Wie messen die COROS-Uhren die Herzfrequenz?

Wir alle wissen, wie wichtig die genaue Messung der Herzfrequenz während des Trainings ist, unabhängig von der Sportart oder dem Hobby. In diesem Artikel möchten wir so gut wie möglich erklären, wie COROS-Uhren die Herzfrequenz messen, welche Einschränkungen es bei Sensoren am Handgelenk geben kann und welche Tipps wir geben können, um möglichst genaue Herzfrequenz-Messwerte zu erhalten.

Research Gate: Wie messen PPG-Sensoren die Herzfrequenz?

Die Technologie

Alle COROS-Uhren sind mit einemPhotoplethysmographiesensor (PPG) ausgestattet, einem in der Wearable-Tech-Branche weit verbreiteten Sensor zur Messung der Herzfrequenz. Vereinfacht ausgedrückt schätzt der PPG-Sensor die Herzfrequenz, indem er Licht in einen Bereich direkt auf der Haut des Handgelenks aussendet und dann die Lichtmenge misst, die vom Blutfluss reflektiert oder gestreut wird. Dieses Verfahren wird gemeinhin als optische Herzfrequenzmessung oder OHR/OHRM bezeichnet.

Die Rohdaten, die das PPG-Gerät sammelt, werden dann von einzigartigen Algorithmen, die für das COROS-System entwickelt wurden, interpretiert und während des Prozesses in eine genaue Herzfrequenzschätzung umgewandelt. Dazu muss jegliches "Rauschen" entfernt werden, das die Daten beeinflussen könnte, um eine genaue Messung zu erhalten.

Herausforderungen der optischen Herzfrequenzüberwachung

Die Messung der Herzfrequenz am Handgelenk ist nicht ganz unproblematisch; der wichtigste Faktor ist die Bewegung. Da PPG-Sensoren, wie oben beschrieben, das Blutflussvolumen messen, kann die Blutmenge, die durch die Gefäße im Handgelenk fließt, je nach Aktivität künstlich aufgebläht werden.

COROS hat seine Aktivitätsmodi so konzipiert, dass sie Ihre Daten mit speziellen Algorithmen interpretieren, die z. B. Beschleunigungsdaten (Bewegung) berücksichtigen, um ungenaue Messungen der Herzfrequenz auszusieben, so dass Sie sicher sein können, dass die Daten, die Sie sehen, eine genaue Schätzung darstellen. Andere Faktoren, die die Messung der Herzfrequenz am Handgelenk mit einem PPG-Sensor erschweren können, sind folgende:

• Enge: Wie oben beschrieben, misst der PPG-Sensor Licht, um die Herzfrequenz zu bestimmen. Wenn ein Gerät nicht eng anliegt, kann externes Licht den Sensor erreichen und die Messwerte beeinflussen.
• Das "Crossover"-Problem: Wenn die Herzfrequenzmessung mit der Trittfrequenz übereinstimmt, insbesondere bei steilen Abfahrten
• Persönliche Physiologie: Die Dichte und Anzahl der Kapillaren in der Nähe der Hautoberfläche kann eine Rolle dabei spielen, wie gut ein Gerät in der Lage ist, den Blutfluss an Ihrem Handgelenk zu messen.
• Tätowierungen und Hautton:Menschen haben eine breite Palette von Hauttönen, die alle Licht unterschiedlich absorbieren. So absorbieren beispielsweise dunklere Haut und Tätowierungen mehr Licht, während hellere Haut weniger Licht absorbiert.
• Übermäßiger Schweiß/Wasser: Wenn zu viel Flüssigkeit unter den PPG-Sensor gelangt, wirkt sich dies auf die Herzfrequenz-Messungen aus.
• Temperatur: Bei sehr kaltem Wetter schickt Ihr Körper nicht so viel Blut zu Ihren Händen und Füßen wie an warmen Tagen, was dazu führen kann, dass die Herzfrequenzmessungen niedriger erscheinen, als sie tatsächlich sind.

