CN108451517A - 一种基于可穿戴设备的健康检测方法 - Google Patents

一种基于可穿戴设备的健康检测方法 Download PDF

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CN108451517A CN201810148981.2A CN201810148981A CN108451517A CN 108451517 A CN108451517 A CN 108451517A CN 201810148981 A CN201810148981 A CN 201810148981A CN 108451517 A CN108451517 A CN 108451517A
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Abstract

本发明提供一种基于可穿戴设备的健康检测方法，包括步骤：S1、检测人体动作，并判断所述人体动作是否符合预设动作；如果是，则进入步骤S2；如果否，则持续检测所述人体动作；S2、确定所述可穿戴设备的使用状态是否为预设状态；若是，则进入步骤S3；若否，则返回步骤S1；S3、监听并判断预设范围和预设时间内是否有语音控制指令；若是，则根据所述语音控制指令对人体进行检测；若否，则开始自动检测人体的ECG和/或PPG数据；S4、将检测后的数据进行存储和显示。功能齐全，可以进行多种功能的健康检测，同时能通过语音控制实现健康功能检测，检测方法简单，且操作方便。

Description

一种基于可穿戴设备的健康检测方法
技术领域
本发明涉及可穿戴设备技术领域，特别是涉及一种基于可穿戴设备的健康检测方法。
背景技术
现行医疗设备中，常有各种量测生理状态的生理测量装置，例如，量测体温、脉搏、血压、血糖、尿酸、血红素、血脂肪、血氧浓度、心电图、及呼吸等生理量测装置，这些生理量测装置量测所得的生理参数会被提供给相关的分析设备，藉以进行生理状态的检测与分析。
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。如今市面上的电子医疗器械也如雨后春笋般越来越多，但是不同公司开发的电子医疗器械普遍需要用户人工操作，对使用者要求较高。可穿戴健康设备可在用户日常穿戴、使用过程中采集、监视人体的健康状态，具有使用方便、智能化程度高等特点，近几年来在电子医疗器械行业的发展极为迅速，但是功能单一，检测方法复杂，且操作不方便的问题也日益突出。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于可穿戴设备的健康检测方法，用于解决现有技术中功能单一，检测方法复杂，且操作不方便的问题。
本发明提供一种基于可穿戴设备的健康检测方法，包括步骤：S1、检测人体动作，并判断所述人体动作是否符合预设动作；如果是，则进入步骤S2；如果否，则持续检测所述人体动作；S2、确定所述可穿戴设备的使用状态是否为预设状态；若是，则进入步骤S3；若否，则返回步骤S1；S3、监听并判断预设范围和预设时间内是否有语音控制指令；若是，则根据所述语音控制指令对人体进行检测；若否，则开始自动检测人体的ECG和/或PPG数据；S4、将检测后的数据进行存储和显示。
于本发明的一实施例中，所述步骤S2包括步骤：S21、判断所述可穿戴设备与人体的距离是否符合预设距离；若是，则进入步骤S22；若否，则返回步骤S1；S22、判断所述可穿戴设备是否受到开始检测的触发指令；若是，则进入步骤S3；若否，则返回步骤S1。
于本发明的一实施例中，步骤S3包括步骤：S31、计算所述预设时间内获取的扫描ECG和/或PPG数据的时域特征值和频域特征值；S32、根据所述ECG和/或PPG数据的所述时域特征值和所述频域特征值以及用户在所述预设时间内的活动量，确定所述预设时间内的心电和/或心率信号质量；S33、根据所述ECG和/或PPG数据的所述时域特征值和所述频域特征值、所述预设时间内的所述心电和/或心率信号质量、以及前一预设时间内的心电和/或心率信号质量和所述前一预设时间内的ECG和/或PPG数据，确定用户在所述预设时间内的ECG和/或PPG数据。
于本发明的一实施例中，所述步骤S33包括步骤：根据所述ECG和/或PPG数据的所述时域特征值中的心电和/或心率的波峰数、波峰间隔，确定时域心电和/或心率估计值；根据所述ECG和/或PPG数据的所述频域特征值中的频谱，确定所述频域心电和/或心率估计值；根据所述时域心电和/或心率估计值、所述频域心电和/或心率估计值、所述预设时间内的心电和/或心率信号质量，以及所述前一预设时间内的心率信号质量，确定所述预设时间内的心率值。
