一种用于监测人体状态异常的方法

技术领域

本发明属于智能监控技术领域，具体涉及一种用于监测人体状态异常的方法。

背景技术

心率是指人体心脏每分钟搏动的次数，在人体参数检测中，心率是一个非常重要的指标，为医学诊断提供参考。同时，心率也可作为人体运动生理负荷的客观评价指标，已经广泛地用于健身运动、竞技体育训练的各个方面。

目前，心率监测在健身应用中，可以提醒运动人员定期进行运动，在运动过程中记录运动人员的运动过程，如：起止时间、运动路线、运动幅度曲线、可能燃烧的热量值等优化运动人员锻炼过程。

然后现有的心率监测在健身应用中，并未实现对运动人员的安全情况进行实时的监测，无法监测到运动人员的异常情况，可能导致运动人员陷入危险的情况当中。

发明内容

本发明公开了一种用于监测人体状态异常的方法，拟解决背景技术中提到的无法监测运动人员的异常情况，导致运动人员陷入危险的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种用于监测人体状态异常的方法，应用于佩戴于人体上的智能终端，包括以下步骤：

步骤1：根据年龄、身高、体重、性别以及人体状态在健康数据库中建立心率上限报警阈值以及心率下限报警阈值；

步骤2：基于智能终端的三轴加速度传感器检测当前人体状态；

步骤3：基于步骤2中实际检测到的人体状态和被监测者的年龄、身高、体重以及性别调用健康数据库中相应的人体状态所对应的心率上限报警阈值和心率下限抱紧阈值；

步骤4：基于心率传感器实时监测人体心率，并与步骤3中调用的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值进行比对；若实时监测到的人体心率小于心率下限报警阈值或大于心率上限报警阈值，则进行报警，并执行步骤5；若实时监测到的人体心率大于心率下限报警阈值且小于心率上限报警阈值，不进行报警操作；

步骤5：佩戴端基于远程通讯协议进行求救；并基于定位模块将当前定位信息加载在求救信息中。

本发明通过根据年龄、身高、体重、性别以及人体状态在健康数据库中建立心率上限报警阈值以及心率下限报警阈值；根据三轴加速度传感器确定被监测人员的当前状态，实现运动状态的监测；再基于确定的状态，确定报警阈值，根据实际监测到的心率值与报警阈值进行比对，实现了不同状态下、不同年龄、不同新性别以及不同身高体重的被监测人员异常的监测。

优选的，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：采集三轴加速度传感器的三个轴向加速度的值，计算三个轴向的合加速度值，得到合加速度值的采样数据曲线；

步骤2.2：对所述合加速度值的采样数据曲线先后进行一阶低通滤波处理和若干次滑动平均滤波处理；

步骤2.3：采用峰值检测法确定所述合加速度值的采样数据曲线中的计步波峰后进行数据分析；

步骤2.4：判断是否符合预设的状态条件，从而判断出人体当前状态。

优选的，所述心率上限阈值和心率下限阈值的设置包括以下步骤：

步骤1.1：初始状态时，以年龄、身高、体重、性别以及人体状态的不同组合分别确定每个组合的正常心率上限和正常心率下限，并将确定的正常心率上限和正常心率下限储存到健康数据库中，作为心率上限报警阈值和心率下限报警阈值；

步骤1.2：设置用于储存历史数据的历史数据库，在智能终端中设置历史数据访问规则；

步骤1.3：智能终端基于访问规则调用历史数据库中的历史数据，用于更新健康数据库中的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值。

优选的，步骤1.3中所述的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值的更新步骤如下：

步骤1.31：基于步骤1中检测到的人体当前状态，获取健康数据库中对应人体当前状态的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值；

步骤1.32：将历史数据库中的历史数据的最低心率值与心率下限报警阈值进行比对，若最低心率值低于心率下限报警阈值，且在智能终端中该最低心率值已经被标注为正常心律时，则以该最低心率值为新的心率下限报警阈值；若最低心率值高于心率下限报警阈值，则以正常最低心率为心率下限报警阈值；

步骤1.33：将历史数据中的最高心率值与最高正常心率值进行比对，若最高心率值低于最高正常心率值时，则以最高正常心率值为心率上限报警阈值；若最高心率值高于最高正常心率时，且在系统中该最高心率值被标注为正常心率时，则以该历史数据中的最高心率值作为心率上限报警阈值。

本发明通过不断更新报警阈值，有效避免了体质差异造成的误报。

优选的，所述步骤1.32以及步骤1.33中正常心率的标注采用如下方式：

当实时监测到的最低心率值低于正常最低心率值时，进行报警，当被监测人员，认为是无效报警时，进行申述，申述成功的，则选择当前报警为无效报警，标注本次报警所对应的最低心率值为正常心率；

