的人体测试的需 求。该光强度调节板采用如下公式进行采样频率的动态调整：
[0041]
[0042] 其中，u(t)为光强控制量，KP为比例放大系数，K:为积分系数，KD为微分系数，e(t)， e(i)为传感器采集到光线强度;τ:对时间t的积分因子，τ的取值区间为(0，t)。
[0043] FIR滤波结构14,与传感器13连接，将传感器13采集到的采样数据进行高通滤波处 理，得到交流分量。FIR滤波结构14的阶数越高，滤波效果越好。但是在使用过程中，阶数越 高，时间响应越慢，且CPU资源占用越多。因此，本实用新型的测量人体血氧饱和度的便携式 设备还设置有滤波阶数设置结构，与FIR滤波结构14连接。在本实用新型中，考虑信号响应 的实时性，采用248阶滤波。FIR滤波结构14按照如下公式进行滤波：
[0044]
[0045]其中，y(n):FIR滤波结果序列;h(m):FIR滤波输入序列，即传感器采集到的信号序 列;N=248，滤波阶数;M=0-247，滤波变量
[0046] 通过FIR滤波后，可以得出交流信号的一些基本信息。请参阅图2,其为本实用新型 中传感器采集到的原始红外光信号与红光信号，从图中可以看出，原始的红外光信号与红 光信号包含高频的干扰和无效成分。如图3所示，其为本实用新型中经过FIR滤波结构过滤 的红外光信号与红光信号。经过FIR滤波后，高频的干扰以及无效成分被剔除掉，得到交流 分量信号，用于最终的数据分析。
[0047] 有效数据筛选结构15,分别与FIR滤波结构14和数据通信器2连接，对交流分量进 行频率筛选，并剔除无效数据，如手指挪动或手指未合理放置时产生的无效数据，手指挪动 或手指未合理放置，传感器13获取到的数据和正常放置时获取到的数据显著不同，有效数 据筛选结构15利用软件算法将其剔除。
[0048]本实用新型中的数据通信器2采用HDMI通信线，其一端连接到有效数据筛选结构 15上的接口，另一端连接到FFT数据处理器3上的接口，将有效数据传输给FFT数据处理器3， 对所述有效数据进行FFT(快速傅里叶变换)处理，如图4所示，其为本实用新型中有效数据 经过FFT处理后信号图，得到直流分量。
[0049]数据通信器2采用HDMI通信线的目的在于能够更加方便的传输多种数据，因为其 具有4-6根数据线，如果采用USB数据线，其内部只有两根数据线，对大量数据的传输有负 担，降低传输效率。
[0050] 数据计算器4,与FFT数据处理器连接，根据最近的20个数据结果，综合计算血氧饱 和度和心率。数据计算器4上还设置有WIFI传输结构，可以将最终的血氧饱和度上传到云端 服务器，便于管理与监测。
[0051] 显示器5与数据计算器4连接，显示最终的血氧饱和度值。
[0052] 本实用新型中的测量人体血氧饱和度的便携式设备中各个结构以及功能部件上 都设置有接口，通过接口实现它们之间的互相连接。
[0053] 本实用新型中的测量人体血氧饱和度的便携式设备，通过FIR滤波结构14能够得 到交流信号，再通过FFT数据处理器3将交流信号进行处理，能够很精确的得出直流分量信 息，使最终的血氧饱和度的计算值更加准确。
[0054] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对实用新型而言仅仅是说明性的，而非 限制性的。本专业技术人员理解，在实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行 许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1. 一种测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，包括:数据采集器（1)、数据通 信器(2)、FFT数据处理器(3)、数据计算器(4)和显示器(5)，并且依次连接； 所述数据采集器(1)包括： 红外光发射结构（11)与红光发射结构（12)，其上分别连接有第一计时器（101)和第二 计时器（102); 传感器（13)，连接有第三计时器（103)，用于对手指的透射光的光强进行定时采样，产 生采样数据； FIR滤波结构（14)，与所述传感器(13)连接； 有效数据筛选结构（15)，分别与所述FIR滤波结构（14)和数据通信器(2)连接； 所述数据通信器（2)分别与所述有效数据筛选结构（15)和所述FFT数据处理器(3)连 接，将所述有效数据传输给所述FFT数据处理器(3); 所述数据计算器(4 )，与所述FFT处理器(3)连接，计算血氧饱和度； 所述显示器(5 )，与所述数据计算器(4)连接。2. 根据权利要求1所述的测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，所述红外光 发射结构（11)与红光发射结构（12)中分别设置了光强度调节板。3. 根据权利要求1所述的测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，还包括光强 度调节结构，其分别与所述红外光发射结构（11)和所述红光发射结构（12)连接。4. 根据权利要求3所述的测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，还包括输入 键，与所述光强度调节结构连接。5. 根据权利要求1所述的测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，所述有效数 据筛选结构（15)与所述FFT数据处理器(3)上均设置有连接接口。6. 根据权利要求5所述的测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，所述数据通 信器(2)为HDMI数据通信线，分别与所述有效数据筛选结构（15)与所述FFT数据处理器(3) 上的所述接口连接。7. 根据权利要求1所述的测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，还包括滤 波阶数设置结构，与所述FIR滤波结构（14)连接。8. 根据权利要求1所述的测量人体血氧饱和度的便携式设备，其特征在于，所述数据计 算器(4)中设置有WIFI传输结构，将所述血氧饱和度传输到云端服务器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种测量人体血氧饱和度的便携式设备，包括：数据采集器、数据通信器、FFT数据处理器、数据计算器和显示器，并且依次连接；数据采集器包括：红外光发射结构与红光发射结构，其上分别连接有第一计时器和第二计时器；传感器，连接有第三计时器；FIR滤波结构，与传感器连接；有效数据筛选结构，分别与FIR滤波结构和数据通信器连接；数据通信器分别与有效数据筛选结构和FFT数据处理器连接，数据计算器，与FFT处理器连接；显示器，与数据计算器连接。本实用新型中的设备能够测量得出更加精确的血氧饱和度。
【IPC分类】A61B5/1455
【公开号】CN205234510
【申请号】CN201520907847
【发明人】刘佳绪
【申请人】刘佳绪
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月14日