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可穿戴式智能設(shè)備的制作方法

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2025年08月20日 02:18

本實用新型涉及計算機領(lǐng)域,特別涉及可穿戴式智能設(shè)備。

背景技術(shù):

我們一直在努力探求智能化、科學(xué)性檢測/評估人類大腦的情感認知狀況的方法。

針對目前腦認知或腦疾病狀態(tài)的即時解讀和長期監(jiān)測,傳統(tǒng)方式上是采用腦電波檢測和核磁掃描。然而,腦電波檢測主要檢測到的是大腦皮層的信號,檢測到的很多信號還無法準(zhǔn)確解讀。至于核磁掃描,其對于人類大腦的情感認知方面的有效信息并不多。

因此,如何便捷地獲取有價值的腦部信息,是目前研究的方向之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素:

有鑒于此,本實用新型實施例提供可穿戴式智能設(shè)備,以便捷地采集有價值的腦部信息。

為實現(xiàn)上述目的,本實用新型實施例提供如下技術(shù)方案:

一種可穿戴式智能設(shè)備,包括:

采集眼部反應(yīng)數(shù)據(jù)的攝像裝置;

采集前腦皮層信號的前腦皮層信號傳感器,以及,采集皮膚電信號的皮膚電信號傳感器。

可選的,還包括:數(shù)據(jù)輸出裝置。

可選的,還包括健康指數(shù)監(jiān)測儀。

可選的,所述可穿戴式智能設(shè)備為智能眼鏡;所述攝像裝置為微型電子攝像頭;其中:

所述微型電子攝像頭設(shè)置在所述智能眼鏡的鏡片與鏡柄交界處;

所述皮膚電信號傳感器設(shè)置在鏡柄內(nèi)側(cè)和耳朵接觸的部位;

所述前腦皮層信號傳感器設(shè)置在所述鏡柄的中部。

可選的,所述智能眼鏡的鏡腿的后內(nèi)側(cè)為柔性生物電極,所述智能眼鏡的兩個鼻托為柔性生物電極。

可選的,還包括:

機械休眠開關(guān)或定時開關(guān);所述機械休眠開關(guān)或定時開關(guān)設(shè)置在所述智能眼鏡的鏡腿與鏡框連接處。

可選的,還包括:觸摸屏;所述觸摸屏設(shè)置在所述鏡柄外側(cè)。

可選的,還包括:可充電電池。

可選的,所述數(shù)據(jù)輸出裝置包括藍牙芯片,所述藍牙芯片內(nèi)置于任一鏡柄中。

可選的,所述數(shù)據(jù)輸出裝置包括wifi芯片。

在本實用新型實施例中,使用者可一直佩戴可穿戴式智能設(shè)備,因此,其具體便攜性,可便捷地采集數(shù)據(jù)。

具體的,可穿戴式智能設(shè)備中的攝像裝置用于采集眼部反應(yīng)數(shù)據(jù),而前腦皮層信號傳感器可采集前腦皮層信號,皮膚電信號傳感器可采集皮膚電信號。其中,前腦皮層信號攜帶了前腦信息,眼部反應(yīng)數(shù)據(jù)攜帶了后腦信息,而皮膚電信號攜帶了中腦信息。

同時,需要說明的是,人類大腦獲取的信息大約80%來自于視覺系統(tǒng),因此,大腦的情感和認知狀況可通過視覺系統(tǒng)處理視覺信號輸入的狀態(tài)和水平得以判斷。尤其是通過眼睛和嘴巴為主的人臉表情去判斷人們的心理和精神狀態(tài),是人類交流時都在自動做的事情,因此眼部反應(yīng)數(shù)據(jù)對于識別情感認知是科學(xué)的、有價值的。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的可穿戴式智能設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

本實用新型提供可穿戴式智能設(shè)備,以便捷地采集有價值的腦部信息。

上述可穿戴式智能設(shè)備包括采集眼部反應(yīng)數(shù)據(jù)的攝像裝置;采集前腦皮層信號的前腦皮層信號傳感器,以及,采集皮膚電信號的皮膚電信號傳感器。

使用者可一直佩戴可穿戴式智能設(shè)備,因此,其具體便攜性,可便捷地采集數(shù)據(jù)。

具體的,可穿戴式智能設(shè)備中的攝像裝置用于采集眼部反應(yīng)數(shù)據(jù),而前腦皮層信號傳感器可采集前腦皮層信號,皮膚電信號傳感器可采集皮膚電信號。其中,前腦皮層信號攜帶了前腦信息,眼部反應(yīng)數(shù)據(jù)攜帶了后腦信息,而皮膚電信號攜帶了中腦信息。

