CN116295943B - 可穿戴设备及测温方法 - Google Patents

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CN116295943B CN202111573033.1A CN202111573033A CN116295943B CN 116295943 B CN116295943 B CN 116295943B CN 202111573033 A CN202111573033 A CN 202111573033A CN 116295943 B CN116295943 B CN 116295943B
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Abstract

本申请涉及温度测量技术领域,提供一种可穿戴设备及测温方法。其中,可穿戴设备包括第一感应件、第二感应件及处理器。当可穿戴设备靠近生物体时,第一感应件与生物体形成等效电容,且第一感应件接收生物体的热量。第二感应件用于测量第一感应件的温度,以作为初始温度。处理器电连接至第一感应件,用于读取该等效电容的电容值,并以此判断第一感应件与生物体之间的接触状态,处理器还电连接至第二感应件,用于根据该接触状态,判断是否为初始温度匹配相应的温度补偿值。本申请提供的可穿戴设备,可长期监测生物体温度,并提供较为精确的温度数据。

Description

可穿戴设备及测温方法
技术领域
本申请涉及温度测量技术领域,具体而言,涉及一种可测量用户温度的可穿戴设备及应用于该可穿戴设备上的测温方法。
背景技术
体温作为人体的生命体征之一,在一定程度上反应了人体的健康状况。因此,体温的测量结果,尤其是长时间的持续体温测量结果,对生理周期管理、生物节律调节、慢病管理等具有应用意义。
目前,人们通常选择在腋下、额头、胸部等位置进行温度测量,以作为体温测量结果。然而,该种体温测量方式的测量精度未能满足用户需求,用户体验较差。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种可穿戴设备及测温方法,用于测量生物体温度,且具有较高的温度测量准确度。
本申请实施例第一方面提供一种可穿戴设备,用于测量生物体的温度。该可穿戴设备包括第一感应件、第二感应件及处理器。其中,第一感应件用于获取电容。第二感应件用于测量第一感应件的温度以作为初始温度。处理器电连接至第一感应件,用于读取该电容值,并根据电容值判断可穿戴设备的接触状态。处理器还电连接至第二感应件,用于读取第二感应件测得的初始温度,并根据第一感应件与生物体之间的接触状态直接将初始温度作为测量温度,或者为初始温度匹配相应的温度补偿值,并将初始温度与温度补偿值之和作为测量温度。
本申请实施例提供的方案中,通过第一感应件与生物体表皮形成等效电容,以通过等效电容的电容值表征可穿戴设备与生物体的接触状态;通过第一感应件接收生物体的热量,且第二感应件测量第一感应件的温度,以初步测量生物体的温度;通过处理器电连接至第一感应件及第二感应件,从而结合接触状态将当前测得的初始温度作为测量温度,或为当前的初始温度匹配对应的温度补偿值。如此,本申请实施例提供的可穿戴设备,相较于现有的接触式测温装置,通过衡量可穿戴设备与生物体表皮的接触状态,进一步校准测量温度,提高数据准确度。
在一种可能的实施方式中,可穿戴设备包括壳体,且壳体开设有开孔。第一感应件部分收容于开孔,以通过开孔露出于壳体表面。
本申请实施例提供的方案中,通过设置开孔收容第一感应件,第一方面可用于安装第一感应件,另一方面使第一感应件露出壳体,方便与用户表皮接触,且吸收用户热量。
在一种可能的实施方式中,第二感应件贴合第一感应件设置。
在一种可能的实施方式中,第一感应件覆盖第二感应件,且第一感应件与第二感应件之间填充有绝缘导热材料。
本申请实施例提供的方案中,通过第二感应件贴合第一感应件设置,或者在第一感应件与第二感应件之间填充绝缘导热材料,降低不必要的热量的流失及环境干扰,提高第二感应件对第一感应件的测量温度的准确度。
在一种可能的实施方式中,第一感应件开设有收容孔,第二感应件收容于收容孔。
本申请实施例提供的方案中,通过将第二感应件收容于第一感应件形成的收容孔中,以使第一感应件更好地覆盖第二感应件,提高第二感应件对第一感应件的测量温度的准确度。
在一种可能的实施方式中,可穿戴设备包括壳体。壳体包括外表面及内表面。外表面设置有第一感应件,内表面设置有第二感应件。如此,第一感应件的热量传导至壳体,第二感应件通过测量壳体的温度以测得第一感应件的温度。
本申请实施例提供的方案中,通过在第一感应件与第二感应件之间设置绝缘导热的壳体,使得第一感应件可直接设置于可穿戴设备的表面,与用户表皮接触。
在一种可能的实施方式中,第一感应件具有导电性及导热性。
本申请实施例提供的方案中,有具有导电性及导热性的材料制成第一感应件,使得第一感应件与生物体表皮形成等效电容的同时,还可快速接收生物体的热量以达到热平衡状态,降低读取初始温度的时间。
在一种可能的实施方式中,第一感应件由金属材料制成。第二感应件为温度传感器。
本申请实施例提供的方案中,由同时具有良好导电性及导热性的金属制成第一感应件,及将温度传感器作为第二感应件,方案容易实施,且可使处理器快速读取到温度。
在一种可能的实施方式中,当电容值大于或等于第一电容阈值时,判断接触状态为触碰状态,并将初始温度作为生物体的测量温度。
本申请实施例提供的方案中,通过第一感应件与生物体表皮形成的等效电容的电容值判断接触状态,并当处理器判断第一感应件与生物体为触碰状态,即第一感应件贴合生物体时,处理器认为当前测得的初始温度为可信数据,可表示生物体的温度。
在一种可能的实施方式中,当接触状态为触碰状态时,还控制第二感应件开始测温,并于预设时间后当第一感应件达到热平衡状态时,读取初始温度。
本申请实施例提供的方案中,仅当第一感应件与生物体表皮达到触碰状态,且第一感应件达到热平衡状态时,才读取初始温度,进一步提高可穿戴设备测量温度的准确度。
在一种可能的实施方式中,当电容值小于第一电容阈值且大于或等于第二电容阈值时,判断接触状态为接近状态,并为初始温度匹配相应的温度补偿值,且将初始温度及温度补偿值之和作为测量温度。
本申请实施例提供的方案中,当接触状态为接近状态,即第一感应件与生物体表皮之间的距离处于一可接受的距离内,处理器为初始温度匹配相应的温度补偿值,并将初始温度及温度补偿值之和作为生物体的测量温度。如此,可校准生物体的测量温度,提高数据准确度。
在一种可能的实施方式中,第一感应件与生物体之间的距离值,与温度补偿值为正相关关系。且温度补偿值与电容值之间的关系满足一预设函数,处理器根据预设函数及获取到的电容值,计算得到温度补偿值。电容值与温度补偿值为负相关关系。
在一种可能的实施方式中,当电容值小于第二电容阈值时,判断第一感应件与生物体之间为悬空状态。可穿戴设备还包括提示模块,当判断第一感应件与生物体之间为悬空状态,提示模块用于在处理器的控制下输出提示信息。
