具有检测耳温和心率功能的智能耳机制造技术

本发明专利技术涉及智能耳机技术领域，尤其涉及一种具有检测耳温和心率功能的智能耳机，包括耳温监测模块、心率监测模块、中央处理器以及震动器；所述耳温监测模块包括红外测温传感器、光电转换模块、信号放大器、第一信号处理器；所述心率监测模块包括光学红外发射器、信号探测器、第二信号处理器；本耳机利用红外测温的原理，监测人体耳膜温度。利用光学传感器，检测耳朵处的心率。将所得数据汇总于内核处理器。当某一生理指标超过某一特定阈值的时候，便可通过震动进行报警。另外，数据将周期性检测并传输至云端，经过大数据分析后，反馈至手机登移动终端，预警使用者健康情况。

【技术实现步骤摘要】
具有检测耳温和心率功能的智能耳机
本专利技术涉及智能耳机
，尤其涉及一种具有检测耳温和心率功能的智能耳机。
技术介绍
在现代临床医疗中，可穿戴设备检测心率大致使用两种方法：光感心率技术和胸带式心率监测。光感心率技术原理是检测血液流动——通过LED照明毛细血管一段时间，通过传感器检测心率，算出BPM。这些内置在可穿戴设备中的光学传感器对实际监测的环境要求相当高，要求使用者处于静止状态：不能说话、不能移动、不能出汗。因此，光学传感器大多适用于静态心率检测。胸带式心率检测是通过心率带上两个感应区块接触胸口皮肤，检测心跳产生的皮肤上的生物电流，将信号发射到可穿戴智能设备上显示。其优点是抗运动性比较强，测量数据更准确，因此主要应用于动态心率检测。但是需要在皮肤表层贴附，容易引起不适。耳温测量的意义：大脑深部有一个地方叫下视丘，里面有一个支配人体恒温的定点(set-point)构造，下视丘同时也是人体温度的中心点。当人体发烧时，也就是定点接受一些巡回在血流的发炎性化学物质之后调高的结果，所以下视丘是人体体温最早上扬的地方，而供应耳膜与供应下视丘的血流恰好互有交通，因此用耳膜温度来反映人体的温度最为适当，同时耳膜也是可以最早侦测到人体是否有发烧的地方。现有技术中的耳机并没有对身体的温度以及心率进行监测的功能，对于想要运动锻炼的人来说，无法对自己身体温度和心率进行监测，无法及时了解身体的情况，给用户带来了不变。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种具有检测耳温和心率功能的智能耳机。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种具有检测耳温和心率功能的智能耳机，其特征在于：包括耳温监测模块、心率监测模块、中央处理器以及震动器；所述耳温监测模块包括红外测温传感器、光电转换模块、信号放大器、第一信号处理器；所述红外测温传感器安装在耳廓口附近，用于汇集耳廓内耳膜的辐射能量，吸收并集中被检测位置传来的红外线信号；所述光电转换模块用于把红外线信号转化为电信号，实现对红外线携带信息的解码；所述信号放大器用于将所述光电转换模块的信号放大，并通过第一信号处理器根据内部算法，与目标发射率矫正后，转变为温度值；所述第一信号处理器用于将处理产生的温度值传送至中心处理器，当温度值高于人体正常体温的阈值后，会触发振动器，引发震动报警；所述心率监测模块包括光学红外发射器、信号探测器、第二信号处理器；所述光学红外发射器对耳屏和外耳之间的某一位置发射光线，被反射的绿光的波动情况反应心率的状态；所述信号探测器将收集到的光进行筛选，得到绿光的特性，数据经过第二信号处理器被转化为电信号；所述第二信号处理器将电信号汇集到中央处理器，当心率高于正常阈值时，同样出发振动器，震动发出报警信号。还包括监测终端，所述监测终端用于接收蓝牙发射电路发出的温度信号以及心率信号并显示。所述监测终端为手机或平板电脑。本专利技术的有益效果是:相对于现有技术，本耳机利用红外测温的原理，监测人体耳膜温度。利用光学传感器，检测耳朵处的心率。将所得数据汇总于内核处理器。当某一生理指标超过某一特定阈值的时候，便可通过震动进行报警。另外，数据将周期性检测并传输至云端，经过大数据分析后，反馈至手机登移动终端，预警使用者健康情况。附图说明图1为本专利技术的电路原理图。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，一种具有检测耳温和心率功能的智能耳机，包括耳温监测模块、心率监测模块、中央处理器以及震动器；中央处理器采用单片机STC12C5A60S2芯片做为主控芯片，内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。