[发明专利]一种腕带式心率计

说明书

本发明涉及一种腕带式心率计，包括腕带、设置在腕带上的排线和多根柔性导电纤维束导线，所述多根柔性导电纤维束纵横交叉叠放，且与排线连接构成阵列式应力传感器，多根柔性导电纤维束通过纺织线结编织在所述腕带上；所述列式应力传感器通过导线与外电路实现电连接。本发明具有使用方便快捷、不易脱落、抗运动干扰、分辨率高以及灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，特别是涉及一种腕带式心率计。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，以至于生活生存所引起的压力不断威胁着人类的健康，而压力过大、精神紧张时往往会引起人的心率不正常，最后长期的心率不正会导致各种疾病。因此，人们的关注点已从饮食安全与医疗保障领域，转移到了对身体状况的实时监控领域中。国内外各类企业与科研机构为了满足这种日益增大的技术需求，纷纷开发出各种可穿戴式设备，尤其对于便携式心率计的研究引起广泛的关注。

目前市场上的心率计主要以腕带式结构作为主体，通过搭配不同类型的心率传感器组装成可穿戴式的心率计。根据探测原理，心率传感器的种类可分为光电式、压容式和压阻式，其中光电式因其具有非侵入、非接触的好处而被应用得最为广泛，然而由于腕带的松紧程度难以掌握，易造成光电式心率传感器测量误差，过松会引起探测信号过弱、过紧则使得穿戴者不适。除此之外，由于光电式心率传感器是通过光反射来测量心率：它是根据心脏跳动时，人体全身血管会有微小波动的原理，通过对皮下血管发射光束，实时检测反射光周期性的强度变化，从而得出人体的脉搏信号。该传感器使用时，会因为环境引起的光干扰、穿戴者的肤色、汗液以及脂肪厚度等因素也容易造成测量误差，且一旦传感器功能异常，则需要心率计整体更换，花费高昂。

因此，发明一种能准确、实时测量且保证良好的穿戴体验的腕带式心率计是便携式医疗设备发展的迫切需求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种腕带式心率计，其具有使用方便快捷、不易脱落、抗运动干扰、分辨率高以及灵敏度高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种腕带式心率计，包括腕带、设置在腕带上的排线和多根柔性导电纤维束导线，所述多根柔性导电纤维束纵横交叉叠放，且与排线连接构成阵列式应力传感器，多根柔性导电纤维束通过纺织线结编织在所述腕带上；所述列式应力传感器通过导线与外电路实现电连接。

由此，本发明所述的腕带式心率计利用具有疏松结构的导电纤维束来构建基于导电纤维丝的阵列式应力传感器。在该阵列式应力传感器中，每个应力传感单元在外应力的作用下会发生压缩，导致每个应力传感单元分别有不同程度的电阻下降，通过测量每个应力传感单元电阻的变化率从而感应不同受力传感单元受到的力的大小，同时还利用了导电纤维本身的导电性，可充当导线无需要外加引线，从而降低器件的复杂性。另外，通过腕带卡合固定使得本发明的腕带式心率计能够使用方便快捷，而且不易脱落，从而提高穿戴体验感。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述多根柔性导电纤维束均包括多个疏松结构，多根柔性导电纤维束上的多个疏松结构互相纵横交叉叠放并形成多个应力传感单元。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述多个疏松结构均包括多根导电纤维丝，多根导电纤维丝之间存在多个空隙；每个应力传感单元表面的互相接触的导电纤维丝之间形成的导通电流通道的数量以及导电纤维丝之间的空隙随着外力的改变相应地发生改变。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述导电纤维丝为碳、金属或导电高分子材料。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述排线的数量为四条，四条排线排列成矩形结构，且分别与多根柔性导电纤维束连接。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述导线与排线连接。