用于提取心血管特性的设备和方法与流程

与示例性实施例一致的设备和方法涉及心血管特性的提取。

背景技术：

脉搏波分析(PWA)和脉搏波速度(PWM)方法通常用于在不使用压力袖带的情况下无创地提取心血管特性。PWA方法是通过分析来自身体的周围部分(例如，指尖、桡动脉等)的血管容积图(PPG)信号或身体表面压力信号的形状来提取心血管特性的方法。从左心室排出的血液在大分支(诸如，肾动脉、髂动脉)的区域引起反射，并且反射影响在身体的周围部分测量的脉搏波或身体压力波的形状。因此，通过分析这种形状，可推断动脉硬度、动脉年龄、主动脉压力波形等。PWV方法是通过测量脉搏波传输时间来提取心血管特性的方法。根据这种方法，通过测量身体的周围部分的心电图(ECG)信号和PPG信号并通过将手臂的近似长度除以PPT计算来自心脏的血液到达身体的周围部分的速度来测量ECG的R-峰值(左心室收缩间隔)与手指或桡动脉的PPG信号或压力脉搏波的峰值之间的延迟(脉搏传播时间(PTT))。

通常，为了测量ECG，作为心脏的测量位置1和测量位置2必须形成通过身体表面的闭环，其中，心脏位于闭环的中心，因此，右手和左手应同时接触测量系统的电极，或者系统的电极应与在心脏一侧的躯干或胸部的皮肤表面的一个点接触并且也与在心脏的另一侧的另一点接触。因此，使用个人可穿戴装置来测量ECG是不容易的。

技术实现要素：

技术问题

提供了一种用于在绑带中没有特定传感器的情况下提取心血管特性的设备和方法。

技术方案

提供本发明内容来以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在标识要求保护的主题的关键特征和必要特征，本发明内容也不意在用来帮助确定要求保护的主题的范围。

根据示例性实施例的一方面，提供一种用于提取心血管特性的设备，所述设备包括：第一传感器，被配置为测量由对象的脉搏波产生的振动信号；第二传感器，被配置为测量对象的脉搏波信号；处理器，被配置为基于测量的振动信号和脉搏波信号来执行用于计算心血管特性的操作；主体，安装第一传感器、第二传感器和处理器。

所述设备还可包括：至少一根绑带，连接到主体并通过张力将主体固定到手腕。

第一传感器可当在至少一根绑带通过张力围绕手腕的状态下在桡动脉处产生脉搏波时，测量通过至少一根绑带传送到主体的振动。

第一传感器可包括：压电传感器，被配置为测量通过主体传送的脉搏波的振动。

第一传感器可包括：力传感器或应变器，被配置为测量通过主体传送的对象的接触压力。

第一传感器可包括：压电弯曲器，被配置为根据压电弯曲器的变形来产生电信号；刚性支撑体，被安装在主体中，以便在刚性支撑体与压电弯曲器之间形成空腔的状态下支撑压电弯曲器的两端；加压块，被配置为接收脉搏波的振动，并对压电弯曲器进行加压，从而使压电弯曲器变形。

第一传感器可包括：压电弯曲器，被配置为根据压电弯曲器的变形来产生电信号；刚性支撑体，被安装在主体中，以便在刚性支撑体与压电弯曲器之间形成空腔的状态下支撑压电弯曲器的两端；力传感器，被配置为测量通过主体传送的对象的接触压力，接收脉搏波的振动，并对压电弯曲器进行加压，从而使压电弯曲器变形。

主体可包括壳体，并且壳体可容纳第二传感器，使得第二传感器暴露于对象。

所述设备可包括：可伸缩的连接部件，将第二传感器连接到壳体。

壳体可容纳第一传感器，使得相比于靠近处理器，第一传感器更靠近第二传感器。

第二传感器可包括：传感器板；光源，被安装在传感器板上以将光发射到对象；检测器，被安装在传感器板上以检测从对象返回的光。

光源可以是从发光二极管(LED)、激光二极管和荧光体中选择的一个。

处理器可包括：延迟时间计算器，被配置为计算测量的振动信号与脉搏波信号之间的延迟时间；心血管特性提取器，被配置为基于计算的延迟时间提取心血管特性。

处理器还可包括：特征点提取器，被配置为从振动信号和脉搏波信号中的每个提取峰值点、谷值点、最大斜率点和最小斜率点中的至少一个作为特征点；延迟时间计算器，使用提取的特征点来计算延迟时间。

