CN105832308A - 唤醒装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种唤醒装置，包括：检测电路、处理器、电池和电刺激电路，所述处理器分别与所述检测电路、电池、电刺激电路相连，所述电池还分别与所述检测电路和电刺激电路相连，所述处理器用于通过所述检测电路检测用户的脉搏数据；所述处理器还用于根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据，并判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压通过所述电刺激电路对用户进行电电刺激，以唤醒用户。本发明还公开了一种唤醒方法。本发明能够在用户呼吸暂停时，进行电刺激唤醒用户，从而保证用户的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备技术领域，尤其涉及一种唤醒装置和唤醒方法。
背景技术
目前移动终端已经成为人们生活中必不可缺的电子设备，人们花费大量的时间在玩手机，甚至有些人在睡觉的时候也可能会在玩手机。
而在长时间躺在床上玩手机可能会导致用户休克，从而影响人身安全。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种唤醒装置和唤醒方法，旨在实现自动唤醒用户。
为实现上述目的，本发明提供的一种唤醒装置，所述唤醒装置包括：检测电路、处理器、电池和电刺激电路，所述处理器分别与所述检测电路、电池、电刺激电路相连，所述电池还分别与所述检测电路和电刺激电路相连，
所述处理器用于通过所述检测电路检测用户的脉搏数据；
所述处理器还用于根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据，并判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压通过所述电刺激电路对用户进行电刺激，以唤醒用户。
可选的，所述电刺激电路包括：升压电路和电极，所述升压电路与所述处理器相连，
所述升压电路用于对电池输出的电压进行升压，并通过所述电极输出。
可选的，所述电刺激电路还包括：连接在所述升压电路和电极之间的逆变器，
所述处理器还用于通过所述逆变器将经过所述升压电路的电压转变为负电。
可选的，所述检测电路包括：
光敏二极管、电流转电压电路和模拟信号放大器，所述电流转电压电路的输入端与所述光敏二极管相连，输出端与所述模拟信号放大器的输入端相连；
所述模拟信号放大器的输出端与所述处理器相连，所述模拟信号放大器还和所述电池相连，所述电流转电压电路还与所述电池相连。
可选的，所述唤醒装置还包括：冷光源和输出端与所述冷光源相连的恒流驱动电路，所述恒流驱动电路的输入端与所述处理器相连，
所述冷光源和恒流驱动电路还分别与所述电池相连。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种唤醒方法，所述方法包括以下步骤：
获得用户的脉搏数据；
根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据；
根据所述呼吸数据判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压对用户进行电刺激，以刺激唤醒用户。
可选的，所述产生脉冲电压对用户进行电刺激的步骤包括：
产生持续时间为第一预设时间的正电荷形成正脉冲；
产生持续时间为第二预设时间的负电荷形成负脉冲。
可选的，所述正脉冲所对应的电压绝对值大于所述负脉冲所对应的电压绝对值。
可选的，所述负脉冲所对应的电压值随着时间增加变大。
可选的，所述唤醒方法还包括：
当用户呼吸恢复正常状态时，停止产生脉冲电压。
本发明唤醒装置包括：检测电路、处理器、电池和电刺激电路，所述处理器分别与所述检测电路、电池、电刺激电路相连，所述电池还分别与所述检测电路和电刺激电路相连，所述处理器用于通过所述检测电路检测用户的脉搏数据；所述处理器还用于根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据，并判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压通过所述电刺激电路对用户进行电刺激，以唤醒用户。通过上述方式，本发明通过检测电路在检测到用户脉搏数据，根据用户的脉搏数据判断到用户呼吸暂停时，进行电刺激，从而唤醒用户，能够保证用户的人身安全。
