号进行处理中，还包括步骤： 阳106] 筛选子单元对所述脉搏数字信号进行筛选处理，获取最佳数据信号F; 阳107] 统计子单元接收最佳数据信号F并进行累计处理，获取屯、跳频率F。
[0108] 在步骤筛选子单元对所述脉搏数字信号进行筛选处理并获取最佳数据信号中，具 体方法为：
[0109] 当检测到的所述脉搏数字信号幅值在（al，a2)范围内且频率在化l，b2)范围内 时，判定其为最佳数据信号，并传递至所述统计单元中；如果所述脉搏数字信号超出该范 围，那么不再将其传递至所述统计子单元中；
[0110] 其中，al、a2、a3和曰4均为实数。 阳111] 在步骤统计子单元对接收最佳数据信号并进行累计处理获取屯、跳频率F中，F的 计算公式为：
[0118] ATi,,=T(i,i),,-T(i,〇),,
[0119] 其中，F为最终获得的所述屯、跳频率值，h为一定测量时间内分割的时间段的个 数，巧为第i个时间段脉搏频率的平均值，Fi'为第i个时间段的脉搏频率的标准差，Fi为 h个时间段中所述脉搏频率标准差的最小值，AIV,为第i个时间段第j个所述脉搏传感器 所测量的第二次脉搏信号与第一次脉搏信号的时间差，,为在第i个时间段第j个所述 脉搏传感器所测量到的第一次脉搏信号的时间，,为在第i个时间段第j个所述脉搏 传感器所测量到的第二次脉搏信号的时间；n为每次测量的所述脉搏传感器的个数，f(Fi'） 为第一筛选函数，对满足函数要求的数值进行筛选，Fi。为第i个时间段内的备选脉搏频率 值，为与第一筛选函数f(Fi'）定义域相反的第二筛选函数，对满足函数要求的数 值进行筛选。
[0120] 所述统计子单元接收每个所述筛选子单元筛选过的测量到的每一个脉搏信号时 间值Ti, ,，根据固定时间段内测量到的第一个脉搏信号的时间值一第二个脉搏信号的时间 值的差值获取在该时间段内脉搏信号的频率，并对该时间段内的所有的脉搏传感器都进行 相同的统计，获取该时间段内脉搏频率的平均值，进一步获取标准差。将最小标准差作为第 一筛选函数f(Fi'）和第二筛选函数的筛选标准，对每个时间段内的脉搏频率平 均值进行筛选，从而将符合要求的时间段的脉搏频率进行平均处理，删除不符合要求的脉 搏频率删除。 阳121] 在运里，还用到了备选脉搏频率值，在剔除不符合要求的脉搏频率时，增加了备选 选项。采用运种计算方式，最终获取了一个优选的最终的屯、跳频率值F。
[0122] 在该方法中，通过筛选子单元首次对获取的脉搏数字信号进行筛选，去除明显不 符合要求的信号，即进行滤波处理。之后再由统计子单元对最佳数据信号进行累计处理， 运里采用了两种筛选标准，对每个时间段内的脉搏频率平均值进行筛选，从而将符合要求 的时间段的脉搏频率进行平均处理，删除不符合要求的脉搏频率。此外，采用备选脉搏频率 值，在剔除不符合要求的脉搏频率时，增加了备选选项。通过运种计算方式，最终获取了一 个优选的最终屯、跳频率值。
[0123] 对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。 因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权 利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
【主权项】
1. 一种登山柺检测系统，其特征在于，包括： 检测模块，用以对用户的脉搏频率以及外界环境进行检测，获取脉搏模拟信号和环境 信号； 检测转换模块，与所述检测模块相连，用以接收所述脉搏信号以及所述环境信号，并对 所述脉搏信号进行处理获取心跳频率； 显示模块，与所述检测转换模块相连，用以实时显示所述心跳频率以及环境信号； 其中，所述检测转换模块包括： 转换单元，与所述检测模块相连，用以将所述脉搏模拟信号转换成脉搏数字信号； 处理单元，与所述转换单元相连，用以将所述脉搏数字信号进行处理，获取所述心跳频 率。2. 根据权利要求1所述的一种登山柺检测系统，其特征在于，所述处理单元包括： 筛选子单元，与所述转换单元相连，用以对所述脉搏数字信号进行筛选处理，获取脉搏 时间信号； 统计子单元，与所述筛选子单元相连，用以接收所述脉搏时间信号并进行累计处理，获 取所述心跳频率。3. 根据权利要求1所述的登山柺检测系统，其特征在于，所述检测模块包括： 环境检测模块，与所述检测转换模块相连，用以采集外界的环境信息； 心跳频率采集单元，与所述检测转换模块相连，用以采集用户的脉搏模拟信号； 其中，所述环境信息包括温度信息和/或海拔信息和/或紫外线信息。