CN110279407A - 基于Android系统的心率数据平缓方法及可穿戴设备 - Google Patents
基于Android系统的心率数据平缓方法及可穿戴设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于Android系统的心率数据平缓方法及可穿戴设备，涉及智能穿戴设备技术领域，该方法包含如下步骤：根据心率范围定义不同层次的心率梯段；根据所述心率差值范围设置不同的计算倍率；在当前时刻，获取用户的真实心率值，判断当前时刻用户的真实心率值所属的心率梯段；将当前时刻获取的真实心率值与前一时刻获取的用户的真实心率值进行比较，获得真实心率差值，判断所述真实心率差值所属的心率波动范围；根据所述真实心率差值、真实心率差值所属的心率波动范围对应的计算倍率以及前一时刻的心率最终换算值，计算当前时刻的心率换算值。通过本发明方法给心率数据做一个平缓处理，大大的提高用户使用体验，同时提高了心率数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备技术领域，特别是一种基于Android系统的心率数据平缓方法及可穿戴设备。
背景技术
近年来，全球可穿戴设备出货量已达到了3.1亿台。据统计，2018年我国智能手表设备(不包括儿童手表)出货量达到了205万支，同比去年增长了63％。智能手表品牌超过500个。2019年智能手表市场还会保持55％以上的增长。如今的智能手表已经不仅仅是查看时间等一些简单的功能，随着如今技术的发展以及人们生活品质的提高，智能穿戴设备有着多方面的不同的功能，其中心率获取等医疗健康信息是最主要的功能之一。
2017年我国的手表规模达131亿元，同比增长了53％。随着主要的智能手表系统平台及大数所服务平台的搭建完毕，下游设备厂商洗牌，基于健康大数据的服务类产品逐步成熟，产品差异化加大，2018年市场规模接近200亿，且未来几年还有阶段性的提升。
在如此庞大的市场中，物美价廉成为消费者们的首选，如果在控制成本的基础上有着更好的功能体验是品牌商们在不断竞争的问题。在医疗健康信息为主要功能的智能终端设备，如何能够在低成本的硬件基础上获取更准确的信息给用户更好的体验是现在品牌商们的重中之中。由于智能终端因硬件原因以及佩戴环境原因，会导致该设备通过sensor获取的数据产生较大的波动，主要有心率数据。这是因为佩戴设备以及佩戴环境所导致的不可避免的情况，而如何解决该情况给用户一个更好的设备体验则是每一个厂家都在研究解决的问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种基于Android系统的心率数据平缓方法及可穿戴设备。旨在解决或至少部分解决目前心率sensor因外部环境原因导致获取数据波动太大问题，提出了一种基于android系统的心率平缓算法。
本发明实施例第一方面提供一种基于Android系统的心率数据平缓方法，该方法包含如下步骤：
根据心率范围定义不同层次的心率梯段；
基于所述心率梯段定义心率波动范围，并根据所述心率差值范围设置不同的计算倍率；
在当前时刻，获取用户的真实心率值，判断当前时刻用户的真实心率值所属的心率梯段；
将当前时刻获取的真实心率值与前一时刻获取的用户的真实心率值进行比较，获得真实心率差值，判断所述真实心率差值所属的心率波动范围；
根据所述真实心率差值、真实心率差值所属的心率波动范围对应的计算倍率以及前一时刻的心率最终换算值，计算当前时刻的心率换算值。
可选的，该方法还包含：将所述心率换算值与当前时刻用户的真实心率值进行对比，获取换算心率差值，对不同范围的换算心率差值设置不同的换算基数，根据所述心率换算值与所述换算基数获得当前时刻的心率最终换算值。
可选的，所述心率梯段满足：
静止状态心率梯段： 60<心率值<＝85；
轻微运动状态心率梯段： 85<心率值<＝105；
剧烈运动状态心率梯段： 105<心率值<200。
可选的，根据所述心率差值范围设置不同的计算倍率，满足：
静止状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
2<心率波动范围<＝5，计算倍率＝1/2；
5<心率波动范围<＝10，计算倍率＝1/3；
10<心率波动范围<＝20，计算倍率＝1/4±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
20<心率波动范围，计算倍率＝1±2，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
轻微运动状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
2<心率波动范围<＝5，计算倍率＝1/2；
5<心率波动范围<＝20，计算倍率＝1/3；
20<心率波动范围，计算倍率＝1±3，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
剧烈运动状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减，
2<心率波动范围<＝10，计算倍率＝1/2；
10<心率波动范围<＝15，计算倍率＝1/3±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
15<心率波动范围<＝25，计算倍率＝1/3；
25<心率波动范围，计算倍率＝1±3，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减。
可选的，在当前时刻，获取用户的真实心率值之后，该方法还包含；将获取的第一个真实心率值作为用户心率的初始值，且所述用户心率的初始值＝初始心率最终换算值。
可选的，根据所述真实心率差值、真实心率差值所属的心率波动范围对应的计算倍率以及前一时刻的心率最终换算值，计算当前时刻的心率换算值，包含如下步骤：
计算心率波动值，其中，心率波动值＝真实心率差值*计算倍率；
计算当前时刻的心率换算值，当前时刻的心率换算值＝心率波动值+前一时刻的心率最终换算值。
