基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法及系统与流程

本发明涉及智能手表技术领域，尤其涉及一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法及系统。

背景技术：

科技的快速发展，推动了可穿戴设备的迅速普及，大众对可穿戴设备的认知也不断加强。随着大家对于个人健康的重视，运动和保健市场不断扩大。智能可穿戴设备由于与人体实时接触，可以很方便地测量用户的生理数据，实现实时的健康监控。智能手表是其中的代表，目前智能手表一般集成了运动计步，心率测量等功能，便于用户随时记录自己的运动数据，掌握身体的实时状态。

心率是心脏在单位时间内跳动的次数，反应了心脏工作答题状态。在运动和安静状态下正常人的心率跳动在合理的范围之内，通过测定心率可以预知一些心血管疾病等。实时检测心脏跳动次数，利于用户实时了解自己身体的运动状态，合理安排运动计划，避免运动过度对身体的损伤。

目前为了能够准确地测量心率，需要保持手表与手腕紧密贴。但是在运动情况下，手表会在手腕上快速甩动，会导致心率传感器和手腕的距离不断变化。导致在运动状态下，心率测量的准确率大大降低。同时，在安静状况下为了佩戴舒适，需要保持表带相对宽松。

公开号为CN106333670A的专利提供了一种测量心率的方法及装置，该方法包括：若检测到用户触发的心率检测信号，则检测智能手表当前状态是否满足心率检测的条件；所述智能手表当前状态满足心率检测的条件，则启动心率检测装置，并通过所述心率检测装置获取所述用户的当前心率数据。该发明是在用户检测心率时，利用光线检测装置判断是否有环境光线对检测造成影响，若无影响检测并输出结果。但该方法在运动状态下心率测量的准确率会降低。

公开号为CN106377243A的专利提供了一种心率检测的方法及装置。该方法包括：在检测到心率检测信号时，检测智能手表的表带是否与用户皮肤贴紧；若所述智能手表的表带未与所述用户皮肤贴紧，则对所述智能手表的表带进行自动充气；检测充气后的所述智能手表的表带是否与所述用户皮肤贴紧；若充气后的所述智能手表的表带与所述用户皮肤贴紧，则对用户进行心率检测。该发明在用户发起心率检测时，对智能手表的表带进行充气。但是该发明不能灵活地调节表带，使用不便利。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题目的在于提供一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法及系统，用以解决运动状态下心率测量的准确率降低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法，包括步骤：

S1、获取用户的状态；

S2、判断用户是否处于运动状态，若处于运动状态，收紧表带；若未处于运动状态，判断是否启动心率测量功能，若启动，则收紧表带；否则，放松表带。

进一步地，通过检测加速度传感器的输出值获取用户的状态。

进一步地，步骤S2中判断用户是否处于运动状态，具体包括步骤：

判断所述加速度传感器的输出值是否为零，若是，则处于安静状态；否则，判断所述加速度传感器的输出值是否大于预设阈值，若是，则处于运动状态。

进一步地，表带通过内置于智能手表的直流电机收紧或放松，具体包括：

启动直流电机正转，收紧表带，启动直流电机反转，放松表带。

进一步地，通过压力传感器检测智能手表与手臂的压力以判断所述表带收紧或放松的程度。

基于表带松紧的智能手表心率测量优化系统，包括：

采集模块，用于获取用户的状态；

判断模块，用于判断用户是否处于运动状态，若处于运动状态，收紧表带；若未处于运动状态，判断是否启动心率测量功能，若启动，则收紧表带；否则，放松表带。

进一步地，所述采集模块包括：

加速度传感器，用于通过检测输出值获取用户的状态。

进一步地，判断模块包括：

运动状态判断单元，用于判断所述加速度传感器的输出值是否为零，若是，则处于安静状态；否则，判断所述加速度传感器的输出值是否大于预设阈值，若是，则处于运动状态。

进一步地，判断模块还包括：

松紧单元，具有直流电机，用于通过内置于智能手表的直流电机收紧或放松表带；启动直流电机正转，收紧表带，启动直流电机反转，放松表带。

进一步地，所述松紧单元还具有：

压力传感器，用于检测智能手表与手臂的压力以判断所述智能手表与手臂的贴合程度。

本发明与传统的技术相比，有如下优点：

1.智能调节表带松紧，可以在不同状态下保持手表表带的紧密结合，并保持在安静状态下的佩戴舒适。

2.通过智能的调节表带松紧实现运动状态下智能手表心率测量更加准确，有效防止运动中手表和手臂的相对运动对于心率测量的影响。

附图说明

图1是实施例一提供的一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法流程图；

图2是实施例二提供的一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法流程图；

图3是本发明实施例提供的基于表带松紧的智能手表心率测量优化系统结构图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本实施例提供了一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法，如图1所示，包括步骤：

