CN111616858A - 可检测人体体温和咳嗽的护目镜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可检测人体体温和咳嗽的护目镜，所述护目镜包括本体，所述本体为能够环绕头上半部的头盔状结构，所述头盔的前部设有透明的保护镜，所述保护镜包括遮挡部以及分别位于遮挡部两侧的侧翼，两侧的侧翼分别与本体活接；设于所述本体上的主处理器、无线传输模块、红外测温模块、拍照模块、GPS定位模块、语音采集识别模块等。采用本装置可以对佩戴者起到警示作用，避开可疑COVID‑19患者。

Description

可检测人体体温和咳嗽的护目镜
技术领域
本发明涉及一种医疗器械，特别是涉及一种可检测人体体温和咳嗽的护目镜。
背景技术
现有技术中的护目镜结构较为单一，仅仅可以阻挡病毒的传染，但是却无法识别发热和/ 或干咳的疑似病人。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可检测人体体温和咳嗽的护目镜，用于解决现有技术中护目镜无法对可疑患者进行预警的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种可检测人体体温和咳嗽的护目镜，所述护目镜包括本体，所述本体为能够环绕头上半部的头盔状结构，所述头盔的前部设有透明的保护镜，所述保护镜包括遮挡部以及分别位于遮挡部两侧的侧翼，两侧的侧翼分别与本体活接；
设于所述本体上的主处理器；
与所述主处理器连接、将信号传递给外部用户的无线传输模块；
与所述主处理器连接，用于检测附近人体体温的红外测温模块，所述红外测温单元包括红外探测镜头以及与之相连的红外探测器；
与所述主处理器连接，用于拍照的拍照模块，所述拍照单元包括摄像头、以及与之相连的摄像头传感器；
与所述主处理器连接、用于获取GPS定位数据的GPS定位模块；
与所述主处理器连接、用于采集用户所处环境的语音并转换为音频数据后进行音频识别的语音采集识别模块；
与所述主处理器连接、用于提醒佩戴者的警示模块。
当所述语言采集识别模块获取到目标(咳嗽)信号时和/或红外测温单元检测到附近人体体温高于人体正常体温时，主处理器将会发出通过警示模块发出警示信号，提醒佩戴者注意避让。
进一步地，所述无线传输模块包括GPRS模块、蓝牙模块或WIFI模块。
进一步地，所述摄像头传感器为CCD传感器或者CMOS传感器。
进一步地，所述护目镜户还包括与所述主处理器相连的显示器。
进一步地，所述主处理器与所述红外测温模块、所述拍照模块、所述无线传输模块、所述GPS模块或所述语音采集识别单元均通过UART连接。
进一步地，所述语音采集识别模块包括用于采集用户发出的语音指令的麦克风和与所述麦克风连接的语音识别芯片以及与所述语音识别芯片连接的单片机，所述麦克风将所述语音信号转换为所述音频数据之后发送到所述语音识别芯片，所述语音识别芯片对所述音频数据进行转换解码处理后进行识别从而获得识别结果数据后，由所述单片机将识别结果发发送到主处理器。
进一步地，所述声音采集识别模块为LD3320语音识别芯片。
进一步地，所述护目镜还包括与所述主处理器连接，用于存储数据的存储器。
进一步地，所述警示模块包括语音播报器或者提示灯。
进一步地，所述保护镜采用塑料材质制成。
进一步地，所述护目镜还包括可调节松紧的固定带，所述固定带的两端分别与本体连接。
本发明的另一方面提供了上述护目镜用于检测佩戴者附近人发热和/或咳嗽的用途。
如上所述，本发明的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，具有以下有益效果：
本装置可以提醒佩戴者附近人群是否存在发热和/或咳嗽的疑似患者，达到提醒佩戴者的目的。
附图说明
图1显示为本发明整体结构示意图。
图2显示为本发明各个工作模块结构示意图。
元件标号说明
1 本体
11 保护镜
12 两翼
13 固定带
14 控制电路安装槽
10 主处理器
21 红外探测器
22 红外探测镜头
31 摄像头传感器
32 摄像头
41 单片机
42 语音识别芯片
43 麦克风
50 警示模块
60 GPS定位模块
70 无线传输模块
80 外部用户终端
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。
如图1和2所示，本发明提供一种可检测人体体温和咳嗽的护目镜，所述护目镜包括本体1，所述本体1为能够环绕头上半部的头盔状结构。本体可以戴在头上，一般可以采用塑料制成，内部可以设有材质较软的内衬，使得佩戴更加舒适，适合正常成人佩戴即可。