本申请实施例提供的方案中,当判断接触状态为悬空状态,即第一感应件与生物体表皮之间的距离不可接受时,还控制提示模块提醒用户戴紧可穿戴设备,使第一感应件与生物体之间的接触状态恢复至触碰状态或接近状态,从而有效提高测量温度的准确度。
在一种可能的实施方式中,可穿戴设备还包括模拟数字转换器。模拟数字转换器一端连接至第一感应件,另一端连接至处理器。模拟数字转换器用于将电容值转换为数字量。
本申请实施例提供的方案中,通过设置模拟数字转换器,以将电容值转换为数字量,从而通过数字量表征接触状态。
在一种可能的实施方式中,温度补偿值与数字量的函数关系为:
Tcom=-0.00004(a-5500)2+0.0995(a-5500)-61.303
其中,Tcom表示温度补偿值,a表示数字量。
本申请实施例提供的方案中,通过温度补偿值与数字量之间的函数,计算得到温度补偿值。
本申请实施例第二方面还提供一种测温方法,应用于可穿戴设备。可有效提升可穿戴设备测量温度时的准确度。
在一种可能的实施方式中,可穿戴设备包括第一感应件及第二感应件。第一感应件用于获取电容值;第二感应件用于测量第一感应件的温度,以作为初始温度。该测温方法包括:
读取第一感应件的电容值,以判断可穿戴设备的接触状态;
根据接触状态将初始温度作为测量温度,或者为初始温度匹配相应的温度补偿值,并将初始温度与温度补偿值之和作为测量温度。
在一种可能的实施方式中,当电容值大于或等于第一电容阈值时,判断接触状态为触碰状态,并将初始温度作为测量温度。
在一种可能的实施方式中,当电容值小于第一电容阈值且大于或等于第二电容阈值时,判断接触状态为接近状态,并为初始温度匹配相应的温度补偿值,且将初始温度及温度补偿值之和作为测量温度。
在一种可能的实施方式中,当电容值小于第二电容阈值时,判断接触状态为悬空状态。
在一种可能的实施方式中,可穿戴设备还包括提示模块,当判断接触状态为悬空状态时,控制提示模块输出提示信息。
在一种可能的实施方式中,可穿戴设备还包括模拟数字转换器,模拟数字转换器一端连接至第一感应件,另一端连接至处理器,模拟数字转换器用于将电容值转换为数字量;且温度补偿值与数字量的函数关系为:
Tcom=-0.00004(a-5500)2+0.0995(a-5500)-61.303
其中,Tcom表示温度补偿值,a表示数字量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的可穿戴设备的硬件结构示意图;
图2为本申请实施例提供的可穿戴设备佩戴在耳朵上的示意图;
图3为图2所示的可穿戴设备的立体示意图;
图4为沿图3所示可穿戴设备中剖面线Ⅳ-Ⅳ的截面图;
图5为图4所示可穿戴设备中区域V的放大示意图;
图6为图4所示可穿戴设备中第一感应件的结构示意图;
图7为图4所示可穿戴设备与用户表皮处于触碰状态时的示意图;
图8为图4所示可穿戴设备与用户表皮处于接近状态时的示意图;
图9为图4所示可穿戴设备与用户表皮处于悬空状态时的示意图;
图10为图2所示可穿戴设备的一种温度测量场景示意图;
图11为本申请另一实施例提供可穿戴设备的部分截面图。
主要元件符号说明:
可穿戴设备 100、100a
第一壳体 10
开孔 11
第二壳体 20
耳机柄 30
第三壳体 40a
外表面 41a
内表面 42a
无线通信模块 110
定位模块 120
处理器 130
内部存储器 140
电源管理模块 150
电池 160
充电管理模块 170
音频模块 180
扬声器 180A
受话器 180B
麦克风 180C
耳机接口 180D
骨传导传感器 180E
温度检测模块 190
第一感应件 191、191a
凸起 1911
第二感应件 192、192a
收容空间 193
电路板 194
过孔 195
连接件 196
天线 1
电子设备 200
显示屏 210
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”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。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例记载的数据范围值如无特别说明均应包括端值。本申请实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”。这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,在本申请以下各实施例中,“至少一个”、“一个或多个”是指一个或两个以上。术语“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系;例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
而且,在本申请中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本申请中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
体温作为人体重要的生命体征之一,长期的体温监测对生理周期管理、生物节律调节、慢病管理等具有应用意义。然而,目前的接触式测温的测量精度未能满足用户需求,用户体验较差。尤其当温度传感器与生物体之间没有保持稳定的接触状态时,可能造成测温结果不精确。
可穿戴设备对于用户具有长期佩戴及与人体紧密接触的特定。如此,可穿戴设备结合接触式温度传感器,可在用户无感知的情况下,提供相对精准的体温变化。
为此,本申请的一些实施例提供一种可穿戴设备100,具有温度检测功能,且可提供较为精准的温度测量数据。
以下介绍本申请实施例涉及的可穿戴设备100的硬件结构。如图1所示,为本申请实施例提供的一种可穿戴设备100的硬件结构示意图。可穿戴设备100可包括无线通信模块110,定位模块120,处理器130,内部存储器140,电源管理模块150,电池160,充电管理模块170,音频模块180、温度检测模块190、及天线1等。
其中,处理器130可以包括一个或多个处理单元。例如:处理器130可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。
在一些实施例中,处理器130可以包括一个或多个接口。接口可以包括I2C接口,I2S接口,PCM接口,UART接口,MIPI,GPIO接口,SIM卡接口,和/或USB接口等。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对可穿戴设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中,可穿戴设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块170用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。
