一种可控制音频终端的智能可穿戴设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及电子设备领域,特别涉及一种智能可穿戴设备。
背景技术
“智能可穿戴设备”是利用穿戴式技术并对日常穿戴品进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备,如智能手环、手表、眼镜等。
目前,市面上已经存在着一些可穿戴设备,这些设备可以检测用户的身体特征参数,如温度、血压、脉搏等等,然后将检测到的身体特征参数存储或上报到对应的终端app,用户可通过终端app接收到的参数判断用户的身体状况,从而判断出用户的睡眠状态,进而分析出用户的身体健康状况。
由于很多用户有睡前听音乐或其他音频节目的习惯,导致用户在入睡后音乐一直播放,这样严重影响了用户的睡眠质量和身体健康,同时终端设备一直播放音乐也比较费电等;当然现在的终端设备也有通过定时功能关闭音乐的,即达到用户的预定时间后自动关闭音乐,然而,用户的提前预定时间并不一定和用户真正入睡的时间一致,假如用户入睡时并没有达到用户预定时间,音乐还会继续播放,显然影响了用户的睡眠质量,也不利于用户的身体健康;假如用户在没有入睡时,已经达到预设时间,用户还想继续听音乐的话就需要用户手动打开终端,再次设置预设关机时间,从而再次影响了用户的睡眠质量。总之,用户在入睡后没有及时关闭音乐,严重影响了用户的身体健康。
综上所述,如何在用户入睡前实现音量渐减功能以及入睡后及时关闭终端音乐成了亟待解决的问题。
发明内容
基于上述问题,本发明解决了上述现有技术的不足,本发明提供一种通过智能可穿戴智能设备检测用户当前睡眠状态并控制智能音频设备终端的智能可穿戴设备,实现了用户入睡后及时关闭音乐的功能。
本发明的另一目的在于提供一种智能可穿戴智能设备,该设备根据用户当前睡眠状态而在用户即将入睡时逐渐降低音量帮助用户入睡。
该智能穿戴设备包括但不限于智能手环、智能手表、智能手套、智能帽子、智能耳机等,被控制的音频终端包括但不限于智能耳机、智能音响。显然智能可穿戴设备和音频终端可以为二者电性或通讯连接的一体设备。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种可控制音频终端的智能可穿戴设备,所述智能可穿戴设备包括:用于识别和鉴定被控制音频终端和/或用户身份的鉴定模块、用于检测用户当前身体特征参数的传感器模块、处理器模块、存储模块和与被控制音频终端通讯连接的通讯模块,所述的存储模块中存储有参数预设范围,所述的参数预设范围对该户处于睡眠状态的生理特征参数,参数预设范围至少包括:渐睡状态参数预设范围和入睡状态参数预设范围之一或者其组合;所述处理器模块将该用户当前身体特征参数与参数预设范围进行比较并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频。
所述的渐睡状态参数预设范围和入睡状态参数预设范围为正常人、正常状态下获得的平均值或者该用户检测到的相关值。
本发明还涉及一种可控制音频终端的智能可穿戴设备,所述智能可穿戴设备包括:用于识别和鉴定被控制终端和/或用户身份的鉴定模块、用于检测用户当前身体特征参数的传感器模块、处理器模块以及与控制终端和云服务器通讯连接的通讯模块,所述的云服务器中存储用户预设的密码、声纹和指纹中的至少一种来鉴定用户身份,以及该用户的参数预设范围和/或大量用户的参数预设范围,所述参数预设范围至少包括:渐睡状态参数预设范围、入睡状态参数预设范围、正常播放状态之一或者其组合;所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的相应参数预设范围和/或该用户的预设范围进行比较,并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;或者所述智能可穿戴设备的处理器模块将用户当前身体特征参数与云服务器存储的大量用户的参数预设范围进行比较并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;
本发明优选所述的所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的参数预设范围或该用户的预设范围进行比较,向智能可穿戴设备发出相应的控制命令,智能可穿戴设备控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;或者所述云服务器直接发出控制音频终端的音量和/或音频终端关闭的控制命令或正常播放音频的控制命令。
本发明中所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的相应参数预设范围和/或该用户的预设范围进行比较,得到适合该用户的预设范围并发送给所述智能可穿戴设备,所述处理器模块将用户当前身体特征参数与云服务器发送的适合该用户的预设范围进行比较,并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;
所述的控制命令包括音量控制命令且播放催眠音频控制命令、关闭控制命令或正常播放音频之一或者其组合;所述的音量控制命令且播放催眠音频控制命令对应渐睡状态参数预设范围和/或正常状态参数预设范围;关闭控制命令对应入睡状态参数预设范围;正常播放音频控制命令对应正常播放状态参数预设范围。
所述的该户渐睡状态参数预设范围、入睡状态参数预设范围、正常播放状态参数预设范围为该用户在正常状态下处于该状态测得的该状态下的参数预设范围,所述大量用户的参数预设范围分别为云服务器存储的大量用户的相应大数据。