所述设备还可包括：通信器，被安装在主体中并被配置为将振动信号、脉搏波信号、特征点、延迟时间、脉搏波速度(PWV)和心血管特性中的至少一个发送到外部装置。

心血管特性可包括：血压、血管年龄、动脉硬度、主动脉压力波形、压力指数和疲劳度中的至少一个。

所述设备还可包括：显示器，被配置为在处理器的控制下将提取的心血管特性提供给用户。

处理器可包括：预处理器，被配置为对由第一传感器和第二传感器测量的信号进行预处理；信号转换器，被配置为对测量的信号执行模数转换。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种用于提取心血管特性的设备，所述设备包括：主体；至少一根绑带，连接到主体并被配置为围绕对象的手腕；第一传感器，被安装在主体中并包括力传感器或应变器，其中，力传感器或应变器被配置为：当产生脉搏波时，测量由通过所述至少一根绑带传送到主体的振动产生的对象的接触压力信号；第二传感器，被安装在主体中并被配置为测量对象的脉搏波信号；处理器，被安装在主体中并被配置为基于接触压力信号和脉搏波信号来执行用于提取心血管特性的操作。

处理器可将接触压力信号分离为交流(AC)分量信号和直流(DC)分量信号。

处理器可计算AC分量信号与脉搏波信号之间的延迟时间并基于计算的延迟时间来提取心血管特性。

处理器可基于DC分量信号收集关于力传感器的接触状态的信息，并基于收集到的信息来确定提取心血管特性。

处理器可基于DC分量信号来校正提取的心血管特性的值或表示心血管特性与延迟时间之间的关系的估计模型。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种用于提取心血管特性的设备，所述设备包括：主体；至少一根绑带，连接到主体并被配置为围绕对象的手腕；第一传感器，被安装在主体中并包括麦克风，其中，麦克风被配置为：当产生脉搏波时，测量由通过所述至少一根绑带传送到主体的振动产生的声波信号；第二传感器，被安装在主体中并被配置为测量对象的脉搏波信号；处理器，被安装在主体中并被配置为基于声波信号和脉搏波信号来执行与心血管特性提取相关的操作。

麦克风可包括驻极体麦克风和微机电系统(MEMS)麦克风中的至少一个。

第一传感器还可包括：膜片，被配置为将通过所述至少一根绑带发送到主体的振动信号转换为声波信号并将声波信号发送到麦克风。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种通过包括安装有第一传感器和第二传感器的主体的心血管特性提取设备来提取心血管特性的方法，所述方法包括：在第一传感器处测量由对象的脉搏波产生的振动信号；在第二传感器处测量脉搏波信号；基于振动信号和脉搏波信号执行与心血管特性提取相关的操作。

测量振动信号的步骤可包括：当在连接到主体的至少一根绑带围绕对象的手腕并将通过张力将主体固定到手腕的状态下产生脉搏波时，测量通过所述至少一根绑带传送到主体的振动信号。

执行操作的步骤可包括：计算振动信号与脉搏波信号之间的延迟时间并基于计算的延迟时间来提取心血管特性。

执行操作的步骤可包括：从振动信号和脉搏波信号中的每个提取峰值点、谷值点、最大斜率点和最小斜率点中的至少一个作为特征点，并且计算延迟时间的步骤可包括：使用提取的特征点来计算延迟时间。

所述方法还可包括：通过显示器将提取的心血管特性提供给用户。

从下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他示例性特征和方面将是明显的。

有益效果

可在绑带中没有特定传感器的情况下，提取心血管特性。

附图说明

通过下面结合附图对示例性实施例的详细描述，以上和/或其他示例性方面将变得清楚和更容易理解，其中：

图1是根据示例性实施的用于提取心血管特性的设备的示意性整体示图。

图2是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的框图。

图3是详细示出图2的处理器的配置的示例性实施例的框图。

图4A至图4C是用于描述用于提取心血管特性的设备的信号处理步骤的曲线图。

图5是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的框图。

图6A是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的主体的示图。

图6B是用于描述用于提取心血管特性的设备的第一传感器的示图。

图7是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的主体的配置的示图。

图8A和图8B是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的主体的配置的示图。

图9是用于描述根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的示图。

图10是示出根据示例性实施例的提取心血管特性的方法的流程图。

图11是示出根据示例性实施例的执行提取心血管特性的方法的与心血管特性相关的操作的步骤的详细流程图。

贯穿附图和具体实施方式，除非另有描述，否则相同的附图标号将被理解为指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，这些元件的相对尺寸和描绘可能被夸大。

