CN112006676A - 一种心率检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心率检测设备及方法，涉及心率检测技术领域，其技术方案要点包括：外置本体，与人体规定部位接触，且在与人体规定部位接触的一侧设置有空腔；心率检测器，与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，安装在所述空腔内；调节机构，监测并调节所述心率检测器与人体规定部位的接触压力。本发明具有在使用该心率检测设备时，心率监测器与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，同时调节机构实现有效调节心率检测器与人体规定部位的接触压力的效果，避免心率检测器与人体规定部位的接触压力过大或过小而影响到心率检测器对人体实时心率检测数值的检测，进而达到显著提升心率检测便捷性与准确性的效果。

Description

一种心率检测设备及方法

技术领域

本发明涉及心率检测技术领域，更具体地说它涉及一种心率检测设备及方法。

背景技术

人每一次脉搏的搏动，都代表一次有效的心脏跳动，每分钟心脏跳动的次数就是心率。心率是最直接反映我们心脏健康的标志。心脏是血液泵出的动力，也是各器官系统以及整个身体正常运行的保证。在心率的连续检测中，即在连续的一段时间内，对心率进行准确的检测，便于及时发现心脏活动异常表现。

公告号为CN102755156B的中国专利公开了一种心率检测装置，包括：本体，具有一空腔，在本体贴近皮肤的一面设置有开口；图像传感器，设置于空腔内，通过开口采集多帧血管的图像数据；发光件，设置于图像传感器的周围，用于从开口向外投射光线；微处理器，与图像传感器电连接，用于将每帧图像数据中所有像素点的红色信号值进行累加以得到每帧图像数据的红色信号值，并根据在预设时间段内所采集的图像数据的红色信号值的变化趋势获得波峰数量，以确定在预设时间段内的心率数据，微处理器还用于将心率数据生成心率数据短信；以及GSM模块，与微处理器相连，用于将心率数据短信发送至预设的电话号码；且该心率检测装置的检测方法在预设时间段内按照预设的采集频率采集多帧血管的图像数据；再将每帧图像数据中所有像素点的红色信号值进行累加以得到每帧图像数据的红色信号值，并根据在所述预设时间段内所采集的图像数据的红色信号值的变化趋势获得波峰数量，以确定在所述预设时间段内的心率数据；以及将确定的心率数据生成心率数据短信，并将所述心率数据短信发送至预设的电话号码。

但是该心率检测装置在使用过程中需要长时间佩戴在手腕上以实现心率检测，且该心率检测的方法简单，难以消除误差，进而影响到心率检测的数据有效性，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种心率检测设备，该心率检测设备具有显著提升心率检测便捷性与准确性的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种心率检测设备，包括：

外置本体，与人体规定部位接触，且在与人体规定部位接触的一侧设置有空腔；

心率检测器，与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，安装在所述空腔内；

调节机构，监测并调节所述心率检测器与人体规定部位的接触压力。

通过采用上述技术方案，在使用该心率检测设备时，心率监测器与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，同时调节机构实现有效调节心率检测器与人体规定部位的接触压力的效果，避免心率检测器与人体规定部位的接触压力过大或过小而影响到心率检测器对人体实时心率检测数值的检测，进而达到显著提升心率检测便捷性与准确性的效果。

本发明进一步设置为：所述调节机构包括压力传感器、微处理器、铰接件以及驱动摆动单元；所述压力传感器固定在所述空腔的底部，所述微处理器与所述压力传感器和所述驱动摆动单元连接，并用于接收所述压力传感器的实时数据以及控制所述驱动摆动单元；所述铰接件与所述外置本体转动连接，并与所述心率检测器连接固定；所述驱动摆动单元用于驱动所述铰接件转动。

通过采用上述技术方案，调节机构在运行过程中，通过压力传感器接收心率检测器与人体规定部位的接触压力，进而在微处理器的处理后控制驱动摆动单元转动铰接件，进而实现有效调节心率检测器与人体规定部位的接触压力。

