一種心率檢測裝置、可穿戴設備和心率檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種心率檢測方法、心率檢測裝置和可穿戴設備，以降低心率檢測裝置或可穿戴設備的功耗，延長電池的續(xù)航時間。所述心率檢測方法，獲取用戶的當前生物信號，所述當前生物信號至少包括脈搏波信號；根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，若是，則對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)；若否，則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)，并僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。
【專利說明】
一種心率檢測裝置、可穿戴設備和心率檢測方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電子技術領域，尤其涉及一種心率檢測裝置、可穿戴設備和心率檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子信息和智能技術的發(fā)展，對于人體機能進行檢測的產(chǎn)品越來越豐富，并逐漸小型化和生活化。以心率檢測的裝置或設備為例，從固定式的心率檢裝置、便攜式的心率檢測裝置或具備心率檢測功能的可穿戴設備(例如眼鏡、手套、手表、服飾、鞋子和帽子)均已經(jīng)應用于生活當中。
[0003]對于便攜式的心率檢測裝置或具備心率檢測功能的可穿戴設備而言，由于對便攜性或穿戴功能具有較高的要求，電池的重量和體積受到很大限制，也就限制了電池所能夠儲存的電量，由此帶來便攜式的心率檢測裝置或具備心率檢測功能的可穿戴設備普通續(xù)航能力弱的這一亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種心率檢測裝置、可穿戴設備和心率檢測方法，以降低心率檢測裝置或可穿戴設備的功耗，延長電池的續(xù)航時間。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明實施例提供一種心率檢測方法，包括:
[0007]獲取用戶的當前生物信號，所述當前生物信號至少包括脈搏波信號；
[0008]根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，若是，則對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù);若否，并僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。
[0009]優(yōu)選的，所述當前生物信號僅包括脈搏波信號，所述根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，包括:
[0010]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號的頻率大于或等于第一閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)。
[0011 ]優(yōu)選的，所述確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)后，還包括:
[0012]至少還獲取體動信號作為所述當前生物信號的一部分。
[0013]優(yōu)選的，所述所述當前生物信號還包括體動信號，所述根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，包括:
[0014]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號的變化量大于或等于第二閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài);其中，所述體動信號的變化量包括所述體動信號的幅值變化量和頻率變化量。
[0015]優(yōu)選的，所述對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，包括:
[0016]對獲取的所述當前生物信號作快速傅立葉變換，得到至少包括脈搏波頻譜和體動頻譜的頻譜信息；
[0017]分析所述脈搏頻譜得到包括脈搏信號和噪音信號的混合信號，以及分析所述體動頻譜中的噪音信號；
[0018]根據(jù)所述體動頻譜中的噪音信號對所述混合信號進行降噪處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。
[0019]優(yōu)選的，所述僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，包括:
[0020]對所述脈搏波信號進行分析；
[0021]確定所述脈搏波信號中各個波谷、波峰及相鄰兩個所述波谷或相鄰兩個所述波峰的間隔，得到所述脈搏波信號中所述波谷、所述波峰的幅值變化曲線和間隔信號；
[0022]根據(jù)所述幅值變化曲線和所述間隔信號生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。
[0023]優(yōu)選的，所述當前生物信號為模擬信號時，還包括:將所述當前生物信號轉換為數(shù)字信號。
