CN205107652U - 智能穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能穿戴设备，以提高智能穿戴设备的集成度，简化智能穿戴设备的结构。智能穿戴设备包括：穿戴设备本体以及设置于穿戴设备本体上的光源、第一光电检测模块、第二光电检测模块和处理模块，其中：光源用于朝向人体穿戴部位发出光线，包括透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；第一光电检测模块，用于检测透射光线；第二光电检测模块，用于检测反射光线；处理模块，与第一光电检测模块和第二光电检测模块连接，用于根据第一光电检测模块检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

Description

智能穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，特别是涉及一种智能穿戴设备。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的智能穿戴产品(如，智能腕带、指环等)进入人们的生活中。以智能指环为例，用户可以通过智能指环记录日常生活中的锻炼、睡眠以及饮食等实时数据，并可将这些数据与手机、平板等终端设备同步，从而达到通过数据指导健康生活的目的。

目前大部分的智能穿戴设备功能较为简单，即使是有多个功能，各功能对应的功能模块之间相互独立，占用空间较大，在有限的空间内功能的集成度较低，可实现的功能有限。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种智能穿戴设备，以同时检测多种生物特征信息，从而提高智能穿戴设备的集成度，简化智能穿戴设备的结构。

本实用新型实施例提供的智能穿戴设备，包括穿戴设备本体以及设置于穿戴设备本体上的光源、第一光电检测模块、第二光电检测模块和处理模块，其中：

所述光源用于朝向人体穿戴部位发出光线，所述光线包括透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；

所述第一光电检测模块，用于检测所述透射光线；

所述第二光电检测模块，用于检测所述反射光线；

所述处理模块，与所述第一光电检测模块和所述第二光电检测模块连接，用于根据所述第一光电检测模块检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据所述第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

在本实用新型实施例的技术方案中，光源朝向人体穿戴部位发出光线，该光线包括透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；处理模块根据第一光电检测模块检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。该智能穿戴设备可以同时检测多种生物特征信息，由于采用同一光源为第一光电检测模块和第二光电检测模块提供检测光，相比现有技术，可以提高智能穿戴设备的集成度，简化智能穿戴设备的结构。

具体的，所述第一类生物特征信息包括静脉特征信息，所述第二类生物特征信息包括心率信息和/或血氧状态信息。

优选的，所述处理模块包括模式识别芯片，所述模式识别芯片用于计算比较所述静脉特征信息和用户的预存静脉特征信息，当所述静脉特征信息和所述预存静脉特征信息匹配时，确定所述用户的身份认证通过，否则，确定所述用户的身份认证不通过。采用该方案，智能穿戴设备可用于用户身份识别，安全性和便利性较高。

进一步，所述处理模块还包括支付芯片，所述支付芯片用于当所述用户的身份认证通过时，进行支付操作。该方案可提高使用智能穿戴设备支付操作的安全性。

优选的，所述处理模块包括心率模拟计算器；

所述根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的心率信息和/或血氧状态信息，具体为：所述心率模拟计算器根据第二光电检测模块检测的反射光线生成模拟心率曲线和/或心率数值。

具体的，所述心率模拟计算器包括电源电路，以及分别与所述电源电路相连，且顺序连接的滤波保护电路、前置放大电路、生成电路、驱动放大电路和输出电路。

优选的，所述处理模块包括无线接口，用于将所述第一类生物特征信息和所述第二类生物特征信息发送到云端设备。

优选的，所述光源为LED光源；所述LED光源为近红外光单色LED光源。

优选的，所述智能穿戴设备为智能指环。

优选的，所述穿戴设备本体为指环本体，所述光源、第一光电检测模块和第二光电检测模块设置在指环本体的内侧，且所述光源朝向所述第一光电检测模块设置，所述第二光电检测模块设置在光线经人体穿戴部位反射的反射光路上。

通过上述实施例方案可以实现人体生物特征信息的检测，以获得人体的健康状况。并且，该智能穿戴设备可以同时检测多种生物特征信息，由于采用同一光源为第一光电检测模块和第二光电检测模块提供检测光，因此，结构简单，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型一实施例智能穿戴设备结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的处理模块结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的心率模拟计算器结构原理示意图；

