本發明涉及一種危機預警智能穿戴設備,屬于智能設備技術領域。
背景技術:
生理、心理現象人皆有之,它大概是宇宙中最復雜的現象之一,從古至今為人們所關注。生理、心理是大腦對客觀現實的主觀反應。意識是生理、心理發展的最高層次,只有人才有意識。生理、心理現象又可分為兩大類,即生理、心理過程和人格。認知、情緒情感和意志是以過程的形式存在的,它們都要經歷發生、發展和消失的不同階段,所以屬于生理、心理過程。人格也稱個性,是指一個人區別于他人的,在不同環境中一貫表現出來的,相對穩定的影響人的外顯和行為模式的生理、心理特征的總和。包括:需要、動機、能力、氣質、性格等。在一定意義上,人格不是獨立存在的,而是通過生理、心理過程表現出來的,人的生理、心理不是一般物質的運動,而是人的機體,首先是人腦這種以特殊方式組織起來的物質的機能、活動過程或運動。人一旦離開腦就不存在生理、心理活動。無腦的或患有腦缺陷的嬰兒不能發展或不能健全發展生理、心理。人腦的不同區域有相對的分工,各具有不同的作用,某一區域的損傷或病變會招致與之相應的生理、心理活動的紊亂以至喪失。兒童生理、心理的發展非單純決定于卻依存于機體特別是腦的發展。神經細胞的結構和它們之間的聯結,它們的分子組成,以及腦中的各種化學物質,都與特定的生理、心理現象有關。
世界衛生組織估計,全球每年自殺未遂的達1000萬人以上;造成功能殘缺最大的前10位疾病中有五個屬于精神障礙;推算中國神經精神疾病負擔到2020年將上升至疾病總負擔的四分之一。 在中國,目前保守估計,大概有有1.9億人在一生中需要接受專業的心理咨詢或心理治療。據調查, 13億人口中有各種精神障礙和心理障礙患者達1600多萬,1.5億青少年人群中受情緒和壓力困擾的青少年就有3000萬。中國科學院心理研究所吳瑞華研究員認為,缺乏從事心理咨詢的專業人才是造成我國自殺率相對較高的原因之一。
目前隨著先進傳感技術、無線通訊技術和嵌入式計算機技術的發展,基于生理、心理參數監測的監控技術得到新的發展,監護設備的移動性也增強了,出現了可穿戴型無線局域網家庭生理、心理健康監護系統和嵌入環境型遙感家庭生理、心理健康監護系統,但是,現有的生理、心理參數監測系統,不易人們進行攜帶,人們必須定期的去咨詢自己的健康狀況,也沒有危機預警,不利于及時的對生理、心理預警人群周邊的家人和單位進行預警,幫助生理、心理不健康的穿戴人,因此,我們提出一種危機預警智能穿戴設備。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種危機預警智能穿戴設備,該危機預警智能穿戴設備可以及時的發現用戶的異?,F象,對用戶、家人以及單位進行預警,幫助用戶避免因情緒激動或生病或者過勞等原因引起的危害生命事件的發生。
為了解決上述技術問題,本實用新型的危機預警智能穿戴設備包括殼體、連接在殼體上的表帶,所述殼體包括前殼、后殼,前殼上設有攝像頭、操作顯示屏,后殼上設有皮溫傳感器、皮電傳感器、心率采集器、陀螺儀,所述殼體一側設有USB接口、電源充電口,殼體內設有集成電路板、報警器、電源,所述集成電路板上設有顯示模塊、用于定時的時鐘模塊、用于將皮溫傳感器和皮電傳感器采集的電信號轉換為數字信號的心理數據轉換模塊、用于將心率采集器采集的電信號轉換為數字信號的生理數據轉換模塊、定位模塊、預警模塊、控制器、無線通信模塊,所述陀螺儀、攝像頭、顯示模塊、時鐘模塊、心理數據轉換模塊、生理數據轉換模塊、定位模塊、預警模塊、無線通信模塊均分別與控制器連接,所述顯示模塊、時鐘模塊均分別與操作顯示屏連接,所述皮溫傳感器和皮電傳感器均與心理數據轉換模塊連接,心率采集器與生理數據轉換模塊連接,所述預警模塊與報警器連接。
所述操作顯示屏為LED顯示屏。
所述無線通信模塊為藍牙或無線網絡。
所述電源為蓄電池。
采用這種危機預警智能穿戴設備,具有以下優點:
該穿戴設備可根據攝像頭、皮溫傳感器、皮電傳感器、心率采集器采集的數據和與所建立的常模中的面部表情、安全數值范圍進行比較,當采集的面部表情與常模中悲傷、緊張、生氣這三種情緒對應的表情相同以及采集的皮膚溫度信息、皮膚電阻信息、心率信息不在常模中的安全數值范圍,可及時的對用戶、家人和單位進行危機預警,幫助用戶避免出現危急情況,智能化程度高、精確性高。由于時鐘模塊,可以進行定時,便于為穿戴者提供定時服務,由于定位模塊,可以獲取穿戴者位置,便于家人和單位,迅速的到達穿戴者身邊,提供幫助,通過報警器,當穿戴者生理、心理出現問題時,經過報警器進行預警,有利于穿戴者自身察覺,并且自我進行調節。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型的立體圖。
圖2是本實用新型的內部結構示意圖。
圖3是本實用新型的后視圖。