[0024]本發(fā)明實施例有益效果如下:通過對分析實時獲取的生物信號(例如所述脈搏波信號和所述體動信號)，判斷用戶的所述當前狀態(tài)并根據(jù)不同的所述當前狀態(tài)以功耗不同的處理模式進行信號處理，在用戶處于靜止狀態(tài)時僅對所述脈搏波信號進行處理并生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，降低了設備功耗。
[0025]本發(fā)明實施例提供一種心率檢測裝置，包括:
[0026]獲取單元，用于獲取用戶的當前生物信號，所述當前生物信號至少包括脈搏波信號；
[0027]所述處理單元，用于根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，若是，則對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù);若否，則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)，并僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。
[0028]優(yōu)選的，所述獲取單元包括光電傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、氣壓傳感器和圖像傳感器中的任意一種或組合。
[0029]優(yōu)選的，所述處理單元根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，具體包括:
[0030]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號的頻率大于或等于第一閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)。
[0031]優(yōu)選的，所述裝置還包括反饋單元，用于向所述獲取單元反饋用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)的信息，使所述獲取單元至少還獲取體動信號作為所述當前生物信號的一部分。
[0032]優(yōu)選的，所述當前生物信號還包括體動信號，所述處理單元根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，具體包括:
[0033]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號的變化量大于或等于第二閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài);其中，所述體動信號的變化量包括所述體動信號的幅值變化量和頻率變化量。
[0034]優(yōu)選的，所述處理單元對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，具體包括:
[0035]對實時獲取的所述當前生物信號作快速傅立葉變換，得到至少包括脈搏波頻譜和體動頻譜的頻譜信息；
[0036]分析所述脈搏頻譜得到包括脈搏信號和噪音信號的混合信號，以及分析所述體動頻譜中的噪音信號；
[0037]根據(jù)所述體動頻譜中的噪音信號對所述混合信號進行降噪處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。
[0038]優(yōu)選的，所述處理單元僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，具體包括:
[0039]對所述脈搏波信號進行分析；
[0040]確定所述脈搏波信號中各個波谷、波峰及相鄰兩個所述波谷或相鄰兩個所述波峰的間隔，得到所述脈搏波信號中所述波谷、所述波峰的幅值變化曲線和間隔信號；
[0041]根據(jù)所述幅值變化曲線和所述間隔信號生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。
[0042]優(yōu)選的，還包括信號轉換單元，用于在所述獲取單元獲取的所述當前生物信號為模擬信號時，將所述當前生物信號轉換為數(shù)字信號后提供給所述處理單元。
[0043]優(yōu)選的，所述信號轉換單元為Α/D轉換芯片、Α/D轉換電路、包括Α/D轉換芯片或A/D轉換電路的電路板。
[0044]優(yōu)選的，所述處理單元為中央處理器、單片機、微型控制單元、數(shù)字信號處理和ARM處理器中的任意一種或組合。
[0045]優(yōu)選的，所述裝置還包括存儲單元和顯示單元；
[0046]所述存儲單元，用于存儲所述獲取單元獲取所述當前生物信號對應的數(shù)據(jù)，以及用于存儲所述處理單元生成的用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)；
[0047]所述顯示單元，用于顯示所述當前生物信號對應的數(shù)據(jù)或波形，以及用于所述當前心率數(shù)據(jù)。
[0048]優(yōu)選的，所述存儲單元為隨機存取存儲器、只讀存儲器和磁盤中的任意一種或組入口 ο
[0049]本發(fā)明實施例還提供一種可穿戴設備，包括如上實施例提供的心率檢測裝置，所述可穿戴設備還包括為所述心率檢測裝置供電的電源。
[0050]本發(fā)明實施例有益效果如下:通過對分析實時獲取的生物信號(例如所述脈搏波信號和所述體動信號)，判斷用戶的所述當前狀態(tài)并根據(jù)不同的所述當前狀態(tài)以功耗不同的處理模式進行信號處理，在用戶處于靜止狀態(tài)時僅對所述脈搏波信號進行處理并生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，降低了設備功耗。
