专利名称：接触式心跳测量器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接触式心跳测量器，特别涉及一种可装设于手握式设备，供使用者通过手握接触即可检知心跳数的接触式心跳测量器。
背景技术：
目前，用于运动器材的、测量运动者心跳速率的方法有两种，一种方法是通过检测人体肌肤内的血液密度变化来进行测量，另一方法是通过检测人体肌肤电流所产生的微弱振幅的电位信号来进行测量，即，以所谓生理电位信号来进行测量。而利用运动者肌肤内的血液密度变化进行测量的方法，是将诸如夹子或手镯等类型的装置置于运动者身上的特定位置，其所采用的夹子或手镯装置可活动移位并且具有部分显露在外的导电线。由于运动者运动时晃动或扭动，势必造成装置移位及导电线随之晃动或扭动的现象，而上述装置移位及导电线晃动或扭动现象所产生的干扰会直接影响测量系统的微处理器对心跳速率的测量运算，使心跳速率的测量值不正确，而且会有较大误差，同时该导电线还会影响运动者的活动方向，或是使运动者产生碍手碍脚的感觉。
此外，利用生理电位信号作为测量的方法，是利用人体直接接触固定在运动器材上的电极感测元件，因此导电线不会晃动，从而避免了干扰。但现有的生理电位信号测量装置(如图1所示)需要两组相对的电极感测元件，其具有第一活性感测电极10a与第一共点感测电极10b及第二活性感测电极10d与第二共点感测电极10c的电机感测元件(上述第一共点感测电极10b及第二共点感测电极10c连接在一起以形成一相同电位)，这两组电极感测元件分别通过导线101、102、103、104与一心跳测量器10连接，而该心跳测量器10包括一与上述两组电极感测元件连接的生理电位侦测单元11；一生理信号测量单元12，用于接收该生理电位侦测单元11所传送的信号；一接收该生理信号测量单元12所传送的信号的模拟滤波/放大单元13。再通过一相互关联处理单元14接收通过该模拟滤波/放大单元13处理后的信号，来对相关设定进行处理和比较。然后由一信号处理单元15在一显示元件17上将处理后的信号显示成使用者心跳的数据，同时将该信号反馈给上述相互关联处理单元14进行互动的处理。此外，该相互关联处理单元14可外接一输入元件16，以输入外部数据或相关设定。
虽然上述装置由于没有导电线而不会晃动，避免了干扰，但这两组电极感测元件在左右手掌握处的每组电极感测元件需要一第一活性感测电极10a与第一共点感测电极10b(第二活性感测电极10d与第二共点感测电极10c)，使得使用者需要一只手同时握住该第一活性感测电极10a和第一共点感测电极10b，另外一只手则同时握住该第二活性感测电极10d和第二共点感测电极10c，这样该使用者的生理电位将会通过手与该第一活性感测电极10a及第一共点感测电极10b(第二活性感测电极10d与第二共点感测电极10c)而被检测到。但该装置需要一手握住该第一活性感测电极10a及第一共点感测电极10b(第二活性感测电极10d与第二共点感测电极10c)，相对减少了电极感测元件在应用时的可接触的面积，进而影响信号接收的稳定性。因此当使用者运动时，对于手掌较小或想调整手掌姿势的使用者而言，可能无法同时握住第一活性感测电极10a及第一共点感测电极10b(第二活性感测电极10d与第二共点感测电极10c)，而影响了心跳速率的测量计算值。
发明内容
由此，本发明的主要目的在于解决上述缺陷，即，解决现有技术中的需要一手同时握住第一活性感测电极及第一共点感测电极(第二活性感测电极及第二共点感测电极)的电极感测元件的缺点，为避免该缺陷的存在，本发明提出了一种可在一只手掌握处仅需要一个电极感测元件的接触式心跳测量器，这样，只要使得该电极感测元件与手握式设备的形状相符合，就可得到一大范围可握的接触处，这样使用者可随自己的方便和需要来调整手掌的姿势。