本发明进一步设置为：所述驱动摆动单元包括转动拉体以及伸缩杆；所述转动拉体与所述铰接件和所述伸缩杆转动连接；所述伸缩杆与所述外置本体连接固定，并用于驱动所述转动拉体和所述心率检测器移动。

通过采用上述技术方案，在伸缩杆的伸缩过程中，即可令转动拉体的相应一端转动，进而在转动拉体转动移动时驱动铰接件以及与铰接件固定的心率检测器转动，以达到有效调节心率检测器与人体规定部位的接触压力的目的。

本发明进一步设置为：所述空腔内插接有弹簧，所述弹簧的一端与所述压力传感器抵接，另一端与所述心率检测器抵接。

通过采用上述技术方案，弹簧具有的弹性回复力施加在心率检测器上，使得心率检测器具有向人体规定部位移动的趋势，从而在伸缩杆做伸缩运动以带动转动拉体转动时，实现进一步提升心率检测器与人体规定部位的贴合效果，起到显著提升该心率检测设备的心率检测便捷性与准确性的作用。

本发明进一步设置为：所述心率检测器设置有与所述弹簧匹配的限位腔，所述弹簧的相应一端插接在所述限位腔内固定。

通过采用上述技术方案，限位腔对弹簧的一端进行限位，弹簧的另一端由空腔限位，以实现显著提升弹簧的形变稳定性的效果。

本发明进一步设置为：所述转动拉体上设置有警报器，所述警报器与所述微处理器连接，所述警报器用于在实时心率检测数值超过设定阈值时发出警报。

通过采用上述技术方案，在检测到实时心率检测数值超过设定阈值时，微处理器控制警报器发出警报，以做出及时的健康警告，以便于及时发现心脏活动的异常表现。

本发明的第二个目的在于提供一种心率检测方法，包括检测标定部分以及算法控制部分，

所述检测标定部分为获得标定曲线数据S1和S2；

所述标定曲线数据S1为在接触压力一定时，心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的标定曲线数据；

所述标定曲线数据S2为在实际心率数值一定时，心率检测器的心率检测数值与接触压力的标定曲线数据；

所述算法控制部分包括如下步骤：

步骤1、获取适宜人体的接触压力范围，设为P₀；

步骤2、获得当前心率检测数值，设为X₁；

步骤3、若X₁超出健康心率数值，则从压力传感器处获取实时接触压力P₁；

步骤4、通过结合标定曲线数据S1和P₁，获得标定实际心率数值J₁；

步骤5、通过结合标定曲线数据S2和J₁，获得标定心率检测数值L₁；

步骤6、比较判断标定心率检测数值L₁与健康心率数值，若标定心率检测数值L₁超出健康心率数值，继续步骤7，否则继续步骤2；

步骤7、比较判断P₀与实际接触压力P₁，若实际接触压力P₁超出P₀，则控制伸缩杆伸缩，调节设定规格幅度，否则发出警报。

通过采用上述技术方案，首先判断心率检测数值是否健康，当不健康时需要及时进行干扰源的排除，首先通过标定曲线数据S1和标定曲线数据S2获得标定心率检测数值L₁，再通过比较标定心率检测数值L₁与健康心率数值实现进一步的确定，当确定超出健康心率数值，还需要对实际接触压力P₁与P₀进行比较，以及时调节实际接触压力P₁的值，以起到有效避免检测误差的作用。

本发明进一步设置为：所述检测标定部分包括标定曲线数据S1部分和标定曲线数据S2部分；

所述标定曲线数据S1部分包括如下步骤：

步骤1、设定接触压力的最大值与最小值，并在接触压力的最大值与最小值之间等间隔取至少n个接触压力，其中n为常量；

步骤2、从最小值至最大值，在每一个接触压力下记录相应的心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的趋势变化；

步骤3、通过步骤1和2获得在接触压力一定时，心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的标定曲线数据S1；

