本發(fā)明屬于智能手表技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種心率異常數(shù)據(jù)檢測及提示方法及智能手表。

背景技術(shù)：

心率作為血液循環(huán)機(jī)能的重要生理指標(biāo)，它不僅是反映心臟功能強(qiáng)弱的重要標(biāo)志，也反映出人體運(yùn)動強(qiáng)度，在日常運(yùn)動鍛煉中也被廣泛地應(yīng)用。既可以作為評定運(yùn)動負(fù)荷適宜與否，以及心臟機(jī)能狀態(tài)的指標(biāo)和依據(jù)，又能夠作為判斷某一階段內(nèi)機(jī)體是否有過度疲勞和評定運(yùn)動程度的指標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中以智能手表為主的智能穿戴產(chǎn)品開始廣泛增加心率檢測功能，給用戶的自檢帶來了較大的便利，然而現(xiàn)有的心率手環(huán)或心率手表采集心率主要使用傳統(tǒng)的led光電式心率采集，這種方法由于led的功耗比較大，大約在10-20ma，為了延長使用時間，只能在需要測量的時候打開，其余時間被迫處于關(guān)閉狀態(tài)，這影響心率測量的連續(xù)性，進(jìn)而影響了健康監(jiān)控的質(zhì)量，極大地限制了心率檢測的廣泛應(yīng)用。

因此，在能夠更便捷的使用心率檢測的同時，又能不至于大幅度消耗智能手表的電量，成為了非常迫切的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種心率異常數(shù)據(jù)檢測及提示的方法及智能手表，能夠及時對異常心率進(jìn)行檢測并提示，從而最大限度地滿足了人們?nèi)粘５慕】禉z測需求。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種心率異常數(shù)據(jù)檢測及提示的方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

采集檢測心率數(shù)據(jù)；

輔助處理器對采集到的心率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

判斷采集到的數(shù)據(jù)是否在閾值范圍內(nèi)；

當(dāng)輔助處理器檢測采集到的異常心率數(shù)據(jù)持續(xù)時間超過預(yù)定時間后，

則觸發(fā)喚醒主處理器，主處理器從休眠狀態(tài)切換至工作狀態(tài)；

主處理器與移動終端通過藍(lán)牙建立通信，并發(fā)送異常心率報警提示。

優(yōu)選的，在判斷采集到的數(shù)據(jù)是否在閾值范圍之后，檢測異常心率數(shù)據(jù)持續(xù)時間，該時間超過預(yù)定時間，則判斷手表佩戴情況，若手表處于佩戴狀態(tài)，判斷是否處于運(yùn)動狀態(tài)，若未處于運(yùn)動狀態(tài)，則中斷處于狀態(tài)中的輔助處理器，觸發(fā)喚醒主處理器通過藍(lán)牙與移動終端進(jìn)行連接，并進(jìn)行報警提示。

優(yōu)選的，主處理器從休眠狀態(tài)切換至工作狀態(tài)之后還包括：

主處理器通過藍(lán)牙連接用戶手機(jī)終端；

主處理器將心率異常數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶手機(jī)終端；

手機(jī)終端提示心率異常；

其中所述手機(jī)終端提示包括手機(jī)震動、鈴聲、短信、定制語音中的任一項。

優(yōu)選的，采集檢測心率數(shù)據(jù)時，主處理器處于休眠狀態(tài)中時，輔助處理器處于低功耗狀態(tài)。

優(yōu)選的，判斷手表佩戴情況包括開啟紅外距離檢測傳感器檢測是否存在遮擋物，當(dāng)檢測到有遮擋物時，獲取采集到的心率數(shù)據(jù)，通過采集到的心率數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定一般人手腕心率數(shù)據(jù)區(qū)間進(jìn)行對比；若心率數(shù)據(jù)正常，則遮擋物是手腕，否則為其他遮擋物，進(jìn)而判斷用戶是否佩戴手表。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種智能手表，該智能手表包括主處理器、輔助處理器、系統(tǒng)服務(wù)總線、存儲器，心率采集處理模塊、加速度采集處理模塊、藍(lán)牙模塊；其特征在于：主處理器、輔助處理器、存儲器分別通過系統(tǒng)服務(wù)總線通信；心率采集處理模塊和加速度采集處理模塊與輔助處理器連接。

