一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)，儀表盤包括：運動檢測模塊，檢測三維加速度和相對轉(zhuǎn)角；藍牙模塊，連接到所述運動檢測模塊和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端服務(wù)器與家長手機端相連接；所述運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉(zhuǎn)角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉(zhuǎn)角；所述儀表盤還包括心率計和血氧計，心率計和血氧計分別設(shè)置在儀表盤背面與皮膚接觸面。
【專利說明】一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，特別涉及一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)。

【背景技術(shù)】
[0002]低齡段兒童在幼兒園和低年級階段自控能力差，管控力差，而且多動，好奇心強，經(jīng)常會發(fā)生跌倒磕碰的情況，幼兒園和學(xué)校為封閉式管理，家長無法時刻監(jiān)控自己孩子的實時狀況，即使發(fā)生意外也不能及時得知，老師的工作量大，無法照顧到每一個孩子，因此，意外狀況無法避免。
[0003]隨著電子技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展，遠程監(jiān)控技術(shù)逐漸走進人們的生活，如何通過遠程監(jiān)控了解兒童的實時行為狀態(tài)，是目前亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)，解決了遠程監(jiān)控兒童行為狀態(tài)的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)，整體為環(huán)狀，環(huán)中位置內(nèi)嵌儀表盤，儀表盤外表面包覆彩色EVA材質(zhì)涂層，儀表盤兩側(cè)設(shè)置鏈帶，通過鏈帶構(gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，鏈帶為與所述涂層相同顏色和材質(zhì)的EVA鏈帶，并與所述涂層整體成型，兩側(cè)鏈帶連接處通過針扣縮放；
[0007]所述儀表盤包括:運動檢測模塊，檢測三維加速度和相對轉(zhuǎn)角；藍牙模塊，連接到所述運動檢測模塊和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端服務(wù)器與家長手機端相連接；
[0008]所述運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉(zhuǎn)角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉(zhuǎn)角；
[0009]所述儀表盤還包括心率計和血氧計，心率計和血氧計分別設(shè)置在儀表盤背面與皮膚接觸面；
[0010]所述心率計包括設(shè)置在所述儀表盤外殼下表面的綠光二極管、接收反射光的感光器件和對感光元件輸出的電信號的頻率進行檢測的計數(shù)器；
[0011]所述血氧計包括在皮膚接觸部設(shè)置的兩個LED燈和第二感光元件，兩個LED燈輸出固定波長的光束，第二感光元件對經(jīng)過皮膚、組織、血液漫反射回的光進行采集，將代表血氧飽和度值的光強度轉(zhuǎn)換為電信號；
[0012]所述DSP處理器對血氧飽和度值和計數(shù)器輸出的心率值進行處理，輸出經(jīng)過調(diào)制的標(biāo)準(zhǔn)格式的心率數(shù)據(jù)和血氧飽和度數(shù)據(jù)；
[0013]藍牙模塊將所述血氧飽和度數(shù)據(jù)和心率數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端服務(wù)器再發(fā)送到家長手機端；
[0014]所述儀表盤還包括電池和電力變換模塊，所述電力變換模塊包括:
[0015]變壓器，包括原邊繞組和副邊繞組，原邊繞組包括第一端和第二端，副邊繞組包括第一端和第二端，原邊繞組第一端連接到第一電連接器和輸入電容器，副邊繞組第二端連接到副邊地電位，原邊繞組第一端和副邊繞組第二端為同名端；
[0016]第一開關(guān)管，其源極連接到變壓器原邊繞組第二端，其漏極連接到原邊地電位，其柵極連接到第一開關(guān)驅(qū)動器；
[0017]第一開關(guān)驅(qū)動器，包括第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管為NPN晶體管，第二晶體管為PNP晶體管，第一晶體管和第二晶體管的基極連接在一起作為控制端，第一晶體管和第二晶體管的發(fā)射極連接在一起作為輸出端，第一晶體管的集電極連接到所述輸入電容器，第二晶體管的集電極連接到原邊地電位；
[0018]第一頻率發(fā)生電路，包括第一鎖相環(huán)，其連接至晶振；第一低通濾波器，連接至第一鎖相環(huán)的輸出端；第一壓控振蕩器，連接至第一低通濾波器輸出端，其輸出端連接至第一放大器，第一放大器的輸出端連接到所述第一開關(guān)驅(qū)動器的控制端；
[0019]第一二極管，其陽極連接到變壓器副邊繞組第一端，其陰極連接到輸出濾波器；
[0020]輸出濾波器包括第一電感器和第一電容器，第一電感器連接到所述第一二極管的陰極，第一電感器與第一電容器的公共端連接至第二電連接器，第一電容器的另一端連接至副邊地電位；
[0021 ] 所述第一電連接器連接到電池，第二電連接器為輸出端。
