[發明專利]一種基于多波長光源和加速度計聯合的心率測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202010071054.2
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111166314A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 崔予紅;顧宇斌
• 申請（專利權）人: 成都維客昕微電子有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/11
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種基于多波長光源和加速度計聯合的心率測量裝置及方法，該裝置包括外殼、設置于外殼內部的存儲器、傳感器、光源組、感光部件以及生理信號處理電路以及設置于外殼表面的顯示模塊；所述光源組與感光部件的感光面位于同一平面上，存儲器連接感光部件和傳感器，生理信號處理電路連接傳感器、感光部件以及顯示模塊；本發明可使用紅光和其它多種光源配合加速度計對于人體心率進行高精度測量，方便實用。

技術領域

本發明屬于光電傳感器領域，尤其涉及一種基于多波長光源和加速度計聯合的心率測量裝置及方法。

背景技術

目前市場上的絕大多數光電心率傳感器，使用單一光源，例如綠光或紅外，測量使用者的PPG（光電容積描跡法）信號，而后結合G-sensor（三軸加速度計）或運動傳感器等，對使用者的動態或靜態心率情況進行估計計算。現有的光電心率傳感器，存在下述的問題：計算心率時主要依賴于單色光源所提供的測量信號，實現精度未達到理想的預期。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提出一種基于多波長光源和加速度計聯合的心率測量裝置及方法。

一種基于多波長光源和加速度計聯合的心率測量裝置，包括外殼、設置于外殼內部的存儲器、傳感器、光源組、感光部件以及生理信號處理電路以及設置于外殼表面的顯示模塊；所述光源組與感光部件的感光面位于同一平面上，存儲器連接感光部件和傳感器，生理信號處理電路與傳感器、感光部件以及顯示模塊相連；感光部件用于采集光源經過人體組織后的反射信號；傳感器用于采集使用者多向加速度信息；存儲器用于存儲反射信號和多向加速度信息；生理信號處理電路用于根據感光部件采集到的反射信號和傳感器采集的多向加速度信息計算心率；顯示模塊用于顯示生理信號處理電路所計算的心率。

進一步的，所述光源組包括參考光源和至少一個對比光源，所述參考光源和對比光源采用相同的發光頻率。

進一步的，所述參考光源為紅光光源。

進一步的，所述傳感器為加速度計或運動傳感器。

進一步的，所述感光部件為光電二極管。

進一步的，所述光電二極管后端的采樣頻率與光源組發光頻率一致。

進一步的，所述感光部件上覆蓋有透明透光層。

進一步的，所述反射信號包括PPG信號。

進一步的，還包括電源，電源用于為存儲器、光源組、傳感器、感光部件、顯示模塊和生理信號處理電路供電。

一種基于多波長光源和加速度計聯合的心率測量方法，包括以下步驟：

S1：通過發光頻率一致的光源組照射人體組織，發光時間遠小于兩次亮燈之間的間隔，使得各個光源在同一頻率不同時隙上發光；

S2：使用感光部件在相應時隙采集各個光源經過人體組織反射后的信號；

S3：根據加速度計或運動傳感器采集使用者的多向加速度信息并判斷運動狀態；

S4：在時域或頻域上剝離出運動干擾信號和心率信號；

S5：結合運動狀態排除錯判和漏判，并確定運動干擾頻率和心率頻率重合情況；

S6：對剝離出的心率信號進行計數，得到心率。

本發明的有益效果：可使用紅光和其它多種光源配合加速度計對于人體心率進行高精度測量，方便實用。

附圖說明

圖1是本發明裝置結構框圖；

圖2是本發明流程框圖。

具體實施方式