[发明专利]一种PPG设备的信号调整方法和PPG设备

说明书

本申请实施例提供一种PPG设备的信号调整方法以及PPG设备。方法包括：当背景光数据不满足预设的背景光数据区间，或者，实际的有效光数据不满足预设的第一有效光数据区间时，执行调光操作，调光操作包括：确定预估电流传输比；预估光源需要的驱动电流和模拟前端需要的增益；根据预估的光源需要的驱动电流、模拟前端需要的增益和预估电流传输比计算得到PPG设备的预估的有效光数据；当预估的有效光数据满足预设的第二有效光数据区间时，根据预估的光源需要的驱动电流和模拟前端需要的增益，生成电流/增益待调整值。根据本申请实施例的方法，可以使PPG信号快速的自适应的收敛于ADC的动态范围内。

技术领域

本申请涉及智能设备技术领域，特别涉及一种PPG设备的信号调整方法和PPG设备。

背景技术

心率值可以反映一个人的心脏活动能力，进而从侧面衡量人体的健康状态。医院中测心率多采用心电图的方式，这在日常活动以及运动中是不便测量的。

光电容积描记（photoplethysmographic，PPG）方案是一种使用可控光源（例如，发光二极管（Light Emitting Diode，LED））照射人体皮肤，采用模拟前端（Analog FrontEnd，AFE）连接光电二极管（Photo-Diode，PD）作为探测器，测量光源光线经过人体血管和组织反射、吸收后的衰减光，从而描记出血管的搏动状态并测量脉搏波的方法。由于PPG方案具有测量信号获得简单、测量装置易于佩戴的特点，其逐渐成为非医院条件下测量血氧、脉搏及心率的主要方法。

在PPG设备中，在探测器采样到PPG信号后，模拟量的PPG信号会传输到模拟/数字转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）以转化成数字量。ADC将数字量的PPG信号输出到其他控制逻辑如心率、心率变异性(Heart rate v ariability，HRV)算法等。心率算法、HRV算法对PPG信号的稳定性要求较高，在PPG信号的交直比一定的情况下，DC量的变大，AC量就能相应的增加，就能增加心率、HRV等算法的准确性。由于ADC 的动态范围有一定的限制，因此，为了确保PPG信号的信号质量稳定在最佳状态，就需要限制PPG信号的范围收敛在ADC的动态范围内。

在实际应用场景中，PPG设备的部件参数变化（例如，PPG设备部件硬件性能衰退导致部件参数变化）以及使用环境变化会直接影响到PPG信号的采样。例如，PPG信号会受到背景光、PPG设备光源发光强度和角度、PPG设备光源离散性、数据采样窗口距离皮肤距离和角度、皮肤的颜色、皮肤下组织特性、PD大小和光电转换效率、AFE增益等因素的影响。当PPG设备的部件参数和/或使用环境发生变化时，可能会导致PPG信号超出ADC的动态范围。

发明内容

针对PPG设备的PPG信号超出ADC的动态范围的问题，本申请提供了一种PPG设备的信号调整方法和PPG设备，以及，一种计算机可读存储介质。

本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请一实施例提供了一种PPG设备的信号调整方法，包括：

采样背景光数据和混合光数据；

根据所述背景光数据，判断所述背景光数据是否满足预设的背景光数据区间，和/或，根据计算出的实际的有效光数据，判断所述有效光数据是否满足预设的第一有效光数据区间，其中，所述实际的有效光数据为所述混合光数据与所述背景光数据的差值；

当所述背景光数据不满足所述预设的背景光数据区间，或者，所述实际的有效光数据不满足预设的第一有效光数据区间时，执行调光操作，所述调光操作包括：

根据预设的电流传输比或所述PPG设备的实际电流传输比确定预估电流传输比；

基于PPG设备的光源当前的驱动电流、模拟前端当前的增益、采样的背景光数据和混合光数据，预估所述光源需要的驱动电流和所述模拟前端需要的增益；