于本发明的一实施例中，所述步骤S3还包括步骤：S31’、检测在所述预设时间内所述可穿戴设备是否出现翻转；若是，则进入步骤S32’；若否，则继续检测；S32’、通过加速度传感器采集用户在所述预设时间内产生的加速度数据；根据所述加速度数据判断用户是否跌倒；若是，则认为用户跌倒；若否，则继续检测；S33’、检测所述预设时间内在所述预设范围内是否出现碰撞声；若是，则认为用户已发生碰撞；若否，则继续检测。
于本发明的一实施例中，所述步骤S32’包括步骤：通过所述加速度传感器采集用户在所述预设时间内产生的三个维度的所述加速度数据；根据所述加速度数据确定目标加速度数据集，所述目标加速度数据集是所述预设时间内的三个维度的所述加速度数据的集合；根据所述目标加速度数据集与上一预设时间内的所述目标加速度数据集生成加速矢量；根据所述加速矢量判断用户是否跌倒。
于本发明的一实施例中，所述步骤S33’后还包括步骤：S34’、在用户跌倒或发生碰撞后，发出语音询问用户是否需要发出呼救警报；若是，则发出警报；若否，则根据用户操作进行处理；若用户在设定的时间内无反应，则直接发出警报。
于本发明的一实施例中，S4包括步骤：S41、按照所述预设时间统计所有检测数据；S42、根据所述检测数据生成健康数据报告；S43、将所述健康数据报告通过所述可穿戴设备的屏幕显示和/或者通过语音播报。
于本发明的一实施例中，所述步骤S42包括步骤：在所述预设时间内统计所述检测数据，以生成所述检测数据的统计图；根据所述检测数据的所述统计图，计算所述预设时间内的所述检测数据的平均值；将所述平均值与预设标准值进行比较，并根据比较结果生成对应的提示信息；根据所述统计图、所述平均值、所述预设标准值和/或所述提示信息，生成所述健康数据报告。
于本发明的一实施例中，所述步骤S43包括步骤：所述可穿戴设备将所述健康数据报告上传至云端存储器；医院和用户对应的医生将用户的所述健康和数据报告从所述云端存储器中进行下载并对用户的健康状况进行实施检测。
如上所述，本发明的一种基于可穿戴设备的健康检测方法，具有以下有益效果：
功能齐全，可以进行多种功能的健康检测，同时能通过语音控制实现健康功能检测，检测方法简单，且操作方便。
附图说明
图1显示为本发明中基于可穿戴设备的健康检测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例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露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参见图1，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，图1显示为本发明中基于可穿戴设备的健康检测方法的流程示意图。本发明提供一种基于可穿戴设备的健康检测方法，包括步骤：
S1、检测人体动作，并判断人体动作是否符合预设动作；如果是，则进入步骤S2；如果否，则持续检测人体动作；在本发明的一实施例中，预设动作包括手臂上抬和翻腕动作；当可穿戴设备检测到用户有手臂上抬和翻腕的动作时，即可认为用户有进行健康检测的需求，然后进入步骤S2进行下一步检测；
S2、确定可穿戴设备的使用状态是否为预设状态；若是，则进入步骤S3；若否，则返回步骤S1；在检测时，可穿戴设备的使用状态是否为预设状态的检测可以是通过检测可穿戴设备与人体接触的压力是否符合预设的压力值，如果符合，则认为可穿戴设备是穿戴在人体上的。在本发明的一实施例中，步骤S2包括步骤：S21、判断可穿戴设备与人体的距离是否符合预设距离；若是，则进入步骤S22；若否，则返回步骤S1；在检测时，可以是通过检测可穿戴设备与人体的距离是否在预设距离内，如果在预设距离内，则认为可穿戴设备是穿戴在人体上的；也可以通过测量在预设距离内是否有人声波段，来判断是否在预设距离内有人体。S22、判断可穿戴设备是否受到开始检测的触发指令；在本发明的一实施例中，可穿戴设备上设有两个测量电极，用户用手按压测量电极时，则认为用户启动了可穿戴设备的检测功能，例如心电检测或采集功能。若是，则进入步骤S3；若否，则返回步骤S1。
S3、监听并判断预设范围和预设时间内是否有语音控制指令；若是，则根据语音控制指令对人体进行检测；若否，则开始自动检测人体的ECG和/或PPG数据；在本发明的一实施例中，在用户按压两个测量电极后，如果没有语音指令，则自动进行ECG和/或PPG数据的检测来测量人体的心电和/或心率指标。如果有语音指令，则根据语音指令进行检测，如进行血压、疲劳度和中风等级等；当然，也可以通过语音指令来启动心率和心电的检测。
S4、将检测后的数据进行存储和显示。可以通过屏幕显示或者语音提示将测量数据进行显示。
在本发明的一实施例中，步骤S3包括步骤：
