基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，包括設(shè)備本體，所述設(shè)備本體上設(shè)有用于測量佩戴者顱部表面溫度的顱部表面溫度傳感器、用于測量顱部附近環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器、用于顯示和／或播放數(shù)據(jù)信息的接收模塊以及無線通信模塊，所述顱部表面溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和接收模塊分別與無線通信模塊相連。本實用新型的佩戴式計算設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，利用顱部表面溫度和顱部附近環(huán)境溫度測量人體體溫，將測量結(jié)果反饋給設(shè)備的佩戴者，在測量過程中可以結(jié)合科學(xué)模型，根據(jù)環(huán)境溫度信息對佩戴者的行為進(jìn)行建議以及根據(jù)佩戴者體溫信息進(jìn)行情緒分析。
【專利說明】 基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種佩戴式計算設(shè)備，尤其是一種基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，屬于佩戴式設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]佩戴式設(shè)備是常見佩戴于人體的設(shè)備，如眼鏡、耳麥、手表等，而佩戴式計算設(shè)備(Wearable Computing Device)則是嵌入了電子系統(tǒng)的佩戴式設(shè)備,在保留原有功能的同時使設(shè)備擁有了一定程度的電子計算能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，佩戴式計算設(shè)備越來越多，其帶有和集成的功能也越來越豐富，但目前尚未有可以測量體溫的佩戴式計算設(shè)備。
[0003]人體體表溫度略低于體內(nèi)溫度，且易隨外界氣溫變化而變化，所以目前市面上的體溫測量相關(guān)設(shè)備通常利用體內(nèi)溫度或不易受外界溫度影響的體表位置溫度進(jìn)行測量；經(jīng)研究，顱部表面同時受腦部體溫和顱部周圍環(huán)境溫度影響，平均溫度雖然相比上述位置溫度(體內(nèi)溫度或不易受外界溫度影響的體表位置溫度)更加低于人體體溫，但較于其他體表部位受外界溫度影響最小，更適合測量人體體溫。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以實時收集人體體溫數(shù)據(jù)、監(jiān)測佩戴者身體狀況并進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋的佩戴式計算設(shè)備。
[0005]本實用新型的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0006]基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，包括設(shè)備本體，其特征在于:所述設(shè)備本體上設(shè)有用于測量佩戴者顱部表面溫度的顱部表面溫度傳感器、用于測量顱部附近環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器、用于顯示和/或播放數(shù)據(jù)信息的接收模塊以及無線通信模塊，所述顱部表面溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和接收模塊分別與無線通信模塊相連。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述無線通信模塊包括用于處理傳感器的輸出信號的處理器和用于收集數(shù)據(jù)和反饋信息的藍(lán)牙無線通信模塊，所述藍(lán)牙無線通信模塊與處理器相連。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述處理器采用ARM7系列處理器，所述藍(lán)牙無線通信模塊采用CSR系列藍(lán)牙無線通信模塊。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述藍(lán)牙無線通信模塊與設(shè)備本體外部的移動設(shè)備相連，所述移動設(shè)備用于處理傳感器的輸出信號。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述無線通信模塊為WIFI無線通信模塊，所述WIFI無線通信模塊與互聯(lián)網(wǎng)上的云計算平臺相連，所述云計算平臺用于處理傳感器的輸出信號。