一种基于陀螺仪测量呼吸的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于陀螺仪测量呼吸的方法及设备，其中，该方法包括：当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz；将X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz传输至处理器；通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理；获取人体的呼吸值。通过本发明专利技术，极大地降低了运算量，使得处理器的选择范围变大，并且提高了测量值的精度。

A method and equipment for measuring respiration based on Gyroscope

The invention discloses a method and an apparatus for measuring respiration based on a gyroscope. The method comprises: when the apparatus for measuring respiration is placed on the thoracic and abdominal cavity of a human body, the original value of human motion on the X-axis gx, the original value of human motion on the Y-axis Gy and the original data of human motion on the Z-axis GZ are collected by a gyroscope; The original value of human motion on the axis gx, the original value of human motion on the Y axis Gy and the original data of human motion on the Z axis GZ are transmitted to the processor. Respiratory value. The invention greatly reduces the calculation amount, enlarges the selection range of the processor, and improves the precision of the measurement value.

【技术实现步骤摘要】
一种基于陀螺仪测量呼吸的方法及设备
本专利技术涉及呼吸测量
，特别涉及一种基于陀螺仪测量呼吸的方法及设备。
技术介绍
目前，为了测量人体的呼吸值，一般采用光学式呼吸传感器或压电传感器采集人体呼吸数据，处理器再通过比较复杂的计算方法对收集到的人体呼吸数据进行处理来得到准确的测量值。但是，实践表明这种测量呼吸的方式运算量比较大，只能用较快处理能力的处理器进行处理，这对于处理器的选用有了一定的限制，而且通过这种测量方式获取的测量值精度较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于陀螺仪测量呼吸的方法及设备，极大地降低了运算量，使得处理器的选择范围变大，并且提高了测量值的精度。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于陀螺仪测量呼吸的方法，包括以下步骤：当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz；将X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz传输至处理器；通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理；获取人体的呼吸值。优选地，当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz之前，该方法还包括以下步骤：设置陀螺仪的采集频率。优选地，获取人体的呼吸值之后，该方法还包括以下步骤：将人体的呼吸值发送至与测量呼吸的设备无线连接的电子设备。优选地，通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理，包括以下步骤：通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行预设时长的定积分，得到X轴的积分值igx、Y轴的积分值igy以及Z轴的积分值igz；对X轴的积分值igx、Y轴的积分值igy以及Z轴的积分值igz进行RC高通滤波，得到X轴的滤波值fgx、Y轴的滤波值fgy以及Z轴的滤波值fgz；计算预设时长内X轴的滤波值fgx的绝对值的平均值mfgx、Y轴的滤波值fgy的绝对值的平均值mfgy以及Z轴的滤波值fgz的绝对值的平均值mfgz。优选地，获取人体的呼吸值，包括以下步骤：确定mfgx、mfgy以及mfgz中的最大数值，并将最大数值对应的轴作为目标计算轴；将最大数值的二分之一确定为处理目标计算轴的呼吸包络线的阈值，并搜索有效的呼吸数据作为人体的呼吸值。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于陀螺仪测量呼吸的设备，包括：数据采集单元，用于当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz；数据传输单元，用于将X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz传输至处理器；数据处理单元，用于通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理；获取单元，用于获取人体的呼吸值。优选地，一种基于陀螺仪测量呼吸的设备还包括：频率设置单元，用于当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，数据采集单元通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz之前，设置陀螺仪的采集频率。优选地，一种基于陀螺仪测量呼吸的设备还包括：发送单元，用于在获取单元获取人体的呼吸值之后，将人体的呼吸值发送至与测量呼吸的设备无线连接的电子设备。优选地，数据处理单元包括：定积分子单元，用于通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行预设时长的定积分，得到X轴的积分值igx、Y轴的积分值igy以及Z轴的积分值igz；高通滤波子单元，用于对X轴的积分值igx、Y轴的积分值igy以及Z轴的积分值igz进行RC高通滤波，得到X轴的滤波值fgx、Y轴的滤波值fgy以及Z轴的滤波值fgz；计算子单元，用于计算预设时长内X轴的滤波值fgx的绝对值的平均值mfgx、Y轴的滤波值fgy的绝对值的平均值mfgy以及Z轴的滤波值fgz的绝对值的平均值mfgz。优选地，获取单元包括：确定子单元，用于确定mfgx、mfgy以及mfgz中的最大数值，并将最大数值对应的轴作为目标计算轴；搜索子单元，用于将最大数值的二分之一确定为处理目标计算轴的呼吸包络线的阈值，并搜索有效的呼吸数据作为人体的呼吸值。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：通过本专利技术，极大地降低了测量人体呼吸值的运算量，进而使得处理器的选择范围扩大，并且测量的人体的呼吸值的精度得到了提高。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种基于陀螺仪测量呼吸的方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种基于陀螺仪测量呼吸的设备的结构框图；图3是根据本专利技术实施例一的另一种基于陀螺仪测量呼吸的方法的流程图；图4是本专利技术实施例中采集的三个轴向的原始数据的示意图；图5是本专利技术实施例中对三个轴向的原始数据进行积分的示意图；图6是本专利技术实施例中三个轴向的带通滤波值的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术附图，对本专利技术技术方案进行描述，但所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种基于陀螺仪测量呼吸的方法，图1是根据本专利技术实施例的一种基于陀螺仪测量呼吸的方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：步骤S101：当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz；步骤S102：将X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz传输至处理器；步骤S103：通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理；步骤S104：获取人体的呼吸值。在实施过程中，在步骤S101之前，需要设置陀螺仪的采集频率。在步骤S103中，通过处理器对X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz进行预设时长的定积分，得到X轴的积分值igx、Y轴的积分值igy以及Z轴的积分值igz；对X轴的积分值igx、Y轴的积分值igy以及Z轴的积分值igz进行RC高通滤波，得到X轴的滤波值fgx、Y轴的滤波值fgy以及Z轴的滤波值fgz；计算预设时长内X轴的滤波值fgx的绝对值的平均值mfgx、Y轴的滤波值fgy的绝对值的平均值mfgy以及Z轴的滤波值fgz的绝对值的平均值mfgz。在步骤S104中，首先确定mfgx、mfgy以及mfgz中的最大数值，并将最大数值对应的轴作为目标计算轴；再将最大数值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于陀螺仪测量呼吸的方法，其特征在于，包括以下步骤：当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz；将所述X轴上人体的体动原始数值gx、所述Y轴上人体的体动原始数值gy以及所述Z轴上人体的体动原始数据gz传输至处理器；通过所述处理器对所述X轴上人体的体动原始数值gx、所述Y轴上人体的体动原始数值gy以及所述Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理；获取人体的呼吸值。