同時,需要說明的是,人類大腦獲取的信息大約80%來自于視覺系統(tǒng),因此,大腦的情感和認知狀況可通過視覺系統(tǒng)處理視覺信號的狀態(tài)和水平得以判斷。尤其是通過眼睛和嘴巴為主的人臉表情去判斷人們的心理和精神狀態(tài),是人類交流時自動做的事情,因此眼部反應(yīng)數(shù)據(jù)對于識別情感認知是科學(xué)的、有價值的。

上述眼部反應(yīng)數(shù)據(jù)、皮膚電信號、前腦皮層信號可通過無線傳輸方式傳輸給智能終端,由智能終端進行數(shù)據(jù)處理,得到包含眼部反應(yīng)參數(shù)值的腦部反應(yīng)參數(shù)值,再將腦部反應(yīng)參數(shù)值輸入機器學(xué)習(xí)模型,由人工智能算法基于腦部反應(yīng)參數(shù)值進行分析,得到情感認知識別結(jié)果。

當(dāng)然,上述可穿戴式智能設(shè)備還可包括各類健康指數(shù)監(jiān)測儀,從而可將腦部反應(yīng)數(shù)據(jù)范圍擴大到涵蓋各類健康指數(shù)數(shù)據(jù),從而可采集到更全面的數(shù)據(jù)。

由于可穿戴式智能設(shè)備操作起來方便快捷,也便于攜帶或佩載,因此可用于對大腦的情感認知進行長期監(jiān)測或即時評估。

舉例來講,上述可穿戴式智能設(shè)備與智能終端構(gòu)成的識別系統(tǒng)可用于評估、監(jiān)測甚至預(yù)測一些腦認知相關(guān)的疾病,從而可用于慢性精神疾病的長期監(jiān)測和護理。當(dāng)然,也可用于對精神疾病病情惡化或發(fā)作進行即時監(jiān)測。識別系統(tǒng)甚至可以輸出干預(yù)調(diào)節(jié)措施和建議,例如但不限于輸出呼吸調(diào)整建議、音樂治療措施/建議、光感治療措施/建議或認知行為療法的治療措施/建議等。

至于即時監(jiān)測,除前述提及的,對精神疾病病情惡化或發(fā)作進行即時監(jiān)測,上述識別系統(tǒng)也可即時評估和監(jiān)測使用者的注意力和疲勞度,輸出干預(yù)調(diào)節(jié)措施和建議,以提醒使用者健康、科學(xué)地用腦,從而提高使用者的工作或?qū)W習(xí)效率。

此外,上述識別系統(tǒng)還可用于監(jiān)測使用者觀看商業(yè)廣告的心理反應(yīng)(即商品廣告效應(yīng)的檢測)、是否疲勞駕駛、進行心理測謊等。

使用者還可輸入當(dāng)前場合(場景)或即將進入的場合(場景),識別系統(tǒng)可結(jié)合場合給出針對性的建議。例如,使用者輸入面試場合,若識別出使用者當(dāng)前的注意力不夠集中,可提醒使用者集中注意力。

因此,本實用新型提供的可穿戴式智能設(shè)備具有相當(dāng)廣泛的使用前景。

上述可穿戴式智能設(shè)備具體可為智能眼鏡。

請參見圖1,在智能眼鏡的鏡片兩側(cè),即鏡片跟鏡柄交界處各有一個微型電子攝像頭1(即前述的攝像裝置)。

微型電子攝像頭1可持續(xù)近距離攝取眼部視頻。當(dāng)然,智能眼鏡可工作在兩個工作模式間切換:固定時間記錄模式和持續(xù)記錄模式。

當(dāng)工作在固定時間記錄模式,微型電子攝像頭1可每天固定兩次攝取眼部視頻;而當(dāng)工作在持續(xù)記錄模式下,微型電子攝像頭1將持續(xù)攝取眼部視頻。微型電子攝像頭1可具有雙向攝影的鏡頭。

除微型攝像頭1外,在鏡柄內(nèi)側(cè)和耳朵接觸的部位可設(shè)置皮膚電信號傳感器(例如對皮膚生物電敏感的電子元件)。

皮膚電信號傳感器具體可為ppg傳感器,其采用ppg技術(shù)采集跟自主神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的ppg數(shù)據(jù),包括心率、血壓和呼吸頻率等。ppg技術(shù)多采用綠光或紅光能作為測量光源。ppg傳感器進一步包括led燈2,以及光電傳感器。

