一种可穿戴智能戒指的皮肤温度测量及控制方法与流程

本发明涉及温度测量控制，尤其涉及一种可穿戴智能戒指的皮肤温度测量及控制方法。

背景技术：

1、在健康监测领域，可穿戴设备的应用日益广泛，其中智能戒指作为一种便携、舒适的可穿戴设备，因其小巧设计和实用性受到关注，另外，皮肤温度的实时监测在健康管理中具有重要意义，它不仅可以用于监测体温变化，还可以辅助评估用户健康状况以及提供个性化的健康建议。而现代技术采用集成多种传感器的方案，例如温度传感器、湿度传感器和接触传感器，以通过高精度传感器实时采集佩戴者的皮肤温度数据，并将采集的温度数据传输到内置的处理单元，利用先进的算法对温度数据进行分析和处理，以识别温度变化趋势及潜在的健康问题，还通过根据分析结果能够主动调整佩戴者的皮肤温度，例如通过智能戒指内置的加热或制冷装置调节戒指的温度，从而实现舒适度的优化和健康管理的增强。然而，传统的皮肤温度测量方法通常依赖于单一的传感器，这些传感器在佩戴过程中会受到环境温度以及皮肤接触不良的影响，从而导致佩戴者皮肤温度的测量精度不足。

技术实现思路

1、基于此，本发明有必要提供一种可穿戴智能戒指的皮肤温度测量及控制方法，以解决至少一个上述技术问题。

2、为实现上述目的，一种可穿戴智能戒指的皮肤温度测量及控制方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：通过可穿戴智能戒指内部集成的皮肤温度传感器实时采集用户皮肤表面的温度变化信号，以得到皮肤表面实时温度变化信号；通过可穿戴智能戒指内的高精度变化采样电路以及信号抗干扰电路对皮肤表面实时温度变化信号进行抗干扰采样处理，并传输至可穿戴智能戒指的内部处理单元上，以得到皮肤表面实时温度变化输入信号；

4、步骤s2：通过内部处理单元对皮肤表面实时温度变化输入信号进行温度信号波动数据转换，以得到皮肤表面实时温度变化测量数据；获取外部环境温度变化数据，并基于外部环境温度变化数据对皮肤表面实时温度变化测量数据进行温度动态校准补偿，得到皮肤表面实时温度校准数据；

5、步骤s3：通过将皮肤表面实时温度校准数据上传至可穿戴智能戒指的微控制器单元上，并利用微控制器单元对皮肤表面实时温度校准数据进行温度异常响应标记，以得到皮肤表面监测温度异常数据；对皮肤表面监测温度异常数据进行温控目标范围分析，得到皮肤表面温度异常温控目标范围；

6、步骤s4：利用微控制器单元对皮肤表面温度异常温控目标范围进行温控需求指令响应分析，以生成皮肤表面温控需求响应指令；将皮肤表面温控需求响应指令响应于可穿戴智能戒指的温度调节控制装置，并利用温度调节控制装置对皮肤表面温度异常温控目标范围进行温度异常控制反馈，生成皮肤表面温度异常控制反馈响应信号，以执行相应的皮肤表面温度异常控制调节作业。