優(yōu)選的，主處理器處于休眠狀態(tài)時，輔助處理器處于工作狀態(tài)，分析采集的心率數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，當(dāng)輔助處理器獲取的異常心率數(shù)據(jù)持續(xù)超過一定時間，則喚醒主處理器。

優(yōu)選的，收到異常數(shù)據(jù)后，主處理器發(fā)出警報指示，所述警報指示包括振動該智能手表一定時間，并將異常數(shù)據(jù)發(fā)送智能移動終端。

優(yōu)選的，將心率異常數(shù)據(jù)發(fā)送給移動終端后，主處理器進(jìn)入到休眠狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果在于：智能手表的主處理器在大部分情況下不參與心率的數(shù)據(jù)采集與處理，從而該智能手表的主系統(tǒng)可以保持在休眠狀態(tài)，而輔助處理器芯片自身的功耗極低，相當(dāng)于智能手表主處理器休眠時功耗的四分之一，從而實現(xiàn)節(jié)省系統(tǒng)功耗，另外，當(dāng)檢測到心率異常數(shù)據(jù)超過一定時間后，喚醒主處理器，并向手機(jī)終端發(fā)送預(yù)警提示，從而及時檢測并警示用戶異常心率情況。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

附圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中節(jié)能手表的結(jié)構(gòu)框圖；

附圖2示出了根據(jù)發(fā)明實施方式的智能手表的結(jié)構(gòu)框圖；

附圖3示出了根據(jù)發(fā)明實施方式的智能手表對異常心率檢測方法流程圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

如附圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的智能手表結(jié)構(gòu)框架，其中將測量心率的模塊通過系統(tǒng)總線直接與cpu進(jìn)行通信，該cpu始終處于工作狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種具有心率檢測的節(jié)能智能手表，如附圖2所示，當(dāng)智能手表處于工作狀態(tài)時，可以直觀地進(jìn)行信息顯示以及其他應(yīng)用功能中切換；當(dāng)智能表處于休眠或待機(jī)狀態(tài)時，系統(tǒng)處于低功耗模式，在低功耗工作模式下，智能手表只顯示時間，并監(jiān)測人體心率，即心電采集處理模塊通過輔助處理器模塊，例如感測器集線器(sensorhub)與系統(tǒng)總線進(jìn)行交互。

所述手表包括：表殼，表殼內(nèi)設(shè)置有一主處理器、系統(tǒng)服務(wù)總線，其中主處理通過系統(tǒng)服務(wù)總線分別與顯示模塊、輔助處理器模塊、無線通訊模塊和存儲模塊以及電池模塊等外設(shè)進(jìn)行通信，上述模塊分別通過i2c，spi，usb等總線與系統(tǒng)服務(wù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述輔助處理器模塊與心電采集處理模塊和加速度采集處理模塊通信，并將獲取的數(shù)據(jù)反饋給主處理器。

優(yōu)選地，所述外設(shè)還包括三軸陀螺儀、重力傳感器、導(dǎo)航元件等。

優(yōu)選地，所述主處理器優(yōu)選為armcortex-m3為控制器efm32g200，所述無線通信模塊采用cc2540芯片。

優(yōu)選地，加速度采集模塊包括三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器包括芯片lis3dh，用以感知設(shè)備的加速度變化，進(jìn)而識別手勢動作的可行性。

優(yōu)選地，所述電池模塊采用鋰電池供電，miniusb輸出的5v電壓直接提供給鋰電池充電管理芯片tp4056，由其對鋰電池進(jìn)行充電管理，該芯片是一款完整的單節(jié)鋰離子電池采用恒定電流，恒定電壓線性充電器，高達(dá)la充電電流，當(dāng)輸入電壓被拿掉時，tp4056自動進(jìn)入低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至2ua以下。

優(yōu)選地，輔助處理器模塊是一種芯片，型號可為msp430f5524irgct的mcu芯片，其通過數(shù)據(jù)總線與主處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

優(yōu)選地，所述存儲模塊采用cc2540rom，該rom值足夠存放藍(lán)牙協(xié)議棧、采集的數(shù)據(jù)和指令代碼，芯片不需要外接存儲器。

優(yōu)選地，智能手表處于休眠時，輔助處理器模塊同心電采集處理模塊進(jìn)行通信，該心電采集處理模塊對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。

