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一種檢測血壓的方法及移動終端與流程

文檔序號:11894079閱讀:381來源:國知局
一種檢測血壓的方法及移動終端與流程

本發(fā)明涉及信息處理技術,具體涉及一種檢測血壓的方法及移動終端。



背景技術:

現有技術中,血壓通常是由舒張壓和收縮壓表示;血壓檢測裝置通常有氣泵、腕帶和壓力感應器等部件組成。這種血壓檢測裝置體積較大,不適合便攜攜帶,也無法應用在移動設備上。



技術實現要素:

為解決現有存在的技術問題,本發(fā)明實施例提供了一種檢測血壓的方法及移動終端,能夠在移動設備上實現血壓的檢測。

為達到上述目的,本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現的:

本發(fā)明實施例提供了一種檢測血壓的方法,所述方法包括:

移動終端發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號;

接收第二超聲波信號,識別所述第二超聲波信號的第二頻率;

基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數;所述第一參數表征所述移動終端使用者的血液流動速度;

基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

上述方案中,所述移動終端的發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號,包括:

所述移動終端在第一時間范圍內持續(xù)發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號;

所述接收第二超聲波信號,識別所述第二超聲波信號的第二頻率,包括:接收多個第二超聲波信號,識別所述多個第二超聲波信號的多個第二頻率;

相應的,所述基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數,包括:

基于所述第一頻率和所述多個第二頻率確定所述移動終端使用者的多個第一體征參數;

基于所述多個第一體征參數計算獲得所述第一體征參數的平均值。

上述方案中,所述基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值,包括:

基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數的平均值對應的血壓值。

上述方案中,所述基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數,包括:

基于所述第一頻率、所述第二頻率、表征超聲波信號在人體中的平均傳播速率的第一常數、表征所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角的第二常數確定所述移動終端使用者的第一體征參數;

其中,所述第一體征參數v滿足:

<mrow> <mi>v</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>c</mi> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

其中,c表示超聲波信號在人體中的平均傳播速度;fd表示所述第二頻率;f0表示所述第一頻率;θ表示所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角。

上述方案中,所述基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值,包括:

預先配置第一比例關系;所述第一比例關系表征所述第一體征參數和血壓值滿足正比例關系;

基于所述第一比例關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

上述方案中,所述第一比例關系滿足:

P=K(V-noise);

其中,P表示血壓值;V表示第一體征參數;K表示比例系數;noise表示預置的噪聲常數。

本發(fā)明實施例還提供了一種移動終端,所述移動終端包括:超聲波傳感單元、第一計算單元和第二計算單元;其中,

所述超聲波傳感單元,用于發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號;以及接收第二超聲波信號,識別所述第二超聲波信號的第二頻率;

所述第一計算單元,用于基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數;所述第一參數表征所述移動終端使用者的血液流動速度;

所述第二計算單元,用于基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

上述方案中,所述超聲波傳感單元,用于在第一時間范圍內持續(xù)發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號;以及接收多個第二超聲波信號,識別所述多個第二超聲波信號的多個第二頻率;

所述第一計算單元,用于基于所述第一頻率和所述多個第二頻率確定所述移動終端使用者的多個第一體征參數;基于所述多個第一體征參數計算獲得所述第一體征參數的平均值。

上述方案中,所述第二計算單元,用于基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數的平均值對應的血壓值。

上述方案中,所述第一計算單元,用于基于所述第一頻率、所述第二頻率、表征超聲波信號在人體中的平均傳播速率的第一常數、表征所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角的第二常數確定所述移動終端使用者的第一體征參數;

其中,所述第一體征參數v滿足:

<mrow> <mi>v</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>c</mi> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>cos</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

其中,c表示超聲波信號在人體中的平均傳播速度;fd表示所述第二頻率;f0表示所述第一頻率;θ表示所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角。

上述方案中,所述第二計算單元,用于預先配置第一比例關系;所述第一比例關系表征所述第一體征參數和血壓值滿足正比例關系;基于所述第一比例關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

