DE10123226A1 - Spectacles comprising a sensor arrangement for monitoring physiological parameters, such as pulse rate, blood pressure, body temperature, etc., with the arrangement including wireless communications means - Google Patents

Spectacles comprising a sensor arrangement for monitoring physiological parameters, such as pulse rate, blood pressure, body temperature, etc., with the arrangement including wireless communications means

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Abstract

Device comprises a sensor (10) that can be placed in spectacles worn by a patient and then used for monitoring a physiological parameter, a telemetry unit (11) for wireless transmission, e.g. via Bluetooth, of measurement data representing a physiological parameter to a base unit and an autonomous power supply (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine tragbare Überwachungseinrichtung für physio­ logische Parameter, wie Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertemperatur, Schweißzusammensetzung oder dergleichen mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a portable monitoring device for physio logical parameters such as heart rate, blood pressure, body temperature, Sweat composition or the like with those in the preamble of Claim 1 specified features.

Typische Vertreter solcher tragbarer Überwachungseinrichtungen, wie sie aktuell insbesondere im Fitnessbereich eingesetzt werden, sind Herz- und Pulsfrequenz-Meßgeräte. Diese finden breite Anwendung in den Bereichen Freizeit, Sport, Wellness und Gesundheitspflege. Solche Überwachungs­ einrichtungen weisen einen körpernah applizierbaren Sensor für den oder die zu überwachenden physiologischen Parameter auf. Mit einer Teleme­ trie-Einheit werden die den oder die physiologischen Parameter repräsen­ tierenden Daten drahtlos zu einem Basisgerät übertragen. Ferner ist eine netzunabhängige Stromversorgung für die Überwachungseinrichtung not­ wendig.Typical representatives of such portable monitoring devices as they are currently used especially in the fitness area are cardiac and Pulse rate measuring devices. These are widely used in the fields Leisure, sport, wellness and health care. Such surveillance Devices have a body-applicable sensor for the or the physiological parameters to be monitored. With a teleme unit will represent the physiological parameter (s) Data transmitted wirelessly to a base unit. Furthermore, one mains-independent power supply for the monitoring device not manoeuvrable.

Ausbildung und Platzierung des verwendeten Sensors hängen in erster Li­ nie von der verwendeten Meßtechnik ab. So ist es bekannt, zur Pulsfre­ quenzmessung einen Finger - in der Regel den Daumen - auf einen Sensor aufzulegen, der dann die entsprechende Frequenz erfassen kann. Ferner sind Sensoren bekannt, die mit ihren Meßelektroden beispielsweise an das Ohrläppchen oder einen Finger angeklemmt oder mit einem Armband um das Handgelenk gelegt werden können. Weitverbreitet sind ferner Überwa­ chungseinrichtungen zur Messung der Herzfrequenz, die mithilfe eines Brustgurtes auf der Haut im Bereich des Herzens getragen werden. Auf grund der Verbreitung diesen Typs ist davon auszugehen, daß damit die höchste Meßgenauigkeit unter Praktikabilitätsaspekten erzielt werden kann. Die von den Sensoren gewonnenen Meßdaten über den jeweiligen physio­ logischen Parameter werden mittels der Telemetrie-Einheit drahtlos zu ei­ nem entsprechenden Basisgerät übermittelt, bei dem es sich beispielsweise um ein uhrähnliches Armbandgerät handeln kann. Dieses kann auch mit einer speziellen Halterung am Lenker eines Fahrrades befestigt werden, um ständig im Blickfeld des Fahrers zu sein.Training and placement of the sensor used depend primarily on Li never depend on the measurement technology used. So it is known to be pulse free a finger - usually the thumb - on a sensor to hang up, who can then detect the corresponding frequency. Further sensors are known which, for example, with their measuring electrodes to the Earlobe or finger pinched or with a bracelet around the wrist can be placed. Surveillance is also widespread Heart rate monitoring devices using a heart rate monitor Chest strap to be worn on the skin in the heart area. On Due to the spread of this type it can be assumed that the  highest measuring accuracy can be achieved under practicality aspects. The measurement data obtained from the sensors about the respective physio Logical parameters are wirelessly created using the telemetry unit transmitted to a corresponding base device, for example can be a watch-like wrist device. This can also be done with a special bracket to be attached to the handlebars of a bicycle to be constantly in the driver's field of vision.

