CN114931377A - 血氧浓度检测装置、穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种血氧浓度检测装置、穿戴设备，所述血氧浓度检测装置包括血氧传感器、温度传感器和处理器；所述处理器分别与所述血氧传感器和所述温度传感器电连接；所述温度传感器用于采集用户的温度数据；所述血氧传感器用于采集所述用户的初始血氧浓度数据；所述处理器用于在检测到血氧浓度检测指令时，调用所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，并基于所述温度数据和所述初始血氧浓数据，确定目标血氧浓度，以完成对所述用户的血氧浓度的检测。本申请提高了检测得到的血氧浓度的准确性。

Description

血氧浓度检测装置、穿戴设备

技术领域

本申请涉及检测领域，尤其涉及一种血氧浓度检测装置、穿戴设备。

背景技术

可穿戴设备(包括智能手环、智能手表等)具备检测血氧浓度的能力，其中，血氧浓度为含氧血红蛋白量占总血红蛋白量的百分比，可穿戴设备通过光学传感器照射人体得到反射光的吸收光谱，通过分析该吸收光谱即可得到该百分比。

然而，可穿戴设备在被用户佩戴一段时间后，其检测得到的血氧浓度较准确，而在用户刚佩戴时，其检测得到的血氧浓度却不准确。具体是由于用户刚佩戴可穿戴设备时，可穿戴设备的温度低于体表温度，使得人体在接触温度较低的可穿戴设备时，接触区域的体表温度会下降，导致该接触区域的血管收缩，从而使得血管末梢血液循环差、血液流量较少，进而导致检测得到的血氧浓度不准确。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种血氧浓度检测装置、穿戴设备，旨在解决现有的如何提高检测得到的血氧浓度的准确性的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种血氧浓度检测装置，所述血氧浓度检测装置包括：

血氧传感器、温度传感器和处理器；

所述处理器分别与所述血氧传感器和所述温度传感器电连接；

所述温度传感器用于采集用户的温度数据；

所述血氧传感器用于采集所述用户的初始血氧浓度数据；

所述处理器用于在检测到血氧浓度检测指令时，调用所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，并基于所述温度数据和所述初始血氧浓数据，确定目标血氧浓度，以完成对所述用户的血氧浓度的检测。

示例性的，所述血氧传感器包括一个光发射端和若干个光接收端；

所述光发射端用于发射光线；

所述若干个光接收端用于接收被反射回来的所述光线。

示例性的，所述若干个光接收端圆周均匀分布，所述圆周以所述光发射端为圆心、半径为预设半径。

示例性的，所述光发射端为LED。

示例性的，所述装置还包括存储器；

所述存储器用于存储所述温度数据对应的血氧浓度修正系数；

所述处理器从所述存储器中调用所述血氧浓度修正系数，并基于所述初始血氧浓度数据和所述血氧浓度修正系数，计算得到所述目标血氧浓度。

示例性的，所述装置还包括距离传感器；

所述距离传感器用于采集所述距离传感器与所述用户之间的距离的距离数据。

示例性的，所述处理器包括获取模块；

所述获取模块用于获取所述温度数据对应的多个第一历史血氧浓度，并获取预设温度数据对应的多个第二历史血氧浓度；基于所述多个第一历史血氧浓度和所述多个第二历史血氧浓度，计算所述温度数据对应的血氧浓度修正系数。

示例性的，所述处理器包括选取模块；

所述选取模块用于基于所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，从预设血氧浓度表中选取目标血氧浓度；所述预设血氧浓度表记录有，所述温度数据和所述初始血氧浓度数据共同与所述目标血氧浓度之间的对应关系。

示例性的，所述处理器还包括记录模块；

所述记录模块用于在所述用户的温度数据向预设温度数据改变的过程中，持续获取所述用户的实时血氧浓度，并记录所述实时血氧浓度对应的实时温度数据；基于所述实时血氧浓度和所述实时温度数据，更新所述血氧浓度修正系数或所述预设血氧浓度表。

