[发明专利]一种心率测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子测量技术领域，尤其涉及一种心率测量方法及装置。

背景技术

在现有的生物体心率测量中，采用红外透射或反射技术，利用红外发光发射到生物体皮肤，通过透射和反射生物体的血红细胞和其他液体后，将接收的信号进行放大及转变成一系列的心率脉冲信号；其次是心电技术，利用生物体距离心脏的两端会出现生物电位差的原理，通过导体接触位于生物体心脏两端得到一个电位差后通过比较放大电路得到一个心率脉冲电信号，从而获得生物体的心率数据。

以上两种测量方法均存在一定的缺陷，前者由于红外输出功率固定，所以只能用在皮肤较为薄的地方（如手指、耳垂），属于静态测量，后者由于采用生物电原理必须采集心脏两侧信号，难以实现单手测量心率，或需接触皮肤并将测量装置佩戴在胸腔，使用十分不方便。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种心率测量方法及装置，采用本发明技术方案，心率不仅可以静态测量，也可以动态测量，并可选配一种或多种辅助传感器提升动态心率输出的准确率。另外，除了动态测量提升，还具备自适应生物被测部位、不同的肤色等优点。

第一方面，本发明实施例提供了一种心率测量方法，包括：

向生物体发射绿光光源，并接收所述生物体对所述绿光的反射光信号；

对所述反射光信号进行转换处理，并获得对应的电信号；

对所述电信号进行多点采样，并根据内部算法计算得出心率数据；其中，所述内部算法由微型控制器分析辅助传感器模块提供的辅助信号而选择。

进一步的，所述向生物体发射绿光光源具体为：由频宽调制脉冲信号驱动向生物体发射绿光光源。

进一步的，在所述向生物体发射绿光光源，并接收所述生物体对所述绿光的放射光信号之后，还包括：根据所述绿光反射光的强度、检测部位以及肤色，调节绿光光源的发射强度。

进一步的，所述对所述反射光信号进行转换处理，并获得对应的电信号，具体包括：对所述反射光信号进行采样、比较、滤波、放大以及整形，并获得对应的电信号。

进一步的，所述辅助传感器模块提供的辅助信号包括以下一种或多种组合：用于判断当前运动模式的加速度数据、生物体的体温以及压力数据。

第二方面，本发明实施例提供了一种心率测量装置，包括：

用于发射绿光光源以及接收所述绿光的反射光信号的光源收发模块；用于对所述反射光信号进行转换处理，并获得对应电信号的光信号处理模块；用于对所述处理后的电信号进行多点采样，并根据内部算法计算得出心率数据的微型控制器模块；用于为所述微型控制器模块提供辅助信号，以便于所述微型控制器模块判断当前运动模式和当前需使用算法的辅助传感器模块；其中，所述光源收发模块分别与所述光信号处理模块、微型控制器模块电连接，所述光信号处理模块与所述微型控制器模块电连接，所述微型控制器模块与所述辅助传感器模块电连接。

进一步的，所述光源收发模块包括：感光元件模块和至少一个发光二极管。

进一步的，所述发光二极管由频宽调制脉冲信号驱动发射绿光光源。

进一步的，所述辅助传感器模块包括以下一种或多种组合：加速度传感器、温度传感器、以及压力传感器。

由上可见，采用本发明的技术方案，向生物体发射纯绿光光源，由于绿光对生物体血液内携氧血红细胞和去氧血红细胞的流动产生的反射效果，以及对血液的其他液体成分产生了透射效果，接收该反射信号，并对该反射光信号进行转换处理（采样、比较、滤波、放大、整形），获得对应的电信号，再对电信号进行多点采样，并根据内部算法计算得出相关的心率数据。其中，内部算法由微型控制器分析辅助模块提供的辅助信号而获得。本测量方法能适应不同的肤色、不同部位以及不同运动状态下的心率测量。相比于现有技术采用红外测量需在指定部位或生物电技术需要双手才能测量心率，采用本发明技术方案能穿戴在生物体的不同部位，如在手指、耳垂、手腕和手臂等部位单点测量，适合动态与静态的心率测量，能提高产品的应用范围与自适应性。

进一步的，在向生物体发射绿光光源，并接收所述生物体对所述绿光的放射光信号之后，根据反射光信号的强度，结合生物体不同的检测部位、不同的肤色，微型控制器模块通过调节该发光二极管的发光强度，选择该检测部位最适合的光源发射强度，从而提高装置的自适应性。

进一步的，该辅助信号包括以下一种或多种组合：于判断当前运动模式的加速度数据、生物体的体温以及压力数据等，能根据装置在生物体实际测量需求选配一种或多种辅助传感器，提升动态心率输出的准确。