专利名称:心率监测器的制作方法脉搏是心脏跳动的速率,以每分钟跳动数(bpm)来度量(measure)。基础(basil)脉搏是在休息时测量的脉搏。在进行体育活动期间测量的脉搏通常高于基础脉搏,在体力消耗期间脉搏加快是对心脏效率响应于供血需求的度量。根据运动是否旨在维持健康、保持/减轻体重、或训练心血管等,参加体育活动的人经常希望通过脉搏测量来监测心率以监测和/或调节用力(exertion)程度。 手动测量脉搏的标准方法是向动脉接近于表层的皮肤处(例如,在手腕、脖子、太阳穴部位、腹股沟、膝盖后部或脚面处)施加轻微的压力。然而,在运动期间这样测量脉搏通常是不可行的。因此,许多装置提供使用以某种方式连附到身体的多种传感器中的任意一种来进行的脉搏测量。常见的是将连附到手腕、胸部、脚踝以及上臂的监测器优选地布置在接近皮肤的动脉上方。测量方法可能涉及皮肤接触电极。现有的无线心率监测器由胸带传感器-发射器和腕表式接收器组成。在运动期间,胸带传感器必须围绕胸部来佩戴。它有两个电极,这两个电极与皮肤持续接触,以检测来自心脏的电性活动(electrical activity)。一旦胸带传感器_发射器已经捕捉到心脏信号,则它将该信息以无线方式持续地传输至腕表。然后,计算每分钟心跳数并将其数值显示在腕表上。根据胸带传感器-发射器向腕表传输信息所采用的无线技术,无线心率监测器还可以进一步细分为数字式和模拟式。带有模拟胸带传感器-发射器的无线心率监测器是一种普遍类型的心率监测器。然而,如果有其他模拟心率监测器用户在附近运动,则可能会有信号干扰(串扰)。如果发生这种事情的话,腕表就可能无法准确地显示佩戴者的心率。—种模拟胸带传感器-发射器传输编码后的模拟无线信号。编码后的模拟传输用于在保持与远端心率监测器设备的交互能力的同时减轻(但不是完全消除)串扰程度。数字式胸带传感器-发射器消除了当另外的心率监测器用户靠近时的串扰问题。基于其本质特性,数字式胸带传感器发射器被设计为只能与它自己的接收器(例如腕表)交流。无带式心率监测器是腕表式装置,由于其便利性及兼具计时特征,该腕表式装置可能是参加体育训练的用户的优选装置。在某些情况下,用户需要按压装置表面上的导电触点来激活基于指尖处电性感测的脉搏测量序列。然而,这可能需要用户中断体育活动,而且不能一直提供“进行中(in-process)”的测量,因此,可能无法在持续用力期间对心率进行准确确定。有两种子类型的无带式心率监测器。第一类型的监测器通过检测电脉冲来测量心率。有些腕表式装置具有位于装置底面与皮肤直接接触的电极。这些监测器是精确的(经常称为ECG或EKG精确性),然而可能较为昂贵。第二种类型的监测器通过使用光学传感器检测经过皮肤附近小血管的脉搏来测量心率。这些基于光学传感器的监测器没有ECG类型的监测器准确,但是可能相对比较便宜。也可以使用与脉搏血氧相关的光学感测。心率传感器的布置和显示可以与上述装置类似。测量方法是基于照射皮肤表层并且在脉搏周期期间对皮下红血球密度变化敏感的光的反向散射(backscatter)强度。传感器的位移可能带来混淆信号的噪声。补偿和消除运动期间由于光学脉搏传感器相对于皮肤的位移引起的噪声给脉搏监测装置带来额外的硬件和信号处理负担。补偿和消除混淆实际脉搏的噪声并提供用户友好型装置(例如不需要胸部或脚踝传感器或不需要设置于动脉上方)的信号处理设备和方法将是有利的,并且更便于进行体育训练。
公开了一种心率监测器,包括两个主要组件。第一腕表式装置测量三类传感器信 号,将信号数字化,将其与生成的时钟信号相关联,对信号进行编码以用于传输,并且将编码后的数据传输至第二装置。传输的示例性方法可以是蓝牙(Bluetooth),当然也可以采用包括硬件有线信号传输等的其他协议。第二装置例如可以是智能手机(例如,iPhone 或配置为收发无线数据的等同装置)或其他装置,该装置通过运行应用程序来对所传输的数据进行解码,处理信号以获得噪声补偿后的心率,存储数据,并基于处理后的信号向第一装置传输返回信号。第一装置可以收集附加数据,例如电池寿命、脉冲信号强度等,这些附加数据也可以被传输至第二装置。反过来,第二装置可以向第一装置返回信号,从而用状态指示器来向用户报警,例如低电量电池、脉搏速率太高/太低等等。更详细的信息可以被提供到第二装置的显示器上。此外,可以将音频数据从第二装置传输到音频耳机,其中该音频耳机或者被耦接至第一装置、或者例如通过进一步经由蓝牙(Bluetooth )来接收无线信号。图I是根据本公开内容的心率感测用户系统的概念性示意图;图2是用于与图I的用户系统通信并控制该用户系统的远端处理系统的概念性示意图;图3是图I的用户系统中的感测系统的概念性示意图;图4示出用户系统100的底面的概念性视图;图5示出用户系统100的前表面的概念性视图;图6示出包括图I的心率感测用户系统和图2的远端处理系统的心率监测器的运行方法。
一种心率监测器,包括靠近用户皮肤且与远端处理系统通信的用户系统。该用户系统包括用户处理器;用户存储器,耦接至所述用户处理器;时钟信号生成器,耦接至所述处理器;感测系统,耦接至所述处理器以至少测量用户心率;用户收发器,耦接至所述处理器;用户界面,耦接至所述处理器;以及用户天线,耦接至所述收发器。用户电池被耦接至所述用户处理器、用户存储器、时钟信号生成器、感测系统和用户收发器。所述远端处理系统包括远端处理器;远端存储器,耦接至所述远端处理器;远端收发器,耦接至所述远端处理器;以及远端天线,耦接至所述远端收发器。
心率监测器制作方法
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