图4为模拟心率曲线示意图；

图5为本实用新型一实施例生物特征信息的检测方法流程示意图；

图6为本实用新型另一实施例生物特征信息的检测方法流程示意图。

具体实施方式

为了提高智能穿戴设备的集成度，简化智能穿戴设备的结构，本实用新型实施例提供了一种智能穿戴设备。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供的智能穿戴设备，包括穿戴设备本体11以及设置于穿戴设备本体11上的光源12、第一光电检测模块13、第二光电检测模块14和处理模块15，其中：光源12用于朝向人体穿戴部位100发出光线，光线包括透过人体穿戴部位100的透射光线和经人体穿戴部位100反射的反射光线；第一光电检测模块13，用于检测透射光线；第二光电检测模块14，用于检测反射光线；处理模块15，与第一光电检测模块13和第二光电检测模块14连接，用于根据第一光电检测模块13检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据第二光电检测模块14检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

通过上述实施例方案可以实现人体生物特征信息的检测，以获得人体的健康状况。并且，该智能穿戴设备可以同时检测多种生物特征信息，由于采用同一光源为第一光电检测模块和第二光电检测模块提供检测光，因此，结构简单，成本低廉。

在本申请实施例中，所述的智能穿戴设备的具体类型不限，例如可以为智能指环、智能手表，或者智能腕带等等。在本申请的一个实施例中，智能穿戴设备为智能腕带，可以戴在人体的手腕上。具体的，穿戴设备本体为腕带本体，光源、第一光电检测模块和第二光电检测模块设置在腕带本体的内侧，且光源朝向第一光电检测模块设置，第二光电检测模块设置在光线经手腕反射的反射光路上。

在本申请实施例中，通过经人体的透射光线确定的生物特征信息为第一类生物特征信息，例如，所述的第一类生物特征信息可以包括静脉特征信息；

在本申请实施例中，通过经人体的反射光线确定的生物特征信息为第二类生物特征信息，例如，所述的第二类生物特征信息可以为心率信息、血氧状态信息等。

以智能穿戴设备为智能指环为例说明，则如图1所示，穿戴设备本体11为指环本体，光源12、第一光电检测模块13和第二光电检测模块14设置在指环本体的内侧，且光源12朝向第一光电检测模块13设置，第二光电检测模块14设置在光线经手指反射的反射光路上。

上述智能穿戴设备上的光源12的具体类型不限，只要其发出的光线可以透过人体穿戴部位100并且可以经人体穿戴部位100反射即可。优选采用节能、高效、无频闪、使用寿命长的LED光源，具体可采用近红外光单色LED光源，其发出的近红外光波长大于0.4微米，并且对人体基本无伤害。

在本实用新型图1所示的实施例方案中，光源12朝向第一光电检测模块13设置，第一光电检测模块13可以检测到透过手指的透射光线，第二光电检测模块14设置在光线经手指反射的反射光路上，可以检测到经手指反射的反射光线，处理模块15根据第一光电检测模块13检测的透射光线确定手指的静脉特征信息，根据第二光电检测模块14检测的反射光线确定人体的心率信息和/或血氧状态信息。

其中，确定手指静脉特征信息所依据的原理为：由于血液中的血红素有吸收近红外光的特性，第一光电检测模块可以将接收到透射光线转换为电信号，然后进行数据处理，形成手指的静脉影像。处理模块可以运用滤波、图像二值化、细化等处理手段，从而确定出手指静脉特征信息。

其中，确定人体心率信息和血氧状态信息所依据的原理为：第二光电检测模块可以将接收到的反射光线转换成电信号，当人体心率发生变化时，经手指血液反射的反射光线也会发生相应的频率变化，处理模块可以对该电信号进行滤波、放大及相关算法程序处理，从而确定出人体的心率信息。同理，当人体的血氧状态发生变化时，经手指血液反射的反射光线量也会相应变化，对电信号处理后可以确定出人体的血氧状态信息。

如图2所示，在本实用新型的一个优选实施例中，处理模块15包括模式识别芯片151，模式识别芯片151用于计算比较静脉特征信息和用户的预存静脉特征信息，当静脉特征信息和预存静脉特征信息匹配时，确定用户的身份认证通过，否则，确定用户的身份认证不通过。

采用该方案，智能穿戴设备可用于用户身份识别，例如用于支付身份识别、登录身份识别等等，具有高防伪、高准确度、高便利性等优势。身份识别可应用的具体场景不限，例如可应用于金融系统、无卡会员管理系统、数据加密系统、安防系统、保险系统、考试系统、医疗系统、以及军事航空系统等等。

如图2所示，在本实用新型的该优选实施例中，处理模块15还包括支付芯片152，支付芯片152用于当用户的身份认证通过时，进行支付操作。该方案可提高使用智能穿戴设备支付操作的安全性。

