生理特征的检测装置的制作方法

文档序号:32836811发布日期:2023-01-06 19:17阅读:32来源:国知局
生理特征的检测装置的制作方法

1.本技术涉及智能检测领域,尤其涉及一种生理特征的检测装置。


背景技术:

2.鼾声、肺活量和心/肺/肠音等是生物体重要的生理特征信号,包含生物体各个部分功能状态的大量病理信息,是临床评估心脏功能状态、心血管系统、呼吸系统和消化系统健康的基本参考数据。
3.目前,针对鼾声、肺活量和心/肺/肠音的检测装置因体积较大、检测原理不一致和检测所需的传感器不同等原因各自独立存在,无法做到高密度、轻量化、低功耗的集成,为鼾声、肺活量和心/肺/肠音等生理信号的检测带来诸多不便。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种生理特征的检测装置,该检测装置既可以检测生物的呼吸器官,又可以检测生物的内脏器官,提高了检测效率,降低了检测成本。
5.第一方面,本技术提供一种生理特征的检测装置,所述检测装置包括第一按钮、支架、第一振动检测传感器、弹性部件和读出电路,所述第一振动检测传感器与所述读出电路相连,所述支架用于固定所述弹性部件,所述弹性部件用于支撑所述第一按钮以使得所述第一按钮处于非按压状态时与所述第一振动检测传感器之间存在空隙,且使得所述第一按钮处于按压状态时与所述第一振动检测传感器接触;所述第一按钮用于在对生物的内脏器官进行检测时对准所述内脏器官;所述第一振动检测传感器用于在所述第一按钮处于非按压状态时通过所述空隙采集所述生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号,以及用于在所述第一按钮对准所述内脏器官且所述第一按钮处于按压状态时采集所述内脏器官产生的声音信号;所述读出电路用于将所述第一振动检测传感器采集的声音信号传输至与所述读出电路相连的处理器。
6.本技术提供的生理特征的检测装置包括第一按钮、支架、第一振动检测传感器、弹性部件和读出电路,该检测装置通过支架固定弹性部件,通过弹性部件支撑第一按钮,使得第一按钮处于非按压状态时与第一振动检测传感器之间存在空隙,此时第一振动检测传感器能够通过空隙采集生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号;在第一按钮对准生物的内脏器官且第一按钮处于按压状态时,第一振动检测传感器可以采集生物内脏器官产生的声音信号;第一振动检测传感器与读出电路相连,读出电路可以将第一振动检测传感器采集的生物的呼吸器官和内脏器官产生的声音信号传输至处理器,使得该检测装置既可以作为生物呼吸器官的检测装置,又可以作为生物内脏器官的检测装置,提高了检测效率,同时降低了检测成本。
7.在一种可能的实现方式中,所述检测装置还包括第一凸起,所述第一凸起的表面积大于所述第一按钮的表面积,所述第一凸起覆盖于所述第一按钮,所述第一凸起用于对准所述内脏器官。
8.该实现方式中,该生理特征的检测装置可以在第一凸起对准生物的内脏器官且第一按钮处于按压状态时,通过第一凸起和第一按钮将生物内脏器官产生的声音信号传导至第一振动检测传感器,由于第一凸起的表面积大于第一按钮的表面积,使用第一凸起对准生物的内脏器官,提高了生物内脏器官产生的声音信号的传导效率,同时第一凸起起到了屏蔽人声干扰的作用。
9.在一种可能的实现方式中,所述第一凸起还用于处于按压状态时密封所述支架、所述第一按钮和所述第一振动检测传感器之间的空间。
10.该实现方式中,在第一凸起处于按压状态时可以密封支架、第一按钮和第一振动检测传感器之间的空间,使得在使用该检测装置检测生物的内脏器官时屏蔽了其它声音信号的干扰,保证了生物内脏器官产生的声音信号的质量。
11.在一种可能的实现方式中,所述检测装置还包括防尘透气环,所述防尘透气环用于在所述第一凸起处于非按压状态时密封所述支架、所述第一按钮和所述第一振动检测传感器之间的空间。
12.该实现方式中,生理特征的检测装置中的防尘透气环在第一凸起处于非按压状态时密封了支架、第一按钮和第一振动检测传感器之间的空间,使得检测装置内部不会进入灰尘,保证了生物声音信号的质量。
13.在一种可能的实现方式中,所述检测装置还包括固定带,所述固定带用于将所述检测装置固定在所述生物上。
14.在一种可能的实现方式中,所述固定带位于所述第一按钮与所述支架之间,所述固定带上有第一开孔和第二开孔,所述第一按钮覆盖所述第一开孔。
15.在一种可能的实现方式中,所述检测装置还包括防水透气膜,所述防水透气膜覆盖所述第二开孔。
16.在一种可能的实现方式中,所述第一振动检测传感器为锆钛酸铅压电陶瓷pzt压电薄膜、聚偏二氟乙烯pvdf压电薄膜、基于氮化铝aln陶瓷的薄膜或石墨烯薄膜中的任意一种。
17.在一种可能的实现方式中,所述检测装置还包括第二凸起和第二振动检测传感器,所述第二凸起覆盖于所述第二振动检测传感器,所述第二振动检测传感器与所述读出电路相连;所述第二凸起用于对准所述生物的脉搏;所述第二振动检测传感器用于采集通过所述第二凸起传输到所述第二振动检测传感器的脉搏波信号;所述读出电路还用于将所述第二振动检测传感器采集的脉搏波信号传输至所述处理器。
18.该实现方式中,生理特征的检测装置还包括第二凸起和第二振动检测传感器,在第二凸起对准生物的脉搏时,第二振动检测传感器通过第二凸起采集生物的脉搏波信号,第二振动检测传感器与所述读出电路相连,读出电路将第二振动检测传感器采集的脉搏波信号传输至处理器,使得该检测装置既可以作为生物呼吸器官的检测装置,又可以作为生物内脏器官的检测装置,还可以作为生物脉搏的检测装置,提高了检测效率,同时降低了检测成本。
19.在一种可能的实现方式中,所述第二薄膜为pzt压电薄膜、pvdf压电薄膜、基于aln陶瓷的薄膜或石墨烯薄膜中的任意一种。
20.在一种可能的实现方式中,所述固定带包括表带,所述第一按钮通过所述第一开
孔固定在所述表带中,所述第一凸起和所述防尘透气环位于所述表带的正面,所述支架、所述第一振动检测传感器、所述弹性部件、所述读出电路、所述防水透气膜、所述第二凸起和所述第二振动检测传感器位于所述表带的底面。
附图说明
21.图1为本技术的实施例的一种系统架构的示意图;
22.图2为本技术的实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图;