【附圖說明】
[0051 ]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種心率檢測方法的流程圖；
[0052]圖2為本發(fā)明實施例提供的第一種心率檢測裝置的結構示意圖；
[0053]圖3為本發(fā)明實施例提供的第二種心率檢測裝置的結構示意圖；
[0054]圖4為本發(fā)明實施例提供的第三種心率檢測裝置的結構示意圖；
[0055]圖5為本發(fā)明實施例提供的第四種心率檢測裝置的結構示意圖；
[0056]圖6為圖5所示的第四種心率檢測裝置進行心率檢測的流程圖；
[0057]圖7為本發(fā)明實施例提供的一種可穿戴設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0058]下面結合說明書附圖對本發(fā)明實施例的實現(xiàn)過程進行詳細說明。需要注意的是，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0059]參見圖1，本發(fā)明實施例提供一種心率檢測方法，包括:
[0060]101，獲取用戶的當前生物信號，當前生物信號至少包括脈搏波信號。
[0061]需要說明的是，生物信號可以是電信號，如心電波信號、腦電波信號、肌電波信號和細胞電波信號;也可以是非電信號，如體溫信號、血壓信號、脈搏波信號和體動信號等等，在此不再贅述。
[0062]102，根據(jù)當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，若是，則對當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù);若否，并僅對脈搏波信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。
[0063]顯然，為了在處理當前生物信號時節(jié)省功耗，期望針對用戶不同的當前狀態(tài)選擇不同數(shù)量或不同種類的信號進行處理，從而以較小的功耗得到用戶的當前心率數(shù)據(jù)。在此之前，需要判斷用戶的當前狀態(tài)，基于當前生物信號所包括的具體信號種類(如脈搏波信號、體動信號、腦電波信號和肌電波信號等等)，可以提供具體的判斷方法。
[0064]—個以脈搏波信號判斷用戶的當前狀態(tài)的例子，如下:
[0065]當前生物信號僅包括脈搏波信號時，根據(jù)當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，包括:
[0066]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的脈搏波信號進行分析，若規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的脈搏波信號的頻率大于或等于第一閾值，確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)。
[0067]通常的，人在進行運動時的脈搏跳動相對于靜目時會加快，因此可以對脈搏波信號進行頻域分析，從而得到脈搏波信號的頻率，以該頻率作為判斷用戶是否處于運動狀態(tài)的參數(shù)。而作為判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)的脈搏波信號的頻率，可以理解為脈搏波信號的單位時間內(nèi)的波峰出現(xiàn)的次數(shù)，例如單位時間內(nèi)脈搏波信號的波峰出現(xiàn)的次數(shù)大于或等于第一閾值，即脈搏波信號的波峰出現(xiàn)的次數(shù)與單位時間的比值大于或等于第一閾值，則確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài);又例如，單位時間內(nèi)脈搏波信號的波峰出現(xiàn)的次數(shù)小于第一閾值，即脈搏波信號的波峰出現(xiàn)的次數(shù)與單位時間的比值小于第一閾值，確定用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)。
[0068]顯然，以脈搏波信號判斷用戶的當前狀態(tài)比較容易實現(xiàn)，而且脈搏波信號的頻域分析結果也可以作為后續(xù)信號處理時的參考，能夠進一步的節(jié)省功耗。但是，由于脈搏波信號的信噪比較小，容易受到干擾，因此僅以脈搏波信號進行判斷用戶的當前狀態(tài)或者生成當前心率數(shù)據(jù)，可能會有較大的誤差，因此在判斷方式上也可以以其它生物信號進行判斷，如以體動信號判斷用戶的當前狀態(tài)；即使以脈搏波信號判斷用戶的當前狀態(tài)，也可以在確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)后，再獲取其它生物信號作為當前生物信號生成當前心率數(shù)據(jù)，例如獲取體動信號作為當前生物信號生成當前心率數(shù)據(jù)，或者，獲取體動信號后與脈搏波信號一起作為當前生物信號生成當前心率數(shù)據(jù)，或者，獲取更多的生物信號作為當前生物信號生成當前心率數(shù)據(jù)。
[0069]—個以脈搏波信號判斷用戶的當前狀態(tài)并重新獲取體動信號的例子，如下:
[0070]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的脈搏波信號進行分析，若規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的脈搏波信號的頻率大于或等于第一閾值，確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)；