S11：获取用户的状态；

S12：判断用户是否处于运动状态，若处于运动状态，收紧表带；若未处于运动状态，判断是否启动心率测量功能，若启动，则收紧表带；否则，放松表带。

智能手表是将手表内置智能化系统、搭载智能手机系统而连接于网络而实现多功能，能同步手机中的电话、短信、邮件、照片、音乐等。带有心率测量功能的智能手表也逐渐普及。智能手表包括表盘及表带，表盘用于显示时间等其他数据，表带用于固定智能手表。

本实施例中，内置于手表的表盘底部的反射式心率传感器实现心率测量。

在运动状态下，由于人体手臂的快速摆动，使得智能手表会甩动，导致智能手表与手臂相对位置发生移动，进而影响心率测量的准确性；而在安静状态下，需要智能手表的表带相对放松，以保持佩戴舒适性。

本实施例中，表带可通过内置于智能手表的直流电机收紧或放松。通过直流电机控制智能手表表带的松紧，在安静状态保持佩戴舒适时的紧密结合，运动状态保持紧密贴合，从而实现在不同状态下的智能手表心率测量的优化设计。

本实施例在智能手表中集成微型直流电机，通过直流电机带动手表表带，实现手表表带的松紧控制。

其中，本实施例的直流电机内置于智能手表的表盘内部侧面，同时，直流电机的转轴与智能手表的表带一端直接相连。

直流电机是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

微型直流电机是指输出或输入为直流电能的旋转电机，称为微型直流电机。

本实施例中，启动直流电机正转，收紧表带；启动直流电机反转，放松表带。

电机正反转，代表的是电机顺时针转动和逆时针转动。电机顺时针转动是电机正转，电机逆时针转动是电机反转。

直流电机顺时针转动，收紧表带；直流电机逆时针转动，放松表带。

本实施例中，通过压力传感器检测智能手表与手臂的压力以判断表带收紧或放松的程度。

其中，压力传感器内置于智能手表的表盘底部，检测智能手表与手臂的压力，判断表带的松紧程度，即智能手臂与手腕的贴合程度。

用户佩戴好智能手表，保持表带松紧适度。智能手表通过模拟/数字转换器(ADC)采样检测手表的压力传感器输出的压力值。

其中，模拟/数字转换器(ADC)是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能，在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

模拟信号在时域上是连续的，因此可以将它转换为时间上连续的一系列数字信号。这样就要求定义一个参数来表示新的数字信号采样自模拟信号速率。这个速率称为转换器的采样率或采样频率。

若压力值大于第一阈值，表示智能手表与手腕贴合紧密；

若压力值小于第二阈值，表示智能手表与手腕贴合松弛；

若压力值在第一阈值与第二阈值范围内，表示智能手表与手腕贴合舒适。

优选的，设定第一阈值为10牛顿，第二阈值为3牛顿；

若压力值大于10牛顿，表示智能手表与手腕贴合紧密；

若压力值小于3牛顿，表示智能手表与手腕贴合松弛；

若压力值在3牛顿与10牛顿范围内，表示智能手表与手腕贴合舒适。

本实施例中，若处于安静状态，智能手表的CPU发出指令让直流电机反转，放松表带，直到压力传感器输出数值判断为舒适，停止电机转动。

安静状态时，若智能手表启动了心率测量，则CPU发出指令，让直流电机正转，收紧表带，直到压力传感器测得压力数据显示为贴合紧密时停止。此时心率传感器与手腕相对固定，可以减小因两者相对位移快速变化导致的测量误差，提高安静状态的心率测量准确度。

本实施例中，若处于运动状态，此时启动心率测量，直流电机正转，收紧表带，让智能手表与手腕紧密贴合。此时心率传感器可以与手腕紧密贴合，保持相对的固定，相对移动减少，使得心率检测准确度可以大为提高。

