[发明专利]一种提升PPG心率测量精度的控制方法和可穿戴设备

说明书

本发明涉及一种提升PPG心率测量精度的控制方法，包括：采集当前环境温度与当前皮肤温度，确定与当前环境温度在所述皮肤温度与环境温度关系曲线中对应的参考皮肤温度，若当前皮肤温度大于等于所述参考皮肤温度，则启动心率监测单元；若当前皮肤温度小于所述参考皮肤温度，则根据PWM占空比与环境温度关系曲线确定在当前环境温度下的参考PWM占空比，启动加热单元对与所述周边皮肤进行加热，直至所述温度采集单元采集的所述周边皮肤的温度达到所述参考皮肤温度，关闭PWM信号和加热单元，并且启动心率监测单元。

技术领域

本发明涉及一种可穿戴设备，具体涉及一种可以提升PPG心率测量精度的可穿戴设备的控制方法。

背景技术

目前的智能可穿戴设备如智能手表手环普遍采用PPG测量方式（光电容积脉搏波描记法），PPG是追踪可见光（通常为绿光）在人体组织中的反射。它具备一个可见光光源来照射皮肤，再使用光电传感器采集皮肤反射回来的光线。PPG有两种模式，透射式和反射式，一般智能手表和手环多采用反射式原理，由于动脉里有血液的流动，血液对光的吸收随着血液流动变化。由于动脉对光的吸收有变化而其他皮肤组织对光的吸收基本不变，得到的信号就可以分为直流DC信号和交流AC信号。提取其中的AC信号，就能反应出血液流动的特点，从而计算出人体心率值。但是PPG测量受人体皮肤的毛细血管流动性影响，当在冬天寒冷气候条件下，人体皮肤的毛细血管收缩导致血液流动性较差，此时PPG测试的原始信号较差，无法准确的计算出心率值，可穿戴设备心率测量功能无法保证准确度和一致性。PPG光电容积脉搏波描记法通过测量受人体皮肤的毛细血管流动性得到原始的心率信号，通过软件处理后得到测量心率值，当在冬天室外气温较低条件下，人体皮肤的毛细血管收缩导致血液流动性较差，此时PPG测试的原始信号较差，无法准确的计算出心率值，智能手表显示心率值可能过低，过高或者心率值异常情况，设备心率测量功能无法保证准确度和一致性，尤其是冬天气温较低时户外运动需要检测用户健康数据，心率值是能直接反馈用户运动健康状态，如果在冬天温度较低情况下心率检测精确度无法保证，用户将对产品心率测量功能存在疑惑和不信任。

CN201810407072.6公开了一种心率调节服装及其控制方法，该方法是通过先监测到心率，然后根据心率对应的标准温度来对人体进行温度调节。

目前，现有技术中未发现解决由于体温问题导致心率测量不准确的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种提升PPG心率测量精度的控制方法和可穿戴设备，通过该方法，对可穿戴设备进行改型，并且根据经验得出的经验值、环境温度和用户的体温对测量部分的温度进行校正，使得尽量保持在正常的温度下进行心率测量，这样测量的心率准确度大幅增加。

本发明的具体技术方案如下：

一种提升PPG心率测量精度的控制方法，包括：

温度采集单元采集环境温度和与PPG心率监测单元接触的皮肤的周边皮肤温度，获得使用户感觉舒适的皮肤温度与环境温度关系曲线；

根据环境温度和皮肤温度的差值以及加热时的温度流逝，获得具有稳定加热速度的PWM占空比与环境温度关系曲线；

采集当前环境温度与当前皮肤温度，确定与当前环境温度在所述皮肤温度与环境温度关系曲线中对应的参考皮肤温度，若当前皮肤温度大于等于所述参考皮肤温度，则启动心率监测单元；若当前皮肤温度小于所述参考皮肤温度，则根据PWM占空比与环境温度关系曲线确定在当前环境温度下的参考PWM占空比，启动加热单元对与所述周边皮肤进行加热，直至所述温度采集单元采集的所述周边皮肤的温度达到所述参考皮肤温度，关闭PWM信号和加热单元，并且启动心率监测单元。