所述耳温监测模块包括红外测温传感器、光电转换模块、信号放大器、第一信号处理器；红外测温传感器采用德国的HLP热电偶非接触式红外温度传感器TS318-1B0814。所述红外测温传感器安装在耳廓口附近，用于汇集耳廓内耳膜的辐射能量，吸收并集中被检测位置传来的红外线信号；所述光电转换模块用于把红外线信号转化为电信号，实现对红外线携带信息的解码，光电转换模块采用NEC生产的超小型光电转换模块可同时将为20Gbit/秒的12个信道的光信号转换为电信号的光模块。所述信号放大器用于将所述光电转换模块的信号放大，并通过第一信号处理器根据内部算法，与目标发射率矫正后，转变为温度值；所述第一信号处理器用于将处理产生的温度值传送至中心处理器，当温度值高于人体正常体温的阈值后，会触发振动器，引发震动报警；所述心率监测模块包括光学红外发射器、信号探测器、第二信号处理器；所述光学红外发射器对耳屏和外耳之间的某一位置发射光线，被反射的绿光的波动情况反应心率的状态；所述发射光线几乎不会直接被探测器接受，进入皮肤表层；少量光(橙光)被皮肤吸收，无法被所述探测器识别；少量光线(红光)从皮肤表面反射回来，引起信号噪声，被探测器感应；少量光(绿光)可以进入肌肉组织，受到血液流动的调制，并且反射回光学探测器中；所述信号探测器将收集到的光进行筛选，得到绿光的特性，数据经过第二信号处理器被转化为电信号；所述第二信号处理器将电信号汇集到中央处理器，当心率高于正常阈值时，同样出发振动器，震动发出报警信号。第一信号处理器和第二信号处理器都采用TMS320F206芯片，芯片采用静态CMOS集成工艺制作，采用四级流水线操作，其先进的哈佛结构允许对数据与指令的操作同时进行，因而大大提高了数据的吞吐率和指令的执行速度，特殊的DSP指令系统提供了功能强大的数字信号处理操作。芯片内具有32K×16位的闪速存储器和4.5K×16位的RAM。还包括监测终端，所述监测终端用于接收蓝牙发射电路发出的温度信号以及心率信号并显示。所述监测终端为手机或平板电脑。通过蓝牙可以将温度以及心率数据发送到手机APP云端，手机APP云端基于大数据数据库的分析，对使用对象的健康情况进行评估，如有异常则进行健康预警。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有检测耳温和心率功能的智能耳机，其特征在于：包括耳温监测模块、心率监测模块、中央处理器以及震动器；所述耳温监测模块包括红外测温传感器、光电转换模块、信号放大器、第一信号处理器；所述红外测温传感器安装在耳廓口附近，用于汇集耳廓内耳膜的辐射能量，吸收并集中被检测位置传来的红外线信号；所述光电转换模块用于把红外线信号转化为电信号，实现对红外线携带信息的解码；所述信号放大器用于将所述光电转换模块的信号放大，并通过第一信号处理器根据内部算法，与目标发射率矫正后，转变为温度值；所述第一信号处理器用于将处理产生的温度值传送至中心处理器，当温度值高于人体正常体温的阈值后，会触发振动器，引发震动报警；所述心率监测模块包括光学红外发射器、信号探测器、第二信号处理器；所述光学红外发射器对耳屏和外耳之间的某一位置发射光线，被反射的绿光的波动情况反应心率的状态；所述信号探测器将收集到的光进行筛选，得到绿光的特性，数据经过第二信号处理器被转化为电信号；所述第二信号处理器将电信号汇集到中央处理器，当心率高于正常阈值时，同样出发振动器，震动发出报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种具有检测耳温和心率功能的智能耳机，其特征在于：包括耳温监测模块、心率监测模块、中央处理器以及震动器；所述耳温监测模块包括红外测温传感器、光电转换模块、信号放大器、第一信号处理器；所述红外测温传感器安装在耳廓口附近，用于汇集耳廓内耳膜的辐射能量，吸收并集中被检测位置传来的红外线信号；所述光电转换模块用于把红外线信号转化为电信号，实现对红外线携带信息的解码；所述信号放大器用于将所述光电转换模块的信号放大，并通过第一信号处理器根据内部算法，与目标发射率矫正后，转变为温度值；所述第一信号处理器用于将处理产生的温度值传送至中心处理器，当温度值高于人体正常体温的阈值后，会触发振动器，引发震动报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋立群，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12