一種醫學用智能化息怒提示設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種醫學用智能化息怒提示設備，包括表盤和腕帶，所述表盤內設有空腔，所述表盤的空腔內設有控制主板、采集語言信息的語音采集器、檢測用戶脈搏參數的脈搏傳感器、監聽用戶呼吸節奏的呼吸拾音傳感器、檢測肢體擺動的搖動傳感器，所述表盤的上表面設有顯示屏和語音播報裝置，所述控制主板的輸入端分別與語音采集器、脈搏傳感器、呼吸拾音傳感器、搖動傳感器的輸出端連接，所述控制主板的輸入端分別與顯示屏、語音播報裝置的輸入端連接。本發明通過控制主板進行數據分析判斷使用者是否發怒，并且通過語音播報裝置和振動器在發怒初期迅速平息怒氣，有效避免發怒對身體造成傷害。
【專利說明】
一種醫學用智能化息怒提示設備
技術領域
[0001] 本發明涉及手環技術領域，尤其涉及一種醫學用智能化息怒提示設備。
【背景技術】
[0002] 人們在日常生活中難免遇到一些不順心不愉快以他人爭吵發生糾紛等這時間我 們就會發怒發火。發怒發火時間是心跳加快血壓升高呼吸急聲色嘶啞粗暴。因發怒而誘發 高血壓、冠心病、潰瘍病，嚴重時還會引發心肌梗死，腦血管意外或精神病，對皮膚容貌等也 會造成損害，美國流行病學家研究發現，愛生氣的人心臟病發作的可能性比一般人大三倍。 中醫認為，百病生于氣，怒傷肝，氣逆不順足以傷身。美國心理學家愛爾馬曾經進行實驗，發 現人在心平氣和時呼出的氣體是澄清透明的，而在生氣時呼出的氣體中含有紫色沉淀物， 把它注射到小白鼠身上，幾分鐘之后小白鼠就會死亡。愛爾馬分析認為，人在生氣時的生理 反應異常，分必有毒物質。所以有西謗有一說--"一個憤怒的人渾身都有毒。
[0003] 目前沒有一種可以避免發怒提示裝置，只有自己發完火自己安慰自己以及周邊人 勸說不要發火了。但是在該過程中，已經對身體造成了危害。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種醫學用智能化息 怒提示設備。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：
[0006] -種醫學用智能化息怒提示設備，包括表盤和腕帶，所述表盤內設有空腔，所述表 盤的空腔內設有控制主板、采集語言信息的語音采集器、檢測用戶脈搏參數的脈搏傳感器、 監聽用戶呼吸節奏的呼吸拾音傳感器、檢測肢體擺動的搖動傳感器；
[0007] 所述控制主板上包括語音識別模塊、語音詞匯分析模塊、語言音調分析模塊，所述 語音采集器分別與語音識別模塊、語音詞匯分析模塊、語言音調分析模塊電連接；
[0008] 其中，所述的語音識別模塊內存儲有標準聲音波形，聲音采集器檢測的使用者聲 音波形與標準聲音波形進行比較，若實際波形與標準波形相比，頻率高于標準波形并且波 長短于標準波長的重合度比例A達到預設的閾值A0時，則認定，語音位于發怒狀態；
[0009] 所述的語音詞匯分析模塊內存儲有發怒詞匯的代碼，所述的呼吸拾音傳感器將采 集的聲音信息轉換成電流信息，并通過模數轉換將電流信息轉換成數字信息，并通過代碼 轉化單元將數字信息轉化成文字代碼信息;所述的語音詞匯分析模塊將該文字代碼與發怒 詞匯的代碼進行一一比對，重合度比例B在設定的閾值B0以上時，則認定詞匯分析符合發怒 標準；
[0010] 所述的語音識別模塊采集聲音頻率，并與存儲在其內的使用者的標準聲音頻率進 行比對，若兩者的聲音頻率重合度值D達到預設的閾值D0時，則認定其為主人的聲音；
[0011]所述的控制主板內還設置有比較模塊，其分別與語音識別模塊、語音詞匯分析模 塊、語言音調分析模塊的輸出端連接，并獲取各個重合度值，獲取最終的發怒重合度；