上述方案中,所述第一比例關系滿足:

P=K(V-noise);

其中,P表示血壓值;V表示第一體征參數;K表示比例系數;noise表示預置的噪聲常數。

本發(fā)明實施例提供的檢測血壓的方法及移動終端,通過移動終端發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號;接收第二超聲波信號,識別所述第二超聲波信號的第二頻率;基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數;所述第一參數表征所述移動終端使用者的血液流動速度;基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。如此,采用本發(fā)明實施例的技術方案,通過移動終端上設置的超聲波傳感單元發(fā)射超聲波信號,基于多普勒頻移效應導致的超聲波信號的發(fā)射頻率和接收頻率的差,確定血液流動速度;進一步基于血液流動速度和血壓值的關聯關系從而實現血壓值的檢測。這種方式無需攜帶專業(yè)的血壓檢測裝置,實現了移動終端上的血壓的檢測,體積小巧,便于攜帶,提升了用戶的體驗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一的檢測血壓的方法的流程示意圖;

圖2為本發(fā)明實施例二的檢測血壓的方法的流程示意圖;

圖3為本發(fā)明實施例的移動終端的組成結構示意圖;

圖4為本發(fā)明實施例的移動終端中的超聲波傳感單元的應用示意圖。

具體實施方式

在本發(fā)明各實施例中,一方面,移動終端向人體發(fā)射第一頻率的超聲波信號,以及接收到反射/散射的第二頻率的超聲波信號。流動的血液由于傳播路程查的原因,會造成聲波信號的相位和頻率的變化;基于此,通過超聲波信號的發(fā)射頻率和接收頻率的差值,確定血液的流速。另一方面,由于血液是流動的,大約45%的成分是血細胞,這個百分比也叫血細胞的數量密度。其中,紅細胞占絕大多數,約占99%。對于血液來說,有兩個重要的性質,即密度和粘性。血液的密度約為1.05g/ml,血液的粘性比水大50%,粘性越大對血流的阻力越大。血液的流動是由血壓差引起的,而心臟是產生血壓差的動力器官,血壓差越大,血液流動的速率越快?;诖?,血液的流速與血壓呈一定的正比關系;則確定血液的流速后,基于所述正比關系從而確定血壓,實現對血壓的檢測。

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

實施例一

本發(fā)明實施例提供了一種檢測血壓的方法。圖1為本發(fā)明實施例一的檢測血壓的方法的流程示意圖;如圖1所示,所述方法包括:

步驟101:移動終端發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號。

步驟102:接收第二超聲波信號,識別所述第二超聲波信號的第二頻率。

步驟103:基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數;所述第一參數表征所述移動終端使用者的血液流動速度。

步驟104:基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

本發(fā)明實施例的檢測血壓的方法應用于移動終端中,所述移動終端具體可以為智能手機、平板電腦、智能手表、智能手環(huán)等便攜終端類型。

本實施例中,所述移動終端可向人體發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號,以及接收第二超聲波信號;所述移動終端可通過超聲波傳感器發(fā)射第一超聲波信號以及接收第二超聲波信號。具體的,所述移動終端設置的超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端可緊貼人體的皮膚,將皮膚內發(fā)射所述第一頻率的第一超聲波信號。當所述移動終端為智能手環(huán)或智能手表時,所述智能手環(huán)或智能手表與手腕接觸的腕帶內側或功能主體內側設置超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端;在這種場景下,用戶可通過穿戴所述智能手表或智能手環(huán)時檢測手腕處的血管中的血液流速。

當所述移動終端為智能手機或平板電腦時,超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端可設置在所述智能手機或平板電腦的殼體表面;用戶可將手指緊貼所述超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端所在區(qū)域以檢測手指處的血管中的血液流速。作為其中一種實施方式,所述超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端可設置在所述智能手機或平板電腦的邊緣殼體表面;用戶可在持握該智能手機或平板電腦時,用手指或手掌緊貼所述超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端所在區(qū)域,以檢測手指或手掌處的血管中的血液流速。

