生命體征檢測方法和生命體征檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種生命體征檢測方法和生命體征檢測裝置。所述生命體征檢測方法，應用于生命體征檢測裝置，所述方法包括：至少兩個發光模塊分別發射至少兩路檢測光以照射被檢測對象；通過分別對應于所述至少兩個發光模塊的感測模塊，感測所述至少兩路檢測光各自經由所述被檢測對象反射后的至少兩路反射光信號；選擇所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號；以及基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征。
【專利說明】
生命體征檢測方法和生命體征檢測裝置
技術領域
[0001]本申請涉及生命體征檢測，尤其涉及一種生命體征檢測方法以及使用該生命體征檢測方法的生命體征檢測裝置。
【背景技術】
[0002]現在，隨著人們對于健康狀況的重視，需要實時地和方便地監控諸如心律、血壓、脈搏等的生命體征。傳統的浸入式檢測、聽診式檢測以及示波式檢測方式已經無法滿足需求。在諸如智能手表、智能手環等穿戴式設備中，越來越多地采用生物電信號檢測、光信號檢測等檢測方式。
[0003]在目前基于光信號檢測的生命體征檢測方法和裝置中，利用人體皮膚或細胞對于特定波長光線的反射和/或透射特性，獲取用于檢測生命體征的檢測光信號。在這種基于光信號檢測的生命體征檢測方法和裝置中，在待檢測對象處于運動的狀態下，待檢測對象與生命體征檢測裝置的相對位置會發生變化，從而導致產生對于檢測結果的干擾。因此，希望提供一種生命體征檢測方法以及使用該生命體征檢測方法的生命體征檢測裝置，其能夠對于處于運動的狀態下的待檢測對象也執行方便和精確的生命體征檢測。
【發明內容】
[0004]有鑒于上述情況，本發明提供了一種生命體征檢測方法和生命體征檢測裝置。
[0005]根據本發明的一個實施例，提供了一種生命體征檢測方法，應用于生命體征檢測裝置，所述方法包括:至少兩個發光模塊分別發射至少兩路檢測光以照射被檢測對象;通過分別對應于所述至少兩個發光模塊的感測模塊，感測所述至少兩路檢測光各自經由所述被檢測對象反射后的至少兩路反射光信號;選擇所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號；以及基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0006]此外，根據本發明的一個實施例的生命體征檢測方法，其中所述至少兩個發光模塊設置在所述生命體征檢測裝置上的不同位置。
[0007]此外，根據本發明的一個實施例的生命體征檢測方法，其中所述基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征包括:將所述最強發射光信號轉換為數字信號；基于所述數字信號，獲取所述被檢測對象的生命體征。
[0008]此外，根據本發明的一個實施例的生命體征檢測方法，其中基于所述數字信號，獲取所述被檢測對象的生命體征包括:對所述數字信號執行濾波和模式識別，獲取所述被檢測對象的生命體征。
[0009]此外，根據本發明的一個實施例的生命體征檢測方法，其中所述基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征包括:基于所述最強發射光信號的能量變化，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0010]此外，根據本發明的一個實施例的生命體征檢測方法，其中所述生命體征包括心律、脈搏、血壓。
[0011]根據本發明的另一實施例，提供了一種生命體征檢測裝置，包括:至少兩個發光模塊，用于分別發射至少兩路檢測光以照射被檢測對象，感測模塊，用于感測所述至少兩路檢測光各自經由所述被檢測對象反射后的至少兩路反射光信號；以及控制模塊，用于選擇所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號，并且基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0012]此外，根據本發明的另一實施例的生命體征檢測裝置，其中所述感測模塊包括至少兩個感測子模塊，分別對應于所述至少兩個發光模塊。
[0013]此外，根據本發明的另一實施例的生命體征檢測裝置，其中所述至少兩個發光模塊設置在所述生命體征檢測裝置上的不同位置。
[0014]此外，根據本發明的另一實施例的生命體征檢測裝置，還包括:本體和固定體，所述本體與所述固定體連接，所述固定體用于固定所述生命體征檢測裝置與被檢測對象的相對位置關系;其中，所述至少兩個發光模塊、所述感測模塊和所述控制模塊設置在所述本體和/或所述固定體上。
[0015]此外，根據本發明的另一實施例的生命體征檢測裝置，其中所述控制模塊將所述最強發射光信號轉換為數字信號;基于所述數字信號，獲取所述被檢測對象的生命體征。
[0016]此外，根據本發明的另一實施例的生命體征檢測裝置，其中所述控制模塊對所述數字信號執行濾波和模式識別，獲取所述被檢測對象的生命體征。
[0017]此外，根據本發明的另一實施例的生命體征檢測裝置，其中所控制模塊基于所述最強發射光信號的能量變化，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0018]此外，根據本發明的另一實施例的生命體征檢測裝置，其中所述生命體征包括心律、脈搏、血壓。
[0019]根據本發明實施例的生命體征檢測方法以及使用該生命體征檢測方法的生命體征檢測裝置，能夠對于處于運動的狀態下的待檢測對象也執行方便和精確的生命體征檢測。
[0020]要理解的是，前面的一般描述和下面的詳細描述兩者都是示例性的，并且意圖在于提供要求保護的技術的進一步說明。
【附圖說明】
[0021]通過結合附圖對本發明實施例進行更詳細的描述，本發明的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯。附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中，相同的參考標號通常代表相同部件或步驟。
[0022]圖1是圖示根據本發明實施例的第一示例的生命體征檢測裝置的框圖。
[0023]圖2是圖示根據本發明實施例的第二示例的生命體征檢測裝置的框圖。
[0024]圖3是圖示根據本發明實施例的生命體征檢測方法的流程圖。
[0025]圖4是進一步圖示根據本發明實施例的生命體征檢測方法的流程圖。
[0026]圖5是進一步圖示根據本發明實施例的第三示例的生命體征檢測裝置的示意圖。
[0027]圖6是進一步圖示根據本發明實施例的第四示例的生命體征檢測裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使得本發明的目的、技術方案和優點更為明顯，下面將參照附圖詳細描述根據本發明的示例實施例。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是本發明的全部實施例，應理解，本發明不受這里描述的示例實施例的限制。基于本公開中描述的本發明實施例，本領域技術人員在沒有付出創造性勞動的情況下所得到的所有其它實施例都應落入本發明的保護范圍之內。
[0029]以下，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。
[0030]圖1是圖示根據本發明實施例的生命體征檢測裝置的第一示例的框圖。所述生命體征檢測裝置包括但不限于心律、脈搏、血壓等檢測裝置。
[0031]如圖1所示，根據本發明實施例的第一示例的生命體征檢測裝置10具有至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)、感測模塊31以及控制模塊41。
[0032]具體地，所述至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)分別發射至少兩路檢測光(L1和L2)以照射被檢測對象20。在本發明的一個實施例中，所述至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)可以用發射單色檢測光的LED激光器配置。所述單色檢測光例如為綠色光或紅外光。人體組織對于綠色檢測光有著良好的反射率，使得反射后的檢測光易于被檢測。人體血液中的紅細胞則對于紅光或者紅外光有著明顯的吸收，使得當心臟收縮、血管充盈時與心臟舒張、血管中血流量小時相比，光線反射存在明顯的區另Ij，從而易于由感測模塊感測。
[0033]所述感測模塊31感測所述至少兩路檢測光LjPL2各自經由所述被檢測對象20反射后的至少兩路反射光信號Loi和Lq2。在本發明的一個實施例中，所述感測模塊31可以用PIN二極管光探測器、CCD(電荷耦合器件)探測器或者CMOS(互補金屬氧化物半導體)探測器配置。
[0034]進一步地，所述第一發光模塊21和第二發光模塊22發射的兩路檢測光LjPL2各自經由諸如微靜脈和微動脈的所述被檢測對象20反射后由所述感測模塊31感測。如圖1所示，所述第一發光模塊21和第二發光模塊22以及所述感測模塊31布置在所述被檢測對象20的同側，也就是說，根據本發明實施例的第一示例的生命體征檢測裝置10采用反射式的光學檢測方式。
