CN106923796A - 智能手腕体温测试仪 - Google Patents

智能手腕体温测试仪 Download PDF

Info

Publication number
CN106923796A
CN106923796A CN201611174565.7A CN201611174565A CN106923796A CN 106923796 A CN106923796 A CN 106923796A CN 201611174565 A CN201611174565 A CN 201611174565A CN 106923796 A CN106923796 A CN 106923796A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
wrist
module
intelligent
taking instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611174565.7A
Other languages
English (en)
Inventor
袁小平
胡秀娟
李子璇
蒋硕
金鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN201611174565.7A priority Critical patent/CN106923796A/zh
Publication of CN106923796A publication Critical patent/CN106923796A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0008—Temperature signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681—Wristwatch-type devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6831—Straps, bands or harnesses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0204—Operational features of power management
    • A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0271—Thermal or temperature sensors
    • A61B2562/0276—Thermal or temperature sensors comprising a thermosensitive compound

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

通过测量手腕温度获取人体腋下体温的智能手腕体温测试仪，它的工作原理为：首先基于人体热力学和临床经验分析手腕温度与腋下温度的关联因素，然后均匀采集覆盖一般人群的数据样本；然后基于MATLAB软件对这些数据进行去噪预处理并采用智能数据回归理论建立一个人体体温估算模型；最后在基于STM32嵌入式平台上实现该模型，实现通过测量手腕温度准确估算腋下温度的目的。单个样机硬件装置部分，包括充电电路模块、电源模块、控制模块、温度传感器、通信接口和显示模块。此外还开发了配套的基于VB的上位机采集软件，以无线网络的形式允许多个测试仪同时工作并将数据返回到上位机，以方便批量体温测试。

