，且在腕带上进一步设置有能够起到按摩作用的凸起结构，因此，用户使用该脉搏监测装置进行脉搏监测的同时还可以起到按摩效果，因而提高了用户的舒适度。
[0052]其次，在本发明中，将摩擦发电机作为柔性脉搏传感器，使脉搏跳动时产生的机械能转换为电能，通过分析该摩擦发电机的电信号来实现脉搏监测的目的，不仅实现了传感器的自己供电，且具有工艺简单，成本低廉，轻便易携等诸多优势。
[0053]并且，由于脉搏跳动往往仅涉及皮肤的特定点，因此，通过腕带上设置的凸起结构还能够进一步将特定点产生的电信号放大至整个面(即摩擦发电机的整个表面)，因而能够有效增强该脉搏监测装置收集到的电信号强度，从而提高了监测结果的准确性以及设备的灵敏度。
[0054]下面对上述凸起结构在提高监测结果的准确性和灵敏度方面所起的作用进行原理分析及实验验证:
[0055]首先，介绍一下凸起结构能够提高监测结果的准确性和灵敏度的科学原理:
[0056]通过上文介绍的摩擦发电机作为传感器时的工作原理可知,摩擦发电机受到外力作用时能够发生微小形变，从而促使两个摩擦界面相互摩擦，并通过摩擦生电的电学原理在两个输出端上产生电信号，通过对该电信号进行监测就可以了解待测脉搏的跳动情况。由此可见，摩擦发电机在受到外力作用时所发生的形变程度决定了摩擦力的大小，进而决定了摩擦发电机所制作的传感器的灵敏度:当两个摩擦发电机同时受到相同的外力作用时，哪一个发生的形变程度越大，其产生的摩擦力也越大，因此产生的电信号的强度也就越大，从而灵敏度也越高。下面对没有设置凸起结构的摩擦发电机制作的普通传感器和本发明中设置有凸起结构的摩擦发电机制作的传感器的受力情况进行分析:
[0057]无论是普通传感器，还是设置有凸起结构的传感器，在工作时都会受到来自皮肤内侧的脉搏作用力，以及来自皮肤外侧的腕带束缚力的双重作用。假设脉搏作用力和腕带束缚力在普通传感器上所产生的合力为F1，在设置有凸起结构的传感器上所产生的合力为F2，在相同条件(即脉搏跳动情况相同且腕带束缚程度也相同)下，Fl与F2近似相等。下面再分析一下两种传感器的受力面积:普通传感器的受力面积(也可以理解为脉搏的有效作用面积)为整个传感器的全部表面积(SI)，而设置有凸起结构的传感器的受力面积则仅为凸起结构对应的面积(S2)。显然，S2远小于SI，由于外力相同的情况下，压强与受力面积呈反比，因此，合力Fl作用于普通传感器的压强Pl远小于合力F2作用于设置有凸起结构的传感器的压强P2。由于外力相同的情况下，设置有凸起结构的传感器所受到的压强更大，因此，所产生的形变程度及摩擦力也越大，相应地，产生的电信号的强度也越大，由此可见，设置有凸起结构的传感器的准确性和灵敏度得到了大幅改善。图4a和图4b分别示出了普通传感器和设置有凸起结构的传感器的受力情况示意图。
[0058]接下来，通过实验对上述凸起结构在提高监测结果的准确性和灵敏度方面所起的作用加以证实:
[0059]图5a示出了没有设置凸起结构的脉搏监测装置所监测到的电信号波形。由于图5a中所采用的脉搏监测装置没有设置凸起结构，因此，柔性腕带上与人体皮肤直接接触的部分以平整的方式紧密贴合在皮肤上，导致透气性不佳，尤其是当柔性腕带的材质透气性不好时，若用户长时间使用易使皮肤出现由于透气性差或受束缚时间长等因素而造成的疲劳或不适感，如轻微的痒、痛等。
[0060]图5b示出了设置有凸起结构的脉搏监测装置所监测到的电信号波形。由于图5b中所采用的脉搏监测装置设置有凸起结构，因此，柔性腕带上与人体皮肤直接接触的部分与皮肤之间存在一定空隙，因此透气性良好，能够缓解皮肤疲劳，即使用户长时间使用也不会使皮肤出现由于透气性差或受束缚时间长等因素而造成的疲劳或不适感，提高了用户的舒适度。当腕带材质为橡胶等柔性固定材料时，上述优势更加明显。另外，由于本方案不涉及穴位按摩等医学理论，因此也无需限定凸起位置，仅对凸起覆盖面积的皮肤、肌肉等组织具有按摩作用即可，操作简便易学。
[0061]通过对比图5a和图5b中的电信号波形可以发现，图5b中的波形振幅明显高于图5a。由此可见，凸起结构能够有效增强摩擦发电机型脉搏传感器的电压信号强度，从而提高监测结果的准确性以及设备的灵敏度。具体原因在于:就人腕部可用于脉搏信号收集的区域和腕带整体的面积而言，相对来说腕部脉搏是点信号，通过凸起将点信号放大至面，例如发电机面积(具体面积会根据凸起的形状及凸起布设面积发生变化)，该面积大于腕部可用于脉搏信号收集的区域的面积)，因此有助于增强脉搏传感器电压信号。
