專利名稱：基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人體生命特征檢測技術(shù)，尤其是涉及一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的興起，各種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用也將會越來越受到潛在客戶的關(guān)注。藍(lán)牙(bluetooth)是一種短距的無線通訊技術(shù)，電子裝置彼此可以透過藍(lán)牙模塊而連接起來，省去了傳統(tǒng)的電線。透過芯片上的無線接收器，配有藍(lán)牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠在十公尺的距離內(nèi)彼此相通，傳輸速度可以達(dá)到每秒鐘I兆字節(jié)。同時(shí)，藍(lán)牙支持設(shè)備短距離通信(一般是IOm之內(nèi))。能在包括移動電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802. 15，工作在2. 4GHZ頻帶，帶寬為IMb/ So人體的體溫和脈搏是人重要的生理參數(shù)。一般對體溫的量測的部位有舌下溫度，肛門溫度，腋下溫度。肛溫36.0 37.8°C，超過38°C即為發(fā)燒?？跍?6. 4 37. 2°C，超過37. 5°C即為發(fā)燒。腋溫35. 9 36. 7°C，超過37°C即為發(fā)燒。脈搏即動脈搏動，脈搏頻率即脈率。正常人的脈搏和心跳是一致的。正常成人為60到100次/分，常為每分鐘70-80次，平均約72次/分。老年人較慢，為55到60次/分。新生嬰兒平均為120 140次/分。I歲120次/分，3歲110次/分，5歲100次/分，7歲90次/分，8歲后可減少到70次/分正常人脈率規(guī)則，不會出現(xiàn)脈搏間隔時(shí)間長短不一的現(xiàn)象。正常人脈搏強(qiáng)弱均等，不會出現(xiàn)強(qiáng)弱交替的現(xiàn)象。因此測量脈搏對人的健康水平的反映是必不可少的手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對人的身體健康狀況的檢查與監(jiān)控的基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置及其應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，包括主控制芯片、藍(lán)牙芯片、家庭信息終端、移動網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程終端設(shè)備，其特征在于，還包括體溫測量模塊、脈搏測量模塊，所述的主控制芯片分別與體溫測量模塊、脈搏測量模塊連接，所述的主控制芯片通過藍(lán)牙芯片與家庭信息終端連接，所述的家庭信息終端通過移動網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端設(shè)備連接。所述的體溫測量模塊包括依次連接的溫度傳感器、放大器、AD轉(zhuǎn)換芯片，所述的AD轉(zhuǎn)換芯片與主控制芯片連接；首先通過溫度傳感器對人體的溫度進(jìn)行感應(yīng)并發(fā)出相應(yīng)的信號，通過放大電路對信號進(jìn)行調(diào)整輸入到AD轉(zhuǎn)換芯片中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控制芯片中。
所述的溫度傳感器為電壓變化型的溫度檢測元件。所述的脈搏測量模塊包括依次連接的傳感器電路、波形放大電路、濾波電路和陷波器、比較器電路，所述的比較器電路與主控制芯片連接。所述的傳感器電路為壓力傳感器或者紅外線發(fā)射二極管與接收二極管組成的傳感器。所述的比較器電路用于產(chǎn)生輸入主控制芯片的計(jì)數(shù)脈沖，通過在主控制芯片設(shè)定定時(shí)器，在一定時(shí)間內(nèi)，收到一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)一次，從而能夠得出人一分鐘內(nèi)脈搏的次數(shù)。一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟I)系統(tǒng)初始化；
2)主控制芯片判斷為體溫測量還是脈搏測量，若為體溫測量，執(zhí)行步驟3)，若為脈搏測量，執(zhí)行步驟4)；3)體溫測量模塊進(jìn)行測量，并將體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給主控制器，主控制器接受體溫?cái)?shù)據(jù)并在其后加上體溫標(biāo)識位后存儲在主控制芯片上，執(zhí)行步驟5)；4)脈搏測量模塊進(jìn)行測量，并將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制器，主控制器接受脈搏數(shù)據(jù)并在其后加上脈搏標(biāo)識位后存儲在王控制芯片上，并執(zhí)彳了步驟5)；5)主控制芯片判斷體溫?cái)?shù)據(jù)是否超出設(shè)定的溫度閾值，或每分鐘脈搏次數(shù)數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定的脈搏閾值，若兩者都為否，執(zhí)行步驟7)，否則執(zhí)行步驟6)；6)主控制芯片主動向家庭信息終端發(fā)送連接請求，并判斷是否連接上，若為是，執(zhí)行步驟11)，若為否，繼續(xù)發(fā)動連接請求；7)家庭信息終端定時(shí)通過藍(lán)牙發(fā)送讀取指令，主控制芯片判斷該讀取指令為體溫標(biāo)識位還是脈搏標(biāo)識位，若為體溫標(biāo)識位，執(zhí)行步驟8)，若為脈搏標(biāo)識位，執(zhí)行步驟9)；8)主控制芯片將體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給家庭信息終端，執(zhí)行步驟10)；9)主控制芯片將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給家庭信息終端，執(zhí)行步驟10)；10)家庭信息終端通過移動網(wǎng)絡(luò)將接收到數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程終端設(shè)備；11)主控制芯片主動將報(bào)警信息發(fā)送給家庭信息終端。所述的體溫標(biāo)識位為1，所述的脈搏標(biāo)識位為O。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對人體的體溫和脈搏進(jìn)行測量后傳輸給主控制芯片，主控制芯片傳輸?shù)郊彝バ畔⒔K端，通過3G網(wǎng)絡(luò)讀取家庭信息終端的信息，從而能夠很好的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對人的身體健康狀況的檢查以及監(jiān)控。


圖I為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的體溫測量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的脈搏測量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例如圖I所示，一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，包括主控制芯片
I、藍(lán)牙芯片4、家庭信息終端5、移動網(wǎng)絡(luò)6、遠(yuǎn)程終端設(shè)備7、體溫測量模塊2、脈搏測量模塊3，所述的主控制芯片I分別與體溫測量模塊2、脈搏測量模塊3連接，所述的主控制芯片I通過藍(lán)牙芯片4與家庭信息終端5連接，所述的家庭信息終端5通過移動網(wǎng)絡(luò)6與遠(yuǎn)程終端設(shè)備7連接。I、人體體溫檢測如圖2所示，所述的體溫測量模塊2包括依次連接的溫度傳感器21、放大器22、AD轉(zhuǎn)換芯片23，所述的AD轉(zhuǎn)換芯片23與主控制芯片I連接。體溫測量模塊2主要原理是首先通過溫度傳感器21對人體的溫度進(jìn)行感應(yīng)然后發(fā)出相應(yīng)的信號，通過放大電路22對信號進(jìn)行調(diào)整輸入到AD轉(zhuǎn)換芯片23中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到主控制芯片I中。 溫度傳感器21可以選擇電壓變化型，例如LM35這種電壓變化型的溫度檢測元件，隨著溫度的變化電壓呈線性的變化，LM35為當(dāng)0度時(shí)輸出0V，每提升一度電壓升高10mv。LM35可以達(dá)到正負(fù)1/4°C的準(zhǔn)確度。因電壓IOmV的變化比較微弱，可以加放大電路對電壓值初始準(zhǔn)位以及增益進(jìn)行合適的調(diào)節(jié)，可選擇0PA2604，TL082等。后端線路即開始對放大器的輸出值進(jìn)行采樣，采樣芯片可以根據(jù)需要的精度要求來選擇。主控制芯片I選擇單片機(jī)即可。通過這個(gè)模塊就可以很好的實(shí)現(xiàn)對人體體溫的測量，其中溫度傳感器21的精度要求比較準(zhǔn)確。當(dāng)主控制芯片I完成了對溫度的采集之后即可通過藍(lán)牙傳輸?shù)郊彝バ畔⒔K端5，然后傳輸?shù)竭h(yuǎn)程終端設(shè)備7。主控制芯片I的軟件中還可以設(shè)定當(dāng)溫度達(dá)到多少度后進(jìn)行報(bào)警，比如將溫度檢測裝在小孩或者老人的身上，當(dāng)人在遠(yuǎn)程的時(shí)候可以很好的得知家中人的溫度的情況從而做出快速的反應(yīng)。2、脈搏檢測如圖3所示，所述的脈搏測量模塊3包括依次連接的傳感器電路31、波形放大電路32、濾波電路和陷波器33、比較器電路34，所述的比較器電路34與主控制芯片I連接。傳感器電路31可以選用壓力傳感器或者紅外線發(fā)射二極管和接收二極管組成的傳感器。壓力傳感器需要選擇低頻響應(yīng)好，抗干擾能力強(qiáng)，輸出電壓與壓力成正比。紅外線發(fā)射二極管和接收二極管組成的傳感器的原理是將手指放在紅外線發(fā)射二極管和接收二極管之間，血管中血液的流量隨著心臟的跳動變化，由于手指放在光的傳遞路徑中，血管中血液飽和度的變化將引起光的傳遞強(qiáng)度變化，此變化和心跳的節(jié)拍相對應(yīng)，因此紅外接收二極管的電流也跟著心跳的節(jié)拍改變，使得紅外接收二極管輸出與心跳節(jié)拍相對應(yīng)的脈沖信號。由傳感器電路31所得的脈搏信號時(shí)很微弱的，很容易淹沒在噪聲及干擾信號之中。人體的脈搏信號頻率正常再IHz左右，最大也不會超過4Hz，因此就需要波形放大電路32和濾波電路來對信號進(jìn)行處理。波形放大電路32應(yīng)該要求有較高的增益。對于濾波器的應(yīng)當(dāng)為一個(gè)低通濾波器，濾波器的上限截止頻率可設(shè)為40Hz。因脈搏信號很微弱，工頻干擾也可能會對其產(chǎn)生干擾，采用以陷波器可以有效的濾除。比較器電路34用于產(chǎn)生輸入主控制芯片I的計(jì)數(shù)脈沖，通過在主控制芯片I設(shè)定定時(shí)器，在一定時(shí)間內(nèi)，收到一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)一次，從而能夠得出人一分鐘內(nèi)脈搏的次數(shù)。
