CN105997034A - 一种心率检测装置、可穿戴设备和心率检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种心率检测方法、心率检测装置和可穿戴设备，以降低心率检测装置或可穿戴设备的功耗，延长电池的续航时间。所述心率检测方法，获取用户的当前生物信号，所述当前生物信号至少包括脉搏波信号；根据所述当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，若是，则对所述当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据；若否，则确定用户的所述当前状态为静止状态，并仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据。

Description

一种心率检测装置、可穿戴设备和心率检测方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种心率检测装置、可穿戴设备和心率检测方法。
背景技术
随着电子信息和智能技术的发展，对于人体机能进行检测的产品越来越丰富，并逐渐小型化和生活化。以心率检测的装置或设备为例，从固定式的心率检装置、便携式的心率检测装置或具备心率检测功能的可穿戴设备(例如眼镜、手套、手表、服饰、鞋子和帽子)均已经应用于生活当中。
对于便携式的心率检测装置或具备心率检测功能的可穿戴设备而言，由于对便携性或穿戴功能具有较高的要求，电池的重量和体积受到很大限制，也就限制了电池所能够储存的电量，由此带来便携式的心率检测装置或具备心率检测功能的可穿戴设备普通续航能力弱的这一亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种心率检测装置、可穿戴设备和心率检测方法，以降低心率检测装置或可穿戴设备的功耗，延长电池的续航时间。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种心率检测方法，包括：
获取用户的当前生物信号，所述当前生物信号至少包括脉搏波信号；
根据所述当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，若是，则对所述当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据；若否，并仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据。
优选的，所述当前生物信号仅包括脉搏波信号，所述根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，包括：
对规定时间长度内获取的所述脉搏波信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述脉搏波信号的频率大于或等于第一阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态。
优选的，所述确定用户的所述当前状态为运动状态后，还包括：
至少还获取体动信号作为所述当前生物信号的一部分。
优选的，所述所述当前生物信号还包括体动信号，所述根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，包括：
对规定时间长度内获取的所述体动信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述体动信号的变化量大于或等于第二阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态；其中，所述体动信号的变化量包括所述体动信号的幅值变化量和频率变化量。
优选的，所述对所述当前生物信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据，包括：
对获取的所述当前生物信号作快速傅立叶变换，得到至少包括脉搏波频谱和体动频谱的频谱信息；
分析所述脉搏频谱得到包括脉搏信号和噪音信号的混合信号，以及分析所述体动频谱中的噪音信号；
根据所述体动频谱中的噪音信号对所述混合信号进行降噪处理，生成用户的所述当前心率数据。
优选的，所述仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据，包括：
对所述脉搏波信号进行分析；
确定所述脉搏波信号中各个波谷、波峰及相邻两个所述波谷或相邻两个所述波峰的间隔，得到所述脉搏波信号中所述波谷、所述波峰的幅值变化曲线和间隔信号；
根据所述幅值变化曲线和所述间隔信号生成用户的所述当前心率数据。
优选的，所述当前生物信号为模拟信号时，还包括：将所述当前生物信号转换为数字信号。