[0071]確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)后，至少還獲取體動信號作為當前生物信號的一部分。
[0072]—個以體動信號判斷用戶的當前狀態(tài)并重新獲取體動信號的例子，如下:
[0073]當前生物信號還包括體動信號，根據(jù)當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，包括:
[0074]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的體動信號進行分析，若規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的體動信號的變化量大于或等于第二閾值，確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài);其中，體動信號的變化量包括體動信號的幅值變化量和頻率變化量。
[0075]以上實施例僅是以脈搏波信號或體動信號判斷用戶的當前狀態(tài)進行說明，應該理解本發(fā)明可以以脈搏波信號和體動信號的其它生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)。
[0076]對于用戶處于運動狀態(tài)時，為了消除脈搏波信號中的噪音，可以以體動信號作為輔助，即當前生物信號至少包括脈搏波信號和體動信號，對當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，包括:
[0077]對獲取的當前生物信號作快速傅立葉變換，得到至少包括脈搏波頻譜和體動頻譜的頻譜信息；
[0078]分析脈搏頻譜得到包括脈搏信號和噪音信號的混合信號，以及分析體動頻譜中的噪音信號；
[0079]根據(jù)體動頻譜中的噪音信號對混合信號進行降噪處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。
[0080]而對于用戶處于靜止狀態(tài)時，可以僅對脈搏波信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，包括:
[0081 ]對脈搏波信號進行分析；
[0082]確定脈搏波信號中各個波谷、波峰及相鄰兩個波谷或相鄰兩個波峰的間隔，得到脈搏波信號中波谷、波峰的幅值變化曲線和間隔信號；
[0083]根據(jù)幅值變化曲線和間隔信號生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。
[0084]需要說明的是，由于采集不同的生物信號的方式有所差異，因此采集到的生物信號有的是模擬信號，有的是數(shù)字信號。為了方便處理，因此也可以在當前生物信號為模擬信號時，將當前生物信號轉換為數(shù)字信號。
[0085]本發(fā)明實施例有益效果如下:通過對分析實時獲取的生物信號(例如脈搏波信號和體動信號)，判斷用戶的當前狀態(tài)并根據(jù)不同的當前狀態(tài)以功耗不同的處理模式進行信號處理，在用戶處于靜止狀態(tài)時僅對脈搏波信號進行處理并生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，降低了設備功耗。
[0086]參見圖2，本發(fā)明實施例提供第一種心率檢測裝置，包括獲取單元21和處理單元22。
[0087]獲取單元21，用于獲取用戶的當前生物信號，當前生物信號至少包括脈搏波信號。
[0088]需要說明的是，生物信號可以是電信號，如心電波信號、腦電波信號、肌電波信號和細胞電波信號;也可以是非電信號，如體溫信號、血壓信號、脈搏波信號和體動信號等等，在此不再贅述。
[0089]基于不同的生物信號，可以采用相對應的獲取元件組成獲取單元21。優(yōu)選的，獲取單元21包括光電傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、氣壓傳感器和圖像傳感器中的任意一種或組合。
[0090]處理單元22，用于根據(jù)當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，若是，則對當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù);若否，則確定用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)，并僅對脈搏波信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。
[0091]處理單元22具有多種判斷用戶當前狀態(tài)的方式:
[0092]例如，處理單元22根據(jù)當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，具體包括:
[0093]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的脈搏波信號進行分析，若規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的脈搏波信號的頻率大于或等于第一閾值，確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)。
