CN111528869A - 一种健康管理方法、装置及可穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种健康管理方法，该方法中，在获取到佩戴者的生物信息后，会根据生物信息确定佩戴者的情绪，然后基于情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，以对佩戴者的脑电波进行干预，进而实现对情绪的调节，控制激素水平的分泌，减小不良情绪对身体的伤害。本发明还公开了一种健康管理装置及可穿戴设备，具有与上述健康管理方法相同的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及健康管理技术领域，特别是涉及一种健康管理方法、装置及可穿戴设备。
背景技术
目前市面上穿戴类设备的种类多样，功能也越来越多。例如运动手环除了用来记录运动、睡眠情况等数据，还能用来进行情绪识别，但是现有的手环在识别情绪后只是进行了情绪提醒，对于不良情绪没有针对性的应对措施。
发明内容
本发明的目的是提供一种健康管理方法、装置及可穿戴设备，实现了对情绪的调节，控制激素水平的分泌，减小不良情绪对身体的伤害。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种健康管理方法，应用于可穿戴设备，包括：
获取佩戴者的生物信息；
基于所述生物信息确定佩戴者的情绪；
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，以对佩戴者的脑电波进行干预。
优选地，所述生物信息包括体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率中的一种或多种的组合。
优选地，基于所述生物信息确定佩戴者的情绪，包括：
将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值；
确定所述情绪值所属的预设情绪区间，并将所述所属的预设情绪区间对应的的情绪类型确定为佩戴者的情绪；
其中，各个生物信息对应的比例系数的总和等于1。
优选地，所述生物信息还包括运动信息；
将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值之前，还包括：
基于所述运动信息判断佩戴者是否处于运动状态；
若是，降低所述心率、血压、血氧及体温对应的的比例系数，提升所述语音的响度和频率对应的比例系数；
否则，直接进入将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值的步骤。
优选地，确定所述情绪值所属的预设情绪区间，并将所述所属的预设情绪区间对应的的情绪类型确定为佩戴者的情绪之后，还包括：
判断所述情绪值是否位于所属的预设情绪区间中的提示区间，若是，控制提示装置发出情绪调整提示信息。
优选地，基于所述情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，包括：
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出频率等于所述脑电波的频率的补偿电压。
优选地，所述情绪为愤怒；
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出所述频率的补偿电压，包括：
控制所述电极向佩戴者输出频率等于所述脑电波的频率、幅值为预设愤怒幅值的负电压。
优选地，所述情绪为失落；
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出所述频率的补偿电压，包括：
控制所述电极向佩戴者输出频率等于所述脑电波的频率、幅值为预设失落幅值的正电压。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种健康管理装置，应用于可穿戴设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述健康管理方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种可穿戴设备，包括如上述所述的健康管理装置，还包括电极、用于采集佩戴者的生物信息的生物信息采集模块及为所述健康管理装置、所述电极及所述生物信息采集模块供电的供电模块。
本发明提供了一种健康管理方法，该方法中，在获取到佩戴者的生物信息后，会根据生物信息确定佩戴者的情绪，然后基于情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，以对佩戴者的脑电波进行干预，进而实现对情绪的调节，控制激素水平的分泌，减小不良情绪对身体的伤害。
本发明还提供了一种健康管理装置及可穿戴设备，具有与上述健康管理方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和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为本发明提供的一种健康管理方法的过程流程图；
图2为本发明提供的一种不同情绪下的脑电波的电压图；
图3为本发明提供的一种电极针对不同情绪生成的脑电波补偿电压图；
图4为本发明提供的一种电压补偿之后的脑电波的电压图；
图5为本发明提供的一种健康管理装置的结构示意图；