具体实施方式

提供下面详细的描述，以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。在此描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物将被建议给本领域的普通技术人员。在下面的描述中，当在此包含的已知的功能和配置的详细描述以不必要的细节使主题模糊时，它将被省略。

将理解，虽然术语第一、第二等在此可用于描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开来。此外，除非上下文明确另有指示，否则单数形式也意在包括复数形式。在说明书中，除非明确地相反描述，否则单词“包括”及其变型将被理解为暗示包括叙述的元件，但不排除任何其他元件。诸如“……单元”和“模块”的术语表示处理至少一个功能或操作的单元，并且它们可通过使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

以下，将参照附图详细描述用于提取心血管特性的设备和方法的示例性实施例。

图1是根据示例性实施的用于提取心血管特性的设备的示意性整体示图。

图2是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的框图。

参照图1，根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备1可以是可佩带在手腕上的可穿戴装置。如图中所示，设备1包括主体100以及连接到主体100的绑带121和122，其中，绑带121和122是有弹性的，以便能够通过张力可围绕并保持在对象的手腕上，从而将主体固定到手腕。

此外，显示器110和操作器115可被安装在设备1的主体100上。

显示器110可显示与心血管特性相关的各种信息(例如，心血管特性信息(诸如，血压、血管年龄、动脉硬度、主动脉压力波形、压力指数和疲劳度)、用于提取心血管特性的各种传感器信号、传感器信号的分析信息和附加信息(诸如，根据提取的心血管特性的警告和警报))，从而可将这个信息提供给用户。在这种情况下，显示器110可使用各种预定的视觉和/或非视觉方法中的任何方法将信息提供给用户。例如，如果提取的血压对应于危险等级，则提取的血压可以以红色显示，或者如果提取的血压对应于正常等级，则提取的血压可以以绿色显示。

同时，显示器110可配备具有触摸输入功能并且可输出用户接口，使得用户可使用触摸输入功能输入各种命令中的任何命令，从而可执行必要的操作。

操作器115可接收用户的控制命令并且将命令发送到处理器220，并且可包括用于输入打开和关闭设备1的电源的命令的电源按钮。

此外，如图2中所示，根据示例性方面，主体200可另外包括传感器210和处理器220。

传感器210测量用于提取心血管特性所需的传感器信号。如图2中所示，传感器210可包括第一传感器211和第二传感器212。

第一传感器211测量由对象的脉搏波产生的第一信号。例如，当在绑带121和122通过张力围绕手腕的状态下在桡动脉处产生脉搏波时，通过绑带121和122将机械振动传送到主体100。在这种情况下，第一传感器211可测量通过绑带121和122发送到主体100的振动信号作为第一信号。

第一传感器211包括用于测量通过绑带121和122传送到主体100的桡动脉脉搏波的振动的传感器元件，并且传感器元件可包括具有将机械振动转换为电信号的压电特性的压电传感器。例如，第一传感器211可使用压电弯曲器来实现，其中，该压电弯曲器是根据板的机械变形产生电势的板压电传感器，或者第一传感器211可通过多个压电弯曲器的串联和/或并联连接来实现。在这种情况下，压电传感器可包括压电陶瓷(诸如，锆钛酸铅(PZT))或者压电聚合物(诸如，聚偏二氟乙烯(PVDF))。然而，本公开不是限制性的，并且第一传感器211可包括能测量脉搏波的机械振动的各种类型的传感器中的任何传感器。