本實施例中,所述移動終端向人體發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號。通常情況下,超聲波的頻率范圍在20Hz~20kHz之間,則所述第一頻率滿足20Hz~20kHz;例如,所述第一頻率可以為5MHz。所述第一超聲波信號在透射到血管中的微小顆粒(主要是血液中的紅細胞)時,會發(fā)生散射。散射時,紅細胞將成為新的聲源,并向四周發(fā)射超聲波。在紅細胞散射回波的作用下,移動終端接收到第二超聲波信號,在這個過程中產生了多普勒頻移效應。

本實施例中,具體的,所述基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數,包括:基于所述第一頻率、所述第二頻率、表征超聲波信號在人體中的平均傳播速率的第一常數、表征所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角的第二常數確定所述移動終端使用者的第一體征參數;其中,所述第一體征參數v滿足公式(1):

<mrow> <mi>v</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>c</mi> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,c表示超聲波信號在人體中的平均傳播速度;fd表示所述第二頻率;f0表示所述第一頻率;θ表示所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角。

具體的,假設超聲波源靜止并發(fā)射頻率為f0的第一超聲波信號,所述第一超聲波信號的速度為c。運動物體(例如血液中的紅細胞)的速度為v(其中,遠離波源的速度為負,反之為正)。從運動物體的角度觀察到的超聲波的頻率為(c+v)f0/c。運動物體反射所述第一超聲波,此時運動物體可看作波源。原第一超聲波信號處接收到的頻率為(c+v)f0/(c-v),因此,由于多普勒頻移效應使得接收端的接收頻率fd滿足:

<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>v</mi> </mrow> <mrow> <mi>c</mi> <mo>-</mo> <mi>v</mi> </mrow> </mfrac> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

在公式(2)中,由于c遠大于v,所以公式(2)可以近似為:

<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>v</mi> </mrow> <mi>c</mi> </mfrac> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

如果第一超聲波信號的發(fā)射方向和運動物體的運動方向具有夾角的情況,則產生的多普勒頻移的速度是運動速度在超聲波發(fā)射方向的分量。假設所述夾角為θ,則接收端接收頻率fd滿足:

<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>v</mi> <mi> </mi> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> <mi>c</mi> </mfrac> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

基于表達式(4),通過參數轉換獲得表達式(1)。

通常情況下,超聲波在人體中的平均傳播速度為1540m/s,則c可以作為一個定值。為了滿足一定的探測深度和距離分辨率,發(fā)射的第一超聲波信號的第一頻率通常在3-10MHz。而血流速度最大也不會超過每秒幾米,因此血流的多普勒效應的單位是kHz級別的,則表達式(1)可以表示為:

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本實施例中,為了獲得最大的頻移信號,所述第一超聲波信號的發(fā)生方向與血流方向可呈一個固定的夾角,例如θ等于50°左右,因為這時cosθ很小,這時即使發(fā)送一定的抖動也可把cosθ看作一個常數?;诖耍磉_式(1)中,c和cosθ均可作為常數,則基于發(fā)射頻率(即第一頻率)f0和接收頻率(即第二頻率)fd可計算獲得血液流動速度v。

本實施例中,由于血液流速和血壓呈一定的正比關系,則所述基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值,包括:預先配置第一比例關系;所述第一比例關系表征所述第一體征參數和血壓值滿足正比例關系;基于所述第一比例關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

在實際應用中,所述第一比例關系可滿足:

P=K(V-noise) (6)

其中,P表示血壓值;V表示第一體征參數;K表示比例系數;noise表示預置的噪聲常數。

采用本發(fā)明實施例的技術方案,通過移動終端上設置的超聲波傳感單元發(fā)射超聲波信號,基于多普勒頻移效應導致的超聲波信號的發(fā)射頻率和接收頻率的差,確定血液流動速度;進一步基于血液流動速度和血壓值的關聯關系從而實現血壓值的檢測。這種方式無需攜帶專業(yè)的血壓檢測裝置,實現了移動終端上的血壓的檢測,體積小巧,便于攜帶,提升了用戶的體驗。

