[发明专利]一种利用智能手机音频口的脉搏波检测系统与方法

权利要求书

1.一种利用智能手机音频口检测脉搏波的系统，其特征在于：该系统包括智能手机(1)、脉搏波检测仪(2)、脉搏波分析系统(3)，所述的脉搏波分析系统(3)安装在智能手机(1)系统内，智能手机(1)与脉搏波检测仪(2)通过智能手机(1)上的耳机口连接；

所述的脉搏波检测仪(2)用于检测脉搏波信号，脉搏波检测仪(2)包括手机供电模块(4)、电池供电模块(5)、四芯耳机插头(6)、调制模块(7)、脉搏波传感器(8)、光电转换放大模块(9)、增益调节模块(10)；

所述的脉搏波分析系统(3)用于控制脉搏波检测仪及智能手机完成脉搏波的检测及分析，脉搏波分析系统(3)包括AudioTrack控制模块(11)、AudioRecord控制模块(12)、信号解调模块(13)、实时分析模块(14)、显示模块(15)、用户检测信息管理模块(16)；

使用者在智能手机安装脉搏波分析系统(3)，将脉搏波检测仪(2)插入智能手机(1)的耳机口；

手机供电模块(4)包括升压电路(41)、整流电路(42)、滤波电路a(43)、稳压电路a(44)，所述升压电路(41)、整流电路(42)、滤波电路a(43)、稳压电路a(44)依次连接，并通过脉搏波分析系统(3)的控制在智能手机的一个声道输出正弦信号，经四芯耳机作为电源输入，手机供电模块(4)将该信号经升压、整流、滤波、稳压，为传感器、运放芯片元器件供电；

电池供电模块(5)包括充电电路(51)、锂电池(52)、滤波电路b(53)、稳压电路b(54)，所述的充电电路(51)、锂电池(52)、滤波电路b(53)、稳压电路b(54)依次连接，当所使用的智能手机无法为脉搏波检测仪(2)提供稳定供电时，可以使用脉搏波检测仪(2)的锂电池(52)供电，锂电池经过稳压，可为传感器、运放芯片元器件供电；当锂电池电量低时可通过USB转四芯耳机连接线连接脉搏波检测仪(2)，充电电路指示灯红灯亮开始充电，绿灯亮锂电池充满电；

AudioTrack控制模块(11)控制智能手机的音频左右声道输出供电信号和载波信号，将数字音频信号转换为模拟正弦信号经音频口输出到脉搏波检测仪(2)；脉搏波检测仪(2)的手机供电模块(4)接收供电信号，调制模块(7)接收载波信号；

AudioRecord控制模块(12)控制智能手机的音频麦克口，将脉搏波检测仪(2)采集到的已调制模拟信号，经脉冲编码调制变换为数字音频信号，并保存到音频缓存区；

信号解调模块(13)读取音频缓存区的信号，将其解调为数字脉搏波信号，并向实时分析模块(14)和显示模块(15)发出控制信号；实时分析模块(14)接收数字脉搏波信号，通过对脉搏波信号的分析，可得到心率、心输出量、波形特征量、基线漂移量、脉搏主频能量比、干扰频率能量比、单波数据点特征变异量、周期变异量、外周阻力、心搏指数；显示模块(15)完成脉搏波波形在智能手机(2)上的实时显示，并用雷达图实时显示基线漂移量、波形变异量、脉搏主频能量比、干扰频率能量比、单波数据点特征变异量、周期变异量，当检测结束时显示脉搏波检测结果分析报告；

用户检测信息管理模块(16)可控制用户个人信息的录入，姓名、年龄、性别、身高、体重进行编辑修改，可查看用户检测的历史记录，可将脉搏波检测数据及结果上传到云后台，进行更详细的分析。

2.一种利用智能手机音频口检测脉搏波的方法，其特征在于：该系统通过智能手机上的脉搏波分析系统控制智能手机音频口的左右声道发出供电信号、载波信号，并通过音频口的麦克接收检测仪输出的已调制脉搏波信号，智能手机的音频模块完成D/A、A/D转换，脉搏波分析系统将采集的音频信号解调为数字脉搏波信号，经过数字滤波去噪处理后在智能手机上完成实时显示、存储、计算；

具体步骤如下，

S1在智能手机中安装脉搏波分析系统，并启动；

S2将脉搏波检测仪插入智能手机的耳机口，将要检测的部位贴靠在传感器上；

S3分析系统检测到检测仪的插入，可开始检测；触发检测按键，AudioTrack控制模块开始工作，控制智能手机音频口输出一路供电信号，一路载波信号；

S4检测仪的手机供电模块接收供电信号，将模拟正弦信号经升压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路后为传感器和运放芯片器件供电；

S5检测仪的调制电路接收载波信号，将模拟正弦信号经比较电路变换为开关信号，控制红外发光传感器的工作；

S6光电转换放大模块通过红外接收传感器将接收到的光信号转换为电信号，该电信号为已调制脉搏波信号，放大电路将已调制脉搏波信号进行放大；

S7增益调节模块对已调制信号进行基线的调节，使信号的幅值在智能手机麦克的接收范围，将信号通过四芯耳机的麦克端传入到智能手机中；

S8AudioRecord控制模块控制智能手机的音频麦克口，将脉搏波检测仪采集到的模拟信号，经脉冲编码调制变换为数字音频信号，并保存到音频缓存区；

S9信号解调模块读取音频缓存区的信号，将其解调为数字脉搏波信号，并向实时分析模块和显示模块发出控制信号；实时分析模块接收数字脉搏波信号，通过对脉搏波信号的分析，可得到心率、心输出量、波形特征量、基线漂移量、脉搏主频能量比、干扰频率能量比、单波数据点特征变异量、周期变异量、外周阻力、心搏指数；显示模块完成脉搏波波形在智能手机上的实时显示，并用雷达图实时显示基线漂移量、波形变异量、脉搏主频能量比、干扰频率能量比、单波数据点特征变异量、周期变异量，当检测结束时显示脉搏波检测结果分析报告。