电源管理模块150用于连接电池160,充电管理模块170与处理器130。电源管理模块150接收电池160和/或充电管理模块170的输入,为处理器130,内部存储器140,外部存储器接口和无线通信模块110等供电。电源管理模块150还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。
可穿戴设备100的无线通信功能可以通过天线1以及无线通信模块110、定位模块120等实现。
定位模块120可以提供应用在可穿戴设备100上的定位技术。定位技术可以包括基于北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system,BDS),全球卫星定位系统(global positioning system,GPS),全球导航卫星系统(global navigation satellitesystem,GLONASS),准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system,QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,SBAS)等系统的定位技术。
内部存储器140可以用于存储一个或多个计算机程序,该一个或多个计算机程序包括指令。
音频模块180包括扬声器180A,受话器180B,麦克风180C,耳机接口180D、骨传导传感器180E等电子器件。可以理解,可穿戴设备100可以通过音频模块180,扬声器180A,受话器180B,麦克风180C,耳机接口180D,骨传导传感器180E以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
音频模块180用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出,也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块180还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块180可以设置于处理器130中,或将音频模块180的部分功能模块设置于处理器130中。
扬声器180A,也称“喇叭”,用于将音频电信号转换为声音信号。可穿戴设备100可以通过扬声器180A收听音乐,或收听免提通话。
受话器180B,也称“听筒”,用于将音频电信号转换成声音信号。当可穿戴设备100接听电话或语音信息时,可以通过将受话器180B靠近人耳接听语音。
麦克风180C,也称“话筒”,“传声器”,用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时,用户可以通过人嘴靠近麦克风180C发声,将声音信号输入到麦克风180C。可穿戴设备100可以设置至少一个麦克风180C。在另一些实施例中,可穿戴设备100可以设置两个麦克风180C,除了采集声音信号,还可以实现降噪功能。在另一些实施例中,可穿戴设备100还可以设置三个,四个或更多麦克风180C,实现采集声音信号,降噪,还可以识别声音来源,实现定向录音功能等。
骨传导传感器180E可以获取振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器也可以接触人体脉搏,接收血压跳动信号。在一些实施例中,骨传导传感器也可以设置于耳机中,结合成骨传导耳机。音频模块180可以基于骨传导传感器获取的声部振动骨块的振动信号,解析出语音信号,实现语音功能。应用处理器可以基于骨传导传感器获取的血压跳动信号解析心率信息,实现心率检测功能。
温度检测模块190可用于采集温度数据。温度检测模块190包括第一感应件191及第二感应件192。其中,第一感应件191用于当可穿戴设备100靠近用户表皮时,与用户形成一等效电容。如此,第一感应件191可用于获取该等效电容的电容值。第二感应件192为一温度传感器,用于测量第一感应件191的温度。
可穿戴设备100上还可以设置光学传感器(例如,红外测温传感器)、运动传感器(例如,加速度传感器、陀螺仪等)和电容式传感器等。
可以理解,基于上述任一种或多种传感器,可穿戴设备100可以进行佩戴摘下检测,以确定可穿戴设备100处于佩戴状态还是摘下(取下)状态。
例如,当可穿戴设备100上设置有红外测温传感器和加速度传感器时,可以通过红外测温传感器感受预设时间内温度的变化,根据加速度传感器得到预设时间内是否发生佩戴动作,结合这两方面可以确定出可穿戴设备100是处于佩戴状态还是摘下状态。又例如,当可穿戴设备100上设置有电容式传感器时,通过可穿戴设备100戴上和摘下过程中电容式传感器的电容值的变化可以判定可穿戴设备100是处于佩戴状态还是摘下状态。
应该理解的是,可穿戴设备100处于佩戴状态时,可穿戴设备100佩戴在用户身上,例如耳朵上或手腕上。可穿戴设备100处于摘下状态时,可穿戴设备100可以是存放在电池盒中,也可以是放置在桌子上、地板上或沙发上等,本申请不做限定。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对可穿戴设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,可穿戴设备100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
可以理解,本申请实施例涉及的可穿戴设备100可以包括,但不限于,智能耳机、智能手表、智能手环、智能眼镜、手机、虚拟现实设备、医疗设备及其他可穿戴智能设备(例如胸带、臂带)等。也就是说,可穿戴设备100可以是类似智能耳机、智能手表等的移动终端,亦可以是一些需要穿戴的,类似大型医疗设备等的固定终端。
现以可穿戴设备100为智能耳机为例,对可穿戴设备100测量用户体温的过程进行说明。
请一并参阅图2及图3,可穿戴设备100包括第一壳体10及第二壳体20。其中,第一壳体10为可穿戴设备100在使用时靠近人耳的一侧,第二壳体20为可穿戴设备100在使用时远离人耳的一侧。第一壳体10大致呈罩形,第二壳体20靠近第一壳体10的一端亦大致呈罩形。如此,第一壳体10与第二壳体20互相连接,共同形成一大致呈球形的收容空间,用于共同收容耳机组件(例如上述的无线通信模块110,定位模块120,处理器130、音频模块180、温度检测模块190等)。
在一些实施例中,第二壳体20远离第一壳体10的一侧还向下延伸,形成耳机柄30。耳机柄30大致为一中空筒,用于收容其他耳机组件(例如电池160、充电管理模块170等)。
请一并参阅图2至图4,温度检测模块190靠近第一壳体10的表面设置。如此,当可穿戴设备100佩戴在用户的耳朵时,可穿戴设备100的第一壳体10伸入用户的耳甲腔内,使得温度检测模块190与耳甲腔内的皮肤接触,从而采集用户温度数据。