所述标定曲线数据S2部分包括如下步骤：

步骤1、设定实际心率数值的最大值与最小值，并在实际心率数值的最大值与最小值之间等间隔取至少n个实际心率数值，其中n为常量；

步骤2、从最小值至最大值，在每一个实际心率数值下记录相应的心率检测器的心率检测数值与接触压力的趋势变化；

步骤3、通过步骤1和2获得在实际心率数值一定时，心率检测器的心率检测数值与接触压力的标定曲线数据S2。

通过采用上述技术方案，获得相应的标定曲线数据S1和标定曲线数据S2，为有效的心率检测提供比较的基准，实现显著提升该心率检测设备的心率检测便捷性与准确性的效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过心率监测器与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，同时调节机构实现有效调节心率检测器与人体规定部位的接触压力的效果，避免心率检测器与人体规定部位的接触压力过大或过小而影响到心率检测器对人体实时心率检测数值的检测；并在心率检测时，首先判断心率检测数值是否健康，当不健康时需要及时进行干扰源的排除，首先通过标定曲线数据S1和标定曲线数据S2获得标定心率检测数值L₁，再通过比较标定心率检测数值L₁与健康心率数值实现进一步的确定，当确定超出健康心率数值，还需要对实际接触压力P₁与P₀进行比较，以及时调节实际接触压力P₁的值，以起到有效避免检测误差的作用。进而达到显著提升心率检测便捷性与准确性的效果。

附图说明

图1是本申请的心率检测设备的结构示意图；

图2为本申请的心率检测器与调节机构的组合结构示意图。

附图标记说明：1、外置本体；11、空腔；2、心率检测器；3、调节机构；31、压力传感器；32、微处理器；33、铰接件；34、转动拉体；35、伸缩杆；36、弹簧；37、限位腔；38、警报器。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图对本发明作进一步详细说明。

以下针对本发明实施例的心率检测设备及其方法进行具体说明：

如图1所示，一种心率检测设备，包括用于与人体规定部位接触，且在与人体规定部位接触的一侧设置有空腔11的外置本体1、用于与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，并安装在空腔11内的心率检测器2以及用于监测并调节心率检测器2与人体规定部位的接触压力的调节机构3。因此，在使用该心率检测设备时，心率监测器与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，同时调节机构3实现有效调节心率检测器2与人体规定部位的接触压力的效果，避免心率检测器2与人体规定部位的接触压力过大或过小而影响到心率检测器2对人体实时心率检测数值的检测，进而达到显著提升心率检测便捷性与准确性的效果。

如图2所示，调节机构3包括压力传感器31、微处理器32、铰接件33以及驱动摆动单元。压力传感器31固定在空腔11的底部，以监测心率检测器2与人体规定部位的接触压力；微处理器32同时与压力传感器31和驱动摆动单元连接，并用于接收压力传感器31的实时的接触压力数据以及控制驱动摆动单元的运行，以使得驱动摆动单元实现调节心率检测器2与人体规定部位的接触压力的目的；铰接件33与外置本体1转动连接，并与心率检测器2连接固定；与此同时，驱动摆动单元用于驱动铰接件33转动，使得铰接件33在驱动摆动单元的调节下转动后带动心率检测器2的转动。因此，在调节机构3的运行过程中，通过压力传感器31接收心率检测器2与人体规定部位的接触压力，进而在微处理器32的处理后控制驱动摆动单元转动铰接件33，进而实现有效调节心率检测器2与人体规定部位的接触压力。需要说明的是，驱动摆动单元包括转动拉体34以及伸缩杆35。转动拉体34的两端分别与铰接件33和伸缩杆35转动连接。其中，伸缩杆35与外置本体1连接固定，并用于驱动转动拉体34和心率检测器2移动，进而在伸缩杆35的伸缩过程中，即可令转动拉体34的相应一端转动，进而在转动拉体34转动移动时驱动铰接件33以及与铰接件33固定的心率检测器2转动，以达到有效调节心率检测器2与人体规定部位的接触压力的目的。

