一种传感带的制作方法

本实用新型实施方式涉及检测生理信号技术领域，特别是涉及一种传感带。

背景技术：

目前，随着人们生活水平的提高和科学技术的发展，睡眠质量问题越来越受到大众关注，由于各种睡眠疾病的困扰，让人们意识到夜间睡眠各项睡眠指标的重要性。对于睡眠疾病的诊断，目前的金标准是多导睡眠监测，此检测方法只能在医院由医护人员彻夜检测，并且全身佩戴各种传感器，其中包括心率，呼吸，血氧，鼾声，心电，眼电，下颌肌电，口鼻压力，脑电及体动等信号采集，带给测试者不舒适的体验且成本高，以至于一般睡眠疾病患者很少专门去做多导睡眠监测。由此，目前市面中出现一些睡眠监测设备产品，用于检测人们的睡眠状况。

但是发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术存在以下技术问题：在现有的睡眠监测设备产品中，只能提供心率，呼吸，体动，血氧这些技术指标，无法进行心电测量，由于心脏的病变是一个缓慢的过程，正常人很难觉察到心脏的微小变化，现在临床监测心电的方法基本都是借助监护仪，在传统的心电监护系统中，通常是采用粘有导电胶的Ag或AgCl一次性电极片或吸杯式的，而且为了接触性良好与信号的稳定还需要在皮肤表面涂抹导电膏，才能进行ECG信号的采集，因此非常不方便，由于心脏的疾病往往具有突发性、短暂性和很大的危险性，因此能够在用户睡眠时实时并方便地进行心电监测是尤为重要的。

技术实现要素：

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种传感带，该传感带设置有心电电极，传感带的主控制器根据心电电极采集的电信号形成用户的心电数据，由此可以十分方便的在用户睡眠时便对用户进行心电监测。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种传感带，包括：传感带本体；

多个心电电极，所述心电电极间隔设置于所述传感带本体内，所述心电电极用于采集电信号；

主控制器，其与所述心电电极连接，所述主控制器用于根据电信号形成心电数据。

可选的，所述心电电极的数量为三个，三个所述心电电极均设置于所述传感带本体内的同一平面。

可选的，所述传感带还包括电极引出线，所述心电电极通过所述电极引出线与所述主控制器连接。

可选的，所述传感带还包括压电薄膜，所述压电薄膜设置于所述传感带本体内，所述压电薄膜与所述主控制器连接。

可选的，所述压电薄膜的上表面和下表面均设置有多个支撑垫，所述支撑垫均匀间隔地设置于所述压电薄膜的上表面和下表面，且所述压电薄膜的上表面的支撑垫与所述压电薄膜的下表面的支撑垫相互错开。

可选的，所述传感带还包括薄膜引出线，所述压电薄膜通过所述薄膜引出线与所述主控制器连接。

可选的，所述传感带本体包括第一收容腔和第二收容腔，所述第一收容腔用于收容所述心电电极，所述第二收容腔用于收容所述压电薄膜，所述第一收容腔和第二收容腔之间设置有隔离层。

可选的，所述心电电极包括金属铝板、导电纤维或者导电橡胶。

可选的，所述心电电极呈边长为30mm的正方形电极片。

可选的，相邻两所述心电电极之间的距离为100mm。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式的一种传感带，包括：传感带本体；多个心电电极，所述心电电极间隔设置于所述传感带本体内，所述心电电极用于采集电信号；主控制器，其与所述心电电极连接，所述主控制器用于根据电信号形成心电数据，由此可以十分方便的在用户睡眠时便对用户进行心电监测。

