一种集成柔性传感器的智能手环的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种集成柔性传感器的智能手环。
【背景技术】
[0002]智能手环是一种穿戴式智能设备。通过这款手环，用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠、部分还有饮食等实时数据，并将这些数据与手机、平板等电子设备同步，起到通过数据指导健康生活的作用。
[0003]然而，现有技术中的智能手环不仅检测过程慢，检测结果还不准确。
【发明内容】
[0004]鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的方法。
[0005]本发明实施例提供了一种集成柔性传感器的智能手环，包括手环本体、柔性传感器模块、柔性电源、柔性气袋和微型泵；
[0006]所述柔性传感器模块包括转换线路层、衬底层、传感层、保护层、连接电极和微型蓝牙；
[0007]所述转换线路层设置于所述柔性气袋的表面，且，所述微型泵设置于所述手环本体内；
[0008]所述衬底层设置于所述转换线路层的表面；
[0009]所述传感层设置于所述衬底层的表面；
[0010]所述保护层设置于所述传感层的表面；
[0011]所述转换线路层和所述传感层之间通过所述连接电极连接；
[0012]所述微型蓝牙与所述转换线路层相连；
[0013]所述柔性电源与所述柔性传感器模块相连；
[0014]其中，所述柔性电源设置于所述手环本体的内部，所述柔性传感器模块设置于所述手环本体的内侧，且，当用户佩戴所述智能手环时，所述保护层与所述用户的皮肤接触。
[0015]优选的，所述柔性电源的外部通过医用级橡胶封装。
[0016]优选的，所述柔性电源的材料具体为聚合物软包薄膜电池、柔性印刷线路陶瓷锂电池、超薄柔性电池或柔性薄膜太阳能电池中的一种。
[0017]优选的，所述转换线路层包括电路板，以及设置于所述电路板上的第一组电极和第二组电极；
[0018]其中，所述第一组电极用于连接所述柔性电源，所述第二组电极用于连接所述微型蓝牙。
[0019]优选的，所述衬底层为柔性材质。
[0020]优选的，所述柔性材质为柔性电路板或带有图案化微结构的衬底。
[0021]优选的，所述保护层为具有生物相容性的柔性高分子材料。
[0022]优选的，所述传感层为纳米敏感材料。
[0023]优选的，所述微型泵为微型气泵或微型液泵。
[0024]本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0025]本申请的智能手环采用柔韧的环保、无毒材料，佩戴舒服，集成高灵敏度的柔性传感器，能快速实时准确的无创伤检测人体生理健康体征信号。
【附图说明】
[0026]图1为本发明一种实施例中一种集成柔性传感器的智能手环的结构示意图；
[0027]图2为本发明一种实施例中柔性传感器模块的结构示意图；
[0028]图中标记为:I为手环本体，2为柔性传感器模块，3为柔性气袋，21为转换线路层，22为衬底层，23为传感层，24为保护层，25为连接电极。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0030]本发明提供一种集成柔性传感器的智能手环，采用多层叠加的结构，各叠加层采用电极连接和传输，各层之间采用柔性连接封装工艺，如图1所示，包括手环本体1、柔性传感器模块2、柔性电源(未图示)、柔性气袋和微型泵，柔性电源设置于手环本体I的内部，柔性传感器模块2设置于手环本体I的内侧。当用户佩戴所述智能手环时，柔性传感器模块2与用户的皮肤接触。
[0031]该柔性传感器模块2包括转换线路层21、衬底层22、传感层23、保护层24、连接电极25和微型蓝牙(未图示)。转换线路层21设置于柔性气袋的表面，优选的，柔性气袋的尺寸为2cmX 1.5cm的椭圆形。微型泵设置于手环本体内，当采用柔性气袋时与之连接的是微型气泵，当采用柔性液袋时与之连接的是微型液泵。衬底层22设置于转换线路层21的表面，传感层23设置于衬底层22的表面，保护层24设置于传感层23的表面，微型蓝牙与转换线路层21相连，转换线路层21和传感层23之间通过连接电极25连接。具体来讲，当用户佩戴所述智能手环时，保护层24与用户的皮肤接触。当用户佩戴好所述智能手环后，触碰微型泵的开关后，柔性袋开始膨胀凸起，从而，使柔性传感器模块能够更好的接触脉搏位点，提高监测成功率，同时，通过微型泵调节柔性传感器模块与皮肤之间的距离，还能够间接调节智能手环佩戴在手部的松紧度，提高佩戴的舒适性。
[0032]对于柔性电源而言，其设置于远离用户皮肤的一侧，用于提供电能。柔性电源的容量和尺度、厚度有关，通常情况下，柔性电源的厚度大于0.38mm，其电压范围为3.3V?