23.图3为本技术一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图
24.图4为本技术另一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图;
25.图5为本技术又一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图;
26.图6为本技术的实施例的一种固定带的结构示意图;
27.图7为本技术又一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图;
28.图8为本技术又一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图;
29.图9为本技术一个实施例的一种生理特征的检测装置的示意图;
30.图10为本技术另一个实施例的一种生理特征的检测装置的示意图;
31.图11为本技术的实施例的一种产品形态的示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本技术的实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
33.生物的生理特征信号可以包括生物呼吸器官(如口、鼻或咽喉等)产生的声音信号、生物内脏器官(如心、肺或肠等)产生的信号和生物的脉搏波信号等。其中,生物呼吸器官产生的声音信号可以包括生物的鼾声、呼吸声和吹气声等,生物内脏器官的信号可以包括生物的心音、肺音和肠音等。生物的生理特征信号包含了生物体各个部分功能状态的大量病理信息,是临床评估心脏功能状态、心血管系统、呼吸系统和消化系统健康的重要参考数据。
34.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,osahs)是一种严重的与睡眠相关的呼吸障碍,鼾声是osahs患者最早出现、最显著性的特征性症状。其特点是睡眠期间上呼吸道重复性阻塞,造成上呼吸道呼吸气流流量减小或停止,临床表现为夜间睡眠打鼾伴有呼吸暂停和白天嗜睡。该病不仅对患者生活质量造成影响,且易导致一系列的并发症,例如神经认知功能障碍、代谢功能障碍、心血管疾病、呼吸衰竭及肺心病等;同时该病也会对他人及社会造成潜在危害。例如,夜晚响度大且沉的鼾声常常会干扰同伴的睡眠,对他人造成影响。目前,可以通过采集患者的鼾声,并使用人工智能分类算法对采集的鼾声信号进行疾病初筛,有助于及早发现osahs疾病。
35.肺活量检测是医生对病人进行呼吸系统疾病诊断的重要依据。慢性阻塞性肺疾病全球倡议组织提出的慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,copd)诊断全球策略指导文件中将肺活量作为准确测量肺功能的重要标准。随着呼吸疾病越来越
普遍,再加上空气污染越来越严重,医院对患者肺部进行监测的需求变得越来越大。
36.心音是由于心脏跳动发出的声音,是一种包含丰富的心脏以及整个血液循环系统生理信息的生物信号。通过监听心音信号可以对心血管疾病进行初筛。肺音又被称为呼吸音,它是呼吸系统在与大气进行气体交换时所发出的声音信号,肺音信号中包含了呼吸系统中各个器官大量的生理信息。医生可通过肺音来诊断支气管炎、肺炎和肺结核等疾病。心音和肺音的正常与否能够直接反映出人体心脏和肺部的健康状况。
37.肠音的产生有生理性和病理性两个方面的原因。例如,生理性的原因可以为当人体处于饥饿状态时,胃中存在一定量的液体和气体,当胃进行饥饿收缩时,便会产生“咕咕”的声音,医学上称之为“肠鸣”。病理性的原因可能是一些健康问题所致,比如急性肠胃炎、胃肠道功能紊乱和消化道出血等,另外一些药物的刺激也会增加肠鸣音发生的概率。
38.脉搏是表征人体生理特征的重要生理信号。心脏有节奏的收缩和舒张,为体循环和肺循环提供动力,在这个过程中按压皮肤表面上的动脉,能够明显感觉到血管的波动,称之为脉搏。
39.其中,体循环的主要作用是把有氧血送到身体各处,并从身体各处把无氧血送回心脏。在体循环中,含氧血从心脏的左心室通过主动脉泵送,血液从主动脉流经体动脉,然后流到为人体组织供血的小动脉和毛细血管床。在这里,氧气和营养物质被释放,二氧化碳和其他废物被吸收。然后,脱氧血液从毛细血管床通过小静脉进入体静脉。体静脉进入下腔静脉和上腔静脉。腔静脉使血液流入心脏的右心房。
40.肺循环的主要作用是把无氧血送到肺部,实现氧气和二氧化碳互换,然后把有氧血送回心脏。在肺循环中,脱氧血液离开心脏右心室并流经肺动脉干。肺动脉干分成右肺动脉和左肺动脉。这些动脉将脱氧血液输送到肺部的小动脉和毛细血管床。在这里释放出二氧化碳并吸收氧气。然后,含氧血液从毛细血管床流经小静脉进入肺静脉。肺静脉将血液输送到心脏的左心房。
41.脉搏是心脏跳动的外在表现,在一定程度上反应了心脏的供血能力,是心血管系统血液循环过程中各种生理参数的综合表征参量。通过测量脉搏波的强度可以初步衡量病人的心脏健康程度和血管健康程度。通过提取特征参数,医生能够快速的对病人进行心血管方面疾病的诊断。
42.针对鼾声、肺活量,心肺音、肠音和脉搏的检测装置是各自独立存在的,下面来分别介绍鼾声、肺活量,心肺音、肠音和脉搏的检测装置。
43.目前还没有专门的易用设备来检测鼾声,大多数鼾声检测是和呼吸机配套在一起的。鼾声检测依赖于麦克风装置,例如,可以使用手机的麦克风进行鼾声检测,检测方法为将智能手机贴近用户来采集呼吸声音信号(包括鼾声信号),对采集的声音信号进行滤波降噪处理,然后通过对滤波之后的信号提取声音特征来检测呼吸声音并进行疾病初筛。但是,受限于用户使用手机的方式和场景,有很多用户不愿意把手机放在枕边进行检测,即使手机放在枕边也会受手机位置的影响,无法保证采集的呼吸声音信号的质量。
44.当前医用肺活量的检测装置根据测试原理不同可以分为容积测定型肺活量计和流速测定型肺活量计。容积测定型肺活量计体积大,重量重,系统误差比较大,线性度不高,温度补偿不完善。另外,这种肺活量计以密封的腔体与待测人的呼吸道相连,极易引发交叉感染。流速测定型肺活量计是指通过节流法,先测得流经某一管路时气体的流速,然后通过