本发明实施例有益效果如下：通过对分析实时获取的生物信号(例如所述脉搏波信号和所述体动信号)，判断用户的所述当前状态并根据不同的所述当前状态以功耗不同的处理模式进行信号处理，在用户处于静止状态时仅对所述脉搏波信号进行处理并生成用户的所述当前心率数据，降低了设备功耗。
本发明实施例提供一种心率检测装置，包括：
获取单元，用于获取用户的当前生物信号，所述当前生物信号至少包括脉搏波信号；
所述处理单元，用于根据所述当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，若是，则对所述当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据；若否，则确定用户的所述当前状态为静止状态，并仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据。
优选的，所述获取单元包括光电传感器、压力传感器、加速度传感器、气压传感器和图像传感器中的任意一种或组合。
优选的，所述处理单元根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，具体包括:
对规定时间长度内获取的所述脉搏波信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述脉搏波信号的频率大于或等于第一阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态。
优选的，所述装置还包括反馈单元，用于向所述获取单元反馈用户的所述当前状态为运动状态的信息，使所述获取单元至少还获取体动信号作为所述当前生物信号的一部分。
优选的，所述当前生物信号还包括体动信号，所述处理单元根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，具体包括:
对规定时间长度内获取的所述体动信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述体动信号的变化量大于或等于第二阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态；其中，所述体动信号的变化量包括所述体动信号的幅值变化量和频率变化量。
优选的，所述处理单元对所述当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据，具体包括：
对实时获取的所述当前生物信号作快速傅立叶变换，得到至少包括脉搏波频谱和体动频谱的频谱信息；
分析所述脉搏频谱得到包括脉搏信号和噪音信号的混合信号，以及分析所述体动频谱中的噪音信号；
根据所述体动频谱中的噪音信号对所述混合信号进行降噪处理，生成用户的所述当前心率数据。
优选的，所述处理单元仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据，具体包括：
对所述脉搏波信号进行分析；
确定所述脉搏波信号中各个波谷、波峰及相邻两个所述波谷或相邻两个所述波峰的间隔，得到所述脉搏波信号中所述波谷、所述波峰的幅值变化曲线和间隔信号；
根据所述幅值变化曲线和所述间隔信号生成用户的所述当前心率数据。
优选的，还包括信号转换单元，用于在所述获取单元获取的所述当前生物信号为模拟信号时，将所述当前生物信号转换为数字信号后提供给所述处理单元。
优选的，所述信号转换单元为A/D转换芯片、A/D转换电路、包括A/D转换芯片或A/D转换电路的电路板。
优选的，所述处理单元为中央处理器、单片机、微型控制单元、数字信号处理和ARM处理器中的任意一种或组合。
优选的，所述装置还包括存储单元和显示单元；
所述存储单元，用于存储所述获取单元获取所述当前生物信号对应的数据，以及用于存储所述处理单元生成的用户的所述当前心率数据；
所述显示单元，用于显示所述当前生物信号对应的数据或波形，以及用于所述当前心率数据。
优选的，所述存储单元为随机存取存储器、只读存储器和磁盘中的任意一种或组合。
本发明实施例还提供一种可穿戴设备，包括如上实施例提供的心率检测装置，所述可穿戴设备还包括为所述心率检测装置供电的电源。
本发明实施例有益效果如下：通过对分析实时获取的生物信号(例如所述脉搏波信号和所述体动信号)，判断用户的所述当前状态并根据不同的所述当前状态以功耗不同的处理模式进行信号处理，在用户处于静止状态时仅对所述脉搏波信号进行处理并生成用户的所述当前心率数据，降低了设备功耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种心率检测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的第一种心率检测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第二种心率检测装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第三种心率检测装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第四种心率检测装置的结构示意图；
