本發(fā)明涉及一種檢測方法與裝置，特別是涉及一種檢測可穿戴設備是否佩戴的方法與裝置以及包含該裝置的可穿戴設備。

背景技術：

諸如手環(huán)的可穿戴設備的體積很小，內(nèi)部空間有限，所以電池容量體積也很小，容量有限。因此，要想達到長時間使用，必須把功耗做到很低。而可穿戴設備中的心率檢測單元是非常耗電的模塊，在正常佩戴時，會開啟心率功能來進行心率測量。但是，如果手環(huán)被摘取下來放著不用的時候，就需要及時關閉心率測量，減少不必要的功耗。而且，心率測量一直開啟，LED燈會一直閃爍發(fā)亮，也會影響到用戶的日常生活。比如睡覺的時候，把手環(huán)放在桌子上，LED燈一直閃爍會影響睡眠，甚至半夜醒來看到綠光閃爍，會造成驚嚇。

為了識別可穿戴設備是否佩戴，現(xiàn)有的方案有如下幾種：（1）在可穿戴設備的腕帶上增加電路及接觸點，通過判斷電路是否導通的方式來進行識別；如果腕帶上的電路導通，就判斷為佩戴狀態(tài)；如果電路沒導通，判斷為未佩戴狀態(tài)；（2）通過手環(huán)的加速度傳感器在三個軸向的加速度值是否與手環(huán)預設的特征范圍相一致，如果所述三個軸向的加速度值與預設的特征范圍相一致，進一步輔助心率檢測器檢測到的心率值，根據(jù)所述心率值確定手環(huán)是否處于未佩戴狀態(tài)。

但是，通過在腕帶上增加電路及接觸點的方式判斷手環(huán)是否佩戴的方法，首先，需要增加電子元器件來實現(xiàn)，進而會增加產(chǎn)品的成本；其次，腕帶上增加電路，必然增加功耗，減弱手環(huán)的續(xù)航能力；再次，還會帶來結構設計上的難度，以及手環(huán)主體和腕帶之間的電連通性問題，增加手環(huán)的工藝難度，實現(xiàn)難度大。另外，通過三軸加速度特征范圍與預設范圍比較，輔助心率值來判定手環(huán)是否佩戴的方法，雖然不用增加額外的成本或結構，但心率測量期間會受到如環(huán)境光、佩戴的方式、佩戴的位置等因素的影響，影響信號質(zhì)量，且耗費過多時間去采集信號數(shù)據(jù)，占用CPU資源去計算心率值，導致判斷時間也會加長，且也會增加設備功耗。

因此，需要一種不增加額外的結構，不增加設計難度，并且計算簡單、耗時短、可減少功耗的方式來識別手環(huán)是否處于佩戴狀態(tài)，在不佩戴的時候就關閉包括LED燈在內(nèi)的心率檢測單元，減少功耗，以及減少對生活的不良影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法與裝置以及包含該裝置的可穿戴設備。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明所采取的技術方案如下：

按照本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法，其中所述可穿戴設備包括心率檢測單元，所述方法包括：計算步驟，根據(jù)用于檢測心率的光打開和關閉情況下采集的光信號，計算差分信號值DCVAL；以及第一判斷步驟，根據(jù)DCVAL小于等于預定的下限值、大于預定的下限值而小于等于預定的上限值、以及大于預定的上限值而小于最大值，確定其處于未佩戴范圍、正常范圍、以及溢出范圍；其中DCVAL處于正常范圍時，確定可穿戴設備為佩戴狀態(tài)。

按照一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法還包括構建步驟，通過將用于產(chǎn)生檢測光的電流Current和計算差分信號值時采用的增益Gain從小到大各分為三級，組合成從低到高的九種配置，并利用通過測量數(shù)據(jù)分析得到的下述公式，計算并構建DCVAL在目標配置與當前配置間關系值的查找表：

DCVAL=C*α^Current*β^Gain，

其中C為基礎變化量，α電流變化量，β為增益變化量。

按照又一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法還包括第二判斷步驟，用于在第一判斷步驟確定DCVAL處于未佩戴范圍時，判斷Current和Gain配置是否為最高配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min1和DCVAL_max1，取DCVAL _max1返回第一判斷步驟再次進行判斷。

