CN210843062U - 基于无创血糖检测的多参数采集智能手表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，包括手表主体及与手表主体连接的手表带，手表主体内部设置有第一光学模块、第二光学模块和主板模块；第一光学模块包括第一LED灯组、第一温度传感器、第一湿度传感器和第一压力传感器；第二光学模块包括第二LED灯组、第二温度传感器、第二湿度传感器和第二压力传感器；主板模块包括蓝牙单元、控制单元、运动传感单元和振动器。手表通过与外部的充电座连接来实现充电功能。本实用新型提供一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，能够采集人体中包括血糖数据在内的多种健康检测数据，使得对人体健康的监测更加全面；同时能够有效地提高测试的准确性，有效地提高了用户的使用体验。

Description

基于无创血糖检测的多参数采集智能手表

技术领域

本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，尤其涉及一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表。

背景技术

随着科技的发展，健康医疗逐渐成为人们关注的重点，智能健康手表因成本低、外形简易迅速进入智能穿戴设备市场。目前市面上的智能手表的主要功能有运动监测、睡眠追踪、震动唤醒等功能，缺少对血糖的监测功能。血糖是关乎人体健康非常重要的一项数据，监测并控制血糖是预防和治疗糖尿病最重要的一环，而现有技术中对血糖的检测一般通过采血笔进行有创检测和微创检测。使用现有的方式进行血糖的检测，存在以下问题：

(1)不适用于患有血小板疾病的人群；

(2)长期的有创检测使血糖的黏度降低，从而降低检测结果的准确性；

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，能够采集人体的多种健康检测数据，以得到更全面的健康参数数据，使得对人体健康的监测更加全面，使得对人体健康的监测更加全面；同时能够快速且准确地检测出人体的血糖数据，从而有效地提高了测试的通用性及测试的准确性，进而提高了用户的使用体验。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，包括手表主体及与手表主体连接的手表带，所述手表主体内部设置有第一光学模块、第二光学模块和主板模块；

所述第一光学模块包括第一LED灯组、第一温度传感器、第一湿度传感器和第一压力传感器；其中，所述第一LED灯组包括多个LED灯，且所述第一LED灯组与所述主板模块的控制单元连接，所述第一温度传感器、所述第一湿度传感器和所述第一压力传感器分别与所述主板模块的控制单元连接；

所述第二光学模块包括第二LED灯组、第二温度传感器、第二湿度传感器和第二压力传感器；其中，所述第二LED灯组包括多个LED灯，且所述第二LED灯组与所述主板模块的控制单元连接，所述第二温度传感器、第二所述湿度传感器和所述第二压力传感器分别与所述主板模块的控制单元连接；

所述主板模块包括蓝牙单元、控制单元、运动传感单元和振动器；其中，所述蓝牙单元通过UART接口与所述控制单元连接；所述运动传感单元通过IIC总线与所述控制单元连接；所述振动器通过GPIO直接控制的方式与所述控制单元连接；

所述手表主体还设置于心电模块，所述心电模块包括至少一个电极；其中，第一电极和第二电极设置于所述手表主体与人体皮肤接触的底部，第三电极设置于所述手表主体的上表面。

进一步地，所述第一LED灯组通过集成驱动IC与所述主板模块的控制单元连接，所述第一温度传感器、所述第一湿度传感器和所述第一压力传感器通过IIC 总线分别与所述主板模块的控制单元连接。

进一步地，所述第一LED灯组通过集成驱动IC与所述主板模块的控制单元连接，所述第二温度传感器、所述第二湿度传感器和所述第二压力传感器通过IIC 总线分别与所述主板模块的控制单元连接。

进一步地，所述手表主体包括手表上盖、手表底盖、显示屏和玻璃保护层；其中，所述手表上盖设置于所述手表主体的顶部，所述手表底盖设置于所述手表主体的底部，所述玻璃保护层设置于所述手表上盖上，所述显示屏设置于所述手表主体内部。