第二传感器212测量由对象的脉搏波产生的第二信号。例如，第二传感器212可通过将光发射到对象并检测从对象返回的光来测量脉搏波信号作为第二信号。第二传感器212可形成在主体100上以便与手腕的背面的区域紧密接触，并且可测量从毛细血管或静脉血管产生的脉搏波信号。例如，第二传感器212可包括用于将光发射到对象的光源以及用于通过检测从对象返回的光来测量脉搏波信号的检测器，其中，光源和检测器是用于测量脉搏波信号的传感器元件。在这种情况下，光源可包括：发光二极管(LED)、激光二极管或荧光体，但不限于此。

同时，如果需要，第一传感器211和第二传感器212均可包括用于与手腕区域中的血管匹配并且提高信号质量的多个传感器元件的阵列。

处理器220可接收所测量的第一信号和第二信号，并使用所接收到的第一信号和第二信号来执行与心血管特性的提取相关的各种操作中的任何操作。

图3是详细示出图2的处理器的配置的示例性实施例的框图。图4A至图4C是用于描述用于提取心血管特性的设备的信号处理步骤的曲线图。

如图3中所示，处理器220包括预处理器221、信号转换器222、特征点提取器223、延迟时间计算器224和心血管特性提取器225。

当预处理器221分别从第一传感器211和第二传感器212接收第一信号和第二信号时，预处理器221对接收到的信号执行预处理(诸如，噪声去除、信号放大等)。例如，预处理器221可执行预处理(诸如，信号标准化、用于趋势和偏移去除的去趋势、信号平滑以及使用低通滤波器去除高频噪声)。

在测量的第一信号和第二信号是模拟信号的情况下，信号转换器222可将信号转换为数字信号。

图4A示出通过对由第一传感器211测量的第一信号411和由第二传感器212测量的第二信号412以1000Hz进行模数转换并对转换的信号进行预处理而获得的信号的波形。

特征点提取器223提取特征点以获得如图4A中所示的第一信号411与第二信号421之间的延迟时间。例如，特征点提取器223可从第一信号411和第二信号412提取显著的点作为特征点，并且可如图4B中所示通过使用提取的特征点或通过组合特征点来在信号411和信号412中的每一个上做标记M1和M2。在这种情况下，特征点可包括第一信号411和第二信号412的峰值点、谷值点和/或最大斜率点和最小斜率点，但是示例性实施例不限于此。图4B示出标记第一信号411和第二信号412的正斜率的最大值点作为特征点。

延迟时间计算器224可计算第一信号411上标记的特征点M1与第二信号412上标记的特征点M2之间的延迟时间。延迟时间指示桡动脉的脉动施加到手腕的背面所花费的时间。由于通过第一传感器211测量的第一信号是通过桡动脉的脉搏波产生的机械振动信号并且通过第二传感器212测量的第二信号(例如，脉搏波信号)是在通过手腕和手的主要血管的动脉血被施加到脉搏波信号之后测量的脉搏波信号，所以由第一传感器211测量的机械振动信号与由第二传感器212测量的脉搏波信号之间的延迟时间可被假设为具有与身体的周围部分的局部脉搏波速度(PWV)的特性类似的特性。

心血管特性提取器225可基于第一信号与第二信号之间的延迟时间来获取特定模式，其中，可通过延迟时间计算器224来持续计算延迟时间。此外，心血管特性提取器225可基于获取的延迟时间来提取心血管特性。在这种情况下，心血管特性可包括：血压、血管年龄、动脉硬化、主动脉压力波形、压力指数和疲劳度，但是不限于此。

图4C的下部示出表示持续获取的第一信号与第二信号之间的延迟时间的曲线图，并且图4C的上部示出表示通过屏气或等长练习以几分钟的间隔引起血压改变时的收缩压的曲线图。参照图4C，可看出收缩压与从第一信号和第二信号之间的延迟时间获得的模式之间存在相关性。

心血管特性提取器225可产生表示收缩压与第一信号和第二信号之间的延时时间之间的相关性的相关模型。在这种情况下，相关模型可以例如，以能够从第一信号与第二信号之间的平均延迟时间推断血压的数学算法的形式产生，但是不限于此，并且相关模型可以匹配表的形式被存储在存储装置中。在这种情况下，存储装置可包括：闪存、硬盘、微型多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或XD存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘或光盘，但不限于此。