示例性的，所述穿戴设备包括如上所述的血氧浓度检测装置。

与现有技术中，由于接触区域的体表温度下降，使得血管末梢血液循环差、血液流量较少，导致检测得到的血氧浓度不准确相比，本申请的血氧浓度检测装置包括血氧传感器、温度传感器和处理器，其中，温度传感器采集的用户的温度数据和血氧传感器采集的初始血氧浓度数据，被处理器用于共同确定目标血氧浓度。因此，本申请并非直接将获取到的初始血氧浓度数据作为完成对用户进行血氧检测的最终血氧浓度，而是将目标血氧浓度作为最终血氧浓度，从而避免了出现因接触区域的体表温度的下降而导致的检测得到的血氧浓度不准确的情况，进而提高了检测得到的血氧浓度的准确性。

附图说明

图1是本申请一实施例中一种血氧浓度检测装置的整体结构示意图；

图2是本申请一实施例中一种血氧传感器的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种血氧浓度检测装置，参照图1，图1为本申请血氧浓度检测装置整体结构示意图。

所述血氧浓度检测装置包括血氧传感器、温度传感器和处理器；

所述处理器分别与所述血氧传感器和所述温度传感器电连接；

所述温度传感器用于采集用户的温度数据；

所述血氧传感器用于采集所述用户的初始血氧浓度数据；

所述处理器用于在检测到血氧浓度检测指令时，调用所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，并基于所述温度数据和所述初始血氧浓数据，确定目标血氧浓度，以完成对所述用户的血氧浓度的检测。

人体的核心温度基本上是维持不变的，在37度左右小范围浮动，但人体的体表温度容易受环境温度数据突变的影响。由此不难理解，在用户刚接触血氧浓度检测装置时，由于血氧浓度检测装置的温度数据要低于体表温度，且温差较大(例如血氧浓度检测装置为20度，体表温度为33度)，人体与血氧浓度检测装置接触的接触区域(手腕处靠近手背的区域)会向血氧浓度检测装置传递大量热量，使得该接触区域在短时间内流失大量热量而出现温度数据大幅下降的情况，可以理解，血氧浓度检测装置的温度数据越低，接触区域的温度数据的下降幅度越大。

接触区域的温度数据的大幅下降会导致此时检测得到的初始血氧浓度数据极其不准确。

然而，可以理解的是，在该接触区域升温至预设温度数据后，此时检测得到的血氧浓度是准确的，因此，可以利用预设温度数据下检测得到的准确的血氧浓度与初始血氧浓度数据之间的联系，来通过初始血氧浓度数据确定目标血氧浓度，其中，目标血氧浓度即为预设温度数据下检测得到的准确的血氧浓度。

预设温度数据可通过接触区域的体表温度稳定之后的温度数据进行设置，一般地，由于人的体表温度稳定后在33度左右，因此，预设温度数据可以选择设置为33度、34度等，预设温度数据具体为何值，本实施例不做具体限定。

需要说明的是，在短时间(从用户的温度数据升温至预设温度数据)内，用户实际的血氧浓度是不会发生改变的，即初始血氧浓度数据是受温度数据这一因素的影响，由本应检测得到的血氧浓度为目标血氧浓度，变化为检测得到的血氧浓度为初始血氧浓度数据。因此，通过温度数据和初始血氧浓度数据可以合理推导出目标血氧浓度，具体可以通过两种方式来实现，其一为通过在用户的温度数据下的血氧浓度修正系数确定，其二为基于用户的温度数据和初始血氧浓度数据查表得到。

示例性的，所述血氧传感器包括一个光发射端1和若干个光接收端2；

所述光发射端1用于发射光线；

所述若干个光接收端2用于接收被反射回来的所述光线。

由上述温度会影响血氧浓度的结果可知，温度的变化会使得血氧浓度数据不准确。而由于光发射端1在发射光线时会发热，为降低光发射端1发热对血氧浓度数据的准确性的影响，本实施例中光发射端1为一个。

可以理解，光发射端1还可以为多个，但多个光发射端1会降低血氧浓度数据的准确性。

示例性的，参照图2，图2为一种血氧传感器的结构示意图，所述若干个光接收端2圆周均匀分布，所述圆周以所述光发射端1为圆心、半径为预设半径。

预设半径可以根据需要进行设置，本实施例不作具体限定。

需要说明的是，光接收端2的待机电流在uA级，因此，其发热量可以忽略不记，也由此可以布置任意数量的光接收端2。可以理解，圆周均匀分布的目的是增大光线的接收面积，从而使得光接收端2能够更加准确全面地接收被反射回来的光线，进而提高血氧传感器采集的初始血氧浓度数据的准确性。