为达到上述目的，本发明提出了一种接触式心跳测量器，其是一种可装设在各种手握式设备上的心跳测量器，由此使用者以手握接触的方式即可测知心跳状态的测量工具，其中该接触式心跳测量器包括两个相对极性的第一活性感测电极与第二活性感测电极，这两个活性感测电极分别通过导线与一心跳测量器连接，而该心跳测量器包括一与上述两个活性电极感测元件连接的生理电位侦测单元，一生理信号测量单元，用以接收该生理电位侦测单元所传送的信号，同时利用生理信号测量单元连接一负反馈差动共模信号单元与一缓冲/平衡单元，再通过该缓冲/平衡单元反馈到生理信号测量单元，由上述两个元件单元提供一共点电极电位的电路。凭借该负反馈差动共模信号单元与一缓冲/平衡单元，提供一自共点电极电位，因此使用者的生理电位信号可由该第一活性感测电极及此共点电极检知。相同地，一具有相同于上述生理电位信号大小但相位不同的另一生理电位信号则可由第二活性感测电极及此共点电极检知。
因此，本发明具有如下优点，即，使本发明的接触式心跳测量器测量生理信号时，在两只手掌所接触处仅各需要一个电极感测元件即可。这样，只要使得该电极感测元件与手握式设备的形状相符合，就可得到一大范围可握的接触处，使用者因而可随自己的方便和需要来调整手掌的姿势，避免了现有技术中的由于装置移位及导电线晃动或扭动所造成的心跳速率的测量值不准确的现象。除此之外，根据本发明的接触式心跳测量器的生理电位侦测单元与一静电放电保护单元连接，由此该心跳测量器不会受外来电压的突压变化的影响而受损。
图1是现有技术的电路方块图。
图2是根据本发明的接触式心跳测量器的电路方块图。
图3是采用了根据本发明的接触式心跳测量器的一跑步机的使用状态示意图。
图4是采用了根据本发明的接触式心跳测量器的一脚踏车的使用状态示意图。
具体实施例方式
关于本发明的详细内容及技术说明，现结合
如下请参阅图2所示，是本发明的电路方块图。该接触式心跳测量器是一种可装设于各种手握式设备上的心跳测量器20，由此使用者以手握持方式即可测知心跳状态，其中本发明的接触式心跳测量器20包括两个相对极性的第一活性感测电极20a与第二活性感测电极20b，这两个活性感测电极20a、20b分别通过导线201、202与一心跳测量器20连接。
与现有技术的接触式心跳测量器的不同之处在于，该心跳测量器20包括一与上述两个活性感测电极20a、20b连接的生理电位侦测单元(Bio-Potential Sensor)21，由此侦测通过第一活性感测电极20a及第二活性感测电极20b与使用者双手接触所感测到的人体生理电位差；再由一生理信号测量单元(Bio-Signal Measurement)22量取该生理电位侦测单元21所传送的信号，同时利用信号测量单元22连接一负反馈差动共模信号单元(Negative FeedbackDifference Common Mode Signal)221与一缓冲/平衡单元(Buffer/Balanced Circuit)222，再由该缓冲/平衡单元222反馈到生理信号测量单元22，由此提供一自共点电极电位的电路。本发明通过负反馈差动共模信号单元221与缓冲/平衡单元222提供一自共点电极电位的电路，配合上述的第一活性感测电极20a与第二活性感测电极20b，使本发明的心跳测量器20测量生理信号时两手的接触处仅各需要一个电极感测元件即可。同时，该生理电位侦测单元21与一静电放电保护单元211连接，由此可保护该心跳测量器20不会受外来电压的突压变化的影响而受损。
再通过一用以接收上述生理信号测量单元22所传送的信号的模拟滤波/放大单元23，用以将量取到的信号滤波的心电频率区间的信号振幅放大，以方便后面的应用。
一相互关联处理单元24接收经过上述模拟滤波/放大单元23处理滤波放大过后的信号，进行参数设定的处理或比较；一信号处理单元25，该信号处理单元25会将处理过后的信号(如心率计数，或心率标准值比对)在一显示元件27上显示成使用者心率数据或相关信息，同时该信号处理单元25还会将该信号参数再反馈给上述相互关联处理单元24进行系统参数的设定。同时该相互关联处理单元24可外接一输入元件26，由此使用者可对相互关联处理单元24输入外在的数据或相关参数设定。
此外，该显示元件27还可脱离该心跳测量器20与装设该心跳测量器20的系统装置的显示屏幕进行整合。
