利用壓感觸控螢幕分析心率的方法及裝置與流程

2023-05-19 14:45:21 3

本發明涉及觸控螢幕技術領域，特別涉及利用壓感觸控螢幕分析心率的方法及裝置。

背景技術：

現有技術中，傳統的心率測量是使用醫用設備在醫院等場所進行測量，普及率較低，使用難度和成本大。雖然已經有部分移動智能設備集成了心率傳感器，通過手指在傳感器區域按壓即可測試用戶心率，但是需要集成心率傳感器，成本較大。

現有技術中有移動智能設備已具備壓感觸控螢幕等功能，比如，最新的3dtouch技術已經能利用按壓屏幕產生的不同按壓力度來產生新的交互方式，但是還未有將壓感觸控螢幕應直接應用於心率等人體體徵的測量。

技術實現要素：

本發明實施方式的目的在於提供一種利用壓感觸控螢幕分析心率的方法及裝置，使得人體體徵的測試成本降低、並且可實時測量、提高了測試的便利性。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種利用壓感觸控螢幕分析心率的方法，包括以下步驟：採集按壓壓感觸控螢幕屏幕的壓力信號，並從壓力信號中提取心率信息的特徵數據；根據特徵數據應用壓力-時間關係繪製出模擬心電圖，並根據模擬心電圖獲取心率數據；輸出心率數據。

本發明的實施方式還提供了一種利用壓感觸控螢幕分析心率的裝置，包括：數據採集模塊，用於採集按壓壓感觸控螢幕屏幕的壓力信號，並從壓力信號中提取心率信息的特徵數據；數據處理模塊，與數據採集模塊連接，用於根據特徵數據應用壓力-時間關係繪製出模擬心電圖，並根據模擬心電圖獲取心率數據；用戶界面模塊，與數據處理模塊連接，輸出心率數據。

本發明實施方式相對於現有技術而言，通過採集按壓壓感觸控螢幕屏幕的壓力信號，並從壓力信號中提取心率信息的特徵數據；根據特徵數據應用壓力-時間關係繪製出模擬心電圖，並根據模擬心電圖獲取心率數據；進而輸出心率數據，使得人體體徵的測試成本降低、並且可實時測量、提高了測試的便利性。

另外，根據模擬心電圖獲取心率數據，具體包括：獲取模擬心電圖上的峰值點，並進行標記；根據多個峰值點之間的時間計算心率數據，其中，心率數據為單位時間內的峰值點個數，能夠實時測量人體的心率，提高了測試的便利性。

另外，在輸出心率數據前，方法還包括：對特徵數據進行誤差分析；判定誤差在預設範圍內，保證了測試的準確性。

另外，在根據模擬心電圖獲取心率數據之後，方法還包括：將心率數據與歷史心率數據進行比較，分析心率數據變化趨勢；根據心率數據變化趨勢提供健康方面的提示和/或建議，能夠直接為用戶提供全面的心率信息，降低了測試成本。

附圖說明

圖1是本發明第一實施方式的利用壓感觸控螢幕分析心率的方法的流程示意圖；

圖2是本發明實施方式的採集壓力信號的示意圖；

圖3是應用本發明第一實施方式的利用壓感觸控螢幕分析心率的方法獲取的模擬心電圖；

圖4是本發明第二實施方式的利用壓感觸控螢幕分析心率的方法的流程示意圖；

圖5是本發明第三實施方式的利用壓感觸控螢幕分析心率的方法的流程示意圖；

圖6是本發明第四實施方式的利用壓感觸控螢幕分析心率的裝置的結構示意圖；

圖7是本發明第五實施方式的利用壓感觸控螢幕分析心率的裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請所要求保護的技術方案。

本發明的第一實施方式涉及一種利用壓感觸控螢幕分析心率的方法。具體流程如圖1所示，利用壓感觸控螢幕分析心率的方法包括：

步驟s10：採集按壓壓感觸控螢幕屏幕的壓力信號，並從壓力信號中提取心率信息的特徵數據。

在步驟s10中，參見圖2，通過手指100觸壓電子設備的壓感觸控螢幕101，手指的毛細血管在心跳產生的時候會出現舒張變化，此時手指按壓在壓感觸控螢幕101上，其相對於壓感觸控螢幕101是會產生壓力變化的，壓感觸控螢幕101的壓力感測器102會監聽壓力的變化，從而產生不同的壓力信號。該壓力信號中包括心率信息，電子設備系統103進而從壓力信號中提取心率信息的特徵數據。