上述led燈具體可包括紅光led與紅外led燈,當(dāng)然,也可將紅光led與紅外led燈替換為綠光led燈。

此外,鏡柄中間段可設(shè)置前腦皮層信號傳感器(例如對腦電信號敏感的元件),前腦皮層信號傳感器具體可為eeg傳感器,其采用eeg技術(shù)收集相關(guān)腦電波信號。

目前eeg信號的精準(zhǔn)度主要取決于導(dǎo)線的數(shù)量,市場上的eeg產(chǎn)品很多只有2根導(dǎo)線(簡稱2導(dǎo)),很難提高準(zhǔn)確率,以達到醫(yī)學(xué)要求。

可選的,智能眼鏡的兩鏡腿與鼻托均為柔性生物電極設(shè)計,具體的,鏡腿的后內(nèi)側(cè)為柔性生物電極3,兩個鼻托4為柔性生物電極。此種設(shè)計在保證眼鏡的舒適性同時,保證了電信號的3導(dǎo)設(shè)計,而多導(dǎo)相對于單導(dǎo)和雙導(dǎo)設(shè)計來說,可以有效降低噪聲干擾、提升采集信號的精度和后續(xù)算法的準(zhǔn)確度。

除了結(jié)合eeg和ppg技術(shù)外,也可以再結(jié)合其它相關(guān)技術(shù),比如但不限于eog(眼動電圖)、erg(視網(wǎng)膜電圖)、emg(肌電圖)等技術(shù)。

可選的,在智能眼鏡的鏡腿與鏡框連接處,還可設(shè)置機械休眠開關(guān)或定時開關(guān)5。

設(shè)置機械休眠開關(guān)可實現(xiàn)在眼鏡折疊合上后,可自動進入休眠狀態(tài)。

而設(shè)置定時開關(guān),可實現(xiàn)由使用者手動設(shè)置定時時間,到達定時時間進入休眠狀態(tài)。

可在一側(cè)設(shè)置機械休眠開關(guān)或定時開關(guān),也可在兩側(cè)設(shè)置機械休眠開關(guān)或定時開關(guān)。

在鏡柄外側(cè)可設(shè)置觸摸屏6,使用者可通過點擊、雙擊、向前滑動、向后沒去等不同手勢來操作不同功能。

此外,在鏡框與鏡腿的交接處,還可設(shè)置開關(guān)感應(yīng)器(開關(guān)傳感器),以檢測鏡腿的開合狀態(tài)。

上述智能眼鏡包含了多種傳感器,可以相互彌補不同的傳感器缺陷,做到精確度的多重保障。

此外,利用上述多種傳感器,還可檢測使用者是否佩戴著智能眼鏡:

例如,可檢測鏡腿的開合;顯然,當(dāng)檢測到處于關(guān)閉狀態(tài)時,使用者并未佩戴智能眼鏡;

再例如,可通過雙側(cè)的ppg傳感器接收紅光與紅外光吸收率不同來檢測是否接觸皮膚,因ppg傳感器位于鏡柄內(nèi)側(cè)和耳朵接觸的部位,所以當(dāng)智能眼鏡放在腿上時并不會產(chǎn)生ppg信號,這樣可避免出現(xiàn)眼鏡放在腿上的時候被誤以為仍在佩戴眼鏡從而記錄不實數(shù)據(jù)的情況。

可在同時檢測到ppg信號和eeg信號,并且檢測到鏡腿處于開啟狀態(tài)時,判定使用者佩戴著智能眼鏡。

此外,智能眼鏡還可包括物理輸出裝置。物理輸出裝置可包括電源系統(tǒng)和數(shù)據(jù)輸出裝置。其中,電源系統(tǒng)包括但不限于可充電電池7。

在一個示例中,可充電電池7設(shè)置在眼鏡柄端,一次充完電至少可以持續(xù)工作2小時。

而數(shù)據(jù)輸出裝置包括但不限于藍牙或wifi裝置,具體的,可在鏡柄中內(nèi)置藍牙芯片8。

此外,智能眼鏡還可包括語音采集裝置(例如微型麥克風(fēng))。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

專業(yè)人員還可以進一步意識到,結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及模型步驟,能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn),為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性,在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能,但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本實用新型的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或模型的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊,或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(ram)、內(nèi)存、只讀存儲器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動磁盤、wd-rom、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

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