当实时监测到的最高心率值高于正常最高心率值时，进行报警，当被监测人员，认为是无效报警时并且申述成功的当前报警为无效报警，标注本次报警所对应的最高心率值为正常心率。

优选的，所述申述步骤如下：

被监测人员选择进行无效报警的申述后，系统基于无线网络模块与医疗系统通信，以被监测人的身份信息，调取相关的心脏检查信息；确定检查信息正常后，则申述成功。

本发明在报警时，需要通过检查报告才能够进行申述，使得在发现异常情况后，佩戴者能够积极检查，避免错过最佳治疗期。

优选的，所述人体状态包括睡眠状态、休闲状态以及运动状态；

所述睡眠状态基于三轴加速度传感器以及时间模块进行确定；

所述休闲状态和运动状态基于三轴加速度传感器进行确定。

优选的，步骤1.2中所述的访问规则为间隔一周的时间智能终端需要访问历史数据库，进行心率上限报警阈值和心率下限报警阈值的更新。

进一步的，若连续4周的时间内，监测到休闲状态时，实际监测的最低心率值均大于步骤1.1中初始状态设定的正常心率下限，且小于步骤1.1中初始状态设定的正常心率状态，则以初始状态设定的正常心率状态为心率下限报警阈值。

由于部分运动员的心率较低，若佩戴者，在作为运动员的期间，所更新的阈值是以其历史最低心率值作为报警阈值；但若是佩戴者已经离开运动员的岗位，并且在离开期间也并未经常锻炼，那么佩戴者的实际心率值就可能恢复到正常人的心率区间；因此若连续4周内，且为休闲状态，实际监测的心率值均大于步骤1.1中初始状态设置的心率下限，且小于步骤

1.1中初始状态设定的正常心率状态，则以初始状态设定的正常心率状态为心率下限报警阈值。避免了恢复到正常人的心率区间的运动员，在出现心率降低的情况下，无法监测到。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1.本发明通过根据年龄、身高、体重、性别以及人体状态在健康数据库中建立心率上限报警阈值以及心率下限报警阈值；根据三轴加速度传感器确定被监测人员的当前状态，实现运动状态的监测；再基于确定的状态，确定报警阈值，根据实际监测到的心率值与报警阈值进行比对，实现了不同状态下、不同年龄、不同新性别以及不同身高体重的被监测人员异常的监测。

2.本发明基于时刻监测的心率值，若不在心率正常值范围内的心率值被批注为正常心率值得，则以该正常心率值为心率报警阈值，从而避免后期相同情况造成的误报。

3.采用本发明有效的避免了恢复到正常人的心率区间的运动员，在出现心率降低的情况下，无法监测到。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明的系统结构示意图；

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见附图1所示对本发明的最优实施例做详细的说明；、

一种用于监测人体状态异常的方法，应用于佩戴于人体上的智能终端，包括以下步骤：

步骤1：根据年龄、身高、体重、性别以及人体状态在健康数据库中建立心率上限报警阈值以及心率下限报警阈值；

所述心率上限阈值和心率下限阈值的设置包括以下步骤：

步骤1.1：初始状态时，以年龄、身高、体重、性别以及人体状态的不同组合分别确定每个组合的正常心率上限和正常心率下限，并将确定的正常心率上限和正常心率下限储存到健康数据库中，作为心率上限报警阈值和心率下限报警阈值；

步骤1.2：设置用于储存历史数据的历史数据库，在智能终端中设置历史数据访问规则；

步骤1.3：智能终端基于访问规则调用历史数据库中的历史数据，用于更新健康数据库中的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值。

步骤1.3中所述的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值的更新步骤如下：

步骤1.31：基于步骤1中检测到的人体当前状态，获取健康数据库中对应人体当前状态的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值；

步骤1.32：将历史数据库中的历史数据的最低心率值与心率下限报警阈值进行比对，若最低心率值低于心率下限报警阈值，且在智能终端中该最低心率值已经被标注为正常心律时，则以该最低心率值为新的心率下限报警阈值；若最低心率值高于心率下限报警阈值，则以正常最低心率为心率下限报警阈值；

步骤1.33：将历史数据中的最高心率值与最高正常心率值进行比对，若最高心率值低于最高正常心率值时，则以最高正常心率值为心率上限报警阈值；若最高心率值高于最高正常心率时，且在系统中该最高心率值被标注为正常心率时，则以该历史数据中的最高心率值作为心率上限报警阈值。

例如：正常人在未进行运动时的正常心率在60-100次/分之间；若被监测者在5分钟内的心率均在58次/分；那么其明显低于正常心率；此时就需要发出报警；若该心率被标注为正常长心率，则不进行报警；

