CN214386378U - 一种智能手环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能手环，属于智能配件领域。通过本实用新型提供的技术方案，智能手环能够实时检测用户的健康状态，健康状态也即是通过用户的生理参数反应的状态，当用户的健康状态出现异常时，智能手环能够通过通讯模块进行消息的发送，使得用户能够得到及时的救援，提高用户驾驶过程中的安全性。另外，智能手环采用了太阳能充电板的设计，能够提高智能手环的续航时间。

Description

一种智能手环

技术领域

本实用新型涉及智能配件领域，特别涉及一种智能手环。

背景技术

随着我国经济的快速发展，生活节奏逐步加快，使越来越多的人都可以去购买车辆，车辆的数量连年增加。

在驾驶人员驾驶车辆行驶的过程中，可能会出现身体状态出现异常，比如心脏异常的情况，这时驾驶车辆可能出现安全问题，如何减轻这种情况带来的危害是亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种智能手环，能够提高行车安全，技术方案如下：

一方面，提供了一种智能手环，所述智能手环包括：外壳(1)、显示屏(2)、供电模块(3)、控制模块(4)、生理参数监测模块(5)、定位模块(6)、通讯模块(7)、太阳能充电板(8)；

所述显示屏(2)位于所述外壳(1)上，所述显示屏(2)与所述控制模块 (4)电性连接，所述显示屏(2)用于显示所述控制模块处理后的信息；

所述供电模块(3)分别与所述显示屏(2)、所述控制模块(4)、所述生理参数监测模块(5)、所述定位模块(6)以及所述通讯模块(7)电性连接，用于为所述显示屏(2)、所述控制模块(4)、所述生理参数监测模块(5)、所述定位模块(6)以及所述通讯模块(7)供电；

所述生理参数监测模块(5)与所述控制模块(4)电性连接，用于测量用户的生理参数；

所述定位模块(7)与所述控制模块(4)电性连接，用于确定所述用户的位置；

通讯模块(7)与所述控制模块(4)电性连接，用于向外界发送信号以及接受外界的信号；

所述太阳能充电板(8)与所述供电模块(3)电性连接，用于向所述供电模块充入电能。

在一种可能的设计中，所述显示屏(2)为触控显示屏。

在一种可能的设计中，所述通讯模块(7)包括蓝牙单元、红外单元、NFC 单元、通讯单元以及WiFi单元。

在一种可能的设计中，所述生理参数监测模块(5)包括心率监测单元以及体温监测单元。

在一种可能的设计中，所述智能手环还包括线性马达，所述线性马达与所述控制模块(4)电性连接。

在一种可能的设计中，所述智能手环还包括睡眠监测模块，所述睡眠监测模块与所述控制模块(4)电性连接。

在一种可能的设计中，所述智能手环还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述控制模块(4)电性连接。

在一种可能的设计中，所述智能手环还包括计步器，所述计步器与所述控制模块(4)电性连接。

在一种可能的设计中，所述智能手环还包括无线充电模块，所述无线充电模块与所述供电模块(3)电性连接。

通过本实用新型提供的技术方案，智能手环能够实时检测用户的健康状态，健康状态也即是通过用户的生理参数反应的状态，当用户的健康状态出现异常时，智能手环能够通过通讯模块进行消息的发送，使得用户能够得到及时的救援，提高用户驾驶过程中的安全性。另外，智能手环采用了太阳能充电板的设计，能够提高智能手环的续航时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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时本实用新型实施例提供的一种智能手环的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种智能手环背面的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种智能手环内部各个模块的示意图。

附图标记：

1、外壳；2、显示屏；3、供电模块；4、控制模块；5、生理参数监测模块；6、定位模块；7、通讯模块；8、太阳能充电板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1-图3，本实用新型提供了一种智能手环，外壳1、显示屏2、供电模块3、控制模块4、生理参数监测模块5、定位模块6、通讯模块7、太阳能充电板8。显示屏2位于外壳1上，显示屏2与控制模块4电性连接，显示屏2用于显示控制模块处理后的信息。供电模块3分别与显示屏2、控制模块4、生理参数监测模块5、定位模块6以及通讯模块7电性连接，用于为显示屏2、控制模块4、生理参数监测模块5、定位模块6以及通讯模块7供电。生理参数监测模块5与控制模块4电性连接，用于测量用户的生理参数。定位模块6与控制模块4电性连接，用于确定用户的位置。通讯模块7与控制模块4电性连接，用于向外界发送信号以及接受外界的信号。太阳能充电板8与供电模块3电性连接，用于向供电模块充入电能。

