[发明专利]长时间微功耗多光强近红外光测量方法

摘要

长时间微功耗多光强近红外光测量方法，采用不同光强分时发光方式，在保证测量要求的情况下有效降低系统平均功耗，用较低光强和较高频率获得需要高采样率采集的浅层信息，用较高光强和较低频率获得低频深层信息。为了进一步降低系统功耗，提出了采集过程中对光接收和放大电路的优化控制方案，在不需要进行数据采集时，相应部分进入低功耗模式。通过不同光强分时发光和光接收和放大电路的功耗优化，可显著降低整个测量过程中的能量消耗，满足能量有限情况下，利用近红外光进行长时间生理监测的需要。本发明方法可用于利用近红外光对人体进行长时间连续生理监测的可穿戴设备开发。

主权项

1.长时间微功耗多光强近红外光测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、测量过程中，光强选择与发光控制及驱动电路控制发光元件分时发光，整个测量过程分三个阶段：低光强发光阶段、高光强发光阶段和不发光阶段；在低光强发光阶段，光强选择与发光控制及驱动电路控制发光元件发弱光，测量体表动脉信息，低光强接收与放大电路放大接收到信号，当信号稳定后，控制与数据采集电路采集低光强接收与放大电路的输出信号；在高光强发光阶段，光强选择与发光控制及驱动电路控制发光元件发强光，测量身体深部信息，高光强接收与放大电路放大接收到信号，当信号稳定后，控制与数据采集电路采集高光强接收与放大电路的输出信号；在不发光阶段，光强选择与发光控制及驱动电路控制发光元件不发光；步骤二、为了消除测量过程中环境光和系统噪声等背景干扰对测量结果的影响，在不发光阶段对低光强接收与放大电路、高光强接收与放大电路的输出信号进行采样，获得背景信号；为此把不发光阶段又分为两个时段：采集背景时段和不采集背景时段，在采集背景时段，控制与数据采集电路同时采集低光强接收与放大电路和高光强接收与放大电路的输出信号；步骤三、为进一步降低测量功耗，对低光强接收与放大电路、高光强接收与放大电路进行功耗控制；控制分两种情况，第一种情况是不进行背景信号采集，在高光强发光阶段和不发光阶段，低光强接收与放大电路设置为低功耗模式；在低光强发光阶段和不发光阶段，高光强接收与放大电路设置为低功耗模式；第二种情况是进行背景信号采集，在高光强发光阶段和不发光阶段的不采集背景时段，低光强接收与放大电路设置为低功耗模式；在低光强发光阶段和不发光阶段的不采集集背时段，高光强接收与放大电路设置为低功耗模式，实现低功耗模式可以有两种方式：如果低光强接收与放大电路、高光强接收与放大电路有低功耗控制功能，直接控制它们进入低功耗状态；如果低光强接收与放大电路、高光强接收与放大电路无低功耗控制功能，直接关断它们的供电电源。