专利名称：接触式心跳量测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种接触式心跳量测器，特别是涉及一种可装置于手 握式设备，供使用者以手握接触时就可检知心跳数的接触式心跳量测器。
背景技术：
目前被运用于运动器材做为测量运动者的心跳速率的方法有二， 一为 以检测人体肌肤内的血液密度变化做为量测，另一方法为检测人体肌肤电 流所产生微弱振幅的电位信号，即以所谓生理电位信号作为测量。而利用 运动者肌肤内的血液密度变化做为量测方法者，其利用如夹子或手镯之类 的装置特定持于运动者身上，但此种利用夹子或手镯装置属于可活动移位 且有部份段显露于外的电导线。由于运动者运动时的晃动或扭动，势必造成装置移位及电导线随着晃动或扭动的现象，而上述现象的装置移位及电 导线干扰会直接影响测量泉统的微处理器对心跳速率的测量运算，使心跳 速率的测量值产生不正确且具有较大误差的结果，同时该电导线亦会影响 运动者的活动方向，或是碍手碍脚的感觉。利用生理电位信号作为测量，其利用人体直接接触被固定于运动器材 上的电极感测元件，如此电导线就不会晃动而避免了受到干扰的弊端。但 目前的生理电位信号测量装置(如图1所示)需二组相对的第一活性感测电极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的电极感测元件(前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)，该二组电才及感测元件分别通过导线 101、 102、 103、 104与一心跳量测器IO连接，而该心跳量测器10包括一 与上述二组电极感测元件连接的生理电位侦测单元11， 一信号量测单元12 用以接受该生理电位侦测单元11所传来的信号， 一接收该信号量测单元12 所传出的信号的类比滤波/放大单元13。再由一相互关联处理单元14接受 经过该类比滤波/放大单元13处理后的信号，做相关设定的处理与比较。然 后由一信号处理单元15将处理过后的信号于一显示元件17显示使用者心 跳数据，同时将该信号回授给上述相互关联处理单元M做互动的处理。又 该相互关联处理单元14可外接一输入元件16,借以输入外在的数据或相关 设定。虽然上述装置已无电导线就不会晃动，而避免了受到干扰的弊端，但 该二组电极感测元件于左右手握处每组电极感测元件需 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)，使用上使用者需一只手同时握住该第一活性感测电极10a及第一 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与第二 共点感测电极10c,如此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)而被检知。但该装置需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 对减少电极感测元件应用时可接触面积的大小，进而影响信号接收的稳定 性。因此当使用者于运动时，对于手掌较小或想调整手掌姿势的使用者， 却又怕无法同时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),进而影响心跳速率的测量 计算值。由此可见，上述现有的生理电位信号测量装置在结构与使用上，显然 仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题， 相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计 被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相 关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的接触式心跳量测 器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的生理电位信号测量装置存在的缺陷，本设计人基于 从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运 用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的接触式心跳量测器，能 够改进一般现有的生理电位信号测量装置，使其更具有实用性。经过不断 的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的 本实用新型。发明内容本实用新型的主要目的在于，克服现有的生理电位信号测量装置存在 的缺陷，而提供一种新型结构的接触式心跳量测器，所要解决的技术问题是使其基于目前需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，开发出 一只手掌所握处只需一电极感测元件的接触式心跳量测器，如此，只要将 该电极感测元件配合于手握式设备的形状，就可得到 一 大范围可握的接触 处，如是使用者可随自己的方便与需要调整手掌姿势，非常适于实用。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。