可选的，所述换算心率差值，满足：
换算心率差值＝心率换算值-前时刻用户的真实心率值；
所述对不同范围的换算心率差值设置不同的换算基数，满足：
换算心率差值＝1，换算基数＝1；
2<换算心率差值<＝5，换算基数＝2；
5<换算心率差值<＝12，换算基数＝3；
12<换算心率差值，换算基数＝4；
若换算心率差值为负，则换算基数为负，绝对值不变。
可选的，所述当前时刻的心率最终换算值，满足：
当前时刻的心率最终换算值＝心率换算值+换算心率差值/换算基数。
本发明实施例第二方面提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包含处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
本发明方法解决了很多设备条件以及环境原因导致了心率波动太大问题，通过该方法给心率数据做一个平缓处理，大大的提高用户使用体验，并且在低端智能手表设备中，可以使得设备制造商大大的减少关于心率硬件方面的一些成本与时间，同时提高了心率数据的准确性。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为本发明流方法程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明实施例第一方面提供一种基于Android系统的心率数据平缓方法，该方法包含如下步骤：
根据心率范围定义不同层次的心率梯段；
基于所述心率梯段定义心率波动范围，并根据所述心率差值范围设置不同的计算倍率；
在当前时刻，获取用户的真实心率值，判断当前时刻用户的真实心率值所属的心率梯段；
将当前时刻获取的真实心率值与前一时刻获取的用户的真实心率值进行比较，获得真实心率差值，判断所述真实心率差值所属的心率波动范围；
根据所述真实心率差值、真实心率差值所属的心率波动范围对应的计算倍率以及前一时刻的心率最终换算值，计算当前时刻的心率换算值。
可选的，该方法还包含：将所述心率换算值与当前时刻用户的真实心率值进行对比，获取换算心率差值，对不同范围的换算心率差值设置不同的换算基数，根据所述心率换算值与所述换算基数获得当前时刻的心率最终换算值。
可选的，所述心率梯段满足：
静止状态心率梯段： 60<心率值<＝85；
轻微运动状态心率梯段： 85<心率值<＝105；
剧烈运动状态心率梯段： 105<心率值<200。
可选的，根据所述心率差值范围设置不同的计算倍率，满足：
静止状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
2<心率波动范围<＝5，计算倍率＝1/2；
5<心率波动范围<＝10，计算倍率＝1/3；
10<心率波动范围<＝20，计算倍率＝1/4±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
20<心率波动范围，计算倍率＝1±2，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
轻微运动状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
2<心率波动范围<＝5，计算倍率＝1/2；
5<心率波动范围<＝20，计算倍率＝1/3；
20<心率波动范围，计算倍率＝1±3，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
剧烈运动状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减，
2<心率波动范围<＝10，计算倍率＝1/2；
10<心率波动范围<＝15，计算倍率＝1/3±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
15<心率波动范围<＝25，计算倍率＝1/3；
25<心率波动范围，计算倍率＝1±3，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减。
可选的，在当前时刻，获取用户的真实心率值之后，该方法还包含；将获取的第一个真实心率值作为用户心率的初始值，且所述用户心率的初始值＝初始心率最终换算值。
可选的，根据所述真实心率差值、真实心率差值所属的心率波动范围对应的计算倍率以及前一时刻的心率最终换算值，计算当前时刻的心率换算值，包含如下步骤：
计算心率波动值，其中，心率波动值＝真实心率差值*计算倍率；
计算当前时刻的心率换算值，当前时刻的心率换算值＝心率波动值+前一时刻的心率最终换算值。
可选的，所述换算心率差值，满足：
换算心率差值＝心率换算值-前时刻用户的真实心率值；
所述对不同范围的换算心率差值设置不同的换算基数，满足：
换算心率差值＝1，换算基数＝1；
2<换算心率差值<＝5，换算基数＝2；
5<换算心率差值<＝12，换算基数＝3；
12<换算心率差值，换算基数＝4；
若换算心率差值为负，则换算基数为负，绝对值不变。
可选的，所述当前时刻的心率最终换算值，满足：
当前时刻的心率最终换算值＝心率换算值+换算心率差值/换算基数。
本发明实施例第二方面提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包含处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。
本发明第三实施例，提供本发明方法的具体计算案例，
1：定义心率波动范围，根据不同心率情况定义三个心率梯段
心率梯段满足：
静止状态心率梯段： 60<心率值<＝85；
轻微运动状态心率梯段： 85<心率值<＝105；
剧烈运动状态心率梯段： 105<心率值<200
2：定义心率范围倍率，根据1中三种心率范围倍率定义如下
针对静止状态心率梯段：
⑴心率波动范围＝1，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±1；
⑵2<＝真实心率差值<＝5，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/2(取整)；
