CN107478333A - 具有红外热释电传感器的智能穿戴设备及其穿戴检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于智能穿戴设备技术领域，公开了一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备及其穿戴检测方法。智能穿戴设备包括智能穿戴设备本体，智能穿戴设备本体连接有红外热释电传感器，红外热释电传感器具有探测单元，探测单元连接有用于判断电压或电压对应的数值是否大于预设值的判断单元。智能穿戴设备穿戴检测方法采用上述的智能穿戴设备。本发明所提供的一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备及其穿戴检测方法，红外热释电传感器具有用于将人体辐射的红外线转变为电压信号的探测单元，红外热释电传感器越靠近人体，其所接收到人体辐射的红外线越强，从而精准地判断智能穿戴设备是否已穿戴(佩戴)于人体，可以有效避免误判，可靠性佳。
Description
技术领域
本发明属于智能穿戴设备技术领域，尤其涉及一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备及其穿戴检测方法。
背景技术
目前的智能穿戴产品，例如智能手表(电话手表、智能手环)等穿戴检测方式通常为红外距离传感器感应手表到被测物的距离，同时结合体表温度检测或环境光强度进行穿戴检测的方法。现有技术中这种技术方案无法检测到与其接触的物质是否具有生命体征，故无法判断与手表接触的是否为人体皮肤，当手表平放在台面上时可能会被判定为佩戴状态，存在误判的可能，可靠性欠佳。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备及其穿戴检测方法，其可精准地判断智能穿戴设备是否已穿戴(佩戴)于人体，可靠性佳。
本发明的技术方案是：一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，包括智能穿戴设备本体，所述智能穿戴设备本体连接有红外热释电传感器，所述红外热释电传感器具有用于将人体辐射的红外线转变为电压信号的探测单元，所述探测单元连接有用于判断电压或电压对应的数值是否大于预设值的判断单元。
可选地，所述红外热释电传感器的前方设置有用于仅使波长为9至10μm的红外线电磁波通过的滤波片。
可选地，所述滤波片为干涉滤波片。
可选地，所述干涉滤波片的前方设置有用于将人体红外线聚焦的聚焦透镜。
可选地，所述聚焦透镜为菲涅尔透镜。
可选地，所述智能穿戴设备为智能手表、智能眼镜或智能服装。
可选地，所述探测单元电连接有用于将电压信号放大的场效应管模块。
可选地，所述场效应管模块连接有用于将模拟信号转换为数字信号的模数转换模块，所述模数转换模块电连接于所述判断单元。
可选地，所述智能穿戴设备本体具有与人体相向或接触的接触面，所述红外热释电传感器设置于所述接触面处。
本发明还提供了一种智能穿戴设备穿戴检测方法，采用上述的智能穿戴设备，包括以下步骤：
智能穿戴设备中红外热释电传感器接收人体辐射的红外线；
红外热释电传感器中的探测单元根据人体所辐射红外线的强度按预设关系转化为电压信号；
智能穿戴设备中的判断单元判断电压信号是否大于预设的阈值。
本发明所提供的一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备及其穿戴检测方法，红外热释电传感器具有用于将人体辐射的红外线转变为电压信号的探测单元，红外热释电传感器越靠近人体，其所接收到人体辐射的红外线越强，探测单元所输出的电压值越高，电压值高于预设的阈值，则可以判断智能穿戴设备已穿戴于人体，若电压值未高于预设的阈值，则可以判断智能穿戴设备未穿戴于人体，从而精准地判断智能穿戴设备是否已穿戴(佩戴)于人体，可以有效避免误判，可靠性佳。
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是本发明实施例提供的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备的立体分解示意图；
图2是本发明实施例提供的智能穿戴设备穿戴检测方法的流程示意图。
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，对本发明进行进一步详细说明。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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1所示，本发明实施例提供的一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，包括智能穿戴设备本体1，所述智能穿戴设备本体1连接有红外热释电传感器2。所述红外热释电传感器2具有用于将人体辐射的红外线转变为电压信号的探测单元，所述探测单元连接有用于判断电压或电压对应的数值是否大于预设值的判断单元，判断单元可与预设的值进行对比，探测单元和判断单元可以独立设置，也可以集成式设置于同一器件或电路板上。判断单元可以直接对电压值进行判断，也可以对电压值转换后的数值进行判断。红外热释电传感器2越靠近人体，其所接收到人体辐射的红外线越强，探测单元所输出的电压值越高，电压值高于预设的阈值，则可以判断智能穿戴设备已穿戴于人体，若电压值未高于预设的阈值，则可以判断智能穿戴设备未穿戴于人体，故通过设置红外热释电传感器2，结合判断单元，若电压值高于预设的阈值，可以精准地判断智能穿戴设备是否已穿戴(佩戴)于人体，可以有效避免误判，可靠性佳。