例如，心血管特性提取器225可针对预定时间段测量和收集第一信号和第二信号作为学习数据，然后使用收集的学习数据来计算第一信号与第二信号之间的延迟时间。此外，心血管特性提取器225可测量通过在预定时间段内屏气或等长练习引起的收缩压，然后产生血压估计公式作为表示收缩压与使用学习数据计算的延迟时间之间的相关性的相关模型。

图5是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的框图。

参照图5，设备1的主体500中除了传感器单元210和处理器220之外，还包括通信器510。

如上所述，传感器单元210包括第一传感器211和第二传感器212，其中，第一传感器211测量由桡动脉中的脉搏波产生的振动信号作为第一信号，第二传感器212测量手腕的上部的毛细血管或静脉血管的脉搏波信号，其中，从桡动脉通过手腕和手中的主要血管的动脉血被施加到脉搏波信号。

处理器220使用分别由第一传感器211和第二传感器212测量的第一信号和第二信号来处理各种操作中的任何操作。处理器220可控制通信器510连接到外部装置550，并且可通过与连接的外部装置550协作来处理各种操作中的任何操作。处理器220可将根据关联的外部装置500所配备的与心血管特性提取相关的功能的程度所期望的信息提供给外部装置500。例如，信息可包括：测量的第一信号和第二信号、预处理的信号、计算的延迟时间、PWV、相关模型、提取的特征点和/或提取的心血管特性信息。

通信器510可在处理器220的控制下通过利用通信技术来访问通信网络，并且可与访问同一通信网络的外部装置550连接，从而可发送和接收所需的数据。通信技术可包括：蓝牙通信、蓝牙低能量(BLE)通信、近场通信(NFC)、无线局域网(WLAN)通信、ZigBee通信、红外数据协会(IrDA)通信、Wi-Fi直连(WFD)通信、超宽带(UWB)通信、Ant+通信、Wi-Fi通信、射频识别(RFID)通信、3G通信、4G通信、5G通信等，但不限于此。

例如，当基于第一信号和第二信号提取心血管特性时，处理器220可通过通信器510将提取的心血管特性发送到外部装置550，使得通过在外部装置550中配备的接口模块(例如，扬声器、显示器、触觉装置等)将心血管特性提供给用户。外部装置550可以是相对于用于提取心血管特性的设备1具有优异的计算性能的移动终端(诸如，智能电话或平板个人计算机(PC))，但是不限于此，并且外部装置550可包括各种类型的信息提供装置(诸如，台式PC、笔记本PC等)中的任何装置。

在另一示例中，当外部装置550具有相对优异的计算性能，并被配备为具有使用传感器信号提取心血管特性的功能时，通信器510可在处理器220的控制下将由第一传感器211测量的第一信号和由第二传感器212测量的第二信号发送到外部装置550以允许外部装置550执行心血管特性提取。外部装置550可以是配备为具有心血管特性提取功能的装置(诸如，智能电话、平板PC、台式PC、笔记本PC、服务器等)。当外部装置550从通信器510接收到传感器信号时，外部装置550可提取心血管特性并通过在外部装置550中配备的接口模块将心血管特性提供给用户。此外，当通过通信器510从外部装置550接收到心血管特性信息时，处理器220可通过显示器将信息提供给用户。

在另一示例中，当处理器220计算第一信号与第二信号之间的延迟时间并将延迟时间信息提供给外部装置550时，外部装置550可使用相关模型并且可使用由外部装置550使用接收到的延迟时间管理的相关模型来提取心血管特性(诸如，用户的血压)。

然而，设备1与外部装置550之间的协作不限于上面的示例。

图6A是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的主体的示图。图6B是用于描述用于提取心血管特性的设备的第一传感器的示图。

参照图6A，根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备1的主体600包括：第一传感器610、第二传感器620、主板630、显示器640和壳体650。

第一显示器610被安装在壳体650中。壳体650容纳第一传感器610，使得相比于靠近安装处理器的主板630，第一传感器610相对更靠近第二传感器620。

第一传感器610可包括压电弯曲器611，其中，压电弯曲器611根据施加到压电弯曲器611的压力而机械地变形，并且根据变形产生电信号。压电弯曲器611可以是如图中所示的两个或更多个堆叠的层的阵列。在这种情况下，压电弯曲器611可与第二传感器620的传感器板623电连接，并且由压电弯曲器611产生的电信号可被发送到传感器板623作为第一信号。然而，示例实施例不限于上面的描述，使得压电弯曲器611可与主板640电连接，并且所产生的电信号可被直接发送到主板。