4.2V。并且，柔性电源的外部通过医用级橡胶封装。进一步，柔性电源的材料具体为聚合物软包薄膜电池、柔性印刷线路陶瓷锂电池、超薄柔性电池或柔性薄膜太阳能电池中的一种。
[0033]对于转换线路层21而言，转换线路层21包括电路板，以及设置于电路板上的第一组电极和第二组电极，其中，第一组电极用于连接柔性电源，第二组电极用于连接微型蓝牙。具体来讲，转换线路层21可以优选用超薄PI(Polyimide，聚酰亚胺)或PET (Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇醋)等柔性薄膜作为电路板，并在电路板上通过气溶胶喷墨印刷技术打印两组导电电极或采用无胶柔性印刷电路板技术制备两组超薄铜电极，一组用于连接柔性电源，一组用于连接微型蓝牙。
[0034]对于衬底层22而言，衬底层22为柔性材质，具体的，可以选用柔性电路板或带有图案化微结构的FOMSbolydimethylsiloxane，有机娃)超薄衬底。而，传感层23为纳米敏感材料。
[0035]对于保护层24而言，保护层24位于最上层，覆盖传感层23、衬底层22、转换线路层21和柔性电源。保护层24为具有生物相容性的柔性高分子材料。例如，聚二甲基硅氧烷薄膜、聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜、柔性纳米涂层中的一种。
[0036]进一步，转换线路层21和传感层23露出的电极之间通过银浆粘接贴片式接口连接。
[0037]微型蓝牙用于传感层23信号的传输，具体的，微型蓝牙为低功耗的微型尺寸蓝牙。
[0038]此外，本智能手环也可通过增设相应的模块和软件集成来实现如时间显示等常规功能。
[0039]该智能手环集成以下技术:信号采集存储技术、无线低功耗蓝牙技术、柔性供电系统，借用智能手环紧贴手腕的佩戴方式可以用来实时快速监测人体的脉搏、心率、血压、体温等生理体征信号数据。本申请的智能手环采用柔韧的环保、无毒材料，佩戴舒服，集成高灵敏度的柔性传感器，能快速实时准确的无创伤检测人体生理健康体征信号。
[0040]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，包括手环本体、柔性传感器模块、柔性电源、柔性气袋和微型泵； 所述柔性传感器模块包括转换线路层、衬底层、传感层、保护层、连接电极和微型蓝牙； 所述转换线路层设置于所述柔性气袋的表面，且，所述微型泵设置于所述手环本体内； 所述衬底层设置于所述转换线路层的表面； 所述传感层设置于所述衬底层的表面； 所述保护层设置于所述传感层的表面； 所述转换线路层和所述传感层之间通过所述连接电极连接； 所述微型蓝牙与所述转换线路层相连； 所述柔性电源与所述柔性传感器模块相连； 其中，所述柔性电源设置于所述手环本体的内部，所述柔性传感器模块设置于所述手环本体的内侧，且，当用户佩戴所述智能手环时，所述保护层与所述用户的皮肤接触。2.如权利要求1所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述柔性电源的外部通过医用级橡胶封装。3.如权利要求1所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述柔性电源的材料具体为聚合物软包薄膜电池、柔性印刷线路陶瓷锂电池、超薄柔性电池或柔性薄膜太阳能电池中的一种。4.如权利要求1所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述转换线路层包括电路板，以及设置于所述电路板上的第一组电极和第二组电极； 其中，所述第一组电极用于连接所述柔性电源，所述第二组电极用于连接所述微型蓝牙。5.如权利要求1所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述衬底层为柔性材质。6.如权利要求5所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述柔性材质为柔性电路板或带有图案化微结构的衬底。7.如权利要求1所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述保护层为具有生物相容性的柔性高分子材料。8.如权利要求1所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述传感层为纳米敏感材料。9.如权利要求1所述的集成柔性传感器的智能手环，其特征在于，所述微型泵为微型气泵或微型液泵。
【专利摘要】本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种集成柔性传感器的智能手环，其包括手环本体、柔性传感器模块、柔性电源、柔性气袋和微型泵；柔性传感器模块包括转换线路层、衬底层、传感层、保护层、连接电极和微型蓝牙；转换线路层设置于柔性气袋的表面，微型泵设置于手环本体内；衬底层设置于转换线路层的表面；传感层设置于衬底层的表面；保护层设置于传感层的表面；转换线路层和传感层之间通过连接电极连接；微型蓝牙与转换线路层相连；柔性电源与柔性传感器模块相连；柔性电源设置于手环本体的内部，柔性传感器模块设置于手环本体的内侧。本发明集成高灵敏度的柔性传感器，能快速实时准确的无创伤检测人体生理健康体征信号。
【IPC分类】A61B5/00, A44C5/00, A61B5/0205
【公开号】CN104983402
【申请号】CN201510454733
【发明人】张珽, 熊作平
【申请人】苏州能斯达电子科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月29日