本發明涉及電子產品領域，尤其是一種具有血壓測量功能的電子手表及其血壓測量方法。

背景技術：

常規血壓測試手法所用的原理：基于光電容積脈搏波信號(ppg)與心電信號(ecg)的無擾血壓檢測方法搭建起來硬件，再通過系統算法校準后輸出動脈血壓值(abp)。其中，脈搏信號是通過光感芯片檢測手上血管直徑大小的變化轉化而來，心電信號是通過電極之間電容差的變化轉化而來的，而所搭建起來的硬件平臺可以是血壓測試手表。

目前常見的血壓測試手表，表盤的正面上有一個電極，手表的背面有兩個電極，同時在背面還有一個光電管。在測試的過程中，由于手表背面的兩個電極是外凸的，在另外一只手的按壓下與皮膚接觸。整個過程中，佩戴手表的手腕在施壓的過程容易積汗，造成手表背面的兩個電極短路，使測量結果不準確；同時，不僅手表背面兩個電極與手臂的接觸方式不舒服，而且按壓的手指長時候的懸停也會造成酸疲之感，由于心理狀態的穩定也對測試的準確性有很大的影響，因此上述不適也會導致測量結果不準確。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本發明提出了一種電子手表，通過將三個電極合理分布增大接觸面積，可以使測量結果準確，且使測量者在整個測試過程感覺舒適。

本發明的第一方面提供一種電子手表，包括表盤和與所述表盤連接的表帶，還包括：光電管，設置于表盤背面，用于采集佩戴者的脈搏數據；三個電極，用于采集佩戴者的心電數據；其中，第一電極設置于表盤背面；第二電極設置于表盤正面的邊緣；第三電極設置于表盤正面邊緣不同于所述第二電極的位置，或設置于表帶的內側且可與佩戴者皮膚接觸的區域；絕緣件，設置于所述第二電極與所述第三電極之間，用于防止兩者直接電性連接；電路板，電性連接所述光電管和所述三個電極，所述電路板可根據采集的脈搏數據和心電數據計算出血壓值。

優選的，所述第二電極和所述第三電極設置于所述表盤正面的邊緣，且分別靠近所述表盤和所述表帶的兩個連接部。

優選的，當第三電極設置于表帶內側，所述第三電極包括鑲嵌于所述表帶內且露出于其內表面的多塊金屬片，以及串接于各所述金屬片之間的導線。

優選的，當第三電極設置于表帶內側，所述第三電極包括鑲嵌于所述表帶內且露出于其內表面的金屬條。

優選的，所述光電管設置于表盤背面的中心，所述第一電極圍設于所述光電管周圍。

進一步，所述絕緣件包括位于所述第二電極和所述電路板之間用于將兩者電性隔離的隔離部，所述第三電極通過穿設于所述隔離部的導線與所述電路板連接。

進一步，所述表盤和所述表帶之間通過金屬頂針連接固定，所述金屬頂針分別連接所述表帶內的第三電極和所述絕緣件內的導線，使所述第三電極與所述電路板連接。

優選的，所述電子手表還包括：設置于所述表盤的顯示屏和所述電路板之間用于供電的電池，以及設置于所述電路板和所述電池之間的屏蔽罩。

進一步，所述電子手表還包括：設置于所述電池與所述屏蔽罩之間的散熱隔離層，所述散熱隔離層可將表盤內部的熱量通過設置于表盤正面邊緣的電極導出。

相應地，本發明還提供了一種基于上述任一技術方案所述的電子手表的血壓測量方法，包括以下步驟：

三個電極分別與左右手臂接觸，形成兩條回路以采集兩組心電數據；

通過光電管測量佩戴者的脈搏數據；

所述電路板將兩組心電數據和一組脈搏數據經過算法處理計算出血壓值。

相對于現有技術，基于本發明提供的電子手表具有以下優點：

(1)相比現有技術將另個電極共同設置于表盤背面，本發明將第一電極單獨設置于表盤背面，第二電極和第三電極設置于表盤正面邊緣，增大了電極的可接觸面積，且測量者測量過程中手指放置位置舒適，有利于提高血壓測量的準確性。

(2)本發明將光電管設于表盤背面中心，第一電極單獨設置于表盤背面且圍繞光電管設置，保證脈搏測量準確，同時使第一電極具有最大范圍的可接觸面積。

(3)將第二電極設置于表盤正面邊緣；第三電極設置于表帶，可以為與表帶同向延伸的金屬條；保證了兩個電極具有足夠的可接觸面積，以及第三電極與手臂穩定的接觸，有利于提高血壓測量的準確性。