按照另一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法還包括第三判斷步驟，用于在第一判斷步驟確定DCVAL處于溢出范圍時，判斷Current和Gain配置是否處于最低配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min2和DCVAL_max2，取DCVAL_min2返回第一判斷步驟再次進行判斷。

按照再一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法還包括運動狀態(tài)檢測步驟，根據(jù)預定時間內(nèi)以預定頻率檢測的加速度數(shù)據(jù)中每相鄰兩個數(shù)據(jù)之差的絕對值之和是否超過預定閾值，確定可穿戴設備是否處于運動狀態(tài)；其中確定可穿戴設備處于運動狀態(tài)時，認定可穿戴設備為佩戴狀態(tài)，否則進行進一步判斷。

按照其他一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法還包括控制步驟，用于在確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)時，控制心率檢測單元關閉。

按照本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置，其中所述可穿戴設備包括心率檢測單元，所述裝置包括：計算模塊，根據(jù)用于檢測心率的光打開和關閉情況下采集的光信號，計算差分信號值DCVAL；以及第一判斷模塊，根據(jù)DCVAL小于等于預定的下限值、大于預定的下限值而小于等于預定的上限值、以及大于預定的上限值而小于最大值，確定其處于未佩戴范圍、正常范圍、以及溢出范圍；其中DCVAL值處于正常范圍時，確定可穿戴設備為佩戴狀態(tài)。

按照一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置還包括構建模塊，通過將用于產(chǎn)生檢測光的電流Current和計算差分信號值時采用的增益Gain從小到大各分為三級，組合成從低到高九種配置，并利用通過測量數(shù)據(jù)分析得到的下述公式，計算并構建DCVAL在目標配置與當前配置間關系值的查找表：

DCVAL=C*α^Current*β^Gain，

其中C為基礎變化量，α為電流變化量，β為增益變化量。

按照又一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置還包括第二判斷模塊，用于在第一判斷模塊確定DCVAL處于未佩戴范圍時，判斷Current和Gain配置是否處于最高配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min1和DCVAL_max1，取DCVAL _max1返回第一判斷模塊再次進行判斷。

按照另一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置還包括第三判斷模塊，用于在第一判斷模塊確定DCVAL值處于溢出范圍時，判斷Current和Gain配置是否處于最低配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min2和DCVAL_max2，取DCVAL_min2返回第一判斷模塊再次進行判斷。

按照再一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置還包括運動狀態(tài)檢測模塊，根據(jù)預定時間內(nèi)以預定頻率檢測的加速度數(shù)據(jù)中每相鄰兩個數(shù)據(jù)之差的絕對值之和是否超過預定閾值，確定可穿戴設備是否處于運動狀態(tài)；其中確定可穿戴設備處于運動狀態(tài)時，認定可穿戴設備為佩戴狀態(tài)，否則進行進一步判斷。

按照其他一個實施例，所述的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置還包括控制模塊，用于在確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)時，控制心率檢測單元關閉。

按照本發(fā)明實施例的第三方面，提供一種可穿戴設備，其中包括按照本發(fā)明實施例第二方面所述的裝置。

按照本發(fā)明實施例的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法與裝置以及包含該裝置的可穿戴設備，不增加額外的結構，不增加設計難度，能夠以計算簡單、耗時短、可減少功耗的方式來識別可穿戴設備是否處于佩戴狀態(tài)，并可在確定可穿戴設備未被佩戴時，關閉包括LED燈在內(nèi)的心率檢測單元，減少功耗，以及減少對生活的不良影響。

下面將結合附圖并通過實施例對本發(fā)明進行具體說明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附圖標記指示。

附圖說明

圖1是按照本發(fā)明一個實施例的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法的示意性流程圖；

圖2是按照本發(fā)明一個實例的檢測可穿戴設備是否佩戴的流程圖；

圖3是按照本發(fā)明一個實施例的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置的示意性結構框圖。

