分體式胎音儀的製作方法

2024-02-08 03:58:15

分體式胎音儀的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種分體式胎音儀，其特徵在於，包括：用來獲取胎音信號的胎音探頭（1);用來接收並處理胎音信號的智能終端（2);用來連接在所述胎音探頭（1)與智能終端（2)之間的信號線（3);其中，所述智能終端（2)通過信號線（3)接收所述胎音探頭（1)獲取的胎音信號，將所述胎音信號處理成對應於胎兒瞬時心率的數值和/或胎音跳動的圖像信號，並顯示在所述智能終端屏幕上。本發明使用通用的智能終端的音頻接口來獲取胎音信號，且胎音探頭的電源可自動開關，結構簡單，用戶除了可用智能終端播放聲音和屏幕顯示心率變化曲線來感受胎心跳動外，還可通過胎音探頭內置揚聲器實時監聽胎音；利用指示燈的明暗變化來同步展示胎兒的心跳，提升用戶體驗，使用方便，節約成本。
【專利說明】分體式胎音儀

【技術領域】
[0001] 本發明涉及醫療器械【技術領域】，尤其涉及一種通過音頻接口獲取胎音信息的分體 式胎音儀。

【背景技術】
[0002] 胎音儀是一醫療儀器，用來檢測胎兒心跳，將胎兒微弱的胎音信號放大，讓人能很 容易聽到，專業人員還可以通過聲音和瞬時心率曲線來判斷胎兒是否正常。
[0003] 技術上來講，胎音儀均分為兩大模塊：探頭模塊，數據處理/顯示模塊。目前市場 上流行的家用胎音儀多為一體式結構，即使是分體式結構的胎音儀，其數據處理/顯示模 塊也都配有專門的處理器和存儲器。但是由於價格的限制，這些專門的處理器和存儲器只 採用簡單的單片機，無法做大的數據處理，存儲空間也很小，因而功能受限，一般僅能播放 聲音，簡單的顯示瞬時心率數字而已。
[0004] 目前的胎音儀多採用都卜勒超聲波探頭，因為要驅動超聲波，探頭需要使用電池 單獨供電，這樣就需要一開關控制電池的開和關。現有技術的設計就是在探頭上加一機械 開關/按鈕，用戶可以手動控制機械開關/按鈕來打開或者關閉電源，使探頭處於工作或者 關閉狀態。
[0005] 傳統的胎音儀只是將胎兒心跳的微弱聲音放大，讓用戶能夠聽到胎兒的心跳，用 戶體驗效果不明顯。


【發明內容】

[0006] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的問題，提供一種通過智能終端的 音頻接口獲取胎音信息的分體式胎音儀，使用智能終端來代替專門的數據處理/顯示器， 並新增用戶體驗功能；通過連接智能終端音頻接口的信號線來自動控制胎音探頭電池的打 開或者關閉；在胎音探頭內設置與胎音信號同步明暗變化的指示燈，以及內置用於播放胎 音的揚聲器來提升用戶體驗。
[0007] 為了實現本發明的上述目的，提供以下技術方案：
[0008] -種分體式胎音儀，包括：用來獲取胎音信號的胎音探頭；用來接收並處理胎音 信號的智能終端；用來連接在所述胎音探頭與智能終端之間的信號線；其中，所述智能終 端通過信號線接收所述胎音探頭獲取的胎音信號，將所述胎音信號處理成對應於胎兒瞬時 心率的數值和/或胎音跳動的圖像信號，並顯示在智能終端屏幕上。
[0009] 優選地，所述胎音探頭包括：用來獲取胎音信號的胎音傳感器；所述胎音傳感器 的自動供電裝置；連通檢測電路，用於檢測胎音探頭是否連通所述智能終端，並在檢測到所 述胎音探頭已連通智能終端時，接通所述自動供電裝置向胎音傳感器供電。
[0010] 優選地，所述胎音探頭還包括：連接所述胎音傳感器的輸出驅動裝置，用於接收胎 音傳感器輸出的胎音信號，並將其轉換成與胎音信號同步的光信號。