所述心電采集模塊對采集的外設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理包括:

一、預(yù)處理。首先需要對采集到的信號進(jìn)行平滑濾波處理。

二、波峰檢測。在連續(xù)信號中，通過找到倒數(shù)為0的值來找到峰值，而在采樣得到的離散信號理中則通過差分來找到峰值。在步驟一中采用簡單的5點平滑濾波法后，去除采樣數(shù)據(jù)的小誤差。為了排除干擾，我們將r峰幅值的70％作為一個閾值，小于這個值的都置為0。經(jīng)過上面的粗篩，篩選出可能存在的波峰。

三、直流和交流成分提取。第二步中檢測出的波峰將ppg信號分割成若干個小峰。稱為搏動周期。在尋找搏動周期的波峰的同時利用搏動周期的均值估計直流成分，交流成分則根據(jù)波峰和波谷的數(shù)值差求得。

四、ppg信號判斷。根據(jù)之前兩步中求出的波峰和波谷的位置、幅度、間隔等信息，判斷這段信號是否為有效ppg信號。

五、心率計算：需要獲得一個時間段內(nèi)rr間期的平均時間來計算心率，求rr間期的平均時間的公式為：rr間期＝(最后一個r波峰的位置一第一個r波峰的位置)/(360×(r波的個數(shù)一1))；心率計算公式為：hr＝60/rr間期；hr＝60×360×(r波的個數(shù)一1)/(最后一個r波峰的位置一第一個r波峰的位置)，其中，r波峰的位置指它在心電信號中為第幾個數(shù)據(jù)點，360為心電數(shù)據(jù)的采樣頻率。

優(yōu)選地，輔助處理器模塊與心電采集處理模塊和加速度采集處理模塊之間通過i2c或其他數(shù)據(jù)總線進(jìn)行信息交互。

優(yōu)選地，該智能手表可通過用戶主動操作啟動或退出相應(yīng)的功能。

當(dāng)智能手表的主處理器處于休眠狀態(tài)時，輔助處理器保持低功耗狀態(tài)，檢測外設(shè)傳回輔助處理器的數(shù)據(jù)并分析運(yùn)算，當(dāng)輔助處理器獲取的異常心率持續(xù)超過預(yù)定時間，則喚醒主處理器，主處理器從休眠狀態(tài)切換至工作狀態(tài)，輔助處理器從低功耗狀態(tài)切換至中斷狀態(tài)，主處理器通過藍(lán)牙模塊將異常心率數(shù)據(jù)發(fā)送給手機(jī)終端，當(dāng)發(fā)送給手機(jī)終端后，主處理器從工作狀態(tài)切換至休眠狀態(tài)，輔助處理器從中斷狀態(tài)切換至低功耗狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種心率異常數(shù)據(jù)檢測及提示的方法，如附圖3所示，輔助處理器在主處理器休眠狀態(tài)下，保持低功耗狀態(tài)，檢測所有外設(shè)的數(shù)據(jù)并分析運(yùn)算，在必要的時刻將關(guān)鍵數(shù)據(jù)或者異常數(shù)據(jù)提交給主處理器，喚醒系統(tǒng)主處理器進(jìn)行處理。

步驟100：主處理器處于休眠狀態(tài)中；

步驟101：感測器集線器(sensorhub)作為輔助處理器保持在工作狀態(tài)；

步驟102：采集檢測心率數(shù)據(jù)；

優(yōu)選的，在采集檢測心率階段，用戶可針對不同的環(huán)境場景預(yù)先設(shè)定不同的心率閾值區(qū)間，用以表示人體在不同環(huán)境中的心率閾值，例如：設(shè)定睡眠狀態(tài)下，用戶的心率閾值范圍為50-70、運(yùn)動狀態(tài)下用戶的心率閾值范圍為80-150；靜態(tài)環(huán)境下心率閾值范圍為65-90；并可設(shè)定心率檢測間隔周期或?qū)崟r檢測，如運(yùn)動環(huán)境下5分鐘檢測一次，靜態(tài)環(huán)境下30分鐘檢測一次，睡眠環(huán)境下10分鐘一次；進(jìn)一步的，可以將采集狀態(tài)設(shè)定為實時模式。

