[发明专利]一种穿戴式智能冷热感知设备及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人体检测装置，特别涉及一种穿戴式智能冷热感知设备及其检测方法。

背景技术

人体的皮肤温度(皮温)属于体表温度，当环境温度变化时皮温也会随之变化，而人体会在一定范围内维持体温稳定，所以在环境温度没有达到一定程度的变化前，皮肤温度可以因为机体代偿而不发生明显变化；如在外界环境温度下降时，在开始很长的一段时间内使用一般的皮温检测设备测量不出明显的温度变化，但是一旦测得的皮肤温度下降时，可能已经进入失代偿阶段，人体产生致病性反应的可能性大大增加，对皮肤温度的检测就显得意义不大了。

而实际上皮温变化与皮肤湿度有着重要关系，汗液蒸发是人体调节体温、实现体温稳态的重要方式，所以实际皮肤湿度变化是人体遇到环境变化的一种调节方式，皮肤湿度可以反应人体受到环境温度影响的程度。

另外，人体处在寒冷环境中时生理性的会出现皮肤立毛肌收缩，一束束平滑的肌肉纤维能使机体毛发立起来以隔热，因此，立毛肌收缩程度可以反应环境温度变化对人体的影响程度。而立毛肌收缩程度与局部立毛肌细胞膜上的电位变化有关，这种电位变化可以在皮肤表面测得。

可见，冷热感知不等于皮肤温度，冷热感知不是一种单一的物理参数，冷热感知是人体根据多种因素在一定程度下才出现的主观感受。而实际上人体在感知到温度明显变化前，外界温度就有可能已经达到了致病的程度，而机体也已经产生了病理性变化，比如“受凉”或者“中暑”。

目前已有单独测量人体皮肤温度或皮肤湿度的设备，但是也只能检测出皮肤在不同的外界环境情况下，皮肤在当时的温度或者湿度的即时绝对值，并没有将皮肤温度和皮肤湿度随时间变化的趋势以及变化趋势之间相互的关系与人体健康状况结合起来分析，因此，该接触式电子温度测量设备(可穿戴式设备)对皮肤表面温度的测量不能说明人体是否处于环境温度过热或者过冷的失代偿状态，也不能在用户感知之前提前提醒用户，如果人持续在这样的异常环境温度下会发生致病性的生理病理经过，比如中暑或者受凉。即现有的皮肤温度测量仪不能提前警告人因为外界温度的变化可能对人造成病理状态。因此有必要研制一种比人主观感受到冷热之前，更早能预测环境温度变化可能对人体造成致病性损伤的智能冷热感知设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的普通皮肤温度和皮肤湿度检测设备仅能简单测量体表皮肤温度和湿度，而实际上人体在皮肤温度明显变化前就有可能产生致病性变化的问题，提供一种穿戴式智能冷热感知设备及其检测方法，该设备通过测量皮肤温度、皮肤水分和皮肤立毛肌电位数值，根据三个参数的变化趋势与正常预设值比较，可提前预测环境温度变化可能对人体造成致病性变化。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种穿戴式智能冷热感知设备，包括上层组件和下层组件，其中下层组件包括测量单元，所述上层组件包括传感器单元和接收并处理传感器单元信号的CPU单元，所述测量单元包括分别测量体表皮肤温度、体表皮肤湿度和皮肤毛囊立毛肌兴奋电位的测量头，所述传感器单元内设置有与测量头相适配的皮温传感器、皮肤湿度传感器和立毛肌电位传感器，所述CPU单元内包括人体多个部位的皮肤温度、皮肤湿度和皮肤立毛肌兴奋度随外界环境温度变化时，对应的三种参数的数值以及数值变化的趋势曲线数据模型，该设备还设置有与CPU单元相连的警报设备，在CPU单元综合皮肤温度、皮肤水分和皮肤立毛肌兴奋度的实测数值以及实测数值的变化趋势后，其中两种或两种以上的实测数值及变化趋势，与集成在CPU单元内的数值和变化趋势比较均得出人体开始产生致病性变化的健康趋势时，警报设备发出警报信号。

该设备通过测量单元分别测得人体相应部位的皮肤温度、皮肤水分和皮肤立毛肌电位的信号数值，通过传感器传至CPU单元，通过CPU单元对接收到的数值进行处理和存储，并与CPU单元内预先存储的该部位人体健康指标数值相对比，当皮肤温度、皮肤水分和皮肤立毛肌兴奋度中的两种或两种以上对应的数值显示人体即将产生致病性变化时，驱动警报设备发出警报信号，使人根据提示进行相关的防护措施，在人体产生致病性变化前得到提示，能够减少致病性风险；该设备综合了皮肤温度、皮肤水分和皮肤立毛肌兴奋度三种数值的监测，比现有的设备只针对其中一种数值的监测精确性更高，提示的时间更为恰当。

进一步的，所述CPU单元内设置有运算模块和提醒模块，所述运算模块分别将实时测得的皮肤温度、皮肤水分和皮肤立毛肌电位数值与CPU单元内集成的数值作对比，当达到对人体产生致病性的数值时，提醒模块触发警报设备发出报警信号。