7、进一步的，步骤s1包括以下步骤：

8、步骤s11：通过可穿戴智能戒指内部集成的皮肤温度传感器实时采集用户皮肤表面的温度变化信号，以得到皮肤表面实时温度变化信号；

9、步骤s12：通过可穿戴智能戒指内的高精度变化电路对皮肤表面实时温度变化信号进行高精度信号采样处理，得到皮肤表面实时温度高精度变化信号；

10、步骤s13：对皮肤表面实时温度高精度变化信号进行高频噪声优化滤波，以得到皮肤表面实时温度变化高频滤波信号；

11、步骤s14：通过可穿戴智能戒指内的信号抗干扰电路对皮肤表面实时温度变化高频滤波信号进行抗干扰处理，得到皮肤表面实时温度变化抗干扰信号；

12、步骤s15：通过将皮肤表面实时温度变化抗干扰信号传输至可穿戴智能戒指的内部处理单元上，以得到皮肤表面实时温度变化输入信号。

13、进一步的，步骤s14包括以下步骤：

14、步骤s141：对可穿戴智能戒指内的信号抗干扰电路进行电路多级排布设计优化，以生成智能戒指信号抗干扰多级设计电路；

15、步骤s142：通过智能戒指信号抗干扰多级设计电路对皮肤表面实时温度变化高频滤波信号进行多级信号隔离处理，得到皮肤表面实时温度变化干扰多级隔离信号；

16、步骤s143：对皮肤表面实时温度变化干扰多级隔离信号进行自适应滤波集成，得到皮肤表面实时温度变化干扰滤波信号；

17、步骤s144：对可穿戴智能戒指内部集成的皮肤温度传感器进行信号干扰模式识别分析，得到智能戒指温度信号采集干扰模式；

18、步骤s145：基于智能戒指温度信号采集干扰模式对皮肤表面实时温度变化干扰滤波信号进行干扰模式动态校正，得到皮肤表面实时温度变化抗干扰信号。

19、进一步的，步骤s141包括以下步骤：

20、对可穿戴智能戒指内的信号抗干扰电路进行电路拓扑结构分析，得到信号抗干扰电路拓扑设计结构；

21、基于信号抗干扰电路拓扑设计结构对可穿戴智能戒指内的信号抗干扰电路进行电路干扰源定位，得到信号抗干扰电路干扰源定位位置；

22、基于信号抗干扰电路干扰源定位位置对可穿戴智能戒指内的信号抗干扰电路进行电路待隔离规划分析，得到信号抗干扰电路待隔离规划区域；

23、基于信号抗干扰电路待隔离规划区域对可穿戴智能戒指内的信号抗干扰电路进行多级信号隔离器排布设计优化，以生成智能戒指信号抗干扰多级设计电路。

24、进一步的，步骤s2包括以下步骤：

25、步骤s21：通过内部处理单元对皮肤表面实时温度变化输入信号进行变化信号频谱映射转换，得到皮肤表面实时温度变化信号频谱；

26、步骤s22：对皮肤表面实时温度变化信号频谱进行温度信号波动幅度统计分析，得到皮肤表面实时温度信号波动幅度；

27、步骤s23：对皮肤表面实时温度信号波动幅度进行时序点位幅度划分，以得到每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动幅度；

28、步骤s24：对每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动幅度进行瞬态响应统计分析，得到每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动瞬态响应变化值；对每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动瞬态响应变化值进行温度信号波动数据转换，以得到皮肤表面实时温度变化测量数据；

29、步骤s25：获取外部环境温度变化数据，并基于外部环境温度变化数据对皮肤表面实时温度变化测量数据进行温度动态校准补偿，得到皮肤表面实时温度校准数据。

30、进一步的，步骤s24中所述对每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动幅度进行瞬态响应统计分析包括以下步骤：

31、对每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动幅度进行波动幅度瞬态响应特征分析，得到每一个时序点位处的温度信号波动幅度瞬态响应特征数据；

32、对每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动幅度进行波动幅度变化模式分析，得到每一个时序点位处的温度信号波动幅度变化模式；

33、基于每一个时序点位处的温度信号波动幅度变化模式对相对应每一个时序点位处的温度信号波动幅度瞬态响应特征数据进行瞬态响应动态校正，得到每一个时序点位处的温度信号瞬态响应特征校正数据；

34、对每一个时序点位处的温度信号瞬态响应特征校正数据进行瞬态响应变化值量化计算，得到每一个时序点位处的皮肤表面温度信号波动瞬态响应变化值。

35、进一步的，步骤s25包括以下步骤：

36、步骤s251：获取外部环境温度变化数据；

37、步骤s252：对外部环境温度变化数据以及皮肤表面实时温度变化测量数据进行时序同步处理，得到在同一时序维度下的外部环境温度变化时序同步数据以及皮肤表面温度变化时序同步数据；

38、步骤s253：对在同一时序维度下的外部环境温度变化时序同步数据以及皮肤表面温度变化时序同步数据进行时序点位对齐处理，以得到在同一温度变化时序点位处的外部环境温度数据以及皮肤表面实时温度数据；

