传感器系统、衣物和心率监测仪技术方案

本发明专利技术涉及一传感器系统、衣物和心率监测仪。该传感器系统包括至少一个挠性薄膜结构，该薄膜结构包括：第一绝缘层；至少一层电导体层，其形成在所述第一绝缘层的顶部上，并且包括电极区域，该电极区域被构造成与用户皮肤表面之间形成电接触，并且生成作为输出的与心电图的瞬间值成比例的电信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器系统、衣物和心率监测仪。
技术介绍
用户特定便携式心率监测仪通常包括放置在用户胸部周围的发送器带，该发送器带指示来自用户的皮肤表面的心电图，并且将心电图或者表示其一部分特征的脉冲以无线方式发送到心率监测仪的中央处理器中，该发送器带通常由将被放置用户的手腕上的腕部接收器构成。所测量的心电图的弱电压水平是由皮肤表面确定时，这要求在用户的皮肤和发送器带的检测电子器件之间的电接触具有高质量。高质量的电接触通常要求发送器带被足够紧地放置在胸部的周围；在发送器带和皮肤之间的足够量的湿气，以在胸部的区域中提供传送位置的紧密性和准确定位。上述标准使得心率监测仪难以使用，并且增加了心率监测仪的故障。因此，考虑改善心电图测量的质量和便于心率监测仪的使用的技术是有用的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现一种传感器系统、衣物和心率监测仪，以便在考虑到用户容易使用时实现可靠的心率测量。本专利技术的第一方面为一种传感器系统，其用于指示来自用户皮肤表面的心电图，所述传感器系统被构造成与用户特定的心率监测仪相连，并且该传感器系统包括至少一个挠性薄膜结构，该挠性薄膜结构包括第一绝缘层；至少一层电导体层，其形成在所述第一绝缘层的顶部上并且包括电极区域，该电极区域具有这样的构造，即，其与用户皮肤表面形成电接触并且生成作为输出的与心电图的瞬间值成比例的电信号。本专利技术的第二方面为衣物(garment)，该衣物包括集成到所述衣物的传感器系统，该传感器系统用于指示来自用户皮肤表面的心电图，所述传感器系统被构造成与用户特定的心率监测仪相连，并且包括至少一个挠性薄膜结构，该挠性薄膜结构包括第一绝缘层；至少一个电导体层，其形成在所述第一绝缘层的顶部上，并包括电极区域，该电极区域被构造成与用户皮肤表面形成电接触并生成作为输出的与所述心电图的瞬间值成比例的电信号。本专利技术的另一个方面为心率监测仪，其包括传感器系统，用于指示来自用户皮肤表面的心电图，所述传感器系统包括至少一个挠性薄膜结构，该挠性薄膜结构具有第一绝缘层；至少一个电导体层，其形成在所述第一绝缘层的顶部上，并包括电极区域，该电极区域被构造成与用户皮肤的表面形成电接触并生成作为输出的与所述心电图的瞬间值成比例的电信号。在所附权利要求中披露了本专利技术的优选实施方案。本专利技术是基于这样的思想，即，可集成到衣物中的挠性薄膜结构被用作心率监测仪的传感器。根据本专利技术的传感器系统、衣物和心率监测仪提供了几个优点。挠性薄膜结构允许这样实现传感器系统，即，在用户身体上的压迫感保持可忽略。另外，挠性薄膜结构可分散心率监测仪，从而使例如通常用在心率监测仪中的发送器单元可位于远离传感器系统的位置。附图说明下面将参照附图通过优选实施方案对本专利技术进行更详细地说明，其中图1示出了用户特定的心率监测仪的结构的一个示例；图2A示出了挠性薄膜结构的第一示例的剖视图；图2B示出了挠性薄膜接头的第二示例的剖视图；图3示出了挠性薄膜结构的第一示例的俯视图； 图4A示出了挠性薄膜结构的第二示例的俯视图；图4B示出了挠性薄膜结构的第三示例的俯视图；图5示出了挠性薄膜结构的第四示例的俯视图；图6示出了传导导体薄膜的示例的剖视图；图7示出了挠性薄膜结构的第五示例的俯视图；图8示出了挠性薄膜结构的第二示例的剖视图；图9示出了放大器的示例；图10示出了衣物的实施方案的示例；以及图11示出了衣物的第二实施方案的示例。具体实施例方式图1示出了基于无线数据传输的心率监测仪100的结构的一个示例。心率监测仪100通常包括传感器系统130、设有不同输入端子的ECG前置放大器108(ECG，心电图)、发送器放大器(TX AMP)110、发送器天线112、接收器天线116、接收器放大器(RX AMP)118、处理单元(PU)120、存储单元(MEM)122和用户界面(UI)124。