具体地，所述红外热释电传感器2的前方设置有用于仅使波长为9至10μm的红外线电磁波通过的滤波片，以将灯光、阳光等其它红外辐射波过滤，以避免干扰，利于进一步提高检测可靠性。
具体地，所述滤波片可以为干涉滤波片，利用干涉原理只使特定光谱范围(波长为9至10μm的红外线电磁波)的光通过，可由多层薄膜构成。。
具体地，所述干涉滤波片的前方设置有用于将人体红外线聚焦的聚焦透镜，以降低功耗。
具体应用中，所述聚焦透镜可以为菲涅尔透镜，菲涅尔透镜的镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，以提高探测接收灵敏度。当人体从透镜前经过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使红外热释电传感器2接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。
具体应用中，所述智能穿戴设备为智能手表、智能眼镜或智能服装等。
具体地，所述探测单元电连接有用于将电压信号放大的场效应管模块，以提高检测的可靠性。
具体地，所述场效应管模块连接有用于将模拟信号转换为数字信号的模数转换模块(A/D转换模块)，所述模数转换模块电连接于所述判断单元。探测单元将人体辐射的红外线转变为电压信号，场效应管模块将电压信号放大，模数转换模块将放大后的电压信号转换为数字信号，判断单元对数字信号的数值进行判断，其精准度高，不易误判。
具体地，所述智能穿戴设备本体1具有与人体相向或接触的接触面，所述红外热释电传感器2设置于所述接触面处。菲涅尔透镜(聚焦透镜)可以平齐于智能穿戴设备本体1的平面，也可于凸出于或凹于智能穿戴设备本体1的表面。
如图2所示，本发明实施例还提供了一种智能穿戴设备穿戴检测方法，采用上述的智能穿戴设备，包括以下步骤：
系统开始S101，
微控制单元(Microcontroller Uni t，MCU)初始化S102。
智能穿戴设备中红外热释电传感器2开始工作S103，接收人体辐射的红外线；
红外热释电传感器2中的探测单元根据人体所辐射红外线的强度按预设关系转化为电压信号，模数转换模块(A/D转换模块)将电压信号转换成数字信号S104；
智能穿戴设备中的判断单元判断电压信号(对应的数字信号数值)是否大于预设的阈值S105，若大于预设的阈值，则判断智能穿戴设备处于穿戴状态S106，若不大于预设的阈值，则判断智能穿戴设备未处于穿戴状态，智能穿戴设备中红外热释电传感器2继续开始工作。
具体应用中，预设的阈值可以设置有至少两个档位，用户可以选择合适的预设的阈值，判断是否处于穿戴状态的灵敏度可以调节，更便于用户的使用。
本发明实施例所提供的一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备及其穿戴检测方法，制造红外热释电传感器2中探测单元的高热电材料是一种广谱材料，它的探测波长范围为0.2-20μm，通过红外热释电传感器2，感测人体发出的9至10μm波长的红外波，实现手表等穿戴产品是否处于佩戴状态的检测。该方案实现了对人体生命体征的感测，可大大降低对佩戴状态误判的可能性，可靠性高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，包括智能穿戴设备本体，其特征在于，所述智能穿戴设备本体连接有红外热释电传感器，所述红外热释电传感器具有用于将人体辐射的红外线转变为电压信号的探测单元，所述探测单元连接有用于判断电压或电压对应的数值是否大于预设值的判断单元。
2.如权利要求1所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述红外热释电传感器的前方设置有用于仅使波长为9至10μm的红外线电磁波通过的滤波片。
3.如权利要求2所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述滤波片为干涉滤波片。
4.如权利要求3所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述干涉滤波片的前方设置有用于将人体红外线聚焦的聚焦透镜。
5.如权利要求5所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述聚焦透镜为菲涅尔透镜。
6.如权利要求1至5中任一项所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述智能穿戴设备为智能手表、智能眼镜或智能服装。
7.如权利要求1至5中任一项所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述探测单元电连接有用于将电压信号放大的场效应管模块。
8.如权利要求7所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述场效应管模块连接有用于将模拟信号转换为数字信号的模数转换模块，所述模数转换模块电连接于所述判断单元。
9.如权利要求1至5中任一项所述的具有红外热释电传感器的智能穿戴设备，其特征在于，所述智能穿戴设备本体具有与人体相向或接触的接触面，所述红外热释电传感器设置于所述接触面处。
10.一种智能穿戴设备穿戴检测方法，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的智能穿戴设备，包括以下步骤：
智能穿戴设备中红外热释电传感器接收人体辐射的红外线；
红外热释电传感器中的探测单元根据人体所辐射红外线的强度按预设关系转化为电压信号；
智能穿戴设备中的判断单元判断电压信号是否大于预设的阈值。
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