所述头盔的前部设有透明的保护镜11，所述保护镜包括遮挡部以及分别位于遮挡部两侧的侧翼，两侧的侧翼12分别与本体活接，使得使用者可以调节保护镜的位置。如果使用者所处的环境中没有任何人时，可以将保护镜抬起，视野更加清晰，需要使用时将保护镜放下。于一实施例中所述保护镜采用塑料材质制成。
本体1上还设有控制电路安装槽14，其中安装有主处理器10和其他模块的芯片。
本装置还包括设于所述本体上的主处理器10；与所述主处理器连接、将信号传递给外部用户的无线传输模块70；与所述主处理器连接，用于检测附近人体体温的红外测温模块，所述红外测温模块包括红外探测镜头21、以及与之相连的红外探测器22；与所述主处理器连接，用于拍照的拍照模块，所述拍照单元包括摄像头32、以及与之相连的摄像头传感器31；与所述主处理器连接、用于获取GPS定位数据的GPS定位模块60；与所述主处理器连接、用于采集用户所处环境的语音并转换为音频数据后进行音频识别的语音采集识别单元；与所述主处理器连接、用于提醒佩戴者的警示模块50。
当所述语言采集识别模块获取到目标(咳嗽)信号时和/或红外测温单元检测到附近人体体温高于人体正常体温时，主处理器将会发出通过警示单元发出警示信号，提醒佩戴者注意避让。
本发明对于语音采集识别模块的结构组成以及所采用的芯片和种类、编码方式等不做具体限定。
于一实施例中，所述语音采集识别模块包括用于采集用户发出的语音指令的麦克风43和与所述麦克风连接的语音识别芯片42以及与所述语音识别芯片连接的单片机41，所述麦克风将所述语音信号转换为所述音频数据之后发送到所述语音识别芯片42，所述语音识别芯片 42对所述音频数据进行转换解码处理后进行识别从而获得识别结果数据后，由所述单片机将识别结果发发送到主处理器。
语音识别主要包括两个阶段：训练阶段和识别阶段。首先对各种咳嗽声音信号进行处理，由于声音信号是一种典型的非平稳信号，加上还有外部噪音的干扰使得语音信号不能直接用于特征参数的提取，需要对原始的信号进行处理，滤除掉其中不重要的信息以及背景噪声。下一步将通过语音处理的声音用于声学计算，并进行特征的计算，提取语音信号中反映语音特征的若干参数。紧接着对输入的语音进行训练，经过预处理以及特征提取后，为每一种咳嗽得到一个特征矢量参数，保存为一个模板，从而为咳嗽声音的特征模板库。下一步就是识别阶段，将收集的环境中的声音信号通过声音采集识别电路模块进行采集，通过单片机的处理，与参考模板进行相似性度量比较，找出一个最优的与输入语音信号匹配的模板，最后确定是否为咳嗽的声音。
于一实施例中，所述声音采集识别模块为LD3320语音识别芯片或者YS-LDV7语音识别芯片。
红外测温模块主要利用热成像原理检测人体的体温。其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度(-273℃)的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观的基础。利用这一特性，通过光电红外探测器将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布，最后经系统处理，形成热图像视频信号，传至显示屏幕上，就得到与物体表面热分布相对应的热像图，即红外热图像。
本装置中，红外探测镜头22(即光学系统)位于本体正前部，其接受被测目标的红外辐射经光谱滤波将红外辐射能量分布图形反映到焦平面上的红外探测器21阵列的各光敏元上，红外探测器21将红外辐射能转换成电信号。本发明的红外探测镜头和红外探测器可以通过市场获得。
于一实施例中，所述无线传输模块70用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，无线传输模块包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，无线传输模块可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
于一实施例中，所述无线传输模块70包括GPRS模块、蓝牙模块或WIFI模块。无线传输模块主要将主处理器获得的信息进行对外传送，传送给外部用户终端80，例如发给当地疾控中心，本发明对此不作具体限定。
于一实施例中，所述摄像头传感器为CCD传感器或者CMOS传感器。
于一实施例中，本装置还包括与主处理器连接的显示器，所述显示显示器可以采用现有技术的LED显示屏，所述显示屏的长可以是长5cm*宽5cm左右，设置于护目镜本体上。所示显示器可以显示检测的体温结果。
于一实施例中，所述主处理器10与所述红外测温单元、所述拍照单元、所述无线传输模块、所述GPS模块或所述语音采集识别单元均通过UART连接。
