CN104850731B - 一种用于引导用户生活习惯的智能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于引导用户生活习惯的智能系统,所述智能系统包括:体温传感装置、脉搏检测装置、情景检测装置以及分析控制装置;其中,体温传感装置用于检测用户体温参数;脉搏检测装置用于检测用户脉搏信息,进而得到心率参数;情景检测装置用于检测用户所处环境的气压、温度以及湿度信息;分析控制装置分别与所述体温传感装置、所述脉搏检测装置以及所述情景检测装置连接,用于分析所述各装置的信息,并发出控制指令。该智能系统通过智能手机与智能穿戴设备的结合,以及利用多种检测手段,获取大量的用户信息,并最终通过数据结合手机预置的科学建议和健康的生活方式对用户进行引导,从而达到智能健康生活的目的。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备的技术领域,具体是涉及一种用于引导用户生活习惯的智能系统。
背景技术
智能手机目前的已经广泛普及,普及率甚至超过了50%,随之而来的问题是,各类人群使用手机的时间越来越长,甚至沉浸在虚拟世界中,导致人与人之间的感情变的冷淡。据统计,由于长时间使用手机,大部分人相对过去更加多病,特别是在视力和颈椎方面的生病率急速提高,亚健康人群越来越多。
目前各种智能穿戴设备层出不穷,但是却都没能和智能手机充分地进行融合,仅仅局限于计步器、闹钟、睡眠监测等功能的独立实现,还未真正形成一个有效的系统,在监测用户的身体状态以及生活习惯的同时,对用户进行智能引导,引导一种健康积极的生活习惯。
发明内容
本发明实施例提供一种用于引导用户生活习惯的智能系统,以解决现有技术中智能穿戴设备功能独立实现,无法形成能够引导用户进入一种健康积极的生活习惯的系统的技术问题。
为解决上述问题,本发明实施例提供了一种用于引导用户生活习惯的智能系统,所述智能系统包括:体温传感装置,用于检测用户体温参数;脉搏检测装置,用于检测用户脉搏信息,进而得到心率参数;情景检测装置,用于检测用户所处环境的气压、温度以及湿度信息;分析控制装置,分别与所述体温传感装置、所述脉搏检测装置以及所述情景检测装置连接,用于分析所述各装置的信息,并发出控制指令。
根据本发明一优选实施例,所述智能系统还包括:提示装置,所述提示装置与所述分析控制装置连接,用于根据所述分析控制装置的控制指令给用户相应的提示信息;显示装置,所述显示装置与所述分析控制装置连接,用于显示所述所述体温传感装置、所述脉搏检测装置、所述情景检测装置以及所述提示装置的信息。
根据本发明一优选实施例,所述智能系统进一步包括:热释红外传感装置,所述热释红外传感装置与所述分析控制装置连接,用于检测用户与移动设备之间的距离;磁场强度检测装置,所述磁场强度检测装置与所述分析控制装置连接,用于检测用户所处位置的磁场强度。
根据本发明一优选实施例,所述智能系统还包括:计步装置,所述计步装置与所述分析控制装置连接,用于计数用户的运动量;电流检测装置,所述电流检测装置与所述分析控制装置连接,用于检测移动设备上的电流值,进而判断所述移动设备的工作状态。
根据本发明一优选实施例,所述智能系统进一步包括:烟尘检测装置,所述烟尘检测装置与所述分析控制装置连接,用于检测用户所处环境的烟尘信息,所述烟尘信息包括二手烟、烹饪烟、PM2.5。
根据本发明一优选实施例,所述情景检测装置包括:气压传感器、温度传感器以及湿度传感器,所述气压传感器、所述温度传感器以及所述湿度传感器分别用于检测用户所处环境的气压、温度以及湿度信息。