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述顱部表面溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器分別設(shè)有多個。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述設(shè)備本體上還設(shè)有用于采集佩戴者運(yùn)動數(shù)據(jù)信息的加速度傳感器，所述加速度傳感器與無線通信模塊相連。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述顱部表面溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器均采用LM35系列溫度傳感器，所述加速度傳感器采用LSM330系列芯片。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述接收模塊為可視化模塊、音頻模塊或可視化模塊與音頻模塊的組合。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述設(shè)備本體為眼鏡結(jié)構(gòu)，該眼鏡結(jié)構(gòu)包括鏡框、位于鏡框上的鏡片、與鏡框相連的左鏡腿以及與鏡框相連的右鏡腿，所述環(huán)境溫度傳感器設(shè)置在鏡框上，所述顱部表面溫度傳感器設(shè)置在左鏡腿或右鏡腿緊貼佩戴者顱部的位置上，所述無線通信模塊設(shè)置在左鏡腿或右鏡腿的任一位置上，所述加速度傳感器設(shè)置在左鏡腿或右鏡腿的任一位置上，所述可視化模塊嵌入鏡片中，所述音頻模塊有兩個，分別設(shè)置在左鏡腿和右鏡腿靠近佩戴者耳部的位置上。
[0016]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:
[0017]1、本實用新型的佩戴式計算設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，利用顱部表面溫度和顱部附近環(huán)境溫度測量人體體溫，將測量結(jié)果反饋給設(shè)備的佩戴者，在測量過程中可以結(jié)合科學(xué)模型，根據(jù)環(huán)境溫度信息對佩戴者的行為進(jìn)行建議以及根據(jù)佩戴者體溫信息進(jìn)行情緒分析。
[0018]2、本實用新型的佩戴式計算設(shè)備針對其接觸頭顱的特點，在設(shè)備中加入顱部表面溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器，從而將佩戴者的自身狀態(tài)及相關(guān)信息進(jìn)行反饋，使用時可以將設(shè)備本體戴在頭上，或者是將設(shè)備本體的一部分戴在頭上。
[0019]3、本實用新型的佩戴式計算設(shè)備，在體溫測量的基礎(chǔ)上加入加速傳感器，加速傳感器獲得的加速度信息既可用于與體溫信息共同分析，也可作為單獨(dú)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得到更多關(guān)于佩戴者在運(yùn)動中的數(shù)據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例1的佩戴式計算設(shè)備結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0021]圖2為本實用新型實施例1的佩戴式計算設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本實用新型實施例2的佩戴式計算設(shè)備結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
[0024]如圖1所示，本實施例的佩戴式計算設(shè)備，包括設(shè)備本體，所述設(shè)備本體上設(shè)有顱部表面溫度傳感器1、環(huán)境溫度傳感器2、加速度傳感器3、接收模塊4以及無線通信模塊5，所述無線通信模塊5包括處理器51和藍(lán)牙無線通信模塊52，所述接收模塊4為可視化模塊41與音頻模塊42的組合，所述顱部表面溫度傳感器1、環(huán)境溫度傳感器2、加速度傳感器3、可視化模塊41和音頻模塊42分別通過藍(lán)牙無線通信模塊52與處理器51相連。