在一种可能的设计中，供电模块3、控制模块4、生理参数监测模块5、定位模块6以及通讯模块7均设置在一块集成主板上，集成主板上设置有蓄电池，蓄电池的两极分别与供电模块3的两极相连，其中，蓄电池为锂电池。

供电模块用于将蓄电池的电压转化为显示屏2、控制模块4、心率检测模块 5、定位模块6以及通讯模块7的额定电压，为显示屏2、控制模块4、心率检测模块5、定位模块6以及通讯模块7供电。集成主板设置于外壳1的内部，用户在使用智能手环时无法直接看到集成主板。

可选地，外壳1为封闭式外壳，封闭式外壳具有防水功能，这样在智能手环意外与水接触或者用户进行游泳时，均能够正常运行。可选地，外壳1的材料为热塑性弹性体(TPE|TPR)，使得智能手环环保、无毒、手感舒适、外观精美。

太阳能充电板8位于外壳1的边缘和顶部，太阳能充电板能够将显示屏2 包围，太阳能充电板8与供电模块3电性连接，太阳能充电板能够将太阳能转化为电能，通过供电模块3将电能存储在蓄电池中，这样能够提高智能手环的使用寿命。

控制模块4用于控制智能手环中各个部件的功能，比如控制模块4能够控制显示屏2中显示的内容，也能够接收生理参数检测模块5发送的电信号，将电信号转化为生理参数，可选地，生理参数包括心率和体温。在一种可能的设计中，生理参数监测模块5包括心率监测单元以及体温监测单元。心率监测单元能够将用户的心率转化为电信号发送给控制模块4，控制模块4能够将电信号转化为用户的心率，体温监测单元能够将用户的体温转化为电信号发送给控制模块4，控制模块4能够将电信号转化为用户的体温，控制模块4能够通过显示屏2将用户的心率和体温显示给用户。

在智能手环工作的过程中，定位模块6能够实时确定智能手环的位置，将智能手环的位置发送给控制模块4。通讯模块7用于提供通讯功能，在一种可能的设计中，通讯模块7包括蓝牙单元、红外单元、NFC单元、通讯单元以及WiFi 单元。其中，蓝牙单元能够与用户的智能手机、车载终端或者其他智能设备建立远程连接。红外单元能够通过红外线控制用户家中的设备，比如控制电视启动或者关闭，控制空调启动或者关闭等。NFC单元用于进行近距离通讯，比如实现公交卡或者门禁卡的功能。通讯单元能够与通讯服务商建立连接，基于通讯服务商来进行远距离通讯，比如拨打报警电话，或者远程播报位置等。WiFi 单元用于与路由器建立连接，实现固件或软件更新。

下面将结合一个具体场景，来对本申请提供的智能手环进行说明：

比如驾驶人员A具有心脏病历史，那么驾驶人员A为了能够实时得知自己的健康情况，可以选择配戴本申请提供的智能手环，通过智能手环来实时得知自己的心率和体温，从而提前发现异常状态，主动采取措施。驾驶人员A 在驾驶车辆时，能够通过智能手环的蓝牙单元与车载终端建立连接，控制模块4能够与车载终端进行通讯。驾驶过程中，响应于控制模块4通过生理参数检测模块5检测到用户的体温或者心率出现异常，比如心率过高或低，体温过高或者过低，控制模块4能够向车载终端发送异常指令。响应于异常指令，车载终端能够控制车辆减速以及开启双闪灯。当然，若车辆具有自动驾驶功能，那么车载终端也能够控制车辆缓慢靠边停靠，从而减少危险。于此同时，控制模块4能够通过通讯模块向驾驶人员A的家属发送短信，短信中携带有驾驶人员A的位置信息，位置信息由位置确定单元获取。控制模块4还能够通过通讯模块拨打报警电话110、急救电话120以及交通事故报警电话122，通知各个部门，驾驶人员A的身体健康出现异常。在拨打电话之后，控制终端能够播报预先设置好的语音，比如“驾驶人员A在驾驶过程中出现异常，请速速支援，位置是XXXX”，其中位置“XXXX”由位置确定单元确定。这样能够第一时间通知各部门，各部门能够及时对驾驶人员A进行救助。

