[發明專利]穿戴裝置及其心率讀值的補償方法

有效

• 申請號: 201610643325.0
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN107536607B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 黃鐙輝
• 申請（專利權）人: 晶翔微系統股份有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/053;A61B5/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 郭紅梅;曲鵬

1.一種用于補償一使用者的一心率讀值的穿戴裝置，其中該穿戴裝置具有一參考點，包含：

多個鋸齒狀凹槽，其包含多個側壁及多個底層，該多個側壁有多個頂部，該多個底層有多個接觸墊；

多個彈性連接構件，其相對應地配置于該多個側壁的該多個頂部，該多個接觸墊分別接觸該使用者之多個皮膚位置；

多個應變規，其相對應地配置于該多個彈性連接構件上，并分別響應于該多個彈性連接構件的多個第一變形量而產生多個第二變形量；

多個應變感測電路，其相對應地電性連接于該多個應變規，并分別響應于該多個第二變形量而輸出多個第一電性訊號；

多個皮膚電阻傳感器，其相對應地配置于該多個接觸墊上，以分別量測該參考點與該多個皮膚位置之間的多個電阻；

多個皮膚電阻感測電路，其相對應地電性連接于該多個皮膚電阻傳感器，以分別響應于該多個電阻而輸出多個第二電性訊號；

一加速度計，偵測該穿戴裝置的振動或晃動狀態以產生一振幅訊號及一頻率訊號；

一陀螺儀，偵測該使用者的身體或穿戴肢體的活動狀態以產生一角速度訊號；以及

一處理單元，其將該多個第一電性訊號對應出一穿戴緊迫度指標及一縛緊帶接觸壓應力指標，將該多個第二電性訊號對應出一可位移運動指標，將該振幅訊號對應出一晃動振幅指標，將該頻率訊號對應出一晃動頻率指標，以及將該角速度訊號對應出一運動狀態指標，并根據各指標的一心率讀值補償計算式而產生一心率補償因子來補償該心率讀值。

2.如權利要求1所述的穿戴裝置，其中：

該心率讀值補償計算式為CF＝(a×T+b×D+c×P+dm×Sm+df×Sf+e×M)，而系數a、b、c、dm、df及e則代表該心率讀值補償計算式中指標T、D、P、Sm、Sf及M分別對應的權重比例或權重函數，其中T是穿戴緊迫度指標，D是可位移運動指標，P是縛緊帶接觸壓應力指標，Sm是晃動振幅指標，Sf是晃動頻率指標，M是運動狀態指標，CF是心率補償因子；

該穿戴裝置還包含一光學式心率感測計，該參考點位于該光學式心率感測計的位置；

該多個第一電性訊號與該多個彈性連接構件的一穿戴緊密程度相關；

該多個第二電性訊號與該多個接觸墊的一濕滑位移程度相關；

該心率補償因子CF×該心率讀值＝經補償后的心率讀值；

該穿戴裝置還包含具有一第一彈性系數的一縛緊帶；

每一彈性連接構件包括用來配置單一該應變規的單一該鋸齒狀凹槽，該鋸齒狀凹槽包括具有一第二彈性系數的單一該側壁與單一該底層，且該側壁與該底層之間形成一銳角，其中該第二彈性系數小于該第一彈性系數；

當該縛緊帶被拉伸時，由于該第二彈性系數小于該第一彈性系數，而使該彈性連接構件沿著拉伸之水平方向的總變形量大于該縛緊帶的總變形量，從而使該側壁與該底層之間的一側壁角度趨近于90度，此時該側壁同時受到一水平兩側往外的拉力以及一垂直往下的壓力，該水平兩側往外的拉力使該應變規產生一水平變形量，同時該垂直往下的壓力經該底層作用在該接觸墊，而使該接觸墊緊密接觸皮膚，其中該水平變形量轉換成該第一電性訊號以偵測該穿戴緊密程度；

當該參考點與該多個皮膚位置之間具有相對應的多個水分分布時，該相對應的多個水分分布會影響相對應的該多個電阻；

該加速度計量測該穿戴裝置的一第一三維空間運動，其包括量測該穿戴裝置的一晃動振幅及一晃動頻率，以分別產生該振幅訊號及該頻率訊號；

該陀螺儀量測該穿戴裝置的一第二三維空間運動，包括量測該穿戴裝置的一角速度，并藉該角速度估計一角加速度，以產生一運動狀態訊號；以及

該穿戴裝置還包含一補償運算模塊，其內建于該處理單元中或獨立于該處理單元之外而與該處理單元電連接，并利用一補償算法來處理該多個第一電性訊號、該多個第二電性訊號、該振幅訊號、該頻率訊號、及該運動狀態訊號，以計算該心率補償因子；

各該應變感測電路包含：

一第一電橋電路，其由一第一電壓供電，并包括互相并聯的一第一電阻器群組與一第二電阻器群組，該第一電阻器群組包括互相串聯于一第一中繼點的一第一電阻器與一第二電阻器，該第二電阻器群組包括互相串聯于一第二中繼點的一第三電阻器與一第四電阻器，其中相對應的該應變規形成該第三電阻器，該第一中繼點與該第二中繼點之間具有一第一電壓差以形成相對應的該第一電性訊號，相對應的該應變規之變形量使該第三電阻器的電阻改變而使該第一電壓差產生變化，而該處理單元偵測相對應的該第一電性訊號以判斷相對應的該彈性連接構件的一穿戴緊密程度；以及

各該皮膚電阻感測電路包含：

一第二電橋電路，其由一第二電壓供電，并包括互相并聯的一第三電阻器群組與一第四電阻器群組，該第三電阻器群組包括互相串聯于一第三中繼點的一第五電阻器與一第六電阻器，該第四電阻器群組包括互相串聯于一第四中繼點的一第七電阻器與一第八電阻器，其中相對應的該多個接觸墊所接觸的該多個皮膚位置之間的電阻形成該第七電阻器的電阻，該第三中繼點與該第四中繼點之間具有一第二電壓差而形成一第三電性訊號；以及

一差動放大器，其響應于該第三電性訊號而輸出相對應的該第二電性訊號，而該處理單元偵測相對應的該第二電性訊號以判斷相對應的該接觸墊的一濕滑位移程度。