CN109009010A - 续航能力较长的智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种续航能力较长的智能眼镜，其要点是：包括眼镜、信息处理装置、脉搏传感器和三轴加速度传感器；脉搏传感器与信息处理装置电连接；脉搏传感器用于检测脉搏；脉搏传感器有2个，2个脉搏传感器对称设置在眼镜的鼻托与人体接触的相应位置上；信息处理装置固定设置在眼镜的鼻梁处，用于检测、处理脉搏信号，从而分析计算得出当前脉搏检测结果；三轴加速度传感器用于检测判断使用者当前所处运动状态。

Description

续航能力较长的智能眼镜

技术领域

本发明涉及可穿戴智能设备领域，具体是一种用于监测人体脉搏的智能眼镜。

背景技术

据我国卫生部门发布的有关全国疾病状况的最新评估报告显示：心血管疾病已成为首要致死原因。同时，随着社会老龄化现象的加剧和人民生活压力的剧增，各类心血管疾病处于高发态势，并且发病年龄也明显呈现出低龄化的趋势。因此，实时监测脉搏，随时了解自身身体状况，对于人们及时预防各类心血管疾病的发生并有效缓解心血管疾病带来的各种困扰，有着十分重要的意义。

基于此，各种脉搏监测装置应运而生，尤其是近年来可穿戴设备的兴起与发展，更是进一步推动了该类装置与算法的成熟与完善。目前市场上主流的搭载脉搏测量功能的可穿戴手环大多基于人体腕部的桡动脉使用光电体积法实现脉搏的测量，用户可配合APP使用该手环，实现当前脉搏的测量。这类手环除因脉搏测量原理及脉搏传感器选择导致的续航能力差、易受外界光源影响等缺陷，还存在以下问题：

1.需要用户在APP上完成相关操作后，才可触发监测功能，不可实现脉搏的自动监测，在脉搏检测过程中，要求用户手掌朝下，手腕保持水平固定不动，用户的活动受到限制，在一定程度上影响了用户正常的工作生活效率，使用不便。

2.手环在每次触发后仅启动一次脉搏检测功能，不可持续监测用户脉搏，不能及时发现心血管疾病的突发与恶化，无法起到有效预防作用。

3.此类手环设备的脉搏监测功能是基于手环背部的凸起部分实现的，为保证测量结果的准确度，需用户紧贴皮肤佩戴，舒适度较差，影响用户体验，甚至会引起不适感。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，续航能力较长的能实时监测用户脉搏的智能眼镜。

实现本发明目的的基本技术方案是：一种续航能力较长的智能眼镜，其结构特点是：包括眼镜、信息处理装置、脉搏传感器和三轴加速度传感器；脉搏传感器与信息处理装置电连接；脉搏传感器用于检测脉搏；脉搏传感器有2个，2个脉搏传感器对称设置在眼镜的鼻托与人体接触的相应位置上；信息处理装置固定设置在眼镜的鼻梁处，用于检测、处理脉搏信号，从而分析计算得出当前脉搏检测结果；三轴加速度传感器用于检测判断使用者当前所处运动状态。

以上述基本技术方案为基础的技术方案是：还包括温度传感器；温度传感器与信息处理装置电连接；温度传感器设置在眼镜镜腿后部内侧与用户皮肤相接触的相应位置上，用于检测眼镜是否处于佩戴状态。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：还包括USB接口；USB接口设置在眼镜镜腿的外侧前部上；所述信息处理装置包括数据存储模块、无线通信模块、充电电池模块和数据处理模块；数据存储模块用于存储脉搏监测结果；数据处理模块用于对脉搏传感器输出的脉搏信号进行处理，得出每分钟脉搏次数；信息处理装置将监测结果通过无线通信模块发送至与系统绑定的移动终端；充电电池用于智能眼镜的供电；USB接口用于外部电源通过该USB接口对智能眼镜的充电电池充电。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：还包括语音提示模块；语音提示模块用于提醒用户调整眼镜位置或初始化脉搏测量功能从而得到有效准确的脉搏信号。

本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的智能眼镜结构简单，成本低廉，实用性强，充分利用了人体的鼻背动脉及内眦动脉对称的分布在鼻梁两侧的生物特征，将眼镜作为脉搏测量的载体，将脉搏传感器安装固定于眼镜的鼻托处，使用时紧贴在用户鼻梁上，不影响用户正常生活，用户体验好，且实现了对用户脉搏信号的自动持续监测，并得出准确的实时反馈结果，帮助用户实时掌握自身脉搏这一重要健康数据，从而起到有效预防心血管疾病的发生及恶化作用，为用户科学健康地生活提供依据。智能眼镜设有三轴加速度传感器，能根据三轴加速度传感器监测的数据判断用户是否处于运动状态，当用户未佩戴智能眼镜时，智能眼镜进入低功耗状态，提高智能眼镜续航能力。