[0012]在所述的比較模塊內還設置有重合度閾值P0，當P>P0時，并且，滿足：
[0013] A>A0，B>B0，D>D0時，則認定使用者確實發怒；
[0014]當P〈P0時，并且，滿足：
[0015] A〈A0，B〈B0，D〈D0時，則認定使用者沒有發怒
[0016]進一步地，所述的比較模塊通過下述公式計算發怒重合度值P;
⑴
[0018] 式中，i表示取樣周期的個數，各個傳感器采樣的周期根據手環預設的時間而定;j 表示在每個取樣周期內的取樣點個數，其值為大于1的整數；
[0019] A(i，j)表示在確定的周期內采樣點的波長的重合度比例，N表示在i個取樣周期內 的取樣點的個數；
[0020] B(i，j)表示在確定的周期內采樣點的發怒詞匯的代碼的重合度比例，M表示在i個 取樣周期內的取樣點的個數；
[0021 ] A(i，j)表示在確定的周期內采樣點的聲音頻率重合度的比例，N表示在i個取樣周 期內的取樣點的個數；
[0022] 通過上述的算法，獲取包含波長的重合度比例、發怒詞匯的代碼的重合度比例、聲 音頻率重合度的比例的綜合評定的發怒重合度P。
[0023] 進一步地，上述各個傳感器獲取信號波形，在每連續的K個周期內，每周期選擇n個 預設時刻的采樣點，每間隔時間Co采樣一次，連續取樣M次;為了保證取樣數據的可參考性 與準確性，在每一周期內選擇的n個采樣點的時間間隔A t按照下述公式計算，
C2)
[0025]式中，At表示采樣點的時間間隔，a為修正系數，其大小由采樣點數量決定，《表 示溫度傳感器的角頻率，由溫度傳感器的性能決定，0為初始相角，C表示信號周期的時間，A 表示信號波形的峰值。
[0026]進一步地，所述表盤的上表面設有顯示屏和語音播報裝置，所述控制主板的輸入 端分別與語音采集器、脈搏傳感器、呼吸拾音傳感器、搖動傳感器的輸出端連接，所述控制 主板的輸入端分別與顯示屏、語音播報裝置的輸入端連接。
[0027]進一步地，所述表盤的空腔內還設有振動器，所述振動器的輸入端與控制面板的 輸出端連接。
[0028]進一步地，所述語音播報裝置包括揚聲器，所述揚聲器設置在顯示屏的一側。
[0029] 進一步地，所述表盤的空腔內還設有電源裝置，所述電源裝置與控制主板電性連 接。
[0030] 進一步地，所述電源裝置包括電池和充電端口，所述充電端口設置在表盤的側壁 上。
[0031 ]進一步地，所述的搖動傳感器檢測肢體搖動的程度C，當該搖動程度C超過閾值C0 時，則所述的控制主板確定此時發怒，用以輔助判定是否發怒；
[0032]設定搖動程度C為鮮嫩、較嫩、老，三個劃分區間，設置老嫩程度C的臨界值C1、C2;
[0033] 當搖動程度C〈C1時，則認定輕微搖動，發怒程度較低；
[0034] 當搖動程度C1〈C〈C2時，則認定一般搖動，發怒程度中等；
[0035] 當搖動程度C>C2時，則認定強烈發怒，需進行控制。
[0036] 本發明中，通過脈搏傳感器、語音采集器、呼吸拾音傳感器、搖動傳感器來檢測心 率、檢測聲音聲波、檢測呼氣聲音、檢測肢體動作，通過控制主板進行數據分析判斷使用者 是否發怒，并且通過語音播報裝置和振動器在發怒初期迅速平息怒氣，有效避免發怒對身 體造成傷害。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發明提出的醫用智能發怒提示息怒保護手環的結構示意圖；