[0035]需要注意的是，在根據本發明實施例的第一示例的生命體征檢測裝置10中配置由所述至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)，所述感測模塊31則能夠感測到分別對應于至少兩路檢測*LdPL2的感測結果。在本發明的一個實施例中，所述至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)設置在所述生命體征檢測裝置10上的不同位置。因此，當所述生命體征檢測裝置10在諸如手腕、手臂、手指、額頭等不同部位進行生命體征檢測時，如果所述被檢測對象20相對于所述生命體征檢測裝置10存在運動，則所述第一發光模塊21和第二發光模塊22相對于所述被檢測對象20的位置分別產生不同的變化。例如，通過配置所述第一發光模塊21和第二發光模塊22的布置位置，使得當所述被檢測對象20運動時，所述第一發光模塊21和第二發光模塊22中的一個相對于所述被檢測對象20的距離更近，由所述感測模塊31感測到的相應的感測信號增強，而所述第一發光模塊21和第二發光模塊22中的另一個相對于所述被檢測對象20的距離更遠，由所述感測模塊31感測到的相應的感測信號變弱。
[0036]所述控制模塊41用于選擇所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號。例如，在上述一個感測信號增強而另一個感測信號減弱的情況下，所述控制模塊41將選擇增強的感測信號來執行檢測，從而確保即使所述被檢測對象20存在運動，該運動也不會影響感測的精度，甚至能夠提供更強的感測信號。在本發明的一個實施例中，所述控制模塊41基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0037]具體地，所述控制模塊41將所述最強發射光信號轉換為數字信號，并且基于所述數字信號，獲取所述被檢測對象的生命體征。例如，由所述感測模塊31感測的光信號能夠反映心率的波形，所述控制模塊41將該波形信號轉換到頻域并且進行數字化處理。此外，所述控制模塊41對所述數字信號執行濾波和模式識別。例如，所述控制模塊41將數字化的頻率信號執行諸如滑動平均濾波的處理，從而濾除周期性的噪聲。所述控制模塊41對于過濾后的數字信號執行心率模式識別處理，即進行特征提取和選擇，由預先訓練的分類器對于提取的特征執行分類，從而獲得識別出的心率模式和心率值。此外，所述控制模塊41基于所述最強發射光信號的能量變化，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0038]圖2是圖示根據本發明實施例的生命體征檢測裝置的第二示例的框圖。如圖2所示，根據本發明實施例的生命體征檢測裝置的第二示例與以上參照圖1描述的第一示例區別在于配置有兩個感測模塊(第一感測模塊31和第二感測模塊32)。所述第一感測模塊31用于感測由所述第一發光模塊21發射的第一路檢測光L1經由所述被檢測對象20反射后的反射光信號Lo1，而所述第二感測模塊32用于感測由所述第二發光模塊22發射的第二路檢測光L2經由所述被檢測對象20反射后的反射光信號LQ2。因此，與配置一個感測模塊的第一示例相比，根據本發明實施例的生命體征檢測裝置的第二示例通過配置兩個感測模塊(第一感測模塊31和第二感測模塊32)分別對應于所述至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)，進一步減小了感測信號之間的干擾，提高了感測的精度。
[0039]以上，參照圖1和圖2描述的根據本發明實施例的生命體征檢測裝置的第一示例和第二示例。如上所述，根據本發明實施例的生命體征檢測裝置通過在不同位置配置至少兩個發光模塊，使得在被檢測對象存在運動的情況下，兩個發光模塊中的至少一個能夠比被檢測對象靜止的情況下提供更強的感測信號，從而確保了生命體征檢測的精度。
[0040]圖3是圖示根據本發明實施例的生命體征檢測方法的流程圖。如圖3所示，根據本發明實施例的生命體征檢測方法包括以下步驟。
[0041]在步驟S301中，至少兩個發光模塊分別發射至少兩路檢測光以照射被檢測對象。此后，處理進到步驟S302。至少兩個發光模塊設置在所述生命體征檢測裝置上的不同位置。
[0042]在步驟S302中，通過分別對應于所述至少兩個發光模塊的感測模塊，感測所述至少兩路檢測光各自經由所述被檢測對象反射后的至少兩路反射光信號。可以配置一個感測模塊，或者可替代地，配置分別對應于所述至少兩個發光模塊的兩個感測模塊，感測所述至少兩路檢測光各自經由所述被檢測對象反射后的至少兩路反射光信號。此后，處理進到步驟S303。
