[发明专利]一种基于多波长光源和加速度计联合的心率测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于多波长光源和加速度计联合的心率测量装置及方法，该装置包括外壳、设置于外壳内部的存储器、传感器、光源组、感光部件以及生理信号处理电路以及设置于外壳表面的显示模块；所述光源组与感光部件的感光面位于同一平面上，存储器连接感光部件和传感器，生理信号处理电路连接传感器、感光部件以及显示模块；本发明可使用红光和其它多种光源配合加速度计对于人体心率进行高精度测量，方便实用。

技术领域

本发明属于光电传感器领域，尤其涉及一种基于多波长光源和加速度计联合的心率测量装置及方法。

背景技术

目前市场上的绝大多数光电心率传感器，使用单一光源，例如绿光或红外，测量使用者的PPG（光电容积描迹法）信号，而后结合G-sensor（三轴加速度计）或运动传感器等，对使用者的动态或静态心率情况进行估计计算。现有的光电心率传感器，存在下述的问题：计算心率时主要依赖于单色光源所提供的测量信号，实现精度未达到理想的预期。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提出一种基于多波长光源和加速度计联合的心率测量装置及方法。

一种基于多波长光源和加速度计联合的心率测量装置，包括外壳、设置于外壳内部的存储器、传感器、光源组、感光部件以及生理信号处理电路以及设置于外壳表面的显示模块；所述光源组与感光部件的感光面位于同一平面上，存储器连接感光部件和传感器，生理信号处理电路与传感器、感光部件以及显示模块相连；感光部件用于采集光源经过人体组织后的反射信号；传感器用于采集使用者多向加速度信息；存储器用于存储反射信号和多向加速度信息；生理信号处理电路用于根据感光部件采集到的反射信号和传感器采集的多向加速度信息计算心率；显示模块用于显示生理信号处理电路所计算的心率。

进一步的，所述光源组包括参考光源和至少一个对比光源，所述参考光源和对比光源采用相同的发光频率。

进一步的，所述参考光源为红光光源。

进一步的，所述传感器为加速度计或运动传感器。

进一步的，所述感光部件为光电二极管。

进一步的，所述光电二极管后端的采样频率与光源组发光频率一致。

进一步的，所述感光部件上覆盖有透明透光层。

进一步的，所述反射信号包括PPG信号。

进一步的，还包括电源，电源用于为存储器、光源组、传感器、感光部件、显示模块和生理信号处理电路供电。

一种基于多波长光源和加速度计联合的心率测量方法，包括以下步骤：

S1：通过发光频率一致的光源组照射人体组织，发光时间远小于两次亮灯之间的间隔，使得各个光源在同一频率不同时隙上发光；

S2：使用感光部件在相应时隙采集各个光源经过人体组织反射后的信号；

S3：根据加速度计或运动传感器采集使用者的多向加速度信息并判断运动状态；

S4：在时域或频域上剥离出运动干扰信号和心率信号；

S5：结合运动状态排除错判和漏判，并确定运动干扰频率和心率频率重合情况；

S6：对剥离出的心率信号进行计数，得到心率。

本发明的有益效果：可使用红光和其它多种光源配合加速度计对于人体心率进行高精度测量，方便实用。

附图说明

图1是本发明装置结构框图；

图2是本发明流程框图。

具体实施方式