[实用新型]一种面向手机用户的便携式运动参数获取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及了一种传感器信号处理、通信技术和人体运动模型领域，具体涉及一种可采集人体运动过程相关参数，并通过目前手机支持的无线方式发送至用户手机的便携式运动参数获取装置。

技术背景

随着全球生活环境污染日趋严重，人们在加强对疾病的防疫的同时，对自身身体状况也越来越关注，除了定期对身体进行正规的全面检查，日常生活中生理参数的实时检测也备受关注，已有研究者设计了便携的采集人体血压、脉搏、体温的装置，但是要更好的检测日常生理活动和身体状态，这些生理参数还不够全面，且现有的采集装置便携性和普及性也有待提高。

随着智能手机的飞速发展，功能全面的智能手机已被大部分人群所接受，将智能手机作为生理参数采集的数据汇集中心已然成为发展趋势，与此同时，传感技术和集成芯片的发展，为生理参数采集的多样化提供了技术基础。运动参数的采集作为日常活动的重要生理参数，由于其数据量较大，采集难度较高，导致目前主流运动参数技术很难普及到大部分人群。

发明内容

为了解决现有技术的不足，提高运动采集装置的便携性和普及性，本实用新型提出了一种可以便携的采集人体日常活动的运动参数的装置，该装置具有良好的可扩展性，将装置穿戴在膝、踝、腰等重要关节，可以准确获取采集关节运动的角速度、角加速度等运动参数。装置可以根据不同需求选择穿戴位置，采集到的数据直接发送至普通的智能手机，大大的提高的装置的普及性，使得拥有智能手机的人群都能便携的采集到运动数据，为人们能随时随地的检查自身的运动状况提供便携有效的获取途径。

本实用新型的技术方案是：一种面向手机用户的便携式运动参数获取装置，其特征在于：装置由无线发送模块、运动数据采集模块、板载天线模块、电源模块和用户手机组成，其中电源模块为无线发送模块、运动数据采集模块和板载天线模块供电，运动数据采集模块采集的数据，通过串口接收传给无线发送模块，无线发送模块再将数据传给板载天线模块，板载天线模块通过蓝牙传给用户手机。

无线发送模块集成低功耗专用单片机；电源模块采用可充电纽扣电池。

所述的无线发送模块由CC2540芯片及其外围的滤波电路、晶振电路组成，以CC2540芯片集成的单片机作为装置的中央处理器，通过串口接收运动数据采集模块获取的运动数据，将处理后的原始数据通过板载天线电路发生至用户手机。

所述的运动数据采集模块由MPU6050传感芯片及其外围的滤波电路组成，通过串口将获取到的原始运动数据发送至无线发送模块。

所述板载天线模块由通滤波电路和振荡电路组成，这里的滤波电容和振荡电路中的电容和电感值都是按照电路的具体情况经过严格的计算得出，可在不使用外接SMA天线接口的情况下较远距离的发送由无线发射模块产生的数据，降低了装置的实际体积。

所述的电源模块为其他模块提供稳定可靠的电源，这里采用3.6v的可充电纽扣电池供电，既保证了芯片的工作电压也控制了装置的整体体积。

上述面向手机用户的便携式运动参数获取装置的工作过程：装置通过运动数据采集模块获取人体运动的原始数据（如角速度、角加速度），数据通过串口发发送至无线发射模块，经过无线发射送模块中的集成单片机运算处理后，打包成特定格式的发送包，然后经过板载天线电路将数据转化为无线信号并发送至智能手机，最后通过在手机上开发出的APP得到最终的能直观的反馈给用户的运动数据。

附图说明

图1是本实用新型所述的面向手机用户的便携式运动参数采集装置的结构示意图。

图2是本实用新型所述的面向手机用户的便携式运动参数采集装置的数据流向、装置电路框图。

图3是本实用新型所述的面向手机用户的便携式运动参数采集装置的实用佩戴示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的面向手机用户的便携式运动参数采集装置由无线发送模块、数据采集模块、板载天线模块、电源模块组成。无线发送模块集成了专用的低功耗单片机，作为整个装置的CPU，通过串口接收由数据采集模块的数据。为给无线发射模块提供有效、可靠的运动参数，数据采集模块采用高精度的、内部融合三轴陀螺仪的运动传感器。板载天线模块是将数据从装置发送到智能手机的基本保障，相比普通的外接天线，采用板载天线是减少装置的整体体积、提高装置便携性有效途径。基于装置的便携性考虑，电源采用3.6v的纽扣电池，可以不经过电压转换直接给装置各个模块供电。