依据本实用新型提出的一种接触式心跳量测器，为一可装设于各式各 样的手握式设备上，借此使用者以手握接触就可测知心跳状态的心跳量测工具，包括二相对极性的第一活性感测电极与第二活性感测电极，该第 一活性感测电极与该第二活性感测电极分別通过导线与一心跳量测器连接；其中该心跳量测器包括 一与该第一活性感测电极及该第二活性感测 电极连接的生理电位侦测单元； 一信号量测单元用以接受该生理电位侦测 单元所传来的信号，同时该信号量测单元连接一负回授差动共模信号单元， 再回授到该信号量测单元，形成一自我共点电极电位的电路； 一接收该信 号量测单元所传出的信号的类比滤波/放大单元； 一相互关联处理单元接受 经过该类比滤波/放大单元处理的信号，做参数设定的处理与比较； 一信号 处理单元，该信号处理单元会将处理过后的信号传至一显示元件显示使用 者的心跳数据，同时将该信号回授给该相互关联处理单元做系统参数的设 定。本实用新型的目的及解决其技术问题还可以可采用以下的技术措施来 进一步实现。前述的接触式心跳量测器，其中所述的相互关联处理单元可外接一输 入元件，借以输入外在的数据与相关设定。前述的接触式心跳量测器，其中所述的显示元件可脱离该心跳量测器， 而整合于装设该心跳量测器的系统设备的显示荧幕。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可 知，为了达到上述目的，本实用新型提供了一种接触式心跳量测器，为一种 可装设于各式各样的手握式设备上的心跳量测器，借此使用者以手握持就 可检知心跳状态的量测工具，其中该接触式心跳量测器包括二相对极性的 第一活性感测电4 l与第二活性感测电^L，该二活性感测电才及分别通过导线 与一心跳量测器连接，而该心跳量测器包括一与上述二活性电极感测元件 连接的生理电位侦测单元， 一信号量测单元用以接受该生理电位侦测单元 所传来的信号，同时利用信号量测单元连接一负回授差动共模信号单元， 再回授到信号量测单元，由上述该两组件单元提供一共点电极电位的电路。借由上述技术方案，本实用新型接触式心跳量测器至少具有以下优点 及有益效果通过该负回授差动共模信号单元提供一 自我共点电极电位，因此使用 者的生理电位信号可借由该第 一活性感测电极及此共点电极而被检知。相 同地， 一具有相同于前述生理电位信号大小但相位不同的另一生理电位信 号则可被第二活性感测电极及此共点电极而被检知，使本实用新型的接触 式心跳量测器量测生理讯号时，两只手掌所接触处各只需要一电极感测元 件即可。综上所述，本实用新型具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品 结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的生理电位信号测量装置具有增进的突出功效，从而 更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的 新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用 新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施 例，并配合附图，详细说明如下。
图1为习知的电路方块图。图2-1为本实用新型的电路方块图。图2-2为本实用新型的电路图一。图2-3为本实用新型的电路图二。图2-4为本实用新型的电路图三。图2-5为本实用新型的电路图四。图3为本实用新型的一跑步机使用状态示意图。图4为本实用新型的一脚踏车使用状态示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及 功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的接触式心跳量 测器其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图2-1~图2-5所示，为本实用新型的电路方块图。 一种接触式 心跳量测器，为一种可装设于各式各样得手握式设备上的心跳量测器20， 借此使用者以手握持就可测知心跳状态的量测工具，其中本实用新型的接 触式心跳量测器20包括二相对极性的第一活性感测电极20a与第二活性 感测电极20b，第 一活性感测电极20a与第二活性感测电极20b分别通过导 线201、 202与一心跳量测器20连接。与习知不相同的地方在于该心跳量测器20包括 一与上述第一活性感 测电极20a与第二活性感测电极20b连接的生理电位侦测单元(Bio-Potential Sensor)21,借以侦测由第一活性感测电极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；再由一信号量测单元 (Bio-Signal Measurements)22量取该生理电位侦测单元21所传来的信号，同 时利用信号量测单元22连接一负回授差动共模信号单元(Negative Feedback Difference Common Mode Signal)221,再回授到信号量测单元22,借此提供 一自我共点电极电位的电路。