S31、计算预设时间内获取的扫描ECG和/或PPG数据的时域特征值和频域特征值；在一实施例中，预设时间可以以每分钟或者几秒钟等设定时间间隔为周期设定。时域特征值包括但不限于以下特征值中的任意一种或多种的组合：时域波形离散程度、极大值、采样点的幅值均值、波形特征和极大波峰间距。频域特征值包括但不限于以下特征值中的任意一种或多种的组合：主频率、频域离散程度以及与历史频谱的相似性等。
S32、根据ECG和/或PPG数据的时域特征值和频域特征值以及用户在预设时间内的活动量，确定预设时间内的心电和/或心率信号质量；用户在预设时间内的活动量可以根据可穿戴设备中的加速传感器检测到的加速数据得到。在一实施例中，加速传感器可在预设时间内采集加速数据，并根据加速数据确定用户在预设时间内的活动量。
S33、根据ECG和/或PPG数据的时域特征值和频域特征值、预设时间内的心电和/或心率信号质量、以及前一预设时间内的心电和/或心率信号质量和前一预设时间内的ECG和/或PPG数据，确定用户在预设时间内的ECG和/或PPG数据。为了得到用户处于安静状态下的ECG和/或PPG数据，可以获取可穿戴设备的加速数据，进而确定用户的运动状态，进而可排除运动状态为剧烈状态时所采集的ECG和/或PPG数据，以便在计算时对ECG和/或PPG数据进行修正，提高检测的准确度。进一步地，步骤S33包括步骤：根据ECG和/或PPG数据的时域特征值中的心电和/或心率的波峰数、波峰间隔，确定时域心电和/或心率估计值；根据ECG和/或PPG数据的频域特征值中的频谱，确定频域心电和/或心率估计值；根据时域心电和/或心率估计值、频域心电和/或心率估计值、预设时间内的心电和/或心率信号质量，以及前一预设时间内的心率信号质量，确定预设时间内的心率值。
在本发明的一实施例中，可穿戴设备可以用于检测用户是否摔倒或碰撞以保护用户的额健康。其中，步骤S3还包括步骤：S31’、检测在预设时间内可穿戴设备是否出现翻转；若是，则进入步骤S32’；若否，则继续检测；S32’、通过加速度传感器采集用户在预设时间内产生的加速度数据；根据加速度数据判断用户是否跌倒；若是，则认为用户跌倒；若否，则继续检测；S33’、检测预设时间内在预设范围内是否出现碰撞声；若是，则认为用户已发生碰撞；若否，则继续检测。检测时，先判断可穿戴设备是否出现翻转，然后再检测是否出现突然的加速度，如果翻转的同时出现了突然的加速度，既可以判断出现了跌倒；同时，还需要检测是否发生了碰撞，如果在检测时间段内在预设范围内检测出碰撞声，则认为出现了碰撞。进一步地，步骤S32’包括步骤：通过加速度传感器采集用户在预设时间内产生的三个维度的加速度数据；根据加速度数据确定目标加速度数据集，目标加速度数据集是预设时间内的三个维度的加速度数据的集合；根据目标加速度数据集与上一预设时间内的目标加速度数据集生成加速矢量；根据加速矢量判断用户是否跌倒。进一步地，步骤S33’后还包括步骤：S34’、在用户跌倒或发生碰撞后，发出语音询问用户是否需要发出呼救警报；若是，则发出警报；若否，则根据用户操作进行处理；若用户在设定的时间内无反应，则直接发出警报。
在本发明的一实施例中，S4包括步骤：S41、按照预设时间统计所有检测数据；S42、根据检测数据生成健康数据报告；S43、将健康数据报告通过可穿戴设备的屏幕显示和/或者通过语音播报。进一步地步骤S42包括步骤：在预设时间内统计检测数据，以生成检测数据的统计图；根据检测数据的统计图，计算预设时间内的检测数据的平均值；将平均值与预设标准值进行比较，并根据比较结果生成对应的提示信息；根据统计图、平均值、预设标准值和/或提示信息，生成健康数据报告。优选地，步骤S43包括步骤：可穿戴设备将健康数据报告上传至云端存储器；医院和用户对应的医生将用户的健康和数据报告从云端存储器中进行下载并对用户的健康状况进行实施检测。可穿戴设备通过服务器将健康数据报告发送给存储装置，存储装置可以为可穿戴设备的云平台或者云存储器，服务器根据检测数据生成健康数据报告，并将健康数据报告发送给屏幕进行显示或者语音播放，可便于用户了解自身的健康状态，并改善自身的健康状态。
综上所述，本发明的基于可穿戴设备的健康检测方法，功能齐全，可以进行多种功能的健康检测，同时能通过语音控制实现健康功能检测，检测方法简单，且操作方便。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆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或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，包括步骤：
S1、检测人体动作，并判断所述人体动作是否符合预设动作；如果是，则进入步骤S2；如果否，则持续检测所述人体动作；
S2、确定所述可穿戴设备的使用状态是否为预设状态；若是，则进入步骤S3；若否，则返回步骤S1；