實施例二

本發(fā)明實施例還提供了一種檢測血壓的方法。圖2為本發(fā)明實施例二的檢測血壓的方法的流程示意圖;如圖2所示,所述方法包括:

步驟201:移動終端在第一時間范圍內持續(xù)發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號。

步驟202:接收多個第二超聲波信號,識別所述多個第二超聲波信號的多個第二頻率。

步驟203:基于所述第一頻率和所述多個第二頻率確定所述移動終端使用者的多個第一體征參數。

步驟204:基于所述多個第一體征參數計算獲得所述第一體征參數的平均值。

步驟205:基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數的平均值對應的血壓值。

本發(fā)明實施例的檢測血壓的方法應用于移動終端中,所述移動終端具體可以為智能手機、平板電腦、智能手表、智能手環(huán)等便攜終端類型。

本實施例中,所述移動終端可向人體發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號,以及接收第二超聲波信號;所述移動終端可通過超聲波傳感器發(fā)射第一超聲波信號以及接收第二超聲波信號。具體的,所述移動終端設置的超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端可緊貼人體的皮膚,將皮膚內發(fā)射所述第一頻率的第一超聲波信號。當所述移動終端為智能手環(huán)或智能手表時,所述智能手環(huán)或智能手表與手腕接觸的腕帶內側或功能主體內側設置超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端;在這種場景下,用戶可通過穿戴所述智能手表或智能手環(huán)時檢測手腕處的血管中的血液流速。

當所述移動終端為智能手機或平板電腦時,超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端可設置在所述智能手機或平板電腦的殼體表面;用戶可將手指緊貼所述超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端所在區(qū)域以檢測手指處的血管中的血液流速。作為其中一種實施方式,所述超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端可設置在所述智能手機或平板電腦的邊緣殼體表面;用戶可在持握該智能手機或平板電腦時,用手指或手掌緊貼所述超聲波傳感器的發(fā)射端和接收端所在區(qū)域,以檢測手指或手掌處的血管中的血液流速。

本實施例中,所述移動終端向人體發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號。通常情況下,超聲波的頻率范圍在20Hz~20kHz之間,則所述第一頻率滿足20Hz~20kHz;例如,所述第一頻率可以為5MHz。所述第一超聲波信號在透射到血管中的微小顆粒(主要是血液中的紅細胞)時,會發(fā)生散射。散射時,紅細胞將成為新的聲源,并向四周發(fā)射超聲波。在紅細胞散射回波的作用下,移動終端接收到第二超聲波信號,在這個過程中產生了多普勒頻移效應。

本實施例中,所述移動終端向人體發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號。通常情況下,超聲波的頻率范圍在20Hz~20kHz之間,則所述第一頻率滿足20Hz~20kHz;例如,所述第一頻率可以為5MHz。所述第一超聲波信號在透射到血管中的微小顆粒(主要是血液中的紅細胞)時,會發(fā)生散射。散射時,紅細胞將成為新的聲源,并向四周發(fā)射超聲波。在紅細胞散射回波的作用下,移動終端接收到第二超聲波信號,在這個過程中產生了多普勒頻移效應。

本實施例中,具體的,所述基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數,包括:基于所述第一頻率、所述第二頻率、表征超聲波信號在人體中的平均傳播速率的第一常數、表征所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角的第二常數確定所述移動終端使用者的第一體征參數;其中,所述第一體征參數v滿足公式(1):

<mrow> <mi>v</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>c</mi> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,c表示超聲波信號在人體中的平均傳播速度;fd表示所述第二頻率;f0表示所述第一頻率;θ表示所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角。

