基于柔性磁体的通信装置及柔性磁体的制备方法制造方法及图纸

本公开提供一种基于柔性磁体的通信装置及柔性磁体的制备方法，装置包括：柔性磁体，用于运动产生变化磁场；磁传感模块，用于探测变化磁场，得到待测信号；信号处理模块，用于分析待测信号的波形，以判断柔性磁体的动作；其中，柔性磁体设置于使用者的面部，磁传感模块设置于与使用者的面部相对位置固定的第一支架上。本公开的装置通过设置于使用者脸部的柔性磁体，例如磁性毛发随脸部部位的运动而产生变化磁场，进而检测出该变化磁场并分析变化磁场的波形来判断该脸部部位的动作，可以应用在隐蔽通信中。通信中。通信中。

【技术实现步骤摘要】
基于柔性磁体的通信装置及柔性磁体的制备方法


[0001]本公开涉及可穿戴智能设备
，尤其涉及一种基于柔性磁体的通信装置及柔性磁体的制备方法。

技术介绍

[0002]眨眼检测与通信是一种通过检测眨眼动作来与外界交流的技术。它主要适用于不方便使用手和声音的场合，或无法使用手和声音的人士。眨眼检测和通信技术有许多应用，例如无障碍人机交互、隐蔽通信、医学诊断等。现有技术方案大致可以分为两类：基于计算机视觉的方案和基于脑电图的方案。
[0003]基于计算机视觉的方案通过摄像头或者红外探测器捕捉人眼的图像，然后利用人工智能算法来分析人眼的图像。由于摄像头或者红外探测器必须裸露在外，以接收光学信号，因而隐蔽性差，难以用于隐蔽通信场合。并且光学图像的拍摄易受环境光线条件的影响，在灰暗环境中判断准确率会大幅度降低，难以在黑暗等特殊环境中工作。
[0004]而基于脑电图的方案是通过电极采集人头部的脑电信号，然后利用信号处理算法来提取与眨眼相关的特征。由于需要在头部贴附多个电极来采集脑电信号，对贴附紧密情况有较高要求，难以实现集成到智能眼镜等可穿戴设备中。并且此方案易受脸部其他动作带来的信号干扰。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]针对现有的技术问题，本公开提供一种基于柔性磁体的通信装置及柔性磁体的制备方法，用于至少部分解决以上技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]本公开提供一种基于柔性磁体的通信装置，包括：柔性磁体，用于运动产生变化磁场；磁传感模块，用于探测变化磁场，得到待测信号；信号处理模块，用于分析待测信号的波形，以判断柔性磁体的动作；其中，柔性磁体设置于使用者的面部，磁传感模块设置于与使用者的面部相对位置固定的第一支架上。
[0009]可选地，柔性磁体包括：磁性材料与柔性材料的复合材料，以及复合材料与第二支架的叠加；其中，磁性材料包括含有铁、镍、钴中任意一种或多种元素的单质、氧化物及合金；柔性材料包括聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、Ecoflex、乳胶、硅胶和水凝胶；第二支架包括天然纤维、人造纤维和动物毛发。
[0010]可选地，磁传感模块包括：探测磁传感器，用于探测变化磁场和背景磁场；参考磁传感器，用于探测背景磁场；其中，探测磁传感器设置于第一支架的第一区域，参考磁传感器设置于第一支架的第二区域，第一区域与柔性磁体的距离小于第二区域与柔性磁体的距离。
[0011]可选地，探测磁传感器与参考磁传感器包括：基于霍尔、各向异性磁阻、巨磁阻、隧
穿磁阻、巨磁阻抗、磁通门和感磁线圈中任意一种磁效应的磁传感器及其组合。
[0012]可选地，信号处理模块用于采用阈值法、波形匹配法和机器学习算法中的任意一种或多种分析待测信号的波形；其中，阈值法包括动态阈值法。
[0013]可选地，柔性磁体设置于使用者的眉毛或睫毛处；以及信号处理模块，用于判断使用者的眨眼动作或皱眉动作。
[0014]可选地，磁传感模块设置于第一支架内部。
[0015]可选地，基于柔性磁体的通信装置还包括：基础功能模块，包括无线通信单元，用于无线传输待测信号到信号处理模块，或者输出动作判断结果；控制单元，用于控制磁传感模块与无线通信单元的运行；以及电源单元，用于为磁传感模块、无线通信单元与控制单元供电；和/或辅助功能模块，包括扬声器模块、听筒模块、GPS定位模块、姿态传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、触摸感应模块、存储模块、无线充电模块中的一种或多种。
[0016]可选地，第一支架为第一智能终端，通信装置用于控制第一智能终端和/或第二智能终端的运行；其中，第二智能终端与第一智能终端通信连接。
[0017]本公开另一方面提供一种柔性磁体的制备方法，包括：制备磁性材料与柔性材料的混合溶液；通过设有孔洞的模板对混合溶液进行成型，或者将混合溶液涂覆在第二支架上；对模板或第二支架进行加热固化，得到初始柔性磁体；对初始柔性磁体进行磁化，得到柔性磁体；其中，磁性材料包括含有铁、镍、钴中任意一种或多种元素的单质、氧化物及合金；柔性材料包括聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、Ecoflex、乳胶、硅胶和水凝胶；第二支架包括天然纤维、人造纤维和动物毛发。