对气体的流速进行计算来求得总的气体体积流量,因此此类肺活量计也称为间接式肺活量计。这两种肺活量计体积较大,无法集成在穿戴设备上,也无法同身体的其他参数进行融合做一些疾病的初筛。
45.心肺音的传统检测方法依赖于听诊器,目前医生所使用的听诊器是传统的声学听诊器,该类听诊器主要包括听诊头、传导部分和听音部分,其中听诊器的听音部分具有一个面积较大的膜腔,身体内的声波使听诊器的膜片振动,从而带动听诊器内部的空气随之振动。由于听诊器的胶管和耳件部位的腔道细窄,该部分空气振动幅度较膜腔内增大,因而医生听诊到的是放大后的心肺音信号。为了克服传统听诊器的缺点,现已开发了电子听诊器,该类听诊器使用麦克风接收心肺音信号,并将心肺音信号进行存储,便于长期病情跟踪,同时避免了医患交叉感染。
46.目前,通常使用心血管功能测试仪对脉搏进行检测。心血管功能测试仪采用平面张力法实时采集桡动脉的脉搏波波形,通过基于示波法测量的肱动脉血压标定后获取脉搏波的压力波,利用波形分析技术提取表征心血管系统生理病理状态的特征信息,进而给出人体的血流动力学参数。
47.通过上述对现有的鼾声、肺活量,心肺音、肠音和脉搏的检测装置和检测方法的分析可以知道,现有的鼾声、肺活量,心肺音、肠音和脉搏的检测装置体积较大,检测原理不一致,所需要的传感器也不同,无法作到高密度、轻量化、低功耗的集成,同时对生物的鼾声、肺活量、心肺音、肠音和脉搏波进行检测。
48.针对现有技术中存在的问题,本技术提供了一种生理特征的检测装置,该生理特征的检测装置既可以作为生物呼吸器官的检测装置,又可以作为生物内脏器官的检测装置,还可以作为生物脉搏的检测装置,提高了检测效率,降低了检测成本,便于携带,可以随时对生物的各项生理特征进行检测。
49.本技术提供的生理特征的检测装置包括第一按钮、支架、第一振动检测传感器、弹性部件和读出电路,该检测装置通过支架固定弹性部件,通过弹性部件支撑第一按钮,使得第一按钮处于非按压状态时与第一振动检测传感器之间存在空隙,此时第一振动检测传感器能够采集生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号,例如,可以采集鼾声或者呼气声音等,需要说明的是,采集的声音可以是由多个呼吸器官共同发出的混合声音,配合相应的软件算法可以区分各种声音以及相应的生理特征来进行健康检测;在第一按钮对准生物的内脏器官且第一按钮处于按压状态时,第一振动检测传感器可以采集生物内脏器官(如心、肺、肠等)产生的声音信号;第一振动检测传感器与读出电路相连,读出电路可以将第一振动检测传感器采集的生物的呼吸器官和内脏器官产生的声音信号传输至处理器,后续处理器可以执行各种软件算法来根据这些信号判断生物的各种生理指标。
50.通过上述结构,使得该检测装置既可以采集生物呼吸器官产生的声音信号,又可以采集生物内脏器官产生的声音信号,并根据采集的声音信号对生物的呼吸器官和内脏器官进行检测。
51.另外,为了提高生物内脏器官产生的声音信号的传导效率,本技术提出如下的技术方案:在生理特征的检测装置中增加了第一凸起,第一凸起覆盖于第一按钮,且第一凸起的表面积大于第一按钮的表面积,第一凸起用于在对生物的内脏器官进行检测时对准生物的内脏器官。该生理特征的检测装置可以在第一凸起对准生物的内脏器官且第一按钮处于
按压状态时,通过第一凸起和第一按钮将生物内脏器官产生的声音信号传导至第一振动检测传感器。本技术中,第一振动检测传感器可以检测由振动产生的信号,例如,既可以是通过空气传播的由呼吸器官的振动产生的声音信号(如鼾声、呼气声等),也可以是通过固体传播的由内脏器官的振动产生的声音信号(如心肺音、肠音等)。
52.进一步地,为了保证采集的生物呼吸器官和内脏器官的声音信号的质量,本技术提出如下的技术方案:在生理特征的检测装置中增加了防尘透气环,在第一凸起处于非按压状态时密封了支架、第一按钮和第一振动检测传感器之间的空间,有效防止了灰尘进入该检测装置内部。
53.进一步地,为了使生理特征的检测装置的使用更加方便,本技术提出如下的技术方案:在生理特征的检测装置中增加了固定带,固定带位于第一按钮与支架之间,固定带上有第一开孔和第二开孔,第一按钮覆盖第一开孔。该固定带能够将生理特征的检测装置固定在生物上。该生理特征的检测装置还增加了防水透气膜,该防水透气膜覆盖了固定带上的第二开孔,起到了防水的作用。
54.例如,固定带的一种示例可以为表带,第一按钮通过表带上的第一开孔固定在该表带中,第一凸起和防尘透气环位于表带的正面,支架、第一振动检测传感器、弹性部件、读出电路、防水透气膜、第二凸起和第二振动检测传感器位于表带的底面。
55.进一步地,为了提高生理特征的检测装置的检测效率,本技术提出如下的技术方案:在生理特征的检测装置中增加了第二凸起和第二振动检测传感器,第二凸起覆盖于第二振动检测传感器,第二振动检测传感器与读出电路相连;在第二凸起对准生物的脉搏时,第二振动检测传感器通过第二凸起采集生物的脉搏波信号,第二振动检测传感器与读出电路相连,读出电路将第二振动检测传感器采集的脉搏波信号传输至处理器,使得该生理特征的检测装置既可以作为生物呼吸器官的检测装置,又可以作为生物内脏器官的检测装置,还可以作为生物脉搏的检测装置。
56.图1为本技术的实施例的一种系统架构的示意图,如图1所示,集成检测装置100包括处理器110、显示屏120、传感器130、通信模块140、存储器150、生理特征的检测模块160、音频播放模块170和智能诊断模块180。
57.处理器110用于获取生理特征检测装置160采集的生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号、内脏器官产生的声音信号和脉搏波信号,并对获取的生物的声音信号和脉搏波信号进行处理,得到生物的各项生理参数。