这样，本发明的心跳测量器20主要是利用该负反馈差动共模信号单元221与一缓冲/平衡单元222提供一自共点电极电位的电路，因此使用者的生理电位信号可通过该第一活性感测电极20a及此共点电极而被检测到，同时，另一具有相同于上述生理电位信号大小但相位不同的生理电位信号则可通过第二活性感测电极20b及此共点电极而被检测到，利用此机制的接触式心跳测量器20测量生理信号时在两手所接触处仅各需要一个电极感测元件即可达到测量心跳的功能。
请参阅图3所示，是采用根据本发明的接触式心跳测量器的一跑步机的使用状态示意图。如图所示，将本发明的第一活性感测电极20a及第二活性感测电极20b设置在跑步机A的使用扶手上，同时将该心跳测量器20装设在方便使用者眼睛看到的地方，通过显示元件27显示使用者心率数据或相关信息，此外，该心跳测量器20的一侧设有输入元件26，由此使用者可向心跳测量器20内部元件输入外在的数据或相关设定。
请再参阅图4所示，是根据本发明的接触式心跳测量器的一脚踏车的使用状态示意图。如图所示，将本发明的第一活性感测电极20a及第二活性感测电极20b设置在脚踏车B的握把上，同时将该心跳测量器20装设在脚踏车B的龙头中间方便使用者眼睛看到的地方，通过显示元件27显示使用者当时的心率数据或相关信息，此外，该心跳测量器20的一侧可设置输入元件26，由此使用者可向心跳测量器20内部元件输入外在的数据或相关设定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种接触式心跳测量器，可装设在各种手握式设备上，使用者以手握接触的方式即可测知心跳状态，其特征在于，所述接触式心跳测量器包括两个相对极性的第一活性感测电极(20a)与第二活性感测电极(20b)，所述两个活性感测电极(20a、20b)分别通过导线(201、202)与一心跳测量器(20)连接；其中所述心跳测量器(20)包括一与所述两个活性感测电极(20a、20b)连接的生理电位侦测单元(21)；一生理信号测量单元(22)，用以接收所述生理电位侦测单元(21)所传送的信号，同时所述生理信号测量单元(22)连接一负反馈差动共模信号单元(221)和一缓冲/平衡单元(222)，再通过所述缓冲/平衡单元(222)反馈到所述生理信号测量单元(22)，形成一自共点电极电位的电路；一接收所述生理信号测量单元(22)所传送的信号的模拟滤波/放大单元(23)；一相互关联处理单元(24)，接收通过所述模拟滤波/放大单元(23)处理的信号，并进行参数设定的处理和比较；一信号处理单元(25)，所述信号处理单元(25)将处理过后的信号传送至一显示元件(27)，并将其显示成使用者的心跳数据，同时将所述信号反馈给所述相互关联处理单元(24)进行系统参数的设定。
2.根据权利要求1所述的接触式心跳测量器，其特征在于，所述生理电位侦测单元(21)与一静电放电保护单元(211)连接，以保护所述接触式心跳测量器(20)不会受突压而受损。
3.根据权利要求1所述的接触式心跳测量器，其特征在于，所述相互关联处理单元(24)可外接一输入元件(26)，以输入外在的数据与相关设定。
4.根据权利要求1所述的接触式心跳测量器，其特征在于，所述显示元件(27)可脱离所述心跳测量器(20)而整合在装设有所述心跳测量器(20)的系统设备的显示屏幕上。
全文摘要
本发明公开了一种接触式心跳测量器，包括两个相对极性的第一活性感测电极与第二活性感测电极，这两个活性感测电极分别通过导线与心跳测量器连接，该心跳测量器内包括一负反馈差动共模信号单元与一缓冲/平衡单元，形成一自共点电极电位的电路，因此第一生理电位信号可由第一活性感测电极及此共点电极检知，相同地，另一具有相同于上述第一生理电位信号大小，但相位不同的第二生理电位信号则可由第二活性感测电极及此共点电极检知。该结构的接触式心跳测量器在测量生理信号时，使用者两手所接触处仅各需要一个感测元件即可达到测量心跳的功能。
文档编号A61B5/02GK1899215SQ20051008532
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月22日 优先权日2005年7月22日
发明者江正塘 申请人:博昇科技股份有限公司