具有預熱功能的計步器的制造方法
【專利摘要】本發明為了克服現有計步器受溫度影響而不能正常或準確工作的問題，提供了一種計步器，包括外殼、供電單元、動作感應單元、人機交互單元、預熱單元、佩戴感應單元和控制單元，供電單元為計步器提供正常工作所需的電源，動作感應單元用于感應并采集使用者的運動信息，統計單元用于根據使用者的運動信息獲得計步信息，佩戴感應單元感應使用者是否已正確佩戴計步器，佩戴感應單元感應使用者體表的第一佩戴反饋值，控制單元根據佩戴感應單元得到的第一佩戴反饋值與預先設定的閾值作比較，預熱單元根據比較結果對計步器進行加熱。通過自動感應使用者已佩戴并預熱，能夠增強佩戴舒適度、提高計步器工作的穩定性和可靠性，確保計步器計步結果的準確性。
【專利說明】具有預熱功能的計步器
【技術領域】
[0001]本發明涉及計步器【技術領域】，具體地，涉及一種具有預熱功能的計步器。
【背景技術】
[0002]計步器主要由傳感器、控制單元和顯示單元組成，傳感器用于采集用戶步行的步數、步速等使用者的運動信息。當用戶步行時，用戶身體的重心都會上下移動，傳感器可以利用平衡錘在上下振動時平衡被破壞使一個觸點能出現通/斷動作來采集用戶的步數，其中，以腰部的上下位移最為明顯，所以傳感器通常設置在用戶的腰部位置。通過用戶輸入的步幅、體重等使用者的運動信息，控制單元可以計算出運動數據，運動數據包括用戶步行的時長、步行的距離以及消耗的卡路里等。
[0003]在現有技術中，計步器通常只能時刻保持開啟狀態，或者通過按鍵等開關方式使之開啟。但是，使用者由于疏忽，可能導致沒有適時關閉計步器而是計步器長期處于工作狀態，進而造成了供電電力的浪費。當使用者在環境溫度較低的情況下開啟計步器以后，可能由于溫度影響而導致計步器佩戴不舒適，甚至計步器中的電子器件由于溫度過低而無法正常工作，影響使用者的佩戴舒適性和計步器計步結果的準確度。
【發明內容】
[0004]本發明為了克服現有技術中的上述不足，提供了如下的技術方案:
一種計步器，包括外殼、供電單元、動作感應單元，以及人機交互單元，所述供電單元為計步器提供正常工作所需的電源，所述動作感應單元用于感應并采集使用者的運動信息，所述統計單元用于根據使用者的運動信息獲得計步信息，還包括預熱單元、佩戴感應單元和控制單元，所述佩戴感應單元感應使用者是否已正確佩戴所述計步器，所述佩戴感應單元感應使用者體表的第一佩戴反饋值，所述控制單元根據所述佩戴感應單元得到的第一佩戴反饋值與預先設定的閾值作比較，所述預熱單元根據所述比較的結果對所述計步器進行加熱。
[0005]進一步地，所述預熱單元根據所述比較的結果對所述計步器進行加熱包括對計步器的動作感應單元、控制單元和人機交互單元和外殼進行加熱。
[0006]進一步地,所述動作感應單元包括三維加速度傳感器。
[0007]進一步地，所述人機交互單元包括顯示屏、喇叭和/或按鈕。
[0008]進一步地，所述計步器還包括:
通信單元，用于向外部終端輸出運動數據；
所述控制單元與所述通信單元連接。
[0009]進一步地，所述通信單元的通信方式包括:線纜、USB接口、RS232、藍牙、2.4G無線通信、紅外線、無線網路通信、全球微波互聯接入和無載波通信中的至少一種。
[0010]進一步地，所述佩戴感應單元包括第一溫度感應單元，該第一溫度感應單元通過感應使用者體表的第一溫度值來輔助控制單元判斷使用者是否已正確佩戴所述計步器。[0011]進一步地，所述佩戴感應單元還包括第二溫度感應單元，該第二溫度感應單元定時地對計步器與使用者接觸的表面的溫度進行測量，并將感應到的溫度值發送給控制單元。當該第二溫度感應單元感應的值超過一定閾值時，控制單元控制預熱單元停止加熱。
[0012]進一步地，所述計步器具有能夠佩戴在使用者手腕的環狀結構的外殼。
[0013]本發明的有益效果如下:通過自動感應使用者已佩戴計步器并進行預熱，能夠增強使用者的佩戴舒適度、提高計步器工作的穩定性和可靠性，確保計步器計步結果的準確性。本發明的計步器尤其適用于環境溫度與使用者體表溫度相差較大的環境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1示出了本發明的計步器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提供的計步器的實施例進行詳細描述。
[0016]圖1為本發明計步器的實施例的結構示意圖。其中的虛線表示電源連線，實線表示控制信號線，點劃線表示數據流向。如圖1所示，本實施例計步器包括:外殼10、供電單元11，以及人機交互單元13。在一個優選的實施例中，外殼10具有能夠佩戴在使用者手腕的環狀結構，采用柔性塑料或其他滿足人體工學要求的無害材料。在其他實施例中，外殼10還可以具有便于貼合在使用者身體或裝備上的結構，例如弧形結構、柔性可變形結構，等