58.处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,ap),调制解调处理器,图形处理器(graphics processing unit,gpu),图像信号处理器(image signal processor,isp),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,dsp),基带处理器,显示处理单元(display process unit,dpu),和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,npu)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。在一些实施例中,集成检测装置100也可以包括一个或多个处理器110。处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从该存储器中直接调用。这就避免了重复存取,减少了处理器110的等待时
间,因而提高了集成检测装置100的效率。
59.在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,i2c)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound,i2s)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,pcm)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,uart)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,mipi),通用输入输出(general-purpose input/output,gpio)接口,用户标识模块(subscriber identity module,sim)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,usb)接口等。其中,usb接口是符合usb标准规范的接口,具体可以是mini usb接口,micro usb接口,usb type c接口等。
60.可以理解的是,本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对集成检测装置100的结构限定。在本技术另一些实施例中,集成检测装置100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
61.显示屏120用于显示图像,视频等。在一些实施例中,显示屏120用于显示经过处理器110进行信号处理后得到的生物的各项生理参数。显示屏120包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,lcd),有机发光二极管(organic light-emitting diode,oled),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode的,amoled),柔性发光二极管(flex light-emitting diode,fled),miniled,microled,micro-oled,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,qled)等。在一些实施例中,集成检测装置100可以包括1个或n个显示屏120,n为大于1的正整数。
62.传感器130用于感知集成检测装置100所在的环境和生物的运动状态。例如,传感器130可以包括压力传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、距离传感器、接近光传感器、指纹传感器、温度传感器、触摸传感器、环境光传感器和骨传导传感器等。
63.其中,压力传感器用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器可以设置于显示屏120。压力传感器的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器,电极之间的电容改变。集成检测装置100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏120,集成检测装置100根据压力传感器检测该触摸操作强度。集成检测装置100也可以根据压力传感器的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如,当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
64.陀螺仪传感器可以用于确定集成检测装置100的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器确定集成检测装置100围绕三个轴(即,x,y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器还可以用于导航,体感游戏场景等。
65.加速度传感器可检测集成检测装置100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当集成检测装置100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别集成检测装置
100的姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
66.接近光传感器可以包括例如发光二极管(led)和光检测器,例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。集成检测装置100通过发光二极管向外发射红外光。电集成检测装置100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时,可以确定集成检测装置100附近有物体。当检测到不充分的反射光时,集成检测装置100可以确定集成检测装置100附近没有物体。
67.环境光传感器用于感知环境光亮度。集成检测装置100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏120亮度。环境光传感器也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器还可以与接近光传感器配合,检测集成检测装置100是否在口袋里,以防误触。
