生理信息测量方法及生理信息监测装置、设备制造方法及图纸

一种生理信息监测装置(20)、生理信息测量方法、存储介质(231)及生理信息监测设备，生理信息监测装置(20)包括压电传感器(21)和控制处理单元(23)，控制处理单元(23)用于基于心跳呼吸电信号获取数字化的第一心跳呼吸采样信号(101)；对第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，自相关处理的时间窗为T，T的值大于或等于一个预设心跳周期T1且小于一个预设呼吸周期T2(102)；根据第二心跳呼吸采样信号获得心率信息(103)。生理信息监测装置(20)可以得到准确的心率信息。因此，可以仅使用一个压电传感器(21)接收心跳呼吸信号，节约了硬件成本，此外，压电传感器(21)的放置位置不受限制，使用灵活方便。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生理信息测量方法及生理信息监测装置、设备
本申请实施例涉及生理信息监测技术，尤其涉及一种生理信息监测装置、生理信息测量方法、存储介质及生理信息监测设备。
技术介绍
睡眠监测技术已成为现代医学诊断中不可缺少的内容。目前临床睡眠分析的主要手段是分析多导睡眠图,但是生成多导睡眠图至少要在身上粘贴十枚以上的电极，给被测者带来一定的生理心理负荷，反而更加影响睡眠质量，从而，基于压电薄膜(PolyvinylideneFluoride,PVDF)传感器的睡眠监测产品应运而生，该类产品无需在体表粘贴电极即可记录被测者的躯体活动、呼吸活动、心率等情况。实现本申请过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：由于压电薄膜传感器自身的特性决定，只要有压力变化，均会转化成相应的电信号。在利用压电薄膜传感器采集人体生理特征信号时，心跳和呼吸均会对其产生压力。因此，采集到的呼吸和心率信号会相互干扰，且呼吸信号对心率信号干扰更为明显，从而影响了计算心率的准确性。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种生理信息监测装置、生理信息测量方法、存储介质及生理信息监测设备，能够准确地输出心率信息。为实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种生理信息监测装置，所述装置包括：压电传感器,用于接收人体呼吸和心脏跳动产生的机械振动压力信号，并将所述机械振动压力信号转化为心跳呼吸电信号；控制处理单元，用于对所述心跳呼吸电信号进行处理，所述控制处理单元包括：至少一个处理器与存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行：基于所述心跳呼吸电信号获取数字化的第一心跳呼吸采样信号，所述呼吸信号为周期信号，所述心跳信号为周期信号，所述呼吸信号的周期大于所述心跳信号的周期；对所述第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，所述自相关处理的时间窗为T，所述T的值大于或等于一个预设心跳周期T1且小于一个预设呼吸周期T2；根据第二心跳呼吸采样信号获得心率信息，所述第二心跳呼吸采样信号的周期为所述心跳信号的周期。可选的，所述控制处理单元的处理器还能够执行：根据所述第一心跳呼吸采样信号获得呼吸频率信息。可选的，所述对所述第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，包括：对所述第一心跳呼吸采样信号延时所述T得到第三心跳呼吸采样信号；将所述第一心跳呼吸采样信号与第三心跳呼吸采样信号进行卷积运算得到所述第二心跳呼吸采样信号。可选的，所述压电传感器包括压电薄膜传感器。可选的，所述装置还包括：模拟信号处理单元，用于接收所述压电传感器发送的所述心跳呼吸电信号，并对所述心跳呼吸电信号进行模拟信号预处理，然后将经过所述模拟信号预处理后的心跳呼吸电信号发送给所述控制处理单元。第二方面，本申请实施例还提供了一种生理信息测量方法，用于监测装置，所述方法包括：获取第一心跳呼吸采样信号，所述呼吸信号为周期信号，所述心跳信号为周期信号，所述呼吸信号的周期大于所述心跳信号的周期；对所述第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，所述自相关处理的时间窗为T，所述T的值大于或等于一个预设心跳周期T1且小于一个预设呼吸周期T2，所述第二心跳呼吸采样信号的周期为所述心跳信号的周期；根据第二心跳呼吸采样信号获得心率信息。可选的，所述对所述第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，包括：对所述第一心跳呼吸采样信号延时所述时间T得到第三心跳呼吸采样信号；将所述第一心跳呼吸采样信号与第三心跳呼吸采样信号进行卷积运算得到所述第二心跳呼吸采样信号。可选的，所述方法还包括：根据所述第一心跳呼吸采样信号获得呼吸频率信息。第三方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令适用于由处理器加载并执行上述的方法。第四方面，本申请实施例还提供了一种生理信息监测设备，所述生理信息监测设备包括：监测本体，用于承载人体或人体的部位；以及上述的生理信息监测装置，所述生理信息监测装置中的压电传感器设置于所述监测本体中。第五方面，本申请实施例还提供了一种程序产品，所述程序产品包括存储在存储介质上的程序，所述程序包括程序指令，当所述程序指令被监测装置执行时，使所述监测装置执行上述的方法。本申请实施例提供的生理信息监测装置、生理信息测量方法、存储介质和生理信息监测设备，通过对互相干扰的心跳呼吸采样信号进行自相关处理，并根据经过自相关处理后的心跳呼吸采样信号获得心率信息。由于自相关函数具有周期信号的自相关函数的周期不变和非周期信号的自相关函数不存在周期性的特性。通过选取自相关处理的延迟时间T大于或等于一个预设心跳周期T1小于一个预设呼吸周期T2,使自相关处理后的信号仅仅保留了心跳周期，排除了呼吸信号对心率信号的干扰，从而得到准确的心率信息。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1a是现有技术中睡眠监测设备的结构示意图；图1b是本申请生理信息监测装置的一个实施例的电路部分结构示意图；图2是本申请实施例提供的生理信息监测设备的结构示意图；图3是互相干扰的心跳呼吸信号的波形示意图；图4是互相不受干扰的心跳信号和呼吸信号的波形示意图；图5是本申请实施例提供的生理信息测量方法的流程示意图；图6是本申请实施例提供的对干扰信号进行自相关处理的处理过程示意图；图7是本申请实施例提供的生理信息测量方法的流程示意图；图8是本申请实施例提供的生理信息测量装置的结构示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。本申请实施例提出一种基于自相关函数的生理信息监测方案，适用于图1b所示的生理信息监测装置，所述装置用一个压电薄膜传感器测量人体呼吸和心脏跳动产生的机械振动压力信号，并将所述机械振动压力信号转化为心跳呼吸电信号，该心跳呼吸电信号为一模拟信号；硬件电路信号处理单元用于对所述心跳呼吸电信号进行放大滤波等处理，微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)算法处理单元对该经过放大滤波处理后的心跳呼吸电信号利用自相关算法进行自相关处理以获得准确的心率信息和呼吸信息。通过该方案可以减少硬件成本，并且大大地提高压电薄膜传感器类产品测量人体呼吸和心率的准确度。该方案可应用于床垫、枕头等睡眠检测设备、心率监测设备或者其他需要测量心率的设备。如图2所示，本申请实施例提供了一种生理信息监测设备，所述设备包括：监测本体10和生理信息监测装置20，所述生理信息监测装置20包括压电传感器21、模拟信号处理单元22和控制处理单元23。其中，监测本体10用于承载人体或人体的部位，例如床垫或者枕头等。压电传感器21可以放置在监测本体10中，用于接收人体呼吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生理信息监测装置，其特征在于，所述装置包括：压电传感器,用于接收人体呼吸和心脏跳动产生的机械振动压力信号，并将所述机械振动压力信号转化为心跳呼吸电信号；控制处理单元，用于对所述心跳呼吸电信号进行处理，所述控制处理单元包括：至少一个处理器与存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行：基于所述心跳呼吸电信号获取数字化的第一心跳呼吸采样信号，所述第一心跳呼吸采样信号包括相互干扰的呼吸信号与心跳信号，所述呼吸信号为周期信号，所述心跳信号为周期信号，所述呼吸信号的周期大于所述心跳信号的周期；对所述第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，所述自相关处理的时间窗为T，所述T的值大于或等于一个预设心跳周期T1且小于一个预设呼吸周期T2，所述第二心跳呼吸采样信号的周期为所述心跳信号的周期；根据所述第二心跳呼吸采样信号获得心率信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生理信息监测装置，其特征在于，所述装置包括：压电传感器,用于接收人体呼吸和心脏跳动产生的机械振动压力信号，并将所述机械振动压力信号转化为心跳呼吸电信号；控制处理单元，用于对所述心跳呼吸电信号进行处理，所述控制处理单元包括：至少一个处理器与存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行：基于所述心跳呼吸电信号获取数字化的第一心跳呼吸采样信号，所述第一心跳呼吸采样信号包括相互干扰的呼吸信号与心跳信号，所述呼吸信号为周期信号，所述心跳信号为周期信号，所述呼吸信号的周期大于所述心跳信号的周期；对所述第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，所述自相关处理的时间窗为T，所述T的值大于或等于一个预设心跳周期T1且小于一个预设呼吸周期T2，所述第二心跳呼吸采样信号的周期为所述心跳信号的周期；根据所述第二心跳呼吸采样信号获得心率信息。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制处理单元的处理器还能够执行：根据所述第一心跳呼吸采样信号获得呼吸频率信息。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述对所述第一心跳呼吸采样信号进行自相关处理，获得第二心跳呼吸采样信号，包括：对所述第一心跳呼吸采样信号延时所述T得到第三心跳呼吸采样信号；将所述第一心跳呼吸采样信号与第三心跳呼吸采样信号进行卷积运算得到所述第二心跳呼吸采样信号。4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述压电传感器包括压电薄膜传感器。5.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛洋洋，
申请(专利权)人：深圳和而泰智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44