然而,用户在佩戴可穿戴设备100后,有可能因用户的动作或外部撞击等原因,可穿戴设备100脱离原有佩戴状态,使得温度检测模块190与用户的皮肤从接触状态转为分离状态,影响温度检测模块190采集的温度数据的精确度。
为此,本申请实施例提供的可穿戴设备100,在采集用户温度数据的同时,还可同时判断可穿戴设备100与用户的接触状态,从而判断是否为温度检测模块190采集到的温度数据匹配对应的温度补偿值。如此,可进一步提高可穿戴设备100采集的用户温度数据的精确性。
请一并参阅图4及图5,在一些实施例中,第一感应件191设置于可穿戴设备100的表面。如此,当可穿戴设备100靠近人体皮肤时,第一感应件191与人体表面共同形成一等效电容,并接收人体传递或辐射的能量。
在一些实施例中,第一感应件191由具有导电性及导热性的材料制成。如此,第一方面,由于人体的电流感应效应,第一感应件191靠近人体时,第一感应件191与人体表面形成一等效电容。进而使得第一感应件191与人体靠近时,等效电容的电容值因第一感应件191与人体的距离的变化而产生变化。第二方面,当可穿戴设备100靠近或接触人体皮肤时,第一感应件191可接收人体热量。如此,当第一感应件191在接收人体热量一段时间后,第一感应件191将达到热平衡状态,即第一感应件191的温度均匀且大致等于人体温度。在这种情况下,通过测量采集第一感应件191的温度,即可表征人体的温度。
第二感应件192为一温度传感器,且靠近第一感应件191设置,用于测量第一感应件191的温度。
在一些实施例中,第一感应件191可由金属材料制成。可以理解,金属材料同时具有良好的导电性及导热性,有利于快速传导热量,达到热平衡,以使第二感应件192快速采集到用户的温度数据。
请继续参阅图2,图4至图6,在一些实施例中,第一壳体10上还开设有一开孔11。第一感应件191贴合第一壳体10的内表面设置,且大致呈帽型。第一感应件191一端形成有凸起1911。凸起1911收容于开孔11,且凸起1911相对第一壳体10的表面具有第一高度h1(至少0.05毫米),以更好与用户表皮接触。凸起1911对应开孔11设置,且凸起1911的直径d1大致为2.1mm。如此,第一感应件191通过凸起1911部分露出于第一壳体10表面。当可穿戴设备100佩戴在用户耳朵时,第一感应件191的凸起1911可与用户的皮肤接触。
第一感应件191远离开孔11的一侧还开设有收容孔,以形成收容空间193。收容空间193用于收容第二感应件192。如此,第二感应件192设置于第一感应件191远离用户表皮的一侧,且第一感应件191覆盖第二感应件192,有利于减少外部环境干扰,使得第二感应件192对第一感应件191的温度测量更加准确。第一感应件191与第二感应件192之间还填充有绝缘导热材料(图未示),例如绝缘导热胶,用于将第一感应件191的热量传导至第二感应件192,以方便第二感应件192测量温度。
可以理解,在一些实施例中,第二感应件192亦可贴合第一感应件191设置。如此,第二感应件192可通过直接与第一感应件191接触,以测量第一感应件191的温度,而不需在第一感应件191与第二感应件192之间填充绝缘导热材料。
可以理解,第一感应件191通过形成凸起1911,且凸起1911穿过开孔11直接与用户表皮接触,可有效降低环境对第一感应件191的干扰,使第一感应件191快速达到热平衡状态。
可以理解,在其他实施例中,第一感应件191不局限于本实施例中的帽形,第一实施例的形状可以根据具体的可穿戴设备的结构而进行相应的设计。只需确保第一感应件191靠近用户表皮设置,且第二感应件192设置于第一感应件191远离用户表皮的一侧即可。例如,在一些实施例中,第一感应件191亦可以为一大致呈片状的金属,第二感应件192设置于第一感应件191远离用户表皮的一侧,且第二感应件192贴合第一感应件191设置。
可以理解,在其他实施例中,第一感应件191亦可直接设置在可穿戴设备100的表面,以与用户表皮直接接触。可以理解,优先选择温度测量环境较为密闭的可穿戴设备进行此种设计,例如温度测量环境为耳腔、腋下、舌下等的可穿戴设备。如此,可降低环境对第一感应件191的干扰。
请继续参阅图5,第一感应件191及第二感应件192均设置于电路板194(例如柔性电路板)上。如此,第二感应件192可收容于第一感应件191及电路板194共同形成的封闭空间内。如此,可较大程度地将第一感应件191的热量封闭在封闭空间内,有利于提升第二感应件192测量第一感应件191时的精度。电路板194上还形成有若干过孔195,如此,第一感应件191可延伸至穿过过孔,与处理器130连接。第二感应件192亦可通过导线穿过过孔195,电连接至处理器130。
可以理解,处理器130电连接至第一感应件191,用于获取第一感应件191与人体形成的等效电容的电容值。可以理解,根据电容的计算公式,在其他条件不变的情况下,第一感应件191与人体之间的距离越小,第一感应件191与人体形成的等效电容的电容值越大。如此,处理器130可通过获取得到的电容值的大小,判断第一感应件191与人体的接触状态,即第一感应件191与人体之间的距离。
处理器130还电连接至第二感应件192,用于获取第二感应件192测得的温度数据,并将其作为初始温度。可以理解,当第一感应件191与人体贴合接触,且达到热平衡状态时,第二感应件192测得的第一感应件191的温度,即可认为是人体的温度。当第一感应件191与人体间隔设置,那么此时第二感应件192测得的第一感应件191的温度,实际上与人体的温度还存在一定的误差。如此,处理器130根据第一感应件191与用户表皮的接触状态直接将初始温度作为用户的测量温度,或者为初始温度匹配对应的温度补偿值,并将初始温度及温度补偿值之和作为用户的测量温度,以提高温度测量的精确性。
可以理解,在一些实施例中,第一感应件191与用户皮肤的接触状态可分为三种状态,例如触碰状态,接近状态及悬空状态。
其中,请一并参阅图7至图9,触碰状态是指第一感应件191与用户表皮之间的距离介于0毫米与第一距离L1(例如0.05mm)之间;接近状态是指第一感应件191与用户皮肤间隔设置,且第一感应件191与用户皮肤之间的距离大于第一距离L1,小于第二距离L2(例如3毫米)的状态;悬空状态是指第一感应件191与用户间隔设置,且第一感应件191与用户皮肤之间的距离大于或等于第二距离L2(例如3毫米)的状态,其中,第二距离L2大于第一距离L1。例如,图9所示的第一感应件191与用户表皮的距离为第三距离L3,且第三距离L3大于第二距离L2。由于第一感应件191与用户表皮之间的距离可以通过电容值的大小变化表征,如此,可通过对可穿戴设备100进行实验,以获取得到第一感应件191处于第一距离L1、第二距离L2时相应的电容阈值,从而判断第一感应件191与用户之间的接触状态。