具體實施方式

當光照透過皮膚組織再反射到光敏傳感器時，光照有一定的衰減。在檢測部位沒有大幅度運動的情況下，像肌肉、骨骼、靜脈和其他連接組織等等，對光的吸收是基本不變的。但是，血液不同，由于血管里血液的流動，某一位置的血管容積會發(fā)生變化，那么對光的吸收相應也有所變化。當把光轉(zhuǎn)換成電信號時，正是由于血管對光的吸收有變化而其他組織對光的吸收基本不變，得到的信號就可以分為直流DC信號（反射信號的強度）和交流AC信號（反射信號的變化量）。提取其中的AC信號，就能反應出血液流動的特點。這種技術叫做光電容積脈搏波描記法（PPG）。

利用PPG技術來檢測心率是目前可穿戴設備檢測心率的主流技術，如手環(huán)對腕部發(fā)射綠光，再采集從人體組織反射回來的光信號。血管內(nèi)的血液隨著心臟的收縮和舒張導致容積發(fā)生脈沖式的變化，檢測光照射到人體組織后再反射回來，手環(huán)接收到的反射光強度也會隨著變化，從而得到一個變化的信號。然后，再經(jīng)過處理和計算，可得到心率值。

如圖1所示，是按照本發(fā)明一個實施例的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的方法的示意性流程圖，主要包括：計算步驟102，以及第一判斷步驟104。在其他實施例中，還可選地包括：運動狀態(tài)檢測步驟100，構建步驟106，第二判斷步驟108，第三判斷步驟110，和/或控制步驟112。其中可穿戴設備包括但不限于手環(huán)、手表等，且包含心率檢測單元。下面對這些步驟進行詳細說明。

在運動狀態(tài)檢測步驟100中，利用可穿戴設備中的加速度傳感器（例如三軸加速度傳感器）采集加速度數(shù)據(jù)，通過對加速度數(shù)據(jù)進行處理，計算一定時間內(nèi)加速度值的變化量，來判斷可穿戴設備當前的運動狀態(tài)。具體來說，在一個實施例中，把以例如25Hz頻率采樣的加速度數(shù)據(jù)（Accval），每取25組數(shù)據(jù)（即1秒鐘的數(shù)據(jù)），通過下面的公式計算每兩組相鄰數(shù)據(jù)的差的絕對值的和AccSum，把AccSum稱為動作變化量：

AccSum=， 公式（1）

其中n表示數(shù)據(jù)采集的序號；在其他實施例中，n還可以采用不同于25的其他數(shù)值。

設備靜止放置時，由于在加速度獲取時，檢測加速度的加速度傳感器在檢測時存在偏差范圍，加速度值會存在±1范圍內(nèi)的偏差。因此，使用公式（1）計算1s動作變化量時，偏差值在0-75的范圍變動。另外，用戶的行為也會造成三軸加速度值出現(xiàn)變化。例如，把設備放置在桌子上，桌子發(fā)生任何情況的位置變化時，設備的加速度傳感器會采集到加速度變化，產(chǎn)生動作變化量。利用動作變化量來判斷設備是否處于佩戴狀態(tài)時，需要進一步對動作變化量過濾處理。根據(jù)實際經(jīng)驗可知，測量出的最大允許干擾的動作變化量在100-125范圍內(nèi)。進一步計算靜止最大偏差值與最大允許干擾動作量的和，即75+125=200，作為判斷運動狀態(tài)的預定閾值。其中需要注意，動作變化量為采樣值，即對信號的計數(shù)值，單位是“個”或者可以忽略單位。另外，在其他實施例中，不排除可以采用200左右的其他值作為用于運動狀態(tài)判定的閾值，例如150-250。

然后，通過判斷AccSum與預定閾值的大小，判斷設備的運動狀態(tài)：如果 AccSum≤預定閾值，則認為是靜止狀態(tài)；如果 AccSum＞預定閾值，則認為是運動狀態(tài)。

靜止狀態(tài)下，可以通過DCVAL的范圍，結合心率測量的配置參數(shù)，進行進一步的判斷，確定是佩戴狀態(tài)或者是未佩戴狀態(tài)。運動狀態(tài)下，可以認為是佩戴狀態(tài)。通過對動作變化量的判斷，可以完成佩戴檢測的初步判斷，為后續(xù)的判斷降低了判斷難度，并且需要判斷的程序減少了，大大提高了判斷的效率。

