本發(fā)明涉及智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域,特別涉及一種基于智能指環(huán)采集數(shù)據(jù)的處理方法。
背景技術(shù):
對(duì)于現(xiàn)有階段的智能穿戴設(shè)備而言,主要獲取如運(yùn)動(dòng)步數(shù)、運(yùn)動(dòng)路程等的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),以及脈搏與心率數(shù)據(jù)等生理數(shù)據(jù)。由于在采集過(guò)程中,用戶的行為動(dòng)作,會(huì)使采集到的數(shù)據(jù)具有一些干擾,需要在后續(xù)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,排除這些干擾。
同時(shí),由于生理信號(hào)與運(yùn)動(dòng)信號(hào)相比,其信號(hào)強(qiáng)度特別弱,往往都是微伏或者毫伏級(jí)別的,所以用戶的行為動(dòng)作,或?qū)ι硇盘?hào)的采集產(chǎn)生更大的影響,因此,生理信號(hào)的采集方式通常由用戶主動(dòng)進(jìn)行采集,但這樣使用起來(lái)不方便,也無(wú)法對(duì)用戶的生理數(shù)據(jù),做出具有代表性的分析。
因此,需要對(duì)現(xiàn)有智能穿戴設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)的處理方法改進(jìn),進(jìn)一步地提升用戶體驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:解決現(xiàn)有技術(shù)中由于生理信號(hào)的檢測(cè)通常由用戶主動(dòng)進(jìn)行采集,不僅使用起來(lái)不方便,而且也無(wú)法對(duì)用戶的生理數(shù)據(jù),做出代表性分析的技術(shù)問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供一種基于智能指環(huán)采集數(shù)據(jù)的處理方法,其包括,
建立與所述智能指環(huán)的通信連接,獲取所述智能指環(huán)采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù);
對(duì)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾項(xiàng)識(shí)別,并濾除被識(shí)別為干擾項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),獲得相應(yīng)的計(jì)步信息;
根據(jù)獲取的脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,再根據(jù)經(jīng)篩選后的脈搏數(shù)據(jù)獲得相應(yīng)的心率信息。
根據(jù)一種具體的實(shí)施方式,對(duì)所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾項(xiàng)識(shí)別包括,
將連續(xù)運(yùn)動(dòng)的步數(shù)小于第一設(shè)定值的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),識(shí)別為干擾項(xiàng);
將一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)的步數(shù)超過(guò)第二設(shè)定值的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),識(shí)別為干擾項(xiàng);
將低于正常行走強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),識(shí)別為干擾項(xiàng)。
根據(jù)一種具體的實(shí)施方式,通過(guò)對(duì)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)行運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度-時(shí)間的特性分析,獲取運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度均不超過(guò)第三設(shè)定值的時(shí)間段,并根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度均不超過(guò)第三設(shè)定值的時(shí)間段,篩選所述時(shí)間段內(nèi)采集的脈搏數(shù)據(jù)。
根據(jù)一種具體的實(shí)施方式,設(shè)定每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,根據(jù)獲得的所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)每個(gè)設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)總量;若連續(xù)多個(gè)時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)總量均低于設(shè)定閾值,則反饋相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)至所述智能指環(huán),使其工作為低功耗狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:
1、由于智能指環(huán)采集的運(yùn)動(dòng)信號(hào)本身存在一些干擾波形,因此,對(duì)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾項(xiàng)識(shí)別,并濾除被識(shí)別為干擾項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),獲得相應(yīng)的計(jì)步信息,使計(jì)步信息更為準(zhǔn)確。
2、由于在智能指環(huán)還實(shí)時(shí)采集脈搏數(shù)據(jù),但在采集過(guò)程中由于用戶的動(dòng)作行為,會(huì)對(duì)脈搏數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性有很大影響,因此,根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,再根據(jù)經(jīng)篩選后的脈搏數(shù)據(jù)獲得相應(yīng)的心率信息,一方面使用戶無(wú)需主動(dòng)采集,使用起來(lái)更方便,另一方面,能夠更全面地獲取到準(zhǔn)確的脈搏數(shù)據(jù),作為更具代表性分析的依據(jù)。