例如,在一些实施例中,通过对可穿戴设备100进行实验,得到当第一感应件191与用户表皮之间的距离为第一距离L1时,处理器130测得的第一感应件191与用户表皮形成的等效电容的电容值为第一电容阈值;当第一感应件191与用户表皮之间的距离为第二距离L2时,处理器130测得的第一感应件191与用户表皮形成的等效电容的电容值为第二电容阈值。
如此,当处理器130获取到的等效电容的电容值大于或等于第一电容阈值,处理器130判断第一感应件191与用户皮肤的接触状态为触碰状态。可以理解,当处理器130通过其他传感器(例如上文记载的红外测温传感器及加速度传感器)确认可穿戴设备100佩戴在用户耳朵,且处理器130确定第一感应件191上的电容大于或等于第一电容阈值,即第一感应件191与用户的皮肤处于触碰状态时,处理器130控制第二感应件192开始测温,并于第一感应件191达到热平衡状态时,处理器130开始读取第二感应件192上的温度值作为初始温度,从而以实时读取到的初始温度作为用户的实时测量温度。如此,使得第一感应件191达到热平衡状态后才读取温度,使得温度测量更加准确。
可以理解,在一些实施例中,当第二感应件192测得的第一感应件191的温度保持一个较稳定的状态时,例如第一感应件191的温度的波动在预设时间内维持在一定范围内时,即可认为第一感应件191达到热平衡状态。可以理解,第一感应件191达到热平衡状态的用时与第一感应件191的结构,及第一感应件191与人体之间的导热路径有关。本申请不对预设时间及温度的波动范围进行限制。
可以理解,当处理器130确认可穿戴设备100还佩戴在用户耳朵上,且处理器130获取到第一感应件191上的电容大于或等于第二电容阈值,并小于第一电容阈值时,处理器130判断第一感应件191与用户的接触状态为接近状态。如此,第一感应件191并未与用户皮肤紧密接触,第一感应件191通过绝缘导热材料传递给第二感应件192的热量,亦不足以表示用户当前的真实体温。因此,处理器130判断第一感应件191与用户皮肤的接触状态处于接近状态时,处理器130还为通过第二感应件192读取到的初始温度匹配温度补偿值,并以该温度补偿值及初始温度之和作为用户的测量温度。
即当处理器130检测到第一感应件191与人体的接触状态为接近状态时,人体的测量温度满足以下公式:
T=T1+Tcom
其中,T1表示通过第二感应件192读取到的初始温度,Tcom表示对应的温度补偿值。
可以理解,在本申请实施例中,通过第一感应件191接触或靠近用户表皮吸收热量,再通过第二感应件192测量第一感应件191的温度,从而确定用户温度。显然,当第一感应件191越接近用户表皮,第二感应件192测得的温度越可以准确表征用户温度,需要的温度补偿值也就越小。也就是说,当第一感应件191与用户的接触状态为接近状态时,第一感应件191和用户表皮之间的距离与温度补偿值的大小为正相关关系。又因为第一感应件191和用户表皮之间的距离,与等效电容的电容值的大小为负相关关系(根据电容计算公式可知),如此,当第一感应件191与人体的接触状态为接近状态时,等效电容的电容值的大小与温度补偿值的大小为负相关关系。即当第一感应件191与人体的接触状态为接近状态时,等效电容的电容值越大,温度补偿值越小。可以理解,在一些实施例中,可通过若干组实验,测得第一感应件191与用户表皮的接触状态为接近状态时,第一感应件191与用户表皮在不同距离下相应的电容值,初始温度值及实际温度值。可以理解,实际温度值与初始温度值之差为理想温度补偿值。通过对上述若干组实验数据中,电容值与理想温度补偿值的拟合,可建立电容值与温度补偿值之间的函数,并存储于内部存储器140中。如此,处理器130通过调取内部存储器140中的函数及获取到的等效电容的电容值,计算得到相应的温度补偿值。
可以理解,在一些实施例中,当处理器130检测到第一感应件191与用户表皮处于接近状态时,处理器130还可根据不同的电容值进一步将接近状态细分为若干状态,例如第一接近状态及第二接近状态。如此,可进一步对接近状态的初始温度进行更精细的温度补偿,以提高温度测量数据的精确度。
当处理器130确认可穿戴设备100还佩戴在用户耳朵上,且处理器130获取到第一感应件191上的电容小于第二电容阈值时,处理器130判断第一感应件191与用户的接触状态为悬空状态。此时,可认为第二感应件192当前采集到的温度数据不可信,并向用户输出提醒信息,例如,提醒用户戴紧可穿戴设备100。直到检测到第一感应件191与用户处于触碰状态或接近状态时,再依上述控制过程,采集用户体温数据。
在一些实施例中,可穿戴设备100还包括提示模块。例如,提示模块可为音频模块180。如此,当处理器130判断第一感应件191与用户表皮处于悬空状态时,音频模块180在处理器130控制下输出对应的音频信息,提醒用户紧佩戴可穿戴设备100。
可以理解,处理器130确认可穿戴设备100为取下状态时,则不会执行上述检测第一感应件191与用户皮肤之间的接触状态的操作。
在一些实施例中,可穿戴设备100还包括模拟数字转换器(Analog to DigitalConverter,ADC)。第一感应件191通过通用型输入输出(General-purpose input/output,GPIO)接口连接至ADC。ADC还电连接至处理器130。ADC用于将第一感应件191与用户表皮形成的等效电容的电容值转换为数字量(下文以ADC值代称),并输出至处理器130。可以理解,等效电容的电容值和第一感应件191与用户表皮之间的距离有关,如此,ADC值的大小和第一感应件191与用户表皮之间的距离有关。即当第一感应件191与用户表皮之间的距离发生变化时,第一感应件191经由ADC转换输出的对应的ADC值也同步发生变化。
例如,在一些实施例中,检测到如下表的数据:
第一感应件与人体表皮距离 ADC值 与悬空状态相比的ADC值变化量 温度
0毫米 5300 1500 35.2℃
0.5毫米 6690 110 34.7℃
1毫米 6700 100 34.5℃
3毫米 6800 / 27.375℃
根据上表,例如,当第一感应件191与人体表皮之间的距离为0毫米,即第一感应件191与人体表皮之间的接触状态为触碰状态时,对应的ADC值为5300。当第一感应件191与人体表皮之间的距离为3毫米,即第一感应件191与人体表皮之间的接触状态为悬空状态时,对应的ADC值为6800,触碰状态与悬空状态下的ADC值相差1500,产生了明显跳变。同样地,当第一感应件191与人体表皮之间的距离为0.5毫米,即第一感应件191与人体表皮之间的接触状态为接近状态时,对应的ADC值为6690。该接近状态下与悬空状态下的ADC值相差110,也产生了明显的跳变。显然,第一感应件191对应的ADC值随着第一感应件191与人体表皮之间的微小距离的变化,会产生数值较大的跳变。如此,ADC值可以非常有效地表示第一感应件191与人体表皮之间的微小距离变化,有利于提高温度测量精度。
在一些实施例中,可直接通过ADC值的变化表征第一感应件191上的电容变化,进而表征第一感应件191与用户表皮之间的距离变化。
可以理解,ADC值-电容函数可根据ADC的型号的不同而不同。例如,在一些实施例中,当采用一特定型号的ADC时,ADC值-电容函数为
