本發明涉及一種測量心率的方法及其裝置，尤其涉及一種在運動狀態或非運動狀態下均可快速取得準確測量結果的測量心率的方法及其裝置。

背景技術：

生物信號量測裝置廣泛的應用于輔助測量人體生理信號的變動。生物信號量測裝置在檢測心率變異度及心跳率時，可以利用時域計算分析的方法，時域分析是以時間軸為坐標表示動態信號的關系，該方法通過時域放大器和濾波器對生理信號進行時域處理，由于信號放大后相對直觀容易識別，同時圖像重建算法較為簡單，因此時域檢測方法一度成為生物信號量測裝置的主要檢測方法。而采用時域分析計算心率，最大的特點是速度快，適時性高，容易滿足要求。然而，時域分析對信號的質量要求高，在運動狀態時，不能準確測量心率，其要求較少干擾，故僅限于靜態時使用。

后續人們又趨向于利用頻域分析的方法測量人體生理信號的變動，因為頻域分析更為簡單，剖析問題更為深刻和方便。但是，因受測者在活動時需要考慮較多因素，導致頻域分析在計算準確心率時需要一段延遲時間。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術存在的缺陷和不足提供一種測量心率的方法及其裝置，該方法讓受測者在非運動時可以快速取得準確測量結果，而在運動時又可以得到準確的心率。

為了實現上述目的，本發明提供一種測量心率的方法，包括步驟1、感測受測者生物信號；步驟2、將該等生物信號轉化為數字信號；步驟3、針對該等數字信號同時進行時域分析及頻域分析而分別取得受測者的心率；步驟4、感測受測者是否處在運動狀態， 如果受測者處在運動狀態，則選擇頻域分析所取得的受測者心率進行顯示，如果受測者處在非運動狀態，則執行步驟5；步驟5、判斷是否剛開始進行測量心率，如果判斷結果是剛開始進行測量，則選擇時域分析所取得的受測者心率進行顯示，如果判斷結果不是剛開始進行測量，則執行步驟6；步驟6、比較時域分析與頻域分析所取得的心率是否接近，如果結果為接近，則選擇時域分析所取得的受測者心率進行顯示，如果結果為不接近，則選擇頻域分析所取得的受測者心率進行顯示。

作為進一步的改進，所述感測受測者生物信號使用的是光體積傳感器，其接收受測者的生物信號為光體積變化信號。

一種測量心率的裝置，其特征在于：包括一微處理器、一光體積傳感器、一三軸加速度傳感器和一模數轉換器；光體積傳感器受微處理器控制以感測受測者的生物信號；三軸加速度傳感器與微處理器相連接，該三軸加速傳感器用來感測受測者是否處在運動狀態并將感測結果傳送至微處理器；模數轉換器分別與微處理器及光體積傳感器相連結，該模數轉換器將光體積傳感器所感測到的信號轉化為數字信號并傳送至微處理器。

作為進一步的改進，所述光體積傳感器由光源模塊及光電傳感器所組成，該光源模塊可為紅外線發光二極管，而光電傳感器偵測受測者的皮膚反射的光線后可輸出一光體積變化信號至模數轉換器。

作為進一步的改進，其中可進一步包括一顯示終端，該微處理器所取得的心率在顯示終端上進行顯示。

如上所述，本發明測量心率的方法及其裝置，在非運動狀態時顯示使用時域分析所取得的心率，在運動狀態及運動緩沖期時顯示以頻域分析所取得的心率，從而使得受測者使用量測裝置測量心率時，在非運動狀態下可快速取得準確的測量結果同時又保證了在運動狀態及運動緩沖期時可準確測量。

附圖說明

圖1為本發明測量心率的方法及其裝置的流程示意圖。

圖2為本發明測量心率的方法及其裝置所采用的量測裝置的內 部構造示意圖。

圖中各附圖標記說明如下。

微處理器 10 光體積傳感器 20

光源模塊 201 光電傳感器 202

三軸加速度傳感器 30 模數轉換器 40

顯示終端 50。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現的目的及功效，以下結合具體實施例并配合附圖予以詳細說明。

請參閱圖1和圖2，一種量測裝置，包括：微處理器10、光體積傳感器20、三軸加速度傳感器30、模數轉換器40等組件。其中，光體積傳感器20用來感測受測者生物信號，包括光源模塊201及光電傳感器202。光源模塊201受微處理器10控制發射光線至受測者的皮膚，光電傳感器202偵測受測者的皮膚反射的光線并輸出一光體積變化信號(PPG信號)至模數轉換器40，模數轉換器40將該PPG信號轉化為數字信號并傳送至微處理器10。

本發明中，三軸加速度傳感器30用來感測受測者是否處在運動狀態并將感測結果傳送給微處理器10。微處理器10可針對接收的數字信號同時進行時域分析及頻域分析而分別取得受測者的心率，并且根據受測者是否處在運動狀態而選擇時域分析或者頻域分析取得的心率在顯示終端50進行顯示。

在本實施例中，該光源模塊201為紅外線發光二極管，量測裝置開機后，顯示終端50會立即顯示成人的正常心率。顯示終端50可為自帶顯示器的量測裝置本身或手機等智能裝置，顯示終端50不限于視覺顯示設備，也可以是音頻顯示設備等。感測受測者生物信號并不限于使用光體積傳感器20。

本發明測量心率的方法，其演算步驟如下：

步驟1：光體積傳感器20感測受測者生物信號并傳輸給模數轉換器40；

步驟2：模數轉換器40將該等生物信號轉化為數字信號并傳輸給微處理器10；

步驟3：微處理器10針對該等數字信號同時進行時域分析及頻域分析而分別取得受測者的心率；

步驟4：三軸加速度傳感器30感測受測者是否處在運動狀態并且將偵測結果傳送給微處理器10，如果受測者處在運動狀態，則微處理器10選擇頻域分析所取得的受測者心率在顯示終端50進行顯示，如果受測者處在非運動狀態，則進行步驟5；

步驟5：微處理器10判斷是否剛開始進行測量心率，如果判斷結果是剛開始進行測量，則微處理器10選擇時域分析所取得的受測者心率在顯示終端50進行顯示，如果判斷結果不是進行步驟6；

步驟6：微處理器10比較時域分析與頻域分析所取得的心率是否接近，如果結果為接近，則微處理器10選擇時域分析所取得的受測者心率在顯示終端50進行顯示，如果結果為不接近，則微處理器10選擇頻域分析所取得的受測者心率在顯示終端50進行顯示。

通常情況下，時域分析與頻域分析所取得的心率不接近表示受測者處在停止運動后的緩沖期。

如上所述，本發明測量心率的方法及其裝置使顯示終端50在非運動狀態時顯示使用時域分析所取得的心率，在運動狀態及運動緩沖期時顯示以頻域分析所取得的心率，從而使得受測者使用量測裝置測量心率時，在非運動狀態下可快速取得準確的測量結果同時又保證了在運動狀態及運動緩沖期時可準確測量。