Die mit einem Brustgurt befestigten Überwachungseinrichtungen genießen zwar breite Akzeptanz bei den Verwendern, trotzdem weisen sie bestimmte Nachteile insbesondere im praktischen Einsatz auf. So werden die Brust­ gurte gerade bei sportlicher Betätigung oft als störend empfunden, was durch die Schweißentwicklung bei körperlicher Anstrengung noch ver­ stärkt wird. Dies ist auch im Zusammenhang mit hygienischen Aspekten von Nachteil, da sich der in aller Regel aus elastischem Gewebe bestehen­ de Brustgurt stark mit Schweiß vollsaugen kann. Schließlich trainieren vie­ le ambitionierte Sportler gerade in südlichen Ländern oder im Hochsom­ mer mit unbekleidetem Oberkörper, wodurch der Brustgurt aufgrund der von ihm verursachten Abschattung zu unregelmäßiger Hauttönung führt.Enjoy the monitoring devices attached with a chest strap Although broad acceptance among users, they nevertheless show certain Disadvantages especially in practical use. So will the breast belts are often perceived as a nuisance when doing sport, what due to the development of sweat during physical exertion is strengthened. This is also related to hygienic aspects disadvantageous, since they usually consist of elastic fabric de Chest belt can soak up sweat. Finally, vie le ambitious athletes especially in southern countries or in high summer mer with bare torso, causing the chest strap due to the shadowing caused by it leads to irregular skin tint.

Ausgehend von den geschilderten Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine tragbare Überwachungseinrich­ tung für physiologische Parameter so zu verbessern, daß eine komfortable, einfache Anbringung der Überwachungseinrichtung erzielt wird. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angege­ benen Merkmale gelöst. Based on the described disadvantages of the prior art the object of the invention is a portable surveillance device device for physiological parameters so that a comfortable, simple attachment of the monitoring device is achieved. This Task is indicated by in the characterizing part of claim 1 characteristics resolved.  

Die Erfindung setzt in diesem Zusammenhang bei der Erkenntnis an, daß viele Anwender solcher Überwachungseinrichtungen bei der Ausübung ihrer Sportart oder im täglichen Leben eine Brille tragen. Bei Sportlern sind dies Sonnen- oder Windschutzbrillen, bei Personen mit Herz- Kreislauferkrankungen, die in der Regel ein höheres Lebensalter aufwei­ sen, werden vielfach optische Korrekturbrillen getragen.In this context, the invention is based on the finding that many users of such monitoring devices when exercising wear glasses in their sport or in everyday life. For athletes these are sun or wind protection glasses, for people with heart Circulatory diseases, which usually have an older age optical correction glasses are often worn.

Für beide Anwendergruppen steht die Erfindung gleichermaßen zur Verfü­ gung, wonach die Überwachungseinrichtung mit Sensor, Telemetrie- Einheit und Spannungsversorgung an der entsprechenden Brille angeordnet ist.The invention is equally available for both user groups according to which the monitoring device with sensor, telemetry Unit and power supply arranged on the appropriate glasses is.

Durch diese Maßnahme lassen sich die zum Stand der Technik geschilder­ ten Nachteile ohne Weiteres vermeiden. Die Brille als solche ist dabei eine ideale Basis für die Aufnahme der Überwachungseinrichtung, da sie direkt am Körper sitzt und genügend Tragfähigkeit besitzt, auch die Überwa­ chungseinrichtung aufzunehmen.This measure makes it possible to describe the state of the art Avoid the disadvantages without further ado. The glasses as such are one ideal basis for the inclusion of the monitoring device, since it is direct sits on the body and has sufficient load-bearing capacity, including the excess recording facility.

Vorteilhafte Weiterbildungen solcher Überwachungseinrichtungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachfolgenden Be­ schreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeich­ nungen näher erläutert werden. Es zeigen:Advantageous further developments of such monitoring devices are shown in specified in the subclaims. Other features, details and Advantages of the invention result from the following Be spelling, in the embodiments with reference to the accompanying drawing nations are explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Brille mit Überwachungsein­ richtung in einer ersten Ausführungsform, Fig. 1 is a perspective view of eyeglasses having Überwachungsein direction in a first embodiment;

Fig. 2 eine ausschnittsweise Draufsicht auf einen Bügel der Brille gemäß Fig. 1 von innen, Fig. 2 is a fragmentary plan view of an arm of the spectacles of FIG. 1 from the inside,

Fig. 3 und 4 Darstellungen einer Brille analog Fig. 1 und 2 in einer zweiten Aus­ führungsform, FIGS. 3 and 4 are illustrations of an eyeglass analogous to FIG. 1 and 2 in a second guide die off,

Fig. 5 eine ausschnittsweise Darstellung des Bügels der Brille gemäß Fig. 3 mit abgetrennter Überwachungseinrichtung, und FIG. 5 shows a detail of the temple of the glasses according to FIG. 3 with the monitoring device disconnected, and

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Brille mit Überwachungsein­ richtung in einer dritten Ausführungsform. Fig. 6 is a perspective view of glasses with surveillance device in a third embodiment.