68.触摸传感器,也可称触控面板或触敏表面。触摸传感器可以设置于显示屏120,由触摸传感器与显示屏120组成触摸屏,也称触控屏。触摸传感器用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给处理器110,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏120提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器也可以设置于集成检测装置100的表面,与显示屏120所处的位置不同。
69.通信模块140用于向终端设备发送数据或者接收终端设备发送的指令。通信模块包括wifi、蓝牙等无线通信功能。
70.通信模块140可以提供应用在集成检测装置100上的包括2g/3g/4g/5g等无线通信的解决方案。通信模块140可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器等。移动通信模块140可以由天线接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。通信模块140还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,通信模块140的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中,通信模块140的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
71.通信模块140还可以提供应用在集成检测装置100上的包括无线局域网(wireless local area networks,wlan),蓝牙,全球导航卫星系统(global navigation satellite system,gnss),调频(frequency modulation,fm),nfc,红外技术(infrared,ir)等无线通信的解决方案。通信模块140可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。通信模块140经由天线接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器110。通信模块140还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线转为电磁波辐射出去。
72.上述gnss可以包括全球卫星定位系统(global positioning system,gps),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,glonass),北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system,bds),准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system,qzss)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,sbas)。
73.存储器150可以用于存储一个或多个计算机程序,该一个或多个计算机程序包括指令。处理器110可以通过运行存储在存储器150的上述指令,从而使得集成检测装置100执行各种功能应用以及数据处理等。存储器150可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统;该存储程序区还可以存储一个或多个应用程序。存储数据区可
titanate piezoelectric ceramics,pzt)压电薄膜、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride,pvdf)压电薄膜、基于氮化铝aln陶瓷的薄膜或石墨烯薄膜中的任意一种。
86.读出电路240用于将第一振动检测传感器230采集的生物的呼吸器官和内脏器官产生的声音信号传输至与读出电路240相连的处理器。
87.当第一按钮210处于非按压状态时,第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号导致的空气振动使得第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230通过振动频率采集生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号传输至与之相连的处理器,处理器中相应的软件算法可以将生物多个呼吸器官产生的声音信号进行区分和检测,得到生物多个呼吸器官的生理指标。
88.示例性的,对生物的鼾声进行检测时,第一按钮210处于非按压状态,生物的鼾声导致空气振动,由于第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,空气振动通过该空隙使得第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物的鼾声信号,第一振动检测传感器230将采集的鼾声信号发送到读出电路240,读出电路240将该鼾声信号传输至与之相连的处理器。
89.示例性的,检测用户的肺活量时,第一按钮210处于非按压状态,用户进行最大吸气后用力呼气,此时第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,用户用力呼气导致空气振动,空气振动通过该空隙使得第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集用户用力呼气的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将该声音信号传输至与之相连的处理器。