若被监测者在5分钟内的心率均为75次/分，则心率在正常心率的区间范围之内，则还是以60-100次/分为心率报警下限阈值和心率报警上限阈值。

所述步骤1.32以及步骤1.33中正常心率的标注采用如下方式：

当实时监测到的最低心率值低于正常最低心率值时，进行报警，当被监测人员，认为是无效报警时，进行申述，申述成功的，则选择当前报警为无效报警，标注本次报警所对应的最低心率值为正常心率；

当实时监测到的最高心率值高于正常最高心率值时，进行报警，当被监测人员，认为是无效报警时并且申述成功的当前报警为无效报警，标注本次报警所对应的最高心率值为正常心率。

例如：当被监测者的心率为58次/分，经过检查后发现并无问题，则可对该次报警结果进行申述，将检查报告上传，系统进行关键字的识别；确定该次报警为无效报警；标注心率58次/分为正常心率。

所述申述步骤如下：

被监测人员选择进行无效报警的申述后，系统基于无线网络模块与医疗系统通信，以被监测人的身份信息，调取相关的心脏检查信息；确定检查信息正常后，则申述成功。

本发明在报警时，需要通过检查报告才能够进行申述，使得在发现异常情况后，佩戴者能够积极检查，避免错过最佳治疗期。

由于目前大多数医院的相关报告均会传输到微信小程序中，因此智能终端只需要基于无线网络模块获取微信小程序中的相关信息即可获得被监测人员的检查信息；并对关键字段进行识别，实现了自动确定报警是否为无效报警；并且需要确定相关检查报告的时间应当晚于对应的报警时间。

步骤2：基于智能终端的三轴加速度传感器检测当前人体状态；

步骤2.1：采集三轴加速度传感器的三个轴向加速度的值，计算三个轴向的合加速度值，得到合加速度值的采样数据曲线；

步骤2.2：对所述合加速度值的采样数据曲线先后进行一阶低通滤波处理和若干次滑动平均滤波处理；

步骤2.3：采用峰值检测法确定所述合加速度值的采样数据曲线中的计步波峰后进行数据分析；

步骤2.4：判断是否符合预设的状态条件，从而判断出人体当前状态。

步骤3：基于步骤2中实际检测到的人体状态和被监测者的年龄、身高、体重以及性别调用健康数据库中相应的人体状态所对应的心率上限报警阈值和心率下限抱紧阈值；

步骤4：基于心率传感器实时监测人体心率，并与步骤3中调用的心率上限报警阈值和心率下限报警阈值进行比对；若实时监测到的人体心率小于心率下限报警阈值或大于心率上限报警阈值，则进行报警，并执行步骤5；若实时监测到的人体心率大于心率下限报警阈值且小于心率上限报警阈值，不进行报警操作；

步骤5：佩戴端基于远程通讯协议进行求救；并基于定位模块将当前定位信息加载在求救信息中。

本发明通过根据年龄、身高、体重、性别以及人体状态在健康数据库中建立心率上限报警阈值以及心率下限报警阈值；根据三轴加速度传感器确定被监测人员的当前状态，实现运动状态的监测；再基于确定的状态，确定报警阈值，根据实际监测到的心率值与报警阈值进行比对，实现了不同状态下、不同年龄、不同新性别以及不同身高体重的被监测人员异常的监测。

所述人体状态包括睡眠状态、休闲状态以及运动状态；

所述睡眠状态基于三轴加速度传感器以及时间模块进行确定；

所述休闲状态和运动状态基于三轴加速度传感器进行确定。

步骤1.2中所述的访问规则为间隔一周的时间智能终端需要访问历史数据库，进行心率上限报警阈值和心率下限报警阈值的更新。

若连续4周的时间内，监测到休闲状态时，实际监测的最低心率值均大于步骤1.1中初始状态设定的正常心率下限，且小于步骤1.1中初始状态设定的正常心率状态，则以初始状态设定的正常心率状态为心率下限报警阈值。

由于部分运动员的心率较低，若佩戴者，在作为运动员的期间，所更新的阈值是以其历史最低心率值作为报警阈值；但若是佩戴者已经离开运动员的岗位，并且在离开期间也并未经常锻炼，那么佩戴者的实际心率值就可能恢复到正常人的心率区间；因此若连续4周内，且为休闲状态，实际监测的心率值均大于步骤1.1中初始状态设置的心率下限，且小于步骤1.1中初始状态设定的正常心率状态，则以初始状态设定的正常心率状态为心率下限报警阈值。避免了恢复到正常人的心率区间的运动员，在出现心率降低的情况下，无法监测到。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。