本实用新型借由负回授差动共模信号单元221提供一自我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,使本实用新型的心跳量测器20量测生理讯号时两手 所接触处只各需 一 电极感测元件即可。再由一用以接收上述信号量测单元22所传出的信号的类比滤波/放大 单元23，用以将量取到的信号做滤波动作与放大心电频率区间的信号振幅， 以方^_后面应用。.一相互关联处理单元24接受经过上述类比滤波/放大单元23处理滤波 放大过后的信号，做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)于一显 示元件27上显示使用者心率数据或相关资讯，同时该信号处理单元25亦 会将该信号参数再回授给上述相互关联处理单元24做系统参数的设定。同 时该相互关联处理单元24可外接一输入元件26,借此4吏用者可对相互关联 处理单元24输入外在的数据或相关参数设定。又，该显示元件27亦可脱离该心跳量测器20,与装置该心跳量测器 20的系统装置的显示荧幕做一整合。如是，本实用新型的心跳量测器20主要利用该负回:i更差动共模信号单 元221提供一自我共点电极电位的电路，因此使用者的生理电位信号可借 由该第一活性感测电极20a及此共点电极而被^r知，同时，另 一具有相同 于前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被第二活性 感测电极20b及此共点电极而被检知，利用此机制的接触式心跳量测器20 量测生理讯号时两手所接触处只各需 一 电极感测元件即可达到量测心跳的 功效。请参阅图3所示，本实用新型的一跑步机使用状态示意图。如图所示， 本实用新型的第一活性感测电极20a及第二活性感测电极20b设置于跑步 机A的使用扶手上，同时该心跳量测器20装置于方便使用者眼睛可看见之 处，通过显示元件27显示使用者心率数据或相关资讯，又该心跳量测器20 的一侧设有输入元件26,借此使用者可对心跳量测器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，为本实用新型的一脚踏车使用状态示意图。如图 所示，本实用新型的第一活性感测电极20a及第二活性感测电极20b设置 于脚踏车B的握把上，同时该心跳量测器20装置于脚踏车B龙头中间方便 使用者眼睛可看见之处，通过显示元件27显示使用者当时的心率数据或相 关资讯，又该心跳量测器20的一侧可设输入元件26,借此使用者可对心跳 量测器20内部元件输入外在的数据或相关设定。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实 用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种接触式心跳量测器，为一可装设于各式各样的手握式设备上，借此使用者以手握接触就可测知心跳状态的心跳量测工具，其特征在于其包括二相对极性的第一活性感测电极(20a)与第二活性感测电极(20b)，该第一活性感测电极(20a)与该第二活性感测电极(20b)分别通过导线(201、202)与一心跳量测器(20)连接；其中该心跳量测器(20)包括一与该第一活性感测电极(20a)及该第二活性感测电极(20b)连接的生理电位侦测单元(21)；一信号量测单元(22)用以接受该生理电位侦测单元(21)所传来的信号，同时该信号量测单元(22)连接一负回授差动共模信号单元(221)，再回授到该信号量测单元(22)，形成一自我共点电极电位的电路；一接收该信号量测单元(22)所传出的信号的类比滤波/放大单元(23)；一相互关联处理单元(24)接受经过该类比滤波/放大单元(23)处理的信号，做参数设定的处理与比较；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传至一显示元件(27)显示使用者的心跳数据，同时将该信号回授给该相互关联处理单元(24)做系统参数的设定。
2、 根据权利要求1所述的接触式心跳量测器，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)，借以输入外在的数据与相关设定。
3、 根据权利要求1所述的接触式心跳量测器，其特征在于所述显示元 件(27)可脱离该心跳量测器(20),而整合于装设该心跳量测器(20)的系统设 备的显示萸幕。
专利摘要本实用新型是有关于一种接触式心跳量测器，包括二相对极性的第一活性感测电极与第二活性感测电极，该第一活性感测电极与该第二活性感测电极分别通过导线与心跳量测器连接，该心跳量测器内包括一负回授差动共模信号单元，其形成一自我共点电极电位的电路，因此第一生理电位信号可借由第一活性感测电极及此共点电极而被检知，相同地，另一具有相同于前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，则可被第二活性感测电极及此共点电极而被检知。如此机制的接触式心跳量测器在量测生理讯号时，使用者两手所接触处只各需一感测元件即可达到量测心跳的功能。
文档编号A61B5/0255GK201115665SQ200720175768
公开日2008年9月17日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者江正塘 申请人:江正塘