[发明专利]一种基于聚合物传感器的心率测量耳机

说明书

本发明公开了一种基于聚合物传感器的心率测量耳机，本体包括带柔性聚合物压力传感器的柔性耳套，柔性耳套套装在耳机上盖结构上，耳机上盖结构与耳机下盖结构连接，耳机上盖结构与耳机下盖结构之间设置有相互连接的微控制电路、传感器测量电路、电源模块和蓝牙模块，柔性耳套接触耳内血管用于运动过程中的心率监测，通过传感器测量电路将电响应信号发送至微控制电路，微控制电路通过蓝牙模块发送移动终端用于显示。本发明采用基于聚合物传感器对耳道血管脉动压力的测量可以有效监测人体心率变化，其测试原理简单、省电，几乎不增加耳机结构复杂性和质量。

技术领域

本发明属于心率测量技术领域，具体涉及一种基于聚合物传感器的心率测量耳机。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越关注自身健康，运动受到越来越多人的欢迎。心率是衡量运动效果，控制运动量的最有效标准，能够为用户提供脂肪燃烧、心肺锻炼和峰值锻炼的区间，这些数据可以帮助运动更加科学，同时对用户长期的运动效果有一定的评估作用。因此，心率测量是现有穿戴运动设备最为基础和关键的监测指标。

在心率监测领域，目前最准确的是心率带，但由于穿戴效果不佳，影响观感，没有受到广泛关注，取而代之的是各类手环和手表。但是，各类手环和手表产品心率测量的准确性严重依赖于用户的佩戴情况，如果用户佩戴较松，心率模块不能贴着皮肤，就会导致心率测量不准确。尤其是在运动过程中，手臂运动给佩戴状态带来一些不确定性影响，进而影响测量准确性。

相比手腕，耳旁区域是多种身体参数测试的理想地点，颈内动脉系统垂直沿着耳道区域运行，毛细血管系统贯穿耳屏、耳垂。在人们日常从事各种运动中，耳朵的位置尤其是耳内都相对稳定且没有过于激烈的动作，这就使其成为了一个理想的、稳定的测试平台。因此，耳内心率测量具有更高准确性。

目前已有一些在耳内测量心率的商业耳机产品，这些产品主要采用光电法监测心率，这种方法在手环和手表心率测量设备中应用广泛。其原理是由于人体的皮肤、骨骼、肌肉、脂肪等对于光的反射是固定值，而毛细血管和动脉、静脉由于随着脉搏容积不停变大变小，所以对光的反射值是波动值，而这个波动值正好与心率一致，所以光电容积法正是通过这个波动的频率来确定使用者的心率数据。这种方式的技术方案已经比较成熟，价格也相对较低，但是这种方式存在一些缺点，比如耗电快，影响智能穿戴设备续航，同时也容易受环境光或皮肤表面的干扰，造成心率数据的误差。

近年来，随着穿戴技术快速发展，出现了较多柔性压力聚合物材料，实验通过手腕、喉部和胸前佩戴，证明可以测量心率、呼吸节奏等生理参数，但还没有耳内测量的相关装置或设想。本发明提出利用柔性聚合物压力传感器来制作入耳式柔性心率测量耳套装置，具有测试原理简单、省电，而且几乎不增加耳机结构复杂性和质量的优点，具有重要推广价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于聚合物传感器的入耳式柔性心率测量耳套装置，通过感知耳内血管脉动压力来准确测量心率。

本发明采用以下技术方案：

一种基于聚合物传感器的心率测量耳机，包括本体，本体包括带柔性聚合物压力传感器的柔性耳套，柔性耳套套装在耳机上盖结构上，耳机上盖结构与耳机下盖结构连接，耳机上盖结构与耳机下盖结构之间设置有相互连接的微控制电路、传感器测量电路、电源模块和蓝牙模块，柔性耳套接触耳内血管用于运动过程中的心率监测，传感器测量电路能够将电响应信号发送至微控制电路，微控制电路通过蓝牙模块发送移动终端用于显示。

具体的，柔性耳套包括外缘帽和内套管，内套管设置在外缘帽的中心，内套管的底面和台阶表面分别设置有柔性耳套内管内外表面电极，两个柔性耳套内管内外表面电极之间间隔设置。

进一步的，耳机上盖结构的出音管顶端圆环侧面和颈缩下台阶表面分别设置有出音管外部电极，两个出音管外部电极间隔设置，分别通过电极引线与传感器测量电路连接。