第一传感器610还可包括产生压电弯曲器611的机械变形的加压块612。在这种情况下，加压块612可具有与传感器板623紧密接触的一侧，并且具有与压电弯曲器611紧密接触的另一侧。当由桡动脉脉搏波(1)产生的机械振动通过绑带的张力(2)被传递到主体600并且进而传感器板623发生移动(3)时，加压块610可根据传感器板623的移动对压电弯曲器611进行加压并使得压电弯曲器611变形。加压块612可由刚性材料形成。

此外，第一传感器610还可包括刚性支撑体613，其中，刚性支撑体613由刚性材料形成以在刚性支撑体613与压电弯曲器611之间形成空腔615的状态下支撑压电弯曲器611的两端。

第二传感器620被安装在壳体650中以便暴露于对象(即，用户的手的背面)。第二传感器620包括光源621和检测器622，其中，光源621被安装在传感器板623上以便与对象接触并向对象发射光，并且检测器622被安装在传感器板623上以便检测从对象返回的光。

此外，第二传感器620还可包括具有与壳体650连接的两端的传感器板623。传感器板623与壳体650之间布置的连接部件625可以是可伸缩的。当通过绑带680将由桡动脉产生的机械振动传送到主体600的壳体650时，壳体650的可伸缩的连接部件625接收机械振动并产生传感器板623的移动，并且作为结果，如上所述，第一传感器610的加压块612使压电弯曲器611变形。

传感器板623与光源621和检测器622电连接，从而将处理器的控制信号发送到光源621并从检测器622接收测量的第二信号。

主板630可由盖651支撑并且可在主板630的一个表面上包括显示器640，以将各种信息提供给用户。此外，上述的处理器220可安装在主板630上，并且处理器220可基于通过与传感器板623电连接的元件631接收的第一信号和第二信号来执行用于心血管特性提取需要的各种操作。

图7是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的主体的配置的示图。根据图7的实施例的配置是修改了图6A的第一传感器的示例性实施例。

参照图7，主体的配置包括：第一传感器710、第二传感器620、主板630、显示器640和壳体650。将描述与上面针对图6A所讨论的特征不同的特征。

第一传感器710在位置上被安装在壳体650中，使得相比于靠近安装处理器的主板630，第一传感器710更靠近第二传感器620。第一传感器710包括压电弯曲器611，其中，压电弯曲器611根据压力机械地变形并根据变形产生电信号。在这种情况下，压电弯曲器611可以是如图中所示的两个或更多个堆叠的层的阵列。压电弯曲器611可与第二传感器620的传感器板623电连接，并且压电弯曲器611中产生的电信号被发送到传感器板623。然而，这不是限制性的，并且可选地，压电弯曲器611可与主板640电连接，并且产生的电信号可被直接发送到主板640。

此外，与图6A的实施例不同，第一传感器710可包括力传感器。然而，这不是限制性的，并且第一传感器710可包括用于测量接触压力的各种其他类型的传感器中的任何传感器，诸如，应变器。力传感器711被形成为与传感器板623的底部紧密接触，并且测量通过主体700发送的对象的接触压力信号。此外，力传感器711通过绑带接收在桡动脉中发生的脉搏波的振动，并对压电弯曲器611进行加压并使压电弯曲器611变形。因此，根据示例性实施例，可在力传感器711的下部形成加压构件710，以对压电弯曲器611进行加压。

由力传感器711测量的接触压力信号与由压电弯曲器611测量的振动信号被一起发送到传感器板623作为第一信号，并且通过连接传感器板623和主板630的元件被发送到主板630。

此外，第一传感器710还可包括刚性支撑体613，其中，刚性支撑体613由刚性材料形成以在刚性支撑体613与压电弯曲器611之间形成空腔615的状态下支撑压电弯曲器611的两端。