在上述例子的基础上，下面将介绍智能手环测量驾驶人员A心率的方法，方法有两种：

第一种，PPG光电容积脉搏波描记法原理(Photo Plethysmo Graphy)。简单来说，是一种电流和心率的对应关系，就是将血液中透光率的脉动变化，转化成电信号，电信号对应就是心率。当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器，在此过程中由于受到指，端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用，检测器检测到的光强度将减弱。其中皮肤、肌肉组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的，而皮肤内的血液，容积在心脏作用下呈搏动性变化。当心脏收缩时外周血容量最多光吸收量也最大，检测到的光强度最小。而在心脏舒张时，正好相反，检测到的光强度最大，使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化。

可选地，光束的颜色为绿色，因为在血液这种红色液体面前，绿光的吸收率是最大的，对于数据判断是比较准确的。当用户的心脏跳动时，会有更多的血液流过用户的手腕，绿光的吸收量也会越大。在心脏跳动间隙，血液流量减少，导致绿光的吸收也会减少。举例来说，假设智能手环的发光数值为100，皮肤肌肉组织吸收恒定的10，血液总吸收为15，那反射后为100-10*2-15＝65，然后动脉血过来，红细胞含氧增多，血液总吸收变成了2被，那反射后为50，之后会一直处于65-50-65-50-65-50-65-50-65-50……，通过计算每秒多少次脉冲变化，就得出用户的心率。

这种方法，测量静息脉搏和正常有规则运动(跑步等)还是比较准的，但对于无规则的运动，如足球羽毛球等无规则运动，举例所说的假设数值会乱蹦，会稍微准确度下降，但也是相差无几的。

第二种，心电信号测量，类似ECG(心电图)

这个说的简单点，与医院的心电图类似，不同的是，医院需要在心口、脚上、手腕上都要加上电极，需要测量更多的数据，而腕式手表就不需要那么多数据，仅仅心率和体温就够了。简单来说，心脏周围的组织和体液都能导电，因此可将人体看成为一个具有长、宽、厚三度空间的容积导体。心脏好比电源，无数心肌细胞动作电位变化的总和可以传导并反映到体表。在体表很多点之间存在着电位差，也有很多点彼此之间无电位差是等电的。通过收集到的电极变化，经过算法处理，可以还原出很多数值，其中可以还原出心率数值。每次心跳，人的体表都会有微小的电极变化，而捕捉到这些电极变化，再经过算法就可以还原出心率跳动的频率。可选地，心率监测技术可以为有光电容积脉搏波描记法，简称光电法、心电信号法、压力振荡法、图像信号分析法等几类。至于心率带，一般也都采用心电测量，检测体表电极变化，还原出心率数值在一种可能的设计中，显示屏2为触控显示屏。

在这种设计下，显示屏2能够为用户提供更加丰富的操作方式，提高智能手环的易用性。

在一种可能的设计中，智能手环还包括线性马达，线性马达与控制模块4 电性连接。

在这种设计下，控制模块4能够在检测到用户心率或者体温出现异常时，通过线性马达进行振动，从而更早的提醒用户，用户能够及时服药或者采取其他措施。

另外，线性马达的作用还能够扩展到更多的场景，举例来说，用户能够通过智能手环的蓝牙单元与智能手机建立连接，通过智能手机设置在智能手环上设置闹钟，当到达时间时，控制模块4能够控制线性马达转动，从而使得智能手环发生振动，用于提醒用户到达指定时间。

再比如，用户能够通过智能手机设置久坐提醒或者喝水提醒，当用户坐下的时间过长，或者长时间未喝水时，控制模块4能够控制线性马达转动，从而使得智能手环发生振动，用于提醒用户到达指定时间。