⑶5<真实心率差值<＝10，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/3(取整)；
⑷10<真实心率差值<＝20，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/4(取整)±1；
⑸20<真实心率差值，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±2；
针对轻微运动状态心率梯段：
⑴心率波动范围＝1，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±1；
⑵2<＝真实心率差值<＝5，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/2(取整)；
⑶5<真实心率差值<＝20，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/3(取整)；
⑷20<真实心率差值，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±3；
针对剧烈运动状态心率梯段：
⑴心率波动范围＝1，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±1；
⑵2<＝真实心率差值<＝10，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/2(取整)；
⑶10<真实心率差值<＝15，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/3(取整)±1；
⑷15<真实心率差值<＝25，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±真实心率差值/3(取整)；
⑸25<真实心率差值，当前时刻的心率换算值＝前一时刻的心率最终换算值±3；
3：定义不同范围的换算心率差值的换算基数，满足：
换算心率差值＝1，换算基数＝1；
2<换算心率差值<＝5，换算基数＝2；
5<换算心率差值<＝12，换算基数＝3；
12<换算心率差值，换算基数＝4；
⑴换算心率差值＝1，心率最终换算值＝心率换算值±1；
⑵2<换算心率差值<＝5，心率最终换算值＝心率换算值+换算心率差值/2；
⑶5<换算心率差值<＝12，心率最终换算值＝心率换算值+换算心率差值/3；
⑷12<换算心率差值，心率最终换算值＝心率换算值+换算心率差值/4；
4：获取初始心率值X1，并赋值给上一次真实心率值X2，赋值给初始转换心率值Y，赋值给最终心率转换值Q。
5：获取第二个真实心率初始值，赋值给X1，因此真实心率差值＝X1-X，判断X1属于步骤1中的哪一个心率范围，根据真实心率差值得出的值在步骤2中匹配相应的初始转换心率值方式，并得出初始转换心率值Y。
6：计算最终心率转换值，获取X1-Y的差值，根据步骤3中的差值范围选择方程式得出最终心率转换值Q。
本实施例中取一组心率数据[67，85，80，84，89，82，80，88，95，86]
通过本发明方法
1：获取到初始值67，如步骤4中X1＝X2＝Y＝Q＝67
2：取第二个心率数据X1＝85，如步骤1中属于静止状态心率①，真实心率差值＝X1-X2＝85-67＝19，真实心率差值范围在10～20之间，因此初始转换心率值＝Q+19/4+1＝72(取整)＝Y。
3：由步骤3可得差值＝X1-Y＝85-72＝13，取步骤3中④方程式，最终心率转换值(Q)＝Y+13/4＝72+3＝75
4：取第三个心率数据X1＝80，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝80-85＝-5，初始转换心率值＝Q+(-5/2)＝73＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)/3＝73+2＝75
5：取第四个心率数据X1＝84，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝84-80＝4，初始转换心率值＝Q+4/2＝77＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)/3＝77+7/3＝79
6：取第五个心率数据X1＝89，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝89-84＝5，初始转换心率值＝Q+5/2＝81＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)/3＝81+2＝83
7：取第六个心率数据X1＝82，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝82-89＝-7，初始转换心率值＝Q+-7/3＝81＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)＝83，
8：取第七个心率数据X1＝80，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝80-82＝-2，初始转换心率值＝Q+-2/2＝82＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)/2＝82+(-1)＝81
9：取第八个心率数据X1＝88，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝88-80＝8，初始转换心率值＝Q+8/3＝83＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)/2＝83+2＝85
10：取第九个心率数据X1＝95，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝95-88＝7，初始转换心率值＝Q+7/3＝87＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)/3＝87+2＝89