[0022]可選地，所述藍牙模塊為藍牙4.0 (BLE)通信模塊。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024](I)長待機時間生理特征檢測手環(huán)佩戴在手腕，方便佩戴；
[0025](2)外層包覆EVA材質(zhì)，防水、無毒、無味；
[0026](3)內(nèi)置DSP處理器，便于系統(tǒng)的更新。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明長待機時間生理特征檢測手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明長待機時間生理特征檢測手環(huán)的電路控制框圖；
[0030]圖3為本發(fā)明電力變換模塊的電路圖。

【具體實施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明的一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)，整體為環(huán)狀，環(huán)中位置內(nèi)嵌儀表盤1000，儀表盤外表面包覆彩色EVA材質(zhì)涂層，儀表盤兩側(cè)設(shè)置鏈帶，通過鏈帶構(gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，鏈帶為與所述涂層相同顏色和材質(zhì)的EVA鏈帶，并與所述涂層整體成型，兩側(cè)鏈帶連接處通過針扣縮放。
[0033]所述儀表盤包括:運動檢測模塊，檢測三維加速度和相對轉(zhuǎn)角；藍牙模塊，連接到所述運動檢測模塊和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端服務(wù)器與家長手機端相連接。
[0034]所述運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉(zhuǎn)角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉(zhuǎn)角。
[0035]所述儀表盤還包括心率計和血氧計，心率計和血氧計分別設(shè)置在儀表盤背面與皮膚接觸面。
[0036]所述心率計包括設(shè)置在所述儀表盤外殼下表面的綠光二極管、接收反射光的感光器件和對感光元件輸出的電信號的頻率進行檢測的計數(shù)器。
[0037]所述血氧計包括在皮膚接觸部設(shè)置的兩個LED燈和第二感光元件，兩個LED燈輸出固定波長的光束，第二感光元件對經(jīng)過皮膚、組織、血液漫反射回的光進行采集，將代表血氧飽和度值的光強度轉(zhuǎn)換為電信號。
[0038]所述DSP處理器對血氧飽和度值和計數(shù)器輸出的心率值進行處理，輸出經(jīng)過調(diào)制的標(biāo)準(zhǔn)格式的心率數(shù)據(jù)和血氧飽和度數(shù)據(jù)。
[0039]藍牙模塊將所述血氧飽和度數(shù)據(jù)和心率數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端服務(wù)器再發(fā)送到家長手機端。
[0040]優(yōu)選地，所述藍牙模塊為藍牙4.0 (BLE)通信模塊。
[0041]藍牙模塊與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器藍牙建立連接，可以保證近距離無線通信，學(xué)校里的長待機時間生理特征檢測手環(huán)都連接到同一臺數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器又通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與兒童的家長手機建立連接，將兒童的行為數(shù)據(jù)上傳到家長手機，家長可以遠程實時監(jiān)控自己孩子的運動數(shù)據(jù)和行為狀態(tài)，例如運動、跌倒、靜止等，同時可以檢測自己孩子的血氧數(shù)據(jù)，了解孩子的飲食情況。
[0042]優(yōu)選地，所述藍牙模塊為藍牙4.0 (BLE)通信模塊。藍牙4.0是藍牙3.0+HS規(guī)范的補充，專門面向?qū)Τ杀竞凸亩加休^高要求的無線方案，可廣泛用于衛(wèi)生保健、體育健身、家庭娛樂、安全保障等諸多領(lǐng)域。
[0043]藍牙4.0(BLE)通信模塊支持兩種部署方式:雙模式和單模式。雙模式中，低功耗藍牙功能集成在現(xiàn)有的經(jīng)典藍牙控制器中，或再在現(xiàn)有經(jīng)典藍牙技術(shù)(2.l+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗堆棧，整體架構(gòu)基本不變，因此成本增加有限。
[0044]單模式面向高度集成、緊湊的設(shè)備,使用一個輕量級連接層(Link Layer)提供超低功耗的待機模式操作、簡單設(shè)備恢復(fù)和可靠的點對多點數(shù)據(jù)傳輸，還能讓聯(lián)網(wǎng)傳感器在藍牙傳輸中安排好低功耗藍牙流量的次序，同時還有高級節(jié)能和安全加密連接。
[0045]本發(fā)明的長待機時間生理特征檢測手環(huán)還包括DSP處理器，DSP處理器與所述藍牙模塊相連接。內(nèi)置DSP處理器，便于后期系統(tǒng)的更新，DSP處理器可對軟件更新有很強的兼容性。