[0094]本實施例中，處理單元22分析脈搏波信號，并根據(jù)脈搏波信號的頻率判斷用戶的當前狀態(tài)，容易實現(xiàn)。需要注意的是，脈搏波信號是一波形曲線，根據(jù)獲取單元21所采用的元件或運算方式的不同，該波形曲線的幅值可能有所不同，但是這并不影響以脈搏波信號的頻率判斷當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài);而脈搏波信號的頻率可以視為脈搏，對于通常意義上的正常人而言(運動員或經(jīng)過特殊訓練的人除外)，脈搏在60?100次/分鐘。基于不同的監(jiān)測目的和要求，可以靈活設置第一閾值。
[0095]又例如，處理單元22根據(jù)當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，具體包括:
[0096]對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的體動信號進行分析，若規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的體動信號的變化量大于或等于第二閾值，確定用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài);其中，體動信號的變化量包括體動信號的幅值變化量和頻率變化量。
[0097]本實施例中，處理單元22分析體動信號，并根據(jù)體動信號的幅值變化量和頻率變化量判斷用戶的當前狀態(tài)，能夠減少外界干擾，得到更準確的判斷結果。
[0098]在判斷用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)后，需要針對不同的狀態(tài)選擇不同的處理模式，例如在靜止狀態(tài)時以相對運動狀態(tài)更小功耗的處理模式處理信號，該處理模式包括對所處理的生物信號的選擇，以及對所選擇的生物信號的處理方式。例如，靜止狀態(tài)時，僅對脈搏波信號進行處理，運動狀態(tài)時，對包括脈搏波信號和其它生物信號的當前生物信號進行處理。具體說明如下:
[0099]優(yōu)選的，處理單元22對當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，具體包括:
[0100]對實時獲取的當前生物信號作快速傅立葉變換，得到至少包括脈搏波頻譜和體動頻譜的頻譜信息；
[0101 ]分析脈搏頻譜得到包括脈搏信號和噪音信號的混合信號，以及分析體動頻譜中的噪音信號；
[0102]根據(jù)體動頻譜中的噪音信號對混合信號進行降噪處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。
[0103]上述的處理方式較多的用于運動狀態(tài)時，通過體動信號的分析結果來消除脈搏波信號中的噪音信號。
[0104]而對于靜止狀態(tài)或者僅有脈搏波信號時，處理單元22僅對脈搏波信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，具體包括:
[0105]對脈搏波信號進行分析；
[0106]確定脈搏波信號中各個波谷、波峰及相鄰兩個波谷或相鄰兩個波峰的間隔，得到脈搏波信號中波谷、波峰的幅值變化曲線和間隔信號；
[0107]根據(jù)幅值變化曲線和間隔信號生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。
[0108]由于僅對脈搏波信號進行處理，降低了功耗。
[0109]優(yōu)選的，處理單元22為中央處理器、單片機、微型控制單元、數(shù)字信號處理和ARM處理器中的任意一種或組合。
[0110]如圖3所示，提供第二種心率檢測裝置，該心率檢測裝置還可以具有其它的功能，例如存儲、顯示、報警等等，因此心率檢測裝置還可以包括存儲單元23和顯示單元24;
[0111]存儲單元23，用于存儲獲取單元21獲取當前生物信號對應的數(shù)據(jù)，以及用于存儲處理單元22生成的用戶的當前心率數(shù)據(jù)；
[0112]顯示單元24，用于顯示當前生物信號對應的數(shù)據(jù)或波形，以及用于當前心率數(shù)據(jù)。
[0113]基于不同目的，存儲單元23可以為隨機存取存儲器、只讀存儲器和磁盤中的任意一種或組合。
[0114]圖2和圖3所示的心率檢測裝置中，獲取單元21所獲取的生物信號可能是模擬信號，也可能是數(shù)字信號，而在獲取的生物信號為模擬信號時，為了方便后續(xù)的處理，可以在獲取單元21將生物信號發(fā)送給處理單元22之前將該生物信號轉換為數(shù)字信號，因此提供如圖4所示的第三種心率檢測裝置，該心率檢測裝置在圖3的基礎上還包括信號轉換單元25，信號轉換單元25用于在獲取單元21獲取的當前生物信號為模擬信號時，將當前生物信號轉換為數(shù)字信號后提供給處理單元22。
[0115]優(yōu)選的，信號轉換單元為Α/D轉換芯片、Α/D轉換電路、包括Α/D轉換芯片或Α/D轉換電路的電路板。
