一种可穿戴式体液监测装置、体液监测系统及方法与流程

本发明涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种可穿戴式体液监测装置、体液监测系统及方法。

背景技术：

随着生活节奏的加快，人们日常生活中普遍存在的一个不良饮水习惯就是每日饮水量不足，尤其是目前很多人忙于工作，经常连水都会忘记喝。

现有技术中有智能水杯可以提醒人们喝水，但是它是通过时间和喝水量来估算出的提醒时间。

中国专利cn203506280u公布了一种智能水杯，包括杯盖和杯体，所述的智能水杯还包括有杯底和传感器，所述的杯体底部中心设置有孔，所述的孔为通孔，所述的杯底包括有显示屏、按键、报警器、电池及控制器，所述的杯底连接在杯体底部，所述的传感器放置在孔中，与孔紧密配合，所述的传感器还与杯底电连接。该智能水杯设置有水深传感器(液位传感器)，能够检测水杯中的水量，结合内置时钟计算每日喝水量，并能够通过报警器提醒用户喝水；还设置有液晶显示屏，用于显示当前水杯水量，当前日喝水累积量等参数。

现有技术的智能水杯固定了用户的喝水量和喝水时间，而没有根据用户的具体身体情况来告知是否需要补充水分，不够智能。而且用户喝水时必须要使用该智能水杯，但该水杯随身携带多有不便。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种可穿戴式体液监测装置，可以更为准确的判断出用户身体状态，比如身体是否缺水的情况，从而给予及时的准确的提醒，且该装置为可穿戴式，方便实用。

本发明提供一种可穿戴式体液监测装置，包括：体液监测单元，用于监测用户的体液情况，获取体液监测数据，并将所述体液监测数据发送给中央控制单元；存储单元，用于存储体液监测参考数据；提醒单元，用于在所述中央控制单元的控制下提醒用户；所述中央控制单元，分别与所述体液监测单元、存储单元及提醒单元相连，用于比较所述体液监测数据与预存的所述体液监测参考数据，根据所述体液监测数据与所述体液监测参考数据的差值判断用户体征状态，并根据所述体征状态控制所述提醒单元提醒用户。

进一步地，还包括与所述中央控制单元相连的学习单元，其中：所述体液监测单元，还用于当用户按照标准摄水量饮水后，预设时间段后采集用户的体液监测数据样本，并通过所述存储模块进行存储；所述学习单元，用于根据所述用户的体液监测数据样本，获取所述用户的体液监测参考数据。

进一步地，所述体液监测单元包括第一检测模块，其中：所述第一检测模块，用于检测用户含水量信息，获取第一数据；所述体液监测参考数据包括第一参考数据；所述中央控制单元，用于当所述第一参考数据与所述第一数据的差值大于预设的第一阈值时，通过所述提醒单元提醒用户喝水。

进一步地，所述第一检测模块包括：检测电路子模块，用于通过至少两个电极，向人体通以恒定电流，并检测所述至少两个电极之间的电压；信号处理子模块，用于根据所述检测电路子模块检测到的电压及所述恒定电流，获取导电率数据或电阻数据。

进一步地，所述体液监测单元还包括第二检测模块，其中：所述第二检测模块，用于检测用户血液浓度信息，获取第二数据；所述体液监测参考数据还包括第二参考数据；所述中央控制单元，用于当所述第一参考数据与所述第一数据的差值大于预设的第一阈值，且所述第二数据与所述第二参考数据的差值大于预设的第二阈值时，控制所述提醒单元提醒用户喝水。

进一步地，所述可穿戴式体液监测装置还包括与所述中央控制单元相连的汗液检测单元，其中：所述汗液检测单元，用于检测用户的出汗量或汗液中含盐度；所述中央控制单元，还用于根据所述用户出汗量或汗液中含盐度，判断用户是否需要补充水分或盐分。

进一步地，所述可穿戴式体液监测装置还包括与所述中央控制单元相连的手势识别单元，其中：所述手势识别单元，用于识别用户喝水的动作；所述体液监测单元，还与所述手势识别单元相连，用于当所述手势识别单元识别到用户喝水的动作后，在预设时间段后采集用户体液监测数据。

进一步地，所述提醒单元至少包括振动模块、语音模块、灯光模块之中的一种。

进一步地，所述可穿戴式体液监测装置还包括与所述中央控制单元相连的输入单元，其中：所述输入单元，用于获取用户输入的用户基本信息；所述用户基本信息包括用户性别、年龄、身高、体重。