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[0017]所述供電單元為計步器提供正常工作所需的電源。該供電單元可以為紐扣電池、鋰電池、太陽能電池等等。在一個優選的實施例中，所述供電單元可以還裝備有手搖充電器，其隨著使用者在計步過程中身體的運動而作為充電動力。例如，索尼的手搖式充電器CP-A2LAKS。
[0018]所述動作感應單元12用于感應并采集使用者的運動信息。該動作感應單元12包括三維加速度傳感器，所述統計單元用于根據使用者的運動信息獲得計步信息。所述的SEN3三維加速度傳感器把速度信號轉化為微弱的電信號，在將其放大后，傳送給該傳感器內部的模擬/數字轉換器轉換成數字信號，再進行數字濾波，最終得到使用者在前后方向、左右方向和垂直方向三個交叉90°的方向上的加速度值。
[0019]作為本發明的創新點,在計步器的各實施例中還包括預熱單元14、佩戴感應單元15和控制單元16，所述佩戴感應單元15通過測量使用者的體溫來感應使用者是否已正確佩戴所述計步器。在一個實施例中，所述佩戴感應單元15具有多個第一溫度傳感器，這些第一溫度傳感器均勻地分布在計步器與使用者體表接觸的位置，所述佩戴感應單元15通過這些第一溫度傳感器測量得到的溫度值進行模擬/數字轉換并進求平均值，將該平均值作為使用者體表的第一佩戴反饋值。該反饋值輔助控制單元16判斷使用者是否已正確佩戴所述計步器。所述控制單元16采用單片機、CPU或比較器等，根據所述佩戴感應單元15得到的第一佩戴反饋值與預先設定的閾值作比較。所述預熱單元14根據所述比較的結果對所述計步器進行加熱。當第一佩戴反饋值大于閾值時，表明當前不需要加熱；反之預熱單元14對計步器進行加熱。[0020]所述預熱單元14根據所述比較的結果對所述計步器進行加熱包括對計步器的動作感應單元12、控制單元16和人機交互單元13和外殼10進行加熱。
[0021]在一個優選的實施例中，佩戴感應單元15還包括第二溫度傳感器，該第二溫度傳感器用于在加熱過程中定時對計步器與使用者接觸的表面的溫度進行測量。當溫度達到某一預設值時停止預熱單元14的加熱。這里的預設值一般低于電子元器件的正常工作最高溫度，例如60°C。
[0022]佩戴感應單元15將預熱單元14的工作狀態(包括將要預熱、正在預熱、已經完成預熱)作為輸出傳輸給人機交互單元13。在另一個優選的實施例中，還包括另一項輸出:所述表示計步器是否被正確佩戴的標志一第一佩戴反饋值也被輸出至人機交互單元13。
[0023]所述人機交互單元13包括顯示屏、喇叭和按鈕。人機交互單元13通過顯示圖形、圖案、文字、發聲等方式中的至少一種來提醒使用者當前計步器將被預熱、已經完成預熱等工作狀態。
[0024]在本發明的一個實施例中，人機交互單元13的輸入信號來自佩戴感應單元15的輸出。
[0025]為了讓使用者的運動狀態能夠被遠程監控，所述計步器還包括:通信單元17，用于向外部終端輸出運動數據；所述控制單元16與所述通信單元17連接。
[0026]根據本發明的另一個實施例，所述通信單元17還能夠傳輸語音，即通過增加2G、3G或4G等的無線通信芯片及其相關電路和元器件的方式，實現計步器的通話功能。
[0027]所述通信單元17的通信方式包括:線纜、USB接口、RS232、藍牙、2.4G無線通信、紅外線、2G、3G、4G等的無線網路通信、全球微波互聯接入和無載波通信中的至少一種。避免利用數據線來連接計步器與外部終端而造成的繁瑣和不便。
[0028]所述佩戴感應單元15還包括第二溫度感應單元，該第二溫度感應單元感應所述動作感應單元12、控制單元16和人機交互單元13的各自的溫度值，并將感應到的溫度值發送給控制單元16。當該第二溫度感應單元感應的值超過一定閾值時,控制單元16控制預熱單元14停止加熱。
[0029]在一個優選的實施例中，所述計步器還包括存儲器，該存儲器用于存儲運動數據，用戶可以隨時通過查詢存儲在的運動數據，方便用戶及時調整步幅、步速、步行的時長等，提高步行的運動效果，通過通信單元17將中的數據發送至外部終端，可以避免利用數據線傳輸數據造成的繁瑣和不便，提高了用戶的使用體驗。