步驟s11：根據特徵數據應用壓力-時間關係繪製出模擬心電圖，並根據模擬心電圖獲取心率數據。

在步驟s11之前，將特徵數據處理成所需的預設格式的數據。在步驟s11中對預設格式的數據進行處理，可以對數據進行修正，排除極差數據，通過壓力值-時間值的數據繪製出模擬心電圖。模擬心電圖的示意圖如圖3所示。模擬心電圖上的一個峰值點即表示用戶的一次脈搏。如果模擬心電圖上任一點為峰值點，則進行標記，優選地標記為1。

步驟s12：輸出心率數據。

具體地對獲取的心率數據進行整合輸出，以對用戶界面的數據接收提供接口。將獲得的心率數據直觀的在用戶界面進行顯示，並對用戶心率數據進行記錄，以方便繪製用戶歷史心率數據曲線、分析用戶心率數據變化趨勢等。

在本發明實施方式中，可以根據用戶操作指示對用戶進行指導和引領其進行操作和使用整個程序。還可以對用戶測試開始指示、測試過程中提醒和行為判斷、測試結束提醒。其中測試過程中提醒和行為判斷會對用戶操作的力度和情景進行判斷，如果用戶操作手法不合理或獲得的數據出現異常則提示用戶更改測試方式或重新測試。

本發明實施方式通過採集按壓壓感觸控螢幕屏幕的壓力信號，並從壓力信號中提取心率信息的特徵數據；進而根據特徵數據應用壓力-時間關係繪製出模擬心電圖，並根據模擬心電圖獲取並輸出心率數據，使得人體體徵的測試成本降低、並且可實時測量、提高了測試的便利性。

在本發明實施方式中，在步驟s12之前，還分析環境、個人等因素對心率數據產生的誤差和偏移，對特徵數據進行誤差分析；並判定誤差在預設範圍內。在本發明實施方式中，具體通過多次取樣，對一分鐘內用戶測試過程中取得的幾組樣本數據進行誤差分析

當σ≤m，m為預設的可接受誤差範圍，表示測量的心率數據較為準確。否則，則可以提示用戶誤差太大，請重新測量。本發明實施方式通過對測試結果進行修正，保證了測試的心率數據相對準確。

本發明的第二實施方式涉及一種利用壓感觸控螢幕分析心率的方法。第二實施方式與第一實施方式大致相同，主要區別之處在於：在本發明第二實施方式中，對步驟s11進行進一步的闡述。

具體在本發明實施方式中，如圖4所示，步驟s11還包括：

步驟s110：獲取模擬心電圖上的峰值點，並進行標記。

具體地，檢測模擬心電圖上任一點的兩側曲線的斜率；如果任一點的兩側曲線的斜率大於預設閾值，則為峰值點。在本發明實施方式中並不限於根據曲線斜率進行判斷，也可以使用其他的判斷條件判斷模擬心電圖上任一點是否為峰值點。

步驟s111：根據多個峰值點之間的時間計算心率數據，其中，心率數據為單位時間內的峰值點個數。

在步驟s111中，計算出n個峰值點所需的時間△t，即可推算出一分鐘內的用戶心率為：60*△t/n，其中，n為正整數，且n>2。

本發明的第三實施方式涉及一種利用壓感觸控螢幕分析心率的方法。第三實施方式與第一實施方式大致相同，主要區別之處在於：在第一實施方式的基礎上根據獲取的心率數據進行進一步的處理，以向用戶提供健康方面的提示和/或建議。

如圖5所示，在本發明實施方式中，在根據模擬心電圖獲取心率數據之後，利用壓感觸控螢幕分析心率的方法還包括：

步驟s21：將心率數據與歷史心率數據進行比較，分析心率數據變化趨勢。

在步驟s21中，記錄並存儲心率數據，繪製用戶歷史心率數據曲線，並分析用戶歷史心率數據曲線的變化趨勢。如心率數據是越來越低或高、持續偏低或高、或者忽高忽低等。

步驟s22：根據心率數據變化趨勢提供健康方面的提示和/或建議。

在發明實施方式中，通過測試獲取的心率數據和醫學原理經驗提取出的經驗心率數據進行交叉對比，給用戶進行身體健康方面可能性提示和/或建議。或者根據不同的脈搏圖示和心率數據的比對判斷用戶的大概病情預判，給出簡單建議，起到簡單體檢的作用。

上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實現時可以合併為一個步驟或者對某些步驟進行拆分，分解為多個步驟，只要包含相同的邏輯關係，都在本專利的保護範圍內；對算法中或者流程中添加無關緊要的修改或者引入無關緊要的設計，但不改變其算法和流程的核心設計都在該專利的保護範圍內。