进一步地，所述控制单元包括用于存储用户数据的Flash单元；其中，所述用户的数据包括用户的健康检测数据及用户的健康参数数据。

进一步地，所述手表主体还包括充电单元，所述充电单元固定在所述手表腕口一侧；其中，所述充电单元内置充电锂电池。

进一步地，所述第一光学模块设置于所述手表主体的顶部，所述第二光学模块设置于所述手表主体的底部。

进一步地，所述手表带内部设置有用于为手表供电的FPC电缆。

本实用新型实施例提供一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，能够采集人体的多种健康检测数据，以得到更全面的健康参数数据，使得对人体健康的监测更加全面；同时能够快速且准确地监测出人体的血糖数据，从而有效地提高了测试的通用性及测试的准确性，进而提高了用户的使用体验。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表的第一结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表的第二结构示意图；

图3是本实用新型实施例中一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表的内部主板PCB图；

图4是本实用新型实施例中一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表的内部第一光学模块PCB图；

图5是本实用新型实施例中一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表的内部第二光学模块PCB图；

图6是本实用新型实施例中充电座模块结构图；

图7是本实用新型实施例中一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表的原理框图。

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、手表上盖；2、锂电池；3、透明边框；4、玻璃保护层；5、第三电极；6、传感器保护上盖；7、手表带；8、第一手表带扣；9、手表底盖；10、手表充电口；11、第一电极和第二电极；12、传感器保护下盖；13、第二手表带扣；14、蓝牙单元；15、充电单元；16、九轴传感器；17、控制单元；18、Flash单元； 19、第一LED灯组；20、第一温度传感器和第一湿度传感器；21第二光学模块； 22、充电座后盖；23、充电座前盖；24、充电座充电引脚。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图7，本实用新型实施例提供了一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，包括手表主体及与手表主体连接的手表带7，手表主体内部设置有第一光学模块、第二光学模块21和主板模块；

第一光学模块包括第一LED灯组19、第一温度传感器、第一湿度传感器和第一压力传感器；其中，第一LED灯组19包括多个LED灯，且第一LED灯组19与主板模块的控制单元17连接，第一温度传感器、第一湿度传感器和第一压力传感器分别与主板模块的控制单元17连接；

第二光学模块21包括第二LED灯组、第二温度传感器、第二湿度传感器和第二压力传感器；其中，第二LED灯组包括多个LED灯，且第二LED灯组与主板模块的控制单元17连接，第二温度传感器、第二湿度传感器和第二压力传感器分别与主板模块的控制单元17连接；

主板模块包括蓝牙单元14、控制单元17、运动传感单元和振动器；其中，蓝牙单元14通过UART接口与控制单元17连接；运动传感单元通过IIC总线与控制单元17连接；振动器通过GPIO直接控制的方式与控制单元17连接；

手表主体还设置有心电模块，心电模块包括至少一个电极；其中，第一电极和第二电极11设置于手表主体与人体皮肤接触的底部，第三电极设置于手表主体的上表面。

在本实用新型实施例中，可以理解的是，当用户将手指与第三电极5接触时，第三电极5与第一电极和第二电极11就会将人体与手表形成一个电流通路，用于识别用户是否开始检测，同时还可以检测出用户的心电图信号；且当用户的手指置于第三电极5时，第一光学模块中的第一LED灯组19发射包括近红外光在内的多组光波，并通过手指反射回来的光信号复原出光电容积脉搏波描记信号；通过第一温度传感器和第二温度传感器检测人体皮肤温度信息，通过第一湿度传感器和第二湿度传感器检测人体皮肤的湿度信息，通过第一压力传感器检测手指置于第三电极5的压力，通过第二压力传感器检测人体手腕与手表主体底部接触的压力，通过运动传感器单元检测用户的运动状态以及检测用户的运动步数，通过振动器振动提醒用户，并且通过控制单元17的指令以及蓝牙单元14提供的无线传输方式，将采集到人体多种健康检测数据上传到云端，以使通过云端的算法算出血糖、血压、血氧、心律、呼吸率等健康参数数据返回到手表显示屏和客户端。