[0011] 優選地，所述輸出驅動裝置包括：指示燈；與所述胎音傳感器連接的放大整形電 路；連接在所述指示燈和放大整形電路之間的線性驅動電路，用來驅動指示燈明暗變化以 便同步反應胎音信號。
[0012] 優選地，所述胎音探頭還包括：與所述輸出驅動裝置連接的揚聲器，所述揚聲器在 輸出驅動裝置的驅動下用於將胎音傳感器輸出的胎音信號轉換成可聞胎音。
[0013] 優選地，所述智能終端包括：經由信號線和智能終端音頻接口並用於接收胎音信 號的胎音接收模塊；連接所述胎音接收模塊並對其傳送的胎音信號進行處理的胎音處理模 塊。
[0014] 優選地，所述智能終端還包括：其輸入端連接所述胎音接收模塊的功能轉換模塊， 其輸出端分別連接所述胎音處理模塊和終端業務模塊，在收到來自所述胎音接收模塊的胎 音信號後，中斷終端業務功能，並啟動所述胎音處理模塊進行胎音處理。
[0015] 優選地，所述自動供電裝置包括：向所述胎音傳感器供電的電池；串接在所述電 池供電迴路中的電子開關，其控制端連接所述連通檢測電路的輸出端。
[0016] 優選地，所述連通檢測電路包括：其輸入端經由所述信號線連接智能終端音頻接 口的全橋式適配器；其輸入端連接所述全橋式適配器輸出端的驅動電路，其輸出端連接所 述電子開關的控制端。
[0017] 優選地，所述電子開關由電晶體和/或場效應管組成。
[0018] 優選地，所述智能終端為智慧型手機或平板電腦。
[0019] 優選地，所述胎音傳感器為超聲都卜勒傳感器。
[0020] 優選地，所述指示燈為LED燈。
[0021] 本發明的有益效果體現在以下方面：
[0022] 1、使用智能終端來代替傳統胎音儀/胎心監護儀的專門的數據處理顯示模塊，用 戶只需購買一胎音探頭，連接上智能終端，就可擁有較一些專業胎音儀/胎心監護儀功能 更多的胎音儀/胎心監護儀。
[0023] 2、智能終端在開啟的狀態下經信號線將胎音探頭連接到其音頻接口，即可自動打 開胎音探頭使其處於工作狀態，無需手動開關胎音探頭，降低使用複雜度，並且可最大程度 節省電池電量。
[0024] 3、本發明使用音頻接口獲取胎音信息，具有以下優點：大多數智能終端音頻接口 的電氣接口標準統一，互換性、通用性好，使本發明易於普及；音頻接口的電氣性能穩定，抗 幹擾能力強，並且接頭形狀為軸對稱，無需擔心插反，連接機械性能好；音頻接口不僅可以 傳輸音頻信號，還可以雙向傳輸數位訊號。
[0025] 4、在胎音探頭內設置指示燈，指示燈明暗變化同步地反應胎兒心跳頻率/幅度， 視覺感知胎兒心跳，提升用戶體驗。
[0026] 5、本發明的分體式胎音儀只需要購買一個胎音探頭，成本不僅低於專業的胎心監 護儀，也低於家用的胎音儀。
[0027] 6、在胎音探頭內置揚聲器，解決了揚聲器和胎音傳感器一體化時相互幹擾的問 題，無需使用耳機便可同步聽到胎音，使用方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是本發明分體式胎音儀的連接示意圖；
[0029] 圖2是實施例一的分體式胎音儀的原理框圖；
[0030] 圖3是實施例二的分體式胎音儀的原理框圖；
[0031] 圖4是實施例三的分體式胎音儀的原理框圖；
[0032] 圖5是本發明分體式胎音儀的智能終端的原理框圖；
[0033] 圖6是本發明胎音探頭內的連通檢測電路的原理框圖；
[0034] 圖7是本發明胎音探頭內自動供電裝置的原理框圖；
[0035] 圖8是本發明輸出驅動裝置的原理框圖；
[0036] 圖9-11是本發明胎音探頭內的連通檢測電路和自動供電裝置的電路原理圖；
