[发明专利]一种柔性创口贴式心率计

说明书

技术领域

本发明涉及可穿戴式设备领域，尤其涉及一种柔性创口贴式心率计。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，以至于生活生存所引起的压力不断威胁着人类的健康，而压力过大、精神紧张时往往会引起人的心率不正常，最后长期的心率不正会导致各种疾病。因此，人们的关注点已从饮食安全与医疗保障领域，转移到了对身体状况的实时监控领域中。国内外各类企业与科研机构为了满足这种日益增大的技术需求，纷纷开发出各种可穿戴式设备，尤其对于便携式心率计的研究引起广泛的关注。

目前市场上的心率计主要以腕带式结构作为主体，通过搭配不同类型的心率传感器组装成可穿戴式的心率计。根据探测原理，心率传感器的种类可分为光电式、压容式和压阻式，其中光电式因其具有非侵入、非接触的好处而被应用得最为广泛，然而由于腕带的松紧程度难以掌握，易造成光电式心率传感器测量误差，过松会引起探测信号过弱、过紧则使得穿戴者不适。除此之外，由于光电式心率传感器是通过光反射来测量心率：它是根据心脏跳动时，人体全身血管会有微小波动的原理，通过对皮下血管发射光束，实时检测反射光周期性的强度变化，从而得出人体的脉搏信号。该传感器使用时，会因为环境引起的光干扰、穿戴者的肤色、汗液以及脂肪厚度等因素也容易造成测量误差，且一旦传感器功能异常，则需要心率计整体更换，花费高昂。

因此，发明一种能准确、实时测量且保证良好的穿戴体验的便携式心率计是便携式医疗设备发展的迫切需求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种柔性创口贴式心率计，其具有无腕带、粘贴式、穿戴体验好、分辨率高、灵敏度高和制备简单的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种柔性创口贴式心率计，包括电源组件、传感组件、信号处理组件、包覆组件和柔性基底；所述传感组件和信号处理组件分别与电源组件电连接，且所述信号处理组件与传感组件电连接；所述电源组件、传感组件和信号处理组件均包覆于所述包覆组件中，并附着于所述柔性基底上。

本发明的工作原理为：当穿戴者将柔性创口贴式心率计粘贴于手臂或者心脏等脉搏处，脉搏跳动引起传感组件的电学性能改变，并通过传感组件将这种变化信号传输至信号处理组件，信号处理组件对该信号进行处理，然后显示穿戴者的心率状况。

相对于现有技术，本发明采用柔性创口贴式封装，使用区域不受身体部位限制，任意部位都可以使用，如颈动脉、胸部、手腕、大腿内动脉等，同时具有优秀的隐蔽性与舒适性，缩小了心率计的整体体积，解决了传统腕带式需要特定的松紧度才能有效使用的问题，且该封装模式在保证良好的心率监控条件下，给穿戴者带来更加舒适的用户体验。

进一步地，所述传感组件包括应力传感模块，所述应力传感模块包括阵列式应力传感器，所述阵列式应力传感器由多根表面设有纳米结构薄膜的纤维丝通过编织的方式形成，所述纤维丝在横向和纵向上相互交叉叠放，其表面的纳米结构薄膜在交叉部位相互接触，构成一个传感单元。优选地，所述传感单元的数量为9～2000个。相比于光电式传感器，阵列式应力传感器具有多点实时检测、灵敏度高与稳定性高的优点。

进一步地，所述纳米结构薄膜为一维纳米线薄膜、一维纳米棒薄膜、一维纳米管薄膜、二维纳米薄片薄膜或三维网络纳米结构薄膜；且所述纳米结构薄膜为金属纳米结构薄膜、或半导体纳米结构薄膜中的一种或多种的复合。纳米结构薄膜的具体结构和材料选择范围广，可视实际所需而定。

进一步地，所述纤维丝为有机高分子纤维丝、碳纤维丝、纺织纤维丝、金属丝或光导纤维。纤维丝材料可以是导电材料或表面镀有导电层的纤维材料，选材范围广，其直径大小可视实际所需而定。

进一步地，所述应力传感模块还包括导线和集线器，所述集线器与阵列式应力传感器连接，所述导线与集线器连接。集线器用于整理阵列式应力传感器的信号输入、输出端口，并接入信号处理组件。

进一步地，所述传感组件的两端分别通过排线与电源组件和信号处理组件连接。通过插拔两端的排线，即可完成传感组件的安装和拆卸，避免一旦传感组件出现异常则需要整体更换心率计的问题，从而最大限度地降低用户后续维护成本。

进一步地，所述信号处理组件包括单片机和通信模块，所述通信模块与单片机电连接，所述通信模块包括蓝牙通信子模块和wifi通信子模块，用以传输心率数据。

进一步地，所述电源组件包括电池和USB充电口，用以为传感组件和信号处理组件供电。

进一步地，所述信号处理组件和电源组件表面设有粘性层，用以粘贴在人体上。