專利名稱：新型心率監(jiān)測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人體監(jiān)測(cè)設(shè)備，特別是一種心率監(jiān)測(cè)器。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)有很多各種類型的心率監(jiān)測(cè)設(shè)備，但這些傳統(tǒng)心率監(jiān)測(cè)設(shè)備(如胸帶 式心率監(jiān)測(cè)器或腕式心率監(jiān)測(cè)器)中有的是將采集到的心電信號(hào)直接顯示出來(lái)，有的是將 采集到的心電信號(hào)直接調(diào)制5. 3KHz的低頻載波信號(hào)，然后以無(wú)線發(fā)射到外部顯示設(shè)備進(jìn) 行放大、顯示。由于心電信號(hào)中夾雜有大量的干擾信號(hào)，這樣沒(méi)有經(jīng)過(guò)何過(guò)濾直接對(duì)采集的 心電信號(hào)放大、顯示，顯示的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不可靠，而且調(diào)制后的心電信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳 輸方式傳送給外部顯示設(shè)備，難免在無(wú)線傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)信號(hào)的丟失或受其他傳輸信號(hào)干 擾，例如在一定范圍內(nèi)，心率監(jiān)測(cè)器傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)的互相干擾和竄擾，抗干擾能力差，數(shù) 據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性難以保障。另外，這些心率監(jiān)測(cè)設(shè)備只能監(jiān)測(cè)使用者心率情況，功能單 一，不利于市場(chǎng)的開(kāi)拓和發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種采集心電信號(hào)準(zhǔn)確、可靠，且抗擾能力強(qiáng)的多功 能心率監(jiān)測(cè)器。 本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 —種新型心率監(jiān)測(cè)器，包括有胸帶式采集裝置、顯示裝置，所述胸帶式采集裝置包 含有心率采集單元、第一微處理器和第一射頻收發(fā)裝置，所述心率采集單元由導(dǎo)聯(lián)電極端、 前置放大電路、工頻濾波電路、低通濾波電路和后置放大電路組成； 所述心率采集單元包含三個(gè)或三個(gè)以上的導(dǎo)聯(lián)電極端，所述前置放大電路是采用 高輸入阻抗和高共模抑制比的共模抑制放大電路； 所述胸帶式采集裝置還設(shè)有智能電源控制器，所述智能電源控制器由心電信號(hào)檢 測(cè)部件、電子開(kāi)關(guān)和電源組成； 所述胸帶式采集裝置還設(shè)有行走采集單元，所述行走采集單元采用機(jī)械式擺錘結(jié) 構(gòu)或電子式的加速度傳感器結(jié)構(gòu)； 所述顯示裝置包括顯示單元、第二微處理單元、存儲(chǔ)單元、第二射頻收發(fā)單元以及 與外部設(shè)備連接的接口； 所述接口是USB接口。 本實(shí)用新型的有益效果有在胸帶式采集裝置內(nèi)設(shè)有采用三個(gè)以上導(dǎo)聯(lián)電極端結(jié) 構(gòu)的心率采集單元和第一微處理器，這樣，采集的心電信號(hào)準(zhǔn)確、可靠，第一微處理器立即 對(duì)采集的心電信號(hào)進(jìn)行處理(計(jì)算、編碼配對(duì))，然后再通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元傳送給顯示裝 置，即不會(huì)像傳統(tǒng)心率監(jiān)測(cè)器那樣出現(xiàn)干擾和竄擾現(xiàn)象，數(shù)據(jù)安全、可靠。而且胸帶式采集 裝置設(shè)有智能電源控制器，可大大節(jié)約電源，電池使用壽命更長(zhǎng)、更耐用，還可達(dá)到環(huán)保目 的，使用也方便。另外，胸帶式采集裝置還設(shè)有采用機(jī)械式擺錘結(jié)構(gòu)或電子式的加速度傳感器結(jié)構(gòu)的步行采集單元，即可監(jiān)測(cè)使用者的步數(shù)和步速，更有利于指導(dǎo)鍛煉，同時(shí)也有利于 市場(chǎng)的開(kāi)拓。

圖1是本實(shí)用新型所述新型心率監(jiān)測(cè)器的工作原理示意圖。 圖2是本實(shí)用新型所述新型心率監(jiān)測(cè)器的心率采集單元的工作原理示意圖。 上述說(shuō)明書(shū)附圖的著作權(quán)及其它任何權(quán)利均屬于申請(qǐng)人所有。