具體的,假設超聲波源靜止并發(fā)射頻率為f0的第一超聲波信號,所述第一超聲波信號的速度為c。運動物體(例如血液中的紅細胞)的速度為v(其中,遠離波源的速度為負,反之為正)。從運動物體的角度觀察到的超聲波的頻率為(c+v)f0/c。運動物體反射所述第一超聲波,此時運動物體可看作波源。原第一超聲波信號處接收到的頻率為(c+v)f0/(c-v),因此,由于多普勒頻移效應使得接收端的接收頻率fd滿足:

<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>v</mi> </mrow> <mrow> <mi>c</mi> <mo>-</mo> <mi>v</mi> </mrow> </mfrac> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

在公式(2)中,由于c遠大于v,所以公式(2)可以近似為:

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如果第一超聲波信號的發(fā)射方向和運動物體的運動方向具有夾角的情況,則產生的多普勒頻移的速度是運動速度在超聲波發(fā)射方向的分量。假設所述夾角為θ,則接收端接收頻率fd滿足:

<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>v</mi> <mi> </mi> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> <mi>c</mi> </mfrac> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

基于表達式(4),通過參數轉換獲得表達式(1)。

通常情況下,超聲波在人體中的平均傳播速度為1540m/s,則c可以作為一個定值。為了滿足一定的探測深度和距離分辨率,發(fā)射的第一超聲波信號的第一頻率通常在3-10MHz。而血流速度最大也不會超過每秒幾米,因此血流的多普勒效應的單位是kHz級別的,則表達式(1)可以表示為:

<mrow> <mi>v</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>77</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mi>m</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mi>H</mi> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>M</mi> <mi>H</mi> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

本實施例中,為了獲得最大的頻移信號,所述第一超聲波信號的發(fā)生方向與血流方向可呈一個固定的夾角,例如θ等于50°左右,因為這時cosθ很小,這時即使發(fā)送一定的抖動也可把cosθ看作一個常數?;诖?,表達式(1)中,c和cosθ均可作為常數,則基于發(fā)射頻率(即第一頻率)f0和接收頻率(即第二頻率)fd可計算獲得血液流動速度v。

本實施例中,所述移動終端在第一時間范圍內(例如30秒)持續(xù)的發(fā)射第一超聲波信號,相應的,所述移動終端可接收到多個第二超聲波信號;通過第一頻率與第二頻率按照表達式(1)的計算方式確定使用者的血液流動速度;相應的,通過第一頻率與多個第二頻率可確定使用者的多個血液流速,進而通過求取平均值(例如算數平均值、加權平均值等)的方式獲得所述使用者的血液流動速度的平均值,基于所述血液流動速度平均值進行后續(xù)的血壓值的計算。這樣,使得檢測獲得的血壓值更為準確。

本實施例中,由于血液流速和血壓呈一定的正比關系,則所述基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數的平均值對應的血壓值,包括:預先配置第一比例關系;所述第一比例關系表征所述第一體征參數的平均值和血壓值滿足正比例關系;基于所述第一比例關系獲得所述第一體征參數的平均值對應的血壓值。

在實際應用中,所述第一比例關系可滿足:

P=K(V’-noise) (7)

其中,P表示血壓值;V’表示第一體征參數;K表示比例系數;noise表示預置的噪聲常數。

采用本發(fā)明實施例的技術方案,通過移動終端上設置的超聲波傳感單元發(fā)射超聲波信號,基于多普勒頻移效應導致的超聲波信號的發(fā)射頻率和接收頻率的差,確定血液流動速度;進一步基于血液流動速度和血壓值的關聯關系從而實現血壓值的檢測。這種方式無需攜帶專業(yè)的血壓檢測裝置,實現了移動終端上的血壓的檢測,體積小巧,便于攜帶,提升了用戶的體驗。

實施例三

本發(fā)明實施例還提供了一種移動終端,圖3為本發(fā)明實施例的移動終端的組成結構示意圖;如圖3所示,所述移動終端包括:超聲波傳感單元31、第一計算單元32和第二計算單元33;其中,

所述超聲波傳感單元31,用于發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號;以及接收第二超聲波信號,識別所述第二超聲波信號的第二頻率;

