[發(fā)明專利]一種超低功耗自動休眠和喚醒的胎兒胎動監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910624712.3
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110403608A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙超;曾聞如;劉宏;劉德曄;丁波
• 申請（專利權(quán)）人: 趙超;曾聞如;劉宏;劉德曄;丁波
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 南京思拓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32288
• 代理人: 許婷

本發(fā)明提供一種超低功耗自動休眠和喚醒的胎兒胎動監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，包括了包括了由不少于兩個傳感器(1)組成的傳感器陣列(2)、系統(tǒng)級集成電路芯片(9)，系統(tǒng)級集成電路芯片(9)上的自動休眠喚醒模擬開關(guān)(6)由自動喚醒邏輯電路(7)和自動休眠邏輯電路(8)分別控制其進(jìn)入喚醒或休眠狀態(tài),模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)讀取的數(shù)據(jù)傳送給自動休眠邏輯電路(8)，數(shù)字輸入/輸出連接接口(11)依靠自動喚醒邏輯電路(7)的數(shù)據(jù)指令來控制切換各傳感器(1)。本發(fā)明不光通過在傳感器處插入控制電路的方式減小走線的復(fù)雜性，更采用自動休眠喚醒模擬開關(guān)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行，降低系統(tǒng)整體功耗，提供更為有效、可靠的傳感器陣列數(shù)據(jù)的采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過傳感器陣列進(jìn)行分布式胎兒胎動數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng),尤其是一種通過系統(tǒng)級集成電路芯片的模擬開關(guān)模塊對模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制的低功耗數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，屬于信息科學(xué)技術(shù)和醫(yī)療健康領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，分布式傳感器和系統(tǒng)級集成電路芯片技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。可穿戴醫(yī)療設(shè)備作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個重要分支，近幾年發(fā)展迅速，延伸出了國民健康和醫(yī)療領(lǐng)域的很多應(yīng)用，如腦電檢測、心電監(jiān)測、胎兒檢測等。就胎兒監(jiān)測而言，目前仍有兩個亟待解決的問題：(1)傳感器需分布在孕婦整個腹部的位置，需要對多個傳感單元陣列進(jìn)行連線，從而使整個系統(tǒng)的走線非常雜亂無序，大大影響著系統(tǒng)的可靠性和健壯性；(2)數(shù)據(jù)監(jiān)測量大，特別是對于需要24小時連續(xù)監(jiān)測而發(fā)生頻率很低的如胎動等信號的采集。胎動一小時僅有4次左右，24小時也只有幾十次的量級，持續(xù)檢測胎動信號會導(dǎo)致整個系統(tǒng)產(chǎn)生大量不必要的功耗和數(shù)據(jù)采集、處理和存儲負(fù)荷，產(chǎn)生較多無需處理的數(shù)據(jù)，嚴(yán)重地縮短可穿戴設(shè)備的使用壽命的同時，也加大了數(shù)據(jù)后期處理的復(fù)雜性和困難性。目前急需一種自動喚醒和自動休眠的技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩選，在保證準(zhǔn)確率的同時大大降低功耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)短板，本發(fā)明提供一種超低功耗自動休眠和喚醒的胎兒胎動監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。不光通過在傳感器處插入控制電路的方式減小走線的復(fù)雜性，更采用自動休眠喚醒模擬開關(guān)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行，降低系統(tǒng)整體功耗，并最終提供更為有效、可靠的傳感器陣列數(shù)據(jù)的采集。

本發(fā)明的目的可通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種超低功耗自動休眠和喚醒的胎兒胎動監(jiān)測系統(tǒng)，包括了由不少于兩個傳感器組成的傳感器陣列、系統(tǒng)級集成電路芯片，所述系統(tǒng)級集成電路芯片帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換器、自動休眠喚醒模擬開關(guān)、自動喚醒邏輯電路、自動休眠邏輯電路，自動休眠喚醒模擬開關(guān)由自動喚醒邏輯電路和自動休眠邏輯電路分別控制其進(jìn)入喚醒狀態(tài)或休眠狀態(tài)；所述傳感器陣列上的每個傳感器一側(cè)的管腳各自與一個帶有控制器的單刀單擲開關(guān)的一端相連，每個傳感器另一側(cè)的管腳互相連接并最終連接到系統(tǒng)級集成電路芯片的電線接地端，各單刀單擲開關(guān)的另一端管腳互相連接，并最終并聯(lián)到自動休眠喚醒模擬開關(guān)的一側(cè)端口和自動喚醒邏輯電路上；自動休眠喚醒模擬開關(guān)的另一側(cè)端口連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器讀取的數(shù)據(jù)傳送給自動休眠邏輯電路；各單刀單擲開關(guān)對應(yīng)的各控制器互相連接并最終連接到系統(tǒng)級集成電路芯片的數(shù)字輸入/輸出連接接口上，數(shù)字輸入/輸出連接接口依靠自動喚醒邏輯電路的數(shù)據(jù)指令來控制各控制器從而切換各傳感器。

所述傳感器為用于測量胎兒胎動的壓電式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、加速度計式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、氣壓式壓力傳感器、電化學(xué)傳感器、溫度傳感器或光學(xué)傳感器。

所述傳感器陣列為行、列、矩陣或多鏈排布。

所述所述控制器為數(shù)字邏輯電路。

所述系統(tǒng)級集成電路芯片上預(yù)設(shè)有控制程序，自動喚醒數(shù)字邏輯電路和自動休眠邏輯電路中均包含閾值判斷模塊。

所述系統(tǒng)級集成電路芯片具有數(shù)據(jù)存儲、處理和傳輸功能。

所述系統(tǒng)級集成電路芯片與用戶終端連接、并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩艚K端上，連接方式為有線或無線連接。