在主板630上形成的处理器220可基于通过与传感器板623电连接的元件631接收的第一信号和第二信号来执行提取心血管特性所需的各种操作中的任何操作。例如，处理器220可基于作为第一信号的振动信号和作为第二信号的脉搏波信号来计算延迟时间并且可使用计算的延迟时间来提取心血管特性。此外，处理器220可使用反映由传感器施加在皮肤上的压力的第一信号的直流(DC)分量作为接触压力信号来监视血液灌注、毛细血管的顺应性等。

第二传感器620被安装在壳体650中以便暴露于用户的手的背面，并且包括安装在传感器板623上的光源621和检测器622。此外，第二传感器620还可包括具有与壳体650连接的两端的传感器板623，并且可被形成为可伸缩的以将由桡动脉的脉搏波产生的机械振动有效地传送到力传感器711。

图8A和图8B是示出根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的主体的配置的示图。根据图8A和图8B的实施例的主体的配置是修改了图7的第一传感器的示例性实施例。

参照图8A和图8B，第一传感器810可通过从图7A的第一传感器710省略压电弯曲器611来实现。例如，如图8A中所示，第一传感器810可包括力传感器811和刚性支撑体813，其中，力传感器811具有适当的灵敏度，刚性支撑体813在力传感器811与刚性支撑体813之间形成空腔615的状态下支撑力传感器811的加压构件的加压。力传感器811仅是示例性，并且用于测量接触压力的传感器不限于此。力传感器811可包括能够测量接触压力的其他类型的传感器中的任何传感器，诸如，应变器。

如上所述，当通过桡动脉的脉搏波产生的机械振动被传送到主体800(具体地讲，第二传感器的传感器板623)时，在传感器板623的底部上形成的力传感器811可将作为第一信号的接触压力发送到传感器板623，其中，接触压力信号在加压构件812对刚性支撑体813进行加压时产生。

当安装在主体板630中的处理器220接收作为第一信号的接触压力信号时，处理器220可将接收到的第一信号分离为AC分量信号和DC分量信号。此外，处理器220可使用分离的AC分量信号和作为由第二传感器620测量的第二信号的脉搏波信号来计算两个信号之间的延迟时间，并且可基于计算的延迟时间来提取心血管特性。

此外，处理器220可通过使用分离的DC分量信号来收集关于力传感器的接触状态的信息，其中，力传感器的接触状态包括通过力传感器811施加在对象上的接触压力。处理器可然后基于收集的信息来确定是提取心血管特性还是使用测量的信号重新测量提取的信号，并且可确定是校正提取的心血管特性还是校正心血管特性所需的估计模型。

例如，由于佩戴主体800的手腕的厚度或者由于佩戴位置、移动等导致的佩戴位置的改变，所以主体800可能不被定位在准确的检测点处。在这种情况下，处理器220可比较通过力传感器811施加在对象的接触压力和预设的阈值。如果接触压力大于或等于阈值，则处理器220可使用通过第一传感器810和第二传感器620测量的信号来执行心血管特性提取，否则处理器220可确定测量的信号不准确并控制第一传感器810和第二传感器620重新测量信号。

此外，由于通过压力传感器811产生的接触压力可影响血液灌注和毛细血管的顺应性中的一个或多个，所以处理器220基于DC分量来计算接触压力，并且通过将根据计算的接触血压的血液灌注或毛细血管的顺应性的改变量应用于估计的心血管特性值或用于表示延迟时间与心血管特性之间关系的估计模型来校准估计的心血管特性值或估计模型。估计模型可以是基于延迟时间确定的心血管特性的数学公式或者延迟时间和心血管特性值彼此映射的映射表，但是不限于此。

此外，参照图8B，根据这个示例性实施例，刚性支撑体813可从图8A的第一传感器810省略。因此，根据图8B的示例性实施例，支撑第一传感器810的壳体650的下支撑部件可由刚性材料形成，并且第一传感器810的力传感器811可对壳体650的下支撑部件进行加压并测量接触压力信号。因此，可减小主体配置的体积。

图9是用于描述根据示例性实施例的用于提取心血管特性的设备的示图。

根据这个示例性实施例的用于提取心血管特性的设备包括图6A的第一传感器的修改。假设除第一传感器之外的主体900的基本配置与图6A的实施例相同。

参照图9，主体900中的第一传感器包括麦克风910。麦克风910可测量通过的机械振动产生的声波信号(3)，其中，当在桡动脉中产生脉搏波(1)时机械振动通过绑带680(2)被传送到主体900。通过麦克风910测量的声信号可作为第一信号被发送到处理器。例如，麦克风910可包括：驻极体麦克风、微机电系统(MEMS)麦克风等，但是不限于此。