通过采用可以根据场景自动松紧表带的智能手表，有效地优化心率测量的准确性。

本实施例还提供了一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化系统，如图3所示，包括：

采集模块31，用于获取用户的状态；

判断模块32，用于判断用户是否处于运动状态，若处于运动状态，收紧表带；若未处于运动状态，判断是否启动心率测量功能，若启动，则收紧表带；否则，放松表带。

本实施例中，内置于手表的表盘底部的反射式心率传感器实现心率测量。

本实施例中，判断模块32还包括：

松紧单元，具有直流电机，用于通过内置于智能手表的直流电机收紧或放松表带；本实施例在智能手表中集成微型直流电机，通过直流电机带动手表表带，实现手表表带的松紧控制。

本实施例的直流电机内置于智能手表的表盘内部侧面，同时，直流电机的转轴与智能手表的表带一端直接相连。

通过直流电机控制智能手表表带的松紧，在安静状态保持佩戴舒适时的紧密结合，运动状态保持紧密贴合，从而实现在不同状态下的智能手表心率测量的优化设计。

本实施例中，启动直流电机正转，收紧表带；启动直流电机反转，放松表带。

电机正反转，代表的是电机顺时针转动和逆时针转动。电机顺时针转动是电机正转，电机逆时针转动是电机反转。

直流电机顺时针转动，收紧表带；直流电机逆时针转动，放松表带。

本实施例中，判断模块32的松紧单元还包括：

压力传感器，用于通过检测智能手表与手臂的压力以判断表带收紧或放松的程度。

其中，压力传感器内置于智能手表的表盘底部，检测智能手表与手臂的压力，判断表带的松紧程度，即智能手臂与手腕的贴合程度。

用户佩戴好智能手表，保持表带松紧适度。智能手表通过模拟/数字转换器(ADC)采样检测手表的压力传感器输出的压力值。

若压力值大于第一阈值，表示智能手表与手腕贴合紧密；

若压力值小于第二阈值，表示智能手表与手腕贴合松弛；

若压力值在第一阈值与第二阈值范围内，表示智能手表与手腕贴合舒适。

本实施例中，若处于安静状态，智能手表的CPU发出指令让直流电机反转，放松表带，知道压力传感器输出数值判断为舒适，停止电机转动。

安静状态时，若智能手表启动了心率测量，则CPU发出指令，让直流电机正转，收紧表带，直到压力传感器测得压力数据显示为贴合紧密时停止。

本实施例中，若处于运动状态，此时启动心率测量，直流电机正转，收紧表带，让智能手表与手腕紧密贴合。

实施例二

本实施例提供了一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化方法，如图2所示，包括步骤：

S21：检测智能手表的加速度传感器的输出值；

S22：判断所述加速度传感器的输出值是否为零，若是，则处于安静状态；否则，判断所述加速度传感器的输出值是否大于预设阈值，若是，则处于运动状态，收紧表带；

S23：若处于安静状态，判断是否启动心率测量功能，若启动，则收紧表带；否则，放松表带。

本实施例中，通过检测加速度传感器的输出值获取用户的状态。

其中，加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器为加速度传感器。

若智能手表检测到加速度传感器基本为零，则表示用户未处在运动状态，判定为安静状态。安静状态时，智能手表的CPU发出指令让内置于智能手表的直流电机反转，放松表带，直到压力传感器输出值判断为舒适，停止电机。让用户在安静状态不再被智能手表的表带束缚，能得到更舒适的佩戴环境。

若安静状态时启动了心率测量，则智能手表的CPU发出指令，让直流电机正转，收紧表带，直到压力传感器测得压力数据显示为贴合紧密时停止。此时减小因两者相对位置快速变化导致的测量误差。提高安静状态的心率测量准确度。

如果智能手表检测到加速度传感器输出值大于预设阈值，并不断变化，表示用户处在运动状态。此时若启动了心率测量，则启动直流电机正转，收紧表带，让智能手表与手腕紧密贴合。此时心率传感器与手腕紧密贴合，保持相对的固定，相对移动减少，使得心率检测准确度可以大为提高。

本实施例还提供了一种基于表带松紧的智能手表心率测量优化系统，如图3所示，与实施例一不同之处在于，

所述采集模块31包括：

加速度传感器，用于通过检测输出值获取用户的状态。

所述判断模块32包括：

运动状态判断单元，用于判断加速度传感器的输出值是否为零，若是，则处于安静状态，否则，判断加速度传感器的输出值是否大于预设阈值，若是，则处于运动状态。

若未处在运动状态，判定为安静状态。安静状态时，智能手表的CPU发出指令让内置于智能手表的直流电机反转，放松表带，直到压力传感器输出值判断为舒适，停止电机。

若安静状态时启动了心率测量，则智能手表的CPU发出指令，让直流电机正转，收紧表带，直到压力传感器测得压力数据显示为贴合紧密时停止。

若处在运动状态。此时若启动心率测量，启动直流电机正转，收紧表带，让智能手表与手腕紧密贴合。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。