一種用于游泳者狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可穿戴式智能卡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于游泳者狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可穿戴式智會(huì)K 一艮。
【背景技術(shù)】
[0002]游泳溺水的事故屢見不鮮，游泳者因體力不支、緊張、抽筋、昏迷等原因可能會(huì)淹沒入水中、造成呼吸道進(jìn)水，若不及時(shí)救護(hù)，將會(huì)造成溺水事故。盡管有時(shí)有監(jiān)護(hù)人員在場(chǎng)，但是監(jiān)護(hù)人員并不能面面俱到，他們有時(shí)也會(huì)有疏忽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，提供了一種能有效感知游泳者的行為和狀態(tài)，在游泳者可能溺水時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，提醒監(jiān)護(hù)人員和其他游泳者及時(shí)尋找溺水者，避免悲劇發(fā)生的用于游泳者狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可穿戴式智能卡。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種用于游泳者狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可穿戴式智能卡，包括卡體和設(shè)置在卡體內(nèi)的微處理器和電池，所述微處理器上連接有晶體振蕩器、無線外設(shè)外圍電路、三軸重力加速度傳感器、水浸傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、閃存卡、指示燈、蜂鳴器和按鍵，所述無線外設(shè)外圍電路上連接有天線。
[0005]優(yōu)選地，所述微處理器為多協(xié)議SoC，其通過I/O與外圍設(shè)備通訊并為其供電。
[0006]本發(fā)明中的微處理器用于實(shí)現(xiàn)無線通信、控制外圍設(shè)備、分析處理數(shù)據(jù)等工作。所述微處理器為功能強(qiáng)大、高靈活性的多協(xié)議SoC (芯片級(jí)系統(tǒng))，集成無線收發(fā)模塊，支持超低功耗無線應(yīng)用。所述微處理器通過I/O與外圍設(shè)備通訊并為其供電，因此，微處理器可以自由、靈活地控制各個(gè)外圍設(shè)備的工作狀態(tài)，在某個(gè)外圍設(shè)備不需要投入工作時(shí)不對(duì)其供電，從而有效降低系統(tǒng)能耗，延長(zhǎng)電池使用壽命。
[0007]優(yōu)選地，所述晶體振蕩器為微處理器的無線收發(fā)模塊提供精準(zhǔn)的外部時(shí)鐘，確保無線通信頻率在額定誤差范圍之內(nèi)，所述無線外設(shè)外圍電路為微控制器實(shí)現(xiàn)無線通信功能，所述天線為微型印刷天線，其用于輻射和接收無線信號(hào)。
[0008]本發(fā)明中的晶體振蕩器為微處理器的無線收發(fā)模塊提供精準(zhǔn)的外部時(shí)鐘，確保無線通信頻率在額定誤差范圍之內(nèi)。無線外設(shè)外圍電路是微控制器實(shí)現(xiàn)無線通信功能所必須的電路。天線用于輻射和接收無線信號(hào)，天線采用微型印刷天線，便于產(chǎn)品小型化和生產(chǎn)。
[0009]優(yōu)選地，所述水浸傳感器用于檢測(cè)智能卡的浸水狀態(tài)，其由2個(gè)耐腐蝕的金屬電極組成:一個(gè)金屬電極作為輸出端，輸出特定頻率的電脈沖；另一個(gè)金屬電極作為輸入端，用于檢測(cè)電脈沖信號(hào)。
[0010]當(dāng)智能卡不浸水時(shí)，金屬電極間為絕緣狀態(tài)，輸入端檢測(cè)不到電脈沖信號(hào)；當(dāng)智能卡浸水時(shí)，由于水的導(dǎo)電作用，金屬電極間為導(dǎo)通狀態(tài)，便能在輸入端檢測(cè)到相應(yīng)的電脈沖，由此可確定智能卡處于浸水狀態(tài)。
[0011]優(yōu)選地，所述三軸重力加速度傳感器用于檢測(cè)智能卡在三維空間中的姿態(tài)和動(dòng)作，所述溫度傳感器包含兩個(gè)獨(dú)立的溫度傳感器芯片:一個(gè)用于監(jiān)測(cè)人體皮膚溫度，一個(gè)用于監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，兩個(gè)溫度傳感器被分別固定在智能卡殼體的不同位置。
