人体体征测量方法及应用此的便携式终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种人体体征测量方法及应用此的便携式终端，所述便携式终端包括：表面声波传感器模块，设置在所述便携式终端主体的预定位置上，以用于检测针对人体的特征参数；信号收发模块，用以与所述表面声波传感器模块进行通信，接收所述表面声波传感器模块的回波信号；数据处理模块，对于来自所述信号收发模块的回波信号进行处理，以获取人体体征参数。
【专利说明】人体体征测量方法及应用此的便携式终端【技术领域】
[0001]本发明涉及人体体征测量方法，尤其涉及通过设置在便携式终端附属配件上的无源声表面波传感器件实现实时便捷测量体温、血压、脉搏等参数的人体体征测量方法及应用此的便携式终端。
【背景技术】
[0002]目前，针对人体体征，例如温度、血压的测量主要是在医院或家庭之内进行，且主要采用水银温度计和血压计。由于水银有毒，且这些设备又容易受损、不易携带，所以急需新的技术及设备来代替。
[0003]随着技术的发展，出现了电子体温计和血压计。如测量体温时，基于红外线的无线体温测量方案和有源电子传感器方案，血压的测量主要采用有源电子传感器方案。但是，采用这些方案的设备都需要额外的电池，且最重要的是体积较大，不易携带，所具备的功能也
比较单一。
[0004]据此，急需一种便于携带且能够实时测量实现人体体征的方法和装置。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种人体体征测量方法，该测量方法利用SAW元件实现针对人体体征的实时测量，能够同时测量多个人体体征参数。
[0006]而且，本发明的另一个目的在于提供一种具有人体体征测量功能的便携式终端，该便携式终端利用设置在附属配件上的SAW元件实现针对人体体征的实时测量，因此体积很小、便于携带，且可随时随地测量多种人体体征参数。
[0007]根据本发明的一方面，提供一种具有人体体征测量功能的便携式终端，包括:表面声波传感器模块，设置在所述便携式终端主体的预定位置上，以用于检测针对人体的特征参数；信号收发模块，用以与所述表面声波传感器模块进行通信，接收所述表面声波传感器模块的回波信号；数据处理模块，对于来自所述信号收发模块的回波信号进行处理，以获取人体体征参数。
[0008]优选地，所述信号收发模块可向所述表面声波传感器模块发送查询信号，以进行匹配校验。
[0009]优选地，所述预定位置可位于便携式终端的附属配件。
[0010]优选地，所述附属配件可包括所述便携式终端的触控笔、耳机、数据传输线中的其中一个。
[0011]优选地，所述特征参数可以为温度、压力。
[0012]优选地，所述便携式终端还可以包括提示模块，以用于向用户通报测量结果。
[0013]优选地，所述表面声波传感器模块可包括:传感单元，具备无电源的表面声波传感器，用以感知人体的特征参数；数据调制单元，将所述传感单元感知的特征参数调制为回波信号；信号传输单元，接收来自所述便携式终端主体的各种信号，并向该便携式终端主体发出所述回波信号。
[0014]优选地，所述表面声波传感器模块还可以包括主体识别单元，对于来自所述信号收发模块的查询信号中的主体标签编码进行相关匹配识别。
[0015]优选地，所述数据处理模块还可以包括配件识别单元，用以对所接收的回波信号中的配件标志标签进行匹配校验。
[0016]优选地，所述配件识别单元可通过一应用程序进行匹配检验，该应用程序内含有与表面声波传感器模块的标志标签对应的识别编码。
[0017]优选地，所述数据处理模块可利用回波信号中的幅度、相位、频率、时延中的至少一种进行运算而获取人体特征。
[0018]根据本发明的另一方面，提供一种便携式终端的人体体征测量方法，包括设置在所述便携式终端的预定位置的表面声波传感器模块，所述测量方法包括如下步骤:a:所述表面声波传感器模块感知人体的特征参数，并调制为回波信号；b:将回波信号发送至便携式终端主体；c:所述便携式终端主体对所述回波信号进行解调处理，以获取人体体征。
[0019]优选地，所述预定位置可位于便携式终端的附属配件。