此外，第一传感器还可在其前端中包括膜片以便将通过绑带的张力传送的机械振动信号转换为声波信号，并将声波信号发送到麦克风910。

在这种情况下，处理器220可计算由麦克风910测量和发送的声波信号与由第二传感器测量的脉搏波信号之间的延迟时间，并且可使用延迟时间提取心血管特性。

已经参照图6A至图9描述了用于提取心血管特性的设备1的主体的配置的各种修改的实施例。然而，这些仅是示例性的，因此，本公开的方面不限于上述的实施例，并且可进行如本领域的技术人员将理解的各种修改。

图10是示出根据示例性实施例的提取心血管特性的方法的流程图。图11是示出根据示例性实施例的执行提取心血管特性的方法的与心血管特性相关的操作的步骤的详细流程图。

根据图10的示例性实施例，如1010中所示，用于提取心血管特性的设备1通过使用第一传感器来测量由对象的脉搏波产生的第一信号。例如，当在设备1的绑带通过张力围绕在手腕的状态下在桡动脉处产生脉搏波并且通过绑带将机械振动传送到主体时，设备1可测量振动信号作为第一信号。例如，第一传感器可包括根据机械振动进行形变并产生电信号的压电传感器，诸如，压电弯曲器。

如1020中所示，设备1通过使用第二传感器来测量由对象的脉搏波产生的第二信号。例如，第二传感器可形成在主体上以便与手腕的背面的区域紧密接触，并且可通过将光发射到手腕的上部并检测从手腕的上部返回的光来测量从手腕的毛细血管或静脉血管产生的脉搏波信号。

然后，如1030中所示，设备1使用第一信号和第二信号来执行与心血管特性提取相关的各种操作。

将参照图11详细描述操作1030。如1031中所示，首先，从第一传感器和第二传感器分别接收第一信号和第二信号。在这种情况下，根据需要，可对第一信号和第二信号执行预处理(诸如，去趋势、信号平滑和使用低通滤波器的去除高频噪声)以及模数转换。

如1032中所示，从接收到的信号中的每个或预处理信号中的每个提取特征点。特征点可以是用于计算两个信号之间的延迟时间的两个信号中的显著的点，并且可包括例如第一信号和第二信号的峰值点、谷值点和最大斜率点和最小斜率点，但是不限于此。

然后，如1033中所示，当从信号中的每个提取了特征点时，使用特征点计算第一信号与第二信号之间的延迟时间。延时时间是桡动脉的脉动施加到手腕的背面所花费的时间，并且可以是反映身体的周围部分的局部PWV的因素。

之后，如1034中所示，使用计算的延迟时间来提取用户的心血管特性。可使用预先产生的相关模型来提取与计算的延迟时间对应的心血管特性。在这种情况下，相关模型可以以表示延迟时间与心血管特性(诸如，血压)之间的相关性的数学公式或匹配表的形式被预先产生。

如1035中所示，通过显示器将提取的心血管特性提供给用户。提取的心血管特性可以以各种预定的视觉和/或非视觉方法中的任何方法提供给用户。例如，血压信息可根据用户或通常可适用的标准以与提取的血压的范围对应的颜色来提供。此外，可根据提取的心血管特性的值来显示适当的引导信息或警告信息。

当前的示例性实施例可被实现为计算机可读记录介质中的计算机可读代码。构成计算机程序的代码和代码段可由本领域计算机编程人员容易地推断。计算机可读记录介质包括存储计算机可读数据的所有类型的非易失性记录介质。计算机可读记录介质的示例包括：ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储器。此外，计算机可读记录介质可分布在网络上的计算机系统，其中，计算机可读代码可以以分布式的方式存储和执行。

上面已经描述了许多示例。然而，将理解，可进行各种修改。例如，如果描述的技术以不同的顺序执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或由其他组件或它们的等同物代替或补充，则可实现适当的结果。因此，其他实施方式在权利要求的范围内。