在計算步驟102中，根據(jù)用于檢測心率的光打開和關閉情況下采集的光信號，計算差分信號值DCVAL。具體來說，可穿戴設備的心率測量單元包括用于發(fā)射檢測心率光線的照射裝置例如LED燈（發(fā)射光線）和光接收傳感器（接收反射的發(fā)射光線和其他可被接收的環(huán)境光）。DCVAL是在一次測量中進行兩次數(shù)據(jù)采集再通過計算得到的。當光接收器采集光線信號時，如LED燈開啟時，采集LED燈發(fā)射出的光的反射光和環(huán)境光得到模擬信號A1；如LED燈關閉時，僅采集環(huán)境光得到模擬信號A2，在很短的時間內(nèi)（如1ms）采集了兩次信號得到A1和A2后，經(jīng)過濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換，分別得到數(shù)字信號DC1和DC2，進一步進行差分處理和增益處理，得到DCVAL。

差分處理即是將兩個信號值DC1和DC2相減，即DC1減去DC2求差值；然后，將差值經(jīng)過處理例如增益（Gain，可以認為是對信號的放大），得到DCVAL，即DCVAL=（DC1-DC2）*Gain倍數(shù)。得到的DCVAL是經(jīng)過差分處理的信號值，已經(jīng)過濾掉了環(huán)境光產(chǎn)生的信號值部分，只包含LED燈發(fā)射的光從人體組織反射回來的光的信號，僅反映了LED燈發(fā)射光的反射光，不受到外界環(huán)境光的影響。進一步，DCVAL只與LED燈發(fā)射光的強度、用戶組織的個體性有關。那么，對于一個用戶來講，在一次測量過程中，DCVAL的變化只與LED燈發(fā)射光的強度有關。

在第一判斷步驟104中，根據(jù)DCVAL值小于等于預定的下限值、大于預定的下限值而小于等于預定的上限值、以及大于預定的上限值而小于最大值，確定其處于未佩戴范圍、正常范圍、以及溢出范圍；其中DCVAL值處于正常范圍時，確定可穿戴設備為佩戴狀態(tài)。具體來說，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到，如果LED發(fā)出的光沒有反射回來，只接收到環(huán)境光的信號時，DCVAL會變得很小，DCVAL處于最大值的15%以下；隨著LED發(fā)出的反射光逐漸增強，DCVAL會逐漸變大，在DCVAL大于等于最大值的85%時，趨于飽和狀態(tài)，達到峰值之后不會再變化。在用戶佩戴的情況下，LED發(fā)出的光有部分會被人體反射回來，有部分會被人體吸收，不會出現(xiàn)如前面所述情況。根據(jù)DCVAL的下限值和上限值，把DCVAL值劃分為三個等級，具體如下：

等級1：0≤DCVAL≤DCVAL_max*15% ，定義為未佩戴范圍；

等級2：DCVAL_max*15%＜DCVAL≤DCVAL_max*85%，定義為正常范圍；

等級3：DCVAL_max*85%＜DCVAL≤DCVAL_max，定義為溢出范圍；

其中，DCVAL_max為DCVAL的最大值；對同一設備，DCVAL_max是固定的值，最大值為65535。

如當DCVAL從等級2變化到等級1或者等級3時，可以對DCVAL進行預測性調(diào)整。預測性調(diào)整的方法具體見下面的描述。

在構建步驟106中，計算并構建DCVAL值在目標配置與當前配置間關系值的查找表。具體來說，正常佩戴設備時，當LED燈光線強度越大，DCVAL就越大。LED燈的光線強度主要影響因素是電流，而DCVAL的影響因素包括電流（Current)和增益（Gain）兩個參數(shù)，其中Current表示LED燈供應電流的大小，Gain表示信號處理過程中對信號的放大倍數(shù)。

把心率測量時使用的Current和Gain分級，如可以分別分為從小到大三個等級，Current和Gain的級別與參數(shù)的對應關系如下：

Current等級C1，LED燈Current為5.8mA；

Current等級C2，LED燈Current為8.7mA；

Current等級C3，LED燈Current為13.2mA；

Gain等級G1，信號放大倍數(shù)為1倍；

Gain等級G2，信號放大倍數(shù)為2倍；以及

Gain等級G3，信號放大倍數(shù)為4倍。

把Current和Gain兩個參數(shù)進行排列組合，得到如下配置參數(shù)表。

表1 心率測量單元配置參數(shù)表

一個Current與一個Gain確定一個心率測量單元配置。從表1可以看到，三個等級Current和三個等級的Gain組合成九個配置，把配置（1,1）定為最低配置，配置（3,3）定為最高配置，其余作為正常配置。