可以理解,上述函数中,c为处理器130获取的第一感应件191与人体形成的等效电容的电容值,a为ADC值。且根据上述函数,ADC值a与电容值c呈负相关的关系。如此,当处理器130通过ADC值判断第一感应件191与人体的接触状态时,亦可以通过相应的ADC阈值进行判断。
例如,在一些实施例中,通过对可穿戴设备100进行实验,得到当第一感应件191与用户表皮之间的距离为第一距离L1时,处理器130获取的ADC值为第一ADC阈值;当第一感应件191与用户表皮之间的距离为第二距离L2时,处理器130获取的ADC值为第二ADC阈值。其中,第一ADC阈值小于第二ADC阈值。
在一些实施例中,当检测到与第一感应件191对应的ADC值小于或等于第一ADC阈值(例如5500)时,处理器130判断第一感应件191与用户皮肤处于触碰状态。如此,处理器130确认通过第二感应件192采集到的温度数据可作为用户的体温数据,而不需匹配对应的温度补偿值。
在一些实施例中,当检测到与第一感应件191对应的ADC值大于第一ADC阈值(例如5500),且小于或等于第二ADC阈值(例如6750)时,处理器130判断第一感应件191与用户皮肤处于接近状态。如此,处理器130确认为第二感应件192采集到的温度数据匹配对应的温度补偿值,以将第二感应件192采集到的温度数据及温度补偿值,共同作为用户的体温数据。
可以理解,温度补偿值的大小和第一感应件191与用户表皮的距离有关。而由上述内容可知,第一感应件191与用户表皮的距离可由电容值的大小表征,电容值的大小又可由ADC值的大小表征。因此,温度补偿值的大小亦可由ADC值表征。如此,在一些实施例中,可通过若干组实验,测得第一感应件191与用户表皮的接触状态为接近状态时,第一感应件191与用户表皮在不同距离下第一感应件相应的ADC值、初始温度值及实际温度值。可以理解,实际温度值与初始温度值之差为理想温度补偿值。通过对上述若干组实验数据中,ADC值与理想温度补偿值的拟合,可建立第一感应件191的ADC值与温度补偿值之间的函数,并存储于内部存储器140中。处理器130通过调取内部存储器140中的函数及获取到的第一感应件191上的ADC值,计算得到相应的温度补偿值。
可以理解,温度补偿值的计算函数可因第一感应件191的结构大小及环境的不同而不同。本申请不对温度补偿值的计算函数进行限制。例如,在一些实施例中,以可穿戴设备100佩戴在耳甲腔内,及可穿戴设备100具有如图6所示的第一感应件191进行拟合,得到温度补偿值与ADC值之间的关系满足以下公式:
Tcom=-0.00004(a-5500)2+0.0995(a-5500)-61.303
其中,Tcom表示温度补偿值,a表示与第一感应件191对应的ADC值。
如此,当第一感应件191与用户处于接近状态时,用户的体温数据
t=T1+Tcom
其中,T为最终的测量温度,T1为第二感应件192采集到的初始温度,Tcom为计算得到的温度补偿值。
在一些实施例中,当检测到与第一感应件191对应的ADC值大于第二ADC阈值(例如6750)时,处理器130判断第一感应件191与用户皮肤处于悬空状态,处理器130确认当前采集的初始温度不可信,并控制提示模块输出对应的提示信息,以提醒用户紧戴可穿戴设备100。
可以理解,当用户一边活动(例如行走或跑步),一边佩戴可穿戴设备100时,可穿戴设备100可能因用户的动作,短时间内在触碰状态与接近状态之间多次切换。如此,可能使测得的用户温度不准确。为了提高可穿戴设备100测量温度的准确性,在一些实施例中,处理器130还可通过获取在一预设周期(例如十秒)内多次测得的测量温度,并以该预设周期内获取到的多次测量温度的平均值作为上报给用户的最终测量温度。如此,可有效降低因接触状态切换带来的误差。
请继续参阅图10,图10为本申请实施例提供的可穿戴设备100的一种温度测量场景的示意图。可以理解,可穿戴设备100与电子设备200可通过蓝牙、Wi-Fi、近场通信或其他方式连接,可穿戴设备100可将最终得到的测量温度数据传输至电子设备200。如此,用户打开指定应用程序,可以在对应的应用程序的显示界面上查看体温。
可以理解,电子设备200包括显示屏210。在一些实施例中,相较于可穿戴设备100,电子设备200在显示用户的体温数据时,可以显示更多的数据。例如,显示屏210上可以显示用户的实时体温,用户最近一周内的平均体温、最高体温与最低体温。在一些实施例中,当处理器130检测到第一感应件191与用户表皮处于悬空状态时,处理器130还可控制输出提示信息至电子设备200,以在电子设备200的显示屏210上显示提示信息,提醒用户戴紧可穿戴设备,方便测温。
可以理解,在一些实施例中,可穿戴设备100还可一边测量温度,一边通过音频模块180,定时将测得的温度语音播放给用户。
可以理解,在一些实施例中,用户同时佩戴两可穿戴设备100,以分别通过左右耳进行测温。两可穿戴设备100可通过蓝牙、近场通信或Wi-Fi进行通信,以将其中一可穿戴设备100测得的温度数据传送至另一可穿戴设备100。如此,最终上报给用户的测量温度为两可穿戴设备100的测量温度的平均温度,以进一步提高使用可穿戴设备100测量温度时的精度。
在一些实施例中,当用户同时佩戴两可穿戴设备100,还可以其中一可穿戴设备100作为主设备,另一可穿戴设备100作为副设备,且先通过作为主设备的可穿戴设备100测量温度。当作为主设备的可穿戴设备100的电量耗尽或者取下时,再通过作为副设备的可穿戴设备100测量温度。如此,可有效节省两可穿戴设备100的电量,延长两可穿戴设备100的续航时间。
可以理解,在一些实施例中,可穿戴设备100的处理器130可在检测到用户执行对应操作后再开启测温功能。例如,在一些实施例中,可穿戴设备100还包括加速度传感器。在可穿戴设备100的操作期间,处理器130可根据加速度传感器检测到的轻击操作(例如,单击、双击、三击等)开始或停止读取第二感应件192的温度,从而开启或关闭可穿戴设备100的测温功能。当用户开启可穿戴设备100的测温功能后,处理器130还需依照上述控制过程判断第一感应件191与用户表皮之间的接触状态是否为触碰状态。当处理器130判断第一感应件191与用户表皮之间的接触状态不是触碰状态时,提示模块在处理器130控制下发出提示信息,以使第一感应件191与用户表皮之间达到触碰状态后,处理器130控制第二感应件192开始测温。
可以理解,上述提及的第一距离L1、第二距离L2、第一ADC阈值及第二ADC阈值的具体数值,仅为示例性说明。本申请实施例不对上述的第一距离L1、第二距离L2、第一电容阈值、第二电容阈值、第一ADC阈值及第二ADC阈值进行具体的限制。
可以理解,本申请实施例提供的可穿戴设备100,不局限于对人类测温。在某些场景下,本申请实施例提供的可穿戴设备100,或基于本申请发明思想所改进的可穿戴设备,亦可以用于对其他生物进行温度测量,例如对宠物狗或宠物猫等进行测温。