图6为本发明提供的一种可穿戴设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种健康管理方法、装置及可穿戴设备，实现了对情绪的调节，控制激素水平的分泌，减小不良情绪对身体的伤害。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明提供的一种健康管理方法的过程流程图。
该方法应用于可穿戴设备，包括：
S11：获取佩戴者的生物信息；
S12：基于生物信息确定佩戴者的情绪；
S13：基于情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，以对佩戴者的脑电波进行干预。
申请人考虑到用户在处于不同的情绪下时，用户的一些生物信息是不同的，其中，这里的生物信息指的是反映生物运动状态和方式的信息，例如用户在愤怒或者生气时心率、血压等生物信息会偏高，在失落时心率、血压等生物信息会偏低，可见，用户的生物信息能够反映出用户的情绪。在应用时，可以选择情绪不同时数值变化较大的生物信息来确定佩戴者的情绪，以提高情绪确定的精度。此外，人的情绪状态受脑电波影响，用户在不同的情绪状态下，脑电波的波动幅度也即幅值是不同的，因此，对脑电波进行干预便可实现对情绪的干预。
基于此，本申请中，首先获取可穿戴设备佩戴者的生物信息，然后通过生物信息来确定佩戴者的情绪，在确定情绪后，便可基于该情绪控制电极向佩戴者输出相应的的补偿电压，也即电极向佩戴者放电，对佩戴者的皮肤进行刺激以影响脑电波，从而实现对该情绪下的脑电波进行干预，进而实现对佩戴者情绪的干预，控制激素水平的分泌，减小不良情绪对身体的伤害。
需要说明的是，在实际应用中，通常对不良情绪进行干预，这里的不良情绪包括失落、愤怒等。此外，考虑到不同的情绪下用户的脑电波的幅值是不同的，因此，补偿电压在不同的情绪下也是不同的，在应用时，可以以将用户的情绪调整为目标情绪为约束条件来设置补偿电压，其中，这里的目标情绪可以但不仅限为平静。例如，在用户的脑电波的幅值过大时，则可以通过电极输出相应幅值的负电压来减小脑电波的幅值；在用户的脑电波的幅值过小时，则可以通过电极输出相应幅值的正电压来增大脑电波的幅值，其中，本申请中默认用户的脑电波的幅值为正。
综上，本发明提供了一种健康管理方法，该方法通过主动干预的方式进行调节。具体地，在获取到佩戴者的生物信息后，会根据生物信息确定佩戴者的情绪，然后基于情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，以对佩戴者的脑电波进行干预，进而实现对情绪的调节，控制激素水平的分泌，减小不良情绪对身体的伤害，情绪调节的效果显著。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选地实施例，生物信息包括体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率中的一种或多种的组合。
具体地，若将用户的情绪分为失落、平静、兴奋及愤怒四种基本情绪，则在各情绪与生物信息之间存在如下关系：
在情绪为失落时，体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率的数值通常较低；
在情绪为平静时，体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率的数值通常在正常范围内；
在情绪为兴奋时，体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率的数值通常较大；
在情绪为愤怒时，体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率的数值通常较大，其中，情绪为愤怒时的心率的数值通常分别比情绪为兴奋时的心率的数值大，也即在其他生物信息差不多的情况下，可以通过心率将兴奋和愤怒区分开来。
可见，在不同的情绪下，生物信息的数值通常是不同的，为提高情绪确定的精度，通常情况下选择多个生物信息进行综合考虑，从而确定佩戴者的情绪。
当然，这里的生物信息并不仅限于上述几种，还可以选择其他类型的生物信息，本申请在此不作特别的限定。
作为一种优选地实施例，基于生物信息确定佩戴者的情绪，包括：
将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值；
确定情绪值所属的预设情绪区间，并将所属的预设情绪区间对应的的情绪类型确定为佩戴者的情绪；
其中，各个生物信息对应的比例系数的总和等于1。
为了提高情绪确定的精度，通常选择多个生物信息进行综合考虑，考虑到不同的生物信息的数值范围不同，且不同的生物信息对情绪的影响可能也不同，为了进一步提高情绪确定的精度，本申请还为各个影响因素设置了对应的比例系数，其中，各个生物信息对应的比例系数的和为1。以生物信息包括体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率为例，则在实际应用中，可以以血压、心率、语音的响度和频率为主，血氧、体温为辅，也即将血压、心率、语音的响度和频率的比例系数大一些，血氧、体温的比例系数小一些。此外，还预先设置各个情绪对应的预设情绪区间，通常情况下，各区间数值从小到大分别为：失落、平静、兴奋及愤怒，例如失落、平静、兴奋及愤怒对应的区间可以但不仅限为[0,40]、[40,60]、[61,80]及[81,100]。
基于此，在获取到各个生物信息后，将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，再将各个乘积相加得到情绪值，然后确定情绪值所属的预设情绪区间，则所属的预设情绪区间对应的的情绪类型确定为佩戴者的情绪。可见，通过该种方式能够较为准确地基于生物信息确定佩戴者的情绪，简单可靠。作为一种优选地实施例，生物信息还包括运动信息；