[0116]相似的，圖2至圖4所示的心率檢測裝置中，處理單元22可以根據(jù)脈搏波信號或體動信號判斷用戶的當前狀態(tài)，也可以根據(jù)其它的生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)，在此不再贅述。而處理單元22以脈搏波信號判斷用戶的當前狀態(tài)，并不表示處理單元22在后續(xù)處理中僅處理脈搏波信號，若判斷得到用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，還可以對其它生物信號進行處理，例如體動信號、體溫信號、腦電波信號等等，基于這種情況，可以在初始獲取信號時直接獲取包括脈搏波信號和其它信號的多種信號組成當前生物信號，但是僅以脈搏波信號作為判斷用戶的當前狀態(tài)的參數(shù);也可以在初始獲取信號時僅獲取脈搏波信號，而判斷用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)后再獲取其它生物信號并與脈搏波信號共同組成當前生物信號，該種獲取方式能夠減小初始獲取信號時的工作量，從而進一步降低心率檢測裝置的功耗。因此提供如圖5所示的第四種心率檢測裝置，該心率檢測裝置在圖4的基礎上還包括反饋單元26，反饋單元26用于向獲取單元21反饋用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)的信息，使獲取單元21至少還獲取體動信號作為當前生物信號的一部分。通過反饋單元2反饋之后，再獲取脈搏波信號之外的其它信號，可以使獲取單元21在初始獲取信號時的工作量減小，從而進一步降低心率檢測裝置的功耗。
[0117]為了更清楚的理解本發(fā)明，結合圖5所示的心率檢測裝置提供圖6所示的心率檢測流程圖，如下:
[0118]601，獲取用戶的當前生物信號?？梢岳脠D5所示的獲取單元21獲取用戶的當前生物信號，但是應該注意的是，由于具體的實現(xiàn)時有所差異，可以僅獲取脈搏波信號，也可以獲取脈搏波信號和體動信號，或者也可以獲取脈搏波信號和其它信號，本實施例僅是脈搏波信號和體動信號進行說明。
[0119]602，判斷當前生物信號是否僅包括脈搏波信號。該步驟在具體實現(xiàn)時，可以由圖5所示的處理單元22進行判斷。當然，也可以由獲取單元21自身向處理單元22發(fā)送當前生物信號包括何種具體信號的提示信息，在此不再贅述。如果當前生物信號僅包括脈搏波信號，則執(zhí)行步驟603;如果當前生物信號包括脈搏波信號和體動信號，則執(zhí)行步驟607。
[0120]603，通過脈搏波信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，如果是運動狀態(tài)，則執(zhí)行604 ；如果是靜止狀態(tài)，則執(zhí)行步驟606。
[0121]604，獲取體動信號，對脈搏波信號和體動信號進行處理。由于用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，因此需要對脈搏波信號進行降噪，而當前生物信號僅包括脈搏波信號，因此要獲取體動信號?？梢杂蓤D5所示的反饋單元26向獲取單元21反饋用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)的信號，從而使獲取單元21獲取體動信號，以便處理單元22根據(jù)體動信號對脈搏波信號進行降噪處理。
[0122]605，根據(jù)脈搏波信號和體動信號生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。由圖5所示的處理單元22根據(jù)脈搏波信號和體動信號生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。
[0123]606，僅對脈搏波信號處理，根據(jù)脈搏波信號生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)。在步驟603或步驟607判斷用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)時，可以僅對脈搏波信號進行處理，不需要再獲取體動信號。
[0124]607，通過體動信號判斷用戶是否為運動狀態(tài)。在步驟602判斷當前生物信號包括脈搏波信號和體動信號時，可以根據(jù)體動信號判斷用戶是否為運動狀態(tài)。在判斷用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)時，執(zhí)行步驟608 ；在判斷用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)時，執(zhí)行步驟606。
[0125]608，對脈搏波信號和體動信號進行處理。由于步驟602已經(jīng)確定獲取的當前生物信號是包括本動信號和脈搏波信號的，因此有別于步驟604，不需要再重新獲取體動信號，直接對脈搏波信號和體動信號進行處理即可，之后執(zhí)行步驟605。
[0126]在各步驟執(zhí)行過程中，可以由圖5所示的存儲單元23對各信號的波形參數(shù)、對脈搏波信號和體動信號進行處理的結果和生成的當前心率數(shù)據(jù)進行存儲，并由顯示單元24進行顯示。而在當前生物信號為模擬信號時，也可以由信號轉換單元25轉換為數(shù)字信號，在此不再贅述。
[0127]本發(fā)明實施例有益效果如下:心率檢測裝置能夠根據(jù)用戶的不同當前狀態(tài)以功耗不同的處理模式進行信號處理，在用戶處于靜止狀態(tài)時僅對脈搏波信號進行處理并生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，降低了設備功耗，從而延長為心率檢測裝置供電的電池的續(xù)航時間。
[0128]本發(fā)明實施例有益效果如下:心率檢測裝置能夠根據(jù)用戶的不同當前狀態(tài)以功耗不同的處理模式進行信號處理，在用戶處于靜止狀態(tài)時僅對脈搏波信號進行處理并生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，降低了設備功耗，從而延長為心率檢測裝置供電的電池的續(xù)航時間。