(2)本发明的智能眼镜的脉搏传感器不易受环境光干扰，测量精度较高。

(3)本发明的智能眼镜设有温度传感器，能根据温度传感器监测的数据判断用户是否处于佩戴智能眼镜，当用户未佩戴智能眼镜时，智能眼镜进入低功耗状态，提高智能眼镜续航能力。

(4)本发明的智能眼镜设有充电电池，并可通过USB接口进行充电，免去了用户更换电池的烦恼，而且充电方便，通用性强。

(5)本发明的智能眼镜设有语音提示模块，便于及时提醒用户合理佩戴眼镜，确保监测数据准确。

(6)本发明的智能眼镜设有无线通信模块，能将监测数据发送至用户与系统绑定的移动终端，而且用户通过该移动终端能对眼镜进行相应的设置。

(7)本发明的智能眼镜监测脉搏的方法，可在低功耗状态下对设备进行有效持续地监测，当监测到用户佩戴该智能眼镜，并处于非运动状态时，进行脉搏监测，并判断用户佩戴是否正确，脉搏数据是否合理，确保了用户能及时获得脉搏数据，且保证用户得到的脉搏数据准确可靠。

(8)本发明智能眼镜监测脉搏的方法可在检测到两脉搏传感器采集到的脉搏信号不一致时，生成相应的语音提示信息，提醒用户调整眼镜位置，以进行有效准确地测量；当检测到两脉搏传感器采集到的脉搏信号不在合理正常的人体脉搏值域内时，生成语音提示信息，提醒用户初始化脉搏测量功能，以得到合理准确的测量结果，设备使用可靠性大大提高。

(9)本发明智能眼镜监测脉搏的方法可以由用户根据自身需要通过绑定的移动终端设定脉搏监测时间的间隔，有利于提高智能眼镜的续航能力。

附图说明

图1为本发明的智能眼镜的结构示意图；

图2为信息处理模块的结构框图；

图3为智能眼镜监测脉搏的方法流程图。

附图中的标号为：

眼镜1、信息处理装置2、脉搏传感器3、温度传感器4、USB接口5。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。以用户佩戴眼镜时的方位进行描述，具体参见图1，也即图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，图1所朝的一方为后方，背离图1的一方为前方。

(实施例1)

见图1至图3，本发明的智能眼镜包括眼镜1、信息处理装置2、脉搏传感器3、温度传感器4和USB接口5。

信息处理装置2固定设置在眼镜1的鼻梁处，用于检测、处理脉搏信号，从而分析计算得出当前脉搏检测结果，并将监测结果通过无线通信方式发送至与系统绑定的移动终端。

见图2，所述信息处理装置2包括三轴加速度传感器2-1、数据存储模块2-2、无线通信模块2-3、语音提示模块2-4、充电电池模块2-5和数据处理模块2-6。

三轴加速度传感器2-1采用Risym厂商的MPU6050模块，所述三轴加速度传感器2-1用于检测判断使用者当前所处运动状态。数据存储模块2-2采用TELESKY厂商的Micro SD卡模块，数据存储模块2-2用于存储脉搏监测结果以及运行脉搏监测方法。无线通信模块2-3采用华为厂商的ME909S-821 4G无线通信模块。无线通信模块2-3用于发送脉搏监测数据。语音提示模块2-4采用TELESKY厂商的ISD1820录音语音模块，语音提示模块2-4用于提醒用户调整眼镜位置或初始化脉搏测量功能从而得到有效准确的脉搏信号。充电电池2-5用于智能眼镜的供电，充电电池采用锂电池，本实施例采用桥田厂商的TP4056 1A锂电池充电与保护一体板。数据处理模块2-6采用Risym厂商的ESP8266模块产品。数据处理模块2-6用于对脉搏传感器3输出的脉搏信号进行处理，得出每分钟脉搏次数。

三轴加速度传感器2-1与充电电池2-5电连接，与数据处理模块2-6信息流信号连接。数据存储模块2-2与充电电池2-5电连接，与数据处理模块2-6信息流信号连接。无线通信模块2-3与充电电池2-5电连接，与数据处理模块2-6信息流信号连接。语音提示模块2-4与充电电池2-5电连接，与数据处理模块2-6信息流信号连接。数据处理模块2-6与充电电池2-5电连接，与三轴加速度传感器2-1、数据存储模块2-2、无线通信模块2-3和语音提示模块2-4信息流信号连接。

