一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备和实现方法技术

本发明专利技术提供了一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备和实现方法。本发明专利技术是通过自动佩戴检测的可穿戴设备，通过设备的内置温度和外置温度对比，判断用户是否进行可穿戴设备的佩戴。在方法上，本发明专利技术也是通过这种实现方法，通过内外温度差的对比，确定用户是不是佩戴了可穿戴设备。本发明专利技术的温度传感器在灵敏度和精准度上，远高于红外传感器，佩戴监测更准确。温度传感器的功耗低，可全程工作实现实时佩戴监测，温度传感器的体积小，易集成到穿戴设备，实现佩戴监测方便可靠。更适用穿戴设备佩戴监测的广泛应用，受光线强度，肤色影响小，适用场景和人员更广泛。人员更广泛。人员更广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备和实现方法


[0001]本专利技术涉及智能穿戴
，特别涉及一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备和实现方法。

技术介绍

[0002]目前，穿戴设备——是指可以直接穿戴在人体上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备多以具备部分计算功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在，主流的产品形态包括以手腕为支撑的watch类(包括手表和腕带等产品)，以脚为支撑的shoes类(包括鞋、袜子或者将来的其他腿上佩戴产品)，以头部为支撑的Glass类(包括眼镜、头盔、头带等)，以及智能服装、书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。随着可穿戴设备智能化、便携化的普及，在不同行业中作为人员数据采集终端得到了广泛应用，实现了更加智慧的人员管理、健康监测、智能交互等应用场景解决方案。
[0003]计步穿戴设备主要是利用加速度传感器来实现运动计步的，通过这个加速度传感器，可以测量手环在多个不同方向上的加速度。通过对加速度的值进行计算，就可以大概测出走路的步数。针对人体佩戴标准的穿戴位置，结合大数据模型产生的算法，就可做到准确的测量人员的运动形态和运动的步数。心率胸戴、臂带或手环等穿戴设备主要是利用光学心率传感器来实现检测人体的心率脉搏变化的，它采用电光溶剂脉搏波描记法(PPG)来测量心率及其他生物计量指标。通过光学心率传感器的电容灯光射向皮肤，透过皮肤组织反射回的光被光敏传感器接受并转换成电信号，再经过电信号转换成数字信号，再根据血液的吸光率算出心率。简化测量过程就是：发射光——转换成电信号——转换成数字信号。在人体皮肤薄且易佩戴的部位，光学心率传感器的发射光更容易穿透皮肤并捕获折射光，从而提高心率测量的准确性。测量时，光学心率传感器需要紧贴皮肤固定，所以在剧烈运动时选择腕部佩戴更适合。
[0004]对于人体是否佩戴穿戴设备，各类穿戴设备都是内置的不同类型传感器来实现，主要有两种形式：一是固定频次或特定条件下通过传感器检测获得数据后判别是否佩戴；另一种是通过传感器全程监测获得数据实时判别是否佩戴。
[0005]但是，现有技术存在如下缺陷：
[0006]光学心率传感器功耗高，持续监测会增加穿戴设备的充电频次；
[0007]光学心率传感器被非皮肤的物体遮挡时佩戴检测不准确；
[0008]光学心率传感器受肤色，汗水和强光的影响佩戴监测的准确度；
[0009]光学心率传感器配合加速度传感器时佩戴监测准确度不够；
[0010]光学心率传感器配红外光学传感器佩戴监测准确度高，但实现难度大，硬件成本高。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备和实现方法，用以解决上述技术
问题。
[0012]一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备，包括：
[0013]穿戴设备壳体；
[0014]内置温度传感器，设置于穿戴设备壳体内部，获取内部温度；
[0015]外置温度传感器，设置于穿戴设备壳体外部，获取外部温度；
[0016]光学心率传感器，置于穿戴设备壳体外部，获取心率温度；
[0017]计算组件，与所述内置温度传感器、外置温度传感器和连接光学心率传感器，通过内外温度对比进行佩戴检测，判断穿戴设备是否佩戴，并基于心率检测结果，判断穿戴设备是否佩戴；
[0018]通信单元：设置于穿戴设备壳体内部，控制所述内置温度传感器、外置温度传感器和计算组件数据传输和外部通信。
[0019]优选的，所述穿戴设备壳体内还包括：
[0020]存储器，与所述计算组件连接，并存储所述客户穿戴设备的检测数据和计算数据；
[0021]输入输出组件，包括显示屏单元和音频输入输出单元，所述显示屏单元和音频输入输出单元于所述计算组件连接；其中，
[0022]所述显示屏单元用于显示所述传感组件的身体检测信息、内置温度传感器和外置温度传感器的温度数据；
[0023]传感组件，与所述计算组件连接，用于通过多种传感设备对用户身体进行监测，获取用户身体的动态数据；其中，
[0024]所述多种传感设备至少包括：重力加速度传感器、光学心率传感器、电极式心率传感器、血氧传感器、红外传感器。
[0025]优选的，所述穿戴设备壳体为密封防水外壳，所述密封防水外壳的壳体材料为导热性能差的非金属类材料。
[0026]优选的，所述穿戴设备壳体上还设置有设备穿戴固定配件；其中，