根据本发明一优选实施例,所述体温传感装置包括体温传感器;所述脉搏检测装置包括红外发射器和红外接收器,通过检测血液中的血红蛋白对光的吸收量来测量脉搏频率;所述提示装置包括震动器、指示灯以及扬声器;所述显示装置包括显示屏;所述热释红外传感装置包括热释红外传感器;所述磁场强度检测装置包括霍尔元件或电磁拾取线圈;所述计步装置为计步器;所述电流检测装置包括霍尔电流传感器;所述烟尘检测装置包括烟尘传感器。
根据本发明一优选实施例,所述各传感器通过单刀多置开关分别与同一放大电路连接,所述放大电路用于多所述各传感器进行信号放大处理。
根据本发明一优选实施例,所述智能系统还包括存储装置,所述存储装置与所述分析控制装置连接,用于存储各传感器的检测信息。
根据本发明一优选实施例,所述分析控制装置进一步包括建议模块,用于根据各传感器收集到的信息得知用户生活习惯,进而给出合理的锻炼方式和科学的就医建议。
相对于现有技术,本发明提供的用于引导用户生活习惯的智能系统,通过智能手机与智能穿戴设备的结合,以及利用多种硬件检测电路和软件检测手段,获取大量的用户信息,并针对不同的信息特征,采用不同的统计和分析方法对数据进行处理,最后通过数据结合手机预置的科学建议和健康的生活方式对用户进行引导,从而达到智能健康生活的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明用于引导用户生活习惯的智能系统一优选实施例的结构组成框图;
图2是图1实施例中分析控制装置分析用户上网时间的流程示意图;
图3是图1实施例中热释红外传感器的工作原理图;
图4是图1实施例中各传感器共用同一放大电路的结构原理图;以及
图5是图1实施例中监测用户身体状态的原理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是,以下实施例仅用于说明本发明,但不对本发明的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明用于引导用户生活习惯的智能系统一优选实施例的结构组成框图。
该用于引导用户生活习惯的智能系统100包括但不限于以下装置,体温传感装置101、脉搏检测装置102、情景检测装置103、分析控制装置104、提示装置105、显示装置106、热释红外传感装置107、磁场强度检测装置108、计步装置109、电流检测装置110、烟尘检测装置111以及存储装置112。其中,体温传感装置101、脉搏检测装置102、情景检测装置103、提示装置105、显示装置106、热释红外传感装置107、磁场强度检测装置108、计步装置109、电流检测装置110、烟尘检测装置111以及存储装置112分别与分析控制装置104连接,分析控制装置104用于分析所述各装置的信息,并发出控制指令。显示装置106用于显示各装置的信息。
本系统对软件上的数据进行分析,并通过数据分析得出的结果,再与预置的内容进行对比,最后以语音或文字的方式引导用户改善目前的不良习惯。
具体而言,数据的采集基于以下硬件设计。智能手环或者手机上的体温传感装置101(可以为体温传感器)、基于红外原理的脉搏检测装置102、位于手机四个角上的热释红外传感装置107(可以为热释红外传感器)、位于手机侧面的情景检测装置103(可以包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器)以及基于手机主板上设计的磁场强度检测装置108等。
本方案从以下几个方面对用户进行关注,并采集相关数据。第一、手机使用习惯;第二、用户或家人的饮食习惯;第三、用户生活环境;第四、用户身体状态等。
用户手机使用习惯的数据来自于一天中用户上网时间+用户打电话时间+手机使用时间,以及晚上是否关机,如果没有关机,则判断手机放置的地方离人体有多远。
用户的饮食习惯数据来自于正常用餐时间是否玩弄手机以及用户通过手机购买或关注的食物种类。