[0020]优选地，所述附属配件可包括所述便携式终端的触控笔、耳机、数据传输线中的其中一个。
[0021]优选地，所述特征参数可以为温度、压力。
[0022]优选地，所述a步骤还包括步骤:al:所述表面声波传感器模块对于来自便携式终端主体的查询信号进行主体标志标签的相关匹配识别；a2:若识别的结果为与所保存的主体标志标签匹配，则所述表面声波传感器模块感知人体的特征参数；a3:对于所述特征参数进行调制并包括在回波信号之中；a4:向所述便携式终端主体发送所述回波信号。
[0023]优选地，所述测量方法还可以包括一应用程序，该应用程序内含有与传感器模块的标志标签对应的识别编码。
[0024]优选地，所述c步骤可包括步骤:cl:对所接收的回波信号中的配件标志标签进行匹配校验；c2:若校验的结果为与所保存的配件标志标签匹配，则对于回波信号进行解调，并利用回波信号中的幅度、相位、频率、时延中的至少一种进行运算而获取人体特征。
[0025]优选地，在所述Cl步骤中可通过一应用程序进行匹配检验，该应用程序内含有与表面声波传感器模块的标志标签对应的识别编码。
[0026]优选地，所述测量方法还包括提示步骤，以用于将测量结果通过语音方式和或显示方式提示给用户。
[0027]本发明利用表面声波技术实现人体体征参数的无汞化测量，一个无源的SAW传感器可同时测量体温、血压等多个参数。而且，通过与移动终端结合，可以实现小型化的检测设备，因此可实时便捷地检测人体的体温、血压、脉搏等参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明提供的人体体征测量系统的框图。
[0029]图2为图1的表面声波传感器模块的框图。
[0030]图3为图1的便携式终端主体的框图。
[0031]图4为解调信号的示意图。[0032]图5为根据本发明的人体体征测量方法的流程图。
[0033]图6为在手机上应用根据本发明的人体体征测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。图1为本发明提供的人体体征测量系统的框图。本实施例中，人体体征测量系统包括表面声波传感器模块110和便携式终端主体100。该表面声波(SAW)传感器模块110可通过无线和/或有线方式与便携式终端主体100进行数据通信。
[0035]表面声波(SAW)技术，是公知的能够测量加速度、应力、应变、温度、压力和/或其他参数的设备。通常，SAW元件装配于压电基片(piezoelectric substrate)上,该压电基片例如包括石英、铌酸锂、钽酸锂、硅酸镓镧等。这种SAW元件通常包括一对或多对叉指结构(inter digital structure),能够将应用的电信号转换为电表面声波。通过叉指结构上应用电信号生成的表面声波具有对基片的应力和温度变化敏感的传播速度。因此，所有导致SAW元件的应力和温度变化的外部参数都能够被检测到。这样的变化可通过压电效应，根据SAW谐振器相关联的谐振频率的偏移，或者根据从SAW延迟线部件发出的电信号的延迟时间或相位偏移被识别出来。
[0036]所述表面声波传感器模块110可设置在所述便携式终端主体100的预定位置上，根据来自便携式终端主体100的查询信号检测针对人体的特征参数。其中，所述预定位置可以位于便携式终端的附属配件，也可以位于便携式终端主体上的任意位置，只要在进行测量时能够方便地接触待测部位，则任何位置均可。
[0037]在本发明中，所述便携式终端可以是便携式移动通信终端(手机)、笔记本电脑、平板电脑、个人数字助理、多媒体播放器、导航仪等。所述附属配件可以是触控笔(手写笔)、耳机、无线鼠标、数据传输线等。由此，当需要进行检测时，将设置有所述表面声波传感器模块110的部位置于待测部位(例如，腋窝、手腕等)进行感测。据此，当所述表面声波传感器模块110设置于所述附属配件上时，可以配备一开关元件，以用于开启/关闭所述表面声波传感器模块110。在以下说明中，所述便携式终端以移动通信终端为例，所述附属配件例如以该移动通信终端上的触控笔为例。此时，将表面声波传感器模块设置在触控笔的一端，并在该触控笔上集成传感器天线。