Tipps für bewährte Verfahren

Um sicherzustellen, dass Ihre Uhr möglichst genaue Daten erfasst, sollten Sie die folgenden Tipps beachten:

• Tragen Sie die Uhr eng, aber nicht so eng, dass die Blutzirkulation beeinträchtigt wird. Sie sollte eng anliegen und bei Bewegung nicht verrutschen.
• Lassen Sie einen Abstand von 1 cm zwischen Ihrem Handgelenksknochen und der Uhr. Je höher die Uhr über dem Handgelenksknochen liegt, desto bündiger ist die Hautoberfläche und desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Sensor durch die Beugung des Handgelenks beeinträchtigt wird.
• Halten Sie Ihre Hände warm: Das OHR-Signal entsteht durch die Reflexion des Blutes. Je mehr Blut Sie also fließen lassen, desto besser ist das Signal, das Ihre Uhr empfängt. Das Wetter muss nicht eisig sein, um Ihre OHR-Genauigkeit zu beeinträchtigen. Solange sich Ihre Hände kalt anfühlen, ist Ihre Durchblutung deutlich reduziert. Das beste Mittel dagegen ist das Tragen von Handschuhen. Ein weiterer Tipp: Wärmen Sie Ihren Körper (und Ihre Hände) immer auf, bevor Sie Ihr Training im Winter beginnen.
• Warten Sie, bis Ihre Uhr einen stabilen Herzfrequenzwert anzeigt: Genau wie Ihr Körper benötigt auch Ihr OHR-Sensor eine gewisse Aufwärmphase. Es wird empfohlen, auf der Seite "Start" zu bleiben und etwas länger zu warten, damit die Uhr einige Geräusche selbst filtern kann. Unsere Uhren bieten auch einen Warnton, um Sie zu informieren, wenn sie bereit ist (wenn die Töne ausgeschaltet sind, sehen Sie ein Herzsymbol, das stabil ist, wenn sie bereit sind).
• Wählen Sie den richtigen Trainingsmodus: Die Algorithmen für normales Laufen, Radfahren und Schwimmen sind nicht speziell für die Erfassung schneller Änderungen der Herzfrequenz ausgelegt. Wenn Sie mit Intervallen trainieren, wählen Sie bitte den Intervalltrainingsmodus unter dem Laufmodus aus, um die Empfindlichkeit der Herzfrequenzmessung zu verbessern.

Für die präzisesten Messungen

Optische Herzfrequenzsensoren werden im Allgemeinen als Schätzung Ihrer Leistung betrachtet. Um jedoch Transparenz zu schaffen, wird Sportlern, die HR-basierte Trainingsprogramme absolvieren, die Verwendung von Herzfrequenzgurten und Armbändern empfohlen (die über eine ANT+/BLE-Verbindung mit COROS-Uhren gekoppelt werden können).

Hier ist der Grund dafür: In der Welt der Technik empfangen alle Sensoren, einschließlich OHR, zwei Dinge: Signal und Rauschen. Das Signal beinhaltet alles, was für die Messung des Sensors hilfreich ist, während das Rauschen das ist, was den Sensor daran hindert, korrekte Messungen zu liefern. Wenn die Empfindlichkeit eines Sensors erhöht wird, erhöht sich oft sowohl das Signal als auch das Rauschen, was zu einem unvollkommenen Ergebnis führt. Die meisten HR-Brustgurte sind mit Technologien ausgestattet, die weniger Rauschen und ein stärkeres Signal empfangen, was zu einer besseren Leistung bei der Herzfrequenzmessung führt als OHR beim Intervalltraining.

Optische Herzfrequenzsensoren beruhen auf der Reflexion des verbleibenden grünen Lichts, nachdem ein bestimmtes Licht vom Blut unter der Haut absorbiert wurde, um die Pulsfrequenz zu bestimmen. COROS-Uhren verfügen über vier integrierte OHR-Algorithmen: Laufen, Radfahren, Schwimmen und Intervalltraining. Sie sind auf die verschiedenen Trainingsarten abgestimmt, um Ihnen die bestmögliche Genauigkeit zu bieten. Da am Handgelenk getragene Herzfrequenzsensoren anfälliger für Störgeräusche sind, sollte der Träger folgende Maßnahmen ergreifen, um das Signal zu verstärken und das Rauschen so weit wie möglich zu reduzieren.