附图说明

一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型传感带实施方式的局部剖视图；

图2是本实用新型传感带实施方式的结构框图；

图3是本实用新型传感带实施方式的应用环境示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，本实用新型实施方式提供一种传感带100，传感带100包括：传感带本体10、多个心电电极20、主控制器30、压电薄膜40、电极引出线(图未示)和薄膜引出线(图未示)，其中，心电电极20和压电薄膜40均设置于传感带本体10内，且心电电极20和压电薄膜40均与主控制器30连接，进一步的，各个心电电极20均通过电极引出线与主控制器30连接，压电薄膜40通过薄膜引出线与主控制器30连接，当用户躺靠在传感带100上时，心电电极20用于获取电信号，主控制器用于根据电信号形成心电数据，心电数据包括心电图等。可选的，传感带100还包括控制盒31，主控制器30设置于控制盒31内部，控制盒31与传感带本体10连接。

具体的，传感带本体10为传感带100的封装结构，传感带本体10可以是布料或者皮革等等，传感带本体10为一个密封结构，可选的，传感带本体10包括第一收容腔101和第二收容腔102，第一收容腔101用于收容心电电极20，第二收容腔102用于收容压电薄膜40，第一收容腔101和第二收容腔102之间设置有隔离层103，隔离层103用于隔绝心电电极20和压电薄膜40，可选的，隔离层103与传感带本体10的上下表面均平行，且隔离层103与传感带本体10的上表面之间形成第一收容腔101，隔离层103与传感带本体10的下表面之间形成第二收容腔102。

多个心电电极20间隔设置于传感带本体10内，心电电极20用于采集用户的电信号；具体的，心电电极20的数量为三个，三个心电电极20均设置于传感带本体10内的同一平面，且该平面与传感带本体10的上下表面平行。以下对本实用新型实施方式的实现方式做说明：本发明传感带100通过心电电极20实现非接触电容式传感器对人体的ECG(electrocardiogram，心电图)生理信号的检测与记录，并能持续采集到人体ECG信号，具体的，请进一步参阅图3，非接触电容式传感器采集人体ECG信号的原理：由于人体心脏在维持血液循环时的动作，产生的交流心电信号会传播在人体表体上，使整个人体成为一个大的带电体，可看着是一个电极板，可选的，假设三个心电电极20分别为第一心电电极、第二心电电极和第三心电电极，其中，第一心电电极和第二心电电极之间间隔100mm，第二心电电极和第三心电电极之间也间隔100mm，第二心电电极设置于第一心电电极和第三心电电极之间，各心电电极也相当于是电极板，如此在传感带100与人体之间隔着空气、床单或者衣物等则是电介质，所以当人体躺在传感带100上的时候，使上下的两电极板靠近，就相当于人体与三个心电电极之间形成了三个电容，根据电容的特性，人体表面的交流心电信号会通过电容耦合在第一心电电极、第二心电电极和第三心电电极上，主控制器30包括高精度ADC的单导联心电采集芯片，第一心电电极、第二心电电极和第三心电电极通过高精度ADC的单导联心电采集芯片处理后输出数字信号，即输出心电数据，从而实现非接触电容耦合式采集ECG信号，其中，第一心电电极和第三心电电极接收的信号作为单导联心电信号，第二心电电极作为参考电极，单导联心电采集芯片集成模拟前端的信号处理及高精度ADC转换，进一步的，传感带100形成的ECG信号首先经过预处理，预处理包括工频干扰的滤除，基线漂移噪声的消除，机电干扰以及其他噪声干扰，使用的方法都是现有技术，例如基于窗函数法的FI R滤波器实现工频干扰的精确去除、用插值拟合法就可以消除心电信号基线漂移、噪声抵消使用自适应滤波是最佳的滤波方法等；其次，经过预处理后的心电信号可以进行特征提取分析以及诊断，能进行的心电信号特征有：QRS波群特征，RR间期，R波峰值，P波波峰，T波波峰，PR间期等；最后，根据提取的特征可以对心脏的一些疾病进行评估，例如窦性心律过速或过慢，窦性停博，房扑，房颤等大部分心脏疾病都会反映在心拍的波形形态上。所以心电图的准确自动分析与诊断对于心血管疾病起着关键的作用，可以为临床医生提供辅助信息。可选的，心电电极20的材质包括金属铝板、导电纤维或者导电橡胶等等，其中，导电纤维是最适合传感带100结构的材质，缺点是导电纤维工艺复杂，成本较高，而金属铝板的信号采集最好，但是材质有一定硬度，在较柔软的传感带上不适合使用金属铝板电极，导电橡胶的信号最弱，但是工艺简单，成本较低；由于一般成人的肩宽在220mm以上，为了三个心电电极20平均摆在人体躺的位置区域，可选的，心电电极20呈边长为30mm的正方形电极，相邻两所述心电电极20之间的距离为100mm。