[0038]图2为所述表面声波传感器模块110的框图。所述表面声波传感器模块110可通过天线收发数据信号，且可包括传感单元111、主体识别单元112、数据调制单元113、信号传输单元114。
[0039]本实施例中，所述传感单元111具备无源的表面声波传感器，以用于感知人体的特征参数。其中，人体特征参数可以是温度、压力。由于所述传感单元111采用无源器件，因此无需外部供电，从而提高了使用的便捷性。所述传感单元111可包括多个并联在压电基片上的SAW谐振器。这些SAW谐振器可包括用于在不同方向上产生表面声波(SAW)的叉指换能器，从而所述传感单元111可测量温度、加速度、压力等。
[0040]所述传感单元111具备标签编码功能。具体来说，该标签编码功能通过由叉指换能器与反射栅组成的编码结构来实现，即，当接收到来自便携式终端主体100的查询信号后，叉指换能器激发声表面波，声表面波在传播过程中被所述编码结构转换为编码声表面波脉冲序列，而该编码声表面波脉冲序列通过正压电效应转换成编码电脉冲序列信号，从而实现标签编码功能。
[0041]所述传感单元111测量特征参数(压力和/或温度)之后，传送给数据调制单元113，由此数据调制单元113将该特征参数调制在声表面波内，使其传播特性(例如，频率、相位等)发生改变，从而调制为回波信号。
[0042]所述信号传输单元114将所述数据调制单元113调制的回波信号传输给便携式终端主体100。
[0043]所述主体识别单元112对于来自所述便携式终端主体100的查询信号中的主体标签编码进行相关匹配识别。如果识别结果为匹配，则所述数据调制单元113将带有标志标签(ID-tag)的查询信号与温度、压力等物理参数同时进行调制。由此，所述便携式终端主体100在接收到回波信号之后，首先进行ID标签的匹配校验，如果不匹配，则继续处于接收回波信号的状态。如果标签信息匹配，则解调回波信号，根据回波信号中的幅度、相位、频率、时延中的一种或多种参数，计算得到测量的体温、血压和脉搏数值。其实现方法例如为在便携式终端进行测量校准时设定查询信号参数中幅度、相位、频率、时延中一种或多种参数的基准值，而传感单元周围温度和压力信息的变化，将影响回波信号中幅度、相位、频率、时延中的一种或多种参数，使其发生改变。便携式终端将采集回波信息，通过比较获得查询信号与回波信号在上述参数的变化量，又由于上述参数与温度和压力分别具有一定的线性关系，由此检测出待测参数变化的绝对数值即可获得体温和血压数据。上述的测量过程可通过设置在便携式终端内的测量应用软件自动地实现。在该测量应用软件的自动控制下，首先完成测量校准，之后开始自动测量的过程。体温的测量需要一个变化稳定的过程，先动态测量显示，后显示最终测量结果。血压的测量根据测量波形的幅度和周期，计算得到血压的收缩压和舒张 压，根据周期获得脉搏数据信息。优选地，测量的实际结果可与正常值比较的方式显示在手机界面上，最终的数据将被保存在手机内或云端数据库。
[0044]图3为图1的便携式终端主体的框图。如图3所示,所述便携式终端主体100还可以包括信号收发模块120、数据处理模块130、提示模块140。
[0045]所述信号收发模块120用于与所述表面声波传感器模块110进行通信，向表面声波传感器模块110发射查询信号，并接受来自该表面声波传感器模块110的回波信号。所述信号收发模块120可实现为便携式终端主体100上的天线。此时，所述信号收发模块120向所述表面声波传感器模块110发射的查询信号中包含标识标签编码，以便进行主体和配件的匹配校验。
[0046]所述数据处理模块130对于所述信号收发模块120所接收的回波信号进行处理，以获得人体体征。具体来讲，所述数据处理模块130还包括配件识别单元131，用以对所接收的回波信号中的配件标志标签进行匹配校验。如果标志标签信息匹配，则对于回波信号进行解调，根据回波信号中的幅度、相位、频率、时延中的一种或多种参数，通过计算得到体温、血压、脉搏等数值。例如，如图4所示，回波信号中，以不同的脉冲表示不同的配件端。而且，在配件端感测的温度和压力信息将改变传感信号的相位，由此通过相位信息的解调能够得到人体的体温和血压等数据。优选地，所述数据处理模块130还包括基准值设定模块，以用于在便携式终端进行测量校准时设定查询信号参数中幅度、相位、频率、时延中一种或多种参数的基准值。其中，所述基准值可以根据用户的身体状态提前设定，也可以在每次测量时自动地设定。而且，所述配件识别单元131内可包括一应用程序，该应用程序内含有与表面声波传感器模块的标志标签对应的识别编码，由此可根据该应用程序自动地进行匹配校验。