[0062]本领域技术人员可以理解，虽然上述说明中，为便于理解，对方法的步骤采用了顺序性描述，但是应当指出，对于上述步骤的顺序并不作严格限制。
[0063]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如:R0M/RAM、磁碟、光盘等。
[0064]还可以理解的是，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。
[0065]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种脉搏监测装置，其特征在于，包括:柔性腕带以及设置于所述柔性腕带上的柔性脉搏传感器，其中， 所述柔性腕带环设在待测脉搏处，所述柔性脉搏传感器为至少一个能够感测待测脉搏跳动的摩擦发电机，并且，所述柔性腕带上设置有所述柔性脉搏传感器的区域内表面上进一步设置有至少一个凸起结构。2.如权利要求1所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述凸起结构为点状凸起结构和/或条状凸起结构。3.如权利要求2所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述点状凸起结构的形状为圆柱状、圆锥状、棱柱状、或棱锥状； 所述条状凸起结构的横截面为半圆形、三角形、或矩形。4.如权利要求3所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述条状凸起结构的排布方向与待测脉搏方向一致。5.如权利要求3所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述凸起结构的高度为0.5?5mm，相邻凸起结构的边缘间距为I?20 mm。6.如权利要求1所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述柔性腕带的材质为弹性橡胶或弹性织物，所述凸起结构的材质为弹性橡胶。7.如权利要求1所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述柔性腕带进一步包括层叠设置的外层腕带和内层腕带，所述柔性脉搏传感器设置于所述外层腕带和所述内层腕带之间，且所述凸起结构设置在所述内层腕带上。8.如权利要求1所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构，所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个相对面，且所述摩擦发电机具有至少两个输出端。9.如权利要求8所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述构成摩擦界面的两个相对面中的至少一个面上设有微纳结构。10.如权利要求1所述的脉搏监测装置，其特征在于，所述柔性脉搏传感器为一个整体的、覆盖所述柔性腕带的全部区域或局部区域的摩擦发电机；或者， 所述柔性脉搏传感器为均布在所述柔性腕带的全部区域或局部区域内的、成阵列化排布的多个摩擦发电机。11.如权利要求1所述的脉搏监测装置，其特征在于，进一步包括: 与所述柔性脉搏传感器的输出端相连的显示器件，用于对所述柔性脉搏传感器的监测结果进行显示。
【专利摘要】本发明公开了一种脉搏监测装置，用以解决现有技术中的脉搏监测设备普遍存在着不具备按摩功能且工艺复杂，制造成本高，设备笨重，不轻便易携及准确率低等诸多缺陷的问题。该种脉搏监测装置包括：柔性腕带以及设置于所述柔性腕带上的柔性脉搏传感器，其中，所述柔性腕带环设在待测脉搏处，所述柔性脉搏传感器为至少一个能够感测待测脉搏跳动的摩擦发电机，并且，所述柔性腕带上设置有所述柔性脉搏传感器的区域内表面上进一步设置有至少一个凸起结构。
【IPC分类】A61B5/02, A61B5/0245
【公开号】CN105496388
【申请号】CN201410502746
【发明人】付晓玥, 冯顺, 王珊, 赵豪
【申请人】纳米新能源（唐山）有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月26日