[0037] 圖12是實施例二的分體式胎音儀的部分電路原理圖；
[0038] 圖13是實施例三的分體式胎音儀的部分電路原理圖。
[0039] 附圖標記說明：1_胎音探頭；2-智能終端；3-信號線；4-輸出驅動裝置；5-連通 檢測電路；6-自動供電裝置；7-胎音傳感器；8-揚聲器。

【具體實施方式】
[0040] 如圖1所示，本發明的分體式胎音儀包括：用來獲取胎音信號的胎音探頭1 ;與所 述胎音探頭1連接的智能終端2,用來接收並處理所述胎音探頭1傳來的胎音信號；連接在 所述胎音探頭1與智能終端2之間的信號線3,所述信號線3與智能終端2的音頻接口連 接，用來將胎音探頭1採集到的胎音信號傳輸到智能終端，並且信號線3將胎音探頭1連接 到開啟的智能終端上，還可以觸發胎音探頭1開始工作。
[0041] 本發明為提升用戶體驗，在胎音探頭1內設置輸出驅動裝置，該輸出驅動裝置與 胎音傳感器連接，用於接收胎音傳感器輸出的胎音信號，用指示燈的明暗變化來同步展示 胎音信號（即胎兒的心跳)。在胎兒每次心跳時，指示燈就隨著心跳頻率/幅度同步進行明 暗變化，因此用視覺感知燈的明暗變化次數就可以數出胎兒的心跳次數，增加體驗感。
[0042] 另外，本發明不僅可以同步視覺感知胎兒心跳，還可以同步聽覺感知胎兒心跳。具 體的，在胎音探頭內設置揚聲器，該揚聲器用於接收胎音傳感器輸出的胎音信號並將其轉 換成可聞胎音同步播放，增加體驗感。
[0043] 下面結合實施例對本發明的分體式胎音儀進行詳細敘述：
[0044] 實施例一
[0045] 如圖2所示，分體式胎音儀包括：智能終端2、胎音探頭1以及連接在智能終端2和 胎音探頭1之間的信號線3。
[0046] 胎音探頭1包括：用來獲取胎音信號的胎音傳感器7,本發明的胎音傳感器為超聲 都卜勒傳感器；連接所述胎音傳感器7並為其供電的自動供電裝置6 ;其輸入端經由信號線 3連接智能終端2音頻接口的連通檢測電路5,其輸出端連接自動供電裝置的控制端，所述 連通檢測電路5用於檢測胎音探頭1是否連通智能終端，並在檢測到胎音探頭1已連通智 能終端時，接通自動供電裝置6向胎音傳感器供電；連接所述胎音傳感器7的揚聲器8。
[0047] 具體的，如圖7所示，自動供電裝置6包括：向所述胎音傳感器7供電的電池；串 接在所述電池供電迴路中的電子開關，其控制端連接所述連通檢測電路5的輸出端。如圖 6所示，連通檢測電路5包括：其輸入端經由信號線3連接智能終端音頻接口的全橋式適配 器；其輸入端連接全橋式適配器輸出端的驅動電路，其輸出端連接電子開關的控制端。其 中，如圖9至11所示，電子開關由電晶體和/或場效應管組成；全橋式適配器可由二極體、 電晶體或者場效應管組成；驅動電路由電晶體組成。
[0048]自動供電裝置和連通檢測電路的工作原理如下：當與胎音探頭連接的信號線連接 到智能終端的音頻接口上時，由於不同智能終端的音頻接口的電平不同，全橋式適配器會 自動與具有不同音頻接口的智能終端進行電平線路匹配，輸出一個電信號經驅動電路傳送 到電子開關，閉合電子開關以接通電池給胎音傳感器供電。
[0049] 用戶一旦利用信號線接通智能終端和胎音探頭，胎音探頭電源便自動打開，使胎 音探頭進入工作狀態；一旦用戶將胎音探頭從智能終端音頻接口拔出，胎音探頭電源自動 切斷，這樣最大程度節省電池電量，並且省去用戶開關機械按鈕的繁瑣步驟。
[0050] 如圖5所示，智能終端2包括：經由信號線3和智能終端的音頻接口連接胎音傳感 器的胎音接收模塊，用於接收胎音信號；連接胎音接收模塊並對其傳送的胎音信號進行處 理的胎音處理模塊。
