带光学器件的便携生理参数测量设备和数据收发装置制造方法及图纸

技术编号:347861 阅读:184 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种用于测量生理参数,特别是心率的便携装置,其包括光学设备(4;5;6),以及数据发送和/或接收元件,该光学设备包括用于向有机组织(10)的一部分发射光的至少一个光源(41;51;61),以及至少一个用于光在所述有机组织内传播后,对发射光强度进行检测的感光器(42;52,53,54;62,64,66)。该光学元件也成为数据发送和/或接收的元件,设置所述至少一个光源和/或所述至少一个感光器分别以用于向外部单元发送数据或从外部单元接收数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及包括光学设备的用于测量生理参数,特别是心率的便携装置以及用于发送和/或接收数据的元件,该光学设备包括至少一个用于向有机组织的一部分发射光的光源,以及至少一个用于光在有机组织中传播后检测发射光的强度的感光器。
技术介绍
这样一个便携测量装置已经是已知的。具体地,这些便携设备用于通过光学元件检测心率和/或病人血液的含氧水平。它们具有各种不同的形式,上述形式的范围从放置在人体一部分(特别是手指末端,耳垂或人体的其它任意的血液充分灌注的末梢)的夹钳型,到佩戴在手腕上类似于手表的装置。在测量心律的应用范围内,光学设备用于对有机组织(特别是皮肤)的一部分进行足够的照射,并且该光学设备还包括一个或几个感光器,用于光在有机组织中传播后检测由光学设备产生的发射光强度。血流脉动的变化导致了对由光学设备产生的发射光的吸收的变化,所述吸收变化的频率基本上对应于心脏脉动的频率。对光在有机组织传播后发射光强度的检测,伴随着适当的信号或信号群的测量进程,从而可以提取出代表心率的相关信息。一般用于这一类型应用的光学设备结构相对简单,以及特别由一个或多个类似的点光源组成。具体地,它们是发光二极管(LED),在预定波长范围内发射,与一个或多个感光器配合使用,特别是光电二级管。除了测量期望的生理参数这一功能外,配有上述类型的光学设备的便携装置通常也配有发送和/或接收数据的元件。特别地,发射元件典型地用于在运行阶段,例如在物理运行阶段或健康诊断阶段,下载测量到的并存储在便携装置内的数据到外部终端。此外,接收元件用于装载配置数据到便携装置中,例如测量到的生理参数的限值,比如用户希望保持的其心率的最小值和最大值。从便携装置发射的或由便携装置接收的数据可能与测量到的生理参数有关,也可能无关。数据的发送和/或接收通常由直接的电缆链接来执行,或最好通过无限通讯元件来完成,其可以为例如,声学,光学,感应或广播频率类型。专利文献US4,674,743,EP0 842 635以及US5,776,056公开了带有上述类型的光学设备的各种的便携装置,用于测量生理参数以及光学数据通讯元件。但这些文献公开了使用不同的光学设备的解决方案。如上所述,其他已知的解决方案有赖于声学,感应或者广播频率类型的通讯元件。例如,可以引用文献EP0 940 119,US5,810,736,US5,622,180或WO99/41647以及EP1 101 439。所有的上述现有的本领域的解决方案,包括使用光学通讯元件的解决方案,具有需要特定附加要求的缺点,这会影响到便携装置的生产成本,并且为了和与其他设备组合使用不可避免地需要额外空间。因此,这些解决方案从紧凑度和生产成本上来说不是最佳的。因此本专利技术的目的在于设计一种上述类型的便携装置,该装置相对于现有技术中的解决方案可以降低生产成本以及减小尺寸。
技术实现思路
因此本专利技术涉及一种便携装置,其特征如权利要求1所述。本专利技术的优选实施例形成了从属权利要求的主题。根据建议的解决方案,本专利技术建议使用通常用于测量生理参数的光学设备作为发射元件和/或数据接收元件。更具体地是,光学设备的至少一个光源用于向外部单元发送数据,以及/或者光学设备的至少一个感光器用于接收从外部单元传送的数据。在运行期间,光学设备在测量阶段以及通讯阶段之间切换,在测量阶段,光学设备作为测量生理参数的元件,在通讯阶段,光学设备作为数据发送和/或接收的元件,该便携装置还包括用于在测量阶段存储,与传送前所述生理参数的时间变化有关的数据,和在通讯阶段,存储与外部单元有关的数据的存储元件。根据特殊实施例,也建议各元件能自发地启动测量功能或者光学设备的数据发送/接收功能。因此,建议的解决方案具有使在便携装置中已经存在的各个组件能够最佳使用的优势,因此降低了生产成本,以及更有利于设备的空间利用。