附圖說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明方法的工作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例,凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
如圖1所示的本發(fā)明方法的工作流程示意圖;其中,本發(fā)明基于智能指環(huán)采集數(shù)據(jù)的處理方法,其包括,
首先,建立與智能指環(huán)的通信連接,獲取智能指環(huán)采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)。通常與智能指環(huán)建立通信連接后,一方面實(shí)時(shí)獲取智能指環(huán)當(dāng)前采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù),另一方面實(shí)現(xiàn)與智能指環(huán)數(shù)據(jù)同步,即獲取智能指環(huán)在上一次數(shù)據(jù)同步后所保存的數(shù)據(jù)。但對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)處理的方式是一致的。
獲取到運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)后,對(duì)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾項(xiàng)識(shí)別,并濾除被識(shí)別為干擾項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),獲得相應(yīng)的計(jì)步信息。
在本發(fā)明中,由于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是通過(guò)智能指環(huán)的三軸加速度傳感器而采集到的,包含前向、側(cè)向和豎向三個(gè)方向上的加速度數(shù)據(jù)。所以,對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的分析,需要綜合三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,同時(shí)結(jié)合智能指環(huán)其佩戴在手指上的特點(diǎn),即行走時(shí),手臂的擺臂運(yùn)動(dòng)的速度和加速度都大致為一個(gè)正弦曲線,通過(guò)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)波形是否達(dá)到擺臂運(yùn)動(dòng)的最高處或最低處,判斷用戶是否產(chǎn)生了行走的動(dòng)作,并且在每一次判斷過(guò)程,均通過(guò)與上一個(gè)運(yùn)動(dòng)波形的特征進(jìn)行比較,若連續(xù)幾個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)波形的特征都相似,則認(rèn)為用戶開(kāi)始行走。
同時(shí),揮手,甩臂,伸伸懶腰等等的小動(dòng)作都會(huì)產(chǎn)生相似的運(yùn)動(dòng)波形,因此需對(duì)這些行為進(jìn)行一系列的排錯(cuò)或者忽略處理這些干擾波形。
具體的,對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾項(xiàng)識(shí)別的方式有:第一點(diǎn),將連續(xù)運(yùn)動(dòng)的步數(shù)小于第一設(shè)定值的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),識(shí)別為干擾項(xiàng),由于一旦用戶處于行走狀態(tài),其會(huì)連續(xù)產(chǎn)生10步以上的步伐,那么只要小于10步的部分運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),則識(shí)別為干擾項(xiàng),相應(yīng)地,第一設(shè)定值為10。第二點(diǎn),將一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)的步數(shù)超過(guò)第二設(shè)定值的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),識(shí)別為干擾項(xiàng),雖然不同用戶的不太不一樣,手臂擺動(dòng)的幅度也不一樣,但是用戶正常行走或者跑步時(shí),手臂擺動(dòng)的頻率也會(huì)在一定范圍內(nèi),因此,在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)的步數(shù)超過(guò)這個(gè)頻率范圍,那么,這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)一定是干擾項(xiàng),并且第二設(shè)定值與頻率范圍相關(guān)。第三點(diǎn),用戶正常行走或者跑步時(shí),運(yùn)動(dòng)波形的強(qiáng)度也有一定的范圍,將低于正常行走強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),識(shí)別為干擾項(xiàng)。
在另一方面,對(duì)獲取的脈搏數(shù)據(jù)的處理是根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,在根據(jù)經(jīng)篩選后的脈搏數(shù)據(jù)獲取相應(yīng)的心率信息。
由于生理信號(hào)與運(yùn)動(dòng)信號(hào)相比,其信號(hào)強(qiáng)度特別弱,往往都是微伏或者毫伏級(jí)別的,所以用戶的行為動(dòng)作,會(huì)對(duì)生理數(shù)據(jù)的采集產(chǎn)生更大的影響。而且通常在智能指環(huán)采集過(guò)程中,無(wú)法避免引入用戶的動(dòng)作行為帶來(lái)的干擾。
因此,根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,再根據(jù)經(jīng)篩選后的脈搏數(shù)據(jù)獲得相應(yīng)的心率信息。
