[发明专利]穿戴装置及其心率读值的补偿方法有效
申请号: | 201610643325.0 | 申请日: | 2016-08-08 |
公开(公告)号: | CN107536607B | 公开(公告)日: | 2020-09-01 |
发明(设计)人: | 黄镫辉 | 申请(专利权)人: | 晶翔微系统股份有限公司 |
主分类号: | A61B5/024 | 分类号: | A61B5/024;A61B5/053;A61B5/00 |
代理公司: | 北京安信方达知识产权代理有限公司 11262 | 代理人: | 郭红梅;曲鹏 |
地址: | 中国台湾新竹市科*** | 国省代码: | 台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 穿戴 装置 及其 心率 补偿 方法 | ||
1.一种用于补偿一使用者的一心率读值的穿戴装置,其中该穿戴装置具有一参考点,包含:
多个锯齿状凹槽,其包含多个侧壁及多个底层,该多个侧壁有多个顶部,该多个底层有多个接触垫;
多个弹性连接构件,其相对应地配置于该多个侧壁的该多个顶部,该多个接触垫分别接触该使用者之多个皮肤位置;
多个应变规,其相对应地配置于该多个弹性连接构件上,并分别响应于该多个弹性连接构件的多个第一变形量而产生多个第二变形量;
多个应变感测电路,其相对应地电性连接于该多个应变规,并分别响应于该多个第二变形量而输出多个第一电性讯号;
多个皮肤电阻传感器,其相对应地配置于该多个接触垫上,以分别量测该参考点与该多个皮肤位置之间的多个电阻;
多个皮肤电阻感测电路,其相对应地电性连接于该多个皮肤电阻传感器,以分别响应于该多个电阻而输出多个第二电性讯号;
一加速度计,侦测该穿戴装置的振动或晃动状态以产生一振幅讯号及一频率讯号;
一陀螺仪,侦测该使用者的身体或穿戴肢体的活动状态以产生一角速度讯号;以及
一处理单元,其将该多个第一电性讯号对应出一穿戴紧迫度指标及一缚紧带接触压应力指标,将该多个第二电性讯号对应出一可位移运动指标,将该振幅讯号对应出一晃动振幅指标,将该频率讯号对应出一晃动频率指标,以及将该角速度讯号对应出一运动状态指标,并根据各指标的一心率读值补偿计算式而产生一心率补偿因子来补偿该心率读值。
2.如权利要求1所述的穿戴装置,其中:
该心率读值补偿计算式为CF=(a×T+b×D+c×P+dm×Sm+df×Sf+e×M),而系数a、b、c、dm、df及e则代表该心率读值补偿计算式中指标T、D、P、Sm、Sf及M分别对应的权重比例或权重函数,其中T是穿戴紧迫度指标,D是可位移运动指标,P是缚紧带接触压应力指标,Sm是晃动振幅指标,Sf是晃动频率指标,M是运动状态指标,CF是心率补偿因子;
该穿戴装置还包含一光学式心率感测计,该参考点位于该光学式心率感测计的位置;
该多个第一电性讯号与该多个弹性连接构件的一穿戴紧密程度相关;
该多个第二电性讯号与该多个接触垫的一湿滑位移程度相关;
该心率补偿因子CF×该心率读值=经补偿后的心率读值;
该穿戴装置还包含具有一第一弹性系数的一缚紧带;
每一弹性连接构件包括用来配置单一该应变规的单一该锯齿状凹槽,该锯齿状凹槽包括具有一第二弹性系数的单一该侧壁与单一该底层,且该侧壁与该底层之间形成一锐角,其中该第二弹性系数小于该第一弹性系数;
当该缚紧带被拉伸时,由于该第二弹性系数小于该第一弹性系数,而使该弹性连接构件沿着拉伸之水平方向的总变形量大于该缚紧带的总变形量,从而使该侧壁与该底层之间的一侧壁角度趋近于90度,此时该侧壁同时受到一水平两侧往外的拉力以及一垂直往下的压力,该水平两侧往外的拉力使该应变规产生一水平变形量,同时该垂直往下的压力经该底层作用在该接触垫,而使该接触垫紧密接触皮肤,其中该水平变形量转换成该第一电性讯号以侦测该穿戴紧密程度;
当该参考点与该多个皮肤位置之间具有相对应的多个水分分布时,该相对应的多个水分分布会影响相对应的该多个电阻;
该加速度计量测该穿戴装置的一第一三维空间运动,其包括量测该穿戴装置的一晃动振幅及一晃动频率,以分别产生该振幅讯号及该频率讯号;
该陀螺仪量测该穿戴装置的一第二三维空间运动,包括量测该穿戴装置的一角速度,并藉该角速度估计一角加速度,以产生一运动状态讯号;以及
该穿戴装置还包含一补偿运算模块,其内建于该处理单元中或独立于该处理单元之外而与该处理单元电连接,并利用一补偿算法来处理该多个第一电性讯号、该多个第二电性讯号、该振幅讯号、该频率讯号、及该运动状态讯号,以计算该心率补偿因子;
各该应变感测电路包含:
一第一电桥电路,其由一第一电压供电,并包括互相并联的一第一电阻器群组与一第二电阻器群组,该第一电阻器群组包括互相串联于一第一中继点的一第一电阻器与一第二电阻器,该第二电阻器群组包括互相串联于一第二中继点的一第三电阻器与一第四电阻器,其中相对应的该应变规形成该第三电阻器,该第一中继点与该第二中继点之间具有一第一电压差以形成相对应的该第一电性讯号,相对应的该应变规之变形量使该第三电阻器的电阻改变而使该第一电压差产生变化,而该处理单元侦测相对应的该第一电性讯号以判断相对应的该弹性连接构件的一穿戴紧密程度;以及
各该皮肤电阻感测电路包含:
一第二电桥电路,其由一第二电压供电,并包括互相并联的一第三电阻器群组与一第四电阻器群组,该第三电阻器群组包括互相串联于一第三中继点的一第五电阻器与一第六电阻器,该第四电阻器群组包括互相串联于一第四中继点的一第七电阻器与一第八电阻器,其中相对应的该多个接触垫所接触的该多个皮肤位置之间的电阻形成该第七电阻器的电阻,该第三中继点与该第四中继点之间具有一第二电压差而形成一第三电性讯号;以及
一差动放大器,其响应于该第三电性讯号而输出相对应的该第二电性讯号,而该处理单元侦测相对应的该第二电性讯号以判断相对应的该接触垫的一湿滑位移程度。
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