[0038] 圖2為本發明提出的醫用智能發怒提示息怒保護手環的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0040] 參照圖1-2,一種醫學用智能化息怒提示設備，包括表盤1和腕帶2,表盤1內設有空 腔，表盤1的空腔內設有控制主板、采集語言信息的語音采集器、檢測用戶脈搏參數的脈搏 傳感器、監聽用戶呼吸節奏的呼吸拾音傳感器、檢測發火時間內肢體擺動的搖動傳感器，表 盤的上表面設有顯示屏3和語音播報裝置4,控制主板的輸入端分別與語音采集器、脈搏傳 感器、呼吸拾音傳感器、搖動傳感器的輸出端連接，控制主板的輸入端分別與顯示屏3、語音 播報裝置的輸入端連接。
[0041] 在本發明實施例中，所述的語音采集器、脈搏傳感器、呼吸拾音傳感器和搖動傳感 器實時對使用者的語音、脈搏、呼吸節奏和肢體擺動情況進行檢測；在檢測過程中，為了節 約控制主板的程序資源及數據處理的繁雜程度，各個傳感器獲取信號波形，在每連續的K個 周期內，每周期選擇n個預設時刻的采樣點，每間隔時間Co采樣一次，連續取樣M次;為了保 證取樣數據的可參考性與準確性，在每一周期內選擇的n個采樣點的時間間隔A t按照下述 公式計算，
(1)
[0043]式中，At表示采樣點的時間間隔，a為修正系數，其大小由采樣點數量決定，《表 示溫度傳感器的角頻率，由溫度傳感器的性能決定，0為初始相角，C表示信號周期的時間，A 表示信號波形的峰值。
[0044] 經上述公式（1)采樣，在信號幅值越大時，采樣越密集，采樣數據的可參考性越強； 采樣對信號數據按照預設條件采樣，使得后續的信號處理數據量減小，減輕數據處理的繁 雜運算。
[0045] 控制主板上包括語音識別模塊、語音詞匯分析模塊、語言音調分析模塊，語音采集 器分別與語音識別模塊、語音詞匯分析模塊、語言音調分析模塊電連接，表盤1的空腔內還 設有振動器，振動器的輸入端與控制面板的輸出端連接，語音播報裝置包括揚聲器4,揚聲 器設置在顯示屏3的一側，表盤1的空腔內還設有電源裝置，電源裝置與控制主板電性連接， 電源裝置包括電池和充電端口，充電端口設置在表盤1的側壁上。
[0046] 通過脈搏傳感器、語音采集器、呼吸拾音傳感器、搖動傳感器來檢測心率、檢測聲 音聲波、檢測呼氣聲音、檢測肢體動作，并且可以在顯示屏3上顯示出來，通過控制主板進行 數據分析判斷使用者是否發怒，其中語音識別模塊用于識別使用者的聲音、語音詞匯分析 模塊用于分析使用者的語言是否是發怒范圍的詞匯、語言音調分析模塊用于分析使用者的 發音音調高低，并且通過語音播報裝置和振動器在發怒初期迅速平息怒氣。
[0047] 在本發明實施例中，所述的語音識別模塊內存儲有標準聲音波形，聲音采集器檢 測的使用者聲音波形與標準聲音波形進行比較，若實際波形與標準波形相比，頻率高于標 準波形并且波長短于標準波長的重合度比例A達到預設的閾值A0時，則認定，語音位于發怒 狀態。
[0048] 此時，還需通過對詞匯分析、脈搏心率分析和震動情況進行判定。
[0049] 所述的語音詞匯分析模塊內存儲有發怒詞匯的代碼，所述的呼吸拾音傳感器將采 集的聲音信息轉換成電流信息，并通過模數轉換將電流信息轉換成數字信息，并通過代碼 轉化單元將數字信息轉化成文字代碼信息;所述的語音詞匯分析模塊將該文字代碼與發怒 詞匯的代碼進行一一比對，重合度比例B在設定的閾值B0以上時，則認定詞匯分析符合發怒 標準。
[0050] 在所述的控制主板內還設置有對采集的脈搏、心率信息進行比對的模塊，當檢測 的脈搏、心率超過閾值C時，則認定脈搏、心率屬于發怒的情況。
[0051] 所述的語音識別模塊采集聲音頻率，并與存儲在其內的使用者的標準聲音頻率進 行比對，若兩者的聲音頻率重合度值D達到預設的閾值D0時，則認定其為主人的聲音。
