CN113545765A - 一种心率测量装置心率连续输出方法和心率测量装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种心率测量装置心率连续输出方法和心率测量装置。心率连续输出方法中，在脉搏传感器每次测量心跳后执行，其通过判定本次心跳测得时点与前次心率测量时点之间的时间间隔是否超过第一阈值，可以避免因脉搏传感器短时松动或脱落导致的当前心率骤降。通过加速度传感器测量的瞬时加速度值判定人体状态是处于静止状态还是处于运动状态，并据此区别对待，可以判断第一心率值是否处于合理的区间。心率测量装置包括脉搏传感器、加速度传感器、束带、显示器和控制器，其中控制器根据上述心率连续输出方法向显示器输出作为当前心率值的本次第一心率值。采用上述技术方案，能够有效地去除心率曲线的异常抖动。

Description

一种心率测量装置心率连续输出方法和心率测量装置
技术领域
本申请涉及运动过程中心率测量领域，具体涉及一种心率测量装置心率连续输出方法和心率测量装置。
背景技术
为了检测运动效果、测量运动员的运动潜力或者监测运动过程中的心率变化，需要在运动过程中进行连续的心率测量。然而，由于运动过程中心率测量装置固定于人体的情况很容易发生变化，导致心率测量过程中出现各种噪声，使得心率曲线经常出现剧烈的异常抖动，无法有效地通过对心率曲线的分析得出正确的分析结论。
发明内容
本申请的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种心率测量装置心率连续输出方法和心率测量装置，其能够有效地去除心率曲线的异常抖动。
为达成上述目的，采用如下技术方案：
一种心率测量装置心率连续输出方法，其特征是，所述心率测量装置包括脉搏传感器和加速度传感器；所述脉搏传感器用于测得心跳，所述加速度传感器用于测得人体瞬时加速度；所述心率连续输出方法在脉搏传感器每次测得心跳后执行：S1：暂存本次心跳测得时点；S2：判定是否存在前次心跳测得时点，如不存在则记录本次心跳测得时点并终止，如存在则执行S3；S3：判定本次心跳测得时点与前次心跳测得时点之间的时间间隔是否超过第一阈值，如超过第一阈值则不记录本次心跳测得时点且删除所有之前记录的心跳测得时点并终止，如未超过期间阈值则记录本次心跳测得时点，并根据本次心跳测得时点与前次心跳测得时点之间的时间间隔计算得到本次第一心率值并记录后执行S4；S4：判定本次心跳测得时点前是否存在n个第一心率值，如不存在则终止，如存在则计算并暂存平均心率值、平均心率变化值和本次心率变化值并读取加速度传感器的瞬时加速度值，根据瞬时加速度值判定人体状态处于运动状态还是处于静止状态；如人体状态处于静止状态则执行S5；如人体状态处于运动状态则执行S6；所述平均心率值为前n个第一心率值的平均值，所述平均心率变化值为由前n个心第一心率值算得的n-1个心率变化值的平均值，所述本次心率变化值为本次第一心率值与本次前一个第一心率值的差值；S5：如本次第一心率值与平均心率值的差值未超过第二阈值或者本次心率变化值与平均心率变化值的差值未超过第三阈值则输出本次第一心率值，否则终止；S6：如本次心率变化值大于或等于平均心率变化值则输出本次第一心率值，否则终止；其中，n为大于或等于3且小于或等于8的自然数；瞬时加速度值大于或等于第四阈值则人体处于运动状态，否则人体处于静止状态。
进一步地，所述加速度传感器至少测量两个彼此正交的方向上的瞬时加速度，其中任一方向上瞬时加速度较大的值为所述瞬时加速度值。
进一步地，所述第一阈值取值范围为2至4秒间；所述第三阈值小于所述第二阈值。
一种心率测量装置，其包括：脉搏传感器，其用于测得心跳；加速度传感器，其用于测得人体瞬时加速度；束带，其用于将脉搏传感器和加速度传感器约束至人体；显示器，用于显示当前心率值；和控制器，其固定于所述束带，其与所述脉搏传感器和加速度传感器电连接，并与所述显示器信号连接并采用如上任一项所述的心率测量装置心率连续输出办法向所述显示器输出作为当前心率值的本次第一心率值。