[0027]所述设备穿戴固定配件包括但不限于：腕带、臂带、胸带、头带、脚环。
[0028]优选的，所述通信单元包括：
[0029]FPGA模块，用于接收传感数据，将传感设备的传感数据送至微处理器，按照传感数据的时序进行数模转换后发送至计算组件；
[0030]微处理器，用于传感数据并解析处理以供显示屏单元和音频输入输出单元进行显示和播报，并发送至网络通信模块；
[0031]网络通信模块，用于接收微处理器发送的传感数据并发送至目标网络服务器；其中，
[0032]所述网络通信模块还包括外部无线通信装置；其中，
[0033]所述外部无线通信单元包括：不限于2.4G HZ频率的WIFI装置、蓝牙装置、ZIGBEE装置和GPRS通信装置；
[0034]所述无线通信单元遵从但不限于：2.4G HZ频率的WIFI协议、蓝牙协议、ZIGBEE协议、GPRS协议、3G协议、4G协议、5G协议、LORA协议、NBIOT协议；
[0035]时钟电路，用于为微处理器提供运行时钟；
[0036]存储器，用于存储微处理器接收和处理的数据；
[0037]接口电路，用于实现与外设的数据交互。
[0038]优选的，所述计算组件还用于对传感数据校准，其包括如下步骤：
[0039]根据内置温度传感器的内温度数据，建立基于时序变换的第一变化关系曲线；
[0040]根据所述第一变化关系曲线和所述传感组件的传感数据进行时序对应，生成传感数据的第一传感曲线；
[0041]根据外置温度传感器的内温度数据，建立基于时序变换的第二变化关系曲线；
[0042]将所述第一变化关系曲线和第二变化关系曲线进行微小线段化处理并获取关系曲线中的突变点，并根据不同温度数据的几何特征设置约束条件；
[0043]通过所述约束条件进行突变点对比，确定突变时间点；
[0044]根据所述突变时间点，对不同传感数据进行检测，判断是否存在突变；
[0045]当存在突变时，对传感数据进行校正；
[0046]当不存在突变时，对传感数据进行可信标记。
[0047]一种自动佩戴检测可穿戴设备的实现方法，所述方法包括：
[0048]根据所述内置温度传感器，获取人体的第一温度信息；
[0049]根据所述外置传感器，获取人体的第二温度信息；
[0050]将所述第一温度信息和第二温度信息进行对比，生成第一佩戴判断结果；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备，其特征在于，包括：穿戴设备壳体；内置温度传感器，设置于穿戴设备壳体内部，获取内部温度；外置温度传感器，设置于穿戴设备壳体外部，获取外部温度；光学心率传感器，置于穿戴设备壳体外部，获取心率温度；计算组件，与所述内置温度传感器、外置温度传感器和连接光学心率传感器，通过内外温度对比进行佩戴检测，判断穿戴设备是否佩戴，并基于心率检测结果，判断穿戴设备是否佩戴；通信单元：设置于穿戴设备壳体内部，控制所述内置温度传感器、外置温度传感器和计算组件数据传输和外部通信。2.如权利要求1所述的一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备壳体内还包括：存储器，与所述计算组件连接，并存储所述客户穿戴设备的检测数据和计算数据；输入输出组件，包括显示屏单元和音频输入输出单元，所述显示屏单元和音频输入输出单元于所述计算组件连接；其中，所述显示屏单元用于显示所述传感组件的身体检测信息、内置温度传感器和外置温度传感器的温度数据；传感组件，与所述计算组件连接，用于通过多种传感设备对用户身体进行监测，获取用户身体的动态数据；其中，所述多种传感设备至少包括：重力加速度传感器、光学心率传感器、电极式心率传感器、血氧传感器、红外传感器。3.如权利要求1所述的一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备壳体为密封防水外壳，所述密封防水外壳的壳体材料为导热性能差的非金属类材料。4.如权利要求1所述的一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备和实现方法，其特征在于，所述穿戴设备壳体上还设置有设备穿戴固定配件；其中，所述设备穿戴固定配件包括但不限于：腕带、臂带、胸带、头带、脚环。5.如权利要求1所述的一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备，其特征在于，所述通信单元包括：FPGA模块，用于接收传感数据，将传感设备的传感数据送至微处理器，按照传感数据的时序进行数模转换后发送至计算组件；微处理器，用于传感数据并解析处理以供显示屏单元和音频输入输出单元进行显示和播报，并发送至网络通信模块；网络通信模块，用于接收微处理器发送的传感数据并发送至目标网络服务器；其中，所述网络通信模块还包括外部无线通信装置；其中，所述外部无线通信单元包括：不限于2.4G HZ频率的WIFI装置、蓝牙装置、ZIGBEE装置和GPRS通信装置；所述无线通信单元遵从但不限于：2.4G HZ频率的WIFI协议、蓝牙协议、ZIGBEE协议、GPRS协议、3G协议、4G协议、5G协议、LORA协议、NBIOT协议；时钟电路，用于为微处理器提供运行时钟；
存储器，用于存储微处理器接收和处理的数据；接口电路，用于实现与外设的数据交互。6.如权利要求2所述的一种具有自动佩戴检测的可穿戴设备，其特征在于，所述计算组...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佩，
申请(专利权)人：云教北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：