请继续参阅图11,本申请实施例还提供一种可穿戴设备100a。可穿戴设备100a亦包括第一壳体10,第一感应件191a、第二感应件192a及处理器130(图未示)。可穿戴设备100a与可穿戴设备100的结构大致相同,区别在于可穿戴设备100a中,第一感应件191a与第二感应件192a的设置方式,与可穿戴设备100中第一感应件191及第二感应件192的设置方式不同,且可穿戴设备100a还包括第三壳体40a。
在一些实施例,可穿戴设备100a的第一壳体10上亦开设有开孔11。开孔11覆盖有第三壳体40a。第三壳体40a包括外表面41a及内表面42a。第二感应件192a收容于开孔11中。且第二感应件192a贴合内表面42a设置。第一感应件191a设置于外表面41a。且第一感应件41a沿第二感应件192a的一侧,延伸至电路板194的过孔195上,从而通过过孔195上的连接件196(例如金属弹片)电连接至处理器130。
在一些实施例中,第一感应件191a为覆盖在第三壳体40a外表面41a的具有导电性及导热性的材料层,例如金属薄膜。第二感应件192a为温度传感器。第三壳体40a由绝缘导热材料制成,例如玻璃。可以理解,第一感应件191a靠近或接触用户表皮,与用户表皮形成一等效电容,且吸收用户热量。第一感应件191a继而还将热量传导至第三壳体40a。如此,第二感应件192a通过测量第三壳体40a的温度,可测得第一感应件191a的温度。
可以理解,可穿戴设备100a通过获取第一感应件191a上的电容,以判断第一感应件191a与用户的接触状态的过程,与可穿戴设备100中的判断方法相同,在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种应用于可穿戴设备的测温方法。其中,可穿戴设备包括第一感应件及第二感应件。第一感应件具有一电容值。第二感应件用于测量第一感应件的温度,以作为初始温度。该测温方法包括:
步骤S1:获取所述第一感应件的电容值,以判断可穿戴设备的接触状态。
步骤S2:根据接触状态直接将初始温度作为测量温度,或者为初始温度匹配相应的温度补偿值,并将初始温度与温度补偿值之和作为测量温度。
其中,在步骤S2中,当电容值大于或等于第一电容阈值时,判断接触状态为触碰状态,并将初始温度作为测量温度。
当电容值小于第一电容阈值且大于或等于第二电容阈值时,判断接触状态为接近状态,并为初始温度匹配相应的温度补偿值,且将初始温度及温度补偿值之和作为测量温度。
当电容值小于第二电容阈值时,判断接触状态为悬空状态。
在一些实施例中,可穿戴设备还包括提示模块,当判断接触状态为悬空状态时,控制提示模块输出提示信息。
在一些实施例中,可穿戴设备还包括模拟数字转换器。模拟数字转换器一端连接至第一感应件,另一端连接至处理器。模拟数字转换器用于将等效电容的电容值转换为数字量。且温度补偿值与数字量的函数关系为:
Tcom=-0.00004(a-5500)2+0.0995(a-5500)-61.303
其中,Tcom表示温度补偿值,a表示数字量。
可以理解,上述技术方案不局限应用于耳机中,在其他实施例中,上述技术方案亦可实施于其他可穿戴设备中,例如智能手表或运动手环等可穿戴设备。
可以理解,以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种可穿戴设备,其特征在于,所述可穿戴设备包括:
第一感应件,用于获取电容值;
第二感应件,贴合所述第一感应件设置,或者被所述第一感应件覆盖且所述第一感应件与所述第二感应件之间填充有绝缘导热材料,所述第二感应件用于测量所述第一感应件的温度,以作为初始温度;
壳体,所述壳体包括外表面及内表面,所述外表面设置有所述第一感应件,所述内表面设置有所述第二感应件,所述第一感应件的热量传导至所述壳体,所述第二感应件通过测量所述壳体的温度以测得所述第一感应件的温度;
处理器,电连接所述第一感应件,所述处理器用于读取所述电容值,并根据所述电容值判断所述可穿戴设备的接触状态;
所述处理器还电连接所述第二感应件,用于读取所述初始温度,当所述电容值大于或等于第一电容阈值时,判断所述接触状态为触碰状态,并将所述初始温度作为测量温度;当所述电容值小于所述第一电容阈值且大于或等于第二电容阈值时,判断所述接触状态为接近状态,为所述初始温度匹配相应的温度补偿值,并将所述初始温度与所述温度补偿值之和作为测量温度。
2.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于:所述壳体开设有开孔,所述第一感应件部分收容于所述开孔,以通过所述开孔露出于所述壳体表面。
3.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于:在所述第二感应件被所述第一感应件覆盖且所述第一感应件与所述第二感应件之间填充有绝缘导热材料的情况下,所述第一感应件开设有收容孔,所述第二感应件收容于所述收容孔。
4.根据权利要求1-3任一项所述的可穿戴设备,其特征在于:所述第一感应件具有导电性及导热性。
5.根据权利要求1-3任一项所述的可穿戴设备,其特征在于:所述第一感应件由金属材料制成,所述第二感应件为温度传感器。
6.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于:当所述接触状态为所述触碰状态时,控制所述第二感应件开始测温,并于预设时间后当所述第一感应件达到热平衡状态时,读取所述初始温度。
7.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于:所述温度补偿值与所述电容值之间的关系满足一预设函数,根据所述预设函数及获取到的所述电容值,计算得到所述温度补偿值,所述电容值与所述温度补偿值为负相关关系。
8.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于:当所述电容值小于所述第二电容阈值时,判断所述接触状态为悬空状态,所述可穿戴设备还包括提示模块,当所述接触状态为所述悬空状态,所述提示模块输出提示信息。
9.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于:所述可穿戴设备还包括模拟数字转换器,所述模拟数字转换器一端连接至所述第一感应件,另一端连接至所述处理器,所述模拟数字转换器用于将所述电容值转换为数字量,并输出至所述处理器。
10.根据权利要求9所述的可穿戴设备,其特征在于:所述温度补偿值与所述数字量的函数关系为:
Tcom=-0.00004(a-5500)2+0.0995(a-5500)-61.303
其中,Tcom表示所述温度补偿值,a表示所述数字量。
11.一种测温方法,应用于可穿戴设备,其特征在于,所述可穿戴设备包括壳体、第一感应件及第二感应件,所述第一感应件用于获取电容值;所述第二感应件贴合所述第一感应件设置,或者被所述第一感应件覆盖且所述第一感应件与所述第二感应件之间填充有绝缘导热材料,所述第二感应件用于测量所述第一感应件的温度,以作为初始温度;所述壳体包括外表面及内表面,所述外表面设置有所述第一感应件,所述内表面设置有所述第二感应件,所述第一感应件的热量传导至所述壳体,所述第二感应件通过测量所述壳体的温度以测得所述第一感应件的温度;所述测温方法包括:
