一種可穿戴人體姿態記錄裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及傳感器和電子通信設備領域，具體為一種可穿戴人體姿態記錄裝 置。
【背景技術】
[0002] 伴隨著物聯網和智能化設備的不斷發展，人們對自身狀態的感知要求越來越急 迫。例如近年來曾出不窮的智能手環，腰帶等。這些設備均可以用來進行人體的狀態的監 測，其基本原理大部分是基于人體某些部位（如腕部）在處于某種狀態時，該部位加速度大 小和角速度大小來確定的，但是局部狀態無法全面代替人體全身狀態，這些設備必然會帶 來對測量數據不準確的弊端。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所解決的技術問題在于提供一種可穿戴人體姿態記錄裝置，以解決上 述【背景技術】中提出的問題。
[0004] 本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種可穿戴人體姿態記 錄裝置，包括：集成電路模塊和通信模塊，所述集成電路模塊主要包括數字信號處理器、存 儲數據的存儲單元、頻率輸送單元、檢測單元、重置單元，存儲單元與數字信號處理器相連 接，提供數字信號處理器的數據存儲；頻率輸送單元與數字信號處理器相連接，提供數字信 號處理器的工作頻率；檢測單元與數字信號處理器相連接，進行人體姿態的檢測；重置單 元與數字信號處理器相連接，可重置該數字信號處理器，所述通信模塊連接于該數字信號 處理器，通信模塊包括USB通信單元、藍牙通信單元。
[0005] 較佳的，所述檢測單元包括一選擇執行組件、一信號發送組件和一信號接收組件。
[0006] 較佳的，所述數字信號處理器可為一 DSP(Digital Signal Processor，具體型號 可為 TMS320F28027PT。
[0007] 較佳的，所述頻率輸送單元為一外部振蕩器。
[0008] 較佳的，所述重置單元可重置1C。
[0009] 較佳的，本所述存儲單元可為一外部閃存（Flash Memory)。
[0010] 較佳的，所述檢測單元的距離測量方式可為差頻相位測算方式。
[0011] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型利用簡單的數字信號處 理器和信號發送接受器件以及閃存制成，能夠更加準確的記錄人體姿態。當該實用新型工 作時，位于人體四肢的該裝置能夠記錄下各裝置之間的距離關系，從而達到對人體姿態的 記錄功能。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型的結構原理圖。
[0013] 圖2為本實用新型的檢測單元示意圖。
[0014] 圖3為本實用新型的數字信號處理器模塊原理圖。
[0015] 圖4為本實用新型的藍牙通信單元原理圖。
[0016] 圖5為本實用新型的測距電路示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 為了使本實用新型的實現技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0018] 如圖1所示，一種可穿戴人體姿態記錄裝置，包括集成電路模塊10、通信模塊20， 所述集成電路模塊10上設置有一數字信號處理器101 (DSP，Digital Signal Processor)， 該數字信號處理器101分別與一頻率輸送單元102、一重置單元103、一檢測單元104以及 一存儲單元105電性連接。
[0019] 其中，所述頻率輸送單元102可為一外部振蕩器，其與數字信號處理器101電性連 接，為該數字信號處理器101提供IOMhZ的工作頻率。
[0020] 而，所述重置單元103為一重置1C，可在任意時刻對該數字信號處理器101進行重 置動作。
[0021] 另外，所述檢測單元104,可根據數字信號處理器101的需求，進行測距信號的發 送和接收。
[0022] 又，所述存儲單元105,可穩定發送接收該數字信號處理器101讀寫的數據。
[0023] 此外，所述通信模塊20,其與該數字信號處理器101相連接，且該通信模塊20中 設置有一 USB通信單元201，該USB通信單元201可與PC (Personal Computer)中通用USB 口相連接，以提供與PC的通信功能；以及一藍牙通信單元202,該藍牙通信單元202可與個 人手機中的藍牙模塊相配對，以提供與個人手機的通信功能。
[0024] 如圖2所示，為本實用新型檢測單元的示意圖。如果所示，所述檢測單元104設 置有一信號調制發送組件1042,當該裝置正常工作時，對復雜可編程邏輯組件101發出的 測距信號進行調制發送，以完成測距信號的發送需求；一信號接收解調組件1043,當該裝 置正常工作時，接收位于其它部位改裝置發來的測距信號，并對該測距信號進行解調，并將 解調后的結果返回到數字信號處理器101，以用來完成距離的測算；以及一選擇執行組件 1041，根據數字信號處理器101的需求選擇上述二組件之一進行執行，以便測距工作的半 雙工進行。
[0025] 本實用新型所述可穿戴人體姿態記錄裝置上設有數字信號處理器101，通過電性 連接與監測單元104連接，當檢測單元104中信號接收解調組件1043未接收到有效測距信 號時，控制選擇執行組件1041，選擇執行信號發送調制組件1042 ;當檢測執行單元104中信 號接收解調組件1043接收到有效信號時，將該有效測距信號進行解調，并將解調后的信息 返回至數字信號處理器101，該數字信號處理器101接收到該信息后，將該信息按照相應的 格式記錄到存儲單元105中，并控制檢測單元104進行下一次檢測的進行。