[0043]在步驟S303中，選擇所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號。當被檢測對象相對于所述生命體征檢測裝置存在運動時，第一發光模塊21和第二發光模塊22相對于所述被檢測對象20的位置分別產生不同的變化。例如，所述第一發光模塊21和第二發光模塊22中的一個相對于所述被檢測對象20的距離更近，由所述感測模塊31感測到的相應的感測信號增強，而所述第一發光模塊21和第二發光模塊22中的另一個相對于所述被檢測對象20的距離更遠，由所述感測模塊31感測到的相應的感測信號變弱。在此情況下，所述感測模塊31選擇所述至少兩路反射光信號中的增強的反射光信號。此后，處理進到步驟S304。
[0044]在步驟S304中，基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0045]圖4是進一步圖示根據本發明實施例的生命體征檢測方法的流程圖。圖4中圖示的步驟S401到S403與圖3中圖示的步驟S301到S303分別相同，在此將省略其重復描述。
[0046]在步驟S403中選擇了所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號之后，在步驟S404中，將所述最強發射光信號轉換為數字信號。例如，由所述感測模塊31感測的光信號能夠反映心率的波形，所述控制模塊41將該波形信號轉換到頻域并且進行數字化處理。此后，處理進到步驟S405。
[0047]在步驟S405中，對所述數字信號執行濾波和模式識別，獲取所述被檢測對象的生命體征。例如，所述控制模塊41將數字化的頻率信號執行諸如滑動平均濾波的處理，從而濾除周期性的噪聲。所述控制模塊41對于過濾后的數字信號執行心率模式識別處理，即進行特征提取和選擇，由預先訓練的分類器對于提取的特征執行分類，從而獲得識別出的心率模式和心率值。此外，所述控制模塊41基于所述最強發射光信號的能量變化，確定所述被檢測對象的生命體征。
[0048]圖5是進一步圖示根據本發明實施例的第三示例的生命體征檢測裝置的示意圖。
[0049]如圖5所示，根據本發明實施例的第三示例的生命體征檢測裝置5為用于測量心率的心率腕表。所述生命體征檢測裝置5包括本體50和固定體60，所述本體50與所述固定體60連接，所述固定體60用于固定所述生命體征檢測裝置5與被檢測對象(S卩，用戶的手腕)的相對位置關系。至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)、所述感測模塊(第一感測模塊31和第二感測模塊32)和所述控制模塊(未示出)設置在所述本體和/或所述固定體上。
[0050]具體地，所述第一發光模塊21以及與其對應的所述第一感測模塊31布置在所述固定體60形成的環形的直徑一端的本體50中，所述第二發光模塊22以及與其對應的所述第二感測模塊32布置在所述固定體60形成的環形的直徑另一端的本體50中。因此，在處于所述固定體60形成的環形中的被檢測對象(S卩，用戶的手腕)相對于所述固定體60存在運動時，布置在環形的直徑一端的本體50中的所述第一發光模塊21以及與其對應的所述第一感測模塊31相對于被檢測對象(S卩，用戶的手腕)的距離變短，同時布置在環形的直徑另一端的本體50中的所述第二發光模塊22以及與其對應的所述第二感測模塊32相對于被檢測對象(即，用戶的手腕)的距離變長，或者反之亦然。在此情況下，控制模塊將基于與被檢測對象(即，用戶的手腕)的距離變短的所述第一發光模塊21以及與其對應的所述第一感測模塊31的感測信號執行檢測，從而即使被檢測對象(即，用戶的手腕)相對于所述固定體60存在運動，也能夠確保生命體征檢測中使用的感測信號的強度，以獲得精確的生命體征檢測結果。[0051 ]圖6是進一步圖示根據本發明實施例的第四示例的生命體征檢測裝置的示意圖。
[0052]如圖6所示，根據本發明實施例的第四示例的生命體征檢測裝置6為用于測量血壓和脈搏的血壓計。圖6所示的生命體征檢測裝置6同樣包括本體50和固定體60，所述本體50與所述固定體60連接，所述固定體60用于固定所述生命體征檢測裝置5與被檢測對象(SP，用戶的上臂)的相對位置關系。至少兩個發光模塊(第一發光模塊21和第二發光模塊22)、所述感測模塊(第一感測模塊31和第二感測模塊32)和所述控制模塊(未示出)設置在所述本體和/或所述固定體上。同樣地，所述第一發光模塊21以及與其對應的所述第一感測模塊31布置在所述固定體60形成的環形的直徑一端的本體50中，所述第二發光模塊22以及與其對應的所述第二感測模塊32布置在所述固定體60形成的環形的直徑另一端的本體50中。因此，在處于所述固定體60形成的環形中的被檢測對象(S卩，用戶的上臂)相對于所述固定體60存在運動時，布置在環形的直徑一端的本體50中的所述第一發光模塊21以及與其對應的所述第一感測模塊31相對于被檢測對象(S卩，用戶的上臂)的距離變短，同時布置在環形的直徑另一端的本體50中的所述第二發光模塊22以及與其對應的所述第二感測模塊32相對于被檢測對象(即，用戶的上臂)的距離變長，或者反之亦然。在此情況下，控制模塊將基于與被檢測對象(即，用戶的上臂)的距離變短的所述第一發光模塊21以及與其對應的所述第一感測模塊31的感測信號執行檢測，從而即使被檢測對象(S卩，用戶的上臂)相對于所述固定體60存在運動，也能夠確保生命體征檢測中使用的感測信號的強度，以獲得精確的生命體征檢測結果。