可选的，压电薄膜40的上表面和下表面均设置有多个支撑垫41，支撑垫41均匀间隔地设置于压电薄膜40的上表面和下表面，且压电薄膜40的上表面的支撑垫41与压电薄膜40的下表面的支撑垫41相互错开，从而增强压电薄膜40的灵敏度，本实用新型实施方式的传感带100通过压电薄膜40实现非接触式传感器对人体BCG(Ballistocardiography，心冲击描记术)生理信号的检测与记录，能持续采集到人体的呼吸、心率以及体动信号；非接触式采集BCG信号的传感器包含：PVDF压电薄膜传感器、加速度传感器和陀螺仪等其中一种或二种结合；传感器采集人体生理信号的原理：由于人体呼吸运动、心脏跳动及体动产生的相对传感器的形变、加速度与角速度的瞬时变化，转化为相应的电信号。例如PVDF压电薄膜传感器因为形变会有显著的瞬时电信号表现，加速度传感器能高精度的实时的检测加速度的绝对值，陀螺仪则是实时的检测加速度的绝对值，实时的绝对值及电信号描绘的就是包含有呼吸信号和心冲击信号波形图，硬件电路信号处理模块首先对传感器产生的模拟电信号进行信号放大，然后对放大后模拟信号进行硬件滤波，使用滤波器将呼吸信号和心冲击信号分离出来从而获取人的生理信号。

值得说明的是：本实用新型实施方式的传感带100是完全独立的，使用时放置在床垫上，甚至可以在传感带100上铺上薄的床单或者测试人穿着睡衣测试，实现与测试人之间的完全非接触，不需要使用弹性带绑缚于人体，更不需要在人体在皮肤上粘贴一次性电极片。在采集人体夜间睡眠数据时，非接触式设计让测试人不会感到不适，并且对测试人的睡眠不会有干涉，采集的数据更接近真实数据。由于本实用新型实施方式传感带100是与人体完全非接触及不干扰使用者睡眠的，所以在测试者夜间睡眠过程中可能由于翻滚或侧身等情况，导致心电电极无法很好的采集到心电信号，所以本发明传感带中集成采集的BCG信号的传感器，确保即使不能检测到心电的情况下，也能采集到测试者整晚睡眠中的BCG信号，对测试者的心率、呼吸和体动进行信号采集。BCG信号的处理过程是滤除工频及噪声的干扰，提取RR间期等特征，通过对BCG信号处理对测试者睡眠呼吸暂停进行初筛分析。本发明传感带对ECG和BCG信号处理分析后的结果，可进行本地存储，也可以通过无线蓝牙传输到手机上或电脑上直接查看，方便作为辅助信息报告提供给临床医生。

在本实用新型实施方式中，传感带100包括：传感带本体10；多个心电电极20，心电电极20间隔设置于传感带本体10内，心电电极20用于采集电信号；主控制器30，其与心电电极20连接，主控制器30用于根据电信号形成心电数据。由此可以十分方便的在用户睡眠时便对用户进行心电监测，此外，传感带100还包括压电薄膜40，由此在不需要人为过多的干预、并且不影响睡眠的舒适度的情况下，实现在睡眠中非接触方式同时采集人体ECG信号和BCG信号，并对采集的信号进行处理分析，给出心脏相关疾病的预警，并可为临床医生提供辅助信息报告。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。