如图2所示，在空腔11内插接有受压力挤压缩短的弹簧36。弹簧36的一端与压力传感器31抵接，另一端与心率检测器2抵接，进而将使得具有弹性回复力的弹簧36将作用力施加在心率检测器2上，使得心率检测器2具有向人体规定部位移动的趋势，从而在伸缩杆35做伸缩运动以带动转动拉体34转动时，实现进一步提升心率检测器2与人体规定部位的贴合效果，起到显著提升该心率检测设备的心率检测便捷性与准确性的作用。需要提及的是，心率检测器2设置有与弹簧36匹配的限位腔37。弹簧36的相应一端插接在限位腔37内固定，以使得限位腔37对弹簧36的一端进行限位，且弹簧36的另一端由空腔11限位，实现显著提升弹簧36的形变稳定性的效果。为了进一步提升该心率检测装置的实用性，在转动拉体34上设置有警报器38。警报器38与微处理器32连接，并在实时心率检测数值超过设定阈值时发出警报，通过做出及时的健康警告，以便于及时发现心脏活动的异常表现。

本发明还提供了一种心率检测方法，包括检测标定部分以及算法控制部分。

检测标定部分为获得标定曲线数据S1和S2；

其中：

标定曲线数据S1为在接触压力一定时，心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的标定曲线数据；

标定曲线数据S2为在实际心率数值一定时，心率检测器的心率检测数值与接触压力的标定曲线数据；

需要说明的是，检测标定部分包括标定曲线数据S1部分和标定曲线数据S2部分；

标定曲线数据S1部分包括如下步骤：

步骤1、设定接触压力的最大值与最小值，并在接触压力的最大值与最小值之间等间隔取至少n个接触压力，其中n为常量；

步骤2、从最小值至最大值，在每一个接触压力下记录相应的心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的趋势变化；

步骤3、通过步骤1和2获得在接触压力一定时，心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的标定曲线数据S1；

标定曲线数据S2部分包括如下步骤：

步骤1、设定实际心率数值的最大值与最小值，并在实际心率数值的最大值与最小值之间等间隔取至少n个实际心率数值，其中n为常量；

步骤2、从最小值至最大值，在每一个实际心率数值下记录相应的心率检测器的心率检测数值与接触压力的趋势变化；

步骤3、通过步骤1和2获得在实际心率数值一定时，心率检测器的心率检测数值与接触压力的标定曲线数据S2。

算法控制部分包括如下步骤：

步骤1、获取适宜人体的接触压力范围，设为P₀；

步骤2、获得当前心率检测数值，设为X₁；

步骤3、若X₁超出健康心率数值，则从压力传感器处获取实时接触压力P₁；

步骤4、通过结合标定曲线数据S1和P₁，获得标定实际心率数值J₁；

步骤5、通过结合标定曲线数据S2和J₁，获得标定心率检测数值L₁；

步骤6、比较判断标定心率检测数值L₁与健康心率数值，若标定心率检测数值L₁超出健康心率数值，继续步骤7，否则继续步骤2；

步骤7、比较判断P₀与实际接触压力P₁，若实际接触压力P₁超出P₀，则控制伸缩杆伸缩，调节设定规格幅度，否则发出警报。

需要说明的是，规格幅度的调整用于有效避免压力的波动幅度的不确定性而因到该心率检测装置的佩戴舒适度。

综上，本申请通过心率监测器与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，同时调节机构实现有效调节心率检测器与人体规定部位的接触压力的效果，避免心率检测器与人体规定部位的接触压力过大或过小而影响到心率检测器对人体实时心率检测数值的检测；通过获得相应的标定曲线数据S1和标定曲线数据S2，为有效的心率检测提供比较的基准，实现显著提升该心率检测设备的心率检测便捷性与准确性的效果；并在心率检测时，首先判断心率检测数值是否健康，当不健康时需要及时进行干扰源的排除，首先通过标定曲线数据S1和标定曲线数据S2获得标定心率检测数值L₁，再通过比较标定心率检测数值L₁与健康心率数值实现进一步的确定，当确定超出健康心率数值，还需要对实际接触压力P₁与P₀进行比较，以及时调节实际接触压力P₁的值，以起到有效避免检测误差的作用。进而达到显著提升心率检测便捷性与准确性的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，但凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干修改和润饰，这些修改和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种心率检测设备，其特征在于，包括：