Die Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Sportbrille 1 mit Schutzgläsern 2 in einem Gestell 3. Die klappbaren Bügel 4 sind im Bereich zwischen Schar­ nier 5 und den Ohrauflagen 6 mit einer Ausbauchung 7 versehen, in die eine als Ganzes mit 8 bezeichnete Überwachungseinrichtung beispielswei­ se für die Herzfrequenz des Brillenträgers integriert ist. Wie in Fig. 2 strichliert angedeutet ist, ist die Überwachungseinrichtung 8 mit einer netzunabhängigen Stromversorgung 9 in Form einer Mikrobatterie, dem eigentlichen Sensor 10 für die Messung der Herzfrequenz und einer Tele­ metrie-Einheit 11 zur drahtlosen Übertragung der Herzfrequenzdaten zu einem nicht dargestellten Basisgerät, wie z. B. eine entsprechend ausgeleg­ ten Armbanduhr versehen. An der Innenseite 12 des Bügels 4 weist die Überwachungseinrichtung 8 zwei Kontaktelektroden 13, 14 auf, mit der elektrische Reizleitungssignale im Bereich der Hautoberfläche, die für die Herzfrequenz aussagekräftig sind, von der Schläfe des Brillenträgers abge­ nommen werden können. Fig. 1 shows a conventional sports glasses 1 with protective glass 2 in a frame 3. The foldable bracket 4 are provided in the area between the kidney 5 and the ear pads 6 with a bulge 7 , in which a monitoring device designated as a whole with 8, for example, is integrated for the heart rate of the spectacle wearer. As indicated by the broken line in FIG. 2, the monitoring device 8 is provided with a mains-independent power supply 9 in the form of a microbattery, the actual sensor 10 for measuring the heart rate and a telemetry unit 11 for wireless transmission of the heart rate data to a base device (not shown), such as B. provided a correspondingly designed wrist watch. On the inside 12 of the bracket 4 , the monitoring device 8 has two contact electrodes 13 , 14 with which electrical conduction signals in the area of the skin surface, which are meaningful for the heart rate, can be removed from the temple wearer's temple.

Wie in den Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellt ist, können weitere Senso­ ren mit entsprechenden Meßelektroden beispielsweise zur Analyse der e­ lektrochemischen Zusammensetzung des vom Brillenträger abgesonderten Schweißes, zur Messung des Blutdrucks oder der Körpertemperatur des Brillenträgers in die Überwachungseinrichtung 8 integriert sein. Die Gren­ zen sind hier nur durch den erreichbaren Miniaturisierungsgrad der die Überwachungseinrichtung 8 mit Sensor und Telemetrie-Einheit steuernden Elektronik gesteckt.As is not shown in FIGS. 1 and 2, further sensors can be integrated with the appropriate measuring electrodes, for example for analyzing the electrochemical composition of the sweat secreted by the spectacle wearer, for measuring the blood pressure or the body temperature of the spectacle wearer in the monitoring device 8 . The limits are only set here by the achievable degree of miniaturization of the electronics controlling the monitoring device 8 with sensor and telemetry unit.