示例性的，所述光发射端为LED。

LED的工作电流较小，为10～30mA，同样地，较小的工作电流使得发热量也较小，从而可以进一步降低温度对初始血氧浓度数据的准确性的影响，进而提高血氧传感器采集的初始血氧浓度数据的准确性。

示例性的，所述装置还包括存储器；

所述存储器用于存储所述温度数据对应的血氧浓度修正系数；

所述处理器从所述存储器中调用所述血氧浓度修正系数，并基于所述初始血氧浓度数据和所述血氧浓度修正系数，计算得到所述目标血氧浓度。

温度数据与血氧浓度修正系数之间的存在映射关系，例如温度数据为20度，血氧浓度修正系数为1.3，又如温度数据为25度，血氧浓度修正系数为1.2等等。需要说明的是，在映射关系中，每间隔一个单位温度数据，会有一个血氧浓度修正系数与之对应，例如单位温度数据为1度，则每间隔1度，对应一个血氧浓度修正系数；又如单位温度数据为0.1度，则每间隔0.1度对应一个血氧浓度修正系数。

示例性的，对于用户的温度数据中小于一个单位温度数据的情况，可以采用四舍五入的方式来确定血氧修正系数，例如单位温度数据为0.1度，用户的温度数据为23.12度，则23.12度对应的血氧修正系数为，用户的温度数据为23.1度对应的血氧修正系数；还可以采用向上取整、向下取整的方式来确定血氧修正系数。具体采取何种方式来确定血氧修正系数，本实施例不作具体限定。

需要说明的是，目标血氧浓度为初始血氧浓度数据和血氧浓度修正系数的乘积。

示例性的，所述装置还包括距离传感器；

所述距离传感器用于采集所述距离传感器与所述用户之间的距离的距离数据。

需要说明的是，血氧浓度检测装置并非时刻与用户保持贴合的，若在血氧浓度检测装置与用户处于未贴合状态时，血氧传感器检测得到初始血氧浓度数据，该初始血氧浓度数据是不准确的。为提高检测初始血氧浓度数据的准确性，需在血氧浓度检测装置与用户贴合时进行检测，即在距离传感器采集的距离数据为0(即贴合)时进行检测。

示例性的，所述处理器包括获取模块；

所述获取模块用于获取所述温度数据对应的多个第一历史血氧浓度，并获取预设温度数据对应的多个第二历史血氧浓度；基于所述多个第一历史血氧浓度和所述多个第二历史血氧浓度，计算所述温度数据对应的血氧浓度修正系数。

示例性的，血氧浓度修正系数可以通过用户的温度数据对应的第一历史血氧浓度和预设温度数据对应的第二历史血氧浓度来确定。需要说明的是，影响血氧浓度检测结果的因素包括温度数据和光线的反射情况(受体质的影响，血氧浓度基于光线的反射来检测得到)。其中，温度数据是可变的，而光线的反射情况是固定不变的，因此，在同一温度数据下，基本可以认定血氧浓度修正系数是固定不变的，通过检测得到一温度数据下的初始血氧浓度数据以及预设温度数据下的血氧浓度，可以计算得到血氧浓度修正系数。

示例性的，检测得到的血氧浓度还受环境光线强弱的影响，即使是同一温度数据下的血氧浓度修正系数，血氧浓度修正系数也是会变化的，为提高确定的血氧浓度修正系数，可以通过多个第一历史血氧浓度和多个第二历史血氧浓度来确定，包括求平均值、选取中位数。具体的，所述基于所述多个第一历史血氧浓度和所述多个第二历史血氧浓度，计算所述温度数据对应的血氧浓度修正系数，包括：