进一步地，所述可穿戴式体液监测装置，还包括分别与所述中央控制单元相连的通信单元、显示单元，其中：所述通信单元包括：蓝牙模块，用于与智能终端建立通信连接；wifi模块，用于与互联网进行信息交互；所述显示单元，用于在所述中央控制单元的控制下显示体液监测结果、提醒信息、智能终端或互联网反馈的信息。

此外，本发明还提供了一种体液监测系统，包括本发明所述的可穿戴式体液监测装置。

最后，本发明还提供了一种基于本发明所述的可穿戴式体液监测装置的体液监测方法，，包括：

s100监测用户体液情况，获取体液监测数据；

s200比较所述体液监测数据与预存的体液监测参考数据，根据所述体液监测数据与预存的体液监测参考数据的差值，判断用户体征状态；

s300根据用户体征状态，判断是否需要发送提醒信息，若是，进入步骤s400；

s400发送提醒信息，提醒用户。

本发明至少具备以下一项有益效果：

(1)本发明通过监测用户的体液情况，判断用户的体征状态，并根据用户体征状态在必要时给予用户提醒。由于监测的是用户的体液情况，因此，对用户的体征状态的判断较为准确，做出的相应提醒也更有针对性。

(2)本发明通过采用学习的模式获取用户的体液监测参考数据，根据每个用户的不同而学习到不同的体液监测参考数据，更为智能，该参考数据相对于该用户而言，比面向普遍用户的参考数据更为准确，使得判断用户是否缺水也更为精准。

(3)利用体内含水量不同，导电率或电阻不同；还可结合检测到的血液浓度信息综合判断用户是否处于缺水状态，从而及时准确的给到用户补水提醒。

(4)本发明还采用了手势识别单元识别用户的喝水动作，从而在识别到用户喝水的预设时长后再采集用户的体液监测数据，从而使得采集的数据更能准确的反应用户的体征状态，使得判断更为精准。

(5)本发明的体液监测参考数据还可以根据输入单元输入的用户基本信息，选择对应的参考数据，不同的年龄、身高、体重、性别对应的体液参考数据也会不同，因此，通过输入单元获取到用户的基本信息后便于更为准确的判断用户体征状态。

(6)本发明的可穿戴式体液监测装置还可以与智能终端或互联网进行通信，实现信息交互，功能多多，使用便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种可穿戴式体液监测装置实施例的框图；

图2为本发明一种可穿戴式体液监测装置另一实施例的框图；

图3为本发明一种体液监测方法实施例的流程图；

图4为本发明一种体液监测方法另一实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种可穿戴式体液监测装置，实施例如图1所述，包括：体液监测单元，用于监测用户的体液情况，获取体液监测数据，并将所述体液监测数据发送给中央控制单元；存储单元，用于存储体液监测参考数据；提醒单元，用于在所述中央控制单元的控制下提醒用户；所述中央控制单元，分别与所述体液监测单元、存储单元及提醒单元相连，用于比较所述体液监测数据与预存的所述体液监测参考数据，根据所述体液监测数据与所述体液监测参考数据的差值判断用户体征状态，并根据所述体征状态控制所述提醒单元提醒用户。

本实施例通过体液监测单元监测用户的体液水平，所述中央控制单元根据体液参考数据与体液监测单元监测到的体液数据判断用户的身体状况，在需要提醒用户状况的情况下给到提醒。

上述实施例中预存的体液监测参考数据，可以是在该装置出厂前已经预存了体液监测参考数据在该装置的存储模块了，该参考数据面向的是普遍用户，不会根据用户个体的不同而不同，当然，更佳的，可以按照性别、年龄段及体重预存若干体液参考数据，便于用于根据自身的情况进行选择。

更为智能的，如图2所示，本发明的可穿戴式体液监测装置还包括与所述中央控制单元相连的学习单元，其中：所述体液监测单元，还用于当用户按照标准摄水量饮水后，预设时间段后采集用户的体液监测数据样本，并通过所述存储模块进行存储；所述学习单元，用于根据所述用户的体液监测数据样本，获取所述用户的体液监测参考数据。这样的话，可以根据用户个体的不同而生成不同的体液监测参考数据。具体的，用户佩戴该可穿戴式体液监测装置后，前期需要通过学习模块获取该用户的体液监测参考数据。具体的，在学习阶段，用户按照学习标准的饮水时间和饮水量进行日常饮水，体液监测数据在饮水后的预设时间段后采集用户的体液监测数据，比如规定饮水后半小时采集等。通过一段时间的学习，每天的多个时间点采集等，从而根据学习阶段采集的体液监测数据样本，获得体液监测参考数据。这个体液监测参考数据就是该用户的体液判断标准，是用户处于身体不缺水的最佳状态。获取到体液监测参考数据后，在后续的使用判断中以此为标准，具体的，体液监测单元采集到用户的体液监测数据后，中央控制单元将该用户的体液监测数据与之前学习模块学习到的体液监测参考数据进行比较，当两者的差值超出了预设的阈值时提醒用户，比如，监测到用户的血液浓度与学校模块学习到的用户的血液浓度的差值低于预设的阈值时，判断用户身体处于缺水状态，从而提醒用户喝水。