90.对生物内脏器官进行检测时,将第一按钮210对准待检测部位,并对第一按钮210进行按压,使第一按钮210与第一振动检测传感器230接触,待检测部位的振动通过第一按钮210传导至第一振动检测传感器230,使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物内脏器官产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物内脏器官产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物内脏器官产生的声音信号传输至与之相连的处理器,处理器可以通过执行各种软件算法来根据生物内脏器官产生的声音信号判断生物内脏器官相关的生理指标。
91.示例性的,对生物的心脏进行检测时,将第一按钮210对准生物心脏所在的位置,同时对第一按钮210进行按压,使第一按钮210与第一振动检测传感器230接触,心脏产生的声音信号通过第一按钮210传导至第一振动检测传感器230,使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物心脏产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物心脏产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物心脏产生的声音信号传输至与之相连的处理器。
92.需要说明的是,对生物的肺和肠的检测方法可以参考对生物的心脏的检测方法,此处不再进行赘述。
93.图3为本技术一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图,如图3所示,该检测装置包括第一按钮210、支架220、第一振动检测传感器230、读出电路240、弹性部件250和第一凸起310。
94.第一凸起310又可以称为外表带凸起,第一凸起310是相对于第一按钮210的凸起,第一凸起310的表面积大于第一按钮210的表面积,且第一凸起310覆盖于第一按钮210的上方,第一凸起310为生物内脏器官产生的声音信号的传导装置,用于在对生物的内脏器官进行检测时对准生物的内脏器官,同时第一凸起310在处于按压状态时可以密封支架220、第一按钮210和第一振动检测传感器230之间的空间,在对生物的内脏器官进行检测时起到屏蔽外界声音干扰的作用。
95.对生物内脏器官进行检测时,将第一凸起310对准待检测部位,并对第一凸起310和第一按钮210进行按压,使第一按钮210与第一振动检测传感器230接触,待检测部位的振动通过第一凸起310和第一按钮210传导至第一振动检测传感器230,使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物内脏器官产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物内脏器官产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物内脏器官产生的声音信号传输至与之相连的处理器。
96.示例性的,对生物的心脏进行检测时,将第一凸起310对准生物心脏所在的位置,同时对第一凸起310和第一按钮210进行按压,使第一按钮210与第一振动检测传感器230接触,心脏产生的声音信号通过第一凸起310和第一按钮210传导至第一振动检测传感器230,使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物心脏产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物心脏产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物心脏产生的声音信号传输至与之相连的处理器。
97.需要说明的是,第一按钮210、支架220、第一振动检测传感器230、读出电路240、弹性部件250和对生物呼吸器官的检测方法的介绍可以参考图2的描述,此处不再进行赘述。
98.图4为本技术另一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图,如图4所示,该检测装置包括第一按钮210、支架220、第一振动检测传感器230、读出电路240、弹性部件250、第一凸起310和防尘透气环410。
99.防尘透气环410位于第一凸起310的下方,与第一凸起310、第一按钮210和支架220接触,防尘透气环410为生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号的传导装置,同时密封了支架220、第一按钮210和第一振动检测传感器230之间的空间。
100.当第一按钮210处于非按压状态时,第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号可以通过防尘透气环410传导至第一振动检测传感器230,生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号可以使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230通过振动频率采集生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号传输至与之相连的处理器,处理器中相应的软件算法可以将生物多个呼吸器官产生的声音信号进行区分和检测,得到生物多个呼吸器官的生理指标。
101.示例性的,当第一按钮210处于非按压状态时,由于第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,生物的鼾声可以通过防尘透气膜410传导至第一振动检测传感器230,并使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物的鼾声信号,第一振动检测传感器230将采集的鼾声信号发送到读出电路240,读出电路240将该鼾声信号传输至与之相连的处理器。