[0052] 在所述的控制主板內還設置有比較模塊，其分別與語音識別模塊、語音詞匯分析 模塊、語言音調分析模塊的輸出端連接，并獲取各個重合度值;通過下述公式計算發怒重合 度值P;
(2)
[0054]式中，i表示取樣周期的個數，各個傳感器采樣的周期根據手環預設的時間而定;j 表示在每個取樣周期內的取樣點個數，其值為大于1的整數；
[0055] A(i，j)表示在確定的周期內采樣點的波長的重合度比例，N表示在i個取樣周期內 的取樣點的個數；
[0056] B(i，j)表示在確定的周期內采樣點的發怒詞匯的代碼的重合度比例，M表示在i個 取樣周期內的取樣點的個數；
[0057] A(i，j)表示在確定的周期內采樣點的聲音頻率重合度的比例，N表示在i個取樣周 期內的取樣點的個數；
[0058]通過上述的算法，獲取包含波長的重合度比例、發怒詞匯的代碼的重合度比例、聲 音頻率重合度的比例的綜合評定的發怒重合度P。
[0059]在所述的比較模塊內還設置有重合度閾值P0，當P>P0時，并且，滿足：
[0060] A>A0，B>B0，D>D0時，則認定使用者確實發怒。
[0061 ] 當P〈P0時，并且，滿足：
[0062] 4^0,8〈80,0〈00時，則認定使用者沒有發怒。
[0063] 在其它情況下，發怒重合度值與波長的重合度比例、發怒詞匯的代碼的重合度比 例、聲音頻率重合度的比例判定不同時，則需重新進行判定。
[0064] 所述的搖動傳感器檢測肢體搖動的程度C，當該搖動程度C超過閾值C0時，則所述 的控制主板確定此時發怒，用以輔助判定是否發怒。
[0065]設定搖動程度C為鮮嫩、較嫩、老，三個劃分區間，設置老嫩程度C的臨界值Cl、C2;
[0066] 當搖動程度C〈C1時，則認定輕微搖動，發怒程度較低；
[0067] 當搖動程度C1〈C〈C2時，則認定一般搖動，發怒程度中等；
[0068] 當搖動程度C>C2時，則認定強烈發怒，需進行控制。
[0069] 以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，包括表盤和腕帶，所述表盤內設有空 腔，所述表盤的空腔內設有控制主板、采集語言信息的語音采集器、檢測用戶脈搏參數的脈 搏傳感器、監聽用戶呼吸節奏的呼吸拾音傳感器、檢測肢體擺動的搖動傳感器； 所述控制主板上包括語音識別模塊、語音詞匯分析模塊、語言音調分析模塊，所述語音 采集器分別與語音識別模塊、語音詞匯分析模塊、語言音調分析模塊電連接； 其中，所述的語音識別模塊內存儲有標準聲音波形，聲音采集器檢測的使用者聲音波 形與標準聲音波形進行比較，若實際波形與標準波形相比，頻率高于標準波形并且波長短 于標準波長的重合度比例A達到預設的閾值A0時，則認定，語音位于發怒狀態； 所述的語音詞匯分析模塊內存儲有發怒詞匯的代碼，所述的呼吸拾音傳感器將采集的 聲音信息轉換成電流信息，并通過模數轉換將電流信息轉換成數字信息，并通過代碼轉化 單元將數字信息轉化成文字代碼信息;所述的語音詞匯分析模塊將該文字代碼與發怒詞匯 的代碼進行一一比對，重合度比例B在設定的閾值B0以上時，則認定詞匯分析符合發怒標 準； 所述的語音識別模塊采集聲音頻率，并與存儲在其內的使用者的標準聲音頻率進行比 對，若兩者的聲音頻率重合度值D達到預設的閾值DO時，則認定其為主人的聲音； 所述的控制主板內還設置有比較模塊，其分別與語音識別模塊、語音詞匯分析模塊、語 言音調分析模塊的輸出端連接，并獲取各個重合度值，獲取最終的發怒重合度； 在所述的比較模塊內還設置有重合度閾值P0，當P>P〇時，并且，滿足： A>A0，B>B0，D>D0時，則認定使用者確實發怒； 當P〈P0時，并且，滿足： A〈A0，B〈B0，D〈D0時，則認定使用者沒有發怒。