基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法及系統與流程

2023-07-28 23:41:11 1

本發明涉及智能手錶技術領域，尤其涉及一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法及系統。

背景技術：

科技的快速發展，推動了可穿戴設備的迅速普及，大眾對可穿戴設備的認知也不斷加強。隨著大家對於個人健康的重視，運動和保健市場不斷擴大。智能可穿戴設備由於與人體實時接觸，可以很方便地測量用戶的生理數據，實現實時的健康監控。智能手錶是其中的代表，目前智能手錶一般集成了運動計步，心率測量等功能，便於用戶隨時記錄自己的運動數據，掌握身體的實時狀態。

心率是心臟在單位時間內跳動的次數，反應了心臟工作答題狀態。在運動和安靜狀態下正常人的心率跳動在合理的範圍之內，通過測定心率可以預知一些心血管疾病等。實時檢測心臟跳動次數，利於用戶實時了解自己身體的運動狀態，合理安排運動計劃，避免運動過度對身體的損傷。

目前為了能夠準確地測量心率，需要保持手錶與手腕緊密貼。但是在運動情況下，手錶會在手腕上快速甩動，會導致心率傳感器和手腕的距離不斷變化。導致在運動狀態下，心率測量的準確率大大降低。同時，在安靜狀況下為了佩戴舒適，需要保持錶帶相對寬鬆。

公開號為CN106333670A的專利提供了一種測量心率的方法及裝置，該方法包括：若檢測到用戶觸發的心率檢測信號，則檢測智能手錶當前狀態是否滿足心率檢測的條件；所述智能手錶當前狀態滿足心率檢測的條件，則啟動心率檢測裝置，並通過所述心率檢測裝置獲取所述用戶的當前心率數據。該發明是在用戶檢測心率時，利用光線檢測裝置判斷是否有環境光線對檢測造成影響，若無影響檢測並輸出結果。但該方法在運動狀態下心率測量的準確率會降低。

公開號為CN106377243A的專利提供了一種心率檢測的方法及裝置。該方法包括：在檢測到心率檢測信號時，檢測智能手錶的錶帶是否與用戶皮膚貼緊；若所述智能手錶的錶帶未與所述用戶皮膚貼緊，則對所述智能手錶的錶帶進行自動充氣；檢測充氣後的所述智能手錶的錶帶是否與所述用戶皮膚貼緊；若充氣後的所述智能手錶的錶帶與所述用戶皮膚貼緊，則對用戶進行心率檢測。該發明在用戶發起心率檢測時，對智能手錶的錶帶進行充氣。但是該發明不能靈活地調節錶帶，使用不便利。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題目的在於提供一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法及系統，用以解決運動狀態下心率測量的準確率降低的問題。