具體實(shí)施方式現(xiàn)在結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。 如圖1所示，本實(shí)用新型所述新型心率監(jiān)測(cè)器包括有胸帶式采集裝置1和顯示裝 置2。其中，胸帶式采集裝置1由心率采集單元11、步行采集單元12、第一微處理單元13、第 一射頻收發(fā)單元14和智能電源控制器15組成。心率采集單元11主要負(fù)責(zé)采集反映心率 變化的心電信號(hào)；步行采集單元12主要負(fù)責(zé)采集步行速度和步行數(shù)量，其可以采用機(jī)械式 擺錘結(jié)構(gòu)或電子式的加速度傳感器(如飛思卡爾的MMA7260)結(jié)構(gòu)來(lái)完成；第一微處理單 元(如Holtek的HT48R06)13主要負(fù)責(zé)對(duì)采集的心電信號(hào)、步行數(shù)據(jù)等進(jìn)行處理，計(jì)算出 心率、步數(shù)、步速以及消耗的卡路里等，并進(jìn)行編碼配對(duì)；第一射頻收發(fā)單元(如Chipcon 的CC2500) 14主要用于將已處理的采集數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示裝置2 ;智能電源控制器15由心電 信號(hào)檢測(cè)部件、電子開(kāi)關(guān)和電源組成，主要用于控制電源開(kāi)關(guān)及電源供給。顯示裝置2由 顯示單元21、第二微處理單元22、存儲(chǔ)單元23、第二射頻收發(fā)單元24和USB接口 25組成。 顯示單元21是顯示屏(LCD液晶顯示屏)，主要通過(guò)圖標(biāo)、數(shù)字等方式表示心率、卡路里、步 數(shù)、步速等健康指標(biāo)數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)單元23主要用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)；第二微處理單元(如 十速的TM8795)22主要用于控制顯示單元21、存儲(chǔ)單元23工作；第二射頻收發(fā)單元(如 Chipcon的CC2500)24主要用于接收第一射頻收發(fā)單元14發(fā)送過(guò)來(lái)的已處理過(guò)的采集數(shù)
據(jù)；USB接口 25主要用于與外部設(shè)備(如計(jì)算機(jī))進(jìn)行通訊(如數(shù)據(jù)傳輸)。使用者將
胸帶式采集裝置1佩戴在胸前，心電信號(hào)(頻率為0. 03Hz 100Hz，幅度約lmV 5mV)即 從心率采集單元11的導(dǎo)聯(lián)電極端(圖中未顯示出來(lái))輸入，此時(shí)，智能電源控制器15接收 到心電信號(hào)便自動(dòng)打開(kāi)電源，向各組成單元供給電源，胸帶式采集裝置l開(kāi)始工作，反之即 停止工作，即當(dāng)使用者取下胸帶式采集裝置1，智能電源控制器15持續(xù)接收不到從導(dǎo)聯(lián)電 極端傳來(lái)的心電信號(hào)便會(huì)立即關(guān)閉整個(gè)電路電源。這樣即可大大節(jié)約電源，電池使用壽命 更長(zhǎng)、更耐用，還可達(dá)到環(huán)保目的，使用也方便。心率采集單元11開(kāi)始實(shí)時(shí)采集使用者的心 電信號(hào)，并傳輸給第一微處理單元13，與此同時(shí)，步行采集單元12也開(kāi)始實(shí)時(shí)采集使用者 的步數(shù)、步速數(shù)據(jù)，并傳輸給第一微處理單元13，接著，第一微處理單元13對(duì)傳送過(guò)來(lái)的心 電信號(hào)和步行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、計(jì)算，產(chǎn)生使用者的心率、步速、步數(shù)及消耗的卡路里等數(shù)據(jù)， 并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼及配對(duì)，即編碼時(shí)在數(shù)據(jù)編碼加上每個(gè)胸帶式采集裝置1設(shè)置的唯一 識(shí)別碼，再與顯示裝置2配對(duì)，有效防止各監(jiān)測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的相互干擾和竄擾，然后 通過(guò)第一射頻收發(fā)單元14發(fā)送給顯示裝置2。為了降低同頻干擾，胸帶式采集裝置1發(fā)射 心電信號(hào)之前先進(jìn)行偵聽(tīng)，偵查是否有同頻的其它監(jiān)測(cè)器在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，若沒(méi)有，則開(kāi)始 傳輸，反之否則等待。顯示裝置2的第二射頻收發(fā)單元25接收到由第一射頻收發(fā)單元14發(fā)送過(guò)來(lái)的心率、步速、步數(shù)及消耗的卡路里等數(shù)據(jù)后傳送給第二微處理單元22，第二微處 理單元22將數(shù)據(jù)處理后控制顯示單元21以圖標(biāo)、數(shù)字等方式把該數(shù)據(jù)表示出來(lái)，同時(shí)控制 存儲(chǔ)單元23對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，最后還可以通過(guò)USB接口與微計(jì)算機(jī)連接，即可直接對(duì)使 用者的運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析，進(jìn)而指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)者的鍛煉。