Die Telemetrie-Einheit 11 kann so ausgelegt sein, daß sie kompatibel zu bereits handelsüblichen Pulsfrequenz-Überwachungseinrichtungen ist. Eine Alternative dazu kann die Realisierung einer am Körper tragbaren Zwi­ schenspeichereinheit 15 sein, die in Fig. 1 als Funktionsblock schematisch angedeutet ist. Zu dieser Zwischenspeichereinheit 15 können die Daten des überwachten physiologischen Parameters übertragen und dort gesammelt werden, bis beispielsweise auf der Basis einer Blue-Tooth-Schnittstelle die Daten per Mobilfunk an ein entsprechendes Basisgerät zur Auswertung übermittelt werden.The telemetry unit 11 can be designed so that it is compatible with already commercially available pulse frequency monitoring devices. An alternative to this can be the implementation of a wearable intermediate storage unit 15 , which is indicated schematically in FIG. 1 as a functional block. The data of the monitored physiological parameter can be transmitted to this intermediate storage unit 15 and collected there until, for example, on the basis of a blue tooth interface, the data are transmitted via mobile radio to a corresponding base device for evaluation.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine alternative Ausführungsform, bei der die Überwachungseinrichtung 8' an einer Korrekturbrille 16 lösbar zu befesti­ gen ist. Dazu weist der Brillenbügel 4 eine Rastausnehmung 17 auf, in die ein entsprechender Rastvorsprung 18 an der Außenseite des Gehäuses 19 der separaten Überwachungseinrichtung 8' verklippbar ist. Dies ist durch den Pfeil 20 in Fig. 5 angedeutet. Im übrigen ist die Überwachungseinrich­ tung 8' mit ihren Komponenten analog der Überwachungseinrichtung 8 gemäß Fig. 1 und 2 ausgebildet und bedarf daher keiner nochmaligen Erör­ terung. FIGS. 3 to 5 show an alternative embodiment in which the monitoring device is gen 8 'prescription glasses 16 releasably Fixed To. For this purpose, the temple 4 has a locking recess 17 into which a corresponding locking projection 18 on the outside of the housing 19 of the separate monitoring device 8 'can be clipped. This is indicated by the arrow 20 in FIG. 5. In other respects, the monitoring device 8 'is configured with its components analogously to the monitoring device 8 according to FIGS. 1 and 2 and therefore does not require any further discussion.

Am gegenüberliegenden Brillenbügel 4' kann eine weitere Überwachungs­ einrichtung für einen anderen physiologischen Parameter ansetzbar sein. Falls dies nicht notwendig ist, kann aus optischen Gründen dort auch ein der Überwachungseinrichtung 8' nachempfundener Attrappeneinsatz 21 angeklippt werden.A further monitoring device for another physiological parameter can be attached to the opposite temple 4 '. If this is not necessary, a dummy insert 21 modeled on the monitoring device 8 'can also be clipped on for optical reasons.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform, die analog dem Beispiel ge­ mäß Fig. 1 auf einer Sportbrille 1' mit Schutzgläsern 2', Gestell 3' und Bü­ geln 4' beruht, ist die Überwachungseinrichtung 8" wiederum im Bereich einer Ausbauchung 7' zwischen Scharnier 5' und Ohrauflage 6' des Bügels 4' angeordnet. Allerdings weist die Überwachungseinrichtung 8" keine integrierten Meß-Kontaktelektroden auf, sondern ist mit einer separaten Elektroden-Applikationseinheit in Form einer Ohrläppchenklemme 22 ver­ sehen. Die Meß-Kontaktelektroden 13', 14' sind dabei - beispielsweise wie von Ergometern her bekannt - in die beiden Schenkel 23, 24 der Ohr­ läppchenklemme 22 integriert und überein Kabel 25 mit der in der eigent­ lichen Überwachungseinrichtung 8" angeordneten Ansteuer- und Auswer­ teelektronik des Sensors verbunden.In the embodiment shown in FIG. 6, which, analogously to the example according to FIG. 1, is based on sports glasses 1 'with protective glasses 2 ', frame 3 'and temples 4 ', the monitoring device 8 "is again in the region of a bulge 7 ' arranged between hinge 5 'and ear support 6 ' of the bracket 4 '. However, the monitoring device 8 "has no integrated measuring contact electrodes, but is instead provided with a separate electrode application unit in the form of an earlobe clamp 22 . The measuring contact electrodes 13 ', 14' are in this case - for example, as ergometer been known - in the two legs 23, 24 of the ear läppchenklemme integrated 22 and match cable 25 teelektronik with the in OWNER union monitoring device 8 "disposed driving and Auswer connected to the sensor.

Statt der Ohrläppchenklemme kann auch eine andersartige Applikations­ einheit, wie beispielsweise ein auf die Haut zu klebendes Elektrodenpflas­ ter, verwendet werden. Ausgestaltung und Anordnung richten sich dabei an dem vorgesehenen Überwachungs- bzw. Meßzweck.Instead of the earlobe clamp, a different type of application can also be used unit, such as an electrode patch to be glued to the skin ter, can be used. Design and arrangement are aimed at the intended monitoring or measuring purpose.