11：取第十个心率数据X1＝86，重复上述2、3可计算出真实心率差值＝X1-X2＝86-95＝-9，初始转换心率值＝Q+(-9/3)＝86＝Y，最终心率转换值(Q)＝Y+(X1-Y)＝86+0＝86。
通过上述算法可得，初始心率数据为[67，85，80，84，89，82，80，88，95，86]通过算法转换后的心率为[67，75，75，79，83，83，81，85，89，86]。可以看出，转换后的心率波动范围是远小于初始获取的心率范围，更接近真实心率。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：
根据心率范围定义不同层次的心率梯段；
基于所述心率梯段定义心率波动范围，并根据所述心率差值范围设置不同的计算倍率；
在当前时刻，获取用户的真实心率值，判断当前时刻用户的真实心率值所属的心率梯段；
将当前时刻获取的真实心率值与前一时刻获取的用户的真实心率值进行比较，获得真实心率差值，判断所述真实心率差值所属的心率波动范围；
根据所述真实心率差值、真实心率差值所属的心率波动范围对应的计算倍率以及前一时刻的心率最终换算值，计算当前时刻的心率换算值。
2.如权利要求1所述的基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，该方法还包含：将所述心率换算值与当前时刻用户的真实心率值进行对比，获取换算心率差值，对不同范围的换算心率差值设置不同的换算基数，根据所述心率换算值与所述换算基数获得当前时刻的心率最终换算值。
3.如权利要求2所述的基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，所述心率梯段，满足：
静止状态心率梯段：60<心率值<＝85；
轻微运动状态心率梯段：85<心率值<＝105；
剧烈运动状态心率梯段：105<心率值<200。
4.如权利要求3所述的基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，根据所述心率差值范围设置不同的计算倍率，满足：
静止状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
2<心率波动范围<＝5，计算倍率＝1/2；
5<心率波动范围<＝10，计算倍率＝1/3；
10<心率波动范围<＝20，计算倍率＝1/4±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
20<心率波动范围，计算倍率＝1±2，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
轻微运动状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
2<心率波动范围<＝5，计算倍率＝1/2；
5<心率波动范围<＝20，计算倍率＝1/3；
20<心率波动范围，计算倍率＝1±3，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
剧烈运动状态心率梯段：
心率波动范围＝1，计算倍率＝1/1±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减，
2<心率波动范围<＝10，计算倍率＝1/2；
10<心率波动范围<＝15，计算倍率＝1/3±1，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减；
15<心率波动范围<＝25，计算倍率＝1/3；
25<心率波动范围，计算倍率＝1±3，若真实心率差值为正，则加，若真实心率差值为负，则减。
5.如权利要求4所述的基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，
在当前时刻，获取用户的真实心率值之后，该方法还包含；将获取的第一个真实心率值作为用户心率的初始值，且所述用户心率的初始值＝初始心率最终换算值。
6.如权利要求5所述的基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，
根据所述真实心率差值、真实心率差值所属的心率波动范围对应的计算倍率以及前一时刻的心率最终换算值，计算当前时刻的心率换算值，包含如下步骤：
计算心率波动值，其中，心率波动值＝真实心率差值*计算倍率；
计算当前时刻的心率换算值，当前时刻的心率换算值＝心率波动值+前一时刻的心率最终换算值。
7.如权利要求6所述的基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，所述换算心率差值，满足：
换算心率差值＝心率换算值-前时刻用户的真实心率值；
所述对不同范围的换算心率差值设置不同的换算基数，满足：
换算心率差值＝1，换算基数＝1；
2<换算心率差值<＝5，换算基数＝2；
5<换算心率差值<＝12，换算基数＝3；
12<换算心率差值，换算基数＝4；
若换算心率差值为负，则换算基数为负，绝对值不变。
8.如权利要求7所述的基于Android系统的心率数据平缓方法，其特征在于，所述当前时刻的心率最终换算值，满足：
当前时刻的心率最终换算值＝心率换算值+换算心率差值/换算基数。
9.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包含处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
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2019
- 2019-06-27 CN CN201910567227.7A patent/CN110279407B/zh active Active
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