于一实施例中，主处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。于一实施例中所述主处理器为STM32F103C8T6 32位微控制器的主控MCU，或者其它型号的主控MCU。主处理器接收声音识别模块以及红外测温模块传递的信号。若主处理器接收到的声音信号判定为“咳嗽”和/或接收到判定为发热的信息指令，则通过警示模块对佩戴者发出警示信息。
于一实施例中，本装置还包括用于存储数据的存储器。存储器可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的对于外界信号进行逻辑判断的计算机程序，处理器通过运行存储在存储器内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。例如，本装置的使用者可以将可疑患者的照片以及体温检以及位置信息发送给与当地疾控中心或者公共卫生服务单位。
于一实施例中，所述存储器中安装能够对红外测温模块获得的电信号进行分析的分析解码模块。主处理器运行分析解码模块即可获得红外测温的结果，判定其体温是否超过正常体温。本领域技术人员知晓，现有技术中存在可实现上述分析解码功能的软件，因此可以通过商业购买获得。
当所述主处理器接收到可疑人员存在信息时就会通过警示模块对佩戴者发出警示信号。
于一实施例中，所述警示单元50包括语音播报器或者提示灯。所述警示单元接收到主处理器发出的信号之后即向佩戴者发出警示，表明周围存在可疑患者，使佩戴者注意避让。
于一实施例中，护目镜还包括可调节松紧的固定带13，所述固定带13的两端分别与本体连接。于一实施例中，固定带可以是带有调节扣的带子。主要目的是为了使得佩戴更加稳固。
另外，本发明中还会设置电源模块，电源模块中提供的电压主要有7V、5V和3.3V。优选地，本发明中的电源模块的输入电压由7.2V 2000mAh的镍锂电池提供。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于，所述护目镜至少包括：
本体，所述本体为能够环绕头上半部的头盔状结构，所述头盔的前部设有透明的保护镜，所述保护镜包括遮挡部以及分别位于遮挡部两侧的侧翼，两侧的侧翼分别与本体活接；
设于所述本体上的主处理器；
与所述主处理器连接、将信号传递给外部用户的无线传输模块；
与所述主处理器连接，用于检测附近人体体温的红外测温模块，所述红外测温单元包括红外探测镜头以及与之相连的红外探测器；
与所述主处理器连接，用于拍照的拍照模块，所述拍照单元包括摄像头、以及与之相连的摄像头传感器；
与所述主处理器连接、用于获取GPS定位数据的GPS定位模块；
与所述主处理器连接、用于采集用户所处环境的语音并转换为音频数据后进行音频识别的语音采集识别模块；
与所述主处理器连接、用于提醒佩戴者的警示模块。
2.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述无线传输模块包括GPRS模块、蓝牙模块或WIFI模块。
3.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述摄像头传感器为CCD传感器或者CMOS传感器。
4.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述护目镜户还包括与主处理器相连的显示器。
5.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述主处理器与所述红外测温模块、所述拍照模块、所述无线传输模块、所述GPS模块或所述语音采集识别单元均通过UART连接。
6.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述语音采集识别模块包括用于采集用户发出的语音指令的麦克风和与所述麦克风连接的语音识别芯片以及与所述语音识别芯片连接的单片机，所述麦克风将所述语音信号转换为所述音频数据之后发送到所述语音识别芯片，所述语音识别芯片对所述音频数据进行转换解码处理后进行识别从而获得识别结果数据后，由所述单片机将识别结果发发送到主处理器。
7.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述护目镜还包括与所述主处理器连接，用于存储数据的存储器。
8.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述警示模块包括语音播报器或者提示灯。
9.根据权利要求1所述的可检测人体体温和咳嗽的护目镜，其特征在于：所述护目镜还包括可调节松紧的固定带，所述固定带的两端分别与本体连接。
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