(4)將第二電極設置于表盤正面邊緣；第三電極設置于表帶，可以為多塊金屬片，并將各金屬片通過導線連接；一方面保證了兩個電極的可接觸面積，另一方面在佩戴過程中表帶彎折而電極不易折斷，且與手臂接觸良好，同樣有利于提高血壓測量的準確性。

(5)在電路板和電池之間的設有屏蔽罩，在電池與屏蔽罩之間設有散熱隔離層，可防止電池對電路板上芯片的磁場干擾，以及電路板或電池工作熱量的散發，保證電路工作穩定，也有利于提高血壓測量的準確性。

本發明的這些方面或其他方面在以下實施例的描述中會更加簡明易懂。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明第一種實施例的電子手表的結構示意圖；

圖2為本發明圖1所示電子手表沿a-a’方向的剖視圖；

圖3為本發明第二種實施例的電子手表的結構示意圖；

圖4為本發明圖3所示電子手表沿b-b’方向的剖視圖；

圖5為本發明圖3所示電子手表沿c-c’方向的剖視圖；

圖6為本發明所述電子手表進行血壓測量的示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

發明的第一方面提供一種電子手表，包括表盤和與所述表盤連接的表帶，光電管，三個電極，絕緣件和電路板。

所述光電管設置于表盤背面，用于采集佩戴者的脈搏數據。優選的，所述光電管可設置于表盤背面的中心。

所述三個電極用于采集佩戴者的心電數據，其中，所述第一電極設置于所述表盤背面，所述第二電極設置于所述表盤正面的邊緣，所述第三電極設置于所述表盤正面邊緣不同于所述第二電極的位置或設置于所述表帶的內側且可與佩戴者皮膚接觸的區域。優選的，所述第一電極圍設于所述光電管周圍，并占據所述表盤背面的大部分面積。其中，所述表盤正面的邊緣中的“邊緣”指顯示屏與所述表盤外側壁之間的區域。

所述絕緣件設置于所述第二電極與所述第三電極之間，用于防止兩者直接電性連接。

所述電路板電性連接所述光電管和所述三個電極，所述電路板可根據采集的脈搏數據和心電數據計算出血壓值。所述電路板包括分別與所述三個電極電性連接的觸點，優選的，所述觸點的數量為四個，兩兩設置于所述電路板的正反兩面，其中一面的兩個觸點與所述第一電極電性相連，另一面的兩個觸點分別與所述第二電極和所述第三電極電性相連。

為了有便于更好的理解本發明的技術方案，現列舉幾種具體實施例，具體如下：

請參照圖1和圖2，作為第一種實施例的電子手表100，所述第二電極42和所述第三電極43共同設置于所述表盤1正面的邊緣，且分別靠近所述表盤1和所述表帶2的兩個連接部。

本實施例中，所述第二電極42和所述第三電極43分別正對所述表盤1和所述表帶2的兩個連接部，上下對稱各占據表盤1邊緣的大約二分之一，且中間通過絕緣件5隔開；例如，當所述電子手表100的表盤1為矩形，所述第二電極42和所述第三電極43將矩形表盤1分為上下對稱的兩部分，中間設有絕緣件5將兩者隔開；當所述電子手表的表盤為圓形，所述第二電極和所述第三電極將圓形表盤分為上下兩個近似的半圓，同樣中間設有絕緣件將兩者隔開。所述第二電極42和所述第三電極43的位置同樣可參照圖6的接觸區域a和b。

在其他實施例中，未圖示，所述第二電極和所述第三電極可以分別靠近所述表盤和所述表帶的兩個連接部，且在所述兩個連接部的對角方向上相對設置，且中間通過絕緣件隔開。例如，當所述電子手表的表盤為矩形，所述第二電極和所述第三電極分別設置于矩形的兩個對角處，中間設有絕緣件將兩者隔開。

在其他實施例中，未圖示，所述第二電極和所述第三電極可以在所述連接部對角方向的同一側設置，且兩者之間通過所述絕緣件隔開并彼此間隔一定距離，以避免兩者距離太近而造成信號干擾。例如，當所述電子手表的表盤為矩形，所述第二電極和所述第三電極分別設置于矩形的同一條邊的兩端，中間設有絕緣件將兩者隔開。

