CN113017582A - 一种可穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于智能设备技术领域。本发明公开了一种可穿戴设备，包括主体和用于将所述主体固定在人体上的固定装置，用于获取所述人体的心率信号的心率监测装置，用于获取所述主体与所述人体之间的压力信号的压力监测装置，用于获取温度信号的温度监测装置；状态判定装置，分别与所述心率监测装置、所述压力监测装置和所述温度监测装置相连，用于所述心率信号、所述压力信号和所述温度信号判断所述可穿戴设备处于穿戴状态或处于非穿戴状态。本发明中的可穿戴设备相较于现有可穿戴设备具有更高的活体检测精度，更好地设定工作和待机状态，减少电池电量的损耗，提高使用时长，减少充电频率，更智能并且更精确地测量用户的健康数据。

Description

一种可穿戴设备
技术领域
本发明涉及智能设备技术领域，尤其是涉及一种可穿戴设备。
背景技术
市场中，穿戴设备通常运用心率片的光电学检测设备是否处于戴腕状态。一般地，在穿戴设备的背面，有能发射光束的光源，照射手腕皮肤的血管。心脏每一次泵血，会将携带氧气的血液传送到全身，含氧高的血液颜色更深，肉眼难以分辨，但穿戴设备的传感器可以分辨。穿戴设备背面的光线照射手腕血管，“颜色深”的血每次通过都会被识别到，也就是被记录一次心跳。然而在一些特殊的物体表面，比如植物纤维表面、双层玻璃表面等，心率片也能接收到物体表面反射回来的光线，从而得到设备处于戴腕状态。同时，按照光电心率检测的原理，需要穿戴设备贴紧皮肤，贴不紧会造成检测不准确，但贴紧又会影响用户穿戴的舒适度。另外，如果皮肤上有纹身或其他改变皮肤颜色的情况，也会出现检测不准确的情况出现。
此类情况下，穿戴设备并不具备活体检测的功能。现如今的穿戴设备，智能化的需求越来越受厂家和消费者的重视，智能化会带来许多功能的出现，如运动监测、睡眠监测、心率监测等等，而这些功能都与用户息息相关，如何在用户使用过程中精确测量，还原用户使用时的真实数据，是需要面临的问题，在这其中穿戴或脱下状态的检测是十分有必要且重要的。穿戴设备需要可以根据脱戴腕的状态控制心率检测、血样检测、睡眠监测、运动检测等智能功能的开关，实现智能功能精确测量用户数据的同时，减少电池电量的损耗，提高使用寿命。
发明内容
为解决上述问题，提高智能穿戴设备的活体检测准确性，本发明提供了一种可穿戴设备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可穿戴设备，包括主体和用于将所述主体固定在人体上的固定装置，所述可穿戴设备还包括：
心率监测装置，用于获取所述人体的心率信号，设于所述主体与所述人体接触的一面；
压力监测装置，用于获取所述主体与所述人体之间的压力信号，设于所述主体或所述固定装置上；
温度监测装置，用于获取温度信号，设于所述主体或所述固定装置上；
状态判定装置，分别与所述心率监测装置、所述压力监测装置和所述温度监测装置相连，用于根据所述心率监测装置、所述压力监测装置和所述温度监测装置获取的所述心率信号、所述压力信号和所述温度信号判断所述可穿戴设备处于穿戴状态或处于非穿戴状态。
作为优选，所述状态判定装置包括：
心率判定模块，与所述心率监测装置相连，用于在所述心率监测装置获取的所述心率信号符合人体心率范围时启动压力判定程序；
压力判定模块，与所述压力监测装置相连，用于在所述压力判定程序启动同时所述压力监测装置获取的所述压力信号大于0时启动温度判定程序；
温度判定模块，与所述温度监测装置相连，用于在所述温度判定程序启动同时所述温度监测装置获取的所述温度信号处于人体体表温度范围时判定所述可穿戴设备处于穿戴状态。
作为优选，所述状态判定装置的判断步骤包括：
S1、通过所述心率监测装置获取所述心率信号，判断所述心率信号是否处于人体心率范围，若是则所述状态判定装置进入状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S2、获取所述压力信号，判断所述压力信号是否大于0，若是则所述状态判定装置进行进一步状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S3、获取所述温度信号，判断所述温度信号是否处于人体体表温度范围，若是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于穿戴状态，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态。
作为优选，所述人体心率范围为30-220次/分钟，所述人体体表温度范围为30-38℃。
作为优选，所述压力监测装置包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设于所述主体或所述固定装置在穿戴状态下与所述人体接触的位置。