如图2所示，本发明的另一实施例，在上述实施例的基础上，所述体液监测单元，包括第一检测模块，其中：所述第一检测模块，用于检测用户含水量信息，获取第一数据；所述体液监测参考数据包括第一参考数据；所述中央控制单元，用于当所述第一参考数据与所述第一数据的差值大于预设的第一阈值时，通过所述提醒单元提醒用户喝水。本实施例是一种具体的提醒用户喝水的可穿戴式体液监测装置，第一检测模块用来检测用户的含水量信息，获得第一数据，然后将该第一数据与作为体液监测参考数据的第一参考数据进行比较，判断用户是否处于缺水状态，如果是的话，则提醒用户喝水。人体体液的体积过少，会引起低血量渴觉压，基于此，故可以通过检测用户的含水量信息，判断用户身体是否处于缺水状态，从而提醒用户及时补充水分。当然，本发明可以通过设置合适的第一阈值，让用户在还未感觉到口渴但身体已处于缺水状态下给予及时的提醒，让用户补充水分。因为，如果等到用户自己觉得口渴了的时候，那就说明身体已经很缺水了，因此，本发明可以在用户感觉到口渴之前就给予提醒。

较佳的，上述实施例中的第一检测模块包括：检测电路子模块，用于通过至少两个电极，向人体通以恒定电流，并检测所述至少两个电极之间的电压；信号处理子模块，用于根据所述检测电路子模块检测到的电压及所述恒定电流，获取导电率数据或电阻数据。

导电率，又称电导率，表示物质导电的性能，电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。具体的，向检测电路子模块的两个电极通以微弱的、高频的、恒定的电流，然后再从这两个电极的两端检测电压信号，该信号通过检测电路子模块进行放大、整流、a/d转换及经过信号处理子模块处理后计算出人体的导电率或电阻。人体是可以导电的，细胞的含水量不同，导电能力也会不同，具体的，体液浓度上升时，导电率增大(电阻降低)，两电极之间的电压减小；体液浓度下降时，导电率降低(电阻增大)，两电极之间的电压增大。

当然，我们也可以通过向至少两个电极施加恒定的电压，检测所述至少两个电极之间的电流，信号处理模块根据所述检测电路子模块检测到的电流及所述恒定的电压，获取导电率数据或阻抗数据。体液浓度上升时，导电率增大(阻抗降低)，流过电极的电流就小些；体液浓度下降时，导电率降低(阻抗增大)，流过电极的电流就大些，这样可以通过检测电极间的电流大小，获取阻抗数据，通过阻抗数据的变化差异从而反映人体含水量的变化情况。

本实施例中，由于通过导电率或电阻(或者阻抗)可以反映人体的含水量情况，因此，可以直接通过电导率或电阻(阻抗)数据来判断是否需要提醒用户喝水，具体的，第一参考数据为导电率参考数据或电阻(阻抗)参考数据，比如，获取到用户的导电率数据后，比较该导电率与导电率参考数据，判断前者减去后者的差是否大于预设的第一阈值a，如果是的话，就判断用户身体处于缺水状态，需要提醒用户及时补充水分。又比如，获取到用户的电阻数据后，比较电阻参考数据与所述电阻数据，判断判断前者减去后者的差是否大于预设的第一阈值b，如果是的话，就判断用户身体处于缺水状态，需要提醒用户及时补充水分。

当然，还可以通过获取到的电阻或者导电率数据，结合用户的体重身高等信息，获得用户的含水量数据，然后比较该含水量数据与参考含水量数据，当该用户的含水量比参考含水量低于预设的第一阈值c时，判断用户处于缺水状态，提醒用户喝水，补充水分。