在一种可能的设计中，智能手环还包括睡眠监测模块，睡眠监测模块与控制模块4电性连接。

由于睡眠质量对于用户健康来说十分重要，本申请提供的智能手环还提供了睡眠监测功能，实现方法如下：

智能手环可以通过睡眠检测模块记录用户的睡眠数据，该睡眠数据包括入睡时间、深度睡眠时间、浅度睡眠时间和清醒时间等，该睡眠数据是依靠智能手环中的智能传感器和闪存芯片来测量并记录的。用户的睡眠时间为从睡眠起始时间到睡眠结束时间之间的时间区间。例如，睡眠时间为晚上11到早晨6点，睡眠起始时间为晚上11点，睡眠结束时间为早晨6点，或者，睡眠时间为晚上 11点30到早晨7点30，则睡眠起始时间为晚上11点30，睡眠结束时间为早晨 7点30。

一种实现方式中，睡眠检测模块可以根据用户的睡眠数据直接生成用户的睡眠时间。

另一种实现方式中，睡眠检测模块根据用户的睡眠数据向用户提供多个睡眠时间选项，每个睡眠时间选项包括睡眠起始时间和睡眠结束时间，用户可以从多个睡眠时间选项中根据自己的实际情况选择一个睡眠时间，每个睡眠时间选项后都有一个确定按钮，用于可以点击该确定按钮选择对应的睡眠时间。智能手环接收用户针对该多个睡眠时间选项输入的选择指令，根据该选择指令确定用户的睡眠时间。对于有些用户来说，工作日和休息日的睡眠时间相同，对于有些用户来说，工作日和休息日的睡眠时间不同，休息日通常会睡的晚一些，早上也醒的晚一些。因此，本实施例中，用户的睡眠时间可以只包括一个睡眠时间，即工作日的睡眠时间和休息日的睡眠时间相同。或者，用户的睡眠时间包括两个睡眠时间：工作日的睡眠时间和休息日的睡眠时间，工作日的睡眠时间和休息日的睡眠时间不同。工作日和休息日的睡眠时间是否相同，由智能手环根据用户的睡眠数据确定。在确定用户的睡眠时间时，智能手环可以根据用户在工作日的睡眠数据确定用户在工作日的睡眠时间，根据用户休息日的睡眠数据确定用户在休息日的睡眠时间。然后，可以进一步比较用户在工作日的睡眠时间和用户在休息日的睡眠时间，分别比较用户在工作日和休息日的睡眠起始时间和睡眠结束时间，如果用户在工作日和休息日的睡眠起始时间以及睡眠结束时间差不多，则认为用户在工作日和休息日的睡眠时间相同，如果用户在工作日和休息日的睡眠起始时间或睡眠结束时间差异较大，则认为用户在工作日和休息日的睡眠时间不同。

具体的，睡眠检测模块在确定用户的睡眠时间时，可以根据用户在一个月内或两个月内或更长时间内的睡眠数据确定用户的睡眠时间。假设智能手环根据用户在一个月内的睡眠数据确定用户的睡眠时间，则智能手环根据用户在一个月内的入睡时间计算用户在一个月内的入睡时间的平均值，将该入睡时间的平均值作为睡眠起始时间，同理计算得到用户在一个月内的清醒时间的平均值，将该清醒时间的平均值作为睡眠结束时间。可选的，在计算得到该入睡时间的平均值后，还可以对该入睡时间的平均值和该清醒时间的平均值进行调整得到睡眠时间，例如，将该入睡时间的平均值提前几分钟作为睡眠起始时间，将该清醒时间的平均值提前几分钟作为睡眠结束时间。

睡眠检测模块根据睡眠时间在睡眠起始时间之前的第一时刻，提示用户进入睡眠，并按照预设的震动频率和震动幅度进行震动，以辅助用户进入睡眠。该第一时刻例如为睡眠起始时间前的10分钟或者15分钟，智能手环提示用户进入睡眠，可以通过震动方式提示用户进入睡眠，还可以通过震动加语音的方式提示用户进入睡眠，例如，在震动的同时播放几秒钟的入睡音乐或者用语音提示用户该睡觉了。本实施例中，在提示用户进入睡眠后，智能手环按照预设的震动频率和震动幅度持续进行震动，以辅助用户进入睡眠。有节奏的震动可以帮助用户快速进入睡眠状态，如果用户此时将注意力放到智能手环的震动节奏上，非常有助于用户进入睡眠状态。

