專利名稱：基于手機的心率監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及心率監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于手機的心率監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
人體的心率是否正常能直接體現(xiàn)人身現(xiàn)時的健康狀況，時常了解人體自身的心率變化，通過調(diào)節(jié)飲食、運動等生活習(xí)慣可使身體保持健康狀態(tài)?，F(xiàn)有的便攜式心率監(jiān)測裝置功能單一，使用這種監(jiān)測裝置的心率監(jiān)測方法只能監(jiān)測心率值，不能對心率值長期保存和進行統(tǒng)計分析。而多功能型的人體生理參數(shù)監(jiān)測裝置， 雖然能對心率值進行長期保存和統(tǒng)計分析，但需要借助PC機來進行運算和顯示，設(shè)備較龐大且笨重，不便攜帶和實時監(jiān)測，存在耗電量大，成本高等問題，所以基于這種裝置的心率監(jiān)測方法比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于手機的心率監(jiān)測方法?；谑謾C的自行車測速及心率監(jiān)測方法，包括以下步驟
步驟一心率測量裝置監(jiān)測心率信號，并將監(jiān)測到的心率信號傳送到手機介面裝置； 步驟二 手機介面裝置對接收到的心率信號進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的心率信號通過耳機接口傳送到手機；
步驟三安裝于手機的監(jiān)測系統(tǒng)對接收到的心率信號進行處理，處理步驟如下
步驟31 :數(shù)據(jù)采集模塊采集手機介面裝置傳送的心率信號；
步驟32 :濾波模塊對采集到的心率信號進行過濾，除去雜波；
步驟33 :心率計算模塊對過濾后的心率信號進行計算；
步驟34 :心率曲線繪制模塊繪制心率曲線；心率曲線時間為X軸，心率值為Y軸。進一步地，所述步驟32具體包括以下步驟
a、將采集到的心率信號S平方得到N；
b、計算10個相鄰的N的平均值，得到G；
C、比較G與常量η，η為100000000 ；
當(dāng)G > η時，將對應(yīng)的心率信號設(shè)為I ;
當(dāng)G〈 η時，將對應(yīng)的心率信號設(shè)為O ;
d、當(dāng)心率信號連續(xù)出現(xiàn)480個I時，此信號為心率信號；否則，此信號為雜信號。進一步地，所述步驟33具體包括以下步驟
e、兩個相鄰的心率信號之間的時間長度為T，心率值HR為
HR=I 分鐘/(T+60ms)；
若該HR值在40— 240之間，則保留該HR值；否則，舍棄該HR值。進一步地，所述步驟三還包括保存數(shù)據(jù)和查閱歷史數(shù)據(jù)；具體為
步驟35 :保存數(shù)據(jù)，保存模塊將心率計算模塊處理過的數(shù)據(jù)保存于手機磁盤；步驟36 :查閱歷史數(shù)據(jù)，查閱模塊讀取保存模塊保存的數(shù)據(jù)，心率曲線繪制模塊將這些數(shù)據(jù)繪制成心率曲線。進一步地，所述步驟三還包括管理步驟35保存的數(shù)據(jù)；具體為
步驟37 :管理步驟35保存的數(shù)據(jù)，管理模塊對保存數(shù)據(jù)進行增加、刪除或者修改操作。進一步地，所述步驟一和步驟二之間還包括安裝于手機的監(jiān)測系統(tǒng)的供電模塊通過耳機接口給手機介面裝置供電。進一步地，所述步驟一具體包括以下步驟
步驟11 :心率測量裝置的心率感應(yīng)探頭檢測人體心率信號，并傳送到心率測量裝置的心率信號放大整形模塊；
步驟12 :心率信號放大整形模塊將接收到的心率信號進行處理，并將處理過的信號傳送到心率測量裝置的無線發(fā)送模塊；
步驟13 :無線發(fā)送模塊將接收到的信號通過無線方式發(fā)送到手機介面裝置。進一步地，所述步驟二具體包括以下步驟
步驟21 :手機介面裝置的無線接收模塊接收無線發(fā)送模塊發(fā)送的信號，并將該信號傳送到手機介面裝置的信號處理模塊；
步驟22 :信號處理模塊對接收的信號進行轉(zhuǎn)換處理，并將處理過的信號傳送到手機介面裝置的數(shù)據(jù)傳送模塊；
步驟23 :數(shù)據(jù)傳送模塊通過手機的耳機接口將收到的信號傳送到手機。本發(fā)明的有益效果是基于手機的心率監(jiān)測方法可以隨時隨地對人體心率進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果直接在手機上運算并顯示，系統(tǒng)成本低，克服了地域限制，操作簡單容易上手。