[0025]所述顱部表面溫度傳感器I用于測量佩戴者顱部表面溫度，所述環(huán)境溫度傳感器2用于測量用于測量顱部附近環(huán)境溫度，為保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所述顱部表面溫度傳感器I和環(huán)境溫度傳感器2可以分別設(shè)有多個；鑒于人體的體溫范圍和空氣等環(huán)境溫度的范圍，所述顱部表面溫度傳感器I監(jiān)測的溫度區(qū)間是10?50°C，所述環(huán)境溫度傳感器2監(jiān)測的溫度區(qū)間是-40?60°C ;這兩個區(qū)間可以根據(jù)佩戴者所處環(huán)境或區(qū)域不同而增大或減小，但所選溫度傳感器的測溫范圍要包括確定后的溫度區(qū)間；由于人體溫度變化小，在外界溫度恒定的情況下，佩戴者顱部的表面溫度變化較小，由此應(yīng)用于細(xì)致的分析，所述顱部表面溫度傳感器I和環(huán)境溫度傳感器2的精度應(yīng)小于0.40C;在允許對所使用溫度傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)的情況下，可適當(dāng)采用精度更小的傳感器，由于體表溫度和氣溫具有實時變化的特點，所述顱部表面溫度傳感器I和環(huán)境溫度傳感器2要具有實時采樣的能力和靈敏度，如可以采用德克薩斯儀器(Texas Instrument)的LM35系列溫度傳感器。
[0026]所述加速度傳感器3用于采集佩戴者運(yùn)動數(shù)據(jù)信息(即加速度信息)，常應(yīng)用于運(yùn)動輔助設(shè)備和智能手機(jī)等移動設(shè)備，在處理器51中可以對加速度傳感器3獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行單獨(dú)分析，或與顱部表面溫度傳感器I和環(huán)境溫度傳感器2獲得的溫度信息相結(jié)合進(jìn)行分析，采用ST電子公司(ST Electronics)生產(chǎn)的LSM330系列芯片。
[0027]所述處理器51用于處理(信號轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)分析)顱部表面溫度傳感器1、環(huán)境溫度傳感器2和加速度傳感器3的輸出信號，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文字?jǐn)?shù)據(jù)反饋給可視化模塊41進(jìn)行顯示，以及轉(zhuǎn)化為語音數(shù)據(jù)反饋給音頻模塊42進(jìn)行播放，該音頻模塊42為揚(yáng)聲器，以進(jìn)行實時監(jiān)控，擁有獨(dú)立計算能力，采用英國ARM (Advanced RISC Machine)公司設(shè)計的ARM7系列處理器,所述藍(lán)牙無線通信模塊采用英國CSR(Cambridge Silicon Radio)公司提供的CSR系列藍(lán)牙無線通信模塊。
[0028]由于處理器51的計算能力有限，所以可以通過藍(lán)牙無線通信模塊52主動尋找有效距離以內(nèi)(如IOm以內(nèi))可識別的無線通信信號，與設(shè)備本體外部的移動設(shè)備6建立連接，通過移動設(shè)備6對顱部表面溫度傳感器1、環(huán)境溫度傳感器2和加速度傳感器3的輸出信號進(jìn)行處理，其中根據(jù)顱部表面溫度傳感器I和環(huán)境溫度傳感器2獲得的實時數(shù)據(jù)，結(jié)合其他因素可以推算佩戴者的體溫，這些因素包括直接或間接與人體體溫相關(guān)的外界因素、佩戴者的生理因素和佩戴者的心理因素，與人體體溫相關(guān)的外界因素包括溫度、季節(jié)、時間等，佩戴者的生理因素包括佩戴者的性別、年齡、運(yùn)動狀態(tài)、疲勞狀況等，佩戴者的心理因素包括情緒等，它們的來源可以是已被認(rèn)定的客觀規(guī)律，經(jīng)過學(xué)術(shù)論證的假設(shè)，或可靠的科學(xué)實驗所得結(jié)果中總結(jié)的規(guī)律，根據(jù)以上關(guān)系建立的數(shù)學(xué)與邏輯模型叫做科學(xué)模型(Scientific Model)，科學(xué)模型應(yīng)具有適應(yīng)性，允許針對不同的佩戴者進(jìn)行模型的調(diào)試；當(dāng)與加速度傳感器3配合時，還可以探測佩戴者在跑步時的體溫變化，也可以判斷佩戴者在平時生活中的情緒變化。
[0029]通過顱部表面溫度傳感器1、環(huán)境溫度傳感器2、加速度傳感器3與科學(xué)模型的結(jié)合，可以實現(xiàn)如下功能:1)實時監(jiān)測佩戴者的體溫信息；2)根據(jù)環(huán)境溫度信息對佩戴者的行為進(jìn)行建議并反饋；3)根據(jù)佩戴者體溫信息進(jìn)行情緒分析，并反饋身體狀況信息和建議。
[0030]如圖1和圖2所示，本實施例以眼鏡結(jié)構(gòu)作為設(shè)備本體，該眼鏡結(jié)構(gòu)包括鏡框7、位于鏡框7上的鏡片8、與鏡框7相連的左鏡腿9以及與鏡框7相連的右鏡腿10，所述環(huán)境溫度傳感器2設(shè)置在鏡框7上，所述顱部表面溫度傳感器I設(shè)置在左鏡腿9緊貼佩戴者顱部的位置上，所述無線通信模塊5設(shè)置在左鏡腿9的任一位置上，所述加速度傳感器3可以設(shè)置在左鏡腿9的任一位置上(在本實施例中，加速度傳感器3設(shè)置在靠近無線通信模塊5的位置上)，所述可視化模塊41嵌入鏡片8中，所述音頻模塊42有兩個，分別設(shè)置在左鏡腿9和右鏡腿10靠近佩戴者耳部的位置上。