[0012]當(dāng)游泳者正確佩戴智能卡時(shí)，通過監(jiān)測(cè)三軸重力加速度值可處理計(jì)算出游泳者的姿態(tài)和動(dòng)作。當(dāng)游泳者正確佩戴智能卡時(shí)，貼合人體皮膚一側(cè)的溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體皮膚溫度的變化；另一側(cè)的溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度:氣溫或水溫。
[0013]優(yōu)選地，所述壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)環(huán)境壓力，所述閃存卡用于存儲(chǔ)智能卡的歷史數(shù)據(jù)，所述指示燈用于智能卡的狀態(tài)指示和報(bào)警指示，所述蜂鳴器用于空氣中的聲音指示，通過改變鳴叫音調(diào)和間隔來區(qū)分指示狀態(tài)。
[0014]當(dāng)智能卡暴露于空氣中時(shí)，壓力傳感器測(cè)量結(jié)果為氣壓值；當(dāng)智能卡浸沒于水時(shí)，壓力傳感器測(cè)量結(jié)果為水壓值，根據(jù)液體靜壓原理，可以計(jì)算出智能卡在水中的深度。本發(fā)明閃存卡用于存儲(chǔ)智能卡的歷史數(shù)據(jù)，這些歷史數(shù)據(jù)包括各傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)、電池電壓、系統(tǒng)工作狀態(tài)、時(shí)間等數(shù)據(jù)。閃存卡內(nèi)的數(shù)據(jù)可通過無線訪問，或者取出閃存卡通過讀卡器讀取。本發(fā)明的指示燈通過不同顏色和閃爍模式來區(qū)分各個(gè)指示狀態(tài)。
[0015]優(yōu)選地，所述按鍵用于和用戶的交互操作，所述電池為微處理器提供工作所需的電源。
[0016]本發(fā)明的按鍵用于和用戶的交互操作，可通過按鍵觸發(fā)報(bào)警或發(fā)出無線求助信息等。電池為微處理器提供工作所需的電源。智能卡采用可更換電池設(shè)計(jì)，微處理器定時(shí)測(cè)量電池電壓，當(dāng)電池電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)觸發(fā)低電量指示燈閃爍，提醒用戶更換電池。
[0017]本發(fā)明通過對(duì)多傳感器數(shù)據(jù)的融合、分析、處理，能有效感知游泳者的行為和狀態(tài)，在游泳者可能溺水時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，提醒監(jiān)護(hù)人員和其他游泳者及時(shí)尋找溺水者，避免悲劇的發(fā)生。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的可穿戴式智能卡的電路模塊原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和工作原理對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0020]如圖1所示，一種用于游泳者狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可穿戴式智能卡，包括微處理器、晶體振蕩器、無線外設(shè)外圍電路、天線、三軸重力加速度傳感器、水浸傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、閃存卡、指示燈、蜂鳴器、按鍵、電池。
[0021]上述微處理器用于實(shí)現(xiàn)無線通信、控制外圍設(shè)備、分析處理數(shù)據(jù)等工作。所述微處理器為功能強(qiáng)大、高靈活性的多協(xié)議SoC (芯片級(jí)系統(tǒng))，集成無線收發(fā)模塊，支持超低功耗無線應(yīng)用。所述微處理器通過I/O與外圍設(shè)備通訊并為其供電，因此，微處理器可以自由、靈活地控制各個(gè)外圍設(shè)備的工作狀態(tài)，在某個(gè)外圍設(shè)備不需要投入工作時(shí)不對(duì)其供電，從而有效降低系統(tǒng)能耗，延長(zhǎng)電池使用壽命。
[0022]上述晶體振蕩器為微處理器的無線收發(fā)模塊提供精準(zhǔn)的外部時(shí)鐘，確保無線通信頻率在額定誤差范圍之內(nèi)。
[0023]上述無線外設(shè)外圍電路是微控制器實(shí)現(xiàn)無線通信功能所必須的電路。
[0024]上述天線用于輻射和接收無線信號(hào)，天線采用微型印刷天線，便于產(chǎn)品小型化和生產(chǎn)。
[0025]上述水浸傳感器用于檢測(cè)智能卡的浸水狀態(tài)。水浸傳感器由2個(gè)耐腐蝕的金屬電極組成:一個(gè)金屬電極作為輸出端，輸出特定頻率的電脈沖；另一個(gè)金屬電極作為輸入端，用于檢測(cè)電脈沖信號(hào)。當(dāng)智能卡不浸水時(shí)，金屬電極間為絕緣狀態(tài)，輸入端檢測(cè)不到電脈沖信號(hào)；當(dāng)智能卡浸水