图6为图5所示的第四种心率检测装置进行心率检测的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种可穿戴设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明实施例提供一种心率检测方法，包括：
101，获取用户的当前生物信号，当前生物信号至少包括脉搏波信号。
需要说明的是，生物信号可以是电信号，如心电波信号、脑电波信号、肌电波信号和细胞电波信号；也可以是非电信号，如体温信号、血压信号、脉搏波信号和体动信号等等，在此不再赘述。
102，根据当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，若是，则对当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据；若否，并仅对脉搏波信号进行处理，生成用户的当前心率数据。
显然，为了在处理当前生物信号时节省功耗，期望针对用户不同的当前状态选择不同数量或不同种类的信号进行处理，从而以较小的功耗得到用户的当前心率数据。在此之前，需要判断用户的当前状态，基于当前生物信号所包括的具体信号种类(如脉搏波信号、体动信号、脑电波信号和肌电波信号等等)，可以提供具体的判断方法。
一个以脉搏波信号判断用户的当前状态的例子，如下：
当前生物信号仅包括脉搏波信号时，根据当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，包括：
对规定时间长度内获取的脉搏波信号进行分析，若规定时间长度内获取的脉搏波信号的频率大于或等于第一阈值，确定用户的当前状态为运动状态，否则确定用户的当前状态为静止状态。
通常的，人在进行运动时的脉搏跳动相对于静目时会加快，因此可以对脉搏波信号进行频域分析，从而得到脉搏波信号的频率，以该频率作为判断用户是否处于运动状态的参数。而作为判断用户的当前状态是否为运动状态的脉搏波信号的频率，可以理解为脉搏波信号的单位时间内的波峰出现的次数，例如单位时间内脉搏波信号的波峰出现的次数大于或等于第一阈值，即脉搏波信号的波峰出现的次数与单位时间的比值大于或等于第一阈值，则确定用户的当前状态为运动状态；又例如，单位时间内脉搏波信号的波峰出现的次数小于第一阈值，即脉搏波信号的波峰出现的次数与单位时间的比值小于第一阈值，确定用户的当前状态为静止状态。
显然，以脉搏波信号判断用户的当前状态比较容易实现，而且脉搏波信号的频域分析结果也可以作为后续信号处理时的参考，能够进一步的节省功耗。但是，由于脉搏波信号的信噪比较小，容易受到干扰，因此仅以脉搏波信号进行判断用户的当前状态或者生成当前心率数据，可能会有较大的误差，因此在判断方式上也可以以其它生物信号进行判断，如以体动信号判断用户的当前状态；即使以脉搏波信号判断用户的当前状态，也可以在确定用户的当前状态为运动状态后，再获取其它生物信号作为当前生物信号生成当前心率数据，例如获取体动信号作为当前生物信号生成当前心率数据，或者，获取体动信号后与脉搏波信号一起作为当前生物信号生成当前心率数据，或者，获取更多的生物信号作为当前生物信号生成当前心率数据。
一个以脉搏波信号判断用户的当前状态并重新获取体动信号的例子，如下：
对规定时间长度内获取的脉搏波信号进行分析，若规定时间长度内获取的脉搏波信号的频率大于或等于第一阈值，确定用户的当前状态为运动状态，否则确定用户的当前状态为静止状态；
确定用户的当前状态为运动状态后，至少还获取体动信号作为当前生物信号的一部分。
一个以体动信号判断用户的当前状态并重新获取体动信号的例子，如下：
当前生物信号还包括体动信号，根据当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，包括：
对规定时间长度内获取的体动信号进行分析，若规定时间长度内获取的体动信号的变化量大于或等于第二阈值，确定用户的当前状态为运动状态，否则确定用户的当前状态为静止状态；其中，体动信号的变化量包括体动信号的幅值变化量和频率变化量。
以上实施例仅是以脉搏波信号或体动信号判断用户的当前状态进行说明，应该理解本发明可以以脉搏波信号和体动信号的其它生物信号判断用户的当前状态。
对于用户处于运动状态时，为了消除脉搏波信号中的噪音，可以以体动信号作为辅助，即当前生物信号至少包括脉搏波信号和体动信号，对当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据，包括：
对获取的当前生物信号作快速傅立叶变换，得到至少包括脉搏波频谱和体动频谱的频谱信息；
分析脉搏频谱得到包括脉搏信号和噪音信号的混合信号，以及分析体动频谱中的噪音信号；
根据体动频谱中的噪音信号对混合信号进行降噪处理，生成用户的当前心率数据。
而对于用户处于静止状态时，可以仅对脉搏波信号进行处理，生成用户的当前心率数据，包括：
对脉搏波信号进行分析；