在心率DCVAL采集過程中，由于手臂擺動或肌肉扭動等其他情況，會出現(xiàn)設備與手臂的相對滑動，導致DCVAL不穩(wěn)定，出現(xiàn)基線漂移即抖動信號，不便于后續(xù)判斷。為了能夠過濾掉抖動信號，獲得平穩(wěn)信號，對一定時間（例如1秒時間）內(nèi)的DCVAL求均值，所得均值認為是穩(wěn)定值DCVAL_avg，計算公式如下：

DCVAL_avg=， 公式（2）

其中n表示數(shù)據(jù)個數(shù)。

利用表1中的配置，使用標準色卡，采用基本相同的測量距離（例如1mm），分別測量例如5個DCVAL，取5個測量值的平均值作為穩(wěn)定測量值，用來分析Current和Gain與DCVAL之間的關系。

由于Current和Gain都是影響DCVAL的因素，需要先讓其中一個參數(shù)Gain不變，調(diào)節(jié)另外一個參數(shù)Current，觀察DCVAL的變化情況，得到Current與DCVAL的關系；接著反過來，讓參數(shù)Current保持不變，調(diào)節(jié)參數(shù)Gain，觀察DCVAL的變化情況，得到Gain與DCVAL的關系。

采集9個DCVAL，采集數(shù)據(jù)如下：

（1）當Current=1，Gain=1時，得到DCVAL₁₁=9832；

（2）當Current=2, Gain=1時，得到DCVAL₂₁=15097；

（3）當Current=3, Gain=1時，得到DCVAL₃₁=23182；

（4）當Current=1，Gain=2時，得到DCVAL₁₂=19673；

（5）當Current=2, Gain=2時，得到DCVAL₂₂=30209；

（6）當Current=3，Gain=2時，得到DCVAL₃₂=46387；

（7）當Current=1, Gain=3時，得到DCVAL₁₃=39366；

（8）當Current=2, Gain=3時，得到DCVAL₂₃=60448；

（9）當Current=3，Gain=3時，得到DCVAL₃₃=65535。

根據(jù)測量數(shù)據(jù)分析，在（1）、（2）和（3）測量中，增益不變，電流遞增一級時，從DCVAL₁₁變化到DCVAL₂₁，DCVAL₂₁變化到DCVAL₃₁的兩次變化的關系值分別為k₁₁=15097/9832≈1.5，k₁₂=23182/15097≈1.5；在（1）、（4）和（7）測量中，電流不變，增益遞增一級時，從DCVAL₁₁變化到DCVAL₁₂，DCVAL₁₂變化到DCVAL₁₃的兩次變化的關系值分別為k₂₁=19673/9832≈2.0，k₂₂=39366/19673≈2.0；依次類推，可以發(fā)現(xiàn)，增益不變，電流每增加一級，DCVAL增大接近1.5倍；電流不變，增益每增加一級，DCVAL增大接近2.0倍。通過以上變化規(guī)律，得出Current、Gain與DCVAL的關系式為：

， 公式（3）

其中C為基礎變化量，α電流變化量，β為增益變化量。

經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)得到，α=1.5，β=2.0。相同型號的設備，即在相同硬件條件下（如同一款手環(huán)），其電路、元器件、結構都是相同的，α和β是固定值。上述公式（3）只是用來預估不同配置下的DCVAL可調(diào)節(jié)范圍，是一個相對寬泛的值。并且，由于血液流動，DCVAL本身存在基線漂移，DCVAL會在一定范圍內(nèi)變化，預估值不需要非常的準確，此公式已經(jīng)可以滿足需求。

利用公式（3）和表1配置，分別計算出每一個配置對應的DCVAL。例如第1行第1列配置是Current=1，Gain=1，通過公式（3）得到DCVAL=1.5*2*C=3.5*C。把每一個配置按照DCVAL的變化關系，建立如下關系表。