Description

智能手腕体温测试仪
技术领域
本发明涉及人体体温测量领域，具体涉及智能手腕体温测试仪。
背景技术
人体体温恒定且能自我调节是维持人体各方面机能正常运作的重要前提，也是临床上用于诊断人体疾病的重要依据。临床上测试体温一般还是采用水银温度计为标准，让受试者将经过酒精消毒后的水银温度计夹在腋下5到10分钟然后取出读数，但采用这样的测量方法有很多的麻烦与缺陷。水银温度计易碎且消毒不干净导致不卫生问题，测试时间偏长，将水银温度计夹在腋下很不方便。此外碰到病人不能自理或是不加配合则测试起来更加麻烦。
本发明提出智能手腕体温测试仪，通过测试手腕温度和其他相关数据量来估算腋下温度。从温度测量上来看手腕温度和腋下温度都容易测得，本设计核心问题在于如何建立二者之间的关联，只要能建立这种关联合适的数学模型就能通过手腕温度估算出腋下温度。目前国内外相关文献还很缺乏建立和寻找这种联系的研究。现有的研究主要集中在两个方面，一方面只是简单的涉及人体这两个部位的临床统计，并没有对统计得到的现象给出合理的解释；另一方面也涉及一些两者间机理上的研究，但也偏向于研究人体体温调节***与人体热舒适度之间的研究，对具体到二者间数学模型的建立还有很大区别。本设计首先基于人体热力学和临床经验分析手腕温度与腋下温度的关联因素，然后均匀采集覆盖一般人群的数据样本。基于MATLAB软件对这些数据进行去噪预处理并采用智能数据回归理论建立一个人体体温估算模型。最后在基于STM32嵌入式平台上实现该模型，实现通过测量手腕温度准确估算腋下温度的目的。此外还开发了配套的基于VB的上位机采集软件，以无线网络的形式允许多个测试仪同时工作并将数据返回到上位机,以方便批量体温测试。实测结果表明所设计的智能手腕测温仪，与传统的水银温度计相比，具有测试精度高、响应快、体积小佩戴方便、待机时间长、成本低且性能稳定的特点。
发明内容
本发明通过检测人体手腕的温度来实现获取腋下体温并显示测量结果的目标。
本发明的目的是通过如下方案实现的。
1).通过查阅现有资料分析影响手腕温度与腋下温度二者关联的主要属性量，年龄，性别，环境温度，手腕温度，测试时刻等，属性量尽可能全面而容易测得，有利于建立准确的数学模型以及最终实物的技术可行性。
2).先期设计和制作基于STM32的智能手腕温度和环境温度测试仪样机，且多个样机能以无线网络的形式在基于VB编写的上位机采集软件的支持下完成步骤1)中所述***模型建立的样本采集工作。
3).大量均匀的采集步骤2)中所述的数据样本，并在基于MATLAB完成数据的处理与模型的建立，得到反映二者关联的数学模型。
4).将步骤3)中得到的数学模型在智能手腕体温测试仪上加以实现。
智能手腕体温测试仪，包括能佩戴于手腕上的腕带,所述腕带由可粘接的布带制作而成,在腕带中央安装有由充电电路模块、电源模块、控制模块、通信接口和显示模块集成在一起的主电路模块，所述主电路模块上安装有两个用于测量环境温度的温度传感器，所述腕带末端上设有两个用于测量手腕温度的温度传感器，所述与手腕接触的温度传感器处设有小铜片垫起，并在所述小铜片与所述腕带之间加装有小弹簧，所述腕部的两个热敏电阻间隔大约0.5厘米，进行均值滤波从而减小误差。所述多个装置组成星型网络，由PC端作为中央节点进行数据的收发。
上述方案中，所述控制模块中使用STM32F104，其工作速度快，内部硬件资源丰富，实现快速的数据处理以及控制功能。
上述方案中，所述温度传感器采用玻封负温度系数热敏电阻（NTC）。其时间常数小、响应快 、具有1%精度、密度高、热敏和机械强度高、密封可靠。所述NTC阻值随温度变化而发生变化，通过AD采样输入至STM32控制模块，从而采集到温度信息。
上述方案中，所述通信接口采用了433MHz无线串口，以方便同时监测多点温度，实现无线数据传输。
上述方案中，所述电源模块采用单块900mAH，3.7V锂电池进行供电，配以标准Micro USB充电接口，实现锂电池充电功能，以构成充电模块。采用DC-DC芯片实现到3.3V芯片工作电压的转换。通过分压电路以及AD采样实时监测电池电量。
上述方案中，所述显示模块采用0.96寸IIC接口的OLED液晶屏，由控制模块驱动显示温度、电池电压等。
本发明的优点在于：本发明提出智能手腕体温测试仪。实测结果表明所设计的智能手腕测温仪，与传统的水银温度计相比，具有测试精度高、响应快、体积小、佩戴方便、待机时间长、成本低且性能稳定的特点。
附图说明
图1是单个样机硬件示意图。
图2是样机腕带末端侧视示意图。
图3是样机装置结构示意图。
图4是多个腕带组网示意图。
图5是单个样机组成结构模块框图。
图中标号为：1.腕带；2.温度传感器；3.小铜片；4.小弹簧；5.温度传感器；6.控制模块；7.通信模块；8.显示模块；9.电源模块；10.充电电路模块。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步的说明。
1.理论技术方法实现。