[0047]所述提示模块140用于向用户提示测量结果，提示的方式包括语音提示和/或图像提示，例如当提示模块140为显示模块时，该显示模块显示所述数据处理模块130所解调得到的体温或血压数据。优选地，显示的方式可以是数值或曲线。
[0048]图5为根据本发明的人体体征测量方法的流程图。
[0049]在步骤S100，所述表面声波传感器模块110感知人体的特征参数变化，并调制为回波信号。此时，回波信号中可包含标识标签信息以及温度、压力等参数。优选地，所述步骤SlOO可包括如下步骤:所述表面声波传感器模块对于来自便携式终端主体的查询信号进行主体ID标签的相关匹配识别(SlOl)。若步骤SlOl的识别的结果为与所保存的主体ID标签匹配，则所述表面声波传感器模块感测人体的特征参数(S102)。然后，对于感测到的所述特征参数进行调制并包括在回波信号之中(S103)。接着，向所述便携式终端主体发送所述回波信号(S104)。
[0050]在步骤S110，表面声波传感器模块110将回波信号发送至便携式终端主体100。
[0051]在步骤S120，所述便携式终端主体100对所述回波信号进行解调处理，以获取人体体征参数。此时，步骤120还可以进一步包括如下步骤:对所接收的回波信号中的配件ID标签进行匹配校验(S121)。此时，优选地，可利用一应用程序进行匹配校验，该应用程序内含有与表面声波传感器模块的标志标签对应的识别编码。
[0052]若在步骤S121校验 的结果为与所保存的配件ID标签匹配，则对于回波信号进行解调，并利用回波信号中的幅度、相位、频率、时延中的至少一种进行运算而获取人体特征(S122)。
[0053]然后，在步骤S130将获得的测量结果，即人体体征参数以语音方式或显示的方式提示给用户。此时，也可以将所获得的测量结果保存在本地存储器或云端数据库。
[0054]为了便于理解，以作为便携式终端的手机为例，对本实施例的【具体实施方式】进行如下的说明。图6为在手机上应用根据本发明的人体体征测量方法的流程图。
[0055]所述SAW传感器可集成在手机的触控笔上，同时根据触控笔外形集成传感器天线，根据性能集成合适的无源匹配电路。
[0056]在手机端，除作为手机终端的主体电路外，SAW传感器查询信号的发射电路和接收电路将作为手机的一部分与手机的主板集成。优选地，所述查询信号的发射电路和接收电路可以是多器件的集成电路或者是单芯片。
[0057]开始测量时，先将手写笔上的开关打开，并将带有SAW传感器的手写笔感测区域接触待测部位。然后，启动手机上的体温测量和血压测量等与测量相关的应用软件，在软件的自动控制下，首先完成测量校准，之后开始自动测量过程。其中，体温的测量需要一个变化稳定的过程，先动态测量显示，后显示最终测量结果；血压的测量根据测量波形的幅度和周期，计算得到血压的收缩压和舒张压，根据周期获得脉搏数据信息。测量的实际结果将以与正常值比较的方式显示在手机界面上。而且，最终数据可以被保存在手机上或者云端数据库。
[0058]以上的说明中，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明并不局限于已说明的实施方式。本发明所属领域的技术人员应知道在权利要求书所记载的范畴之内导出各种变更例或 修改例是显而易见的，但显然这些都属于本发明的技术范围。
【权利要求】
1.一种具有人体体征测量功能的便携式终端，其特征在于，包括: 表面声波传感器模块，设置在所述便携式终端主体的预定位置上，以用于检测针对人体的特征参数； 信号收发模块，用以与所述表面声波传感器模块进行通信，接收所述表面声波传感器模块的回波信号； 数据处理模块，对于来自所述信号收发模块的回波信号进行处理，以获取人体体征参数。