具體的,通過(guò)對(duì)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)行運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度-時(shí)間的特性分析,獲取運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度均不超過(guò)第三設(shè)定值的時(shí)間段,并根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度均不超過(guò)第三設(shè)定值的時(shí)間段,篩選相應(yīng)時(shí)間段所采集的脈搏數(shù)據(jù)。
其中,由于用戶的行為動(dòng)作對(duì)生理數(shù)據(jù)的影響很大,即使在行走狀態(tài)下,也會(huì)對(duì)生理數(shù)據(jù)的采集產(chǎn)生影響,使采集的生理數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因此,通過(guò)對(duì)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),獲取該運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與采集時(shí)間的關(guān)系。對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選其目的是降低用戶行為動(dòng)作對(duì)脈搏數(shù)據(jù)的影響,那么,通過(guò)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度-時(shí)間的特性分析,獲取運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度可以忽略對(duì)脈搏數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響的時(shí)間段,并且在該時(shí)間段所采集的脈搏數(shù)據(jù)相比于其他時(shí)間采集的更準(zhǔn)確。
同時(shí),第三設(shè)定值所表示的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與智能指環(huán)采用的脈搏傳感器的靈敏度相關(guān),即只要小于第三設(shè)定值所表示的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,用戶的行為動(dòng)作對(duì)脈搏數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響可以忽略。
在本發(fā)明實(shí)施過(guò)程中,根據(jù)脈搏數(shù)據(jù)獲取心率信息的方式為:心率的計(jì)算是根據(jù)相鄰兩個(gè)脈搏波的上升段的中間值之差來(lái)確定IBI(心拍間隔時(shí)間),從而計(jì)算出BPM(心拍數(shù))。此外,由于脈搏波在動(dòng)脈中的反射,往往會(huì)出現(xiàn)一個(gè)重搏波。為了避免重搏波的干擾,通過(guò)設(shè)定每隔0.6個(gè)IBI時(shí)間,才跟蹤下一個(gè)脈搏波的上升段。
本發(fā)明中,智能指環(huán)通過(guò)藍(lán)牙通信的方式,將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理終端(手機(jī)或平板電腦等智能終端),運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式均為ASCII碼。在數(shù)據(jù)處理終端中,以“E”為前綴的,表示運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù);以“S”為前綴的,表示脈搏數(shù)據(jù);以“B”為前綴的,表示BPM數(shù)據(jù);以“Q”為前綴的,表示IBI數(shù)據(jù)。BPM數(shù)據(jù)和IBI數(shù)據(jù)只有在檢測(cè)到有效脈搏后,每一次心跳則發(fā)送一次,并且在每次發(fā)送后,將返回標(biāo)志位清零。
在本發(fā)明中,通過(guò)對(duì)獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,反饋控制數(shù)據(jù)用來(lái)控制智能指環(huán)的工作模式。具體的,根據(jù)人體正常的生理活動(dòng)時(shí)間,12:00pm~6:00am時(shí)段,屬于正常休息時(shí)間頻繁段。在這個(gè)時(shí)間段內(nèi),根據(jù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),檢測(cè)用戶是否進(jìn)入睡眠狀態(tài),比如在該時(shí)間段內(nèi),沒(méi)有產(chǎn)生有效的步數(shù),則認(rèn)為用戶處于非運(yùn)動(dòng)狀態(tài),同時(shí)每隔30min,對(duì)30min內(nèi)的運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),若運(yùn)動(dòng)總量低于睡眠閾值,則認(rèn)為用戶處于睡眠狀態(tài),若低于睡眠閾值并高于深度睡眠閾值,則認(rèn)為用戶處于淺度睡眠狀態(tài),若低于深度睡眠閾值,則認(rèn)為用戶處于深度睡眠狀態(tài)。
此外,當(dāng)用戶被認(rèn)為處于睡眠狀態(tài)時(shí),則反饋一個(gè)控制數(shù)據(jù)至智能指環(huán),使其工作為低功耗狀態(tài)。同時(shí),在對(duì)智能指環(huán)采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中,除了處于睡眠狀態(tài)之外,如果連續(xù)多個(gè)時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)總量低于設(shè)定閾值時(shí),則認(rèn)為用戶處于非運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則同樣反饋一個(gè)控制數(shù)據(jù)至智能指環(huán),使其工作為低功耗狀態(tài)。
在實(shí)施時(shí),控制智能指環(huán)工作為低功耗狀態(tài)是指對(duì)采集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的三軸加速度傳感器進(jìn)行靈敏度調(diào)整,即降低采樣率,使樣本數(shù)量減小,從而減少運(yùn)算量,節(jié)省功耗。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明并不限制于上述實(shí)施方式,在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。