优选云端服务器或可穿戴设备的处理器进行判断时,还包括还对该用户不同时间得到的身体特征参数进行对比,如果所述身体特征参数低于正常范围且逐渐降低,则该用户处于渐睡状态,如果所述的参数低于正常范围且逐渐降低至基本不变,则该用户处于入睡状态,据此对音频终端进行控制。
本发明还涉及采用该智能可穿戴设备控制音频终端的方法,包括如下步骤:
智能可穿戴设备与音频终端验证身份后通讯连接;智能可穿戴设备的传感器模块获取该用户当前的身体特征参数并进行储存,处理器模块将用户当前的身体特征参数与该用户的参数预设范围进行比较,当所述的比较结果在参数预设范围之内或逐渐趋于该范围时,发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭的指令或正常播放音频的指令以调整音量和/或关闭音频终端或正常播放音频。
为了实现本发明的发明目的,本发明还涉及智能可穿戴设备控制音频终端的方法,包括如下步骤:
验证身份后建立智能可穿戴设备、音频终端和云服务器之间的通讯连接;智能可穿戴设备的传感器模块获取该用户当前的身体特征参数并将该该用户当前的身体特征参数上传给云服务器,所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的参数预设范围和/或该用户的预设范围进行比较,当所述的比较结果在参数预设范围之内或逐渐趋于该范围时,发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;或者所述智能可穿戴设备的处理器模块将用户当前身体特征参数与云服务器存储的参数预设范围进行比较并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频。
其中所述的控制命令包括音量控制命令且播放催眠音频的控制命令、关闭控制命令和正常播放音频的控制指令之一或者其组合;所述的音量控制命令且播放催眠音频的控制命令对应渐睡状态参数预设范围;关闭控制命令对应入睡状态参数预设范围;正常播放控制命令对应正常播放状态参数预设范围。
优选云端服务器或可穿戴设备的处理器进行判断时,还包括还对该用户不同时间得到的身体特征参数进行对比,如果所述身体特征参数低于正常范围且逐渐降低,则该用户处于渐睡状态,如果所述的参数低于正常范围且逐渐降低至基本不变,则该用户处于入睡状态,据此对音频终端进行控制。
其中云服务器的大量用户的身体特征参数范围进行处理的方法如下:
步骤1、云服务器对多名用户进行渐睡、入睡和正常状态时的对应体温数参数、血压参数、脉搏参数进行收集;
步骤2、云服务器将收集的参数进行概率分析得出各参数的正态分布图表,由此计算得出各参数的正态分布图表中与对应采集参数相接近的参数范围,以该参数范围做为该用户的相应的身体特征参数范围;优选的,该相接近的参数范围中的用户量不小于总用户量的百分之五十;
进一步优选的,云服务器实时更新所存储的大量用户的身体特征参数范围,并依据更新对应调整各参数的正态分布图表。
本发明的所述的传感器模块包括温度传感器、血压传感器和脉搏传感器,所述温度传感器、血压传感器和脉搏传感器分别与处理器电性连接,用于检测用户当前身体特征参数。
所述的可穿戴设备存储模块用于存储传感器模块检测的用户当前身体特征参数和云服务器反馈的用户当前状态。
所述的可穿戴设备处理器模块用于接收云服务器反馈的用户当前状态,并根据云服务器反馈的用户的当前状态发出与该状态匹配的控制指令;
所述的通讯模块包括第一通讯模块和第二通讯模块,第一通讯模块用于该智能可穿戴设备和云服务器的通讯,包括WIFI模块和3G4G模块;第二通讯模块用于该智能可穿戴设备和音频终端的通讯,包括蓝牙模块、WIFI模块和3G4G模块,此处可用蓝牙模块、WIFI模块或3G4G模块其中之一即可实现与终端的连接通讯。
进一步,所述的第二通讯模块的蓝牙模块采用蓝牙4.0,并以固定的发射功率发送无线信号于终端设备,所述的终端设备实时接收此无线信号,且蓝牙4.0具有距离检测功能,当智能可穿戴设备的蓝牙接收信号能力减弱时,报警模块将发出报警以提示用户防止终端被盗。
进一步,所述的报警模块主要由蜂鸣器电路组成,且蜂鸣器电路与可穿戴设备处理器连接。
具体地说,本发明的方法,包括如下步骤:
步骤201:建立可穿戴设备与云服务器之间的参数通道,该参数通道用于可穿戴设备与云服务器进行双向参数传输对用户进行身份验证;
步骤202:通过智能可穿戴设备获取用户身体参数,包括身份鉴定参数和身体特征参数;
步骤203:云服务器根据用户身份鉴定参数确定用户身份从而获取该用户身体特征参数范围,并将身体特征参数与该用户身体特征参数范围比较,从而确定用户当前状态;
步骤204:智能可穿戴设备的处理器根据云服务器反馈的用户当前状态下发相应的控制指令。
步骤205:终端接收智能可穿戴设备的处理器下发的控制指令,并执行此控制指令。
进一步,步骤202中用户当前的身体特征参数包括用户当前的体温、当前的血压、当前的脉搏;
进一步,步骤203的具体方式如下,
步骤S1、实时将传感器检测的用户当前身体特征参数如当前体温参数、当前血压参数和当前脉搏参数传输到云服务器;
步骤S2、云服务器实时将采集参数与存储的、大量用户的参数范围进行处理,以得出适合相应用户的相应身体特征参数范围,包括入睡状态、渐睡状态和正常播放状态的身体参数范围。
进一步,所述的云服务器将实时采集参数与存储的、大量用户的身体特征参数范围进行处理的方法如下,
步骤1、云服务器对多名用户进行渐睡、入睡和正常时的对应体温数参数、血压参数、脉搏参数进行收集;