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為：

基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法，包括步驟：

S1、獲取用戶的狀態；

S2、判斷用戶是否處於運動狀態，若處於運動狀態，收緊錶帶；若未處於運動狀態，判斷是否啟動心率測量功能，若啟動，則收緊錶帶；否則，放鬆錶帶。

進一步地，通過檢測加速度傳感器的輸出值獲取用戶的狀態。

進一步地，步驟S2中判斷用戶是否處於運動狀態，具體包括步驟：

判斷所述加速度傳感器的輸出值是否為零，若是，則處於安靜狀態；否則，判斷所述加速度傳感器的輸出值是否大於預設閾值，若是，則處於運動狀態。

進一步地，錶帶通過內置於智能手錶的直流電機收緊或放鬆，具體包括：

啟動直流電機正轉，收緊錶帶，啟動直流電機反轉，放鬆錶帶。

進一步地，通過壓力傳感器檢測智能手錶與手臂的壓力以判斷所述錶帶收緊或放鬆的程度。

基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化系統，包括：

採集模塊，用於獲取用戶的狀態；

判斷模塊，用於判斷用戶是否處於運動狀態，若處於運動狀態，收緊錶帶；若未處於運動狀態，判斷是否啟動心率測量功能，若啟動，則收緊錶帶；否則，放鬆錶帶。

進一步地，所述採集模塊包括：

加速度傳感器，用於通過檢測輸出值獲取用戶的狀態。

進一步地，判斷模塊包括：

運動狀態判斷單元，用於判斷所述加速度傳感器的輸出值是否為零，若是，則處於安靜狀態；否則，判斷所述加速度傳感器的輸出值是否大於預設閾值，若是，則處於運動狀態。

進一步地，判斷模塊還包括：

鬆緊單元，具有直流電機，用於通過內置於智能手錶的直流電機收緊或放鬆錶帶；啟動直流電機正轉，收緊錶帶，啟動直流電機反轉，放鬆錶帶。

進一步地，所述鬆緊單元還具有：

壓力傳感器，用於檢測智能手錶與手臂的壓力以判斷所述智能手錶與手臂的貼合程度。

本發明與傳統的技術相比，有如下優點：

1.智能調節錶帶鬆緊，可以在不同狀態下保持手錶錶帶的緊密結合，並保持在安靜狀態下的佩戴舒適。

2.通過智能的調節錶帶鬆緊實現運動狀態下智能手錶心率測量更加準確，有效防止運動中手錶和手臂的相對運動對於心率測量的影響。

附圖說明

圖1是實施例一提供的一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法流程圖；

圖2是實施例二提供的一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法流程圖；

圖3是本發明實施例提供的基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化系統結構圖。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。

實施例一

本實施例提供了一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法，如圖1所示，包括步驟：

S11：獲取用戶的狀態；

S12：判斷用戶是否處於運動狀態，若處於運動狀態，收緊錶帶；若未處於運動狀態，判斷是否啟動心率測量功能，若啟動，則收緊錶帶；否則，放鬆錶帶。

智能手錶是將手錶內置智能化系統、搭載智慧型手機系統而連接於網絡而實現多功能，能同步手機中的電話、簡訊、郵件、照片、音樂等。帶有心率測量功能的智能手錶也逐漸普及。智能手錶包括錶盤及錶帶，錶盤用於顯示時間等其他數據，錶帶用於固定智能手錶。

本實施例中，內置於手錶的錶盤底部的反射式心率傳感器實現心率測量。

在運動狀態下，由於人體手臂的快速擺動，使得智能手錶會甩動，導致智能手錶與手臂相對位置發生移動，進而影響心率測量的準確性；而在安靜狀態下，需要智能手錶的錶帶相對放鬆，以保持佩戴舒適性。

本實施例中，錶帶可通過內置於智能手錶的直流電機收緊或放鬆。通過直流電機控制智能手錶錶帶的鬆緊，在安靜狀態保持佩戴舒適時的緊密結合，運動狀態保持緊密貼合，從而實現在不同狀態下的智能手錶心率測量的優化設計。

本實施例在智能手錶中集成微型直流電機，通過直流電機帶動手錶錶帶，實現手錶錶帶的鬆緊控制。

其中，本實施例的直流電機內置於智能手錶的錶盤內部側面，同時，直流電機的轉軸與智能手錶的錶帶一端直接相連。

直流電機是指能將直流電能轉換成機械能(直流電動機)或將機械能轉換成直流電能(直流發電機)的旋轉電機。它是能實現直流電能和機械能互相轉換的電機。當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉換為機械能；作發電機運行時是直流發電機，將機械能轉換為電能。

微型直流電機是指輸出或輸入為直流電能的旋轉電機，稱為微型直流電機。

本實施例中，啟動直流電機正轉，收緊錶帶；啟動直流電機反轉，放鬆錶帶。

電機正反轉，代表的是電機順時針轉動和逆時針轉動。電機順時針轉動是電機正轉，電機逆時針轉動是電機反轉。

直流電機順時針轉動，收緊錶帶；直流電機逆時針轉動，放鬆錶帶。

本實施例中，通過壓力傳感器檢測智能手錶與手臂的壓力以判斷錶帶收緊或放鬆的程度。

其中，壓力傳感器內置於智能手錶的錶盤底部，檢測智能手錶與手臂的壓力，判斷錶帶的鬆緊程度，即智能手臂與手腕的貼合程度。

用戶佩戴好智能手錶，保持錶帶鬆緊適度。智能手錶通過模擬/數字轉換器(ADC)採樣檢測手錶的壓力傳感器輸出的壓力值。

其中，模擬/數字轉換器(ADC)是指將連續變化的模擬信號轉換為離散的數位訊號的器件。真實世界的模擬信號，例如溫度、壓力、聲音或者圖像等，需要轉換成更容易儲存、處理和發射的數字形式。模/數轉換器可以實現這個功能，在各種不同的產品中都可以找到它的身影。