S3、监听并判断预设范围和预设时间内是否有语音控制指令；若是，则根据所述语音控制指令对人体进行检测；若否，则开始自动检测人体的ECG和/或PPG数据；
S4、将检测后的数据进行存储和显示。
2.根据权利要求1所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤：
S21、判断所述可穿戴设备与人体的距离是否符合预设距离；若是，则进入步骤S22；若否，则返回步骤S1；
S22、判断所述可穿戴设备是否受到开始检测的触发指令；若是，则进入步骤S3；若否，则返回步骤S1。
3.根据权利要求2所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，步骤S3包括步骤：
S31、计算所述预设时间内获取的扫描ECG和/或PPG数据的时域特征值和频域特征值；
S32、根据所述ECG和/或PPG数据的所述时域特征值和所述频域特征值以及用户在所述预设时间内的活动量，确定所述预设时间内的心电和/或心率信号质量；
S33、根据所述ECG和/或PPG数据的所述时域特征值和所述频域特征值、所述预设时间内的所述心电和/或心率信号质量、以及前一预设时间内的心电和/或心率信号质量和所述前一预设时间内的ECG和/或PPG数据，确定用户在所述预设时间内的ECG和/或PPG数据。
4.根据权利要求3所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，所述步骤S33包括步骤：
根据所述ECG和/或PPG数据的所述时域特征值中的心电和/或心率的波峰数、波峰间隔，确定时域心电和/或心率估计值；根据所述ECG和/或PPG数据的所述频域特征值中的频谱，确定所述频域心电和/或心率估计值；
根据所述时域心电和/或心率估计值、所述频域心电和/或心率估计值、所述预设时间内的心电和/或心率信号质量，以及所述前一预设时间内的心率信号质量，确定所述预设时间内的心率值。
5.根据权利要求4所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，所述步骤S3还包括步骤：
S31’、检测在所述预设时间内所述可穿戴设备是否出现翻转；若是，则进入步骤S32’；若否，则继续检测；
S32’、通过加速度传感器采集用户在所述预设时间内产生的加速度数据；根据所述加速度数据判断用户是否跌倒；若是，则认为用户跌倒；若否，则继续检测；
S33’、检测所述预设时间内在所述预设范围内是否出现碰撞声；若是，则认为用户已发生碰撞；若否，则继续检测。
6.根据权利要求5所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，所述步骤S32’包括步骤：
通过所述加速度传感器采集用户在所述预设时间内产生的三个维度的所述加速度数据；
根据所述加速度数据确定目标加速度数据集，所述目标加速度数据集是所述预设时间内的三个维度的所述加速度数据的集合；
根据所述目标加速度数据集与上一预设时间内的所述目标加速度数据集生成加速矢量；
根据所述加速矢量判断用户是否跌倒。
7.根据权利要求5或6任一项所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，所述步骤S33’后还包括步骤：
S34’、在用户跌倒或发生碰撞后，发出语音询问用户是否需要发出呼救警报；若是，则发出警报；若否，则根据用户操作进行处理；若用户在设定的时间内无反应，则直接发出警报。
8.根据权利要求1所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，S4包括步骤：
S41、按照所述预设时间统计所有检测数据；
S42、根据所述检测数据生成健康数据报告；
S43、将所述健康数据报告通过所述可穿戴设备的屏幕显示和/或者通过语音播报。
9.根据权利要求8所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，所述步骤S42包括步骤：
在所述预设时间内统计所述检测数据，以生成所述检测数据的统计图；
根据所述检测数据的所述统计图，计算所述预设时间内的所述检测数据的平均值；
将所述平均值与预设标准值进行比较，并根据比较结果生成对应的提示信息；
根据所述统计图、所述平均值、所述预设标准值和/或所述提示信息，生成所述健康数据报告。
10.根据权利要求9所述的基于可穿戴设备的健康检测方法，其特征在于，所述步骤S43包括步骤：
所述可穿戴设备将所述健康数据报告上传至云端存储器；
医院和用户对应的医生将用户的所述健康和数据报告从所述云端存储器中进行下载并对用户的健康状况进行实施检测。
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