确定脉搏波信号中各个波谷、波峰及相邻两个波谷或相邻两个波峰的间隔，得到脉搏波信号中波谷、波峰的幅值变化曲线和间隔信号；
根据幅值变化曲线和间隔信号生成用户的当前心率数据。
需要说明的是，由于采集不同的生物信号的方式有所差异，因此采集到的生物信号有的是模拟信号，有的是数字信号。为了方便处理，因此也可以在当前生物信号为模拟信号时，将当前生物信号转换为数字信号。
本发明实施例有益效果如下：通过对分析实时获取的生物信号(例如脉搏波信号和体动信号)，判断用户的当前状态并根据不同的当前状态以功耗不同的处理模式进行信号处理，在用户处于静止状态时仅对脉搏波信号进行处理并生成用户的当前心率数据，降低了设备功耗。
参见图2，本发明实施例提供第一种心率检测装置，包括获取单元21和处理单元22。
获取单元21，用于获取用户的当前生物信号，当前生物信号至少包括脉搏波信号。
需要说明的是，生物信号可以是电信号，如心电波信号、脑电波信号、肌电波信号和细胞电波信号；也可以是非电信号，如体温信号、血压信号、脉搏波信号和体动信号等等，在此不再赘述。
基于不同的生物信号，可以采用相对应的获取元件组成获取单元21。优选的，获取单元21包括光电传感器、压力传感器、加速度传感器、气压传感器和图像传感器中的任意一种或组合。
处理单元22，用于根据当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，若是，则对当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据；若否，则确定用户的当前状态为静止状态，并仅对脉搏波信号进行处理，生成用户的当前心率数据。
处理单元22具有多种判断用户当前状态的方式：
例如，处理单元22根据当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，具体包括:
对规定时间长度内获取的脉搏波信号进行分析，若规定时间长度内获取的脉搏波信号的频率大于或等于第一阈值，确定用户的当前状态为运动状态，否则确定用户的当前状态为静止状态。
本实施例中，处理单元22分析脉搏波信号，并根据脉搏波信号的频率判断用户的当前状态，容易实现。需要注意的是，脉搏波信号是一波形曲线，根据获取单元21所采用的元件或运算方式的不同，该波形曲线的幅值可能有所不同，但是这并不影响以脉搏波信号的频率判断当前状态是否为运动状态；而脉搏波信号的频率可以视为脉搏，对于通常意义上的正常人而言(运动员或经过特殊训练的人除外)，脉搏在60～100次/分钟。基于不同的监测目的和要求，可以灵活设置第一阈值。
又例如，处理单元22根据当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，具体包括:
对规定时间长度内获取的体动信号进行分析，若规定时间长度内获取的体动信号的变化量大于或等于第二阈值，确定用户的当前状态为运动状态，否则确定用户的当前状态为静止状态；其中，体动信号的变化量包括体动信号的幅值变化量和频率变化量。
本实施例中，处理单元22分析体动信号，并根据体动信号的幅值变化量和频率变化量判断用户的当前状态，能够减少外界干扰，得到更准确的判断结果。
在判断用户的当前状态为运动状态或静止状态后，需要针对不同的状态选择不同的处理模式，例如在静止状态时以相对运动状态更小功耗的处理模式处理信号，该处理模式包括对所处理的生物信号的选择，以及对所选择的生物信号的处理方式。例如，静止状态时，仅对脉搏波信号进行处理，运动状态时，对包括脉搏波信号和其它生物信号的当前生物信号进行处理。具体说明如下：
优选的，处理单元22对当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据，具体包括：
对实时获取的当前生物信号作快速傅立叶变换，得到至少包括脉搏波频谱和体动频谱的频谱信息；
分析脉搏频谱得到包括脉搏信号和噪音信号的混合信号，以及分析体动频谱中的噪音信号；
根据体动频谱中的噪音信号对混合信号进行降噪处理，生成用户的当前心率数据。
上述的处理方式较多的用于运动状态时，通过体动信号的分析结果来消除脉搏波信号中的噪音信号。
而对于静止状态或者仅有脉搏波信号时，处理单元22仅对脉搏波信号进行处理，生成用户的当前心率数据，具体包括：
对脉搏波信号进行分析；
确定脉搏波信号中各个波谷、波峰及相邻两个波谷或相邻两个波峰的间隔，得到脉搏波信号中波谷、波峰的幅值变化曲线和间隔信号；
根据幅值变化曲线和间隔信号生成用户的当前心率数据。
由于仅对脉搏波信号进行处理，降低了功耗。
优选的，处理单元22为中央处理器、单片机、微型控制单元、数字信号处理和ARM处理器中的任意一种或组合。
如图3所示，提供第二种心率检测装置，该心率检测装置还可以具有其它的功能，例如存储、显示、报警等等，因此心率检测装置还可以包括存储单元23和显示单元24；
存储单元23，用于存储获取单元21获取当前生物信号对应的数据，以及用于存储处理单元22生成的用户的当前心率数据；
显示单元24，用于显示当前生物信号对应的数据或波形，以及用于当前心率数据。
