[发明专利]获取呼气指标的装置及方法

权利要求书

1.一种获取呼气指标的装置，包括：

涡轮，其上设置有至少两对二极管，每对二极管包括一个光敏二极管和一个发光二极管，且每对二极管的光敏二极管和发光二极管分别分布在该涡轮的竖直中心轴的两侧；以及

处理单元，用于获取参考指标和所述至少两对二极管的样本脉冲数，并确定线性回归模型；以及获取所述至少两对二极管的目标脉冲数，并将其输出至所述线性回归模型，确定呼气指标，其中，所述呼气指标包括一秒用力呼气量、六秒用力呼气量和用力肺活量，所述参考指标为样本脉冲数对应的呼气指标。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括：

传感器单元，用于获取血氧饱和度和呼气末二氧化碳；

计步单元，用于获取六分钟内的步行数；

存储单元，用于存储所述呼气指标、血氧饱和度和呼气末二氧化碳；以及

显示单元，用于显示所述呼气指标、血氧饱和度和呼气末二氧化碳。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少两对二极管为四对二极管。

4.一种获取呼气指标的方法，用于如权利要求1至3所述的装置，包括：

获取参考指标和所述至少两对二极管的样本脉冲数，并确定线性回归模型，其中，所述参考指标包括样本脉冲数对应的呼气指标；以及

获取所述至少两对二极管的目标脉冲数，并将其输出至所述线性回归模型，确定呼气指标，其中，所述呼气指标包括一秒用力呼气量、六秒用力呼气量和用力肺活量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述确定线性回归模型，包括子步骤：

确定所述至少两对二极管的样本脉冲数与流过涡轮的气体的样本流体总量的关系：

其中，m为二极管的对数，回归参数β包括β₀和β_k，N_k为所述样本脉冲数，ξ为随机误差，m≥2，1≤k≤m；以及

使均方误差最小，其中为yi的最优估计，以确定所述回归参数，其中n为取值样本脉冲数的次数，1≤i≤n。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，使Q值最小，包括子步骤：

对Q＝Q(β₀，β_k)求偏导，偏导公式满足：其中，

简化偏导公式，得到简化公式：

令N、Y和回归参数β分别为简化公式的系数矩阵，得到公式：N^T*y＝(N^T*N)*β，

其中，N^T为矩阵N的转置矩阵，

以及

确定回归系数的公式为：β＝(N^T*N)^-1*N^T*Y，其中，(N^T*N)^-1为矩阵(N^T*N)的逆矩阵。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，获取所述至少两对二极管的目标脉冲数M，并将其输出至所述线性回归模型，确定呼气指标，所述呼气指标Z的公式为Z＝β/((M^T*M)^-1*M^T)。