專利名稱：一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人體監(jiān)護(hù)設(shè)備，尤其是涉及一種便攜性強(qiáng)的基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
監(jiān)護(hù)儀通過采集裝置獲得信號，轉(zhuǎn)換成人體生理數(shù)據(jù)，并通過一定的傳輸方式把數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的設(shè)備或者系統(tǒng)中，與已知的醫(yī)療健康信息參數(shù)閾值進(jìn)行比較，超標(biāo)時可發(fā)出警報。監(jiān)護(hù)儀器要求設(shè)備能長時間連續(xù)監(jiān)護(hù)人體的生理參數(shù)，把握變化趨勢，指出臨危情況，供醫(yī)生應(yīng)急處理和進(jìn)行治療的依據(jù)。各種監(jiān)護(hù)儀是醫(yī)療保健領(lǐng)域非常重要的專業(yè)精密儀器，結(jié)合了高技術(shù)含量的監(jiān)測 技術(shù)和計(jì)算技術(shù)，是重要的醫(yī)療保健輔助性診斷設(shè)備。隨著技術(shù)的發(fā)展，各種監(jiān)護(hù)儀器逐漸向操控簡單、監(jiān)測精準(zhǔn)、便攜等趨勢發(fā)展。未來技術(shù)的發(fā)展，使監(jiān)護(hù)儀器必然向功能集成化、輕便、易攜帶、網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展，使健康信息的監(jiān)控全方位拓展。已有的便攜式監(jiān)護(hù)設(shè)備一般都是獨(dú)立的心電監(jiān)測或者其它功能。此類心電監(jiān)測儀器具有采集模塊、觸摸屏可視屏幕、監(jiān)測運(yùn)算模塊等。通過集成的藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)無線化，可將采集設(shè)備獲取的監(jiān)測信息，本地存儲或者轉(zhuǎn)儲到具有藍(lán)牙接口的電腦中，再傳入網(wǎng)絡(luò)中分析、處理和分享數(shù)據(jù)等。該技術(shù)的采集模塊一般采用常規(guī)接觸式導(dǎo)聯(lián)，往往需要涂抹導(dǎo)電液體增加電極信號強(qiáng)度。而且，在藍(lán)牙無線傳輸上，雖然使用了無線藍(lán)牙技術(shù)，但通常只是利用藍(lán)牙協(xié)議的文件傳輸功能，需要通過電腦等具有存儲功能的協(xié)作設(shè)備轉(zhuǎn)儲文件之后，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化傳輸。該技術(shù)的協(xié)作設(shè)備不具有隨身攜帶的通用性，所以監(jiān)護(hù)設(shè)備的移動范圍有限。而且該技術(shù)和產(chǎn)品的監(jiān)測功能單一。中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2006年12月27日公開了公開號為CN1883393A的專利文獻(xiàn)，名稱是藍(lán)牙無線心音、呼吸音聽診監(jiān)護(hù)裝置，其由聽診監(jiān)護(hù)儀和接收儀兩部分組成，監(jiān)護(hù)儀由探頭、指示燈模塊、濾波模塊、微控制器、光電隔離模塊、藍(lán)牙發(fā)送模塊、電源模塊組成，接收儀由藍(lán)牙接收模塊、PC機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)組成。此方案仍然是利用了藍(lán)牙協(xié)議的文件傳輸功能，使用時無法脫離PC機(jī)，被監(jiān)護(hù)人只可以在小范圍內(nèi)移動，活動區(qū)域受到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的監(jiān)護(hù)設(shè)備不具有隨身攜帶的通用性、被監(jiān)護(hù)人活動區(qū)域受限的技術(shù)問題，提供一種可以脫離PC機(jī)、具有較強(qiáng)便攜性、擴(kuò)大被監(jiān)護(hù)人活動范圍的基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，包括采集模塊、處理模塊和藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述采集模塊與所述處理模塊連接，所述處理模塊包括第一藍(lán)牙收發(fā)芯片，所述藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括第二藍(lán)牙收發(fā)芯片和無線模塊，所述無線模塊為WIFI模塊和/或移動通信模塊。采集模塊采集人體生理數(shù)據(jù)并傳遞給處理模塊，處理模塊將數(shù)據(jù)打包以后通過藍(lán)牙信號發(fā)送給藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊，藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊通過WIFI或者通訊網(wǎng)絡(luò)將人體生理數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控端。移動通信模塊可以是支持GSM網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)或其他網(wǎng)絡(luò)的通信模塊。藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊為同時支持藍(lán)牙和其他通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，不需要有強(qiáng)大的運(yùn)算、處理、存儲功能，體積可以做得很小，也可以是手機(jī)、PDA等常用設(shè)備。