基于不同目的，存储单元23可以为随机存取存储器、只读存储器和磁盘中的任意一种或组合。
图2和图3所示的心率检测装置中，获取单元21所获取的生物信号可能是模拟信号，也可能是数字信号，而在获取的生物信号为模拟信号时，为了方便后续的处理，可以在获取单元21将生物信号发送给处理单元22之前将该生物信号转换为数字信号，因此提供如图4所示的第三种心率检测装置，该心率检测装置在图3的基础上还包括信号转换单元25，信号转换单元25用于在获取单元21获取的当前生物信号为模拟信号时，将当前生物信号转换为数字信号后提供给处理单元22。
优选的，信号转换单元为A/D转换芯片、A/D转换电路、包括A/D转换芯片或A/D转换电路的电路板。
相似的，图2至图4所示的心率检测装置中，处理单元22可以根据脉搏波信号或体动信号判断用户的当前状态，也可以根据其它的生物信号判断用户的当前状态，在此不再赘述。而处理单元22以脉搏波信号判断用户的当前状态，并不表示处理单元22在后续处理中仅处理脉搏波信号，若判断得到用户的当前状态为运动状态，还可以对其它生物信号进行处理，例如体动信号、体温信号、脑电波信号等等，基于这种情况，可以在初始获取信号时直接获取包括脉搏波信号和其它信号的多种信号组成当前生物信号，但是仅以脉搏波信号作为判断用户的当前状态的参数；也可以在初始获取信号时仅获取脉搏波信号，而判断用户的当前状态为运动状态后再获取其它生物信号并与脉搏波信号共同组成当前生物信号，该种获取方式能够减小初始获取信号时的工作量，从而进一步降低心率检测装置的功耗。因此提供如图5所示的第四种心率检测装置，该心率检测装置在图4的基础上还包括反馈单元26，反馈单元26用于向获取单元21反馈用户的当前状态为运动状态的信息，使获取单元21至少还获取体动信号作为当前生物信号的一部分。通过反馈单元2反馈之后，再获取脉搏波信号之外的其它信号，可以使获取单元21在初始获取信号时的工作量减小，从而进一步降低心率检测装置的功耗。
为了更清楚的理解本发明，结合图5所示的心率检测装置提供图6所示的心率检测流程图，如下：
601，获取用户的当前生物信号。可以利用图5所示的获取单元21获取用户的当前生物信号，但是应该注意的是，由于具体的实现时有所差异，可以仅获取脉搏波信号，也可以获取脉搏波信号和体动信号，或者也可以获取脉搏波信号和其它信号，本实施例仅是脉搏波信号和体动信号进行说明。
602，判断当前生物信号是否仅包括脉搏波信号。该步骤在具体实现时，可以由图5所示的处理单元22进行判断。当然，也可以由获取单元21自身向处理单元22发送当前生物信号包括何种具体信号的提示信息，在此不再赘述。如果当前生物信号仅包括脉搏波信号，则执行步骤603；如果当前生物信号包括脉搏波信号和体动信号，则执行步骤607。
603，通过脉搏波信号判断用户的当前状态是否为运动状态，如果是运动状态，则执行604；如果是静止状态，则执行步骤606。
604，获取体动信号，对脉搏波信号和体动信号进行处理。由于用户的当前状态为运动状态，因此需要对脉搏波信号进行降噪，而当前生物信号仅包括脉搏波信号，因此要获取体动信号。可以由图5所示的反馈单元26向获取单元21反馈用户的当前状态为运动状态的信号，从而使获取单元21获取体动信号，以便处理单元22根据体动信号对脉搏波信号进行降噪处理。
605，根据脉搏波信号和体动信号生成用户的当前心率数据。由图5所示的处理单元22根据脉搏波信号和体动信号生成用户的当前心率数据。
606，仅对脉搏波信号处理，根据脉搏波信号生成用户的当前心率数据。在步骤603或步骤607判断用户的当前状态为静止状态时，可以仅对脉搏波信号进行处理，不需要再获取体动信号。
607，通过体动信号判断用户是否为运动状态。在步骤602判断当前生物信号包括脉搏波信号和体动信号时，可以根据体动信号判断用户是否为运动状态。在判断用户的当前状态为运动状态时，执行步骤608；在判断用户的当前状态为静止状态时，执行步骤606。
608，对脉搏波信号和体动信号进行处理。由于步骤602已经确定获取的当前生物信号是包括本动信号和脉搏波信号的，因此有别于步骤604，不需要再重新获取体动信号，直接对脉搏波信号和体动信号进行处理即可，之后执行步骤605。
在各步骤执行过程中，可以由图5所示的存储单元23对各信号的波形参数、对脉搏波信号和体动信号进行处理的结果和生成的当前心率数据进行存储，并由显示单元24进行显示。而在当前生物信号为模拟信号时，也可以由信号转换单元25转换为数字信号，在此不再赘述。
本发明实施例有益效果如下：心率检测装置能够根据用户的不同当前状态以功耗不同的处理模式进行信号处理，在用户处于静止状态时仅对脉搏波信号进行处理并生成用户的当前心率数据，降低了设备功耗，从而延长为心率检测装置供电的电池的续航时间。
本发明实施例有益效果如下：心率检测装置能够根据用户的不同当前状态以功耗不同的处理模式进行信号处理，在用户处于静止状态时仅对脉搏波信号进行处理并生成用户的当前心率数据，降低了设备功耗，从而延长为心率检测装置供电的电池的续航时间。
基于同样的发明思想，本发明实施例还提供一种可穿戴设备，包括如上实施例提供的心率检测装置，还包括为心率检测装置供电的电源。图7提供的一种可穿戴设备，包括：第一传感器711和第二传感器712构成传感器71，用于实时获取用户的脉搏波信号和体动信号；微型控制单元72根据脉搏波信号和体动信号判断用户的当前状态，选择不同的处理模式，例如在用户的当前状态为运动状态时，对脉搏波信号和体动信号进行处理并生成当前心率数据，又例如，在用户的当前状态为静止状态时，仅对脉搏波信号进行处理并生成当前心率数据；只读存储器(Read Only Memory，ROM)731和随机读取存储器(RandomAccess Memory，RAM)732构成存储器73，以存储脉搏波信号、体动信号和/或当前心率数据，同时，随机读取存储器732还可以为微型控制单元72提供缓存辅助，以加快微型控制单元72的处理速度；显示器74可以显示脉搏波信号、体动信号和/或当前心率数据，当然也可以显示其它信息，在此不再赘述。可穿戴设备可以是眼镜、手套、手表、服饰、鞋子和帽子中的任意一种。
当然，还可以包括A/D转换器75，用于在传感器71获取的脉搏波信号和体动信号为模拟信号时，将该些信号转换为数据信号，并提供给微型控制单元72。
还可以包括反馈元件77，用于向传感器71反馈用户的当前状态为运动状态的信息，使传感器71至少还获取体动信号作为当前生物信号的一部分。基于反馈元件77的功能，传感器71可以在初始获取信号时仅获取脉搏波信号，接收到反馈元件77反馈的信息之后，传感器71再去获取脉搏波信号之外的其它信号，可以使传感器71在初始获取信号时的工作量减小，从而进一步降低可穿戴设备的功耗。
为了简化附图，电源未示出。但应该理解，电源可以为穿戴设备的上述各个部件进行供电。
本发明实施例有益效果如下：可穿戴设备能够根据用户的不同当前状态以功耗不同的处理模式进行信号处理，在用户处于静止状态时仅对脉搏波信号进行处理并生成用户的当前心率数据，降低了设备功耗，从而延长为心率检测装置供电的电池的续航时间。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种心率检测方法，其特征在于，包括：
获取用户的当前生物信号，所述当前生物信号至少包括脉搏波信号；
根据所述当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，若是，则对所述当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据；若否，并仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前生物信号仅包括脉搏波信号，所述根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，包括：
对规定时间长度内获取的所述脉搏波信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述脉搏波信号的频率大于或等于第一阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定用户的所述当前状态为运动状态后，还包括：
至少还获取体动信号作为所述当前生物信号的一部分。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前生物信号还包括体动信号，所述根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，包括：
对规定时间长度内获取的所述体动信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述体动信号的变化量大于或等于第二阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态；其中，所述体动信号的变化量包括所述体动信号的幅值变化量和频率变化量。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述对所述当前生物信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据，包括：
对获取的所述当前生物信号作快速傅立叶变换，得到至少包括脉搏波频谱和体动频谱的频谱信息；
分析所述脉搏频谱得到包括脉搏信号和噪音信号的混合信号，以及分析所述体动频谱中的噪音信号；
根据所述体动频谱中的噪音信号对所述混合信号进行降噪处理，生成用户的所述当前心率数据。
6.如权利要求1、2和4中任一项所述的方法，其特征在于，所述仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据，包括：
对所述脉搏波信号进行分析；
确定所述脉搏波信号中各个波谷、波峰及相邻两个所述波谷或相邻两个所述波峰的间隔，得到所述脉搏波信号中所述波谷、所述波峰的幅值变化曲线和间隔信号；
根据所述幅值变化曲线和所述间隔信号生成用户的所述当前心率数据。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前生物信号为模拟信号时，还包括：将所述当前生物信号转换为数字信号。
8.一种心率检测装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取用户的当前生物信号，所述当前生物信号至少包括脉搏波信号；
所述处理单元，用于根据所述当前生物信号判断用户的当前状态是否为运动状态，若是，则对所述当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据；若否，则确定用户的所述当前状态为静止状态，并仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括光电传感器、压力传感器、加速度传感器、气压传感器和图像传感器中的任意一种或组合。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理单元根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，具体包括:
对规定时间长度内获取的所述脉搏波信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述脉搏波信号的频率大于或等于第一阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括反馈单元，用于向所述获取单元反馈用户的所述当前状态为运动状态的信息，使所述获取单元至少还获取体动信号作为所述当前生物信号的一部分。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述当前生物信号还包括体动信号，所述处理单元根据所述当前生物信号判断用户的所述当前状态是否为运动状态，具体包括:
对规定时间长度内获取的所述体动信号进行分析，若所述规定时间长度内获取的所述体动信号的变化量大于或等于第二阈值，确定用户的所述当前状态为运动状态，否则确定用户的所述当前状态为静止状态；其中，所述体动信号的变化量包括所述体动信号的幅值变化量和频率变化量。
13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述处理单元对所述当前生物信号进行处理，生成用户的当前心率数据，具体包括：
对所述当前生物信号作快速傅立叶变换，得到至少包括脉搏波频谱和体动频谱的频谱信息；
分析所述脉搏频谱得到包括脉搏信号和噪音信号的混合信号，以及分析所述体动频谱中的噪音信号；
根据所述体动频谱中的噪音信号对所述混合信号进行降噪处理，生成用户的所述当前心率数据。
14.如权利要求8至12任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元仅对所述脉搏波信号进行处理，生成用户的所述当前心率数据，具体包括：
对所述脉搏波信号进行分析；
确定所述脉搏波信号中各个波谷、波峰及相邻两个所述波谷或相邻两个所述波峰的间隔，得到所述脉搏波信号中所述波谷、所述波峰的幅值变化曲线和间隔信号；
根据所述幅值变化曲线和所述间隔信号生成用户的所述当前心率数据。
15.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括信号转换单元，用于在所述获取单元获取的所述当前生物信号为模拟信号时，将所述当前生物信号转换为数字信号后提供给所述处理单元。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述信号转换单元为A/D转换芯片、A/D转换电路、包括A/D转换芯片或A/D转换电路的电路板。
17.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理单元为中央处理器、单片机、微型控制单元、数字信号处理和ARM处理器中的任意一种或组合。
18.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储单元和显示单元；
所述存储单元，用于存储所述获取单元获取所述当前生物信号对应的数据，以及用于存储所述处理单元生成的用户的所述当前心率数据；
所述显示单元，用于显示所述当前生物信号对应的数据或波形，以及用于所述当前心率数据。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述存储单元为随机存取存储器、只读存储器和磁盘中的任意一种或组合。
20.一种可穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求8至19任一项所述的心率检测装置，还包括为所述心率检测装置供电的电源。
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