[0051] 智能終端在開啟待機的狀態下，經信號線與胎音探頭接通，胎音傳感器將胎音信 號發送到胎音接收模塊，並傳送給胎音處理模塊處理；如果智能終端在接收胎音信號的同 時收到來電或簡訊息，胎音接收模塊自動保存胎音信息，智能終端開始處理來電或簡訊息， 處理完畢之後繼續接收胎音信號進行相應處理。
[0052] 智能終端2還包括：其輸入端連接所述胎音接收模塊的功能轉換模塊，其輸出端 分別連接所述胎音處理模塊和終端業務模塊。
[0053] 智能終端2在收到來自胎音接收模塊的胎音信號後，若終端業務模塊正在運行， 則功能轉換模塊動作，使終端業務模塊進入後臺程序，並啟動胎音處理模塊進行胎音處理； 若終端業務模塊沒有在運行，則胎音接收模塊接收到胎音信號後，胎音處理模塊運行。
[0054] 本發明的智能終端為智慧型手機或平板電腦，例如iPhone, iPad, iTouch，AndroidPhone， AndroidPad 等。
[0055] 本發明分體式胎音儀是使用通用的智能終端來代替傳統胎音儀/胎心監護儀的 專門的數據處理顯示模塊，用戶只需購買胎音探頭，連接上智能終端，就可擁有較一些專業 胎音儀/胎心監護儀功能更多的胎音儀/胎心監護儀。
[0056] 具體操作時，將胎音探頭1通過信號線3連接到智能終端2的音頻接口，胎音探頭 進入工作狀態，胎音傳感器將採集的胎音音頻信號通過信號線直接傳輸到智能終端，智能 終端接收到音頻信號後，胎音處理模塊將做相應處理。
[0057] 此外，胎音探頭與智能終端連通後，胎音傳感器將採集的胎音信號傳送給胎音探 頭內設置的與其連接的揚聲器8,揚聲器同步播放可聞胎音。本發明的胎音探頭1具有連通 檢測電路5,用於檢測胎音探頭1與智能終端2是否連通，如果沒有連接信號線或者信號線 接觸不良，則智能終端的電信號無法到達連通檢測電路5,與連通檢測電路5連接的自動供 電裝置6內的電子開關不閉合，胎音傳感器沒有電源供電，則胎音探頭不工作。優選地，可 以在連通檢測電路中設置指示燈，用於幫助用戶觀察胎音探頭1與智能終端2是否連通，提 升用戶體驗。
[0058] 本發明分體式胎音儀的胎音探頭與智能終端連通後開始工作，將採集的胎音音頻 信號傳輸到智能終端，智能終端接收到音頻信號後，胎音處理模塊將做如下處理：運用數字 信號處理技術，降低背景噪音，增強信噪比；將處理後的音頻信號錄製下來，今後可以回放； 實時分析音頻信號，獲取瞬時胎心率，並在智能終端的屏幕上顯示聲強、瞬時心率、心率變 化曲線等。
[0059] 智能終端處理能力十分強大，無論是CPU性能，還是內存大小、訪問速度，已經遠 遠超越了傳統胎音儀以及專業胎心監護儀裡使用的單片機或處理器，因此可以使用更好、 但需要更多計算資源的算法來處理分析數據。智能終端的屏幕顯示技術已經遠遠超越傳統 胎音儀或專業胎心監護儀的屏幕。這些傳統的醫療儀器只使用簡單的液晶顯示，因此很多 細節無法呈現，用戶體驗也大大受限。使用智能終端的屏幕，在不增加任何成本的情況下， 用戶可以直接使用最新的屏幕技術，如滑屏、觸摸等，體驗大大提升。
[0060] 智能終端具有天然的聯網功能，所採集的數據可以分享到各類社交網站，更可以 上傳到雲端集中處理，也可以傳給醫生做遠程診斷。採集到的數據更可做海量數據分析，做 更好的醫學研究。智能終端已經有很大的存儲空間，因此歷史記錄可以輕鬆保存。
[0061] 本發明的分體式胎音儀只需要購買一個胎音探頭，連接到通用的已開啟的智能終 端就可以使用，並且功能強大。但因為只需要購買一個胎音探頭，成本不僅低於專業的胎心 監護儀，也低於家用的胎音儀。