1).首先通过查阅现有资料分析影响手腕温度与腋下温度二者关联的主要属性量，年龄，性别，环境温度，手腕温度，测试时刻等，属性量尽可能全面而容易测得，有利于建立准确的数学模型以及最终实物的技术可行性。
2).先期设计和制作基于STM32的智能手腕体温测试仪样机，且多个样机能以无线网络的形式在基于VB编写的上位机采集软件的支持下完成步骤1)中所述***模型建立的样本采集工作。
3).大量均匀的采集步骤2)中所述数据样本，并在基于MATLAB完成数据的处理与模型的建立，得到反映二者关联的数学模型。
支持向量机（SVM）作为统计学习理论核心部分很好的克服了小样本条件下数据回归问题，因此采用基于支持向量机回归的方法，通过对大量统计样本的学习与训练，采用智能非线性回归理论找出该模型的隐形表达式，从而实现测量手腕温度方便而准确的估算出腋下温度。
4).将步骤3)中所得到的数学模型在智能手腕体温测试仪上加以实现，改进之前样机设计并完成实验测试和误差分析。
2.硬件装置实现。
参见附图3，智能手腕体温测试仪，硬件部分包括温度传感器(5)、控制模块(6)、通信接口(7)、显示模块(8)、电源模块(9)和充电电路模块(10)。参见附图1，硬件部分均设置于腕带(1)上，所述腕带(1)由可粘接的布带制作而成，除温度传感器(5)的其它模块集成在一起，位于腕带(1)中间部分。所述温度传感器(5)有四个，分为两个一组，一组安装在腕带(1)末端上用于测量手腕温度，另一组安装在智能手腕体温测试仪电路板上用于测量环境温度。
所述温度传感器(5)采用玻封负温度系数热敏电阻（NTC）。其时间常数小、响应快、具有1%精度、密度高、热敏和机械强度高、密封可靠。参见附图1，所述腕部的两个温度传感器(5)间隔大约0.5厘米，进行均值滤波从而减小误差。所述与手腕接触的温度传感器(5)处设有小铜片(3)垫起。参见附图2，在所述小铜片与所述腕带之间加装有小弹簧(4)，从而达到与手腕充分接触的目的。热敏电阻的值随温度变化阻值发生变化，通过AD采样输入至STM32控制模块(6)，从而采集到温度信息。
所述控制模块(6)中使用STM32F104，其工作速度快，内部硬件资源丰富，实现快速的数据处理以及控制功能。
所述通信接口(7)采用了433MHz无线串口，以方便同时监测多点温度，实现无线数据传输。
所述显示模块(8)采用0.96寸IIC接口的OLED液晶屏，由控制模块(6)驱动显示温度、电池电压等。
所述电源模块(9)采用单块900mAH，3.7V锂电池进行供电，配以标准Micro USB充电接口，实现锂电池充电功能，以构成充电模块。采用DC-DC芯片实现到3.3V芯片工作电压的转换。通过分压电路以及AD采样实时监测电池电量。
参见附图4，开发配套的基于VB的上位机采集软件，多个腕带组成星型网络，由PC端作为中央节点进行数据的收发，以无线网络的形式允许多个测试仪同时工作并将数据返回到上位机,以方便批量体温测试。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.智能手腕体温测试仪，其特征在于：包括能佩戴于手腕上的腕带，所述腕带由可粘接的布带制作而成，在腕带中央安装有由充电电路模块、电源模块、控制模块、通信接口和显示模块集成在一起的主电路模块，所述主电路模块上安装有两个用于测量环境温度的温度传感器，所述腕带末端上设有两个用于测量手腕温度的温度传感器，所述与手腕接触的温度传感器处设有小铜片垫起，并在所述小铜片与所述腕带之间加装有小弹簧，所述腕部的两个热敏电阻间隔大约0.5厘米。
2.根据权利要求1所述的智能手腕体温测试仪，其特征在于：所述温度传感器采用玻封负温度系数热敏电阻（NTC）。
3.根据权利要求1所述的智能手腕体温测试仪，其特征在于：所述电源模块包括单块900mAH、3.7V锂电池，并配有标准的Micro USB充电接口，所述电源模块设有实现到3.3V电压转换的DC-DC电路以及AD采样实时监测电池电压电路。
4.根据权利要求1所述的智能手腕体温测试仪，其特征在于：所述显示模块采用0.96寸IIC接口的OLED液晶屏。
5.根据权利要求1所述的智能手腕体温测试仪，多个所述装置组成星型网络，由PC端作为中央节点进行数据的收发。
CN201611174565.7A 2016-12-19 2016-12-19 智能手腕体温测试仪 Pending CN106923796A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611174565.7A CN106923796A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 智能手腕体温测试仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611174565.7A CN106923796A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 智能手腕体温测试仪