被監(jiān)護(hù)人在藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊的幫助下可以極大地?cái)U(kuò)展移動范圍，便攜性強(qiáng)。一個監(jiān)控端可以同時接受多個藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送過來的信號，提高監(jiān)控效率，節(jié)省人力資源。數(shù)據(jù)從采集到傳輸?shù)奖O(jiān)控端的過程中沒有存儲的過程，實(shí)時性強(qiáng)。 作為優(yōu)選，所述采集模塊包括導(dǎo)電纖維。導(dǎo)電纖維可以直接與人體接觸，而不需要涂抹導(dǎo)電液體來增加電極信號強(qiáng)度。··
作為優(yōu)選，所述處理模塊還包括依次連接的第一濾波放大電路、第一級放大電路、第二級放大電路、第三級放大電路、第四級放大電路和CPU，所述CPU與所述第一藍(lán)牙收發(fā)芯片連接；所述第一級放大電路為帶通濾波電路，第二級放大電路為陷波電路，第四級放大電路為電壓跟隨電路，CPU包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述導(dǎo)電纖維與所述第一濾波放大電路連接，導(dǎo)電纖維還通過二級濾波放大電路與第一濾波放大電路連接。第一藍(lán)牙收發(fā)芯片具有數(shù)據(jù)處理封裝能力。心電信號先經(jīng)過濾波和微信號放大器，而右腿驅(qū)動的三導(dǎo)聯(lián)方式起到降低噪聲干擾，提高信噪比功效。放大后的信號依次通過第一級放大電路一帶通濾波，通帶頻率O. flOOHz，第二級放大電路一陷波電路，消除干擾波，第三級放大電路放大信號強(qiáng)度，第四級放大電路起到電壓跟隨作用，緩沖電壓變化。然后，數(shù)據(jù)進(jìn)入主CPU的AD，轉(zhuǎn)化為心電數(shù)字信號并進(jìn)行報文封裝，再送入第一藍(lán)牙收發(fā)芯片進(jìn)行發(fā)送。作為優(yōu)選，所述采集模塊包括體溫傳感器。體溫傳感器用于采集人體溫度。作為優(yōu)選，所述處理模塊還包括第二濾波放大電路和調(diào)理及放大電路，所述體溫傳感器依次連接第二濾波放大電路和調(diào)理及放大電路，所述調(diào)理及放大電路與所述CPU連接。溫度信號先經(jīng)過微信號放大電路，再進(jìn)入傳感器調(diào)理電路，電壓跟隨緩沖電壓的變化，校正信號，獲得溫度電壓信號，計(jì)算獲得對應(yīng)溫度數(shù)值，送入處理模塊封裝。作為優(yōu)選，所述采集模塊還包括數(shù)字加速度計(jì)和陀螺儀，所述數(shù)字加速度計(jì)和所述陀螺儀分別與所述CPU連接。數(shù)字加速度計(jì)和陀螺儀監(jiān)測運(yùn)動狀態(tài)，產(chǎn)生對應(yīng)狀態(tài)的數(shù)字信號，并送入處理模塊，通過運(yùn)動狀態(tài)檢測算法處理后，送入藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊。通過數(shù)字加速度計(jì)和陀螺儀可以監(jiān)控被監(jiān)護(hù)人的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生摔倒、掉落等情況后可以讓監(jiān)護(hù)人第一時間發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行救護(hù)。本發(fā)明通過非常普及并同時支持藍(lán)牙和WiFi的設(shè)備(比如手機(jī)、Pad，WiFi Hub等)為載體，將心電和溫度以及運(yùn)動狀態(tài)等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中，從而實(shí)現(xiàn)健康信息的網(wǎng)絡(luò)化分享，完成對客戶健康信息的存儲、分析和診斷。
本發(fā)明帶來的實(shí)質(zhì)性效果是，通過導(dǎo)電纖維接觸人體，無需涂抹導(dǎo)電液體，實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)方式采集人體信息數(shù)據(jù)。再通過處理算法結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，然后利用藍(lán)牙協(xié)議構(gòu)建局域網(wǎng)絡(luò)接入模式發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明使用集成度高的CPU+藍(lán)牙模塊進(jìn)行嵌入式開發(fā)，使采集設(shè)備體積大幅縮小，安全無創(chuàng)，可穿戴式監(jiān)護(hù)，滿足長時間的應(yīng)用。采用通用的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可作為其他藍(lán)牙傳輸系統(tǒng)的采集裝置。


圖I是本發(fā)明的一種電路框 圖2是本發(fā)明的一種采集模塊和處理模塊的電路框 圖3是本發(fā)明的一種局域網(wǎng)接入方式數(shù)據(jù)模型；
圖4是本發(fā)明的一種藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)的LAN訪問模型的數(shù)據(jù)的流程圖；