步骤2、云服务器将收集的参数进行概率分析得出各参数的正态分布图表,由此计算得出各参数的正态分布图表中与对应采集参数相接近的参数范围,以该参数范围做为该用户的相应的身体特征参数范围;优选的,该相接近的参数范围中的用户量不小于总用户量的百分之五十;
进一步优选的,云服务器实时更新所存储的大量用户的身体特征参数范围,并依据更新对应调整各参数的正态分布图表。
进一步,所述的云服务器将实时采集参数与存储的、大量用户的身体特征参数范围进行处理的方法如下,
步骤1、云服务器将多个不同受众群的多名用户进行入睡、渐睡和正常播放状态时的对应体温参数、血压参数和脉搏参数进行收集;
步骤2、云服务器将收集的参数进行概率分析得出各受众群的各参数的正态分布图表,由此计算得出各受众群的体温参数、血压参数和脉搏参数的对应特征;优选的,各受众群的对应特征为,体温参数的平均值、血压参数的平均值、脉搏参数的平均值;
步骤3、由上述各受众群的各参数的正态分布图表计算得出各参数的正态分布表中与平均值相接近的参数范围,以该参数范围做为该用户的对应参数范围;优选的,该相接近的参数范围中的个体量不小于总个体量的百分之六十;
步骤4、云服务器判断可穿戴设备上传的采集参数与步骤2中的各受众群对应特征进行比对,以得出该用户所处的受众群,将对应受众群的体温、血压、脉搏的范围做为该用户身体特征参数范围;优选的,将采集参数与各受众群的对应参数平均值进行误差比计算并相加得出误差比和值,误差比和值最小的对应受众群为该用户所处的受众群。
进一步,步骤204中的确定用户当前状态的具体方式如下,
当用户的实时体温参数、血压参数、脉搏参数均落入云服务器存储的入睡状态时的参数范围时,判断用户处于入睡状态;
当用户的实时体温参数、血压参数、脉搏参数均落入云服务器存储的渐睡状态时的参数范围时,判断用户处于渐睡状态;
当用户的实时体温参数、血压参数、脉搏参数均落入云服务器存储的正常播放状态时的参数范围时,判断用户处于正常状态;
优选的,步骤205中的指令与用户当前状态的具体对应关系如下,
情况一、当用户当前状态为入睡状态时,可穿戴设备处理器模块发出编码1,即关闭音乐的控制指令;
情况二、当用户当前状态为渐睡状态时,可穿戴设备处理器模块发出编码2,即播放催眠音乐且音量渐减的控制指令;
情况三、当用户当前状态为正常状态时,可穿戴设备处理器模块发出编码3,即正常播放的控制指令;
进一步,所述的智能可穿戴设备包括,
控制电路板,与控制电路板电性连接的温度传感器、血压传感器和脉搏传感器;
所述的控制电路板包括鉴定身份的身份鉴定模块、将实时采集参数进行存储的存储器,实时根据用户当前状态下发相应控制指令的处理器,与云服务器进行双向参数传输的WiFi模块、3G/4G模块;
所述的控制电路板上还设有构成报警模块的报警电路;
所述的处理器分别与存储器、WiFi模块、报警模块及各传感器相连接;
本发明的智能可穿戴设备本身或者与云端服务器相连接,可以根据人体的状态控制音频终端的音量和开关,使人能够在睡前享受音乐,而在即将入睡或已经入睡后,自动降低音频终端的音量或者关闭声音,给用户以最佳的体验的同时,降低智能可穿戴设备和音频终端的耗电量、延长使用时间。当出现控制失效的时候,预示该用户体温、脉搏或者血压不在正常范围之内,可能患有某种疾病或者存在患病风险,引导该用户及时就诊或者治疗。
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是本明实施例中智能可穿戴设备和终端实现交互的关系框图;
图2是本发明可穿戴设备的结构框图;
图3是智能耳机内部结构框图;
图4是本发明可穿戴设备的工作流程图;
图5是可穿戴设备处理器外围电路;
图6是第二通讯模块外围电路;
图6a是3G/4G模块电路图;
图6b是WIFI模块电路图;
图6c是蓝牙模块电路图;
图7是可穿戴设备存储模块电路图;
图8是报警模块电路图;
图9是电源模块和充电接口模块电路图;
图10是本发明实施例用户和体温的关系分布图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明做进一步详细说明。
本发明提供一种可控制音频终端的智能可穿戴设备,如附图1所示的三个组成部分,包括智能可穿戴设备部分、音频终端和二者之间进行通讯连接的第二通讯模块。其中,智能可穿戴设备采集用户的身体特征参数,也可以在必要的时候向音频终端发出控制指令;第二通讯模块用于和音频终端数据交互,传输此控制指令;音频终端用于执行所接收的控制指令。
本发明旨在由智能可穿戴设备通过传感器模块检测用户的身体特征参数,判断用户的当前状态,由终端执行所接收的控制指令。其中,所述判断用户当前状态可通过可穿戴设备本身或者第三方终端app或者云服务器进行。以下分别说明上述的三种情况:
在本发明的一种实施方式中,参见附图1,在附图1不包括云端服务器的情况下,智能可穿戴设备部分的模块图如附图1、2所示,其包括:用于识别和鉴定被控制音频终端和/或用户身份的鉴定模块、用于检测用户当前身体特征参数的传感器模块、处理器模块、存储模块和与被控制音频终端通讯连接的通讯模块,各模块与可穿戴设备处理器电性连接,且处理器的外围电路如附图5,存储模块电路图如附图7,通讯模块的外围电路如附图6,即存储模块电路和通讯模块电路均与处理器外围电路连接,且通讯模块包括3G4G模块电路如附图6a、WIFI模块电路如附图6b和蓝牙模块电路如附图6c,即3G4G模块电路、WIFI模块电路和蓝牙模块电路均与通讯模块外围电路连接。
