[發明專利]基于智能處理器平臺的多模式生物電傳感器

在審

• 申請號: 201610138285.4
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN107174220A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 趙照
• 申請（專利權）人: 合肥芯福傳感器技術有限公司
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/1455;A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生理參數測量技術領域，特別涉及一種基于智能處理器平臺的多模式生物電傳感器。

背景技術

人體是一個系統性的復雜生命體，這個生命體出現故障時，會表現出很多癥狀，如：發燒、咳嗽、乏力等，往往這些癥狀產生時，已經是后期表象了。中國古代醫療保健強調的“未病”理論，就是在人體還沒有生病之前，通過調整人體的自身免疫體系，預防疾病的發生，但中醫理論的缺陷在于缺乏量化指標、完全依賴于醫生的學識經驗。

隨著科學技術的發展，傳感器技術的出現能夠幫助人們實現醫療數據的量化、精確化，從而應對慢性疾病、更快地從傷病中康復、分析可能引起疾病的異常環境情況，以及在出現問題前檢測出不健康的生活習慣。

但現有的傳感器技術集成度較差，僅能夠實現少數測量模式的集成，例如市場上推出的某些智能手表、智能手環，僅具有心率、脈搏和血壓兩種測量模式，要想同時測量血糖、血壓、體溫、脈搏、血氧等多種健康數據還需要在身體上同時佩戴多種傳感器來實現，阻礙傳感器技術在身體健康監測領域的推廣和應用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于智能處理器平臺的多模式生物電傳感器，集人體電阻抗成像單元、人體電容抗成像單元、無創傷血糖、體溫、血壓、血氧和脈搏傳感單元為一體，高效、準確的檢測并診斷人體健康信息。

為達到以上效果，本發明采用的技術方案為：一種基于智能處理器平臺的多模式生物電傳感器，包括多模式傳感單元，用于采集多種模式的生理信號并將采集到的生理信號轉換為模擬電信號，其中至少一個傳感單元是采用微機械加工工藝制成的MEMS傳感單元；智能處理器平臺，用于控制多模式傳感單元采集信號并且將采集到的信號進行數據運算、分析、控制、輸出；所述MEMS傳感單元和智能處理器平臺是采用單片集成工藝在襯底上一體化制作而成。

優選地，所述多模式傳感單元的個數為7，分別是人體電阻抗成像單元、電容抗成像單元、高精度體溫傳感單元、無創傷血糖傳感單元、血壓傳感單元、血氧傳感單元和脈搏傳感單元，其中，高精度體溫傳感單元是MEMS傳感單元。

優選地，所述人體電阻抗成像單元、人體電容抗成像單元通過128矩陣采集陣列來實現；所述血氧、血壓、脈搏傳感單元通過發射、接收光電二極管來實現；所述血糖傳感單元是通過發射、接收激光二極管來實現；所述高精度體溫傳感單元是通過MEMS紅外體溫傳感器來實現。

優選地，所述MEMS紅外體溫傳感器是熱電堆傳感器。

優選地，所述智能處理器平臺包括具有控制、計算、分析功能的中央處理器CPU或微處理器MCU；配合CPU或MCU進行數字信號處理的數字信號處理電路DSP；接收CPU或MCU信號控制并向多模式傳感單元傳輸控制信號的數模混合電路A/D；接收數模混合電路A/D指令并向多模式傳感單元發送動作指令的前端處理電路AFE；與外部對接的系統接口。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明基于片上集成傳感器的架構理念，利用單片集成加工工藝將MEMS傳感單元、智能處理器平臺集成在傳感器芯片內部，形成集人體電阻抗成像、電容抗成像、高精度體溫、無創傷血糖、血壓、血氧、脈搏檢測為一體的7合1智能生物傳感器，解決傳統醫療傳感器集成度和測量精度低下的問題，增強信號穩定和可靠性能，有效推進傳感器技術在身體健康監測領域的應用；另外，采用單片集成、立體電路加工工藝制成的片上多模式生物電傳感器，其體積較傳統產品有大幅度下降，制造成本和功耗也隨之降低，尤其適用于安裝至高精度、低功耗、小體積的終端產品上。

附圖說明

圖1是本發明邏輯框架示意圖；

圖2是本發明芯片示意圖。

具體實施方式

下面結合圖1至圖2，對本發明做進一步詳細敘述：

一種基于智能處理器平臺的多模式生物電傳感器，包括多模式傳感單元，用于采集多種模式的生理信號并將采集到的信號轉換為電信號，其中至少一個傳感單元是采用微機械加工工藝制成的MEMS傳感單元；智能處理器平臺，用于控制多模式傳感單元采集信號并且將采集到的信號進行數據運算、分析、控制、輸出；所述MEMS傳感單元和智能處理器平臺是采用單片集成工藝在硅晶圓片襯底上一體化制作而成，相互之間通過立體電路互聯結構組態起來。

參見圖2，具體地，所述多模式傳感單元的個數為7，分別是人體電阻抗成像單元、人體電容抗成像單元、高精度體溫傳感單元、無創傷血糖傳感單元、血壓傳感單元、血氧傳感單元和脈搏傳感單元。