39、步骤s254：基于在同一温度变化时序点位处的外部环境温度数据利用温度校准补偿计算公式对相对应的皮肤表面实时温度数据进行温度校准补偿计算，得到每一个温度变化时序点位处的皮肤表面温度校准补偿系数；

40、步骤s255：根据每一个温度变化时序点位处的皮肤表面温度校准补偿系数对相对应的皮肤表面实时温度数据进行温度动态校准补偿，得到皮肤表面实时温度校准数据。

41、进一步的，步骤s254中的温度校准补偿计算公式具体为：

42、

43、式中，δ(t)为在温度变化时序点位t处的皮肤表面温度校准补偿系数，t为温度变化时序点位的时间变量参数，τ为积分时间变量参数，ts(t)为在温度变化时序点位t处的皮肤表面实时温度，te(t)为在温度变化时序点位t处的皮肤表面外部环境温度，α为皮肤表面内外温度差异缩放系数，τc为时间衰减速度，β为皮肤表面内外温度差异影响系数，η为皮肤表面温度校准补偿系数的修正值。

44、进一步的，步骤s3包括以下步骤：

45、步骤s31：通过将皮肤表面实时温度校准数据上传至可穿戴智能戒指的微控制器单元上，并利用微控制器单元对皮肤表面实时温度校准数据进行温度校准变化曲线绘制，以生成皮肤表面温度校准数据变化曲线；

46、步骤s32：根据预设的皮肤表面温度异常标定线对皮肤表面温度校准数据变化曲线进行温度异常响应标记，以得到皮肤表面监测温度异常数据；

47、步骤s33：对皮肤表面监测温度异常数据进行温度异常分布分析，得到皮肤表面监测温度异常分布数值；

48、步骤s34：基于皮肤表面监测温度异常分布数值对皮肤表面监测温度异常数据进行温控目标范围分析，得到皮肤表面温度异常温控目标范围。

49、进一步的，步骤s4包括以下步骤：

50、步骤s41：利用微控制器单元对皮肤表面温度异常温控目标范围进行温控需求分析，得到皮肤表面温度异常温控需求；

51、步骤s42：对皮肤表面温度异常温控需求进行温控需求指令响应分析，以生成皮肤表面温控需求响应指令；

52、步骤s43：通过将皮肤表面温控需求响应指令响应于可穿戴智能戒指的温度调节控制装置，并利用温度调节控制装置对皮肤表面温度异常温控目标范围进行温度异常控制反馈，生成皮肤表面温度异常控制反馈响应信号，以执行相应的皮肤表面温度异常控制调节作业。