圖中1、采集模塊，2、處理模塊，3、藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊，4、監(jiān)控端，5、網(wǎng)絡(luò)，101、導(dǎo)電纖維，102、體溫傳感器，103、數(shù)字加速度計(jì)，104、陀螺儀，201、第一濾波放大電路，202、第一級放大電路，203、第二級放大電路，204、第三級放大電路，205、第四級放大電路，206、CPU, 207、第一藍(lán)牙收發(fā)芯片，208、二級濾波放大電路，209，第二濾波放大電路，210、調(diào)理及放大電路。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例本實(shí)施例的一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，如圖I所示，包括采集模塊I、處理模塊2和藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊3，藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊3通過網(wǎng)絡(luò)5與監(jiān)控端4連接。如圖2所示，采集模塊I包括導(dǎo)電纖維101、體溫傳感器102、數(shù)字加速度計(jì)103和陀螺儀104。處理模塊2包括第一濾波放大電路201、第一級放大電路202、第二級放大電路203、第三級放大電路204、第四級放大電路205、CPU206、第一藍(lán)牙收發(fā)芯片207、二級濾波放大電路208、第二濾波放大電路209和調(diào)理及放大電路210。導(dǎo)電纖維101、第一濾波放大電路201、第一級放大電路202、第二級放大電路203、第三級放大電路204、第四級放大電路205、CPU206和第一藍(lán)牙收發(fā)芯片207依次連接。導(dǎo)電纖維101還通過二級濾波放大電路208與第一濾波放大電路201連接。體溫傳感器102依次連接第二濾波放大電路209和調(diào)理及放大電路210，調(diào)理及放大電路210與CPU連接。數(shù)字加速度計(jì)103和陀螺儀104分別與CPU連接。采集模塊借鑒標(biāo)準(zhǔn)三導(dǎo)聯(lián)模式，通過導(dǎo)電纖維接觸人體，獲取人體電位信息。采集設(shè)備使用STM32F10X系列芯片提供藍(lán)牙功能，ADXL系列芯片和陀螺儀提供運(yùn)動狀態(tài)檢測功能，并以此為核心的嵌入式開發(fā)。采集時，多點(diǎn)導(dǎo)電纖維將人體電信號傳入電極，通過多級放大電路，進(jìn)入采樣AD，電信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，再進(jìn)行接口化封裝處理，送入藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊。轉(zhuǎn)發(fā)模塊通過WIFI網(wǎng)絡(luò)或者移動通訊網(wǎng)絡(luò)無線接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸和分享。心電信號先經(jīng)過濾波和微信號放大器，而右腿驅(qū)動的三導(dǎo)聯(lián)方式起到降低噪聲干擾，提高信噪比功效。放大后的信號依次通過第一級放大電路——帶通濾波，通帶頻率O.flOOHz，第二級放大電路一陷波電路，消除干擾波，第三級放大電路放大信號強(qiáng)度，第四級放大電路起到電壓跟隨作用，緩沖電壓變化。然后，數(shù)據(jù)進(jìn)入主CPU的AD，轉(zhuǎn)化為心電數(shù)字信號并封裝，再送入第一藍(lán)牙收發(fā)芯片進(jìn)行發(fā)送。溫度信號先經(jīng)過微信號放大電路，再進(jìn)入傳感器調(diào)理電路，電壓跟隨緩沖電壓的變化，校正信號，獲得溫度電壓信號，計(jì)算獲得對應(yīng)溫度數(shù)值，送入處理模塊封裝。數(shù)字加速度計(jì)和陀螺儀監(jiān)測運(yùn)動狀態(tài)，產(chǎn)生對應(yīng)狀態(tài)的數(shù)字信號，并送入處理模塊，通過運(yùn)動狀態(tài)檢測算法處理后，送入第一藍(lán)牙收發(fā)芯片。 CPU根據(jù)獲取的健康信息數(shù)據(jù)精度要求，定義了 IObit作為RAW數(shù)據(jù)的精度。同時，也定義了 5個字節(jié)的報文頭信息，包括報文命令字2字節(jié)、報文長度2字節(jié)等。根據(jù)業(yè)務(wù)和芯片處理能力，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)性能，使用合適的報文頭長度。處理模塊設(shè)置報文頭信息，包括長度、數(shù)據(jù)類型、終端產(chǎn)品類型、電池電壓、數(shù)據(jù)有效位、加密等業(yè)務(wù)信息，然后與數(shù)據(jù)信息流一起打包，通過第一藍(lán)牙收發(fā)芯片送入藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊。藍(lán)牙協(xié)議的局域網(wǎng)接入和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)可采用藍(lán)牙的局域網(wǎng)接入點(diǎn)(LAP)方式實(shí)現(xiàn) 如圖3所示，LAN訪問時，藍(lán)牙模塊在初始化過程中，使用RFCOMM建立了無線連接。采