脉搏传感器3用于检测脉搏，本实施例采用罗姆公司的型号为BH1790GLC的脉搏传感器。脉搏传感器3有2个，2个脉搏传感器3对称设置在眼镜1的鼻托与人体接触的相应位置上。

温度传感器4设置在眼镜1镜腿后部内侧与用户皮肤相接触的相应位置上，用于检测眼镜是否处于佩戴状态。

USB接口5用于外部电源通过该USB接口对智能眼镜的充电电池2-5充电，本实施例的USB接口5采用Micro USB接口，USB接口5设置在眼镜镜腿的外侧前部上。

脉搏传感器3与信息处理装置2电连接；温度传感器4与信息处理装置2电连接；USB接口5与信息处理装置2电连接。

见图3，上述实施例所述智能眼镜监测脉搏的方法包括以下步骤：

201)根据温度传感器4的输出值是否处于设定的人体温度区间35℃至40℃，进而判断用户是否佩戴智能眼镜，若是则进入脉搏自动监测模式，执行步骤202)，若否则自动进入低功耗状态并执行步骤201)；

202)检测距离上次脉搏监测时间是否超过预设值(用户通过绑定的移动终端可以设定脉搏监测时间的间隔)，若是则执行步骤203)，若否则自动进入低功耗状态并执行步骤202)；

203)根据三轴加速度传感器2-1的当前输出值是否大于阈值A，进而判断用户是否处于运动状态，若是则自动进入低功耗状态，倒计时下次检测时间1分钟至5分钟，用户可以根据实际需要进行设置，倒计时结束，执行步骤203)，若否则执行步骤204)；

204)信息处理装置2得到两脉搏传感器3输出的当前脉搏监测结果X1、X2；

205)判断两监测结果绝对误差|X1-X2|是否小于阈值ΔX，若否执行步骤206)，若是则执行步骤207)；

206)信息处理装置2生成提示用户调整眼镜位置，正确佩戴眼镜的语音信息并通过语音提示模块播放，倒计时3至10秒，倒计时结束后执行步骤203)；

207)判断两监测结果的平均值[(X1+X2)/2]是否不小于阈值X0，若是则执行步骤209)，若否则执行步骤208)；

208)生成提示用户智能眼镜当前脉搏检测结果不在合理范围，建议初始化脉搏监测功能的语音信息并通过语音提示模块播放，倒计时3至10秒，倒计时结束后执行步骤203)；

209)信息处理装置2储存脉搏测量平均值X，并通过无线通信技术将结果发送至与系统绑定的移动终端，其中，脉搏测量平均值X由公式X＝(X1+X2)/2计算得出，操作完成后执行步骤201)。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种续航能力较长的智能眼镜，其特征在于：包括眼镜、信息处理装置、脉搏传感器和三轴加速度传感器；脉搏传感器与信息处理装置电连接；脉搏传感器用于检测脉搏；脉搏传感器有2个，2个脉搏传感器对称设置在眼镜的鼻托与人体接触的相应位置上；信息处理装置固定设置在眼镜的鼻梁处，用于检测、处理脉搏信号，从而分析计算得出当前脉搏检测结果；三轴加速度传感器用于检测判断使用者当前所处运动状态。

2.根据权利要求1所述的续航能力较长的智能眼镜，其特征在于：还包括温度传感器；温度传感器与信息处理装置电连接；温度传感器设置在眼镜镜腿后部内侧与用户皮肤相接触的相应位置上，用于检测眼镜是否处于佩戴状态。

3.根据权利要求1所述的续航能力较长的智能眼镜，其特征在于：还包括USB接口；USB接口设置在眼镜镜腿的外侧前部上；所述信息处理装置包括数据存储模块、无线通信模块、充电电池模块和数据处理模块；数据存储模块用于存储脉搏监测结果；数据处理模块用于对脉搏传感器输出的脉搏信号进行处理，得出每分钟脉搏次数；信息处理装置将监测结果通过无线通信模块发送至与系统绑定的移动终端；充电电池用于智能眼镜的供电；USB接口用于外部电源通过该USB接口对智能眼镜的充电电池充电。

4.根据权利要求1至3之一所述的续航能力较长的智能眼镜，其特征在于：还包括语音提示模块；语音提示模块用于提醒用户调整眼镜位置或初始化脉搏测量功能从而得到有效准确的脉搏信号。