[发明专利]可穿戴设备和使用可穿戴设备测量风速和风向的方法

权利要求书

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：环状腕带、控制器和热膜风速传感器，其中，所述控制器设置在所述环状腕带内；

所述环状腕带围成的圆柱形外表面上均匀设置至少六个热膜风速传感器，所述热膜风速传感器，用于测量所述环状腕带外表面的空气流速；

所述控制器，用于根据所述热膜风速传感器测量的空气流速计算风速和风向；

所述控制器包括：三轴加速度传感器、三轴磁传感器和微控制器；

所述三轴加速度传感器，用于测量所述可穿戴设备的重力方向；

所述三轴磁传感器，用于测量可穿戴设备的地磁方向；

所述微控制器，用于根据所述重力方向判断所述可穿戴设备在测量空气流速时是否处于水平状态，以及根据所述地磁方向计算所述可穿戴设备相对于大地坐标系的风向；并根据所述热膜风速传感器测量的空气流速、所述水平状态和所述可穿戴设备相对于大地坐标系的风向计算风速和风向。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述控制器还包括：显示模块，所述显示模块用于显示所述微控制器计算的风速和风向结果。

3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述控制器还包括：通信模块，所述通信模块用于与终端设备连接，将风速和风向结果发送至所述终端设备。

4.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述环状腕带上设置有指示灯，所述指示灯与所述微控制器连接；

所述微控制器，还用于控制所述指示灯根据所述三轴加速度传感器测得的重力方向显示对应的颜色。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述热膜风速传感器有六个，且互成60度设置。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括：软垫，所述软垫设置在所述环状腕带的内表面，以支撑所述环状腕带围成的圆柱形外表面。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，所述软垫采用弹性材料制成。

8.根据权利要求1-7中任一项所述可穿戴设备测量风速和风向的方法，其特征在于，包括：

控制器获得由所述环状腕带的圆柱形外表面上均匀设置的至少六个热膜风速传感器测量的所述环状腕带外表面的空气流速；

控制器根据所述空气流速计算风速和风向。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制器包括：三轴加速度传感器、三轴磁传感器和微控制器；

所述控制器根据所述空气流速计算风速和风向的步骤包括：

所述微控制器根据三轴加速度传感器测量的重力方向判断所述可穿戴设备在测量空气流速时是否处于水平状态；

当所述微控制器测得所述可穿戴设备在测量空气流速时处于水平状态时，根据所述热膜风速传感器测量的最小的空气流速确定风向所属的风向区域；

将所述风向区域内的热膜风速传感器测得的空气流速作为平坦值，根据所述平坦值查找二维表，确定所述平坦值对应的风速作为近似风速，所述二维表中存储有标定的空气流速、风速和风向的对应关系；

根据所述近似风速查找标定表，确定近似风速对应的标定的空气流速，所述标定表中保存有近似风速与标定的空气流速的对应关系；将所述标定的空气流速与所述热膜风速传感器测量的空气流速进行比较，若一致，则根据所述热膜风速传感器测量的空气流速查找所述热膜风速传感器的输出曲线，获得热膜风速传感器测量的空气流速对应的风向；

所述微控制器根据所述风向查找二维表，确定出所述风速；

微控制器根据三轴磁传感器测得地磁方向，将所述风向转换到大地坐标系的风向，作为所述风向。