2. 根據權利要求1所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，所述的比較模塊通 過下述公式計算發怒重合度值P;式中，i表示取樣周期的個數，各個傳感器采樣的周期根據手環預設的時間而定；j表示 在每個取樣周期內的取樣點個數，其值為大于1的整數； A(i，j)表示在確定的周期內采樣點的波長的重合度比例，N表示在i個取樣周期內的取 樣點的個數； B(i，j)表示在確定的周期內采樣點的發怒詞匯的代碼的重合度比例，Μ表示在i個取樣 周期內的取樣點的個數； A(i，j)表示在確定的周期內采樣點的聲音頻率重合度的比例，N表示在i個取樣周期內 的取樣點的個數； 通過上述的算法，獲取包含波長的重合度比例、發怒詞匯的代碼的重合度比例、聲音頻 率重合度的比例的綜合評定的發怒重合度P。3. 根據權利要求1或2所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，上述各個傳感 器獲取信號波形，在每連續的K個周期內，每周期選擇η個預設時刻的采樣點，每間隔時間Co 采樣一次，連續取樣Μ次;為了保證取樣數據的可參考性與準確性，在每一周期內選擇的η個 采樣點的時間間隔A t按照下述公式計算，⑵ 式中，At表示采樣點的時間間隔，a為修正系數，其大小由采樣點數量決定，ω表示溫 度傳感器的角頻率，由溫度傳感器的性能決定，β為初始相角，C表示信號周期的時間，λ表示 信號波形的峰值。4. 根據權利要求3所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，所述表盤的上表面 設有顯示屏和語音播報裝置，所述控制主板的輸入端分別與語音采集器、脈搏傳感器、呼吸 拾音傳感器、搖動傳感器的輸出端連接，所述控制主板的輸入端分別與顯示屏、語音播報裝 置的輸入端連接。5. 根據權利要求3所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，所述表盤的空腔內 還設有振動器，所述振動器的輸入端與控制面板的輸出端連接。6. 根據權利要求3所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，所述語音播報裝置 包括揚聲器，所述揚聲器設置在顯示屏的一側。7. 根據權利要求3所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，所述表盤的空腔內 還設有電源裝置，所述電源裝置與控制主板電性連接。8. 根據權利要求7所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，所述電源裝置包括 電池和充電端口，所述充電端口設置在表盤的側壁上。9. 根據權利要求3所述的醫學用智能化息怒提示設備，其特征在于，所述的搖動傳感器 檢測肢體搖動的程度C，當該搖動程度C超過閾值C0時，則所述的控制主板確定此時發怒，用 以輔助判定是否發怒； 設定搖動程度C為鮮嫩、較嫩、老，三個劃分區間，設置老嫩程度C的臨界值Cl、C2; 當搖動程度C〈C1時，則認定輕微搖動，發怒程度較低； 當搖動程度C1〈C〈C2時，則認定一般搖動，發怒程度中等； 當搖動程度C>C2時，則認定強烈發怒，需進行控制。
【文檔編號】A61B5/08GK105852823SQ201610246742
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】呂忠華
【申請人】呂忠華