应用利用压力传感器的智能感测系统的可穿戴单元包括包覆使用者的头部的头带、为了矫正使用者的视力、保护使用者的眼睛或体验虚拟现实而以可装卸的方式配戴到使用者的头部的头戴式视图器、以可装卸的方式配戴到使用者的臂部或腿部的装卸带、为了保护使用者的头部而配戴到使用者的头部的头帽、及以可装卸的方式附着到用以测定使用者的身体状况的位置的装卸贴片中的任一种可穿戴单元。[专利技术效果]根据本专利技术的利用压力传感器的智能感测系统，可感测由使用者施加的压力并将感测结果转换成数码信号及波形来实时监测使用者的身体状况。另外，本专利技术更简略地实现差动放大器的细节构成，由此可减小利用压力传感器的智能感测系统的面积。另外，本专利技术可通过利用压力传感器的智能感测系统而根据使用者的选择来实时确认使用者的身体状况。尤其，可通过利用压力传感器的智能感测系统的细节构成而基于由使用者施加的压力提取与使用者的各种身体状况对应的身体信息来提供给使用者。另外，本专利技术可通过利用压力传感器的智能感测系统而简便且准确地测定身体信息中的体温、血压、脉搏、血流、氧饱和度中的至少任一种来提供给使用者。另外，本专利技术在通过可穿戴单元的细节构成而将可穿戴单元配戴到使用者的臂部、腿部或头部时，可使可穿戴单元的配戴较为自然，将配戴可穿戴单元时的负担最小化。附图说明图1是表示本专利技术的一实施例的利用压力传感器的智能感测系统的构成的框图。图2是表示本专利技术的第一实施例的利用压力传感器的智能感测系统的构成的框图。图3是表示本专利技术的第二实施例的利用压力传感器的智能感测系统的构成的框图。图4是表示图1所示的差动放大器的第一实施例的图。图5是表示图2及图3所示的电压-电流放大器的第一实施例的图。图6是表示图2及图3所示的可变电阻的构成的图。图7是表示图1至图3所示的电压分配时间常数的构成的电路图。图8是表示本专利技术的另一实施例的利用压力传感器的智能感测系统的构成的框图。图9A到图9D是表示本专利技术的一实施例的应用利用压力传感器的智能感测系统的可穿戴单元的各种实施例的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的利用压力传感器的智能感测系统的一实施例进行说明。此时，本专利技术并不限制或限定于实施例。另外，在对本专利技术进行说明时，为了使本专利技术的主旨更明确，可省略对公知的功能或构成的具体说明。参照图1，本专利技术的一实施例的利用压力传感器的智能感测系统100可包括压力传感器110、差动放大器120、电压分配时间常数130、滤波器140及处理器150。压力传感器110可感测从外部施加的压力而产生第一可变电压VBP及第二可变电压VBN。压力传感器110可产生基于从外部施加的压力而调节电压值的第一可变电压VBP及第二可变电压VBN。例如，压力传感器110可产生从外部施加的压力越增加则电压差越增加的第一可变电压VBP及第二可变电压VBN。差动放大器120可接收第一可变电压VBP及第二可变电压VBN而产生放大电压VA。差动放大器120可产生根据输出电流及电阻值而确定电压值的放大电压VA，所述输出电流是根据第一可变电压VBP与第二可变电压VBN的电压差而产生，所述电阻值是通过控制信号CTRL＜1∶N＞调节。差动放大器120可感测放大第一可变电压VBP与第二可变电压VBN的电压差而产生根据电阻值确定电压值的放大电压VA。电压分配时间常数130可基于使用内部所包括的串联电阻的电压分配而输出放大电压VA的特定频带的信号。基于电压分配时间常数130产生的放大电压VA可用于感测从外部输入的压力的信息。能够以如下方式实现电压分配时间常数130：在稳定地产生由差动放大器120产生的放大电压VA的情况下，立即将放大电压VA输出到处理器150。滤波器140可过滤放大电压VA所包括的特定频带的信号而产生输出电压VO。滤波器140可对通过电压分配时间常数130产生的放大电压VA执行过滤而产生输出电压VO。能够以如下方式实现滤波器140：在稳定地产生由差动放大器120产生的放大电压VA的情况下，不执行过滤而立即将放大电压VA输出到处理器150。处理器150可包括模拟数码转换器151及通信电路152。模拟数码转换器151可产生与输出电压VO的电压值对应的数码信号DIGITAL＜1∶M＞。模拟数码转换器151可产生根据作为模拟电压的输出电压VO的电压值而逻辑电平组合可变的数码信号DIGITAL＜1∶M＞。可由模拟数码变换器(ADC，Analog-DigitalConverter)实现模拟数码转换器151。通信电路152可从模拟数码转换器151接收数码信号DIGITAL本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用压力传感器的智能感测系统，包括：/n压力传感器，感测施加的压力而产生第一可变电压及第二可变电压；/n差动放大器，产生根据输出电流及电阻值而确定电压值的输出电压，所述输出电流是根据所述第一可变电压与所述第二可变电压的电压差而产生，所述电阻值是通过控制信号调节；以及/n处理器，感测所述输出电压的电压值而测定施加的所述压力，输出用以调节放大电压的电压值的所述控制信号。/n

【技术特征摘要】
20181224 KR 10-2018-01684261.一种利用压力传感器的智能感测系统，包括：
压力传感器，感测施加的压力而产生第一可变电压及第二可变电压；
差动放大器，产生根据输出电流及电阻值而确定电压值的输出电压，所述输出电流是根据所述第一可变电压与所述第二可变电压的电压差而产生，所述电阻值是通过控制信号调节；以及
处理器，感测所述输出电压的电压值而测定施加的所述压力，输出用以调节放大电压的电压值的所述控制信号。


2.根据权利要求1所述的智能感测系统，其中所述第一可变电压及所述第二可变电压基于施加的所述压力而调节电压值。


3.根据权利要求1所述的智能感测系统，其中所述压力传感器包括连接到电源电压与接地电压之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，
基于根据施加的所述压力变更电阻值的所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值而产生所述第一可变电压，基于根据施加的所述压力变更电阻值的所述第三电阻与所述第四电阻的电阻值而产生所述第二可变电压。


4.根据权利要求1所述的智能感测系统，其中所述压力传感器包括串联连接的第一电流源及第二电流源与第一电容器及第二电容器，
基于根据施加的所述压力变更电容值的所述第一电容器的电容值而产生所述第一可变电压，基于根据施加的所述压力变更电容值的所述第二电容器的电容值而产生所述第二可变电压。


5.根据权利要求1所述的智能感测系统，其中所述差动放大器实现为产生根据所述输出电流及电阻值而确定电压值的所述输出电压的电压-电流放大器，所述输出电流是感测放大所述第一可变电压与所述第二可变电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴志晩，
申请(专利权)人：艾尔森股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR