System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() PPG模组、PPG信号的测量方法及电子设备技术_技高网

PPG模组、PPG信号的测量方法及电子设备技术

技术编号:39991235 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-09 02:18
本申请提供了一种PPG模组、PPG信号的测量方法及电子设备,涉及电子技术领域。本申请中的PPG模组,包括:中心器件,中心器件为光发射器或光接收器;至少3个基准器件,3个基准器件设置于中心器件的外围且位于不同的方位,基准器件的类型与中心器件的类型相同;参考器件,设置于每个参考区域内,参考区域为3个基准器件中相邻的两个基准器件与中心器件所形成的夹角空间所在的位置,参考区域内至少包括一个与中心器件匹配的参考器件。采用本申请的PPG模组,可以增加该PPG模组中每个光发射器的光学测量通路,提高光发射器的光学效率,提高PPG模组测量人体参数的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电子,尤其涉及一种光电容积描记(photoplethysmograph,ppg)模组、ppg信号的测量方法及电子设备。


技术介绍

1、随着电子技术的发展,智能终端可以通过特定功能的传感器监测人体的相关生理参数,例如,在智能终端(如手环、手表、臂包等设备)中安装ppg模组,该ppg模组可以收集人体的心率、血氧、血压等数据。ppg模组主要包括光发射器和光探测器(photodetector,pd),光发射器可以是发光二极管(light emitting diode,led)。ppg模组的原理:通过led发射红外光、红光或绿光照射人体皮肤,然后通过pd采集由人体皮肤反射、散射的信号,测量由血流引起的反射光强度的变化,从而得到脉搏波形,并从中提取有效信号来计算心率、血压、血氧等人体生理参数。

2、pd和led在ppg模组中的布局多种多样,pd和led的布局影响该ppg模组整体的光学效率、功耗以及尺寸,需要合理的规划pd和led在ppg模组中的布局。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本申请提供一种ppg模组、ppg信号的测量方法及电子设备,可以增加该ppg模组中每个光发射器的光学测量通路,提高光发射器的光学效率,提高ppg模组测量人体参数的准确性。

2、第一方面,本申请提供一种ppg模组,中心器件,中心器件为光发射器或光接收器;至少3个基准器件,3个基准器件设置于中心器件的外围且位于不同的方位,基准器件的类型与中心器件的类型相同;参考器件,设置于每个参考区域内,参考区域为3个基准器件中相邻的两个基准器件与中心器件所形成的夹角空间所在的位置;其中,若中心器件为光发射器,每个参考区域内至少包括一个为光接收器的参考器件;若中心器件为光接收器,每个参考区域内至少包括一个为光发射器的参考器件。

3、这样,基准器件设置在该中心器件的外围且位于不同的方位,当中心器件的位置确定之后,可以基于中心器件的位置确定出当前该ppg模组的布局中心,而以中心器件所在位置为基准布设其他pd器件或led器件,使得该ppg模组中的器件布设更加规则,提高布设基准器件的速度。而参考器件位于参考区域内,参考区域是基于基准器件的位置和中心器件的位置确定,通过基准器件和中心器件缩小了布设参考器件的区域位置,提高布设参考器件的速度。同时,当中心器件为光发射器,每个参考区域内至少包括一个为光接收器的参考器件,当中心器件为光接收器,每个参考区域内至少包括一个为光发射器的参考器件,使得参考区域中至少有一个参考器件与基准器件之间为间隔设置,增加光发射器的光学测量通路的数目,从而提高光发射器的光学效率,降低功耗,例如,当中心器件为光发射器时,若基准器件为3个,参考区域至少有一个光接收器,此时,中心器件与3个参考区域中的光接收器形成至少3条光学测量通路,而每个基准器件与参考区域内的光接收器形成至少2条光学测量通路;中心器件为光接收器,若基准器件为3个,参考区域至少有一个光发射器,每个参考区域内中的光发射器可以形成至少3条光学测量通路。

4、根据第一方面,若中心器件为光发射器,则基准器件为光发射器,参考区域内包括光接收器;中心器件与相邻的每个光接收器之间的距离不同,以及基准器件与相邻的每个光接收器之间的距离不同;若中心器件为光接收器,则基准器件为光接收器,参考区域内包括光发射器;每个光发射器与相邻的各个光接收器之间的距离不同。

5、这样,每个光发射器与每个相邻的光接收器的距离不同,使得光发射器可以形成不同长度的光学测量通路,由于是差异化的光学测量通路,使得ppg模组在测量信号方面,可以得到皮肤组织不同血管位置、不同光学穿透深度、不同血液灌注的ppg信号,提高ppg模组测量人体参数的准确性。

6、根据第一方面,每个参考区域内包括n个参考器件,n为大于0的整数;n个参考器件与中心器件之间的连线处于同一直线;每相邻的两个基准器件与中心器件之间形成的夹角被n个所述参考器件与中心器件之间的连线划分为不同的两个夹角。

7、这样,参考区域内的n个参考器件与中心器件之间的连线处于同一直线,使得参考器件规律的布设在参考区域内,同时该每相邻的两个基准器件与中心器件之间形成的夹角被n个所述参考器件与中心器件之间的连线划分为不同的两个夹角,使得参考器件到相邻的相邻方位的基准器件的距离不同,无论基准器件是光发射器还是光接收器,使得参考器件与基准器件之间形成的光学测量通路的长度不同,可以提高ppg模组的测量准确性。

8、根据第一方面,每相邻的两个基准器件与中心器件之间形成的夹角相同;若中心器件为光发射器,至少3个不同方位中的每个基准器件的发光中心与中心器件的发光中心之间的处于同一直线;若中心器件为光接收器,至少3个不同方位中的每个基准器件的感光中心与中心器件的感光中心处于同一直线。这样,每相邻的两个基准器件与中心器件之间形成的夹角相同,若中心器件为光发射器,基准器件也为光发射器,每个基准器件的发光中心与中心器件的发光中心处于同一直线上,若中心器件为光接收器,基准器件也为光接收器,每个基准器件的感光中心与中心器件的感光中心处于同一直线上,使得布设的基准器件的位置在整个ppg模组中相互对称,对称设置便于根据测量需求灵活调整各个光学测量通道的长度。

9、根据第一方面,每个参考区域内包括n个参考器件,n为大于0的整数;n个参考器件与中心器件之间的连线处于同一直线;参考区域内每相邻的两个基准器件与中心器件之间形成的夹角被n个参考器件与中心器件之间的连线划分为相同的两个夹角;若中心器件为光接收器,n个参考器件中光发射器的发光中心靠近其中一个相邻方位的基准器件;若中心器件为光发射器,n个参考器件中光接收器的感光中心靠近其中一个相邻方位的基准器件。这样,参考区域内每相邻的两个基准器件与中心器件之间形成的夹角被n个参考器件(如n为1个或2个以上)与中心器件之间的连线划分为相同的两个夹角,使得参考器件的布设对称,参考器件中的感光中心或发光中心靠近其中一个相邻方位的基准器件,使得该参考器件与相邻两个方位的基准器件之间形成不同的长度的光学测量通路,提高ppg模组测量的准确性。

10、根据第一方面,位于不同方位的第i个靠近中心器件的基准器件作为ppg模组的第i层基准器件,i为大于0的整数;中心器件与第i层基准器件中的每个基准器件之间的距离相等或者不相等;位于不同方位的第j个靠近中心器件的参考器件作为ppg模组的第j层参考器件,j为大于0的整数,参考器件包括光发射器或光接收器;中心器件与第j层参考器件中的每个参考器件之间的距离相等或者不相等。这样,可以布设多层基准器件和多层参考器件,提高布设基准器件和参考器件的灵活性,同时每层基准器件/每层参考器件之间距离相同时,使得布设的基准器件规律,规律的布设方式使得布局美观,同时也便于计算每条光学测量通路的长度;每层基准器件/每层参考器件之间的距离不同时,有利于提高布设器件的灵活性。

11、根据第一方面,若中心器件为光接收器,当设置有第i层基准器件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PPG模组,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的PPG模组,其特征在于,若所述中心器件为光发射器,则所述基准器件为光发射器,所述参考区域内包括光接收器;所述中心器件与相邻的每个光接收器之间的距离不同,以及所述基准器件与相邻的每个光接收器之间的距离不同;

3.根据权利要求2所述的PPG模组,其特征在于,每个所述参考区域内包括N个参考器件,N为大于0的整数;

4.根据权利要求3所述的PPG模组,其特征在于,每相邻的两个基准器件与所述中心器件之间形成的夹角相同;

5.根据权利要求2所述的PPG模组,其特征在于,每个所述参考区域内包括N个参考器件,N为大于0的整数;

6.根据权利要求2所述的PPG模组,其特征在于,位于不同方位的第i个靠近所述中心器件的基准器件作为所述PPG模组的第i层基准器件,i为大于0的整数;

7.根据权利要求6所述的PPG模组,其特征在于,若所述中心器件为光接收器,当设置有第i层基准器件,则对应设置有第(2i-1)层参考器件和第2i层参考器件;