用户生活环境数据主要来自于情景检测装置103,其中,该情景检测装置103包括手机侧面的三个传感器:温度、湿度、气压传感器,以及磁场强度检测装置108获取的周围磁场变化规律。
用户身体健康状态数据来自于智能手环或者手机上的体温传感器检测的用户体温参数,脉搏检测装置102采集的脉搏频率、并通过脉搏变化规律分析用户疲劳程度,还有来自计步装置(可以为计步器)的数据。
分析控制装置104会自动记录手机用户每天上网时间t1,用户通话时间t2,手机处于开机状态的时间t3,并且使用“平均和变异分析法”对三种时间数据进行处理,手机内部会预置多种类型的平均时间数据(根据用户年龄段或职业性质来预置),再通过获取的用户异常数据进行比较分析,并导出预置的手机的合理使用方式来引导用户。请参阅图2,图2是图1实施例中分析控制装置分析用户上网时间的流程示意图,该图以统计用户上网时间为例(统计通话时间的算法类似),展示了手机如何采集数据,并通过分析法指导用户如何使用手机。
首先,分析控制装置104判断手机上的浏览器是否打开,如果判断结果为否,则重新判断浏览器是否打开;如果判断结果为是,则启动定时器(T1)进行定时。然后分析控制装置104判断浏览器是否关闭,如果判断结果为否,则重新判断浏览器是否关闭;如果如果判断结果为是,则关闭定时器,并将用户浏览网络的时间(t1)保存到存储装置112的相应分区中。读取时钟数据,判断用户浏览网页的时间是否为同一天,如果判断结果为是,进行时间的累加,如果判断结果为否,则判断用户是否预设了用户类型,如果判断用户是否预设了用户类型的结果为否,弹出对话框,提醒用户设置用户类型,如果判断用户是否预设了用户类型的结果为是,则将t1与预设的平均时间进行对比。判断数据是否为异常,并清零t1,将结果保存到存储装置112的mobile_info分区中。继续判断上网时间数据是否小于一定数量(例如30个),如果判断结果为否,则回到整个流程的开始,重新判断浏览器是否打开;如果判断结果为是,则提示装置105中的振动马达开启振动,另外,提示装置105还可以包括指示灯以及扬声器等,在本领域技术人员的理解范围内,此处不再赘述。分析控制装置104根据异常数据比例选择预置的引导习惯,并控制显示装置106显示在手机屏幕上。
另外,本系统还可以在夜晚通过预设时间中断,开启热释红外传感装置107的电源开关,通过热式红外传感器、放大电路、电压比较电路获取的数据判断手机周围是否有人,从而获知当手机用户睡觉时,手机的摆放位置。如果检测到有人,第二天手机会自动提醒用户睡觉时将手机关机或放置在离人体较远的位置。请参阅图3,图3是图1实施例中热释红外传感器的工作原理图。
系统每隔一定时间(可以为1小时)读取时钟数据,如果时间介于23-24点则将GPIO(General Purpose Input Output,通用输入/输出)置高电平,GOIO置高电平后使控制电源的三极管导通,热释红外传感器开始工作,然后经过信号放大电路以及电压比较电路触发中断程序,将检测到的数据存储到存储装置112的相应分区中。分析控制装置104每周对该数据分析,并根据结果对用户进行引导。
本系统还通过定时器在每天早上7:30-8:30点、中午11:30-13:00以及晚上6:30-8:00时间段,通过电流检测装置110对手机的电流进行检测,当电流大于10毫安时,认为用户在吃饭时间段使用手机并保存使用次数,硬件的实现方法包括霍尔电流传感器并采用电阻采样法进行计算与分析。
另外,本系统在检测到用户打开浏览器时,还可以启动对输入法的字符提取功能,并与手机预置的默认词库进行对比,从而获取用户在网络关注或购买的食物种类并将其重复的频率保存到mobile_info分区。每个月系统提取分区中的数据,采用权重系数计算法进行分析,将默认的词库进行分类,每类根据其对人体健康的影响程度进行加权,再根据统计的次数乘以权重得出一个分值,最后将各项分值相加得出总分。手机根据总分自动显示系统存储的健康饮食指导,并提醒用户可能在吃饭时间存在使用手机的不良习惯。