读取所述第一感应件的电容值,以判断所述可穿戴设备的接触状态;
当所述电容值大于或等于第一电容阈值时,判断所述接触状态为触碰状态,并将所述初始温度作为测量温度;
当所述电容值小于所述第一电容阈值且大于或等于第二电容阈值时,判断所述接触状态为接近状态,为所述初始温度匹配相应的温度补偿值,并将所述初始温度与所述温度补偿值之和作为所述测量温度。
12.根据权利要求11所述的测温方法,其特征在于:当所述电容值小于所述第二电容阈值时,判断所述接触状态为悬空状态。
13.根据权利要求12所述的测温方法,其特征在于:所述可穿戴设备还包括提示模块,当判断所述接触状态为所述悬空状态时,控制所述提示模块输出提示信息。
14.根据权利要求11所述的测温方法,其特征在于:所述可穿戴设备还包括模拟数字转换器,所述模拟数字转换器一端连接至所述第一感应件,另一端连接至处理器,所述模拟数字转换器用于将所述电容值转换为数字量;且所述温度补偿值与所述数字量的函数关系为:
Tcom=-0.00004(a-5500)2+0.0995(a-5500)-61.303
其中,Tcom表示所述温度补偿值,a表示所述数字量。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090050A (en) * 1998-07-16 2000-07-18 Salix Medical, Inc. Thermometric apparatus and method
CN202842494U (zh) * 2012-10-12 2013-04-03 大唐国际发电股份有限公司重庆分公司 具有佩戴监测和人员定位功能的智能安全帽
CN104633860A (zh) * 2015-01-29 2015-05-20 上海翰临电子科技有限公司 一种基于用户人体体温变化的室温调节方法
WO2017096978A1 (zh) * 2015-12-09 2017-06-15 广东欧珀移动通信有限公司 一种用于移动终端的温度补偿方法、装置和移动终端
JP2018013366A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社クラベ 静電容量検知線及びその応用品
CN110750131A (zh) * 2019-09-18 2020-02-04 维沃移动通信有限公司 温度控制方法、装置、终端设备及存储介质
CN111366175A (zh) * 2020-04-20 2020-07-03 深圳市科奈信科技有限公司 一种无线耳机及其佩戴状态的检测方法、装置及存储介质
CN111854966A (zh) * 2020-07-16 2020-10-30 广东小天才科技有限公司 温度测量方法、装置、可穿戴设备和介质

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140266694A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Samuel Greyson McCluskey Body Temperature Warning System
US20170049335A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Logitech Europe, S.A. Earphones with biometric sensors
US9770185B2 (en) * 2014-08-06 2017-09-26 Verily Life Sciences Llc Sharing a single electrode between skin resistance and capacitance measurements
CN104378707B (zh) * 2014-11-04 2017-12-19 青岛歌尔声学科技有限公司 一种耳机及具有体温监控功能的穿戴类电子产品
KR20180016866A (ko) * 2016-08-08 2018-02-20 엘지전자 주식회사 와치타입 단말기
CN108810788B (zh) * 2018-06-12 2021-09-03 歌尔科技有限公司 一种无线耳机的佩戴情况检测方法、装置及无线耳机
WO2020191594A1 (zh) * 2019-03-25 2020-10-01 深圳市汇顶科技股份有限公司 可穿戴设备、佩戴检测方法及存储介质
CN111417042B (zh) * 2020-03-17 2022-03-11 重庆邮电大学 一种兼具实时耳温监测功能的无线耳机系统
CN111565342B (zh) * 2020-04-24 2022-01-07 维沃移动通信有限公司 耳机以及耳机的体温检测方法
CN213043825U (zh) * 2020-09-23 2021-04-23 南昌欧菲显示科技有限公司 穿戴式电子设备及无线耳机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090050A (en) * 1998-07-16 2000-07-18 Salix Medical, Inc. Thermometric apparatus and method
CN202842494U (zh) * 2012-10-12 2013-04-03 大唐国际发电股份有限公司重庆分公司 具有佩戴监测和人员定位功能的智能安全帽
CN104633860A (zh) * 2015-01-29 2015-05-20 上海翰临电子科技有限公司 一种基于用户人体体温变化的室温调节方法
WO2017096978A1 (zh) * 2015-12-09 2017-06-15 广东欧珀移动通信有限公司 一种用于移动终端的温度补偿方法、装置和移动终端
JP2018013366A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社クラベ 静電容量検知線及びその応用品
CN110750131A (zh) * 2019-09-18 2020-02-04 维沃移动通信有限公司 温度控制方法、装置、终端设备及存储介质
CN111366175A (zh) * 2020-04-20 2020-07-03 深圳市科奈信科技有限公司 一种无线耳机及其佩戴状态的检测方法、装置及存储介质
CN111854966A (zh) * 2020-07-16 2020-10-30 广东小天才科技有限公司 温度测量方法、装置、可穿戴设备和介质

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