智能可穿戴设备通过第二通讯模块与音频终端直接进行通讯连接和控制,其中所述的存储模块中存储有参数预设范围,所述的参数预设范围对该户处于睡眠状态的生理特征参数,参数预设范围至少包括:该户渐睡状态参数预设范围、入睡状态参数预设范围、正常播放状态参数预设范围之一或者其组合;所述处理器模块将该用户当前身体特征参数与参数预设范围进行比较并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频。其中的参数预设范围可以是该用户进行体检或医学检查得到的数据参数范围,也可以是用户根据一般经验值设置,例如,通常入睡状态的体温、脉搏等较正常状态低,而脑电波则显示平缓。
采用这种实施方式,由传感器模块检测出用户的当前身体特征参数,由可穿戴设备处理器模块根据用户当前特征参数与可穿戴设备存储模块事先存储的用户各状态的特征参数范围比较,由可穿戴设备处理器模块判断出用户当前状态发出控制音频终端的控制命令。两个硬件设备之间直接进行连接和控制,快捷方便。
但是,上述实施例的方式适用于该用户事先进行过检测,得到该用户一般的睡眠状态对应的渐睡状态参数预设范围和入睡状态参数预设范围作为预设参数范围,并将其存储并设置在智能可穿戴设备中,对于经常进行体检或出入医院的人群比较实用,多数人一般不会有该类人体参数的预设参数范围。由于个体的差异,按照一般经验值设置该参数并不准确。
为此,在本发明的另一实施例中,所述用户当前状态通过云服务器判断的情况为:由智能可穿戴设备的传感器模块检测出用户当前身体特征参数,并将用户当前特征参数通过第一通讯模块传输给云服务器,云服务器根据所存储的大参数与所接收的用户当前身体特征参数进行比较,分析判断用户当前状态,再将判断结果传输至智能可穿戴设备,由智能可穿戴设备下发对终端的控制指令。这样智能可穿戴设备无需大存储器,处理器的运行也更为简单,省时省电,智能可穿戴设备可以微型化且长时间使用和监测人体特征参数。
具体地说,本发明提供一种在服务器云端存储大量用户的参数预设范围的装置和方法,这些大数据可以为医学上得到的不同用户的渐睡状态参数预设范围、入睡状态参数预设范围、正常播放状态参数预设范围,所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的相应参数预设范围和/或该用户的预设范围进行比较,并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;或者所述智能可穿戴设备的处理器模块将用户当前身体特征参数与云服务器存储的和/或大量用户的参数预设范围进行比较并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;
进一步,所述的所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的参数预设范围或该用户的预设范围进行比较,向智能可穿戴设备并发出相应的控制命令,智能可穿戴设备控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;或者所述云服务器直接发出控制音频终端的音量和/或音频终端关闭的控制命令或正常播放音频。
在服务器云端将大量用户的人体参数的预设参数范围进行储存得到,进一步还可以按照不同的特征进行分类,如年龄、性别、病例等相互结合。
例如,在本发明的另一实施例中,提供一种可控制音频终端的智能可穿戴设备,所述智能可穿戴设备包括:用于识别和鉴定被控制终端和/或用户身份的鉴定模块、用于检测用户当前身体特征参数的传感器模块、处理器模块以及与控制终端和云服务器通讯连接的第一通讯模块,所述的云服务器中存储用户预设的密码、声纹和指纹中的至少一种来鉴定用户身份,以及该用户的参数预设范围和/或大量用户的参数预设范围,所述参数预设范围至少包括:渐睡状态参数预设范围、入睡状态参数预设范围、正常播放状态参数预设范围之一或者其组合;所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的相应参数预设范围和/或该用户的预设范围进行比较,并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;这种用云服务器直接控制音频终端的装置及方法,可以直接采用现有技术的智能可穿戴设备而无需改进。
作为一种可供选择的方案,也可以采用智能可穿戴设备控制音频终端,所述智能可穿戴设备的处理器模块将用户当前身体特征参数与云服务器存储的大量用户的参数预设范围进行比较并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;
进一步,所述的所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的参数预设范围或该用户的预设范围进行比较,向智能可穿戴设备发出相应的控制命令,智能可穿戴设备控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;或者所述云服务器直接发出控制音频终端的音量和/或音频终端关闭的控制命令或正常播放音频的控制命令。
作为一种选择,所述云服务器将收到的该用户的当前身体特征参数与大量用户的相应参数预设范围和/或该用户的预设范围进行比较,得到适合该用户的预设范围并发送给所述智能可穿戴设备,所述处理器模块将用户当前身体特征参数与云服务器发送的适合该用户的预设范围进行比较,并发出相应的控制命令控制音频终端的音量和/或音频终端关闭或正常播放音频;
此外,也可以所述用户当前状态通过第三方软件如手机app进行判断,其方法为:由可穿戴设备的传感器模块检测出用户当前身体特征参数,并将用户当前特征参数通过第一通讯模块传输给手机app,经过手机app对所接收的用户当前特征参数进行解码分析比对,再由手机app根据比对结果判断出用户当前状态。