[0018](三)有益效果
[0019]与现有技术相比，本公开提供的基于柔性磁体的通信装置及柔性磁体的制备方法，至少具有以下有益效果：
[0020](1)本公开的通信装置，通过设置于使用者脸部的柔性磁体随脸部部位的运动而产生变化磁场，进而检测出该变化磁场并分析变化磁场的波形来判断该脸部部位的动作。因而，本公开的通信装置是一种基于磁感应的可穿戴智能装置，对环境光线不敏感，可以在黑暗环境中工作。
[0021](2)本公开的通信装置，柔性磁体可以为磁性毛发，设置在人的眉毛或睫毛处，具有良好的隐蔽性，以及小体积的磁传感模块可以设置在第一支架内部，可以应用在隐蔽通信场合。
[0022](3)本公开的柔性磁体的制备方法，通过两种不同的成型工艺，均可以制备得到柔性磁体。其中，对第二支架的使用，对环境友好。采用复合材料工艺，成本低，便于大规模生产。
附图说明
[0023]通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0024]图1示意性示出了根据本公开实施例的基于柔性磁体的通信装置的框图；
[0025]图2A示意性示出了根据本公开实施例的柔性磁体的实物图；
[0026]图2B示意性示出了根据本公开实施例的柔性磁体的实物尺寸图；
[0027]图3A示意性示出了根据本公开实施例的柔性磁体安装位置图；
[0028]图3B示意性示出了根据本公开另一实施例的柔性磁体安装位置图；
[0029]图4示意性示出了根据本公开实施例的磁传感模块等组件的安装位置图；
[0030]图5示意性示出了根据本公开实施例的待测信号的波形图；
[0031]图6示意性示出了根据本公开实施例的基于柔性磁体的通信装置在隐蔽通信中的应用结果图；
[0032]图7示意性示出了根据本公开实施例的柔性磁体的制备方法流程图。
[0033]【附图标记说明】
[0034]1‑
柔性磁体；10
‑
胶条；2
‑
磁传感模块；21
‑
探测磁传感器；22
‑
参考磁传感器；3
‑
信号处理模块；4
‑
无线通信单元；5
‑
控制单元；6
‑
电源单元；7
‑
辅助功能模块。
具体实施方式
[0035]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0036]需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性磁体的通信装置，其特征在于，包括：柔性磁体，用于运动产生变化磁场；磁传感模块，用于探测所述变化磁场，得到待测信号；信号处理模块，用于分析所述待测信号的波形，以判断所述柔性磁体的动作；其中，所述柔性磁体设置于使用者的面部，所述磁传感模块设置于与所述使用者的面部相对位置固定的第一支架上。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述柔性磁体包括：磁性材料与柔性材料的复合材料，以及所述复合材料与第二支架的叠加；其中，所述磁性材料包括含有铁、镍、钴中任意一种或多种元素的单质、氧化物及合金；所述柔性材料包括聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、Ecoflex、乳胶、硅胶和水凝胶；所述第二支架包括天然纤维、人造纤维和动物毛发。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁传感模块包括：探测磁传感器，用于探测所述变化磁场和背景磁场；参考磁传感器，用于探测所述背景磁场；其中，所述探测磁传感器设置于所述第一支架的第一区域，所述参考磁传感器设置于所述第一支架的第二区域，所述第一区域与所述柔性磁体的距离小于所述第二区域与所述柔性磁体的距离。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述探测磁传感器与所述参考磁传感器包括：基于霍尔、各向异性磁阻、巨磁阻、隧穿磁阻、巨磁阻抗、磁通门和感磁线圈中任意一种磁效应的磁传感器及其组合。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块用于采用阈值法、波形匹配法和机器学习算法中的任意一种或多种分析所述待测信号的波形；其中，所述阈值法包括动态阈值法。6.根据权利要求1所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉民，满建东，金珍虎，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：