圖I為本發(fā)明的基于手機的心率監(jiān)測方法的流程圖。圖2為使用本發(fā)明方法的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為安裝于手機的監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明如下
10一手機，11一耳機接口，Ila一接地端子，Ilb一左聲道端子，
IIc一右聲道端子，IId—麥克風(fēng)端子，12—監(jiān)測系統(tǒng)，
20—手機介面裝置，121—主控制模塊，122—供電模塊，
123—數(shù)據(jù)米集模塊，124一濾波模塊，125一心率計算模塊，
126—心率曲線繪制模塊，127—保存模塊，128—查閱模塊，
129—管理模塊，21—無線接收模塊，22—信號處理模塊，
23—數(shù)據(jù)傳送模塊，30—心率測量裝置，31—心率感應(yīng)探頭，
32—心率信號放大整形模塊，33—無線發(fā)送模塊，34—電源模塊。
具體實施例方式為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
參見圖I至圖3，基于手機的心率監(jiān)測裝置，包括心率測量裝置30、與手機10電連接的手機介面裝置20，以及安裝于手機10的監(jiān)測系統(tǒng)12 ;心率測量裝置30包括心率感應(yīng)探頭31、心率信號放大整形模塊32、無線發(fā)送模塊33和電源模塊34，電源模塊34為心率測量裝置30提供電源，心率感應(yīng)探頭31將監(jiān)測到的心率信號傳送至心率信號放大整形模塊 32進行處理，再經(jīng)過無線發(fā)送模塊33無線發(fā)射；手機介面裝置20包括無線接收模塊21、信號處理模塊22和數(shù)據(jù)傳送模塊23，無線接收模塊21接收無線發(fā)送模塊33發(fā)送的信號，信號處理模塊22接收來自于無線接收模塊21的信號并對接收到的信號進行處理，數(shù)據(jù)傳送模塊23將處理過的信號傳送到監(jiān)測系統(tǒng)12 ;監(jiān)測系統(tǒng)12包括給手機介面裝置20供電的供電模塊122、數(shù)據(jù)采集模塊123、濾波模塊124、心率計算模塊125、保存模塊127、心率曲線繪制模塊126、查閱模塊128、管理保存的數(shù)據(jù)信號的管理模塊129，以及控制整個監(jiān)測系統(tǒng) 12的主控制模塊121。其中，手機10為智能手機，耳機接口 11包括接地端子11a、左聲道端子lib、右聲道端子Ilc和麥克風(fēng)端子lld，供電模塊122通過耳機接口 11的左聲道端子Ilb和右聲道端子Ilc給手機介面裝置20供電。供電模塊122不間斷地輸出一個采樣頻率為64K的正弦波信號，向手機介面裝置20提供約2. 5V電壓和約IOOuA的電流。手機介面裝置20與手機10的耳機接口 11的聲道端子電連接，將手機10的聲道輸出的正弦波信號經(jīng)整流濾波后作為電源，無需外加電源，從而降低使用成本。其中，數(shù)據(jù)采集模塊123是通過手機10的麥克風(fēng)端子Ild讀入數(shù)據(jù)傳送模塊23 發(fā)送的脈沖信號。采集過程就是把這個脈沖信號當(dāng)成音頻信號進行錄音的過程。錄音采用了 LPCM (即線性脈沖編碼調(diào)制)技術(shù)，是一種非壓縮音頻數(shù)字化技術(shù)。采用此技術(shù)采集到的每一個信號是一個非壓縮的有正負(fù)號的心率信號。因為錄音時把采樣頻率設(shè)為8K、單聲道、心率信號占2byte大小，所以兩個心率信號之間的時間長度為(1/8K) *1秒=0. 000125 秒。濾波模塊124的功能就是濾掉雜波并找出真正的心率信號。當(dāng)脈沖信號中帶有一個長度約為60ms的心率信號時，此時的心率信號就會波動很大，總是向它的極值(最大32767和最小-32768)波動，反之波動就很小。正是利用這個特點可以把雜波去掉，找出心跳信號?；谑謾C的心率監(jiān)測方法，包括以下步驟
步驟一心率測量裝置30監(jiān)測心率信號，并將監(jiān)測到的心率信號傳送到手機介面裝置
20 ；
步驟二 手機介面裝置20對接收到的心率信號進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的心率信號通過耳機接口 11傳送到手機10 ；