所述的控制命令包括音量控制命令、休眠控制命令和关闭控制命令之一或者其组合;所述的音量控制命令和休眠控制命令对应渐睡状态参数预设范围;关闭控制命令对应入睡状态参数预设范围;正常播放音频对应正常播放状态的参数预设范围。
下面分别详细讲述各部分之间如何联系从而实现自己的功能并达到智能控制终端的目的。
本发明的身份鉴定模块,包括密码识别器、声纹识别器或指纹识别器中的至少一种,用于鉴定用户身份,以便智能可穿戴设备与云服务器以及音频终端进行通讯连接、获得该用户的身体特征参数范围并对目标音频设备进行控制操作;传感器模块,包括温度传感器、血压传感器和脉搏传感器,且温度传感器、血压传感器和脉搏传感器分别与处理器电性连接,该模块用于检测用户当前身体特征参数,并实时将检测出的特征参数通过第一通讯模块传输给云服务器,经过云服务器实时接收检测参数,判断出用户当前状态,当判断出用户当前状态为渐睡状态时,云服务器可以直接向音频终端发出降低音量的控制指令,云服务器也可以将比较的结果发送给智能可穿戴设备,由智能可穿戴设备向音频终端发出降低音量的控制指令;还可以云服务器将与该用户对应的渐睡状态、入睡状态和正常播放状态的预设参数范围发送给智能可穿戴设备,智能可穿戴设备的处理器经过对比后判断出用户当前状态并发出相应的控制指令。
在另外的一个实施方式中,智能可穿戴设备存储模块存储传感器模块检测的用户当前身体特征参数和云服务器反馈的用户当前状态;
可穿戴设备处理器模块用于接收云服务器反馈的用户当前状态,即根据云服务器反馈的用户的当前状态发出与该状态匹配的控制指令;
第二通讯模块用于该智能可穿戴设备和终端的连接通讯,包括蓝牙模块、WIFI模块和3G/4G模块,此处可用蓝牙模块、WIFI模块或3G/4G模块其中之一即可实现与终端的连接通讯;
本发明的智能可穿戴设备还包括一报警模块,其电路如附图8,且报警模块与处理器外围电路连接,该报警模块用于防止终端被盗,假如该智能可穿戴设备通过第二通讯模块中的蓝牙模块与终端建立连接通讯时,由于蓝牙4.0具有距离测试的功能,所以当蓝牙接收信号能力减弱,可穿戴设备的处理器模块将发出命令使报警模块发出报警以提示用户防止终端被盗;假如该智能可穿戴设备通过第二通讯模块中的WIFI模块或3G4G模块与终端建立连接通讯,报警模块将不具有报警功能;
本发明的智能可穿戴设备还包括一电源模块和充电接口电路,且充电接口电路与电源模块电性连接,其电路图如附图9,电源模块和可穿戴设备处理器模块电性连接,且充电接口电路用于为智能可穿戴设备充电,电源模块用于为整个设备供电。
工作时:首先由传感器模块检测出用户的当前身体特征参数,并实时将此特征参数传输给第一通讯模块,由第一通讯模块实时将此特征参数传输给云服务器,经过云服务器实时的分析比对,实时判断出用户当前状态,并将判断结果反馈给处理器模块,然后由处理器模块发出与用户当前状态匹配的控制指令,并将此控制指令传输给第二通讯模块。因此,智能可穿戴设备完成了根据用户当前状态下发相应控制指令的功能,并将此控制指令传输给第二通讯模块。
所述用户当前状态,本发明中指用户当前的三个状态,即入睡状态、渐睡状态和正常播放状态,且入睡状态是指用户刚刚睡着的状态,渐睡状态是指用户躺在床上睡着前的半睡半醒状态,正常状态是指用户播放音乐但没有休息的状态;所述发送与当前状态匹配的控制指令是指,入睡状态时发送关闭音乐的控制指令即编码1;渐睡状态时发送播放催眠音乐且音量渐减的控制指令即编码2;正常状态时下发正常播放的控制指令即编码3。
处理器根据云服务器反馈结果下发相应控制指令,即如果云服务器反馈结果为用户当前处于入睡状态,处理器发送的控制指令为编码1;如果云服务器反馈结果为用户当前处于渐睡状态,处理器发送的控制指令为编码2;如果云服务器反馈结果为用户当前处于正常状态,处理器发送的控制指令为编码3;
由于用户当前状态可能是入睡状态、渐睡状态和正常状态的其中之一,因此,三个控制指令中的一个即编码1、编码2和编码3都可能发送给第二通讯模块。
接着,由第二通讯模块将此控制指令传输给终端,并由终端接收并执行此控制指令。首先,由终端接收智能可穿戴设备下发的控制指令;接着由终端对接收到的控制指令进行解码分析处理,并由终端执行此控制指令。本发明中,编码1对应关闭音乐的命令;编码2对应播放催眠音乐并且音量逐渐降低的命令;编码3对应正常播放的命令。因此,如果终端接收的是编码1,终端将会执行关闭音乐的命令;如果终端接收的是编码2,终端将会执行播放催眠音乐并且音量逐渐降低的命令;如果终端接收的是编码3,终端将会执行正常播放的命令。
如果是云端直接控制音频终端,其控制模式及方法与上述基本相同,区别在于云服务器终端直接将相应的控制指令发送给音频终端,以下的控制也如此不再分别一一描述。
本实施例中所述终端以智能耳机为例进行说明,其内部结构框图如图3所示。
所述智能耳机可以实时接收由智能可穿戴设备或者云端服务器发出的控制音量大小以及关闭的控制指令,并执行此控制指令,从而实现用户在渐睡时自动降低音量直至入睡时关闭音乐的功能,并且此智能耳机也可以实现手动调节音量和正常播放的功能;该智能耳机可以播放自身存储的音乐,也可以通过连接其他设备如手机、MP3、MP4或者云端等播放音乐,所述正常播放是指用户没有休息时播放音乐。智能耳机包括音频播放模块,耳机存储模块,耳机处理器模块,通讯模块,电源模块,音量调节电路,耳机接口和电源接口。其中,音频播放、存储模块、通讯模块和电源模块均与处理器连接,且音量调节电路、充电接口和耳机接口均和电源模块连接,其中,音频播放模块,用于播放音频,由音频解码电路、功率放大电路和扬声器组成,音频解码主要是用于对不同的音频格式进行解码得到模拟信号,再经过功率放大电路输出合适功率的信号给扬声器,由扬声器对外播放;耳机存储模块,用于存储用户存储的音乐;耳机处理器模块,用于读取智能可穿戴设备下发的控制指令,控制智能耳机执行此控制指令,且用于控制音频播放;通讯模块,用于和智能可穿戴设备通讯,包括WIFI/3G4G网络通讯和蓝牙模块,所述蓝牙模块采用蓝牙4.0实现;电源模块,用于为设备供电;耳机接口和充电接口,用于连接小耳机和为智能耳机充电。
