CN111880641B - 一种穿戴式设备采样精度校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种穿戴式设备采样精度校准方法，校准方法以RTC芯片作为计时芯片，周期性观测RTC芯片的计时，周期计为H，同时记录MCU内部时钟所经历的时间h，考虑到数据处理的平滑性，如果H与h相差过大，直接按实际比例进行调整导致数据在调整时刻出现异常，为此引入一个调整范围上限θ，该上限θ根据具体情况而定，如在心电数据中可定为1％‑2％，从调整的稳定性角度考虑，H越大则引入的短时误差影响越小，但在设备刚开始工作的一段时间，如果H过大，初始的一段数据准确性较差，因此，引入H的可变调整间隔Hv，在设备工作前期，Hv取小间隔，在一段时间之后Hv切换为大间隔。本发明可得到较高精度的采样频率，从而得到更精确计算结果。
Description
技术领域
本发明涉及穿戴式设备技术领域，具体来说，涉及一种穿戴式设备采样精度校准方法。
背景技术
穿戴式健康设备需要基于数据采样完成心率、脉率的计算，因此采样精度会影响到心率和脉率的计算结果，而采样精度是由时钟精度所决定的。另外时钟的误差存在累积效应，如预期进行48小时的监测，以0.5％时钟误差计算，因为时钟偏快，可能得到48小时14分的数据长度，也可能因为时钟偏慢，只得到47小时45分的数据长度。解决此问题一般有两种方式，一种为加入RTC芯片，以RTC作为时长基准，可保证48小时计时的准确性，但采样时钟准确度没有得到提高，另一种是加入外部时钟电路(如精度更高的晶振)，但相对于内部时钟振荡电路会提高设备的功耗。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种穿戴式设备采样精度校准方法用于解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种穿戴式设备采样精度校准方法，校准方法以设备内部的RTC芯片作为校准基准，RTC芯片作为计时芯片，周期性观测RTC芯片的计时，周期计为H，同时记录MCU内部时钟所经历的时间h，则下一周期采样频率(时钟)需调整为：
fn表示下一周期采样频率，fn-1表示当前周期采样频率，考虑到数据处理的平滑性，如果H与h相差过大，直接按实际比例进行调整可能导致数据在调整时刻出现异常，因此需要对调整范围进行限制，为此引入一个调整范围上限θ，该上限可根据具体情况而定(如在心电数据中可定为1％-2％)，那么下一周期采样频率计算公式则变为如下：
从调整的稳定性角度考虑，H越大则引入的短时误差影响越小，但在设备刚开始工作的一段时间，如果H过大，则采样精度会长时间得不到调整，初始的一段数据准确性较差，因此，引入H的可变调整间隔Hv，在设备工作前期，Hv可取小间隔(如1分钟)，在一段时间之后(如5分钟)，Hv可切换为大间隔(如10分钟)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种穿戴式设备采样精度校准方法可在使用低功耗MCU内部振荡时钟的基础上得到较高精度的采样频率，从而得到更精确的数据计算结果。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对发明做出进一步的描述：
根据本发明实施例的一种穿戴式设备采样精度校准方法,校准方法以设备内部的RTC芯片作为校准基准，RTC芯片作为计时芯片，具有较低的温度漂移和时间漂移特性，计时精度较高，因此使用RTC芯片可保证设备计时(日期)的准确性，周期性观测RTC芯片的计时，周期计为H，同时记录MCU内部时钟所经历的时间h，则下一周期采样频率(时钟)需调整为：
fn表示下一周期采样频率，fn-1表示当前周期采样频率，考虑到数据处理的平滑性，如果H与h相差过大，直接按实际比例进行调整可能导致数据在调整时刻出现异常，因此需要对调整范围进行限制，为此引入一个调整范围上限θ，该上限可根据具体情况而定(如在心电数据中可定为1％-2％)，那么下一周期采样频率计算公式则变为如下：
从调整的稳定性角度考虑，H越大则引入的短时误差影响越小，但在设备刚开始工作的一段时间，如果H过大，则采样精度会长时间得不到调整，初始的一段数据准确性较差，因此，引入H的可变调整间隔Hv，在设备工作前期，Hv可取小间隔(如1分钟)，在一段时间之后(如5分钟)，Hv可切换为大间隔(如10分钟)。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限定本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种穿戴式设备采样精度校准方法，其特征在于，所述校准方法以设备内部的RTC芯片作为校准基准，RTC芯片是一个独立的芯片，或者是MCU的一个外设功能模块，RTC芯片作为计时芯片，周期性观测RTC芯片的计时，周期计为H，同时记录MCU内部时钟所经历的时间h，则下一周期采样频率需调整为：
fn表示下一周期采样频率，fn-1表示当前周期采样频率，考虑到数据处理的平滑性，如果H与h相差过大，直接按实际比例进行调整导致数据在调整时刻出现异常，因此需要对调整范围进行限制，为此引入一个调整范围上限θ，该上限θ根据具体情况而定，那么下一周期采样频率计算公式则变为如下：
从调整的稳定性角度考虑，H越大则引入的短时误差影响越小，但在设备刚开始工作的一段时间，如果H过大，则采样精度会长时间得不到调整，初始的一段数据准确性较差，因此，引入H的可变调整间隔Hv，在设备工作前期，Hv取小间隔，在一段时间之后，Hv切换为大间隔。
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| CN111880641A CN111880641A (zh) | 2020-11-03 |
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