2.根据权利要求1所述的便携式终端，其特征在于，所述信号收发模块向所述表面声波传感器模块发送查询信号，以进行匹配校验。
3.根据权利要求1所述的便携式终端，其特征在于，所述预定位置位于便携式终端的附属配件。
4.根据权利要求3所述的便携式终端，其特征在于，所述附属配件包括所述便携式终端的触控笔、耳机、数据传输线中的其中一个。
5.根据权利要求1所述的便携式终端，其特征在于，所述特征参数为温度、压力。
6.根据权利要求1所述的便携式终端，其特征在于，还包括提示模块，以用于向用户通报测量结果。
7.根据权利要求1所述的便携式终端，其特征在于，所述表面声波传感器模块包括: 传感单元，具备无电源的表面声波传感器，用以感知人体的特征参数； 数据调制单元，将所述传感单元感知的特征参数调制为回波信号； 信号传输单元，接收来自所述便携式终端主体的各种信号，并向该便携式终端主体发出所述回波信号。
8.根据权利要求7所述的便携式终端，其特征在于，所述表面声波传感器模块还包括主体识别单元，对于来自所述信号收发模块的查询信号中的主体标签编码进行相关匹配识别。
9.根据权利要求1所述的便携式终端，其特征在于，所述数据处理模块还包括配件识别单元，用以对所接收的回波信号中的配件标志标签进行匹配校验。
10.根据权利要求9所述的便携式终端，其特征在于，所述配件识别单元通过一应用程序进行匹配检验，该应用程序内含有与表面声波传感器模块的标志标签对应的识别编码。
11.根据权利要求1或9所述的便携式终端，其特征在于，所述数据处理模块利用回波信号中的幅度、相位、频率、时延中的至少一种进行运算而获取人体特征。
12.一种便携式终端的人体体征测量方法，包括设置在所述便携式终端的预定位置的表面声波传感器模块，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤: a:所述表面声波传感器模块感知人体的特征参数，并调制为回波信号； b:将回波信号发送至便携式终端主体； c:所述便携式终端主体对所述回波信号进行解调处理，以获取人体体征。
13.根据权利要求12所述的便携式终端的人体体征测量方法，其特征在于，所述预定位置位于便携式终端的附属配件。
14.根据权利要求13所述的便携式终端的人体体征测量方法，其特征在于，所述附属配件包括所述便携式终端的触控笔、耳机、数据传输线中的其中一个。
15.根据权利要求12所述的便携式终端的人体体征测量方法，其特征在于，所述特征参数为温度、压力。
16.根据权利要求12所述的便携式终端的人体体征测量方法，其特征在于，所述a步骤还包括步骤: al:所述表面声波传感器模块对于来自便携式终端主体的查询信号进行主体ID标签的相关匹配识别； a2:若识别的结果为与所保存的主体ID标签匹配，则所述表面声波传感器模块感知人体的特征参数； a3:对于所述特征参数进行调制并包括在回波信号之中； a4:向所述便携式终端主体发送所述回波信号。
17.根据权利要求12所述的便携式终端的人体体征测量方法，其特征在于，所述c步骤包括步骤: Cl:对所接收的回波信号中的配件标志标签进行匹配校验； c2:若校验的结果为与所保存的配件标志标签匹配，则对于回波信号进行解调，并利用回波信号中的幅度、相位、频率、时延中的至少一种进行运算而获取人体特征。
18.根据权利要求17所述的便携式终端的人体体征测量方法，其特征在于，在所述Cl步骤中通过一应用程序进行匹配检验，该应用程序内含有与传感器模块的标志标签对应的识别编码。
19.根据权利要求12所述的便携式终端的人体体征测量方法，其特征在于，还包括提示步骤， 以用于将测量结果通过语音方式和或显示方式提示给用户。
【文档编号】A61B5/0205GK103565425SQ201210281605
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月9日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】王磊 申请人:广州三星通信技术研究有限公司, 三星电子株式会社