4. 根据权利要求1所述的登山柺检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括： 电源模块，分别与所述检测模块、所述检测转换模块和所述显示模块相连，用以储存电 能并向所述检测系统供电。5. 根据权利要求4所述的登山柺检测系统，其特征在于，所述电源模块包括： 发电单元，用以产生电能； 蓄电池，分别与所述发电单元、所述检测模块、所述检测转换模块和所述显示模块相 连，用以存储所述发电单元传递来的电能并向检测单元供电；以及 所述检测系统还包括充放电切换模块，分别与所述发电单元、所述蓄电池、所述检测模 块相连，用以切换所述蓄电池的工作方式。6. 根据权利要求5所述的登山柺检测系统，其特征在于，所述发电单元包括： 太阳能充电子单元，分别与所述蓄电池相连以及置于所述登山柺表面的太阳能电池板 相连，用以接收太阳能并将所述太阳能转化为电能； 压缩式充电子单元，与所述蓄电池相连，用以将用户运动时按压所述登山柺产生的动 能转化为电能； 直充式充电子单元，分别与所述蓄电池以及市电电线相连，用以将市电电压转化为所 述蓄电池相应的电压，并向所述蓄电池充电。7. 根据权利要求4所述的登山柺检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括： 照明单元，与所述电源模块相连； 通信单元，分别于所述检测转换单元以及所述电源模块相连，用以与外界进行无线通 ?目。8. 根据权利要求7所述的登山柺检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括按键检 测模块，分别于所述检测模块、所述检测转换模块、所述通信单元以及所述电源模块相连， 用以设置检测方式。9. 一种登山柺检测系统的检测方法，其特征在于，包括步骤： 心跳频率采集单元获取脉搏模拟信号； 转换单元将所述脉搏模拟信号转换成脉搏数字信号； 处理单元将所述脉搏数字信号进行处理，获取心跳频率； 将所述心跳频率传递至显示模块。10. 根据权利要求9所述的一种登山柺检测系统的检测方法，其特征在于，步骤处理单 元将所述脉搏数字信号进行处理，获取心跳频率还包括步骤： 筛选子单元对所述脉搏数字信号进行筛选处理，获取脉搏时间信号； 统计子单元接收所述脉搏时间信号并进行累计处理，获取心跳频率F ; 其中，所述心跳频率F的计算公式为：Δ Ti,.i= T (i,i),.rT(i,〇),.i 其中，F为最终获得的所述心跳频率值，h为一定测量时间内分割的时间段的个数，F 为第i个时间段脉搏频率的平均值，F1'为第i个时间段的脉搏频率的标准差，匕为h个时 间段中所述脉搏频率标准差的最小值，A Tli,为第i个时间段第j个所述脉搏传感器所测 量的第二次脉搏信号与第一次脉搏信号的时间差，为在第i个时间段第j个所述脉 搏传感器所测量到的第一次脉搏信号的时间，η1ι1Μ为在第i个时间段第j个所述脉搏传 感器所测量到的第二次脉搏信号的时间；η为每次测量的所述脉搏传感器的个数，f(Fl'）为 第一筛选函数，对满足函数要求的数值进行筛选，Fla为第i个时间段内的备选脉搏频率值， Hf(F1J)为与第一筛选函数f(F/)定义域相反的第二筛选函数，对满足函数要求的数值 进行筛选。
【专利摘要】本发明提供一种登山柺检测系统及其检测方法，检测系统包括：检测模块，对用户的脉搏频率以及外界环境进行检测；检测转换模块，对脉搏信号进行处理获取心跳频率；显示模块，实时显示心跳频率以及环境信号；检测转换模块包括：转换单元，将脉搏模拟信号转换成脉搏数字信号；处理单元，将脉搏数字信号进行处理，获取心跳频率；检测方法包括步骤：获取脉搏模拟信号；将脉搏模拟信号转换成脉搏数字信号；将脉搏数字信号进行处理，获取心跳频率；将心跳频率传递至显示模块。本发明能为登山者提供外界环境参数，十分方便实用；将符合要求的时间段的脉搏频率进行筛选、平均处理，提高了心跳频率值的准确度。
【IPC分类】A61B5/02, A45B3/00, G01D21/02, A61B5/024
【公开号】CN105146869
【申请号】CN201510474088
【发明人】任斌, 朱志超, 李焯填, 邱庞湘, 夏睿灿
【申请人】东莞理工学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月5日