[发明专利]一种PPG脉搏波模拟仪

说明书

本申请公开了一种PPG脉搏波模拟仪，包括主机、仿真手腕和智能终端，所述仿真手腕包括仿真主体和光线入射窗口，在光线入射窗口内沿光线入射路径依次设置遮光环、减光片、分光片、液晶光阀和反射片，光路周边设置黑色吸光层，所述智能终端通过USB或BT与主机通讯连接，所述仿真手腕与主机可拆卸式连接，在主机上设有用于插入仿真手腕的凹槽，在凹槽和仿真手腕连接位置分别设有对应连接的金属触点、以及对应连接的磁吸件，所述仿真主体内设有连接液晶光阀的控制电路，表面设有触点连接指示灯。本申请可用于对各类型可穿戴健康设备的PPG指标进行检测，通过对光路的反射、透射控制，较为真实地模拟出手腕的光学特性，检测结果贴近实际情况。

技术领域

本发明涉及可穿戴设备检测技术领域，具体地，涉及一种PPG脉搏波模拟仪。

背景技术

光体积变化描记图法(Photoplethysmography，PPG)是一种可以无创检测人体脉搏、血氧饱和度等生理参数的技术，被广泛应用于医疗器械、智能手表等健康产品中。它的工作原理是向人体发射特定光线，经过人体组织对该光线的吸收、反射和透射后，光传感器获取由人体返回的光信号并转换为电信号，通过算法对电信号进行分析处理并提取对应的生理参数。

正常情况下，光线作用于肌肉、骨骼、静脉和其他连接组织时，它们对光的吸收是基本不变，而对于照射到动脉血管的光线，由于血管内的血液是动态的，且会随心搏发生周期性变化，会导致光线被调制，光传感器输出的信号是上述两种不同性质光线叠加后的结果，前者决定了输出信号中的DC分量，后者决定了输出信号中的AC分量。

随着可穿戴健康产品的技术及市场规模飞速发展，越来越多的可穿戴产品中应用了PPG技术，为了评价相关产品的质量，必然需要其进行PPG指标检测。目前的PPG指标检测采用的是PPG血氧模拟仪，其原理为：PPG血氧模拟仪接收待检测产品发出的光信息并转化为相应的电信号，然后根据需要模拟的人体脉搏情况调制该信号，最后将调制过的电信号再转化成光信号，返回待检测产品，通过对产品计算出的生理参数和PPG血氧模拟仪中设置的模拟参数进行比较，判断待检测产品使用时的检测精度。但该方法存在以下缺陷：

1、可穿戴健康产品在使用过程中所接收到的光信号是其本身发出光线经过人体组织加工处理后的结果，属于相同光源，而通过PPG血氧模拟仪检测时，接收到的光信号是PPG血氧模拟仪自身调制后发出的，属于不同光源，因此不能真实模拟出产品的实际应用场景，产品质量检测结果不精准。

2、PPG血氧模拟仪的光源为红光和红外光，而大多数可穿戴健康产品(如智能手表等)最常采用的光源为绿光，所以PPG血氧模拟仪无法实现对大部分依赖绿光进行脉搏检测的智能手表的PPG指标检测，该方法的实际应用范围较小。

3、PPG血氧模拟仪是针对血氧饱和度的场景模拟而设计的，因此不能设置受干扰、基线漂移、运动伪差等情况下的脉搏波仿真，同时，设计理念不同也导致成本和售价较高，不利于广泛使用。

综上所述，行业内需要一种应用范围广、场景模拟真实度高的对可穿戴健康产品进行PPG指标检测的新技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种PPG脉搏波模拟仪，通过较为真实地模拟人体生理结构的光学特性提高PPG指标检测的精准度。本申请的技术方案如下：

一种PPG脉搏波模拟仪，包括主机和人体仿真结构，所述人体仿真结构包括仿真主体和光线入射窗口，在所述光线入射窗口内沿光线入射路径依次设置减光片、分光片、液晶光阀和反射片，所述主机与人体仿真结构电连接，在所述仿真主体内设有连接液晶光阀的控制电路。