[0062] 實施例二
[0063] 如圖3所示，分體式胎音儀包括：智能終端2、胎音探頭1以及連接在智能終端2和 胎音探頭1之間的信號線3。
[0064] 如圖3所示，本實施例的胎音探頭1包括胎音傳感器7、連接胎音傳感器並為其供 電的自動供電裝置6以及其兩端分別與智能終端和自動供電裝置6連接的連通檢測電路5， 與胎音傳感器連接的輸出驅動裝置4以及與輸出驅動裝置連接的揚聲器8。如圖3所示，胎 音傳感器獲取的胎音信號分別傳送給輸出驅動裝置和智能終端。
[0065] 本實施例中胎音傳感器7、自動供電裝置6以及連通檢測電路5的結構以及連接關 系均與實施例一相同，詳細敘述請參考前文，在此不再贅述。
[0066] 如圖8所示，輸出驅動裝置4包括：指示燈；與胎音傳感器連接的放大整形電路； 連接在指示燈和放大整形電路之間的線性驅動電路，用來驅動指示燈與胎音信號同步地明 暗變化。如圖12所示，胎音傳感器7獲取的胎音信號經放大整形之後進行多級線性放大， 最後放大後的信號用來驅動指示燈明暗變化；優選地，所述指示燈為LED燈。其中，本實施 例在胎音探頭內設置揚聲器8,該揚聲器與線性驅動電路連接，放大後的胎音信號傳送到揚 聲器同步播放，無需使用耳機便可同步聽到胎音，使用方便。特別的，本發明解決揚聲器和 胎音傳感器一體化時的相互幹擾的問題，合理利用空間。
[0067] 輸出驅動裝置的工作原理如下：胎音傳感器將胎心的跳動轉換為電信號，轉換後 的電信號通過放大整形電路去除幹擾噪音並提升胎心信號純度和強度，再由線性驅動電路 直接驅動LED燈發光。電信號的強弱與心跳幅度直接關聯，胎心跳動強時信號強，指示燈 亮；胎心跳動弱時信號弱，指示燈暗，這樣指示燈隨著胎心的跳動強弱而明暗變化。
[0068] 具體操作時，將胎音探頭1通過信號線3連接到智能終端2的音頻接口，胎音探頭 進入工作狀態，胎音傳感器將採集的胎音音頻信號直接傳輸到智能終端，智能終端接收到 音頻信號後，胎音處理模塊將做相應處理，詳細步驟請參照實施例一。
[0069] 此外，胎音探頭與智能終端連通後，胎音傳感器將採集的胎音信號除了直接傳送 給智能終端外，還經過輸出驅動裝置整形放大之後傳送給胎音探頭內設置的指示燈和揚聲 器。本實施例中，用戶除了可用智能終端播放聲音和屏幕顯示心率變化曲線來感受胎心跳 動外，還可用指示燈的明暗變化來同步展示胎兒的心跳，揚聲器同步播放胎音，提升用戶體 驗。
[0070] 實施例三
[0071] 如圖4所示，分體式胎音儀包括：智能終端2、胎音探頭1以及連接在智能終端2和 胎音探頭1之間的信號線3。
[0072] 如圖4所示，本實施例的胎音探頭1包括胎音傳感器7、連接胎音傳感器並為其供 電的自動供電裝置6、其兩端分別與智能終端和自動供電裝置6連接的連通檢測電路5、與 胎音傳感器連接的輸出驅動裝置4以及與輸出驅動裝置4連接的揚聲器8。如圖4所示，胎 音傳感器獲取的胎音信號傳送給輸出驅動裝置，經過輸出驅動裝置處理之後傳送給智能終 端和揚聲器。
[0073] 具體地，如圖13所示，本實施例的胎音傳感器7獲取的胎音信號經過放大整形電 路整形，線性驅動電路各級放大後分別傳送給智能終端、指示燈以及揚聲器8。本實施例的 其餘結構以及連接關係均與實施例二相同，詳細敘述請參考實施例一和二，在此不再贅述。