表2 Current、Gain與DCVAL的遞增關系表

表2由心率測量單元的當前配置（位于第1列的數(shù)字部分，從上到下按從小到大的順序排列），目標配置（位于第1行的數(shù)字部分，從左到右按從小到大的順序排列），以及當前配置與目標配置的對應的DCVAL的關系值（表格中其余的數(shù)字部分）構成，方便根據(jù)排列順序來查找更大范圍的配置或DCVAL。使用時，先找到當前配置在第一列的位置，然后在該位置對應的一行內(nèi)查找關系值，再根據(jù)目標DCVAL查找配置，或者根據(jù)目標配置來查找DCVAL。另外，在其他實施例中，還可以調(diào)換表2的行列，當然表中的關系值也做相應調(diào)整。

依據(jù)表2，可以較方便的根據(jù)設備配置1（當前配置）和當前配置1對應的DCVAL₁，預測出改變配置后對應的DCVAL_min1和DCVAL_max1，從而得到DCVAL的變化范圍，不需要實際去設置心率測量單元的參數(shù)，僅通過查找已知的Current、Gain與DCVAL變化關系表。例如，當前心率測量單元的配置為Current=2，Gain=2，DCVAL₁=19000，那么經(jīng)過調(diào)整配置后DCVAL的變化范圍是19000*0.333（變化范圍的最小值）至19000*3.0（變化范圍的最大值），即體現(xiàn)了以本表格為依據(jù)的預測功能。

依據(jù)表2，還可以直接查找出設備更改到配置2（目標配置）對應的DCVAL₂。例如，當前心率測量單元的配置為Current=2，Gain=2，平均DCVAL為DCVAL₁=19000，如果平均DCVAL偏小，就需要調(diào)大Current和Gain，以獲得較大的值。如果需要調(diào)整到Current=3，Gain=3，首先查找到當前配置的位置即表2的第1列第5行；然后，查找目標配置的位置即表2中的第1行第9列；最后，通過剛才得到的行和列找到從Current=2，Gain=2，調(diào)整到Current=3，Gain=3時，DCVAL的變化關系為3.000倍，即DCVAL₂=3.000*19000=57000。

利用表2來直接查詢目標配置或DCVAL，或預測DCVAL的方式，不需要實際的修改心率測量單元的配置以及進行實際采樣即可以得到，節(jié)省了修改配置和采樣時間，也減少了程序的復雜度。相同的硬件條件下，上述的各參數(shù)及關系為固定值，可穿戴設備在出廠前均對數(shù)據(jù)關系及處理的過程做出設置。

在第二判斷步驟108中，當在第一判斷步驟確定DCVAL值處于未佩戴范圍時，判斷Current和Gain配置是否處于最高配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min1和DCVAL_max1，取DCVAL _max1返回第一判斷步驟104再次進行判斷。例如，如果當前DCVAL為1000，配置為Current=2，Gain=1；判斷當前DCVAL屬于未佩戴范圍，通過表2，可以計算出當前狀態(tài)下最小值為DCVAL_min=0.667*1000=667，最大值為DCVAL_max=6.000*1000=6000。對照DCVAL的等級劃分，DCVAL_max屬于未佩戴范圍，那么不論怎么調(diào)整，調(diào)整后的DCVAL都是屬于未佩戴范圍，可以判斷出設備當前狀態(tài)為未佩戴狀態(tài)。

在第三判斷步驟110中，當在第一判斷步驟確定DCVAL值處于溢出范圍時，判斷Current和Gain配置是否處于最低配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min2和DCVAL_max2，取DCVAL_min2返回第一判斷步驟再次進行判斷。

在上述過程中，如判斷結果為佩戴狀態(tài)的時候，開啟LED燈、持續(xù)進行心率測量。如判斷結果為未佩戴狀態(tài)時，則在控制步驟112中，控制心率檢測單元關閉，包括關閉發(fā)射檢測心率光線的照射裝置，例如LED燈。

