[发明专利]一种基于声波的准非接触式心率采集装置及使用方法

说明书

本申请公开了一种基于声波的准非接触式心率采集装置及使用方法，其装置根据心音的目标频率设计共振腔体的共振频率，从而突出心音的目标频率的所在频段，以避免其他背景频率的干扰，提高心率采集的准确性。通过腔内设置的驻极体拾音器采集与共振腔体发生共振的心音信号转换为电信号，并通过对电信号进行处理，以去除偏离目标频率的所在频段的杂音，再通过快速傅里叶分析得到心率数据，从而无需对床体进行改造，而是将共振腔体安装于床体上，无需直接接触人体，即可以获得躺在床体上的人的心率，无需考虑受到安装环境或成本的限制，提高了可操作性和用户的使用舒适度。

技术领域

本申请涉及心率检测技术领域，尤其涉及一种基于声波的准非接触式心率采集装置及使用方法。

背景技术

随着人们对健康的重视程度不断加深，人们比以往更多时候更加关心自己的身体健康状况。为此人们希望及时地获取获取各种生理数据，通过分析进而得出自己或他人的身体状况。而现代人的生活作息不规律、饮食不健康等因素使得部分心血管疾病如高血压、冠心病等逐渐成为临床医学上的常见病和多发病，所以对心脏的监测显得尤为重要。

而心率可以从很大程度上反映心脏的健康状态，所以我们需要实时监测的心率变化，从而及时发现问题。另外，心率能从一定程度上反映睡眠质量，再加上人类一天之中至少有四分之一的时间睡在床上。另一方面，有些疾病在夜间发病时由于亲人或监护人正在熟睡中，会导致某些患者错过急救时间。因此，采集心率尤其是采集夜间的心率尤为重要。

近年来，血氧传感器、血压传感器、心率传感器在智能设备、便携测量设备、便携医疗仪器等产品中均有应用。但目前市面上的心率传感器一般主要是接触式的，比如各种厂家的智能手环、智能手表甚至是医院里广泛采用的心率监护仪等，都需要接触身体。由于人们在睡觉的时候不可避免地会做出翻身等动作，这些接触式采集方法就很容易脱落或使身体受到采集设备的挤压而造成极其不好的用户体验。

为此，市场上也出现了各种非接触式心率采集设备，如基于毫米波的采集设备、基于各种压电传感器的采集设备。但是，通过实践发现，上述非接触式心率采集设备需要对床体进行大规模改装，以适配非接触式心率采集设备的使用，也即不可避免的受到安装环境或成本的限制；或者需要用户在身体下直接放置采集模块，但这降低了可操作性以及用户的使用舒适度。

发明内容

本申请提供了一种基于声波的准非接触式心率采集装置及使用方法，用于解决上述非接触式心率采集设备受到安装环境或成本的限制，以及可操作性和用户的使用舒适度较差的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于声波的准非接触式心率采集装置，包括：心音采集单元、心音处理单元、通信单元和显示单元；

所述心音采集单元包括多个共振腔体，所述共振腔体安装于床体上，所述共振腔体的共振频率根据心音的目标频率设计，从而使其与所述目标心率的所在频段产生共振，所述共振腔体内设有驻极体拾音器，用于将与所述共振腔体发生共振的心音信号转换为电信号；

所述心音处理单元包括模拟处理模块和数字处理模块，所述模拟处理模块用于接收所述心音采集单元得到的所述电信号，还用于对所述电信号进行放大和滤波处理；所述数字处理模块用于对经所述模拟处理模块放大和滤波处理后的电信号进行模数转换为数字信号，还用于对所述数字信号进行快速傅里叶分析，从而提取出心率数据，还用于将所述心率数据发送给通信单元；

所述通信单元用于将所述心率数据传输给所述显示单元进行显示。

优选地，所述共振腔体为两组，每组有两个共振腔体，其中，一组所述共振腔体安装于所述床体的床板侧部，另一组所述共振腔体安装于所述床体的床板底部且其安装位置与正躺状态下的人体的心脏位置相对应。

优选地，所述共振腔体的内侧壁设有两个相对设置的固定座，两个所述固定座均设有弹簧，所述驻极体拾音器通过两个所述弹簧连接所述固定座，从而使所述驻极体拾音器架空。