模擬信號在時域上是連續的，因此可以將它轉換為時間上連續的一系列數位訊號。這樣就要求定義一個參數來表示新的數位訊號採樣自模擬信號速率。這個速率稱為轉換器的採樣率或採樣頻率。

若壓力值大於第一閾值，表示智能手錶與手腕貼合緊密；

若壓力值小於第二閾值，表示智能手錶與手腕貼合鬆弛；

若壓力值在第一閾值與第二閾值範圍內，表示智能手錶與手腕貼合舒適。

優選的，設定第一閾值為10牛頓，第二閾值為3牛頓；

若壓力值大於10牛頓，表示智能手錶與手腕貼合緊密；

若壓力值小於3牛頓，表示智能手錶與手腕貼合鬆弛；

若壓力值在3牛頓與10牛頓範圍內，表示智能手錶與手腕貼合舒適。

本實施例中，若處於安靜狀態，智能手錶的CPU發出指令讓直流電機反轉，放鬆錶帶，直到壓力傳感器輸出數值判斷為舒適，停止電機轉動。

安靜狀態時，若智能手錶啟動了心率測量，則CPU發出指令，讓直流電機正轉，收緊錶帶，直到壓力傳感器測得壓力數據顯示為貼合緊密時停止。此時心率傳感器與手腕相對固定，可以減小因兩者相對位移快速變化導致的測量誤差，提高安靜狀態的心率測量準確度。

本實施例中，若處於運動狀態，此時啟動心率測量，直流電機正轉，收緊錶帶，讓智能手錶與手腕緊密貼合。此時心率傳感器可以與手腕緊密貼合，保持相對的固定，相對移動減少，使得心率檢測準確度可以大為提高。