上述步驟雖然是按照一定順序描述的，但這并不是限制，僅僅是為了便于描述，例如構建步驟106可以放在其他步驟開始前面預先完成。

如圖2所示，是按照本發(fā)明一個實例的檢測可穿戴設備是否佩戴的流程圖，在該實例中，其中的構建步驟106已預先完成。在框200流程開始后，進入框202檢測可穿戴設備的運動狀態(tài)（即步驟100）；如果確定設備處于運動狀態(tài)，則在框204判定設備為佩戴狀態(tài)；否則，進入框206，計算并判斷DC值（即DCVAL）是否處于正常范圍（即步驟102和104），如果DCVAL處于正常范圍，則進入框204判定設備為佩戴狀態(tài)；如果DCVAL不處于正常范圍，則進入框208判定DCVAL是否處于未佩戴范圍，如果是，則進入框210判定Current和Gain是否為最高配置（即步驟108）；如果是，則進入框212判定設備為未佩戴狀態(tài)。如果在框210判定Current和Gain不是最高配置，則進入框214查表預測得到DCVAL的最大值DCVAL_max，然后返回框206再次進行判斷。如果在框208確定DCVAL不處于未佩戴范圍，則進入框216判斷DCVAL處于溢出范圍，如果是，則進入框218判定Current和Gain是否為最低配置（即步驟110）；如果是，則在框212判定設備為未佩戴狀態(tài)；否則，進入框220查表預測得到DCVAL的最小值DCVAL_min，然后返回框206再次進行判斷。

在一個更具體的實例中，例如，使用配置（2，2）采集1秒鐘的DCVAL數(shù)據(jù)，同時采集1秒鐘的三軸加速度數(shù)據(jù)。根據(jù)公式（1）計算出當前AccSum=100；根據(jù)公式（2）計算出DCVAL_avg1=2643。然后，利用AccSum和DCVAL_avg1進行接下來的判斷，判斷流程如下：

（1）根據(jù)運動狀態(tài)劃分判斷，AccSum大于預定閾值即200為運動狀態(tài)，小于等于預定閾值200為靜止狀態(tài)，因為AccSum=100，小于預定閾值200，確定設備處于靜止狀態(tài)；

（2）根據(jù)DCVAL的等級劃分判斷，DCVAL小于最大值DCVAL_max*15%為未佩戴范圍，用DCVAL_avg1/DCVAL_max=2643/65535≈0.04，顯然DCVAL_avg1小于DCVAL_max。所以，判斷出DCVAL_avg=2643，屬于未佩戴范圍；

（3）通過表1得到最高配置（3，3），判斷配置（2，2）不是最高配置。根據(jù)Current和Gain在表2中找到對應的關系值所在行，從表2第一列可以看到，配置(2,2)所在的行為第5行。取當前行的最高配置（3,3）對應的關系值為3.000，計算出調(diào)節(jié)到最高配置后的DCVAL_max1=2643*3.000=7929。使用DCVAL_max1返回上面的第（2）步再次判斷；

（4）根據(jù)DCVAL的等級劃分，DCVAL小于DCVAL_max*15%為未佩戴范圍，而DCVAL_max1/DCVAL_max=7929/65535≈0.12，顯然DCVAL_max1小于DCVAL_max*15%。所以，判斷出DCVAL_max1=7929，仍然屬于未佩戴范圍；

（5）根據(jù)以上步驟得到，DCVAL_avg1屬于未佩戴范圍，DCVAL_max1仍然屬于未佩戴范圍，判斷出當前狀態(tài)為未佩戴狀態(tài)。

如圖3所示，是按照本發(fā)明一個實施例的用于檢測可穿戴設備是否佩戴的裝置300的示意性結構框圖，主要包括：計算模塊303，以及第一判斷模塊305。在其他實施例中，還可選地包括：運動狀態(tài)檢測模塊301，構建模塊307，第二判斷模塊309，第三判斷模塊311和/或控制模塊313。

其中運動狀態(tài)檢測模塊301主要包括加速度傳感器、處理器等，用于執(zhí)行步驟100，根據(jù)預定時間內(nèi)以預定頻率檢測的加速度數(shù)據(jù)中每相鄰兩個數(shù)據(jù)之差的絕對值之和是否超過預定閾值，確定可穿戴設備是否處于運動狀態(tài)；其中確定可穿戴設備處于運動狀態(tài)時，認定可穿戴設備為佩戴狀態(tài)，否則進行進一步判斷；

計算模塊303涉及心率測量單元、LED燈、光接收傳感器、處理器等相關電路，用于執(zhí)行步驟102，根據(jù)用于檢測心率的光打開和關閉情況下采集的光信號，計算差分信號值DCVAL；

