[发明专利]基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置

权利要求书

1.基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，包括血氧传感器、集成模拟前端、混合信号微控制器、蓝牙模块、显示装置、电源管理模块、太阳能电池、输入装置和指示灯，血氧传感器设置于可穿戴装置的背面，与皮肤接触，血氧传感器与集成模拟前端相连，并由集成模拟前端控制和供电，集成模拟前端通过SPI与混合信号微控制器相连，蓝牙模块通过UART与混合信号微控制器相连，蓝牙模块与外部网络连接；电源管理模块与太阳能电池相连，二者用于为血氧饱和度检测装置中集成模拟前端、混合信号微控制器、蓝牙模块、显示装置、指示灯供电；显示装置、输入装置、指示灯分别与混合信号微控制器相连，并由混合信号微控制器控制工作，所述输入装置用于启动可穿戴装置的血氧饱和度检测功能，指示灯用于显示可穿戴装置当前所处的血氧饱和度检测功能状态。

2.根据权利要求1所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述电源管理模块包括太阳能充电电路、太阳能放电电路、太阳能充电控制器、太阳能放电控制器、太阳能接口、蓄电池接口、负载接口和蓄电池，其中太阳能电池与太阳能接口连接，蓄电池接口与蓄电池连接，蓄电池还设有接口用于与外部充电电源连接；负载接口与所述混合信号微控制器连接；太阳能充电控制器控制太阳能充电电路工作，太阳能电池通过太阳能充电电路向蓄电池充电；太阳能放电控制器控制太阳能放电电路工作，蓄电池通过太阳能放电电路向血氧饱和度检测装置中集成模拟前端、混合信号微控制器、蓝牙模块、显示装置、指示灯供电。

3.根据权利要求2所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，由所述太阳能充电电路和所述太阳能充电控制器组成的太阳能充电模块与由所述太阳能放电电路和所述太阳能放电控制器组成的太阳能放电模块彼此独立，充电和放电过程独立进行。

4.根据权利要求1或3所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述太阳能电池采用多晶硅薄膜型太阳能电池。

5.根据权利要求1所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述蓝牙模块包括主控制模块、射频核心模块、通用外围设备接口模块、传感器接口模块和天线，所述主控制模块用于接收、存储混合信号微控制器传来的信号，并在信号需要向外传输时，将信号传入射频核心模块，主控制模块包括导线相连的主控制器、JTAG接口、ROM、闪存、SRAM；所述射频核心模块用于在信号需要向外传输时，接收主控制模块传入的信号，并将信号由天线向外传输，射频核心模块包括导线相连的协控制器、数字锁相环、DSP调制解调器、SRAM、ROM和放大器，放大器与天线相连接；所述天线用于将信号发送到外部移动终端，并接收移动终端反馈结果，将反馈结果发送到显示装置显示；通用外围设备接口模块由导线相连的I²C、UART和SPI组成；传感器接口模块由导线相连的传感器控制器、ADC和比较器组成；主控制模块分别通过导线与射频核心模块、通用外围设备接口模块和传感器接口模块相连。

6.根据权利要求5所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述主控制模块在将信号传到射频核心模块后进入睡眠状态；

所述传感器控制器用于感知外接血氧传感器的工作状态，若外接血氧传感器没有进行信号采集，则控制蓝牙模块自动进入睡眠状态。

7.根据权利要求5所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述蓝牙模块采用蓝牙标准V4.0，用以将wifi、UWB无线射频技术纳入蓝牙技术。

8.根据权利要求1所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述血氧传感器包括LED灯和接收头，LED灯由所述集成模拟前端驱动和供电，接收头用于接收LED灯所发出光波在通过人体组织后的反射光。

9.根据权利要求8所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述集成模拟前端选用TI公司的AFE4400芯片，用于对采集到的血氧饱和度信号进行滤波、光路分离、自动增益、AD转换，同时还用于驱动血氧传感器中的LED灯。

10.根据权利要求1所述的基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置，其特征在于，所述混合信号微控制器选用TI公司的MSP430FR5739微控制器，用于对采集到的血氧饱和度信号进行中值滤波运算、滑动平均运算和LMS运算，得到平滑的信号分布，并进一步采用运动补偿算法去除运动过程中产生的运动伪差。