[0046]如圖3所不,本發(fā)明的電力變換模塊的一個實施例,包括:變壓器11,包括原邊繞組和副邊繞組，原邊繞組包括第一端和第二端，副邊繞組包括第一端和第二端，原邊繞組第一端連接到第一電連接器2和輸入電容器3，副邊繞組第二端連接到副邊地電位，原邊繞組第一端和副邊繞組第二端為同名端；第一開關(guān)管12，其源極連接到變壓器原邊繞組第二端，其漏極連接到原邊地電位，其柵極連接到第一開關(guān)驅(qū)動器13 ;第一開關(guān)驅(qū)動器13，包括第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管為NPN晶體管，第二晶體管為PNP晶體管，第一晶體管和第二晶體管的基極連接在一起作為控制端，第一晶體管和第二晶體管的發(fā)射極連接在一起作為輸出端，第一晶體管的集電極連接到所述輸入電容器3，第二晶體管的集電極連接到原邊地電位；第一頻率發(fā)生電路30，包括第一鎖相環(huán)31，其連接至晶振99 ;第一低通濾波器32，連接至第一鎖相環(huán)31的輸出端；第一壓控振蕩器33，連接至第一低通濾波器32輸出端，其輸出端連接至第一放大器35，第一放大器35的輸出端輸出頻率控制信號f I且連接到所述第一開關(guān)驅(qū)動器13的控制端；第一二極管14，其陽極連接到變壓器副邊繞組第一端，其陰極連接到輸出濾波器17 ;輸出濾波器17包括第一電感器15和第一電容器16,第一電感器15連接到所述第一二極管14的陰極，第一電感器與第一電容器的公共端連接至第二電連接器4,第一電容器16的另一端連接至副邊地電位。
[0047]本發(fā)明的長待機時間生理特征檢測手環(huán)佩戴在手腕，方便佩戴；外層包覆EVA材質(zhì)，防水、無毒、無味；內(nèi)置DSP處理器，便于系統(tǒng)的更新。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種長待機時間生理特征檢測手環(huán)，其特征在于，整體為環(huán)狀，環(huán)中位置內(nèi)嵌儀表盤，儀表盤外表面包覆彩色EVA材質(zhì)涂層，儀表盤兩側(cè)設(shè)置鏈帶，通過鏈帶構(gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，鏈帶為與所述涂層相同顏色和材質(zhì)的EVA鏈帶，并與所述涂層整體成型，兩側(cè)鏈帶連接處通過針扣縮放； 所述儀表盤包括:運動檢測模塊，檢測三維加速度和相對轉(zhuǎn)角；藍牙模塊，連接到所述運動檢測模塊和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端服務(wù)器與家長手機端相連接； 所述運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉(zhuǎn)角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉(zhuǎn)角； 所述儀表盤還包括心率計和血氧計，心率計和血氧計分別設(shè)置在儀表盤背面與皮膚接觸面； 所述心率計包括設(shè)置在所述儀表盤外殼下表面的綠光二極管、接收反射光的感光器件和對感光元件輸出的電信號的頻率進行檢測的計數(shù)器； 所述血氧計包括在皮膚接觸部設(shè)置的兩個LED燈和第二感光元件，兩個LED燈輸出固定波長的光束，第二感光元件對經(jīng)過皮膚、組織、血液漫反射回的光進行采集，將代表血氧飽和度值的光強度轉(zhuǎn)換為電信號； 所述DSP處理器對血氧飽和度值和計數(shù)器輸出的心率值進行處理，輸出經(jīng)過調(diào)制的標(biāo)準(zhǔn)格式的心率數(shù)據(jù)和血氧飽和度數(shù)據(jù)； 藍牙模塊將所述血氧飽和度數(shù)據(jù)和心率數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端服務(wù)器再發(fā)送到家長手機端； 所述儀表盤還包括電池和電力變換模塊，所述電力變換模塊包括: 變壓器，包括原邊繞組和副邊繞組，原邊繞組包括第一端和第二端，副邊繞組包括第一端和第二端，原邊繞組第一端連接到第一電連接器和輸入電容器，副邊繞組第二端連接到副邊地電位，原邊繞組第一端和副邊繞組第二端為同名端； 第一開關(guān)管，其源極連接到變壓器原邊繞組第二端，其漏極連接到原邊地電位，其柵極連接到第一開關(guān)驅(qū)動器； 第一開關(guān)驅(qū)動器，包括第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管為NPN晶體管，第二晶體管為PNP晶體管，第一晶體管和第二晶體管的基極連接在一起作為控制端，第一晶體管和第二晶體管的發(fā)射極連接在一起作為輸出端，第一晶體管的集電極連接到所述輸入電容器，第二晶體管的集電極連接到原邊地電位； 第一頻率發(fā)生電路，包括第一鎖相環(huán)，其連接至晶振；第一低通濾波器，連接至第一鎖相環(huán)的輸出端；第一壓控振蕩器，連接至第一低通濾波器輸出端，其輸出端連接至第一放大器，第一放大器的輸出端連接到所述第一開關(guān)驅(qū)動器的控制端； 第一二極管，其陽極連接到變壓器副邊繞組第一端，其陰極連接到輸出濾波器； 輸出濾波器包括第一電感器和第一電容器，第一電感器連接到所述第一二極管的陰極，第一電感器與第一電容器的公共端連接至第二電連接器，第一電容器的另一端連接至副邊地電位； 所述第一電連接器連接到電池，第二電連接器為輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的長待機時間生理特征檢測手環(huán)，其特征在于，所述藍牙模塊為藍牙4.0 (BLE)通信模塊。
【文檔編號】A61B19/00GK104274159SQ201410505244
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】王玉芝 申請人:青島康合偉業(yè)商貿(mào)有限公司