所述第一計算單元32,用于基于所述第一頻率和所述第二頻率確定所述移動終端使用者的第一體征參數;所述第一參數表征所述移動終端使用者的血液流動速度;

所述第二計算單元33,用于基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

本發(fā)明實施例的檢測血壓的方法應用于移動終端中,所述移動終端具體可以為智能手機、平板電腦、智能手表、智能手環(huán)等便攜終端類型。

本實施例中,所述超聲波傳感單元31可向人體發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號,以及接收第二超聲波信號。具體的,所述超聲波傳感單元31的發(fā)射端和接收端可緊貼人體的皮膚,將皮膚內發(fā)射所述第一頻率的第一超聲波信號。當所述移動終端為智能手環(huán)或智能手表時,所述智能手環(huán)或智能手表與手腕接觸的腕帶內側或功能主體內側設置超聲波傳感單元31的發(fā)射端和接收端;在這種場景下,用戶可通過穿戴所述智能手表或智能手環(huán)時檢測手腕處的血管中的血液流速。

當所述移動終端為智能手機或平板電腦時,超聲波傳感單元31的發(fā)射端和接收端可設置在所述智能手機或平板電腦的殼體表面;用戶可將手指緊貼所述超聲波傳感單元31的發(fā)射端和接收端所在區(qū)域以檢測手指處的血管中的血液流速。作為其中一種實施方式,所述超聲波傳感單元31的發(fā)射端和接收端可設置在所述智能手機或平板電腦的邊緣殼體表面;用戶可在持握該智能手機或平板電腦時,用手指或手掌緊貼所述超聲波傳感單元31的發(fā)射端和接收端所在區(qū)域,以檢測手指或手掌處的血管中的血液流速。

本實施例中,所述超聲波傳感單元31向人體發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號。通常情況下,超聲波的頻率范圍在20Hz~20kHz之間,則所述第一頻率滿足20Hz~20kHz;例如,所述第一頻率可以為5MHz。所述第一超聲波信號在透射到血管中的微小顆粒(主要是血液中的紅細胞)時,會發(fā)生散射。散射時,紅細胞將成為新的聲源,并向四周發(fā)射超聲波。在紅細胞散射回波的作用下,移動終端接收到第二超聲波信號,在這個過程中產生了多普勒頻移效應。

本實施例中,具體的,所述第一計算單元32,用于基于所述第一頻率、所述第二頻率、表征超聲波信號在人體中的平均傳播速率的第一常數、表征所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角的第二常數確定所述移動終端使用者的第一體征參數;其中,所述第一體征參數v滿足公式(1):

<mrow> <mi>v</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>c</mi> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,c表示超聲波信號在人體中的平均傳播速度;fd表示所述第二頻率;f0表示所述第一頻率;θ表示所述第一超聲波信號的發(fā)射方向與使用者的血液流動方向的夾角。

具體的,公式(1)的推導過程可參照實施例一中所述,這里不再贅述。

本實施例中,由于血液流速和血壓呈一定的正比關系,則所述第二計算單元33,用于預先配置第一比例關系;所述第一比例關系表征所述第一體征參數和血壓值滿足正比例關系;基于所述第一比例關系獲得所述第一體征參數對應的血壓值。

其中,所述第一比例關系滿足:P=K(V-noise);

其中,P表示血壓值;V表示第一體征參數;K表示比例系數;noise表示預置的噪聲常數。

本領域技術人員應當理解,本發(fā)明實施例的移動終端中各處理模塊的功能,可參照前述檢測血壓的方法的相關描述而理解,本發(fā)明實施例的移動終端中各處理模塊,可通過實現本發(fā)明實施例所述的功能的模擬電路而實現,也可以通過執(zhí)行本發(fā)明實施例所述的功能的軟件在智能終端上的運行而實現。