在本实用新型的上述优选实施例中，处理模块15还包括心率模拟计算器153，所述根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的心率信息和/或血氧状态信息，具体为：心率模拟计算器153根据第二光电检测模块14检测的反射光线生成模拟心率曲线(如图4所示)和/或心率数值。该方案可使用户更加直观的读取心率检测结果。

心率模拟计算器153的具体结构形式不限，如图3所示，该实施例中，心率模拟计算器153包括电源电路1531，以及分别与电源电路1531相连，且顺序连接的滤波保护电路1532、前置放大电路1533、生成电路1534、驱动放大电路1535和输出电路1536。其中，生成电路1534用于根据反射光线确定人体第二类生物特征信息，比如，可确定生成模拟心率曲线和/或心率数值等参数。

请继续参照图2所示，处理模块15还可以包括无线接口154，用于将第一类生物特征信息和第二类生物特征信息发送到云端设备。这样可以通过云端设备对个人健康信息进行管理和监测，云端设备也可进一步将相关建议或意见反馈给处理模块，从而使智能穿戴设备提醒用户注意自身健康状况。

如图5所示，基于相同的实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种，该方法包括以下步骤：

步骤101、检测朝向人体穿戴部位发出的透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；

步骤102、根据检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息；根据检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

在上述方法实施例方案中，采用同一光源为第一光电检测模块和第二光电检测模块提供检测光，可以同时检测多种生物特征信息，从而可以有效提高智能穿戴设备检测生物特征信息的效率。

具体的，所述第一类生物特征信息可以包括静脉特征信息，所述第二类生物特征信息可以包括心率信息和/或血氧状态信息。

如图6所示，优选的，检测方法在步骤101和步骤102之后，还可进一步包括以下步骤：

步骤103、判断静脉特征信息和用户的预存静脉特征信息是否匹配；如果是，执行步骤104；否则，执行步骤105；

步骤104、确定用户的身份认证通过；

步骤105、确定用户的身份认证不通过。

该智能穿戴设备可用于用户身份识别，安全性和便利性较高。

优选的，检测方法在步骤104之后，还可包括：当用户的身份认证通过时，进行支付操作。该方案可提高使用智能穿戴设备支付操作的安全性。

优选的，所述心率信息包括模拟心率曲线和/或心率数值。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能穿戴设备，其特征在于，包括穿戴设备本体以及设置于穿戴设备本体上的光源、第一光电检测模块、第二光电检测模块和处理模块，其中：

所述光源用于朝向人体穿戴部位发出光线，所述光线包括透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；

所述第一光电检测模块，用于检测所述透射光线；

所述第二光电检测模块，用于检测所述反射光线；

所述处理模块，与所述第一光电检测模块和所述第二光电检测模块连接，用于根据所述第一光电检测模块检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据所述第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

2.如权利要求1所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述第一类生物特征信息包括静脉特征信息，所述第二类生物特征信息包括心率信息和/或血氧状态信息。

3.如权利要求2所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述处理模块包括模式识别芯片，所述模式识别芯片用于计算比较所述静脉特征信息和用户的预存静脉特征信息，当所述静脉特征信息和所述预存静脉特征信息匹配时，确定所述用户的身份认证通过，否则，确定所述用户的身份认证不通过。

4.如权利要求3所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述处理模块还包括支付芯片，所述支付芯片用于当所述用户的身份认证通过时，进行支付操作。

5.如权利要求2所述的智能穿戴设备，其特征在于，

所述处理模块包括心率模拟计算器；

所述根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的心率信息和/或血氧状态信息，具体为：所述心率模拟计算器根据第二光电检测模块检测的反射光线生成模拟心率曲线和/或心率数值。

6.如权利要求5所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述心率模拟计算器包括电源电路，以及分别与所述电源电路相连，且顺序连接的滤波保护电路、前置放大电路、生成电路、驱动放大电路和输出电路。

7.如权利要求1所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述处理模块包括无线接口，用于将所述第一类生物特征信息和所述第二类生物特征信息发送到云端设备。

8.如权利要求1所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述光源为LED光源；所述LED光源为近红外光单色LED光源。

9.如权利要求1～8任一项所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述智能穿戴设备为智能指环。

10.如权利要求9所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体为指环本体，所述光源、第一光电检测模块和第二光电检测模块设置在指环本体的内侧，且所述光源朝向所述第一光电检测模块设置，所述第二光电检测模块设置在光线经人体穿戴部位反射的反射光路上。