虽然附图将智能耳机和智能可穿戴设备绘制在不同的附图中,或者将二者通讯连接,智能耳机和智能可穿戴设备也可以为统一设备,也就是电性连接或者通讯连接的设备,也就是设置传感器的智能耳机进一步,所述的智能耳机除一般的传感器外,还可以进一步设置脑电波传感器,而到目前为止,医学上脑电波传感器检测人体的睡眠状态是比较准确及成熟的装置及方法。
智能耳机实时接收智能可穿戴设备发送的控制指令,当智能可穿戴设备发送控制指令时,智能耳机接收此控制指令,即首先由处理器识别此控制指令,接着根据接收到的控制指令下发相应命令,即比如通讯模块传输的控制指令是编码1,那么处理器将发出关闭音乐的命令,即智能关闭音乐;同样,如果通讯模块传输的控制指令是编码2,那么处理器将智能为用户播放催眠音乐并且随着通讯模块接收到的控制命令智能实现音量逐步降低的功能;通讯模块传输的控制指令是编码3,那么处理器将发出正常播放的命令,即音乐将会正常播放。
最后,智能可穿戴设备就完成了对终端的智能控制,即实现了用户在入睡前音量渐减的功能,并实现了用户入睡后及时关闭音乐的功能。
下面再对包括云端服务器的智能可穿戴设备的整体工作流程做个总结性的介绍,其工作流程图如附图4所示。
第一,检测用户当前身体参数并将检测结果传输给第一通讯模块;
由身份鉴定模块和传感器模块检测出用户当前身体参数,包括身份鉴定模块检测的身份鉴定参数,包括温度传感器检测的用户的当前体温、血压传感器检测的用户的当前血压和脉搏传感器检测的用户的当前脉搏频率。
第二,根据上一步骤检测结果判断出用户当前状态;
首先,由云服务器接收第一通讯模块传输的检测参数,包括用户身份鉴定参数和用户当前身体特征参数。其次,云服务器先根据身份鉴定参数确定用户身份从而得到该用户各种状态时的身体特征参数范围;最后,云服务器将用户当前身体特征参数与得到的身体特征参数范围相比较,从而判断出用户当前状态,判断结果可能是入睡状态、渐睡状态和正常状态中的一个。
其中,该云服务器记录了大量用户在入睡状态时的温度、血压、脉搏和身份鉴定参数,并根据一定计算规律计算出大量用户在入睡状态时的体温参数范围、血压参数范围、脉搏参数范围,并将该体温参数范围、血压参数范围、脉搏参数范围和用户身份鉴定参数组成一组合,并将该体温参数范围、血压参数范围、脉搏参数范围设定为用户在入睡状态时的身体特征参数范围,将身份鉴定参数设定为鉴定用户身份的参数。所述各个用户各种状态的参数范围的算法在后面的实施例中做详细阐述。
第三,根据上一步骤的反馈结果,处理器发送相应的控制指令并传输给第二通讯模块;
处理器根据云服务器的反馈结果发送相应的控制指令,即如果反馈结果是入睡状态,发送相应控制指令即编码1;如果判断结果是渐睡状态,发送相应控制指令即编码2;如果判断结果是正常状态,发送相应控制指令即编码3。处理器传输给第二通讯模块的控制指令可能是编码1、编码2或编码3中的一个。
第四,第二通讯模块接收上个步骤发送的控制指令并将该控制指令发送给终端。
第五,终端接收并执行此控制指令。
终端接收此控制指令后由终端将接收到的控制指令即编码1、编码2或编码3进行解码、分析处理,使得终端能够识别并执行此命令,且对编码1的分析处理结果是关闭音乐,对编码2的分析处理结果为播放催眠音乐并进行音量渐减,对编码3的分析处理结果为正常播放。经过终端处理后,终端识别并执行此命令,即终端实现了关闭音乐、播放催眠音乐且音量渐减或正常播放音乐的功能。
其中,上述第三、第四步中,也可以是云服务器根据判断出用户当前状态,直接向音频终端发出控制指令,音频终端识别并执行此命令,实现音频终端关闭音乐、播放催眠音乐且音量渐减或正常播放音乐。
考虑到体温及各种人体参数的变化比较小,无论是云端服务器还是只能可穿戴设备的处理器进行判断,都优选包括还对不同时间得到的身体特征参数进行对比,如果所述的参数低于正常范围且逐渐降低,则该用户处于渐睡状态,如果所述的参数低于正常范围且逐渐降低至基本不变,则该用户处于入睡状态,据此可以进行控制。
到这里,智能可穿戴设备就达到了对终端进行控制的目的。即本发明实施例中的智能可穿戴设备实现了用户在入睡前音量渐减的功能,并实现了用户入睡后及时关闭音乐的功能。另外,该智能可穿戴设备还可作为终端防盗设备,假如该智能可穿戴设备通过第二通讯模块中的蓝牙模块与终端建立连接通讯时,由于蓝牙4.0具有自动测试距离的功能,所以当可穿戴设备上的蓝牙接收信号能力减弱,可穿戴设备的处理器模块将发出控制命令使报警模块发出报警以提示用户防止终端被盗。
临床上通常认为一般人的腋下体温36.0~37.0℃;平静呼吸16~20次/分;成人正常血压为收缩压低于140毫米汞柱,舒张压低于90毫米汞柱;脉搏60~100次/分;睡眠时体温下降但不会超过1℃,不同人群脉搏变化较大,一般婴儿每分钟可达130~150次,儿童为110~120次,成人为60~100次,老年人可慢至55~75次;体温升高1℃,脉搏每分钟增快10~15次,反之亦然。根据上述规律以及一般电子体温测得的体温低于腋下体温,可以将36.0~36.5℃设置为正常状态的体温,低于该体温且处于之间下降中则为则为渐睡状态,而低于该体温0.3-0.5℃且体温基本恒定,则用户处于入睡状态,据此可以设置和针对检测结果进行对比。脉搏和血压的设置和对比基本同上。
本发明中,无论是智能可穿戴设备直接控制音频终端还是通过云服务器存储大数据,都可以参考上述指标进行预存参数的设置,同时考虑到体温及各种人体参数的变化比较小,所述的处理器还对不同时间得到的身体特征参数进行对比,如果所述的参数低于正常范围且逐渐降低,则该用户处于渐睡状态,如果所述的参数低于正常范围且逐渐降低至基本不变,则该用户处于入睡状态,据此可以进行控制。
如果用户醒来发现音频设备没有正常关闭,则有可能该用户患有某种疾病,比如发烧、高血压等,应该及时服药或者进一步就诊。
采用云服务器存储大数据时,也可以采用以下具体实施例详细描述的方法进行数据处理。
实施例一
本实施例中云服务器记录了大量用户的入睡、渐睡和正常状态对应的体温参数、脉搏参数和血压参数且每组参数对应各个用户相应的身份参数,所述各个用户各种状态的参数范围算法如下:
步骤1a、云服务器对大量用户进行入睡、渐睡和正常状态时的对应体温参数、脉搏参数、血压参数进行收集;
步骤2a、云服务器将收集的参数进行概率分析得出各参数的正态分布图图表,由此计算得出各参数的正态分布图表中与对应采集参数相接近的参数范围,以该参数范围做为该用户对应的身体特征参数范围;身体特征参数范围包括与体温参数相对应的体温参数范围、脉搏参数范围、血压参数范围;优选的,落入各相接近的参数范围中的用户数量均不小于云服务器中存储的用户总量的百分之五十;进一步优选的,为百分之八十;
步骤3a、云服务器将得出的上述参数范围存储到云服务器做为该用户对应的身体特征参数范围,并将该用户的身体特征参数范围与该用户的身份参数组成一组。步骤1a、云服务器将多个个体进行入睡、渐睡和正常状态时的对应体温参数、脉搏参数和血压参数进行收集;进一步优选的,云服务器实时更新所存储的大量用户的身体特征参数范围,并依据更新对应调整各参数的正态分布图表。如附图10所示,图中横轴表示用户的体温,纵轴表示用户的数量,下面结合附图10以判断渐睡状态下体温的参数范围为例对上述判断方式进行表述。
云服务器中存储有100名用户的渐睡睡状态下体温参数,分布于35.68℃到36.0℃之间的区间,且这些数值呈正态分布规律;采集参数中体温的平均值为35.82℃;从附图10中可看出,有80个体温参数落在35.75℃至35.89℃之间,取靠近35.82℃的百分之八十参数,即35.75℃至35.89℃之间的参数做为参数范围;以35.75℃至35.89℃做为该用户渐睡状态下的体温参数范围。同样的,也可由此方式得出渐睡状态下脉搏、血压各自对应的参数范围;同样的,也可得出入睡状态和正常状态的各用户的身体特征参数范围,并将得到的各用户的身体特征参数范围代入上面第二步中。
实施例二
本实施例与上述实施例一的区别在于,还可以,将云服务器依据不同用户的身体特征匹配对应的参数范围的方法如下:
步骤1b、云服务器将多个不同受众群的多个个体进行入睡、渐睡和正常时的对应体温参数、血压参数、脉搏参数进行收集;
步骤2b、云服务器将收集的参数进行概率分析得出各受众群的各参数的正态分布图表,由此计算得出各受众群的体温参数、血压参数、脉搏参数的对应特征;
步骤3b、由上述各受众群的各参数的正态分布图表计算得出各参数的正态分布表中与平均值相接近的参数范围,以该参数范围做为该用户的对应参数范围;优选的,落入各相接近的参数范围中的用户个体数量均不小于云服务器中存储的用户总个体量的百分之五十;进一步优选的,为百分之八十;
步骤4b、云服务器判断终端设备上传的采集参数与步骤2b中的各受众群对应特征进行比对,以得出用户所处的受众群,将对应受众群的入睡、渐睡和正常时体温、血压、脉搏的范围做为参数范围;优选的,将采集参数与各受众群的对应参数平均值进行误差比计算并相加得出误差比和值,误差比和值最小的对应受众群为该用户所处的受众群。
本实施例中的受众群划分方式可以依据性别、年龄、身高、体重等进行划分;例如:划分为四个受众群,依次为由40岁以下男性构成的第一组、由40岁以下女性构成的第二组、40岁以上男性构成的第三组和40岁以上女性构成的第四组(下面为了便于表述,以该划分方式进行展开)。
对云服务器中存储的以上各组的体温、血压、脉搏参数的范围一一对应,本实施例中,云服务器依据上述参数结合实施例一种所述的方式,建立每个组相对应的各参数的正态分布图表,并以此表格得出各正态分布表中靠近中心平均值最接近的百分之八十的参数范围,以该参数范围做为该组的预设参数。
进一步的,判断渐睡状态下体温的范围为例对上述判断方式进行表述,云服务器中存储有100个40岁以下男性用户的渐睡状态下体温参数,分布于35.68℃到36.0℃之间的区间,且这些数值呈正态分布规律;由可穿戴设备对用户的采集参数中体温的平均值为35.82℃;附图10所示的,有80个体温参数落在35.75℃至35.89℃之间,取靠近35.82℃的百分之八十参数,即35.75℃至35.89℃之间的参数做为参数范围;以35.75℃至35.89℃做为第一组渐睡状态下的体温范围。同样的,也可由此方式得出渐睡状态下、血压、脉搏的参数范围;同样的,也可得出入睡状态和正常状态的各体的身体特征参数范围。
本实施例中,上述步骤2b中的各受众群的实时体温参数对应特征为该受众群的各个体实时体温参数的平均值;同样的,血压参数、脉搏参数的对应特征为该受众群的各个体的血压参数、脉搏参数的平均值。
本实施例中,上述步骤4b的比对方法为,
可穿戴设备采集的参数与各受众群的体温、血压、脉搏的平均值进行比较;