[0053]以上，參照圖1到圖6描述了根據本發明實施例的生命體征檢測方法以及使用該生命體征檢測方法的生命體征檢測裝置，能夠對于處于運動的狀態下的待檢測對象也執行方便和精確的生命體征檢測。
[0054]需要說明的是，在本說明書中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0055]最后，還需要說明的是，上述一系列處理不僅包括以這里所述的順序按時間序列執行的處理，而且包括并行或分別地、而不是按時間順序執行的處理。
[0056]通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實現，當然也可以全部通過硬件來實施。基于這樣的理解，本發明的技術方案對【背景技術】做出貢獻的全部或者部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
[0057]以上對本發明進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【主權項】
1.一種生命體征檢測方法，應用于生命體征檢測裝置，所述方法包括: 至少兩個發光模塊分別發射至少兩路檢測光以照射被檢測對象； 通過分別對應于所述至少兩個發光模塊的感測模塊，感測所述至少兩路檢測光各自經由所述被檢測對象反射后的至少兩路反射光信號； 選擇所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號；以及 基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征。2.如權利要求1所述的生命體征檢測方法，其中所述至少兩個發光模塊設置在所述生命體征檢測裝置上的不同位置。3.如權利要求1所述的生命體征檢測方法，其中所述基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征包括: 將所述最強發射光信號轉換為數字信號； 基于所述數字信號，獲取所述被檢測對象的生命體征。4.如權利要求3所述的生命體征檢測方法，其中基于所述數字信號，獲取所述被檢測對象的生命體征包括: 對所述數字信號執行濾波和模式識別，獲取所述被檢測對象的生命體征。5.如權利要求1所述的生命體征檢測方法，其中所述基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征包括: 基于所述最強發射光信號的能量變化，確定所述被檢測對象的生命體征。6.如權利要求1到5的任一項所述的生命體征檢測方法，其中所述生命體征包括心律、脈搏、血壓。7.一種生命體征檢測裝置，包括: 至少兩個發光模塊，用于分別發射至少兩路檢測光以照射被檢測對象， 感測模塊，用于感測所述至少兩路檢測光各自經由所述被檢測對象反射后的至少兩路反射光信號；以及 控制模塊，用于選擇所述至少兩路反射光信號中的最強反射光信號，并且基于所述最強發射光信號，確定所述被檢測對象的生命體征。8.如權利要求7所述的生命體征檢測裝置，其中所述感測模塊包括至少兩個感測子模塊，分別對應于所述至少兩個發光模塊。9.如權利要求7所述的生命體征檢測裝置，其中所述至少兩個發光模塊設置在所述生命體征檢測裝置上的不同位置。10.如權利要求7到9的任一所述的生命體征檢測裝置，還包括: 本體和固定體，所述本體與所述固定體連接，所述固定體用于固定所述生命體征檢測裝置與被檢測對象的相對位置關系； 其中，所述至少兩個發光模塊、所述感測模塊和所述控制模塊設置在所述本體和/或所述固定體上。11.如權利要求7到9的任一所述的生命體征檢測裝置，其中所述控制模塊將所述最強發射光信號轉換為數字信號;基于所述數字信號，獲取所述被檢測對象的生命體征。12.如權利要求11所述的生命體征檢測裝置，其中所述控制模塊對所述數字信號執行濾波和模式識別，獲取所述被檢測對象的生命體征。13.如權利要求7到9的任一所述的生命體征檢測裝置，其中所控制模塊基于所述最強發射光信號的能量變化，確定所述被檢測對象的生命體征。14.如權利要求7到9的任一所述的生命體征檢測裝置，其中所述生命體征包括心律、脈搏、血壓。
【文檔編號】A61B5/02GK105877700SQ201610184177
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】趙謙, 王果
【申請人】聯想(北京)有限公司