[0026] 本實用新型所述可穿戴人體姿態記錄裝置設置有通信模塊20,該通信模塊20與 集成電路模塊10中數字信號處理器101電性連接，當該通信模塊20中USB通信單元201 檢測到有USB連接時通知數字信號處理器101，按照該USB通信單元201接受到的指令執行 對存儲單元105的讀寫操作。當該通信模塊20中藍牙通信單元202檢測到有藍牙正常連 接時通知數字信號處理器101，按照該藍牙通信單元202接受到的指令執行對存儲單元105 的讀寫操作。
[0027] 本實用新型所述可穿戴人體姿態記錄裝置使用差頻相位測算方式，該方式是通過 對電磁波的強度進行調試來實現的。設調制頻率為f，，波長λ =c/f，c為光速。光波從 A點傳播到B點的相移φ可表示為
[0028] φ = 2m π + Δψ = 2π ( m + Am )， Πι二0, 1，2,… (1)
[ο029] (1)式中，Δηι = Δφ / 2π 。
[0030] 若光從A點傳到B點所用時間為t，則Α、B兩點之間的距離
[0031] L = Ct= λ (m+ Δ m) (2)
[0032] 只要測出電磁波相移φ中周期2 π的整數倍m和余數Am,便可由（2)式求出被 測距離L。所以，調制光波的波長λ是相位測距的一把"光尺"。相位測量技術只能測量 出不足2 π的相位尾數Δ φ，即只能確定余數Δ ηι=Δ φ /2π，而不能確定相位的整周期 數m。因此，當被測距離L大于LS時，是無法測定距離的。當距離小于LS(X/2)時，即 m = O時，可確定距離
[0033] L =λ \φ /2 π (3)
[0034] 如果被測距離較長，可降低調制頻率，使得L>LS，即可確定距離L。在本裝置中 假定人體四肢最大距離為4米（M)，選定的波長λ > = 4M，取頻率為f = c/ λ〈 = 750MHZ。 一般認為發射電磁波的天線至少應大于電波波長的1/10,即工程上常說的半波天線。故需 要2米（M)的天線，但這對于本裝置來說過于龐大，為解決決該問題采用波長為7. 5Μ的電 磁波，同時采用差頻測相技術。選用頻率相差40MHz的兩個信號fl = 2. 420GHz (wsl)，f2 = 2. 460GHz (ws2). λ 1=0. 124M，則天線長度約為0.01米，這在實際中時可以實現的，同理 λ 2 = 0· Ol 米。設幾個信號的頻率值：Wl = 145MHz, W3 = 4. 8MHz ;W2 = 143. 5MHz, W4 = 4· 8ΜΗζ,則最終的低頻信號 wsl-Wl-w3 = 0· 2MHz = 2ΚΗζ, ws2-W2-w4 = 0· 2MHz = 2ΚΗζ·若 采用數字相位檢測技術，選用時鐘分辨率T = lys，則一個周期內可以計（1/2000)Χ10~6 =500次，估算精度為7. 5/500 = 0. 015米，測量電路示意圖見圖5。
[0035] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型 的要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1. 一種可穿戴人體姿態記錄裝置，包括：集成電路模塊和通信模塊，其特征在于：所述 集成電路模塊主要包括數字信號處理器、存儲數據的存儲單元、頻率輸送單元、檢測單元、 重置單元，存儲單元與數字信號處理器相連接，提供數字信號處理器的數據存儲；頻率輸送 單元與數字信號處理器相連接，提供數字信號處理器的工作頻率；檢測單元與數字信號處 理器相連接，進行人體姿態的檢測；重置單元與數字信號處理器相連接，可重置該數字信號 處理器，所述通信模塊連接于該數字信號處理器，通信模塊包括USB通信單元、藍牙通信單 J1_1〇
2. 根據權利要求1所述的一種可穿戴人體姿態記錄裝置，其特征在于：所述檢測單元 包括選擇執行組件、信號發送組件和信號接收組件。
3. 根據權利要求1所述的一種可穿戴人體姿態記錄裝置，其特征在于：所述數字信號 處理器為DSP，具體型號為TMS320F28027PT。
4. 根據權利要求1所述的一種可穿戴人體姿態記錄裝置，其特征在于：所述頻率輸送 單元為一外部振蕩器。
5. 根據權利要求1所述的一種可穿戴人體姿態記錄裝置，其特征在于：所述存儲單元 可為一外部閃存。
【專利摘要】本實用新型提供一種可穿戴人體姿態記錄裝置，包括：集成電路模塊和通信模塊，所述集成電路模塊主要包括數字信號處理器、存儲數據的存儲單元、頻率輸送單元、檢測單元、重置單元，存儲單元與數字信號處理器相連接，頻率輸送單元與數字信號處理器相連接，檢測單元與數字信號處理器相連接，重置單元與數字信號處理器相連接，所述通信模塊連接于該數字信號處理器，通信模塊包括USB通信單元、藍牙通信單元。本實用新型利用簡單的數字信號處理器和信號發送接受器件以及閃存制成，能夠更加準確的記錄人體姿態。當該實用新型工作時，位于人體四肢的該裝置能夠記錄下各裝置之間的距離關系，從而達到對人體姿態的記錄功能。
【IPC分類】G06F17-40
【公開號】CN204347840
【申請號】CN201420760259
【發明人】代廣珍, 武峰, 江柳, 萬滟秋, 繆秀誠, 劉家倫, 張南飛
【申請人】安徽工程大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月4日