其中有:1. 殼體;1.1. 前殼;1.2. 后殼;2. 表帶;3. 操作顯示屏;4. USB接口;5. 電源充電口;6. 皮溫傳感器;7. 皮電傳感器;8. 心率采集器;9. 陀螺儀;10. 攝像頭;11. 集成電路板;12. 顯示模塊;13. 時鐘模塊;14. 心理數據轉換模塊;15. 生理數據轉換模塊;16. 定位模塊;17. 預警模塊;18. 控制器;19. 無線通信模塊;20. 報警器;21. 電源。
具體實施方式
圖1、2、3所示一種危機預警智能穿戴設備,包括殼體、連接在殼體上的表帶,所述殼體包括前殼、后殼,前殼上設有攝像頭、操作顯示屏,后殼上設有皮溫傳感器、皮電傳感器、心率采集器、陀螺儀,所述殼體一側設有USB接口、電源充電口,殼體內設有集成電路板、報警器、電源,所述集成電路板上設有顯示模塊、用于定時的時鐘模塊、用于將皮溫傳感器和皮電傳感器采集的電信號轉換為數字信號的心理數據轉換模塊、用于將心率采集器采集的電信號轉換為數字信號的生理數據轉換模塊、定位模塊、預警模塊、控制器、無線通信模塊,所述陀螺儀、攝像頭、顯示模塊、時鐘模塊、心理數據轉換模塊、生理數據轉換模塊、定位模塊、預警模塊、無線通信模塊均分別與控制器連接,所述顯示模塊、時鐘模塊均分別與操作顯示屏連接,所述皮溫傳感器和皮電傳感器均與心理數據轉換模塊連接,心率采集器與生理數據轉換模塊連接,所述預警模塊與報警器連接。
所述操作顯示屏為LED顯示屏。
所述無線通信模塊為藍牙或無線網絡。
所述電源為蓄電池。
一種危機預警智能穿戴設備的使用方法,包括以下步驟:
步驟一,用戶使用前將性別信息、身高信息、體重信息、年齡信息存儲到服務器內;
步驟一,計算用戶的最大心率值:最大心率值=200-用戶年齡;
步驟二,將用戶情緒劃分為愉快、悲傷、輕松、緊張、生氣五種,通過攝像頭采集這五種情緒下的面部表情;
步驟三,通過陀螺儀對用戶身體處在的狀態進行識別,將用戶狀態識別為運動、坐立、睡覺三種狀態信息,通過皮溫傳感器、皮電傳感器、心率采集器分別采集用戶在運動、坐立、睡覺三種狀態下的若干組皮膚溫度信息、皮膚電阻信息、心率信息,然后分別計算出運動、坐立、睡覺三種狀態下若干組皮膚溫度信息、皮膚電阻信息、心率信息的平均值;
步驟四,建立常模:將步驟一中計算的用戶最大心率值、步驟二中采集的面部表情、步驟三中的計算出的用戶在運動、坐立、睡覺三種狀態下的皮膚溫度信息、皮膚電阻信息、心率信息的平均值存儲到服務器數據中心,并在數據中心內將皮膚溫度信息、皮膚電阻信息、心率信息的平均值上下浮動5-10,上下浮動后的數值范圍為人體安全數值范圍;
步驟五,實時數據對比分析:用戶將智能穿戴設備帶在手腕上,攝像頭采集用戶的面部表情,攝像頭將采集的面部表情傳給控制器,陀螺儀識別用戶狀態信息,皮溫傳感器、皮電傳感器、心率采集器分別采集當前陀螺儀所識別狀態下的組皮膚溫度信息、皮膚電阻信息、心率信息,皮溫傳感器、皮電傳感器分別將皮膚溫度信息、皮膚電阻信息傳給心理數據轉換模塊,心理數據轉換模塊將皮膚溫度信息、皮膚電阻信息轉換為數字信號傳給控制器,心率采集器將采集的心率信息傳給生理數據轉換模塊,生理數據轉換模塊將心率信息轉換為數字信號傳給控制器,控制器將攝像頭傳輸的面部表情、心理數據轉換模塊傳輸的數字信號、生理數據轉換模塊傳輸的數字信號與步驟四中建立的常模中的數據進行對比分析;
步驟六,危機預警:若步驟五中采集的面部表情與常模中悲傷、緊張、生氣這三種情緒對應的表情相同以及采集的皮膚溫度信息、皮膚電阻信息、心率信息不在常模中的安全數值范圍或心率信息超過步驟二中的最大心率值,則控制器將信號通過無線通信模塊傳給用戶單位的智能移動終端或家人的智能移動終端以及控制器將信號傳給預警模塊,預警模塊控制器報警器響起。
皮電反應是在中樞神經系統參與下的催汗反射,它屬于精神性出汗,是由精神緊張或情緒激動所引起的出汗,其不同于熱出汗,而受腦高級皮層的調節,屬于信息加工的一個過程。皮電反應具有非侵入性、敏感性的特點,直到現在仍是心理測試技術最常用的核心生理信號之一。
專業的角度來講,人體的皮膚電阻、電導隨皮膚汗腺機能變化而改變,這些可測量的皮膚電改變稱之為皮電活動(EDA)。心理生理學家對心理上引起的汗腺活動進行測量,來研究與之相關的心理活動。情緒緊張、恐懼或者焦慮情況下汗腺分泌增加,皮膚表面汗液增多,引起導電性增加而致皮電升高。皮電傳感器通過汗腺分泌的量來檢測皮膚的電阻值,即皮膚的導電性。
本實用新型只保護硬件與硬件的連接方式,不保護所涉及的算法 。
本申請中沒有詳細說明的技術特征為現有技術。上述實施例僅例示性說明本申請的原理及其功效,而非用于限制本申請。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本申請的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本申請所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本申請的權利要求所涵蓋。