本发明的另一实施例，在上述实施例的基础上，所述体液监测单元还包括第二检测模块，其中：所述第二检测模块，用于检测用户血液浓度信息，获取第二数据；所述体液监测参考数据还包括第二参考数据；所述中央控制单元，用于当所述第一参考数据与所述第一数据的差值大于预设的第一阈值，且所述第二数据与所述第二参考数据的差值大于预设的第二阈值时，控制所述提醒单元提醒用户喝水。

本实施例在上述包含有第一检测模块的实施例基础上增加了第二检测模块，除了第一检测模块检测用户含水量信息外，还通过第二检测模块检测用户的血液浓度信息，根据这两个检测模块检测的结果，综合判断分析用户的身体是否缺水，从而给出必要的提醒。体液的浓度过高，称为「渗透压渴觉」，也就是说体液浓度过高的时候，人体也会产生口渴，同样我们可以设置合理的阈值，让用户在未产生口渴的时候，通过血液浓度综合判断用户是否处于缺水状态。

关于血液浓度信息的获取，具体的，第二检测模块可以通过ppg可以得到血液的一些信息。其原理是通过光源发出的光透过人体后检测反射回来的光，通过检测反射光的强度获取血液的信息。由于人体血液脉动，反射回来的光强度会不同，而血液的浓度也会发生变化，同样会导致反射光强度的变化，通过长时间的采样和滤掉ac分量，可以得到其一段时间内的透光率的平均变化情况。简单来说，当血液浓度变高时(表明人体含水量减少)，透光率会下降，血液浓度变低时(表明人体含水量增加)，透光率会增加。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，所述可穿戴式体液监测装置还包括与所述中央控制单元相连的汗液检测单元，其中：所述汗液检测单元，用于检测用户的出汗量或汗液中含盐度；所述中央控制单元，还用于根据所述用户出汗量或汗液中含盐度，判断用户是否需要补充水分或盐分。

本发明实施例在前面任一实施例的基础上增加了汗液检测单元，通过检测用户出汗量来判断用户是否需要补充水分，或者根据检测出来的汗液的含盐度，提醒用户是否需要补充盐分。当然，较佳的，可以在用户体液监测数据与汗液检测数据的综合分析判断上，给予用户相应的提醒。这样，即检测体内体液的情况，又结合了体外汗液的排放及盐分含量情况，综合考量，从而给到用户更为准确的身体状态的提醒，具体给予身体是否缺水的提醒。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，所述可穿戴式体液监测装置还包括与所述中央控制单元相连的手势识别单元，其中：所述手势识别单元，用于识别用户喝水的动作；所述体液监测单元，还与所述手势识别单元相连，用于当所述手势识别单元识别到用户喝水的动作后，在预设时间段后采集用户体液监测数据。

由于用户喝水后体液并不会立即发生变化，因此，需要在用户喝水后预设时间后采集数据，而本实施例增加了手势识别单元识别用户喝水的动作，从而可以智能的快速的判断出用户当前是否喝水了，然后再隔预设的时间断后进行采集体液监测数据，如此，采集的体液监测数据更为准确的反应喝水后的身体状态。

本发明所述的可穿戴式提醒装置的实施例中，所述提醒单元至少包括振动模块、语音模块、灯光模块之中的一种。

提醒的方式多种多样，通过振动、语音播报、及灯光等均可以达到提醒用户的目的，还可以根据用户的需求自行设定，或者根据选择的不同模式而启用不同的提醒模块。

此外，在上述任一实施例的基础上，所述可穿戴式体液监测装置还包括与所述中央控制单元相连的输入单元，其中：所述输入单元，用于获取用户输入的用户基本信息；所述用户基本信息包括用户性别、年龄、身高、体重。

用户的性别、年龄段、身高体重等不同，其体液监测采取的标准参考数据也会不同，因此，本实施例通过输入单元获取用户的基本信息，从而根据用户基本信息选择相对应的体液监测参考数据，提高判断的准确率。

同样的，在上述任一实施例的基础上，所述可穿戴式体液监测装置，还包括分别与所述中央控制单元相连的通信单元、显示单元，其中：所述通信单元包括：蓝牙模块，用于与智能终端建立通信连接；wifi模块，用于与互联网进行信息交互；所述显示单元，用于在所述中央控制单元的控制下显示体液监测结果、提醒信息、智能终端或互联网反馈的信息。

本实施例中，该可穿戴式体液监测装置可以通过蓝牙与智能终端建立通信连接，当然也可以通过wifi模块与智能终端、互联网建立通信连接，用户可以通过智能终端控制可穿戴式体液监测装置，也可以通过在智能终端上输入用户信息等反馈给可穿戴式体液监测装置，让体液监测装置通过通信单元获取用户信息，从而根据用户信息选择相应的体液监测参考数据，再根据采集的体液监测数据做出判断。而显示单元可以用来显示判断结果、智能终端或互联网发送的信息等。