集處理過的數(shù)據(jù)流通過無線接入時。構(gòu)建成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)封裝成合格的TCP/IP報文，進(jìn)入WIFI的LAN中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，在轉(zhuǎn)發(fā)指令時，還可通過AT協(xié)議發(fā)送控制指令，增加數(shù)據(jù)流的可控性。藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)的LAN訪問模型的數(shù)據(jù)流程如圖4所示。本發(fā)明的藍(lán)牙接入和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程除了上述的局域網(wǎng)常見接入方式一局域網(wǎng)接入點(diǎn)(LAP)，還有個人局域網(wǎng)(PAN)和撥號網(wǎng)絡(luò)配置文件(DUN)等模式接入的方式實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)接入。本實(shí)施例的基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)了無創(chuàng)接觸式采集，集成了心電、溫度和運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測等多種功能，并使監(jiān)測設(shè)備的體積大幅度減小。傳輸時的協(xié)作載體常見，可實(shí)現(xiàn)移動穿戴式監(jiān)護(hù)。而且采集終端可以作為其他藍(lán)牙接口系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化輸入設(shè)備。本方案處理后的數(shù)據(jù)位短小，信息豐富，空間利用率高，可擴(kuò)展性強(qiáng)。本方案為實(shí)時的移動檢測設(shè)備，利用通用的藍(lán)牙模塊和協(xié)議，能充分利用藍(lán)牙手機(jī)、Pad、Hub、電腦等常規(guī)設(shè)備作為橋，接入無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)護(hù)，無需物理轉(zhuǎn)儲再轉(zhuǎn)發(fā)的繁瑣。數(shù)據(jù)分享和傳輸更方便快捷。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了采集模塊、藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，包括采集模塊、處理模塊和藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述采集模塊與所述處理模塊連接，所述處理模塊包括第一藍(lán)牙收發(fā)芯片，所述藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括第二藍(lán)牙收發(fā)芯片和無線模塊，所述無線模塊為WIFI模塊和/或移動通信模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，所述采集模塊包括導(dǎo)電纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，所述處理模塊還包括依次連接的第一濾波放大電路、第一級放大電路、第二級放大電路、第三級放大電路、第四級放大電路和CPU，所述CPU與所述第一藍(lán)牙收發(fā)芯片連接；所述第一級放大電路為帶通濾波電路，第二級放大電路為陷波電路，第四級放大電路為電壓跟隨電路，CPU包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述導(dǎo)電纖維與所述第一濾波放大電路連接，導(dǎo)電纖維還通過二級濾波放大電路與第一濾波放大電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，所述采集模塊包括體溫傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，所述處理模塊還包括第二濾波放大電路和調(diào)理及放大電路，所述體溫傳感器依次連接第二濾波放大電路和調(diào)理及放大電路，所述調(diào)理及放大電路與所述CPU連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，所述采集模塊還包括數(shù)字加速度計(jì)和陀螺儀，所述數(shù)字加速度計(jì)和所述陀螺儀分別與所述CPU連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于藍(lán)牙的實(shí)時采集處理和傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)護(hù)裝置，其包括采集模塊、處理模塊和藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述采集模塊與所述處理模塊連接，所述處理模塊包括第一藍(lán)牙收發(fā)芯片，所述藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括第二藍(lán)牙收發(fā)芯片和無線模塊，所述無線模塊為WIFI模塊和/或移動通信模塊。采集模塊采集人體生理數(shù)據(jù)并傳遞給處理模塊，處理模塊將數(shù)據(jù)打包以后通過藍(lán)牙信號發(fā)送給藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊，藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊通過WIFI或者通訊網(wǎng)絡(luò)將人體生理數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控端。被監(jiān)護(hù)人在藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊的幫助下可以極大地?cái)U(kuò)展移動范圍，便攜性強(qiáng)。本發(fā)明適用于需要長時間監(jiān)護(hù)的情況。
文檔編號G08C17/02GK102940483SQ201210370308
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者宋雷, 鄭勵清, 張文豐 申請人:杭州朗泰信息科技有限公司