[0129]基于同樣的發(fā)明思想，本發(fā)明實施例還提供一種可穿戴設備，包括如上實施例提供的心率檢測裝置，還包括為心率檢測裝置供電的電源。圖7提供的一種可穿戴設備，包括:第一傳感器711和第二傳感器712構成傳感器71，用于實時獲取用戶的脈搏波信號和體動信號;微型控制單元72根據(jù)脈搏波信號和體動信號判斷用戶的當前狀態(tài)，選擇不同的處理模式，例如在用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)時，對脈搏波信號和體動信號進行處理并生成當前心率數(shù)據(jù)，又例如，在用戶的當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)時，僅對脈搏波信號進行處理并生成當前心率數(shù)據(jù)；只讀存儲器(Read Only Memory，R0M)731和隨機讀取存儲器(Random AccessMemory，RAM)732構成存儲器73，以存儲脈搏波信號、體動信號和/或當前心率數(shù)據(jù)，同時，隨機讀取存儲器732還可以為微型控制單元72提供緩存輔助，以加快微型控制單元72的處理速度；顯示器74可以顯示脈搏波信號、體動信號和/或當前心率數(shù)據(jù)，當然也可以顯示其它信息，在此不再贅述?？纱┐髟O備可以是眼鏡、手套、手表、服飾、鞋子和帽子中的任意一種。
[0130]當然，還可以包括Α/D轉換器75，用于在傳感器71獲取的脈搏波信號和體動信號為模擬信號時，將該些信號轉換為數(shù)據(jù)信號，并提供給微型控制單元72。
[0131]還可以包括反饋元件77，用于向傳感器71反饋用戶的當前狀態(tài)為運動狀態(tài)的信息，使傳感器71至少還獲取體動信號作為當前生物信號的一部分。基于反饋元件77的功能，傳感器71可以在初始獲取信號時僅獲取脈搏波信號，接收到反饋元件77反饋的信息之后，傳感器71再去獲取脈搏波信號之外的其它信號，可以使傳感器71在初始獲取信號時的工作量減小，從而進一步降低可穿戴設備的功耗。
[0132]為了簡化附圖，電源未示出。但應該理解，電源可以為穿戴設備的上述各個部件進行供電。
[0133]本發(fā)明實施例有益效果如下:可穿戴設備能夠根據(jù)用戶的不同當前狀態(tài)以功耗不同的處理模式進行信號處理，在用戶處于靜止狀態(tài)時僅對脈搏波信號進行處理并生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，降低了設備功耗，從而延長為心率檢測裝置供電的電池的續(xù)航時間。
[0134]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權項】
1.一種心率檢測方法，其特征在于，包括: 獲取用戶的當前生物信號，所述當前生物信號至少包括脈搏波信號； 根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，若是，則對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù);若否，并僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當前生物信號僅包括脈搏波信號，所述根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，包括: 對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號的頻率大于或等于第一閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)后，還包括: 至少還獲取體動信號作為所述當前生物信號的一部分。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當前生物信號還包括體動信號，所述根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，包括: 對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號的變化量大于或等于第二閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài);其中，所述體動信號的變化量包括所述體動信號的幅值變化量和頻率變化量。5.如權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，包括: 對獲取的所述當前生物信號作快速傅立葉變換，得到至少包括脈搏波頻譜和體動頻譜的頻譜信息； 分析所述脈搏頻譜得到包括脈搏信號和噪音信號的混合信號，以及分析所述體動頻譜中的噪音信號； 根據(jù)所述體動頻譜中的噪音信號對所述混合信號進行降噪處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。6.如權利要求1、2和4中任一項所述的方法，其特征在于，所述僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，包括: 對所述脈搏波信號進行分析； 確定所述脈搏波信號中各個波谷、波峰及相鄰兩個所述波谷或相鄰兩個所述波峰的間隔，得到所述脈搏波信號中所述波谷、所述波峰的幅值變化曲線和間隔信號； 根據(jù)所述幅值變化曲線和所述間隔信號生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當前生物信號為模擬信號時，還包括:將所述當前生物信號轉換為數(shù)字信號。