相对于现有技术，上述方案具有的如下有益效果：
上述技术方案中，通过判定本次心跳测得时点与前次心率测量时点之间的时间间隔是否超过第一阈值，可以避免因脉搏传感器短时松动或脱落导致的当前心率骤降。
通过加速度传感器测量的瞬时加速度值判定人体状态是处于静止状态还是处于运动状态，并据此区别对待，可以判断第一心率值是否处于合理的区间。在静止状态，只要本次第一心率值与平均心率值相比变化不大或者本次心率变化值与平均心率变化值相比变化不大就输出本次第一心率值；而在运动状态，本次心率变化值应大于或等于平均心率变化值，才符合运动规律，否则即视为噪声。
通过本申请的技术方案，能够有效地去除心率曲线的异常抖动，使心率曲线能够用于分析得出正确结论。
附图说明
为了更清楚地说明实施例的技术方案，下面简要介绍所需要使用的附图：
图1为心率测量装置示意图；
图2为心率测量装置心率连续输出方法逻辑示意图。
具体实施方式
权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于简化描述，而不是暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作。
权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意为“包含但不限于”。
下面将结合附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，实施例中，心率测量装置包括脉搏传感器1、加速度传感器2、束带3、显示器4和控制器5。其中，脉搏传感器1用于测得心跳；加速度传感器2用于测得人体瞬时加速度；束带3用于将脉搏传感器1和加速度传感器2约束至人体，具体地，本实施例中，束带3围绕人体胸部一圈，用于将脉搏传感器1和加速度传感器2约束至人体胸部。这是因为，在运动过程中，人体胸部位置运动较为稳定。本实施例中，显示器4与束带3分离，相对于地面固定，用于显示当前心率值。控制器5固定于束带3上，并与脉搏传感器1和加速度传感器2电连接，与显示器4信号连接。具体地，本实施例中，控制器5与显示器4通过蓝牙信号连接，当然也可以通过线缆进行信号连接，但对于运动过程是不方便的。本实施例中，控制器5采用以下心率测量装置心率连续输出方法向显示器4输出作为当前心率值的本次第一心率值。
如图2所示，控制器5在脉搏传感器每次测得心跳后执行：
S1：暂存本次心跳测得时点；
S2：判定是否存在前次心跳测得时点，如不存在则记录本次心跳测得时点并终止，如存在则执行S3；
S3：判定本次心跳测得时点与前次心跳测得时点之间的时间间隔是否超过第一阈值，如超过第一阈值则不记录本次心跳测得时点且删除所有之前记录的心跳测得时点并终止，如未超过期间阈值则记录本次心跳测得时点，并根据本次心跳测得时点与前次心跳测得时点之间的时间间隔计算得到本次第一心率值并记录后执行S4；
S4：判定本次心跳测得时点前是否存在n个第一心率值，如不存在则终止，如存在则计算并暂存平均心率值、平均心率变化值和本次心率变化值并读取加速度传感器的瞬时加速度值，根据瞬时加速度值判定人体状态处于运动状态还是处于静止状态；如人体状态处于静止状态则执行S5；如人体状态处于运动状态则执行S6；
所述平均心率值为前n个第一心率值的平均值，所述平均心率变化值为由前n个心第一心率值算得的n-1个心率变化值的平均值，所述本次心率变化值为本次第一心率值与本次前一个第一心率值的差值；
S5：如本次第一心率值与平均心率值的差值未超过第二阈值或者本次心率变化值与平均心率变化值的差值未超过第三阈值则输出本次第一心率值，否则终止；
S6：如本次心率变化值大于或等于平均心率变化值则输出本次第一心率值，否则终止；
其中，n为大于或等于3且小于或等于8的自然数，本实施例中，n为5。