当检测到用户进入睡眠状态时，停止震动。智能手环在震动的同时检测用户的睡眠情况，如果检测到用户进入睡眠状态，则停止震动。

在这种设计下，智能手环根据用户的睡眠数据确定用户的睡眠时间，并根据睡眠时间在睡眠起始时间之前的第一时刻，提示用户进入睡眠，并按照预设的震动频率和震动幅度持续进行震动，以辅助用户进入睡眠，当检测到用户进入睡眠状态时，停止震动。智能手环通过持续有节奏的震动，可以帮助用户快速进入睡眠状态。

在一种可能的设计中，智能手环还包括蜂鸣器，蜂鸣器与控制模块4电性连接。

其中，蜂鸣器的用途为提醒用户智能手环的位置，举例来说，当用户无法找到智能手环时，能够通过智能手机控制智能手环发出蜂鸣声，从而便于用户找到智能手环的位置。或者，当智能手环点亮不足时，也能够发出蜂鸣声，从而提醒用户及时充电。

在一种可能的设计中，智能手环还包括计步器，计步器与控制模块4电性连接。

其中，计步器为三轴加速度传感器，能够测量得到三个不同方向上的加速度，从而得到步数。

在一种可能的设计中，智能手环还包括无线充电模块，无线充电模块与供电模块3电性连接。

在这种设计下，用户能够在智能手环没电时，将智能手环放在无线充电设备上，提高充电的便捷性。

通过本实用新型提供的技术方案，智能手环能够实时检测用户的健康状态，健康状态也即是通过用户的生理参数反应的状态，当用户的健康状态出现异常时，智能手环能够通过通讯模块进行消息的发送，使得用户能够得到及时的救援，提高用户驾驶过程中的安全性。另外，智能手环采用了太阳能充电板的设计，能够提高智能手环的续航时间。

上述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能手环，其特征在于，所述智能手环包括：外壳(1)、显示屏(2)、供电模块(3)、控制模块(4)、生理参数监测模块(5)、定位模块(6)、通讯模块(7)、太阳能充电板(8)；

所述显示屏(2)位于所述外壳(1)上，所述显示屏(2)与所述控制模块(4)电性连接，所述显示屏(2)用于显示所述控制模块处理后的信息；

所述供电模块(3)分别与所述显示屏(2)、所述控制模块(4)、所述生理参数监测模块(5)、所述定位模块(6)以及所述通讯模块(7)电性连接，用于为所述显示屏(2)、所述控制模块(4)、所述生理参数监测模块(5)、所述定位模块(6)以及所述通讯模块(7)供电；

所述生理参数监测模块(5)与所述控制模块(4)电性连接，用于测量用户的生理参数；

所述定位模块(6)与所述控制模块(4)电性连接，用于确定所述用户的位置；

通讯模块(7)与所述控制模块(4)电性连接，用于向外界发送信号以及接受外界的信号；

所述太阳能充电板(8)与所述供电模块(3)电性连接，用于向所述供电模块充入电能；

所述通讯模块(7)包括蓝牙单元、红外单元、NFC单元、通讯单元以及WiFi单元；

所述生理参数监测模块(5)包括心率监测单元以及体温监测单元。

2.根据权利要求1所述的智能手环，其特征在于，所述显示屏(2)为触控显示屏。

3.根据权利要求1所述的智能手环，其特征在于，所述智能手环还包括线性马达，所述线性马达与所述控制模块(4)电性连接。

4.根据权利要求1所述的智能手环，其特征在于，所述智能手环还包括睡眠监测模块，所述睡眠监测模块与所述控制模块(4)电性连接。

5.根据权利要求1所述的智能手环，其特征在于，所述智能手环还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述控制模块(4)电性连接。

6.根据权利要求1所述的智能手环，其特征在于，所述智能手环还包括计步器，所述计步器与所述控制模块(4)电性连接。

7.根据权利要求1所述的智能手环，其特征在于，所述智能手环还包括无线充电模块，所述无线充电模块与所述供电模块(3)电性连接。

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