本發明第四實施方式涉及一種利用壓感觸控螢幕分析心率的裝置，如圖6所示，利用壓感觸控螢幕分析心率的裝置包括：數據採集模塊、數據處理模塊以及用戶界面模塊。

數據採集模塊用於採集按壓壓感觸控螢幕屏幕的壓力信號，並從壓力信號中提取心率信息的特徵數據。數據處理模塊與數據採集模塊連接，用於根據特徵數據應用壓力-時間關係繪製出模擬心電圖，並根據模擬心電圖獲取心率數據。用戶界面模塊與數據處理模塊連接，輸出心率數據。

在本發明實施方式中，通過手指觸壓電子設備的壓感觸控螢幕，手指的毛細血管在心跳產生的時候會出現舒張變化，此時手指按壓在壓感觸控螢幕上，其相對於壓感觸控螢幕是會產生壓力變化的，數據採集模塊通過壓感觸控螢幕的壓力感測器會監聽壓力的變化，從而產生不同的壓力信號。該壓力信號中包括心率信息，數據採集模塊進而從壓力信號中提取心率信息的特徵數據。

在本發明實施方式中，數據處理模塊將特徵數據處理成所需的預設格式的數據。然後數據處理模塊對預設格式的數據進行處理，可以對數據進行修正，排除極差數據，通過壓力值-時間值的數據繪製出模擬心電圖。

數據處理模塊用於：獲取模擬心電圖上的峰值點，並進行標記。模擬心電圖上的一個峰值點即表示用戶的一次脈搏。如果模擬心電圖上任一點為峰值點，則進行標記，優選地標記為1。具體地，數據處理模塊檢測模擬心電圖上任一點的兩側曲線的斜率；如果任一點的兩側曲線的斜率大於預設閾值，則為峰值點。當然在本發明的其他實施方式中，也可以使用其他的判斷條件判斷模擬心電圖上任一點是否為峰值點。

數據處理模塊進一步根據多個峰值點之間的時間計算心率數據，其中，心率數據為單位時間內的峰值點個數。具體地，數據處理模塊計算出n個峰值點所需的時間△t，即可推算出一分鐘內的用戶心率為：60*△t/n，其中，n為正整數，且n>2。

在本發明實施方式中，如圖7所示，利用壓感觸控螢幕分析心率的裝置還包括誤差分析模塊，與用戶界面模塊連接，用於對特徵數據進行誤差分析；判定誤差在預設範圍內。誤差分析模塊分析環境、個人等因素對心率數據產生的誤差和偏移，具體通過多次取樣，對一分鐘內用戶測試過程中取得的幾組樣本數據進行誤差分析

當σ≤m，m為預設的可接受誤差範圍，表示測量的心率數據較為準確。否則，則可以提示用戶誤差太大，請重新測量。本發明實施方式通過誤差分析模塊對測試結果進行修正，保證了測試的心率數據相對準確。

在本發明實施方式中，用戶界面模塊對獲取的心率數據進行整合輸出，以對用戶界面的數據接收提供接口。將獲得的心率數據直觀的在用戶界面進行顯示，並對用戶心率數據進行記錄，以方便繪製用戶歷史心率數據曲線、分析用戶心率數據變化趨勢等。

用戶界面模塊還可以根據用戶操作指示對用戶進行指導和引領其進行操作和使用整個程序。用戶界面模塊可以對用戶測試開始指示、測試過程中提醒和行為判斷、測試結束提醒。其中測試過程中用戶界面模塊的提醒和行為判斷會對用戶操作的力度和情景進行判斷，如果用戶操作手法不合理或獲得的數據出現異常，則用戶界面模塊提示用戶更改測試方式或重新測試。

在本發明實施方式中，繼續參見圖7，利用壓感觸控螢幕分析心率的裝置還包括數據分析模塊，與用戶界面模塊連接，用於在數據處理模塊根據模擬心電圖獲取心率數據之後，將心率數據與歷史心率數據進行比較，分析心率數據變化趨勢；根據心率數據變化趨勢提供健康方面的提示和/或建議。

具體地，數據分析模塊記錄並存儲心率數據，繪製用戶歷史心率數據曲線，並分析用戶歷史心率數據曲線的變化趨勢。如心率數據是越來越低或高、持續偏低或高、或者忽高忽低等。數據分析模塊進一步通過測試獲取的心率數據和醫學原理經驗提取出的經驗心率數據進行交叉對比，給用戶進行身體健康方面可能性提示和/或建議。或者根據不同的脈搏圖示和心率數據的比對判斷用戶的大概病情預判，給出簡單建議，起到簡單體檢的作用。

不難發現，本實施方式為與第一實施方式相對應的裝置實施例，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關技術細節在本實施方式中依然有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用在第一實施方式中。

值得一提的是，本實施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實際應用中，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現。此外，為了突出本發明的創新部分，本實施方式中並沒有將與解決本發明所提出的技術問題關係不太密切的單元引入，但這並不表明本實施方式中不存在其它的單元。

本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。