本實施例中，表盤1背面可與一只手腕的皮膚接觸，在表盤1背面中間有設有封裝于電路板6上的光電管3，用以測試人體脈搏。所述電路板6上兩側的四個觸點61，分別與所述第一電極41、所述第二電極42和所述第三電極43接觸；其中，與所述第一電極41接觸的兩個觸點61內部導通；而與所述第二電極42和所述第三電極43接觸的兩個觸點61，則分別同與所述第一電極41接觸的兩個觸點61形成兩個測量回路。

本實施例中，所述光電管3為反射型光電傳感器，其發光管(未圖示)和光敏接收器件(未圖示)共同置于表盤1的背面，所述光敏接收器件接收由所述發光管發射的且由血液反射回的光，測量出光電容積脈搏波信號(ppg)。具體原理為：當一定波長的光束照射到皮膚表面時，光束將通過反射方式傳送到光敏接收器件，在此過程中由于受到檢測端皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用，檢測到的光強度將減弱，其中皮膚肌肉、組織等對光的吸收在整個血液循環中是保持恒定不變的，而皮膚內的血液容積在心臟作用下呈搏動性變化，當心臟收縮時外周血容量最多，光吸收量也最大檢測到的光強度最小；而在心臟舒張時，正好相反，檢測到的光強度最大，故光敏接收器件接收到的光強度隨之呈脈動性變化，將此光強度變化信號轉換成電信號，便可獲得容積脈搏血流的變化，即得到容積脈搏波信號。

本實施例中，所述表盤1的顯示屏和所述電路板6之間還設有用于供電的電池12，以及設置于所述電路板6和所述電池12之間的屏蔽罩11，其中所述屏蔽罩11設置于所述電路板6的芯片封裝側。進一步，所述電池12與所述屏蔽罩11之間設有散熱隔離層，所述散熱隔離層可以將所述表盤1內部的熱量平均分布并通過所述第二電極42和所述第三電極43向所述表盤1外側導出。優選的，所述電池12與所述顯示屏之間還設有膠粘層。

請參照圖3至圖5，作為第二種實施例的電子手表200，與上述第一種實施例的電子手表100的主要區別在于：所述第三電極43’的設置位置，以及與所述電路板6的連接方式不同。具體的，所述第三電極43’設置于所述表帶2內側；所述表盤1和所述表帶2之間通過金屬頂針21連接固定，所述金屬頂針21分別連接所述表帶2內的第三電極43’和所述絕緣件5內的導線l2，使所述第三電極43’與所述電路板6連接。

本實施例中，所述第一電極41圍設于所述光電管3周圍，并占據所述表盤1背面的大部分面積；所述第二電極42’設置于所述表盤1的正面的整個邊緣；所述第三電極43’包括鑲嵌于所述表帶2內且露出于其內表面的多塊金屬片，和串接各所述金屬片的導線l1，其中，所述導線l1可以為封裝在所述表帶2邊緣的多根銅軸細線431。所述表盤1包括外框體13，所述絕緣件5設置于所述外框體13內，包括位于所述第二電極42’和所述電路板6之間用于將兩者電性隔離的隔離部51。所述第三電極43’通過所述金屬頂針21連接穿設于所述隔離部51的導線l2，最終與所述電路板6連接。本實施例中所述表帶2包括表扣孔201、表扣202、表扣套203及封裝所述表帶2的縫線204(如圖3中所述表帶2上的虛線部分)，所述金屬片至少設置于所述表扣202一端的表帶2上，以使其可以與佩戴者的皮膚接觸，且未設置于所述扣孔201端的端部，以防止佩戴過程中由于扣孔201端的端部與表扣202端重疊，導致不能與佩戴者的皮膚接觸。

其他實施例中，未圖示，第三電極還可以是包括鑲嵌于所述表帶內且露出于其內表面的金屬條，本實施例的金屬條在表帶延伸方向上無需導線連接。優選的，所述金屬條在所述表帶長度方向上延伸，可以是為單條設置于表帶延伸方向的中心線位置，也可以是兩條設置于表帶延伸方向的中心線的兩側，還可以是多條平行設置于表帶延伸方向；當為多條時，每條之間可通過導線連接。同樣的，所述金屬頂針兩端分別連接穿設于絕緣件的導線和設置于表帶的金屬條，使所述第三電極和電路板連接。

