[發(fā)明專利]一種心率傳感器及心率數(shù)值計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210127911.5
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114469039B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張召德
• 申請（專利權(quán)）人: 青島邁金智能科技股份有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 青島鼎丞智佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37277
• 代理人: 李珊珊

1.一種心率傳感器，其特征在于，包括加速度傳感器以及控制模塊，所述加速度傳感器設(shè)置有兩個(gè)且設(shè)置有間隙，所述加速度傳感器均設(shè)置在心臟的同一側(cè)，采集人體心臟跳動、人體運(yùn)動產(chǎn)生的加速度數(shù)據(jù)；所述控制模塊與加速度傳感器電連接，所述控制模塊將兩個(gè)加速度傳感器配置至相同的工作狀態(tài)；所述控制模塊對兩個(gè)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合處理以及濾波處理后得到心率數(shù)值；

所述心率傳感器的心率數(shù)值計(jì)算方法，包括以下步驟：

步驟一，待機(jī)狀態(tài)；將位于心臟一側(cè)的兩個(gè)加速度傳感器均設(shè)置為低頻工作狀態(tài)；若任意一個(gè)加速度傳感器相鄰兩次數(shù)據(jù)的差值大于設(shè)定的閾值時(shí)，心率傳感器自動轉(zhuǎn)換到正常工作狀態(tài)；其中，加速度傳感器均設(shè)置在心臟的同一側(cè)且與心臟位于同一水平線上；

步驟二，工作狀態(tài)設(shè)置；控制模塊將兩個(gè)加速度傳感器設(shè)置為相同配置的高頻工作狀態(tài)；

步驟三，數(shù)據(jù)采集；所述加速度傳感器收集來自心臟跳動以及人體運(yùn)動產(chǎn)生的加速度數(shù)據(jù)，其中由于兩個(gè)加速度傳感器與心臟的距離不同，得到的兩個(gè)不同的加速度數(shù)據(jù)，即加速度數(shù)據(jù)I與加速度數(shù)據(jù)II；

步驟四，數(shù)據(jù)處理分析；將步驟三中得到的加速度數(shù)據(jù)I與加速度數(shù)據(jù)II進(jìn)行耦合處理以及濾波處理后，得到心跳引起的加速度波形數(shù)據(jù)，最后對得到的波形數(shù)據(jù)的頻率和峰值進(jìn)行提取得到心率數(shù)值；

其中，將加速度數(shù)據(jù)I與加速度數(shù)據(jù)II中Z軸數(shù)值相減，消除人體平移運(yùn)動噪聲，同時(shí)心臟跳動與人體旋轉(zhuǎn)引起的加速度數(shù)據(jù)得到保留，得到數(shù)據(jù)III；對數(shù)據(jù)III進(jìn)行帶通濾波，消除人體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動引起的加速度數(shù)據(jù)變化，濾波后得到心率波形；

步驟五，結(jié)束工作狀態(tài)判斷；當(dāng)任意一個(gè)加速度傳感器的當(dāng)前數(shù)值與前一次數(shù)值差值均小于設(shè)置的閾值并保持一定的時(shí)間時(shí)，控制模塊判斷心率傳感器被取下，結(jié)束工作進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種心率傳感器，其特征在于，所述控制模塊設(shè)置為MCU微控制單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種心率傳感器，其特征在于，所述步驟三中數(shù)據(jù)采集為收集垂直于加速度傳感器即Z軸方向上加速度數(shù)值的變化。