基于至少兩個作為關(guān)聯(lián)測量裝置的傳感器測量諸如生物節(jié)律的生理參數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測量諸如生物節(jié)律的生理參數(shù)的方法以及一種實現(xiàn)所述方法用于測量生理參數(shù)的裝置。
[0002]本發(fā)明尤其旨在例如當(dāng)進行體育活動時，測量個人在不同環(huán)境下的諸如呼吸率或者心率的生理參數(shù)。
[0003]然而，盡管尤其旨在這種類型的應(yīng)用，但是本發(fā)明也可以在更普通的條件下由個人直接使用或者還由醫(yī)務(wù)人員使用。
【背景技術(shù)】
[0004]已知在體育運動條件下測量心率或者還測量呼吸率的裝置。直接插入體育運動器材中的裝置可以包括在諸如例如一些室內(nèi)自行車中。還可以包括諸如腹帶的獨立裝置，該腹帶包括常常附帶手表的脈搏傳感器，用于始終顯示心率，這些帶傳統(tǒng)上由慢跑鍛煉者和遠足者使用。
[0005]現(xiàn)有裝置常常對要測量的每種速率包括一個傳感器?，F(xiàn)在，因為人在運動，所以當(dāng)裝置承受加速、振動或者還承受沖擊時，單個傳感器的記錄測量非常困難。
[0006]實際上，當(dāng)傳感器的干擾過大時，經(jīng)常發(fā)生，測量裝置在這種情況下不再顯示任何測量值，直到傳感器穩(wěn)定，要不然就顯示記錄的最后值，或者最終可能顯示完全錯誤的值。
[0007]作為改進，為了測量心率，已經(jīng)提出包括幾個傳感器的裝置。這些裝置的更可靠之處在于，所有傳感器都不能執(zhí)行測量的概率低。然而，該裝置不能將傳感器記錄的一致測量值與不正確測量值區(qū)別開，使得心搏或者心率的測量值不確定或者至少不可靠。
[0008]實際上，在某些情況下，必須密切監(jiān)視體育活動，并且要求精確測量值。例如，當(dāng)涉及患有心臟病的個人時，或者還涉及康復(fù)中的個人執(zhí)行耐力鍛煉時，情況是這樣。當(dāng)個人是需要精確分析并且監(jiān)視生物參數(shù)的高水平的運動員時，情況也是這樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了一種改進型裝置，該裝置包括幾個用于測量特別是諸如生物節(jié)律的生理參數(shù)的傳感器。
[0010]本發(fā)明的目的是提供一種根據(jù)至少兩個傳感器測量生理參數(shù)的方法，其中甚至在難以獲取數(shù)據(jù)的情況下，仍能夠可靠并且連續(xù)確定生理參數(shù)。
[0011]本發(fā)明的另一個目的是提供一種測量方法，其中根據(jù)其一致性，估算測量的數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明的另一個目的是提供一種適合測量心率和呼吸率的測量方法。
[0013]本發(fā)明的另一個目的是提供一種實現(xiàn)該方法、使得測量心率和呼吸率的測量裝置。
[0014]本發(fā)明的另一個目的是提供一種并入自行車頭盔類型的頭盔中的測量裝置。
[0015]為此，根據(jù)本發(fā)明，用于根據(jù)至少兩個傳感器，測量生理參數(shù)的方法包括下面的步驟:
[0016]一每個傳感器測量生理參數(shù)的步驟，使得產(chǎn)生至少兩個值的一系列測量值，
[0017]—評估測量序列的每個值的一致性水平的步驟，
[0018]一一方面根據(jù)其相應(yīng)一致性水平而另一方面根據(jù)所謂基準值從序列的所有值中選擇值，以確定新基準值的步驟，
[0019]一存儲新基準值的步驟。
[0020]本發(fā)明的目的還在于提供一種用于測量諸如生物節(jié)律的生理參數(shù)的裝置，其中所述裝置包括:至少兩個傳感器，該至少兩個傳感器用于測量生理參數(shù)；用于對傳感器發(fā)出的信號濾波的器件；用于處理測量數(shù)據(jù)的器件；用于存儲數(shù)據(jù)的器件；以及用于顯示選擇值的器件。
【附圖說明】
[0021]通過閱讀下面參考附圖作為非限制性例子提供的實施例的詳例，更好理解本發(fā)明，附圖中:
[0022]圖1以圖解方式示出根據(jù)本發(fā)明的測量裝置的實施例的例子；
[0023]圖2是示出用于測量心率的方法的不同步驟的示意圖；
[0024]圖3是示出評估心搏信號一致性的不同步驟的示意圖；
[0025]圖4是示出選擇新基準心搏的不同步驟的示意圖；
[0026]圖5是示出用于測量呼吸率的方法的不同步驟的示意圖；
[0027]圖6是示出評估呼吸率信號的一致性的不同步驟的示意圖；
[0028]圖7是用于選擇新基準呼吸率的不同步驟的示意圖；
【具體實施方式】