优选地，通过在手表主体设置第一光学模块、第二光学模块21以及心电模块，可以实现对人体健康数据的主动检测和被动检测。被动检测为通过设置于手表主体底部，且与人体皮肤接触的第二光学模块21发射绿光、红光和近红外光检测人体的光电容积脉搏波描记信号，同样第二光学模块21的传感器会同时检测人体的皮肤的温度、湿度和压力数据，并将采集到的信息经过手表主体中的控制单元17指令一起上传到云端，通过算法得出血糖，血压，血氧，心率等数据。主动检测为通过蓝牙单元14将智能手表与客户端连接，用户在客户端点击开始检测，然后将手指置于第三电极5上，通过第一光学模块和第二光学模块21同时发射出绿光、红光和不同波段的近红外光，以检测人体的光电容积脉搏波描记信号，使用者将手指置于第三电极时5，第三电极5还能检测人体的心电图信号。而且，第一光学模块和第二光学模块21中的第一温度传感器、第二温度传感器、第一湿度传感器、第二湿度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器也会检测环境、手指、皮肤的温湿度以及压力数据。将采集到的数据通过主板模块的指令上传到云端，以使通过云端的算法算出血糖、血压、血氧、心率、呼吸率等人体健康数据返回到手表和客户端显示。

优选地，在没有主动检测的其余时间段中，智能手表一直会处于被动检测状态，手表每经过一定的预设时间间隔会被动检测一次，实时更新人体健康数据。主动检测通过检测人体手指和手腕的两项数据同时计算出血糖、血压、血氧、心率等数值，所以主动检测的数值会比被动检测的值更加准确。一旦使用者被动检测的某一项数据出现异常时，智能手表就会发出警告，提醒使用者进行主动检测。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，第一LED灯组19通过集成驱动IC与主板模块的控制单元17连接，第一温度传感器、第一湿度传感器和第一压力传感器通过IIC总线分别与主板模块的控制单元17连接。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，第一LED灯组19通过集成驱动IC与主板模块的控制单元17连接，第二温度传感器、第二湿度传感器和第二压力传感器通过IIC总线分别与主板模块的控制单元17连接。

在本实用新型实施例中，为使检测的数据更全面，手表主体设置有九轴传感器16。通过集成驱动IC以及IIC总线的连接方式，能够使得信号的传输更加可靠，从而有效地提高了对人体健康数据检测的准确性。

请参阅图1，手表主体包括手表上盖1、手表底盖9、显示屏和玻璃保护层4；其中，手表上盖1设置于手表主体的顶部，手表底盖9设置于手表主体的底部，玻璃保护层4设置于手表上盖1上，显示屏设置于手表主体内部。

在本实用新型实施例中，优选地，手表主体还包括设置于手表上盖1上的透明边框3和传感器保护上盖6，以及设置在手表底盖9上的传感器保护下盖12。通过设置手表上盖1、手表底盖9和玻璃保护层4，以保护手表内部结构，显示屏用于显示人体的多种健康数据。

请参阅图3，控制单元17包括用于存储用户数据的Flash单元18；其中，用户的数据包括用户的健康数据及用户的检测数据。

请参阅图2-图3，手表主体还包括充电单元15，充电单元15固定在手表腕口一侧；其中，充电单元15内置充电锂电池2。

在本实用新型实施例中，智能手表通过手表中的充电单元15与外部独立的充电座模块连接来实现充电功能。其中，请参阅图6，充电座模块包括充电座前盖23、充电座后盖22和充电座引脚24。智能手表中的充电口10被设计成金属触点，它的一端与主板上的充电单元15相连接，智能手表放在充电座上，充电口10的另一端通过磁力的吸引与充电座模块中的充电引脚24紧密接触。将充电引脚24转接后通过USB接口连接到手机充电器或者电脑上就可以进行充电。通过锂电池2进行充电能够为智能手表提供更大的电源，同时能够提供给智能手表更安全的供电环境，从而提高了智能手表的可靠性。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，第一光学模块设置于手表主体的顶部，第二光学模块21设置于手表主体的底部。

在本实用新型实施例中，第二光学模块21设置于手表主体的底部，以使人体皮肤与第二光学模块21接触，从而使得第二光学模块21对人体健康数据的检测更加准确。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，手表带7内部设置有用于为手表供电的FPC电缆。

在本实用新型实施例中，手表主体还包括第一手表带8扣和第二手表带扣13，通过将第一手表带8扣和第二手表带扣13相互扣接，有利于方便用户进行佩戴智能手表，提高了用户的使用体验。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