附图说明
图1为本发明唤醒装置第一实施例的结构示意图；
图2为本发明唤醒装置第二实施例的结构示意图；
图3为本发明唤醒装置第三实施例的结构示意图；
图4为本发明唤醒装置第四实施例的结构示意图；
图5为本发明唤醒方法第一实施例的流程示意图；
图6为本发明实施例中产生脉冲电压对用户进行电刺激的一种流程示意图；
图7为本发明实施例中输出电压一种示意图；
图8为本发明唤醒方法第二实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种唤醒装置。
参照图1，图1为本发明唤醒装置第一实施例的结构示意图。
在本实施例中，该唤醒装置包括：检测电路40、处理器20、电池10和电刺激电路30，处理器20分别与检测电路40、电池10、电刺激电路30相连，电池10还分别与检测电路40和电刺激电路30相连。
处理器20用于通过检测电路40检测用户的脉搏数据；处理器20还用于根据脉搏数据获得用户的呼吸数据，并判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压通过电刺激电路30对用户进行电刺激，以唤醒用户。
本发明应用于穿戴设备中，日常起居均可穿着或佩戴，如应用在智能手环中等，可实现随时随地对用户进行检测，从而在判断到用户呼吸暂停时能够及时电刺激唤醒用户。本实施例中以将本发明应用于智能手环为例进行说明，用户可24小时佩戴智能手环，智能手环在运行时，电池10可以给检测电路40和处理器20进行供电，使得检测电路40和处理器20能够正常运行。处理器20可以通过检测电路40实时获取用户的脉搏数据。
由于一般人的心率、脉搏和呼吸都息息相关，相互间有内在联系，存在呈比例、相对稳定在一定范围之内等规律。从而可以根据获得的用户脉搏数据进行分析获得用户的呼吸数据，然后处理器20根据获得的呼吸数据判断用户的呼吸状态。当判断到用户的呼吸状态为呼吸暂停时，处理器20控制电刺激电路30进行电刺激用户，从而唤醒用户，具体地处理器20通过脉冲信号控制电刺激电路30导通，从而进行电刺激用户。
本发明唤醒装置包括：检测电路、处理器、电池和电刺激电路，所述处理器分别与所述检测电路、电池、电刺激电路相连，所述电池还分别与所述检测电路和电刺激电路相连，所述处理器用于通过所述检测电路检测用户的脉搏数据；所述处理器还用于根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据，并判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压通过所述电刺激电路对用户进行电刺激，以唤醒用户。通过上述方式，本发明通过检测电路在检测到用户脉搏数据，根据用户的脉搏数据判断到用户呼吸暂停时，进行电刺激，从而唤醒用户，能够保证用户的人身安全。
参照图2，图2为本发明唤醒装置第二实施例的结构示意图。
基于本发明唤醒装置第一实施例，本实施例中电刺激电路30包括：升压电路31和电极32，升压电路31与所述处理器20相连，所述升压电路31用于对电池10输出的电压进行升压，并通过所述电极32输出。
如果将本发明用于在智能手环中时，由于智能手环一般只需较低的电压即可工作，一般为3.3V电压。如果采用较低的电压直接电刺激用户，对用户刺激较小，可能不会起作用。因此本实施例中电刺激电路30还包括升压电路31，在处理器20判断到用户呼吸暂停时，处理器通过升压电路31将电池10输出的电压进行升压，比如将电池10输出的电压升压为50V。然后通过电极32输出。本领域技术人员可知，输出电压采用较高的电压电刺激用户时，需要控制电刺激时间，从而可以保证用户安全。
进一步地，电刺激电路30还包括：连接在所述升压电路31和电极32之间的逆变器33，所述处理器20还用于通过所述逆变器33将经过所述升压电路31的电压转变为负电压。
由于用户受到电刺激后，用户一般会出现一些不良反应，用户会感觉很不舒服。为消除用户出现的不良反应，本实施例中，在进行电刺激时，先输出正电，然后控制电刺激电路30中的逆变器33输出负电，从而抵消用户体内的残留正电，进而消除用户由于受到电刺激带来的不良反应。