选取所述多个第一历史血氧浓度的中位数，得到第一中位数，以及选取所述多个第二历史血氧浓度的中位数，得到第二中位数；

计算所述第二中位数与所述第一中位数的比值，得到所述温度数据对应的血氧浓度修正系数；或，

计算所述多个第一历史血氧浓度的平均值，得到第一平均值，以及计算所述多个第二历史血氧浓度的平均值，得到第二平均值；

计算所述第二平均值与所述第一平均值的比值，得到所述温度数据对应的血氧浓度修正系数。

血氧浓度修正系数为第二中位数与第一中位数的比值，或者是第二平均值与第一平均值的比值。

需要说明的是，由于血氧浓度修正系数受温度数据的影响，因此，不同温度数据下的血氧浓度修正系数不相同，需要独立计算得到。

例如20度下检测得到的多个第一历史血氧浓度分别为89％、88％、88％和90％，相应的，多个第二历史血氧浓度分别为97％、96％、96％和98％，则多个第一历史血氧浓度的第一平均值为88.75％、第一中位数为89％，多个第二历史血氧浓度的第二平均值为96.75％、第二中位数为97％，即通过平均值计算得到的血氧浓度修正系数为96.75％/88.75％≈1.09014085，通过中位数计算得到的血氧浓度修正系数为97％/89％≈1.08988764。

需要说明的是，计算其他温度数据下的血氧浓度修正系数的具体实施方式与计算用户的温度数据下的血氧浓度修正系数的具体实施方式基本相同，在此不再赘述。

可以理解，通过用户的温度数据下的血氧浓度修正系数来计算目标血氧浓度，可以跳过用户的温度数据到预设温度数据的等待时间，即无需等待用户的温度数据升至预设温度数据后才能检测得到目标血氧浓度，检测得到初始血氧浓度数据，并计算其与血氧浓度修正系数的乘积即可得到目标血氧浓度，使得用户无需等待，从而提高了检测血氧浓度的效率。

示例性的，所述处理器包括选取模块；

所述选取模块用于基于所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，从预设血氧浓度表中选取目标血氧浓度；所述预设血氧浓度表记录有，所述温度数据和所述初始血氧浓度数据共同与所述目标血氧浓度之间的对应关系。

由上述实施例可知，用户的温度数据和初始血氧浓度数据均为变量，因此，在建立预设血氧浓度表时，需要通过控制变量法来建立。在通过控制变量法建立预设血氧浓度表时，包括两种控制变量的方式，其一为控制用户的温度数据不变，其二为控制初始血氧浓度数据不变。

对于控制用户的温度数据不变的情况，在用户的温度数据不变的情况下，记录多个初始血氧浓度数据以及多个目标血氧浓度，并分别建立在该用户的温度数据下，每一个初始血氧浓度数据与每一个目标血氧浓度的对应关系，从而得到一张一用户的温度数据下的血氧浓度表，相应的，对于每一单位温度数据，均能够建立一张血氧浓度表。可以理解，预设血氧浓度表由不同用户的温度数据下的多张血氧浓度表组成。

对于控制初始血氧浓度数据不变的情况，其具体实施方式与控制用户的温度数据不变的情况的具体实施方式基本相同，在此不在赘述，可以理解，预设血氧浓度表由不同初始血氧浓度数据下的多张血氧浓度表组成。

可以理解，预设血氧浓度表的数据量较大，需要大量的存储空间来存储，而血氧浓度修正系数的数据量则要小的多，其不需要占用太多的存储空间，因此，通过血氧浓度修正系数来计算目标血氧浓度能够节省血氧浓度检测装置的存储器的存储空间。

示例性的，所述处理器还包括记录模块；

所述记录模块用于在所述用户的温度数据向预设温度数据改变的过程中，持续获取所述用户的实时血氧浓度，并记录所述实时血氧浓度对应的实时温度数据；基于所述实时血氧浓度和所述实时温度数据，更新所述血氧浓度修正系数或所述预设血氧浓度表。

由上述影响血氧浓度检测结果的因素包括温度数据和光线的反射情况(受体质的影响，血氧浓度基于光线的反射来检测得到)可知，血氧浓度检测结果会因用户的体质的变化而变化，因此，在每次检测完血氧浓度后，均可以记录检测过程中的用户的温度数据(即实时温度数据)及其对应的初始血氧浓度数据(即实时血氧浓度)。

更新的方式包括实时更新和非实时更新，可以理解，实时更新即获取到实时温度数据和实时血氧浓度即将之用于更新血氧浓度修正系数或预设血氧浓度表；而非实时更新为获取到多组实时温度数据和实时血氧浓度后才更新血氧浓度修正系数或预设血氧浓度表。