脈搏信號比較微弱，要求傳感器的干擾源盡可能的少，如果是光電二極管傳感器，應(yīng)當(dāng)密封減少環(huán)境光的影響。還有對硬件電路的屏蔽可以減少外界的電磁干擾，而采用陷波器可以解決工頻干擾的問題。3、數(shù)據(jù)的傳輸當(dāng)測量完成以后，通過藍(lán)牙傳輸測量數(shù)據(jù)。家庭信息終端5可以以MT1000為原型集成藍(lán)牙功能，現(xiàn)在提供藍(lán)牙芯片解決方案的公司很多，CSR，Broadcom, TI，英飛凌等?？梢愿鶕?jù)要求選擇合適的藍(lán)牙芯片。本發(fā)明下面主要描述軟件流程的實(shí)現(xiàn)。首先因?yàn)橹骺刂菩酒琁同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對人體體溫和脈搏的測量，因此在藍(lán)牙傳輸?shù)臅r(shí)候如何讓接收端辨別傳輸?shù)氖悄膫€(gè)數(shù)據(jù)，我們可以設(shè)定一個(gè)標(biāo)志位，具體的實(shí)現(xiàn)可以設(shè)定主控制芯片I傳輸數(shù)據(jù)位的最高位為標(biāo)志位，如體溫標(biāo)志位1，脈搏標(biāo)志位O。量測出來的脈搏和體溫的值直接最后一位加上標(biāo)志位進(jìn)行存儲，并通過藍(lán)牙芯片4傳送給信息機(jī)終端5。當(dāng)信息機(jī)終端5想要讀取主控制芯片I中的脈搏和體溫信息時(shí)，同樣可以發(fā)送一個(gè)帶 標(biāo)志位的命令，I則返回體溫，0則返回脈搏。當(dāng)檢測出來的體溫和脈搏超過上下限時(shí)，主控制芯片I可主動請求與信息機(jī)進(jìn)行藍(lán)牙連接，進(jìn)行報(bào)警。具體流程如圖4所示，包括以下步驟步驟101、系統(tǒng)初始化；步驟102、主控制芯片判斷為體溫測量還是脈搏測量，若為體溫測量，執(zhí)行步驟103，若為脈搏測量，執(zhí)行步驟104 ；步驟103、體溫測量模塊進(jìn)行測量，并將體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給主控制器，主控制器接受體溫?cái)?shù)據(jù)并在其后加上體溫標(biāo)識位后存儲在主控制芯片上，執(zhí)行步驟105 ；步驟104、脈搏測量模塊進(jìn)行測量，并將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制器，主控制器接受脈搏數(shù)據(jù)并在其后加上脈搏標(biāo)識位后存儲在主控制芯片上，并執(zhí)行步驟105 ；步驟105、主控制芯片判斷體溫?cái)?shù)據(jù)是否超出設(shè)定的溫度閾值，或每分鐘脈搏次數(shù)數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定的脈搏閾值，若兩者都為否，執(zhí)行步驟107，否則執(zhí)行步驟106 ；步驟106、主控制芯片主動向家庭信息終端發(fā)送連接請求，并判斷是否連接上，若為是，執(zhí)行步驟111，若為否，繼續(xù)發(fā)動連接請求；步驟107、家庭信息終端定時(shí)通過藍(lán)牙發(fā)送讀取指令，主控制芯片判斷該讀取指令為體溫標(biāo)識位還是脈搏標(biāo)識位，若為體溫標(biāo)識位，執(zhí)行步驟108，若為脈搏標(biāo)識位，執(zhí)行步驟109 ；步驟108、主控制芯片將體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給家庭信息終端，執(zhí)行步驟110 ；步驟109、主控制芯片將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給家庭信息終端，執(zhí)行步驟110 ；步驟110、家庭信息終端通過移動網(wǎng)絡(luò)將接收到數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程終端設(shè)備；步驟111、主控制芯片主動將報(bào)警信息發(fā)送給家庭信息終端。
權(quán)利要求
1.一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，包括主控制芯片、藍(lán)牙芯片、家庭信息終端、移動網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程終端設(shè)備，其特征在于，還包括體溫測量模塊、脈搏測量模塊，所述的主控制芯片分別與體溫測量模塊、脈搏測量模塊連接，所述的主控制芯片通過藍(lán)牙芯片與家庭信息終端連接，所述的家庭信息終端通過移動網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端設(shè)備連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，其特征在于，所述的體溫測量模塊包括依次連接的溫度傳感器、放大器、AD轉(zhuǎn)換芯片，所述的AD轉(zhuǎn)換芯片與主控制芯片連接； 