附图说明通过阅读由非限制性的实施例以及附图单独给出的本专利技术的实施例的详细说明,本专利技术的其它特性和优点随后将变得更加明了。图1是根据第一实施例的用于测量生理参数的便携装置的显示侧的透视图,该便携装置具有类似于手表的形式,并且在该装置的前表面还设置有光学设备;图2是根据第二实施例的用于测量生理参数的便携装置的底部透视图,其也具有类似于手表的形态,并在该装置的底部具有光学设备;图3是当该装置佩戴在手腕上用于生理参数的测量时,沿着图2中的腕板纵向的所述装置的横断面视图;图4是根据实施例的便携装置的不同组件的方框图;以及图5中的图表示出了在生理参数的测量期间,如何设计区分由外部单元从采集到的信号中传送的光学信号,用于有选择地启动便携装置的适当的操作模式。具体实施例方式现在将仅仅通过非限制性的说明来介绍不同实施例。特别是,需要强调的是,这些实施例能够有利地,但不唯一地以佩戴在腕上的装置的形式实施。也能够很好地设想到其它的便携应用。图1和2完全通过非限制性说明示出用于测量生理参数的便携装置的两个实施例。这两个实施例都具有类似于手表的形式。因此两个实施例都具有在该实施例中形成中间部分的外壳1,以及腕带2,该腕带以常规方式连接于外壳1。显示设备3也设置于该装置的前表面上,该显示设备3仅仅出现在图1的实施例中。图1和图2的两个实施例的不同主要在于用于测量期望的生理参数(例如前面已经提到的心率或血氧水平)使用的的光学设备(作为一个整体,用附图标号4,5分别标示)的位置以及结构的不同。在图1的实施例中,光学设备4放置在便携装置的前表面上,与显示设备3相邻。光学设备4在这里包括与单个感光器42配合使用的单个个光源41。如前面所述,光源41是典型的发光二极管(LED),其在预定波长范围(例如红外线或任意其它合适的波长范围)内发射,并且感光器42是光电二极管,光电晶体管或其它任意合适的。适于对光源41的波长范围做出响应的光学接收器。根据附图1的实施例可以理解,期望的生理参数的测定是通过例如将手指放在与光学设备4相对的便携装置的前表面上而实现的。在图2的实施例中,用附图标记5标注的光学设备放置于该装置的底部。与图1的实施例不同,光学设备包括,除了基本放置在该便携装置的底部中央区域的光源51之外,还有三个对称地放置于中央光源51周围的感光器52,53和54。围绕一个或多个光源设置的多个感光器的使用一般比图1中的解决方案更优选,其目的主要是更好地提高测量可靠性。在这最后一点上,为了使光学系统在测量心率时得到更加丰富的信息,使用了至少两条检测通道,可以参考EP1 297 784,该文献公开了一个类似于图2的便携装置的实施例。图3是当装置佩戴在腕上(图中通常用附图标记10进行标示)时,沿着图2中的腕带纵向的该便携装置的横断面视图。与图1的实施例不同,在佩戴时,该便携装置与它的光学设备5永久地与使用者的有机组织相接触。由光源51发射的光穿透有机组织足够深度,从而通过被照射的有机组织的血流灌注调制。在光学设备的感光器52至54作出反应后,就可以检测到被调制的光的发射。图4是方框图,示出了根据本专利技术的一个实施例中的便携装置的主要组成部件。如图所示,该便携装置包括光源61(例如发光二极管(LED)或者任意其它适合的设备),其连接到控制电路71,它的操作由中央处理单元70来控制,例如微处理器或微控制器。该中央单元70也连本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于测量生理参数,特别是心率的便携装置,其包括光学设备(4;5;6),以及用于发送和/或接收数据的元件,所述光学设备(4;5;6)包括至少一个用于向有机组织(10)的一部分发射光的光源(41;51;61),以及至少一个用于所述发射光在所述有机组织内传播后,对发射光强度进行检测的感光器(42;52,53,54;62,64,66),其特征在于,所述光学元件(4;5;6)也形成了所述用于发送和/或接收数据的元件,所述至少一个光源(41;51;61)和/或所述至少一个感光 器(42;52,53,54;62,64,66)分别用于向外部单元发送数据或从外部单元接收数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:F布隆多N卡拉帕蒂斯
申请(专利权)人:伊塔瑞士钟表制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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