[發明專利]減少光體積描記(PPG)信號中運動誘發的偽影

有效

• 申請號: 201611138819.X
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106880351B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 塔凱什·潘德;大衛·帕特里克·馬吉
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種用于在光體積描記器PPG心率監測器裝置中進行心率測量的方法，所述方法包括：

從所述心率監測器裝置的PPG傳感器接收PPG信號；

從所述心率監測裝置的加速度計接收X軸加速度信號、Y軸加速度信號及Z軸加速度信號；

對所述PPG信號執行運動補償，其中參考所述X軸加速度信號產生第一經運動補償PPG信號，參考所述Y軸加速度信號產生第二經運動補償PPG信號，且參考所述Z軸加速度信號產生第三經運動補償PPG信號；

組合所述第一經運動補償PPG信號、所述第二經運動補償PPG信號及所述第三經運動補償PPG信號以產生第四經運動補償PPG信號，其中將第一權重應用于所述第一經運動補償PPG信號，將第二權重應用于所述第二經運動補償PPG信號，且將第三權重應用于所述第三經運動補償PPG信號；

對所述第四經運動補償PPG信號執行單個傅立葉變換FT以產生頻域PPG信號；以及

基于所述頻域PPG信號估計心率。

2.根據權利要求1所述的方法，其中通過以所述X軸加速度信號作為參考信號將第一自適應濾波器應用于所述PPG信號來產生所述第一經運動補償PPG信號，通過以所述Y軸加速度信號作為參考信號將第二自適應濾波器應用于所述PPG信號來產生所述第二經運動補償PPG信號，且通過以所述Z軸加速度信號作為參考信號將第三自適應濾波器應用于所述PPG信號來產生所述第三經運動補償PPG信號。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述第一自適應濾波器、所述第二自適應濾波器及所述第三自適應濾波器是相同的濾波器類型，所述濾波器類型選自歸一化最小均方NLMS濾波器及遞歸最小二乘RLS濾波器中的一者。

4.根據權利要求2所述的方法，其中僅在所述心率監測器裝置的用戶處于運動時才更新所述第一自適應濾波器、所述第二自適應濾波器及所述第三自適應濾波器的權重。

5.根據權利要求2所述的方法，其中當所述心率監測器裝置的用戶靜止時，將所述第一自適應濾波器、所述第二自適應濾波器及所述第三自適應濾波器的權重復位為初始值。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一權重、所述第二權重及所述第三權重是相等的。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一權重的值、所述第二權重的值及所述第三權重的值是基于所述PPG信號與所述X軸加速度信號之間的相關量、所述PPG信號與所述Y軸加速度信號之間的相關量及所述PPG信號與所述Z軸加速度信號之間的相關量。

8.根據權利要求2所述的方法，其中所述第一權重的值、所述第二權重的值及所述第三權重的值是基于由所述第一自適應濾波器從所述PPG信號去除的所預測干擾能量、由所述第二自適應濾波器從所述PPG信號去除的所預測干擾能量及由所述第三自適應濾波器從所述PPG信號去除的所預測干擾能量。

9.一種光體積描記器PPG心率監測器裝置，其包括：

PPG傳感器組件，其經配置以產生模擬PPG信號；

加速度計，其經配置以產生X軸加速度信號、Y軸加速度信號及Z軸加速度信號；

運動補償組件，其耦合到所述PPG傳感器以接收所述PPG信號且耦合到所述加速度計以接收所述X軸加速度信號、所述Y軸加速度信號及所述Z軸加速度信號，其中所述運動補償組件經配置以參考所述X軸加速度信號產生第一經運動補償PPG信號、參考所述Y軸加速度信號產生第二經運動補償PPG信號、且參考所述Z軸加速度信號產生第三經運動補償PPG信號；

組合器，其經配置以組合所述第一經運動補償PPG信號、所述第二經運動補償PPG信號及所述第三經運動補償PPG信號以產生第四經運動補償PPG信號，其中將第一權重應用于所述第一經運動補償PPG信號，將第二權重應用于所述第二經運動補償PPG信號，且將第三權重應用于所述第三經運動補償PPG信號；及

傅里葉變換FT組件，其經配置以對所述第四經運動補償PPG信號執行單個FT以產生用于心率估計的頻域PPG信號。