外置本体，与人体规定部位接触，且在与人体规定部位接触的一侧设置有空腔；

心率检测器，与人体规定部位接触并检测实时心率检测数值，安装在所述空腔内；

调节机构，监测并调节所述心率检测器与人体规定部位的接触压力。

2.根据权利要求1所述的一种心率检测设备，其特征在于：所述调节机构包括压力传感器、微处理器、铰接件以及驱动摆动单元；所述压力传感器固定在所述空腔的底部，所述微处理器与所述压力传感器和所述驱动摆动单元连接，并用于接收所述压力传感器的实时数据以及控制所述驱动摆动单元；所述铰接件与所述外置本体转动连接，并与所述心率检测器连接固定；所述驱动摆动单元用于驱动所述铰接件转动。

3.根据权利要求2所述的一种心率检测设备，其特征在于：所述驱动摆动单元包括转动拉体以及伸缩杆；所述转动拉体与所述铰接件和所述伸缩杆转动连接；所述伸缩杆与所述外置本体连接固定，并用于驱动所述转动拉体和所述心率检测器移动。

4.根据权利要求3所述的一种心率检测设备，其特征在于：所述空腔内插接有弹簧，所述弹簧的一端与所述压力传感器抵接，另一端与所述心率检测器抵接。

5.根据权利要求4所述的一种心率检测设备，其特征在于：所述心率检测器设置有与所述弹簧匹配的限位腔，所述弹簧的相应一端插接在所述限位腔内固定。

6.根据权利要求3所述的一种心率检测设备，其特征在于：所述转动拉体上设置有警报器，所述警报器与所述微处理器连接。

7.一种心率检测方法，其特征在于：包括检测标定部分以及算法控制部分，

所述检测标定部分为获得标定曲线数据S1和S2；

所述标定曲线数据S1为在接触压力一定时，心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的标定曲线数据；

所述标定曲线数据S2为在实际心率数值一定时，心率检测器的心率检测数值与接触压力的标定曲线数据；

所述算法控制部分包括如下步骤：

步骤1、获取适宜人体的接触压力范围，设为P₀；

步骤2、获得当前心率检测数值，设为X₁；

步骤3、若X₁超出健康心率数值，则从压力传感器处获取实时接触压力P₁；

步骤4、通过结合标定曲线数据S1和P₁，获得标定实际心率数值J₁；

步骤5、通过结合标定曲线数据S2和J₁，获得标定心率检测数值L₁；

步骤6、比较判断标定心率检测数值L₁与健康心率数值，若标定心率检测数值L₁超出健康心率数值，继续步骤7，否则继续步骤2；

步骤7、比较判断P₀与实际接触压力P₁，若实际接触压力P₁超出P₀，则控制伸缩杆伸缩，调节设定规格幅度，否则发出警报。

8.根据权利要求7述的一种心率检测方法，其特征在于：所述检测标定部分包括标定曲线数据S1部分和标定曲线数据S2部分；

所述标定曲线数据S1部分包括如下步骤：

步骤1、设定接触压力的最大值与最小值，并在接触压力的最大值与最小值之间等间隔取至少n个接触压力，其中n为常量；

步骤2、从最小值至最大值，在每一个接触压力下记录相应的心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的趋势变化；

步骤3、通过步骤1和2获得在接触压力一定时，心率检测器的心率检测数值与实际心率数值的标定曲线数据S1；

所述标定曲线数据S2部分包括如下步骤：

步骤1、设定实际心率数值的最大值与最小值，并在实际心率数值的最大值与最小值之间等间隔取至少n个实际心率数值，其中n为常量；

步骤2、从最小值至最大值，在每一个实际心率数值下记录相应的心率检测器的心率检测数值与接触压力的趋势变化；

步骤3、通过步骤1和2获得在实际心率数值一定时，心率检测器的心率检测数值与接触压力的标定曲线数据S2。

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