该智能系统从多角度来检测用户的生活环境状态,并提供可行的健康引导。手机通过湿度传感器或湿敏电阻检测空气的湿度,通过温度传感器和气压传感器检测温度和大气气压,通过烟尘传感器检测用户周围的烟雾状态(包括二手烟、烹饪烟、pm2.5等),通过霍尔元件或电磁拾取线圈来检测周围的磁场辐射强度。由于以上信号的采集都包含微弱信号放大的过程,因此硬件设计上使用开关选择的方式来节约硬件设计的成本和PCB面积,放大电路使用低噪声结型场效应管运算放大器,结合其补偿调节器使信号不失真地放大。请参阅图4,图4是图1实施例中各传感器共用同一放大电路的结构原理图。
从图中可以看出,各传感器以及GPIO通过单刀多置开关分别与同一放大电路连接,该放大电路用于对接入信号的放大、ADC(模数转换)采样、软件算法处理等步骤,最终实现对数据的显示和给出改善建议。
其中,软件算法处理包括ADC数据存储和计算,并结合硬件的放大电路的增益值进行除法运算。由于系统的信息采样是间断地进行,因此对样本数据进行抽样统计,对统计后的数据采用卡方检验分析(卡方检验一种假设检验方法,它在分类资料统计推断中的应用,包括:两个率或两个构成比比较的卡方检验;多个率或多个构成比比较的卡方检验以及分类资料的相关分析等)数据,并将分析结果保存到mobile_info分区,每隔一周提取数据并显示到用户手机界面,并结合手机预设的默认值和参考建议对用户的居住环境提出改善的建议。
本实施例提供的智能系统还通过以下途径对用户的身体状态进行监测。内嵌在智能手环或其他智能穿戴设备上的体温传感器,实时监测用户的体表温度,并保存在EMMC(Embedded Multi Media Card,多媒体卡)中;由红外发射和红外接收传感器组成的脉搏检测装置102,可以内嵌在智能手环上,也可以设计在手机的下方,通过检测血液中的血红蛋白对光的吸收量来测量脉搏频率,并结合手机上的计步器,进一步推算出用户的卡路里消耗量,请参阅图5,图5是图1实施例中监测用户身体状态的原理流程图。
首先打开定时器并打开中断,申请临时的存储空间,接着对脉冲进行采样并判断时间间隔,如果小于预设值(譬如,60秒),则将脉冲数加1,同时重新对脉冲进行采样;如果大于或等于预设值,则将脉冲转换成心率值F;接下来判断计步器是否打开,如果判断结果为是,则根据步频推算卡路里消耗,如果判断结果为否,则关闭定时器,释放内存,同时将数据存入mobile_info分区中。分析控制装置104进一步包括建议模块(图中未示),建议模块会根据体温变化规律、脉搏平均次数、以及运动情况下的心率值来判断用户在最近一个月的身体状态,并对比系统预置的数据,向用户提供合理的锻炼方式和科学的就医建议。
相对于现有技术,本发明实施例提供的用于引导用户生活习惯的智能系统,通过智能手机与智能穿戴设备的结合,以及利用多种硬件检测电路和软件检测手段,获取大量的用户信息,并针对不同的信息特征,采用不同的统计和分析方法对数据进行处理,最后通过数据结合手机预置的科学建议和健康的生活方式对用户进行引导,从而达到智能健康生活的目的。
以上所述仅为本发明的一种实施例,并非因此限制本发明的保护范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于引导用户生活习惯的智能系统,其特征在于,所述智能系统包括:
体温传感装置,用于检测用户体温参数;
脉搏检测装置,用于检测用户脉搏信息,进而得到心率参数;
情景检测装置,用于检测用户所处环境的气压、温度以及湿度信息;
分析控制装置,分别与所述体温传感装置、所述脉搏检测装置以及所述情景检测装置连接,用于分析所述各装置的信息,并发出控制指令;