在图1中示出的示例中，心率监测仪100被分成通过电磁场114通信的发送器单元102和中央处理单元104。然而，本方案并不局限于所示的分开式结构。而是可由单个功能单元构成该心率监测仪，其中发送器单元102和中央处理单元104的功能被结合在一起。传感器系统130从用户皮肤的表面检测用户的心电图，并生成与用户的心电图的瞬间值成比例的输出电信号106A、106B和106C。电信号106A、106B和106C被供给ECG前置放大器108。ECG前置放大器108例如将电信号106A、106B和106C结合并前置放大，由此生成被供给发送器放大器110的前置放大ECG信号。发送器放大器110可包括几个连续的放大级数，例如AGC放大器(自动增益控制)和功率放大器。放大的ECG信号被供给发送器天线112，该天线112生成传送ECG信息的电磁场114。例如，ECG信息可包括心电图，诸如一部分心电图和/或心率的定时信息。定时信息可包括代表ECG的预定部分的定时的定时脉冲。定时信息可由通过识别ECG的QRS复合波和通过确定QRS复合波的定时来确定。例如，QRS复合波可由脉冲检波器指示。发送器单元102可例如形成定相信号(burst)，该定相信号对应于每个脉冲的定时，并被发送到中央处理单元104中。中央处理单元104接收定相信号，并可例如确定在连续定相信号之间的心率间隔。接收器天线116示出由发送器天线112产生的电磁场114，并且生成被输入接收器放大器118中的感应电信号。接收器放大器118对电信号进行处理，例如滤波和放大。另外，接收器放大器118可包括几个连续的调整级。接收器放大器118将电信号供给处理单元120，该处理单元120可进行电信号的模拟信号成形，例如数字滤波、信号成形。另外，可在处理单元120中进行诸如数字滤波、信号成形、ECG信号指示和ECG信号分析等的数字处理。可在处理单元120中确定表示心率特征的心率变化值。心率变化值可为心率间隔、心率频率、心率间隔的变化和/或在心率频率中的变化。处理单元120可使用模拟电路、ASIC电路(特定用途集成电路)、数字处理器、存储器和计算机软件来实现。处理单元120可在心率监测仪100中构成计算机的一部分。由处理单元120提供的一些数据和管理者信息可存储在与处理单元120相连的存储单元122中。另外，存储单元122可包括用于在处理单元120中处理计算机程序的编码指令。用户界面124通常包括显示单元126和显示控制器。显示单元126可包括例如LCD(液晶显示器)元件。用户界面124还包括允许用户将指令输入心率监测仪100的键盘128。图1中示出的发送器单元102通常包括装置部件106A-102，并进行ECG检测和将ECG信息发送到中央处理单元104。在一些实施方案中，发送器单元102可包括指示心电图的预定部分的心率指示器，并生成发送器定相信号和/或表示心电图的预定部分的定时的位流，并将发送器定相信号发送到中央处理单元104。中央处理单元104通常包括装置部件116-128，这些装置部件116-128对电信号和在无线数据传送中使用的ECG信息进行处理，并提供用户界面。参照附图2，对传感器系统130的薄膜结构200A的剖视图进行更细致地观察。薄膜结构200A包括第一绝缘层204和形成在第一绝缘层204的顶部上的电导体层206。第一绝缘层204本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器系统，用于指示来自用户皮肤表面的心电图，所述传感器系统被构造成与用户特定的心率监测仪相连，其特征在于，所述传感器系统包括至少一个挠性薄膜结构，所述薄膜结构包括：第一绝缘层（２０４）；以及至少一层电导体层（２０６）， 其形成在所述第一绝缘层（２０４）的顶部上，并且包括电极区域（２０８），该电极区域被构造成与用户皮肤表面之间形成电接触，并且生成作为输出的与心电图的瞬间值成比例的电信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩卡里特基，
申请(专利权)人：博能电子公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]