将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值之前，还包括：
基于运动信息判断佩戴者是否处于运动状态；
若是，降低心率、血压、血氧及体温对应的的比例系数，提升语音的响度和频率对应的比例系数；
否则，直接进入将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值的步骤。
考虑到用户在运动时，心率、血压、血氧及体温的数值也通常分别比平静时的各参数的数值大，为了避免将用户的运动状态误判为愤怒并对用户进行情绪干预，本实施例在计算情绪值前还会考虑用户当前是否在运动。
具体地，在获取生物信息时还会获取运动信息，然后基于运动信息判断佩戴者是否处于运动状态，若判定佩戴者处于运动状态，则降低心率、血压、血氧及体温对应的的比例系数，并提升语音的响度和频率对应的比例系数，以便后续基于调整后的比例系数确定情绪值；否则，则判定佩戴者没有处于运动状态，此时直接根据默认的比例系数确定情绪值。
可见，本实施例通过降低心率、血压、血氧及体温对应的的比例系数，并提升语音的响度和频率对应的比例系数来减小心率、血压、血氧及体温对情绪值的影响，尽可能地避免将运动状态误判为愤怒，提高了情绪确定的精度。
作为一种优选地实施例，确定情绪值所属的预设情绪区间，并将所属的预设情绪区间对应的的情绪类型确定为佩戴者的情绪之后，还包括：
判断情绪值是否位于所属的预设情绪区间中的提示区间，若是，控制提示装置发出情绪调整提示信息。
在用户过于兴奋或者过于愤怒或者过于失落时，可能会对身体产生危害，为了避免用户的情绪处于极端状态，本实施例中，还会在一些情绪对应的预设情绪区间中设置提示区间，以失落的预设情绪区间对应为[0,40]，兴奋的预设情绪区间对应为[61,80]，愤怒的预设情绪区间对应为[81,100]为例，则可以将失落的提示区间设置为[0,20]，将兴奋的提示区间设置为[75,80]，将愤怒的提示区间设置为[90,100]。
基于此，在确定佩戴者的情绪之后，还判断情绪值是否位于所属的预设情绪区间中的提示区间，若是，控制提示装置发出情绪调整提示信息。可见，通过该种方式能够提醒用户及时调整自己的心态和情绪，对情绪管控和健康管理大有益处。
作为一种优选地实施例，基于情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，包括：
基于情绪控制电极向佩戴者输出频率等于脑电波的频率的补偿电压。
具体地，人的脑电波的频率基本上是固定的，不同人的脑电波的频率相差很小。为了保证脑电波的干预效果，本实施例中，通过电极输出至佩戴者的补偿电压的频率和脑电波的频率相同，补偿电压的正负及幅值与情绪有关，其中，默认脑电波为正电压。
作为一种优选地实施例，情绪为愤怒；
基于情绪控制电极向佩戴者输出频率的补偿电压，包括：
控制电极向佩戴者输出频率等于脑电波的频率、幅值为预设愤怒幅值的负电压。
作为一种优选地实施例，情绪为失落；
基于情绪控制电极向佩戴者输出频率的补偿电压，包括：
控制电极向佩戴者输出频率等于脑电波的频率、幅值为预设失落幅值的正电压。
请参照图2，图2为本发明提供的一种不同情绪下的脑电波的电压图，其中，纵坐标为uV。
当人处于愤怒等比较偏激的情绪状态下时，脑电波的波动范围比较大，而处于平静状态下时，脑电波相对平稳，在处于失落状态下时，脑电波会处于一个低水平。
请参照图3，图3为本发明提供的一种电极针对不同情绪生成的脑电波补偿电压图，其中，纵坐标为uV。
具体地，在情绪为愤怒时，脑电波活动异常活跃，控制电极输出一个频率等于脑电波的频率、幅值为预设愤怒幅值的负电压；在情绪为平静状态时，由于脑电波相对平稳，电极几乎不对脑电波进行补偿；在情绪为低落状态时，由于脑电波活动水平较低，故控制电极输出一个频率等于脑电波的频率、幅值等于预设失落幅值的正电压来进行干预。
请参照图4，图4为本发明提供的一种电压补偿之后的脑电波的电压图，其中，纵坐标为uV。
当用户处于不同的情绪状态下时，在通过人工干预之后，脑电波基本维持在相近的水平，可见，通过干预可以实现主动的对人体情绪的调控，进而影响激素分泌水平，实现对健康的管理。
综上，本发明可以通过主动干预方式进行情绪调节，通过正负电极的放电，可以产生特定频率的正电压或负电压，对不同情绪下脑电波进行干预，通过正电压增强或者负电压减缓的方式来实现调控的目的。
作为一种优选地实施例，基于生物信息确定佩戴者的情绪之后，还包括：
将情绪及当前时间发送至终端设备和/或云服务器。
具体地，在得到佩戴者的情绪后还可以将佩戴者的情绪及当前时间上传至终端设备和/或云服务器，以便用户实时观看数据，还可以后期下载。此外，这里的终端设备可以但不仅限为手机，后期用户可以通过手机上的APP
(Application，应用程序)直接查看佩戴者的情绪变化。该功能可用于异地对老人，小孩等进行情绪监控。
本发明还提供了一种健康管理系统，应用于可穿戴设备，包括：
获取单元，用于获取佩戴者的生物信息；
情绪确定单元，用于基于生物信息确定佩戴者的情绪；
情绪调节单元，用于基于情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，以对佩戴者的脑电波进行干预。
对于本发明提供的一种健康管理系统的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
请参照图5，图5为本发明提供的一种健康管理装置的结构示意图。