作为优选，所述温度监测装置包括至少一个温度传感器，所述温度传感器设于所述主体或所述固定装置上，其中至少一个所述温度传感器设于所述固定装置上。
作为优选，所述温度传感器设于所述固定装置上，所述温度传感器与所述可穿戴设备主体连接处的距离为1-5cm。
作为优选，所述温度监测装置包括两个温度传感器，两个所述温度传感器设于所述固定装置上并位于所述可穿戴设备主体的两端。
作为优选，所述温度传感器包括一柔性温度采集面，所述柔性温度采集面设于所述固定装置与所述人体接触的表面。
作为优选，所述可穿戴设备还包括控制装置，用于根据所述状态判定装置所判定的状态控制所述可穿戴设备进入工作状态或保持待机状态。
作为优选，所述可穿戴设备还包括：
电源，用于向所述心率监测装置、所述压力监测装置、温度监测装置及所述状态判定装置供电。
本发明中，通过三组不同传感器收集心率、压力和温度信号，综合判断可穿戴设备是否处于人体穿戴状态，具有更高的判断准确性，避免了现有技术中仅仅采用光学心率传感器监测心率进而判断可穿戴设备的穿戴状态时产生的误差；同时将温度传感器或温度传感器的温度采集面设于与所述可穿戴设备主体连接处的距离为1-5cm的位置，此位置为表带不易接触到的位置，避免表带接触造成误判。
因此，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中的可穿戴设备相较于现有可穿戴设备具有更高的活体检测精度；
(2)本发明中的可穿戴设备可以更好地设定工作和待机状态，减少电池电量的损耗，提高使用时长，减少充电频率；
(3)本发明中的可穿戴设备可以更智能并且更精确地测量用户的健康数据。
附图说明
图1为本发明实施例1-3中的一种装置连接示意图；
图2为本发明实施例1-3中的状态判定装置的连接示意图；
图3为本发明实施例1中的一种智能手表的示意图；
图4为本发明实施例2中的一种智能手表的示意图；
图5为本发明实施例3中的一种智能手表的示意图；
图中：表头10，表带20，心率传感器30，压力传感器40，温度传感器50，柔性温度采集面51，状态判定装置60，心率判定模块63，压力判定模块64，温度判定模块65，控制装置70，电源80。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例
一种可穿戴设备，包括主体和用于将所述主体固定在人体上的固定装置，所述可穿戴设备还包括：
心率监测装置，用于获取所述人体的心率信号，设于所述主体与所述人体接触的一面；
压力监测装置，用于获取所述主体与所述人体之间的压力信号，设于所述主体或所述固定装置上；所述压力监测装置包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设于所述主体或所述固定装置在穿戴状态下与所述人体接触的位置；
温度监测装置，用于获取温度信号，设于所述主体或所述固定装置上；所述温度监测装置包括至少一个温度传感器，所述温度传感器设于所述主体或所述固定装置上，其中至少一个所述温度传感器设于所述固定装置上；所述温度传感器包括一柔性温度采集面，所述柔性温度采集面设于所述固定装置与所述人体接触的表面；进一步的，所述温度传感器及柔性温度采集面设于所述固定装置上，所述温度传感器的柔性温度采集面与所述可穿戴设备主体连接处的距离为1-5cm；进一步的，所述温度监测装置包括两个温度传感器，两个所述温度传感器设于所述固定装置上并位于所述可穿戴设备主体的两端；
状态判定装置，分别与所述心率监测装置、所述压力监测装置和所述温度监测装置相连，用于根据所述心率监测装置、所述压力监测装置和所述温度监测装置获取的所述心率信号、所述压力信号和所述温度信号判断所述可穿戴设备处于穿戴状态或处于非穿戴状态；
控制装置，用于根据所述状态判定装置所判定的状态控制所述可穿戴设备进入工作状态或保持待机状态；
电源，用于向所述心率监测装置、所述压力监测装置、温度监测装置及所述状态判定装置供电。
其中，所述状态判定装置具体包括：
心率判定模块，与所述心率监测装置相连，用于在所述心率监测装置获取的所述心率信号符合人体心率范围时启动压力判定程序；
压力判定模块，与所述压力监测装置相连，用于在所述压力判定程序启动同时所述压力监测装置获取的所述压力信号大于0时启动温度判定程序；
温度判定模块，与所述温度监测装置相连，用于在所述温度判定程序启动同时所述温度监测装置获取的所述温度信号处于人体体表温度范围时判定所述可穿戴设备处于穿戴状态；
所述状态判定装置的判断步骤包括：