實施例四

本發(fā)明實施例還提供了一種移動終端,所述移動終端的結構組成可參照圖3所示,所述移動終端包括:超聲波傳感單元31、第一計算單元32和第二計算單元33;其中,

所述超聲波傳感單元31,用于在第一時間范圍內持續(xù)發(fā)射第一頻率的第一超聲波信號;以及接收多個第二超聲波信號,識別所述多個第二超聲波信號的多個第二頻率;

所述第一計算單元32,用于基于所述第一頻率和所述多個第二頻率確定所述移動終端使用者的多個第一體征參數;基于所述多個第一體征參數計算獲得所述第一體征參數的平均值。

所述第二計算單元33,用于基于第一預設對應關系獲得所述第一體征參數的平均值對應的血壓值。

區(qū)別于實施例三,本實施例中,所述超聲波傳感單元31在第一時間范圍內(例如30秒)持續(xù)的發(fā)射第一超聲波信號,相應的,所述超聲波傳感單元31可接收到多個第二超聲波信號;通過第一頻率與第二頻率按照表達式(1)的計算方式確定使用者的血液流動速度;相應的,所述第一計算單元32通過第一頻率與多個第二頻率可確定使用者的多個血液流速,進而通過求取平均值(例如算數平均值、加權平均值等)的方式獲得所述使用者的血液流動速度的平均值,所述第二計算單元33基于所述血液流動速度平均值進行后續(xù)的血壓值的計算。這樣,使得檢測獲得的血壓值更為準確。

在實際應用中,所述超聲波傳感單元31可通過兩塊平行放置的壓電晶體,分別作為發(fā)射端和接收端。發(fā)射端在高頻電壓信號的作用下,通過逆壓電效應產生超聲波。接收端接收的第二超聲波信號由于正壓電效應而轉換成高頻電壓信號。圖4為本發(fā)明實施例的移動終端中的超聲波傳感單元31的應用示意圖;如圖4所示,發(fā)射端發(fā)出的第一超聲波穿透人體組織以及血管,遇到血管中的紅細胞發(fā)生反射或散射;例如在T1時刻下,遇到紅細胞1發(fā)生散射,散射的角度為θ(θ表示超聲波的發(fā)射方向與血液流動方向的夾角)。隨著紅細胞的流動,在T2時刻,紅細胞1的位置發(fā)生改變,散射第二超聲波至超聲波傳感單元31的接收端。所述超聲波基于發(fā)射的第一超聲波的第一頻率以及接收到的第二超聲波的第二頻率對血管中血液的流動速度進行計算。

本領域技術人員應當理解,本發(fā)明實施例的移動終端中各處理模塊的功能,可參照前述檢測血壓的方法的相關描述而理解,本發(fā)明實施例的移動終端中各處理模塊,可通過實現本發(fā)明實施例所述的功能的模擬電路而實現,也可以通過執(zhí)行本發(fā)明實施例所述的功能的軟件在智能終端上的運行而實現。

本發(fā)明實施例三和實施例四中,所述移動終端中的第一計算單元32和第二計算單元33,在實際應用中均可由所述移動終端中的中央處理器(CPU,Central Processing Unit)、數字信號處理器(DSP,Digital Signal Processor)、微控制單元(MCU,Microcontroller Unit)或可編程門陣列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)實現;所述移動終端中的超聲波傳感單元31,在實際應用中均可由所述移動終端中的超聲波傳感器實現。

在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的設備和方法,可以通過其它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現時可以有另外的劃分方式,如:多個單元或組件可以結合,或可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另外,所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口,設備或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性的、機械的或其它形式的。

上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,也可以分布到多個網絡單元上;可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外,在本發(fā)明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理單元中,也可以是各單元分別單獨作為一個單元,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中;上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現,也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現。

本領域普通技術人員可以理解:實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成,前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質包括:移動存儲設備、只讀存儲器(ROM,Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

或者,本發(fā)明上述集成的單元如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時,也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?;谶@樣的理解,本發(fā)明實施例的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機、服務器、或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分。而前述的存儲介質包括:移動存儲設備、ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此,本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。

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