提示装置,与所述分析控制装置连接,用于根据所述分析控制装置的控制指令给用户相应的提示信息;
显示装置,与所述分析控制装置连接,用于显示所述体温传感装置、所述脉搏检测装置、所述情景检测装置以及所述提示装置的信息;
存储装置,与所述分析控制装置连接,用于存储各传感器的检测信息;
具体地,所述分析控制装置用于判断移动设备上的浏览器是否打开,如果判断结果为否,则重新判断浏览器是否打开;如果判断结果为是,则启动定时器进行定时;然后所述分析控制装置判断浏览器是否关闭,如果判断结果为否,则重新判断浏览器是否关闭;如果判断结果为是,则关闭定时器,并将用户浏览网络的时间保存到所述存储装置中;读取时钟数据,判断所述用户浏览网页的时间是否为同一天,如果判断结果为是,进行时间的累加,如果判断结果为否,则判断用户是否预设了用户类型,如果判断用户是否预设了用户类型的结果为否,则弹出对话框,提醒用户设置用户类型,如果判断用户是否预设了用户类型的结果为是,则将所述用户浏览网络的时间与预设的平均时间进行对比;判断数据是否为异常,并对所述用户浏览网络的时间进行清零,将结果保存到所述存储装置中;继续判断上网时间数据是否小于预定数量,如果判断结果为否,则回到整个流程的开始,重新判断浏览器是否打开;如果判断结果为是,则所述提示装置中的振动马达开启振动;所述分析控制装置根据异常数据比例选择预置的引导习惯,并控制所述显示装置显示在移动设备屏幕上。
2.根据权利要求1所述的智能系统,其特征在于,所述智能系统进一步包括:
热释红外传感装置,所述热释红外传感装置与所述分析控制装置连接,用于检测用户与移动设备之间的距离;
磁场强度检测装置,所述磁场强度检测装置与所述分析控制装置连接,用于检测用户所处位置的磁场强度。
3.根据权利要求2所述的智能系统,其特征在于,所述智能系统还包括:
计步装置,所述计步装置与所述分析控制装置连接,用于计数用户的运动量;
电流检测装置,所述电流检测装置与所述分析控制装置连接,用于检测移动设备上的电流值,进而判断所述移动设备的工作状态。
4.根据权利要求3所述的智能系统,其特征在于,所述智能系统进一步包括:
烟尘检测装置,所述烟尘检测装置与所述分析控制装置连接,用于检测用户所处环境的烟尘信息,所述烟尘信息包括二手烟、烹饪烟、PM2.5。
5.根据权利要求4所述的智能系统,其特征在于,所述情景检测装置包括:气压传感器、温度传感器以及湿度传感器,所述气压传感器、所述温度传感器以及所述湿度传感器分别用于检测用户所处环境的气压、温度以及湿度信息。
6.根据权利要求5所述的智能系统,其特征在于,所述体温传感装置包括体温传感器;所述脉搏检测装置包括红外发射器和红外接收器,通过检测血液中的血红蛋白对光的吸收量来测量脉搏频率;所述提示装置包括震动器、指示灯以及扬声器;所述显示装置包括显示屏;所述热释红外传感装置包括热释红外传感器;所述磁场强度检测装置包括霍尔元件或电磁拾取线圈;所述计步装置为计步器;所述电流检测装置包括霍尔电流传感器;所述烟尘检测装置包括烟尘传感器。
7.根据权利要求6所述的智能系统,其特征在于,所述各传感器通过单刀多置开关分别与同一放大电路连接,所述放大电路用于多所述各传感器进行信号放大处理。
8.根据权利要求7所述的智能系统,其特征在于,所述分析控制装置进一步包括建议模块,用于根据各传感器收集到的信息得知用户生活习惯,进而给出合理的锻炼方式和科学的就医建议。
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- 2015-03-17 CN CN201510117964.9A patent/CN104850731B/zh active Active
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