第一判斷模塊305可通過可穿戴設備中的處理器實現(xiàn)，用于執(zhí)行步驟104，根據(jù)DCVAL值小于等于預定的下限值、大于預定的下限值而小于等于預定的上限值、以及大于預定的上限值而小于最大值，確定其處于未佩戴范圍、正常范圍、以及溢出范圍；其中DCVAL值處于正常范圍時，確定可穿戴設備為佩戴狀態(tài)；

構建模塊307涉及處理器、存儲器等，用于執(zhí)行步驟106，通過將用于產(chǎn)生檢測光的電流Current和計算差分信號值時采用的增益Gain從小到大各分為三級，組合成九種配置，并利用通過測量數(shù)據(jù)分析得到的公式（3），計算并構建DCVAL值在目標配置與當前配置間關系值的查找表；

第二判斷模塊309可通過可穿戴設備中的處理器實現(xiàn)，用于執(zhí)行步驟108，在第一判斷模塊確定DCVAL值處于未佩戴范圍時，判斷Current和Gain配置是否處于最高配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min1和DCVAL_max1，取DCVAL_max1返回第一判斷模塊再次進行判斷；

第三判斷模塊311可通過可穿戴設備中的處理器實現(xiàn)，用于執(zhí)行步驟110，當在第一判斷模塊確定DCVAL值處于溢出范圍時，判斷Current和Gain配置是否處于最低配置，如果是，則確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)；否則，根據(jù)Current和Gain當前配置查表得到相應的最低目標配置和最高目標配置對應的關系值，計算得到DCVAL變化的范圍DCVAL_min2和DCVAL_max2，取DCVAL_min2返回第一判斷模塊再次進行判斷；

控制模塊313包括控制LED供電線路通斷的執(zhí)行器件、控制電路以及處理器等，用于執(zhí)行步驟112，在確定可穿戴設備為未佩戴狀態(tài)時，控制心率檢測單元關閉。

上述模塊可以通過硬件、軟件、固件或其組合來實現(xiàn)，并可以結合實現(xiàn)在各種可穿戴設備中，例如智能手環(huán)、手表等等。

按照本發(fā)明實施例的檢測可穿戴設備是否佩戴的方法與裝置以及可穿戴設備，不需要增加額外的結構，降低了結構設計的難度，同時也降低了成本；通過Current和Gain與DCVAL的關系表，可以不需要進行多次實際測量就可以預測出DCVAL的變化情況，使處理步驟變得簡單，減少了硬件資源的消耗；通過對DCVAL進行差分放大處理，不管是白天強光之下，或在夜間黑暗的環(huán)境，可以很好的排除外界環(huán)境光對于信號的影響，DCVAL只反應了人體組織反射回的反射光的強弱，關系表2正確地反映出配置與DCVAL的關系；利用它們之間的關系，就可以準確計算出DCVAL的變化范圍，判斷出手環(huán)佩戴狀態(tài)。另外，通過三軸加速度，把設備狀態(tài)分成了兩種狀態(tài)，通過對動作量的判斷，做出預判斷，減小了后續(xù)判斷的復雜度，提高判斷的效率和判斷準確性。在判斷到手環(huán)未佩戴情況下，LED燈會跟隨心率測量單元的關閉而關閉，LED燈不會一直閃爍，減少了功耗，也防止LED燈燈光照射對生活造成的不良影響。

以上通過具體的實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不限于這些具體的實施例。本領域技術人員應該明白，還可以對本發(fā)明做各種修改、等同替換、變化等等，例如將上述實施例中的一個步驟或模塊分為兩個或更多個步驟或模塊來實現(xiàn)，或者相反，將上述實施例中的兩個或更多個步驟或模塊的功能放在一個步驟或模塊中來實現(xiàn)。但是，這些變換只要未背離本發(fā)明的精神，都應在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。另外，本申請說明書和權利要求書所使用的一些術語，例如“第一”、“第二”等等，并不是限制，僅僅是為了便于描述。此外，以上多處所述的“一個實施例”、“另一個實施例”等等表示不同的實施例，當然也可以將其全部或部分結合在一個實施例中。