通過採用可以根據場景自動鬆緊錶帶的智能手錶，有效地優化心率測量的準確性。

本實施例還提供了一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化系統，如圖3所示，包括：

採集模塊31，用於獲取用戶的狀態；

判斷模塊32，用於判斷用戶是否處於運動狀態，若處於運動狀態，收緊錶帶；若未處於運動狀態，判斷是否啟動心率測量功能，若啟動，則收緊錶帶；否則，放鬆錶帶。

本實施例中，內置於手錶的錶盤底部的反射式心率傳感器實現心率測量。

本實施例中，判斷模塊32還包括：

鬆緊單元，具有直流電機，用於通過內置於智能手錶的直流電機收緊或放鬆錶帶；本實施例在智能手錶中集成微型直流電機，通過直流電機帶動手錶錶帶，實現手錶錶帶的鬆緊控制。

本實施例的直流電機內置於智能手錶的錶盤內部側面，同時，直流電機的轉軸與智能手錶的錶帶一端直接相連。

通過直流電機控制智能手錶錶帶的鬆緊，在安靜狀態保持佩戴舒適時的緊密結合，運動狀態保持緊密貼合，從而實現在不同狀態下的智能手錶心率測量的優化設計。

本實施例中，啟動直流電機正轉，收緊錶帶；啟動直流電機反轉，放鬆錶帶。

電機正反轉，代表的是電機順時針轉動和逆時針轉動。電機順時針轉動是電機正轉，電機逆時針轉動是電機反轉。

直流電機順時針轉動，收緊錶帶；直流電機逆時針轉動，放鬆錶帶。

本實施例中，判斷模塊32的鬆緊單元還包括：

壓力傳感器，用於通過檢測智能手錶與手臂的壓力以判斷錶帶收緊或放鬆的程度。

其中，壓力傳感器內置於智能手錶的錶盤底部，檢測智能手錶與手臂的壓力，判斷錶帶的鬆緊程度，即智能手臂與手腕的貼合程度。

用戶佩戴好智能手錶，保持錶帶鬆緊適度。智能手錶通過模擬/數字轉換器(ADC)採樣檢測手錶的壓力傳感器輸出的壓力值。

若壓力值大於第一閾值，表示智能手錶與手腕貼合緊密；

若壓力值小於第二閾值，表示智能手錶與手腕貼合鬆弛；

若壓力值在第一閾值與第二閾值範圍內，表示智能手錶與手腕貼合舒適。

本實施例中，若處於安靜狀態，智能手錶的CPU發出指令讓直流電機反轉，放鬆錶帶，知道壓力傳感器輸出數值判斷為舒適，停止電機轉動。

安靜狀態時，若智能手錶啟動了心率測量，則CPU發出指令，讓直流電機正轉，收緊錶帶，直到壓力傳感器測得壓力數據顯示為貼合緊密時停止。

本實施例中，若處於運動狀態，此時啟動心率測量，直流電機正轉，收緊錶帶，讓智能手錶與手腕緊密貼合。

實施例二

本實施例提供了一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化方法，如圖2所示，包括步驟：

S21：檢測智能手錶的加速度傳感器的輸出值；

S22：判斷所述加速度傳感器的輸出值是否為零，若是，則處於安靜狀態；否則，判斷所述加速度傳感器的輸出值是否大於預設閾值，若是，則處於運動狀態，收緊錶帶；

S23：若處於安靜狀態，判斷是否啟動心率測量功能，若啟動，則收緊錶帶；否則，放鬆錶帶。

本實施例中，通過檢測加速度傳感器的輸出值獲取用戶的狀態。

其中，加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據傳感器敏感元件的不同，常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應變式、壓阻式、壓電式等。能感受加速度並轉換成可用輸出信號的傳感器為加速度傳感器。

若智能手錶檢測到加速度傳感器基本為零，則表示用戶未處在運動狀態，判定為安靜狀態。安靜狀態時，智能手錶的CPU發出指令讓內置於智能手錶的直流電機反轉，放鬆錶帶，直到壓力傳感器輸出值判斷為舒適，停止電機。讓用戶在安靜狀態不再被智能手錶的錶帶束縛，能得到更舒適的佩戴環境。

若安靜狀態時啟動了心率測量，則智能手錶的CPU發出指令，讓直流電機正轉，收緊錶帶，直到壓力傳感器測得壓力數據顯示為貼合緊密時停止。此時減小因兩者相對位置快速變化導致的測量誤差。提高安靜狀態的心率測量準確度。

如果智能手錶檢測到加速度傳感器輸出值大於預設閾值，並不斷變化，表示用戶處在運動狀態。此時若啟動了心率測量，則啟動直流電機正轉，收緊錶帶，讓智能手錶與手腕緊密貼合。此時心率傳感器與手腕緊密貼合，保持相對的固定，相對移動減少，使得心率檢測準確度可以大為提高。

本實施例還提供了一種基於錶帶鬆緊的智能手錶心率測量優化系統，如圖3所示，與實施例一不同之處在於，

所述採集模塊31包括：

加速度傳感器，用於通過檢測輸出值獲取用戶的狀態。

所述判斷模塊32包括：

運動狀態判斷單元，用於判斷加速度傳感器的輸出值是否為零，若是，則處於安靜狀態，否則，判斷加速度傳感器的輸出值是否大於預設閾值，若是，則處於運動狀態。

若未處在運動狀態，判定為安靜狀態。安靜狀態時，智能手錶的CPU發出指令讓內置於智能手錶的直流電機反轉，放鬆錶帶，直到壓力傳感器輸出值判斷為舒適，停止電機。

若安靜狀態時啟動了心率測量，則智能手錶的CPU發出指令，讓直流電機正轉，收緊錶帶，直到壓力傳感器測得壓力數據顯示為貼合緊密時停止。

若處在運動狀態。此時若啟動心率測量，啟動直流電機正轉，收緊錶帶，讓智能手錶與手腕緊密貼合。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。