Claims (10)

1. Tragbare Überwachungseinrichtung für physiologische Parameter, wie Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertemperatur oder dergleichen, umfas­ send
einen körpernah applizierbaren Sensor (10) für den oder die physio­ logischen Parameter,
eine Telemetrie-Einheit (11) zur drahtlosen Übertragung der den oder die physiologischen Parameter repräsentierenden Daten zu ei­ nem Basisgerät, und
eine netzunabhängige Stromversorgung (9),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwachungseinrichtung (8, 8') mit Sensor (10), Telemetrie- Einheit (11) und Spannungsversorgung (9) an einer Brille (1, 16) angeordnet ist.1. Portable monitoring device for physiological parameters such as heart rate, blood pressure, body temperature or the like, comprehensive
a body-applicable sensor ( 10 ) for the physical parameter (s),
a telemetry unit ( 11 ) for wireless transmission of the data representing the physiological parameter or parameters to a base unit, and
an off-grid power supply ( 9 ),
characterized in that
the monitoring device ( 8 , 8 ') with sensor ( 10 ), telemetry unit ( 11 ) and power supply ( 9 ) is arranged on glasses ( 1 , 16 ). 2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Überwachungseinrichtung (8, 8') am Gestell (3) der Brille (1, 16), insbesondere an einem der Brillenbügel (4) angeordnet ist.2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the monitoring device ( 8 , 8 ') on the frame ( 3 ) of the glasses ( 1 , 16 ), in particular on one of the eyeglass temples ( 4 ) is arranged. 3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (8) in das Brillengestell (3) integriert ist.3. Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring device ( 8 ) in the eyeglass frame ( 3 ) is integrated. 4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (8') lösbar am Brillenge­ stell (3) befestigbar ist. 4. Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring device ( 8 ') releasably on the glasses spectacle ( 3 ) can be fastened. 5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Überwachungseinrichtung (8') als an der Innenseite (12) eines der Brillenbügel (4) über eine Rastverbindung (17, 18) anklipp­ bare Einheit ausgebildet ist.5. Monitoring device according to claim 4, characterized in that the monitoring device ( 8 ') as on the inside ( 12 ) of one of the eyeglass temples ( 4 ) via a snap connection ( 17 , 18 ) clip-on unit is formed. 6. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Herzfrequenzmonitor ausgelegte Über­ wachungseinrichtung (8, 8') mit einem Sensor (10) versehen ist, der an seiner dem Kopf, insbesondere der Schläfe zugewandten Seite zwei Meß-Kontaktelektroden (13, 14) aufweist.6. Monitoring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the monitoring device designed as a heart rate monitor ( 8 , 8 ') is provided with a sensor ( 10 ) which, on its side facing the head, in particular the temple, has two measuring Has contact electrodes ( 13 , 14 ). 7. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Telemetrie-Einheit (11) die Daten über Funk, insbesondere über Mobilfunk auf einer Blue-Tooth-Schnittstelle über­ trägt.7. Monitoring device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the telemetry unit ( 11 ) transmits the data via radio, in particular via mobile radio on a blue tooth interface. 8. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn­ zeichnet durch eine am Körper tragbare Zwischenspeichereinheit (15) für die physiologisch relevanten, telemetrisch vom Sensor (10) über­ tragenen Daten, wobei die Zwischenspeichereinheit (15) mit einer Schnittstelle zur Datenübertragung an ein Basisgerät versehen ist.8. Monitoring device according to one of claims 1 to 7, characterized by a portable storage unit ( 15 ) for the physiologically relevant, telemetrically transmitted by the sensor ( 10 ) transmitted data, the intermediate storage unit ( 15 ) with an interface for data transmission to Basic device is provided. 9. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß-Kontaktelektroden (13', 14') an einer separaten, über Kabel (25) mit der Überwachungseinrichtung (8") ver­ bundenen Applikationseinheit (22) angeordnet sind. 9. Monitoring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the measuring contact electrodes ( 13 ', 14 ') on a separate, via cable ( 25 ) with the monitoring device ( 8 ") ver connected application unit ( 22 ) are arranged , 10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Applikationseinheit von einer Ohrläppchenklemme (22) gebildet ist.10. Monitoring device according to claim 9, characterized in that the application unit is formed by an earlobe clip ( 22 ).
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