[0074] 儘管上述對本發明做了詳細說明，但本發明不限於此，本【技術領域】的技術人員可 以根據本發明的原理進行修改，因此，凡按照本發明的原理進行的各種修改都應當理解為 落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種分體式胎音儀，其特徵在於，包括： 用來獲取胎音信號的胎音探頭； 用來接收並處理胎音信號的智能終端； 用來連接在所述胎音探頭與智能終端之間的信號線； 其中，所述智能終端通過信號線接收所述胎音探頭獲取的胎音信號，將所述胎音信號 處理成對應於胎兒瞬時心率的數值和/或胎音跳動的圖像信號，並顯示在所述智能終端屏 幕上。
2. 根據權利要求1所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述胎音探頭包括： 用來獲取胎音信號的胎音傳感器； 所述胎音傳感器的自動供電裝置； 連通檢測電路，用於檢測胎音探頭是否連通所述智能終端，並在檢測到所述胎音探頭 已連通智能終端時，接通所述自動供電裝置向胎音傳感器供電。
3. 根據權利要求2所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述胎音探頭還包括： 連接所述胎音傳感器的輸出驅動裝置，用於接收胎音傳感器輸出的胎音信號，並將其 轉換成與胎音信號同步的光信號。
4. 根據權利要求3所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述輸出驅動裝置包括： 指示燈； 與所述胎音傳感器連接的放大整形電路； 連接在所述指示燈和放大整形電路之間的線性驅動電路，用來驅動指示燈明暗變化以 便同步反應胎音信號。
5. 根據權利要求4所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述胎音探頭還包括：與所述輸 出驅動裝置連接的揚聲器，所述揚聲器在輸出驅動裝置的驅動下用於將胎音傳感器輸出的 胎音信號轉換成可聞胎音。
6. 根據權利要求5所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述智能終端包括：經由信號線 和智能終端音頻接口並用於接收胎音信號的胎音接收模塊；連接所述胎音接收模塊並對其 傳送的胎音信號進行處理的胎音處理模塊。
7. 根據權利要求6所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述智能終端還包括：其輸入端 連接所述胎音接收模塊的功能轉換模塊，其輸出端分別連接所述胎音處理模塊和終端業務 模塊，在收到來自所述胎音接收模塊的胎音信號後，中斷終端業務功能，並啟動所述胎音處 理模塊進行胎音處理。
8. 根據權利要求2所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述自動供電裝置包括： 向所述胎音傳感器供電的電池； 串接在所述電池供電迴路中的電子開關，其控制端連接所述連通檢測電路的輸出端。
9. 根據權利要求3所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述連通檢測電路包括： 其輸入端經由所述信號線連接智能終端音頻接口的全橋式適配器； 其輸入端連接所述全橋式適配器輸出端的驅動電路，其輸出端連接所述電子開關的控 制端。
10. 根據權利要求1所述的分體式胎音儀，其特徵在於，所述智能終端為智慧型手機或平 板電腦。
【文檔編號】A61B8/02GK104207802SQ201310218379
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月4日 優先權日:2013年6月4日
【發明者】陶建輝 申請人:北京瑞智和康科技有限公司