首先通過溫度傳感器對人體的溫度進(jìn)行感應(yīng)并發(fā)出相應(yīng)的信號，通過放大電路對信號進(jìn)行調(diào)整輸入到AD轉(zhuǎn)換芯片中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控制芯片中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，其特征在于，所述的溫度傳感器為電壓變化型的溫度檢測元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，其特征在于，所述的脈搏測量模塊包括依次連接的傳感器電路、波形放大電路、濾波電路和陷波器、比較器電路，所述的比較器電路與主控制芯片連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，其特征在于，所述的傳感器電路為壓力傳感器或者紅外線發(fā)射二極管與接收二極管組成的傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置，其特征在于，所述的比較器電路用于產(chǎn)生輸入主控制芯片的計(jì)數(shù)脈沖，通過在主控制芯片設(shè)定定時(shí)器，在一定時(shí)間內(nèi)，收到一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)一次，從而能夠得出人一分鐘內(nèi)脈搏的次數(shù)。
7.一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟 1)系統(tǒng)初始化； 2)主控制芯片判斷為體溫測量還是脈搏測量，若為體溫測量，執(zhí)行步驟3)，若為脈搏測量，執(zhí)行步驟4)； 3)體溫測量模塊進(jìn)行測量，并將體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給主控制器，主控制器接受體溫?cái)?shù)據(jù)并在其后加上體溫標(biāo)識位后存儲在主控制芯片上，執(zhí)行步驟5)； 4)脈搏測量模塊進(jìn)行測量，并將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制器，主控制器接受脈搏數(shù)據(jù)并在其后加上脈搏標(biāo)識位后存儲在王控制芯片上，并執(zhí)彳了步驟5)； 5)主控制芯片判斷體溫?cái)?shù)據(jù)是否超出設(shè)定的溫度閾值，或每分鐘脈搏次數(shù)數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定的脈搏閾值，若兩者都為否，執(zhí)行步驟7)，否則執(zhí)行步驟6)； 6)主控制芯片主動向家庭信息終端發(fā)送連接請求，并判斷是否連接上，若為是，執(zhí)行步驟11)，若為否，繼續(xù)發(fā)動連接請求； 7)家庭信息終端定時(shí)通過藍(lán)牙發(fā)送讀取指令，主控制芯片判斷該讀取指令為體溫標(biāo)識位還是脈搏標(biāo)識位，若為體溫標(biāo)識位，執(zhí)行步驟8)，若為脈搏標(biāo)識位，執(zhí)行步驟9)； 8)主控制芯片將體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給家庭信息終端，執(zhí)行步驟10)； 9)主控制芯片將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給家庭信息終端，執(zhí)行步驟10)； 10)家庭信息終端通過移動網(wǎng)絡(luò)將接收到數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程終端設(shè)備； 11)主控制芯片主動將報(bào)警信息發(fā)送給家庭信息終端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置的應(yīng)用，其特征在于， 所述的體溫標(biāo)識位為1，所述的脈搏標(biāo)識位為O。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于家庭信息終端的人體生命特征檢測裝置及其應(yīng)用，其中裝置包括主控制芯片、藍(lán)牙芯片、家庭信息終端、移動網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程終端設(shè)備，還包括體溫測量模塊、脈搏測量模塊，所述的主控制芯片分別與體溫測量模塊、脈搏測量模塊連接，所述的主控制芯片通過藍(lán)牙芯片與家庭信息終端連接，所述的家庭信息終端通過移動網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端設(shè)備連接；其應(yīng)用包括1)系統(tǒng)初始化；2)主控制芯片判斷為體溫測量還是脈搏測量，若為體溫測量，執(zhí)行步驟3)，若為脈搏測量，執(zhí)行步驟4)等步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對人的身體健康狀況的檢查與監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A61B5/0205GK102743162SQ20111010115
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者徐建紅 申請人:希姆通信息技術(shù)(上海)有限公司