步驟103：對采集到的心率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算；

優(yōu)選的，在沒有歷史數(shù)據(jù)的前提下，根據(jù)人體正常心率范圍判斷是否心率數(shù)據(jù)異常；在存在歷史數(shù)據(jù)的情況下，和歷史數(shù)據(jù)相比較，判斷最近采集的數(shù)據(jù)變化是否超過了一定的閾值，如果超出，則提交心率異常數(shù)據(jù)，否則繼續(xù)采集檢測心率。

步驟104：判斷采集到的數(shù)據(jù)是否在閾值范圍內(nèi)；

步驟105：如果超出閾值，則進(jìn)入步驟106，否則進(jìn)行步驟102；

步驟106：判斷手表佩戴情況，若手表處于佩戴狀態(tài)，進(jìn)入步驟107，否則返回步驟102；

優(yōu)選地、開啟紅外距離檢測傳感器檢測是否存在遮擋物，當(dāng)檢測到有遮擋物時，獲取采集到的心率數(shù)據(jù)，通過采集到的心率數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定一般人手腕心率數(shù)據(jù)區(qū)間進(jìn)行對比；若心率數(shù)據(jù)正常，則遮擋物是手腕，否則為其他遮擋物。

優(yōu)選的，在分析心率異常數(shù)據(jù)時，判斷監(jiān)測到的心率是否小于預(yù)設(shè)的最低閾值，當(dāng)監(jiān)測到心率小于最低閾值時，表示沒有用戶佩戴所述智能手表，則檢測到的數(shù)據(jù)不作為心率異常數(shù)據(jù)。

步驟107：判斷是否處于運(yùn)動狀態(tài)，若不是則進(jìn)入步驟108，否則返回步驟102；

優(yōu)選地，根據(jù)步驟102中設(shè)定不同的環(huán)境閾值范圍，判斷是否在運(yùn)動狀態(tài)下，發(fā)生的心率數(shù)值突變，若是在運(yùn)動環(huán)境下，則該心率數(shù)據(jù)不作為異常數(shù)據(jù)；如果該用戶不在運(yùn)動環(huán)境下，則該心率數(shù)據(jù)作為異常數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，在運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)用戶的心率超過運(yùn)動狀態(tài)心率區(qū)間的最高閾值時，發(fā)出喚醒主處理器指令。

步驟108：觸發(fā)喚醒主處理器、并分析心率異常數(shù)據(jù)；

優(yōu)選的，當(dāng)分析得出心率數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)時，輔助處理器向主處理器發(fā)出喚醒指令；

優(yōu)選地，在任何用戶行為狀態(tài)下，當(dāng)檢測到用戶的心率超過180次/分鐘，直接判定為異常數(shù)據(jù)，向主處理器發(fā)出緊急求救指令；

步驟109：主處理器從休眠狀態(tài)切換至工作狀態(tài)；

在分析得出心率數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)的情況下，主處理器發(fā)送指令，智能手表從休眠狀態(tài)切換到工作狀態(tài)；

步驟110：手表震動提示心率異常；

優(yōu)選的，手表震動時長5秒鐘，用以提示用戶心率存在異常狀態(tài)。其中可根據(jù)報警或提示的種類，設(shè)定不同的震動時長。

步驟111：主處理器通過無線通信連接用戶手機(jī)；

優(yōu)選地，主處理器通過藍(lán)牙與手機(jī)建立通信；

優(yōu)選地，通過運(yùn)用uart傳輸模式，通過串口輸出、輸入數(shù)據(jù)和手機(jī)通訊。

步驟112：將心率異常數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶手機(jī)終端并發(fā)出預(yù)警提示；

優(yōu)選地，通過藍(lán)牙或wifi將數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)端。無線傳輸模塊主要是無線發(fā)射模塊，采用了ti公司的cc2540，它通過標(biāo)準(zhǔn)的uart口與微控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，將數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)上，比如發(fā)送給用戶的緊急聯(lián)系人，以此向緊急聯(lián)系人求救，這樣可對用戶實現(xiàn)及時搶救和治療。另外，還可以通過手機(jī)端對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析，用于判斷該心率數(shù)據(jù)變化情況。

優(yōu)選地，所述預(yù)警提示包括手機(jī)震動、鈴聲、短信、定制語音中的任一項。

步驟113：心率異常數(shù)據(jù)發(fā)送手機(jī)終端后，智能手表的主處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。