8.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,若所述中心器件为光接收器,所述中心器件的感光中心或几何中心位于处于同一方位的多个参考器件之间的连线之外;

9.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,所述参考区域内的参考器件包括光接收器和光发射器;

10.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,每个参考区域内的参考器件位于至少2个不同方位;

11.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,所述光发射器包括红光晶元和红外光晶元;

12.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,所述光发射器包括至少2种不同的发光晶元;

13.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,每个所述基准器件的几何中心与所述中心器件的几何中心处于同一直线。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,若所述中心器件为所述光接收器,处于相同方位的每个所述基准器件的感光中心处于同一直线;

15.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,所述光接收器为晶元结构或者封装有光接收晶元的封装结构;

16.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,每个参考区域内参考器件所处的方位的数目不同。

17.根据权利要求6所述的PPG模组,其特征在于,位于相同层数的基准器件与位于相同层数的参考器件之间的连线围城四边形。

18.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,所述PPG模组部署于电子设备;

19.根据权利要求1至6中任一项所述的PPG模组,其特征在于,若所述PPG模组用于监测心率,所述PPG模组中光接收器与光发射器之间的距离处于[1mm,10mm]之间;

20.一种PPG信号的测量方法,其特征在于,应用于电子设备,所述电子设备包括处理器和与所述处理器电连接的如权利要求1~19中任一项所述的PPG模组,所述方法包括:

21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述PPG模组的中心器件为光接收器;若所述测量模式为正常测量模式,则按照所述测量模式的指示控制光发射器运行,以及控制所述测量模式指示的光接收器的连接方式,获得所述测量模式输出的PPG信号,包括:

22.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述PPG模组的中心器件为光接收器;若所述测量模式为节能模式,则按照所述测量模式的指示控制光发射器运行,以及控制所述测量模式指示的光接收器的连接方式,获得所述测量模式输出的PPG信号,包括:

23.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述PPG模组的中心器件为光接收器;若所述测量模式为运动测量模式,则按照所述测量模式的指示控制光发射器运行,以及控制所述测量模式指示的光接收器的连接方式,获得所述测量模式输出的PPG信号,包括:

24.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述PPG模组的中心器件为光接收器;若所述测量模式为低温且高海拔场景对应的测量模式,则按照所述测量模式的指示控制光发射器运行,以及控制所述测量模式指示的光接收器的连接方式,获得所述测量模式输出的PPG信号,包括:

25.根据权利要求20~24中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述测量模式输出的PPG信号,确定所述PPG模组的测量结果,包括:

26.根据权利要求20~24中任一项所述的方法,...

【技术特征摘要】

1.一种ppg模组,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的ppg模组,其特征在于,若所述中心器件为光发射器,则所述基准器件为光发射器,所述参考区域内包括光接收器;所述中心器件与相邻的每个光接收器之间的距离不同,以及所述基准器件与相邻的每个光接收器之间的距离不同;

3.根据权利要求2所述的ppg模组,其特征在于,每个所述参考区域内包括n个参考器件,n为大于0的整数;

4.根据权利要求3所述的ppg模组,其特征在于,每相邻的两个基准器件与所述中心器件之间形成的夹角相同;

5.根据权利要求2所述的ppg模组,其特征在于,每个所述参考区域内包括n个参考器件,n为大于0的整数;

6.根据权利要求2所述的ppg模组,其特征在于,位于不同方位的第i个靠近所述中心器件的基准器件作为所述ppg模组的第i层基准器件,i为大于0的整数;

7.根据权利要求6所述的ppg模组,其特征在于,若所述中心器件为光接收器,当设置有第i层基准器件,则对应设置有第(2i-1)层参考器件和第2i层参考器件;

8.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,若所述中心器件为光接收器,所述中心器件的感光中心或几何中心位于处于同一方位的多个参考器件之间的连线之外;

9.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,所述参考区域内的参考器件包括光接收器和光发射器;

10.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,每个参考区域内的参考器件位于至少2个不同方位;

11.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,所述光发射器包括红光晶元和红外光晶元;

12.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,所述光发射器包括至少2种不同的发光晶元;

13.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,每个所述基准器件的几何中心与所述中心器件的几何中心处于同一直线。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,若所述中心器件为所述光接收器,处于相同方位的每个所述基准器件的感光中心处于同一直线;

15.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,所述光接收器为晶元结构或者封装有光接收晶元的封装结构;

16.根据权利要求1至6中任一项所述的ppg模组,其特征在于,每...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏丹刘毅蔡辛培尚睿颖
申请(专利权)人:荣耀终端有限公司
类型:发明
国别省市:

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