需要說明的，所述導線l1和所述導線l2可以為同種導線的分別位于所述表帶2和所述絕緣件5中的兩部分，故名稱不做區分。

同樣的，本實施例中，所述表盤1的顯示屏和所述電路板6之間還設有用于供電的電池12，以及設置于所述電路板6和所述電池12之間的屏蔽罩11，其中所述屏蔽罩11設置于所述電路板6的芯片封裝側。進一步，所述電池12與所述屏蔽罩11之間設有散熱隔離層，所述散熱隔離層可以將所述表盤1內部的熱量平均分布并通過所述第二電極42’向所述表盤1外側導出。所述電池12與所述顯示屏之間還設有膠粘層。

另外，所述電子手表100、200除可以用于測量血壓，同時也會集成電子手表的一些常用功能，如顯示時間，電量等，并在表盤1正面的顯示屏顯示。

相應地，本發明還提供了一種基于上述任一技術方案所述的電子手表的血壓測量方法，包括以下步驟：

三個電極分別與左右手臂接觸，形成兩條回路以采集兩組心電數據；

通過光電管3測量佩戴者的脈搏數據；

所述電路板6將兩組心電數據和一組脈搏數據經過算法處理計算出血壓值。

其中，所述算法包括對所述脈搏數據和所述心電數據的信號濾波處理、特征點提取、脈搏波傳導時間ptt的計算以及基于脈搏波傳導時間進行連續血壓測量的數學模型的構建。

從日常生活當中，人在桌前坐姿兩手虎口交叉疊放是比較舒適的方式之一，這為測試的方法提供了延伸的依據。同時我們在使用一般的手表時，有時抬手腕看表手表的表盤沒有正對著我們需要用手扶正，一般扶正的位置在手表四周的邊緣。其于上述兩點手表的使用習慣及坐姿的舒適程度，請參照圖6，所示的測試方法，即使用者一只手的手心疊放在另一只手的手背上，其母指和食指分別搭放在另一只手上手表的上下側邊緣的處，即接觸區域a、b，這樣就算長時候測量也不會感覺不適，同時也有助于放松心態穩定測試數據。

具體的：

基于第一種實施例的電子手表100，是通過一只手上的拇指和食指扶按在表盤1正面周邊的兩個參考電極(第二電極42、第三電極43)，與另外一只手的手腕貼合在表盤1背面的第一電極41形成兩條測量回路測出人體的兩組心電數據，再通過光電管3測出手腕上的脈搏數據，三組數據經過電路板6系統算法處理后輸出人體血壓值在顯示屏上顯示。

基于第二種實施例的電子手表200，是通過一只手上的拇指和食指扶按在表盤1正面周邊的第二電機42’上，而另外一只手上的兩個電極，一個是與手腕貼合的表盤1背面的第一電極41，另一個是與手腕另一側貼合的表帶2上串連的第三電極43’；三個電極形成兩條測量回路測出人體的兩組心電數據，再通過光電管3測出手腕上的脈搏數據，三組數據經過電路板6系統算法處理后輸出人體血壓值在顯示屏上顯示。

與現有技術相比，本發明所述電子手表具有以下優點：

(1)相比現有技術將另個電極共同設置于表盤背面，本發明將第一電極單獨設置于表盤背面，第二電極和第三電極設置于表盤正面邊緣，增大了電極的可接觸面積，且測量者測量過程中手指放置位置舒適，有利于提高信號接觸的穩定性，進而有利于提高血壓測量的準確性。

(2)本發明將光電管設于表盤背面中心，第一電極單獨設置于表盤背面且圍繞光電管設置，保證脈搏測量準確，同時使第一電極具有最大范圍的可接觸面積。

(3)將第二電極設置于表盤正面邊緣；第三電極設置于表帶，可以為與表帶同向延伸的金屬條；保證了兩個電極具有足夠的可接觸面積，以及第三電極與手臂穩定的接觸，有利于提高血壓測量的準確性。

(4)將第二電極設置于表盤正面邊緣；第三電極設置于表帶，可以為多塊金屬片，并將各金屬片通過導線連接；一方面保證了兩個電極的可接觸面積，另一方面在佩戴過程中表帶彎折而電極不易折斷，且與手臂接觸良好，同樣有利于提高血壓測量的準確性。

(5)在電路板的芯片封裝側設有屏蔽罩，可防止電池對電路板上芯片的磁場干擾，保證電路工作穩定，也有利于提高血壓測量的準確性。

(6)電池與屏蔽罩之間設有散熱隔離層，可以將表盤內部的熱量平均分布并通過表盤邊緣導的電極導出到表盤外側，解決電子手表內部電路工作發熱問題，使其工作穩定且用戶佩戴舒適。

以上對本發明所提供的一些實施例進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。