一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及智能穿戴设备技术领域，特指一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法。该方法是在不考虑以休眠方式降低检测装置功耗的情况下，通过调整检测装置的采样率来降低功耗，其特征在于：以常规采用率fs1进行信号采样，根据采样的波形图，设定特征点，以该特征点设定一个特征点区间，在非特征点区间内降低采用率，以降低检测装置功耗。本发明专利技术在电子检测装置进行信号采集时，其采集的频率是处于一种变化状态，只有在特定的特征区间t2内，才保持较高的频率进行信号采集，在非特征区间t1内，均以较低的频率进行信号采集，这样就可以大大降低整个检测期间中信号采集的频率，从而有效的降低功耗。的降低功耗。的降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法

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[0001]本专利技术涉及智能穿戴设备
，特指一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法。

技术介绍
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[0002]随着智能穿戴设备的发展，智能手表、智能手环、智能眼镜等设备得到快速的发展。这些智能穿戴设备集成了很多的传感器，不仅可以用来记录用户日常生活中的锻炼、睡眠等相关数据，并且还可以检测用户的身体机能信息，例如，检测脉搏、心率等生命体征。目前的智能穿戴设备中，心率检测多采用PPG(光电容积脉搏波扫描)方式，其工作原理为：智能设备通过LED发射光信号至用户的皮肤表面，通过皮肤组织反射回的的光被光敏传感器接收，并转换成电信号，最后转换成数字信号。当光线照射至皮肤组织再发射回去时，会产生一定的衰减，提取该信号，对PPG的信号进行分析处理(例如滤波处理后)，通过计算单位时间内波峰的数量就可以计算出人体的心率。
[0003]在通常情况下，智能设备为了提高检测的精度，就需要保证采样数据的的精度，这样需要保证采用的频率，这样才能准确反映出PPG信号的波形。但是，如果采样频率过大，则势必令智能设备的功耗增加，最终导致智能设备的待机工作时间降低。所以，在不考虑通过休眠等方式来降低功耗，同时保证检测的PPG参数准确性，现有最优方案基本都是在保证参数准确性和降低功耗中做均衡。目前，低功耗且保证参数准确性的方案大体有三种：一种是保证参数准确性条件下，尽可能降低采样率来达到降低功耗；第二种是保证低功耗条件下，设定采样率，这样会牺牲参数准确性；第三种则是在采样率和低功耗之间找到均衡点，在保证参数准确性条件下尽可能降低采样率以达到低功耗的目的，或者以牺牲参数准确性来保证低功耗。三种方案中，第一种方案没办法保证得到低功耗的要求；第二种方案没办法保证参数的准确性；第三种比较难找到这样的均衡点。
[0004]针对上述问题，本人提出以下技术方案。