S1、通过所述心率监测装置获取所述心率信号，判断所述心率信号是否处于人体心率范围，所述人体心率范围为30-220次/分钟，若是则所述状态判定装置进入状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S2、获取所述压力信号，判断所述压力信号是否大于0，若是则所述状态判定装置进行进一步状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S3、获取所述温度信号，判断所述温度信号是否处于人体体表温度范围，所述人体体表温度范围为30-38℃若是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于穿戴状态，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态。
实施例1
如图1、图2和图3所述，一种智能手表，包括表头10和表带20；
该表头10与人体接触的一面设有心率监测装置和压力监测装置，其中所述心率监测装置具体为心率传感器30，所述压力监测装置为压力传感器40；
该表头10中还设有温度监测装置和状态判定装置60，其中所述温度监测装置为温度传感器50；
该表带20与人体接触的一面设有与温度传感器相连的一对柔性温度采集面51，该一对所述柔性温度采集面51位于所述表头10两侧，并且与所述表带10与所述表头20连接处的距离为2cm；
还包括一用于根据所述状态判定装置所判定的状态控制所述表头进入工作状态或保持待机状态控制装置70，一用于向所述心率传感器30、所述压力传感器40、所述温度传感器50及所述状态判定装置等供电的电源80。
其中，所述状态判定装置60具体包括：
心率判定模块63，与所述心率传感器30相连，用于在所述心率传感器30获取的所述心率信号符合人体心率范围时启动压力判定模块64的压力判定程序；
压力判定模块64，与所述压力传感器40相连，用于在所述压力判定程序启动同时所述压力传感器40获取的所述压力信号大于0时启动温度判定模块65的温度判定程序；
温度判定模块65，与所述温度传感器50相连，用于在所述温度判定程序启动同时所述温度传感器50获取的所述温度信号处于人体体表温度范围时判定所述可穿戴设备处于穿戴状态。
实施例2
如图1、图2和图4所述，一种智能手表，包括表头10和表带20；
该表头10与人体接触的一面设有心率监测装置，其中所述心率监测装置具体为心率传感器30；
该表头10中还设有温度监测装置和状态判定装置60，其中所述温度监测装置为温度传感器50；
该表带20与人体接触的一面设有与温度传感器50相连的一对柔性温度采集面51，该一对所述柔性采集面51位于所述表头10两侧，并且与所述表带10与所述表头20连接处的距离为2cm；
该表带20与人体接触的一面还设有一压力监测装置，具体为一压力传感器40，其与所述表带20与所述表头10连接处的距离不小于2cm；
还包括一用于根据所述状态判定装置所判定的状态控制所述表头进入工作状态或保持待机状态控制装置70，一用于向所述心率传感器30、所述压力传感器40、所述温度传感器50及所述状态判定装置等供电的电源80。
其中，所述状态判定装置60具体包括：
心率判定模块63，与所述心率传感器30相连，用于在所述心率传感器30获取的所述心率信号符合人体心率范围时启动压力判定程序；
压力判定模块64，与所述压力传感器40相连，用于在所述压力判定程序启动同时所述压力传感器40获取的所述压力信号大于0时启动温度判定程序；
温度判定模块65，与所述温度传感器50相连，用于在所述温度判定程序启动同时所述温度传感器50获取的所述温度信号处于人体体表温度范围时判定所述可穿戴设备处于穿戴状态。
实施例3
如图1、图2和图5所述，一种智能手表，包括表头10和表带20；
该表头10与人体接触的一面设有心率监测装置，其中所述心率监测装置具体为心率传感器30；
该表头10中还设有温度监测装置和状态判定装置60，其中所述温度监测装置为温度传感器50；
所述温度传感器50与一对柔性温度采集面51相连，其中一个柔性温度采集面51设于所述表头10与人体接触的一面；另一柔性温度采集面51设于所述表带20与人体接触的一面，且该柔性采集面20与所述表带20与所述表头10连接处的距离为2cm；
该表带20与人体接触的一面还设有一压力监测装置，具体为一压力传感器40，其与所述表带20与所述表10头连接处的距离不小于2cm；
还包括一用于根据所述状态判定装置60所判定的状态控制所述表头进入工作状态或保持待机状态控制装置70，一用于向所述心率传感器30、所述压力传感器40、所述温度传感器50及所述状态判定装置等供电的电源80。
其中，所述状态判定装置60具体包括：
心率判定模块63，与所述心率传感器30相连，用于在所述心率传感器30获取的所述心率信号符合人体心率范围时启动压力判定程序；
压力判定模块64，与所述压力传感器40相连，用于在所述压力判定程序启动同时所述压力传感器40获取的所述压力信号大于0时启动温度判定程序；