参照图3，图3为本发明唤醒装置第三实施例的结构示意图。
基于本发明唤醒装置第一实施例或第二实施例，检测电路40包括：光敏二极管41、电流转电压电路42和模拟信号放大器43，电流转电压电路42的输入端与所述光敏二极管41相连，输出端与所述模拟信号放大器43的输入端相连；所述模拟信号放大器43的输出端与处理器20，模拟信号放大器43还和所述电池10相连，所述电流转电压电路42还与所述电池10相连。
外接光线在经过人体时，人体中血液会吸收和衰减光线，然后由光敏二极管41接收。由于人体动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化，所以血液对关线的吸收和衰减也是周期性的，光敏二极管41接收的光线能够反映动脉血的脉动变化。光敏二极管41获取光线产生对应的电流，从而获得用户的脉搏数据。由于实际通过光敏二极管41输出的电流很低，接收到的数据会比较小，容易受到外界电磁信号的干扰，为更容易判断用户的呼吸状态，本实施例中将光敏二极管41产生的电流信号通过电流转电压电路42转换为电压信号，然后将电压信号通过模拟信号放大器43进行放大。
参照图4，图4为本发明唤醒装置第四实施例的结构示意图。
基于本发明唤醒装置第一实施例，所述唤醒装置还包括：并联的冷光源50和输出端与所述冷光源50相连的恒流驱动电路60，恒流驱动电路60的输入端与所述处理器20相连，所述冷光源50和恒流驱动电路60还分别与所述电池10相连。
由于外界光线会随着用户行为，所处的位置以及时间的不同而不同，从而影响数据的采集。本实施例中设置冷光源50提供光线，从而消除外界光线的影响。
进一步地，为避免冷光源50自身原因或者其他原因导致光线不均匀，本实施例中还可以包括与冷光源50相连的恒流驱动电路60，恒流驱动电路60还与所述电池10相连，调整冷光源50电流，从而使得冷光源50提供的光线均匀。
在具体实施中唤醒装置还可以包括蓝牙通信模块、显示屏和红外线体温传感器等。
本发明进一步提供一种唤醒方法。
参照图5，图5为本发明唤醒方法第一实施例的流程示意图。
在本实施例中，该唤醒方法包括：
步骤S10，获得用户的脉搏数据；
步骤S20，根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据；
步骤S30，根据所述呼吸数据判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压对用户进行电刺激，以刺激唤醒用户。
本发明可以基于上述电路图实现，具体实施中还可以将本发明用于在其他电路中，比如图1中检测电路可以为医疗设备。本发明可以实时获取用户的脉搏数据，本实施例中将本发明应用于智能手环中，通过光敏二极管获得用户的脉搏数据。
由于一般人的心率、脉搏和呼吸都息息相关，相互间有内在联系，存在呈比例、相对稳定在一定范围之内等规律。从而可以根据获得的用户脉搏数据进行分析获得用户的呼吸数据。然后根据获得的呼吸数据判断用户的呼吸状态。当判断到用户的呼吸状态为呼吸暂停时，进行电刺激用户，从而唤醒用户。
如果将本发明用于在智能手环中时，由于智能手环一般只需较低的电压即可工作，一般为3.3V电压。如果采用较低的电压直接电刺激用户，对用户刺激较小，可能不会起作用。因此本实施例中在判断到用户呼吸暂停时，处理器将输出的电压进行升压，比如将输出的电压升压为50V，然后输出。本领域技术人员可知，输出电压采用较高的电压电刺激用户时，需要控制电刺激时间，从而可以保证用户安全。
具体地，参阅图6，产生脉冲电压对用户进行电刺激的过程可以包括：
步骤S31，产生持续时间为第一预设时间的正电荷形成正脉冲；
步骤S32，产生持续时间为第二预设时间的负电荷形成负脉冲。
由于用户受到电刺激后，用户一般会出现一些不良反应，用户会感觉很不舒服。为消除用户出现的不良反应，本实施例中，在进行电刺激时，先输出第一预设时间的正脉冲，然后输出持续时间为第二预设时间的负电，从而抵消用户体内的残留正脉冲，进而消除用户由于受到电刺激带来的不良反应。由于人体在收到正脉冲电刺激时，会消耗部分正电荷，因此为避免人体带有过多的负电荷，造成不良影响，负电荷所对应的电压绝对值会小于正电荷所对应的电压绝对值。进一步地，所述负电荷所对应的电压值随着时间增加变大。具体地，参阅图7，本实施例中一个脉冲电压时间为200us，先输出的正脉冲所对应的电压为50V，然后输出的负脉冲所对应的电压值为-35V，负脉冲随时间增加而变大，也就是逐渐变为0V。当然具体实施中可以输出更大的电压值。
