用于驅動脈搏波檢測的方法和用于脈搏波檢測的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及信號處理領域，具體地，涉及一種用于驅動脈搏波檢測的方法和用于脈搏波檢測的方法。
【背景技術】
[0002]脈搏波中蘊藏著極豐富的心血管系統生理病理信息，其能夠反映人體心血管系統的健康狀況。脈搏波所表現出的形態(波的形狀)、強度(波的幅值)、速率(波的速度)與節律(波的周期)等方面的綜合信息在相當程度上可以反映出人體心血管系統的許多生理和病理特征。因此，通過對脈搏波進行監測和分析，可以及時了解人體的健康狀況。
[0003]在脈搏波檢測中，通常需要檢測血氧飽和度。為了獲得血氧飽和度信息，通常采用兩種光，即紅光和紅外光，來檢測脈搏波。利用還原血紅蛋白和氧合血紅蛋白對紅光和紅外光的吸收系數的差別可以計算出血氧飽和度。因此，在脈搏波檢測系統中，通常采用兩種光源，即紅光光源和紅外光源，它們分別發射波長為660nm左右的可見紅光和波長為920?950nm的不可見紅外光。當這兩種光照射到人的指尖上時，接收器可以接收到反射光或透射光并將反射光或透射光轉換為電信號(本文稱為“輸出信號”)并將其輸出，進而根據接收器的輸出信號獲得所需的脈搏波信息。
[0004]在傳統的脈搏波檢測系統中，雖然采用了兩路光源，但是接收器只有一路，因此兩路光源需要交替照射(或說掃描)，才能將利用兩路光源所檢測到的脈搏波信息區分開。然而，使紅光光源與紅外光源交替照射的問題在于，光源進行亮滅切換的速度是有限的，也就是掃描頻率是有限的。掃描頻率的局限會影響利用模數轉換器(ADC)對輸出信號進行ADC采樣時的采樣精度，即會導致量化誤差。
[0005]因此，需要提供一種用于驅動脈搏波檢測的方法，以至少部分地解決現有技術中存在的上述問題。
【發明內容】
[0006]為了至少部分地解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提供一種用于驅動脈搏波檢測的方法，包括:生成第一光驅動信號和第二光驅動信號；以及利用第一光驅動信號和第二光驅動信號分別驅動用于脈搏波檢測的第一光源和第二光源，以使得第一光源和第二光源同時發光；其中，第一光驅動信號和第二光驅動信號分別是已調制信號，使得同時檢測到第一光源所發射的第一光和第二光源所發射的第二光的接收器的輸出信號被解調后，能夠分離為第一電信號和第二電信號。
[0007]根據本發明的另一方面，提供一種用于脈搏波檢測的方法，其包括上述的用于驅動脈搏波檢測的方法。
[0008]根據本發明提供的用于驅動脈搏波檢測的方法和用于脈搏波檢測的方法，由于使第一光源和第二光源同時發光，因此可以提高脈搏波檢測中光源的掃描頻率，進而提高對接收器輸出的輸出信號進行ADC采樣時的采樣精度，可以優化脈搏波檢測。
[0009]在
【發明內容】
中引入了一系列簡化的概念，這些概念將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本
【發明內容】
部分并不意味著要試圖限定所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
[0010]以下結合附圖，詳細說明本發明的優點和特征。
【附圖說明】
[0011]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施方式及其描述，用來解釋本發明的原理。在附圖中，
[0012]圖1示出根據本發明一個實施例的用于驅動脈搏波檢測的方法的示意圖；
[0013]圖2示出根據本發明一個實施例的、用于驅動脈搏波檢測的方法應用于其中的脈搏波檢測系統的示意圖；
[0014]圖3a示出現有技術中的紅光驅動信號和紅外光驅動信號的波形示意圖；
[0015]圖3b示出根據本發明一個實施例的紅光驅動信號和紅外光驅動信號的波形示意圖；
[0016]圖3c示出根據圖3b所示實施例的驅動信號對光源進行驅動，檢測所述光源的接收器的輸出信號的波形示意圖；
[0017]圖4a示出根據本發明另一個實施例的紅光驅動信號和紅外光驅動信號的波形示意圖；以及
[0018]圖4b示出根據圖4a所示實施例的驅動信號對光源進行驅動，檢測所述光源的接收器的輸出信號的波形示意圖。
【具體實施方式】