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106923796A true CN106923796A (zh) 2017-07-07

Family

ID=59444586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611174565.7A Pending CN106923796A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 智能手腕体温测试仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106923796A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108538405A (zh) * 2018-04-23 2018-09-14 刘仲 一种基于大数据云服务的智能实时监护仪及监护***
CN111337138A (zh) * 2020-03-17 2020-06-26 北京领邦智能装备股份公司 红外体温测量方法、装置、设备、***及可读存储介质
WO2021022619A1 (zh) * 2019-08-07 2021-02-11 苏州康孚智能科技有限公司 一种可穿戴柔性传感器装置
JP2022519916A (ja) * 2019-08-07 2022-03-25 蘇州康孚智能科技有限公司 ウェアラブルフレキシブルセンサ装置
EP4052640A1 (en) 2021-03-06 2022-09-07 Sidly Sp. z o.o. Handheld device for measuring body temperature

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120319847A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Alan Camerik Heller Systems for detecting a febrile condition and reducing risks of spreading infection
WO2013043747A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-28 Dp Technologies, Inc. An improved body-worn monitor
CN103330553A (zh) * 2013-07-02 2013-10-02 温州新高原物联网科技有限公司 腕带式传感器
CN203263407U (zh) * 2013-04-03 2013-11-06 漳州师范学院 一种蓝牙传输的远程学习生理信号采集腕带
CN203369895U (zh) * 2013-07-02 2014-01-01 温州新高原物联网科技有限公司 腕带式传感器
CN104207755A (zh) * 2013-06-03 2014-12-17 飞比特公司 可佩戴心率监视器
CN105259742A (zh) * 2015-11-13 2016-01-20 中国矿业大学 一种多功能手表
CN105962923A (zh) * 2016-04-21 2016-09-28 南京大学 一种智慧健康全信息采集分析***

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120319847A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Alan Camerik Heller Systems for detecting a febrile condition and reducing risks of spreading infection
WO2013043747A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-28 Dp Technologies, Inc. An improved body-worn monitor
CN203263407U (zh) * 2013-04-03 2013-11-06 漳州师范学院 一种蓝牙传输的远程学习生理信号采集腕带
CN104207755A (zh) * 2013-06-03 2014-12-17 飞比特公司 可佩戴心率监视器
CN103330553A (zh) * 2013-07-02 2013-10-02 温州新高原物联网科技有限公司 腕带式传感器
CN203369895U (zh) * 2013-07-02 2014-01-01 温州新高原物联网科技有限公司 腕带式传感器
CN105259742A (zh) * 2015-11-13 2016-01-20 中国矿业大学 一种多功能手表
CN105962923A (zh) * 2016-04-21 2016-09-28 南京大学 一种智慧健康全信息采集分析***

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108538405A (zh) * 2018-04-23 2018-09-14 刘仲 一种基于大数据云服务的智能实时监护仪及监护***
WO2021022619A1 (zh) * 2019-08-07 2021-02-11 苏州康孚智能科技有限公司 一种可穿戴柔性传感器装置
JP2022519916A (ja) * 2019-08-07 2022-03-25 蘇州康孚智能科技有限公司 ウェアラブルフレキシブルセンサ装置
JP7043688B1 (ja) 2019-08-07 2022-03-29 蘇州康孚智能科技有限公司 ウェアラブルフレキシブルセンサ装置
CN111337138A (zh) * 2020-03-17 2020-06-26 北京领邦智能装备股份公司 红外体温测量方法、装置、设备、***及可读存储介质
CN111337138B (zh) * 2020-03-17 2022-02-18 北京领邦智能装备股份公司 红外体温测量方法、装置、设备、***及可读存储介质
EP4052640A1 (en) 2021-03-06 2022-09-07 Sidly Sp. z o.o. Handheld device for measuring body temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106923796A (zh) 智能手腕体温测试仪
CN103994788A (zh) 室内热舒适性检测***
US10060802B1 (en) Intelligent digital thermometer
CN203914879U (zh) 一种检测人体体表皮肤温度的装置
CN103604511A (zh) 一种无线智能温度计以及利用其测量温度的方法
CN201710368U (zh) 足底压力测量装置
CN105342644A (zh) 一种基于测量唾液导电特性和基础体温的***期判定装置
CN102613962A (zh) 基础体温监测装置
CN103385700A (zh) 高精度快速自校准无线电子体温计
CN203572593U (zh) 一种无线智能温度计
CN104224239A (zh) 女性生理周期监测方法及***
CN105877720A (zh) 一种人体脉搏及体温监测装置
CN103356179B (zh) 一种体温测试分析***及体温测试分析方法
CN206583547U (zh) 一种无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集***
CN204863099U (zh) 一种便携体温心率检测计
CN204562121U (zh) 一种新型的体温监测装置
CN110115565A (zh) 一种用于穿戴式体温监护的智能温度传感器及其监护方法
CN202994794U (zh) 基于蓝牙的家用微型尿液分析仪
CN211696699U (zh) 一种一体化智能人体测温终端和***
CN202634536U (zh) 一种利用智能手机蓝牙通讯的体温监测分析装置
CN207923299U (zh) 一种体温计
CN102973250A (zh) 一种非接触医用测温装置及其应用
CN206102627U (zh) 一种儿童蓝牙温度计
CN201734699U (zh) 一种前额测量的快速电子体温计
CN203314948U (zh) 智能体温测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170707

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication