CN106419885A - 一种心率监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心率监测装置及方法，该装置包括：心率监测单元，用于利用光产生器产生单波长光的入射光至人体皮肤；分析处理单元，获取该单波长光的反射光，对该入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值；显示输出单元，用于将该分析处理单元计算出的心率值进行显示输出，本发明操作简单、携带方便且可以连续检测心率值以及绘制心率曲线，并可以根据用户输入选择输出当前心率值或输出某段心率曲线，利用心率曲线反映出用户在某段时间内的心率情况。

Description

一种心率监测装置及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种可实现精准检测人体心率、对人体心率连续监测并绘制心率曲线的智能心率监测装置及方法。

背景技术

随着信息技术的发展，工作、学习的压力增大，当今社会人们对“健康生活”、“便捷生活”的关注度也越来越高。通过简单的操作，实时获知自身健康状况，成为新一轮的电子产品需求方向，因而，市面上出现了越来越多的人体健康监测仪，例如像血压监测仪，血糖检测仪等等。

另外，随着人口的老龄化以及生活节奏的加快，越来越多的人随着年龄的增长或者由于生活压力而患上了心脏疾病。罹患心脏疾病的患者在心脏疾病出现的时候通常会出现心率过缓或者心率过速的情况，此时，如果不及时对患者进行抢救，则患者会出现生命危险，因此，对于有心脏疾病的患者而言，心率监测至关重要。

因此，目前市面上也出现了很多心率监测装置，例如心率监测仪，但这些心率监测仪普遍存在如下问题：操作复杂，且携带不方便，不能实时监测人体心率值。众所周知，人体的心率值在一天中一般是有较大变化的，例如早上和中午，晚上的数据差距较明显，这样目前的心率监测仪都只能反应当前的心率 值的心率计，可能测出的数据不稳定，不具说服力。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种心率监测装置及方法，其操作简单，携带方便且可以连续检测心率值，绘制心率曲线，并可以根据用户输入选择输出当前心率值还是输出某段心率曲线，利用心率曲线反映出用户在某段时间内的心率情况，使结果更加具有说服力，更加准确。

为达上述目的，本发明提出一种心率监测装置，包括：

心率监测单元，用于利用光产生器产生单波长光的入射光至人体皮肤；

分析处理单元，获取该单波长光的反射光，对该入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值；

显示输出单元，用于将该分析处理单元计算出的心率值进行显示输出。

进一步地，该心率监测装置还包括存储单元，用于存储该分析处理单元计算出的心率值。

进一步地，该分析处理单元根据存储的心率值，将预设时间段内心率值以心率曲线形式通过该显示输出单元显示输出。

进一步地，该心率监测装置还包括：

判断单元，用于判断该分析处理单元计算出的心率值是否处于预设的心率控制范围内，并于判断结果为否时启动通信单元；

通信单元，在该判断单元的启动下，拨打预存的电话号码，以通知预存电话号码的使用者。

进一步地，该心率监测装置还包括报警单元，以于该判断单元判断出用户当前的心率值超出或低于预设的心率控制范围时，进行报警。

进一步地，该心率计算公式为：

其中，n表示血液组织的折射率，C表示光在真空中的传播速率，λ为该单波长光的波长。

为达到上述目的，本发明还提供一种心率监测方法，包括如下步骤：

步骤一，利用光产生器产生单波长光的入射光至人体皮肤，该单波长光经人体皮肤血液组织反射，返回反射光至该心率监测装置；

步骤二，分析处理单元获取该反射光，对入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值；

步骤三，利用显示输出单元将该分析处理单元的分析处理结果进行显示输出。

进一步地，于步骤二后，还包括如下步骤：

将该分析处理单元计算出的心率值存储于一存储单元。

该分析处理单元根据存储的心率值，将预设时间段内的心率值以心率曲线形式显示输出。

进一步地，于步骤二后，还包括如下步骤：

判断当前心率值是否处于预设的心率控制范围内；

于判断结果为否时，启动通信单元拨打预存的电话号码。

进一步地，于判断结果为否时，启动报警单元进行报警。

与现有技术相比，本发明一种心率监测装置及方法通过利用光产生器产生单波长光至人体皮肤，该单波长光经人体皮肤血液组织反射，返回反射光至心率监测装置，通过对入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值，本发明操作简单，携带方便且可以连续检测心率值，绘制心率曲线，并可以根据用户输入选择输出当前心率值还是输出某段心率曲线，利用心率曲线反映出用户在某段时间内的心率情况，使结果更加具有说服力，更加准确。

附图说明

图1为本发明一种心率监测装置之第一较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例中心率监测装置的原理示意图；

图3为本发明一种心率监测装置之第二较佳实施例的结构示意图；

图4为本发明一种心率监测装置之第三较佳实施例的结构示意图；

图5为本发明一种心率监测装置之具体实施例的结构示意图；

图6为本发明具体实施例中数据选择器结构示意图；

图7为本发明一种心率监测方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种心率监测装置之第一较佳实施例的结构示意图。如图1所示，本发明一种心率监测装置，包括：心率监测单元10、分析处理单元20以及显示输出单元30。

其中，心率监测单元10，用于利用光产生器产生单波长光至人体，该单波长光经人体皮肤血液组织反射，返回反射光至心率监测装置；分析处理单元20，获取该反射光，对入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值；显示输出单元30，用于将分析处理单元20计算出的心率值进行显示输出。

图2为本发明较佳实施例中心率监测装置的原理示意图。首先心率监测单元利用光产生器发出单波长光，单波长光经过皮肤血液组织反射，由分析处理单元20的分析仪接受反射光，最后分析仪测量入射/反射光。因为血液对特定波长的光有吸收作用，每次心脏泵血时都会使该波被大量吸收，因此就可以确定此时的心率。原理如下：

V＝C/n (1)

其中，n表示血液组织的折射率，C表示光在真空中的传播速率，V表示光在血液组织中的传播速率，根据(1)式可以求得光在皮肤组织中的传播速率V值，由公式(2)得：

f＝V/λ (2)

λ为单波长光的波长，由公式(2)得出f，f为相应心率值。即心率计算公式为：

图3为本发明一种心率监测装置之第二较佳实施例的结构示意图。在本发明第二较佳实施例中，本发明之心率监测装置除包括心率监测单元10、分析处理单元20以及显示输出单元30外，还包括存储单元40，用于存储分析处理单元20每次计算出的心率值，分析处理单元20根据存储的心率值，将预设时间段内(例如30分钟)心率值以心率曲线形式通过显示输出单元30予以显示输出。

图4为本发明一种心率监测装置之第三较佳实施例的结构示意图。在本发明第三较佳实施例中，本发明之心率监测装置除包括心率监测单元10、分析处理单元20、显示输出单元30以及存储单元40外，还包括判断单元50以及通信单元60，判断单元50用于判断分析处理单元20计算出心率值是否处于预设的心率控制范围内，并于判断结果为否时启动通信单元60；通信单元60在判 断单元50的启动下，拨打预存的电话号码，以通知预存电话号码的使用者。也就是说，若判断单元50判断出用户当前的心率值超出或低于预设的心率控制范围，则会拨打预存的电话号码以进行通知。假如预设的心率控制范围为60-100，当分析处理单元20计算出当前的心率值为50时，判断单元50判断出当前的心率值不在60-100范围内，则会拨打预存的电话号码进行通知。

较佳地，本发明之心率监测装置还包括报警单元，判断单元50于判断出用户当前的心率值超出或低于预设的心率控制范围时，启动该报警单元进行报警，在本发明较佳实施例中，报警单元可通过蜂鸣器进行报警。

图5为本发明一种心率监测装置之具体实施例的结构示意图。在本发明具体实施例中，心率监测装置设置于可供用户佩戴的手环上，当然，本发明不以此为限，心率监测装置也可设置于其他可穿戴设备上，存储单元40为一存储器，分析处理单元20为处理器，显示输出单元30为一LCD，存储单元具有相应的地址，存储单元将每次检测到的值，存储于存储单元内，处理器具有图形处理芯片，图形处理芯片可以将存储单元存储的心率值转化为心率曲线，因此由图形处理芯片便可以输出某段时间的心率曲线。在本发明具体实施例中，心率监测装置有两种显示方式：1、通过心率检测将当前的心率值显示到LCD屏上；2通过存储器将心率检测的结果存储起来，接着经过处理器处理绘制出心率曲线，最后将心率曲线显示出来。以上两种方式提供用户选择，用户只需要按相应的按钮便会选择显示当前心率值还是某一段时间的心率曲线。

在本发明具体实施例中，LCD可以通过一个数据选择器，例如选择显示01(当前心率值)、选择11(心率曲线)，数据选择器结构如图6所示，其对应的真值表如表1所示：

表1

图7为本发明一种心率监测方法的步骤流程图。如图7所示，本发明一种心率监测方法，包括如下步骤：

步骤701，利用光产生器产生单波长光至人体皮肤，该单波长光经人体皮肤血液组织反射，返回反射光至心率监测装置。

步骤702，分析处理单元获取该反射光，对入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值。在本发明较佳实施例中，该心率计算公式为：

步骤703，利用显示输出单元将分析处理单元的处理结果进行显示输出。

较佳地，于步骤702后，本发明之心率监测方法还包括如下步骤：

将分析处理单元计算出的心率值存储于一存储单元；

分析处理单元根据存储的心率值，将预设时间段内的心率值以心率曲线形式予以显示输出。

较佳地，于步骤702后，本发明之心率监测方法还包括如下步骤：

判断当前心率值是否处于预设的心率控制范围内；

于判断结果为否时，启动通信单元拨打预存的电话号码，以通知预存电话号码的使用者。

较佳地，本发明之心率监测方法还包括如下步骤:

于判断结果为否时，启动报警单元进行报警。

综上所述，本发明一种心率监测装置及方法通过利用光产生器产生单波长光至人体皮肤，该单波长光经人体皮肤血液组织反射，返回反射光至心率监测装置，通过对入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值，本发明操作简单，携带方便且可以连续检测心率值，绘制心率曲线，并可以根据用户输入选择输出当前心率值还是输出某段心率曲线，利用心率曲线反映出用户在某段时间内的心率情况，使结果更加具有说服力，更加准确。

任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种心率监测装置，其特征在于，所述装置包括：

心率监测单元，用于利用光产生器产生单波长光的入射光至人体皮肤；

分析处理单元，获取该单波长光的反射光，对该入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值；

显示输出单元，用于将该分析处理单元计算出的心率值进行显示输出。

2.如权利要求1所述的一种心率监测装置，其特征在于：该心率监测装置还包括存储单元，用于存储该分析处理单元计算出的心率值。

3.如权利要求2所述的一种心率监测装置，其特征在于：该分析处理单元根据存储的心率值，将预设时间段内心率值以心率曲线形式通过该显示输出单元显示输出。

4.如权利要求2所述的一种心率监测装置，其特征在于，该心率监测装置还包括：

判断单元，用于判断该分析处理单元计算出的心率值是否处于预设的心率控制范围内，并于判断结果为否时启动通信单元；

通信单元，在该判断单元的启动下，拨打预存的电话号码，以通知预存电话号码的使用者。

5.如权利要求4所述的一种心率监测装置，其特征在于：该心率监测装置还包括报警单元，以于该判断单元判断出用户当前的心率值超出或低于预设的心率控制范围时，进行报警。

6.如权利要求1所述的一种心率监测装置，其特征在于，该心率计算公式为：

$f=\frac{C}{n*\mathrm{\λ}}$

其中，n表示血液组织的折射率，C表示光在真空中的传播速率，λ为该单波长光的波长。

7.一种心率监测方法，包括如下步骤：

步骤一，利用光产生器产生单波长光的入射光至人体皮肤，该单波长光经人体皮肤血液组织反射，返回反射光至该心率监测装置；

步骤二，分析处理单元获取该反射光，对入射光与反射光进行分析处理，根据心率计算公式计算获得当前的心率值；

步骤三，利用显示输出单元将该分析处理单元的分析处理结果进行显示输出。

8.如权利要求7所述的一种心率监测方法，其特征在于，于步骤二后，还包括如下步骤：

将该分析处理单元计算出的心率值存储于一存储单元。

该分析处理单元根据存储的心率值，将预设时间段内的心率值以心率曲线形式显示输出。

9.如权利要求7所述的一种心率监测方法，其特征在于，于步骤二后，还包括如下步骤：

判断当前心率值是否处于预设的心率控制范围内；

于判断结果为否时，启动通信单元拨打预存的电话号码。

10.如权利要求9所述的一种心率监测方法，其特征在于：于判断结果为否时，启动报警单元进行报警。