在本实用新型实施例中，当用户将手指与第三电极接触时，第三电极与第二光学模块21组成的探集器就会将人体与手表形成一个电流通路，用于识别用户是否开始检测，同时还可以检测出用户的心电图信号；且当用户的手指置于第三电极5时，第一光学模块中的第一LED灯组19发射包括近红外光在内的多组光波，并通过手指反射回来的光信号复原出光电容积脉搏波描记信号；通过第一温度传感器和第二温度传感器检测人体皮肤温度信息，通过第一湿度传感器和第二湿度传感器检测人体皮肤的湿度信息，通过第一压力传感器检测手指置于第三电极5的压力，通过第二压力传感器检测人体手腕与手表主体底部接触的压力，通过运动传感器单元检测用户的运动状态以及检测用户的运动步数，通过振动器振动提醒用户，并且通过控制单元17的指令以及蓝牙单元14提供的无线传输方式，将采集到人体多种健康检测数据上传到云端，以使通过云端的算法算出血糖、血压、血氧、心律、呼吸率等健康参数数据返回到手表显示屏和客户端。实施本实用新型实施例，能够检测多种人体健康数据，有利于提高检测的全面性，并通过主动检测和被动检测对人体健康参数数据进行检测，有利于提高了检测的准确性，从而提高了用户的使用体验；同时通过设置于第一光学模块和第二光学模块 21的LED灯组发射绿光、红光以及不同波段的近红外光，采集到人体的光电容积脉搏波描记信号，以使通过云端算法算出人体的血糖、血压和血氧数据，能够适用于多种人群，包括血小板患者，提高了检测的通用性；而且能够解决因长期的有创检测使血糖的黏度降低，而降低检测结果准确性的技术问题，从而进一步提高了检测的准确性以及用户的使用体验。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，包括手表主体及与手表主体连接的手表带，所述手表主体内部设置有第一光学模块、第二光学模块和主板模块；

所述第一光学模块包括第一LED灯组、第一温度传感器、第一湿度传感器和第一压力传感器；其中，所述第一LED灯组包括多个LED灯，且所述第一LED灯组与所述主板模块的控制单元连接，所述第一温度传感器、所述第一湿度传感器和所述第一压力传感器分别与所述主板模块的控制单元连接；

所述第二光学模块包括第二LED灯组、第二温度传感器、第二湿度传感器和第二压力传感器；其中，所述第二LED灯组包括多个LED灯，且所述第二LED灯组与所述主板模块的控制单元连接，所述第二温度传感器、第二所述湿度传感器和所述第二压力传感器分别与所述主板模块的控制单元连接；

所述主板模块包括蓝牙单元、控制单元、运动传感单元和振动器；其中，所述蓝牙单元通过UART接口与所述控制单元连接；所述运动传感单元通过IIC总线与所述控制单元连接；所述振动器通过GPIO直接控制的方式与所述控制单元连接；

所述手表主体还设置有心电模块，所述心电模块包括至少一个电极；其中，第一电极和第二电极设置于所述手表主体与人体皮肤接触的底部，第三电极设置于所述手表主体的上表面。

2.如权利要求1所述的基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，所述第一LED灯组通过集成驱动IC与所述主板模块的控制单元连接，所述第一温度传感器、所述第一湿度传感器和所述第一压力传感器通过IIC总线分别与所述主板模块的控制单元连接。

3.如权利要求1所述的基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，所述第一LED灯组通过集成驱动IC与所述主板模块的控制单元连接，所述第二温度传感器、所述第二湿度传感器和所述第二压力传感器通过IIC总线分别与所述主板模块的控制单元连接。

4.如权利要求1所述的基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，所述手表主体包括手表上盖、手表底盖、显示屏和玻璃保护层；其中，所述手表上盖设置于所述手表主体的顶部，所述手表底盖设置于所述手表主体的底部，所述玻璃保护层设置于所述手表上盖上，所述显示屏设置于所述手表主体内部。

5.如权利要求1所述的基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，所述控制单元包括用于存储用户数据的Flash单元；其中，所述用户的数据包括用户的健康检测数据及用户的健康参数数据。

6.如权利要求1所述的基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，所述手表主体还包括充电单元，所述充电单元固定在所述手表腕口一侧；其中，所述充电单元内置充电锂电池。

7.如权利要求1所述的基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，所述第一光学模块设置于所述手表主体的顶部，所述第二光学模块设置于所述手表主体的底部。

8.如权利要求1所述的基于无创血糖检测的多参数采集智能手表，其特征在于，所述手表带内部设置有用于为手表供电的FPC电缆。

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