102.示例性的,检测用户的肺活量时,第一按钮210处于非按压状态,用户进行最大吸气后用力呼气,由于第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,用户用力呼气产生的声音信号可以通过防尘透气膜410传导至第一振动检测传感器230,并使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集用户用力呼气产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的用户用力呼气产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将用户用力呼气产生的声音信号传输至与之相连的处理器。
103.需要说明的是,第一按钮210、支架220、第一薄膜230、读出电路240和弹性部件250可以参考图2的描述,第一凸起310和对生物内脏器官的检测方法可以参考图3的描述,此处不再进行赘述。
104.图5为本技术又一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图,如图5所示,该检测装置包括第一按钮210、支架220、第一振动检测传感器230、读出电路240、弹性部件250、第一凸起310、防尘透气环410和固定带510。
105.固定带510位于第一按钮210与支架220之间,固定带510用于将该生理特征的检测装置固定在生物上。其中,固定带510的一种示例可以为表带。
106.示例性的,图6为本技术的实施例的一种固定带的结构示意图,如图6所示,固定带510包括一个第一开孔610和两个第二开孔620,第一开孔610位于固定带510的中央,两个第二开孔620位于第一开口610的两侧。
107.在一种可能的实现方式中,第一按钮210穿过第一开孔610;第二开孔620又可以称为声音开孔,可以作为生物呼吸器官的声音振动信号的传递装置。
108.当第一按钮210处于非按压状态时,第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号可以通过防尘透气环410和第二开孔620传导至第一振动检测传感器230,生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号可以使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230通过振动频率采集生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号传输至与之相连的处理器,处理器中相应的软件算法可以将生物多个呼吸器官产生的声音信号进行区分和检测,得到生物多个呼吸器官的生理指标。
109.示例性的,当第一按钮210处于非按压状态时,由于第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,生物的鼾声可以通过防尘透气膜410和第二开孔620传导至第一振动检测传感器230,并使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物的鼾声信号,第一振动检测传感器230将采集的鼾声信号发送到读出电路240,读出电路240将该鼾声信号传输至与之相连的处理器。
110.示例性的,检测用户的肺活量时,第一按钮210处于非按压状态,用户进行最大吸气后用力呼气,由于第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,用户用力呼气产生的声音信号可以通过防尘透气膜410和第二开孔620传导至第一振动检测传感器230,并使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集用户用力呼气产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的用户用力呼气产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将用户用力呼气产生的声音信号传输至与之相连的处理器。
111.需要说明的是,对生物内脏器官的检测方法可以参考图3的描述,此处不再进行赘述。
112.图7为本技术又一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图,如图7所示,该检测装置包括第一按钮210、支架220、第一振动检测传感器230、读出电路240、弹性部件250、第一凸起310、防尘透气环410、固定带510和防水透气膜710,其中固定带510中包括两个第二开孔620。
113.该生理特征的检测装置包括两个防水透气膜710,两个防水透气膜710位于固定带510的下方,分别覆盖于两个第二开孔620。防水透气膜710为生物呼吸器官的声音信号的传导装置,同时起到了防水的作用。
114.当第一按钮210处于非按压状态时,第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号可以通过防尘透气环410、第二开孔620和防水透气膜710传导至第一振动检测传感器230,生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号可以使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230通过振动频率采集生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将生物一个或多个呼吸器官产生的声音信号传输至与之相连的处理器,处理器中相应的软件算法可以将生物多个呼吸器官产生的声音信号进行区分和检测,得到生物多个呼吸器官的生理指标。
115.示例性的,当第一按钮210处于非按压状态时,由于第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,生物的鼾声可以通过防尘透气膜410、第二开孔620和防水透气膜710传导至第一振动检测传感器230,并使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集生物的鼾声信号,第一振动检测传感器230将采集的鼾声信号发送到读出电路240,读出电路240将该鼾声信号传输至与之相连的处理器。