[0029]通過主要參考圖1，能夠看到圖解示出的用于測量生物節(jié)律的測量裝置I的實施例的例子。實施例的該例子使用戶理解本發(fā)明；然而，重要的是，請注意，該裝置和方法并不局限于測量生物節(jié)律，而且擴展到測量任何生理參數(shù)，并且例如可以測量血氧飽和度或者還測量血壓。
[0030]在下面描述的特定例子中，由于涉及要測量的比率，所以執(zhí)行的測量是頻率的測量；非常明顯，當(dāng)涉及要測量的其他生理參數(shù)時，根據(jù)情況，生理參數(shù)可以表明水平或者還表明百分比或者更一般地說還表明值，然而，測量原理保持完全相同。
[0031]該測量裝置I可以測量兩個生物節(jié)律，S卩，心率和呼吸率。在可想象的其他實施例中，裝置I僅允許測量單個生物節(jié)律。測量裝置I包括兩個用于測量生物節(jié)律的傳感器，并且因此包括兩個用于測量心率的傳感器Ccl和Cc2和另外兩個用于測量呼吸率的傳感器Crl 和 Cr 2 ο
[0032]在附圖所示的實施例的例子中，兩個傳感器Ccl和Cc2相同；包括脈搏傳感器或者血氧計。相反，另外兩個傳感器Crl和Cr2不同，即，包括麥克風(fēng)的傳感器Crl和包括溫度檢測器傳感器Cr2。
[0033]利用兩個不同傳感器測量生物節(jié)律具有的優(yōu)點是限制了兩個傳感器同時不工作的概率，并且因為兩個傳感器不對諸如振動、沖擊或者還有溫度和相對濕度的同一種類型的干擾敏感，所以情況更是如此。
[0034]然而，與裝置I關(guān)聯(lián)的測量方法可以同時處理不同類型的或者相同類型的傳感器，以獲得可靠測量值。對于相同傳感器，采取的有利措施是不同地布置或者定位傳感器，使得盡管相同，但是對一個傳感器的干擾并不意味著對相同類型的其他傳感器的干擾。
[0035]測量裝置I還包括傳感器Ccl、Cc2、Ccl和Cc2發(fā)出的信號的濾波器件2。這些濾波器件2可以消除與傳感器發(fā)送的信號有關(guān)的寄生峰值，并且可以轉(zhuǎn)換這些信號，從而能夠在之后處理。測量裝置I還包括測量數(shù)據(jù)的處理器件3。數(shù)據(jù)的儲存器件4和選擇頻率的顯示器件5與處理器件3關(guān)聯(lián)。有利的是，儲存器件3包括閃速存儲器。有利的是，顯示器件5包括IXD屏幕。
[0036]重要的是，還請注意，在實施例的例子中，測量裝置I包括數(shù)據(jù)傳送器件6，用于遙控顯示器件5，或者還使顯示器件5直接顯示數(shù)據(jù)或者還顯示于中央單元上，附圖未示出中央單元。
[0037]此外，有利的是，測量裝置I包括各種報警器件，以當(dāng)基準頻率超出值范圍時報目ο
[0038]在這種情況下將參考圖2至4描述實現(xiàn)用于測量心率的測量方法的第一例子。
[0039]如對應(yīng)于處理步驟的圖2中的示意圖所示，根據(jù)兩個傳感器Ccl和Cc2，執(zhí)行測量。然而，重要的是，請注意，傳感器的數(shù)量可以更多，并且特別是，在丟失傳感器的風(fēng)險高的情況下，或者當(dāng)傳感器的可靠性有限時，傳感器的數(shù)量可以更多。
[0040]該方法包括執(zhí)行傳感器Ccl、Cc2中的每個測量生物節(jié)律的步驟，以產(chǎn)生至少兩個頻率Fcl和Fc2的一系列測量值。接著，該方法包括執(zhí)行評估頻率Fcl、Fc2中每個的測量值序列的一致性水平的步驟。該步驟特別重要，因為該步驟可以消除錯誤的或者有疑問的測量值而保留較一致的測量值。
[0041]圖3是評估步驟的實施例的例子的示意圖。評估步驟可以對該序列中的每個測量值分配一致性水平。為此，評估步驟包括至少兩個連續(xù)的消除分析，在該消除分析中，驗證每個頻率的值是否屬于值范圍。更具體地說，在該例子中，評估步驟包括連續(xù)的三個消除分析，其中成功分析表明在測量頻率具有兩個一致點并且繼續(xù)下面的分析。
[0042]在這些分析中，驗證測量頻率是否屬于值范圍。因此，在第一分析中，研宄測量頻率Fcl是否屬于包括在最小值與最大值之間的值范圍；如果正確，則繼續(xù)第二分析，并且對頻率Fcl分配第一一致點。
[0043]第二分析包括檢驗該信號是否具有在對應(yīng)于選擇的被稱為MSA的平均信號振幅的百分比的范圍內(nèi)的振幅。第三分析包括檢驗頻率Fcl是否具有在對應(yīng)于選擇的被稱為MFS的平均頻率的百分比的范圍內(nèi)的值。有利的是，應(yīng)用的百分比對于第二分析是30%，而對于第三分析是20%。如果正確，則成功的第二和第三分析分配第二一致點和后面的第三一致點。
[0044]對該序列的所有其他頻率，S卩，其他心臟傳感器測量的頻率，在這種情況下是Fc2，都執(zhí)行該評估步驟。
[0045]當(dāng)頻率Fcl或者Fc2中的一個沒有一致