技术实现思路
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[0005]本专利技术所要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了下述技术方案：一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法，该方法是在不考虑以休眠方式降低检测装置功耗的情况下，通过调整检测装置的采样率来降低功耗，其特征在于：以常规采用率fs1进行信号采样，根据采样的波形图，设定特征点，以该特征点设定一个特征点区间，在非特征点区间内降低采用率，以降低检测装置功耗。
[0007]进一步而言，上述技术方案中，该方法包括为，首先，以采样率fs1进行信号采集，在信号质量满足要求时，查找第一组特征点信息[X
i
,Y
i
]；其次，根据特征点的波形特性，预估下一组特征点信息[X
i+1
，Y
i+1
]，并建立起采样频率可变区间：t1＝[X
i
+Δs,X
i+1
‑
Δs]和t2
＝[X
i+1
‑
Δt,X
i+1
+Δt]，其中，t1为非特征点区间，t2为特征点区间；采样频率可变区间中采样率更改方式：t1区间采样率为fs2，且fs2<fs1，t2区间采样率为fs3,且fs3>fs2。
[0008]进一步而言，上述技术方案中，该方法具体包括以下步骤：步骤S1：以采样率fs1进行信号采集，并对信号质量监测，以判断当前信号质量是否满足要求,即满足改变采样率来达到降功耗和保证参数准确性的要求；步骤S2：非特征点区间降低采样率,即该步骤是在预测到的区间为非特征点区间t1时，将当前采样率降低为fs2，以达到降低功耗的目的，fs2满足fs2<fs1；步骤S3：特征区间提高采样率,即该步骤是在预测到的区间为特征点区间t2时，将当前采样率设定到fs3，且fs3>fs2，以达到确保或提高特征参数点位置准确性和可靠性的目的；步骤S4：当预测下一特征信息点区间查找特征点失败时，通过非特征点区间进行查找，综合提取一个可靠特征点信息，用于下一次特征点信息预测的参考；步骤S5：当预测下一特征信息点区间查找特征点成功后，更新下一个特征点信息和更新下一特征点区间，如此循环。
[0009]进一步而言，上述技术方案中，所述的特征点位于信号的波峰位置区域或波谷位置区域。
[0010]采用上述技术方案后，本专利技术在电子检测装置进行信号采集时，其采集的频率是处于一种变化状态，只有在特定的特征区间t2内，才保持较高的频率进行信号采集，在非特征区间t1内，均以较低的频率进行信号采集，这样就可以大大降低整个检测期间中信号采集的频率，从而有效的降低功耗。
附图说明：
[0011]图1是本专利技术的处理方法流程图；
[0012]图2是本专利技术中采样频率变化信号的波形图；
[0013]图3是本专利技术中预测下一特征点及特征点区间的波形图。
具体实施方式：
[0014]下面结合具体实施例和附图对本专利技术进一步说明。
[0015]本专利技术是针对目前的具有PPG心率检测的智能设备，而提出的一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法。本专利技术在保证采样数据的精度前提下，在不考虑通过休眠等方式来降低功耗的同时，降低检测装置的功耗，从而延长智能设备的待机工作时间。
[0016]本专利技术的设计原理为：基于PPG心率检测，其检测的信号为一波形信号，其波长对应用户的心率，通过检测信号波长的变化就可以反映用户的心率变化是否正常。如
技术介绍
中所述，目前的做法是按照一个固定频率来采集信号，我们知道，当频率越大，采集的信号数量越多，这样反映出的波形更加准确，从而可以精确的检测用户的心率。但是，在常规情况下，用户的心率大致保持在一个固定频率范围之内，所以在采集信号时，没有必要对整个波长周期内进行密集的采集，只要设置一个特征点，根据波形变化规律，当再次检测到该特征点时，就正好可以表示为一个波长周期。为了能够准确检测到下一个特征点，在特征点设置一个特征点区间，在该特征点区间内可以提高检测频率，以有效检测到该特征点；在该特征点区间以外的非特征点区间内，可以降低检测频率，以降低检测功耗。
[0017]结合上面所述，该专利技术的方法归纳起来就是：
[0018]首先，以采样率fs1进行信号采集，在信号质量满足要求时，查找第一组特征点信息[X
i
,Y
i
]。
[0019]其次，根据特征点的波形特性，预估下一组特征点信息[X
i+1
，Y
i+1
]，并建立起采样频率可变区间：t1＝[X
i
+Δs,X
i+1
‑
Δs]和t2＝[X
i+1
‑
Δt,X
i+1
+Δt]，其中，t1为非特征点区间，t2为特征点区间；采样频率可变区间中采样率更改方式：t1区间采样率为fs2，且fs2<fs1，t2区间采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法，该方法是在不考虑以休眠方式降低检测装置功耗的情况下，通过调整检测装置的采样率来降低功耗，其特征在于：以常规采用率fs1进行信号采样，根据采样的波形图，设定特征点，以该特征点设定一个特征点区间，在非特征点区间内降低采用率，以降低检测装置功耗。2.根据权利要求1所述的一种PPG心率电子检测装置降低功耗的方法，其特征在于：该方法包括为，首先，以采样率fs1进行信号采集，在信号质量满足要求时，查找第一组特征点信息[X
i
,Y
i
]；其次，根据特征点的波形特性，预估下一组特征点信息[X
i+1
，Y
i+1
]，并建立起采样频率可变区间：t1＝[X
i
+Δs,X
i+1
‑
Δs]和t2＝[X
i+1
‑
Δt,X
i+1
+Δt]，其中，t1为非特征点区间，t2为特征点区间；采样频率可变区间中采样率更改方式：t1区间采样率为fs2，且fs2<fs1，t2区间采样率为fs...

【专利技术属性】
技术研发人员：马浩，夏岚，余友，陈晔，
申请(专利权)人：东莞市猎声电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：