测量心率的方法及其装置与流程

本发明涉及一种测量心率的方法及其装置，尤其涉及一种在运动状态或非运动状态下均可快速取得准确测量结果的测量心率的方法及其装置。

背景技术：

生物信号量测装置广泛的应用于辅助测量人体生理信号的变动。生物信号量测装置在检测心率变异度及心跳率时，可以利用时域计算分析的方法，时域分析是以时间轴为坐标表示动态信号的关系，该方法通过时域放大器和滤波器对生理信号进行时域处理，由于信号放大后相对直观容易识别，同时图像重建算法较为简单，因此时域检测方法一度成为生物信号量测装置的主要检测方法。而采用时域分析计算心率，最大的特点是速度快，适时性高，容易满足要求。然而，时域分析对信号的质量要求高，在运动状态时，不能准确测量心率，其要求较少干扰，故仅限于静态时使用。

后续人们又趋向于利用频域分析的方法测量人体生理信号的变动，因为频域分析更为简单，剖析问题更为深刻和方便。但是，因受测者在活动时需要考虑较多因素，导致频域分析在计算准确心率时需要一段延迟时间。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷和不足提供一种测量心率的方法及其装置，该方法让受测者在非运动时可以快速取得准确测量结果，而在运动时又可以得到准确的心率。

为了实现上述目的，本发明提供一种测量心率的方法，包括步骤1、感测受测者生物信号；步骤2、将该等生物信号转化为数字信号；步骤3、针对该等数字信号同时进行时域分析及频域分析而分别取得受测者的心率；步骤4、感测受测者是否处在运动状态， 如果受测者处在运动状态，则选择频域分析所取得的受测者心率进行显示，如果受测者处在非运动状态，则执行步骤5；步骤5、判断是否刚开始进行测量心率，如果判断结果是刚开始进行测量，则选择时域分析所取得的受测者心率进行显示，如果判断结果不是刚开始进行测量，则执行步骤6；步骤6、比较时域分析与频域分析所取得的心率是否接近，如果结果为接近，则选择时域分析所取得的受测者心率进行显示，如果结果为不接近，则选择频域分析所取得的受测者心率进行显示。

作为进一步的改进，所述感测受测者生物信号使用的是光体积传感器，其接收受测者的生物信号为光体积变化信号。

一种测量心率的装置，其特征在于：包括一微处理器、一光体积传感器、一三轴加速度传感器和一模数转换器；光体积传感器受微处理器控制以感测受测者的生物信号；三轴加速度传感器与微处理器相连接，该三轴加速传感器用来感测受测者是否处在运动状态并将感测结果传送至微处理器；模数转换器分别与微处理器及光体积传感器相连结，该模数转换器将光体积传感器所感测到的信号转化为数字信号并传送至微处理器。

作为进一步的改进，所述光体积传感器由光源模块及光电传感器所组成，该光源模块可为红外线发光二极管，而光电传感器侦测受测者的皮肤反射的光线后可输出一光体积变化信号至模数转换器。

作为进一步的改进，其中可进一步包括一显示终端，该微处理器所取得的心率在显示终端上进行显示。

如上所述，本发明测量心率的方法及其装置，在非运动状态时显示使用时域分析所取得的心率，在运动状态及运动缓冲期时显示以频域分析所取得的心率，从而使得受测者使用量测装置测量心率时，在非运动状态下可快速取得准确的测量结果同时又保证了在运动状态及运动缓冲期时可准确测量。

附图说明

图1为本发明测量心率的方法及其装置的流程示意图。

图2为本发明测量心率的方法及其装置所采用的量测装置的内 部构造示意图。

图中各附图标记说明如下。

微处理器 10 光体积传感器 20

光源模块 201 光电传感器 202

三轴加速度传感器 30 模数转换器 40

显示终端 50。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的目的及功效，以下结合具体实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1和图2，一种量测装置，包括：微处理器10、光体积传感器20、三轴加速度传感器30、模数转换器40等组件。其中，光体积传感器20用来感测受测者生物信号，包括光源模块201及光电传感器202。光源模块201受微处理器10控制发射光线至受测者的皮肤，光电传感器202侦测受测者的皮肤反射的光线并输出一光体积变化信号(PPG信号)至模数转换器40，模数转换器40将该PPG信号转化为数字信号并传送至微处理器10。

本发明中，三轴加速度传感器30用来感测受测者是否处在运动状态并将感测结果传送给微处理器10。微处理器10可针对接收的数字信号同时进行时域分析及频域分析而分别取得受测者的心率，并且根据受测者是否处在运动状态而选择时域分析或者频域分析取得的心率在显示终端50进行显示。

在本实施例中，该光源模块201为红外线发光二极管，量测装置开机后，显示终端50会立即显示成人的正常心率。显示终端50可为自带显示器的量测装置本身或手机等智能装置，显示终端50不限于视觉显示设备，也可以是音频显示设备等。感测受测者生物信号并不限于使用光体积传感器20。

本发明测量心率的方法，其演算步骤如下：

步骤1：光体积传感器20感测受测者生物信号并传输给模数转换器40；

步骤2：模数转换器40将该等生物信号转化为数字信号并传输给微处理器10；

步骤3：微处理器10针对该等数字信号同时进行时域分析及频域分析而分别取得受测者的心率；

步骤4：三轴加速度传感器30感测受测者是否处在运动状态并且将侦测结果传送给微处理器10，如果受测者处在运动状态，则微处理器10选择频域分析所取得的受测者心率在显示终端50进行显示，如果受测者处在非运动状态，则进行步骤5；

步骤5：微处理器10判断是否刚开始进行测量心率，如果判断结果是刚开始进行测量，则微处理器10选择时域分析所取得的受测者心率在显示终端50进行显示，如果判断结果不是进行步骤6；

步骤6：微处理器10比较时域分析与频域分析所取得的心率是否接近，如果结果为接近，则微处理器10选择时域分析所取得的受测者心率在显示终端50进行显示，如果结果为不接近，则微处理器10选择频域分析所取得的受测者心率在显示终端50进行显示。

通常情况下，时域分析与频域分析所取得的心率不接近表示受测者处在停止运动后的缓冲期。

如上所述，本发明测量心率的方法及其装置使显示终端50在非运动状态时显示使用时域分析所取得的心率，在运动状态及运动缓冲期时显示以频域分析所取得的心率，从而使得受测者使用量测装置测量心率时，在非运动状态下可快速取得准确的测量结果同时又保证了在运动状态及运动缓冲期时可准确测量。