116.示例性的,检测用户的肺活量时,第一按钮210处于非按压状态,用户进行最大吸气后用力呼气,由于第一按钮210与第一振动检测传感器230之间存在空隙,用户用力呼气产生的声音信号可以通过防尘透气膜410、第二开孔620和防水透气膜710传导至第一振动检测传感器230,并使第一振动检测传感器230发生振动,第一振动检测传感器230根据振动频率采集用户用力呼气产生的声音信号,第一振动检测传感器230将采集的用户用力呼气产生的声音信号发送到读出电路240,读出电路240将用户用力呼气产生的声音信号传输至与之相连的处理器。
117.需要的说明的是,对生物内脏器官的检测方法可以参考图3的描述,此处不再进行赘述。
118.图8为本技术又一个实施例的一种生理特征的检测装置的结构示意图,如图8所示,该检测装置包括第一按钮210、支架220、第一振动检测传感器230、读出电路240、弹性部件250、第一凸起310、防尘透气环410、固定带510、防水透气膜710、第二凸起810和第二振动检测传感器820,其中固定带510中包括两个第二开孔620。
119.第二振动检测传感器820位于第一振动检测传感器230的下方,第二振动检测传感器820与支架220和第二凸起810接触;第二凸起810位于第二振动检测传感器820的下方,并覆盖于第二振动检测传感器820。
120.第二凸起810又可以称为内表带凸起,第二凸起810是相对于第二振动检测传感器
820的凸起,第二凸起810为生物的脉搏波的传导装置,用于在对生物的脉搏进行检测时对准生物的脉搏,并将生物的脉搏波传导至第二振动检测传感器820。
121.第二振动检测传感器820与读出电路240相连,第二振动检测传感器820为生物的脉搏波的采集装置,用于采集通过第二凸起810传输到第二振动检测传感器820的脉搏波信号。
122.可选的,第二薄膜820可以为pzt压电薄膜、pvdf压电薄膜、基于aln陶瓷的薄膜或石墨烯薄膜中的任意一种。
123.读出电路240还用于将第二振动检测传感器820采集的脉搏波信号传输至处理器。
124.当第二凸起810对准生物的脉搏时,生物的脉搏波能够引起第二凸起810的振动,由于第二凸起810与第二振动检测传感器820接触,第二凸起810将生物的脉搏波传导至第二振动检测传感器820,同时引起第二振动检测传感器820的振动,第二振动检测传感器820通过振动频率采集生物的脉搏波信号,第二振动检测传感器820将采集的脉搏波信号发送到读出电路240,读出电路240将该脉搏波信号传输至与之相连的处理器。
125.示例性的,将第二凸起810对准生物的桡动脉,生物的脉搏波经过桡动脉时能够引起第二凸起810的振动,由于第二凸起810与第二振动检测传感器820接触,第二凸起810将生物的脉搏波传导至第二振动检测传感器820,同时引起第二振动检测传感器820的振动,第二振动检测传感器820通过振动频率采集生物的脉搏波信号,第二振动检测传感器820将采集的脉搏波信号发送到读出电路240,读出电路将该脉搏波信号传输至与之相连的处理器。
126.需要说明的是,对生物内脏器官的检测方法可以参考图3的描述,对生物呼吸器官的检测方法可以参考图7的描述,此处不再进行赘述。
127.图9为本技术一个实施例的一种生理特征的检测装置的示意图。如图9所示,生理特征的检测装置900包括第一凸起901、防尘透气环902、固定带903、第一按钮904、2个防水透气膜905,4个支架906、2个弹性部件907、第一振动检测传感器908、读出电路909、第二振动检测传感器910和第二凸起911。
128.图10为本技术另一个实施例的一种生理特征的检测装置的示意图。如图10所示,生理特征的检测装置1000包括第一凸起1001、防尘透气环1002、第一按钮1003、固定带1004、4个支架1007、2个弹性部件1008、2个防尘透气膜1009、读出电路1010、第一振动检测传感器1011、第二振动检测传感器1012和第二凸起1013。其中,固定带1004中包括第一开孔1005和2个第二开孔1006。
129.图11为本技术的实施例的一种产品形态的示意图,如图11所示,该产品形态为智能穿戴设备,例如智能手表和智能手环等。
130.将本技术提出的生理特征的检测装置固定在智能穿戴设备的表带上,结合上述生理特征的检测装置的各种使用方法完成生物的呼吸器官、内脏器官和脉搏的联合检测后,可以通过处理模块把采集到的信号进行滤波处理,然后进一步实现声音信号的播放和显示,同时处理模块的处理结果也会送入智能诊断模块进行疾病的初筛判断,判断的结果可以在存储模块中进行保存,以便进行长期的健康管理、疾病初筛和远程医疗等。
131.在一种可能的实现方式中,用户将生理特征检测装置置于待检测部位,在采集到待检测部位的信号后,使用处理模块对采集到的待检测部位的信号进行处理,并可以通过
音频模块播放声音或在显示屏中实时显示待检测部位的信号的波形,以便用户寻找最佳检测位置;保持5秒至30秒后,待检测部位的信号经过处理模块的信号处理和智能诊断模块的分析后在显示屏中显示诊断结果,同时将经过处理模块处理后的待检测部位的信号的波形信息、音频信息和智能诊断结果在存储模块中进行保存。
132.其中,该处理模块的一种示例为处理器110,该音频模块的一种示例为音频模块170,该显示屏的一种示例为显示屏170,该智能诊断模块的一种示例为智能诊断模块180,该存储模块的一种示例为存储器150。
133.智能诊断模块的诊断范围包括但不限于心脏功能正常/异常的区分及心脏功能异常的细分,例如瓣膜异常疾病、心肌异常疾病、其它心脏器质性和节律性疾病等;心血管系统疾病,如动脉硬化、高血压等;呼吸系统疾病,如肺炎等;消化系统疾病,如肠炎等;睡眠呼吸障碍,如睡眠性呼吸暂停低通气综合征等。
134.本技术提供的用于生理特征检测的智能穿戴设备,可实现睡眠相关呼吸障碍检测检测,根据鼾声不同对osahs的症状进行初步判断;可实现偶发性心脏异常、肺炎、肠炎以及高血压和动脉硬化等心血管系统疾病早期筛查与诊断;可实现心脏疾病突发关键时刻,如心悸、心绞痛、胸闷等的病理信息的捕捉与实时智能诊断,并可长期保存病理信号波形和音频信息以及智能诊断书,方便后续医生的现场还原及辅助诊断。该智能穿戴设备体积小,便于携带,节省空间,更有利与抑制噪声干扰,提高信噪比,同时还有防水防尘和美观等优点,在用户不具备专业知识的情况下完成疾病的初筛,操作方便快捷。
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