一种PPG脉搏波人体识别方法、电路及智能穿戴设备技术

本申请公开了一种PPG脉搏波人体识别方法、电路及智能穿戴设备。该方法包括：对光电脉搏波传感器采集到的脉搏滤波进行高保真放大；对所述脉搏滤波进行采样；计算所述脉搏滤波的平均幅值，根据所述平均幅值调节LED的发光强度；在所述脉搏滤波的主波的幅值超过阈值，或者所述脉搏滤波的主波的幅值过小而无法采样时，通过放大增益电路进行增益；计算所述脉搏滤波的频率，判断所述频率是否处于预设的频率区间；在所述频率处于预设的频率区间时，判断所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段。该方法能够精准地判断采集到的所述脉搏滤波是否为人体的脉搏滤波，以保证智能穿戴产品获取到的人体心率、血压等生命特征数据准确和可靠。

A PPG pulse wave human body recognition method, circuit and intelligent wearable device

【技术实现步骤摘要】
一种PPG脉搏波人体识别方法、电路及智能穿戴设备
本申请属于智能穿戴设备
，更具体地，涉及一种PPG(PhotoPlethysmoGraphy，光电容积脉搏波描记法)脉搏波人体识别方法、电路及智能穿戴设备。
技术介绍
随着智能穿戴产业兴起，越来越多的和人体相关的智能设备问世，通过各种传感器人的行为方式、健康指标、喜怒哀乐都可以被智能穿戴设备捕捉、分析以及利用，于是智能健康手环、手表、耳机在电子市场低迷之时为电子圈带来新的曙光，人们更加憧憬未来智慧养老、远程医疗、云健康、大数据等。现有技术条件下，智能穿戴设备在检测人体相关数据时因为无法确定是否由人体提供，使得检测到的数据变得非常不可信。
技术实现思路
针对
技术介绍
中涉及的技术问题，本申请提供一种PPG(PhotoPlethysmoGraphy，光电容积脉搏波描记法)脉搏波人体识别方法、电路及智能穿戴设备。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种PPG(PhotoPlethysmoGraphy，光电容积脉搏波描记法)脉搏波人体识别方法。所述PPG脉搏波人体识别方法包括：对光电脉搏波传感器采集到的脉搏滤波进行高保真放大；对所述脉搏滤波进行采样；计算所述脉搏滤波的平均幅值，根据所述平均幅值调节LED的发光强度，使得所述发光强度与当前人体的肤色和血液流动强度相适应；在所述脉搏滤波的主波的幅值超过阈值，或者所述脉搏滤波的主波的幅值过小而无法采样时，通过放大增益电路进行增益，以获得反应脉搏特征的理想脉搏滤波；计算所述脉搏滤波的频率，判断所述频率是否处于预设的频率区间；在所述频率不处于预设的频率区间时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；在所述频率处于预设的频率区间时，判断所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段；在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波；和/或在所述频率处于预设的频率区间时，判断是否采样到所述脉搏滤波的重搏波峰；在没有采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；在采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判断所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段；在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波。为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种PPG(PhotoPlethysmoGraphy，光电容积脉搏波描记法)脉搏波人体识别电路，用于实现所述PPG脉搏波人体识别方法。所述PPG脉搏波人体识别电路包括：脉搏波采集电路、放大增益电路、LED发光强度调节电路、分析电路、接口电路以及电源电路；其中，所述脉搏波采集电路与所述放大增益电路、所述LED发光强度调节电路以及所述电源电路以电路的形式连接；所述放大增益电路还与所述分析电路、所述电源电路以电路的形式连接；所述LED发光强度调节电路还与所述分析电路、所述电源电路以电路的形式连接；所述分析电路还与所述接口电路、所述电源电路以电路的形式连接；所述接口电路还与所述电源电路以电路的形式连接；所述脉搏波采集电路用于采集人体的脉搏波；所述放大增益电路用于对采集到的脉搏滤波进行放大增益，以获得反应脉搏特征的理想脉搏滤波；所述LED发光强度调节电路用于调节LED的发光强度，使得所述发光强度与当前人体的肤色和血液流动强度相适应；所述分析电路用于分析所述脉搏滤波，以判断所述脉搏滤波是否为人体的脉搏滤波；所述接口电路用于提供通信接口，以实现与智能穿戴设备的通信；所述电源电路用于给所述脉搏波采集电路、所述放大增益电路、所述LED发光强度调节电路以及所述分析电路提供稳定的供电。在本申请的一些实施例中，所述分析电路包括BP1708-QFN28芯片；所述BP1708-QFN28芯片中烧录有实现所述的PPG脉搏波人体识别方法的算法。在本申请的一些实施例中，所述放大增益电路包括SGM48780模拟多路复用开关。为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种智能穿戴设备，用于通过人体的脉搏波获取人体的心率、血压。所述智能穿戴设备包括上述任意一种PPG(PhotoPlethysmoGraphy，光电容积脉搏波描记法)脉搏波人体识别电路。与现有技术相比，本申请主要有以下有益效果：在本申请的实施例中，所述PPG脉搏波人体识别方法通过判断所述脉搏滤波的频率是否处于预设的频率区间。在所述频率不处于预设的频率区间时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波。在所述频率处于预设的频率区间时，判断是否采样到所述脉搏滤波的重搏波峰。在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波。在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波。所述PPG脉搏波人体识别方法还包括在所述频率处于预设的频率区间时，判断是否采样到所述脉搏滤波的重搏波峰。在没有采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波。在采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判断所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段。在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波。在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波。因此所述PPG脉搏波人体识别方法能够精准地判断采集到的所述脉搏滤波是否为人体的脉搏滤波，以保证智能穿戴产品获取到的人体心率、血压等生命特征数据准确和可靠，是未来远程医疗、大数据、云健康数据来源准确可靠的保证。附图说明为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请的一实施例中所述PPG脉搏波人体识别方法的示意图；图2为本申请的一实施例中另一所述PPG脉搏波人体识别方法的示意图；图3为本申请的一实施例中一个周期T内的脉搏滤波示意图；图4为本申请的一实施例中一种PPG脉搏波人体识别电路的示意图；图5为本申请的一实施例中所述脉搏波采集电路10和所述LED发光强度调节电路30的示意图；图6为本申请的一实施例中所述放大增益电路20的示意图；图7为本申请的一实施例中所述分析电路40的示意图；图8为本申请的一实施例中所述接口电路50的示意图；图9为本申请的一实施例中所述电源电路60一部分的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PPG脉搏波人体识别方法，其特征在于，包括：/n对光电脉搏波传感器采集到的脉搏滤波进行高保真放大；/n对所述脉搏滤波进行采样；/n计算所述脉搏滤波的平均幅值，根据所述平均幅值调节LED的发光强度，使得所述发光强度与当前人体的肤色和血液流动强度相适应；/n在所述脉搏滤波的主波的幅值超过阈值，或者所述脉搏滤波的主波的幅值过小而无法采样时，通过放大增益电路进行增益，以获得反应脉搏特征的理想脉搏滤波；/n计算所述脉搏滤波的频率，判断所述频率是否处于预设的频率区间；/n在所述频率不处于预设的频率区间时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；/n在所述频率处于预设的频率区间时，判断所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段；/n在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；/n在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波；/n和/或在所述频率处于预设的频率区间时，判断是否采样到所述脉搏滤波的重搏波峰；/n在没有采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；/n在采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判断所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段；/n在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；/n在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波。/n...

【技术特征摘要】
1.一种PPG脉搏波人体识别方法，其特征在于，包括：
对光电脉搏波传感器采集到的脉搏滤波进行高保真放大；
对所述脉搏滤波进行采样；
计算所述脉搏滤波的平均幅值，根据所述平均幅值调节LED的发光强度，使得所述发光强度与当前人体的肤色和血液流动强度相适应；
在所述脉搏滤波的主波的幅值超过阈值，或者所述脉搏滤波的主波的幅值过小而无法采样时，通过放大增益电路进行增益，以获得反应脉搏特征的理想脉搏滤波；
计算所述脉搏滤波的频率，判断所述频率是否处于预设的频率区间；
在所述频率不处于预设的频率区间时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；
在所述频率处于预设的频率区间时，判断所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段；
在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；
在所述主波的波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波；
和/或在所述频率处于预设的频率区间时，判断是否采样到所述脉搏滤波的重搏波峰；
在没有采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；
在采样到所述脉搏滤波的重搏波峰时，判断所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间是否处于预设的时间段；
在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间不处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波不是人体的脉搏滤波；
在所述重搏波峰在一个脉搏滤波周期内出现的时间处于预设的时间段时，判定采集到的所述脉搏滤波是人体的脉搏滤波。


2.一种PPG脉搏波人体识别电路，用于实现权利要求1所述的PPG脉搏波人体识别方法，其特征在于，包括：脉搏波采集电路(10)、放大增益电路(20)、LED发光强度调节电路(30)、分析电路(40)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涵，
申请(专利权)人：深圳市松恩电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44