温度判定模块65，与所述温度传感器50相连，用于在所述温度判定程序启动同时所述温度传感器50获取的所述温度信号处于人体体表温度范围时判定所述可穿戴设备处于穿戴状态。
上述实施例1-3中，状态判定装置的判断步骤具体包括：
S1、通过所述心率监测装置获取所述心率信号，判断所述心率信号是否处于人体心率30-220次/分钟的范围，若是则所述状态判定装置进入状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S2、获取所述压力信号，判断所述压力信号是否大于0，若是则所述状态判定装置进行进一步状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S3、获取所述温度信号，判断所述温度信号是否处于人体体表温度30-38℃的范围，若是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于穿戴状态，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备，包括主体和用于将所述主体固定在人体上的固定装置，其特征在于，所述可穿戴设备还包括：
心率监测装置，用于获取所述人体的心率信号，设于所述主体与所述人体接触的一面；
压力监测装置，用于获取所述主体与所述人体之间的压力信号，设于所述主体或所述固定装置上；
温度监测装置，用于获取温度信号，设于所述主体或所述固定装置上；
状态判定装置，分别与所述心率监测装置、所述压力监测装置和所述温度监测装置相连，用于根据所述心率监测装置、所述压力监测装置和所述温度监测装置获取的所述心率信号、所述压力信号和所述温度信号判断所述可穿戴设备处于穿戴状态或处于非穿戴状态。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述状态判定装置的判断步骤包括：
S1、通过所述心率监测装置获取所述心率信号，判断所述心率信号是否处于人体心率范围，若是则所述状态判定装置进入状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S2、获取所述压力信号，判断所述压力信号是否大于0，若是则所述状态判定装置进行进一步状态判定，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态；
S3、获取所述温度信号，判断所述温度信号是否处于人体体表温度范围，若是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于穿戴状态，若不是则所述状态判定装置判定所述可穿戴设备处于非穿戴状态。
3.根据权利要求2所述的一种可穿戴设备，其特征在于：
所述人体心率范围为30-220次/分钟，所述人体体表温度范围为30-38℃。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于：
所述压力监测装置包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设于所述主体或所述固定装置在穿戴状态下与所述人体接触的位置。
5.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于：
所述温度监测装置包括至少一个温度传感器，所述温度传感器设于所述主体或所述固定装置上，其中至少一个所述温度传感器设于所述固定装置上。
6.根据权利要求5所述的一种可穿戴设备，其特征在于：
所述温度传感器设于所述固定装置上，所述温度传感器与所述可穿戴设备主体连接处的距离为1-5cm。
7.根据权利要求6所述的一种可穿戴设备，其特征在于：
所述温度监测装置包括两个温度传感器，两个所述温度传感器设于所述固定装置上并位于所述可穿戴设备主体的两端。
8.根据权利要求5所述的一种可穿戴设备，其特征在于：
所述温度传感器包括一温度采集面，所述温度采集面设于所述固定装置与所述人体接触的表面，所述温度采集面与所述可穿戴设备主体连接处的距离为1-5cm。
9.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于：
所述可穿戴设备还包括控制装置，用于根据所述状态判定装置所判定的状态控制所述可穿戴设备进入工作状态或保持待机状态。
10.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，还包括：
电源，用于向所述心率监测装置、所述压力监测装置、温度监测装置及所述状态判定装置供电。
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