8.一種心率檢測裝置，其特征在于，包括: 獲取單元，用于獲取用戶的當前生物信號，所述當前生物信號至少包括脈搏波信號； 所述處理單元，用于根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，若是，則對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù);若否，則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)，并僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元包括光電傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、氣壓傳感器和圖像傳感器中的任意一種或組合。10.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述處理單元根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，具體包括: 對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述脈搏波信號的頻率大于或等于第一閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài)。11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括反饋單元，用于向所述獲取單元反饋用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)的信息，使所述獲取單元至少還獲取體動信號作為所述當前生物信號的一部分。12.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述當前生物信號還包括體動信號，所述處理單元根據(jù)所述當前生物信號判斷用戶的所述當前狀態(tài)是否為運動狀態(tài)，具體包括: 對規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號進行分析，若所述規(guī)定時間長度內(nèi)獲取的所述體動信號的變化量大于或等于第二閾值，確定用戶的所述當前狀態(tài)為運動狀態(tài)，否則確定用戶的所述當前狀態(tài)為靜止狀態(tài);其中，所述體動信號的變化量包括所述體動信號的幅值變化量和頻率變化量。13.如權利要求11或12所述的裝置，其特征在于，所述處理單元對所述當前生物信號進行處理，生成用戶的當前心率數(shù)據(jù)，具體包括: 對所述當前生物信號作快速傅立葉變換，得到至少包括脈搏波頻譜和體動頻譜的頻譜信息； 分析所述脈搏頻譜得到包括脈搏信號和噪音信號的混合信號，以及分析所述體動頻譜中的噪音信號； 根據(jù)所述體動頻譜中的噪音信號對所述混合信號進行降噪處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。14.如權利要求8至12任一項所述的裝置，其特征在于，所述處理單元僅對所述脈搏波信號進行處理，生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)，具體包括: 對所述脈搏波信號進行分析； 確定所述脈搏波信號中各個波谷、波峰及相鄰兩個所述波谷或相鄰兩個所述波峰的間隔，得到所述脈搏波信號中所述波谷、所述波峰的幅值變化曲線和間隔信號； 根據(jù)所述幅值變化曲線和所述間隔信號生成用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)。15.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括信號轉換單元，用于在所述獲取單元獲取的所述當前生物信號為模擬信號時，將所述當前生物信號轉換為數(shù)字信號后提供給所述處理單元。16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述信號轉換單元為Α/D轉換芯片、Α/D轉換電路、包括Α/D轉換芯片或Α/D轉換電路的電路板。17.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述處理單元為中央處理器、單片機、微型控制單元、數(shù)字信號處理和ARM處理器中的任意一種或組合。18.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括存儲單元和顯示單元； 所述存儲單元，用于存儲所述獲取單元獲取所述當前生物信號對應的數(shù)據(jù)，以及用于存儲所述處理單元生成的用戶的所述當前心率數(shù)據(jù)； 所述顯示單元，用于顯示所述當前生物信號對應的數(shù)據(jù)或波形，以及用于所述當前心率數(shù)據(jù)。19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述存儲單元為隨機存取存儲器、只讀存儲器和磁盤中的任意一種或組合。20.—種可穿戴設備，其特征在于，包括如權利要求8至19任一項所述的心率檢測裝置，還包括為所述心率檢測裝置供電的電源。
【文檔編號】A61B5/024GK105997034SQ201610282810
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】陳睿思
【申請人】京東方科技集團股份有限公司