步驟三安裝于手機10的監(jiān)測系統(tǒng)12對接收到的心率信號進行處理，處理步驟如下 步驟31 :數(shù)據(jù)采集模塊123采集手機介面裝置20傳送的心率信號；
步驟32 :濾波模塊124對采集到的心率信號進行過濾，除去雜波；
步驟33 :心率計算模塊125對過濾后的心率信號進行計算；
步驟34 :心率曲線繪制模塊126繪制心率曲線；心率曲線時間為X軸，心率值為Y軸。進一步地，所述步驟32具體包括以下步驟
a、將采集到的心率信號S平方得到N；
b、計算10個相鄰的N的平均值，得到G；
C、比較G與常量η，η為100000000 ；當(dāng)G > η時，將對應(yīng)的心率信號設(shè)為I ;
當(dāng)G〈 η時，將對應(yīng)的心率信號設(shè)為O ;
d、當(dāng)心率信號連續(xù)出現(xiàn)480個I時，此信號為心率信號；否則，此信號為雜信號。錄音時采樣頻率為8K并且心率信號長度約為60ms，所以當(dāng)心率信號連續(xù)出現(xiàn)約 480 (8000*0. 06)個I時，此信號為心率信號；否則小于480或大于480個都為雜信號。這樣就可以得到一個真正的心率信號脈沖了。進一步地，所述步驟33具體包括以下步驟
e、兩個相鄰的心率信號之間的時間長度為T，心率值HR為
HR=I 分鐘/(T+60ms)；
若該HR值在40— 240之間，則保留該HR值；否則，舍棄該HR值。HR的單位為次/分鐘。進一步地，所述步驟三還包括保存數(shù)據(jù)和查閱歷史數(shù)據(jù)；具體為
步驟35 :保存數(shù)據(jù)，保存模塊127將心率計算模塊125處理過的數(shù)據(jù)保存于手機10磁
盤；
步驟36 :查閱歷史數(shù)據(jù)，查閱模塊128讀取保存模塊127保存的數(shù)據(jù)，心率曲線繪制模塊126將這些數(shù)據(jù)繪制成心率曲線和速度曲線。進一步地，所述步驟三還包括管理步驟35保存的數(shù)據(jù)；具體為
步驟37 :管理步驟35保存的數(shù)據(jù)，管理模塊129對保存數(shù)據(jù)進行增加、刪除或者修改操作。進一步地，所述步驟一和步驟二之間還包括安裝于手機10的監(jiān)測系統(tǒng)12的供電模塊122通過耳機接口 11給手機介面裝置20供電。進一步地，所述步驟一具體包括以下步驟
步驟11 :心率測量裝置30的心率感應(yīng)探頭31檢測人體心率信號，并傳送到心率測量裝置30的心率信號放大整形模塊32 ；
步驟12 :心率信號放大整形模塊32將接收到的心率信號進行處理，并將處理過的信號傳送到心率測量裝置30的無線發(fā)送模塊33 ；
步驟13 :無線發(fā)送模塊33將接收到的信號通過無線方式發(fā)送到手機介面裝置20。進一步地，所述步驟二具體包括以下步驟
步驟21 :手機介面裝置20的無線接收模塊21接收無線發(fā)送模塊33發(fā)送的信號，并將該信號傳送到手機介面裝置20的信號處理模塊22 ；
步驟22 :信號處理模塊22對接收的信號進行轉(zhuǎn)換處理，并將處理過的信號傳送到手機介面裝置20的數(shù)據(jù)傳送模塊23 ；
步驟23 :數(shù)據(jù)傳送模塊23通過手機10的耳機接口 11將收到的信號傳送到手機10。使用本發(fā)明的方法的系統(tǒng)基于手機10平臺，小巧玲瓏、攜帶方便。硬件部分分為心率測量裝置30和手機介面裝置20。心率測量裝置30是一條胸帶，可折疊縮放；手機介面裝置20是與手機10相連的部分，體積只有48cm * 18cm *lcm的大小。兩個部分采用了無線連接。本系統(tǒng)除了成本更加低廉之外，操作也非常簡單，即使第一次使用也能輕松上手。 只要帶好裝置輕擊手機軟件開始按鍵即可。軟件就可以實時、直觀地顯示心率圖譜，可以對心率圖譜縮放、左右移動操作。結(jié)果可以保存、查閱和刪除。另外，本系統(tǒng)可隨時隨地實時監(jiān)測，耗電量低、成本低?？朔说赜蛳拗?，手機10 用戶眾多，可以得到很好地推廣；直接使用手機10耳麥的MIC接口來通信，耗電量小、即插即用、成本低，不需要復(fù)雜的設(shè)置，上手容易、操作簡單。