[发明专利]一种心肺复苏过程的参数化监测装置及方法

权利要求书

1.一种心肺复苏过程的参数化监测装置，其特征在于，包括运动跟踪模块和按压检测模块；运动跟踪模块与按压检测模块通过导线连接；

运动跟踪模块包括姿态检测模块、电源模块、提醒装置、存储芯片和微处理器；各元件放置在外壳中，并通过腕带固定在被按压手的手腕处；其中，姿态检测模块、电源模块、提醒装置、存储芯片分别与微处理器的对应端口连接；

姿态检测模块，包括加速度计、陀螺仪；用于实时检测胸外按压过程手部运动数据，数据包括手部加速度、角速度；

所述电源模块为姿态检测模块、提醒装置、微处理器、存储芯片供电；

提醒装置，通过振动和/或声音对心肺复苏急救过程不同情况进行提示；

存储芯片，实时保存姿态检测模块原始数据及微处理器处理后的数据；

微处理器，用于对姿态检测模块采集数据进行处理，得到心肺复苏过程参数；

所述按压检测模块由自复位开关、软性底座、导线组成，其中自复位开关内嵌在软性底座上部；软性底座的底面粘贴在被按压手背中部，自复位开关在胸外按压过程中保持被按压状态；所述的提醒装置为蜂鸣器和/或振动马达；

所述运动跟踪模块还包括通信接口，用于与计算机连接，读取存储器中保存的心肺复苏过程参数，参数包括：手部按压时长、按压频率、按压幅值、单周期按压次数、运动轨迹数据；

所述加速度计检测空间中三个正交方向(X,Y,Z)的加速度，检测加速度变化范围最小幅值大于等于4g，加速度的精度0.01g，g表示重力加速度取9.8m/s²；所述陀螺仪检测绕X,Y,Z轴的角速度，精度为0.05°/s；计算机可通过UART串口通信方式与通信接口连接，读取存储器中保存的心肺复苏过程参数；

所述微处理器的数据处理包括卡尔曼动态滤波和动力学解算；首先把重力加速度归一化，利用加速度计所获得角度信息θ_g与螺仪角速度积分后所的角度θ_t进行比较，将比较后误差信号经过比例放大，并与陀螺仪输出角速度信号叠加，经过积分可得手部姿态角度θ_x，θ_y，θ_z；加速度计所获得加速度信息与实时姿态角度矩阵相乘可得重力方向加速度，当重力方向加速度超过2g对加速度进行积分，得按压幅值A及按压次数N；

所述运动轨迹为被按压手的连续坐标数组，运动跟踪模块上电初始化过程记录模块姿态角度初值，将此时模块三轴方向及原点定义为参考坐标系；通过加速度计实时采集三轴加速度a_x，a_y，a_z，以及所述手部姿态角度θ_x，θ_y，θ_z，将任意时刻加速度投影至参考坐标系，在微处理器计时器时间上进行积分，得急救过程按压运动轨迹。