[0019]在下文的描述中，提供了大量的細節以便能夠徹底地理解本發明。然而，本領域技術人員可以了解，如下描述僅涉及本發明的較佳實施例，本發明可以無需一個或多個這樣的細節而得以實施。此外，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0020]根據本發明的一個方面，提供一種用于驅動脈搏波檢測的方法。下面結合圖1和圖2描述本發明提供的用于驅動脈搏波檢測的方法。圖1示出根據本發明一個實施例的用于驅動脈搏波檢測的方法100的示意圖。圖2示出根據本發明一個實施例的、用于驅動脈搏波檢測的方法100應用于其中的脈搏波檢測系統的示意圖。圖2所示的脈搏波檢測系統僅是示例，用于說明本文所述的用于驅動脈搏波檢測的方法。如圖1所示，用于驅動脈搏波檢測的方法100包括以下步驟。
[0021]在步驟S110，生成第一光驅動信號和第二光驅動信號。在步驟S120，利用第一光驅動信號和第二光驅動信號分別驅動用于脈搏波檢測的第一光源和第二光源，以使得第一光源和第二光源同時發光。第一光驅動信號和第二光驅動信號分別是已調制信號，使得同時檢測到第一光源所發射的第一光和第二光源所發射的第二光的接收器的輸出信號被解調后，能夠分離為第一電信號和第二電信號。
[0022]第一光源和第二光源可以是任何已知的或將來可能實現的、用于檢測脈搏波信息，尤其是檢測血氧飽和度信息的光源，本發明不對此進行限制。可選地，第一光源可以是可見光二極管，例如紅光二極管，其可以發射波長為660nm左右的可見紅光。第一光驅動信號可以為可見光驅動信號，例如紅光驅動信號。可選地，第二光源可以是紅外二極管，其可以發射920?950nm的不可見紅外光。第二光驅動信號可以為紅外光驅動信號。為了描述方便，下文將以第一光驅動信號為紅光驅動信號并且第二光驅動信號為紅外光驅動信號為例描述本發明。
[0023]參考圖2，脈搏波檢測系統可以包括至少四部分:計算電路210、探頭驅動電路220、光電檢測器(也可以稱為“探頭”)230以及放大和去直流電路240。探頭230中包括紅光光源(即第一光源，未示出)和紅外光源(即第二光源，未示出)，其分別發射紅光(即第一光)和紅外光(即第二光)。探頭230的探頭接口說明如下:1為地線端口，6、7分別為外屏蔽線端口和內屏蔽線端口，2為紅外光輸入正極或紅光輸入負極端口，3為紅光輸入正極或紅外光輸入負極端口，9為探頭輸出正極端口，5為探頭輸出負極端口。
[0024]探頭驅動電路220可以生成紅光驅動信號(即第一光驅動信號)和紅外光驅動信號(即第二光驅動信號)，以分別對紅光光源和紅外光源進行驅動。探頭驅動電路220可以由包括對稱的兩組三極管的兩個子驅動電路構成，如圖2所示。兩個子驅動電路分別用于生成紅光驅動信號和紅外光驅動信號。
[0025]探頭驅動電路220與計算電路210的兩個輸入/輸出端口(10端口)211和兩個數模轉換端口(DA端口)212相連接。兩個10端口 211分別輸出兩個開關控制信號，即紅光開關信號VS_LED_0N和紅外光開關信號IR_LED_0N。這兩個開關控制信號分別用于控制兩個子驅動電路的通斷，進而控制兩路光的開關。兩個DA端口 212分別輸出兩個電平值控制信號，即紅光電平值信號VS_LED_LEVEL和紅外光電平值信號IR_LED_LEVEL。這兩個電平值控制信號分別用于控制兩個子驅動電路生成的紅光驅動信號和紅外光驅動信號的電平值，進而控制兩路光的強度。開關控制信號和電平值控制信號可以由計算電路210的主控芯片生成。
[0026]放大和去直流電路240由兩級運算放大器(簡稱為“運放”)構成，一級運放將探頭230中的接收器所輸出的輸出信號(其為電流信號)放大為電壓信號。該電壓信號包含交流分量和較大的直流分量，交流分量和直流分量分別對應著測量部位(例如人的指尖)的動脈血和其他成分，因此可以用二級運放進行去直流處理，以將與動脈血相關的交流分量提取出來。計算電路210可以接收二級運放所輸出的輸出信號(其為模擬信號)，對輸出信號進行模數轉換，并以反饋形式為探頭驅動電路220以及放大和去直流電路240中的去直流電路部分提供參考電壓。對探頭驅動電路220的反饋是指計算電路210通過兩個DA端口 212輸出的兩個電平值控制信號。
[0027]如上所述，在現有技術中，為了將利用紅光和紅外光所檢測到的脈搏波信息區分開，紅光光源和紅外光源是交替照射的，即在時間軸