[0030]根據本發明的另一個實施例的計步器的人機交互單元13包括音頻單元和通信單元17，音頻單元用于向用戶播放運動數據，通信單元17用于向外部終端輸出運動數據；音頻單元和通信單元17均與控制單元16連接。用戶利用音頻單元可以隨時播放步行數據，使用戶及時獲知步行數據，以隨時調整步速、步幅等使用者的運動信息；音頻單元還可以播放音樂、收音機等其它音頻，使用戶在步行的同時，還可以娛樂或學習，提高用戶對步行的興趣。通信單元17可以將運動數據發送到外部終端，以通過外部終端來顯示或處理用戶的步行數據。例如，外部終端可以為醫療中心服務器，醫務人員可以通過外部終端隨時掌握用戶的步行數據，以方便醫務人員制定合理的醫療方案或者提供合理的康復意見；外部終端也可以為用戶親屬的手機或電腦等，以使用戶親屬及時獲悉用戶的步行數據，避免用戶發生意外。[0031]根據本發明的又一實施例，計步器還包括判斷單元和信號燈，判斷單元和信號燈分別與控制單元16連接，判斷單元用于判斷運動數據是否處于預設計步范圍之內，在運動數據不處于預設計步范圍之內時，判斷單元將判斷結果發送到控制單元16，控制單元16將控制信號燈按照預設的發光參數發出光線，發光參數包括發光顏色、發光亮度、發光頻率等。例如，當判斷單元判斷運動數據不處于預設計步范圍之內時，控制單元16可以控制信號燈發出高亮度的紅色光，以提醒用戶注意運動數據，適時調整運動強度；當判斷單元判斷運動數據處于預設計步范圍之內時，控制單元16可以控制信號燈發出低亮度綠色光。在實際應用中，當判斷單元判斷運動數據不處于預設計步范圍之內時，控制單元16可以控制顯示單元或音頻單元向用戶發出報警信號。
[0032]根據本發明的又一實施例，當計步器的充電供電單元11中的電能低于額定電能的20%時，控制單元16可以控制信號燈發出紅色光線，以提醒用戶進行充電；在對充電供電單元11進行充電過程中，當充電供電單元11未充滿時，控制單元16可以控制信號燈發出綠色光線；當充電供電單元11充滿時，控制單元16可以控制信號燈發出紅色光線，以提醒用戶及時將計步器與外部電源分離，避免過充電對計步器造成損壞。
[0033]通信單元17也可以通過伸縮桿等與連接，通信單元17通過伸縮桿也可以退回到外殼10中，或者通過拉動伸縮桿從外殼10中伸出，從而能降低計步器的體積，也方便計步器與外部終端連接，同時避免使用數據線造成的繁瑣和不便。
[0034]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種計步器，包括外殼、供電單元、動作感應單元，以及人機交互單元，所述供電單元為計步器提供正常工作所需的電源，所述動作感應單元用于感應并采集使用者的運動信息，所述統計單元用于根據使用者的運動信息獲得計步信息，其特征在于，還包括預熱單元、佩戴感應單元和控制單元，所述佩戴感應單元感應使用者是否已正確佩戴所述計步器，所述佩戴感應單元感應使用者體表的第一佩戴反饋值，所述控制單元根據所述佩戴感應單元得到的第一佩戴反饋值與預先設定的閾值作比較，所述預熱單元根據所述比較的結果對所述計步器進行加熱。
2.根據權利要求1所述的計步器，其特征在于，所述預熱單元根據所述比較的結果對所述計步器進行加熱包括對計步器的動作感應單元、控制單元和人機交互單元和外殼進行加熱。
3.根據權利要求1或2所述的計步器，其特征在于，所述動作感應單元包括三維加速度傳感器。
4.根據權利要求3所述的計步器，其特征在于，所述人機交互單元包括顯示屏、喇叭和/或按鈕。
5.根據權利要求1所述的計步器，其特征在于，所述計步器還包括: 通信單元，用于向外部終端輸出運動數據； 所述控制單元與所述通信單元連接。
6.根據權利要求5所述的計步器，其特征在于，所述通信單元的通信方式包括:線纜、USB接口、RS232、藍牙、2.4G無線通信、紅外線、無線網路通信、全球微波互聯接入和無載波通信中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的計步器，其特征在于，所述佩戴感應單元包括第一溫度感應單元，該第一溫度感應單元通過感應使用者體表的第一溫度值來輔助控制單元16判斷使用者是否已正確佩戴所述計步器。
8.根據權利要求1所述的計步器，其特征在于，所述佩戴感應單元還包括第二溫度感應單元，該第二溫度感應單元定時地對計步器與使用者接觸的表面的溫度進行測量，并將感應到的溫度值發送給控制單元。
9.根據權利要求1所述的計步器，其特征在于，所述計步器具有能夠佩戴在使用者手腕的環狀結構的外殼。
【文檔編號】G01C22/00GK103727958SQ201310734831
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】劉樹海 申請人:北京超思電子技術股份有限公司