[0031]實施例2:[0032]如圖3所示，本實施例的主要特點是:所述無線通信模塊5為WIFI無線通信模塊5，該WIFI無線通信模塊5與互聯(lián)網(wǎng)上的云計算平臺11建立連接，使顱部表面溫度傳感器
1、環(huán)境溫度傳感器2和加速度傳感器3獲得的數(shù)據(jù)信息可以通過WIFI無線通信模塊上傳到云計算平臺11的數(shù)據(jù)庫中，所述云計算平臺11對顱部表面溫度傳感器1、環(huán)境溫度傳感器2和加速度傳感器3獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，處理過程同實施例1。
[0033]實施例3:
[0034]本實施例的主要特點是:所述顱部表面溫度傳感器I設(shè)置在右鏡腿10緊貼佩戴者顱部的位置上，所述無線通信模塊5設(shè)置在右鏡腿10的任一位置上，所述加速度傳感器3設(shè)置在右鏡腿10的任一位置上。其余同實施例1或2。
[0035]實施例4:
[0036]本實施例的主要特點是:所述接收模塊4可以為可視化模塊41或音頻模塊42。其余同實施例1或2。
[0037]以上所述，僅為本實用新型較佳的實施例，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，包括設(shè)備本體，其特征在于:所述設(shè)備本體上設(shè)有用于測量佩戴者顱部表面溫度的顱部表面溫度傳感器、用于測量顱部附近環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器、用于顯示和/或播放數(shù)據(jù)信息的接收模塊以及無線通信模塊，所述顱部表面溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和接收模塊分別與無線通信模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述無線通信模塊包括用于處理傳感器的輸出信號的處理器和用于收集數(shù)據(jù)和反饋信息的藍(lán)牙無線通信模塊，所述藍(lán)牙無線通信模塊與處理器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述處理器采用ARM7系列處理器，所述藍(lán)牙無線通信模塊采用CSR系列藍(lán)牙無線通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述藍(lán)牙無線通信模塊與設(shè)備本體外部的移動設(shè)備相連，所述移動設(shè)備用于處理傳感器的輸出信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述無線通信模塊為WIFI無線通信模塊，所述WIFI無線通信模塊與互聯(lián)網(wǎng)上的云計算平臺相連，所述云計算平臺用于處理傳感器的輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述顱部表面溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器分別設(shè)有多個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備本體上還設(shè)有用于采集佩戴者運(yùn)動數(shù)據(jù)信息的加速度傳感器，所述加速度傳感器與無線通信模塊相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述顱部表面溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器均采用LM3 5系列溫度傳感器，所述加速度傳感器采用LSM330系列芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述接收模塊為可視化模塊、音頻模塊或可視化模塊與音頻模塊的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于溫度測量技術(shù)的佩戴式計算設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備本體為眼鏡結(jié)構(gòu)，該眼鏡結(jié)構(gòu)包括鏡框、位于鏡框上的鏡片、與鏡框相連的左鏡腿以及與鏡框相連的右鏡腿，所述環(huán)境溫度傳感器設(shè)置在鏡框上，所述顱部表面溫度傳感器設(shè)置在左鏡腿或右鏡腿緊貼佩戴者顱部的位置上，所述無線通信模塊設(shè)置在左鏡腿或右鏡腿的任一位置上，所述加速度傳感器設(shè)置在左鏡腿或右鏡腿的任一位置上，所述可視化模塊嵌入鏡片中，所述音頻模塊有兩個，分別設(shè)置在左鏡腿和右鏡腿靠近佩戴者耳部的位置上。
【文檔編號】A61B5/01GK203576480SQ201320793393
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】王世偉, 吳志廣, 陳瑞森, 溫慎潔 申請人:溫慎潔