瞬时加速度值大于或等于第四阈值则人体处于运动状态，否则人体处于静止状态。
第一阈值取值范围为2至4秒间，本实施例中为2秒；第三阈值小于第二阈值，本实施例中，第三阈值为30，第二阈值为40。
本实施例中，加速度传感器至少测量两个彼此正交的方向上的瞬时加速度，其中任一方向上瞬时加速度较大的值为所述瞬时加速度值。
采用本实施例的技术方案，通过判定本次心跳测得时点与前次心率测量时点之间的时间间隔是否超过第一阈值，可以避免因脉搏传感器1短时松动或脱落导致的当前心率骤降。通过加速度传感器2测量的瞬时加速度值判定人体状态是处于静止状态还是处于运动状态，并据此区别对待，可以判断第一心率值是否处于合理的区间。在静止状态，只要本次第一心率值与平均心率值相比变化不大或者本次心率变化值与平均心率变化值相比变化不大就输出本次第一心率值；而在运动状态，本次心率变化值应大于或等于平均心率变化值，才符合运动规律，否则即视为噪声。本实施例的技术方案能够有效地去除心率曲线的异常抖动，使心率曲线能够用于分析得出正确结论。
上述说明书和实施例的描述，用于解释本申请的保护范围，但并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (4)

1.一种心率测量装置心率连续输出方法，其特征是，所述心率测量装置包括脉搏传感器和加速度传感器；所述脉搏传感器用于测得心跳，所述加速度传感器用于测得人体瞬时加速度；所述心率连续输出方法在脉搏传感器每次测得心跳后执行：
S1：暂存本次心跳测得时点；
S2：判定是否存在前次心跳测得时点，如不存在则记录本次心跳测得时点并终止，如存在则执行S3；
S3：判定本次心跳测得时点与前次心跳测得时点之间的时间间隔是否超过第一阈值，如超过第一阈值则不记录本次心跳测得时点且删除所有之前记录的心跳测得时点并终止，如未超过期间阈值则记录本次心跳测得时点，并根据本次心跳测得时点与前次心跳测得时点之间的时间间隔计算得到本次第一心率值并记录后执行S4；
S4：判定本次心跳测得时点前是否存在n个第一心率值，如不存在则终止，如存在则计算并暂存平均心率值、平均心率变化值和本次心率变化值并读取加速度传感器的瞬时加速度值，根据瞬时加速度值判定人体状态处于运动状态还是处于静止状态；如人体状态处于静止状态则执行S5；如人体状态处于运动状态则执行S6；所述平均心率值为前n个第一心率值的平均值，所述平均心率变化值为由前n个心第一心率值算得的n-1个心率变化值的平均值，所述本次心率变化值为本次第一心率值与本次前一个第一心率值的差值；
S5：如本次第一心率值与平均心率值的差值未超过第二阈值或者本次心率变化值与平均心率变化值的差值未超过第三阈值则输出本次第一心率值，否则终止；
S6：如本次心率变化值大于或等于平均心率变化值则输出本次第一心率值，否则终止；
其中，n为大于或等于3且小于或等于8的自然数；
瞬时加速度值大于或等于第四阈值则人体处于运动状态，否则人体处于静止状态。
2.如权利要求1所述的一种心率测量装置心率连续输出办法，其特征是，所述加速度传感器至少测量两个彼此正交的方向上的瞬时加速度，其中任一方向上瞬时加速度较大的值为所述瞬时加速度值。
3.如权利要求1或2所述的一种心率测量装置心率连续输出办法，其特征是，所述第一阈值取值范围为2至4秒间；所述第三阈值小于所述第二阈值。
4.一种心率测量装置，其特征是，包括：
脉搏传感器，其用于测得心跳；
加速度传感器，其用于测得人体瞬时加速度；
束带，其用于将脉搏传感器和加速度传感器约束至人体；
显示器，用于显示当前心率值；和
控制器，其固定于所述束带，其与所述脉搏传感器和加速度传感器电连接，并与所述显示器信号连接并采用如权利要求1至3中任一项所述的心率测量装置心率连续输出办法向所述显示器输出作为当前心率值的本次第一心率值。
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