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于包括以下步驟步驟一心率測量裝置監(jiān)測心率信號，并將監(jiān)測到的心率信號傳送到手機介面裝置； 步驟二 手機介面裝置對接收到的心率信號進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的心率信號通過耳機接口傳送到手機；步驟三安裝于手機的監(jiān)測系統(tǒng)對接收到的心率信號進行處理，處理步驟如下步驟31 :數(shù)據(jù)采集模塊采集手機介面裝置傳送的心率信號；步驟32 :濾波模塊對采集到的心率信號進行過濾，除去雜波；步驟33 :心率計算模塊對過濾后的心率信號進行計算；步驟34 :心率曲線繪制模塊繪制心率曲線；心率曲線時間為X軸，心率值為Y軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟32具體包括以下步驟a、將采集到的心率信號S平方得到N；b、計算10個相鄰的N的平均值，得到G；C、比較G與常量η，η為100000000 ；當(dāng)G > η時，將對應(yīng)的心率信號設(shè)為I ;當(dāng)G〈 η時，將對應(yīng)的心率信號設(shè)為O ;d、當(dāng)心率信號連續(xù)出現(xiàn)480個I時，此信號為心率信號；否則，此信號為雜信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟33具體包括以下步驟e、兩個相鄰的心率信號之間的時間長度為T，心率值HR為HR=I 分鐘/(T+60ms)；若該HR值在40— 240之間，則保留該HR值；否則，舍棄該HR值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟三還包括保存數(shù)據(jù)和查閱歷史數(shù)據(jù)；具體為步驟35 :保存數(shù)據(jù)，保存模塊將心率計算模塊處理過的數(shù)據(jù)保存于手機磁盤；步驟36 :查閱歷史數(shù)據(jù)，查閱模塊讀取保存模塊保存的數(shù)據(jù)，心率曲線繪制模塊將這些數(shù)據(jù)繪制成心率曲線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟三還包括管理步驟35保存的數(shù)據(jù)；具體為步驟37 :管理步驟35保存的數(shù)據(jù)，管理模塊對保存數(shù)據(jù)進行增加、刪除或者修改操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟一和步驟二之間還包括安裝于手機的監(jiān)測系統(tǒng)的供電模塊通過耳機接口給手機介面裝置供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟一具體包括以下步驟步驟11 :心率測量裝置的心率感應(yīng)探頭檢測人體心率信號，并傳送到心率測量裝置的心率信號放大整形模塊；步驟12 :心率信號放大整形模塊將接收到的心率信號進行處理，并將處理過的信號傳送到心率測量裝置的無線發(fā)送模塊；步驟13 :無線發(fā)送模塊將接收到的信號通過無線方式發(fā)送到手機介面裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于手機的心率監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟二具體包括以下步驟步驟21 :手機介面裝置的無線接收模塊接收無線發(fā)送模塊發(fā)送的信號，并將該信號傳送到手機介面裝置的信號處理模塊；步驟22 :信號處理模塊對接收的信號進行轉(zhuǎn)換處理，并將處理過的信號傳送到手機介面裝置的數(shù)據(jù)傳送模塊；步驟23 :數(shù)據(jù)傳送模塊通過手機的耳機接口將收到的信號傳送到手機。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于手機的心率監(jiān)測方法，包括以下步驟步驟一心率測量裝置監(jiān)測心率信號，并將監(jiān)測到的心率信號傳送到手機介面裝置；步驟二手機介面裝置對接收到的心率信號進行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的心率信號通過耳機接口傳送到手機；步驟三安裝于手機的監(jiān)測系統(tǒng)對接收到的心率信號進行處理。本發(fā)明的基于手機的心率監(jiān)測方法可以隨時隨地對人體心率進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果直接在手機上運算并顯示，系統(tǒng)成本低，克服了地域限制，操作簡單容易上手。
文檔編號A61B5/0245GK102599899SQ20121007030
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者姚國康, 陳幸數(shù) 申請人:姚國康