示例性的，所述处理器还包括确定模块；所述确定模块用于若所述初始血氧浓度数据不在预设血氧浓度范围，则确定所述初始血氧浓度数据为错误数据，并重新获取新的初始血氧浓度数据。

不在预设血氧浓度范围可以为大于第一预设血氧浓度或小于第二预设血氧浓度，即初始血氧浓度数据不在正常范围内。其中，预设血氧浓度范围可以通过该温度数据下的历史的多个初始血氧浓度数据确定，例如历史的多个初始血氧浓度数据包括85％、86％、87％、86.5％、85.5％，则预设血氧浓度范围可以为85％-87％，对于小于85％或大于87％的情况，均可认为检测得到的初始血氧浓度数据不在正常范围内，为错误数据，此时需要重新获取新的初始血氧浓度数据。若初始血氧浓度数据在预设血氧范围内，则该初始血氧浓度数据为正确数据，此时执行基于所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，确定目标血氧浓度步骤。

与现有技术中，由于接触区域的体表温度下降，使得血管末梢血液循环差、血液流量较少，导致检测得到的血氧浓度不准确相比，本申请的血氧浓度检测装置包括血氧传感器、温度传感器和处理器，其中，温度传感器采集的用户的温度数据和血氧传感器采集的初始血氧浓度数据，被处理器用于共同确定目标血氧浓度。因此，本申请并非直接将获取到的初始血氧浓度数据作为完成对用户进行血氧检测的最终血氧浓度，而是将目标血氧浓度作为最终血氧浓度，从而避免了出现因接触区域的体表温度的下降而导致的检测得到的血氧浓度不准确的情况，进而提高了检测得到的血氧浓度的准确性。

此外，本申请还提供一种穿戴设备，包括如上所述的血氧浓度检测装置。

本申请穿戴设备具体实施方式与上述血氧浓度检测装置各实施例基本相同，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种血氧浓度检测装置，其特征在于，所述血氧浓度检测装置包括血氧传感器、温度传感器和处理器；

所述处理器分别与所述血氧传感器和所述温度传感器电连接；

所述温度传感器用于采集用户的温度数据；

所述血氧传感器用于采集所述用户的初始血氧浓度数据；

所述处理器用于在检测到血氧浓度检测指令时，调用所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，并基于所述温度数据和所述初始血氧浓数据，确定目标血氧浓度，以完成对所述用户的血氧浓度的检测。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述血氧传感器包括一个光发射端和若干个光接收端；

所述光发射端用于发射光线；

所述若干个光接收端用于接收被反射回来的所述光线。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述若干个光接收端圆周均匀分布，所述圆周以所述光发射端为圆心、半径为预设半径。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光发射端为LED。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储器；

所述存储器用于存储所述温度数据对应的血氧浓度修正系数；

所述处理器从所述存储器中调用所述血氧浓度修正系数，并基于所述初始血氧浓度数据和所述血氧浓度修正系数，计算得到所述目标血氧浓度。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括距离传感器；

所述距离传感器用于采集所述距离传感器与所述用户之间的距离的距离数据。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器包括获取模块；

所述获取模块用于获取所述温度数据对应的多个第一历史血氧浓度，并获取预设温度数据对应的多个第二历史血氧浓度；基于所述多个第一历史血氧浓度和所述多个第二历史血氧浓度，计算所述温度数据对应的血氧浓度修正系数。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器包括选取模块；

所述选取模块用于基于所述温度数据和所述初始血氧浓度数据，从预设血氧浓度表中选取目标血氧浓度；所述预设血氧浓度表记录有，所述温度数据和所述初始血氧浓度数据共同与所述目标血氧浓度之间的对应关系。

9.如权利要求5或8所述的装置，其特征在于，所述处理器还包括记录模块；

所述记录模块用于在所述用户的温度数据向预设温度数据改变的过程中，持续获取所述用户的实时血氧浓度，并记录所述实时血氧浓度对应的实时温度数据；基于所述实时血氧浓度和所述实时温度数据，更新所述血氧浓度修正系数或所述预设血氧浓度表。

10.一种穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备包括如权利要求1至9任意一项所述的血氧浓度检测装置。

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