當(dāng)然，顯示裝置2可以是手表，其 攜帶、使用更方便。 圖2是本實(shí)用新型所述新型心率監(jiān)測(cè)器的胸帶式采集裝置1的心率采集單元11， 其包括有三個(gè)或三個(gè)以上的導(dǎo)聯(lián)電極端111、前置放大電路(該前置放大電路是采用高輸 入阻抗和高共模抑制比的共模抑制放大電路)112、工頻濾波電路113、低通濾波電路114、 后置放大電路115。使用者佩戴該胸帶式采集裝置l，心電信號(hào)(頻率為0. 03Hz 100Hz， 幅度約lmV-5mV)即從導(dǎo)聯(lián)電極端111輸入，傳送給智能電源控制器15(圖中未表示出來(lái)) 和前置放大電路112，前置放大電路112接收到心電信號(hào)即對(duì)其進(jìn)行4倍 20倍放大，然后 經(jīng)工頻濾波電路(過(guò)濾50HZ或60HZ的干擾信號(hào))113和低通濾波電路(過(guò)濾頻率100Hz 以上的干擾信號(hào))114將心電信號(hào)中夾雜的大量干擾信號(hào)過(guò)濾掉，得到準(zhǔn)確、可靠的心電信 號(hào)，最后經(jīng)后置放大電路115對(duì)過(guò)濾后的心電信號(hào)進(jìn)行50倍 200倍放大，得到我們所需 的心電信號(hào)并傳給第一微處理單元13進(jìn)一步處理(計(jì)算、編碼等)。另外，本實(shí)用新型的心 率采集單元11采用3點(diǎn)式采集結(jié)構(gòu)(即設(shè)有3個(gè)導(dǎo)聯(lián)電極端111，當(dāng)然也可以設(shè)得更多。)， 心電信號(hào)更準(zhǔn)確、更可靠。
權(quán)利要求一種新型心率監(jiān)測(cè)器，包括有胸帶式采集裝置、顯示裝置，所述胸帶式采集裝置包含有心率采集單元、第一微處理器和第一射頻收發(fā)裝置，其特征在于所述心率采集單元由導(dǎo)聯(lián)電極端、前置放大電路、工頻濾波電路、低通濾波電路和后置放大電路組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型心率監(jiān)測(cè)器，其特征在于所述心率采集單元包含三個(gè) 以上的導(dǎo)聯(lián)電極端，所述前置放大電路是采用高輸入阻抗和高共模抑制比的共模抑制放大 電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型心率監(jiān)測(cè)器，其特征在于所述胸帶式采集裝置還設(shè)有 智能電源控制器，所述智能電源控制器由心電信號(hào)檢測(cè)部件、電子開(kāi)關(guān)和電源組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型心率監(jiān)測(cè)器，其特征在于所述胸帶式采集裝置還 設(shè)有行走采集單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型心率監(jiān)測(cè)器，其特征在于所述行走采集單元采用機(jī)械 式擺錘結(jié)構(gòu)或電子式的加速度傳感器結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型心率監(jiān)測(cè)器，其特征在于所述顯示裝置包括顯示單元、 第二微處理單元、存儲(chǔ)單元、第二射頻收發(fā)單元以及與外部設(shè)備連接的接口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型心率監(jiān)測(cè)器，其特征在于所述接口是USB接口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-3、5-7中任何一項(xiàng)所述的新型心率監(jiān)測(cè)器，其特征在于所述顯示裝置是手表。
專利摘要一種新型心率監(jiān)測(cè)器，包括有胸帶式采集裝置、顯示裝置，所述胸帶式采集裝置包含有心率采集單元、第一微處理器和第一射頻收發(fā)裝置，所述心率采集單元由三個(gè)導(dǎo)聯(lián)電極端、前置放大電路、工頻濾波電路、低通濾波電路和后置放大電路組成。這樣，采集的心電信號(hào)準(zhǔn)確、可靠，第一微處理器立即對(duì)采集的心電信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、編碼配對(duì)，然后以無(wú)線收發(fā)單元傳送給顯示裝置，不會(huì)像傳統(tǒng)心率監(jiān)測(cè)器那樣出現(xiàn)干擾和竄擾現(xiàn)象，數(shù)據(jù)安全、更可靠。而且胸帶式采集裝置設(shè)有智能電源控制器，可大大節(jié)約電源，電池使用壽命更長(zhǎng)、更耐用，還可達(dá)到環(huán)保目的，使用也方便。
文檔編號(hào)A61B5/024GK201445522SQ20092005725
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者陳笠 申請(qǐng)人:陳笠