53、本发明的有益效果：

54、本发明所提出的可穿戴智能戒指的皮肤温度测量及控制方法，与现有技术相比，本技术的有益效果在于通过使用可穿戴智能戒指内部集成的皮肤温度传感器实时采集用户皮肤表面的温度变化信号，其中皮肤温度是反映人体健康状态的重要生理参数，它可以提供有关体温波动、局部炎症反应以及新陈代谢的有价值信息，这一步骤通过实时采集皮肤温度变化信号在于可以连续监测用户的体温变化，及时发现异常情况，例如发热、体温过低或其他健康问题，尤其在日常健康监测管理中，这种实时数据采集能够帮助用户更好地了解自己的健康状态，并在出现健康问题时快速做出反应。同时，通过使用可穿戴智能戒指内的高精度变化电路对皮肤表面实时温度变化信号进行高精度信号采样处理，能够捕捉到微小的温度变化，并将其转换为高质量的电信号，还通过使用可穿戴智能戒指内的信号抗干扰电路对其进行抗干扰处理，能够进一步增强信号的稳定性和准确性，使其不受外部环境干扰的影响，即使在复杂的使用环境中，智能戒指仍能提供稳定和可靠的温度数据，这对于佩戴者来说，意味着可以在各种生活场景下依然获取准确的健康监测信息，例如，在运动、工作或其他日常活动中，能够持续提供可靠的体温监测数据，从而确保健康监测系统的有效性和一致性。并且，通过将经过抗干扰处理后得到的皮肤表面温度变化信号传输至智能戒指的内部处理单元，能够将经过处理和优化的信号集中到内部处理单元进行进一步分析和处理，这一环节确保了信号的完整性和准确性，并将其转化为有用的健康数据，内部处理单元能够对这些数据进行深入分析，如计算体温趋势、检测异常波动等，并根据分析结果提供个性化的健康建议或报警，这对于用户来说，意味着能够获得即时、精确的健康反馈，从而帮助其更好地管理自己的健康状况。其次，通过使用内部处理单元对皮肤表面实时温度变化输入信号进行温度信号波动数据转换，能够将皮肤表面实时温度变化输入信号内相对应时序点位处的瞬态响应变化值转换成可用的温度信号波动数据，数据转换过程将瞬态响应的复杂变化简化为标准化的温度数据，这一步骤的核心在于将瞬态响应分析得到的原始信号变化值转换为与实际测量相符的温度数据，从而使测量结果更具实用性和准确性，这种转换能够去除或减少噪声和误差，使得测量数据更加可靠，并为实际应用提供准确的温度变化测量结果。还通过获取外部环境温度变化数据并对皮肤表面实时温度变化测量数据进行动态校准补偿，能够确保测量数据的准确性和可靠性，外部环境温度的变化会对皮肤表面的温度测量产生干扰，这样可以减少由于环境变化引起的测量误差，使得皮肤表面温度测量数据更加准确和一致，这种补偿方法能够有效地消除环境因素对测量结果的影响，使得数据更加真实地反映皮肤的实际温度状态，通过动态校准补偿，可以显著提高可穿戴智能戒指的可靠性和有效性，能够为用户提供更精确的温度监测和调节服务，从而可以提高了佩戴者皮肤表面温度的测量精度和准确性。然后，通过将皮肤表面实时温度校准数据上传至可穿戴智能戒指的微控制器单元上，并利用微控制器单元对皮肤表面实时温度校准数据进行温度异常响应标记，能够及时发现和识别温度异常的情况，这一步骤通过将实时获取的温度数据与设定的异常标定线进行比较，可以有效标记出超出正常范围的温度变化，这种方法能帮助快速定位异常区域，并在发生异常时触发警报或采取适当措施，防止潜在的皮肤问题或健康风险。通过精准的异常标记，能够提高对温度变化的响应速度，并确保能够在问题变严重之前采取措施，从而提高了智能戒指温度监控过程的安全性和可靠性。还通过对皮肤表面监测温度异常数据进行温控目标范围分析，可以制定出更为精准的温控目标范围，这一步骤通过分析皮肤表面监测温度异常数据的异常分布情况，确定适合的温控范围，以便在皮肤表面温度出现异常时进行有效的干预。精准的温控目标范围可以帮助制定个性化的温度调控策略，确保温控装置能够在正常范围内进行操作，从而提高用户的舒适度和安全性，这种细致的目标范围分析还可以优化温控装置的响应机制，使其能够更好地适应不同环境和用户的需求，从而提升整体皮肤温度控制过程的使用体验和效果。最后，通过使用微控制器单元对皮肤表面温度异常温控目标范围进行温控需求指令响应分析，这一分析过程涉及对温控需求的细致解读，包括异常温度的类型、程度和持续时间等因素，基于这些数据，会制定出相应的控制策略和指令，以指导温度调节控制装置的操作。例如，如果皮肤温度过高，会指示装置启动冷却机制，反之则会启动加热功能，通过这一过程，能够确保温度调节操作的精确性和有效性，确保皮肤始终维持在理想的温控范围内，从而提升佩戴者的舒适度和健康保护。此外，还通过将皮肤表面温控需求响应指令响应于可穿戴智能戒指的温度调节控制装置，并利用温度调节控制装置对皮肤表面温度异常温控目标范围进行温度异常控制反馈，这些控制装置将根据相应的控制指令调整其工作状态，如启动加热或冷却机制，以校正皮肤表面的温度，在调节过程中，温度调节控制装置还会实时监测温度变化，并生成温度异常控制反馈响应信号，这些反馈信号会被传回可穿戴智能戒指，以确保控制操作的准确性和即时性，这样能够实现对皮肤表面温度的主动和精确调节，确保温度始终保持在预定的舒适范围内，从而提升佩戴者的体验和健康安全性，还可以不断调整和优化控制策略，确保长期的温控效果稳定可靠。