本发明唤醒装置包括：检测电路、处理器、电池和电刺激电路，所述处理器分别与所述检测电路、电池、电刺激电路相连，所述电池还分别与所述检测电路和电刺激电路相连，所述处理器用于通过所述检测电路检测用户的脉搏数据；所述处理器还用于根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据，并判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压通过所述电刺激电路对用户进行电刺激，以唤醒用户。通过上述方式，本发明通过检测电路在检测到用户脉搏数据，根据用户的脉搏数据判断到用户呼吸暂停时，进行电刺激，从而唤醒用户，能够保证用户的人身安全。
参照图8，图8为本发明唤醒方法第二实施例的流程示意图
基于本发明唤醒方法第一实施例，所述方法还包括：
步骤S40，当用户呼吸恢复正常状态时，停止产生脉冲电压。
在电刺激用户后，根据实时获取的用户脉搏数据获得呼吸数据，判断用户的呼吸状态，如果用户由呼吸暂停恢复正常状态，则停止产生脉冲电压。当然也可以在电击预设次数后，停止产生脉冲电压。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，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 (10)
1.一种唤醒装置，其特征在于，所述唤醒装置包括：检测电路、处理器、电池和电刺激电路，所述处理器分别与所述检测电路、电池、电刺激电路相连，所述电池还分别与所述检测电路和电刺激电路相连，
所述处理器用于通过所述检测电路检测用户的脉搏数据；
所述处理器还用于根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据，并判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压通过所述电刺激电路对用户进行电刺激，以唤醒用户。
2.如权利要求1所述的唤醒装置，其特征在于，所述电刺激电路包括：升压电路和电极，所述升压电路与所述处理器相连，
所述升压电路用于对电池输出的电压进行升压，并通过所述电极输出。
3.如权利要求2所述的唤醒装置，其特征在于，所述电刺激电路还包括：连接在所述升压电路和电极之间的逆变器，
所述处理器还用于通过所述逆变器将经过所述升压电路的电压转变为负电。
4.如权利要求1所述的唤醒装置，其特征在于，所述检测电路包括：
光敏二极管、电流转电压电路和模拟信号放大器，所述电流转电压电路的输入端与所述光敏二极管相连，输出端与所述模拟信号放大器的输入端相连；
所述模拟信号放大器的输出端与所述处理器相连，所述模拟信号放大器还和所述电池相连，所述电流转电压电路还与所述电池相连。
5.如权利要求1所述的唤醒装置，其特征在于，所述唤醒装置还包括：冷光源和输出端与所述冷光源相连的恒流驱动电路，所述恒流驱动电路的输入端与所述处理器相连，
所述冷光源和恒流驱动电路还分别与所述电池相连。
6.一种唤醒方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获得用户的脉搏数据；
根据所述脉搏数据获得用户的呼吸数据；
根据所述呼吸数据判断用户是否呼吸暂停，当用户呼吸暂停时，产生脉冲电压对用户进行电刺激，以刺激唤醒用户。
7.如权利要求6所述的唤醒方法，其特征在于，所述产生脉冲电压对用户进行电刺激的步骤包括：
产生持续时间为第一预设时间的正电荷形成正脉冲；
产生持续时间为第二预设时间的负电荷形成负脉冲。
8.如权利要求7所述的唤醒方法，其特征在于，所述正脉冲所对应的电压绝对值大于所述正脉冲所对应的电压绝对值。
9.如权利要求7所述的唤醒方法，其特征在于，所述正脉冲所对应的电压值随着时间增加变大。
10.如权利要求6所述的唤醒方法，其特征在于，所述唤醒方法还包括：
当用户呼吸恢复正常状态时，停止产生脉冲电压。
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