基于相同的技术构思，本发明还提供了一种体液监测系统，该系统包括本发明上述任一实施例所述的可穿戴式体液监测装置。例如，该系统包括本发明的可穿戴式体液监测装置、云服务器、及智能终端。用户可以在智能终端的app上操作可穿戴式体液监测装置，该可穿戴式体液监测数据在智能终端的控制下可以监测人体体液情况及给出提醒，且该可穿戴式体液监测数据也可以通过无线网络上传到云服务器，云服务器可以存储该数据，并根据存储的历史体液监测数据，绘制出用户体液情况表，用于用户的健康分析或其它分析。

值得注意的是，本发明的系统包含了本发明的可穿戴式体液监测装置，因此，只要体液监测系统中包含有本发明任一实施例所述的可穿戴式体液监测装置，均在本发明的保护范围之内。

同样的，基于相同的技术构思，本发明还提供了一种基于本发明所述的可穿戴式体液监测装置的体液监测方法，实施例的流程图如图3所示，包括：

s100监测用户体液情况，获取体液监测数据；

s200比较所述体液监测数据与预存的体液监测参考数据，根据所述体液监测数据与预存的体液监测参考数据的差值，判断用户体征状态；

s300根据用户体征状态，判断是否需要发送提醒信息，若是，进入步骤s400；

s400发送提醒信息，提醒用户。

本发明的另一实施例，如图4所示，包括：

s110监测用户含水量信息，获取第一数据；

s120监测用户血液浓度信息，获取第二数据；

s210比较第一数据与预存的第一参考数据；及比较第二数据与预存的第二参考数据；

s220当所述第一参考数据与所述第一数据的查找大于预设的第一阈值，且所述第二数据与所述第二参考数据的差值大于预设的第二阈值时，进入步骤s310；

s310判断用户体征处于缺水状态；

s410提醒用户喝水。

当然，提醒的方式有多种，可以语音提示、振动提示或者灯光提示等。除通过体液监测用户体液情况外，还可以结合用户的出汗量、汗液中盐分含量等信息，判断用户是否需要补充水分或盐分。

本发明方法的另一实施例，通过智能手环/手表对人体体液进行监测，通过对人体体表和血液的监测，确定人的体液水平，从而在用户缺水的情况下提醒用户补充水分本发明主要通过电极和ppg间接反映人的体液水平，从而监测人的含水量，提醒用户补充水分。

电极安装在两条腕带靠近手腕边缘地方，这样当人带上后两个电极之间的距离最远，通过给两个电极两端施加一定的电压，可以得到通过两个电极的电流。而人体是可以导电的，细胞的含水量不同，导电能力也会不同，当浓度上升时，导电率增大，流过电极的电流会大些，浓度下降时，导电率降低，流过电极的电流就小些，这样可以检测到人体含水量的变化情况。而考虑到皮肤表面的干湿程度不同时，导电率也会发生变化，所以可以增加湿度传感器来检测皮肤湿度，通过算法排除皮肤表面的影响。湿度与皮肤的湿润程度是正相关的，湿度越大表明皮肤表面越湿润；导电率与湿润程度也是正相关的，湿润程度越大，导电率也越高。所以湿度与导电率也是正相关的，具体的算法此处不限，可以通过实验数据获得，此处不赘叙。

另外，通过ppg可以得到血液的一些信息，其原理是通过光源发出的光透过人体后检测反射回来的光，通过检测反射光的强度获取血液的信息。由于人体血液脉动，反射回来的光强度会不同，而血液的浓度也会发生变化，同样会导致反射光强度的变化，通过长时间的采样和滤掉ac分量，可以得到其一段时间内的透光率的平均变化情况。简单来说，当血液浓度变高时，透光率会下降，表明人体含水量减少，血液浓度变低时，透光率会增加，表明人体含水量增加。

通过以上两点的综合判断，可以得到人的体液浓度的变化情况，当浓度达到一定的阈值时，提醒用户补充水分。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

本发明的方法与本发明的可穿戴式体液监测装置相对应，本发明的可穿戴式体液监测装置可以采用本发明的方法来进行体液检测和提醒。因此，本发明的装置实施例的技术细节同样适用于本发明的方法实施例，本发明的方法实施例也同样适用于本发明的装置实施例，为减少重复，在此不再赘叙。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。