采集参数与各受众群的对应平均值进行误差比较,并将误差比相加;
选出各误差比中最小的,即判定采集参数为对应受众群,采用该受众群的参数范围。
下面举例说明采集参数与一受众群相比的误差比和值计算方式。
例如,可穿戴设备采集的该用户实时采集参数的平均值如下:体温为36.0℃、舒张压70毫米汞柱、收缩压120毫米汞柱、脉搏73次/分;
第一受众群的体温平均值为36.0℃、收缩压平均值为120、舒张压平均值为72、脉搏70次/分;
则体温的误差比为︱(36.5℃-36.5℃)/36.5℃︱=0、收缩压的误差比为︱(120-120)/120︱=0、舒张压的误差比为︱(70-72)/72︱=0.028、脉搏的误差比为︱(73-70)/70︱=0.042;则采集参数与第一受众群相比的误差比相加值为0+0+0.028+0.042=0.070
依照上述方法即可得到对应用户各状态的对应参数范围,并将此参数范围代入上面第二步中。
实施例三
如图2所示,本实施例中,提供了一种控制终端音乐的智能可穿戴设备,其还包括身份鉴定模块,验证用户的身份信息,并发送至云服务器,云服务器将对应账号中存储的对应参数范围回传至智能可穿戴设备,以适用于同一用户使用不同的可穿戴设备及同一可穿戴设备由不同用户使用的情况。
本实施例中,所述的身份识别模块,经第一通讯模块与云服务器相匹配连接,使得身份鉴定模块将检测的用户身份信息发送至云服务器。
本实施例中,所述的身份鉴定模块可以为声纹识别器、指纹识别器、密码输入器中的一种或多种,以得出用户的声纹、指纹、密码中的至少一种身份信息,并将该检测信息通过第一通讯模块上传至云服务器。
本实施例中,优选的,所述的身份识别模块为声纹识别器。
本实施例中,云服务器中设有存储模块,存储模块中存储有各用户的对应身份信息,及各用户的对应入睡、渐睡、正常状态的参数范围;且各用户的对应身份信息与对应入睡、渐睡、正常参数范围相一一对应进行存储。
本实施例中,终端设备对用户一天的体征信息进行采集,用户手动定义或系统自定义用户入睡、渐睡、正常所对应的时间段,智能可穿戴设备将该时间段的采集参数做为对应参数范围并上传至云服务器。
例如:用户入睡、渐睡、正常状态所对应的时间段具体如下表所示,
表1用户各时间段采集的身体特征参数对应的睡眠状态
本实施例中,上述可控制音频终端的智能可穿戴设备的控制方法,其控制步骤如下:
步骤201:建立可穿戴设备与云服务器之间的参数通道,该参数通道用于终端设备与云服务器进行双向参数传输对用户进行身份验证;
步骤202:通过可穿戴设备获取用户的当前状态参数;
步骤203:云服务器依据身份信息自得到该用户相关的对应参数范围,该参数范围对应用户处于各种状态的身体特征参数,所述参数范围包括入睡状态参数范围、渐睡状态参数范围和正常状态参数范围;
步骤204:云服务器根据用户的当前状态参数和该参数范围确定用户当前状态;
步骤205:根据用户当前状态,终端设备执行相应的控制命令。
本实施例中,用户可通过智能可穿戴设备分别将用户处于入睡、渐睡、正常状态的生理特征,如体温参数、血压参数、脉搏参数进行采集;并通过可穿戴设备将身份信息与采集信息上传至云服务器,云服务器将采集信息进行处理得出对应入睡、渐睡、正常状态参数范围,并将上传的身份信息与对应渐睡、入睡、正常参数范围相一一对应匹配存储,得到对应用户的对应身份信息及对应入睡、渐睡、正常状态参数范围。优选的,云服务器将终端设备上传的采集参数进行分析,分别得出体温参数、脉搏参数、血压参数的最大值和最小值,以此做为参数范围。
本实施例中,同一用户可依据不同智能可穿戴设备多次上传采集参数,云服务器依据身份信息将多次采集参数进行比较处理以得出该用户的对应入睡、渐睡、正常状态参数范围。优选的,云服务器将终端设备上传的多次采集参数进行分析,将各采集参数汇总,以得出各采集参数中体温参数的最大值和最小值,以此做为体温参数范围。同样的,可以此方式得出血压、脉搏的参数范围。
本实施例中,所述的对用户进行身份验证的方法为:可穿戴设备将用户的密码、声纹、指纹中的至少一种身份鉴别信息进行采集并上传至云服务器与存储的相关信息进行比较验证;
用户通过身份验证后,终端设备获取云服务器存储的该用户对应渐睡、入睡、正常状态的参数范围,并将此参数范围代入上面第二步中。
实施例四
本实施例与上述实施例三存在如下区别,云服务器中预存的参数范围与云服务器中实时存储的大量用户入睡、渐睡、正常状态下的体态特征信息进行比对后得出供可穿戴设备调用的实时参数范围,并将实时参数范围存储至云服务器做为该身份信息的用户对应的身体特征参数范围。
本实施例中,云服务器中预存的参数范围与云服务器中存储的实时大数据进行比对得出供可穿戴设备调用的实时参数范围的得出方法如下,
步骤A、获取云服务器中预存的该身份信息对应的参数范围;
步骤B、计算得出身体特征参数范围中入睡、渐睡和正常状态时的对应体温参数、血压参数、脉搏参数的平均值;
步骤C、将步骤B得出的各平均值利用实施例一所述的步骤1a至3a或实施例二所述的步骤1b至4b,得出该用户对应的实时身体特征参数范围,并将此特征参数范围代入上面第二步。
采用本发明的控制方法,基本可以保证用户边收听音频节目边准备或直接入睡而不受音频声音的影响,当出现控制失效的时候,预示该用户体温、脉搏或者血压不在正常范围之内,可能患有某种疾病或者存在患病风险,引导该用户及时就诊或者治疗。
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或替换,且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进,均属于本发明的保护范围。