该健康管理装置应用于可穿戴设备，包括：
存储器1，用于存储计算机程序；
处理器2，用于执行计算机程序时实现如上述健康管理方法的步骤。
对于本发明提供的一种健康管理装置的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
请参照图6，图6为本发明提供的一种可穿戴设备的结构示意图，图6以手环为例。
该可穿戴设备包括如上述的健康管理装置，还包括电极、用于采集佩戴者的生物信息的生物信息采集模块及为健康管理装置、电极及生物信息采集模块供电的供电模块。
具体地，本申请中的可穿戴设备在可穿戴设备本体的基础上还集成了生物信息采集装置和电极。健康管理装置、生物信息采集装置设置于主板上，生物信息采集模块可以包括体温检测模块、血压采集、心率检测、血氧采集模块、语音采集模块、运动采集模块中的一个或者多个的组合，其中，语音采集模块可以为麦克风，运动采集模块可以但不仅限为IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)。
具体地，体温检测模块可以为温度传感器，温度传感器实时获取用户的体温，以获取用户体温变化。血压采集、心率检测、血氧采集模块，通过RGB(红、绿、蓝)发光单元、红外发光二极管，发出光线到达人体组织，同时光电二极管接收反射回光线，由于不同组织对同一频率光线的反射效果不同，通过分析反射回光线可以计算出心率值，血液中血氧浓度，血流速度，进而计算出血压值。
电极包括电极-P和电极-N，在实际应用中，可穿戴设备中还可以设置电极电压驱动单元，处理器通过电极电压驱动单元来驱动电极输出相应的补偿电压。
本申请中，可穿戴设备可以为智能指环、智能手环、智能手表、VR(VirtualReality，虚拟现实)、AR(Augmented Reality，增强现实)等，本申请在此不作特别的限定。
对于本发明提供的一种可穿戴设备的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种健康管理方法，应用于可穿戴设备，其特征在于，包括：
获取佩戴者的生物信息；
基于所述生物信息确定佩戴者的情绪；
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，以对佩戴者的脑电波进行干预。
2.如权利要求1所述的健康管理方法，其特征在于，所述生物信息包括体温、血压、血氧、心率、语音的响度和频率中的一种或多种的组合。
3.如权利要求2所述的健康管理方法，其特征在于，基于所述生物信息确定佩戴者的情绪，包括：
将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值；
确定所述情绪值所属的预设情绪区间，并将所述所属的预设情绪区间对应的的情绪类型确定为佩戴者的情绪；
其中，各个生物信息对应的比例系数的总和等于1。
4.如权利要求3所述的健康管理方法，其特征在于，所述生物信息还包括运动信息；
将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值之前，还包括：
基于所述运动信息判断佩戴者是否处于运动状态；
若是，降低所述心率、血压、血氧及体温对应的的比例系数，提升所述语音的响度和频率对应的比例系数；
否则，直接进入将各个生物信息分别与对应的比例系数相乘，并将各个乘积相加得到情绪值的步骤。
5.如权利要求3所述的健康管理方法，其特征在于，确定所述情绪值所属的预设情绪区间，并将所述所属的预设情绪区间对应的的情绪类型确定为佩戴者的情绪之后，还包括：
判断所述情绪值是否位于所属的预设情绪区间中的提示区间，若是，控制提示装置发出情绪调整提示信息。
6.如权利要求1至5任一项所述的健康管理方法，其特征在于，基于所述情绪控制电极向佩戴者输出相应的补偿电压，包括：
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出频率等于所述脑电波的频率的补偿电压。
7.如权利要求6所述的健康管理方法，其特征在于，所述情绪为愤怒；
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出所述频率的补偿电压，包括：
控制所述电极向佩戴者输出频率等于所述脑电波的频率、幅值为预设愤怒幅值的负电压。
8.如权利要求6所述的健康管理方法，其特征在于，所述情绪为失落；
基于所述情绪控制电极向佩戴者输出所述频率的补偿电压，包括：
控制所述电极向佩戴者输出频率等于所述脑电波的频率、幅值为预设失落幅值的正电压。
9.一种健康管理装置，应用于可穿戴设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述健康管理方法的步骤。
10.一种可穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的健康管理装置，还包括电极、用于采集佩戴者的生物信息的生物信息采集模块及为所述健康管理装置、所述电极及所述生物信息采集模块供电的供电模块。
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| CN202010525331.2A CN111528869A (zh) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | 一种健康管理方法、装置及可穿戴设备 |
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