【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺仪测量呼吸的方法，其特征在于，包括以下步骤：当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz；将所述X轴上人体的体动原始数值gx、所述Y轴上人体的体动原始数值gy以及所述Z轴上人体的体动原始数据gz传输至处理器；通过所述处理器对所述X轴上人体的体动原始数值gx、所述Y轴上人体的体动原始数值gy以及所述Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理；获取人体的呼吸值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当测量呼吸的设备置于人体胸腹腔上时，通过陀螺仪采集X轴上人体的体动原始数值gx、Y轴上人体的体动原始数值gy以及Z轴上人体的体动原始数据gz之前，还包括以下步骤：设置陀螺仪的采集频率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取人体的呼吸值之后，还包括以下步骤：将人体的所述呼吸值发送至与所述测量呼吸的设备无线连接的电子设备。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述处理器对所述X轴上人体的体动原始数值gx、所述Y轴上人体的体动原始数值gy以及所述Z轴上人体的体动原始数据gz进行处理，包括以下步骤：通过所述处理器对所述X轴上人体的体动原始数值gx、所述Y轴上人体的体动原始数值gy以及所述Z轴上人体的体动原始数据gz进行预设时长的定积分，得到所述X轴的积分值igx、所述Y轴的积分值igy以及所述Z轴的积分值igz；对所述X轴的积分值igx、所述Y轴的积分值igy以及所述Z轴的积分值igz进行RC高通滤波，得到所述X轴的滤波值fgx、所述Y轴的滤波值fgy以及所述Z轴的滤波值fgz；计算所述预设时长内所述X轴的滤波值fgx的绝对值的平均值mfgx、所述Y轴的滤波值fgy的绝对值的平均值mfgy以及所述Z轴的滤波值fgz的绝对值的平均值mfgz。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取人体的呼吸值，包括以下步骤：确定所述mfgx、所述mfgy以及所述mfgz中的最大数值，并将所述最大数值对应的轴作为目标计算轴；将所述最大数值的二分之一确定为处理所述目标计算轴的呼吸包络线的阈值，并搜索有效的呼吸数据作为人体的呼吸值。6.一种基于陀螺仪测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢辉雄，霍立福，吴衡，
申请(专利权)人：广东中科慈航信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44